工业设计与结构设计关系篇1
关键词：建筑设计，结构设计，关系
abstract:withthebuildingthedevelopmentofscienceandtechnology,professionaldegreemoreandmorehigh,agoodengineeringdesignisarchitecturedesignandstructuredesignoftheorganicintegration.todesignashouldnotonlymeetthebuilding(thefunctionrequirement).Beautifulmodelling,andwillmakethesafetyofthestructure,economy,reasonableofthebuildingiseveryarchitectandarchitectsmustpaymuchattention.So,architecturaldesignandstructuredesign,closelycooperatewitheachotheriskey.
Keywords:architecturaldesign,structuredesign,relationship
中图分类号：tU2文献标识码：a文章编号：
1建筑设计与结构设计的概念区别
1．1建筑设计的概念界定
建筑设计是指建筑物在建造之前，设计者按照设计仟务，把施工过程和使用过程中所存在的或可能发生的问题，事先作好通盘的设想，拟定好解决这些问题的办法、方案，用图纸和文件表达出来。作为备料、施工组织工作和各工种在制作、建造工作中互相配合协作的共同依据。使整个工程得以在预定的投资限额范围内，按照周密考虑的预定方案统一步调顺利进行。并使建成的建筑物充分满足使用者和社会所期望的各种要求。建筑设计工作的全过程分为几个工作阶段：搜集资料、踏勘现场初步设计、施工图设计等，循序进行，这就是基本的设计程序。
广义的建筑设计是指设计一个建筑物或建筑群所要做的全部工作。由于科学技术的发展，在建筑上利用各种科学技术的成果越来越广泛深入，设计工作涉及建筑学专业、结构专业以及给水、排水，采暖、空气调节、电气、煤气、消防、防火、自动化控制管理、建筑声学、建筑光学、建筑热工学、工程估算，园林绿化等方面的知识，需要各种科学技术人员的密切协作。但通常所说的建筑设计，是指“建筑学”范围内的工作。它所要解决的问题，包括建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑物与周围环境、与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式，建筑与结构、建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料、更少的劳动力、更少的投资、更少的时间来实现上述各种要求。其最终目的是使建筑物做到适用、经济、坚固、美观。建筑师除了精通建筑学专业，做好本专业工作之外，还要善于综合各种有关专业提出的要求，正确地解决建筑设计与各个技术工种之间的矛盾。
1．2结构设计的概念界定
结构设计，即：建构筑物的结构设计。一般包括上部结构设计和基础设计。
上部结构设计主要内容及步骤：(1)根据建筑设计来确定结构体系、确定结构主要材料：(2)结构平面布置：(3)初步选用材料类型、强度等级等，根据经验初步确定构件的截面尺寸：(4)结构荷载计算及各种荷载作用下结构的内力分析：(5)荷载效应组合：(6)构件的截面设计。此外还包括某些必要构造措施．需要依据结构专业相关规范、图集等。
基础设计：(1)根据工程地质勘察报告、上部结构类型及上部结构传来的荷载效应和当地的施工技术水平及材料供应情况确定基础的形式，材料强度等级，一般有浅基础(如：独立基础、条形基础等)和深基础(如：桩基)；(2)基础底面积的确定及地基承载力验算：(3)基础内力计算及配筋计算。(4)考虑必要的构造措施
结构设计的成果体现在绘制的结构施工图上，该图纸是结构工程师的语言，是直接面对施工现场及相关工程技术人员的，应该按照一定的规范绘制。
2建筑设计与结构设计的关系分析
建筑设计与结构设汁是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重要的作用。而二者之间又存在着相互协调、互相制约的关系。
在建筑设计中，少数建筑师总是把结构放在从属地位，并要求结构必须服从建筑，一切以建筑公司为先导，这一观念分割了科学的完整性，忽略了基本的力学规律，片面地追求建筑与技术与建筑艺术的结合和最大满足使用功能的要求，这样往往给某些建筑工程质量带来了质量隐患和不安全因素。任何一个建筑设计方案，都会对具体的结构设计产生影响，而有限的结构设计技术水平又制约着建筑设计层次。因此，在做建筑设计的过程中，建筑师应具备有一定的结构方面基础，能与结构设计适当结合，相互调协，使二者相统一，才能创作出真正优秀的建筑设计作品。
在现实工程实践中：(1)许多建筑设计师，强调创作的美观、新颖、标新立异，强调创作的最大自由度，然而这样的建筑设计将会给结构设计带来很大的困难，作为建筑物本身必须承受起巨大的自重荷载和活载、水平风力、地震力、扭矩力等。如果建筑设计人员在进行平面设计和竖向设计构思时，不依据基本的结构技术原理和有关结构的受力特征，不征询结构设计师的意见，往往会使结构工程师不能有效地选择合理的结构体系，进行结构设计导致结构的不稳定等问题。比如将建筑物截面设计成为三角形，其抗弯矩力和抗侧能力比圆形截面、矩形、多边形截面要小得多。(2)还有一些建筑师缺乏对结构力学方面的基本常识，在设计过程中，往往忽视力学的基本规律．
3．建筑设计与结构设计相结合的对策与建议
3．1系统全面规划和科学设计、计算
通过上文的介绍，让我们知道了建筑设计与结构设计的区别，以及各自的特点。对于一个具体的建筑工程项目而言，建筑设计就是设计建筑物的总体布局，内部功能.外在形象.细部构造等的设计。满足人们修养生息、活动和审美需求的愿望而创造的一个空间环境。设计的成果主要有总平面图，平面图，立面图，剖面图，详图．还有必要辅助的效果图等。结构是能够承受荷载并且维持几何不变的构件体系，那么结构设计就是设计能够承受建筑荷载的结构。主要设计房屋建筑的承重构件的布置，构件形状，大小，材料，构造等，其设计成果主要有基础平面图，基础详图。结构平面图和钢筋混凝上构件详图，节点钢筋构造详图等。在构思规划、设计、施工过程中，应该系统、全面地了解各方面的工程数据、信息，科学地进行建筑设计，同时进行重点环节、重点部位的结构设计。考虑外观造型对材料、承载力、剪力、延性、刚度、抗压、平衡、抗震等的实现难度，整体构思结构总体方案，明确结构总体系与水平分体系、竖向分体系间的关系和设计要求。有必要通过概念性的近似计算进行探索优化，确定结构分体系及其结构分体系及其构件的基本尺寸，确认建筑设计方案的可行性。确保建筑空间形式与结构受力特征的协调性和一致性。
3．2同步进行质量控制和监控施工过程
在具体的建筑项目设计工作中建筑设计与结构设计是一项关键性的工作，两者的设计都事关建筑安全性、稳定性，又是一项创造性的工作，是一个集概念、经验、计算、表现等多方面因素于一体的综合性创造。所以，在进行建筑设计、结构设计的同时，应该提前预测性地考虑施工开始后的质量控制和监控跟踪问题。
建筑设计的适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。这五个方面各有所重，又互为矛盾，一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳结合。往往设计人员注意到适用、安全、经济、美观，而忽略了便于施工的实现与质量监控的难易。应该在建筑设计的同时就考虑结构设计的成本，以及考虑到以后施工中可以对进度控制、质量控制进行有效的监控和跟踪。
工业设计与结构设计关系篇2
（一）丹麦丹麦是世界上第一个将模数法制化的国家，并制定了20多个必须采用的模数标准，包括“建筑规则设计模数”、“模数组件的尺寸”、“优先采用的建筑水平向尺寸”、“双跑楼梯的楼梯间”、“厨房构件”等。丹麦推行工业化建筑的途径是开发以采用“产品目录设计”为中心的通用体系，同时比较注意在通用化的基础上实现多样化。丹麦通过模数和模数协调实现构配件的通用化。主要的通用部件有混凝土预制楼板和墙板等主体结构构件。这些部件都适合于3m的设计网格，各部分尺寸是以1m为单位生产的，部件的连接形状（尺寸和连接方式）都符合于“模数协调”标准，因此不同厂家的同类产品之间具有互换性（于萍、陈效逑，2011）。丹麦标准对于模数协调的要求比较严格，对于建筑及建筑产品的尺寸和规格的规定比较多而且比较详细，对于建筑的水平与竖向尺寸、各类构件的尺寸和小型建筑产品的尺寸都有规定，通过这种方式来规范设计，发展通用体系。
（二）日本早在1969年，日本政府就制定了《推动住宅产业标准化五年计划》，开展材料、设备、制品标准、结构材料安全标准等方面的调查研究工作，并依靠各有关协会加强住宅产品标准化工作。1971年2月通产省和建设省联合提出“住宅生产和优先尺寸的建议”，对房间、建筑部品、设备等优先尺寸提出建议。标准化工作是企业实现住宅产品大批量社会化商品化生产的前提，极大推动了住宅产业化的发展（纪颖波，2011）。
（三）法国法国的工业化建筑起步较早。从20世纪50年代到70年代是“第一代工业化建筑”，出现过许多“专用建筑体系”，不同体系出自不同厂商，各建筑体系的构件互相不通用。20世纪70年代后过渡为“第二代工业化建筑”，以通用构配件制品和设备为特征。1977年成立了构件建筑协会，1978年该协会制订了尺寸协调规则。法国政府在1982年调整了技术政策，提出一套构件目录，只要与某些其它目录协调，并组成一个“构造逻辑系统”即可（孟刚，2005）。
（四）小结可以看出，模数协调和部件通用体系在工业化建筑发展中起到了十分重要的作用。模数协调强调的是在建筑设计阶段尽量统一尺寸，做到标准化设计，而部件通用体系强调的是在部件生产阶段尽量统一部件的规格尺寸，做到部件通用。两者之间存在着紧密的联系，设计是生产的基础，标准化设计有助于部件的通用，部件生产是设计的延续，部件通用可以促进标准化设计。各级政府部门在修订和制定标准时应充分借鉴国外标准，尤其是在模数协调和部件通用体系两方面。
二、我国新型工业化建筑技术标准现状
目前我国针对传统建筑的标准规范已经形成相对完善的体系，其中也涉及了一些有关工业化建筑的内容，但涉及专业不全，规定分散，不成体系，本文对此按照执行范围进行分类、总结和分析。
