建筑产业化的概念十篇

发布时间:2024-04-25 20:24:12

建筑产业化的概念篇1

【关键词】工业建筑结构设计概念设计结构概念设计工业生产结构

中图分类号:[F287.2]文献标识码:a文章编号:

一.引言

结构工程时在进行设计时,有大量的工程需要计算,部分内容计算方式较为繁琐,工作量较大。随了计算机技术的成熟和软件的逐步推广,建筑的结构分析软件被应用到建筑结构设计中,解决了结构工程时手工计算的难题,也提高了结构设计的工作效率,提高了设计的准确程度。由于结构计算软件的节省了大量的传统工作,被结果设计工程师经常使用。在过分依赖软件的背后,带来的是设计的单一,结构设计变成单纯的软件化,结构设计职位也变成了熟悉软件操作即可的基本要求,这造成建筑墨守成规,缺乏结构创新。

二.工业建筑中的结构概念设计。

1.工业建筑的特点。

工业建筑是进行工业生产的房屋,由于其特有的建筑使用性质,在工业进行建筑设计中,要根据其特点进行设计。

(1)工业建筑要密切结合生产,要满足工业生产的要求,为生产工人创造良好的劳动卫生条件,工业建筑设计要有利于提高劳动效率和生产产品质量。

(2)工程生产的类别较多,也存在较大的差异。生产类别有轻型也有重型,有热加工也有冷加工,有的要求开敞,有的要求恒温,这对建筑在空间布局、体型、室内处理、立面和层数等方面有直接影响。这就要求建筑要根据生产工艺的不同特征来设计不同的建筑厂房。

(3)部分工业建筑和厂房中需要使用起重机械和大量的设备,还有的需要较为高大的敞通空间,在内部通风、采光、屋面排水、建筑构造处理等方面都要比民用建筑复杂。

2.工业建筑中的结构概念设计。

在建筑设计中,通过不断的设计研究和实践,结构设计工程师积累了大量的经验,并在行业形成了一系列的设计规范、标准图集和设计手册等。近些年来,计算机技术得到广泛应用和普及,计算及结构程序被大量应用到建筑结构工程中,设计单位开始抛弃图版,开始在计算机上挥动鼠标操作。在此表象下,部分结构工程师通常都会形成一种错觉:建筑结构设计很简单,仅仅需要遵循设计规范、标准图集和设计手册,在根据建造师给出的非结构空间方案,利用计算机完成。在设计中,结构设计师变成了拼图的玩家,被动的操作着建筑的结构设计。这导致建筑结构无法有效运用结构工程的知识,同时也容易造成和建造师发生交流分歧。

在我国现行的《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)采用了概率理论作为基础来规范建筑结构极限状态的设计准则,要求建筑在结构设计中要经济合理、技术先进、安全适用。概率极限状态虽然较为科学合理,但在运算过程中,还存在一定程度的近似,仅仅能算作近似概率法。建筑结构设计中,无法凭借极限状态来估计建筑结构的真正承载能力。建筑是一个空间结构,结构总的各种构件通过复杂的方式来共同工作,且不脱离总的结构体系。在目前的建筑结构设计中,在空间结构体系的整体研究上存在一定的局限性,导致待设计中采用了简化和假定。建筑结构设计工程师要杜绝盲目的抄写规范,而是要将规范当作实际参考和指南,在实际的项目设计中要进行合理的搭配和选择,这就要求结构工程师对建筑整体结构体系和建筑结构分体系二者之间存在的力学关系具有较为透彻的认知,在结构设计时,要将概念设计应用到实际设计工作中。

概念设计是通过运用清晰的结构概念,不需经过数值计算,依靠结构整体体系和分体系之间的力学关系、震害、破坏机理、工程经验和实现现象所获得的设计原则和设计思想,对工业建筑结构和相关计算结构进行正确分析,综合考虑结构的实际受力状况,计算假设间的差异大小,对建筑结构和构造进行设计。工业建筑的结构概念设计是展现建筑结构工程师的设计思想的关键,而结构工程师主要任务是要在一定的建筑功能和生产工艺要求下完成建筑的结构设计,要妥善处理建筑和结构、结构和构件、结构和工艺、结构和结构之间的关系,其最终目标是要设计出合理的产品。计算机软件也存在一定的局限性,无法适应处理所有的建筑结构问题,在实际设计中,也无法大量的运用计算机软件来准确的进行结构构件分析,这就要求工业建筑设计中要强调概念设计的重要性,通过结构概念设计和结构措施来设计最终的合理的建筑结构。

建筑结构设计中,计算机程序的计算结果是根据设计中的不同工况而提供的不同数据,但到底是何种工况才是最适合的工况,哪种工况结果是最需要的结果,这类问题需要结合不同的工况计算来综合分析,在此情况下,建筑结构工程师要加强结构概念设计的应用,才能准确判断出计算机计算结果的准确性和合理性,而最终筛选出需要的结果。

在工业建筑的初步设计阶段、方案设计阶段中,无法完全借助计算机的结构计算分析软件来处理,这需要结构工程师对建筑结构布置和结构体系根据工艺的布置方案来做出相应的规划,必要时候要进行建模计算,提高最终设计方案的合理性和可行性。在确定方案时,要和大工艺的设备选型相辅相成,要满足大型设备的独特需求。大型设备的生产制作周期较长,一般在得到相关责任人审查后,施工建设单位才会开始联系相关的设备制造商,开始提供供货,在此阶段中,相应的结构设计方案要成为下阶段施工设计的依据,一旦此时忽略了大型设备的影响,或是对其他项目考虑不周,会导致下阶段非常麻烦,更有甚者导致项目无法进行。结构设计工程时在初步设计阶段和方案设计阶段中,要综合运行结构概念,结合工业生产工艺的特点,选择建筑结构性能较好,较为经济的结构方案,运用结构概念,在深刻了解结构性能的基础上,灵活运用到结构设计中。结合结构分析软件,建立合理的简化模型,利用计算机结构分析软件的优势,提供经济合理的建筑结构设计方案,为施工图设计做好充分准备。

另外,随着社会的发展,未来出现大型和超大型的工业建筑会越来越多,其建筑的体型也会越来越复杂,钢结构会大量的应用到工业建筑中,这就要建筑结构提高设计标准和要求,在满足工程进步和生产工艺要求的同时,要将钢筋混凝土结构和钢结构进行组合使用,在提高施工进度的同时,要便于后期的安装。要提高建筑结构概念设计,改善计算机分析软件的滞后性,逐步完善结构分析的功能。在利用计算机软件的基础上,融入结构概念,通过恰当的设计、假定、简化,使计算机分析更接近真值,保证计算分析结果的有效、合理、可行。

五.结束语。

工业建筑结构设计中,在总结设计经验的基础上,融入结构概念设计,这要求结构设计工程师要富于创新,并要有丰富的实践经验,通过建造师的协同,来提高工业建筑的结构设计质量。

参考文献

[1]隋翔宇SUiXiang-yu工业建筑中的结构概念设计[期刊论文]《山西建筑》2011年4期

建筑产业化的概念篇2

关键词:概念设计;结构设计;促进

abstract:withthecontinuousdevelopmentofChina'seconomyandtheprogressofthecauseofbuilding,alsoobtainedtherapiddevelopment,continuousdevelopmentintheconstructionbusinessconditions,structuraldesignmethodismoreandmore,strengthenthestudyonbuildingstructuraldesign,becometheimportantwaytoenhancethequalityofconstruction.Conceptualdesignasthemainapproachtoarchitecturaldesigninnovation,hasbeenwidelyusedinthedesignofbuildingstructures,

