建筑工程结构设计现状及发展趋势探讨

冯致远

（东风设计研究院有限公司 湖北武汉 430056）

引言

建筑工程在我们的生活中的数量越来越多，免不了我们对其建筑过程的担忧，而建筑工程的结构更是影响着整个建筑工程后续完成工作的安全保障问题，通过研究探讨建筑工程结构设计，保障建筑行业整体的安全性，通过对建筑工程结构现状以及发展趋势的研究与探讨，指明未来建筑工程行业的发展方向。针对建筑结构这一企业重点关注的话题，为建筑企业在后续开展建筑建设方面带来新的启示。

1 建筑工程结构设计现状和问题分析

1.1 建筑工程结构设计现状

1.1.1 国际现状

西方一些发达国家在20世纪80年代就开始采用计算机辅助设计软件进行结构的设计，采用这种结构设计主要就是应用程序化的方式，对设计过程变得非常的简单，也在一定意义上也使得标准绘制方式产生。然而，现阶段对于结构设计来讲需要确保一定的效率，这样三维设计方法就产生了。并且，在很多国家逐渐的开始应用建筑信息建模等理念，并且在相应的技术支撑中采用三维模型的建立实现结构的设计，在一定意义上将工作效率大大的提升。

1.1.2 国内现状

随着我国建筑行业的发展，在建筑结构设计中，一方面，采用建筑结构设计信息化能够将设计过程非常的便捷化，这样就使得设计人员对计算机过度依赖，对相应的专业理论只是缺少整体评估，这对于建筑工程有着很大的影响；另外，在当前建筑结构信息化设计中和一些发达国家之间的差距也很大，尽管在我国一些建筑设计中应用了建筑信息建模等方式，然而这种先进的信息技术和实际的设计工作之间的合理结合还需要在实际的工作中加强不断的研究和创新。

1.2 当前建筑工程结构设计当中存在的问题

1.2.1 相关设计人员资源素质低

随着科技的发展，多媒体的普及，电脑等新科技产物被越来越多的投放到工作的需要中去，让很多设计工作在电脑的操控下不再复杂，从而变得越来越简单，对于一些中小型企业来讲，为了节省更多的成本，使企业获取更高的利益，会在人力资源部分聘用一些交给资质不高的设计人员，把相关重要的设计工作交给他们去完成，甚至有的设计人员是刚毕业的还没有过任何经验的应届任何设计相关的工作都能够得到顺利解决。[1]这样常常会出现因为设计人员素质低下，操纵不当，影响其相关的建筑结构设计方面的重大错误，所以对于相关的企业管理人员来讲，要改变这种错误的观念，否则会避免不了酿成大错。建筑企业相关的管理人员要认识到，电脑不是全部，即使它再先进，功能再强大，也需要人来操作，它也不能够代替人力，人的操控仍旧是对建筑结构设计有着非常重要的影响，如果相关设计人员的素质低下，那对于建筑结构设计是会有非常大的影响，经验的缺乏和基础知识上的不足以及相关经验上的缺失，是非常容易导致建筑结构设计最终出现漏洞，引起不必要的麻烦。再加上，电脑软件市场是复杂的，对于没有经验或者能力不足的设计人员来说，对软件的使用方面是很难进行操控的。对于软件设计方面的差距与不足，也需要设计人员根据自身的经验去辨别，尽可能地减少差距，弥补软件的不足。

1.2.2 设计图纸简单

在建筑结构设计中首先就是图纸，随着当前科学技术的发展，相应的绘图软件也层出不穷，使得图纸设计工作变得非常的便捷，在建筑施工中图纸是其第一需要参考的目标，其质量对于整体工程有着很大的影响。然而在实际的图纸设计工作中，一些设计人员对于图纸的重要性认识不足，认为图纸只是作为一种参考，在设计中不认真，最后就使得图纸设计工作很难和实际的要求相符合，因此也就会对建筑结构质量产生影响。对于这种状况，设计人员就需要加强对图纸设计工作的重视，在实际的设计当中，不但需要保证其质量合格，还需要保证其具有相应的指导性，特别是对于建筑结构细节问题，需要在图纸中加强突出，避免由于图纸细节不明晰而造成结构问题产生。

