新型住宅建筑結構設計優化

【摘 要】隨著社會經濟的不斷發展，人們對于住宅的要求也越來越高：住宅是否寬敞明亮，是否美觀，是否經濟實用，是否安全等等。這就要求建筑設計師們對于當今新住宅的建筑結構進行設計優化。本文主要針對這一點，探討一下對設計優化的方法，從而來提高新型住宅有限的使用空間、有限資源的最大化效果發揮，并且實現其經濟化、實用化、和實用性的目標。

【關鍵詞】新型住宅；建筑結構；設計；優化

近年來隨著我國社會經濟的不斷發展，人們的生活水平也再不斷提高，生活水平的提高使得人們對自己的居住環境有了更高的要求。而建筑的目的是為了人們居住，所以面對著人們不斷提升的居住要求，建筑的供應者和設計者開始了對建筑結構設計優化的思考。如何才能使得當今的新型住宅可以滿足人們的居住需求，同時又可以使得投資者控制建筑投資的成本，這是一個重要的問題擺在眼前。

1 建筑結構設計優化的基本理論

住宅的建筑結構可以進行設計優化的階段主要在建筑工程的決策階段、設計階段和建設階段。

建筑工程的決策階段是確定這項建筑結構優化設計所要達到的總體目標，使其可以滿足本體的功能，在最大程度上保證建筑施工的安全性，并且可以縮減投資的資金。

建筑工程的設計階段是確定建筑整體結構以及每一個子系統的優化布局。

建筑工程的建設階段的建設原則是結構設計優化，并且為了實現整體結構的優化布局組織建設好每一個子系統。

在這三個階段當中，決策階段的結構設計優化選擇是關鍵，而設計階段的結構設計優化是核心，建設階段結構設計優化是基礎。這三個階段是互相驗證、相互補充并且缺一不可的關系。

2 新型住宅建筑結構設計優化應該滿足的條件

在對新型住宅建筑結構設計優化的時候應該注意使其滿足一下基本條件。

2.1 功能性

對于住宅建筑本身而言，其目的就是為了給人類居住所用。所以建筑結構設計優化的最終目標就是為了滿足人類對于居住環境的最大化需求。所以住宅建筑的功能性方便也不再僅僅局限于傳統的實用性的功能，更是要增添住宅的格局合理性，居住環境美觀性、舒適性以及協調性等等功能。

2.2 安全性

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對于居住環境的安全性能要求也越來越高，所以在對住宅建筑結構設計優化之中也應該將安全性能考慮到其中，比如說住宅的抗震性，建筑材料是否符合建筑標準，裝修材料是否含有有害氣體等等。建筑是人類的基礎生存環境，而只有安全的居住環境才能給人們帶來更好的生活，所以安全性是建筑結構設計優化必須要考慮的因素。

2.3 經濟性

近年來社會經濟的不斷發展，同時更多的競爭也相對的出現，所以對于建筑結構設計優化必須要從經濟型出發，這樣才能在更多更復雜的競爭下生存和發展。經濟性是指通過對整個建筑結構的優化設計，最大程度的節約各種材料和資源，達到控制和減少建筑成本的目標。

2.4 環保性

我國提出可持續發展戰略已經很多年了，但是具體的實施情況并不是很好。但是在現在的生態環境下，必須將這一戰略落實到日程上來。在建筑結構設計優化的時候必須要考慮到環保性。在建筑資源的材料選用上，在保證其功能性和安全性的同時，最大可能的選用節能環保型的材料。對于建設過程中所產生的廢舊材料進行及時的處理和合理的應用。并且在整個建設的過程中，要考慮到當地的環境特點，不要破壞自然生態的環境。

