論建筑設計與結構設計的協調統一

候憲林

摘要：隨著社會經濟的不斷發展和人民生活水平的提高，人們和社會對建筑功能、造型和美觀的要求越來越高，工程的質量也越來越好。這對建筑項目設計提出了更高的要求，建筑設計的重要性越來越大，建筑工程項目設計過程中最為重要的兩個環節就是結構設計和建筑設計，結構設計和建筑設計對整個建筑工程的結構穩定和外觀效果起著十分重要的作用，建筑設計和結構設計之間不僅要做到相互協調還要做到相互制約，兩者缺一不可，建筑設計需要的是不斷地創新，而結構設計更加需要務實，一個好的工程設計必須要協調好統一好建筑設計和結構設計二者之間的的關系。

關鍵詞：建筑設計；結構設計；協調統一

隨著建筑科學技術的發展，專業化程度變得越來越高，優秀的工程設計是建筑設計和結構設計的有機結合，既要設計出既要滿足建筑美觀，造型優美，又要使結構安全、經濟、合理的建筑物是每一個建筑師與結構師都需要的問題，所以，建筑設計與結構設計應該相互配合、緊密聯系，協調統一是關鍵所在，以下幾個方面將具體來論述一下這個問題。

一、建筑設計與結構設計的概念

（一）建筑設計：指的是建筑工程在建造之前，建筑設計師充分按照工程任務，把可能在工程施工過程中或使用過程中出現的問題作好通盤的設想，并擬定好解決問題的方案，建筑設計的主要內容包括：初步方案、初步設計、搜集資料、技術設計施工圖、技術設計施工詳圖等，隨著科學技術的不斷發展，建筑設計中越來越深入廣泛的利用各種科學技術的成果。

（二）結構設計：指的是建筑工程的結構設計，主要包括建筑工程的基礎設計和上部結構設計，對于建筑工程的基礎設計，就是根據工程地質勘察報告、上部結構類型及上部結構傳來的荷載效應和當地的施工技術水平及材料供應情況確定基礎的形式。

建筑工程的上部結構設計的主要內容和步驟包括：（1）根據建筑工程設計來確定建筑物的結構體系和結構的主要材料（2）建筑物的結構平面布置（3）初步篩選建筑材料的類型和強度等級，并根據以往經驗初步確定建筑物構件的截面尺寸（4）建筑物的結構內力分析、各種荷載作用分析、結構荷載計算（5）建筑物結構荷載效應組合和建筑物構件的截面設計。

二、建筑設計與結構設計的協調統一

建筑設計與結構設計都是設計過程中的關鍵環節，極大的影響著整個建筑的外觀造型及結構穩定性，部分建筑師在進行建筑設計的時候，認為結構專業就應該服從服務于建筑專業，一切以建筑設計為先導，這一觀念就分割了建筑工程的完整性，忽略了基本的力學規律，片面地追求建筑美感和最大滿足使用功能的要求，給建筑工程帶來了安全隱患，建筑設計方案對結構方案的選擇具有決定性的作用，然而，由于材料、理論及科技發展的滯后，又嚴重影響了結構設計的水平，對建筑設計來說，有時候一個看起來很好的設計方案，但是由于結構設計水平的有限，在目前卻無法實現，所以，建筑師在設計的時候不能設計些海市蜃樓樣式的建筑，應根據經濟、科技的發展水平，并應了解一定的結構設計知識，與結構專業相互協調，相互配合，只有這樣創作出的建筑設計產品才是真正體現時代發展潮流的，在現實的設計中，對于建筑師來說，不應過于強調創作的美觀、新穎、標新立異，強調創作的最大自由度，而應根據業主的要求及對總體造價的控制，盡量運用有限的資源將建筑設計的更加美觀漂亮，因為有些確實很漂亮但是很奇特的建筑，在滿足人們審美要求的同時，也隱藏著其背后巨大的造價，由于建筑物本身必須承受自重荷載、水平風荷載、地震荷載等，如果建筑設計者在進行平面設計及豎向設計的時候，不依據基本的結構受力原理，也不征詢結構工程師的意見，往往就會使結構工程師不能有效地選擇合理的結構體系，進行結構設計導致結構的不穩定等問題，結構設計則需要從實際出發，需要務實，建筑設計則需要創新，但是兩者又是缺一不可的，任何一個項目設計都必須要協調好結構設計和建筑設計，只有協調好雙方的關系，一個建筑工程設計才能完成，所以說建筑設計和結構設計是協調統一的，在進行房屋建筑設計的時候，決不能偏向建筑專業亦不能偏向結構專業，要在兩個專業之間找到一個平衡點，這個平衡點就是用最少的投資設計盡量美觀的建筑，能為業主爭取最大的經濟效益。

