本
文
摘
要
论建筑工程设计方法的发展
闵宏芳 高工 全国一级注册结构工程师
前言：
作者从事结构设计工作已二十多年，在建设单位从事工程管理工作已十多年，迄今为止，自己参与设计或管理的工程项目没有出现过任何安全事故。但近几年来，作者看到在工程项目中发生的安全事故较多，并且少数设计工程师由于设计错误受到较重的行政处罚甚至刑法，每每看到此类案例让我辗转反侧、扼腕痛惜。在工地上，工人们辛辛苦苦地干活，起早贪黑，非常辛苦，他们中的很多人都是家里的顶梁柱，当他们中的任何人遭遇不幸，那将牵连整个家庭的幸福，且每个安全事故的发生又将给公司、给单位造成重大经济损失。基于此，作者一直在思考:为什么建筑工程会出现那么多的工程安全事故？为什么极少数设计工程师会落到行政处罚甚至坐牢的地步？
写本文的目的：一方面，为了遏制工程安全事故出谋，主张与支持建筑工程设计方法的发展；另一方面，希望能给同行提点建议，在现下市场经济的大环境下，大家该如何保护好自己，如何在提高工程项目的安全性方面作出自己应有的贡献。
在此，作者特别感谢“土木吧”的大力帮助与资料分享。与此同时，作者致谢各位提供帮助的网友们：“吉祖鹏朋友”、“网友闵杰”、“梦里有个天堂”、“YJ”、“BertramWang熊大”和“向前”。
随着建筑业的迅速发展以及市场经济的日趋完善，为遏制建筑工程安全事故的频发，建筑管理部门与建筑界各方人士对传统的设计方法提出了顺应时代发展的更高要求，也提出了适应社会及行业安全环境的具体设计方法，作者在“土木吧”的帮助下,整理出了如下三种具体的设计方法：
一、整体结构设计理念方法：整体结构设计理念方法主要内容为:结构设计不但要对基础、柱、梁与板计算上正确，更要强调构件之间的联结节点与构造措施。与此同时，还要考虑到施工的可行性与安全性。（详见2020年09年01日“土木吧”发表的文章《如何实施整体结构理念》。）
二、动态设计方法:根据信息施工法和施工勘察反馈的资料，对地质结论、设计参数乃至设计方案进行再验证。例如：确认原设计条件是否有较大变化，根据变化对原设计的设计方法进行及时补充和修改。在2022年01月01日“土木吧”发表的 《设计被罚，未核实勘察数据准确性遭殃》案例中，首次提出了建筑工程须采用该设计方法，以遏止今后此类工程安全事故的发生。该案例具体内容为：南京银行科敎创新园二期项目6.15基坑工程局部塌陷事故调查处理结果。文中精准指出该安全事故的问题所在：“基坑支护设计单位江苏省建苑岩士工程勘测有限公司针对该项目勘察报告与设计文件不一致之处和士方开挖揭露出的一复杂岩土的实际情况，未进一步核实勘察报告数据的准确性，未进一步核算边坡的可靠性，未对设计方案进行必要的修改，完善，未满足动态设计要求”（详情见此文章）。作者认为，在地质结论、设计参数与设计方案与原设计有较大变化时，该严格采用该设计方法，避免重大设计失误。
三、综合设计方法:综合设计方法是一种非传统的、非僵化的设计方法，是一种从实际工程需求出发的新兴设计方法。综合设计方法要求我们须抓住事物的本质，即抓住事物在总体上的矛盾特殊性，研究这一矛盾是怎样制约了事物本身实用、丰富的其它属性的展现，又是怎样能使得独立的个体在运动中展现出事物整体功能和特征。在2022年07月31日“土木吧”发表的《综合设计考虑不周，被罚》案例中，首次提出了建筑工程须采用该设计方法，以遏止今后该类工程安全事故的发生。该案例的主要内容为：在边坡不稳定、弃土不满足要求的工程条件下，加高了挡土墙高度，造成了该工程安全事故。事故主要原因为：设计单位对弃土场的综合设计考虑不周，存在设计缺陷。对弃士场平台和护坡道的排水、填土的分层厚度及压实度，未予以明确“（详情见此文章）。