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摘要：结合笔者相关工作体会，文章首先介绍了小型水工建筑类型，随后主要对小型水工建筑设计中的问题进行了分析，并探讨了小型水工建筑设计的实施策略，最后对小型水工建筑设计的发展趋势进行了探究，以期提高小型水工建设设计的整体水平。
关键词：小型水工建筑；设计；实施策略
中图分类号：S611文献标识码： A
前言：小型水工建筑是水工建筑中规模较小的建筑，其建筑设计是一个专门的系统设计，是水利工程建设系统中的一个子系统，受社会经济条件、自然环境条件、科学技术发展水平以及国家政策法规的制约。因此，小型水工建筑的设计是顾及从施工到运行直至拆除的建筑物生命全过程的要求的一个系统设计。并且，小型水工建筑的设计是由多环节组成，基于可持续发展的观念，有效地协调规划、设计、施工、后期运行等多方面的因素与环节，是做好小型水工结构设计主要方面。
一、小型水工建筑的主要类型
小型水工建筑按照使用功能的不同可以主要分为通用型的水工建筑以及专门性的水工建筑两类：
（一）通用性小 型水工建筑。通用性的小型水工建筑可以分为以下几类：用于拦截水流或者是通过抬高水位形成水库的堤坝、水闸以及堤防等建筑起到从水库或者是管道中泄洪作用 的泄水建筑物,如泄水闸、泄洪道以及泄洪隧洞等建筑用于引水的进水闸、取水管涵、泵站以及进水口等建筑起到输水作用的输水管道、供水隧洞、渡槽或者是管道等建筑起到整治河道作用的导流堤、丁坝以及护岸等建筑。
（二）专门性的小型水工建筑。专门性的小型水工建筑主要有小型水电站建筑、渠系建筑物、
过坝设施以及港口水工建筑物等积累组成。
二、小型水工建筑设计中的问题分析
（一）建筑设计前做好与业主的交流工作。在建筑活动中，建筑设计不能擅自理解为设计人员单方面的工作，需要做好与工程相关的各方面的交流与沟通，尤其是与业主（甲方）的协商交流。虽然有的业主对于小型水工建筑没提出一个明确的格调，但是业主对建筑物的外观及内部构造涉入较深，要求也多。这些业主通常有较强经济实力，他们虽然不懂专业设计，但有一定的鉴赏力，建筑设计人员通过反复与业主交流，交换意见，甚至一起参观考察，通过方案反复比较、方案修改、彩色效果图直观比较等，引导业主的思路，直到达成一致意见。
（二）建筑设计师还须考虑经济性原则。在建筑设计中，建筑师不能只仅仅追求建筑艺术上的美感，还必须熟悉所设计工程的工艺特性以及结构功能，建筑设计还必须注重经济性原则。设计者要在业主的预算限额或业主的经济实力承受范围内，设计出相应的方案。一些小型水工建筑由于经济条件所限，不能过多地在建筑物外观及装饰上投入，在设计中就应该将有限财力集中到重要的部位进行设计，而又不忽略整体的效果。设计者还要了解不同材料的价格，以及相同材料性价比及色泽间差异。按目前的经济发展水平，一般的建筑或建筑次要部位按高档次的装修会因增加造价令业主难以接受；如果对一些重要的高标准的建筑或建筑的重要部位只采取低档次的设计，则难以满足使用功能的要求。设计者要追求合理的性能价格。在水利水电工程中，设计方要将主副厂房视为重要建筑部位，是建筑设计的重点，而将厂区的附属建筑当一般的建筑对待，装修标准要低一级。只有在建筑设计中坚持注重经济适用的原则，才能充分利用有限的资金做出更好的水利水电工程。
（三）经济与美观的协调。长期以来，我们一直坚持的建筑设计方针是适用、经济、美观，而在实际建设过程中通常却将美观与经济问题对立起来，其实应当辩证地看待这一问题，并协调好之间矛盾突出点。水利水电工程一般都是国家投资，还是应尽量本着节省国家资金的原则，用性价比高的材料做出符合设计意图的效果，同时保证其耐久性。同时注意多运用当地产的地方材料，不仅可以在一定程度上降低运输费用，而且建筑风格易于与当地其他建筑协调一致。
三、小型水工建筑设计的实施策略
（一）明确小型水工建筑设计的主要实施阶段。
小型水工建筑设计主要分为方案设计时间以及技术设计时间。在小型水工建筑的方案设计时间,主要是对小型水工建筑的结构型式、材料、施工手段、结构尺寸以及布置方式等内容作出决策,这需要综合考虑结构使用要求、限制条件以及可行性等多方面的要求,确保决策的满足要求。技术设计时间,主要是针对建筑设计方案的强度、刚度以及稳定性等方面进行专业系统的分析,从而确保结构设计方案能够满足安全要求以及功能使用要求,同时在小型水工建筑在构造以及施工等方面的建筑物结构细部设计方案。
