陳日振

（云浮市建筑設計院有限公司 廣東云浮 527300）

0 前言

建筑結構設計是整個建筑施工流程中關鍵環(huán)節(jié)，結構設計水平的高低也會對建筑施工質量造成直接的影響，而且現(xiàn)代化建筑體系中通過建筑結構設計可提前對整個施工項目重難點、部門銜接、風險預制等方面加以事前規(guī)劃，對提升建筑質量和適用性均有積極推動作用。概念設計是建筑結構設計中創(chuàng)新突破點，往往打破常規(guī)結構局限，將設計者的經(jīng)驗和知識充分結合起來，從更全局化角度對建筑結構加以分析，以促進其更加安全、美觀、舒適等，是當代建筑結構設計中不可或缺的關鍵要素。

1 建筑結構設計中概念設計的簡要概述

我們都知道，設計規(guī)劃是建筑工程項目最開始的環(huán)節(jié)之一，完成項目決策之后，就需要對整個工程結構加以設計，結合客觀準確的施工數(shù)據(jù)和施工要求，參考各方意見，完成施工設計方案，整個規(guī)劃過程不僅嚴謹全面，更要求各數(shù)據(jù)信息明確、施工環(huán)節(jié)清楚，以對具體施工質量加以保證?，F(xiàn)代建筑施工設計中不僅要凸顯嚴謹，保證質量，更追求全局觀，對于施工設計外的問題，比如提高建筑美觀度、安全性、整體化等，就需要結合概念設計，其主要是指在未經(jīng)過詳細數(shù)據(jù)測量計算下，結合建筑知識、感官以及經(jīng)驗對建筑結構加以規(guī)劃，使其框架更加科學穩(wěn)定，解決施工難度和問題。所以要想完成概念設計，設計者不但要具備足夠的建筑結構設計知識和經(jīng)驗，更需要對項目目標有全面且綜合的分析。

概念設計在建筑結構設計中有效應用有很大優(yōu)勢：啟發(fā)設計人員以新思路完成結構設計，打破傳統(tǒng)設計理念的限制，將建筑結構整體性能結合考慮，減少某一項結構中過多資源投入，從而加強建筑成本控制；此外還能促進建筑結構設計優(yōu)化，將以往破碎、零散的施工結構整合起來，對其施工目標和表現(xiàn)性能加以統(tǒng)一，使各建筑構件與組成部分之間的關系更加明確，結合結構承載力以及施工環(huán)境變化情況提高設計方案的安全性，減少施工問題和隱患[1]。

概念設計一般會遵循這么三個階段：①分析階段，是對各施工要求及標準的全面了解與分析，建筑項目的具體用途、施工目標、建筑方要求等，嘗試結合問題完成設計構思；②綜合階段，這一過程中主要是結合建筑知識和經(jīng)驗對設計構思加以完善規(guī)整，完成整體規(guī)劃，設計者通過圖紙或電腦軟件等將抽象想法表現(xiàn)出現(xiàn)，逐步細化，完成整體設計；③評估階段，在前兩個階段中會設計者會出現(xiàn)很多種思路和想法，需要進一步多元結合施工標準、成本等開展綜合評估分析，對各種設計的特征以及可實施性進行評判，選取最佳的設計理念作為建筑的參考。

2 概念設計在建筑結構設計中具體應用

建筑結構設計中很多地方都會應用到概念設計，小到基礎構件的設計與組合，大到整體建筑結構的優(yōu)化完善，在建筑結構的穩(wěn)定、安全、美觀等應用層面上都起到重要作用，本文主要從一些基礎設計應用上簡要分析。

2.1 在建筑場地合理規(guī)劃中的應用

建筑場地的合理規(guī)劃是建筑結構設計最基礎也是最重要的部分，其選擇與設計的科學合理與否直接關系到建筑整體建設的可行性，而且也會關系到后期使用效果，概念設計在建筑場地規(guī)劃中的有效落實能確保各種弊病問題及時解決。概念設計的全局性會將目光聚焦在包括地形、地質以及建筑物結構協(xié)調(diào)上，比如在進行場地選擇時要將施工場地實際情況的綜合分析作為項目結構設計的基礎，多種方案評估下選擇最適合于施工要求的場地，減少地形地質條件優(yōu)劣對建筑結構設計的影響；再如建筑物之間的光照間距上來說，尤其是對于高層住房建筑而言，更要在設計中考慮到地方光照、樓層高度等情況，還有人口密度以及停車位布局，建筑物進出口方向、流量設計等，不僅保證建筑設計與施工用地之間的良好契合，更確保完工后的適用性，提高應用效果。

