淺析建筑結構設計中概念設計的應用

王祿梅 孫占江

（1.遼寧凌志裝飾工程有限公司 ； 2.大連金廣建設集團有限公司）

信息化時代背景下，作為全球經濟社會發展的重要組成部分，我國建筑結構設計須緊跟時代步伐，順應全球發展潮流，摒棄傳統單調的建筑結構設計方法。概念設計的興起恰好彌補了傳統設計的單調性，概念設計也因其獨特的設計理念受到建筑結構設計人員的普遍重視。在建筑行業中，概念設計是指通過數字計算來對用戶需求進行具體呈現，將用戶模糊抽象的建筑概念產品投以清晰演化。建筑結構設計的全部過程，包括建筑結構的場地選擇、布局、分析等等都有概念設計的參與，以用戶為核心出發點，設計中將用戶需求與設計者理念、建筑場地實際情況相結合，從而做到設計方案的經濟合理。相對于傳統結構設計而言，概念設計會參與到建筑結構設計的每一個細節中去，主張從整體到局部、局部到整體的視角來縱觀整個建筑結構設計。因此，本文將從建筑結構設計中概念設計的軸心作用出發，來淺析建筑結構設計中概念設計的主要應用。

一、建筑結構設計中概念設計的核心作用

概念設計講究從整體到局部、局部到整體的視角來縱觀整個建筑結構設計，整個設計也立足從用戶的概念產品出發，追求建筑結構設計的理性分析。概念設計是現代建筑結構設計不可或缺的一部分，概念設計在建筑結構設計中具有重要作用。

1.從用戶概念出發滿足用戶多方需求

一棟建筑從設計到竣工，不是建筑結構設計者個人意志的體現，而是設計者將用戶需求量化為實物的過程。在這一過程中，用戶是主角，建筑結構設計者是引路人，引路人按照用戶的概念與需求來設計路線，把用戶引到正確的軌道上去。在建筑結構設計前設計者如未有清楚的結構概念或明確的設計思路，設計過程中概念模糊、混亂等定性錯誤便會頻繁發生，用戶要求便難以實現。概念設計從用戶角度出發，設計前設計者可根據用戶產品概念規劃一個詳細的設計思路，如此便化解了設計過程中出現的概念模糊、混亂等定性錯誤，用戶需求也能最大化滿足。

2.填補計算機程序操作的硬性問題

處于信息經濟化發展的我國，各行各業的工作任務都可借助計算機來完成，建筑結構設計也不例外，因此造成設計人員對于利用計算機程序進行結構設計的過度依賴。過度依賴形成過程中，設計者往往忽視結構概念的學習，自身設計能力也在隱性退化。諸多建筑結構設計者只看到運用計算機程序設計的良性優勢，而未發覺運用計算機程序設計的惡性影響，如果未找準設計軟件，諸多問題便會顯現。采用計算機進行建筑結構設計，結構設計方案的設計工作也會受到相應的限制，甚至可能無法完成預定的方案設計工作。概念設計則能彌補利用計算機程序進行設計出現的漏洞問題。設計者如果能深入掌握概念設計的相關知識，建筑結構設計工作便會游刃有余，計算機程序操作一旦出錯，就可用自身相關的概念設計知識來彌補運用計算機程序造成的錯誤。

二、建筑結構設計中概念設計的主要應用

概念設計主張從整體到局部、局部到整體的設計理念，建筑結構設計中的每個部分都會有概念設計的參與，但概念設計具體實現起來又存在諸多困難。目前，建筑結構設計中概念設計的應用主要有以下幾種。

1.概念設計在方案選擇中的應用

一套建筑結構設計方案被提出，涉及多項因素包括建筑場地的地質結構、負載條件、地形特點等等，力求設計方案經濟、合理、合適是建筑結構設計者和決策者的主要工作。具體來看，選擇基礎設計方案時，建筑場地的地質條件、施工條件、荷載分布情況以及建筑場地的結構類型、用戶的個人需求等因素都應考慮在內，從而來擬定最恰當的基礎設計方案。例如，設計房屋地基時應根據前期得到的建筑場地來進行設計工作，同時設計人員也應盡可能地搜集相關場地資料，做到萬無一失。概念設計講究從整體到局部、局部到整體，每一個小細節都應考慮在內，如此只有全面掌握信息，設計方案才能既經濟又合理。

2.概念設計在分析計算中的應用

信息技術已成為當今時代發展的核心技術，計算機技術遍布我國各行各業的同時也深入到了建筑行業內部。從良性發展看，計算機技術增加行業工作效率的同時也減輕了建筑行業人員的工作負擔，然而計算機運行依靠相關的程序操作，程序本身也會存在缺陷或漏洞，在建筑結構設計過程中如未選對、選準計算軟件，計算結果便會產生誤差，從而造成巨大損失。例如，結構計算的軟件計算簡圖選用不妥當，結構安全事故便會隨時引發。因此，在分析計算中也應引入概念設計，將計算機軟件作為輔助工具，設計人員從計算機軟件上得到相應的計算結果，而后根據自身的概念設計知識及實踐經驗對計算結果進行精準判斷，從而確保計算結果的真實性與合理性。

3.概念設計在抗震設計工作中的應用

一棟建筑要想建立起來，基礎便是建筑場地，也即是建筑物的承載基地，因而具有不可忽視的作用。其中抗震性是建筑場地選擇必須考慮的問題，在建筑場地選擇過程中盡量選擇抗震系數高的場所，抗震系數過低則會埋下安全隱患。然而在土地資源稀少環境下尋找抗震系數高的建筑場地難度系數較大，如此便需在建筑結構基礎和建筑主體結構上下功夫。通常情況下，設計人員在考慮增加抗震系數的問題時，都會采取如下措施：運用地震力、鋼筋根數、結構剛度三者之間的正比例關系來進行抗震設計。然而只盲目依靠鋼筋數量來增加抗震能力反而會造成負面效果。如果在抗震設計工作中應用概念設計，從而取得新的設計思路。概念設計理論能夠結合建筑平面工程對結構體系進行合理的布置，同時也能夠對建筑主體的結構體型和各個部分的基礎體系之間的力學關系進行分析，通過調整建筑物質心、平面形心及結構剛心三者之間的距離使三者盡可能地靠近，以利于減小結構體系的扭轉力增強整個結構的穩定性提高結構的抗震能力同時也能節約建筑工程造價。[1]

傳統建筑結構設計相對單調、缺乏活力，無法跟上全球經濟發展的步伐，在信息化時代條件下設計人員又過度依賴計算機程序，概念設計的興起恰好彌補了這兩大問題。概念設計主張從整體到局部、局部到整體的視角來看待建筑結構設計，同時主張從用戶角度出發，不僅能夠幫助設計人員解決計算機程序操作的硬性錯誤，也能最大限度地滿足用戶需求。因此，愈來愈多的建筑結構設計人員對概念設計投以重視，概念設計也被引入到建筑結構設計的各個部分中去，包括結構設計的方案選擇、設計的分析計算、抗震設計工作等方面，未來概念設計將建筑結構設計人員充分應用。

[1]宋立文.論述建筑結構設計中的概念設計[J].工程科技，2014(203)