建筑结构设计中的概念设计及其优化.doc

1、1建筑结构设计中的概念设计及其优化【摘要】建筑结构设计中的概念设计渐渐被建筑结构设计工作人员所认可。这种设计思想也逐渐步入成熟，对我国的建筑设计行业起到了推动作用。本文阐述了建筑结构设计中的概念设计的含义，并论述了概念设计在建筑结构设计中的重要性及优化措施。 【关键词】建筑结构设计 概念设计 重要性 优化 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 前言 随着国民经济的大幅度提高，我国人民的生活质量也得到了改善，人们对居住生活环境的要求也越来越高。为了能够适应我国人民不断提高的物质要求，建筑行业也随之做出了很多优化措施，尤其是建筑结构设计中的概念设计发展最为迅速。我国的建筑结构设计人员结

2、合国际上先进的设计思想，并与实际情况相融合，在建筑结构设计中采用了概念设计的新思想，对我国的建筑行业发展具有重要的意义。 二、建筑结构概念设计概述 建筑结构概念设计也就是将实际经验作为依据，在没有经过精确计算的基础上，尤其是没有做出准确的力学研究的情况下，站在整体的立场去做结构设计。一般包含整体的设计方案，以及抗震细节方面的设计。概念设计向人们展现的是一种先进的设计理念，建筑设计工程师应该对建筑结构设计做到整体把握。 2我国当前的建筑结构设计还有很多不足之处，以混凝土结构设计为例，设计中的力学分析是以弹性理论为依据的，但是截面设计却是以塑性理论的极限状态为依据，这两种理论显然是相互对立的，所以

3、得到的分析结果就与实际情况不符。对于这种情况，应该采用概念设计理念。另外，目前我国建筑设计中过度使用计算机技术，而又不对分析结果做出科学研究，计算机也不可能模拟整个建筑结构设计过程。此时，建筑结构设计人员就应该运用概念设计理论去做出效果好、投入少的设计计划。概念设计在建筑结构设计中是不可或缺的一部分，对我国的建筑行业发展十分有利。 建筑结构概念设计的重要性 概念设计使得设计方案更完美 概念设计能够在建筑设计过程中对整个设计过程进行构架、对比，进而选出最优方案。结构设计中运用概念设计就会使得最终设计框架更加清晰，这可以为结构设计后期减少很多工作量，与此同时，还能够促使设计方案更加经济稳定。 概念

4、设计鼓励创新思维 建筑结构设计人员随着实践经验的增多，概念设计就会做的越来越好，设计的方案就越好。可是，随着社会详细化分工，还有一些建筑设计人员过于依靠设计规定、参考设计规范，过度依赖计算机进行设计，这样做出的设计方案没有创造性。所以，在建筑结构设计中融入概念设计理念，能够激发设计工程师的创造性，为设计方案注入新的源泉。 运用概念设计能够判别计算机计算结果的准确性 3一般来说，把握概念设计能够确保在设计过程中应用合适的设计原则，同时还能够解决设计中存在的不足并提升设计质量。当技术人员发现了设计中的不足时，还能够应用概念设计去研究其原因，探索引起问题的原因，这种方式在判定计算机计算结果中尤其重要

5、。 此外，概念设计对计算机的计算结果还能起到补充作用。因为计算机只能对设计结果进行计算，不能处理设计初期数据，此时概念设计就起到了补充作用，通过概念设计可以找到投入最经济、效果最佳的设计计划。 四、建筑结构概念设计的优化策略 1、对整个设计目标进行优化 一般来说，很多外界因素都对建筑结构设计有影响作用，同时设计目标之间还存在着一定的对立性，如果想要提高某一个目标的要求，就势必会降低另一目标的要求。如果想要优化建筑结构概念设计，首先应该探索一种最优方案，促使具有相对性的目标处于一种平衡状态。 想要达到这种平衡就应该全方面考虑原因。最主要的就是要保证初期总投入、整年运营投入和收益这三个目标达到平衡