该设计方法的要领为：工程设计不该从一尘不变的、僵化的思维出发，而应从工程的实际需求出发,并且在事物运动中展现出整体的特征。在对该工程案例的反思中，作者认为：加高挡土墙已牵动到了多方面其它因素，如弃土场平台和护坡道的排水、填士厚度与压实度等，任何微小的设计或施工调整均不该脱离工程项目的实际整体工程条件。很多情况下，工程都是综合性的，例如：基坑施工将会涉及到基坑的围护、挖土、排水、浇筑垫层、支模、绑扎钢筋、浇筑钢筋砼底板、养护等，它是一个整体，每一个工作都会牵动其它分项工作的衔接和安全，这就需要综合设计法去解决实际问题。也许有人认为，这应该是施工单位去做的，施工单位不是已经有基坑施工组织设计了吗？为什么我们设计单位还有考虑这些呢？作者认为，设计人员不关注施工实际的观念是很危险的，是不全面的，是隐藏诸多矛盾和症结的。作者坚定地认为：设计单位应首先从工程行业规范的角度提出具体要求。施工单位再结合现场具体情况，出具可操作、可实施的行之有效的施工方案。不折不扣地完成这些工作，我们才可确保工程项目的安全实施，该方法也是现有行业环境下有效遏制工程安全事故的极佳方法。
作者对这三种设计方法进行了归纳、对比，找到了它们的共有属性，即它们都可以解决传统设计方法长期存在的“设计与施工脱节“的问题。我们可以在传统设计方法基础上增加这三种设计方法，来解决施工过程中出现的动态的、综合的各类问题。这样，我们就从原先的”被动式解决问题“变成了积极的”主动式预判问题并加以解决“，达到了防患于未然的效果。作者从内心深处希望：设计工作不仅要对设计专业负责，也要对工程项目整体安全和质量负责，方显设计从业者的初心，不忘使命(详见建筑工程主体五方负责制)。
让我们回顾一下以往我们采取用的传统设计方法，它的主要内容通常为：建筑设计工程师根据建设单位对工程要求，依据现行建筑设计规范进行建筑设计，结构工程师再根据建筑方案与结构规范进行结构设计，最终根据勘察报告进行设计正负零以下结构，出图后交审图公司进行审图，建设单位与施工单位反馈图纸意见，设计再作变更修改。这样的传统设计方法已沿用了几十年，为什么现在却遇到了挑战，且不再适应建筑业发展的需要，作者分三大部分进行阐述：
一、为什么要进行传统设计方法发展？
二、如何实施传统设计方法发展的建议。
三、目前实施非传统设计方法的困难与决心。
注:作者专业是建筑结构，所以以下文章阐述以结构为主。
一、为什么要进行传统设计方法发展？
1、作者认为，为了遏止工程安全事故的频发，设计单位须推进设计方法发展。遏止工程安全事故的发生，是需要建筑行政部门与参建各方共同努力的，设计单位自然也不可缺席。作者整理了近几年来“土木吧”发表的各类工程安全事故，经分析后发现：基坑工程、地下室工程、地勘方面出问题的概率最为集中。这三个方面均为地下结构，看不见、摸不到，并且施工工况是动态的、综合的,在技术和管理上均十分困难。施工方法的正确选取与施工措施的妥当采用在工程项目的过程中至关重要，但即便对施工方法和措施进行了正确的选择，施工阶段依然会存在以下几个问题:
A.在按图纸施工过程中，施工参建各方发现了图纸与工程实况不相符却不及时向设计单位反馈，他们要么依然按图施工，要么完全凭施工经验进行施工。
B.设计施工图存在问题，甚至是存在严重问题，施工参建各方未能及时发现图纸中的问题，这种情况占了工程安全事故的极大比重。
C.在施工过程中，工程实况出现了与前期设计不一致的环境条件与状况，参建各方并未向设计单位予以及时反馈。
针对以上三个问题，传统的设计方法无法将其妥善解决，所以必须发展新的设计方法。
2、随着建筑业行政管理部门与建筑工程参建各方对设计工作提出了全新的设计要求，新增了全新的科学探索，为了应对这些新要求、新探索,设计工程师们需要紧跟时代步伐，顺应技术和管理的时代变迁，这也是传统设计方法发展势在必行的原因之一。
