建筑概念设计方案范例6篇

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建筑概念设计方案

建筑概念设计方案范文1

关键词:建筑设计,,尺度,概念方案 ,高层

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

伴随高层建筑外部造型设计多以追求建筑形象的新、奇、特为目标,每栋高层都想表现自己,突出自我,而这样做的结果只能使整个城市显得纷繁无序、生硬,建筑个体外部体量失衡,缺乏亲近感,拒人于千里之外。造成这种现象的主要原因是缺乏对高层建筑的外部尺度的认真仔细推敲,因此,对高层建筑的外部尺度的研究是很有必要的。

首先定义一下尺度,所谓的尺度就是在不同空间范围内,建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉,是建筑物的整体或局部给人的大小印象与其真实大小之间的关系问题。它包括建筑形体的长度、宽度、整体与城市、整体与整体、整体与部分、部分与部分之间的比例关系,及对行为主体人产生的心理影响。讲到尺度时应注意它与尺寸之间的区别,尺度一般不是指建筑物或要素的真实尺寸,而是表达一种关系及其给人的感觉,尺寸是用度量单位。高层建筑设计时,不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造,而应以人的尺度为参考系数,充分考虑人观察视点、视距、视角,和高层建筑使用亲近度,从宏观的城市环境到微观的材料质感的设计都要创造良好的尺度感,把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺度:城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度。

1.高层建筑设计中的外部尺度

1.1城市尺度

高层建筑是一座城市有机组成部分,因其体量巨大,高度很大,是城市的重要景点,对城市产生重大的影响。从对城市整体影响的角度来看,表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响,城市的天际轮廓线有实、虚之分,实的天际线即是建筑物的轮廓,虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线,高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用,因城市的天际轮廓线从一个城市很远的地方就可以看见,也是一座城市给一个进入它的人第一印象。因此,高层建筑尺度的确定应与整个城市的尺度相一致,而不能脱离城市,自我夸耀,唯我独尊,不利于优美、良好天际线的形成,直接影响到城市景观。高层建筑对城市局部或部分产生的影响,是指从市内比较开阔的地方,如:广场、干道、开放的水系和绿地所看到的天际线,也直接影响人民的日常生活。因此,城市天际轮廓线不仅影响人从城市所看的景观,也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。

1.2整体尺度

整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重的,关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种,但都强调整体尺度均衡的重要性。面对一栋建筑物时,人的本能渴望是能把握该栋建筑物的秩序或规律,如果得到这一点,就会认为这一建筑物容易理解和掌握,若不能得到这一点,人对该建筑物的感知就会是一些毫无意义的混乱和不安。因此,建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的,在设计时要注意下面的两点:

1.2.1各部分尺度比例的协调

高层建筑一般由三个部分组成的——裙房、主体和顶部,也有些建筑在设计中加入了活跃元,以使整栋建筑造型生动活跃起来。一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系,而这三个部分尺度的确定,应有一个统一的尺度参考系(如把建筑的一层或几层的高度作为参考系),不能每一部分的尺度参考系都不同,这样易使整个建筑含糊、难以把握。

1.2.2高层建筑中各部分细部尺度应有层次性

高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的,各个主要部分应有更细的划分,尺度具有等级性,才能使各个部分造型构成丰富。尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分(裙房、主体和顶部),最低部分通常采用层高、开间的尺寸、窗户、阳台等这些为人们所熟知的尺寸,使人们观察该建筑时很容易把握该部分的尺度大小。一般在最高和最低等级之间还有1~2个尺度等级,也不易过多,太多易使建筑造型复杂而难以把握。

1.3街道尺度

街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是人对高层建筑近距离的感知,也是高层建筑设计中重要的一环。临近街道的高层建筑部分的尺度确定,主要考虑到街道行人的舒适度,高层建筑主体因为尺度过大,易向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少了高层建筑对街道的压迫感。例如:上海南京路两边的高层建筑置于后面,裙房置于前使两侧的建筑高度与街道的宽度的比例为1∶12,形成良好的购物环境。为了保持街道空间及视觉的连续性,高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致,宜有所呼应。如:在新加坡老区和改建后的一条干道的两侧,为了不致造成新区高层和老区低层截然分开,沿新区一侧作了和老区房屋高度相同中相似的裙房,高层稍后退,形态效果良好的对话关系。

1.4近人尺度

近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人的感觉。这部分经常为使用者所接触,也易被人们仔细观察,也是人们对建筑直接感触的重要部分。其尺度设计应以人的尺度为参考系,不宜过大或过小,过大易使建筑缺少亲近性,过小则减小了建筑的尺度感,使建筑犹如玩具。

1.在近人尺度处理中,应特别注意建筑底层及入口的柱子、墙面的尺度划分,檐口、门、窗及装饰的处理,使其尺度感比以上几个部分更细。对入口部分及建筑周边空间加以限定,创造一个由街道到建筑的过渡缓冲的空间,使人的心理有一个逐渐变化的过程。如:上海图书馆门前采用柱廊的形式,使出入馆的人有一个过渡区,这样使建筑更具有近人及亲人性。

2.高层建筑外部尺度设计的原则

2.1建筑与城市环境在尺度上的统一 。注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响,因为在城市轮廓线的组织中,起最大作用的是建筑物,特别是高层建筑,因而它的布置应遵行有机统一的原则进行布置:(1)高层建筑聚集在一起布置,可以形成城市的“冠”,但为避免其相互干扰,可以采用一系列不同的高度,或虽采用相仿高度,但彼此间距适当,组成有关的构图。也可以单栋高层建筑布置在道路转弯处,以丰富行人的视觉观赏。(2)若高层建筑彼此间毫无关系,随处随地而起不到向心的凝聚感,则不会产生令人满意的和谐整体。(3)高层建筑的顶部不应雷同或减少雷同,因为这会极大影响轮廓线的优美感。

