浅谈建筑结构设计中概念设计的运用

浅谈建筑结构设计中概念设计的运用

发表时间：2020-01-13T09:12:11.533Z 来源：《防护工程》2019年18期作者：卢丽艳

[导读] 则是将这篇文章装订成册，成为设计创新的一种试探，从而对整个建筑行业的设计领域发展起到灵感激发和思维引导的作用。

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摘要：概念设计作为一种较为先进的设计方法，在现阶段能够与建筑行业的设计环节进行较为充分的融合，并在设计环节更有效的将先进的设计理念进行具象化表现。本文以这种两者融合的现象作为探究中心，首先简单介绍了概念设计本身的含义与产生原因，紧接着阐述了概念设计在建筑结构设计中各个阶段所起到的积极作用。希望能够对相关行业在建筑结构设计规划方面有一定的参考价值。

关键词：建筑结构设计；概念设计；应用探究

引言：

经济社会的发展拓宽了各个艺术领域中关于设计类信息的收集渠道，丰富了设计理念的同时激发了许多设计师的灵感，从而延伸出了各类较为先进的设计方法。在这种前提下产生的概念设计则更多体现出了设计者本身的创造能力和创新思维，将其自身经历以及眼界和想法与产品理念进行融合与碰撞，将较为乌托邦式的理想化设计理念转化为一种类似“假设”性质的概念类产品。而概念设计的新颖理念又被设计者们带入了建筑设计的领域，为整个建筑结构的设计过程都增添了更多亮点，并且使其建筑作品的安全性、科学性以及功能性都得到了不同程度的升华。

一、浅析概念设计内涵与设计原则

通常概念设计衍生的产品更倾向于展现一种思维和产品发展方向，距离真正实现这种设计所涵盖的较为新颖的技术还需要一定程度提升科研能力以及投入更多时间成本，这种产品无法真正立刻投入到市场，因此可能会给外界造成一种不切实际、天马行空的消极影响，但其内含的核心其实是想要给出一个成长轨道以及在大众视野放置一个“玻璃柜”，提供一种参考思路，引导人们观察这种概念的成长与发展，并且共同期待其在未来能够被得以实现[1]。

以探究中心“建筑结构设计”进行延伸思考，概念设计的理念可以体现在各大建筑领域的“绿色设计”以及“清洁能源的应用”等方向，与我国社会主义可持续发展理念不谋而合的同时，将“以人为本”的原则抬升至一个新的境界。围绕着“人”这个支点前进，概念设计可以具象化地体现在建筑现场废料的回收、建筑内部结构运用新能源产品提升“用水、电、用气”环节的效率以及有效降低各类清洁能源的人均使用成本等方面。在这类产品的概念被推广至市场后，拥有购买意向的公司或者消费者可以与生产者和设计者进行有效产品沟通，通过更多数据的反馈和用户体验反馈对产品进行更为立体的改造以及完善，直到满足该产品受众群体一半以上消费者的需求。完善这类用户调查和数据收集后，该产品开发的负责人便可以根据实际情况迅速将产品投入生产，将科研成果及时转化为现实产品，运用“体验式、预约制”等方式监测产品在实际使用过程中的动态变化，为概念设计产品迅速占有市场打下良好基础[2]。

二、将概念融入建筑结构设计的艺术领域

目前，概念设计在建筑结构艺术设计的领域应用较为广泛——淡化在建筑设计中建筑材料、力学原理、建筑结构的数值精细计算过程，将例如建筑高层结构以及三维立体空间甚至抗震墙的设计以及布置更多的通过概念设计的设计方法更简便地表达出来。通过明确建筑设计结构概念，对结构体系的差异进行概念分析，运用例如计算机辅助等概念设计手法在设计之初的图纸规划阶段进行快速手动计算，并且迅速将理念、想法通过具体图纸表现出来，在设计之初就将整个项目的发展方向和概念目标确定下来，有效规避设计后期在数据计算或经济效益等方面产生重大失误和偏差。

（一）设计原则

将概念设计融入建筑结构设计时，设计师通常根据以下几个原则开展后续工作：基础设计原则、建筑主体设计原则、建筑结构延性设计原则，并结合设计内容对照设计原则对图纸的设计进行阶段式的目标划分。

在总体设计之初，应当尤为重视基础的设计工作，原因是建筑总体中的工程造价有30%左右都为基础工程造价[3]。在基础设计过程中，设计师应当参考对应设计区域的实地勘察数值，并且与勘察人员进行有效的专业沟通，对现场勘察及动态监测反馈的数据进行综合考量，将建筑上部主体形式、建筑荷载和施工现场的周围环境作为考察因素融入设计环节，并且加入经济因素的考察角度，观察地基是否能够发挥自身最大效力。值得注意的是，当设计人员对设计对应的施工场所缺乏完整或者专业的了解时，应当通过信息渠道收集类似的施工场地基础设计方案，并且吸取经验、注重细节描绘，拟定自身基础设计方案。

此外，在设计建筑主体结构时，设计者应当首先明确建筑结构体系中所包含的力学特点，遵守“柱、梁”等结构的强弱对比，合理运用“强剪弱弯、强压弱拉”等结构施工时通用的基础概念，将整体结构代入设计方案中，观察其多维角度的可行性和合理性，再根据实际情况，综合考虑建筑所在环境以及施工难度等重要因素，将初步敲定的方案通过计算机精密计算确定其正确性，并且要求设计者对于计算机计算中反馈的原则性问题进行及时修改，确保后期施工中建筑结构的安全、合理。最后，设计者在建筑主体结构的设计目标制定上，应当更加注重“人”的存在地位，以满足建筑结构安全性为基础要求，在此原则上不断提高设计中人性化理念的占比，使得最终设计成果获得双向最佳收益。

（二）指导作用及意义

概念设计的原则运用到建筑结构设计中具有积极的指导作用，其可以体现在设计方案的规划、计算机的核验以及施工图纸的完成几个重要环节中。概念设计的融入使得设计人员在对图纸的规划初期就运用了“宏观调控、微观细化”的理念和原则，将建筑设计划分成内外两个方面进行分类考量——对于建筑外部的考量，更多体现在施工项目所在地的地质、建筑整体结构以及建筑使用材料特性等方面；对建筑内部的考量，则更多体现在思考建筑内部结构是否协调、合理、内部结构体系的真正价值能否在使用中被完全激发。

施工图在绘制完成前，通常经由计算机进行核查和复验，测验着重点通常为设计图纸中的力学应用方面。设计检验方会利用计算机检查图纸中建筑结构的受力、变形，通过对其的可视化动态监测及时判断建筑结构正误，并及时修改计算结果、以此完善建筑模型。

在设计人员理念的融合经由计算机复验后，还应当交由专业的结构工程师进行检查，结合实际情况和专业知识，在不破坏原有设计概念的基础上对图纸进行修正和优化，对建筑结构在材料运用是否正确、抗震能力是否符合标准等方面进行着重检查，并要求设计师对排查