簡析概念設計建筑結構設計中的應用實踐

周泰華

摘? ? 要：在當今社會經濟持續發展的大環境下，建筑工程行業發展迅速，概念設計成為建筑結構設計中比較重要的理念和方法。基于概念化的設計，可以確保建筑結構設計的科學性及合理性，進而確保建筑工程的穩定性和安全性。文章首先闡述了建筑設計中概念設計的基本概念和特點，然后分析了在建筑結構設計中使用概念設計的必要性和重要性。最后，從抗震結構、懸索結構、鋼混結構三個角度，對概念設計在價值農戶結構設計中的應用實踐要點進行探究。

關鍵詞：概念設計;建筑設計;結構設計

1? 引言

隨著社會經濟的持續發展以及城市化進程的不斷加快，建筑工程的規模也在逐步擴大，對建筑結構設計水平提出了更高的要求。概念設計是建筑設計工作中十分重要的環節，包含著重要的先進理念和規范精神。在如今的建筑設計工作中，設計師不僅要根據專業知識和經驗開展設計工作，還要基于科學、合理和嚴謹性原則，開展概念設計，進而提高設計水平。

2? 建筑結構設計中概念設計的概念及發展

2.1? 建筑概念設計的概念

針對建筑結構部分進行概念設計，主要是指設計師基于項目所在地環境特點以及業主要求，開展有目標、有組織以及有序的設計工作，完成符合各方面要求和規范的概念方案。概念設計的工作成果是相關概念設計方案，其中又分為結構概念設計、外觀概念設計、功能性概念設計等。建筑概念設計的重點在于保證方案造型美觀、功能優越、布局實用、技術先進，并且具有一定的創新性[1]。

2.2? 建筑結構設計中的概念設計

在建筑設計中，結構設計是不可或缺的重要部分，決定著建筑的穩定性和可靠性。具體來講，設計師要基于基本的建筑設計理論，對建筑中的樁基礎、梁、柱等不同的結構構件進行設計，然后從局部到整體評估設計方案可行性、經濟性，進而進行概念設計優化。建筑結構的概念設計，重點在于保證結構受力穩定，降低構件變形程度，進而提升結構穩定性、安全性和抗震性。而概念設計本身是一個研究性的過程，通過一系列的設計、修改和優化，逐步滿足多方面要求。所以，在建筑概念設計中，結構設計是基礎性部分，值得重點關注。

3? 建筑結構設計中概念設計的必要性和重要性

3.1? 彌補計算機結構設計缺陷

如今在建筑結構設計當中，計算機發揮著重要的作用。通過計算機及BIM技術，可以迅速對大量結構數據進行處理，協助設計師完成復雜的結構設計工作。這對如今規模越來越大、結構越來越復雜的建筑項目而言，可以全面提高設計工作效率。但是，受制于計算機軟件先進性以及相關因素的影響，基于計算機的結構設計方案會存在一些缺陷或不合理的地方。因此，設計師需要使用概念設計的方法，對計算機結構設計方案的合理性、可行性進行評估，然后再基于業主的實際要求，對設計方案進行優化。在該環節中，概念設計的價值在于彌補計算機初步設計方案的缺陷，提高設計水平[2]。

3.2? 進一步滿足其他設計要求

在建筑設計中，結構設計是基礎環節，而建筑的外觀設計、消防設計、水電設計乃至內部空間布局都與其有關。在當今的高層建筑、綜合性建筑項目開發中，為了滿足人們越來越高的要求，需要將不同的設計內容有效結合，提高建筑的設計水平。而針對結構設計的概念設計環節，除了驗證設計可行性，優化結構設計方案以外，也需要將當前的結構設計方案與其他設計環節進行結合考慮。比如，建筑消防設計需要以結構設計方案為基礎，通過概念設計的方法，可以進一步判斷結構設計方案是否能夠充分滿足消防設計的規范性需求，進而對其進行優化，提高消防設計水平。

