一、借助现代教育技术，理论联系实际
传统的教学模式很难把形象、具体、生动的构造节点描述清楚。例如，在讲述“屋顶构造”时，由于我国地域辽阔，水文、地质、气象、地方材料和传统习惯千差万别，教材上虽有不少例图，但学生很难弄清楚，仅凭教材的黑白条图、文字，再加上教师的口头讲述，很难讲清构造做法。此时，若能带学生到现场亲眼看看，或者展示一些工程实例图、展示施工生产的视频，效果就会大不一样。笔者学校运用“鸿合”交互一体平板电脑教学，教师在备课时制作好教学课件，可以在互联网上搜索与教学有关的视频及图片，先下载下来。有些不能下载的资料就在上课时在互联网上查阅，让对此毫无感知的学生有初步的感性认识，教学效果事半功倍。又如，讲到地下室防潮层的做法时，学生对此很难理解，这时若能借助网络帮助学生查阅资料并结合施工过程讲解，就会收到非常好的教学效果，也让空洞的理论学习变得有趣，再运用顺口溜记忆就更简单了：“外外先平外内立、无背有卷泥两边。”就是说外防外贴先做平面，外防内贴先做立面，无机背面有机卷材迎水面，水泥混凝土两边都可以。这样就使学生通晓了构造层次和施工顺序。这就要求教师在备课时要基于网络，学会运用Photoshop和Flash等软件。这对一般的建筑专业教师是有一定的难度的，但笔者学校采用“鸿合”交互一体内置平板电脑就能很好地解决这些问题，让多媒体走进课堂，让网络服务于教学。由原来的鼠标点击变为触摸模式，大大方便了教学，也提高了教学的信息量。
二、根据建筑实际调整教学内容
现行教材中有些内容已经陈旧，与建筑实际需求相距甚远。例如，门窗部分，书中还有大量的篇幅在讲解木质门窗，现在取而代之的是节能真空玻璃塑钢门窗。这就要求教师拓展学生的知识面：准备一些塑钢门窗的安装生产、门窗“三性”检查以及新规范禁止使用射钉安装门窗等方面的知识。又如，教材中主要讲解了普通黏土砖墙的构造及砌筑方法，而我国许多地区已经限制或禁止使用普通黏土砖了，所以，在讲解的时候要侧重于多孔砖和砌块。在教学中，教师要注意知识的更新，积极参加建筑类的培训。笔者利用暑假下企业、去工地实践，及时掌握“四新”和“十项新技术”。在准备课件时，要补充讲解，以图片、文字、视频的形式扩充学生的知识面，调动学生的学习热情，使课堂保持生机与活力。建筑构造的课堂教学也要与时俱进，与建筑业的实际状况相结合。笔者在准备课件时，通常制作两套课件，一套用于课堂教学，另一套用于学生自学，以拓展学生的知识面。
三、利用学校资源，进行立体教学
1生土窑居概述
生土窑居是世界上少有的,最具地方特色的建筑,是在原始土中经人工挖凿而形成的穴居居住形式,迄今已有几千年的历史,我国目前仍有3000万人口居住在窑居中[1]。生土窑居具有因地制宜、施工简便、造价低廉、适应气候、可再生性强等特点;深藏于土层之中,充分利用地下热能和覆土的储热能力“冬暖夏凉”,具有保温、隔热、储能、调解洞室小气候的功能,符合生态原则,是天然的节能建筑[2]。
1•1窑居的结构特点生土窑居的结构体系完全由挖凿成型的纯原状土拱体作为窑居的自支承体系,没有任何其它支护。窑居建造大多以当地匠人的经验为依据,对所选窑址的土质特征和力学性质没有经过理论分析;对窑居没有进行正规设计;窑居力学结构性能更是缺乏科学计算。但却能够居住百年甚至数百年而不坍塌,即使在地震多发区(我国在役窑居大多分布于地震多发地带,45%的窑居区地震烈度在7度以上),建造年代百年以上窑居也很普遍。其建造经验具有长久的保存价值。
1•2窑居面临的问题生土窑居也存在一些弱点如交通不便、公共设施缺少;窑居室内通风不良、自然采光不足、潮湿阴暗;缺乏整体抗震措施,部分窑居存在安全隐患等。因此,近期很少建造,窑居营造工艺濒临失传。
1•3生土窑居的分类
1)靠崖式位于山坡、土塬沟崖地带,平伸挖掘形成窑洞。从侧面看,呈靠背椅的形式。窑门在山崖边,窑身在崖里,前面有较开阔的平地。窑洞依山势随等高线布置;也有随台梯层层后退布置几层窑洞,下层的窑顶就是上层的前厅。
2)下沉式也称为地坑院式窑洞或天井式窑洞。利用黄土的边坡稳定性,就地向下挖一个方形的地坑,形成四面封闭的地下四合院,再沿四壁向里挖横穴。这种窑洞从远处看不到,就像是平地一样,只有走近才能看到地上一个个的凹坑,向坑里一看,下面是一户户的人家。下沉式窑洞是窑洞最为奇特的一种。
