加强建筑设计与建筑设计合理性的研究

2018-03-25魏佳豪

山西建筑 2018年3期

魏佳豪

(湖北工程学院，湖北孝感 432000)

1 建筑设计的概念

建筑设计具体是指在对建筑物进行建造以前，设计人员根据相关的建设任务，对施工及使用过程中存在或可能发生的问题，预先做好全面的设想，并拟定出解决问题的合理方案和有效方法，然后通过图纸和文件的形式将这些方案与方法表达出来，为建筑材料准备、施工组织设计及各工种作业时的协调配合提供依据。建筑设计的主要目的是确保工程项目在投资限额的范围内，按预定的方案顺利进行，从而使建筑物达到预期的用途，满足使用者的需要。

2 设计合理性对建筑设计的影响分析

对于建筑项目而言，设计是重中之重，而设计是否合理对整个工程项目具有一定程度的影响。首先，设计合理性会对工程造价有所影响。通常情况下，建筑造价的高低直接关系到经济效益，想要使建筑的结构设计与造价之间达到一个最佳的平衡点，就必须保证设计的合理性，大量的工程实践表明，不合理的设计会增大施工难度，由此会产生相关费用，从而导致造价提高，合理的设计可避免上述情况的发生。其次，设计合理性会严重影响建筑结构的安全性、耐久性、稳定性、抗震性、防渗性等方面。建筑工程项目的设计方案是施工过程的主要依据，所有分部分项工程及关键工序的施工都必须严格按照设计图纸的要求，并结合现场实际情况进行，如果基础的设计不合理，将会导致地基不稳，从而造成上部结构的稳定性不足；框架结构设计的不合理，结构的安全性和耐久性将会随之降低；抗震设计不合理，一旦发生地震可能会导致建筑坍塌；外部围护结构设计的不合理，则会引起建筑渗漏，从而破坏结构的使用性能。要想避免上述种种问题的发生，就必须保证建筑设计的合理性，这是非常重要的前提。

3 建筑设计合理性的基本原则

为使建筑设计达到合理性的要求，在具体的设计过程中，应当遵循以下几点原则。

3.1 经济性

经济性是建筑合理性设计应遵循的基本原则之一，具体是指通过一些科学合理、切实可行的方法和措施，在不影响工程质量的前提下，最大限度地减少资源和能源的消耗，从而实现经济效益最大化的目标。

3.2 集约化

我国虽然有着大量的土地资源，但是由于人口众多，导致人均土地占有率较低，而建筑需要以土地作为依托进行建设，由此导致建筑发展与土地供求形成了一定的矛盾冲突，为有效缓解这一矛盾，在建筑工程项目的设计中，应当对地下空间的开发予以充分重视，并结合旧城区改造项目，将原有的土地上的建筑拆除，设计一些高层建筑，提高建筑的容量，同时，应多使用一些节能环保的新型材料，在降低资源和能源消耗的基础上，减轻对自然环境的污染和破坏。除此之外，设计时应对水资源进行集约利用，通过污水废水净化处理、雨水回收再利用及相关的节水设施，对用水量进行有效控制。

3.3 适宜性

从目前建筑工程领域中应用的各种技术来看，不同地区明显的经济差异是造成多种技术体系并存的主要原因之一。在建筑设计中，想要达到合理性的目标，就必须确保所选的技术体系切实可行，同时，还要保证建筑设计与当地的气候条件、水文地质、地形地貌等因素相适应，由此能够使设计方案达到更佳的效果，建筑全寿命周期内的能耗和物耗都会随之大幅度降低。现阶段，建筑设计与自然和气候相结合，已经成为设计的立足点，若是脱离这一实际，那么设计出来的建筑结构都是不合理的。

3.4 循环再利用

建筑业的可持续发展，要求建筑工程应当能够循环再利用，即建筑产品可以初始的形式多次使用，如结构构件、照明设施、管道、各种设备等等。通常情况下，当建筑达到使用年限以后，需要进行拆除重建，在拆除的过程中，旧建筑中各种可再生的材料通过加工、合成之后，可用于新建工程，由此可以节省新材料的用量，不但能够减少资源的消耗，而且还能提高经济效益。而想要实现这一目标，就必须确保建筑设计时的合理性，具体而言，就是要合理使用可以循环再生的产品，实现建筑全寿命周期的最大效益。

4 加强建筑设计合理性的有效方法

建筑设计是一项较为复杂且系统的工作，其中涵盖的内容较多，为避免各种问题的发生，应加强建筑设计的合理性。

4.1 合理选材

在建筑工程中，材料是不可或缺的重要基础，合理选用材料除了可以提高建筑的整体质量外，还能起到优化结构的作用。在具体设计时，设计人员应当对施工环境、构件的受力特点等因素予以充分考虑，选择最适宜的建筑材料，当材料选定之后，为达到合理性的要求，应对其各项指标进行检测，以免材料因性能或质量存在问题，而对建筑结构的安全性、耐久性等方面造成影响。通过科学、合理地选材，并在设计中对材料进行优化使用，可以满足建筑的质量要求。

4.2 结构优化

对于建筑工程而言，主体结构是否合理直接影响到工程的整体效果，因此，在设计结构时，应遵循科学、合理的原则，选用轻质低耗的结构体系，如轻钢网架结构、板式轻型建筑等等。同时为使建筑达到耐久性的目标，建筑的内部结构应当具有一定的可变性，其能够适应不同的功能需要，可以显著降低改造及重建的频率，有助于节约能源和资源，经济性较高。结构的可变性为后续的升级改造提供了前提条件，由此建造出来的建筑才具有可持续性。相关研究结果表明，建筑中所有的结构体系均有一个临界点，故此，在建筑合理性设计中，应在确保结构安全性的前提下，发挥出结构的最大效能。

4.3 保证关键环节的设计合理

1)配筋合理。

建筑工程中，钢筋是不可或缺的重要组成部分之一，它是确保建筑结构稳定的主要材料。在对剪力墙进行设计的过程中，必须严格依据结构要求，对配筋进行设计。为使钢筋的分配更加平均，横向的钢筋可设置在外，纵向的钢筋则可设置在内。由于建筑中处于地下的结构会受到土体压力的影响，为提升墙体本身的抗侧压性能，可将纵向钢筋布设在外，横向钢筋布设在内，这样墙体的刚度也会随之增加。

2)基础合理。

地基基础的主要作用是承载建筑结构的自重，保证建筑的稳定性，对于高层建筑而言，基础设计的合理性非常重要。因此，设计人员应当在设计前，对建筑周边环境及地质条件进行全面分析，并充分考虑地下水对基础的影响，从而使地基的设计达到合理性的要求。

3)楼板合理。

楼板除了与建筑结构的安全性有关之外，还与使用性能有着一定的关联，设计楼板时，应当对比主次梁的受力情况予以考虑，并对受力较大的楼板进行单独处理，在确保楼板具有较大受力程度的基础上，减少钢筋的用量，降低工程造价。