淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性問題及解決對策

劉易斯

摘要：建筑行業(yè)經(jīng)過近二十年的高速發(fā)展，已逐步進(jìn)入平穩(wěn)期，建筑設(shè)計行業(yè)也將由“（設(shè)計周期）短、（產(chǎn)品質(zhì)量）平”向“（設(shè)計水平）高、（產(chǎn)品質(zhì)量）精”過渡。而在建筑設(shè)計中，結(jié)構(gòu)安全具有較大的社會影響，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個設(shè)計過程的工作重點之一?；诖?，本文將對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性問題進(jìn)行簡單的總結(jié)分析，并提出相應(yīng)的解決對策，以期能有效提高建筑的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計;安全性;解決對策

隨著科技的進(jìn)步，各行各業(yè)也借助技術(shù)契機(jī)實現(xiàn)了更好的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也隨之提升，對建筑質(zhì)量及品質(zhì)也提出了更高的要求。在當(dāng)今社會，無論是自然災(zāi)害還是人為損毀，都可能對建筑結(jié)構(gòu)造成了一定的破壞，將直接威脅到人們的財產(chǎn)安全和生命安全。建筑結(jié)構(gòu)安全作為建筑功能實現(xiàn)的保證，結(jié)構(gòu)設(shè)計一直是整個建筑設(shè)計中不容忽視的工作重心，基于此，有必要加強(qiáng)對當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全問題進(jìn)行分析，以探究提高建筑安全性能的有效策略。

一、目前我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中普遍存在的安全性問題

建筑結(jié)構(gòu)的安全性能實際上是指建筑在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計與施工的基礎(chǔ)上具備的抗災(zāi)害能力和防倒塌能力。雖然我國建筑行業(yè)內(nèi)大多數(shù)公司都能夠意識到了建筑結(jié)構(gòu)安全性問題的重要性，但是實際中依然存在一些會影響到建筑的安全性的問題。

（一）設(shè)計環(huán)節(jié)中安全性與經(jīng)濟(jì)性之間的取舍

建筑設(shè)計是一項建筑工程實施的先決條件，然而，許多建設(shè)方乃至建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師的安全意識不到位，過分追求建筑土建成本的經(jīng)濟(jì)性，是現(xiàn)代建筑設(shè)計中的一大弊端。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)精心進(jìn)行設(shè)計，在建筑可靠性滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下，再追求經(jīng)濟(jì)性的最大化，若設(shè)計師對安全認(rèn)識不夠深刻，只考慮降低建筑的土建成本，讓建筑設(shè)計的安全性突破標(biāo)準(zhǔn)的限制，那么設(shè)計出來的產(chǎn)品也將無法對人們的生命、財產(chǎn)安全提供適當(dāng)?shù)谋Ｕ稀?/p>

（二）地理情況的結(jié)合，勘察詳細(xì)程度不足

工程所在地的地形地貌影響著整個工程，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)針對性的結(jié)合相關(guān)地質(zhì)資料、科學(xué)文化，并結(jié)合設(shè)計師的實際工作經(jīng)驗來考慮方案是否適當(dāng)，以此來保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。例如設(shè)計的建筑物抗震性能、防臺風(fēng)性能、防爆破性能等各種導(dǎo)致?lián)p壞建筑物的因素是否符合安全性要求;巖溶地區(qū)基礎(chǔ)下是否存在溶洞、溶洞對基礎(chǔ)安全性的影響程度;軟弱地基時基礎(chǔ)沉降的控制，不均勻沉降對建筑結(jié)構(gòu)安全性的影響程度等等。

（三）耐久性設(shè)計不足

普通建筑設(shè)計使用年限為50年，標(biāo)志性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為100年，建筑結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計是保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在漫長的使用過程中按理論狀態(tài)工作的關(guān)鍵，故建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師不能在設(shè)計時只關(guān)心結(jié)構(gòu)的理論狀態(tài)，應(yīng)考慮足夠的耐久性設(shè)計保證建筑結(jié)構(gòu)的正常使用年限。例如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件保護(hù)層不足則有可能在使用過程中出現(xiàn)銹脹損壞，大大減小構(gòu)件使用壽命導(dǎo)致安全性不足;臨水結(jié)構(gòu)材料選取錯誤則會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐腐蝕性不足從而對建筑安全性造成影響等等。

