房屋建筑結構設計中優化技術應用研究

石遠松

（貴陽建筑勘察設計有限公司，貴州 貴陽 550081）

0 引言

房屋建筑設計是構成建筑市場的重要因素，對于提升單位競爭實力有著重要的作用。建筑單位利用房屋優化設計，為自身獲取發展優勢，推動企業走得更遠。對于建筑結構優化分析，需要從重要性、設計原則等角度分析，采取科學的方法，確保優化技術在設計中體現，符合當前市場對房屋建筑結構設計的新需求。

1 結構設計優化技術的重要性與技術原則

1.1 重要性

經濟增長帶來的是建筑數量增長，造成國土面積用地緊張。基于此背景下，不得不實行建筑領域創新，隨著大部分城市中，高層建筑的出現，緩解了用地壓力，在一定程度上滿足了人們新時期建筑的需求。可以說，當前建筑結構設計是否合理，成為判斷房屋優劣的關鍵因素。建筑企業在開發初期如何保證結構設計的合理性，需要設計人員對建筑核心進行科學思考。完成初期設計方案后對重點環節進行調整和優化，確保將現代化設計理念與建筑相融合。同時，在開展正式設計的環節中，確保對工程成本進行控制，將建筑的經濟與社會效益看作一體，在設計中結合環保、低碳的設計理念，融合在建筑結構設計中，減少對建筑資源的浪費，達到科學建設的目的。

1.2 原則

建筑結構優化設計需要對設計價值進行思考，充分利用建筑材料的性能，加強材料與結構的性能。不但要保證設計方案的規范性，還要保證設計安全，并兼具設計美感。結構優化設計不僅需要從結構質量入手，更多的是通過設計協調內部空間的功能，減少施工成本；另外，施工過程中，需要保證實事求是的原則。保證建筑基礎、屋蓋等結構能夠根據實際需求進行設計，保證施工進程，合理控制施工造價，保證施工優化設計符合當代設計理念。能夠在實際施工后，形成實用性、美觀性等為一體的建筑結構關系，改善人們的居住環境氛圍[1]。

2 結構優化技術問題概述

2.1 房屋建筑結構優化技術

2.1.1 傳統結構設計

通常對于結構設計的方案應是根據不同需求，初步設計出結構輪廓，再利用力學知識，對結構的承載力、應力等因素進行構造，保證滿足結構穩定的要求。對于設計方案需要應用到設計變量等，保證方案的動態變化。傳統結構設計，需要設計人員自己根據經驗以及完工設計方案進行參考。對于建筑結構的穩定性、承載等方面，只是進行簡單的計算，保證符合規定即可。但是傳統設計并不是最佳方案，可行性需要建立在安全性的基礎上，從多個方案中進行取舍，保證設計方案可行。也可以說傳統設計逐漸朝向優化設計過渡，作為基礎推動了優化設計發展，缺少傳統設計，優化設計也無法在創新中誕生。

2.1.2 結構優化設計

房屋建筑結構設計時，對于結構的優化設計，應滿足用戶的需求，并保證設計規范符合要求。通過方案不斷優化來實現最佳的設計方案，通常工程結構設計對于建筑的經濟性與功能性有現實意義。因此，在實際設計中，可以通過優化方案，將無效成本的設計內容刪除，提高結構的安全系數，保證設計的合理性。結構優化設計需要搜索相關設計方案，根據方案進行整合統籌，保證最終設計方案滿足多方的需求。在房間結構上，利用落地窗的設計，保障室內光源和通風的需求，同時為建筑增添美感。

2.2 存在的問題

房屋建筑在進行結構設計時，結構的穩定性關乎著后期建筑使用壽命。由于設計人員在設計過程中，忽略基礎結構設計的重要性，導致實際勘察現場的時候，草草應付工作。對于提供資源也未能認真閱讀，導致設計后的結構與實際需求嚴重不符。建筑結構存在盲目性，對結構質量造成影響。另外框架設計也需要人員重視具體構架，設計不科學將會影響框架結構的承載力。遇到地震等災害造成結構坍塌等現象，對人們安全造成影響。