6、状态。也就是运用概念设计的优化，努力确保前期投入和整年运营投入最少，而又能保证获得最大收益。这当中初期总投入的影响原因有很多，包含土地投入、建筑结构和装饰投入、水电暖通投入、自动化系统投入、防火系统投入等，但是最重要的影响因素还是来自于建筑土地的投入；整年运营投入指的是建筑结构和设施的维护、整理、管理等费用；收益指的是建筑过程中所得到的所有费用，其中包含出售、租赁和投入运营所获得的利润4等。 一般情况下，前期总投入越多，自然会提高整年运营投入数额，但是与此同时所得收益也会有所增加。所以建筑结构概念设计的优化目的就是控制建筑前期投入和整年运营投入处于合理的范围中，做到收益的最优化，自然，当中还应

7、该考虑到很多更加详细的问题。总之，概念设计就是确保设计方案能够得到最佳收益。 对概念设计约束进行优化 建筑物的稳定性、性能、舒适度等多种因素都对建筑结构概念设计都有一定的限制。怎样才能在既不超越这些限制，又能够减少投入、增加收益，这是建筑结构概念设计优化的一个主要方面。 建筑结构的设计限制一般划分为以下三种：条件限制、规范限制、隐性限制。条件限制包客观环境和客户需求两方面的内容。客观环境因素包括所占面积、四周的环境、政府相关部门的整体计划措施等；客户需要的内容就比较复杂，有些是对建筑物的占地面积、楼高做出的要求，也可能是建筑物的投入或者建筑物的具体功能等多方面的要求。规范限制则是有关部门所发布

8、的强制执行的规定，它包含建筑物的最大高宽比、最大长宽比、混凝土的标号和强度、防水防渗漏级别、防火规定、人防需求等多方面。不管是条件限制还是规范限制，都属于建筑结构概念设计中强制性的规定，然而隐性限制却是建筑设计工程师进行概念设计优化的关键所在。简单说来，隐性限制需要建筑设计工程师对建筑结构概念设计有更深的理解，隐性限制属于隐形的限制，经常被人们忽略，可是实际上隐性限制才是概设计优化措施的重中之重。例如在建筑设计中5将阳光不足、有缺陷的位置作为卫生间或者储物间，把光照好、地势优越的位置设计做为书房或者卧室，在等同面积的土地上设计更加舒服合适的户型等，这都属于建筑结构概念设计的优化策略。 3、结构

9、体系优化和简图的计算 建筑结构概念设计中比较重要的一项内容是对建筑结构体系的设计，设计人员要通过建立建筑结构体系来呈现出完整的建筑结构。建筑结构体系作为一个整体，不能被分隔，并且建筑结构体系中任何单独的构件都没有任何意义，只有将所有构件组合才具有建筑结构体系的价值。所以，对建筑结构体系进行规划时要有整体性、全面性，绝对不能单独的对某一构件进行设计，然后再对多个部件组合，这样就会失去建筑结构体系的内涵，在建筑结构概念设计中要对简图进行计算，这个过程要使用结构构造的措施去做计算。简图计算是概念设计的关键环节，而且也决定了建筑结构计算的可靠性。所以在简图计算时一定要谨慎，而且要对简图进行优化。 4.

10、虚拟现实技术的使用 应用设计人员使用工程组件库、数据库、知识库等创建一个具有建筑结构的虚拟三维模型，用来对现实进行模拟，这就是虚拟现实技术。这样建立出来的模型立体感很强，是具有现场感、真实感都的仿真系统。将虚拟现实技术应用到建筑结构的设计中去，能够重复对系统模型的参数进行动态设计和分析，这样能够得出不同情况的结果，经过多次比较和完善，从而将建筑结构概念设计更加完美。 五、结束语 6在建筑结构设计的不断发展和革新过程中，前辈为我们积累了丰富的实践经验和技术。尤其概念设计，它是突破建筑结构设计传统思想的有利武器，概念设计将建筑结构设计进行了优化及创新，对我国的建筑业结构设计发展起到至关重要的推动作用。概念设计必将成为国际上建筑结构设计的主要设计理念，这也对我国的建筑设计人员提出了更高的要求，建筑结构设计人员应该坚持不懈地学习并理解概念设计理念，为我国的建筑行业做出贡献。 参考文献 1闫正和;邓永旗;浅析建筑结构设计中的概念设计与技术措施A;现代建设工程应用技术学术交流会论文集C;2009 年 2李东海;陈军朝;如何做好结构概念设计A;土木建筑学术文库（第 7 卷）C;2007 年 3刘伟;建筑结构设计中的概念设计与其措施J;现代装饰(理论);2011 年 06 期