（四）對工程建設(shè)過程中可能出現(xiàn)的安全性問題不夠重視

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型建筑材料及施工技術(shù)更新變革層出不窮，如新型復(fù)合自保溫砌塊，裝配式建筑、裝配式建筑構(gòu)件、立體交通裝配式施工等等。建筑設(shè)計作為整個建筑行業(yè)主要的技術(shù)輸出端，在設(shè)計采用了新材料、新技術(shù)時應(yīng)對新材料、新技術(shù)的技術(shù)要點、難點進(jìn)行充分的解釋，以免施工單位在未知情時盲目施工進(jìn)而造成不必要的損失甚至安全性問題。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中也應(yīng)對工程實施進(jìn)行全盤考慮，重視工程建設(shè)過程中可能會出現(xiàn)的安全性問題，能通過設(shè)計進(jìn)行避免的盡量在設(shè)計過程中考慮周到，為工程安全建設(shè)出一份力。

（五）重視參數(shù)化設(shè)計，輕視概念設(shè)計

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國現(xiàn)在已形成了較為成熟的規(guī)范體系及建筑施工圖標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，對建筑工程整體質(zhì)量水平的提高做出了很大貢獻(xiàn)，但也造就了部分建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員只依照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計的習(xí)慣，只考慮參數(shù)化達(dá)標(biāo)，而不愿為結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性多下功夫。這樣的成果在極端的情況下可能就會出現(xiàn)安全性不足的現(xiàn)象，比如近幾年我國出現(xiàn)的大的地震災(zāi)害，大量建筑失效倒塌，造成了極大的社會損失。

（六）結(jié)構(gòu)設(shè)計對用戶體驗的考慮不足

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計只是整個建筑設(shè)計過程的一個組成部分，而建筑的最終目的是為人服務(wù)，因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計亦應(yīng)考慮建筑的功能性及舒適性，在設(shè)計過程中充分考慮其他專業(yè)設(shè)計及建設(shè)單位將來的使用狀況，以減少建筑建成后后期改造對建筑安全性的影響。

二、提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的有效對策

（一）提高安全意識

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應(yīng)當(dāng)要注重安全意識的提升，只有提升了安全意識，才能夠多維度保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。第一，建筑企業(yè)需要通過各項培訓(xùn)來提升設(shè)計人員和管理人員的安全意識，借助其豐富的專業(yè)知識和負(fù)責(zé)任的態(tài)度，提升其對建筑結(jié)構(gòu)安全性問題的重視程度，進(jìn)而使其在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中能夠抱有更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，避免出現(xiàn)各種各樣的小問題而影響了建筑結(jié)構(gòu)的安全性能。第二，建筑企業(yè)需要制定完善的安全規(guī)章制度來對設(shè)計人員及管理人員的安全意識和安全能力進(jìn)行規(guī)范和提升，并引導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對規(guī)章制度進(jìn)行全面理解，并進(jìn)行反思和總結(jié)，借鑒成功的案例，吸取其成功經(jīng)驗，以便能夠真正站在使用角度來展開建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

（二）加強(qiáng)前期勘察工作

為了避免地質(zhì)情況對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生不良影響，應(yīng)當(dāng)要加強(qiáng)前期的勘察工作?？辈旃ぷ髯顬橹饕哪康氖谦@得更加精準(zhǔn)的地質(zhì)數(shù)據(jù)，為后續(xù)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，因此，建筑企業(yè)需要與專業(yè)的勘察企業(yè)合作，全面收集建筑地點的地質(zhì)情況、氣候變化因素以及自然災(zāi)害發(fā)生情況等，并將收集到的數(shù)據(jù)全面交接給結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，使其能夠以實際情況為基礎(chǔ)展開結(jié)構(gòu)設(shè)計，以保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