Keywords:conceptualdesign;structuredesign;promote

中图分类号:tU318文献标识码:a

引言

概念设计作为创新设计的重要形式,其优点越来越多的体现出来,被更多的建筑结构设计师所发现和采纳,并成为当前至今后一段时间建筑结构设计的重要思想。所以,加强对建筑结构概念设计的研究,有着重要的理论和现实意义。本文在分析概念设计内涵的基础上,就建筑结构设计中概念设计的应用策略进行了分析。

一、建筑结构设计中概念设计的内涵

(一)概念设计的内容分析

概念设计指的是在建筑结构设计的开始阶段,建筑设计工程师按照已有的建筑设计理论,并根据工程的施工经验,从宏观的思维出发,对建筑结构设计的策略做概念性的评价与选择。设计师通过将整个建筑结构的系统布局做必要的抗震保护,以提升建筑结构设计的合理性。所得到的方案一般概念清晰,定位准确,便于进行手算,有效的避免后期设计过程中产生的一些繁琐的计算,提高建筑设计的经济性和可靠性。同时,概念设计也是进行计算机内力分析输出数据可靠性判断的主要依据。

(二)概念设计的基本步骤的分析

在建筑结构设计过程中,概念设计是在建筑设计师不断满意的过程中实现的,概念设计的过程可以划分为下面三个步骤:

第一个步骤:分析阶段,即对设计问题做全面理解的过程。分析阶段的主要特征是设计系统信息的模糊性,在进行分析的过程中,手中掌握的数据是不全面的,可供设计师使用的陈述同样需要进行陈述和充实。

第二个步骤:综合阶段,即实现解决方案的一个过程。在这一步骤实施的过程中,设计师通过使用各种专业知识,按照所积累的工程经验,将建筑设计的大体思路,借助于图纸的形式表达出来的过程。这一过程的主要特点是通过设计师的灵感和专业思维发挥主导作用,以实现建筑结构设计图纸的表达和产生。

第三个步骤:评估阶段,即对设计出的方案做有效判断和选择的过程。这一阶段的特点是循环的过程,该循环过程会持续到双方对方案满意为止。建筑结构设计人员在作出评估的时候,会通过各种功能模型、计算手段等对比各个方案的优势,以更好的获得建筑施工的经济性和建筑施工技术的可行性。

二、概念设计的重要意义分析

概念设计师体现建筑设计师先进设计思想的关键,一个优秀的建筑结构设计师能够通过运用特定空间中的系统概念,来进行建筑结构总体方案的有效设计,并将建筑设计的目的有意识的同建筑构件与整体结构的关系进行巧妙的处理。一般情况下,优秀的建筑结构设计师其概念设计的创新是有效的,随着他们对建筑概念设计的研究,其设计的成果会越来越鲜明,设计的创新度也越来越高。当前在分工细化的市场环境下,大部分结构设计师更多的是依赖于各种建筑设计的规范、建筑结构设计手册、电脑程序等进行传统的建筑结构设计,这在一定程度上缺乏了有效的创新。在计算机一体化应用的今天,设计师往往不能够及时的发现建筑结构设计中的一些不合理的内容。随着设计师年龄的不断增长,使得他们已有的建筑设计概念逐渐模糊甚至遗忘,影响了建筑设计成果的创新。注重建筑结构概念设计的意义,还因为当前的建筑结构设计的理论同计算机理论之间存在一些缺陷和不足,例如在进行混凝土结构设计的时候,内力的计算是在弹性理论的计算方法基础上的,而建筑结构的截面设计却是在塑性理论的极限条件下进行设计的一种方法,这个矛盾的存在使得计算的结构,同建筑结构的实际手里状态有着很大的差异,为了对这种计算理论缺陷作出补偿,尤其需要建筑结构设计师优秀的概念设计措施来改正这些缺陷。

三、概念设计的建筑结构设计中的应用

在建筑结构设计的过程中,协同工作概念,指的是要求整个建筑结构内部的每个构件,

实现相互间的配合,共同支撑建筑结构质量,协同工作及要求建筑结构构件,能够有效的承载极限状态的受力,同时当受力达到极限状态的时候,还需要各个构件能够实现共同的耐久寿命。建筑结构的协同工作主要表现为:建筑基础同建筑上部结构的关系方面,一定要将建筑的基础同建筑的上部结构看成是一个系统,不能将这两部分分开来进行处理。比如,对于砖混结构的建筑物,一定要通过圈梁与构造柱,把建筑的上部结构同建筑基础连接到一起,而不能够单独依靠建筑基础的刚度来抵抗各种不均匀的沉降。

另外,当结构受力的时候,建筑结构中的各个构件能够保证较高的应力值。在进行多高层建筑结构设计的时候,要最大程度上避免短柱,这样能够保证同层的柱子在同一个水平位移的时候,能够同时发挥最大的承载力,但是因为建筑物高度和建筑楼层的增加,各种竖向的巨大荷载以及水平方向的荷载,使得建筑物底层柱截面不断的增大,因此使得高层建筑的产生了很多的短柱,为了更好的避免出现这些问题,针对较大截面的柱子,可以将柱截面进行开竖槽,将矩形柱变成田形柱,以更好的增大长细比例,避免短柱的产生。针对梁跨高比例的限制,大部分还没有充分的认识到,其实同长短柱混杂的结果是相同的,长短梁位于相同的框架中,是不利于建筑物稳定性的。同时因为梁的剪力增加,会导致支撑柱的周丽产生大幅度的增加,这一设计原则违背了协同工作的目的,并提高了建筑结构的工程造价。进行多高层建筑结构设计的目的,是为了有效的抵抗水平力的作用,避免扭转的产生,为了实现抵抗水平力的功能,要尽量将平面上两个正交方向的尺寸接近,为的是更好的保证这个方向上的惯性矩实现相等,以避免因为一个方向强度储备过大,使得另一个方向较弱。所以,抗侧力结构最好设置在四周,以更好的提升系统的抗侧刚度,增大抗扭惯性矩。与此同时,要增加梁或者楼层的刚度,提高柱能承担更大的整体弯矩,即提高转换层的效果。有效防止扭转,是由于在扭转产生的时候,各个柱子的节点水平位移不等,距离扭转中心较远的角柱所受的剪力大,而中间柱子受的剪力小,产生的破坏从外到里。为了避免扭转的产生,抗侧力结构要进行对称步骤,最好设置在结构的两端,靠着四周进行设计,以有效的提升抗扭惯性矩。

建筑产业化的概念篇3

在欧洲,与上述工业建筑升级模式并存的,还有相对积极的保护模式,这种设计模式同样关注和重视工业建筑遗产与区域研究,但更关注建筑与区域升级的当代意义。近期,由策展人同时也是建筑\城市评论家的史建策划、华侨城创意文化园主办的“升级策略:oCt-Loft概念设计国际邀请展”便基于这种对工业建筑积极主动的“保护模式”,邀请了伯纳德・屈米、多米尼克-佩罗、mVRDV、都市实践、藤本壮介等国内外顶尖建筑设计大师参与概念设计及展览,通过他们对华侨城创意文化园区的理解和概念设计创作方案,最终完成区域的升级和华侨城当代艺术馆的改造。这些建筑师均为具有工业遗产再生设计成功案例的国际著名建筑师,展览针对世界最年轻城市工业区向创意文化园区的转型,提出具有前瞻性和挑战性的概念设计。

作为本次展览场地的B10空间,作为创意文化园整体开园活动的展览空间以及北区升级系列活动的核心,曾成功举办了多场展览活动,首层展厅经过彻底改造,已经成为初具规模的现代展示空间。未来B10将升级为华侨城当代艺术馆深圳总部,本次的国际邀请展正是围绕这个空间进行核心概念设计,展览的探索性内容和高品质设计,将与待升级建筑空间形成强烈反差,带动尚处于超速发展进程的中国城市对工业建筑升级模式的全新考量。

