建筑工程結構設計現狀及發展趨勢探討

馮致遠

（東風設計研究院有限公司 湖北武漢 430056）

引言

建筑工程在我們的生活中的數量越來越多，免不了我們對其建筑過程的擔憂，而建筑工程的結構更是影響著整個建筑工程后續完成工作的安全保障問題，通過研究探討建筑工程結構設計，保障建筑行業整體的安全性，通過對建筑工程結構現狀以及發展趨勢的研究與探討，指明未來建筑工程行業的發展方向。針對建筑結構這一企業重點關注的話題，為建筑企業在后續開展建筑建設方面帶來新的啟示。

1 建筑工程結構設計現狀和問題分析

1.1 建筑工程結構設計現狀

1.1.1 國際現狀

西方一些發達國家在20世紀80年代就開始采用計算機輔助設計軟件進行結構的設計，采用這種結構設計主要就是應用程序化的方式，對設計過程變得非常的簡單，也在一定意義上也使得標準繪制方式產生。然而，現階段對于結構設計來講需要確保一定的效率，這樣三維設計方法就產生了。并且，在很多國家逐漸的開始應用建筑信息建模等理念，并且在相應的技術支撐中采用三維模型的建立實現結構的設計，在一定意義上將工作效率大大的提升。

1.1.2 國內現狀

隨著我國建筑行業的發展，在建筑結構設計中，一方面，采用建筑結構設計信息化能夠將設計過程非常的便捷化，這樣就使得設計人員對計算機過度依賴，對相應的專業理論只是缺少整體評估，這對于建筑工程有著很大的影響；另外，在當前建筑結構信息化設計中和一些發達國家之間的差距也很大，盡管在我國一些建筑設計中應用了建筑信息建模等方式，然而這種先進的信息技術和實際的設計工作之間的合理結合還需要在實際的工作中加強不斷的研究和創新。

1.2 當前建筑工程結構設計當中存在的問題

1.2.1 相關設計人員資源素質低

隨著科技的發展，多媒體的普及，電腦等新科技產物被越來越多的投放到工作的需要中去，讓很多設計工作在電腦的操控下不再復雜，從而變得越來越簡單，對于一些中小型企業來講，為了節省更多的成本，使企業獲取更高的利益，會在人力資源部分聘用一些交給資質不高的設計人員，把相關重要的設計工作交給他們去完成，甚至有的設計人員是剛畢業的還沒有過任何經驗的應屆任何設計相關的工作都能夠得到順利解決。[1]這樣常常會出現因為設計人員素質低下，操縱不當，影響其相關的建筑結構設計方面的重大錯誤，所以對于相關的企業管理人員來講，要改變這種錯誤的觀念，否則會避免不了釀成大錯。建筑企業相關的管理人員要認識到，電腦不是全部，即使它再先進，功能再強大，也需要人來操作，它也不能夠代替人力，人的操控仍舊是對建筑結構設計有著非常重要的影響，如果相關設計人員的素質低下，那對于建筑結構設計是會有非常大的影響，經驗的缺乏和基礎知識上的不足以及相關經驗上的缺失，是非常容易導致建筑結構設計最終出現漏洞，引起不必要的麻煩。再加上，電腦軟件市場是復雜的，對于沒有經驗或者能力不足的設計人員來說，對軟件的使用方面是很難進行操控的。對于軟件設計方面的差距與不足，也需要設計人員根據自身的經驗去辨別，盡可能地減少差距，彌補軟件的不足。

1.2.2 設計圖紙簡單

在建筑結構設計中首先就是圖紙，隨著當前科學技術的發展，相應的繪圖軟件也層出不窮，使得圖紙設計工作變得非常的便捷，在建筑施工中圖紙是其第一需要參考的目標，其質量對于整體工程有著很大的影響。然而在實際的圖紙設計工作中，一些設計人員對于圖紙的重要性認識不足，認為圖紙只是作為一種參考，在設計中不認真，最后就使得圖紙設計工作很難和實際的要求相符合，因此也就會對建筑結構質量產生影響。對于這種狀況，設計人員就需要加強對圖紙設計工作的重視，在實際的設計當中，不但需要保證其質量合格，還需要保證其具有相應的指導性，特別是對于建筑結構細節問題，需要在圖紙中加強突出，避免由于圖紙細節不明晰而造成結構問題產生。