（一）国家标准表-1中所列标准涉及建筑设计、建筑产品、结构设计和施工验收四方面，其中既有针对工业化建筑而制定的标准，也有针对传统建筑制定而又涉及装配式混凝土结构的标准。针对工业化建筑的标准大部分颁布较早，已不能够满足新型工业化建筑的要求，应结合新材料、新技术和新工艺等进行修订。传统建筑标准中关于装配式混凝土结构的规定不够深入，应进行深化完善。
（二）行业标准表-2中所列行业标准大部分为建筑产品标准，另外还有两部集设计和施工于一身的综合规程以及一部抗震标准。与国家标准情况相似，针对工业化建筑的标准颁发时间较早，应结合现状修订，传统建筑标准中关于工业化建筑的规定应深化完善。
（三）地方标准从表-3可以看出，各地区已出台的针对新型工业化建筑的技术标准在内容上基本一致，大体可分为总则、术语解释、材料要求、建筑设计、结构设计、施工和验收。且各技术标准和规范都集中大部分篇幅对结构设计进行了详细规定，而其他章节则只做了原则性规定，比较概括，不够具体、详细，具有一定的指导作用。沈阳市作为全国首个国家现代建筑产业化试点城市，在制定技术标准方面明显领先于其他地区。在国家住建部、省住建厅等部门的指导和大力支持下，沈阳市组织中建标准院、中建东北院、中建设计集团、沈阳建筑设计院等设计单位，以现代建筑产业化工程建设为依托，不断丰富完善装配式建筑技术标准体系，在构件制作与验收、工程质量、安全、节能、检测等方面开展技术标准体系研究编制工作（于海，2012）。
（四）在编标准目前行业标准《装配式混凝土结构技术规程》（征求意见稿）已经，相关人员正在积极修改。该规程规定了装配式混凝土结构的基本要求、材料、建筑设计、结构设计、框架结构设计、剪力墙结构设计、装配板式结构设计、外墙挂板设计、构件制作与储运、构件安装与施工和工程验收。另外,据北京市建委消息称，将启动《装配式混凝土结构住宅建筑设计规程》编制工作，积极推动产业化住宅设计标准建设。该规程将对住宅设计中的模数协调、平面设计、外墙、内墙、楼面设计、内装修与设备管线设计等方面进行深入研究，提出具有可操作性的技术要求，为规划管理和建筑设计提供技术依据。由标准院作为组编单位编制的《装配式住宅设计规范》也正处在编制中。
（五）小结目前各级标准中，关于结构设计和施工安装及验收的标准还比较少，应尽快修改相关标准，增加相关内容。另外虽然有一些关于建筑产品的标准，但还不能满足新型工业化建筑的生产要求，应加紧修改现行标准并编制相应新标准。在修改和编制标准时应结合现有的地方标准和企业标准，做到能够充分反映新技术和新工艺；并且应该与在编标准相协调，力争做到不重复，不矛盾。另外，在生产过程上，工业化建筑和传统现浇建筑相比，无论是设计所依据的标准规范、施工安装标准，还是验收检查标准，都由于生产方式的变化而有所不同，应进行修订。在建筑设计上，应加强有关模数协调的规定；在结构设计上，现行相关标准中几乎没有针对节点设计的内容，应增加相关内容；在构件部品生产上，应尽快完善关于尺寸规格、生产要求等方面的标准，尽快建立一套通用体系；在施工安装上，现行相关标准中关于装配式混凝土结构的规定比较分散，应进行整合，增加必要规定，尤其是关于节点连接这一重要环节的规定；在验收检查上，主要应修改两方面规定：一是部分工程的验收地点由工地现场转移到了构件部品工厂；二是应增加关于节点连接的验收规定。
三、对我国新型工业化建筑技术标准的修订和建议
结合我国现行建筑技术标准规定和国外工业化建筑发展过程中制定的技术标准和要求，本文对我国发展新型工业化建筑过程中部分主要技术标准提出两点建议。
（一）对现行主要技术标准的修订建议1．建议。具体见表-4。另外，《建筑模数协调统一标准》、《住宅建筑模数协调标准》、《建筑门窗洞口尺寸系列》、《装配式大板居住建筑设计与施工规程》、《住宅楼梯预制混凝土中间平台》和《住宅楼梯预制混凝土梯段》都是为了发展工业化建筑而制定的，但制定时间较早。近几年工业化建筑发展迅速，相继出现了许多新材料、新技术和新工艺。上述标准应结合工业化建筑的现状进行修订，以适应新型工业化建筑发展。2．说明。《住宅建筑规范》中的条文大多针对现浇结构，应增加针对装配式混凝土结构部分。《建筑物防雷设计规范》中规定构件中的钢筋可作为防雷设施的引下线。此技术在现浇结构中易于实现，在装配式混凝土结构中不易实现，应作相应修改。《混凝土结构设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》中没有专门针对节点设计的内容，节点设计是装配式混凝土结构设计的重要组成部分，应增加针对节点设计的相应内容；另外针对装配式混凝土结构的构造要求较少，应继续完善，如节点连接构造要求等。《建筑抗震设计规范》中对各类建筑的抗震计算和构造做出了规定，但没有关于装配式混凝土建筑的抗震计算和构造，应增加相应抗震计算方法和构造要求。《建筑施工组织设计规范》主要针对现浇结构进行规定，应增加针对装配式混凝土结构施工特点的相关规定，如构件部品、施工机械等。《混凝土结构工程施工质量验收规范》中第9章装配式结构分项工程中，对预制构件的验收、结构性能和装配式混凝土结构施工做出了规定，但不够具体，应进行完善。另外，由于构件部品在工厂生产所以在现场验收的规定已不适用，应增加针对工厂生产验收部分。《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》应与《建筑物防雷设计规范》进行同步修改。《混凝土结构加固设计规范》中没有针对节点加固的方法和构造要求，节点连接处是装配式混凝土结构的薄弱环节，应增加相应加固方法和构造要求。《外墙外保温工程技术规程》中有大量针对现浇结构的规定，应增加针对装配式混凝土结构的相应规定。《建筑外墙防水工程技术规程》中没有关于构件部品连接节点的防水设计，构件部品连接节点是防水的薄弱环节，应增加相应防水设计内容。《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》是混凝土结构进行施工的重要参考，目前该图集只针对现浇混凝土结构，应增加针对预制装配式混凝土结构的部分。
（二）对新增技术标准的建议1．建议。（1）完善模数标准体系，增加各类建筑的模数标准，如学校模数标准、医院模数标准、办公楼模数标准等。（2）完善建筑产品通用体系，增加关于各类建筑产品的尺寸、规格的标准，如预制梁尺寸规格标准、预制柱尺寸规格标准、预制隔墙板尺寸规格标准等。2．说明。（1）目前我国现行建筑模数标准只有《建筑模数协调统一标准》、《住宅建筑模数协调标准》和《厂房建筑模数协调标准》三部，应完善模数标准体系，增加各类建筑模数标准。（2）目前我国建筑产品标准体系还不够完善，通用体系尚未建立，许多建筑产品缺乏与之对应的尺寸、规格的标准，应增加各类建筑产品的尺寸规格标准。
四、结论
为了找出目前我国新型工业化建筑技术标准体系存在的问题，同时借鉴国外典型的成功经验，对完善我国新型工业化建筑技术标准体系提出建议，本文主要开展了以下工作并得到相关结论。
（一）对我国新型工业化建筑技术标准进行总结和分析目前我国已经出台了一些关于新型工业化建筑的国家标准、行业标准和地方标准。其中国家标准和行业标准大都颁布较早，已不能满足新型工业化建筑的建造，地方标准大都只对结构设计进行了详细规定，而其他方面则比较概括。
（二）对典型国家的技术标准特点进行总结对瑞典、丹麦、日本和法国的技术标准特点进行总结，虽然四国在做法上不太一样，但是基本上都体现出了模数协调和部件通用体系在技术标准中的重要性。
工业设计与结构设计关系篇3
中图分类号：S611文献标识码：a
[论文摘要]论述了工业设计创新平台构建的重点内容。从区域整合角度，分析和谐构建工业设计创新平台将促进区域经济的发展，提出应利用工业设计创新平台，实现创意设计人才的培养，分领域推进工业设计中心建设，打造优势突出的创意产业基地和园区，从而实现区域经济结构调整和可持续发展，提高国际竞争力，推动产业区域经济结构升级。
随着科学技术与知识的不断发展，以工业产品设计为核心的工业设计已逐渐被广泛应用于制造、纺织、电子信息、运输装备等行业，可有力加快我国新型工业化进程，带动经济的发展。近年来，对工业设计的创新越来越受到业内人士的关注，不仅是在工业设计自身知识体系与理论方法上的创新研究，更是在工业设计创新平台建设方向与内容上的倍受重视。例如，湖南省依据本省产业发展格局，首度提出工业设计创新平台建设方案，并取得一定效绩。因此借鉴首创省份的发展特点，提出全国范围内发展工业设计创新平台建设，依据区域自身产业格局与经济发展特点，加速区域整合。通过区域间的相互影响与制约，形成具有一定结构和功能特点的复合系统，从而促进区域经济的有力提升，并对我国整体经济结构的发展意义深远。
1工业设计创新平台建设重点内容
工业设计创新平台包含着设计创新、技术研发和人才培养，通过这个平台，可以为全国各地设计行业、科研机构、高等院校、政府部门及社会公众提供全面、系统、方便、高效的与工业设计有关的创新契机。这个平台增强工业设计对产品、企业和产业竞争的支撑能力，成为全国设计行业、制造行业与工业设计院校、科研机构、培训机构搭建技术交流与合作、人才培养、信息沟通与服务的平台。工业设计创新平台构建重点从以下几方面进行。
1）构建产销学研紧密结合的工业设计创新体系[1]。通过国家规划与政策的引导，自主开发工业设计创新成果并进行成果转化，实现市场化运作。建立工业设计院校、研究机构与企业的合作与交流，培养既有技术创新理念，又具有实践设计经验的高端工业设计人才，集技术、人才、成果和产业于一体。
2）构建行业设计中心。围绕增强工业设计创新能力，立足中国产业发展现状，选择中国发达地区工业设计基础较好的机械及装备制造业、纺织服装、家电产品、it产品、交通运输装备以及工艺美术、传统手工艺、动漫等产业作为工业设计的重点发展领域，培育一批具有国际国内领先水平的工业设计中心。根据全国产业结构发展规划，分领域、分专业推进工业设计中心建设，着重发展与产业结构关联度高、基础优势明显的设计中心[2]。
3）构建创意产业园。采用集聚设计创意企业、提升设计创意环境的方式，建设产品研发设计、家具设计、工业陶瓷设计、展示设计直至传统手工艺设计等为发展重点的工业设计产业发展集聚区，创建技术先进、竞争力强的产业聚集园区。
4）构建工业设计品牌建设工程体系。品牌工程建设的目标是明确企业的品牌战略和品牌结构，梳理组织与品牌的关系，强化品牌对企业发展战略的支撑作用；提炼品牌的核心价值，明确品牌的定位、品牌内涵和品牌口号；进行品牌工程建设的系统规划，为后续品牌建设工作提供行动指南[3]。通过系统的品牌建设工程，提高企业核心竞争力、提高产品附加值。努力培育一批具有市场竞争力和区域特色的产业和产品。
