王曉辰

天津華匯工程建筑設計有限公司

【摘 要】建筑結構設計作為建筑設計環(huán)節(jié)的基礎，也是重要因素，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展也受到廣泛關注。提高建筑結構設計質(zhì)量需要從基礎做起，充分認識到影響設計質(zhì)量的因素，有效解決建筑結構設計過程中面臨的質(zhì)量問題。樹立科學的建筑結構設計態(tài)度，強化設計質(zhì)量藝術，在相關專業(yè)的密切交流下，應用先進的設計技術，促使我國的建筑結構設計行業(yè)朝可持續(xù)的方向發(fā)展。本文根據(jù)筆者工作實踐，對房屋建筑結構優(yōu)化技術的意義及措施進行了分析和探討。

【關鍵詞】房屋；建筑；結構；優(yōu)化；措施

一、房屋建筑結構優(yōu)化技術的意義

（一）優(yōu)化建筑物的用地面積

我國人口眾多，用地緊張的問題十分突出。土地面積一定時，一般建筑層數(shù)越多，單位層數(shù)上地表面積使用率越低。這是因為高層建筑之間必須要保留足夠的距離，滿足地面對樓層的支持，維持樓層的平穩(wěn)安全，還要為了保證合理、足夠的采光而增加建筑物之間的距離，這樣就會導致建筑物占地面積的擴大。由此可見，樓層越高，各建筑物之間所需間距越大，建筑所需要的土地面積就會加大。因此，我們可以通過對房屋的建筑結構進行優(yōu)化設計，在分析整個建筑物的結構形態(tài)、地理位置之后，運用相關的專業(yè)知識，在建筑物層數(shù)和建筑物的占地面積之間找到一個最適值，提出最佳的優(yōu)化設計方案，適當減少建筑物的層數(shù)或上層建筑的面積，保證建筑物能夠擁有足夠的采光。

（二）優(yōu)化建筑結構設計中建筑物層數(shù)之間的關系

在一個建筑物中，建筑的成本會被均勻分攤到樓層之中，樓層數(shù)目可以改變，而屋頂?shù)某杀颈３植蛔?，因此在進行建筑設計時，可適當增加樓層數(shù)，使屋頂分攤到各樓層的成本降低，從而使建筑成本降低。建筑物的地基承受著整個建筑物的重力，關系著建筑物的穩(wěn)定性和安全性，隨著建筑物層數(shù)的增多，地基的荷載也隨之加大，為保證建筑物的安全性和穩(wěn)定性，要求地基的承受能力相應提高，地基成本也隨之加大。房屋建筑結構設計的優(yōu)化技術，可以尋找出隨著樓層的增加，在樓頂成本分攤和地基成本增加之間的一個最適層數(shù)值，降低建筑物的成本。

（三）優(yōu)化建筑結構設計與建筑設備之間的關系

一個好的房屋必須配備一定的設備，供人們進行日常生活或工作。以排水管道和電力系統(tǒng)的建造為例，隨著樓層數(shù)的增多，需要設置的排水管道及電氣設備會相應增加，由這些設備所產(chǎn)生的成本也會因此升高。因此，利用房屋建筑結構優(yōu)化設計，在實現(xiàn)建筑物的實用性和安全性的前提下，對這些設備及設置方式進行優(yōu)化，可以節(jié)省設備方面的開支。

（四）優(yōu)化建筑物外觀與經(jīng)濟的關系

建筑物的結構大多是方形或者圓形，很少會有其他形狀，這是因為面積一定時，方形或圓形的建筑物所建墻體面積較小，為了降低建造成本及后期裝修成本，大多選擇將建筑外觀設計成方形或圓形。并且方形和圓形建筑物結構比較對稱，建筑物會更加穩(wěn)固安全。

二、房屋建筑結構優(yōu)化技術的應用

（一） 概念設計優(yōu)化

房屋建筑結構設計要滿足房屋的基本的實用性、安全性，概念設計優(yōu)化是在此基礎上提高房屋性能、經(jīng)濟性和觀賞性，對房屋進行優(yōu)化。每一個建筑都會經(jīng)過千百次的方案設計、篩選和分析，才能定下合適方案并最終建設而成。地理位置的差異，會導致建筑設計的區(qū)別，對于特殊的地區(qū)如地震常發(fā)區(qū)，在設計時要考慮增加減震因素。隨著科學技術的不斷發(fā)展，計算機技術的廣泛應用，設計人員可以通過電腦軟件，就可以對各種數(shù)據(jù)做出準確快速地處理，再結合實際情況，根據(jù)設計人員的個人經(jīng)驗和判斷，優(yōu)化電腦軟件產(chǎn)生的設計，確保最終方案與設計的實際適用性。設計人員應該加強鍛煉概念化設計的優(yōu)化技術，以設計出更加科學合理而經(jīng)濟適用的建筑設計。