三、建筑設計與結構設計相結合

（一）要系統全面規劃和科學設計、計算。對于一個具體的建筑工程項目而言，建筑設計就是設計建筑物的總體布局，內外形狀，大小，構造等，滿足人們修養生息、活動和人們的審美需求的愿望而創造的一個空間環境，其設計的成果主要有1、總平面圖2、平面圖3、立面圖4、剖面圖5、詳圖，還有必要輔助的效果圖等，而結構是能夠承受荷載并且維持幾何不變的構件體系，那么結構設計就是設計能夠承受建筑荷載的結構，主要設計房屋建筑的承重構件的布置，構件形狀，大小，材料，構造等，其設計成果主要有基礎平面圖，基礎詳圖，結構平面圖和鋼筋混凝土構件詳圖，節點鋼筋構造詳圖等，我們在構思規劃、設計、施工過程中，應該系統、全面地了解各方面的工程數據、信息，科學地進行建筑設計，同時進行重點環節、重點部位的結構設計，考慮外觀造型對材料、承載力、剪力、延性、剛度、抗壓、平衡、抗震等的實現難度，整體構思結構總體方案，明確結構總體系與水平分體系、豎向分體系空間的關系和設計要求，有必要通過概念性的近似計算進行探索優化，確定結構分體系及其結構分體系及其構件的基本尺寸，確認建筑設計方案的可行性，以確保建筑空間形式與結構受力特征的協調性和一致性。

（二）要同步進行質量控制和監控施工過程。建筑設計與結構設計都事關建筑安全性、穩定性，又是一項創造性的工作，是一個集概念、經驗、計算、表現等多方面因素于一體的綜合性創造，所以，在進行建筑設計、結構設計的同時，應該提前預測性地考慮施工開始后的質量控制和監控跟蹤問題，建筑設計的五個方面分別是適用、安全、經濟、美觀、便于施工是進行建筑結構設計的原則，但這五個方面又各有所重，互為矛盾，一個優秀的建筑結構設計往往是這五個方面的最佳結合，往往設計人員注意到適用、安全、經濟、美觀，而忽略了便于施工的實現與質量監控的難易，所以我們應該在建筑設計的同時就考慮結構設計的成本，以及考慮到以后施工中可以對進度控制、質量控制進行有效的監控和跟蹤，結構設計一般在建筑設計之后，既“受制”于建筑設計，但又“反制” 建筑設計，對于結構設計不能破壞建筑設計，建筑設計也不能超出結構設計的能力范圍，建筑設計與結構設計要協調統一，結構設計決定建筑設計能否實現，在這個意義上，質量控制是個被兩者遺漏的問題，無論如何，設計一個適用、安全、經濟、美觀、便于施工的結構設計方案是結構設計人員的責任，也是建筑設計人員的義務，為了充分提高工程最終的實現效果，兩者必須注重今后施工中可以很好地實施質量控制、進行有效監控和跟蹤的問題。

所以最后從建筑結構效益的角度來看，不要只片面追求建筑物的藝術表現，從而忽視結構原理，設計出來的建筑作品往往只能作為雕塑作品或者是虛假的造型，不僅要嚴格符合正確的結構邏輯的建筑，充分發揮結構本身造型特點、融合結構設計構思和建筑設計構思去實踐個性的建筑，才能算得上是成功的建筑作品，還要要求建筑設計師要不斷提高自身的藝術修養，勇于創新，充分利用結構設計原理來完善建筑設計，而結構設計師也要充分了解建筑設計師的意圖，促進結構設計和建筑設計的有機融合和密切配合，這樣設計出更高水平的建筑作品。