5）构建合理有效的设计创新管理机制。重视设计创新知识产权保护，培育自主知识产权，健康发展专利事业并给予资金扶持。嘉奖对经济与社会生活发展有关键性推动意义的设计，严惩一切剽窃行为。有计划、有步骤地每年组织实施一批市场前景好、技术含量高、具有自主知识产权的新产品、新技术等工业设计创新项目，使优势产业达到国际国内先进水平，主导产业实现产品的升级换代。
2从区域整合发展角度看工业设计创新平台构建
2.1区域整合的含义与作用
从系统论角度来看，区域整合是指两个或两个以上区域的人口、资源、环境、经济与社会等子系统，在物质、信息和能量的流通与交换过程中，通过相互作用、相互影响、相互依赖和相互制约而组成的具有一定结构和功能特点的复合系统[4]。区域整合是相互毗邻的地区之间彼此长期联系，尤其是在经济发展上的联系。区域整合的过程也是一个资源共享与融合的过程，目标是实现区域经济、社会与生态的整合。通过区域整合，可以加强区域协调与合作，加速区域之间的物质、能量和信息传输，提高区域整体竞争力。区域整合发展是区域发展演化的结果，经济全球化使各国、各地区经济相互联系、相互依赖，因此，区域经济、社会和生态等领域整合发展，参与更大范围的地域分工成为必然趋势，是发挥城市与区域最佳效率的重要机制。
区域相互作用，有的是有序的，有的是无序的；有正效应，也有负效应。区域相互作用的有序关系可以加强区域合作系统内部各区域、各要素间的相互沟通和联系，保持系统内部各种信息渠道的畅通，有利于互相协调、互相学习、互相促进、互相竞争，增强区域整合发展系统的内部活力，最终实现区域和谐发展的目的。而区域相互作用的无序关系造成区域间过度回流、产业同构、恶性竞争、生活成本上升等，产生区域相互作用的负效应，阻碍区域可持续发展。通过区域整合，消除区域相互作用的负效应，使区域间的无序关系向有序关系发展，达到区域整合和谐发展的目标。
2.2工业设计创新平台和谐构建促进区域经济的发展
通过区域整合，可以加强不同区域内部工业设计创新平台建设的相互联系和沟通，有助于此平台建设的相互促进与协调，如北京、深圳、长江三角洲地区等发达地区工业设计发展较快，高新技术产业和创意产业壮大，有助于建设适应现代设计教育、产业结构、人才培养、技术发展、行业需求的工业设计创新平台。发达地区工业设计创新平台的和谐构建可以带动周边地区及不发达地区工业设计的发展，因此，通过区域整合，有利于在全国范围内搭建工业设计创新平台。区域整合的根本动力是区域利益，如区域经济利益，区域社会利益，区域生态利益等多种利益族。利益族的核心是区域经济利益，其他社会和生态等利益是通过经济利益可以体现出来的。工业设计创新平台和谐构建，通过产业运动对不发达地区会产生更多因素渗入，区域内部因素发生变动，从而推动产业结构向高度化演变，区域经济就会进入更新发展阶段，发达地区通过对不发达地区原料、能源和劳动力资源的使用，形成新的经济增长形式，扩大经济辐射，推动经济发展，因此工业设计创新平台和谐构建促进区域经济的发展。
从发达地区现阶段的发展状况来看，科技创新和文化创意是推动产业结构调整和增长方式转变的两大战略驱动，高新技术产业和创意产业是提升区域竞争力的两大战略产业[5]。科技和文化是产业结构调整的两大驱动力。同时，高新技术产业和创意产业两大产业之间也存在着相互影响、互相促进的关系。因此在平台建设中加大对科技创新与文化创意产业的构建对于区域经济增长尤为重要。然而，与高技术产业不同的是，创意产业的灵魂是文化，提升产品或服务价值的关键要素之一是其文化内涵。文化是产品与服务增值的原动力，这一原动力突破了世界经济格局中的技术垄断，为后起区域的跨越式崛起提供了文化图强的理论依据。近一个世纪，特别是近二三十年中，创意产业发展迅速，已经成为发达国家促进经济发展的驱动力量。发达国家率先提出了创意产业的概念并付诸实践，创意产业的迅猛发展对于发达国家和地区的产业结构调整和保障就业起到了良好的促进作用，同时也满足了人们对物质和精神的个性化需求，对区域环境的改善和生活质量的提高都起到重要的推动作用。
加强工业设计创新平台构建，立足区域特点，合理建设平台构架，最终利用工业设计的创新平台，实现创意设计人才的培养，打造优势突出的文化创意产业基地和园区，从而实现区域经济结构调整和可持续发展，推动产业区域经济结构升级。此外，在平台建设中，打造自我品牌、区域品牌和民族品牌，注重文化创意产业的本土化保护。只有这样才能最终树立起民族优势品牌，提高竞争力。
参考文献
[1]陈国强.构建工业设计专业体系服务区域经济发展[J].燕山大学学报(哲社版),2011,(1):1-2.
[2]厉无畏.创意产业导论[m].上海:学林出版社,2006:36-40.
[3]顾江,朱文雁,昝胜锋.江苏文化产业竞争优势及其发展战略[J].艺术百家,2009,(4):16-20.
工业设计与结构设计关系篇4
关键词：建筑结构设计；存在问题；相关问题分析；应对措施
前言
在现阶段，我国的建筑工程工业开始获得大幅度的发展，这也使得我国的建筑工程的规模和发展也是一日千里，进而让建筑工程设计的质量和安全也是越来越受到重视，而加强对我国的建筑工程设计的研究和管理，促进我国的整体建筑行业健康发展，而达到避免因建筑结构的设计问题而导致发生建筑生产事故这是当前的建筑工程建筑结构设计的首要任务。而且我国的建筑结构设计人员应该主动的探索建筑工程的建筑结构的创新设计以及主动的总结以往的设计经验而能够做到确保建筑结构的设计质量，这对于我国的建筑业得发展是具有重要的经济效益和现实意义的。
1.结构设计的基本内容
1.1结构设计的程序
建筑物的设计包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计等。每一部分的设计都应围绕设计的四个基本要求：即功能要求、美观要求、经济要求和环保要求。建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础，结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分，要包括以下四个过程：方案设计结构分析构件设计绘施工图。
1.2建筑物结构设计的要求
为保证建筑结构的可靠度达到设计要求，在设计中，必须遵循以下要求：
（1）计算内容：结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算，如直接承受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算。
（2）结构上多种作用效应同时发生时，应通过结构分析分别求出每一种作用下的效应后，考虑其可能的最不利组合。
（3）抗震设计：我国的抗震设防烈度为6至9度，建筑结构根据所在地区的烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。对应不同的抗震等级，有不同的计算和构造要求。
2.建筑结构设计中存在的问题
2.1建筑结构设计图纸过于简单
实践研究结果证实，完善且合理的建筑结构设计图纸需要将建筑结构设计过程中的每一个细节问题充分且详尽的阐述出来。但，在现阶段的建筑结构设计过程当中，大量设计环节还是不够规范，所采取的图集不够标准，设计图纸当中对于地上、地下结构标高、层高、梁柱编号等关键信息未能够明确标识出来，最终使得整个建筑施工现场作业随意与混乱，影响项目质量。
2.2建筑基础选型不够合理
建筑基础选型是关系到建筑安全性、实用性、科学性、合理性的关键工作之一。在当前，部分建筑项目，特别是高层建筑项目在基础选型方面不够科学，地基承载力存在一定的缺失，无法与建筑项目的变形要求相契合。同时，不合理的建筑基础选型会导致建筑项目所选地质对于不均匀沉降能力的调节不够有效，严重时导致建筑项目的安全系数较低，质量水平较低，甚至会导致建筑项目的使用寿命受到极为不良的影响。
2.3地下室外墙设计不够科学
地下室外墙设计在建筑结构设计中占据着极为关键的地位。同时，地下室外墙设计也是最容易出现问题的部分。由于地下室外墙设计质量直接关系到地下室外墙对建筑项目的承载能力，因此在设计方面有着极为严格的要求。然而，这一问题并没有充分引起工作人员的关注，施工过程当中对于地下水位的高低、地下层数、以及地上负载因素的考量不够充分，不但降低了建筑项目的安全系数，同时也使得建筑质量大打折扣。
2.4过分关注结构设计中的低含钢率
建筑行业的持续发展使得从事建筑材料的相关企业越来越多。部分建筑商为了自身经济效益的提升，而往往通过降低成本的方式来提高收益。因此，在建筑结构设计对建筑材料进行选取的过程中，盲目的追求建筑材料的低含钢量特征，而在结构设计中大做文章。在建筑结构设计材料选择方面存在的问题最终会导致施工安全性显著降低，最终影响各方利益。
3.建筑结构设计应对措施
3.1合理选择结构方案
建筑结构设计的目的是力求设计方案经济、合理、适用，概念设计必须选择一个经济合理的结构方案，即要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应该明确总体布置、抗震节点分析、应力等方面。同一结构单元不宜混用不同结构体系，力求平面和竖向规则。总之，必须对建筑师设计要求、结构特点、材料供应、施工条件等情况进行综合分析，并与施工、业主等方面充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时还应进行多方案比较，择优选用。
3.2选用恰当的计算简图
计算简图是进行结构设计的基础，如果计算简图选用不当会导致结构安全事故的发生，因此，选择恰当的计算简图是保证结构安全的重要条件，设计师要从实际出发选择合理的计算简图，并且计算简图还应有相应的构造措施来保证。此外，设计师还要注意到在实际结构的节点不可能是纯粹的钢结或铰结点，但是在计算简图的误差应在设计允许范围之内。
3.3正确分析计算结果
在结构设计中普遍采用计算机技术，但是由于软件种类的繁多，而且不同的软件也是存在着很大的差异性，这样就会往往导致计算结果的不相同。因此，设计师要对程序的适用范围、技术条件等全面了解。由于软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因此，设计师要充分认识到计算参数的重要性，要凭着自己过硬的专业知识、丰富的经验，在拿到电算结果时应认真分析，要正确地输入合理的计算参数，慎重校核，作出合理判断。随着各项建筑理论的日益丰富，发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。推广结构设计思想是一种有效的办法，建筑结构设计也必然会成为今后结构设计的主流思想，这就让我们来共同学习、发展它，为结构设计的发展作出应有的贡献。