作者回顾了自己的职业生涯，曾经，在工程责任层面，高支模的支护工作、脚手架的搭设工作等本该属于施工单位严格把控的内容，与设计单位的关联并不紧密，各司其职、各担其责。但如今，如若设计单位在图纸上未按《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》明确提醒、警示施工单位，一旦发生模板坍塌,在案例中设计单位频频受到了相关责任牵连。2019年06月03日，“土木吧”发表了文章《模板坍塌,设计有责!多写说明很重要》（详情见此文章）。鉴于各类危大工程事故的频发，各设计单位对此类事故已经重点关注,在图纸设计阶段就加以警示说明,在近几年各方的共同努力下,当前情况已明显有所好转,但仍需要继续努力,把工作做得更具体、更详细。
曾经，如果勘察资料出现问题，一般由勘察单位自己承担相应的责任。在当前行业发展阶段，却要求由结构设计工程师先对勘察资料作出准确性的客观判断,再反馈给勘察单位修改好后，勘察资料才能得以使用。若结构设计工程师未能发现勘察资料的问题或未能准确判断勘察资料的正确性,一旦设计单位采用错误的勘察资料进行设计从而发生了工程安全事故,设计单位也将会受到牵连，参见2022年01月01日“土木吧”发表的文章《设计被罚,未核实勘察数据准确性遭殃》（详情见此文章）及2021年02月10日发表的文章《勘察报告水位不准,设计判赔700万,不能盲信勘察?》。在第二篇文章中,结构设计工程师依据勘察资料中“地下水位可以不考虑设计”的内容进行结构设计,结果在地下室出现结构上浮开裂现象,设计单位被判罚赔偿700万。以上两个案例充分说明：传统设计方法发展是极其必要的。
3、确保建筑工程安全是由设计师的设计初心来奠定。
回忆当年作者在上海南汇建筑设计院从事设计工作时，设计初心十分眀确：一心一意为工程。作者经常上工地，生怕自己的图纸设计考虑不周导致出现问题。听到工程上有突 *** 况，作者也是第一时间赶到工地解决问题。作者的恩师赵公裘，在上海市区华东院从业期间，经常乘车从市区赶至作者的驻场的南汇工地来亲自指导。后来，各个设计院历经了行业改革，由原先的事业单位转制成为了私营企业。自此，慢慢地，在设计单位，设计师的设计初心很少再被提及了，讲的更多的是收入与奖金。作者曾经从业的设计单位逐渐地出现了一些怪现象，例如:某设计师对一些工程图纸的局部修改的态度较为功利，一个三层车间的设计项目，业主需要简单地将车间内的半砖墙改为轻质墙体，他要收到费用后才肯修改设计。作者接触过的某设计单位规定，若须工程师到工地解决问题，须由业主承担每天500元的出场费用。每个人的心所能承载的东西的有限的，功利心太多了，责任心自然就少了。作为一位从业几十年却没有出现过任何安全事故的老工程师,作者认为：想要做好工程设计,最最重要的是不忘设计初心！就为这个设计初心，传统设计方法也必须改革发展。
二、如何实施传统设计方法改革发展的建议
1、设计单位要灌输传统设计方法必须改革发展的必须性的思想，对设计师们进行各类教育培训，内容包括：法制敎育，风险敎育，安全敎育，尤其是预防工程出现安全事故的敎育。作者回想自己的职业生涯，设计单位针对预防工程安全事故的敎育确实是缺失的。为应对工程安全事故频发的现况，更应该大力加强这方面的敎育，力求每个工程师得以重视，并且落实到具体地的设计工作中去。
2、图纸技术交底会议、工程例会、上级管理部门的督促捡查等重要会议，设计单位必须关注重视、积极参加，这是解决“设计与施工脱节“问题的最好途径。当下设计工程师对这方面的工作，没有以前那么重视了。可以设想一下,如果设计工程师不了解工程施工实况、工程施工过程中发生了什么、现场出现了什么新的情况，又如何去处理与解决工程中隐藏的危险?