3)独立式实质上是一种掩土的拱形房屋,常见的有土基土坯拱窑洞和土基砖拱窑洞。主要材料仍为黄土,类似于国外的半地下掩土建筑。在土崖高度不够的情况下,保留原状土作窑腿和拱券模胎,砌半砖厚砖拱后,四周夯筑土墙,窑顶再分层夯土1~1•5m厚。也称为人造土堡式窑洞。
2生土地坑窑居建造的几个关键问题开挖窑洞十分讲究,从开挖到建成,大致要经定方位、挖界沟、整窑脸、画窑券、挖窑、修窑、上窑间子、装修等过程。
2•1窑院的方位建窑之前,要请当地擅长天文地理的先生根据八卦上的方位依“风水流脉”来确定窑院主方向的朝向。根据每个院落周围区域的地形高度和地貌特征来确定院落的方位。2•2窑院的布局一般情况下,正窑的对面为下正窑;背对主窑,左手位置的角部部位为进出口通道,右手位置的角窑为卫生间。出入通道要包抄着院子,只要不存在通道路线“翘尾巴”、“甩尾”现象,走向可以自由布置。窑院的通道是在窑洞成型后由下向上开挖的。窑院通过渗井排水,渗井直径1m左右,根据经验,深度和地坑院的深度相等。例如,6m深的地坑院渗井打6•5m深,多出的0•5m用煤渣铺底,这样可以加速地坑院的污水雨水渗漏,获得较好的渗水效果。
2•3窑居的构筑尺寸常见的窑院深度一般为6m,院坑平面尺寸为12m×12m及8m×12m,其中前者窑坑内可挖12孔窑洞,后者挖10孔或8孔窑洞。正窑比其他窑洞要宽大,洞口高3•2m,宽3•5m;后部高3m,宽3•2m;其他窑洞口高2•8m,后部约2•6m;洞口宽3•0m,后部2•8m。窑洞的深度一般7~8m,可根据需要和宅基大小确定。窑腿尺寸的大小受窑院大小(宅基地)影响。窑腿尺寸和窑脸的关系:3m窑脸,窑腿最小2•5m;3•5m窑脸,窑腿最小3m。窑背厚度≥3m,厚度太小的话,则不能承受上面的车辆荷载。最小厚度为2•7~2•8m。太厚也不好,窑洞可能比较潮湿,通风、采光会存在问题。相邻两孔窑自洞口窑脸开始向两侧倾斜,使得窑腿的宽度沿进深方向越来越大,这样有利于受力。
3窑居的开挖过程建造前,按照道家阴阳平衡原理选方位、定座向、下线桩,择吉日奠基之后动工。
3•1挖院坑开挖时,比预先定好的院坑稍小一点的尺寸开始往下开挖。院子的其中一边要留成斜坡,以便往外运土。在挖到4m深之前都是用人挑土从坡道往上运土;挖至4m以下时,在院坑边支起一个绞车装置向上提土。对于较小的院坑,可整体开挖,边开挖边整理,对于较大的院坑,从安全和缩短工期方面考虑,在院面上划好院坑范围后,可分次开挖,先沿边开挖3m宽的深槽,直到所需深度,然后修整外侧土壁,开挖中心环岛。院坑大致挖成后,开始进行表面修理平整。
3•2打窑打窑的过程由打窑、剔窑和泥窑3部分组成。1)打窑窑院挖好土壁晾干后,便可打窑,所谓打窑就是把窑洞的形状挖出。窑匠先在坑壁上起券,券的形状有抛物线形、半圆形、尖券形,还有方、圆结合形,是由当地窑匠根据窑址的土质条件根据经验确定的。打窑时,窑匠先挖一个样板,深约50cm左右,接着由主家沿着窑匠起好的券形往里挖,开挖的洞口只能比券形小,不能大,但不必整齐。当挖到2~3m后停下,将洞晾一段时间,使洞壁新土风干坚硬。晾干之后,再继续往深处挖2~3m,再晾。重复2~3次,直到窑洞尺寸接近预定深度。打窑时不能操之过急,否则洞壁土中水分大,容易坍塌。2)剔窑依照窑券小尺寸开挖,窑洞粗挖完成后,洞壁凹凸不平,且略小于窑匠最初画的券形,这时还要请窑匠来,从窑顶开始进行修削剔出券形,然后把窑帮刮光,使内壁平整。这个过程叫做“剔窑”或“铣窑”。3)泥窑等窑洞晾干之后,接着用黄土和碎的麦草和泥用来泥窑。