4.结束语
总之，结构设计是建筑工程的重要组成部分，是建筑安全应用的基础。因此，设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其他专业来进行设计。在工作中应事无巨细，善于反思和总结工作中的经验和教训。只有这样才能做好建筑结构设计，促进建筑工程质量的不断提高。
参考文献
工业设计与结构设计关系篇5
关键词：土木工程；道桥方向；课程体系；实际工程；整合优化
中图分类号：tU-4文献标志码：a文章编号：
10052909（2015）04008103
1996年国家教委进行改革，把建筑工程、桥梁与隧道工程、岩土工程、道路与铁路工程4个专业合并成为一个大专业，称为“土木工程专业”。一般高校在土木工程专业上设置建筑工程和道桥两个方向。如何保证学生在学习了大量为拓宽就业口径而设置的专业基础课程后，还能保质保量完成主攻方向的专业课程，既对大土木“通”又对小方向“精”，是许多高校力争解决的一个难题。如何根据学校的人才培养目标并结合社会需求制定适合的课程体系，是高校在制定专业教学计划时需解决的另一个难题。土木工程专业平台课程的拓宽是可能的，但拓宽的方向和步伐需考虑国内目前
的情况，取决于社会需求的迫切感和校内条件的创造[1]。土木工程专业道桥方向的实践性极强，与实际应用联系紧密，然而多数院校仍然沿用传统的教学手段和方法，偏重理论轻实践，不利于学生对知识的理解和应用。
文章立足于面向实际工程的课程体系建设思想，以道桥工程课程体系作为对象，着力于研究实际工程与课程体系的有机结合；对毕业设计、课程设计等实践环节进行统一规划，力争提高学生的实践能力和创新能力，以期培养适应社会需求的高素质应用型专业人才。
一、道桥工程课程体系设置情况
不同高校相同专业课程设置略有不同，不同教学目标下的课程教学内容也有一定差异。华中科技大学武昌分校土木工程专业下的道桥专业课程体系包含8门课程，即桥梁工程、预应力混凝土桥梁结构、桥梁施工、桥梁电算、路基路面工程、道路CaD、道路施工和道路勘测设计。8门课程之间联系紧密，均属于知识链上不可缺少的组成部分。
课程体系实践环节包含桥梁工程课程设计、道路勘测设计课程设计、路基路面工程课程设计以及桥梁方向毕业设计、道路方向毕业设计。
二、道桥工程课程体系改革措施
文章列举部分主干课程的改革措施，研究其与土木工程专业其他方向课程及专业基础课程的相互关联和渗透关系。
（一）桥梁工程、预应力混凝土桥梁结构课程改革措施
1.桥梁工程、预应力混凝土桥梁结构课程特点
桥梁工程作为土木工程专业道路桥梁方向的一门专业必修课程，在教学中占有非常重要的地位。桥梁工程是预应力混凝土桥梁结构、桥梁施工、桥梁电算等课程的基础，具有知识点多、教学难度大的特点[2]；还需兼顾由于大土木平台课未顾及到的相关桥梁知识点，如桥梁设计荷载等课程本身需要在知识点设置上结合工程实际来安排；还需要考虑与混凝土结构设计原理及力学等专业基础课程相关知识点的回顾、搭接和深化。
对于预应力混凝土桥梁结构，一方面，随着人们对大跨度桥梁的追求，预应力的应用越来越普及，课程内容就显得十分重要；另一方面，该课程有其独立的知识体系，然而在其知识构成里，部分内容与混凝土结构设计原理（基础专业课程）重复，课程安排上与桥梁工程产生矛盾：预应力混凝土桥梁结构应在桥梁工程之后开设，桥梁工程课程设计却需要预应力
混凝土桥梁结构的知识才能完成，而学生进行课程设计时，预应力混凝土桥梁结构可能由于受到教学学时安排限制并未开设或未学完。
因此，需要对以上课程进行系统的内容整合，在遵循科学的专业教学体系完整性和连贯性的同时，提高教学效率，减少不必要的重复，形成完善的适应社会需求的教学体系。
2.教学内容改革措施
为提高教学效率，在有限的课堂教学课时内教授更多的专业知识，避免出现多门课程教学内容的交叉和重复，学校在新版人才培养计划中，将预应力混凝土桥梁结构并入桥梁工程，课时由“56+32”并为72学时，使其在教学内容和学时分布上更合理，不同课程分工明确，形成稳定的教学体系。
同时，对桥梁工程的教学内容进行整合优化，增加课内实践环节，如在简支梁桥相关内容介绍完后，增加简支梁桥施工图识图环节，为学生提供工程实际案例的施工图纸或标准图集，使其能够看懂图纸，提高识图能力，并了解施工图的规范布局和制图标准；在连续梁桥理论知识讲解完后，增加连续梁施工图识图环节，向学生展示不同施工方法下的连续梁桥施工图纸，使其熟悉不同施工方法下的连续梁钢筋构造的区别，通过识图的训练提高实践能力，增加实践经验，以适应现代社会对应用型人才的需求。
3.教学方法改革措施
在教学方法和手段上，改变传统教学模式，突出实践性，通过引入实际工程案例教学、事故案例教学、多媒体教学、课堂教学+现场教学等丰富的教学手段，使专业知识立体化呈现给学生。
为增强学生工程意识、提高学生工程实践能力，在新构建的教学体系中加大实践教学的比重，以提高学生综合实践能力，使应用型人才培养真正实现知识结构、实践能力和综合素质的协调发展[3]。除认识实习、生产实习、毕业设计等实践环节外，为增强学生实践能力，在理论知识的讲授过程中，穿行课堂外教学，例如结合学校“卓越土木工程师实践教学基地”的桥梁结构实体模型进行现场讲解，结合施工图纸让学生了解连续梁桥采用悬臂施工法的构造和配筋特点、熟悉预应力材料及设备等，甚至让学生亲自体验绑扎钢筋、浇筑混凝土等，
有如亲临施工现场，有助于其对理论知识的理解。
当前一些部级、省级及高校组织举办的结构模型竞赛活动对专业课教学有促进作用，可以作为桥梁工程教学中一种开放的实践环节[4]。学校每年定期举办结构模型设计竞赛，并多次组织学生参加省级、中南地区结构设计竞赛。在2015年举办的“中辰杯”中南地区第四届大学生结构设计竞赛中，由学生独立设计计算并制作的桥梁结构模型承受住了荷载考验，获得二等奖。类似的活动对学生的学习积极性和实践能力的提高有促进作用，对教师的实践教学水平的提高亦有促进作用。
（二）路基路面工程课程改革措施
路基路面工程是土木工程专业路桥方向的一门专业必修课。设有理论教学、实验和上机三大环节，特点是知识点繁杂、难度大，与前期多门专业基础课联系紧密，同时对后期的施工课程有重要影响。
对于该课程的教学改革，除了对理论教学环节进行知识点梳理以外，重点对实验环节进行改革，以实验室为基地，加强实验大纲要求中的基础实验部分教学，并通过增加新型演示性实验内容，丰富学生的工程实践观。研究该课程的考试环节，建立适应课程需要的新型考试形式。
该课程理论教学与实践教学相结合，尤其重视学生工程实践能力和创新能力的培养。大多数院校将教学内容体系分为理论教学与实践教学两部分，制作可视化操作模型，并辅之以图片、视频等教学手段，在有限的课时中尽可能地增加课堂教学的信息量，提高学生学习兴趣，让其有一定的感性认识[5]。然而看似立体的图片和视频展示，却不能完全达到路基路面实体结构带给学生的视觉冲击。为此，学校在土木工程专业“专业综合改革试点”项目下的“卓越土木工程师实践教学基地”建设时，特开辟路基路面工程专区，设置一批与施工现场高度一致的路基路面模型和材料设备，提供给学生参观学习。
（三）桥梁施工、道路施工和桥梁电算、道路CaD课程改革措施
这些课程分别为以施工企业和设计企业为就业去向的学生设置，致力于提高其专业核心能力中的“设计基本能力”和“施工基本能力”。前者偏重施工，仅靠课堂上的理论教学不足以满足学生对施工知识的学习要求，需进行教学方法、手段上的改进。施工类课程在教学内容上以工程实例和施工图纸为载体，理论知识由实际案例引出，加强学生识图能力培养的同时，让其积累工程经验，提高就业竞争力。后者以纬地、桥梁博士和miDaS等市场上常用的设计软件为工具，以建成的各类型道路、桥梁实际设计案例为向导，使学生具备常规道桥设计软件应用能力。
（四）课程设计、毕业设计改革措施
本科毕业设计是本科教学计划的重要组成部分，然而由于种种原因，这一教学环节仅流于形式，毕业设计质量急剧下滑，学生未能通过毕业设计真正提高实践能力，严重影响了人才培养的质量[6]。
为解决这一共性问题，利用学校所在城市拥有多家大型设计、施工企业这一有利条件，将企业的实际工程引入设计环节，真题真做，突出面向工程实际的主旨。
同时，本环节还致力于使课程设计与毕业设计形成由浅入深、循序渐进的关联体，改变原来实践环节独立分离的局面。以桥梁方向为例，课程设计、毕业设计按“钢筋混凝土结构―预应力混凝土结构”或“简支体系―连续体系”两种方案进行关联性规划。
另外，学生在毕业设计期间还要忙于考研或就业实习等工作，难以专心做设计。若能将课程设计作为毕业设计的演练，按毕业设计的深度来要求课程设计，则学生在进行毕业设计时，由于对设计内容已十分熟悉，论文质量上有所保障，不至于因时间不足而降低标准。
为提供更好的毕业设计指导，2013年初，学校已建成功能全面的土木工程专业毕业设计网站，涵盖结构工程、道路工程、桥梁工程三方向。网站内容包括相关专业技术规范、设计指导书、优秀范例等，并设置互动师生平台、网上答疑等功能。该网站已用于学校近两届学生的毕业设计，符合毕业阶段学生的学习特点，效果良好。
三、结语
通过一系列的整合优化措施，优化教学内容和教学手段，建立面向工程实际的道桥课程体系，使其与社会需求和就业趋势挂钩；优化实践环节，在实践中加强理论基础教学，围绕土木工程专业的核心能力中的“设计基本能力”和“施工基本能力”，提高学生的实践和创新能力；优化专业结构、加强专业内涵建设、创新人才培养模式、提升人才培养水平，一方面顺应国家“大土木”的方针和“卓越工程师”培养计划，另一方面培养和锻炼专业教师队伍，提高其专业素养，适应高校对“双师型”人才的需求。参考文献：
[1]陈以一.需要与可能：土木工程专业平台课程的宽度[J].高等工程教育研究，2002（2）：19-22.
[2]汪时机，李贤，蒋运忠.《桥梁工程》课程教学存在的问题与对策[J].西南师范大学学报：自然科学版，2010，35（2）：273-276.
[3]金生吉，白泉，徐金花，鲍文博.地方院校土木工程专业实践教学培养方案改革与实践[J].高等建筑教育，2013，22（2）：109-113.
[4]林春姣.浅谈桥梁结构模型竞赛对桥梁工程教学的促进[J].广西大学学报：自然科学版，2006（31）：34-35.
