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安全、经济和美-——优化设计系列1

已有 2464 次阅读 2013-11-2 20:55 |个人分类:01-工程设计与优化|系统分类:科研笔记| 结构, 优化设计

朝花夕拾。这原是2007年的文章,又经过6年的学习、思考、工程实践,尤其经过天津117(楼高约600m)、中国尊(楼高约528m)等项目的磨砺,现在看来那时的认识还有许多局限性和不足,但也不再进行大的修改,还是保留些原汁原味的东西吧。

姚攀峰

原文发表于2007-3-28


做优化设计多年了,也取得了一些小的成绩。恰逢“中国优化设计网”约稿,让谈谈优化设计,当然不能和大师相比,很难说出高屋建瓴的东东,就随便聊聊自己的想法吧。

优化设计的面很广,大到一个国家的发展宏图,小到一个拖把的设计,都是一种设计,也都存在优化的空间。我是一个工程师,主要从事岩土和结构研究和设计工作,还是说自己的本行吧。

一、优化设计是有必要的。

目前设计市场混乱,优化设计是有必要的,是投资方、建设方的追求,也是优秀设计团队和优秀设计师的追求。

优化设计有利于节省成本。设计费一般为基建投资的1%~5%,但是对投资的影响却高达75%以上,在满足同样功能的条件下,优化设计可降低工程造价1%~10%,甚至可达10%~30%。例如UHN10#楼仅基础底板就较一期工程节省投资30万元。2.优化设计有利于减少工程事故。设计不合理可能导致工程返工、停工,甚至安全隐患,3.优化设计节材、节人,有利于绿色、环保、节能。

二、优化设计是追求美的历程

结构优化设计的追求是什么?我认为结构优化的目标是追求美,一个好的优化结构是安全、经济和美的统一。

第一是安全。一个结构,可以不美,可以不经济,但是不可以不安全。不安全的结构是设计师的罪孽。尽管结构技术有了长足的发展,正当我们自我感觉良好时,事故在不断的给我们敲响警种。1995年1月17日,阪神大地震发生了,全震灾区共死亡5400余人,受伤约2.7万人,毁坏建筑物约10.8万幢;水电煤气、公路、铁路和港湾都遭到严重破坏(图1)。2004.5.23戴高乐机场2E候机楼屋顶坍塌了,6人死亡,3人受伤(图2)。

第二是经济。经济是优化的重要目标,然而在不同的条件下,经济有不同的含义。银光闪闪的铝质酒杯在拿破仑手中是昂贵的奢侈品,银光闪闪的铝锅在今天就是廉价的经济品。材料、工期、环境……都是经济的要素,需要设计师的艺术平衡。

第三是美。优化的结构是美的,结构的美美在它的内涵,美在它的简洁,美在它的力量。赵州桥的拱(图3)、埃非尔铁塔的线条(图4)、罗马小体育宫的穹顶(图5)……都是那样令人心醉,那样的迷人,只有真正的设计师才能够聆听到它的声音。安全、经济的结构未必是美的,美的结构必然是安全、经济的。

结构优化是一个富有挑战性的工作,是于国于民皆利的工作,是一个优秀设计师的追求,是一个优秀建设者的追求。祝愿有越来越多的人加入这个行业,成为我们的同路人,也希望越来越多人关注这个刚刚成长的网站。

作者联系方式:threestone0302@gmail.com

 

图1 阪神大地震

图2 戴高乐机场

图3赵州桥

图4埃非尔铁塔

图5罗马小体育宫1

图6罗马小体育宫1




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1 李健

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