浅谈在建筑设计中如何充分考虑建筑结构的可行性

浅谈在建筑设计中如何充分考虑建筑结构的可行性

摘要：建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重要的作用。而二者之间又存在着相互协调、互相制约的关系。因此要设计出既要满足建筑美观，造型优美，又要使结构安全、经济、合理的建筑物是每个建筑师与结构师都必须十分注意的问题。

关键词：建筑结构协调

1、什么是设计

要讨论这个问题，必须先理解什么是设计，简单来说，设计就是“有目的创造行为”；进一步解释就是把一种计划、规划、设想通过视觉的形式传达出来的活动过程。人类通过劳动改造世界，创造文明，创造物质财富和精神财富，而最基础、最主要的创造活动是造物。设计便是造物活动进行预先的计划，可以把任何造物活动的计划技术和计划过程理解为设计。按照工业设计师Victor Papanek对设计的理解，详细定义如下：

第一步：理解用户的期望、需要、动机，并理解业务、技术和行业上的需求和限制。

第二步：将这些所知道的东西转化为对产品的规划（或者产品本身），使得产品的形式、内容和行为变得有用、能用，令人向往，并且在经济和技术上可行。（这是设计的意义和基本要求所在）。

这就是设计，而在建筑领域，建筑设计和结构设计是最主要的两大设计步骤，而这两个步骤既相互联系又相互矛盾，建筑是创新的，是活跃的，结构是务实的，是本分的。

2、建筑设计

建筑设计(Architectural Design )是建筑学的核心，主要指建筑物在建造之前，设计者按照建设任务，把施工过程和使用过程中所存在的或可能发生的问题，事先作好通盘的设想，拟定好解决这些问题的办法、方案，用图纸和文件表达出来。作为备料、施工组织工作和各工种在制作、建造工作中互相配合协作的共同依据。便于整个工程得以在预定的投资限额范围内，按照周密考虑的预定方案，统一步调，顺利进行。并使建成的建筑物充分满足使用者和社会所期望的各种要求。

建筑师在进行建筑设计时面临的矛盾有：内容和形式之间的矛盾；需要和可能之间的矛盾；投资者、使用者、施工制作、城市规划等方面和设计之间，以及它们彼此之间由于对建筑物考虑角度不同而产生的矛盾；建筑物单体和群体之间、内部和外部之间的矛盾各个技术工种之间在技术要求上的矛盾；建筑的适用、经济、坚固、美观这几个基本要素本身之间的矛盾；建筑物内部各种不同使用功能之间的矛盾；建筑物局部和整体、这一局部和那一局部之间的矛盾等这些矛盾构成非常错综复杂的局面。而且每个工程中各种矛盾的构成又各有其特殊性。

所以说，建筑设计工作的核心，就是要寻找解决上述各种矛盾的最佳方案。通过长期的实践，建筑设计者创造、积累了一整套科学的方法和手段，可以用图纸、建筑模型或其他手段将设计意图确切地表达出来，才能充分暴露隐藏的矛盾，从而发观问题，同有关专业技术

人员交换意见，使矛盾得到解决。此外，为了寻求量佳的设计方案，还需要提出多种方案进行比较。方案比较，是建筑设计中常用的方法。从整体到每一个细节，对待每一个问题，设计者一般都要设想好几个解决方案，进行一连串的反复推敲和比较。即或问题得到初步解决，也还要不断设想有无更好的解决方式，使设计方案臻于完善。

设计工作的全过程分为几个工作阶段：搜集资料、初步方案、初步设计、技术设计施工图和详图等，循序进行，这就是基本的设计程序。它因工程的难易而有增减。

设计者在动手设计之前，首先要了解并掌握各种有关的外部条件和客观情况：自然条件，包括地形、气候、地质、自然环境等；城市规划对建筑物的要求，包括用地范围的建筑红线、建筑物高度和密度的控制等，城市的人为环境，包括交通、供水、排水、供电、供燃气、通信等各种条件和情况；使用者对拟建建筑物的要求，特别是对建筑物所应具备的各项使用内容的要求；对工程经济估算依据和所能提供的资金、材料施工技术和装备等；以及可能影响工程的其他客观因素，这个阶段，通常称为搜集资料阶段。

在搜集资料阶段，设计者也常协助建设者做一些应由咨询单位做的工作，诸如确定计划任务书，进行一些可行性研究，提出地形测量和工程勘察的要求，以及落实某些建设条件等。

3、结构设计

建筑构造学是研究建筑物的构成、各组成部分的组合原理和构造方法的学科。主要任务是根据建筑物的使用功能、技术经济和艺术造型要求提供合理的构造方案，作为建筑设计的依据。中国先秦典籍《考工记》对当时营造宫室的屋顶、墙、基础和门宙的构造已有记述。唐代的《大唐六典》，宋代的《木经》和《营造法式》，明代成书的《鲁班经》和清代的《清工部工程做法》等，都有关于建筑构造方面的内容。

公元前一世纪罗马维特鲁威所著《建筑十书》，文艺复兴时期的《建筑四论》和《五种柱式规范》等著作均有对当时建筑结构体系和构造的记述。

在19世纪，由于科学技术的进步，建筑材料、建筑结构、建筑施工和建筑物理等学科的成长，建筑构造学科也得到充实和发展。

在进行建筑设计时，不但要解决空间的划分和组合，外观造型等问题，而且还必须考虑建筑构造上的可行性。为此，就要研究能否满足建筑物各组成部分的使用功能；在构造设计中综合考虑结构选型、材料的选用、施工的方法、构配件的制造工艺，以及技术经济、艺术处理等问题。

建筑结构是构成建筑物并为使用功能提供空间环境的支承体，承担着建筑物的重力、风力撞击、振动等作用下所产生的各种荷载；同时又是影响建筑构造、建筑经济和建筑整体造型的基本因素。为此就要研究建筑物的结构体系和构造形式的选择；影响建筑刚度、强度、稳定性和耐久性的因素；结构与各组成部分的构造关系等。

建筑结构体系的类型，基本可分为：木结构建筑、砖混结构建筑和骨架结构建筑，装配式建筑和工具式模板建筑，筒体结构建筑、悬挂结构建筑薄膜建筑和大跨度结构建筑等。

对于建筑物来说，屋顶、墙和楼板层等都是构成建筑使用空间的主要组成部件，它们既是建筑物的承重构件，又都是建筑物的围护构件。它们的功能是用来抵御和防止风、雨、雪、地下水、太阳辐射、气温变化、噪声以及内部空间相互干扰等影响，为提供良好的空间环境创造条件。为了防止建筑物在使用过程中受到各种人为因素和自然因素的影响或破坏，必须研究下述问题，并采取安全措施，如建筑防火、建筑防震建筑防爆、建筑防尘、建筑防腐蚀、建筑辐射防护、建筑屏蔽、地下，室防水、外墙板接缝防水以及变形缝等。

建筑构造是为建筑设计提供可靠的技术保证。现代化的建筑工程如果没有技术依据，所作的，设计只能是纸上的方案，没有实用价值可言。建筑构造作为建筑技术，自始至终贯穿于建筑设计的全过程，即方案设计、初步设计、技术设计和施工详图设计等每个步骤。在方