图1滕本壮介(日本藤本壮介建筑师事务所) 苍穹之冠

图2荷兰mvRDV建筑事务所 文化高峰

图3多米尼克・佩罗(法国多米尼克・佩罗事务所) 当代艺术馆

图4都市实践 oCtaLoft

图5伯纳德・屈米(伯纳德・屈米建筑设计事务所) 圆与方

建筑产业化的概念篇4

关键词:建筑结构设计;概念设计;结构措施

中图分类号:tS958文献标识码:a

引言

在建筑结构设计中,概念设计与结构措施至关重要。设计是建筑工程的基础,而概念设计则是在工程建设中体现先进思想和规范精神的关键。一个优秀的设计师,在对建筑结构进行设计时,除了依靠经验外,还要能够运用整体概念设计方法将建筑结构自身、建筑结构与外部环境两者之间的结构布局、相互影响等完全融入到总体设计方案之中,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系,不断地丰富自己的结构概念,深入、深刻地了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们,才能更好的促进概念设计及结构措施在建筑结构设计中的完美应用。

一、建筑结构设计与概念设计分析介绍

1、建筑结构设计

在建筑概念领域中,建筑结构设计主要是指将建筑本身所要表达的内容以结构语言的形式进行体现的设计过程,其中,结构语言实际上也就是指结构元素,通常建筑物以及构筑物中的结构体系就是通过众多的结构元素构筑实现的。一般情况下,建筑建设设计中,建筑结构的设计主要包含三个设计环节,即建筑结构方案的设计以及建筑结构计算、建筑结构施工设计等。其中,建筑结构方案的设计主要就是进行建筑结构形式的确定,而建筑结构形式的确定需要结合建筑工程的实际情况以及建筑工程本身的重要性与作用意义、建筑抗震等级、施工建设相关资料、施工场地的类别等因素进行综合考虑与确定实施。在此基础上可以根据确定实现的建筑结构形式,结合建筑设计建设的相关要求,进行建筑结构承重体系以及支撑、受力构件的设置,从而完成建筑结构方案的设计确定。

2、建筑结构概念设计的涵义

建筑结构概念设计就是设计师根据业主的建筑要求,运用一系列的设计方法,进行有序的,有组织的,有目标的设计过程,从而形成符合业主要求的概念建筑产品。它的形成以功能优越、造型美观、技术先进的总体方案为目标,一般有建筑方面的概念设计和结构方面的概念设计,两者相互影响、相互协调、相互结合。

3、建筑结构概念设计的地位

建筑结构概念设计所形成的建筑产品,是先于建筑初步设计的整体计划方案,为初步设计提供总体概念格局和基本框架,并为规划、建筑、施工、环境等因素提供统一的设计成果。由于概念设计先于初步设计,先于建筑施工,因此,概念设计在建筑中占有统领和协调地位,是建筑结构设计的灵魂,在建筑结构设计和施工中起到重要的协调作用、检验计算、辅助设计优化作用等。因此,建筑结构概念设计在整个建筑中地位不可动摇。

4、建筑结构设计与概念设计关系分析

结合上述对于概念设计含义内容的分析可以看出,在建筑设计建设中,对于概念设计来讲,结构设计是一个逆向设计过程,它是根据概念设计的思想要求以及原理方法完成建筑结构的设计,而建筑结构设计本身也是一个定量设计发展成为定性设计的设计过程,其中,定量设计是指建筑结构内力以及配筋、稳定性、结构变形等的设计。而对于建筑结构设计来讲,概念设计是一种先进设计思想的体现,而建筑结构设计实际上就是在特定空间内以概念设计的整体概念思想实现建筑结构设计的过程,因此,对于建筑结构设计来讲,有效运用概念设计能够实现建筑结构整体安全性的保障,而概念设计本身则是建筑结构设计的重要一部分,两者在建筑设计建设中具有相辅相成、相互促进的作用关系,不可或缺。

二、建筑结构设计中的概念设计与结构措施

建筑结构设计中,对基础、柱、梁、索等结构构件进行概念设计,并对其进行优化配套,提高建筑结构的质量和稳定性,提高其抗震性能,降低受力变形程度。因此,建筑结构设计需要从总体概念设计出发,将建筑结构分成若干个阶段进行概念化优化,从而在总体上掌握建筑本身结构,建筑空间结构和建筑与环境所形成的结构,才能使得建筑结构在安全适用的基础上得到整体性能的提升。

1、协同工作概念与结构体系

协同工作的概念在工业产品的设计与制造中已经有较为广泛的使用,目的是将内部结构体系能够高效的进行优化配合,实现其设计寿命。现阶段,轻型钢结构的应用就是协同工作概念与结构体系完美结合的案例。轻型钢结构以其质轻、价低、施工进度快、受施工环境影响较小、抗变形,抗震能力好等优点在工业厂房中不断得到应用。由于轻型钢结构的抗拉强度比普通混凝土的强度要高出25倍左右,而且不产生裂缝,在建筑结构中具有较好的结构性。另外,钢结构具有较好的塑性变形特性,当某种原因导致其它结构断裂时,同时发生在钢结构上则只是表现为塑性变形,而且变形具有缓冲期,能够为安全撤离提供充足的时间保障。因此,在协同工作概念下轻型钢结构作用发挥出色。如某钢结构厂房,设计为门式轻型钢结构,总跨度为36m,长度为100m,柱距18m,屋面坡度为1:15,设计使用年限50年,抗震设防烈度为八度。在应用概念设计时,首先要明确门式轻型钢结构厂房各构件的最大负荷,为了增加稳定性需要设置支撑体系,保证厂房的使用寿命达到设计使用年限。单层厂房轻型钢结构一般由横向钢框架、屋盖钢结构、支撑体系、吊车梁和制动梁以及墙架等构成。在某些单层厂房钢结构中,由于工艺操作上的要求,还可能设有工作平台[6]。然后,再对结构受力进行有效的分析,以保证同层各柱在相同的水平位移时,能同时达到最大承载能力。

2、钢混结构

钢管混凝土在当下建筑施工中是时常应用的,是一种将钢材和混凝土进行混合,达成充分发挥二者性能的新型模式,能够让刚度和建筑稳定性有一定程度的提升。应用钢管和混凝土相结合主要应用的原理有两个方面可以体现。

(1)外部钢管能够较好的对内部混凝土有所约束,让混凝土强度可以有所加大,对变形的几率能够有效减少。钢筋混凝土中的结构促使建筑物中的抗震能力不断加强,合理的解决了高层底层柱轴压比超限的问题。

(2)内部混凝土能够对外部钢管有力支撑,钢管和内部混凝土能够有效结合,从而构成具备一定优势的互补型效果,让自身的优势都可以显现出较好的补充,所存在的缺陷也能够互相弥补,让承载力有所加大,相互结合之后的承载力是两者承载之和的18倍左右。

3、悬索结构

悬索结构所用的全都是拉杆,这就使材料的利用率以及结构的应力水平都变得相当高,可以充分的利用高强度的材料,还可以施加预应力,同时也包括与悬索结构相结合的一些结构模式等,所以悬索结构就比较适合应用于跨度非常大的建筑结构中。例如浙江省人民体育馆的屋盖设计就是概念设计中悬索结构在建筑结构设计中应用的较好案例。其悬索结构由索网、边缘构件组成。为了得到较好的稳定性,在概念设计时,将预应力分别加在承重主索和稳定性副索上,使其形成稳固的双曲鞍形索网。在边缘构件设计上应用了概念设计的钢筋混凝土结构环形梁,应用预应力锚将悬索固定在环形梁上,并在副索底座上设计承受水平拉力以减小环梁弯矩,极大的提高了悬索结构的刚度支撑和稳定性,保证了屋盖的设计安全。

结束语

综上所述,概念设计及结构措施在建筑结构设计中的应用,能够优化结构设计,提高结构承载力和稳定性,使其寿命达到甚至超过设计使用年限,并且建筑结构能够与周围环境有机的融合,提高了建筑的使用价值。因此,在建筑结构设计中应用概念设计及结构措施是十分必要的。

参考文献

[1]沈云鑫.浅议建筑结构设计中的概念设计及结构措施[J].《商品与质量・学术观察》,2013,(1).