工业设计与结构设计关系篇6
关键词：高职；工业设计；工科类人才培养模式；教学体系；市场需求
中图分类号：G712文献标识码：a文章编号：1672-5727（2012）11-0047-02
随着全球化经济的发展，现代企业间的竞争不仅只是表现在价格和质量上的竞争，更主要地体现在工业设计上的角逐。美国、意大利、德国、日本等世界先进工业国家由于重视工业设计，极大地推动了工业与经济的发展，提高了社会物质文化生活水平。在我国，工业设计引入较晚，与发达国家有较大的差距，长期以来我国的产品在世界上一直处于“一等质量、二等设计、三等价格”的局面，设计教育的水平和设计师的素质都远远不能满足国家经济发展的需求，加强和完善工业设计迫在眉睫。高职教育层次的工业设计教育主要是培养满足社会发展需要的高素质技能型设计人才。因此，工业设计高职人才培养必须以就业和市场为导向，培养学生的职业能力，把握高职教育的教学目标，深化教学改革，进行科学的课程设置和教学内容取舍，加强管理，形成特色，以培养出满足市场需求的专业型人才。
湖南铁路科技职业技术学院是教育部高职高专人才培养工作水平评估优秀高校，现设有机械工程系、机车车辆系、运输管理系、电子电气系、信息技术系、经济管理系、人文科学系7个系，思想政治课、体育课2个教学部，3大特色专业岗位群、17个专业、26个专门化方向，全日制在校生8000余人（含中职生）。机械工程系工业设计专业是学院重点建设的特色专业，为了依托机械制造产业发展，伴随株洲职教园的建立，使人才培养模式及与之相适应的教学体系满足市场对人才的需求，我们进行了深入探讨与尝试，认为应依托行业特色，凸显工业设计专业高职学生的职业能力，构建以能力为基础的项目订单任务式教学的课程体系，加强师资队伍建设，走产工学结合、校企合作的发展道路。
明确工科高职工业设计人才的培养目标
我国工业设计各岗位的人才包括高层设计管理人员、策划人员、研发设计人员（高级设计师、设计师）、助理设计人员（二次设计人员、绘图员和市场调研员）、技术人员（产品模型或样机制作人员）等，而助理设计人员和技术人员是高职教育的基本培养目标。
众多高校开办的工业设计专业多侧重产品的艺术设计、外观设计或造型设计，而市场上更需要机械工科类工业设计人才，即既能够熟练应用Rhino、3dsmax等软件进行产品外观造型设计，又能熟练掌握CaD、pro/e软件进行产品结构设计，同时懂得如何方便开模、加工制造的现代工业产品设计技术人才（很多优秀工业设计作品往往因为无法加工实现或者开模加工成本太高而成了“概念设计”）。基于机械制造业聚集的长株潭和珠三角地区对小型机电产品、家电产品、列车内饰设计的工业设计人才的需求，充分分析了工业设计人才的结构层次，并结合市场对工业设计人才的需求与我院办学特色，我们将工业设计专业的培养目标确定为：与我国社会主义现代化建设要求相适应，德、智、体、美全面发展，具有综合职业能力，能在小型电器产品行业与企事业单位的设计部门从事家电产品设计和各类产品的创意与制作，具有造型设计、结构设计、人机工程、视觉传达设计等方面的知识和能力，在产品设计方面，具有较强的创新设计意识和审美能力，掌握产品造型与结构设计应用软件，具有产品结构造型能力，在生产、服务一线工作的高素质技能型人才。
探索工学结合、校企合作人才培养模式
我院工业设计专业在教学中力求搭建“专业+设计项目订单+设计工作室+企业指导”式的工学结合、校企合作的人才培养模式，凸显高职学生的职业能力，构建以能力为基础的项目订单任务教学的课程体系，融入企业文化意识教育，始终坚持产、学、研结合的办学机制，根据相关行（企）业的现实需要和发展趋势，合理设置、灵活调整专业结构和课程体系，开发市场化的工科高职工业设计专业（机械类）的新型人才培养方式。
依据市场对工业设计人才的知识结构和职业能力需求进行专业课程开发根据对国内外的调研，市场上对工业设计人才职业技能的需求重点有以下几个方面：创造性地解决问题与良好的沟通能力、草图表现能力、对产品从设计制造到走向市场的全过程熟知能力、计算机辅助软件设计能力、团队合作精神与工作经验。而我院工科类高职教育的本质就是适应职业岗位群的职业能力教育。所以，教学体系的研究应该紧紧围绕如何培养这些职业能力进行。针对工科工业设计高职人才的职业能力，应实行综合化的模块式教学（即将相互关联的课程组合成若干教学模块，以利于相近课程的融合），可将其分为如下几类：（1）工业设计基础类课程模块。讲授视觉思维与要素的基本理论，分析工业设计的基本形式法则和构成、装饰、风格等视觉语言表现及在设计中的应用等。为此设置了《工业设计理论》、《视觉传达设计与计算机辅助图形设计》课程。（2）工业设计材料类课程模块。讲授工业设计材料学的基本常识及各种材料的基本性能，材料与视觉形态、结构、功能的关系，材料的热处理、加工制造技术等。为此设置了《机械制造基础》课程，并开设了相关讲座。（3）工业设计表现类课程模块。讲授制图的基本原理、规范与方法，各种材料的设计效果表现技法与效果图的绘制方法等。为此设置了《机械制图与计算机绘图》、《素描与色彩》课程，删除了申报专业之初设置的《逆向工程》课程，增加了基于工作过程系统化的计算机辅助工业设计（Rhino+3dsmax+pro/e），进行产品结构与模型制作，且进行pro/e软件考证。（4）工业设计方法与创意类课程模块。讲授工业设计方法的主要理论，设计元素、程序、调研、实验方法及设计评价的基本方法，经典设计作品创意案例分析等。为此设置了《产品设计程序、方法及效果图实训》课程，并开设了相关学术讲座。（5）机械加工与制造类课程模块。讲授机械加工与制造，掌握产品设计与实现结合技法，促进设计理念向真实产品转化。为此设置了《机械制造技术与机电设备控制》和《塑性成型工艺与模具设计》课程。（6）工业设计管理与实务类课程模块。讲授设计管理的基本理论及典型案例，设计市场开发、设计品牌战略和设计批评，设计事务所的有关业务知识，设计市场与消费观念及相关法律知识等。为此，开设了企业专家讲座，并开展了设计调研与实习。此外，还针对市场对人才综合能力的结构需求，整合课程结构与功能，开展基于工作过程系统化的课程改革，进行职业素质和技能训练，同时，加强学生机械加工与模具成型能力的培养，促使设计理念向真实产品转化。
改变传统教学环境，建立“设计工作室”，提升学生实训技能，丰富设计经验我院为确保学生实训教学环节的落实，更好地开展工学结合，在校内建立了“纯隆工业设计工作室”等实训基地。其中，纯隆工业设计工作室（校企合作建立）始建于2009年，下设素描设计实训室、色彩设计实训室、计算机数字化设计中心、产品模具设计与制造分析中心、模型手工制作与快速成型中心、经典设计作品展厅等。除了承担专业课程的实践教学外，还有针对性地承接各种设计业务，并将其穿插在教学体系中，摆脱过多的虚拟设计，体现以能力为本位的教学特色，大大提升了学生的兴趣和技能。教学在工作室中开展，力争创造与企业或事业单位设计部门相同的工作环境，提前锤炼学生的设计经验，凸显学生适应市场需求的职业能力。同时，依托株洲职教园的建设与学校的大力支持，计划在2～3年内投入注册资金建成工业设计校办企业。
进一步加强合作企业群的建设，接受“设计项目订单”，开展项目任务式教学为了更好地提升学生的工业设计综合能力，我院与多家企业有合作式订单业务（如广铁集团、南车时代株洲电力机车有限公司、广东纯隆实业有限公司、上海艾汐设计咨询、佛山市南海坚尔电器有限公司等），已经完成列车座椅设计2项，列车内部装饰设计4项，并设计完成投产电磁茶炉外观与结构设计8项，承接4项家用电扇产品设计项目以及20余项平面设计任务，年均企业横向项目进账金额20余万元人民币，并与企业达成了长期合作意向。在订单任务式教学中，利用学生团队设计出各项目方案（项目任务式教学的成果），由企业挑选、定案，并由企业生产推向市场。同时，设立了工业设计奖励基金（由合作企业群出资），奖励优秀作品学生设计团队。今后将继续开辟一定数量的合作企业群，接受工业设计项目订单，力争每位学生在校期间能够完成3～5项企业工业设计项目。
加强校企合作，建立企业设计师对工作室进行“企业指导”的长效机制结合工业设计能力培养与师资队伍建设，我院与合作企业构建了设计师进课堂教学的长效机制，除了每学期的现场专家讲座外，还聘请专业设计师进入课堂给学生讲授一门专业课程（“百名技师进课堂”项目），讲解最新设计作品的剖析与任务教学，介绍产品由设计到面市的全部过程，以拓宽学生的视野，丰富学生的现场作业经验，全方位提升学生的实际技能。此外，还定期开展学生赴企业进行项目设计、顶岗实习等校企互动，强化学生的现场实践技能，结合项目“订单式”的培养人才要求，广泛参加国内外工业设计竞赛、机械（结构）设计大赛，提升专业形象与品牌地位，进而提升工业设计专业学生的综合职业能力。
紧密围绕市场需求培养人才，融入企业文化教育，坚持产学研结合的办学机制国务院的《关于大力发展职业教育的决定》第十条明确提出要“大力推行工学结合、校企合作的培养模式”，并规定高职院校学生在企业实习实训时间不得少于半年。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》再次提出要“以服务为宗旨，以就业为导向，推进教育教学改革。实行工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式”。因此，工学结合教育将是今后实施教育教学改革的必然方向。高职院校学生职业意识培养的最基本途径就是走出校园，到企业中去，与企业生产、建设、管理、服务的实际相结合，实施工学结合教育模式。工学结合能使学生接触到企业第一线的真实情况，能感受到企业的文化氛围，使学生获得对企业文化的感性认识。通过这个渠道，既能提高学生的综合职业能力，又能对学生进行人文教育，有利于增强高职学生对职业岗位的适应能力。在实施工学结合教育模式的过程中，还需要不断努力探索，比如，发展更多的合作企业、开展合作项目研究将是下一步的重要工作；如何使学生在设计项目中充分发挥创意思维；纯隆工业设计工作室作为商业化设计公司如何进一步运作，更好地利用它接受学生顶岗实习；如何拓展校企合作的途径，开展更广泛的校企合作教育等等，都需要认真研究，勇于探索与实践。
加强师资队伍建设，有效提升人才培养质量
工业设计高职教育市场化学习的理念，应包括以教师为中心的职业教育思想。首先，在引进教师方面，应确立能力强的教师是市场化工业设计办学主体的观念，真正做到“不拘一格降人才”，重视教师的成长，为教师创造开展各项学术交流活动的条件。其次，教师本身必须进一步了解和钻研工业设计高职教育人才培养的模式、特征和前景，提高对高等工业设计职业教育的认识，增强责任感，自觉地在实践中学习，全面发展自己，更好地胜任教学工作。学校可以吸引国内外优秀的艺术设计人才加入到高等艺术设计职业教育的队伍中来；加强对现有教师队伍的再培养，为青年教师定方向、定目标、定措施，并根据教师的发展状况及时加以调整，使之成为工业设计职业教育的主力军。外聘教师是工业设计高职教育不可缺少的师资队伍的组成部分，也是缓解“双师型”教师数量不足的有效方法之一，应加强兼职教师的管理，建立外聘教师信息网，保持兼职教师的相对稳定性，以有利于教学质量的提高。
参考文献：
[1]姜大源.职业教育学研究新论[m].北京：教育科学出版社，2007.
[2]马树超.强化市场导向意识，推进职业教育发展——德国“学习领域”改革的启示[J].中国职业技术教育，2002（10）：6-7.
[3]林晓亮.构建以职业岗位能力要求为主线的高职课程体系[J].职业技术教育，2006，27（29）：47-49.
[4]桂元龙.关于高职高专工业设计专业教学改革的思考[J].教育与职业，2007（33）：91-92.
[5]骆沙鸣.创办设计专业大学，助推我国工业转型[J].教育与职业，2011（19）：6-7.
[6]倪江忠，王力夫.高职工业设计人才培养模式与教学体系探讨[J].职业教育研究，2007（6）：49-50.
[7]王凤基.高职院校实践教学基本建设的任务[J].职业技术教育，2008（2）：58-59.
[8]缪宁陵.国外高职人才培养模式的比较[J].职教论坛，2004（12）：62-64.
[9]余克泉，彭泽立，李洁.高职艺术设计教育“专业+项目+工作室”工学结合人才培养模式探索与实践[J].中国职业技术教育，2009（17）：39-42.
[10]卢小平，童遵龙.高职院校师资队伍现状及建设对策[J].职业技术教育，2008，29（31）：49-51.
[11]柏育红.高职教育“工学结合”模式的双师建设比较研究[J].高教探索，2008（4）：57-61.