2.2 在建筑基礎設計中的應用

建筑結構設計中的基礎設計部分同樣是關鍵部分，尤其是地基結構設計上，保證基礎結構效果發(fā)揮，才能使后續(xù)各項施工順利開展。地基結構設計上有很多概念設計應用方法，比如在高層建筑地基筏型基礎上的概念設計上就有梁板式和平板式兩種，如圖1、圖2所示，此外還可將有樁地基、箱型基礎等結合設計方案中，以實際施工地形地質、樓層承壓要求、材料選擇等進行綜合評估，確保地基結構設計上更能滿足項目目標[2]?？拐鹪O計中會有更多需要設計者考慮的內(nèi)容，即便應用概念設計不需要設計者過多聚焦于數(shù)據(jù)信息，但混凝土特性需有全面而系統(tǒng)認知，以保證結構設計中剛度符合設計需要，進而對整個建筑結構剛度乃至其抗震能力加以分析，獲得綜合反饋后再擇優(yōu)方案，對接建筑結構剛度、材料數(shù)量與地震影響力之間關系來選擇材料數(shù)量，從而在確保建筑結構具備良好抗震能力的基礎上對建筑材料成本投入加以控制，實現(xiàn)建筑整體抗震設計的科學合理。

圖1 梁板式筏型地基

2.3 在建筑結構置換上的應用

圖2 平板式筏型地基

對建筑結構構件加以置換是很多大型建筑概念設計在結構規(guī)劃上的應用方法，通過對建筑構件加以創(chuàng)新優(yōu)化，能改變以往單調(diào)的空間構造，也能多理論結合增強構件既有性能，發(fā)揮出更好的結構效果。以柱為例，傳統(tǒng)建筑結構設計中往往單一將其認為是承重布置，在造型設計，樣式調(diào)整上很難有所改變，圓柱體、方形體大概就是一般柱子主要形態(tài)了，但是在概念設計中其卻可以獲得別樣的色彩，如衍生出來的樹形柱、V形柱等，某一圖書館內(nèi)的樹形柱設計，如圖3所示，巨大樹形柱以大小三根樹枝狀柱子支撐著屋頂，結合三角形原理大大提高建筑結構的穩(wěn)定性，而且也在空間形態(tài)布局上增添更多美感。構件置換的概念設計對很多大型建筑結構會產(chǎn)生很大影響，除結構更加嚴謹、安全，而且在視覺感受及空間形態(tài)上更能多方考慮，為建筑布局整體創(chuàng)新提供重要推動力[3]。

圖3 大型建筑內(nèi)的樹形柱設計

2.4 在結構構件組合中的應用

建筑結構構件之間的有序協(xié)調(diào)組合一直都是各建筑設計環(huán)節(jié)中的核心內(nèi)容，而建筑結構本身就是不同構件之間通過傳力實現(xiàn)的架構，凸顯建筑的實際功能和外觀美感。概念設計對此比較強調(diào)的是構件類型要與自然生態(tài)、社會經(jīng)濟、人文藝術等方面融合，賦予構件組合的不僅是結構完整與穩(wěn)定，更要增加空間布局、外象表現(xiàn)等方面的革新，從而使不同的構件能實現(xiàn)彼此間的優(yōu)勢互補。以博物館建筑設計為例，其中構件類型與數(shù)量上都相當豐富，所能實現(xiàn)的組合內(nèi)容也更加全面，比如可以通過力流優(yōu)化與空間意境、視覺感受、美學理念之間的結合，實現(xiàn)多種設計目標的有機統(tǒng)一，為博物館布局打造更寬闊和聚焦的展示空間，提高構件組合有效性。

3 結束語

總之，建筑結構設計中應用概念設計是現(xiàn)代化建筑發(fā)展的必要過程，結合當下先進的建筑管理信息服務系統(tǒng)，將之與概念設計有機聯(lián)系起來，更能實現(xiàn)概念設計在構件組合、置換等應用上的積極價值，加上設計者在視覺感官、應用功能、結構質量等方面的控制，能將建筑本體各項功能充分發(fā)揮出來。