（二）小型水工建筑的安全设计。
小型水工建筑的安全设计也是水利设施设计的重要内容,现阶段在小型水工的安全设计上一般遵循极限状态设计原则,确定小型水工建筑的设计方案,即按照承载能力极限状态及正常使用极限状态设计进行设计。小型水工建筑的承载能力极限状态主要包括以下几方面的情况
小型水工建筑的整个或部分结构失去刚体平衡建筑结构因超过强度极限破坏含疲劳破坏过度塑性变形造成水工建筑不适宜继续承载水工建筑的整个或部分结构失去弹性稳定水工建筑的整个或部分结构转变为机动体系机构由于土、石结构或地基、围岩造成水工建筑的渗透失稳。小型水工建筑的正常使用极限状态则主要是指影响小型水工建筑的结构正常使用或外观的变形会对小型水工建筑的设备、仪表等有不良影响的振动对水工建筑的结构外形、耐久性以及防渗结构抗渗能力造成影 响损 坏等状态。通过结合这 些极限状态的要求,采取单一安全系数法或者是分项系数法进行小型水工建筑的设计。
（三）小型水工建筑的优化设计。
由于小型水工建筑通常不止一种设计方案,因此必须通过对设计方案进行比较优化,综合选择最优的设计方案。具体来讲对于小型水工建筑,重点在建筑物的结构体形、尺寸、材料等设计方案的选择上,选择有安全、适用、技术可行的最合理小型水工建筑设计方案。对于设计方案的优化,应该通过对部分关键物理量进行筛选,由于部分设计指标是提前预定的,因此在设计过程中必须严格控制,确保不能擅自改变。对于其他可以改变的设计参数,则应该通过综合分析明确选择,在这些参數的选择上,主要是借助于相应的数学模型,来对满足目标函数条件下对设计方案优劣进行判断。
（四）小型水工建筑的抗震设计。
对于地震活动频繁的区域,小型水工建筑极易受到地震的影响,因此在设计过程中也应该综合考虑抗震设计的要求。小型水工建筑抗震设计的内容主要包括设计地震动的确定、结构地震响应计算以及结构抗震安全性评价。在具体的抗震设计要求上,应该确保小型水工建筑可以抵抗设计烈 度的地震,出现轻微的不严重的损坏,经一定的加固维修措施进行处理后仍可正常运行。小型水工建筑抗震的设计流程为首先进行地震动输入,然后按照结构反应、材料抗力以及安全准则等方面进行评价分析,确保小型水工建筑具有足够的抗震能力。
四、小型水工建筑设计发展趋势探究
（一）设计技术的智能化。
现阶段在小 型水工建筑设计上己经广泛使用了计算机进行方案设计,作图以及其他力学性能计算软件得到了广泛 的使用,在设计工作的下一步发展上,将逐步朝着设计型专家系统、人机智能化设计系统等智能设计技术方向发展。
（二）并行设计技术。
并行设计技术主要是指对水工建筑设计方案进行并行和集成设计的系统化工作模式,即在设计方式上,在设计的初时阶段就以并行的方式考虑其生命周期中的后续阶段,满足设计方案中后期对于水利设施使用的基本要求。
（三）仿真与虚拟设计技术。
仿真与虚拟设计技术主要是指在工程设计方案中,通过运用仿真系统,对建筑设计方案进行仿真,进而满足设计方案的逼真性与虚拟性的要求,并利用仿真模型直接对水工建筑的使用状态进行模拟,进而避开环境危险的影响。水工建筑的协同设计技术。协同设计技术,主要是转变传统的设计模式,通过实现不同项目的设计人员在水工建筑设计上的及时沟通以及各种设计参数资源的共享,通过及时的交互协同参与以及合作设计的方式,提高设计效率以及设计方案的全面和理性,避免设计返工,提高水工建筑的整体设计质量。
结语：综上所述，小型水工建筑设计的发展，安全抗震是根本，结构优化是发展趋势，伴随工程建设科技的不断进步,对于小型水工建筑的设计的要求也会也来越高,在对小型水工建筑设计中,相关设计人员应该结合工程实际情况进行综合考虑,坚持高质量、低造价、易施工原则,不断优化小型水工建筑的设计方案,推动我国水利建设事业的进一步完善。
参考文献
[1]李唐友.小型水工建筑设计与施工特点研究[J].科技论坛，2013，（12）.
[2]陈义胜.浅谈现代水工建筑设计策略[J].中国新技术新产品.2013，（2）.