工业设计与结构设计关系篇7
关键词：建筑结构；单向板肋梁楼盖；课程设计；改革方案
中图分类号：G642.0？摇文献标志码：a文章编号：1674-9324（2013）47-0029-02
一、引言
建筑学专业的《建筑结构》课程通常在大三年级开设，学生经过二年多的建筑设计课程的学习，基本上可以将建筑的平面、立面、剖面结合起来整体思考简单的建筑空间，也即形成了初步的建筑空间概念。这是建筑学专业学生二年多的训练结果，尽管在他们的建筑空间中，还没有明确的建筑支撑体系，即建筑结构，但整体建筑空间概念是理解和掌握建筑与结构关系，是学好《建筑结构》课程的关键[1]。《建筑结构》课程一般均安排一个混凝土单向板肋梁楼盖设计的实践教学环节，该课程设计涉及考虑塑性内力重分布的计算理论、按弹性理论方法分析内力的计算理论、受弯构件正截面承载力的计算理论、斜截面承载力的计算理论等知识点。经由单向板肋梁楼盖策划，让建筑专业学生将所掌握的基本理论知识与设计方法渗透到全面的工程设计实践，以培养学生的设计能力及创造性思维能力，将所学知识融会贯通，为今后的毕业设计和毕业后能尽快适应实际工程打下良好的基础。
二、单向板肋梁楼盖课程设计存在的不足
随着我国经济的高速发展，我国对建筑结构受力性能的研究投入推动了建筑业的革新。过去应用广泛的一些结构体系，如内框架结构体系在现在的抗震设防区已禁止使用。而目前单向板肋梁楼盖课程设计的支承体系仍为内框架体系，显然不合适[2][3]。因此，有必要改革《建筑结构》中混凝土单向板肋梁楼盖的课程设计。具体分析混凝土单向板肋梁楼盖课程设计，发现存在以下几点不足：
1.楼盖的支承体系——内框架结构不满足现行规范要求。通过震后震害调查发现，内框架结构整体性差，各部分的刚度变化不均匀，抵抗地震灾害的能力和强度较差，所以此结构形式在地震中破坏比较严重。而今《建筑结构抗震规范》（GB50011-2010）[4]（简称为抗震规范）中早就没有内框架结构体系方面的条文，说明内框架结构形式不能满足抗震设防区的要求。鉴于此，如果肋梁楼盖课程设计还继续应用内框架结构支承的楼盖，就与现行规范不符，因此必须对混凝土单向板肋梁楼盖课程设计进行改革，选择符合目前规范和工程实际的楼盖的支承体系。
2.楼盖的结构布置存在问题。在混凝土单向板肋梁楼盖的楼盖结构布置中，一般是两个方向分别布置主梁和次梁（包括与柱相联的梁），此种结构布置导致楼盖二个方向的刚度差异较大，存在结构整体性差，此种楼盖结构布置，不利于学生对整体结构概念的真正理解，会使学生理解为结构布置只应该清楚一个方向就符合要求的错误观念。
3.梁柱尺寸不满足“强柱弱梁”要求。混凝土单向板肋梁楼盖课程设计中的主梁设计，要求按弹性理论计算，并考虑内力的最不利组合。设计时假使主梁与柱线刚度比值大于4，柱对主梁的约束一般按铰支处理，主梁简化为多跨连续梁进行内力计算，此种设计假定即使简化了主梁的结构设计，但与实际工程结构的情况对比悬殊，也不符合现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计理念，使学生对正确结构概念产生偏差。
上述几点是当今单向板肋梁楼盖课程设计的不足之处，所以，合理并正确地改革楼盖课程设计，以顺应规范和结构的发展，更好地培养人才。
三、单向板肋梁楼盖课程设计的系统改革
通过上述关于目前单向板肋梁楼盖课程设计当中的问题研究，对目前该课程设计的改进势在必行，做到课程设计教学内容要与现行规范相匹配，与实际工程相结合，力求使学生从学习中有所得、有所获。
1.结构体系的选择。正因为支撑单向板肋梁楼盖的内框架结构体系不能再用，选择混凝土框架结构体系作为单向板肋梁楼盖的支撑体系是很合适的，现浇框架结构具有整体性好，平面布置灵活，整个结构具有良好的抗震性能。
2.板和次梁的设计。板和次梁的设计，仍然按照教材中的设计方法进行，板和次梁内力计算时，要考虑其端部支座（主梁）对板和次梁的转动约束，查表时应依据端部为梁的情形进行。在确定楼板厚度时应综合考虑正常选取极限状态并且和另外专业工种配套管线的条件。尤其要仔细，较小的板厚无法满足工程中普遍的在板内预埋电管的施工方式。但是教材中单向板肋梁楼盖设计例题的板厚通常按80mm考虑，建议适当加大[5]。关于板，挑选1m视为计算单元，计算简图依旧是多跨连续梁，按斟酌塑性内力重分散查表计算板的内力；次梁计算单元的宽度取次梁左、右（或上、下）各二分之一次梁间距，计算简图同样为多跨连续梁，按斟酌塑性内力重分散查表计算次梁承受的现在弯矩和剪力。在目前的实际工程中，分离式配筋因施工困难度小，这种配筋方式的采用在工程中已受到重视。建议板和次梁的配筋设计，其上、下部钢筋应避开用弯起钢筋的配筋形式，达到和以后的工作实践相一致。
3.主梁的设计。主梁计算单元的选取方法不变，内力计算仍然按照弹性理论进行，但计算简图不能将主梁简化为多跨连续梁，原则上为框架结构。建议按照分层法计算主梁的内力。计算中，要考虑主梁的活荷载最无效布置，各个计算恒载、多种活载单个作用下的内力。最后依照显示得出的结果，画主梁的弯矩、剪力包络图，作为配筋计算的根据。关于主梁配筋计算时，一般情况不可使用弯起钢筋，主梁斜截面抗剪由箍筋承担。这种配筋形式，主梁的抵抗弯矩图形状是：主梁下部通常为通长筋，其各正截面抵抗的弯矩没变化，主梁下部的抵抗弯矩图成矩形；主梁上部钢筋少数通长，一些钢筋绘制主梁的弯矩包络图在距离柱特定位置处截断，主梁上部所能承受的弯矩图为阶梯形。
4.结构设计软件的应用。考虑到结构设计软件已成为设计院设计工作的重要工具，当单向板肋梁楼盖课程设计时期，培训教师需从国内设计院运用频繁的结构设计软件如pKpm、探索者等着手。学生不仅会手算，还要懂得运用软件实施结构设计项目，明白软件中各类参数的物理意义。
四、结论
混凝土单向板肋梁楼盖课程设计作为《建筑结构》实践性教学中至关重要的一环，必须针对其存在的问题进行改革。只有进行改革，才能保证课程设计的质量，让学生通过楼盖课程设计，更好地理解结构概念，真正做到融会贯通。
参考文献：
[1]刘雁.建筑学专业“建筑结构”课程的教学思考[J].高等建筑教育，2011，（04）.
[2]混凝土结构[m].第4版.北京：中国建筑工业出版社，2008.
[3]蓝宗建等.混凝土结构与砌体结构（第3版）[Z].南京：东南大学出版社，2011.
工业设计与结构设计关系篇8
关键词：建筑企业安全生产技术创新
中图分类号：tS958文献标识码：a
房屋的安全结构设计是所有安全结构设计师在设计过程中所必然面临的一个问题。在进行房屋设计的过程中，设计师在对建筑设计的表达需求和结构设计安全间关系把握与否，对最终建筑设计效果表达和安全意义等方面都具有重要影响。本文结合自己的工程设计实践，简述了当代建筑师的设计思维对结构设计安全所提出来的挑战，并且，通过一个结构设计师对当今建筑设计潮流的感悟与认识，提出了保障结构设计安全所必须坚持的基本原则，主要针对建筑设计过程中需求表达和房屋结构设计安全间的关系问题及解决方式进行了探讨。
关键词：建筑设计，表达需求，结构设计的安全
引言
对建筑设计师而言，建筑设计师在进行房屋设计的过程中，如何有效把握建筑的表达需求和结构设计安全间的关系是任何建筑设计师在进行设计过程中都必然要面临的问题。在进行房屋设计的过程中，由于设计需求表达的不同，因此在进行设计时要想实现建筑设计的效果表达与设计结构安全的和谐统一，就必然要合理解决二者间的矛盾问题。
本文在研究的过程中针对建筑设计过程中表达需求和结构设计安全间的矛盾问题展开探讨，通过探讨总结出建筑设计过程中如何通过有效措施实现建筑需求表达和结构设计安全间的矛盾关系，并就设计师在建筑设计过程中提升建筑设计效果予以指导。
一、建筑的需求表达与设计结构安全的关系探析
建筑需求表达和建筑设计结构安全间，既存在一定的矛盾性，同时也存在和谐统一性。建筑需求表达使建筑设计结构的安全性很容易受到影响，但反过来说建筑需求表达如果能够在建筑设计结构安全的范围内进行，则又能够促使建筑实现更好的视觉效果和居住舒适性。
事实上，对建筑设计来说，设计结构安全与设计需求表达间的矛盾队里了关系始终贯穿于建筑设计进程中。在建筑设计过程中，结构安全问题是任何一名设计师在进行建筑设计过程中都必然要面临的问题。在进行建筑设计过程中，建筑设计师既要充分在设计过程中将住户的需求进行合理表达，同时也要兼顾到房屋设计的结构安全。因此在二者间矛盾关系处理方面就必然要进行仔细衡量，以确保在设计过程中能够实现二者间的和谐统一。所以建筑设计师在进行建筑设计过程中，其一切设计需求表达效果的实现都应该基于充分遵循设计结构安全的基础上进行。安全性也是一切设计得以有效呈现的基础。
二、建筑安全技术创新
我国的建筑业相对于发达国家而言，尚存在着许多的问题和不足，主要可以表现为三个方面的不足，即：建筑业创新建设相对落后、资源投入结构不合理以及技术装备落后的特点。虽然我国的经济发展在近年来取得了一定的成就，但是，我国建筑业的发展与现代经济的发展水平还是不相适应的。
建筑业是传统的劳动密集型产业，由于长期受我国的计划经济体制的影响，同工业企业相比，建筑业的生产方式相对落后，国家对建筑业的科技投入水平相对较低。改革开放以来，随着市场经济体制的逐步建立，国家政策的不断完善，国内许多行业加大了在技术领域的科技投入水平，取得了持续快速的发展，出现了一批具有国际竞争力的工业企业。
三、改进我国建筑安全设计的措施建议
（一）我国结构设计规范构件承载能力的安全设置水平
结构的安全性是指结构防止破坏倒塌的能力，是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要取决于结构的设计与施工水平，也与结构的正确使用（维护、检测）有关。
我国结构设计规范构件承载能力的安全设置水平与结构构件安全水平关系最大的两个因素如下。
（1）规范规定结构需要承受多大的荷载（荷载标准值）。比如同样是办公楼，我国规范规定楼板承受的活荷载是每平方米200公斤，而美、英则分别为240公斤和250公斤。
（2）规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，前
者是计算确定荷载对结构构件的作用时，将荷载标准值加以放大的一个系数，后者是计算确定结构构件固有的承载能力时，将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度，在安全系数设计方法中称为安全系数，体现了安全储备的需要；而在可靠度设计方法中称为分项系数，体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大，表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载（如结构自重）的分项系数分别为1.4和1.2，而美国分别为1.7和1.4，英国为1.6和1.4。这样根据我国规范设计办公楼时，所依据的楼层设计荷载（荷载标准值与荷载分项系数的乘积）值大约只有英美的52%（考虑人员和设施等活载）和85%（对结构自重等恒载），而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力（与材料强度分项系数有关）却要比英国、美国规范高，两者都使构件承载力的安全水平下降。不同材料、不同类型的结构在安全设置水平上与国际间的差距并不相同，比如钢结构的差距可能相对小些。
尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低，但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的，这里的主要问题在于设计墨守成规，在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新，同时，也为施工中偷工减料留有余地。
（二）大科技创新投入
一定的创新产出必然要求有一定的创新投入。在同等条件下，创新投入越大，创新产出越大，企业的创新能力往往也越强。因此，企业作为技术创新的主体，需要不断强化创新意识，加大技术创新投入力度，拓宽技术创新投入渠道，在企业内部建立一个高效、灵活、有特色的技术创新系统，不断推动企业技术进步。
创新资源投入具有多种形式，包括人力、财力、物力等多方面。建筑行业必须高度重视创新资源投入，以自身投入为主，同时充分利用外界资源，与高校、科研机构以及国内外同行业建立良好的协同创新关系，用最少的投入获得最大的创新资源，以不断增强企业的技术创新能力。
为了促进我国建筑行业的发展，需要加大我国建筑行业的科技投入，可以进一步促进我国建筑行业的技术创新能力的发展。
结语
结构设计工程师们在关注所设计的建筑结构是否安全的同时，也还是应该为结构设计技术的需求发展做一些探索。这两者不总是矛盾的，虽然在各种新结构的实践过程中或是发生了很多争议、或是走过了很多曲折的道路，但我始终认为没有结构设计师参与的所谓建筑设计理念的创新都是无源之本，从这个意义上讲，结构设计师在确定建筑设计发展方向上的作用是举足轻重的。
参考文献
[1]薛澜，林泽梁，梁正，陈玲，周源，王玺.世界战略性新兴产业的发展趋势对我国的启示[J].中国软科学.2013（05）
[2]戚ィ张明，丁刚.基于博弈理论的协同创新主体资源共享策略研究[J].中国软科学.2013（01）
工业设计与结构设计关系篇9
abstract:thefeasibilityofprojectcostisthekeytoevaluateconstructionprojects.therefore,itisnecessarytoconductthescientificprojectcostcontrolintheconstructionwholeprocess.Startingfromtheconstructionstructuredesign,thepaperanalyzedthebalancebetweenstructuredesignandprojectcostandproposedtheeffectivestrategyofoptimizedstructuredesignandreducedprojectcostwhichhasthepromotingfunctionforstandardizingtheindustryorder,improvestructuredesignlevelandeliminatetheunreasonableprojectcostphenomenon.