2.2同一高层建筑形象中,尺度要有序。高层建筑设计时,应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列,在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性,不能把几种尺度混淆使用,才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。

2.3高层建筑形象在尺度上须有可识别性。高层建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整体大小,除此之外,也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的体量。任意放大或缩小这些习惯的认知尺度部件就会造成错觉,效果就不好。但有时往往要利用这种错觉来求得特殊的效果。

建筑概念设计方案范文2

关键字:结构抗震模式 概念设计 工民建建筑

工民建结构抗震模式概况

随着我国经济社会的快速发展和人民生活水平的普遍提高,人们对建筑结构设计也提出了更高的要求,在原本建筑结构设计的基础上,更多的要求保证建筑更好的抗震性,因此,针对建筑结构抗震设计模式的现状,提出概念设计来丰富结构设计的不足正是当今建筑业抗震设计的重要改革。目前,我国工民建结构抗震模式中大多都采用与概念设计相结合进行抗震设计的方法。所谓概念设计是从结构设计总体方案设计开始进行,就是要运用人们对建筑结构抗震模式已有的认识来更深层次的处理结构设计中将遇到的一些难以处理的问题,例如建筑体型、结构体系、构件延性等问题。概念设计要在结构设计的基础上、从宏观原则上进行综合评价、辨别、选择等处理,再加以必要的计算和构造设计,并据此消除建筑物抗震的诸多薄弱环节,保证建筑的结构设计能够达到合理抗震设计的目的。概念设计也就是在特定的建筑空间条件下,用整体的概念设计来综合考量结构的整体设计方案,并依据结构设计的总体系和部分之间的力学、结构关系和工程经验的基本设计原则和思想,把握总体方向,来确定建筑结构的总体布置和细节构造。概念设计在结构抗震设计中的重要作用已经引起了我国建筑业的广泛关注,在今后的研究中必将发挥更大的作用。

二、工民建抗震模式中概念设计应用的必要性和重要性

(一)建筑抗震设计标准的要求

长期以来,我国建筑抗震设计通常采用结构设计进行,但是我国建筑抗震设计规范中要求的以可靠度理论为基础,吸收延性设计的思想的要求还是存在一些问题。在一些具体问题中,针对结构设计抗震模式要求的相关规定相当模糊,因此,在建筑业飞速发展的今天,我们不能盲目的按照规则照搬照抄,而是应该把建筑抗震设计标准作为一种参考,在结构抗震设计作为基础的前提下,做出正确的选择,要对整体结构体系与个基本体系之间的力学等关系进行透彻的分析、认识,将概念设计应用到具体的实践工作中去。

目前,我国建筑业进行结构设计大多是按照规范和手册进行,之后运用计算机软件完成结构设计,但是这样却并不能达到最优的结构设计目标,我们还应该考虑如何在结构设计中有效的运用概念设计,减少结构设计方案和实际建筑方案之间出现的分歧。要运用概念设计的优势,弥补结构设计在建筑抗震设计中的不足,降低建筑抗震的风险,保证建筑质量。

结构抗震模式存在问题

结构抗震模式存在诸多的问题,在工程师完成初步的设计方案后,通常会选用计算机软件进行整体的分析设计,但是由于计算机软件自身的缺陷就会导致计算机所设计出来的方案存在严重的问题,而这些问题如果不能及时的发现,就会在建筑施工中出现问题。结构抗震模式存在着许多不确定的因素,地震是一种地球内部随机的、不确定的、破坏性极大的地质运动,目前国际上尚没有准确对地震发生的时间、强度进行准确预测的方法和措施,而通常建筑物遭到地震破坏的作用机理又十分复杂,结构设计中根本没有有效规避地震危害的措施,因此,要提高建筑物的抗震性能,就要将结构设计与概念设计相结合,使其双方能够相互作用,达到最佳的状态组合,从而提高建筑物的抗震能力,达到建筑结构抗震设计的目标。

概念设计的重要性

在我国建筑业探究概念设计与结构设计相结合进行抗震设计的过程中,概念设计的重要性越来越突出的表现出来。概念设计的重要性,还体现在建筑方案设计的阶段。建筑的初步设计通常是不能借助计算机软件来进行的,这就需要结构设计工程师运用结构设计的概念,选择最为可靠、经济可行的结构设计方案,这就需要结构工程师不断吩咐自己的设计经验和设计知识,深入了解各类结构的性能,并掌握这些知识,灵活的运用到实际设计方案中。在进行结构抗震设计中,可以运用概念性近似估算的方法,在设计初始阶段进行迅速有效地对结构设计方案进行比较与选择,这样所得的方案就会更清晰、并且定性更为准确,避免不必要的计算,具有较高的经济可行性,同时也是检验计算机数据计算准确性的主要依据之一。概念设计可以涉及到结构设计较易忽视的细节部分,概念设计与结构设计相融合,可以更好的保证建筑设计方案的可行性。