建筑产业化的概念篇5

关键词:历史建筑再利用功能转换

1.概述

历史建筑具体反映了一个城市在某个时代所特有的文化、特色及历史特征,是人类的共同财富。随着社会的飞速发展,对建筑产生了新的要求,许多优秀的历史建筑被无情地拆除。显然,这种消极的改造方式违背了可持续发展的要求。应当采用一种更为积极的保护方式,即结合历史建筑本身的特点对历史建筑做适当的改造和功能置换,挖掘原有建筑的新潜能,使它们能够符合现代生活的要求。比如:年久失修的老住宅被改建成博物馆、美术馆;废弃的厂房被改造成展览馆和艺术中心等。

2.相关概念定义

2.1历史建筑的定义

我国《历史文化名城保护规划规范》对历史建筑的定义为:具有一定历史、科学和艺术价值,反映城市历史文化和地方特色的建筑物。这些建筑物多建造于20世纪初,并且目前仍处于较好的物质结构状态。

2.2再利用的定义

美国著名景园大师劳伦斯最先提出了建筑的“再循环”理论:“再循环不同于保存或修复,再循环是功能的改变,是将其内部组成再重新调整成为人能接受的”。1965年,劳伦斯在美国旧金山市吉拉德里广场的改造中实践了再循环理论,将一个意大利家族的巧克力工厂改造为当地具有特色的综合性休闲娱乐场所。

3.历史建筑再利用研究的发展概况

3.1国外发展概况

从20世纪开始,对于历史建筑及其周边环境的保护的理念在世界范围内经历了多个阶段的升华。保护历史文化遗产的国际组织通过了一系列宪章及建议,确定了保护的原则。1933年,《雅典宪章》的颁布提出了对于历史古迹保护的框架和建议。1964年,通过的《威尼斯宪章》明确了历史建筑的概念,要求必须利用一切科学技术保护和修复历史建筑。1979年,在澳大利亚通过的《巴拉宪章》首次提出了改造性再利用的概念,在改造的过程中尽量使对结构的改变降到最低限度,赋予建筑新的功能和用途。这些文献为各国的历史建筑再利用实践提供了理论指导。

在建筑再利用实践方面,在20世纪大致可分为以下三个发展阶段:在第一阶段,随着科学技术发展以及一系列新材料、新技术的涌现,一批建筑师开始大胆地将新的建筑修复理念融入到再利用的实践中,在一定程度上打破了原先固有的修复思维。1928年,在巴黎的一栋老式公寓的改造中,法国建筑师首次运用了新材料和新工艺,在已有的建筑中插入一个裸露的钢结构,并将外墙改为玻璃砖墙,以充满想象力的手法创造出了适应现代生活要求的宽敞空间,也就是著名的“玻璃屋”(图3.1,图3.2)。

在第二阶段,随着产业结构的不断调整,历史建筑的保护已经和整个城市的建设联系在一起。由于新建建筑将造成大量的能源消耗,因此对一些旧建筑进行再利用会是更为经济的方式。70年代中期,位于波士顿的昆西跳蚤市场由于当时的经济危机已衰败不堪,建筑师对其进行了功能改造,拆除部分隔墙和屋顶,原有帆布棚被改建成玻璃廊,使其成为娱乐休闲中心。这一实践的成功改变了以往大拆大建的观念,并在之后的类似建筑功能调整工程中被多次借鉴利用。

在第三阶段,历史建筑再利用在西方城市建设中得到大规模普及,保护的规模和力度也进一步加大,出现了一大批成功的旧建筑、旧城区的改造实例。人们对于历史建筑再利用产生了空前的热情,产业类建筑的再利用开始大量普及,越来越多原先被遗忘的废弃工厂被改造成博物馆、艺术中心和休闲娱乐场所。例如,奥地利维也纳的一座煤气厂被改造扩建成商业中心;原先生产螺旋桨的德国蔡瑟工厂被改造为汉堡媒体中心(图3.3)等等。

3.2我国在历史建筑保护方面的发展概况

我国作为具有五千年历史的文明古国,在各个时代均有种类繁多,各具特色的历史建筑。20世纪以来,我国的产业结构不断调整,各城市快速发展。在经济发展的同时,人们开始越来越重视对历史建筑遗产的保护和再利用。

1930年颁布的《古物保存法》,将有价值的古物列为保护对象。1982年国家通过了《文物保护法》,该法是文化部门的第一部法律,为我国的历史建筑保护做出了重要贡献。1992年,《文物保护法实施细则》颁布。我国在历史建筑保护方面的法规虽然有不少,但其在保护理念上存在一种潜在的将保护与再利用对立的意识。因此,我国的建筑保护和城市建设理念与西方还存在着一定的差距,还有很多理论及实践的工作可以做。

我国对历史建筑进行整体改造实践起步较晚,大致始于本世纪80年代。西方国家盛行的改造性再利用的新理念在国内仅有少数应用的实例,这些实例的规模较小,改造方法也不够完善。当然其中也不乏一些值得一提的出色之作。例如,上海著名的“新天地”改造工程,设计者在分析了建筑物原有的结构特点后,进行了改建技术上的分析,采用内框架的结构形式形成内部大空间,同时拆除部分原有结构,完成了使用功能的置换,使其适应现代化的娱乐、休闲以及商业等生活形态。

另一个例子是位于上海沙泾路的“1933老场坊”创意园。该建筑原使用功能为上海工部局宰牲厂,五层钢筋混凝土结构。在设计上将东西方特色元素巧妙融合,主体结构外方内圆,方、圆楼之间通过26座上下交错的廊桥连接,别具特色。该建筑还采用了当时非常先进的“伞形柱无梁楼盖”的结构形式,是建筑艺术与生产工艺完美结合的典范(图3.4)。在改造前,由于长时间被空置已经面目全非,成为了城市的死角。2006年对其进行了改建设计,设计采用保护性再利用的策略,通过对水泥饰面的打磨保留了神秘的特色廊桥,同时在细部加入了金属和玻璃的元素,使建筑更富有现代感。改造修缮为该建筑注入了创意产业的新功能,许多设计创意公司、餐饮、工作室迁入其中,成为了时尚创意新地标。

然而,相对于国外历史建筑再利用实践的佳作频出,我国目前的实践还处于初级阶段,设计主要参照西方的成功经验,在改造手法上也比较质朴。已有的少数研究成果尚不足以满足我国历史建筑改造再利用的社会需求,需要通过不断的实践来总结经验,因地制宜,考虑建筑的历史性、空间特性、结构特征和周边环境等因素,发掘历史建筑中的有利因素,从而使之在城市建设中发挥新的作用。

4.结语

历史建筑是经过了漫长的时间和年代沉淀下来的珍贵宝藏,也是凝结了无数建造者智慧和心血的文化结晶。对历史建筑进行功能调整转换研究可以使不同特点的历史建筑发挥其作用,展示文化的多样性,并创造出新的使用功能,更好地适应于现代社会的发展。应该以不损坏历史文化遗产为大前提,力求从物质层面上使历史建筑的功能得到延续,在有限的使用寿命内体现出尽可能多的价值。

参考文献:

[1]倪文岩,建筑再循环理念及其中西差异之比较[j].建筑学报,2003,(12).

[2]陆地.建筑的生与死[m].东南大学出版社,2004.

[3]许又文,孙继伟,“再生”的建筑——历史建筑保护中的一种积极思维[j],时代建筑,2000,(3).

