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建筑工程中结构设计与功能设计的协调方法

2014-05-04朱国亮

建材发展导向 2014年2期
关键词:功能设计结构设计建筑工程

朱国亮

摘 要:随着我国社会经济的发展,人们对建筑的功能要求越来越多,但是由于建筑本身结构的影响,常常会制约建筑工程中功能的设计。这就需要将建筑工程的结构设计与功能设计相协调,在保证工程结构稳定的基础上,使建筑工程的功能最大程度上满足人们生活工作的需要。

关键词:建筑工程;结构设计;功能设计;协调方法

建筑学是一门复杂的学科,包括建筑设计、建筑结构设计、建筑各项功能设计等,既要保证建筑结构的稳定性,又要保证建筑的各项功能能够满足人们生活工作等的需求,这就需要将建筑结构设计与建筑功能设计协调统一。主要包括建筑结构设计与建筑设计的协调、建筑结构设计与建筑排水设计的协调、建筑结构设计与建筑暖通设计的协调以及建筑结构设计与建筑电气设计的协调。

1 建筑工程结构设计与建筑平面设计协调方法

在建筑工程设计时,为了保证建筑结构稳定,并保证建筑美观实用,就要在其结构设计过程中,与建筑的平面设计紧密配合,坚持建筑施工简单方便,切工程造价合理。这就需要做到以下几个方面:(1)对于建筑平面的设计,要坚持对称、规则、简单的原则,对建筑平面进行合理的布置,这样可以避免建筑在地震等作用下发生扭曲等现象。这就要求建筑体系变化不能过于复杂,开间进深要统一进行,还要保证同一建筑平面的柱子高度一致,且不能出现错位、缩小等现象。对于楼梯间或者是电梯间的位置,要避免选在应力集中的拐角或者是受力复杂的地方。(2)为了避免梁高对建筑窗的高度有所影响,应尽量对建筑整栋或单栋进行考虑,争取在建筑结构设计与建筑设计方面能够统一,消除建筑需要统高的影响。(3)如果是高层建筑,在施工过程中,建筑地基埋设的深度应该不小于建筑高度的十二分之一,这样能保证建筑结构的稳定性,在埋设地基中,可以建立地下室,这样就能充分的利用建筑地下空间。在地下室的设计中,要先将地下室的形式确定,再进行地下室平面的设计,这样才能满足建筑结构与平面设计的协调统一。(4)特别注意建筑结构中标高突然变化的地方,注意这些地方的梁、板结构等,确保各个标高之间能够协调统一,满足建筑立面设计效果。(5)在建筑结构设计过程中,有时候会出现一些不可避免的反梁或是其他对建筑结构有影响的施工。这时,就要运用专业的建筑手段,尽可能的消除这些操作对建筑结构受力影响,避免施工操作对建筑结构的损害。如当遇到反梁结构时,可以在梁上开多个排水孔。

2 建筑工程结构设计与建筑排水设计协调的方法

建筑给排水的功能是建筑施工设计中重要的部分,在建筑结构中,建筑给排水的房间包括水箱间、水泵房、水处理间等。由于这些给排水房间中有设备基础以及相关的给排水设备,所以房间中的负荷较大,所以在建筑结构设计中对于给排水房间的结构难度大大增加。所以一般在建筑结构设计中,水泵房一般要建在建筑地下室中;另外,由于给排水房间中的给排水管道多,所以在结构设计中要注意给这些房间多预留孔洞,还应该根据管道的长度以及预埋件的尺寸,设计预埋件的埋设位置,避免建筑结构某些部位被消弱。

为了保证建筑给排水的功能,要在建筑结构设计中,尽量满足建筑给排水的各种功能。由于给排水的管道数量多,并且管道较粗,所以管道在竖向上应该集中在管道井中,并在建筑结构上对管道的孔洞部位进行加强处理。对于穿过墙体的水平给排水管道,要避免管道直接穿过建筑梁体。对于穿过建筑结构中的简体、剪力墙以及楼板的管道,要对这些建筑结构重新的建筑结构强度进行验算,有时还需要进行相应的加固处理。对于高层建筑来说,消防安全管理所用到的消防专用的管道很多,且消防水管道的直径较大,在设计中要尽量的避免对建筑的各项功能互不影响,所以就要求尽量的将消防栓以及水管暗设到建筑墙体中。如果暗设的墙体是建筑剪力墙,必须事先进行结构的验算,这样能避免给建筑结构局部带来消弱的影响。

3 建筑工程结构设计与建筑暖通设计协调的方法

随着社会经济的发展,建筑结构设计中,对于取暖以及通风要求越来越高。对于建筑空调设备常常被设置在建筑的核心区域,并与电气间、楼梯、电梯、卫生间等一起组成建筑功能活动的关键部分。在空调设备的竖向设置上,与电气、给排水的管道集中在设备层。由于在进行建筑结构设计的暖通设计时,就应该综合考虑建筑核心区域以及设备层的结构特征,主要包括:(1)进行建筑内力分析以及建筑楼板的设计中,要对其楼面负荷进行综合考虑;(2)在进行预埋管道过程中,由于预埋管道的附件太多,所以要避免出现局部负荷大于设计负荷的情况;(3)建筑设备层的高度与建筑标准层的高度不一样,所以必须进行营利集中处理,最大程度上消除地震对建筑危害的影响,进行必要的抗震加固处理。

4 建筑工程结构设计与建筑供电供气设计协调的方法

现代的建筑离不开电气设备,电气与人们的生活工作息息相关。对于建筑电气设计,包括室内敷线、电梯井道设计以及常见的电气管道设计。

对于电气专业建筑室内敷线来说,应该坚持线沿着建筑墙体与楼板进行暗设,但是现在建筑的框架剪力墙结构设计中,以及预制装配整体的框架设计中,很难满足电气线路原则敷线。所以要在预制梁的施工设计中,预留相应的电气孔道,并且保证梁的高度与墙体的厚度尽量保持一致,如果实在不能保证一致,就要将强的一侧与梁侧面对齐,保证穿梁的管道不露出墙体外。

对于高层建筑的电梯机房以及电梯井道设计过程中,先在建筑设计平面中将电梯井道的具体位置确定,这样电梯机房的位置也就确定下来了,但是由于电梯机房预埋设件较多,进出管道也较多,所以要有很多的孔洞,造成了电梯机房的负荷较大,给建筑结构设计增加了很大的难度。所以在进行电梯间以及电梯井道的设计中,应该注意单台电梯设备与多台电梯设备在布置上的区别。另外,由于电梯井道的墙体一般都是钢筋混凝土结构,不但要考虑墙体竖向的荷载力度,还应该考虑其受到水平方向的力,在设计中要对电梯井道的洞口消弱后的强度进行校核。

5 结语

建筑工程设计过程中,既要考虑建筑结构的稳定性,还要综合考虑建筑的各项功能,尽最大可能使建筑功能可以实现,满足人们生活工作的需求。这就需要建筑结构设计与建筑各项功能设计相互协调统一,包括建筑结构设计与建筑给排水设计、建筑暖通设计、建筑电气设计等的协调统一。这有保证在建筑结构稳定的前提下,实现建筑各项功能,才能使建筑满足现在社会的发展,才能保证建筑可持续发展的要求。

参考文献

[1] 袁能武.建筑结构设计个专业设计的协调[J].科协论坛,2008(9).

[2] 唐小林.建筑结构设计与个专业设计的关系探讨[J].科技向导,2011 (6).

[3] 张命贵,孔令香,马广建.建筑设计与结构设计的协调统一[J].中国科技信息,2013(19).

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