概念设计在结构抗震模式中的应用

概念设计要保证结构抗震设计的可靠性

结构抗震设计的目的一般是使建筑结构在强度、刚度及节能性等方面取得最佳的效果,从而满足结构抗震设计的要求。在当前的建筑科技水平和经济条件子啊,为了保证结构设计具有可靠的抗震性能,概念设计在于结构设计相结合的过程中,必须要充分考虑场地条件和原材料质量条件的关键因素。抗震概念设计的一般原则强调的是设计不能陷入简单计算的误区,若结构设计存在严重不规则,整体性差等问题,仅按照我国目前的结构抗震设计计算水平,是很难保证结构的抗震性能的,所以,应用概念设计的原理,并结合大量地震灾害和设计试验研究成果,所得出的结论是:建筑构件的最不利受力状态应随着构件和地震作用的方向而发生变化。概念设计要在保证结构抗震设计的可靠性的基础上,对结构设计进行全面的考察,查找不足,并采取必要的措施,提高整个结构设计的抗震性能。

结构抗震模式中薄弱部位要采用概念设计进行综合

结构抗震模式中最薄弱部位,如建筑平面外墙转角处的转角窗,通常是限制了角部结构竖向抗侧力构件的设置,这就需要概念设计进行处理。上文提到过,结构设计中存在许多问题,而这些问题都是结构设计本身所不能解决的,由于结构设计本身的局限性,就需要概念设计发挥自身的设计优势来补充结构设计中的不足,在结构设计完成后,要从宏观的角度对整个建筑抗震结构设计方案进行检验和审核,并找出其中存在的问题,针对问题制定适合的概念设计方案,以弥补结构设计方案中的不足。结构抗震设计中的薄弱部位更应该采用概念设计进行重点的综合设计,从而保证建筑设计的总体抗震质量。

结构抗震模式应用的现状和前景展望

我国多年的建筑抗震设计经验,并在总结工民建中多年的抗震探索和研究的基础上,我们发现要解决结构设计中的诸多问题,必须在结构设计中引入概念设计这一全新的设计理念,这种设计理念可以从宏观的角度对建筑的抗震结构进行全面的设计,在某些关键方面可以弥补一些结构设计思想中对抗震结构思考不足的地方,这也就为我国今后的工民建结构抗震模式设计开辟了新的道路。建筑抗震设计体系正由传统的硬性抗震转为柔性抗震的发展体系中。结构抗震设计与概念设计相结合的设计方法主要是采用以柔克刚的全新理念进行建筑抗震设计。这种方法通过调整结构动力特征来达到抗震的目的,在我国未来的工民建中,概念设计融合与结构设计抗震模式中的新方法将会是今后的主要抗震设计方案。

参考文献:

[1]谢能刚,于玉莽.抗震结构的动力优化设计研究[J].海河大学学报,2001,28(3)

[2]陈教洪.谈概念设计在建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰(中旬刊),2008(2)

建筑概念设计方案范文3

【关键词】计算机辅助建筑设计;绿色建筑设计;特点优势;结合

随着新兴科技的崛起,各项工业技术也开始大力发展,很多工厂需要大量开采与利用自然资源完成自身技术的改造,这种现象愈发严重,导致生态环境遭到了极大的破坏。在人们强烈呼吁停止对当前自然的污染以防本就不太乐观的生态环境继续恶化的大背景下,建筑业提出了“绿色建筑设计”这一环保的建筑设计概念,受到了多方好评。这一设计理念要求在设计过程中,要充分考虑到建筑的使用、构造与维护、拆迁是否与环境保护息息相关,在保证消耗最少生态能源的前提下进行对建筑的设计。“绿色建筑设计”这一概念的提出,不仅仅减缓了能源的枯竭速度,还培养了建筑设计人员的创新思维与能力,将建筑业的发展引向一条新的道路。随着这一概念的普及,传统的建筑设计方式已经不能满足设计方案,建筑设计人员开始使用计算机进行设计,辅佐绿色建筑设计方案的完成。而计算机根据自身特点,充分运用于建筑设计中,取得了显著的成果。

1 利用计算机对建筑设计进行辅助的优势

(一)对建筑设计策划方案的敲定

在建筑设计人员初步拟定建筑设计方案的时候,可以通过计算机对该方案进行预算与测评;计算机独有的CAAD系统能够准确、快速地将该设计方案中提到的建筑模型、数据等带入系统的数据库里进行比对,在比对完成后通过系统内部的测评功能对该设计方案进行仔细的分析评核,反馈该方案中的各个指标系数是否符合标准、模型建立是否正确、是否保证最大节能等信息;

在对该方案提出意见与建议后,设计人员根据系统反馈的信息对设计方案进行修改,再次使用CAAD系统进行测评,反复评核后确立最终的设计方案;

这相比传统的设计方案修改方式,显然节约了大量的时间与精力,系统代替人脑对方案进行测评,不仅所耗时间少,而且保证了方案的准确率。

(二)有着先进的图形设计技术与建立数字模型的技术

以前没有采用计算机辅助建筑技术的时候,设计人员设计出建筑草图之后,只能将建筑按照比例画在平面图上,一浪费时间,二缺乏直观性与准确度。

计算机的建筑CAD技术专门针对图形的设计与模型的建立;设计人员首先用AutoCAD绘制建筑设计图,再利用SketchUp设计软件将整个设计草图修改并呈现出来,这就取代了人工手绘的步骤,减轻工作负担;然后利用3DMax软件,根据设计草图上的建筑,按照建筑的体量与比例初步建立一个模拟模型,再根据设计方案的细节对模型的不同部位进行尺度比例的推敲,确定建筑的大体形象,看是否符合方案中的设计要求;最后渲染产品,利用图形设计合成软件Photoshop对渲染出的模型进行上色处理,看建筑的颜色、材质是否与设计方案和各项指标相吻合。