3 房屋建筑結構優化技術應用注意事項與應用措施

3.1 設計注意事項

3.1.1 注意適應性方法使用

建筑房屋設計中，結構作為設計的重點，需要采用結構優化的方式，保證工程設計后，建筑體現出自身價值。這里需要注意的就是選擇適當的方法，要求人員在優化方法中結合實際，根據建筑周邊環境、地形等開展設計。保證設計能夠從項目特點和要求出發，增加結構優化的合理性。對于建筑結構設計，充分考慮綜合要素，保證質量和安全第一，嚴格按照國家規定進行施工，通過科學的開展設計，保障結構設計的可行性，為建筑設計提供性能支撐。

3.1.2 關注利益協調問題

房屋建筑牽涉較廣，施工方、建設方與設計方都會共同參與到工程中。由于現代化對結構優化設計的定位較模糊，導致利益方面存在偏差。導致施工項目中出現糾紛，對工程進度造成影響。對此，需要在工程開展過程中，協調好各方的利益。需要及時建立溝通機制，針對優化結果的落實創建良好的環境，并保證人員之間做好協調，加強現場指導，保證項目利益公開，推動工程優化方案順利設計，保證工程建設有序開展[2]。

3.2 設計方面

3.2.1 優化結構體系

現代化建筑的造型設計方面，復雜性是一大特點。優化結構需要保證建筑結構安全性、穩定性的基礎上，對結構進行布置和設計，保證工程造價得到合理的控制。工程造價直接對結構體系造成影響，需要結合建筑的實用性進行科學選擇，保證建筑結構得到科學優化。現代化建筑中，裝配式建筑逐漸在建筑工程中得到應用，如圖1所示。此類建筑通過裝配式，不但對整體造型進行優化和控制，還保障了建筑的美觀性。

圖1 裝配式建筑結構優化設計

3.2.2 優化設計模型

在進行建筑結構設計前，需要根據建筑標準創建模型。想要實現科學的優化設計，需要保證模型體現出優化的優勢，通過提煉關鍵要素，保證建筑模型結構設計的合理性。確保結構合理的基礎上，利用計算機獲取各環節的算法，計算準確的參數，保證結構優化設計質量得到保障。

3.2.3 正確選取計算參數

對于實際設計工作，需要判斷結構模型提供的信息。并提取重點信息，設計其應用在工程中的各項參數，保證計算結果的正確性。此外，還需要將正確的參數與性能需求等考慮在優化技術中，保證符合國家標準，并且保障結構的安全性。

3.2.4 優化基礎設計

在整體建筑結構優化設計中，建筑基礎有重要作用。由于基礎能夠有效承載上方的作用力，并且將受到的力均勻分散到地面。在選擇樁基礎時，需要根據施工地區的地質條件與載荷科學選擇樁基，并在后續的施工中提升樁基的承載力，提升樁基的強度。

3.2.5 優化地下室結構優化

地下室結構在優化設計過程中，需要關注層高控制，保證建筑設計合理的基礎上，設置科學的高度。減少施工材料的用量，保證施工成本得到控制。對于地下水較豐富的地區，需要重視水浮力因素，結合該因素為建筑結構設置對應的配筋與樁數。地下水浮力較大等影響因素，需要設計人員對建筑結構的具體受力進行分析，結合規范的計算保證受力區域施工材料的合理選擇[3]。

3.2.6 優化建筑內部結構的協調性

建筑結構優化設計的過程中，需要對室內空間進行科學設計，保證性能與美觀共存。剪力墻的設置需要保證荷載合理的基礎上，盡可能縮小布置尺寸。通常，對于客廳的美觀度要求更加嚴格，需要在實際設計中避免梁體出現在大廳位置，科學對內部空間進行布局。

3.2.7 優化設備、結構的協調性

施工過程中需要后期安裝大量的電氣設備和管線，管線布設不合理，將會影響建筑的凈高。對此，設計人員應根據現場的實際情況，對管線進行科學判斷，保障設計的合理性，進行科學的布設，減少交叉作業的現象，對于影響的位置，可以采取加寬處理，保證結構符合建筑承載力的需求。

4 結論

綜上所述，隨著社會不斷發展，房屋建筑對于人們的意義也開始轉變，構建多層次的設計是當前設計的主流趨勢。建筑結構設計優化，為保障結構與人們安全做出雙重保障。需要相關施工單位在實際設計中，嚴格遵守相關規定，增強責任意識，基于現代化市場經濟發展，設計符合實際的建筑結構，切實為人們生活提供保障。通過不斷地優化設計，為人們帶來舒適的居住環境，保證建筑領域長足發展。