簡論概念設計對建筑結構設計的價值及實踐

■胡文飛 ■上饒縣建筑規(guī)劃設計院，江西 上饒 334100

隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)異軍突起，在一定程度上推動了建筑事業(yè)的發(fā)展。在城市現(xiàn)代化建設的過程中，建筑工程的施工設計、結構設計幾乎千篇一律，雖然這些設計基本符合力學要求，具有相當大的安全性，但是美中不足的是體現(xiàn)不出城市的特色。另一方面，施工環(huán)境及施工場地的復雜性及整個社區(qū)環(huán)境的不確定性因素，促使了概念設計的提出。由于概念設計具有其獨特的創(chuàng)新性，加上設計師可以依據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境對整個設計作出合理的修改，所設計出的建筑產(chǎn)物更符合周圍建筑環(huán)境及人文環(huán)境。也正因為概念設計的這些優(yōu)點，其正被建筑行業(yè)的先鋒企業(yè)運用和推廣。

1 概念設計的意義及發(fā)展狀況

概念設計往往是不經(jīng)過數(shù)值計算，根據(jù)用戶需求對產(chǎn)品進行改進分析，從而形成概念產(chǎn)品的一個過程。簡單的來說就是一個從粗到精、從模糊抽象到清楚具體，將設計概念融入貫穿整個設計過程的設計方法。建筑結構設計中的概念設計，是建筑設計工程師針對建筑結構體系分析，依據(jù)相關內(nèi)容及自身經(jīng)驗進行整體設計的一種設計方法。作為一種先進的設計思想，概念設計的發(fā)展及在具體建筑結構設計中的應用代表了現(xiàn)代設計技術的進步，一個好的工程設計師擁有良好的概念設計，他的結構概念才能隨著經(jīng)驗的增加而日漸豐富。

概念設計在實際運用中存在著有意識性和無意識性，在各項設計活動中都有所體現(xiàn)?？茖W技術的發(fā)展及設計內(nèi)容的日益復雜化給設計活動帶來了新的挑戰(zhàn)，將概念設計運用到各項設計過程中就顯得尤為重要了。概念設計理念并不成熟，但是在隨著信息技術時代的到來以及計算機技術在設計工作中的普遍運用，都對概念設計的成熟及推廣有重要促進作用，概念設計在新的時代具有相當大的發(fā)展前景。

2 在建筑結構設計中運用概念設計的必要性及原則

概念設計之所以重要的一部分原因在于方案設計初始階段的初步設計過程是不能借助于計算機實現(xiàn)的，需要工程師依據(jù)掌握到的結構概念，選擇最優(yōu)的結構方案，并不斷豐富、深刻了解各類結構性能，對其驚醒有意識的靈活運用。概念設計在給建筑工程設計師帶來設計靈感的同時，給結構設計注入了新的活力，極大的提高了建筑結構設計水平，下面一起來了解一下概念設計對建筑機構設計的價值:

2．1 有效的彌補計算機設計中的不足

在具體的建筑結構設計中，計算機設計往往具有一定的局限性，計算機技術在結構設計中的廣泛運用，給設計師造成一定的思想誤區(qū)，對計算機技術過于依賴，減少了對結構概念的學習，自身設計能力及創(chuàng)新能力得不到提升，隨著時間的增加，計算機技術在結構設計中的弊端日益暴露出來。而概念設計能對這一問題進行有效的彌補，設計師在加強結構概念的同時，可以根據(jù)自身經(jīng)驗及概念設計思維選擇最優(yōu)結構方案。

2．2 有效拓寬設計思路

隨著社會精細化分工的形成，前篇一律的習慣性傳統(tǒng)設計與適應時代發(fā)展的先進設計思想已相差甚遠。這就要求設計師將概念設計融入到實際的設計工作之中，在運用計算機程序的基礎上，能有效的拓寬設計思路，給設計師帶來清晰的設計思路及設計靈感，在保證設計原則的前提下，極大程度的避免了設計定向錯誤及概念混亂等問題。