建筑产业化的概念篇6

个性是人类特有的能力、气质、兴趣、性格等心理特征的总和。是在一定的社会和教育的影响下,通过长期的社会实践逐渐形成和发展起来的。个性之美在于建筑设计概念的体现,设计师用自己的个性去表达自己设计中所蕴含的意义及情感,但并非孤芳自赏,而是保存自己的思想火花,随着设计的深入,设计理念渐渐成熟并注重基于人的身心体验的空间序列组织,而最终获得建筑品质的实现。

2.建筑个性化设计的几点措施

(1)建筑师坚守的责任:现代建筑过于重视实用性,经济性,被业主采纳的方案反映的往往是业主的思想,而被披上漂亮的外衣,试问我们建筑师的职责何在?日本建筑大师安腾忠雄为了达到自己的设计理念,往往不轻易接受业主的要求及想法,如果他的设计理念与用户相左,他首先会竭力说服用户去接受他的观点,如果用户不采纳他的观点,大多数情况下,安腾忠雄会拒绝这个项目,而不是寻求一种妥协的解决。目前,建筑行业与前些年的火爆程度相比已经差了很多,市场的需求量减少,我们建筑师正好利用这个时机进行深刻的反思和重视,建筑作品不是批量生产的工业化产物,注重精品与质量是每一位有责任心和上进心的建筑师所追求的目标。

(2)重视自然资源的利用:阳光是万物之源,是万物生长不可缺少的自然条件,能给予我们能量、生命、色彩,不但是人类的物质需要,而且是人类的精神需要。自然光是我们必须采用的光源,要实现以人为本的设计思想,体现对人与建筑和谐。自然光产生的表现力在于可与引发人们多种感觉,应用光的这些表现力,创造出人、建筑、环境和谐发展的自然环境。运用自然采光,考虑窗的面积及方位,设置反射阳光板;增加二次反射光线,不但减少白天的人工照明,而且在在艺术上实现了和建筑风格协调一致。根据不同建筑要求设计采光窗,呈现出采光窗多样化利用电子技术控制室内自然光,把自然光输送到地下和任何光线不足的地方,能把光线进行重新分配,减少维护和安装费用。也可以利用计算机仿真的先进设计工具,真实、细微地模拟日照下的造型效果。再鸟巢的设计中,构架之间利用自然光,用透明的薄膜填充,在薄膜的处理上使纷乱的网格投影在场地上,双层薄膜使得场内形成了漫射光,鸟巢运用材料处理达到一种非限定的界面效果:柏林的会议大厅,屋顶倒锥体的反射将水平光反射到下面的议会大厅,内天井也可以补充自然光线,减少了平时的人工照明,穹顶内还设有自动调整方位的遮光板,遮光板有着极强的雕塑感,塑造出一种神圣、脱俗的室内空间氛围。

(3)多领域美学的融合。随着时代的不断地变迁和人类文明的更迭,人类对美的要求也在不断地演化,审美的对象为多维度的拓展,建筑美的鉴赏能力随不同的建筑理念不断涌现,生态美学的介入使建筑设计建立在以生态观念为价值取值的目标之上。绿色建筑设计不但能最大限度的节约资源,同时还可以充分利用空间资源,实现最大限度的与自然和谐,促进生态的可持续发展。美学审美要注重实用性和生态效果,只有使用者有了生态意识才算是完成了审美过程,绿色建筑遵循生态环保的原则建造的,设计要求在美学方面追求的终极目标。

建筑产业化的概念篇7

关键词:概念设计;建筑结构设计;促进;实施

abstract:withthedevelopmentandprogress,theconstructionenterprisealsowontherapiddevelopment,strengthenthestructuredesignoftheresearch,becometheimportantwaytoimprovebuildingquality.theconceptualdesignasthemainwaysofbuildingdesigninnovation,inbuildingstructuraldesignofawiderangeofapplications,basedontheanalysisoftheconnotationoftheconceptdesign,constructionofconceptualdesigninthestructuraldesignoftheapplicationstrategiesareanalyzed.inthisstudy,soastoimprovethelevelofstructuredesign,toprovidethetheoryreference.

Keywords:conceptdesign;Buildingstructuredesign;promote;implementation

中图分类号:tU318文献标识码:a文章编号:

引言

在建筑事业不断发展的条件下,建筑结构设计的方法越来越多,概念设计作为创新设计的重要形式,其优点越来越多的体现出来,被更多的建筑结构设计师所发现和采纳,并成为当前至今后一段时间建筑结构设计的重要思想。所以,加强对建筑结构概念设计的研究,有着重要的理论和现实意义。

1建筑结构设计中概念设计的内涵

1.1概念设计的内容分析

概念设计指的是在建筑结构设计的开始阶段,建筑设计工程师按照已有的建筑设计理论,并根据工程的施工经验,从宏观的思维出发,对建筑结构设计的策略做概念性的评价与选择。设计师通过将整个建筑结构的系统布局做必要的抗震保护,以提升建筑结构设计的合理性。所得到的方案一般概念清晰,定位准确,便于进行手算,有效的避免后期设计过程中产生的一些繁琐的计算,提高建筑设计的经济性和可靠性。同时,概念设计也是进行计算机内力分析输出数据可靠性判断的主要依据。

1.2概念设计的基本步骤的分析

在建筑结构设计过程中,概念设计是在建筑设计师不断满意的过程中实现的,概念设计的过程可以划分为下面三个步骤:

第一个步骤:分析阶段,即对设计问题做全面理解的过程。分析阶段的主要特征是设计系统信息的模糊性,在进行分析的过程中,手中掌握的数据是不全面的,可供设计师使用的陈述同样需要进行陈述和充实。

第二个步骤:综合阶段,即实现解决方案的一个过程。在这一步骤实施的过程中,设计师通过使用各种专业知识,按照所积累的工程经验,将建筑设计的大体思路,借助于图纸的形式表达出来的过程。这一过程的主要特点是通过设计师的灵感和专业思维发挥主导作用,以实现建筑结构设计图纸的表达和产生。

第三个步骤:评估阶段,即对设计出的方案做有效判断和选择的过程。这一阶段的特点是循环的过程,该循环过程会持续到双方对方案满意为止。建筑结构设计人员在作出评估的时候,会通过各种功能模型、计算手段等对比各个方案的优势,以更好的获得建筑施工的经济性和建筑施工技术的可行性。

2概念设计的重要意义分析

概念设计师体现建筑设计师先进设计思想的关键,一个优秀的建筑结构设计师能够通过运用特定空间中的系统概念,来进行建筑结构总体方案的有效设计,并将建筑设计的目的有意识的同建筑构件与整体结构的关系进行巧妙的处理。一般情况下,优秀的建筑结构设计师其概念设计的创新是有效的,随着他们对建筑概念设计的研究,其设计的成果会越来越鲜明,设计的创新度也越来越高。当前在分工细化的市场环境下,大部分结构设计师更多的是依赖于各种建筑设计的规范、建筑结构设计手册、电脑程序等进行传统的建筑结构设计,这在一定程度上缺乏了有效的创新。在计算机一体化应用的今天,设计师往往不能够及时的发现建筑结构设计中的一些不合理的内容。随着设计师年龄的不断增长,使得他们已有的建筑设计概念逐渐模糊甚至遗忘,影响了建筑设计成果的创新。注重建筑结构概念设计的意义,还因为当前的建筑结构设计的理论同计算机理论之间存在一些缺陷和不足,例如在进行混凝土结构设计的时候,内力的计算是在弹性理论的计算方法基础上的,而建筑结构的截面设计却是在塑性理论的极限条件下进行设计的一种方法,这个矛盾的存在使得计算的结构,同建筑结构的实际手里状态有着很大的差异,为了对这种计算理论缺陷作出补偿,尤其需要建筑结构设计师优秀的概念设计措施来改正这些缺陷。

