建筑結(jié)構(gòu)設計中的優(yōu)化策略

姜方紅

廣東廣筑工程設計有限公司，廣東東莞 523000

當今，人們對建筑的理解是建立在日常生活中人們對各種文化、藝術(shù)的了解。而不同文化背景、風俗習慣等因素對建筑結(jié)構(gòu)的影響也是不同的。作為設計師除了要對這些基本的因素進行充分的了解之外，還要考慮對建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。在建筑結(jié)構(gòu)設計當中，可以通過發(fā)揮建筑材料最大性能的方法來實現(xiàn)各種建筑材料和構(gòu)件之間的相互配合，以達到設計功能優(yōu)化的目的，從而實現(xiàn)整個建筑工程整體效果最大化的目的。在當今的經(jīng)濟發(fā)展狀況下，人們對于房屋結(jié)構(gòu)的設計提出了新的要求，房屋結(jié)構(gòu)設計不僅需要具有經(jīng)濟適用性，還要具有美觀性。

1 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設計的意義

建筑工程結(jié)構(gòu)設計是其建設成功的重點，建筑工程設計師在進行建筑房屋的設計時，首先要充分了解建筑工程中所運用的建筑材料特性以及建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化所需的關鍵技術(shù)，才能夠在根本上提高建筑工程的施工質(zhì)量，同時給施建筑企業(yè)帶來了經(jīng)濟效益。

建筑企業(yè)要在實現(xiàn)房屋建筑工程長期利用的基礎上，減少建筑結(jié)構(gòu)施工中的短期投資，但因此會大大提高建筑行業(yè)的施工技術(shù)和建筑結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化技術(shù)，所以要對建筑行業(yè)的建筑材料進行充分的利用。隨著我國建筑行業(yè)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮模谶@樣的大背景之下，許多一線城市、二線城市、甚至是三線城市都出現(xiàn)了建筑高度很高的樓房，這使得人們更加重視對建筑房屋的建設質(zhì)量，國家的重視，人們的監(jiān)督，不但能夠逐漸滿足時代的需要，也能在一定的程度上減少建筑投資的問題。因此，通過對建筑結(jié)構(gòu)設計進行優(yōu)化的方法，能夠促進建筑設備、建筑材料性能的發(fā)揮，解決人們所憂慮的建筑工程問題。

在實際操作中，如果建筑結(jié)構(gòu)設計師能夠很好地掌握、優(yōu)化樓房的房屋建設結(jié)構(gòu)，就能夠?qū)欠績?nèi)的房屋單元有效地結(jié)合起來，在保證建筑建設質(zhì)量的同時又能夠有效地進行土地利用，并保證城市居民都能夠擁有良好的、風景宜人的居住環(huán)境。建筑結(jié)構(gòu)設計師在進行房屋結(jié)構(gòu)設計時，要通過對實際施工材料的了解而選擇適當?shù)膬?yōu)化設計方法，同時也要結(jié)合城市居民的風俗習慣、藝術(shù)審美等特點，將其充分運用到建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計之中，同時體現(xiàn)審美價值、經(jīng)濟價值以及房屋的使用價值，為建筑工程節(jié)省施工所需的原材料，從而從根本上降低房屋建設的成本，保證房屋的居住安全性、藝術(shù)性，來提高人們的幸福感。

建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計很好地提高了房屋建設的經(jīng)濟效益、社會效益。我們要清楚地了解，房屋結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的主要目的是節(jié)約、合理分配有限的資源，并對資源進一步進行加強、固定。經(jīng)過優(yōu)化設計的建筑結(jié)構(gòu)在造價方面也比傳統(tǒng)的房屋造價更低。因此從長遠的盈利角度來看，建筑結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化既是一種可持續(xù)發(fā)展的理念，也能夠最大效益得利用我國有限的自然資源。