[3]高文华，闫更举，孙兆楠.试论水工建筑的设计研究方法[J].科技资讯，2012，（27）.
关键词：小型水工建筑；设计；实施策略
中图分类号：S611文献标识码： A
前言：小型水工建筑是水工建筑中规模较小的建筑，其建筑设计是一个专门的系统设计，是水利工程建设系统中的一个子系统，受社会经济条件、自然环境条件、科学技术发展水平以及国家政策法规的制约。因此，小型水工建筑的设计是顾及从施工到运行直至拆除的建筑物生命全过程的要求的一个系统设计。并且，小型水工建筑的设计是由多环节组成，基于可持续发展的观念，有效地协调规划、设计、施工、后期运行等多方面的因素与环节，是做好小型水工结构设计主要方面。
一、小型水工建筑的主要类型
小型水工建筑按照使用功能的不同可以主要分为通用型的水工建筑以及专门性的水工建筑两类：
（一）通用性小 型水工建筑。通用性的小型水工建筑可以分为以下几类：用于拦截水流或者是通过抬高水位形成水库的堤坝、水闸以及堤防等建筑起到从水库或者是管道中泄洪作用 的泄水建筑物,如泄水闸、泄洪道以及泄洪隧洞等建筑用于引水的进水闸、取水管涵、泵站以及进水口等建筑起到输水作用的输水管道、供水隧洞、渡槽或者是管道等建筑起到整治河道作用的导流堤、丁坝以及护岸等建筑。
（二）专门性的小型水工建筑。专门性的小型水工建筑主要有小型水电站建筑、渠系建筑物、
过坝设施以及港口水工建筑物等积累组成。
二、小型水工建筑设计中的问题分析
（一）建筑设计前做好与业主的交流工作。在建筑活动中，建筑设计不能擅自理解为设计人员单方面的工作，需要做好与工程相关的各方面的交流与沟通，尤其是与业主（甲方）的协商交流。虽然有的业主对于小型水工建筑没提出一个明确的格调，但是业主对建筑物的外观及内部构造涉入较深，要求也多。这些业主通常有较强经济实力，他们虽然不懂专业设计，但有一定的鉴赏力，建筑设计人员通过反复与业主交流，交换意见，甚至一起参观考察，通过方案反复比较、方案修改、彩色效果图直观比较等，引导业主的思路，直到达成一致意见。
（二）建筑设计师还须考虑经济性原则。在建筑设计中，建筑师不能只仅仅追求建筑艺术上的美感，还必须熟悉所设计工程的工艺特性以及结构功能，建筑设计还必须注重经济性原则。设计者要在业主的预算限额或业主的经济实力承受范围内，设计出相应的方案。一些小型水工建筑由于经济条件所限，不能过多地在建筑物外观及装饰上投入，在设计中就应该将有限财力集中到重要的部位进行设计，而又不忽略整体的效果。设计者还要了解不同材料的价格，以及相同材料性价比及色泽间差异。按目前的经济发展水平，一般的建筑或建筑次要部位按高档次的装修会因增加造价令业主难以接受；如果对一些重要的高标准的建筑或建筑的重要部位只采取低档次的设计，则难以满足使用功能的要求。设计者要追求合理的性能价格。在水利水电工程中，设计方要将主副厂房视为重要建筑部位，是建筑设计的重点，而将厂区的附属建筑当一般的建筑对待，装修标准要低一级。只有在建筑设计中坚持注重经济适用的原则，才能充分利用有限的资金做出更好的水利水电工程。
（三）经济与美观的协调。长期以来，我们一直坚持的建筑设计方针是适用、经济、美观，而在实际建设过程中通常却将美观与经济问题对立起来，其实应当辩证地看待这一问题，并协调好之间矛盾突出点。水利水电工程一般都是国家投资，还是应尽量本着节省国家资金的原则，用性价比高的材料做出符合设计意图的效果，同时保证其耐久性。同时注意多运用当地产的地方材料，不仅可以在一定程度上降低运输费用，而且建筑风格易于与当地其他建筑协调一致。
三、小型水工建筑设计的实施策略
（一）明确小型水工建筑设计的主要实施阶段。
小型水工建筑设计主要分为方案设计时间以及技术设计时间。在小型水工建筑的方案设计时间,主要是对小型水工建筑的结构型式、材料、施工手段、结构尺寸以及布置方式等内容作出决策,这需要综合考虑结构使用要求、限制条件以及可行性等多方面的要求,确保决策的满足要求。技术设计时间,主要是针对建筑设计方案的强度、刚度以及稳定性等方面进行专业系统的分析,从而确保结构设计方案能够满足安全要求以及功能使用要求,同时在小型水工建筑在构造以及施工等方面的建筑物结构细部设计方案。