3概念设计的建筑结构设计中的应用

在建筑结构设计的过程中,协同工作概念,指的是要求整个建筑结构内部的每个构件,实现相互间的配合,共同支撑建筑结构质量,协同工作及要求建筑结构构件,能够有效的承载极限状态的受力,同时当受力达到极限状态的时候,还需要各个构件能够实现共同的耐久寿命。建筑结构的协同工作主要表现为:建筑基础同建筑上部结构的关系方面,一定要将建筑的基础同建筑的上部结构看成是一个系统,不能将这两部分分开来进行处理。比如,对于砖混结构的建筑物,一定要通过圈梁与构造柱,把建筑的上部结构同建筑基础连接到一起,而不能够单独依靠建筑基础的刚度来抵抗各种不均匀的沉降。

另外,当结构受力的时候,建筑结构中的各个构件能够保证较高的应力值。在进行多高层建筑结构设计的时候,要最大程度上避免短柱,这样能够保证同层的柱子在同一个水平位移的时候,能够同时发挥最大的承载力,但是因为建筑物高度和建筑楼层的增加,各种竖向的巨大荷载以及水平方向的荷载,使得建筑物底层柱截面不断的增大,因此使得高层建筑的产生了很多的短柱,为了更好的避免出现这些问题,针对较大截面的柱子,可以将柱截面进行开竖槽,将矩形柱变成田形柱,以更好的增大长细比例,避免短柱的产生。针对梁跨高比例的限制,大部分还没有充分的认识到,其实同长短柱混杂的结果是相同的,长短梁位于相同的框架中,是不利于建筑物稳定性的。同时因为梁的剪力增加,会导致支撑柱的周丽产生大幅度的增加,这一设计原则违背了协同工作的目的,并提高了建筑结构的工程造价。

进行多高层建筑结构设计的目的,是为了有效的抵抗水平力的作用,避免扭转的产生,为了实现抵抗水平力的功能,要尽量将平面上两个正交方向的尺寸接近,为的是更好的保证这个方向上的惯性矩实现相等,以避免因为一个方向强度储备过大,使得另一个方向较弱。所以,抗侧力结构最好设置在四周,以更好的提升系统的抗侧刚度,增大抗扭惯性矩。与此同时,要增加梁或者楼层的刚度,提高柱能承担更大的整体弯矩,即提高转换层的效果。有效防止扭转,是由于在扭转产生的时候,各个柱子的节点水平位移不等,距离扭转中心较远的角柱所受的剪力大,而中间柱子受的剪力小,产生的破坏从外到里。为了避免扭转的产生,抗侧力结构要进行对称步骤,最好设置在结构的两端,靠着四周进行设计,以有效的提升抗扭惯性矩。

结语

综上所述,在社会经济发展和人们生活水平不断提升的条件下,人们对建筑结构设计的要求也越来越高。研究科学先进的建筑计算理论,强化建筑设计的计算机使用效果,提高新型环保建筑材料的实用,提高建筑结构设计的经济性、安全性和可靠性成为重要的研究内容。概念设计作为建筑结构设计创新的主要途径,是充分发挥设计师创新思维,提升建筑结构设计效果的保证。

参考文献:

[1]许燕禄.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].广东土木与建筑,2005,(02).

[2]邓影,李秀辉.虚拟现实技术与建筑结构概念、优化设计[J].建筑设计管理,2007,(02).

[3]范俊梅.高层建筑结构设计中的几个问题分析[J].山西建筑,2009,(15).

建筑产业化的概念篇8

【关键词】绿色建筑;节约能源;低碳环保;发展趋势

引言:“绿色建筑”的最基本的特征就是环保与节能。随着经济和社会的发展,室内空气污染、建筑光污染、建筑声污染、视觉污染等防治要求也随之进入建筑环保考虑范围。节能直接体现为对电、气、水、热和建筑材料的节约,而各种资源的节约必然减少对环境的掠夺损害。总之,“绿色建筑”就是环保的,节能的、可持续发展的建筑。

1.目前绿色建筑的发展存在的问题

就我国来说,很多人对绿色建筑的概念理解存在相当的偏差,集中表现为绿色建筑的本质诉求没有充分得以传播,绿色建筑的实现路径和形式没有得到科学的推广。同时,很多建筑企业和单位虽然打着绿色建筑的“旗号”,但是在具体的施工过程中只是“徒有其表”,而缺乏实质内容。

1.1绿色建筑的概念认识不够全面

绿色建筑是一个全新的建筑概念,也可以归类为生态建筑和自然建筑的范畴。将绿色建筑纳入城市整体建设规划的版图,体现了城市化过程中人们对于大自然、美好环境与和谐生态的需求,也体现了生产力发展状况下建筑升级的必要性。无论是生产类建筑,亦或是生活用的建筑,都具有固定的样式和外观。传统的建筑在中国人的概念里一般都是方方正正、严密紧实的,而绿色建筑更加注重建筑的采光、通风、透气等功能,根据注重建筑与周围环境、生态的和谐,注重建筑的实用性,忽略建筑的外在形式。

1.2绿色建筑的推广定位不科学

以我国为例,南北方对于绿色建筑的理解和设计存在明显的地域差异。北方由于冬季漫长而寒冷,因此在绿色建筑建设过程中更加注重保暖、供暖设施的设计、开发;南方往往因为气候条件而注重防潮、通风设施的设计。这就是地域不同带来的绿色建筑推广的差异,同时也体现了绿色建筑的多样性和功能性。同时,很多人认为绿色建筑就是城市建筑,或者将二者紧密联系起来,其实这也是严重的误区。真正的优化级别的绿色建筑,并非只能在城市中推广,在农村地区同样可以适用。绿色建筑与所在区域、地域关系不大,凡是体现绿色建筑本质的建筑样式,都是值得推广和普及的。

1.3绿色建筑的评价和认定体系不完善

绿色建筑是否符合标准和要求,是否与建筑市场发展、人民群众的需求相一致,这是很大的问题。当前的建筑市场,可谓鱼龙混杂、参差不齐,很多唯利是图的建筑商为利益而严重牺牲建筑质量,往往打着绿色建筑的名号,但是建筑物跟真正意义的绿色建筑相差甚远。这给我们的启示就是,由于当前绿色建筑的发展仍然处于起步阶段,因此必须完善绿色建筑的认定、审查与评价的机制、体系。要知道,只有符合认定标准的绿色建材,才能发挥出建筑物节能减排、包含环境的基本功效,才能符合人民群众的居住、生活的诉求。同时,绿色建筑的一个现状就是,很多人认为绿色建筑的推广、发展职责全在政府或建筑主管部门,这其实也是错误的思维。绿色建筑的推广和普及是全社会的责任,与每个人的工作、生活密切相关,这一点必须区分清楚。

1.4建筑污染与现代生活要求的矛盾

随着人民生活的日益现代化,新型建材制品,建筑装饰材料及日用化学品的使用不断增加,这些材料室内外释放有害化学成份,造成污染物的不断增加,致使室内外环境质量显著恶化,各种疾病增加。建筑污染主要来源于建筑材料、室内装饰材料和生活用品中释放的有害气体和放射性污染物,这些材料如:各种人造板;树脂隔热材料;含醛类消毒防腐剂的水溶性涂料、天然石材、工业废渣制品等。建筑污染物危害很大。如:甲醛等有害气体对皮肤粘膜和呼吸道的刺激作用。甲醛能与蛋白质结合,高浓度吸入时出现呼吸道严重的刺激和水肿,眼刺激、头疼以及皮肤和呼吸道疾病。可吸入颗粒物:来源于吸烟、地面扬尘、它不仅为微生物的载体,其本身就含有有毒物质或其它疾病、致癌物。并与空气中的Co,(二氧化碳)作用,加剧对人体的伤害。放射性(伽马射线):是天然放射核素对人体构成外照射危害的主要成份,如:大理石、花岗岩等天然石材,掺工业废渣的建筑装饰材料等,是导致Dna链的畸变,成为细胞癌变的根源。

