建筑结构工程的系统化设计

内容提要：

加强建筑结构工程的系统化设计,实现建筑结构工程的统筹管理,可以提高建筑结构工程的现代化水平,节省大量的人力、物力和财力.文章依次针对系统化设计是建筑结构工程现代化的要求、建筑结构工程系统化设计的路径、方法进行了认真的分析,给建筑结构工程设计人员提供了参考.

关 键 词 ：建筑结构工程；现代化；系统化设计；路径；方法

随着我国经济水平的不断提高以及科学技术的不断发展,建筑结构工程现代化已经逐渐成为人们的共识.在这种情况下,大力加强建筑结构工程的系统化设计,实现建筑结构工程的统筹管理,不但可以提高建筑结构工程的现代化水平,而且还可以节省大量的人力、物力和财力.

1.系统化设计是建筑结构工程现代化的要求

1.1 系统化设计可以确保建筑结构工程安全高效运转

随着时代的不断发展,建筑结构工程的现代化水平越来越高,它的规模不但越来越大,而且功能越来越多.在整个建筑结构工程中,除了主体建筑工程,常常配套建设许多相配套的建筑工程,例如配电间、办公室、休息室、配电室、电梯间等建筑工程；这些建筑工程又可以划分为多个子系统,如空调系统、交通系统、强弱电系统、逃生系统等子系统,正是这些子系统构成了庞大的系统性建筑结构工程.

从整个建筑结构工程来讲,要想确保各个子系统能够安全高效运转,必须确保整个建筑结构工程协调运转.从另一个方面来讲,即使各个子系统的设计水平相当高,如果无法融入到整个建筑结构工程当中,这样的建筑结构工程只能是各子系统的简单拼凑,根本无法实现系统的协调运转,在这种情况下,只有实现整个建筑结构工程的优化,才能真正确保整个系统的安全高效运转,才能达到系统化设计的目的.

1.2 系统化设计可以确保建筑结构工程安全顺利施工

现代建筑结构工程是综合性的复杂的现代化工程,其功能已不单纯是普通的居住,而是趋向于更加复杂的多种功能,因此在进行建筑结构工程设计时必须面向使用功能.但是,在面向使用功能进行设计的过程中,由于各子系统的功能不同,其建设材料的规格、设备的品种也就不同,并且建筑材料和设备的安装技术也各不相同.各种线路、管道的铺设,设备的安装,材料及施工机械的使用必须进行统筹设计.否则,就会导致建设过程中出现施工次序混乱,建设作业困难的现象,这样就会给建筑结构工程的安全顺利施工带来很大的困难.

1.3 系统化设计是建筑结构工程全寿命设计的要求

全寿命设计是现代建筑结构工程的基本要求.建筑结构工程设计人员在设计过程中,不但要进行传统的设计,而且还要进行市场预测设计、设计评价、工程施工结构设计、工艺性修改设计、试运行、使用、维修等整个生命周期进行综合考虑,从而确保建筑结构工程在建设、使用过程中不会出现重大质量问题.

2.建筑结构工程系统化设计的路径

在一个现代化的建筑结构工程系统化设计的过程中,要想完整体现出系统化设计的特征,实现各子系统之间的完美和谐,必须参照以下路径进行优化设计.

2.1 建筑结构工程系统分析

在建筑结构工程设计之初,必须针对整个建筑结构工程进行立项,并展开科学性论证,在确实可行的基础上进行系统分析,确定设计的方针与方法,然后进行系统分析,对结果进行讨论和修正,确定最优系统,同时确定设计参数和变量,完成设计数据的搜集和整理.

2.2 建筑结构工程各子系统设计

在这个过程中,首先要确认各子系统在功能与设计方法上是不是能够和整个系统相协调,确定最优子系统.然后确定子系统的设计参数和变量,完成设计数据的搜集和整理,并完成子系统的设计.子系统的设计完成后,还要针对子系统的技术设计进行经济评价,以确定该子系统是不是最优设计.

2.3 建筑结构工程系统设计

当完成各子系统的最优设计之后,才可以进行建筑结构工程系统设计.建筑结构工程系统设计是在各子系统互相协调的原则基础上实现的.在这个过程中,必须确保各子系统之间的衔接协调统一,无论是在结构上,功能上,还是在建筑材料上,都必须保持高度协调,只有这样才能保证整个系统的协调统一.在完成建筑结构工程系统设计后,还要对整个建筑结构工程系统设计进行经济评价,以确定该建筑结构工程系统设计的最优性.

当确定了最优的建筑结构工程系统设计后,还要对建筑结构工程系统设计的实现方法进行设计和评价,恰当选择最优的实现方法后,对系统做出系统的综合性评价.

3.建筑结构工程系统化设计的方法

3.1 建筑结构工程系统标准化设计方法

建筑结构工程系统标准化设计是在整个工程统一协调的前提下进行的,它主要包括简化法、系列化法、通用化法、组合化法以及综合标准化法等多种方法.

⑴简化法

简化法是指在规定的范围内尽可能降低建筑结构工程中使用的材料、安装的设备、施工设备的类型数目,使材料、安装的设备、施工设备尽可能满足建筑结构工程建设过程的需要.

⑵系列化法

在进行设计的过程中,对于某一类材料、安装的设备、施工设备常常需要一系列的类型才能够满足建筑机构工程设计的要求.这种方法通常使用在结构预制构件的设计过程中.

⑶通用化法

简单来讲,通用化法就是各子系统通用的标准化设计.由于各子系统具有相对独立型,因此在设计过程中可以选择确定在功能或者尺寸上具有互换性的功能单元作为设计的通用单元.

⑷组合化法

组合化法是建立在通用化法的基础之上的,是将许多种通用性比较强各个单元,按照设计用途或者需要进行拼接组合,从而形成功能不同的单元.

⑸综合标准化法

所谓综合标准化就是在设计过程中,要求一个系统内部的各个子系统内部或者各子系统之间,或者各个系统的相互衔接的部位在功能设计上保持协调一致.

3.2 建筑结构工程系统智能化设计方法

计算机的出现使得建筑结构工程的智能化设计成为了现实,在建筑结构工程设计的过程中,利用计算机辅助设计不但将标准化方法融入其中,而且还可以进行完成设计的智能化.利用计算机辅助设计建立的抽象模型,并在这个模型中进行子系统的设计、运作,在满足各个客观条件的前提下,打造出符合建筑系统化设计的现代化工程.

4.小结

总之,在建筑结构工程的设计过程中,运用系统标准化设计,不但可以提高建筑结构工程的质量,确保建筑结构工程的安全,而且还可以缩短建筑施工时间,提高建筑的舒适度和使用效率.