3•3安门窗、扎山墙窑洞的多数部位都有特定的名称:窑口的前脸称窑脸,窑口的门、窗及窗下土坯槛墙统称为窑间子,起封护窑洞的作用;窑洞深处称窑底,窑洞之上的黄土崖体称窑背,窑背厚度通常≥3m。1)修窑脸打窑完成后,首先砌窑洞的前墙———窑脸。通常窑脸用一层砖包砌,上面还挑出一层砖或形成完美的线脚等。墙面用砖拼成图案,清晰美观。由于窑脸略向后倾斜,砖面很稳定,拼砌砖花也要由专业窑匠做才能平整美观。2)安门窗窑脸的窗下墙建起后,安装门窗抱框、门槛、中槛等,然后装上门和窗。窗多以木条订成几何形窗棂,或镶玻璃,或以纸糊窗花。门多为木框板门无任何雕饰;还有实板门、上部为透空的窗格式的门,门的上部有做成实板横批,也有做成格栅的横批,并与窗连成一体;有的窑洞对门墙稍作处理。3)扎山墙由于地坑院较深,考虑到安全方面以及防止雨水流向地坑院内,窑顶上沿崖壁边缘筑有80cm高的护墙,称之为拦马墙。拦马墙有实墙,也有镂空花的。一般情况下,主窑的拦马墙要比其他四面墙体高出一皮砖左右,并且墙上有起装饰作用的圆形构造,根据这个特点可以快速判定主窑的位置及宅院的类型。
4生土窑居的维护(以地坑窑为例)窑居建成后,需要经常维护。维护得好,可住上一二百年,维护不好,住上十几年就废了。
4•1窑背的维护黄土窑洞最怕水患和潮湿,因为黄土多为垂直肌理,在此肌理下,水的渗透能力比水平渗透力要大50倍,因此对水患要慎之又慎。通常的做法是使窑背上面与窑洞进深相同的宽度内不再种树、耕作;窑洞顶部需要经常或定期用石磙碾压,不能有杂草生长,尤其是在雨季;且使窑背向窑外方向有所倾斜,便于排水。一般情况下,麦收前碾压2~3次,用做晒场;每下一次雨就碾压一次,并且及时清理上面的杂草。
4•2裂缝的处理窑洞在使用过程中可能会出现和窑脸平行方向(垂直于进深方向)的裂缝,这种裂缝相当危险,它使土体有向院内倒塌的倾向,可能堵塞出口,因而危险性较大。采用类似于基坑支护的方法来约束土体的移动,限制裂缝的发展。用若干短槽钢焊接在一长槽钢两侧,分别在窑洞前面拱顶土层的中间部位以及窑洞后部的相应位置开槽,再用钻打洞,穿入钢筋。钢筋两端过丝,一端和槽钢相连,另一端和窑洞后部埋入土体中的锚固构件相连,拧紧螺栓使土体夹紧,同时给土体施加预应力,再对开槽、洞位置作相应技术处理即可。
4•3局部发生坍塌的处理如果只是洞口部位或者洞内局部倒塌,则可以通过修复解决。具体方法:清理后先用大约40cm长、26•67cm宽,3•33cm厚的土胚,用掺加秸杆的泥做浆体砌筑出窑腿,上部弧段用楔形土坯做出拱顶,然后用掺加秸杆的泥拱顶表面涂抹一层,再往上面加层土以便使砌好的拱圈均匀受力,再往上面加土,逐层夯实。到窑顶标高附近时,采用上面叙述过的方法处理窑顶。最后再对窑洞内部进行美化处理即可。对于大面积坍塌的窑洞,可以整体填平后,恢复为耕地。此外,窑洞的小修年年有,如鼠、虫都爱在黄土中打洞,造成向窑内注水的孔道,因此需及时补豁、堵洞,补砌土坯,重新抹面。
5结语
生土窑居作为一种民居建筑形式,其营造合理、构筑巧妙、存在自然、居住和谐,体现了劳动人民的智慧,带给我们的不仅是丰厚的建筑文化,更是一种生态精神。虽然它的存在受制于当地的科学技术和生产力水平,且受到当今城镇增长和社会经济发展的挑战,但是其中蕴含的生态学思想和宝贵的建筑经验,以及特定的文化传统却具有长久的价值,值得继承和发扬。
参考文献:
关键词:绿色建筑;环保节能
Abstract: with the rapid development of city construction, the building of the our country energy consumption increases year by year, the huge energy consumption, has become a huge burden of the national economy. Accordingly, the construction industry overall energy saving is imperative, of which the building design is a very important link. This paper mainly of building energy in architectural design and how to carry out the importance of building energy efficiency measures were introduced, and put forward some personal advice refers for the colleague.