（二）解決房屋建筑結構設計的實際復雜問題

通過建筑結構的優(yōu)化技術，可以盡可能地減少建筑物的建設成本。通過概念優(yōu)化設計，實現(xiàn)建筑物結構的優(yōu)化，從而提高建筑物的防御能力，減少外部因素對建筑物的影響，使建筑物更好地抵抗外部環(huán)境對房屋的損壞，提高建筑結構的穩(wěn)定性和實用性。因此在房屋建筑結構優(yōu)化設計中，重點和難點是在對建筑面臨復雜的應力環(huán)境因素時所進行的優(yōu)化設計，例如地震、水災、高溫等各種破壞性環(huán)境因素，人們難以準確地估計出房屋受侵程度和受侵時間的長短，沒有一定的可預測的規(guī)律，對此可根據(jù)次要結構來保護主要結構，保持建筑的穩(wěn)定性及安全性。

（三）保證建筑物結構前期優(yōu)化設計

在降低建筑項目的建筑成本方面，進行前期結構設計優(yōu)化顯得尤為重要。若前期結構設計不能很好地對房屋進行優(yōu)化，例如在合理性或者可行性存在問題，極易埋下建筑的安全隱患，嚴重阻礙后期結構的設計和建設，還會加大結構設計成本支出。因此，必須要在進行建筑物前期結構設計時，重視方案的合理性和可行性，保證建筑物前期結構設計能夠支撐后期結構設計，保證能建設出安全可靠的建筑。

（四） 加強建筑細小結構的優(yōu)化工作

在房屋建筑結構設計中來說，要將房屋建筑細分結構的優(yōu)化工作作為重點。細節(jié)決定成敗，在建設好主體結構之后，若是局部結構出現(xiàn)問題，對整個建筑的穩(wěn)定性和安全性是一個巨大的威脅。細分結構的設計優(yōu)化，例如在進行矩形現(xiàn)澆板設計時，要避免在拐角處產(chǎn)生裂縫，如果忽略，極易產(chǎn)生不良后果。在信息技術迅速發(fā)展的現(xiàn)代，計算機也應用于建筑結構設計中，設計人員必須要學會計算機技術，將房屋設計理論與計算機技術結合，利用計算機節(jié)省設計時間，同時容易進行修改，也提高運算準確率。

（五）優(yōu)化建筑抗震結構設計

建筑抗震結構設計是影響建筑整體質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，優(yōu)化抗震結構設計對提高建筑結構設計整體質(zhì)量起到了良好的促進作用。在進行優(yōu)化建筑抗震結構設計過程中，需要由專業(yè)的設計人員根據(jù)建筑物所處的地理環(huán)境和地震發(fā)生情況展開針對性分析，以此設計出符合國家抗震結構設計標準的施工圖。設計人員針對抗震墻截面較長的情況時，與洞口連接形成弱連梁，合理控制抗震墻的高寬比例，將抗震墻體分為多個小開口墻，以此降低抗震墻的受損概率。在水平作用力下，剪力墻容易受內(nèi)力影響而超過截面的要求，因此，為優(yōu)化建筑抗震結構設計需要根據(jù)實際情況減少連梁的剛度，降低內(nèi)力的作用力，進而避免剪力墻發(fā)生脆性損壞。例如： 福建連江的一棟33 層住宅樓，受連江地區(qū)風荷載較大，位移難以控制等因素影響，建筑進深較小，且抗水平力、剪力墻較長，因此，需要注意處理墻面開洞現(xiàn)象，以達到建筑物的基本抗震要求。專業(yè)的抗震結構設計人員需要準確計算出抗震數(shù)據(jù)，基于對建筑物的地基、建筑物主體、建筑物承重墻等數(shù)據(jù)的了解，從建筑物的基層考慮，全面的控制建筑抗震結構設計的優(yōu)化性能，以求提升建筑物的抗震能力。

三、總結

房屋建筑結構設計，是實現(xiàn)建筑實用性和安全性、實際工程實施的理論指導。將優(yōu)化技術運用到建筑結構設計中，可以增強房屋建筑的實用性、安全性，延長房屋使用壽命，保持建筑的美觀，還節(jié)約了建設成本。

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