2.在现实中如何构建“绿色建筑”的理念

2.1发挥“绿色”规划设计的龙头作用

建筑物的形成始于规划设计,首先要在规划设计阶段充分体现“绿色”,使建筑内外环境尽可能符合环保、节能减排等要求。目前,建筑规划设计对“绿色”的着力点,还滞留在绿化美化间距采光通风等较为直观的初级阶段,在如何控制气、光、声、视觉、精神污染等更高层次上,尚须探索进取。

2.2尽量选用绿色建筑材料与构配件

首先在建筑材料及设备的选择上,要坚持“工艺先进、技术可行、精心选材”的原则,所有材料、设备必须符合“质量优、无毒害、无污染、工艺先进、且易施工”的原则。强调先选用绿色建材,主动淘汰不符合国家产业政策的材料制品。例如在外墙砖以及地面砖等天然装饰材料的选择上,应避免采用放射性成份超过国家标准的天然石材,若选择不当,会成为人体健康的隐形杀手。而节能建筑体现了节约并合理利用有限的自然资源。

2.3坚持“绿色”施工

按传统施工方法,将产生大量固体废弃物和噪音、废气、废水以及其它有机化学污染,这些污染的危害主要表现在施工阶段,有的还延伸至使用阶段造成长期危害。因此,必须改变传统施工方法,倡导全新的“绿色”施工。

3.绿色建筑的未来发展趋势

3.1绿色建筑将成为建筑行业的主导

前面已经提到,绿色建筑当前仍然处于发展的初级阶段,即绿色建筑的概念、形式和实体仍然处于起步时期。但是,绿色建筑具备的优势,与当前我国建设资源节约型社会、环境友好型社会是不谋而合的,其发展前景不可限量。也就是说,绿色建筑比较成为未来建筑行业的主体和主导力量。将绿色建筑作为未来建筑发展的主要样式,其正面影响和积极意义十分重大,同时也符合社会发展、经济繁荣和生产生活的基本诉求。

3.2绿色建筑将根据低碳环保,节约能源

虽然现在很多建筑都打着绿色建筑的旗号,但是往往都是徒有其表,很难真正满足绿色建筑的标准要求。展望未来,随着建筑技术的进步和发展,绿色建筑将更加符合低碳环境、节约能源和生态平衡的要求,更加体现“绿色”的概念。比如,随着绿化配置技术、绿色环保材料技术的发展,绿色建筑的整体水准也必然得以提高。

3.3绿色建筑的市场前景十分光明

建筑行业是一个大的产业链条,诸多的经济利益与之密切相关。就未来的趋势看,绿色建筑引发的建筑市场变革是指日可待的。之所以这样说,是因为绿色建筑随着技术进步与产业成熟,必将为建筑市场的繁荣提供更大的动力支持。可以断言,绿色建筑市场的未来发展是十分光明的,绿色建筑带来的产业回报也是值得期待的。

参考文献

建筑产业化的概念篇9

关键词:概念设计结构设计措施

前言

近年来,建筑产业突飞猛进的发展,带动了建筑结构方面的进步,也对建筑设计提出了更高的要求,在此种形势下,概念设计因为自身的优越性被得到了广泛的应用。概念设计无论从思想、方式方法、采用的手段、理论知识等方面都为建筑结构方面提供了科学有效的技术平台,同时也为建筑结构设计中出现的不确定因素提供了解决方法。因此,建筑结构设计中的概念设计与结构措施的分析具有重要研究价值的。

一、概念设计的概念和步骤

概念设计是设计工程师根据设计理论、设计经验以及建设工程项目特点,通过对建筑结构的总体布局和布置抗震结构的措施,在建设工程项目结构设计初期对设计方案进行概念性的分析估算和比较,实现结构设计的多方面要求的目标。概念设计拥有概念明确、定性准确、手算方便的优点,具有很好的经济性。

概念设计的步骤包括分析、综合、评估的不断接近满意的三个阶段构成。

(1)分析:对问题过程进行全民的了解。它的特点是所分析的数据不完整,具有模糊性质。

(2)综合:产生解决问题的过程。这个过程是工程师将理论知识结合自己的经验,并发挥自己的想象力和创新意识,将工程设计规划落实到图纸的过程。

(3)评估:判断和比较选择方案的阶段。这个阶段是循环实施的过程,它的循环时间为选择到合适的方案为止,设计人员评估时,采用功能模型方式运用数据统计计算等其它手段进行,已获得具有经济合理性和技术可行性的方案。

二、概念设计在建筑结构设计中的应用

(1)建设场地合理化选择

建筑场地的选择是进行设计时首先要考虑和必须经历的阶段,一个合理的建筑场地对于建筑设计起着基础性和决定性的作用。在场地的选择过程中通常要考虑以下几大因素:建筑退界、防护距离、日照间距等。同时,在建筑结构设计过程当中,要充分考虑抗震的因素,避免在危险地段进行建设。如不能避免,应结合抗震措施消除危险,对于抗震地点的分析和选址、勘测一般在初步设计前进行。

(2)根据现场情况选择建筑基础

建筑场地的选择完成后,再根据建筑的结构形式和地形特点选择合适的建筑基础。经常使用的基础包括:桩基础、箱型基础和筏型基础。其中在土质松软负载较大的多层结构中桩基础被普遍使用。在天然地基中,桩基础还可将荷载由上部结构传到下部坚实的持力层上,达到稳定可靠的目的。箱型基础整体刚度好,荷载从上部结构均匀传至下部结构中,从而保证结构的整体稳定性,减小了箱基础不均匀沉降的尺度,提高建筑结构的抗震能力,被广泛应用于高层结构中。

(3)建筑主体结构的选择

建筑结构的选择以合理、对称为原则,因为布局合理的结构会降低扭转力,使非结构构件保持稳定的工作状态并降低材料的耗用。通常建筑结构的对称是以抗侧力结构主体为对称,如:剪力墙结构等。此外,建筑内结构的对称的实现需通过建筑平面工程按规定进行布置。实现结构对称的方法有:调整结构侧心、建筑物质心、平面形心的距离。通过对这三种方法的调整,使他们尽可能靠近,达到结构的对称。

(4)建筑结构刚度的选择

建筑结构的刚度是设计中极为重要的指标之一,因此必须在设计中选择合理的刚度。合理的建筑刚度可以加长结构基本自振周期,从而降低地震带来的灾害,同时,采用合理的建筑刚度不仅可以减少消耗的建筑材料的数量,还可降低结构对空间的占用率,提高整个建筑平面的利用率,达到设计合理的效果。

三、建筑结构设计中的结构措施

(1)结构体系中保持协同工作

概念设计中的协同工作被广泛应用于建筑结构中,它要求结构内部各个部件之间相互协作,共同工作。这就要求结构构件不仅在承载力极限状态下能保持共同工作,还要求他们具有共同的耐久时间。建筑结构中的基础与上部工作,依据协同工作的理念,保持着一个统一的整体,共同承受荷载。还有砖混结构中的上部结构与基础之间必须通过构造柱与圈梁组合成统一的整体进行受力,而不能单独依靠建筑基础结构自身的刚度来承受荷载。所以,在建筑结构设计中,要以协同工作做为设计的理论依据。

在结构受力时,每个构件均能达到较高的应力水平为设计较为理想的状态,在多层结构进行设计时,就要避免各层短柱的出现,目的是提高相同平面处承受荷载的能力,在日益增多的高层建筑结构中,短柱出现的现象也逐渐增多,为了避免这种情况,需要使同层的抗侧力结构在相近的水平位移下。