Keywords: green architecture; Environmental protection and energy saving
中图分类号： TU201.5 文献标识码：A文章编号：
1.引言：建筑行业是一个资源和能源消耗高，环境污染重的行业，随着人类环保节能意识地不断提高，绿色建筑逐渐成为热门。
2. 绿色建筑
2.1绿色建筑的概念
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能,节地,节水,节材) ,保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。所谓“绿色建筑”的“绿色”，并不是指一般意义的立体绿化、屋顶 ，花园，而是代表一种概念或象征，指建筑对环境无害，能充分利用环境自然资源，并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑，又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等
2.2绿色建筑的特征
绿色建筑主要有以下几点特征：建筑本身较传统建筑，其耗能大大降低。绿色建筑尊重当地自然，人文，气候，因地制宜，就地取材，因此没有明确的建筑模式和规则。绿色建筑充分利用自然，如绿地，阳光，空气，注重内外部的有效联通，其开放的布局较封闭的传统建筑的布局有很多区别。绿色建筑过程中，对整个过程都注重环保因素。
2.3绿色建筑的内涵
2.3.1节约环保
节约环保就是要求人们在构建和使用建筑物的全过程中，最大限度地节约资源、保护环境、呵护生态和减少污染，将因人类对建筑物的构建和使用活动所造成的对地球资源与环境的负荷和影响降到最低限度和生态的再造能力范围之内。
2.3.2健康舒适
创造健康和舒适的生活与工作环境是人们构建和使用建筑物的基本要求之一。就是要为人们提供一个健康、适用和高效的活动空间。对于经受过非典SARS肆虐和甲型H1N1流感全球蔓延困扰的人们来说，对拥有一个健康舒适的生存环境的渴望是不言而喻的。
2.3.3自然和谐
自然和谐就是要求人们在构建和使用建筑物的全过程中，亲近、关爱与呵护人与建筑物所处的自然生态环境，将认识世界、适应世界、关爱世界和改造世界自然和谐与相安无事地统一起来，做到人、建筑与自然和谐共生。只有这样，才能兼顾与协调经济效益、社会效益和环境效益；才能实现国民经济、人类社会和生态环境又好又快地可持续发展。
2.4绿色建筑的意义
节约能源和资源，减少CO2污染 建筑本身就是能源消耗大户，同时对环境也有重大影响。据统计，全球有50%的能源用于建筑，同时人类从自然界所获得的50％以上的物质原料也是用来建造各类建筑及其附属设施。尽管诸如道路，桥梁，隧道等不能以绿色建筑去衡量，但是居住区，办公大厦，公寓等对资源的利用是周而复始的。另外，建筑引起的空气污染，光污染，电磁污染占据了环境总污染的1/3还多，人类活动产生的垃圾，其中40%为建筑垃圾。对于发展中国家而言，由于大量人口涌入城市，对住宅，道路，地下工程，公共设施的需求越来越高，所耗费的能源也越来越多，这与日益匮乏的石油资源，煤资源产生了不可调和的矛盾。
3 绿色建筑设计的要点
建筑作为人类经济生活的重要活动，更被时代赋予了强烈的使命。把绿色生命的概念赋予建筑是为了让建筑有健康和再生的机理，使建筑与生态系统联系起来，从而为人们提供舒适并可持续的生活工作环境。
3．1重视整体设计
整体设计的优劣将直接影响绿色建筑的性能及成本。建筑设计必须结合气候、文化、经济等诸多因素进行综合分析、整体设计，切勿盲目照搬所谓的先进绿色技术，也不能仅仅着眼于一个局部而不顾整体。如热带地区使用保温材料和蓄热墙体就毫无意义，而对于寒冷地区，如果窗户的热工性能很差，使用再昂贵的墙体保温材料也不会达到节能的效果，因为热量会通过窗户迅速散失。在经济拮据的情况下，将有限的保温材料安置在关键部位，而不是均匀分布，会起到事半功倍的效果。而对于有些类型的建筑如内部发热量大的商场或实验室，没有保温材料利于降低空调能耗，也会更利于节能。
3．2 因地制宜
绿色建筑非常强调的一点是因地制宜，绝不能照搬盲从。气候的差异也使得不同地区的绿色设计策略大相径庭。建筑设计应充分结合当地的气候特点及其它地域条件，最大限度地利用自然采光、自然通风、被动式集热和制冷，从而减少因采光、通风、供暖、空调所导致的能耗和污染。在日照充足的西北地区，太阳能的利用就显得高效、重要。而对于终日阴云密布或阴雨绵绵的地区则效果不明显，甚至可有可无。北方寒冷地区的建筑应该在建筑保温材料上多花钱、多投入，而南方炎热地区则更多的是要考虑遮阳板的方位和角度，即防止太阳辐射和避免产生眩光。
3. 3尊重基地环境
在保证建筑安全性、便利性、舒适性、经济性基础上，在建筑规划、设计的各个环节引入环境概念，是一个涉及多学科的复杂的系统工程。规划、设计时须结合当地生态、地理、人文环境特性，收集有关气候、水资源、土地使用、交通、基础设施、能源系统、人文环境等资料，力求做到建筑与周围的生态、人文环境的有机结合，增加人类的舒适和健康，最大限度提高能源和材料的使用效率。