4? 概念設計建筑結構設計中的應用

4.1? 概念設計在抗震結構及鋼混結構設計中的應用

在當代建筑設計過程當中，建筑結構抗震設計是不可或缺的關鍵環節。為此，設計師首先需要詳細確定建筑所用混凝土的等級和構件的相關數據，將其錄入BIM系統之中，然后重點計算建筑結構剛度[3]。接著，基于對當地建筑抗震設計規范和要求的了解，計算建筑抗震標準強度，進而完成建筑結構配筋數量的確定。在建筑抗震結構設計中，概念設計的關鍵在于對結構配筋數量、結構剛度以及特定地區地震力的全面分析，確保其能夠在達到基本抗震要求的基礎上，降低資源消耗，滿足其他設計要求。

如今建筑工程幾乎都是使用的鋼筋混凝土結構，主要是將鋼材和混凝土結合，充分發揮相關材料的性能，滿足建筑構件強度、穩定性、耐久度的相關要求。在鋼混結構建筑中，鋼筋材料可以有效約束混凝土，并作為建筑構件中平衡應力的主體，同時能夠提升混凝土強度。而混凝土則有助于提高構件強度、抗震性，并有效解決建筑高層與低層柱軸壓比超限的問題。針對建筑鋼混結構的概念設計，主要是基于以上原理，分析建筑各個結構體、構件的基本構造，明確鋼筋、鋼管及混凝土材料型號，同時根據實際情況對材料工藝進行設計。

4.2? 概念設計在電算分析中的應用

在如今計算機技術、信息化技術、大數據技術不斷發展的背景下，計算機軟件系統在建筑工程設計中的應用率越來越高。通過現代科技，可以降低建筑結構設計師的工作量，提高工作效率。而概念設計的關鍵在于，對電算分析完成的建筑結構設計方案進行可行性分析，明確設計缺陷。為此，設計師團隊要對計算機完成的結構設計數據進行分析，并利用BIM系統的三維模擬功能，將結構設計方案模擬出來。在此基礎上，設計師利用自身專業經驗，結合項目環境、業主要求等，直觀地分析該方案的可行性。然后，直接通過計算機在三維模擬圖上進行修改優化，并再次進行驗證。顯然，從這一方面來看，概念設計的執行就是一個不斷驗證、優化、改進、驗證的過程，最終目的是確保結構設計方案滿足多方面的要求。

4.3? 概念你設計在設計方案選擇中的應用

通常情況下，為了保證方案可行性，并滿足項目效益需求，幾乎所有的建筑工程項目在設計階段都會完成多個設計方案。這些設計方案的外觀、結構、建造方式各有不同，需要通過概念設計的驗證過程，選擇最優設計方案。例如，如今高層建筑越來越多，地基結構設計十分重要。建筑地基結構設計包括基本的構造設計、施工方式設計等，而建筑結構設計師需要全面參考當地地質結構及周邊環境的勘察報告，明確可能影響建筑結構和施工的環境因素，逐步探討出一個更為合理的地基結構設計方案[4]。從這一點來講，建筑結構設計中的概念設計，一方面可以出具多種方案，交由相關人員及單位進行評估和選擇，得出最優方案。另一方面可以對相關方案的可行性進行分析，通過多方面因素的考慮，在保證可靠性、可行性的基礎上，選擇經濟效益、社會效益更好的方案。

5? 結束語

綜上所述，近年來我國各地區建筑工程項目規模越來越大，建筑結構設計面臨著諸多挑戰。建筑結構設計師應當深入理解概念設計的內容和價值，在結構設計中靈活利用概念設計的相關方法，完成更有可行性的設計方案。在此基礎上，聯合技術人員、業主及相關單位，通過對概念設計方案的全面分析和評估，選擇更能滿足抗震性、安全性、美觀性及經濟效益的建筑設計方案，為建筑工程的建設與使用，打下可靠的基礎。

參考文獻：

[1] 丁美金.淺析抗震概念設計在建筑結構設計中的應用[J].建材發展導向（上），2020（6）：203.

[2] 趙彥峰.建筑結構設計中的概念設計及結構措施研究[J].建筑工程技術與設計，2020（13）：811.

[3] 文景國.概念設計與結構措施在建筑結構設計中的應用研究[J].磚瓦世界，2020（8）：54.

[5] 徐鵬.概念設計與結構措施在建筑結構設計中的應用方法探討[J].建筑工程技術與設計，2020（9）：942.