工業建筑結構優化設計淺析

周益宇 屠雙鎏

摘 要：隨著改革開放以來我國經濟的飛速發展，我國工業水平有了極大的提高，相應的工業建筑工程項目也逐漸發展起來。在工業上來說，工業建筑的設計和建造是工業生產的首要環節，只有保證工業建筑物的質量和穩定性，才能夠保證整個工業生產在安全可靠的環境下進行。本文主要對工業結構優化設計的內容進行介紹，指出了相應優化設計的策略，希望能夠給相關工業結構設計行業提供一定的參考。

關鍵詞：工業建筑；結構優化；設計

1、前言

工業建筑是為工業生產服務的，一般來說工業建筑所占用的場地面積較大，包括多種功能區域，比如生產車間、供電間、辦公區域以及宿舍食堂等。相對于普通的建筑物來說，工業建筑是一個綜合體，需要更為專業和系統的設計與規劃。隨著現代企業管理理念的深入人心，傳統的工業建筑建設方法以及排布方案已經難以滿足當前工業生產的要求，因此對工業建筑結構進行適當的優化是十分重要的。

2、工業建筑結構優化探討

2.1結構優化目的

一般來說，工業建筑結構具有不規整性的特點，其在結構強度以及使用壽命上面均不及普通的住宅建筑物，需要對其結構特征進行適當的優化和改進。結構優化的目的首先在于整體建筑質量的提升、結構成本的設計優化以及科學合理的結構保障等，還需要滿足當前綠色環保的時代要求。其次，結構優化能夠滿足提高生產效率的目的，可以實現工廠內部設備的合理放置和結構的優化布局，從而加快整個工廠的生產效率，提高企業的市場份額。[1]

2.2優化設計的隊伍建設

在工業建筑結構優化設計中，人才的儲備是首要環節。在進行優化設計之前，需要專業人士對當前工業建筑結構特點進行綜合全面的考察，找出目前主要存在的結構問題，并利用專業科學的技術手段予以改進。合理專業的優化設計隊伍不僅能夠加快結構優化進程，而且可以保證優化結果的有效性，科學的建設團隊包括建筑工程師，以對整體建筑物的結構進行評估，還需要配置專業的工藝技術人才分析生產流程的數據并進行解讀，綜合人才提出的意見探討整個設計方案的合理性以及可執行性。此外，在隊伍中還應該具備專業的機械設備工程材料，保證施工的及時性。[2]

2.3優化設計過程中存在的主要問題

現代工業建筑結構的優化設計是在建設隊伍的方案指導下完成的，但是一般來說不同的建設隊伍提出的優化方案不同，這就需要決策者根據實際的生產情況進行合理的選擇。有時建設隊伍提出的方案存在明顯問題，比如部分設計人員出于廠房美觀性的考慮，減少建筑物鋼結構的應用，整體建筑物的優化結果體現不出來，而且還很可能造成廠房區域強度的降低。鋼結構是工業建筑物中主要應用的設計，但是由于鋼材料的價格相對較高，如果全部使用鋼結構材料將會大幅提高建筑成本，因此，設計人員可以根據不同功能區的需要合理選擇使用鋼結構，以減少整體建筑物的建筑成本，減低企業的財務投入。[3]在能夠保證建筑物強度要求和使用要求的前提下適當減少鋼材料的比例，不僅有利于企業生產效益的提高，而且對于環保型企業構建具有重要意義。在實際優化設計的過程中，由于我國目前還沒有完整的關于工業建筑物的法律法規，因此在工業建筑優化設計中，容易出現設計概念整體偏離實用價值的現象，導致設計優化結果不高，嚴重影響建筑物整體的改進。工業結構具有一定的特殊性，需要同時具有安全性和靈活性，所以在其優化設計的過程中，不可避免的會由于其結構特點而對數字化辦公需求以及管理工作造成影響，廠房內部會安裝一定的電子設備，員工需要進入廠房操縱內部的設備和軟件，在實際優化時需要綜合考慮結構布局，合理安裝設備以及搭建電路，保證企業的工作效率。[4]