这样的计算机辅助建筑设计方式,不仅仅打破了之前由于空间局限而不能立体地对所设计的建筑进行全方位观察的僵局,使设计人员观察的视点不再受到限制,而且节约了设计成本,还有利于立体地修改设计方案,使建筑设计人员不再受客观因素影响,培养了其创新思维,推动了建筑设计行业的发展。

2 计算机辅助建筑设计在绿色建筑设计中的应用

根据计算机辅助建筑设计的自身特点,将其与绿色建筑设计理念相结合,是当今建筑设计行业的一个必然发展趋势。本文对如何将计算机辅助建筑设计技术运用于绿色建筑的设计中,作出了详细的分析。

(一)绿色建筑设计过程与计算机建筑性能的模拟整合

1、绿色建筑的设计过程

相对于其他的传统建筑设计过程,绿色建筑的设计过程要更加复杂与繁琐;它本身具备所有传统建筑设计过程的每一个步骤,除此之外,它必须要基于环保、节能的可行性这一大前提下进行设计,就需要设计人员根据这一要求反复地对设计方案进行修改与评测,考虑此设计方案的可行性;

2、绿色建筑设计过程与计算机辅助建筑性能模拟

由于绿色建筑设计本身存在着复杂性,又加上建筑设计的环境及其不稳定,给整个设计过程带来了相对的困难;设计人员要通过计算机准确判断设计方案的可行性,必须要采用模拟分析技术去指导绿色建筑过程;

运用建筑能耗模拟软件;某大学的建筑系开发了一个模拟项目,在基于计算机对绿色建筑设计模拟辅助的原则下,设计人员规划出模拟辅助设计的具体流程,将绿色建筑进行分段设计,将整体与部分相结合,保证每一个设计阶段的同步性,再根据草图在3DMax中进行建模设计,启动建筑能耗软件,对此建筑设计与施工中需要消耗的资源进行详细分析,剔除不需要用到的设计资源与材料,控制设计中所提及的资源用量,优化了设计方案,优化数据如下:

节省了人工设计方案约80%的时间;投资费用减少了16%;建筑所需的费用在原有方案上节省了近20%,节约建筑本身使用的自然资源为32%,节省建筑所消耗的环境自然资源为27%,重复作业的绘图费用为0。

根据此实验项目的结论可以看到,将计算机辅助建筑设计的功能与绿色建筑设计方案相结合,可以确保设计方案在任何一个阶段都得到计算机权威、科学的定量分析,评测以后反馈的信息能够指导方案的再次优化,降低了重复作业的绘图率,一定程度上保证了绿色建筑设计的完整性。

(二)计算机辅助绿色建筑设计的具体内容

1、计算机CAAD系统下的各项建筑软件将设计人员的设计方案进行优化后,根据绿色建筑的理念,生成对建筑有各项要求的草图;

2、对建筑施工周边环境的分析与评测;通过设计人员输入建筑消耗能源的数据与周边地理环境的各项数据,系统自动分析整个建筑环境所消耗的能源程度,评测该建筑的绿色可行性,并针对设计方案中不合理使用能源的情况进行修改,控制该建筑对生态环境的恶化程度,使建筑在自身的设计上满足绿色建筑的基本原则,同时减少对周边生态环境资源的利用;

3、模拟光照技术;计算机利用CAAD系统下的Lightscape软件,可以根据设计图模拟出整个建筑内部的光照方向、进光量多少、光能传递大小等实际光照;根据建筑的大小、高度来计算实际的太阳光,反馈出光照数据;设计人员可根据软件反映的信息对整个设计方案进行修改,确保以最大限度、最环保的方式将自然光输送进整个建筑;

4、制作虚拟动画满足绿色建筑的设计要求;通过三维软件制成3D动画,利用直观的图像仿真形式指导设计人员修改建筑设计方案;模拟建筑的使用程度,反馈此建筑的可消耗能源性;模拟建筑的周边环境气候、温度等,评测此建筑对自然资源的最低使用性是否达标,建筑设计人员根据以上数据对设计方案进行评价与修改;

5、CAAD系统的分析评测功能可以在计算机模拟软件运行时,随时将设计方案中的各项数据信息在模拟中的运用反馈给设计人员,保证整个绿色建筑设计过程的循环性,即接收数据—模拟计算—反馈—修改—接收数据……;计算机辅助设计与绿色建筑设计相结合,保证了此设计方案能够在循环的过程中被不断地修改、优化,完善了设计过程,控制了自然资源的消耗。

3 结语

随着计算机辅助建筑设计在绿色建筑设计中的广泛运用,越来越多的计算机建筑软件被开发,技术性也越来越强,无形中提高了对建筑设计人员的技术要求。掌握计算机辅助建筑设计的操作技术,熟知CAAD系统下的每一项软件的运作性能,是当前建筑设计人员的首要任务。除此之外,还要清楚了解计算机辅助建筑设计功能与绿色建筑设计相结合的特性,才能保证自身绿色设计方案的质量与水平。

参考文献

[1]潘梅青.计算机辅助建筑设计与绿色建筑设计的结合探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(22)