2 建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化措施的優(yōu)點

2.1 滿足經(jīng)濟的發(fā)展

近些年來經(jīng)濟的飛速發(fā)展，不斷滿足了人們對物質(zhì)生活的豐富需求，同時人們對衣食住行的質(zhì)量要求也越來越高。一般情況下，人們懷有一種可持續(xù)發(fā)展的理念來購買住房，為了滿足人們對住房的要求，建筑工程企業(yè)要在建筑物中融入優(yōu)化后的設計思維。此外，我國建筑行業(yè)為了響應國家號召，學習各國管理的方針政策，不但實現(xiàn)了遵循保護環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，同時，也將這一政策運用到建筑行業(yè)中。積極響應國家和廣大人民的號召，不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設計，滿足人們的廣大需求。而建筑結(jié)構(gòu)的設計優(yōu)化方法，還有利于降低工程資金，提高房屋利用率，提高建筑企業(yè)經(jīng)濟收入效益。

2.2 提高建筑的總體效益

眾所周知建筑工程是一個規(guī)模比較大，建設周期比較長，所需要的建筑資金比較多的工程。為了促進社會的可持續(xù)發(fā)展，建筑行業(yè)要適當淘汰一些建筑過程中的弊病，盡可能的縮小成本，實現(xiàn)利益最大化。只有很好地控制建筑成本，才能夠使房屋建筑的利用得到很好的保障，房屋的后續(xù)使用需求才能夠得到滿足。而建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計，能夠使得建筑材料更好的發(fā)揮性能，實現(xiàn)更加合理的結(jié)構(gòu)建設活動，提升了房租建筑結(jié)構(gòu)安全性。同時，經(jīng)過優(yōu)化的房屋結(jié)構(gòu)有利于促進節(jié)約，降低建筑工程的預算成本，提高經(jīng)濟效益，推動建筑業(yè)迅猛發(fā)展。這種優(yōu)化設計有利于變通房屋格局，使建筑的安全性、實用性、美觀性得到提升，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計與房屋建筑需求是一脈相承，更夠更好的為廣大市民服務。

2.3 提高建筑的質(zhì)量和利用率

在我國傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設計中，建筑結(jié)構(gòu)樣式比較單一，大部分都是采用的形式簡單的高層，外觀變相簡單，千篇一律。在建筑結(jié)構(gòu)設計中，如果進行一定的優(yōu)化，不僅在質(zhì)量上得到成本的一定控制，而且還要在外觀、結(jié)構(gòu)上進行一定程度的優(yōu)化。在現(xiàn)實中，就拿高樓來說吧，人們都知道，樓層越高，這個建筑工程的占地面積越少，但是，在建筑高樓的過程當中會出現(xiàn)樓層之間的距離，這個建筑能構(gòu)成的重量是多少？如果進行建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化，采用較好的架構(gòu)設計，不僅能夠節(jié)省建筑的占地面積，還可以對建筑種類進行合理的安排。

3 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的定義與特征

3.1 定義

與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設計方法相比，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計方法是一種現(xiàn)代的、全新的、整體的、新型的設計方法，它集房屋的建筑結(jié)構(gòu)設計和美觀于一體，設計者在施工建設過程當中，可以充分考慮施工環(huán)境的安全性和方便性，在便利施工的前提之下，結(jié)合房屋的實際情況，綜合考慮房屋建筑的基礎結(jié)構(gòu)和基礎設計能否滿足美觀性，這些都是進行建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化所考慮的一些重要因素，同時還要認真思考其中的一些布局是否需要進行突出顯示。

3.2 特征

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計方法具有重要的現(xiàn)代特點。一般情況下必須具備安全性，并且方便施工，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法要具有科學性和廣泛性，每一個結(jié)構(gòu)的設計都要符合科學的原則，根據(jù)實際狀況，因地制宜的進行房屋設計與房屋建筑，廣泛性則要求現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化方法滿足我國各地區(qū)的設計需求，并且具有一定的美觀性，在設計過程當中，不僅要考慮到經(jīng)濟成本，還需要進節(jié)能環(huán)保，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，設計者在變通結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)化控制過程中必須保證施工工作人員安全，綜合的傳統(tǒng)建筑模式，在傳統(tǒng)的建筑模式基礎上融入新的發(fā)展因素進行創(chuàng)新，提出最優(yōu)的建筑結(jié)構(gòu)設計。