1.2.3 設計方案缺乏優化

在結構設計中方案的優化是非常關鍵的一部，采用對各個方面因素的融合，以此來實現對設計方案的優化，以此對其中所存在的問題有效處理，使得方案和現階段的設計理念相符合。在建筑結構設計中，通常會受到多個因素對其的影響，在實際的方案優化設計中還有很多問題存在，比如，在工程中往往只是對成本重視，由于一味的降低成本，使得建筑結構整體在設計中性能和建筑自身要求不相符合；為了確保建筑的美觀性，加大了工程的成本等問題。其次，在建筑結構設計中方案的整體性和概念性比較低等問題，由于建筑結構設計工作比較復雜，建筑自身的整體性非常重要，設計人員往往對建筑的整體性加強重視，對問題片面思考，這樣就會對建筑結構整體性和美觀性產生影響等。最后，設計人員為了能夠確保建筑結構設計的創新性和個性化，使得結構設計出現諸如浮夸等情況，這樣就使得建筑結構產生很多問題，設計方案如空中樓閣一般，很難有效的實現。對于設計方案需要不斷的加強篩選。在這當中，設計人員首先需要加強對建筑的作用和功能要求進行明確，其作為結構優化的第一步，在確保其和功能滿足的基礎上實現對成本以及外觀的優化，從而保證各方面的要求都能夠和方案相符合。在對結構設計方案整體和概念性問題方面，結構的優化需要在建筑整體視角來實施優化，這是確保結構設計整體性當中的主體，對于一些片面的東西進行舍棄或者相關其他方面加強補充和完善，以此使得各個結構在組成之后有著良好的整體性，對整體性不但需要能夠在結構當中表現出來，還需要在功能當中體現出來。最后，對于建筑結構設計最為基本的要求就是實現其可行性，因此，在實際的結構設計中需要和該理念相結合，因此，在實際的結構設計工作中首先就需要對其可行性加強思考，這樣才能夠在一定意義上保證建筑結構設計方案的科學性以及合理性。

1.2.4 沒有合理設計建筑基礎和地基

在對建筑地基設計中，由于缺少具體的地質勘查報告，只是將其附近的建筑物作為參考實施設計，這樣就造成在地基設計中可靠性不是很高，和實際的需求很難有效滿足，對建筑的質量產生很大的影響。因此，為了能夠確保地基設計的科學以及合理，就需要加強對施工現場實施詳細勘查，和勘查報告相結合實現地基基礎的合理設計。另外，一些地基設計工作還有其他的問題存在，比如，基礎拉梁計算出現偏差、沒有合理設計地基基礎荷載等，這就對建筑的整體質量產生影響；基礎拉梁設計中未考慮底層高度和框架埋設深度，使建筑結構設計方案出現問題等。

1.2.5 地下室外墻設計不科學

在建筑結構設計中地下室外墻設計工作非常的重要，其對于建筑的承載力會產生很大的影響，使得建筑非常容易產生很多問題，所以，在設計中就需要加強嚴格控制。但是，在設計工作中很多設計人員對于該問題缺少重視，對地上負載以及地下標高和相應的水位情況沒有合理分析，對建筑的質量產生影響的基礎上將建筑結構安全系數降低。并且，在實際的建筑結構設計中往往只是對含鋼量的重視，所采用的建筑材料大部分都是含鋼量低的材料，這就會對建筑安全性產生很大的影響，對各方利益在實現中非常不利。

2 建筑結構設計的發展趨勢

在未來的建筑領域中，需要我們解決的問題還有更多。在建筑結構設計方面還有許多工作需要我們去完成，但是這并不影響其發展迅猛的趨勢，它的總體發展趨勢還是在發展中進行的。

2.1 建筑結構設計越來越具有創新性

對于一個事物來講，創新性是非常重要的一個因素，創新的發展可以延展其未來道路的生命力，使其不斷地接觸新事物并與之融合，促進自身的進步。對于建筑結構設計方面，創新更是必要的，好的設計人員提出好的創新設計理念，與新時代的發展相融合，其設計可以吸引更多的人來關注，對于建筑材料方面也是這樣，好的建筑材料更是勇于創新，適應人們居住的需求，例如在建筑結構設計方面可以采用新的無化學添加的材料，為建筑領域帶來新的創新成果，促進建筑結構設計領域的發展。[6]

2.2 建筑結構設計的未來發展方向

從目前的發展中來看，建筑結構設計的未來發展方向應該歸于總體化的設計方向?？傮w化的設計能夠有效地預知結構設計中可能會出現的安全隱患，并對其進行多方面的考量，進而提出一種可行性的設計方法。換句話說，總體化的設計方式能夠有效地避免工程風險的發生。即使我們避免不了在未來的發展階段里，建筑結構設計方面可能會出現很多的弊端，但是隨著趨勢的發展，問題總歸會得到進一步的解決的，建筑對于人們的生活來講是必不可少的，占有者非常重要的地位的，因此商人們更要對自己的建筑負責，不可以一味的追求利益上的回報而忽視建筑結構的安全問題。設計人員也要以身作則，明確自身的職責，做好相關的建筑結構的設計，為居住人員提供一個好的安全保障。