1.2.3 设计方案缺乏优化

在结构设计中方案的优化是非常关键的一部，采用对各个方面因素的融合，以此来实现对设计方案的优化，以此对其中所存在的问题有效处理，使得方案和现阶段的设计理念相符合。在建筑结构设计中，通常会受到多个因素对其的影响，在实际的方案优化设计中还有很多问题存在，比如，在工程中往往只是对成本重视，由于一味的降低成本，使得建筑结构整体在设计中性能和建筑自身要求不相符合；为了确保建筑的美观性，加大了工程的成本等问题。其次，在建筑结构设计中方案的整体性和概念性比较低等问题，由于建筑结构设计工作比较复杂，建筑自身的整体性非常重要，设计人员往往对建筑的整体性加强重视，对问题片面思考，这样就会对建筑结构整体性和美观性产生影响等。最后，设计人员为了能够确保建筑结构设计的创新性和个性化，使得结构设计出现诸如浮夸等情况，这样就使得建筑结构产生很多问题，设计方案如空中楼阁一般，很难有效的实现。对于设计方案需要不断的加强筛选。在这当中，设计人员首先需要加强对建筑的作用和功能要求进行明确，其作为结构优化的第一步，在确保其和功能满足的基础上实现对成本以及外观的优化，从而保证各方面的要求都能够和方案相符合。在对结构设计方案整体和概念性问题方面，结构的优化需要在建筑整体视角来实施优化，这是确保结构设计整体性当中的主体，对于一些片面的东西进行舍弃或者相关其他方面加强补充和完善，以此使得各个结构在组成之后有着良好的整体性，对整体性不但需要能够在结构当中表现出来，还需要在功能当中体现出来。最后，对于建筑结构设计最为基本的要求就是实现其可行性，因此，在实际的结构设计中需要和该理念相结合，因此，在实际的结构设计工作中首先就需要对其可行性加强思考，这样才能够在一定意义上保证建筑结构设计方案的科学性以及合理性。

1.2.4 没有合理设计建筑基础和地基

在对建筑地基设计中，由于缺少具体的地质勘查报告，只是将其附近的建筑物作为参考实施设计，这样就造成在地基设计中可靠性不是很高，和实际的需求很难有效满足，对建筑的质量产生很大的影响。因此，为了能够确保地基设计的科学以及合理，就需要加强对施工现场实施详细勘查，和勘查报告相结合实现地基基础的合理设计。另外，一些地基设计工作还有其他的问题存在，比如，基础拉梁计算出现偏差、没有合理设计地基基础荷载等，这就对建筑的整体质量产生影响；基础拉梁设计中未考虑底层高度和框架埋设深度，使建筑结构设计方案出现问题等。

1.2.5 地下室外墙设计不科学

在建筑结构设计中地下室外墙设计工作非常的重要，其对于建筑的承载力会产生很大的影响，使得建筑非常容易产生很多问题，所以，在设计中就需要加强严格控制。但是，在设计工作中很多设计人员对于该问题缺少重视，对地上负载以及地下标高和相应的水位情况没有合理分析，对建筑的质量产生影响的基础上将建筑结构安全系数降低。并且，在实际的建筑结构设计中往往只是对含钢量的重视，所采用的建筑材料大部分都是含钢量低的材料，这就会对建筑安全性产生很大的影响，对各方利益在实现中非常不利。

2 建筑结构设计的发展趋势

在未来的建筑领域中，需要我们解决的问题还有更多。在建筑结构设计方面还有许多工作需要我们去完成，但是这并不影响其发展迅猛的趋势，它的总体发展趋势还是在发展中进行的。

2.1 建筑结构设计越来越具有创新性

对于一个事物来讲，创新性是非常重要的一个因素，创新的发展可以延展其未来道路的生命力，使其不断地接触新事物并与之融合，促进自身的进步。对于建筑结构设计方面，创新更是必要的，好的设计人员提出好的创新设计理念，与新时代的发展相融合，其设计可以吸引更多的人来关注，对于建筑材料方面也是这样，好的建筑材料更是勇于创新，适应人们居住的需求，例如在建筑结构设计方面可以采用新的无化学添加的材料，为建筑领域带来新的创新成果，促进建筑结构设计领域的发展。[6]

2.2 建筑结构设计的未来发展方向

从目前的发展中来看，建筑结构设计的未来发展方向应该归于总体化的设计方向。总体化的设计能够有效地预知结构设计中可能会出现的安全隐患，并对其进行多方面的考量，进而提出一种可行性的设计方法。换句话说，总体化的设计方式能够有效地避免工程风险的发生。即使我们避免不了在未来的发展阶段里，建筑结构设计方面可能会出现很多的弊端，但是随着趋势的发展，问题总归会得到进一步的解决的，建筑对于人们的生活来讲是必不可少的，占有者非常重要的地位的，因此商人们更要对自己的建筑负责，不可以一味的追求利益上的回报而忽视建筑结构的安全问题。设计人员也要以身作则，明确自身的职责，做好相关的建筑结构的设计，为居住人员提供一个好的安全保障。