3、加强工程设计前期的调查研究分折工作。作者在研究各类工程安全事故后发现：不少事故就是由于设计前期对工程环境条件探查不全面、不深入造成的。例如，工程项目距离民房太近，但因设计工程师没有去现场了解实际情况,在工程桩基础设计时，采用了预制砼管桩，结果造成了施工过程产生了巨大的麻烦与损失（详情见“土木吧“2021年03月26日发表的文章《启示!厂房外墙坍塌?》）。又例如，工程贴靠老房建，老房的基础是天然地基，设计工程基础的埋深就不该深于老房基础（详情见“土木吧”2021年12月18日发表的文章《结构工程师的成果与快乐》〉。设计师不去现场调查老房基础埋深，这样能做好设计吗？显然不能！还有一个案例（详情见土木吧2019年05月19日发表的文章《有效应急措施!某基坑险情处理的实践与思考》）：一个临近马路的基坑工程,基坑范围内勘察单位做了勘察,但马路区域的勘察并没有做,结果在基坑施工过程中，由于马路下方有暗滨,随着基坑的逐步开挖,基坑围护出现了过大变形,不得不对基坑围护采取加固措施，造成严重的经济浪费，且安全风险极大。这个地区在往年的其它工程中，早就出现过类似的状况,为什么设计人员在设计前期不对现场条件再次进行调查与研究?像这样的工程事故，作者认为是完全可以避免的。
4、须努力实施信息管理制度。
当今社会，现已处于信息爆炸时代，在各个行业，全新的技术应用、全新的管理手段已经得到广泛的推广和应用，我们建筑从业人员也要充分利用这些强大的信息资源。例如，建立便于交流、沟通的微信群，来解决设计单位与施工单位如何有效沟通的问题。作者建议，可以单独增加一个过程安全群，该安全群须包括结构设计工程师、建设单位项目管理工程师、施工单位一级建造师、施工单位安全员及监理单位工程师,用以对保障工程安全诸多问题进行有效沟通。作者发现：各个工地都开始局部安装摄像头，工地门卫室的视频显示屏可以看到局部的施工现状，此信息管理手段能否推广到设计单位，使设计师足不出户就可以看到工地现状,能够通过视频就发现问题并及时解决，这样做非常高效、便捷。
5、设计工程师专业能力的强大是设计方法发展的基础。
目前，由于勘察资料有误造成的工程安全事故着实不少，例如：2022年01月01日“土木吧”发表的文章《设计被罚!未核实勘察数据准确性遭殃》中强调，设计人员对勘察参数要有强大的判別能力，许许多多的设计人员拿到勘察报告在不分折、不判断的前提下就开始使用了，在现行行业的要求下是行不通的，设计人员必须提高判断勘察报告正确性的能力。作者分享一个经验，设计师们可以收集工程附近其它勘察单位的勘察报告，尤其是找较大勘察单位出具的勘察报告进行对比，找出不同之处，再根据地基基础的设计规范作出自己的判断，这样更加容易发现勘察报告中的错误和缺失。
作者研究发现：少量的工程安全事故是由于建筑设计的错误造成的。传统设计方法要求我们，需要根据建筑图配置结构图，在当下行业环境下，我们应该首先判断建筑图的正确性以及施工的可行性和安全性，只有以上均符合要求后才能配置结构图。这对结构工程师提出了更高要求，起码建筑知识也要懂一些才行。下面作者介绍两个该方面的工程事故案例:2022年01月29日“土木吧”发表的文章《金华坍塌!多人被抓!结构被建筑师坑了!》及2022年02月14日“土木吧”发表的文章《建筑师再次害死结构师!》。
不过，作者研究发现：现阶段工程安全事故的发生，起因占最大比例的，依然是施工单位的诸多不良因素，只是经常会牵扯到了设计单位，所以设计人员必须懂施工知识，也必须去现场了解你所设计的项目的工程施工队的基本情况，特别是施工实施能力和安全责任意识。只有这样，设计师们在设计阶段更加理解重点需要注意、强调哪些内容。
当我们设计工程师们变得更加强大了，掌握了多方面的知识,才能应对来自各方面的风险，才能充分采用整体设计方法、动态设计方法与综合设计方法，去解决、处理施工过程中出现的种种问题与矛盾。与此同时，设计工程师还要不断学习新的知识，跟上建筑业发展和时代发展的节拍。
三、目前实施非传统设计方法的困难与决心。
1、困难：
A．目前建筑市场不景气。