2．3 概念設計作為一種先進的設計方法，具有一定的原則性

第一，協(xié)同原則:在整個建筑結構的設計過程中，各部門應做好協(xié)調(diào)工作，進行結構優(yōu)選時，協(xié)同工作必須予以重視以使各個構建達到良好的協(xié)調(diào)工作狀態(tài)。第二，務實性原則:在概念設計的過程中，設計方案必須有充分的科學依據(jù)，不能脫離實際、天馬行空，作為設計師，應具有辨別概念真?zhèn)蔚哪芰?，選用正確的符合實際的設計概念。第三，經(jīng)濟性原則:經(jīng)濟性原則主要是在具體的概念設計過程中，各個設計層次及設計構件在可實施的前提下，必須以經(jīng)濟節(jié)約為目的。

3 概念設計在建筑結構設計中的應用

概念設計在建筑結構設計中的應用，應充分遵循建筑結構的規(guī)律特點，做到結構設計的合理化、實用化。在這一應用過程中首先應充分考慮建筑的外形結構、內(nèi)在框架以及外部結構的對稱規(guī)則性，做到質(zhì)量分布與剛度分布的均勻協(xié)調(diào)。其次應注意建筑結構布局是否合理，建筑物的抗震效果如何等問題，簡單游規(guī)則的對稱毫無疑問的有力于建筑物的抗震性提高，但是對概念設計的創(chuàng)新性來說，應努力達到美觀與藝術觀賞性的統(tǒng)一，兩者的平衡需要設計師們不斷努力的探索和創(chuàng)新。

3．1 優(yōu)化結構選擇

概念設計最終要的目標就是設計方案在實際運用中具有合理、適用、經(jīng)濟的效果，因此，如何選擇一個合理的結構形式和結構體系顯得非常重要。一個成功的設計結構設計必須選擇一個合理經(jīng)濟的設計方案，這就需要概念設計在工程設計的開始就嚴把質(zhì)量關，嚴選場地、房屋體系、構件延伸等方面，做到結構選擇的最優(yōu)化。

3．2 完善計算機分析技術

信息化時代的到來，將計算機技術引入到了建筑結構設計當中，在一定程度上減輕了設計人員的工作負擔，但是出于多方面因素考慮，計算機系統(tǒng)本身并不完善，存在著一定程度上的問題，計算出來的結果往往會存在一定的誤差。針對這一情況，就要將概念設計引入到以計算機設計為基礎的建筑結構設計當中，設計師通過計算系統(tǒng)得出結果后，運用概念設計綜合自身經(jīng)驗，對其結果進行辨證判斷，保證計算結果的準確定，完善建筑結構設計。

人們對建筑設計最為關注的問題往往是建筑物的抗壓抗震能力，這是直接關系到人們生命安全的問題。由于建筑的設計設計面較廣，融括了地質(zhì)、氣候及周邊環(huán)境等各種因素，因此建筑物的具體抗震設計并不能依靠計算系統(tǒng)得來，而是工程結構設計師運用概念設計得出的，無論是邊緣構件問題還是配筋率問題都要憑借概念設計解決。工程師在建筑抗震機構設計體系構建中，往往是通過概念設計，確保構件與構件之間緊密聯(lián)系，提升建筑物的安全性能。

4 結語

概念設計在結構設計過程中的作用越來越大，但是在實際的建筑結構設計教學中還仍然偏重于傳統(tǒng)的結構設計探究，概念設計教育的重視程度不夠，結構設計人才的概念設計意識及設計體系模糊不清，基于此，教育界與工程建筑界應共同努力，加大概念教育教學推廣及實踐運用力度，培養(yǎng)綜合性結構設計人才。概念設計師基于設計的基本原理，從客觀規(guī)律出發(fā)，以設計方案經(jīng)濟合理、安全適用為目的的建筑結構設計總體布置和宏觀調(diào)控，其合理的安全經(jīng)濟適用設計理念必定會成為建筑結構設計的主流思想。

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［3］王存強．建筑結構中的概念設計探析［J］．中國房地產(chǎn)業(yè):理論版，2010(1):165－165．