[2]毛鸿霖.浅析计算机辅助建筑设计与绿色建筑设计结合[J].科技传播,2010,(12):191,193

[3]袁春晓,于军.计算机辅助绿色建筑设计初探[J].科技资讯,2010,(22):77-77

建筑概念设计方案范文4

【关键词】建筑结构设计;概念设计;重要性;剪力墙;指标控制

传统的建筑结构设计计算,以抗震设计为例,一般根据初步确定的结构断面尺寸、混凝土强度等级计算出结构刚度,再根据结构刚度计算出地震力,再进行配筋计算。但是,结构刚度越大,地震作用效应就越大,配筋量就越大,越不经济,恰恰是为了抵御地震力设置的大量钢筋却又增加了结构的刚度,增强了地震作用效应。那我们在概念设计中就可以考虑降低地震作用效应,隔震效能就是一个很好的设计概念:在基础和主体间设置柔性隔震层;加设类似于阻尼器的消能支撑;可能的情况下在建筑物顶部装设一个“反摆”。这样合理运用概念设计可降低地震作用效应达60%多,能用很经济的造价建造出很安全的建筑。当然,提出的这一思想在实际中可能运用不多,许多技术尚在研究之中,但恰恰说明了概念设计能够很好地拓宽设计思路。

1.结构概念设计与建筑方案的关系

结构概念设计是指结构工程师根据设计任务的要求,基于建筑师给出的建筑方案在现有的工程技术条件下,在安全、经济、合理的思想指导下通过构思、 初步建模电算等手段, 产生的一种或多种结构设计方案的思考过程。它必然地包含了建筑师和结构工程师对建筑产品的共同构想,在结构概念设计过程中,结构工程师从本专业角度出发本着与建筑师共同探讨、交流,和彼此适度合理地妥协的精神,最大限度地将最合理的结构构思融合进建筑设计方案中。因此, 结构概念设计和建筑方案设计一定是同步进行的, 结构概念设计与建筑概念设计一里一表、且互相支撑。可见建筑师和结构师相互配合、共同促进方案(建筑及结构)的形成是建筑设计活动早期的基本特征,它也是结构概念设计的一个基本前提。

2.概念设计的重要性

概念设计在建筑结构设计中起着关键性的作用,对概念设计合理有效的应用,不仅可以丰富结构工程师的实践经验,而且使其设计成果和设计理念也得以不断完善、创新。但在实际建筑结构设计中,多数建筑结构设计师将设计锁定在规范与设计手册等范围内,不敢承接新技术的机遇和挑战,缺乏创新精神和动力,使得建筑结构设计理念乏善可陈,没有什么突破和创意。而建筑结构设计理论和设计计算理论中总会出现计算与实际无法相符的问题或是存在无法计算的结构构件设计,这就要求概念设计结合结构措施来优化结构设计。而作为建筑结构工程师,需要综合自身所掌握的理论概念来选择经济适用、安全可靠的设计方案,所以,结构工程只有通过丰富自己所能掌握的结构概念,充分了解并合理运用各种结构性能,才能交出好的设计方案,成功完成设计任务。

3.建筑结构设计中概念设计的应用

3.1总体指标控制

计算判断结构抗震是否可行的主要依据是在风荷载和地震作用下水平位移的限值;地震作用下,结构的振型曲线,自振周期以及风荷载和地震作用下建筑物底部剪力和总弯矩是否在合理范围中,总体指标对建筑物的总体判别十分有用。若刚度太大,周期太短,导致地震效应增大,造成不必要的材料浪费;但刚度太小,结构变形太大,影响建筑物的使用。

因此,在小高层建筑房屋中,结构构件宜采用高强度材料,非结构构件和围护墙体应用轻质材料。减轻房屋自重,既减小了竖向荷载作用下构件的内力,使构件截面变小,又可减小结构刚度与地震效应,不但能节省材料,降低造价,还能增加使用空间。

3.2基础设计

研究地基基础对建筑抗震能力的影响,做出恰当的选择,已成为高层建筑结构设计的重要部分,基础是房屋的根基,是房屋中极为重要的组成部分,一幢房屋如果没有一个坚实可靠的基础,再好的上部结构也不可能正常发挥其作用,甚至可能导致上部结构的破坏与倾斜。

另外,筏板长度的设置也须研究探讨,由于考虑地下室的使用合理性,常规采用设置后浇带来解决底板超长引起的收缩及温度裂缝,后浇带的作用是明显的,但也给施工带来了不少麻烦,甚至由于处理不当而引起后浇带漏水及裂缝。而有些高层,长宽均达一百米以上,中间就设置几条后浇带.也没有其他措施,这样是不妥当的。

3.3剪力墙设计

剪力墙中的连梁跨度小,截面高度大,在地震作用下弯矩、剪力很大,有时很难进行设计,如果加大连梁高度,配筋值有时反而更大。连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞项算到楼面标高。对于门洞,上述所示情况梁的高度是一样的;但对于窗洞,连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底,有时则高度太高,这样高跨比太大,并且与计算图形不符,相应配筋亦较大,不合理。建议连梁高度计算与设计统一规定从洞顶算到楼板面或屋面,对于窗洞楼面至窗台部分可用砖或其他轻质材料砌筑。对于窗台有飘窗时,可再增加一根梁,两根梁之间用砖填充。连梁配筋应对称配置,腰筋同墙体水平筋。

