論建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一

候憲林

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，人們和社會(huì)對(duì)建筑功能、造型和美觀的要求越來越高，工程的質(zhì)量也越來越好。這對(duì)建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)提出了更高的要求，建筑設(shè)計(jì)的重要性越來越大，建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中最為重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)建筑工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和外觀效果起著十分重要的作用，建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間不僅要做到相互協(xié)調(diào)還要做到相互制約，兩者缺一不可，建筑設(shè)計(jì)需要的是不斷地創(chuàng)新，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加需要?jiǎng)?wù)實(shí)，一個(gè)好的工程設(shè)計(jì)必須要協(xié)調(diào)好統(tǒng)一好建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二者之間的的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；協(xié)調(diào)統(tǒng)一

隨著建筑科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，專業(yè)化程度變得越來越高，優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合，既要設(shè)計(jì)出既要滿足建筑美觀，造型優(yōu)美，又要使結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)、合理的建筑物是每一個(gè)建筑師與結(jié)構(gòu)師都需要的問題，所以，建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該相互配合、緊密聯(lián)系，協(xié)調(diào)統(tǒng)一是關(guān)鍵所在，以下幾個(gè)方面將具體來論述一下這個(gè)問題。

一、建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念

（一）建筑設(shè)計(jì)：指的是建筑工程在建造之前，建筑設(shè)計(jì)師充分按照工程任務(wù)，把可能在工程施工過程中或使用過程中出現(xiàn)的問題作好通盤的設(shè)想，并擬定好解決問題的方案，建筑設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：初步方案、初步設(shè)計(jì)、搜集資料、技術(shù)設(shè)計(jì)施工圖、技術(shù)設(shè)計(jì)施工詳圖等，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)中越來越深入廣泛的利用各種科學(xué)技術(shù)的成果。

（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：指的是建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要包括建筑工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于建筑工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，就是根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告、上部結(jié)構(gòu)類型及上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)和當(dāng)?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)水平及材料供應(yīng)情況確定基礎(chǔ)的形式。

建筑工程的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和步驟包括：（1）根據(jù)建筑工程設(shè)計(jì)來確定建筑物的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)的主要材料（2）建筑物的結(jié)構(gòu)平面布置（3）初步篩選建筑材料的類型和強(qiáng)度等級(jí)，并根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)初步確定建筑物構(gòu)件的截面尺寸（4）建筑物的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析、各種荷載作用分析、結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算（5）建筑物結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)組合和建筑物構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)。

二、建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一

建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都是設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，極大的影響著整個(gè)建筑的外觀造型及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，部分建筑師在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，認(rèn)為結(jié)構(gòu)專業(yè)就應(yīng)該服從服務(wù)于建筑專業(yè)，一切以建筑設(shè)計(jì)為先導(dǎo)，這一觀念就分割了建筑工程的完整性，忽略了基本的力學(xué)規(guī)律，片面地追求建筑美感和最大滿足使用功能的要求，給建筑工程帶來了安全隱患，建筑設(shè)計(jì)方案對(duì)結(jié)構(gòu)方案的選擇具有決定性的作用，然而，由于材料、理論及科技發(fā)展的滯后，又嚴(yán)重影響了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，對(duì)建筑設(shè)計(jì)來說，有時(shí)候一個(gè)看起來很好的設(shè)計(jì)方案，但是由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的有限，在目前卻無法實(shí)現(xiàn)，所以，建筑師在設(shè)計(jì)的時(shí)候不能設(shè)計(jì)些海市蜃樓樣式的建筑，應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展水平，并應(yīng)了解一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)，與結(jié)構(gòu)專業(yè)相互協(xié)調(diào)，相互配合，只有這樣創(chuàng)作出的建筑設(shè)計(jì)產(chǎn)品才是真正體現(xiàn)時(shí)代發(fā)展潮流的，在現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)中，對(duì)于建筑師來說，不應(yīng)過于強(qiáng)調(diào)創(chuàng)作的美觀、新穎、標(biāo)新立異，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)作的最大自由度，而應(yīng)根據(jù)業(yè)主的要求及對(duì)總體造價(jià)的控制，盡量運(yùn)用有限的資源將建筑設(shè)計(jì)的更加美觀漂亮，因?yàn)橛行┐_實(shí)很漂亮但是很奇特的建筑，在滿足人們審美要求的同時(shí)，也隱藏著其背后巨大的造價(jià)，由于建筑物本身必須承受自重荷載、水平風(fēng)荷載、地震荷載等，如果建筑設(shè)計(jì)者在進(jìn)行平面設(shè)計(jì)及豎向設(shè)計(jì)的時(shí)候，不依據(jù)基本的結(jié)構(gòu)受力原理，也不征詢結(jié)構(gòu)工程師的意見，往往就會(huì)使結(jié)構(gòu)工程師不能有效地選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定等問題，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則需要從實(shí)際出發(fā)，需要?jiǎng)?wù)實(shí)，建筑設(shè)計(jì)則需要?jiǎng)?chuàng)新，但是兩者又是缺一不可的，任何一個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)都必須要協(xié)調(diào)好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)，只有協(xié)調(diào)好雙方的關(guān)系，一個(gè)建筑工程設(shè)計(jì)才能完成，所以說建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是協(xié)調(diào)統(tǒng)一的，在進(jìn)行房屋建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，決不能偏向建筑專業(yè)亦不能偏向結(jié)構(gòu)專業(yè)，要在兩個(gè)專業(yè)之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)，這個(gè)平衡點(diǎn)就是用最少的投資設(shè)計(jì)盡量美觀的建筑，能為業(yè)主爭(zhēng)取最大的經(jīng)濟(jì)效益。