（三）注重耐久性設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)對使用環(huán)境影響進(jìn)行評估，當(dāng)結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境對其耐久性有較大影響時，應(yīng)根據(jù)不同的環(huán)境類別采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)材料、設(shè)計構(gòu)造、防護(hù)措施、施工質(zhì)量要求等，并應(yīng)制定結(jié)構(gòu)在使用期間的定期檢修和維護(hù)制度，使結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用年限內(nèi)不致因材料的劣化而影響其安全或正常使用。例如在長方形建筑角部樓板鋼筋適當(dāng)加強(qiáng)以免在溫度應(yīng)力引起樓板開裂從而影響結(jié)構(gòu)耐久性;對使用過程中可能面臨腐蝕的結(jié)構(gòu)構(gòu)件提出更高的抗裂要求及耐腐蝕要求;地下室外墻等可能臨水的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件保護(hù)層加厚、并采用防水混凝土等等。

（四）對工程建設(shè)全過程的全盤考慮

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計作為整個建筑工程安全性的第一道防線，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師肩負(fù)著重要的社會責(zé)任，對其所設(shè)計的工程應(yīng)主動承擔(dān)一定的監(jiān)督責(zé)任，在工程設(shè)計過程中應(yīng)全盤考慮工程實施的可行性、施工難點，并在施工單位需要技術(shù)援助時予以支持。在工程實施過程中，設(shè)計師應(yīng)定時到達(dá)施工現(xiàn)場進(jìn)行考察及答疑，對施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的安全性問題或施工現(xiàn)場可能出現(xiàn)的安全性問題向建設(shè)單位及施工、監(jiān)理單位進(jìn)行提醒。以避免類似于2009年6月上?！吧徎ê优暇霸贰?號樓整體倒塌的悲劇重演，造成巨大的社會損失和惡劣的社會影響。

（五）注重專業(yè)知識學(xué)習(xí)，提升專業(yè)素養(yǎng)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不能只為了滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求而做設(shè)計，應(yīng)重視概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)選型的合理性等，以提高建筑的潛在安全性能，這一點在建筑抗震設(shè)計中顯得尤為重要。我國的建筑抗震設(shè)防提出了“小震不壞、中震可修、大震不倒”三個水準(zhǔn)目標(biāo)，而對大多數(shù)的結(jié)構(gòu)而言，第一階段的設(shè)計可以通過承載力驗算達(dá)到要求，而需要通過概念設(shè)計和抗震構(gòu)造措施來滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)計要求。由此可見概念設(shè)計的重要性，比如抗震結(jié)構(gòu)體系的多道防線，對于結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下的安全是很重要的，如框架-抗震墻體系是由延性框架和抗震墻二個系統(tǒng)組成;雙肢或多肢抗震墻體系由若干個單肢墻分系統(tǒng)組成;框架-筒體體系是由延性框架和筒體二個系統(tǒng)組成等等。

所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)時刻注意專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，在實踐中積累經(jīng)驗，爭取讓自己設(shè)計的每一個建筑都成為精品。

（六）重視用戶體驗

隨著社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，人們越來越重視建筑使用功能之外的舒適性，因此，提質(zhì)改造、裝修升級甚至是改變使用功能的情況愈來愈多，這些改動均會對建筑設(shè)計的初始狀態(tài)安全性有所影響。在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，較之以前應(yīng)當(dāng)更加注重舒適性，并對建筑使用功能的可變性提出要求，以減少后期改造。而且建筑設(shè)計工作應(yīng)當(dāng)要注重先進(jìn)軟件的融合和使用，特別是BIM技術(shù)等一些能夠提高設(shè)計成果直觀性，增強(qiáng)用戶體驗的計算機(jī)軟件，以便能夠更加全面的發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性，避免人為因素影響了建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

三、結(jié)語：

總而言之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性問題直接關(guān)系到建筑的使用壽命、人們的財產(chǎn)安全以及生命安全等方面，與人們的生活息息相關(guān)。因此，建筑設(shè)計企業(yè)應(yīng)當(dāng)要對安全設(shè)計問題加以重視，從多個方面來加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性能，特別是安全意識方面、技術(shù)方面、整體設(shè)計以及細(xì)節(jié)設(shè)計等方面，為建筑安全性提升奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬勇.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性問題及優(yōu)化對策[J].建材與裝飾，2017（01）：94-95.

[2]李軍恒.淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中提高安全性的對策[J].中華民居（下旬刊），2014（03）：34

[3]中國建筑科學(xué)研究院主編.工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

[4]中國建筑科學(xué)研究院主編.建筑抗震設(shè)計規(guī)范