4.结构概念设计措施

为保证建筑结构的安全可靠性,提高建筑物的抗震性能 结构概念设计所采用的措施应该从保证安全、全面防震方面下手,主要有:(1)选择有利于抗震的建筑场地条件,提高建筑物稳定性,避开不利地段或采取有效防震措施;(2)选用符合抗震要求的高强度结构材料,同时保证建筑结构的延性和均质性,使建筑结构体系能达到建筑要求的抗震目的;(3)合理优化各结构构件的强弱,尽可能多设置抗震防线,使抗震防线在地震持续往复作用下能增加结构的抗震能力;(4)在提高结构抗侧移刚度的同时,选择性提高重要构件的延性,使建筑结构达到合理刚度与承载力分布,加强建筑物的抗震性能;(5)保证抗震的构造连接与经过计算的节点连接,把握好整个构造连接在规范内的度的问题,确保结构的整体性;(6)让建筑物的平、立面布置与概念设计的要求相符,杜绝不规则方案;(7)抛开常规的以计算机完成设计计算的方式, 合理运用设计的实践经验, 以概念结合实际问题进行综合的分析计算, 并实行合理调整。

由此可见,建筑结构设计中概念设计应用是非常重要的。在以后的工作中,我们必须注重概念设计的应用,通过应用概念设计,不但满足建筑设计的安全性,耐久性和舒适性,还要在此基础上,采用合理的结构体系。 [科]

【参考文献】

[1]卓少旭.浅析概念设计在建筑住宅结构设计中的重要性.建材与装饰(中旬刊),2007(10).

[2]张辉,许兴龙,刘东晓.浅谈小高层住宅设计[J].科技信息,2009(28).

建筑概念设计方案范文5

【关键词】建筑结构设计 概念设计 重要性 优化

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

前言

随着国民经济的大幅度提高,我国人民的生活质量也得到了改善,人们对居住生活环境的要求也越来越高。为了能够适应我国人民不断提高的物质要求,建筑行业也随之做出了很多优化措施,尤其是建筑结构设计中的概念设计发展最为迅速。我国的建筑结构设计人员结合国际上先进的设计思想,并与实际情况相融合,在建筑结构设计中采用了概念设计的新思想,对我国的建筑行业发展具有重要的意义。

二、建筑结构概念设计概述

建筑结构概念设计也就是将实际经验作为依据,在没有经过精确计算的基础上,尤其是没有做出准确的力学研究的情况下,站在整体的立场去做结构设计。一般包含整体的设计方案,以及抗震细节方面的设计。概念设计向人们展现的是一种先进的设计理念,建筑设计工程师应该对建筑结构设计做到整体把握。

我国当前的建筑结构设计还有很多不足之处,以混凝土结构设计为例,设计中的力学分析是以弹性理论为依据的,但是截面设计却是以塑性理论的极限状态为依据,这两种理论显然是相互对立的,所以得到的分析结果就与实际情况不符。对于这种情况,应该采用概念设计理念。另外,目前我国建筑设计中过度使用计算机技术,而又不对分析结果做出科学研究,计算机也不可能模拟整个建筑结构设计过程。此时,建筑结构设计人员就应该运用概念设计理论去做出效果好、投入少的设计计划。概念设计在建筑结构设计中是不可或缺的一部分,对我国的建筑行业发展十分有利。

建筑结构概念设计的重要性

概念设计使得设计方案更完美

概念设计能够在建筑设计过程中对整个设计过程进行构架、对比,进而选出最优方案。结构设计中运用概念设计就会使得最终设计框架更加清晰,这可以为结构设计后期减少很多工作量,与此同时,还能够促使设计方案更加经济稳定。

概念设计鼓励创新思维

建筑结构设计人员随着实践经验的增多,概念设计就会做的越来越好,设计的方案就越好。可是,随着社会详细化分工,还有一些建筑设计人员过于依靠设计规定、参考设计规范,过度依赖计算机进行设计,这样做出的设计方案没有创造性。所以,在建筑结构设计中融入概念设计理念,能够激发设计工程师的创造性,为设计方案注入新的源泉。

运用概念设计能够判别计算机计算结果的准确性

一般来说,把握概念设计能够确保在设计过程中应用合适的设计原则,同时还能够解决设计中存在的不足并提升设计质量。当技术人员发现了设计中的不足时,还能够应用概念设计去研究其原因,探索引起问题的原因,这种方式在判定计算机计算结果中尤其重要。

此外,概念设计对计算机的计算结果还能起到补充作用。因为计算机只能对设计结果进行计算,不能处理设计初期数据,此时概念设计就起到了补充作用,通过概念设计可以找到投入最经济、效果最佳的设计计划。

四、建筑结构概念设计的优化策略

1、对整个设计目标进行优化

一般来说,很多外界因素都对建筑结构设计有影响作用,同时设计目标之间还存在着一定的对立性,如果想要提高某一个目标的要求,就势必会降低另一目标的要求。如果想要优化建筑结构概念设计,首先应该探索一种最优方案,促使具有相对性的目标处于一种平衡状态。

想要达到这种平衡就应该全方面考虑原因。最主要的就是要保证初期总投入、整年运营投入和收益这三个目标达到平衡状态。也就是运用概念设计的优化,努力确保前期投入和整年运营投入最少,而又能保证获得最大收益。这当中初期总投入的影响原因有很多,包含土地投入、建筑结构和装饰投入、水电暖通投入、自动化系统投入、防火系统投入等,但是最重要的影响因素还是来自于建筑土地的投入;整年运营投入指的是建筑结构和设施的维护、整理、管理等费用;收益指的是建筑过程中所得到的所有费用,其中包含出售、租赁和投入运营所获得的利润等。