2.3 技術方面——三維技術的實現

隨著科學技術的發展與進步，傳統技術的發展各個領域中都備受阻礙形，傳統二維計算機設計方法對于建筑結構設計來講已經不能夠滿足建筑設計的要求，隨著建筑工程的發展，其對技術的應用要求也越來越高，建筑結構設計的革新進程也需要不斷加快，[7]未來的建筑結構實際發展中，三維設計也將逐步代替二維計算機設計。比如說，建筑信息建模是一種創新性的三維設計方法。它通過創建或者采集相關的建筑信息用于計算，在此基礎上對其進行數字化建模，結合具體的施工設施方案與相應的施工布局，對建筑主體結構進行有效的性能預測。建筑信息建模設計能夠根據施工環境的變化準確地提供相應的建筑信息，且能夠保證實時更新，便于建筑工程中的結構設計師以及相關的施工人員可以明確掌握施工項目的運行情況。除此之外，建筑信息建模設計基本上選擇采用全數字化的管理方式，能夠從根本上提升施工效率，同時還能夠降低工程風險，具有較大的應用意義。從大體上來看，建筑信息建模設計即將會成為未來建筑行業結構設計的發展方向，會有越來越多的建筑工程將其應用于實際的結構設計工作當中，實現建筑工程的質量最優化。

2.4 堅持可持續發展的設計

當前，社會經濟發展較快，同時人口數量的劇增使得原本有限的地球資源出現短缺的情況，此時為了能夠更好地求得發展，人們在實踐中開始堅持可持續性的發展原則。對于建筑設計而言，在實施創新設計過程中也需要做到可持續性。例如通過高投入以及高新技術而幫助建筑設計以及施工減少資源浪費的情況，并且還可以充分利用一些自然資源。這些理念都值得建筑設計借鑒。因此，在現階段中，建筑設計實施創新可以將可持續發展的理念運用在其中，同時不斷進行建筑技術創新，如開發出優質廉價的材料，在有效節約建筑成本的同時又可以保證建筑的質量。

2.5 在設計中融入綠色概念

當前社會發展過程中所出現的能源以及環境危機，都使得各國人們高度關注資源問題。而建筑業作為重要的產業要在資源短缺的情況獲得繼續發展，就需要從設計方面入手，不斷融入綠色化的概念，進而可以最大限度地滿足人們對居住環境的要求，同時也是促進建筑業繼續向前發展的重要方式。因此，在設計方面可以結合綠色思維的方式而注入建筑設計中，這是當前設計的一個重要方向，通過綠色思維模式而有效平衡建筑設計中所遇到的問題，因此設計者就需要意識在建設設計中不斷進行創新，同時在綠色概念指導下而進一步推進建設的綠色化進程。例如人們高度關注的綠色材料，就可以廣泛運用在建筑設計中，這不僅可以有效保障建筑設計能夠體現出實際價值，而且也滿足人們對建筑環境性的要求，此外，技術創新也可以作為綠色發展的重要方面，并融入設計中實現建筑的最優化目標。

3 結束語

隨著我們生活中出現越來越多的建筑物，我們對建筑物的安全保障問題也越來越關注，建筑物安全問題的解決更需要我們加強建筑結構設計方面的把控力度，帶給人們更多的信任感，而對于建筑結構設計方面的創新設計，也會帶給人們更多的關注點，其觀念的創新和材料的創新也會大大提升建筑業的地位，促進建筑業更好地發展。對于企業來講，把建筑物的安全性置于企業的利益之上，也會提升企業的信譽度，提升在建筑行業中的地位。

[1]寧艷紅.建筑工程結構設計現狀分析及發展趨勢探討[J].建材與裝飾，2016（39）：92～93.

[2]張可可.建筑工程結構設計現狀分析及發展趨勢探討[J].江西建材，2017（23）：14+20.

[3]周 敏.淺議建筑工程結構設計現狀與發展[J].江西建材，2015（14）：40+43.

[4]彭興民，王菊.我國建筑工程結構設計的現狀及趨勢分析[J].門窗，2015（06）：157.

[5]王鑫.淺析建筑工程結構設計現狀分析及發展趨勢探討[J].建材與裝飾，2016.

[6]張鵬.芻議建筑工程結構設計現狀分析及發展趨勢探討[J].江西建材，2017（23）：14+20.

[7]何意.淺議建筑工程結構設計現狀與發展[J].江西建材，2015.

[8]王希瑞.探討我國建筑工程結構設計的現狀及趨勢分析[J].江西建材，2013.