論建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計的協(xié)調(diào)統(tǒng)一

候憲林

摘要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，人們和社會對建筑功能、造型和美觀的要求越來越高，工程的質(zhì)量也越來越好。這對建筑項目設(shè)計提出了更高的要求，建筑設(shè)計的重要性越來越大，建筑工程項目設(shè)計過程中最為重要的兩個環(huán)節(jié)就是結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑設(shè)計對整個建筑工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和外觀效果起著十分重要的作用，建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計之間不僅要做到相互協(xié)調(diào)還要做到相互制約，兩者缺一不可，建筑設(shè)計需要的是不斷地創(chuàng)新，而結(jié)構(gòu)設(shè)計更加需要務(wù)實，一個好的工程設(shè)計必須要協(xié)調(diào)好統(tǒng)一好建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計二者之間的的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計；協(xié)調(diào)統(tǒng)一

隨著建筑科學技術(shù)的發(fā)展，專業(yè)化程度變得越來越高，優(yōu)秀的工程設(shè)計是建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計的有機結(jié)合，既要設(shè)計出既要滿足建筑美觀，造型優(yōu)美，又要使結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟、合理的建筑物是每一個建筑師與結(jié)構(gòu)師都需要的問題，所以，建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該相互配合、緊密聯(lián)系，協(xié)調(diào)統(tǒng)一是關(guān)鍵所在，以下幾個方面將具體來論述一下這個問題。

一、建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念

（一）建筑設(shè)計：指的是建筑工程在建造之前，建筑設(shè)計師充分按照工程任務(wù)，把可能在工程施工過程中或使用過程中出現(xiàn)的問題作好通盤的設(shè)想，并擬定好解決問題的方案，建筑設(shè)計的主要內(nèi)容包括：初步方案、初步設(shè)計、搜集資料、技術(shù)設(shè)計施工圖、技術(shù)設(shè)計施工詳圖等，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑設(shè)計中越來越深入廣泛的利用各種科學技術(shù)的成果。

（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計：指的是建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要包括建筑工程的基礎(chǔ)設(shè)計和上部結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于建筑工程的基礎(chǔ)設(shè)計，就是根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告、上部結(jié)構(gòu)類型及上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)和當?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)水平及材料供應(yīng)情況確定基礎(chǔ)的形式。

建筑工程的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容和步驟包括：（1）根據(jù)建筑工程設(shè)計來確定建筑物的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)的主要材料（2）建筑物的結(jié)構(gòu)平面布置（3）初步篩選建筑材料的類型和強度等級，并根據(jù)以往經(jīng)驗初步確定建筑物構(gòu)件的截面尺寸（4）建筑物的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析、各種荷載作用分析、結(jié)構(gòu)荷載計算（5）建筑物結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)組合和建筑物構(gòu)件的截面設(shè)計。

二、建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計的協(xié)調(diào)統(tǒng)一

建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計都是設(shè)計過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，極大的影響著整個建筑的外觀造型及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，部分建筑師在進行建筑設(shè)計的時候，認為結(jié)構(gòu)專業(yè)就應(yīng)該服從服務(wù)于建筑專業(yè)，一切以建筑設(shè)計為先導(dǎo)，這一觀念就分割了建筑工程的完整性，忽略了基本的力學規(guī)律，片面地追求建筑美感和最大滿足使用功能的要求，給建筑工程帶來了安全隱患，建筑設(shè)計方案對結(jié)構(gòu)方案的選擇具有決定性的作用，然而，由于材料、理論及科技發(fā)展的滯后，又嚴重影響了結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平，對建筑設(shè)計來說，有時候一個看起來很好的設(shè)計方案，但是由于結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的有限，在目前卻無法實現(xiàn)，所以，建筑師在設(shè)計的時候不能設(shè)計些海市蜃樓樣式的建筑，應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟、科技的發(fā)展水平，并應(yīng)了解一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計知識，與結(jié)構(gòu)專業(yè)相互協(xié)調(diào)，相互配合，只有這樣創(chuàng)作出的建筑設(shè)計產(chǎn)品才是真正體現(xiàn)時代發(fā)展潮流的，在現(xiàn)實的設(shè)計中，對于建筑師來說，不應(yīng)過于強調(diào)創(chuàng)作的美觀、新穎、標新立異，強調(diào)創(chuàng)作的最大自由度，而應(yīng)根據(jù)業(yè)主的要求及對總體造價的控制，盡量運用有限的資源將建筑設(shè)計的更加美觀漂亮，因為有些確實很漂亮但是很奇特的建筑，在滿足人們審美要求的同時，也隱藏著其背后巨大的造價，由于建筑物本身必須承受自重荷載、水平風荷載、地震荷載等，如果建筑設(shè)計者在進行平面設(shè)計及豎向設(shè)計的時候，不依據(jù)基本的結(jié)構(gòu)受力原理，也不征詢結(jié)構(gòu)工程師的意見，往往就會使結(jié)構(gòu)工程師不能有效地選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，進行結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定等問題，結(jié)構(gòu)設(shè)計則需要從實際出發(fā)，需要務(wù)實，建筑設(shè)計則需要創(chuàng)新，但是兩者又是缺一不可的，任何一個項目設(shè)計都必須要協(xié)調(diào)好結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑設(shè)計，只有協(xié)調(diào)好雙方的關(guān)系，一個建筑工程設(shè)計才能完成，所以說建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計是協(xié)調(diào)統(tǒng)一的，在進行房屋建筑設(shè)計的時候，決不能偏向建筑專業(yè)亦不能偏向結(jié)構(gòu)專業(yè)，要在兩個專業(yè)之間找到一個平衡點，這個平衡點就是用最少的投資設(shè)計盡量美觀的建筑，能為業(yè)主爭取最大的經(jīng)濟效益。