三、建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合

（一）要系統(tǒng)全面規(guī)劃和科學(xué)設(shè)計(jì)、計(jì)算。對(duì)于一個(gè)具體的建筑工程項(xiàng)目而言，建筑設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)建筑物的總體布局，內(nèi)外形狀，大小，構(gòu)造等，滿足人們修養(yǎng)生息、活動(dòng)和人們的審美需求的愿望而創(chuàng)造的一個(gè)空間環(huán)境，其設(shè)計(jì)的成果主要有1、總平面圖2、平面圖3、立面圖4、剖面圖5、詳圖，還有必要輔助的效果圖等，而結(jié)構(gòu)是能夠承受荷載并且維持幾何不變的構(gòu)件體系，那么結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)能夠承受建筑荷載的結(jié)構(gòu)，主要設(shè)計(jì)房屋建筑的承重構(gòu)件的布置，構(gòu)件形狀，大小，材料，構(gòu)造等，其設(shè)計(jì)成果主要有基礎(chǔ)平面圖，基礎(chǔ)詳圖，結(jié)構(gòu)平面圖和鋼筋混凝土構(gòu)件詳圖，節(jié)點(diǎn)鋼筋構(gòu)造詳圖等，我們?cè)跇?gòu)思規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工過程中，應(yīng)該系統(tǒng)、全面地了解各方面的工程數(shù)據(jù)、信息，科學(xué)地進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)行重點(diǎn)環(huán)節(jié)、重點(diǎn)部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，考慮外觀造型對(duì)材料、承載力、剪力、延性、剛度、抗壓、平衡、抗震等的實(shí)現(xiàn)難度，整體構(gòu)思結(jié)構(gòu)總體方案，明確結(jié)構(gòu)總體系與水平分體系、豎向分體系空間的關(guān)系和設(shè)計(jì)要求，有必要通過概念性的近似計(jì)算進(jìn)行探索優(yōu)化，確定結(jié)構(gòu)分體系及其結(jié)構(gòu)分體系及其構(gòu)件的基本尺寸，確認(rèn)建筑設(shè)計(jì)方案的可行性，以確保建筑空間形式與結(jié)構(gòu)受力特征的協(xié)調(diào)性和一致性。

（二）要同步進(jìn)行質(zhì)量控制和監(jiān)控施工過程。建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都事關(guān)建筑安全性、穩(wěn)定性，又是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作，是一個(gè)集概念、經(jīng)驗(yàn)、計(jì)算、表現(xiàn)等多方面因素于一體的綜合性創(chuàng)造，所以，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，應(yīng)該提前預(yù)測(cè)性地考慮施工開始后的質(zhì)量控制和監(jiān)控跟蹤問題，建筑設(shè)計(jì)的五個(gè)方面分別是適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則，但這五個(gè)方面又各有所重，互為矛盾，一個(gè)優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往是這五個(gè)方面的最佳結(jié)合，往往設(shè)計(jì)人員注意到適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀，而忽略了便于施工的實(shí)現(xiàn)與質(zhì)量監(jiān)控的難易，所以我們應(yīng)該在建筑設(shè)計(jì)的同時(shí)就考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本，以及考慮到以后施工中可以對(duì)進(jìn)度控制、質(zhì)量控制進(jìn)行有效的監(jiān)控和跟蹤，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般在建筑設(shè)計(jì)之后，既“受制”于建筑設(shè)計(jì)，但又“反制” 建筑設(shè)計(jì)，對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能破壞建筑設(shè)計(jì)，建筑設(shè)計(jì)也不能超出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力范圍，建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要協(xié)調(diào)統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定建筑設(shè)計(jì)能否實(shí)現(xiàn)，在這個(gè)意義上，質(zhì)量控制是個(gè)被兩者遺漏的問題，無論如何，設(shè)計(jì)一個(gè)適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的責(zé)任，也是建筑設(shè)計(jì)人員的義務(wù)，為了充分提高工程最終的實(shí)現(xiàn)效果，兩者必須注重今后施工中可以很好地實(shí)施質(zhì)量控制、進(jìn)行有效監(jiān)控和跟蹤的問題。

所以最后從建筑結(jié)構(gòu)效益的角度來看，不要只片面追求建筑物的藝術(shù)表現(xiàn)，從而忽視結(jié)構(gòu)原理，設(shè)計(jì)出來的建筑作品往往只能作為雕塑作品或者是虛假的造型，不僅要嚴(yán)格符合正確的結(jié)構(gòu)邏輯的建筑，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)本身造型特點(diǎn)、融合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)思和建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思去實(shí)踐個(gè)性的建筑，才能算得上是成功的建筑作品，還要要求建筑設(shè)計(jì)師要不斷提高自身的藝術(shù)修養(yǎng)，勇于創(chuàng)新，充分利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理來完善建筑設(shè)計(jì)，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師也要充分了解建筑設(shè)計(jì)師的意圖，促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)的有機(jī)融合和密切配合，這樣設(shè)計(jì)出更高水平的建筑作品。