一般情况下,前期总投入越多,自然会提高整年运营投入数额,但是与此同时所得收益也会有所增加。所以建筑结构概念设计的优化目的就是控制建筑前期投入和整年运营投入处于合理的范围中,做到收益的最优化,自然,当中还应该考虑到很多更加详细的问题。总之,概念设计就是确保设计方案能够得到最佳收益。

对概念设计约束进行优化

建筑物的稳定性、性能、舒适度等多种因素都对建筑结构概念设计都有一定的限制。怎样才能在既不超越这些限制,又能够减少投入、增加收益,这是建筑结构概念设计优化的一个主要方面。

建筑结构的设计限制一般划分为以下三种:条件限制、规范限制、隐性限制。条件限制包客观环境和客户需求两方面的内容。客观环境因素包括所占面积、四周的环境、政府相关部门的整体计划措施等;客户需要的内容就比较复杂,有些是对建筑物的占地面积、楼高做出的要求,也可能是建筑物的投入或者建筑物的具体功能等多方面的要求。规范限制则是有关部门所的强制执行的规定,它包含建筑物的最大高宽比、最大长宽比、混凝土的标号和强度、防水防渗漏级别、防火规定、人防需求等多方面。不管是条件限制还是规范限制,都属于建筑结构概念设计中强制性的规定,然而隐性限制却是建筑设计工程师进行概念设计优化的关键所在。简单说来,隐性限制需要建筑设计工程师对建筑结构概念设计有更深的理解,隐性限制属于隐形的限制,经常被人们忽略,可是实际上隐性限制才是概设计优化措施的重中之重。例如在建筑设计中将阳光不足、有缺陷的位置作为卫生间或者储物间,把光照好、地势优越的位置设计做为书房或者卧室,在等同面积的土地上设计更加舒服合适的户型等,这都属于建筑结构概念设计的优化策略。

3、结构体系优化和简图的计算

建筑结构概念设计中比较重要的一项内容是对建筑结构体系的设计,设计人员要通过建立建筑结构体系来呈现出完整的建筑结构。建筑结构体系作为一个整体,不能被分隔,并且建筑结构体系中任何单独的构件都没有任何意义,只有将所有构件组合才具有建筑结构体系的价值。所以,对建筑结构体系进行规划时要有整体性、全面性,绝对不能单独的对某一构件进行设计,然后再对多个部件组合,这样就会失去建筑结构体系的内涵,在建筑结构概念设计中要对简图进行计算,这个过程要使用结构构造的措施去做计算。简图计算是概念设计的关键环节,而且也决定了建筑结构计算的可靠性。所以在简图计算时一定要谨慎,而且要对简图进行优化。

4.虚拟现实技术的使用

应用设计人员使用工程组件库、数据库、知识库等创建一个具有建筑结构的虚拟三维模型,用来对现实进行模拟,这就是虚拟现实技术。这样建立出来的模型立体感很强,是具有现场感、真实感都的仿真系统。将虚拟现实技术应用到建筑结构的设计中去,能够重复对系统模型的参数进行动态设计和分析,这样能够得出不同情况的结果,经过多次比较和完善,从而将建筑结构概念设计更加完美。

五、结束语

在建筑结构设计的不断发展和革新过程中,前辈为我们积累了丰富的实践经验和技术。尤其概念设计,它是突破建筑结构设计传统思想的有利武器,概念设计将建筑结构设计进行了优化及创新,对我国的建筑业结构设计发展起到至关重要的推动作用。概念设计必将成为国际上建筑结构设计的主要设计理念,这也对我国的建筑设计人员提出了更高的要求,建筑结构设计人员应该坚持不懈地学习并理解概念设计理念,为我国的建筑行业做出贡献。

参考文献

[1]闫正和;邓永旗;;浅析建筑结构设计中的概念设计与技术措施[A];现代建设工程应用技术学术交流会论文集[C];2009年

建筑概念设计方案范文6

【关键词】建筑结构;设计;优化策略

建筑结构设计的目的是保障建筑的耐用性、美观性、经济性及安全性等,因此建筑设计的最终成果对建筑施工及验收后的建筑质量具有重要影响。部分企业为提升经营效益,开始采用节约型的建筑设计方案,取得了一定额成果。下文以建筑结构设计优化方法的概述为基础,对建筑结构设计中的优化策略进行分析。

一、建筑结构设计优化方法的概述

所谓建筑结构设计优化方法也就是设计者将力学的概念直接与结构优化设计手法有机的结合起来,此时我们将其中的因素当作变量,从而形成一套结构设计优化方案域,再由设计者采用相应的数学手段对这一方案域进行全面的分析,从而形成一套具有可行性的设计方案。在对房屋结构进行设计的过程中,通过设计者采用结构优化设计不仅能够保证其设计的合理性与质量,还能够提高其工作效率,节约工程成本,从而提高整个工程的社会经济效益[1]。房屋工程结构优化设计的主要内容包括:对建筑物基础结构的设计方案进行优化、对屋盖系统的设计方案济宁优化、对围护结构的设计方案进行优化、对整个房屋结构细节部分的设计方案进行优化等。

