基于建筑理念的结构设计思维
2018-09-22余文君
余文君
江西省煤矿设计院,江西南昌 330000
结构设计是建筑质量和功能的重要标志,科学合理的结构设计对增强建筑的稳定性、保障建筑安全、提高用户的满意度、彰显企业的综合实力等具有重要的现实意义。因此,如何根据建筑的具体情况和人们的实际需求,运用建筑理念,优化建筑结构,提高建筑质量是值得深思的问题。
1 现状分析
1.1 重视不够
一些企业对结构设计缺乏应有的重视,套用其他企业的设计模式,没有考虑具体的工程特点,结果增加了工程造价,减少了利润。甚至存在安全隐患,设计队伍人员配备不合理,个别还兼任其他职务,没有更多的时间和精力专心于本职工作,在资金和设施的支持上也缺乏力度,在一定程度上制约了建筑结构设计的发展。
1.2 工作人员自身的素质
工作人员的专业水平、年龄结构等配备不合理,甚至有的根本不是设计专业,在工作中很难做到得心应手,一些设计工作人员以年龄大为由,不注重自己的后续提升,结果无法适应新的设计理念和技术手段需求,所作出的结构设计常常不符合要求,影响工作效率和企业信誉。个别设计工作人员由于自身修养、责任心等,无视管理制度,自由散漫,造成不良影响。
1.3 建筑基础选型不合理
地基是建筑的基础,也是保证建筑稳定、安全的具体体现。在建筑结构设计中,合理的基础造型是建筑结构设计经济适用、安全可靠的重要标志。但在我国目前的建筑结构设计中,建筑基础选型不合理现象依然存在,基础造型不合理会对施工工地的地质沉降产生很大的影响,不但会增大地基选型的难度,同时还影响建筑的质量安全,降低地基的负荷能力,导致建筑结构变形,造成经济损失,甚至出现危险。
1.4 原材料的使用
在建筑结构设计中应明确原材料的使用情况,钢筋是在我国的建筑施工中运用比较普遍的原材料,对钢筋混凝土的需求量越来越大,钢筋混凝土通过自身的高强度提升墙体的强度和建筑的稳定性,而它的锚固直接影响了整个建筑结构的稳定性。由于原材料的使用不合理,我国的一些建筑剪刀墙的厚度不符合要求的现象时有发生。致使钢筋水平锚固长度不达标。通常情况下钢筋的锚固长度应不高于250mm,一旦超标,钢筋绑扎困难,混凝土的搅捣和浇筑也会因此而效果不佳。
2 基于建筑理念的结构设计新思路
2.1 充分运用地域优势
不同的地域有其独特的地理环境和民俗习惯,在进行建筑结构设计时,可以拓展设计思路,把地域优势融入设计中,提高建筑的性能和整体效果,彰显地域文化特色。例如,我国大西北由于气候干旱,人们就把民居设计成了独具特色的窑洞结构,而高温炎热、阴雨连绵的云南、广西、贵州等地,区域内湿度较大,则通过下部架空的干栏式建筑结构设计减少室内的湿度。再如,在一些乡土建筑的设计中,多选用当地的土、木、石、竹等乡土材料,这样不仅有利于保持当地新老建筑结构和风格上的一致性,更能体现出建筑与自然的协调统一, 使建筑更加人文化,突出建筑的地域特点。这样的创新设计不仅方便原材料的获取,还节约了人力物力,减少降环境污染,降低工程造价,对节约能源和保护环境具有重要的现实意义。使建筑充满生态韵味,突出地域文化特征。
2.2 注重建筑的相互作用
随着城市化进程的加快,人们的生活环境有了明显改善,各种城市标志性建筑林立而起,不同建筑景观彰显着城市的魅力。有些单独的建筑看起来平淡无奇,但放眼望去,由于建筑群的相互作用,给人一种协调、高大、壮观的美感。每一个建筑都在环境中担任着重要的角色,各个建筑相呼应、通过结构设计使建筑学元素与其建筑环境实现良性互动,营造良好的环境氛围。因此,在建筑结构设计中,应考虑建筑之间的相互作用,注重建筑的整体效应。