3 如何優化建筑結構設計

在對住宅建筑結構設計進行優化要從以下三方面進行設計優化。

3.1 優化建筑結構設計中選用的材料

新型住宅建筑結構所選用的材料一定要具有安全性能，比如說通過材料的配置從而達到加強構建的強度、剛性和延展性的目的。在以往的建筑工程過程中，我們發現鋼筋混凝土的建筑結構設計中，主要起到承受載體的是梁柱，所以可以打造鋼筋混凝土梁柱，這樣可以局部提高梁柱的抗壓力。在工程的實踐中，采用標號較高的鋼筋混凝土，同時減少梁柱等構件的橫截面積，這樣可以減輕結構本身的重量，同時也可以擴大住宅的使用空間。而建筑的梁板以受彎為特性，所以可以采用強度較高的鋼筋，這樣可以科學合理的減少鋼筋的使用數量。另外，建筑結構的建設者應該將鋼筋混凝土結構中鋼筋與混凝土的投放比例進行科學的合理的匹配，從而使得鋼筋混凝土復合材料發揮其特殊的復合特殊性能。而在住宅建筑結構中，結構的轉換層、受力復雜的銜接點部位與跨度較大的結構上，比較好的選擇是采用型鋼混凝土、預應力混凝土，同時可以保證住宅建筑功能性、安全性、經濟型的最大化性能的發揮。在新型住宅建筑結構設計的過程中，存在鋼筋混凝土現澆板中混凝土標號過高的情況非常之多，一味的追求高標號的混凝土是沒有任何意義的，而相反高標號的混凝土根本沒有辦法發揮其理想的強度性能，而版中鋼筋的配筋量卻隨之增加，直接導致的后果就是鋼筋的使用量增加，間接的影響到整個建筑工程投資成本的提高。

3.2 優化建筑結構設計中的構建布置

在建筑結構設計中可以優化的構建布置主要涉及到房梁、柱子、剪力墻的布置和設計。目前，很多新興住宅建設所采用的結構設計一般框架為剪力墻結構體系，這種體系主要有兩部分組成——鋼筋混凝土框架和鋼筋混凝土剪力墻。框架的梁柱為剛接，而同樣框架與剪力墻也可以為剛接，或者可以為鉸接。近年來人們對于居住環境的要求越來越高，居住內部的格局要求也不盡相同，而框架——剪力墻結構體系它具有組成使用空間靈活多變的優點，可以滿足各種各樣的格局要求。而且這種結構體系具有承載力較高、延伸性較好和整體性的優點，同時具有很強的吸收地震力的能力，有效的起到抗震的效果，從而可以在很大程度上減少整個建筑結構本身側移的可能性。因此，在建筑結構設計優化的時間過程中，對于框架——剪力墻的結構設計中，一定要確定剪力墻的剛度是否滿足強度條件，同時還必須使得結構具有一定的側向剛性。另外，框架——剪力墻結構在初步的設計階段，要確定其最優數量，從而避免重復和繁瑣的計算，這樣可以達到減少成本的目的。

隨著城市土地資源的日益稀缺，高層住宅的興起滿足了人們的居住要求。作為新型住宅房梁的選用也是至關重要的。常規的房梁雖然經濟性能較好，但是對于高層建筑來講會嚴重的影響到建筑的層高。所以我們可以選用寬扁梁來進行代替。寬扁梁可以減少量的截面高度，增加建筑物的凈高。而在建筑物總高度有限制的情況下，可以增加層數，從而獲得更多的建筑面積。

3.3 優化建筑結構的整體布局

如果說優化建筑結構設計中選用的材料合優化建筑結構設計中的構建布置都是優化一些細化的部分，那么優化建筑結構的整體布局就是要從全局的觀念來進行出發，利用結構設計中的點、線、面來確定建筑結構設計的總體布局，同時要求進一步的處理好點、線、面之間的構架關系，從而保證達到新型住宅建筑設計的國家質量使用標注，實現其功能性、安全性和經濟型的三重目標。

對于現階段新型住宅建筑結構優化的方法應該還有很多種，本文只是根據自己的意見闡述了一些觀點，希望能對新型住宅建筑結構設計優化有所幫助。

參考文獻

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