设计项目竞争激烈，设计费极低。若推广非传统设计方法的运用，从某种程度上说，确实增加了设计工程师的工作量。如果设计费不增加，设计工程师的压力实在太大，他们既无法通过增加收入提升自己的工作状态，也无法通过增加设计人员数量来分担繁重的设计任务，最终使得非传统设计方法的推广阻力重重、无疾而终。所以，作者也真心期盼行政部门通过遏制低价中标等行业的不良竞争，加快解决设计费过低的现实问题。与此同时，设计方法的发展是一个系统工程，目前工民建工程规范并不像市政工程那样有这方面的具体要求，这使得设计工程师在操作时非常困难，例如：综合设计法的范围内容不明确，如何去操作？所以，也期盼上级部门对规范进行一些必要的补充，用以指导设计工程师们选用和实施。
B．图纸管理困难。
当下的图纸变更修改，首先须审图公司审核通过，经网上审图，期间有不同意见须继续修改上报，在时间上滞后明显。与此同时，如若图纸修改过多，在工程峻工验收和办理房产证期间，会增加不少协调办证的工作量。所以，作者认为，如果行政部门在图纸修改的管理上能夠简化手续，这将大大有利于推进非传统设计方法的发展。
2、决心：
A．建筑业的改革工作己在篷勃发展：
在施工单位层面，农工民时代即将结束，执行建筑技术工实名制已经势在必得。对施工企业工程项目负责人，提出了满足一级建造师的执业要求，且必须打卡上岗，彻底改变了过去挂名不到岗的现象。
在建设单位层面，对工程项目管理人员的要求也提高了，市场逐渐要求建设单位工程负责人须满足高工职称或注册工程师证书。
在监理企业层面，工程总监已经被要求打卡上岗管理，杜绝总监证书挂靠现象。
在设计单位层面，现已实施建筑注册师负责制，设计责任越来越重，设计人员不再仅仅关注眼前的设计任务，需要具备更大的行业高度和更深层次的质量、安全意识。
我们也可以看到，对危大工程的管理，越来越加深加细，工程管理开始逐步推行总承包管理模式。
以上一切的一切，均为非传统设计方法的发展创造了良好的行业环境。
B．目前，党的二十大刚刚闭幕，今后不管遇到什么惊涛骇浪，党会领导全国人民为实现第二个百年目标而努力奋斗。作为建筑行业设计工程师，为了我们遏止工程安全事故的责任心、为了咱们工程人的设计初心、为了建设祖国的历史使命，我们应该树立信心，坚信自己的事业一定积极且灿烂！水利、光伏、新能源等等与建筑相关的领域，市场环境和行业前景一片大好，我们要充满信心，我们要作出应有的努力与贡献，不管遇到再多困难，也要实现非传统设计方法的发展，将其运用到祖国需要我们奋斗的是事业中去。
后记:本文以遏止工程安全事故为目的，结合自身的职业生涯和当下行业环境，简单阐述了非传统的工程设计方法的发展历史需求。实际上这三种设计方法不尽可以帮助处理解决工程安全,而且它对工程功能完善、工程质量，工程经济都具有积极作用。目前这三种设计方法在岩土工程、市政工程、基坑围护工程的设计工作中都在大量使用,而且效果极佳。不知道本文是否已把该题目阐述清楚了,若有否错误、遗漏之处,欢迎同行们批评指正。谢谢！
附:文章中引用土木吧文章以引用先后列出:
1:2020年09年01日“土木吧”发表的文章《如何实施整体结构理念》。
2:2022年01月01日“土木吧”发表的 《设计被罚，未核实勘察数据准确性遭殃》.
3:2022年07月31日“土木吧”发表的《综合设计考虑不周，被罚》.
4:2019年06月03日，“土木吧”发表了文章《模板坍塌,设计有责!多写说明很重要》.
5:2021年02月10日发表的文章《勘察报告水位不准,设计判赔700万,不能盲信勘察?》.
6:“土木吧“2021年03月26日发表的文章《启示!厂房外墙坍塌?》.
7:“土木吧”2021年12月18日发表的文章《结构工程师的成果与快乐》。
8:土木吧2019年05月19日发表的文章《有效应急措施!某基坑险情处理的实践与思考》.
9:2022年01月29日“土木吧”发表的文章《金华坍塌!多人被抓!结构被建筑师坑了!》.
10:2022年02月14日“土木吧”发表的文章《建筑师再次害死结构师!》。