3．4 创造健康舒适的室内环境
健康、舒适的生活环境，包括：使用对人体健康无害的材料，抑制危害人体健康的有害辐射、电波、气体等，符合人体工程学的设计；室内具有优良的空气质量，优良的温、湿度环境，优良的光、视线环境，优良的声环境。
3．5 应用减轻环境负荷的建筑节能新技术
能源使用的高效节约化，包括：根据日照强度自动调节室内照明系统、局域空调、局域换气系统、节水系统；注意能源的循环使用，包括对二次能源的利用、蓄热系统、排回收等；使用耐久性强的建筑材料。采用便于对建筑保养、修缮、更新的设计；设备竖井、机房、面积、层高、荷载等设计留有发展余地。
3．6 使建筑融入历史与地域的人文环境
这一点包括以下几个方面：①对古建筑的妥善保存，对传统街区景观的继承和发展；②继承地方传统的施工技术和生产技术；③ 继承保护城市与地域的景观特色，并创造积极的城市新景观；④保持居民原有的生活方式并使居民参与建筑设计与街区更新。要大力推广绿色建筑，建筑师就必须进行绿色建筑设计。
绿色建筑设计是按照业主需求，综合考虑建筑对内外环境的影响，采用各种节能措施的对建筑的全面优化设计方法。绿色建筑设计不仅要考虑到建筑的初投资，更要考虑建筑在全寿命周期内的运行状况
4.结论
绿色建筑作为一个新兴产物，对环保、节能的要求，值得探索、研究和尝试，这一道路是漫长而又艰辛的。随着工业时代向信息时代的迈进，随着工业文明向绿色文明的转变，可持续发展将成为当今社会的主旋律。绿色建筑理论的发展将导致建筑学技术内容的极大丰富与建筑艺术创造的相应发展，绿色建筑必将以自身的独特风格、千姿百态的建筑形态与生态环境融为一体。
参考文献：
(一)有利于建筑学专业
学生用自己之所长更好地把握结构技术原则建筑学学生善于形象思维，动手能力较强，在教学过程中通过制作、演示结构和结构构件模型，让数学水平、力学基础有限的建筑学学生能直观地理解结构的作用、结构工作的形态，再通过自己动手制作结构模型，加深对结构与造型之间更深层次联系的认知能力。
(二)有利于增强学生的结构感知力
建筑师和结构工程师应该从不同的层面掌握结构知识。培养建筑师的结构素养，应侧重于结构基本概念和结构的一些总体问题理解，在方案设计中将结构融入建筑中，实现艺术与技术的统一。在教学中引导学生进行结构造型能更直观地理解结构构件因截面的不同、材料的不同、尺度的不同在不同受力状态下工作性能特征和变形规律，通过整体结构造型把握结构的基本组成原则和规律对房屋整体刚度、变形、稳定性等的影响，从而引发学生对不同结构形成不同房屋造型的探讨。
(三)有利于激发学生主动学习结构知识的兴趣和创新能力
主动是学习之本，兴趣是动力之源，通过引导学生自己进行结构造型制作实践知识的获得过程，在课堂上展示自己的学习成果，互相交流，互相学习，让学生在学习中找到乐趣，找到自我，同时也能提高学生发现问题，解决问题的实践能力。
二、结构造型在建筑结构课程改革中的实践
(一)通过制作和演示结构模型
从不同层次形象地把握一些重要的结构概念“结构”这个概念，在宇宙万物中无处不在，小到原子结构，大到天体结构，因此要了解建筑中的结构基本概念，如构件的基本受力状态、结构的平衡、稳定、变形等问题，在日常生活中很容易找到与之相关的实例，从生活常识着手引入结构概念，引发学生在生活中发现结构问题，并在制作模型和构件造型过程中，初步学会解决一些结构问题，如不同截面形式、不同材料、不同的尺度关系对结构不同的受力状态、结构的稳定和变形的影响。
(二)结合建筑设计课程
制作相关课题的结构造型奈尔维曾说:“建筑是而且必须是一个技术与艺术的综合体，而并非技术加艺术。”从这个角度讲，结构是重要的建筑元素，建筑师从方案设计之初就应该而且必须融入结构表达技巧营造出符合功能需求的空间和具有创意的建筑造型。结构与造型有机结合是实现建筑技术和艺术合一的有力媒介，结合建筑设计课程，针对具体的设计课题引导学生进行结构造型，眼、脑、手并用从建筑师惯用的美学角度体会力与形的关系，探寻结构架构空间的基本自然规律，实现空间与结构的对位实践证明这样的方式能激发学生学习结构知识的兴趣，改变结构在他们的固有的思想里就是枯燥的计算的观念，从而对结构在建筑造型和建筑内部空间的形成的贡献有了更进一步和全新的认识。
(三)结构造型环节活跃了课堂气氛
高校的人才培养应注重引导学生正确的学习观和学习取向，注重培养学生的潜在学习能力和创新能力，因此课堂教学改革势在必行，教师从知识的传输者变为指导者，学生从知识的被动接受者变为知识的主动建构者，将“自主、快乐、高效”的理念用于课堂实践，如开设一些生动有趣的小实验，用一些简单的绳子、木板、塑料管或几个人一组互相拉、推、托举，通过生活常识和身体去体验结构的各种受力状态和特征，分组进行给定题目的结构造型制作，并在此过程中进行相互讨论，团队合作、成果展示汇报等，为学生设置这样的开放式的教学情境，我们的课堂真正成为活动的课堂、自由的课堂、和谐的课堂、激情燃烧的课堂、回旋着生命旋律的课堂，学生对知识的接受效率得到较显著的提高。
