研究概念设计在建筑结构设计中的意义及应用

唐云启

（广西荣泰建筑设计有限责任公司 广西南宁市 530003）

研究概念设计在建筑结构设计中的意义及应用

唐云启

（广西荣泰建筑设计有限责任公司 广西南宁市 530003）

随着社会经济不断发展，国内的很多建筑结构设计已很难跟上经济发展的步伐，以往的建筑结构的设计方式比较单一，在发展过程中，已难以适应社会发展的需求。因此，在目前的建筑结构设计当中，概念设计被广泛地应用到结构设计当中，并受到越来越多建筑设计单位的重视，很多建筑结构设计师根据自己的设计风格，将其应用到结构设计中，在一定程度上，提高了建筑结构设计的质量与水平。本文主要从概念设计的定义及其在建筑结构设计工作中的重要意义展开分析，深入研究概念设计在建筑结构设计当中的应用，以期提升建筑结构设计水平，进而促进概念设计在当前建筑结构设计当中有效应用。

概念设计；建筑结构设计；应用

1 前言

在科学技术飞速发展的今天，计算机系统中结构程序的有效应用，方便了建筑结构设计师及工程师的设计工作，大大地提升了建筑结构设计效率与质量。但是也导致部分设计人员过分地依赖计算机来进行相关的结构设计及计算，设计人员仅需根据相关规范的规定，利用计算机结构设计程序来完成结构设计工作，而对于结构设计方法是否合理、程序计算结果是否准确、设计出来的结构是否安全稳定等问题并不是很清楚，对于如何增强建筑结构的安全性、稳定性、合理性以及经济性缺乏一个完整的概念。

2 概念设计的定义及其在建筑结构设计中的重要意义

图1 概念设计的定义及其在建筑结构设计中的重要意义

2.1 概念设计的定义

概念设计主要指利用数学计算的方式，根据客户需求进行分析，继而形成一个概念的产品，从客户的需求分析一直到产品的设计阶段，即为概念设计。它属于一个从粗略到精细、从模糊到清晰、从抽象到具体的一个概念设计的演化过程，并且在设计过程中，从客户对概念的需求出发，通过概念来贯穿整个设计过程。通过对建筑结构进行概念设计，对结构选用、设计、分析以及计算等实行局部处理，之后再贯穿到整个建筑结构设计中，设计师要及时找出概念设计中存在的问题，并结合之前的设计经验与当前的建筑环境来进行设计，充分考虑各因素对设计工作所产生的影响，以便构建较好的建筑结构设计方案，进而满足建设方对建筑结构设计的需求。

2.2 概念设计在建筑结构设计中的重要意义

（1）概念设计能较好地弥补计算机设计的缺陷。结构设计人员在进行建筑结构的方案设计时，计算机对于方案的设计具有很大的局限性，它很难完成建筑结构方案的整个初步设计。在建筑结构的设计过程中，计算机技术的使用非常广泛，但其设计程序常常会给设计人员一个错误的认识，会让设计人员觉得计算机的程序应用起来比较简单，过多地依赖计算机设计程序进行设计，而忽略了对建筑结构概念方面的学习，造成设计人员的设计能力逐步下降。部分建筑结构的设计人员，可能会习惯性地把结构分析计算程序不假思索地应用到建筑结构设计中，却没有认识到计算机软件设计的缺陷。

若选用到合适、正确的计算机软件，则会提升建筑结构设计的效率，一旦选到错误的计算机软件，则会影响到整个建筑结构的设计。而这种潜在问题，会随着时间的推移，慢慢凸显出来。为有效地弥补计算机软件设计的缺陷，就应将概念设计应用到建筑结构设计当中，结构设计人员应加强对概念设计理念的学习，深入地了解与掌握建筑结构概念设计，并根据所学到的概念设计方面的知识，来选择最优的结构设计方案。

（2）概念设计可以有效地满足建设方的需求。概念设计应用到建筑结构的设计中，比较突出的作用是，可最大限度地满足建设方对建筑结构设计的需求，而且对于建设方各个方面的需求，都起到较好的推动作用，这种满足对于结构设计而言，正是设计人员追求的主要目的，目的是得到建设方认可。将概念设计理念充分应用到建筑结构设计中，可充分考虑到建设方的需求，但该种需求需通过合理的设计方式表现在结构中[1]。并且，在应用时，也不是仅仅以满足建设方需求作为唯一的根本，还要将建设方需求与结构设计进行完美地融合，这样不仅能满足建设方对建筑结构设计的需求，还能提升建筑结构设计的高效性。