三、建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計相結(jié)合

（一）要系統(tǒng)全面規(guī)劃和科學設(shè)計、計算。對于一個具體的建筑工程項目而言，建筑設(shè)計就是設(shè)計建筑物的總體布局，內(nèi)外形狀，大小，構(gòu)造等，滿足人們修養(yǎng)生息、活動和人們的審美需求的愿望而創(chuàng)造的一個空間環(huán)境，其設(shè)計的成果主要有1、總平面圖2、平面圖3、立面圖4、剖面圖5、詳圖，還有必要輔助的效果圖等，而結(jié)構(gòu)是能夠承受荷載并且維持幾何不變的構(gòu)件體系，那么結(jié)構(gòu)設(shè)計就是設(shè)計能夠承受建筑荷載的結(jié)構(gòu)，主要設(shè)計房屋建筑的承重構(gòu)件的布置，構(gòu)件形狀，大小，材料，構(gòu)造等，其設(shè)計成果主要有基礎(chǔ)平面圖，基礎(chǔ)詳圖，結(jié)構(gòu)平面圖和鋼筋混凝土構(gòu)件詳圖，節(jié)點鋼筋構(gòu)造詳圖等，我們在構(gòu)思規(guī)劃、設(shè)計、施工過程中，應(yīng)該系統(tǒng)、全面地了解各方面的工程數(shù)據(jù)、信息，科學地進行建筑設(shè)計，同時進行重點環(huán)節(jié)、重點部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計，考慮外觀造型對材料、承載力、剪力、延性、剛度、抗壓、平衡、抗震等的實現(xiàn)難度，整體構(gòu)思結(jié)構(gòu)總體方案，明確結(jié)構(gòu)總體系與水平分體系、豎向分體系空間的關(guān)系和設(shè)計要求，有必要通過概念性的近似計算進行探索優(yōu)化，確定結(jié)構(gòu)分體系及其結(jié)構(gòu)分體系及其構(gòu)件的基本尺寸，確認建筑設(shè)計方案的可行性，以確保建筑空間形式與結(jié)構(gòu)受力特征的協(xié)調(diào)性和一致性。

（二）要同步進行質(zhì)量控制和監(jiān)控施工過程。建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計都事關(guān)建筑安全性、穩(wěn)定性，又是一項創(chuàng)造性的工作，是一個集概念、經(jīng)驗、計算、表現(xiàn)等多方面因素于一體的綜合性創(chuàng)造，所以，在進行建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時，應(yīng)該提前預(yù)測性地考慮施工開始后的質(zhì)量控制和監(jiān)控跟蹤問題，建筑設(shè)計的五個方面分別是適用、安全、經(jīng)濟、美觀、便于施工是進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則，但這五個方面又各有所重，互為矛盾，一個優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計往往是這五個方面的最佳結(jié)合，往往設(shè)計人員注意到適用、安全、經(jīng)濟、美觀，而忽略了便于施工的實現(xiàn)與質(zhì)量監(jiān)控的難易，所以我們應(yīng)該在建筑設(shè)計的同時就考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計的成本，以及考慮到以后施工中可以對進度控制、質(zhì)量控制進行有效的監(jiān)控和跟蹤，結(jié)構(gòu)設(shè)計一般在建筑設(shè)計之后，既“受制”于建筑設(shè)計，但又“反制” 建筑設(shè)計，對于結(jié)構(gòu)設(shè)計不能破壞建筑設(shè)計，建筑設(shè)計也不能超出結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力范圍，建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計要協(xié)調(diào)統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)設(shè)計決定建筑設(shè)計能否實現(xiàn)，在這個意義上，質(zhì)量控制是個被兩者遺漏的問題，無論如何，設(shè)計一個適用、安全、經(jīng)濟、美觀、便于施工的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的責任，也是建筑設(shè)計人員的義務(wù)，為了充分提高工程最終的實現(xiàn)效果，兩者必須注重今后施工中可以很好地實施質(zhì)量控制、進行有效監(jiān)控和跟蹤的問題。

所以最后從建筑結(jié)構(gòu)效益的角度來看，不要只片面追求建筑物的藝術(shù)表現(xiàn)，從而忽視結(jié)構(gòu)原理，設(shè)計出來的建筑作品往往只能作為雕塑作品或者是虛假的造型，不僅要嚴格符合正確的結(jié)構(gòu)邏輯的建筑，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)本身造型特點、融合結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)思和建筑設(shè)計構(gòu)思去實踐個性的建筑，才能算得上是成功的建筑作品，還要要求建筑設(shè)計師要不斷提高自身的藝術(shù)修養(yǎng)，勇于創(chuàng)新，充分利用結(jié)構(gòu)設(shè)計原理來完善建筑設(shè)計，而結(jié)構(gòu)設(shè)計師也要充分了解建筑設(shè)計師的意圖，促進結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑設(shè)計的有機融合和密切配合，這樣設(shè)計出更高水平的建筑作品。