(2)协同工作中材料利用率

协同工作不仅能够提高结构的稳定性,同时还能提高材料的利用率。一般来说,材料利用率越高,结构的稳定性和协同工作能力也越高。在我国的建筑结构设计中,要求用最少的投入获得最大的产出是根本的目标,所以,对材料的充分利用是结构设计的基本要求。例如:矩形截面是最为常见的受压构件,它的构成材料在使用过程利用率很低,分析有两种原因:首先是梁的中和轴附近的材料应力水平低,另外一点是梁的弯矩随着梁长的变化而变化。这样,对于等截面梁来说,很多区段应力水平低。基于这种受力状态,采用了概念设计结构进行分析,调整梁截面的应变梯度,使构件保持轴心受力,才能提高材料的利用率。于是,经过一段时间的探索与研究,出现了平面桁架结构,这种结构是将多余材料去掉,既节约成本又降低了材料自重。

四、概念设计在建筑结构设计中的意义

(1)概念设计之的重要性在于它弥补了结构设计理论和计算机理论相互矛盾的缺点和不足。比如在进行混凝土结构设计中,内力计算和截面设计是根据不同的理论计算方法,而得出计算结构与实际受力状态不符的结果。为了弥补这种缺陷,或者实现在对某些难于计算的结构构件的设计,出现了概念设计与结构措施。

(2)采用概念设计体现了设计的创新性。目前工程师的设计还处于依赖手册、循规蹈矩和使用计算机程序进行设计的方式,这种设计方式没有创新和风格特点。采用概念设计,工程师可以根据自己丰富的工作经验及理论知识,结合概念设计中的新思路、新方法创造出具有创新性、合理性的设计。

(3)采用概念设计创造更为合理的设计

在建筑设计阶段采用概念设计,可以更加合理的构建结构体系,通过方案的对比选择出更加优秀的设计。最终选取的设计方案,也体现了方案的经济性、可靠性等特点,同时也避免了在设计后期阶段产生的繁琐运算。

(4)概念设计可以提高工程师的设计能力

概念设计是以正确的设计理念和原则为基础,可以解决设计过程中存在的问题,提高设计水平。并且利用概念设计可以判断和分析设计中出现的问题,从根源处解决问题,最后使计算的结果更加准确。

四、总结

国民经济的发展带动了建筑行业的发展,像我国这种处在发展中国家的建筑行业,低投入和高产出是最终目标,此外,在满足这种目标的情况下,建筑还有体现出自身独特的风格。基于这种情况,出现了概念设计,概念设计是经济发展的必然产物,在结构设计中使用概念设计体现出了结构体系的合理性。概念设计在被逐渐使用的过程中被越来越多的设计师们接受,成为目前结构设计的主导思想。因此,概念设计在建筑结构中会有更大的发展,也会为建筑设计带来更加深远的影响。

参考文献:

[1]林同炎.结构概念和体系[m].北京:中国建筑工业出版社

建筑产业化的概念篇10

概念设计在建筑结构优化设计中应用

建筑结构对称、简单、规则性,容易实现抗震的作用,但是在一定程度上不能够满足创新性的需求,立体、多面、错层以及凹凸的建筑结构创新性和艺术性较强,容易达到人们对建筑结构美观性的需求,但是美观性好的建筑缺乏一定的抗震能力。优选合理建筑结构施工设计方案概念设计工程施工放那在实际建筑工程施工应用中要达到实用性、合理性以及经济性的目的,同时这还是概念设计的主要目标。所以,如何选择具有一定科学性、可行性的建筑结构形式和建筑结构体系在建筑工程施工设计方案中显得尤为重要。总体而言,施工结构设计方案中展现的抗震系统和建筑结构体系的整体布置等方面的进行详细的分析,同一个建筑结构单元中通常不要用其他结构的体系,并做到纵向和平面上具有一定的规则性。针对建筑结构施工条件、施工特点以及工程施工原材料供应等方面,工程设计师要进行综合、系统、全方面分析和研究,采用多种方案进行对比,最后做出合理有效建筑结构施工设计方案。概念设计中抗震能力设计建筑施工工程抗震能力设计直接关系当人们生命安全和财产安全,所以建筑工程中抗震设计尤为重要,同时备受人们的重视和关注。但是由于建筑物整体结构设计会涉及到一些实际问题,例如土质、地势、周围环境以及气候等因素影响,因此在建筑工程中抗震设计复杂且因素较多。所以,大多数建筑结构中抗震设计并不是由计算机设计出来的,而是由工程设计师概念设计出来的。例如底部设置加强区这样的问题,不管是建筑工程构造钢筋配率要求问题还是边缘构建问题,都是要建筑工程设计师利用概念设计解决问题,工程设计师通过概念设计,补充计算机抗震设计模拟计算的不足之处,才能够最终确保建筑工程施工中抗震设计的安全性和合理性。建筑结构优化设计中抗震能力还涉及结构构件问题,只要建筑构件完好,建筑工程中抗震能力才会充分的发挥和进一步提高。所以,工程设计师在建筑物抗震结构设计的过程中,要利用概念设计进一步保证工程施工设计中每一种建筑构件的强度和刚度在一定程度中满足工程实际的抗震需求,确保建筑构件和构件之间紧密联系,保证工程施工安全。此外,由于当前我国工程施工建筑结构大多数采用的是多次超静定建筑结构,因此在工程施工优化设计中建筑物的抗震设计还需要进行几道抗震防线,防止在发生地震中建筑物由于构件容易发生破坏或者是扭曲现象进而降低了建筑物抗震的能力。

概念设计在建筑结构优化设计中应用的意义

(一)、拓宽建筑结构设计思路传统的建筑结构设计主要研究的是如何提高建筑结构抗力性,造成钢筋棍凝土等不断增高,配筋量不断变大,工程造价提高。我们以建筑抗震设计为实例,通常是按照初定硅等级和尺寸计算出建筑结构的刚度,并由建筑结构刚度计算出抗震力,最后进行钢筋配筋。合理的概念设计可以降低地震作用的效应,并在这样的情况下提高房屋建筑工程质量和安全性。概念设计被广泛应用在建筑结构优化设计中,被工程设计师接纳和采用,并在建筑结构优化设计中发挥着至关重要的作用。(二)、概念设计在建筑结构优化设计中具有实践意义概念设计广泛应用,通常蕴含了所有的工程建筑结构设计中。在不确定的受力状况和因素中变化比较大的高层建筑设计、抗震设计以及基础实施设计中,概念设计应用突出和重要。l、由于现行的建筑结构理论性设计和计算机设计存在着一定的不可计算性和缺点。为了进一步弥补计算理论的不足之处,或者是实现实际施工操作过程中建筑结构构件的设计,需要概念设计来满足建筑建筑结构的优化设计目的;2、在工程施工方案设计阶段,初步实际不能依靠计算机来实现,这就需要工程设计师通过了解和掌握概念设计,优选造价低、效果好的设计方案。概念设计施工人员通常会片面的理解,认为主要是用在一些较大的原则上,例如结构布置、确定结构方案等。在实际工程施工设计中任何一个施工都离不开科学概念设计作为指导方向。3、建筑结构设计的整体方案,建筑工程设计师要联系紧密,互相合作与探讨。经过相互之间的学识和经验的探讨,得出最优的设计方案。例如建筑物的抗震设计,这个问题在建筑工程中是比较复杂的,它需要考虑建筑物的多方面因素。总结总而言之,随着我国国民经济的发展和人民生活水平的日益提高,对建筑结构的优化设计也提出的更高的要求。当代城市化发展和建设的前提下,概念设计不断的适应当今社会建筑行业发展的潮流,不断适应当今时展步伐。因此在建筑结构优化设计中,工程师应该快速了解和采用概念设计的思想,通过自身专业实施和实际实践经验,做好概念设计在建筑结构优化设计中的应用,为当代城市化建设的发展做出自已的贡献。

作者:张健单位:河南省建筑设计研究院有限公司三分院