如何提高建筑结构设计的安全性

陈莲

摘要：本文先论述了建筑安全设计的概况，再描述了建筑设计中，除结构安全设计之外的地质、气候、环境等需要考虑的安全设计要素。

关键词：建筑设计 环境安全 防护

前言

建筑安全是建筑的基本功能之一，是建筑设计的主要要求。过去对建筑的安全设计主要是从强度和施工方面考虑的，没有对建筑的使用、维护过程中的安全问题给予充分的重视。事实不断证明，在各种自然和人为灾害中，许多建筑非但没有起到安全防卫作用，反而成为灾害扩大的原因。在建筑的设计阶段，就必须对建筑在建设、使用、维护、废弃的整个生命周期中，以及建筑所处环境条件下可能出现的各种安全问题加以考虑。

1建筑安全设计与城市规划

社会、文化以及法律对犯罪的制止作用往往被估计过高，犯罪在相当程度上取决于城市环境中的物质要素。探讨建筑和城市对犯罪的影响，寻找有效的设计理论和方法，是建筑安全设计的一个重要研究方向。城市总体规划中，合理控制城市金融区、商业区内居住区分布密度，降低犯罪风险；引入多种规划模式、更新居住小区组织结构，同一地块内并置不同社会阶层的居民小区，小区公共服务设施由传统内向型转为对外包容的外向型，藉此改善居住分区造成的社会隔离和社会问题。在规划方面，以前所提倡城市功能分区，使得一些地方功能集中，白天上班热闹无比，晚上下班过后，变成了无人问津之地，犯罪率在夜间无人之时不断上升，成了黑帮厮杀之地。建筑功能复合化可以有效解决这方面问题，像综合体建筑的兴起，使得某一地区成为24 h的活力地带，犯罪分子无处下手。

2 建筑安全与结构安全的关系

建筑结构安全直接影响建筑物的安全，结构不安全会导致墙体开裂、构件破坏、建筑物倾斜等，严重时甚至发生倒塌事故。如墨西哥城在1985年9月地震中，不少三角形建筑均遭到严重的破坏。从结构角度而言，平面形状是三角形的结构迎风面较大，在水平风力作用下，它受力的效果，即抗弯曲变形和抗侧移的能力比圆形、椭圆形、正方形、正多边形、十字形、工字形、口字形等平面形式的高层建筑要弱很多，而使得建筑物安全性较差。

3 结构设计安全度

从事建筑结构设计的基本目的是在一定的经济条件下，赋予结构以适当的安全度，使结构在预定的使用期限内，能满足所预期的各种功能要求，一般来说，建筑结构必须满足的功能要求是：能承受在正常施工和使用时可能出现的各种作用，且在偶发事件中，仍能保持必须的整体稳定性，即建筑结构需具有的安全性；在正常使用时具有良好的工作性能，即建筑结构需具有的适用性；在正常维护下具有足够的耐久性。因此可知安全性、适用性和耐久性是评价一个建筑结构可靠（或安全）与否的标志，总称为结构的可靠性，对这些性能的度量，即结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，称为结构的可靠度（或称安全度）。

4.建筑的安全设计

4.1建筑的安全防范系统设计

安全防范系统是利用科学技术以建筑为平台和以人为本的基本观点，以防止对建筑环境的非法侵入和犯罪活动为主要目的的一套技术系统。实际上便是利用高科技手段与犯罪分子斗争，像是闭路电话监控系统、门禁系统等。通过人的智慧，运用更新的技术和手段包括管理的措施来进一步用新技术打击犯罪活动和攻击敌人。安全防范设计，既需要在与环境的协调上，要注意在整体设计上与建筑布局、地形变化、景观设计等方面的协调，又需要与环境系统相协调，包括城市的大环境与建筑或建筑群的小环境。同时注意与其他智能化系统协调，如出现紧急情况时往往需要照明和广播系统的配合，供电方面的保证，楼宇自动化系统和空调系统在设计方面的协作。通过这些因素的整合，创造一个在工作、生活、学习等诸多方面宜人的大环境。城市是由建筑及其他辅助设施结合的有机整体，其每一部分同时存在着不安全的可能和安全設计沼泽。通过城市规划与设计、建筑选址等，明确或改善空间性质、避免城市和建筑环境空间死角等设计方法对预防人为破坏起着关键作用，使得人们有一个舒适宜人环境的同时，亦有一个安全的生活环境。

4.2 建筑设计必须与结构设计相结合

建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定方面起着至关重要的作用。但也有一种不好的倾向，少数建筑设计师把结构设计摆在从属地位，并要求结构必须服从建筑，应以建筑为主。许多建筑设计师强调创作的美观、新颖、标新立异，强调创作的最大自由度，然而有些创新的建筑方案却在结构上很不合理甚至无法实现，这无疑给建筑结构的安全带来隐患。

5结语

在进行建筑设计时，不能片面地追求建筑技术与建筑艺术完美的结合和最大满足使用功能的要求，结构设计人员应针对具体工程特点，选用合理的规范规定、考虑结构的耐久性、安全度等，还要从结构的体系、构造、材料选择设计以及施工和使用中的各个环节保证结构的安全性，同时还应与结构设计、给排水等专业设计相结合，最终达到满足结构安全的目的。