結構設計優化在房屋建筑結構設計中的應用

王兆虎

摘? ? 要：優化房屋建筑結構設計可以更好地提高施工的技術水平，同時還可以有效的減少施工企業單位的經費支出，讓企業單位能夠更好的獲得收益。另外，優化房屋建筑結構設計還可以有效的保障工作人員的安全，讓優化技術能夠更好的發揮出它自身的作用。

關鍵詞：房屋建筑;結構設計;原則;優化

1? 引言

社會經濟的飛速發展使得人們對于居住環境有了新的要求。人們在考慮居住環境的舒適性的同時，也同樣要重視其安全性能。然而，建筑企業往往資金有限，雖然會保證建筑物的整體質量，但是其舒適性就會大打折扣，如果要進一步提高建筑的美觀和舒適性，那就會使得建筑的安全設計困難加大，因此，對于建筑結構的優化設計就顯得尤為重要。在實際優化過程中，需要設計人員總結經驗，合理分析，慎重考慮，才能保證建筑物具有好的安全性和舒適性，并能有效降低成本。

2? 建筑結構設計優化的重要意義

2.1? 提高建筑工程質量

建筑結構優化設計可提升建筑工程質量，保證房屋結構整體的安全性與穩定性。實踐表明，房屋建筑工程質量問題是影響承建企業和相關項目方經濟利益與社會效益的主要因素，對建筑工程結構質量問題進行設計與優化，可有效避免施工過程中出現的質量問題，對建筑物本身結構穩定起到關鍵作用。實踐設計中，相關設計人員應注重改善原有的設計結構和技術應用水平，善于利用先進的設計理念和技術，對房屋結構設計方案進行優化，促使房屋建筑整體具有安全穩定的使用性能。此外，提高建筑工程設計標準，也是新時期建筑行業發展的重要體現，對落實質量控制方案產生積極影響。

2.2? 節約工程造價成本

房屋工程項目施工過程中，對相關結構進行優化設計，可節約工程造價成本，促使相關施工企業取得良好的經濟收益。以某市裝配式房屋項目結構設計為例，該工程項目設計人員，立足造價管理角度，對相關控制要素進行管理與控制，并且采用優化設計方案，使得項目整體造價節省了18%，對相關人員、材料、設備和技術進行分析，對影響結構設計相關因素進行合理控制，使得項目本身的經濟效益得到改善。此外，實踐工作中，采取優化設計技術與方案，對建筑工程的內容進行管理與指導，促使建筑工程成本管理措施得到有效落實，對房屋建筑中造價成本的節約與控制產生深遠影響。

3? 房屋建筑結構設計中應用優化技術的原則

雖然當前的房屋建筑結構設計優化技術的使用可以有效地帶來經濟的收益，但是還是有一部分的問題需要進行關注。因此，設計的工作人員和管理人員要及時的去進行了解這些問題。首選，按照現在的設計和價值來進行優化設計，就需要對建筑材料進行合理有效地使用，讓這些材料和相關的設計進行統一，這樣才可以更好的協調。首先需要房屋建筑在進行設計的時候要符合當前人們的審美標準，還要符合一定的安全標準，這樣就可以不僅讓房屋設計結構質量得到有效的保障，還可以更好的將建筑的功能盡情地發揮出來，這樣就可以達到最低的成本費用。另外，房屋建筑結構設計的基礎就是要根據工程的不同來進行設計，只有這樣才可以更好的保障結構設計滿足人們的需要，即可以美觀大方，還可以質量可靠。

4? 房屋建筑結構設計中的結構設計優化

4.1? 建筑結構模型的優化

房屋建筑結構設計中，對結構設計優化進行應用的時候，應優化建筑結構模型。在對建筑結構模型進行優化的時候，可以從確定約束條件、計算函數、選擇變量三個方面開展。創建、使用建筑結構模型的過程中，應對不同變量的選擇進行高度重視。對不同變量進行設置、選擇的時候，必須充分考慮房屋建筑物的實際情況，并結合當地情況，全面分析可能會給房屋建筑結構設計產生影響的所有因素，并用預定參數來對這些因素進行表示，在房屋建筑結構設計中表現出來。一些因素可能會給房屋建筑結構設計的整體效果產生非常大的影響，因此，不管是多元因素，還是單一因素，設計師均要給予足夠的重視。除此之外，房屋建筑結構設計優化過程中，將各種元素反映到函數中，能夠有效減少工作人員的勞動量，有利于提高其工作效率。

