当前建筑空间结构的特征以及设计与优化

当前建筑空间结构的特征以及设计与优化

陈康康1祁玉华2

1.身份证号码：34262619861113****；2.身份证号码：32092519801213****

摘要：当前我国建筑建造最主要的类型是空间结构复杂而且具有较大规模的建筑，这也是我国建筑业未来发展的趋势。近些年来，随着建筑行业的不断发展，对工程的结构要求也就更为严格，所以在建筑工程建设中空间结构的设计开始展现其重要的作用。文章首先介绍了建筑空间结构设计的主要特征，并对其设计优化给出了相应的解决措施，希望能为同行带来一些启发。

关键词：建筑；空间结构；特征；设计；优化

一、我国建筑空间结构设计的主要特征

（一）建筑材料丰富多样

在空间网格结构中，常用的建筑材料有普通碳素钢、铝合金和不锈钢。不锈钢能够用来做装饰或者雕塑，而且还能够在雨棚、大厅的通廊等地方使用，具有着较强的承重力，是一种用作防腐、装饰的建筑材料。在日常生活中，铝合金的应用更加宽泛，几乎随处可见。

近几年来，建筑物开始利用膜结构来处理空间结构，这已然成为一种发展趋势。膜结构在建筑材料中飞速发展，在体育场建设工作中开始崭露头角，并在其占据了举足轻重的地位。实际上建筑织物本身就是一种现代化新型建筑材料，存在较大的优势，不但抗燃、自洁，而且还能高透光，自重较轻，具有较大的强度。在当前高新材料技术发展进程中，最新成就就是膜结构的出现，其为建筑空间设计开拓了新的想象空间。

（二）结构形式变化多端

空间结构本身就能为建筑提供良好的造型，这是其呈现的最主要的优势。而且近几年，大跨度公共建筑在具体发展进程中，在许多国外建筑师看来：当前，传统的结构形式已经不能对一个结构方案进行具体定义，大多数都是结构组合体，一种单纯形式的空间结构是非常少见的。

（三）经济环保的空间结构设计

现今，各种能源、原材料以及土地成本不断增加，人们把目光放在环境保护上，从而给建筑空间结构设计带来一些考验，建筑师不但需要考虑空间结构的建筑材料、投入成本，同时还要融入环保理念，要保证建筑空间结构的经济与环保，从而满足时代对建筑行业的需求。

（四）建筑空间结构设计的抗风性与抗震性

地球上的人口数目与日俱增，但是土地资源却是有限的，建筑开始向高层发展。高层建筑在设计空间结构时，必须要重点关注其抗风性与抗震性，从而保证建筑的优质性、安全性和舒适性。

二、建筑空间结构色设计与优化的主要对策

（一）完善材料管理制度

优质的建筑材料是建筑工程顺利开展的前提条件，创建健全的物资入库验收管理体系，对入库的材料严格进行质量检查。在对原材料验收制度完善后，必须要根据技术文件中的具体规定来严格执行，为工程的顺利开展提供保障。当前很多建筑施工过程的材料管理制度都过于简略化，负责人员只是形式化的走一下过场，只会对出厂合格证和出厂证明等相关书面文件进行查看，质量出现明显问题时，才会开展验收工作。还有部分供应商为了满足自己的经济效益，从而提供质量不达标的原材料，提供虚假的证明材料，从而大大降低了原材料的品质，导致整个工程潜伏着隐性的质量威胁，事故一旦酿成，就会带来不可估量的损失。尤其是验收钢管质量时，可能会出现类似的情况，只是验收钢管规格，却不重视钢管材质的验收工作，进而给工程施工质量带来不利影响。所以必须要完善材料验收制度，并且严格执行，从而为工程质量提供保障。

（二）设计个性化的空间结构

在对建筑空间结构进行设计时，结合对建筑功能的需求，并且对社会、艺术和文化等抽象因素进行充分考虑，再根据不同的对象以及规模的大小来灵活设计空间结构。建筑空间结构没有统一固定的模式与格局，无数前人通过工程实践凝练出典型的建筑结构，进而给现代建筑师带来一些规律和启发。各种事物之间都存在相似性，设计建筑空间结构可以充分利用相似思维，比如观察动植物的结构特点，产生创作灵感，设计出富有个性的空间结构。而决定其满意度的主要因素包含了居民的审美观念以及思维方式。不同时代的人们也会有着不同的审美情趣与思维方式。构建建筑的内部空间必须要充分考虑居民的思维与审美观念，科学合理的对空间进行改造，并且还要保证空间的个性化，结合居民自身的想法，科学规划建筑空间。建筑空间的合理设计，还要考虑通风和采光等相关要求，增加居民的舒适度，为居民提供优美的自然景观。

（三）健全统计分析工作体系

建筑师结合自己的设计理念与构想，创建建筑结构的模型，不断改进并完善设计思路，对结构的合理性与科学性充分进行考虑。在对结构中的多种程序计算时，选择最简单的计算方法，优化空间结构。建筑师还需要统计计算中的数据，并且对其进行分析，从多个角度分析各个方案的优点与缺点，保证建筑方案中工程质量和经济效益的组合能够实现最优化。

（四）广泛应用抗风性与抗震性空间设计技术

在对建筑空间结构进行设计时，还需要思考大风以及地震等对建筑的影响，尤其要注意建筑设计中的空间动力问题。研究抗震能力主要从网壳结构着手，在分析网壳弹性和地震水平方向反应的非线性计算静力等相关内容，取得了不错的成果，从而为网壳抗震能力设计奠定了坚实的基础。现今，在对建筑空间进行具体架构时，关于地震的消极抵御已经不能跟上建筑业的发展步伐，为了有效消减与控制地震引起的震动，在建筑空间结构设计中，还需要高度重视铅锌橡胶板的使用，从而来消减振能。建筑空间结构织物的膜结构有着多变的外形，而且重量较轻，风构成了其主要的动力影响。然而解决风振问题仍然存在较大的难度，在索膜屋盖空间结构中应用非线性分析的方法对空气动力的失稳与横风向共振响应进行研究，虽然取得了一定的成果，但还需要更深入透彻的研究分析风振问题。

三、总结

总而言之，我国建筑行业在飞速发展进程中，空间结构设计占据了重要的地位，甚至关乎到整个建筑工程的安全性。所以在对空间结构进行设计时，必须要加强各个方面问题的重视程度，有针对性地采取解决对策，力求保证结构不会出现失误，进而提高我国建筑行业整体的结构质量。

参考文献：

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[3]张欢，翟莹.建筑空间结构的设计与优化[J].黑龙江科技信息，2014，12：189.

[4]杨正乾.建筑空间结构的设计与优化研究[J].江西建材，2014，20：10.