房屋建筑结构的布置方案可能有很多种,对于统一建筑,可以选择不同的结构布置方案。而对于已经确定结构布置的房屋建筑,有与分析方法的不同,也会在考虑相同荷载作用的情况下选择不同的分析方法。此外,房屋建筑的设计选用的设计参数指标、选择用的建筑材料和荷载标准值得去法等都会对房屋建筑设计产生一定的影响,这些因素都有设计人员去决定,而设计人员的经验在此时就发挥了重要的作用。经验丰富的房屋建筑设计人员,在面对这些问题时,就会对房屋建筑的情况进行全面综合的考虑,然后做出合理正确的判断,选择灵活的设计方案,这就是所说的概念的优化设计。由此可知,房屋建筑结构中优化设计的关键在于设计人员的经验积累,经验越丰富的设计人员,就越能实现房屋建筑结构的优化设计[2]。

结构优化设计方法主要是将力学、数学等理论知识为基准,通过利用先进的计算机网络技术而房屋结构原有的设计进行分析,通过合理的优化,从而使其变成一个最佳的设计方法。结构优化设计方法的本质也就是对原有设计求极值。结构优化设计的具体步骤为:首先,建立一个科学合理的优化数学模型,通过该模型可以对原有设计进行分析,从而获得最准确的优化结果;其次,采用最科学合理的优化数学算法以及优化迭代控制,当我们建立优化数学模型之后,自然会出现多种优化数学算法,这就需要设计者能够及时有效地选取最科学的优化数学算法,这样也就能够达到理想的效果。

二、房屋结构设计与经济性之间的关系分析

(一)房屋结构设计与土地资源占用方面的关系

在现代化社会发展中,高层建筑、多层建筑不断涌现。一般来说,高层建筑的总建筑面积也就是每一层建筑面积之和,也就是说,如果建筑物的层数越多,那么单位建筑面积内土地占用面积也就有所降低。但是我们也需要清楚的知道,随着高层建筑的不断增多,建筑企业为了保证其采光程度,每个建筑物之间的距离也就随之拉大,因此建筑同样会占用较大面积的土地[3]。

(二)房屋结构设计与工程造价方面的关系

在建筑工程建设过程中,每一个部分的工程造价都有很大的差异,例如在建筑物的屋盖部分,不管建筑楼层多高,都是同一个房屋盖,因此建设者在对屋盖进行施工的过程中,所投入的资金也不会有太大的变化。而围护结构在建设中产生的工程造价会随着楼层的增高而不断增多。这就需要我们对其进行合理的分析,并对其中的建设成本进行严格控制,从而保证建筑物达到经济性目的。

(三)高层住宅结构设计与经济性的关系

一般而言,住宅层数高矮将本质的影响住宅开销,其根本原因乃是伴随层高不断上升,墙体面积和柱体积也会慢慢上升,而且会加大结构自重,进而还会增加柱以及基础承受荷载力,于是让电气以及水卫的管线同比例变长。如果将层高降低,那么可以有效地节省材料物资,而且还可以节约能源等,对于抗震非常有利,能最大程度的节约金钱输出。另一方面,减少层高不但可以降低房屋的高矮,有效地缩小建筑和建筑间日照的距离,所以降低层高也在一定程度上对于节约土地资源有很大的作用[4]。

三、结构设计优化技术应用实践

结构方案的建立过程即工程结构设计。伴随急速更新发展的计算机硬、软件产业,凭借计算机、力学、数学一系列方法,将结构设计做到最优化技术推广。结构优化设计及传统结构设计其设计原则和过程是相同的,不同之处在于传统设计缺少安全、经济性作为衡量准则[5]。最优设计则是在安全、经济准则基础之上,利用计算机作为辅助技术,非常便利地实现了分析计算、设计、出效果图等整套程序的自动化,大大提升了设计整体效果及质量。结构设计优化技术在应用实践中应注意的问题如下:

(一)前期方案设计期间将结构设计优化参与其中

建筑方案设计前期如有一个优秀的、合理的设计方案,并参与结构设计优化,就会争取到非常优秀的开端。但目前在前期设计方案中结构设计优化参与其中的并不多,如果能对建筑类别有所针对,并进行合理选择结构设计优化方案,将降低建筑的总投资成本,因此在建筑方案设计初期应注意建筑方案的结构优化设计,考虑结构的合理及可行性。

(二)概念设计结合细部结构设计优化

概念设计主要作用于无具体数值量化现象,比如无确定性的地震设防烈度,现实难免与计算式存在区别,那么设计时应采取概念设计方法,使数值成为辅助及参考根据。为达到最佳优化设计效果,设计人员应该灵活运用结构设计优化方案。钢筋选择时应注意:I 级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多,但是他们的极限抗拉力相差却相当大,所以在塑性满足要求的情况下,现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋。在做里面设计的时候,外立面上的悬挑板及配筋,应在满足基本规范要求之上,以达到安全、经济之目的。

(三)结构设计优化――下部地基基础

桩基础类型的选择,要依据现场地质条选择最为合适的结构设计优化方案,以降低工程总造价为目的。例如对灌注桩桩长的选择影响较大的桩端持力层的选择,要多进行比较,最终确定最为合适的方案。

四、结束语

我们常说,建筑是凝固的艺术,好的建筑师总希望可以通过建筑来合理的表达本身设计意图,希望拥有艺术性以及实用性能的美妙融合。建筑结构设计师们应严格遵“安全、经济、合理”的设计理念,努力探索更合理的结构设计方案,保证建筑工程取得良好的经济效益和质量效益。

【参考文献】

[1]张英迪.试析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J].科技与企业,2012,24(22):36-38.

[2]陈俊.浅谈结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].科技致富向导,2013,35(02):164-165.

[3]马洪珍.浅谈谐波治理措施在建筑电气设计中的应用[J].黑龙江科技信息,2011,31(33):127,129.