三、总结
建筑结构概念设计科学原则
实施建筑结构概念设计阶段中，应优选结构方案，确保其经济适用性、切实可行性。应统筹考量工程实际需求、建设状况、环境特征、供给材料、建设条件。同时还应做好水电专业的良好协作交流，进行科学的结构选择、方案规划。应确保建筑构件基于承载极限实现共同工作、受力、体现良好的耐久性。还应做好基础结构规划，良好处理其同上部结构的实际关系，通过整体设计，优化设计效果。另外还应在概念设计实践中引入现代化设计思维，优选计算简图，基于整体结构规划，组合设计，统筹考量，合理布设。应不断积累设计经验，明晰应用程序相关技术状况、适用范围，不应过分的依赖电脑软件，而应做好全面的结果分析、科学核对，进而确保作出正确的分析判断。
建筑结构概念设计实践优化策略
1树立良好的规划设计目标，优化设计方案
为优化设计效果，应在实践设计中树立良好的规划设计目标，优化解决矛盾问题，寻找良好的平衡点，促进投资、成本运行以及效益收入目标的有效平衡。应基于良好的结构概念设计确保投资费用的合理应用，成本费用的有效降低，以及收入效益的最大化创设。针对影响投资建设因素的众多特征，例如土地、结构、装饰费用、智能体系、暖通空调、水电系统成本与消防服务体系费用等，均会对投资效益形成综合作用，因此应做好良好的优化控制、细化分析、综合管理，实施有效的工程维护、运营管理。应以业主普遍接受的投资规划与运营成本范畴，创设最大化效益。还应全面考量产出与投入的相关问题，创设良好的结构概念设计效果。
2优化完善设计约束
建筑工程结构概念设计会综合受到工程功能性、安全性、环保舒适性等因素约束限制，怎样满足这些约束需求，并有效的节约成本投入，创设良好的设计效益，应是我们主力探讨的重要问题。一般来讲，建筑结构实践设计中呈现的约束包括条件、隐性与规范约束等。
相关条件的约束来自于工程实际影响条件与业主需求约束。工程面临的现实条件约束包括环境条件、工程规模、政府规划策略等，业主需求则更加细化，包括建筑工程总体高度、各结构尺寸、具体投入造价，局部工程功能等。规范约束具有强制性特征，涉及到各类工程建设指标，例如建筑工程宽高、长度、混凝土工程强度、消防标准、抗渗防震级别等。针对上述约束条件，建筑结构概念设计阶段中，应科学遵循其约束标准。而对于隐性约束，则可实施有效的优化控制。即应通过概念设计的综合掌握，衡量隐性约束条件，不应不良忽视。
例如对于北向房屋，由于其阳光投射少，因此可将其优化设计为储藏室、卫生间等功能场所，而将地势优越、享受阳光良好的部位设计为居室、办公室等。还可位于相同面积的场所进行更为合理科学的户型规划设计，进而体现概念设计优越性，做好良好的约束条件优化完善。
3科学引入虚拟现实规划设计理念，优化设计效果
建筑结构概念设计中，应优化引入虚拟现实规划设计理念，基于环境条件，科学利用相关工程结构知识体系、数据库系统、组件库，进行虚拟三维结构模型设计，体现良好的真实感、创造优质的防震模拟效果。利用该技术设计策略，可随意进行工程结构更新、整改，依据业主需求进行优化设计，重复计算、参数变更设定以及实时动态分析。还可基于方案的不同比选、设计结果的多次校验实施良好的一致修改，进而促进建筑结构概念规划设计的完善优化，创设良好的实践设计效果，并为提升后续工程建设水平、强化工作效率、提供技术方案参考作出重要贡献。
建筑结构概念设计实践应用
1抗震结构概念设计
地震灾害难以预防检测，因此更应做好建筑结构概念优化设计，由宏观层面实施有效的抗震结构强化，做好计算结果的科学分析，核准薄弱构造，引入强化措施，创设良好的经济实用设计效果。应在结构概念设计中优选良好的地基条件与场所，杜绝地面变形对建筑工程产生的不良影响，降低直接损失。
同时应做好基础规划设计，相同结构单元不应规划于各异地基结构中，应激发地基潜能。工程体型结构应做到清晰简单、良好均匀、规则布设，进而有效预防地震灾害形成的变形作用，并造成对建筑工程的扭转作用与集中应力破坏影响。结构体系规划应做到科学有序，规范合理，确保抗侧构件的对称良好。还应进行抗震防线的有效布设，杜绝薄弱结构环节的产生。建筑结构构件应做到安全连接，具有良好的抗变强度能效。应体现优质的空间统一性，强化平面互连，并具有良好的竖向刚度。结构概念设计中还应完善实施非结构构件的优化处置，杜绝不利作用。
2高层建筑工程结构概念科学设计
高层建筑工程实施结构概念设计阶段中，应基于其工程受力特征，进行结构方案的科学取舍。高层建筑属于竖向悬臂体系，其受到水平荷载作用要超过垂直荷载很多，因此应对水平荷载进行科学的结构概念控制设计。应确保高层建筑应对水平荷载的剪力作用、弯矩影响以及相关压、拉影响应力符合有效的刚度、强度要求，令其伴随工程高度的提升形成的侧向变形作用合理控制在良好的结构范畴标准中。
