科学理念在建筑结构设计的应用分析

王芳

（贵州大学勘察设计研究院，贵州 贵阳 550000）

0 引言

建筑高度和复杂程度的增加，致使设计人员要考量的因素不断增加，而设计效果直接关系到最终的工程质量。为了保证建筑的顺利施工、建筑的质量，同时考虑到使用者更高的美学及环保要求，应将科学理念应用其中，进一步提高设计方案的完美程度，将建筑结构的实用利益最大化。

1 建筑结构设计的基本内容及其原则

新时代下的建筑设计要考量的因素诸多，除了以往的建筑造型、结构加强、水电暖管道布设之外，还要加入节能环保方面的设计，在迎合消费的需求的同时提高建筑的宜居性。此外，也要考虑到结构的抗震方面的性能，结构布置也要符合建筑用地的实际环境情况。为了满足以上诸多条件，要求设计人员在对建筑的计算方面更精确。故针对建筑的规则性设计原则、特征和设计要求进行相应分析。

1.1 结构规则设计的优点

建筑结构规则化设计更有利于其抗震性能的提高，不但可以提高建筑必有得承载力和变形能力，同时有利于建筑刚度的提高。虽然不规则设计结构某种程度上说更加美观，将美学理念应用到极致，但这会严重影响结构整体稳定性，特别是在各项荷载的作用下，结构的稳定程度受到极大的冲击，局部结构的扭转效应会使得此处成为薄弱层。为了同时考量美学和安全性，可以适当增加抗震防线。

1.2 规则结构的主要特征

规则结构主要是指建筑体型规则，大致体现为平面对称设计，这样的结构具备更强的扭转刚度，整体强度、质量及结构承载力的分布也相对更均匀，不会出现局部突变的情况。除了平面布置规则，在立面和剖面也应尽量规则化布置，加强竖向抗侧力构件的强度同时，规避构件强度和刚度的突变现象出现。

1.3 规则平面布置需满足的要求

建筑结构设计必须要考虑整体构造的强度和刚度，在平面布置中应明确受力位置，保证荷载传递更简洁更直接，平面构件布置尽可能均匀对称以减少建筑出现扭转的情况。平面内的构件均匀布置，更能提高建筑的抗震性能，减少承受的震害和建筑偏心的出现。

2 建筑结构设计的科学理念

就当今的建筑结构设计而言，在满足了最基本的设计规范要求后，企业为了将经济效益最大化，尽可能缩短工期，从而导致建筑质量有所降低，社会效益更是置之不顾，导致我国建筑行业的发展与国际标准依旧存在较大的差距，对今后建筑业的健康发展来说是极其不利的。所以对新时代下的建筑设计应秉持科学理念，保证建筑业能够有着长足的健康发展。

2.1 人性化设计

在对住宅的设计过程中，应将使用者更方面需求置于首位，在保证建筑结构安全的情况下，将住户的要求作为设计考量的最主要标准，提高其居住舒适度，同时兼顾对建筑用地周边环境的保护。所以在设计方面，应及时调整设计思路，先进行整体化设计，以人为本，将上述各方面需求应用于方案设计中，使得建筑结构更具人性化。

对于居住者而言，居住舒适度与方案整体规划有很大关系，但同样离不开结构的人性化考量。为了满足设计规范和标准，完全可以通过部分建筑构件的加强来实现，但是这样的设计会直接影响居住人员的居住舒适度。因此在建筑结构设计中加入人性化考量，是我们设计水平综合提高的重要考量标准。从居住者的角度出发，科学合理的布置建筑构件，针对构件截面面积做出规则的调整，不影响居民的实际使用。同时尽可能在保证建筑安全的前提下，为居民留下部分自我改良内观的结构设计方案。

2.2 技术和人才的共同进步

当今的方案设计依旧多以CAD 平面制图设计为主要体现形式，故容易在具体施工图中容易出现诸多概念性错误，甚至在计算层面也会出现不少疏漏，从而导致施工出现很多差错导致无法估量的后果。这些现象的产生都是因为设计人员没有经过具体的系统性培训，在建筑整体性方面欠考虑导致的。不能从原理上理解软件的条件控制，只依据软件计算结果进行相应的构件布置，致使设计人员在整体结构上缺乏认知。

软件的数量使用是当今设计人员必须具备的能力，但是设计过程中要具体考虑实际情况，尽可能简化计算模型、汇总可能承受的荷载情况，细致计算每一环节的施工图布控，密切结合实际项目，确保计算结果正确。同时，不能过于依赖软件计算结果，要注重自己的综合能力的提高，认知每一项设计参数的设置依据，有着自己的理论考虑。在提高自己对软件的利用程度的同时提升自己的设计综合素养，实时兼顾最新的建筑技术，将其应用于日常设计中。

2.3 自然环境与设计的融合理念

自然环境与设计的融合理念主要包括以下两个方面：一方面是节能环保，另一方面是因地制宜。通过对建筑的合理设计，合理选材，达到建筑结构设计环保节能的目的。因地制宜主要是指应用当地的一些自然条件进行相关的建筑设计，通过合理的开发利用这些资源来减少其他能源的使用，进而既节约了成本又具备了当地特色，一举两得。

为了减少施工工作量，在进行建筑设计时应结合建设区域的自然环境条件，减少对当地环境的改造，将设计与环境有效结合，根据具体地形地貌情况进行设计布控，充分使用当地的自然资源，包括植被设计、湖水资源等等。不但降低了施工设计成本，也能将建筑环境更贴近自然，满足消费者需求。另一方面，结合城市特色人文环境，包括当地风俗、历史文化等软资源，有效结合于建筑设计中。建筑美学体现在各方面，独居特色，从而达到使居住者眼前眼前一亮的目的，体现住建筑设计的独特内涵。只有适时结合科学建筑理念，才能将我们独有的时代精神、民族特色融入到建筑风格中，将自然环境与建筑设计完美契合，达到人与自然的和谐相处的境界。

3 结束语

新时代下的建筑逐步高层化、复杂化，使用功能也逐步丰富，同时要求标准也越来越严格，对建筑结构设计人员的要求也越来越高。因此更要加强设计人员的综合素养，从整体考量建筑结构设计特点和原则，将先进的科学理念融入其中，使设计应用达到安全实用，经济合理，技术先进的目的。