1、1浅谈 “概念设计”摘要：“概念设计”思想是一种先进的设计思想，诣在促使建筑师与结构师及设备工程师之间形成一种良好的合作，以创造出优秀的设计作品。本文论述概念设计和结构设计之间的联系和区别，阐述了概念设计的意义、依据和一般原则；强调了概念设计的重要的作用；并对这种先进思想的应用提出了自己的看法。 关键词：创造性合作；概念设计；习惯性传统设计；技术知识概念化 Abstract: The concept of “design“ idea is a kind of advanced design idea, it formed a good cooperation between the archi
2、tects and structure engineers and equipment engineers, in order to create outstanding designs. This paper discusses the connection and difference between concept design and structure design expounds the meaning, basis and principle conceptual design; emphasizes the conceptual design of the important
3、 role; and put forward their views on applying this advanced theory. Key words: creative cooperation; conceptual design; the habit of traditional design; technical knowledge conceptualization 21、引言 建筑被称为凝固的音乐，一个成功的设计，既要满足功能要求，又要表现良好的空间形式，使之成为一件艺术品，给人们提供一个有某种追求的活动场所，以满足人们的心理要求。为满足以上需求，建筑物必须着眼于总体，构思一个
4、总体的空间形式，以保证活动功能和感受需求协调一致，然后再通过具体设计去完善这个方案。但是这个方案是否能最终实现，又必须依靠结构。因此在方案阶段必须有建筑师和结构工程师的创造性合作，双方必须能从总体出发考虑技术问题。 一个好的建筑物应该是建筑师和结构工程师及设备工程师创造性的合作。清华大学罗福午教授形象地把一栋建筑物比作一个人， “建筑相应于人的容貌、体型、气质；结构相应于人的骨骼、耐力、寿命；电器、给排水和供热、通风等建筑设备相应于人的神经、脉络、器官。就像大自然完好地塑造人一样，建筑物的各种设计人员有责任全面地考虑建筑，结构，设备等方面的设计问题。 ” 美国华盛顿国家工程院院士，著名美籍结构
5、和桥梁工程专家林同炎教授首先提出了一种先进的设计思想，即“概念设计” 。他认为：未来环境设计者们的创造性合作是能够增进总体构思的。而总体构思能力是强调综合的建筑空间设计和更加专业、也更关心具体设计的结构工程师之间联系的自然桥梁。 2、概念设计与结构设计的区别 概念设计是依据个人经验，结合建筑功能要求、结构安全等级、抗震设防等级、地质资料、当地材料、当地自然环境等进行的定性设计过3程，其主要内容包括：确定三缝设置、结构体系、基础形式和埋深、主要构件的几何尺寸等。 而结构设计则是概念设计的逆向过程，依据概念设计的总体要求、力学和数学的原理由定量（内力、配筋、稳定和变形）过度到定性（规范规定的构造要
6、求）的一个过程。 两者的设计过程和要求对比见下表： 3 、概念设计的意义及依据 3 . 1 概念设计的意义 能做到结构功能与外部条件一致；充分展现先进的设计；发挥结构的功能并取得与经济性的协调；更好地解决构造处理；用概念设计来判断计算设计的合理性。 3 . 2 概念设计的依据 结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质；设计和构造处理原则；计算程序的力学模型和功能；吸取或不断积累的实践经验。 4、概念设计的一般原则 4 . 1 选择合适的基础方案 基础设计应根据工程地质条件，上部结构类型及荷载分布，相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析，选择经济合理的基础方案。设计时宜最大限度地发挥地基
7、的潜力 ,必要时还应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告，对一些缺地质报告的小型建筑4也应进行现场查看和参考邻近建筑资料。一般情况下，同一结构单元不宜采用两种不同的类型。 4 . 2 合理选择结构方案 一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案，即要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力明确，传力简捷，保证高的材料效能，同一结构单元不宜混用不同结构体系，地震区应力求平面和竖向规则。总之,必须对工程的设计要求、地理环境、材料供应、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、水、暖、电等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时还应进行多方案比较，择优选用。
8、4 . 3 选用恰当的计算简图 结构计算是在计算简图的基础上进行的，计算简图选用不当而导致结构安全的事故屡有发生，因此选择恰当的计算简图是保证结构安全的重要条件。实际结构的节点不可能是纯粹的刚结或铰结点，但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。 4 . 4 正确分析计算结果 在结构设计中普遍采用计算机技术，但由于目前软件种类繁多，不同软件往往会导致不同的计算结果。因此设计师应对程序的适用范围、技术条件等全面了解。在计算机辅助设计时，由于程序与结构某处实际情况不相符合，或人工输入有误，或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析，慎重校核，做出合理判断。设
9、计师的知识、经验还是不可缺少的。 54 . 5 采取相应的构造措施 始终牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”原则；注意构件的延性性能；加强薄弱部位；注意钢筋的锚固长度，尤其是钢筋的直线段锚固长度；考虑温度应力的影响。除此之外，还应注意按均匀、对称、规整原则考虑平面和立面的布置；综合考虑抗震的多道防线；尽量避免薄弱层的出现；以及正常使用极限状态的验算等等都需要概念设计作指导。5、 总结 一个设计方案由建筑师决定后，送到结构师手中，然后结构师再依据规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计。特别是在一体化计算机结构程序全面应用的今天，结构师不应盲信计算程序，要充分发挥出创造性来。凡是概念设计做得好
10、的结构工程师，其结构概念是随着年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完美。先进的设计思想也将通过概念设计充分地展现。 一个结构工程师的主要任务应该是在特定的建筑空间内用整体概念来设计结构的总体方案，并能有意识地利用总结构体系与各基本分体系之间的力学关系，而不仅仅是能精确地计算和分析一个给定的分体系和构件。优秀结构设计，是一种或几种基本分体系有机地组合而成。这一方面要求结构工程师具有不懈追求尽善尽美的设计思想，也要具备丰富、踏实的整体结构概念和基本分体系的相互比较概念。 因此，想成为一名出色的结构工程师，除了学好规范，在概率上保证一个建筑的安全，更要不断积累、总结工程经验，在脑中形成一个清6晰的结构概念，在总体设计内容中将技术知识概念化，运用人的思想和判断力，从宏观上决定结构设计中的基本问题，并以此为指导，冲破由于对问题的错觉或狭隘经验所产生的障碍和束缚，才能使结构设计更好的符合客观实际，创造出优秀的设计成果。