3 概念设计在建筑结构设计中的应用（如图2）

图2 概念设计在建筑结构设计中的应用图

3.1 概念设计在结构分析计算中的应用

对于建筑结构的设计来说，分析计算属于结构设计的一个关键环节，特别是在科学技术飞速发展的今天，相关设计软件的有效应用，分析计算也有了较好的体现，而且分析计算准确率对建筑结构的设计水平也会有影响。因此，建筑结构设计单位应多关注对结构的分析计算。通常情况下，将计算机技术应用到建筑结构设计中，可在一定程度上提升建筑结构分析计算的准确率，但从整体设计方案来看，一旦选到错误的设计方法，对建筑结构的分析计算会造成很大的影响[2]。此外，在对建筑结构进行分析计算时，设计人员要先从整体性、全面性的角度来考虑和分析结构计算软件及其计算结果，这正是目前概念设计应用在建筑结构设计中的一个本质需求，同时，有效地分析结构计算结果是否准确、合理，充分应用概念设计理念，以保证建筑结构的分析计算能够得到有效的应用。

3.2 概念设计在结构抗震设计工作中的应用

建筑结构设计单位在开展抗震设计的工作过程中，一般情况下，都是在设计人员确定初始的构件尺寸与混凝土强度等级之后，才来计算建筑结构实际的刚度，然后按照刚度的计算结果，再计算出相应的地震力，进而得出所需配筋数量。因结构刚度、地震力、配筋数量三者之间存在正比例的关系，所以结构刚度越大，所计算出地震力也就越大，所需配筋数量就越多；若配筋数量越多，则结构刚度越大，产生地震力也就越大。若仅仅是增加配筋数量，实际上是加大了地震力效应，在抗震设计的工作当中，难以起到良好的效果。而若将概念设计应用到抗震设计的工作当中，能有效地开拓设计人员的设计思路，增加抗震设计的有效性。例如，使用隔震效能概念设计的方法，在建筑物的顶端或在建筑主体与基础间设置隔震层，就能有效地降低地震力效应。

3.3 概念设计在建筑结构方案选择中的应用

对建筑结构的设计而言，结构方案的选择十分关键，同时也是整个结构设计过程的重要组成部分，建筑结构方案的选择直接决定了建筑结构设计的难度，一旦结构方案选择出现失误，必然会影响到整个建筑结构的设计。在选择建筑结构方案时，概念设计可充分发挥有效作用，保证所选方案的有效性与合理性。且在应用中，比较合理的选择模式是由整体到局部，再由局部到整体的全面考虑，主要表现在以下两个方面：

①建筑结构的方案选择，应仔细、全面地查看与分析建筑项目在施工时，相关的影响因素，如，施工现场的地形、天气、地质结构、地基承载力等，都要进行综合性地考虑，并对其进行全面调查与分析，这也充分体现了概念设计在建筑结构设计中的整体性；②针对实际建筑结构方案的选择而言，也要充分考虑到建设方对结构设计的基本要求，这也属于当前概念设计当中的一个重要特点及其作用的体现，建筑结构的设计人员可根据建设方提出的相关要求，来进行较为全面的设计，并将其体现到建筑结构的设计方案当中，进一步提高建筑结构方案选择的合理性与准确性。

4 结束语

总而言之，随着当前科学技术的发展与进步，国内建筑结构的设计水平也有了很大的提升，从当前的建筑结构设计情况来看，设计人员在设计过程中，应不断提升自己的创新意识，使建筑结构设计水平朝着国际化的设计水平方向发展。因此，建筑结构设计人员把概念设计引入到建筑结构的设计过程中，也成就了建筑结构的概念设计，它也是在实践与理论互相结合的基础上，才得以形成。并且概念设计在现代化的建筑结构设计中，发挥了十分重要的作用，不仅提升了建筑结构设计的安全性、可靠性以及创新性，还弥补了以往计算机软件设计的不足，使建筑结构的设计方案更加完善，进一步提升建筑结构的设计质量与水平。

[1]李国珍.高层建筑结构设计中抗震概念设计的应用浅析[J].江西建材，2014，10（2）：100～103.

[2]范国兴.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].西大学学报，2014，25（8）：201～205.

TU318

A

1673-0038（2015）52-0090-02

收稿日期：2015-11-29

唐云启（1980-），男，工程师，本科，主要从事建筑结构设计工作。