4 建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的措施及注意事項

4.1 對建筑進行結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化時，遵循整體與部分相統(tǒng)一的原則

在對房屋建筑進行優(yōu)化設計的過程中，首先要將建筑的整體性和部分結(jié)構(gòu)進行統(tǒng)一，提高建筑所呈現(xiàn)的整體性以及合理性，讓整個建筑看起來比較協(xié)調(diào)。其次是提升房屋建筑的合理性，在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)時，努力調(diào)節(jié)建筑的整體與結(jié)構(gòu)之間的關系，通過協(xié)調(diào)手段來提升建筑的外部美觀性，對于建筑結(jié)構(gòu)，要保證整體效果得到優(yōu)化協(xié)調(diào)必須遵循簡潔的原則。同時，在進行整體結(jié)構(gòu)設計的過程當中，要保證建筑工程整體的優(yōu)化協(xié)調(diào)，防止出現(xiàn)出現(xiàn)墻柱的錯位問題，在優(yōu)化結(jié)構(gòu)過程中盡要可能應用幾何結(jié)構(gòu)，有利于增強建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，也兼顧建筑整體美觀。針對于設計結(jié)構(gòu)，可以制定符合當?shù)氐赜蚍桨福x擇最優(yōu)方案，提升整體水平，針對建筑的局部可以通過之前的經(jīng)驗體現(xiàn)局部變化，從而推動整個建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化進程。

4.2 對于建筑的上部結(jié)構(gòu)進行重點優(yōu)化

建筑結(jié)構(gòu)的上面部分在一個建筑中占有很大的比重，因此要重視這一部分在整個建筑結(jié)構(gòu)中的重要作用，同時要投入更大的精力對建筑的上面進行建筑優(yōu)化。建筑結(jié)構(gòu)的上大部分建筑的主題特點多數(shù)體現(xiàn)在這個建筑的架構(gòu)上部。在進行建筑結(jié)構(gòu)上部進行的多樣化設計時，對建筑中使用的建筑材料和結(jié)構(gòu)的框架具有一定的要求，針對建筑的人上部結(jié)構(gòu)的不同，采取的材料和框架也不同，對結(jié)構(gòu)之間的整體性也要求不同，所以要對建筑的上結(jié)構(gòu)進行重點優(yōu)化。

4.3 注意承重墻的優(yōu)化

在針對建筑中的承重墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，要避免出現(xiàn)對建筑工程產(chǎn)生不良影響的情況。例如：建筑中的承重墻可能會出現(xiàn)由于一些工程不嚴謹造成墻出現(xiàn)洞口比較大以及錯洞漏洞的狀況；在進行承重墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化時，根據(jù)建筑整個結(jié)構(gòu)的整體性對承重墻的長寬高進行一定的設計，以免影響整個建筑的不協(xié)調(diào)性。

4.4 要根據(jù)建筑周圍的環(huán)境，采光等相關因素進行建筑樓層高度的設計

確保樓層的高度不會影響到周圍的人們、以及對環(huán)境的采光、對建筑以后的采光，根據(jù)建筑界中的樓層設計規(guī)定設計的建筑層數(shù)與層高，注意在對結(jié)構(gòu)體積方面采取一定的措施來防止某些問題的出現(xiàn)。在布置方案選項的剪力墻中，確保結(jié)構(gòu)中間建筑與房屋建筑平面中線相結(jié)合，房屋建筑結(jié)構(gòu)高度要適宜防止出現(xiàn)重力不均等問題，保證結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，更好的利用建筑空間。對于框架結(jié)構(gòu)，在布置過程當中，要對結(jié)構(gòu)進行合理的計算，根據(jù)住房和住距來進行結(jié)構(gòu)的設計，以保證設計安全，對于整體布局中的平面布局來說，對建筑中部部分的高度降低，兩側(cè)的高度增大可以避免扭轉(zhuǎn)過大情況的出現(xiàn)，改善減震性較低的問題，提高建筑結(jié)構(gòu)整體的抗震性，在框架梁柱的截面設計中，要選擇合適的材料，以免出現(xiàn)材料浪費現(xiàn)象，影響建筑美觀，盡可能將梁、和柱的兩個部分的中線重合，角柱應該設計為界面增加，然后將框柱設計在樓梯四角邊固定，增強建筑扛倒塌能力。