4.2? 建筑主體結構的優化

房屋建筑結構設計中，對主體部分進行設計的時候，應對建筑物的質量進行重點考慮，優化設計應建立在保障房屋建筑質量與安全性的基礎之上。基于此，房屋建筑結構設計中，首先要考慮的問題便是確保建筑物的安全性，并在后期優化設計中，致力于實現主體結構承載性能的加強。對于建筑物來說，主體部分穩定性的增強，是提高建筑物安全性的有效手段，其可以賦予建筑物在一定范圍內抵抗惡劣環境的能力，使建筑物在地震、大風等環境下具有安全性，避免一旦遭受惡劣外部條件建筑物便發生傾覆。對建筑主體結構進行優化的時候，重點是對剪力墻進行優化設計，確保剪力墻的整體穩定性，重點是要使剪力墻質量均勻，并讓建筑物的結構重心、剛性中心重合，從而提高建筑物的整體穩定性。設計師可以采取減少剪力墻數量、增加剪力墻程度的方式，來對剪力墻結構進行優化，使剪力墻的穩定性更高。房屋建筑結構設計中，往往會在剪力墻內部設置大量鋼結構，從而使剪力墻可以承受更多重量，提高剪力墻的穩定性。但出于節能的考慮，需要對這部分進行優化設計，在保證剪力墻穩定性的前提下，盡可能地少使用鋼結構建材。

4.3? 房屋建筑細節的優化

隨著市場經濟的迅速發展，建筑行業也在蓬勃發展，但其市場競爭也日趨白熱化，現階段諸多企業在細節方面入手，來提高建筑物的質量及美觀性，從而吸引消費者的青睞。基于此，房屋建筑結構設計中，開展結構設計優化的時候，也要注意對細節進行優化，根據客戶要求，對房屋建筑的部分細節問題實施優化、精細化處理。例如，在空調板設計中，應根據客戶使用需求來開展設計，確保設計的空調板可以為空調安裝、維修等提供便利條件，并要保障其可以滿足建筑安全性能的要求。再如，在陽臺設計中，也要考慮客戶需求來開展設計，若是居住人員較多、成分復雜，則要考慮幼童安全，將陽臺高度設計為1.2米。房屋建筑結構設計中，還有很多小細節，設計師應對這些細節問題進行充分考慮，為客戶提供更多的便利。房屋建筑結構優化設計中，設計師也要充分考慮當地實際情況來開展設計，適當采取一些節能設計措施，如考慮當地氣候、天氣條件，對臥室的光照條件進行優化設計，以減少照明時間，降低電能消耗。

4.4? 排水管道系統的優化

房屋建筑結構設計中，對結構設計優化進行應用的時候，還可以對排水管道系統進行優化設計。排水系統設計是房屋建筑結構設計中的重要組成部分，其復雜程度較高，應充分考慮實際情況來開展設計。特別是穿墻管道設計中，應以便于施工為原則，提前預留管道碰撞檢測的空間，并做好預埋空洞的標記，以便于施工方在施工的時候可以提前預埋孔洞，避免返工問題的出現。對于需穿過承重墻的排水管道，應做好對周圍的加固處理，保證承重墻的穩定性。排水管道優化設計中，應考慮施工方面的問題，避免管道繞柱問題的出現。隨著科技的進步，BIM技術在建筑設計中得到了越來越多的應用。排水管道優化設計中，也可以應用BIM技術，來開展碰撞檢測，確保排水管道、建筑物的協調性，提高排水管道優化設計質量。

5? 結束語

綜上所述，房屋建筑結構的設計優化工作應細致、全面、可行性高，以提升設計質量、施工質量為前提，盡量減少建筑成本，因此作為結構設計人員，應重視房屋建筑結構設計優化方案的反復論證，結合自身的技術經驗，協調好各專業、各設計階段的工作內容。

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