摘要：在日新月异的经济迅速发展的情况下，对建筑结构设计的要求也随之得到了提高，建筑结构设计已经突破了只注重安全可行的限制，向着更加经济适用、可靠美观等方面不断发展。所以，目前急需得到发展的就是对概念设计的优化的普及和对思维的发散与创新能力的提高。能够优化建筑结构设计中的概念设计则是设计目标的核心要求。本文简要阐述了概念设计在建筑结构设计中的应用特点，并对其主要的应用和优化措施进行了浅要的分析和探讨。
关键词：建筑结构设计；概念设计；应用；优化
一、引言
众所周知，一个最优秀的设计方案是建筑结构设计的最终目标，在达成目标的过程中，最容易遇到瓶颈的部分是最初的概念设计。概念设计区别于详细设计，是一种有着典型不确定性的设计。因此，为了避免麻烦，不少设计人员会仅在几个甚至于只有两个的方案中选出最好的，在这种狭隘的概念设计方式下，得到的只能是成本的增加和资源的浪费。从中我们可以看出，要成为一个优秀的设计人员，要遵循很多原则，最基本的要求就是满足顾客的要求、从业主的利益出发、能够达成建筑结构的功能方面要求。除此之外，能够优化建筑结构设计中的概念设计则是设计目标的核心要求。下面简要阐述了概念设计在建筑结构设计中的应用特点，并对其主要的应用和优化措施进行了浅要的分析和探讨。
二、概念设计在建筑结构设计中的应用特点
建筑结构概念设计与精确规范的理论设计不同，它是一种带有经验总结性、非规范性的设计。概念设计不需要通过计算机或其他计算工具来进行严密精确的数据运算，而是以地震参数、试验结果、结构体系中的整体或个体之间的力学联系、结构的破坏机理、以及工程经验等为依据的一种概念性的设计思想和设计原则，它主要是对建筑结构进行总体规划布置和宏观调控。
建筑结构概念设计，绝非毫无逻辑性的混乱主义，而是当精确规范的理论设计不能正确解决建筑结构过程中出现的问题时，采取的一种补充的手段和思路，它是建筑结构设计过程中的重要组成部分。由于现行的结构设计理论和计算理论还存在许多缺陷甚至不可计算性，因此要求设计人员必须要有优秀的概念设计素养，才能弥补现行理论的缺陷，从而满足建筑结构设计的要求。另外，过度的精密运算结果往往并不能正确反应建筑结构的实际状态，由于理论设计的习惯性、机械性，有时极容易进入误区，从而导致隐患和错误的产生，而拥有人性化思维方式的概念设计，由于通过了对现实环境的饱满性探讨，在建筑结构设计初期起着无可取代的作用。同时，由于计算机的计算结果具有高精度的特点，往往会使设计人员对结构的工作性能产生误解，设计人员只有积极培养概念设计的能力，才能更加真实、客观地理解结构的工作性能。
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综合运用掌握的结构概念，深刻了解各类结构的性能，想方设法地找寻并选择造价最低、效果最好的建筑结构设计方案，正是建筑结构概念设计优化的核心灵魂所在。
三、概念设计在建筑结构设计中的应用和优化措施
1、概念设计在建筑结构设计的应用中对于设计目标的优化
设计一项建筑结构可能会被很多种客观目标影响，这些因素自身也常常是相互矛盾的，很多时候要通过降低一些目标的要求，才能达到提升另一种目标的要求的目的。想要平衡这些具有矛盾性的目标，首要措施就是要在建筑结构概念设计的优化时，选择一项最合适的方法。
在达成平衡目标的过程中，有很多方面需要考虑在内。通常情况下，年运行成本与收入、初始总投资这三点是需要考虑达到平衡的代表性因素。这就要求概念设计的优化能够以最低的初始投资与运行成本，达到最多的收益。在这里，土地的成本、智能系统的成本、水电通暖的成本和建筑材料成本等都是与初始总投资密切相关的，总而言之，单位面积成本与建筑总面积才是最根本的影响因素。打扫、管理、维修建筑结构与设备等则是年运行成本的主要组成部分。当建筑开始投入使用后产生的投入生产、出租或者出售等所得收益则是构成收入的主要项目。
2、概念设计在建筑结构设计的应用中对于设计约束的优化
很多因素也会限制建筑结构概念设计的优化，这就涉及了建筑物的功能性、舒适性和可靠性等因素。因此，该优化的重要目标就是在这些限制条件下，满足低成本、高产出的要求。
通常来说，建筑结构设计的约束可以分成三类。第一类是条件约束，这又涉及了现实因素，即土地面积、环境条件和整体规划方案等，还涉及了业主要求，也就是对建筑功能的要求、对价格、尺寸的要求等。第二类是规范约束，这是一系列强制性指标，例如混凝土强度、一些规格比例、消防与人防的要求、防水抗渗的等级等有相关规定的指标。第三类是隐形约束，这要与前两类的设计必须满足要求的特点相区别，它是进行概念设计的优化时，设计人员需要关注的重中之重。
3、概念设计在建筑结构设计的应用中对于结构体系和计算简图的优化
结构体系的建立是为了让设计人员能够更明了的展现出结构的组成，因此，建筑结构体系的设计在其概念设计中有着不可撼动的地位。当每个部件融合时，才形成了一个完整的、统一的体系，如果只是将部件单独设计在组合的话，则是完全没有价值的，也会失去体系的存在含义。所以，全面考虑以保证它的整体性是规划结构体系的关键部分。
作为建筑结构概念设计计算的一项重点内容，在对计算简图进行筛选时，是否有结构构造措施就要作为一个重要的参考因素。谨慎的选择计算简图能够提高结构计算的可靠性与准确性。想要对建筑结构概念设计进行优化，那么优化计算简图也是一个非常重要的过程。
4、概念设计在建筑结构设计的应用中对于虚拟现实技术的应用
虚拟现实技术，就是在虚拟现实的环境中，由设计人员利用工程知识库、组件库、数据库等来建立建筑结构的三维虚拟模型。它具有一项具有较强立体感、真实感和现场感的仿真系统。在建筑结构概念设计中应用虚拟现实技术，可以对系统中的模型重复地进行参数设计和动态分析，根据得出的不同结果进行反复比较和同步修改，从而实现对建筑结构概念设计的优化。
四、结束语
综上所述，在日新月异的经济迅速发展的情况下，对建筑结构设计的要求也随之得到了提高。尤其是这几年，计算机的应用随着其理论的发展得到了迅速的普及。同时，一系列环保、可靠的建筑材料也在不断的进行研发，并在实践中得到推广。也因此，建筑结构设计已经突破了只注重安全可行的限制，向着更加经济适用、可靠美观等方面不断发展。所以，目前急需得到发展的就是对概念设计的优化的普及和对思维的发散与创新能力的提高。我们相信，在可预见的未来，概念设计对于建筑结构设计的作用将会越来越重，影响也将会越来越大。
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论文作者:黄鹤榕
论文发表刊物:《建筑细部》2018年1月下
论文发表时间:2018/8/15
标签：概念论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 结构论文; 目标论文; 设计人员论文; 《建筑细部》2018年1月下论文;