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建筑结构设计中概念设计的应用

2019-01-13罗黎明

魅力中国 2019年30期
关键词:防震概念设计设计者

罗黎明

(新疆建筑科学研究院(有限责任公司),新疆 乌鲁木齐 831800)

一、概念设计概述

概念设计需要设计者参照设计理论和以往的设计经验对工程布局,在前期阶段,需要设计者从概念性层面判断设计方案是否符合建筑工程情况,以此满足结构设计相关要求。

具体来说,概念设计主要包含三个阶段:(1)分析阶段,需要设计者进行前期准备工作,了解结构设计数据是否完整,是否符合建筑结构设计,只有做好分析阶段的工作,对问题进行排查,才能避免模糊概念设计性质,提高设计效果。(2)综合阶段,如果遇到设计方案与建筑结构不相符时,需要设计者根据掌握的专业知识进行修改,使其设计图纸得到有效展现,这样既可以让工程设计更为科学,还能避免设计方案或图纸等出现问题,影响建筑质量。(3)评估阶段,在设计时,设计者往往会设计出多个方案,需要对方案进行评估,选择出最佳的方案,在评估时,可以通过功能模型方式来全面评估,对其中的数据进行有效计算,在确保方案具有可实施性的前提下,提高经济性,节省建筑成本。

二、概念设计在建筑结构设计中的意义

对于建筑结构设计来说,概念设计具有非常重要的意义,具有来说:首先,体现建筑美观性。建筑作为视觉艺术的一种,人们会先从外观上对建筑产生一定认知,所以,在设计时,如果运用概念设计这一理念,能够增强美观程度,有着较强的视觉艺术效果。建筑结构设计由众多内容构成,如色彩布置、对空间合理把握程度。近几年,全球文化开始相互交流、融合,西方国家的一些设计理念流入国内,使得人们对建筑审美发生一定变化,面对该种情形,一方面需要设计者了解用户需求,明确设计方向,另一方面要有机融入中国美学、人文理念,实现中西合璧。例如,我国园林建筑中很多都运用了借景或者对景等手法,在建筑设计中,设计者也可以有效采用,对室内空间进行合理布局,在尊重自然法则的基础上,达到创新目的,展现出建筑文化之美。其次,体现建筑人文性。伴随社会发展,人文性以及审美性开始占据主要地位,在设计期间,设计者要充分践行以人为本这一建筑理念,展现出概念设计内在价值,为居住者展现出建筑物的人文性。在这个过程中,设计者可以应用现代化技术,营造出人们可以与自然环境和谐相处的一种氛围,使现代人们自然情感可以得到唤醒,这样既可以让现代都市人们实现与自然共生,还能改善人们现有的居住环境。

三、概念设计在建筑结构设计中的应用

(一)在建筑场地中的应用

为了确保建筑结构设计可以顺利进行,在正式设计之前,需要工作人员做好场地选择工作,确保建筑场地符合工程情况,这样才能促进建筑工程可以如期完成。而在此期间,概念设计有着较高的应用价值,例如,在对机械进行选择时,设计者要参照地形情况,了解建筑结构相关信息,这样才能确保机械选择的合理性,能够推动工程实施。另外,设计者还要思考地址因素,有的建筑场地中的土质是软体,在施工时,会影响地基牢固性,所以,必须对地址进行全面评估,让建筑场地与结构设计工作相互协调,提高设计质量。

(二)在建筑内部结构中的应用

内部结构是建筑设计中重要一部分,其中内部结构包含几个层面,首先,布局设计。一般情况下布局设计分为两个部分,即规则与不规则,前者可以使建筑具有庄重性,有一定规则感,后者能够使建筑设计充满灵动性,使其具有一定活力,这就需要设计者根据建筑情况来设计,恰当的结合规则和不规则房屋布局方式,在彰显建筑庄重性的同时,又不失灵动,提高艺术效果。而在布局设计时,概念设计可以起到参考作用,设计者可以从中得到借鉴,确保各细节的合理性。另外,通过布局设计一方面让人们切身体会到建筑所带来的美感,增强对建筑喜爱度,另一方面能够对建筑氛围进行统一化处理,使建筑具有浓郁的艺术特色。其次,比例设计。建筑本身有着很强的空间性,也就涉及到比例方面的设计,需要设计者加以考虑,例如,在设计之前,需要从整体和局部这两方面进行考虑,概念设计可以让设计者大致了解设计方向以及思路,促使建筑展现出一定文化内涵。

(三)防震技术的应用

目前人们不仅追求建筑外部的美观性,还需要建筑有着较强的抗震性,当出现地震等自然灾害时,能够确保建筑结构牢固,让人们放心居住,因此,在设计阶段,需要对防震技术进行应用,其中在建筑结构中,应用最为广泛的是基层隔震这一处理技术,设计者会以建筑结构为出发点,构建防震层,对建筑基础与上部结构有效隔离,一方面可以降低地震所产生的传播效果,提高抗震性能,另一方面能够减少对建筑结构整体破坏程度,最大限度内保护建筑结构,提高其完整性。在此期间,概念设计有利于设计者更好的分析防震技术中的数据,确定建筑结构防震等级,即使出现地震,工作人员不再需要开展大面积的修复工作,通过更换防震装置就可以达到效果,减少了震后修复工作量。另外,防震装置自身会具有一定变形能力,能够对外物进行抵抗,保证结构完整,降低自然灾害给企业造成的损失。

(四)在协同工作中的应用

在结构设计中概念设计主要用于协同工作。协同工作的概念广泛应用于工业生产领域,需要充分做好各种结构件之间的匹配工作,让每个构件都发挥自身的作用。只有进行了良好的协同工作,才能保证每个结构件在承受重力作用下,依然可以保持稳定,例如在进行框架结构的设计过程中,电梯井不得使用砖墙来进行称重,其往往无法很好承受连续变动的载荷,应该采用粘土土砖砌筑。在进行相关抗震验算时,应该充分应用概念设计和结构措施,如果对建筑的抗震性能有较高的要求,则应该使用剪力墙,在设计结构框架时,应该采用双向梁柱刚接体系。此外,概念设计的协同性还有其它表现,在结构设计的过程中,需要通过概念设计的应用,来让各个结构件得到更加均匀的受力,让建筑的重力得到均匀的分配,降低对结构强度的要求。随着城市化的不断发展,建筑的高度在不断增加,层柱的面积会不断增加,大大压缩了建筑的实际使用面积。为了有效改变这种状况,可以在柱子的截面积中设置竖槽,从而减少对柱子的使用数量,进一步增加建筑的稳固程度,进一步提高建筑的使用安全。

四、结语

综上所述,在新形势下,建筑结构设计传统理念已经不能吸引人们关注,所以,设计者要转变思维,深入研究概念设计,把其合理内核的思想应用到结构设计中,在提高艺术性的前提下,确保设计数值准确,从而增强建筑结构的安全与牢固。

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