应依据高层建筑工程特征，进行结构类型的综合比选。应基于良好的抗侧力方案解决水平抗力问题，综合考量其高度标准与应用功能需求。结构布置应衡量经济、合理因素，强化结构刚度及其良好整体性，做好构件规划连接，强化薄弱环节处置与复杂结构设计，提升整体结构塑性变形能效，进而有力的化解地震灾害影响能量，弱化其不良影响，提升高层建筑工程结构综合安全性能，优化结构概念设计效果。
1.1结构形式对造价成本的影响结构形式的选择作为建筑结构设计的核心内容对于工程造价成本的影响主要表现在建筑结构的经济和美观方面，在符合规范化要求的基础之上尽可能突出建筑结构设计的主体功能，这对于提升建筑结构的稳定性与安全性极为有利。鉴于如此，我们需要在了解建筑结构体系的前提之下来对其结构形式做出合理设计，尽可能减少额外的工程投资。
1.2基础构造对造价成本的影响作为工程建筑的核心组成要素，地基构造被划分为天然地基与人工地基两个部分，它们对于造价成本的控制不容忽视。天然地基由于避免了人为加固的过程，因此无论是工作量还是工程投资都相对较少，然而天然地基虽然有着较好的地质条件，若是发生地基与构造设计之间的矛盾时也是需要通过复合地基的应用来保证基础构造的稳固性。地基中的加固区由改良之后的天然地基土体与增强体两个部分构成，是常见的人工地基形式。桩基本身具备相对应的承载能力与沉降能力，由于操作灵活便捷因此其应用范围也相对较广。可见，不同类型的基础构造形成所耗费的造价成本也不尽相同，因此我们需要在尽可能保障结构稳定的前提之下来选择最为合理的基础构造形式。
1.3结构延性对造价成本的影响对于建筑结构设计而言，其中的结构延性是建筑抗震能力的有效保障，因此结构延性越好的设计其建筑物对应的抗震能力也就越高。抗侧力结构与抗震能力有着密切联系，而这一设计过程势必也会提高建筑物本身的安全风险。由此可见，延性较大的结构设计对应的抗倒塌能力也相应更强，其中针对抗震结构成本的有效控制也是减少造价成本的重要过程。
1.4钢筋混凝土强度对造价成本的影响当前我国建筑施工过程中针对受力钢筋的选择普遍采用的是HRB335，而辅助钢筋则一般选择HPB，混凝土类型为C20-C40。不难看出，我国的钢筋混凝土相较于国外而言显然强度较低，价格高的混凝土势必将导致混凝土整体造价的提升。相同的施工情况下若是采用强度较高的混凝土则会导致构件界面尺寸的减少，针对垂直运输量的成本控制对于减少工程造价极为有利。钢筋选择方面，强度较大的钢筋也势必将导致钢筋用量的减少，这也是控制造价成本的有效方式，这些内容都应当在结构设计环节中引起高度重视。
2通过建筑结构设计控制造价成本的有效措施
2.1将价值工程应用于建筑结构设计当中对于建筑工程而言，造价成本控制需要在施工全过程得以体现，结构设计对于造价成本控制达到40~70%，因此重视结构设计阶段的造价管理是极其必要的。价值工程理论对于工程造价成本控制也有积极的促进作用，通过最低成本投入来获得最大的经济效益，这也是当前建筑企业提升产品价值的重要方式，其基本公式为V=F/C，这一工程突出了成本与功能之间的关系，其中价值用V来表示，而C和F则分别代表成本与功能，通过价值工程理论的计算能够有效推动价值与成本之间的利益关系构建，同时作为价值工程实施的主要内容，功能与成本之间的组合划分也实现了企业经济利益的最大化。
2.2强化设计阶段对建筑造价成本的有效控制建筑结构设计的优劣可从建筑物的传力途径、体系构建以及材料选择等方面得以呈现，因此从设计阶段来合理控制结构设计对建筑造价成本的影响是极为有效的。设计阶段需要关注的内容除了建筑物本身的功能与外观之外，还需要从建筑物的空间高度、使用功能以及内部平面设计等方面来促进结构设计工作的有效开展，尽可能满足客户的使用需求。从当前建筑结构设计的发展趋势不难分析，建筑形式的多样化使得结构设计方面也表现出一定的复杂性特征，从结构效益出发合理规范建筑构造设计需要将工程实际状况与工程造价相联系，在对建筑物地质条件以及地基状况进行实地勘察之后再对建筑结构设计做出必要的调整与优化。从图1建筑工程结构设计流程不难看出，从起初的概念化设计阶段到最终的结构设计验证都需要与结构工程投资相结合，尽可能突出工程建设的经济性与合理性。
2.3突出限额设计的合理化从工程建设的实际使用功能以及抗震能力角度分析，工程造价控制需要在特定的建设环节中得到确切落实，若是超出了规定的范围则势必将造成资金浪费问题的产生，因此突出限额设计的合理化是尤为必要的。工程造价的合理实施与工程施工周期以及经济效益有着必然关联，因此限额设计还需要与设计竞争机制相联系，完善结构设计方案实施，将阶段内的投资额落实到每一个结构设计环节之中，通过动态管理的方式促进结构设计对工程造价成本的有效控制。
2.4推行设计与建造工程一体化的承包方式设计与建造工程一体化承包方式在结构设计过程中的运用使得设计预算能够真正落实到工程建设的全过程，通过对设计方案的优化来实现对工程造价问题的解决，从材料及设备等方面完善一体化承包的实施过程，这是对工程质量的保障，同时也进一步肯定了结构设计环节对工程造价成本的控制作用。