4.5 建材的優(yōu)化設計

根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的設計方法和工程造價的統(tǒng)計結(jié)果，降低工程造價唯一的方法就是應用高強度的材料，降低生產(chǎn)成本，這樣的材料使建筑結(jié)構(gòu)設計的截面在一定程度上降低，為專業(yè)設計者留出空間，在建筑運營過程中，運行成品構(gòu)件占的比重較大，所以必須保證好施工的便捷和高效，來使工程成本得到節(jié)約成本。

4.6 注意事項

雖然建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計方法對于建筑結(jié)構(gòu)的設計起了引導作用，但是在應用時還是要根據(jù)實際情況來制定合理的設計方案，制定構(gòu)建結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，保證結(jié)構(gòu)模型的準確性與科學性，對房屋設計條件的指定有有效明確的規(guī)定，將約束條件控制在合理范圍內(nèi)再去進行合計優(yōu)化設計方法的過程當中，要將房屋進行多種參數(shù)指標調(diào)查，調(diào)整選擇范圍內(nèi)的優(yōu)化方案，避免由于參數(shù)的改變來變更優(yōu)化方案，否則缺乏科學性，合理的選擇建筑的工藝與技術(shù)為房屋建筑結(jié)構(gòu)提供強有力的支持，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)工作期間的科學性與有效性。

5 建筑結(jié)構(gòu)設計過程中進行優(yōu)化遵循的原則

5.1 結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化過程中遵循舒適性原則

建筑大多數(shù)是用來居住和生活的，是人們生活中的主要場所，為了提高人們的生活水平和生活質(zhì)量，在建筑結(jié)構(gòu)設計中要秉著舒適性的原則進行優(yōu)化。根據(jù)用戶的要求，將建筑的每個部分進行優(yōu)化，使建筑的整體呈現(xiàn)出一定的舒適原則，讓用戶在生活中感到一定的舒適感。

5.2 結(jié)構(gòu)設計過程中遵循經(jīng)濟性原則

建筑施工過程是一個周期特別長的工程，所需資金比較大，工作人員比較多。如果在建筑結(jié)構(gòu)設計中進行一定的安全措施，在保證建筑的安全性和質(zhì)量的情況下，對建筑的結(jié)構(gòu)設計進行一定的優(yōu)化，有利于節(jié)省建筑的成本，減少材料的浪費和人員的濫用。

5.3 建筑結(jié)構(gòu)設計過程中遵循綠色環(huán)保性原則

我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，雖然給人們帶來了一定的方便，但是環(huán)境有所破壞，居住環(huán)境越來越差。為了響應國家在追求經(jīng)濟建設的同時，也要保護環(huán)境的號召，要將環(huán)境保護與生活聯(lián)系起來，在建筑建設中也要講究綠色環(huán)保，所以在建筑結(jié)構(gòu)設計構(gòu)成中要遵循綠色環(huán)保性原則。在優(yōu)化措施中，選擇環(huán)保的建筑材料，將綠色環(huán)保的理念帶到建筑中來。提高結(jié)構(gòu)設計人員的環(huán)保意識。

6 結(jié)語

總之，對于建筑過程當中的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計方案，必須根據(jù)實際的情況來進行操作，當前人們對于房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的要求不斷增多，使得房屋建筑優(yōu)化設計朝著更好的方向發(fā)展，在開發(fā)商和設計者進行建設的過程當中，必須將良好的優(yōu)化方法應用到設計過程中，減少工程造價，增大利潤，實現(xiàn)設計者與消費者的共贏。

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