关键词：结构设计；工程造价；平衡关系
Keywords:structuredesign;projectcost;balancedrelation
中图分类号：tU31文献标识码：a文章编号：1006-4311（2011）12-0110-01
1建筑结构设计与工程造价的关系
1.1结构设计方案对直接投资的影响据有关数字统计，结构设计所产生的费用在建筑工程全过程的费用中所占的比重相当低，甚至不足总寿命费用的百分之一，而其在工程直接投资中产生的影响却大的惊人，最高可达75%以上。
这一数字充分的说明合理的结构设计方案是直接投资行为把握方向性的重要依据，在施工中选用什么样的建筑材料、选用什么样的基础类型施工、建筑工程的定位如何、结构形式怎样、建筑结构规范性与合理性怎样、都会在结构设计方案中体现的淋漓尽致，因此会对整个工程直接投资的技术经济分析产生根本性、决定性的影响作用。
1.2结构设计方案对经常性费用的影响除了对建筑工程项目一次性投资产生根本影响作用外，建筑结构设计的合理性还会对工程竣工后投入使用阶段经常性费用产生长期的影响。如水暖工程的正常采暖、照明系统的能源消耗、防火、防震措施的安全防护、日常清洁、保养维修费用等。这些在建筑工程使用中产生的经常费用与一次性投资费用有着密切的反比关系，结构设计方案越合理、一次性投资越饱满，其产生的经常性费用就会越低。而建筑设计人员的宗旨则是通过规范引导找到这两者关系的最佳配比，既不盲目的增加一次性投资的成本，也不过分压低造成后续经常性费用的增加，而是用动态平衡的关系致力于建筑工程全寿命费用的合理降低。
1.3结构设计质量对间接投资的影响汶川地震在造成给人们的重创后，引发了我们对建筑结构设计质量的深层次思考，即为何有的建筑在地震中完全损毁、面目全非。而有的建筑则毫发无损，仅伤及皮毛。这一事实充分的说明结构设计质量的高低会对间接投资造成根本性的影响。在笔者查阅大量资料后发现，在由工程质量引发的众多事故中，因设计水平低下、不合理、不完善而导致的事故发生率高达40%以上，排在引发工程质量事故的第一位，成为名副其实的罪魁祸首。建筑工程结构设计的不合理小则会影响正常的施工进度、引起设计变更导致投资费用增加、返工、停工等现象，大则会对工程项目造成永久的安全隐患，给国家和人民带来巨大的经济损失，造成投资的巨大浪费、工程造价的彻底增加，甚至是危害人民的生命安全。
2引入平衡机制、优化结构设计，降低工程造价
2.1运用价值工程原理优化结构设计在结构设计阶段体现控制工程造价的优越性是毋庸置疑的，因此我们可采用科学完备的价值工程体系来体现结构设计的最优化特性。价值工程是涵盖广泛、思想先进、涉及专业领域众多的一种提高产品及作业价值的有效方法，该方式以最低的成本作为实现必要功能的可靠性，并用V=F/C的关系式来体现功能与成本的科学关系。
其中V代表价值，主要指产品为企业或用户创造的经济效益，综合反映了功能与成本的互利实现过程；C则表示成本，涵盖了企业的创造成本及用户的使用成本。而F则是功能的代表，反映了产品在用户使用过程中产生的价值。由以上的公式不难看出，价值的产生来源于功能与成本，要想提高价值就必须通过以下几种方式获得：在功能不变的前提下降低成本；成本稳定的情况下提高功能；功能提高的同时成本下降；功能提高的幅度大于成本以及成本的下降幅度大于功能等。基于价值工程的这原理我们不难发现，只有真正科学的找到功能与成本的最佳契合点，在工程项目的产品开发与设计阶段毫无吝惜的推行价值工程，促进功能与成本适度结合才能使企业经济效益在降低工程造价的同时得到根本的提高。
2.2依据工程特点开发适用设计、有效平衡工程造价首先在设计实践中我们应最大程度地满足建筑内部平面、空间高度、建筑立面等使用功能及美观要求进行总体结构的选择、构件布置及材料使用。要牢固树立复杂化、不规则的结构设计并不是美观、创新的象征，把握建筑的规则结构效应才是结构设计的核心。结构传力的设计途径中我们应力求以简单、直接的设计避免多次转换结构构件的形成，从而在高度安全的同时有效的控制工程造价。当然，科学的设计离不开规范制度的制约，我们必须来源于实际的充分遵循条文规定并结合工程的实际特点做必要的设计方案调整，合理配比混凝土与钢筋的用量，从而真正实现控制工程造价的目标。地基基础的牢固直接影响到整个建筑的施工质量，而其投资成本则占结构工程总价的30%以上，因此在结构设计中我们只有本着确保安全、合理选择地基类型的原则才能适度的平衡工程造价、尽量的缩短建设工期。
2.3健全完善机制，使结构设计合理抑制工程造价的提高在实行合理的设计措施平衡工程造价的同时，我们还应努力健全完善机制，引入竞争机制对设计的成果进行考核与评价，对其方案的可行性、经济性进行彻底评估。相关管理部门应切实的加强设计市场的管理，从而杜绝无证设计、挂靠设计、越权设计等现象的发生。为了更好的稳定建筑市场，我们可通过不断的实践促进工程结构设计与建造工程总承包的融合，使孤立的两个环节形成联合承包体并在共同的经济目标、连贯设计与施工中，更好的发挥优化设计、平衡工程造价，构建建筑工程的全新发展格局。
3结论
工程结构设计与工程造价有着密不可分的关系，我们只有促进两者的平衡与有效整合、用安全、经济、科学、适用的原则设计工程结构，发挥其对工程造价的真正合理影响，才能最终使建筑工程企业降低投资成本，在安全建设的基础上利用有限的开发资源获取最大化的经济效益。
工业设计与结构设计关系篇10
关键词：teamcenter；产品生命周期管理；制造工艺管理；计算机辅助工艺规划；系统集成
引言
竞争激烈的市场环境迫使制造企业从传统的大规模生产模式转变为大规模定制模式，生产手段也逐步从机械化过渡到自动化、数字化、智能化，产品设计和工艺规划不仅需要先进的CaD及其它软件快速高效地产生图纸和文档，也需要pDm、Capp/mpm、eRp、meS等信息系统高效协同地开展各种数据的信息管理。
国内制造企业已广泛使用计算机信息系统管理产品研发及工艺规划的各种数字资源，pDm、Capp等已得到广泛的应用，但具有结构化工艺设计数据管理功能的mpm、Capp应用较少。结构化工艺规划数据管理系统是在细化工艺数据类型、强化系统集成的基础上产生的，采用结构化工艺设计系统能更好地实现数据与pDm、eRp、meS的集成，同时能提高工艺规划设计的重用效率。目前市场上支持结构化工艺设计的国外系统有Siemens的teamcentermanufacturingprocessmanagement（tCm）、DassaultSystèmes的DeLmia、ptC公司的windchillmpmLink等，国内支持结构化工艺设计的系统有清华天河t5-Capp2014、华天3D-Capp、天喻3DinteCapp等。
1teamcenter构架与功能简介
1.1teamcenter的特点与功能
teamcenter是基于一个单一的、开放的、面向服务的体系构架，是业内首个将单个软件应用转变为在Soa的基础上建立的，跨专业、跨项目阶段和计划的真正集成化的pLm解决方案，为大小制造企业平台提供可扩展性、应用丰富性以及可配置性[1]。teamcenter将各种工作流程统一在单一的产品和流程知识源内，保证了单一数据源，为并行协同工作提供保证。
teamcenterpLm针对产品研发到制造的三大模块的简要功能划分如图1所示，主要包含了pDm、mpm、eRp/meS三大部分。
teamcenter主要功能模块包含：（1）系统工程和需求管理、（2）产品组合和计划及项目管理、（3）工程过程管理、（4）物料清单管理、（5）法规符合性、（6）可持续性和环境合规性、（7）内容和文档管理、（8）配方、包装和品牌管理、（9）供应商集成管理、（10）机电一体化过程管理、（11）制造流程管理、（12）仿真过程管理、（13）维护和维修及大修、（14）报告和分析、（15）社区协同、（16）企业知识基础、（17）平台可扩展、（18）生命周期可视化。其中“制造流程管理”也称作“制造工艺管理”，是工艺数据管理的专业功能模块。
1.2teamcenter软件构架
teamcenter系统根据应用需要可采取两层构架或四层构架，采用四层构架对中文的支持、易用性比两层的较好，四层构架包括客户层（Clienttier），网络层（webtier），企业层（enterprisetier），资源层（Resourcetier），如图2所示。
teamcenter8是基于eclipse开发平台的解决方案。其中的每个应用程序（比如说myteamcenter、pSe、workflowDesigner）都是一个eclipse插件（plug-in），而整个teamcenter8实际上是改装过的eclipse，因而系统配置及定制开发较为灵活，且易于实现跨平台移植。
2企业tCm应用需求及规划
2.1mpm简介
学术上将以mpm为代表的数字化制造系统定义为：连结设计和制造之间的桥梁，它通过一系列工厂、工艺设计及管理工具，仿真产品制造的全过程，在实际产品制造之前用可视化的方式规划和优化产品的制造工艺方案[2]。
制造工艺过程管理（mpm），是一种贯穿计划、设计、制造和管理全过程的协同工作环境，旨在对生产过程中的工艺信息进行协调的统一管理。
2.2企业tCm应用的功能模块筛选及规划
teamcenter平台在企业实际应用中应遵循整体规划、分步实施的原则，pDm和mpm部分应在保证数据安全的前提下实现一体化，并与eRp/meS集成应用。某企业teamcenter应用的功能规划构架见图3。
由于tCm需要利用产品设计数据并和产品设计数据保持关联，因而在实施次序上应先实施pDm部分后实施mpm部分，或者pDm和mpm同时实施。
2.3企业产品和工艺结构树模型
teamcenter系统提供以Root为根的类层次结构，通过为类增加属性、在不同类之间建立关系，为类或者对象定义消息（message）以及处理消息的方法（method）来组织整个系统，系统中各业务对象或数据对象都是类的实例。另外它还提供菜单（menu）、菜单选项（option）以及动态类pdmDialog等来建立用户交互界面。
某企业的工艺结构树（processtree）模型如图4所示。
该模型为pppR模型，即自制产品（product）及零部件为制造目标、工艺（process）与制造目标相关联、工艺与工厂（plant）和资源（Resource，包含材料、工装工具等）相关联。
3tCm实际应用效果
3.1系统部署及用户使用体验