3结束语
在设计的过程中，主体结构的选择是非常关键的一个环节，如果选择的结构体系类型不同，会导致工程的造价也出现比较大的变化。在设计时，结构工程师要按照建筑师的要求，在保证建筑功能的基础上对建筑的结构类型进行确定，使建筑达到适用、可靠、安全的效果。在选择结构类型时，要严格按照下面几个原则来进行选择:
(1)确定建筑的高宽比。在规范中房屋高宽比的规定虽然不是一个必须要满足的条件，但是它是一个对结构刚度、整体稳定，抗倾覆能力，承载能力和经济合理性的宏观控制指数。一般满足高宽比限制的结构有更好的抗侧刚度，是比较科学的结构方案。
(2)结构设计。在结构设计时，要根据建筑的材料性能、建筑的功能、建筑的高度、抗震设防烈度、抗震设防类别来选择合适的结构体系。
(3)要达到建筑造型和功能的要求。在布置水平构件和竖向构件时，要在满足建筑造型和功能的前提下进行选择，比如梁、柱子、板等，使其构成一个空间结构，从而抵抗水平力和竖向力。竖向力主要由竖向可变荷载和建筑物的自重构成，水平荷载主要由地震和风荷载构成。
(4)在正常使用的过程中，高层建筑要具有良好的刚度，防止因为出现比较大的位移，导致结构的承载力和稳定性受到影响。
(5)对抵抗水平力的结构构件进行合理的布置。要使结构抗侧力的合力中心和水平合力作用点的投影尽可能接近，从而降低出现偏心的情况，避免产生影响建筑物的扭矩。
(6)确定抗侧力构件的具置。质量中心要和刚度中心尽可能接近，减小建筑扭转效应。
(7)建筑楼层的高度。通常情况下，建筑面积确定时，如果增加建筑楼层的高度会导致单位面积使用的材料数量增加。
2优化多层框架结构柱网的大小
在建筑工程中，框架结构柱网的布局会直接影响工程的造价，当柱距比较小的时候，力的传递路线比较短，楼盖结构使用的材料也相对较少，但是使用的柱构件材料会增加，和基础费用相比，当柱网比较大的时候，会增加梁的高度，提高配筋率，导致造价升高，所以，柱网尺寸的合理性不仅对结构的受力有比较大的影响，而且还会节省材料的使用量。
2．1结构布置的方案
根据建筑场地以及使用功能的具体情况，分别布置三种结构方案进行建模计算对比。
2．2对比方案
本工程使用PKPM－SATWE软件对方案进行计算，前三个阵型的振动周期，X、Y方向的扭转系数和平动系数如表1所示。从表中可知，方案二的扭转周期出现在第二阵型，说明该方案的结构沿两个主轴方向的侧向刚度相差比较大，且扭转周期比已超过0.9，属于特别不规则结构，在地震作用下建筑的扭转效应较大，可能引起不良后果，故结构方案不考虑方案二。在方案一和方案三中，由于方案三的柱距较小，方案三的梁、柱截面积是最小的，方案一的梁、柱截面积次之。经过对模型进行配筋计算，方案一由于Y向的框架梁的跨度适中，并向外挑出，受力比较合理，配筋的计算也会降低很多，而方案三由于柱网很密，计算得到的梁配筋结果都比较小。两个方案的层间位移计算数据均满足规范要求，方案三在位移比控制方面更具优势，说明其在地震作用下的扭转效应更小。在材料用量方面，方案一使用梁向外进行悬挑的方法可以使内跨梁的受力比较合理，材料的使用量比较经济。而方案三和方案一相比，虽然框架柱的柱网比较密，框架柱数量相对较多，但由于框架柱截面以及配筋均比较小，故方案三梁工程的经济指标总体上要小于方案一。例如在本工程中，方案一钢筋含量约为34kg/m2，方案三含量约为33kg/m2，，市场钢筋时价约为4000元，每立方米砼时价约为350元，则方案三梁柱的综合造价比方案一可节省约22100元，经济性较好。在降低结构柱网大小不会对建筑功能造成影响的基础上，使用方案三时，需要对基础造价因素进行考虑，例如当基础的结构形式为天然地基基础时，两种方案的工程量大致是一样的。当以桩基础为基础形式时，工程量和桩的类型有比较大的联系，如果使用承载力比较小的桩型，在布桩数量方面的差距是不明显的。如果使用单桩承载力比较大的大直径桩型，布桩时考虑单柱单桩，由于柱子的数量增加，桩的数量也会有所增加。所以在设计时，要根据具体的基础工程量和楼盖工程量的和来进行柱网尺寸的选择。
3平面规则对建筑结构造成的影响
建筑结构的平面规则性是影响建筑抗震效果的一个重要指标，规则的平面结构的地震反应要远低于不规则平面结构，地震灾害也会比较轻。结构计算可以将地震影响下结构的受力情况反映出来，使设计人员可以更好的根据地震反应情况对结构进行控制，设计出具有良好抗震效果的结构。通常情况下，越是简单的平面形状，单位造价相对来说就比较低。比如圆形结构，不仅受力相对复杂，而且建筑施工比较复杂，施工过程中需要花费比矩形建筑更高的费用。通常情况下，在建筑施工中，矩形和正方形会更加有利于居家布置和施工，此外还可以有效的降低工程的施工造价，在长方形住宅中，以长宽比为1∶2的住宅为最佳。而且由于工程平面规则，可以充分利用抗侧力构件进行水平力的传送，结构的刚度可以达到设计的要求，具有良好的经济性和安全性。
4结语