3、工業建筑的優化策略

3.1設計完整可靠的優化方案

要想保證整體工業建筑優化效果，必須在優化工作進行之前對需要優化的建筑物進行充分全面的考察，將涉及優化的每一個參數記載明確，根據收集到的數據和觀察到的不足情況設計合理的優化方案。優化方案主要針對屋蓋設計、圍護結構以及基礎結構這三個部分實行，以優化目標為指導，合理安排資金投入、研究結構受力情況并完成相關材料和設備的購買。優化方案要實事求是、安全可靠、高效環保、經濟使用以及以人為本。[5]在實際優化過程中可以通過多個約束條件和多個變量條件來對非線性結構設計進行優化處理，在整個優化方案設計完成之后，利用數學軟件模擬得到初步的優化結果，并根據軟件優化結果情況對優化方案進行適當改進，充分保證優化方案的合理性。[6]

3.2建筑結構優化過程中需要注意的事項

就目前的工業建筑結構優化來說，絕大多數的建筑工程師在考慮優化結構設計方案時并不會對前期的方案進行充分的了解，更不會參與前期設計方案的制定，因此無法對整個建筑結構的合理性和缺陷部分有系統的認識，使得其在真正優化工作時存在較大的難度。結構優化的概念不應該在建筑完成之后再進行，而需要在建筑設計規劃的前期便得到重視，來保證優化結果的整體性特點，這樣不僅能夠減少企業的支出投入，而且可以更為科學準確對整體結構進行規劃探討，保證了結構的科學性和合理性。建筑位置的不同所需要的優化方案也不相同，優化過程中需要對建筑的地理位置、氣候條件以及周圍附屬建筑物進行充分了解，結果多種因素尤其是內部細節因素合理選擇優化方案。優異的結構優化結果可以大幅降低企業在人力物力以及財力上面的應用，提高企業的整體工作效率，隨著現代企業構造的發展，各種鋼筋架構逐漸應用到廠房建設中，需要專業認識對該結構進行深入的了解和學習，保證優化結果，使得企業經濟效益在優化之后能夠得到切實提高。

3.3建立完整的工業建筑結構優化體系

目前，我國在工業建筑的優化設計上缺乏相應的標準和法案進行管理，且相對來說建筑優化設計的歷史較短，沒有過多的案例可以參考，造成部分設計團隊渾水摸魚，不僅不能提高企業優化后的工作效率，甚至為企業安全生產埋下安全隱患。因此，建立系統的工業建筑結構優化體系是必不可少的，在工業建筑結構進行優化之前，建筑管理結構優化體系的建立有利于規范整個優化市場，將工業結構中出現的問題進行驗證來完善企業管理體系。相應的，具有結構優化體系之后，相關的工作人員也可以得到合理的管理和配置，不同崗位的工作人員和工作部門具有明確的工作目標，工作內容得以豐富和完善，在提高企業工作效率的同時提高了企業員工的生產積極性，有利于企業整體優化質量管理目標的實現，對企業長期平穩健康發展具有重要意義。所以，在進行企業建筑結構優化工作之前，必須完成完整工業建筑結構優化系統的建立，以為整個結構優化工作提供指導。

4、結束語

綜上所述，工業建筑結構優化不僅能夠提高企業整體的工作效率，增加企業的財政收入，而且還可以保證整個工作環境的安全性和合理性，有利于企業員工不斷提高生產積極性，對企業市場競爭力的提高具有重要意義。本文主要通過對工業建筑結構優化過程中需要注意的問題進行討論，針對性地提出了解決問題的相應對策，希望能夠切實完成企業的建筑結構優化工作，提高管理工作的效率，使得企業在激烈的市場競爭中可以更好的發展進步。

參考文獻：

[1]李曉光.工業建筑結構優化設計的探討 [J].科技創新與應用，2014，10：194.

[2]吳士杰.對工業建筑結構優化的幾點思考[J].科技尚品，2015，9：14+19.

[3]余小燕，張勝，張芳.探討工業建筑結構的設計優化[J].中國建筑金屬結構，2013，2：61.

[4]蘇敏，崔芳.工業建筑結構的設計優化[J].城市建筑，2013，14：46.

[5]廉樂樂：《高層住宅建筑結構設計優化》，《城市建設理論研究》，2012（6）。

[6]曾繼榮：《淺議民用高層鋼筋混凝土建筑結構設計優化》，《四川建筑》，2010（4）。