企业实际应用中采取了C/S构架，tCm胖客户端的安装一般不超过30min，但配套软件如nX、autocad、msoffice的安装时间较长，采用普通方式单台客户端的总安装时间一般需要2h以上，并且需要人为排除安装错误。在引进了Citrix虚拟桌面系统后，部署工作量大大下降，新增单个用户的软件环境部署由原来的2h下降到1min以内。
在操作易用性方面，tCm胖客户端的操作友好性比office、nX等工具软件要差，tCm系统内的操作鼠标点击次数较多，缺乏编辑回退功能，使用过程中经常需要在不同的功能区间切换，如工作时需要根据工作场景在“更改管理器”、“结构管理器”、“工作流查看器”、“制造工艺规划器”等功能模块中切换，如不通过培训，用户很难摸索软件如何操作。
在响应速度方面，tCm胖客户端较一般的工具软件的响应速度慢，由于网络环境和计算机硬件对运行速度有一定影响，tCm胖客户端的操作响应速度具有较大的不稳定性，如打开客户端、工艺流程编辑、调用相关程序、界面切换、可视化启动等的响应时间在不同的计算机硬件上相差较大，在一般的办公计算机、图形工作站及虚拟桌面上执行相同操作的测试耗时分布如表1所示。
对比于国产Capp，虽然部分操作不具备可比性，但整体上tCm的响应速度较慢，某企业应用tCm以来其响应速度一直受到工艺人员的指责。
tCm系统内置可视化（teamcenterVisualization）功能，可在查看器中直接查看图片（jpg、cgm等）、dwg文档、pdf文档、三维轻量化模型（jt）等，可以对支持的模型开展精确3D测量、制作基本3D剖面、pmi显示、显示3DCae结果。teamcenter8.0内置的teamcenterVisualization不完全支持查看msoffice文档，系统安装mSoffice2003并设置为默认程序时能在查看器中直接查看.doc、.xls等文件，但对只安装了msoffice2007及以上高版本msoffice程序不支持，文档管理时需在服务器上将msoffice文档转化为pdf文档以供系统内查看使用。在产品研发项目管理过程中，纳入项目的工艺人员能直接利用系统可视化工具查看产品图纸，但未纳入项目的工艺人员无权查看。
teamcenterVisualization内置注释功能，可以在文档工作流程中对pdf、cgm等文档批注，但当文件的页数较多时，编制者不能定位批注的具置。
3.2与其它系统的数据集成
企业级应用根据实际需要与eRp开展数据集成，集成的数据主要有工艺资源（工装、工具、原辅材料）、工艺明细表（pBom），工艺资源的集成较易实现，pBom的集成难度较大，由于企业应用中在eRp中的工艺集合规则和tCm中的工艺集合规则不一致导致变更的后的逻辑关系不易处理，因而pBom变更后的集成暂未实现。
3.3非结构化工艺设计的实用性
非机构化工艺设计以文件管理为中心，在tCm中的应用操作较为简单，包含工艺文件（如指导书、工艺卡片、工装图纸）的文档管理、变更管理、审核流程（签字流程）管理、编码管理、权限管理、资源分类管理等。
某企业实施tCm后，已实现50多种工艺文件的管理，实现了二维和三维工装的数据管理，实现了tCm和相关办公编辑软件（word、excel）、CaD软件（autocad、nX）的集成。
其中工艺文件和二维工装图纸的管理在tCm中实现编码的半自动化，即申请编号借助系统辅助生成，但文档内部的编号和系统辅助生成的编号需要人工控制，未实现自动化，实际应用中出现过文档内部和系统中的编号不一致的情况。tCm中的审核流程支持串行流程和并行流程。nX三维工装设计已实现编号和其它属性传递的自动化，标准化程度较高。
非机构化工艺设计在企业内部有较强的适用性，由于基本不需要改变原来的工艺设计方式和习惯，因而能被广大工艺人员所接受。
3.4结构化工艺设计的实用性
结构化工艺设计需要较完善的工艺资源库（工装、工具、设备、原辅材料）、规范的设计数据管理（如Bom结构及物料编码的准确性和规范性、相关设计数据对工艺人员开放权限）、规范的工艺知识及分类管理、规范的工艺设计流程管理，结构化工艺设计才能顺利开展并发挥效率。
某企业实施tCm后，结构化工艺设计功能已通过验收，但实际应用中由于种种原因导致结构化工艺设计一直处于试验演练阶段，比较突出的原因有企业应用中相关数据的不规范性导致在开展新产品设计时teamcenter系统内不能及时获取完整的Bom结构和工艺资源信息、企业的工艺资源及其它工艺数据管理规范性的不完善、结构化工艺设计在tCm中操作复杂、材料消耗定额的应用操作易用性较差。
理论上结构化工艺设计能提高工艺设计的重用率、增加各系统间的数据集成性、减少重复工艺设计工作、缩短新产品的制造准备周期。但由于结构化工艺设计是传统工艺设计的一次重大变革，因而结构化工艺设计在很多企业难以得到实际应用。
3.5tCm与一般国产Capp的应用对比
tCm与一般国产Capp相比有如下优点：功能面更广泛、可视化支持面较广、与三维软件nX的集成性更佳，结构化工艺设计细化了工艺数据的管理颗粒度，能较好地管理工艺知识、提高重用效率，能较好地支持三维及仿真数据，结构化工艺构架较为完善，系统基于eclipse平台构建，模块化和开放性更佳。
tCm与一般国产Capp相比有如下缺点：操作复杂，满足企业的运作需要开展较多的二次开发，操作易用性、界面友好性及反应速度上不如一般国产Capp，软件授权费用较Capp高。
3.6系统稳定性与维护
从某企业全面应用tCm管理工艺数据以来，系统运行基本稳定，大约每个季度会出现一次系统故障，需要管理员进行手工维护才能使系统恢复正常，排除异常的时间均在15min以内，异常排除对正常使用有较小的影响。系统故障类型主要有网络连接失效、服务程序异常关闭、数据库连接故障等。
4tCm增强适用性的建议措施
4.1提升软件的用户体验
teamcenter核心层软件构架需要进一步完善，系统核心层应采取使用执行效率更高的编程语言、优化算法等措施提高软件运行速度，软件的操作友好性应得到改善，tCm客户端需要解决结构化工艺设计界面操作复杂、工序和工步次序调整不便、鼠标点击次数多等易用性较差的缺点。
二次开发方面，msoffice文档转化pdf效率低、耗时长，对于新建工作流程的工艺文档用户通常在3min之内无法看到pdf文档，且文档签字及转化为pdf时在服务器上存在等待排队现象，建议采取措施加快转化pdf文档的速度，如使用mSoffice内置另存为pdf功能、单线程改为多线程并行转化等措施。
结构化工艺设计方面，tCm应允许用户根据实际需要对数个工序做工序合并，合并后的名称在系统中直观性较好，并可以更改，在eRp/meS系统中直接利用合并后的工序。工序合并模型图如图5所示。
4.2开展必要的管理变革
为适应信息系统的结构特点，企业的工艺管理应从以文件管理为中心向以数据管理为中心转变，数据管理从非结构化向结构化转变，数据分类分级应向国际国内标准靠拢，对于企业特色的工艺数据应建立企业标准。工艺资源应建立工艺资源分类标准，并对工艺资源名称、编码、型号、规格等属性信息进行标准化，避免一物多码。工艺过程应参照Din8580、JB/t5992.1等标准结合企业的工艺范围建立工艺分类标准并对工序名称等属性信息进行标准化。
工艺管理进行一定的变革，工艺管理应简统化，减少不必要的流程，减少工艺文件的种类，这些做法均有利于软件的推广应用。
同时软件使用的日益复杂性和多样性需要专业或兼职人员对软件的推广使用做好培训及辅导工作。
4.3从管理上保证各信息系统中数据的一致性
信息系统的建立和管理应具有一定的前瞻性，不应仅局限于产品研发和工艺规划环节，应从产品研发至产品报废的全生命周期考虑，产品制造、质量保证、维护维修甚至售后应作为一个整体考虑，能采用信息化手段提高工作效率、规范管理、增强可追溯性、降低成本的尽量采用信息化手段。从提高效率上讲，各信息系统间的数据集成应实现自动化、尽量减少人工干预，因而不同信息系统的数据一致性应逐步实现。
制造业信息化系统的建立应结合iSo9001质量管理体系、tS16949体系、环境管理体系及安全管理体系（如iSo14001、oHSaS18001）、精益生产、项目管理等实际需求进行综合系统的考虑和规划。
4.4从改善计算机硬件与网络、优化软件运行环境上加快系统的反应速度
服务器端及客户端采用固态硬盘等高速存储装置，缩短相关程序的启动时间，提高网络速度理论上可适当减少客户端的数据加载速度，客户端网速峰值限制应根据信息系统的应用需求做必要的调整。
客户端软件环境应统一，操作系统及相关配套软件如nX、mSoffice等版本应相同，如采取虚拟桌面则可有效避免软件不统一的矛盾，同时也可减少软件部署时间。
5结束语
如企业不开展结构化工艺设计，采用tCm管理工艺文档，由于界面友好性较差及响应速度较慢，tCm较国产Capp而言总体上没有优势。
如企业需要开展结构化工艺设计并实行设计工艺一体化、工艺仿真应用、数据集成，使用tCm，可以更有效地管理工艺数据并和产品设计实现同步工程，tCm结构化工艺设计理论上能够提升制造工艺设计的效率、提高工艺知识重用率，结构化工艺数据理论上能更好地和后续的eRp及meS系统开展数据集成，在解决了前后系统的数据一致性后理论上能实现数据集成的自动化，能提高产品研发整体信息化效率，能更好地实现企业的数字化、智能化。由于国产Capp大多从2013年以后开始开发结构化工艺设计的功能，国产Capp具备结构化工艺设计功能的历史比tCm晚得多，因而在开展结构化工艺设计方面，tCm较国产Capp有较大优势。
如能采取一系列的措施如优化程序算法、优化网络及计算机软硬件环境、规范数据管理，tCm终将给企业的工艺规划工作带来裨益。
参考文献
[1]韩彩夏，文勃，夏清洁.基于teamcenter的机车车辆pLm系统的应用[J].微型机与应用，2012，31（8）：1-3.
[2]李险峰.从Capp到mpm，数字化制造与管理系统应用思考与实践[J].制造技术与机床，2011（9）：21-25.
[3]周静.基于teamCenter的协同设计系统[D].河北工业大学，2006.
[4]李家鹏，王好臣，李玉胜，等.基于teamcenterexpress的产品结构管理[J].山东理工大学学报（自然科学版），2008，22（5）：85-87+90.
作者简介：沈小冒（1979-），男，湖北省浠水县人，工程师，本科，从事工艺技术及管理工作，主要研究方向为工艺信息化。