2.3 突出建筑的功能性
建筑最终是为使用者服务的,因此建筑的结构设计应以用户的需求和建筑的功能性为基本出发点,注重用户的心理感受。为用户构建舒适、自然、和谐、愉悦的居住环境。例如,对于工作、学习、会议室等的结构设计要满足简洁、安静、效率空间的心理需求,对于居室要满足栖息、安逸、温存、私密的心理需求,娱乐休闲场的结构设计要突出动感、活泼、乐趣、 恬静的特点。根据用户需求不同采取不同的结构设计,突出建筑的功能性。随着人们消费水平的提高,商业建筑越来越多,对于商业建筑的设计不在于建筑外形的奢华,而是功能和设施的完备,突出建筑的功能性。在满足人们购物消费需求的同时,应充分考虑到停车场位置、室内的信息管理设施,消费者的休息环境、卫生间、购物导向标志、防火疏散通道等的合理设计,还有自动提款机、货币兑换点等辅助设施是否配备齐全。例如,(1)幼儿园室内的窗台,楼梯踏步的结构设计应和幼儿年龄特点相结合,满足幼儿需求的尺度,同时设置分别满足儿童和成人尺度的二档扶手,进而满足成人和儿童不同的需求。(2)别墅的楼梯扶手不仅对用户的通行起保护作用,更是一种装饰,而远眺观光的台阶扶手,必须高于人体的重心,具有防护围挡的作用,一般高度在1.2m左右。因此在设计时,应合理选择原材料,突出其功能性(见图1)。(3)办公大楼是工作的场所,应突出安静、舒适,采光和通风效果好的特点,同时要考虑到办公楼造型的特殊要求,合理确定负载值的大小,如果需要承重的主体结构改动或负载增加,需要和原结构设计单位核实,并确定结构的安全性见图2。
图1 某别墅的楼梯扶手结构设计
图2 某办公大楼
3 优化结构设计的建议
3.1 转变观念,树立正确的设计理念
结构设计是建筑施工的重要参考,因此相关单位应提高对结构设计的正确认识,重视建筑结构设计,把设计工作放在和施工质量与安全管理同等重要的位置来抓,合理配置设计工作人员,提高设计水平。树立正确的设计理念,从用户需求和建筑的特点出发,突出建筑本身的特点和功能性,彰显建筑独特的魅力。
3.2 提高工作人员的素质
通过各种形式的学习和培训提高设计人员自身的素质,帮助他们树立终身学习的正确理念,使其不断了解和学习和建筑结构设计相关的理论知识,积累实践经验,不断进行自我提升,进而提高他们的专业素养和设计能力。在条件允许情况下,多为设计工作人员提供外出参观和经验交流的机会,使他们多了解和借鉴其他企业的建筑结构设计新思路和实践经验,结合工作实际,优化建筑结构设计。加大专业技术人才的引进力度,促进结构设计人员的队伍建设。
3.3 优化原材料的使用
科学选择建筑原材料,例如,钢筋是常用的建筑原材料,在一些大跨度无梁板建筑结构设计中,选用型号φ12的二级钢筋能够减少钢筋的损耗,降低成本。新开发的三级钢筋具有强度高、价格合理的优势,是建筑结构设计中的首选钢筋类型,起到经济实惠、节约原材料、增强建筑结构稳定性的作用。
4 结语
总之,把建筑理念运用于建筑结构设计中,是提高建筑结构设计水平、提升企业竞争实力的需求,也是顺应时代发展的必然选择。本文对建筑结构设计进行了现状分析,通过充分运用地域优势、注重建筑的相互作用、突出建筑的功能性探讨了基于建筑理念的建筑结构设计新思路,采取提高认识、合理使用原材料、提高工作人员素质等优化策略,创新设计理念,拓展设计思路,优化建筑结构设计。建筑结构设计任重而道远,需要我们锐意进取,不断创新,以独特的表现手法和新颖别致的设计思路满足人们对建筑的需求,为建筑结构设计的不断创新和完善和我国建筑业的蓬勃发展贡献力量。