2.3 技术方面——三维技术的实现

随着科学技术的发展与进步，传统技术的发展各个领域中都备受阻碍形，传统二维计算机设计方法对于建筑结构设计来讲已经不能够满足建筑设计的要求，随着建筑工程的发展，其对技术的应用要求也越来越高，建筑结构设计的革新进程也需要不断加快，[7]未来的建筑结构实际发展中，三维设计也将逐步代替二维计算机设计。比如说，建筑信息建模是一种创新性的三维设计方法。它通过创建或者采集相关的建筑信息用于计算，在此基础上对其进行数字化建模，结合具体的施工设施方案与相应的施工布局，对建筑主体结构进行有效的性能预测。建筑信息建模设计能够根据施工环境的变化准确地提供相应的建筑信息，且能够保证实时更新，便于建筑工程中的结构设计师以及相关的施工人员可以明确掌握施工项目的运行情况。除此之外，建筑信息建模设计基本上选择采用全数字化的管理方式，能够从根本上提升施工效率，同时还能够降低工程风险，具有较大的应用意义。从大体上来看，建筑信息建模设计即将会成为未来建筑行业结构设计的发展方向，会有越来越多的建筑工程将其应用于实际的结构设计工作当中，实现建筑工程的质量最优化。

2.4 坚持可持续发展的设计

当前，社会经济发展较快，同时人口数量的剧增使得原本有限的地球资源出现短缺的情况，此时为了能够更好地求得发展，人们在实践中开始坚持可持续性的发展原则。对于建筑设计而言，在实施创新设计过程中也需要做到可持续性。例如通过高投入以及高新技术而帮助建筑设计以及施工减少资源浪费的情况，并且还可以充分利用一些自然资源。这些理念都值得建筑设计借鉴。因此，在现阶段中，建筑设计实施创新可以将可持续发展的理念运用在其中，同时不断进行建筑技术创新，如开发出优质廉价的材料，在有效节约建筑成本的同时又可以保证建筑的质量。

2.5 在设计中融入绿色概念

当前社会发展过程中所出现的能源以及环境危机，都使得各国人们高度关注资源问题。而建筑业作为重要的产业要在资源短缺的情况获得继续发展，就需要从设计方面入手，不断融入绿色化的概念，进而可以最大限度地满足人们对居住环境的要求，同时也是促进建筑业继续向前发展的重要方式。因此，在设计方面可以结合绿色思维的方式而注入建筑设计中，这是当前设计的一个重要方向，通过绿色思维模式而有效平衡建筑设计中所遇到的问题，因此设计者就需要意识在建设设计中不断进行创新，同时在绿色概念指导下而进一步推进建设的绿色化进程。例如人们高度关注的绿色材料，就可以广泛运用在建筑设计中，这不仅可以有效保障建筑设计能够体现出实际价值，而且也满足人们对建筑环境性的要求，此外，技术创新也可以作为绿色发展的重要方面，并融入设计中实现建筑的最优化目标。

3 结束语

随着我们生活中出现越来越多的建筑物，我们对建筑物的安全保障问题也越来越关注，建筑物安全问题的解决更需要我们加强建筑结构设计方面的把控力度，带给人们更多的信任感，而对于建筑结构设计方面的创新设计，也会带给人们更多的关注点，其观念的创新和材料的创新也会大大提升建筑业的地位，促进建筑业更好地发展。对于企业来讲，把建筑物的安全性置于企业的利益之上，也会提升企业的信誉度，提升在建筑行业中的地位。

[1]宁艳红.建筑工程结构设计现状分析及发展趋势探讨[J].建材与装饰，2016（39）：92～93.

[2]张可可.建筑工程结构设计现状分析及发展趋势探讨[J].江西建材，2017（23）：14+20.

[3]周 敏.浅议建筑工程结构设计现状与发展[J].江西建材，2015（14）：40+43.

[4]彭兴民，王菊.我国建筑工程结构设计的现状及趋势分析[J].门窗，2015（06）：157.

[5]王鑫.浅析建筑工程结构设计现状分析及发展趋势探讨[J].建材与装饰，2016.

[6]张鹏.刍议建筑工程结构设计现状分析及发展趋势探讨[J].江西建材，2017（23）：14+20.

[7]何意.浅议建筑工程结构设计现状与发展[J].江西建材，2015.

[8]王希瑞.探讨我国建筑工程结构设计的现状及趋势分析[J].江西建材，2013.