（二）小型水工建筑的安全设计。
小型水工建筑的安全设计也是水利设施设计的重要内容,现阶段在小型水工的安全设计上一般遵循极限状态设计原则,确定小型水工建筑的设计方案,即按照承载能力极限状态及正常使用极限状态设计进行设计。小型水工建筑的承载能力极限状态主要包括以下几方面的情况
小型水工建筑的整个或部分结构失去刚体平衡建筑结构因超过强度极限破坏含疲劳破坏过度塑性变形造成水工建筑不适宜继续承载水工建筑的整个或部分结构失去弹性稳定水工建筑的整个或部分结构转变为机动体系机构由于土、石结构或地基、围岩造成水工建筑的渗透失稳。小型水工建筑的正常使用极限状态则主要是指影响小型水工建筑的结构正常使用或外观的变形会对小型水工建筑的设备、仪表等有不良影响的振动对水工建筑的结构外形、耐久性以及防渗结构抗渗能力造成影 响损 坏等状态。通过结合这 些极限状态的要求,采取单一安全系数法或者是分项系数法进行小型水工建筑的设计。
（三）小型水工建筑的优化设计。
由于小型水工建筑通常不止一种设计方案,因此必须通过对设计方案进行比较优化,综合选择最优的设计方案。具体来讲对于小型水工建筑,重点在建筑物的结构体形、尺寸、材料等设计方案的选择上,选择有安全、适用、技术可行的最合理小型水工建筑设计方案。对于设计方案的优化,应该通过对部分关键物理量进行筛选,由于部分设计指标是提前预定的,因此在设计过程中必须严格控制,确保不能擅自改变。对于其他可以改变的设计参数,则应该通过综合分析明确选择,在这些参數的选择上,主要是借助于相应的数学模型,来对满足目标函数条件下对设计方案优劣进行判断。
（四）小型水工建筑的抗震设计。
对于地震活动频繁的区域,小型水工建筑极易受到地震的影响,因此在设计过程中也应该综合考虑抗震设计的要求。小型水工建筑抗震设计的内容主要包括设计地震动的确定、结构地震响应计算以及结构抗震安全性评价。在具体的抗震设计要求上,应该确保小型水工建筑可以抵抗设计烈 度的地震,出现轻微的不严重的损坏,经一定的加固维修措施进行处理后仍可正常运行。小型水工建筑抗震的设计流程为首先进行地震动输入,然后按照结构反应、材料抗力以及安全准则等方面进行评价分析,确保小型水工建筑具有足够的抗震能力。
四、小型水工建筑设计发展趋势探究
（一）设计技术的智能化。
现阶段在小 型水工建筑设计上己经广泛使用了计算机进行方案设计,作图以及其他力学性能计算软件得到了广泛 的使用,在设计工作的下一步发展上,将逐步朝着设计型专家系统、人机智能化设计系统等智能设计技术方向发展。
（二）并行设计技术。
并行设计技术主要是指对水工建筑设计方案进行并行和集成设计的系统化工作模式,即在设计方式上,在设计的初时阶段就以并行的方式考虑其生命周期中的后续阶段,满足设计方案中后期对于水利设施使用的基本要求。
（三）仿真与虚拟设计技术。
仿真与虚拟设计技术主要是指在工程设计方案中,通过运用仿真系统,对建筑设计方案进行仿真,进而满足设计方案的逼真性与虚拟性的要求,并利用仿真模型直接对水工建筑的使用状态进行模拟,进而避开环境危险的影响。水工建筑的协同设计技术。协同设计技术,主要是转变传统的设计模式,通过实现不同项目的设计人员在水工建筑设计上的及时沟通以及各种设计参数资源的共享,通过及时的交互协同参与以及合作设计的方式,提高设计效率以及设计方案的全面和理性,避免设计返工,提高水工建筑的整体设计质量。
结语：综上所述，小型水工建筑设计的发展，安全抗震是根本，结构优化是发展趋势，伴随工程建设科技的不断进步,对于小型水工建筑的设计的要求也会也来越高,在对小型水工建筑设计中,相关设计人员应该结合工程实际情况进行综合考虑,坚持高质量、低造价、易施工原则,不断优化小型水工建筑的设计方案,推动我国水利建设事业的进一步完善。
参考文献
[1]李唐友.小型水工建筑设计与施工特点研究[J].科技论坛，2013，（12）.
[2]陈义胜.浅谈现代水工建筑设计策略[J].中国新技术新产品.2013，（2）.
[3]高文华，闫更举，孙兆楠.试论水工建筑的设计研究方法[J].科技资讯，2012，（27）.