房屋結構設計中的建筑結構設計優化

田召

摘 要：本文在簡單介紹建筑結構設計優化重要意義的基礎上，對房屋結構整體設計優化的相關概念進行了介紹，并從房屋結構選擇、信息化技術使用以及節能三個方面對房屋建筑的優化方式進行詳細的闡述。

關鍵詞：結構設計 優化方式 節能 環保

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0064-02

隨著我國國民經濟發展速度以及城市化進程的不斷加快，國內的建筑行業也開始進入到飛速發展的歷史時期，為經濟的繁榮以及人民群眾生產生活水平的提升做出了突出的貢獻。在房屋建筑的結構設計工作中，不僅要保證建筑內部空間與結構相互協調配合，而且還要保證房屋安全、實用，使房屋建筑從整體上更加的經濟、美觀。由于房屋建筑與使用人員的生命財產安全息息相關，因此，設計人員必須要對房屋結構設計優化工作予以足夠的重視，并根據房屋的實際情況與預算資金消耗找到合適于工程實際的優化方案，實現多種優化方式相互配合，通過信息化技術的參數計算，配合節能的先進理念，為房屋建筑工程的順利、優質完工奠定堅實的基礎。

1 房屋結構整體設計優化概述

房屋建具有很強的系統性，各種結構的優化設計也往往需要涉及多方面內容，從宏觀的角度來看，對于房屋建筑結構的設計優化可以大致分為整體結構和局部結構兩種，其中，整體結構設計主要包括以下內容：（1）對房屋建筑的基本結構進行優化；（2）對房屋建筑的頂部結構進行優化；（3）對房屋建筑總體維護、細節架構等系列問題進行優化；（4）根據房屋建筑的具體特性，放大其基本功能和使用性等要素，對其資金損耗進行控制，提高自身的性價比。

在明確房屋建筑結構設計的優化的目的基礎上，工作人員應充分利用有限的空間資源，有效控制資金損耗，加強提高建筑材料和器械的使用效率，讓房屋建筑更加安全可靠。根據以往的統計數據，通過房屋建筑設計優化之后，工程損耗可以降低5%～30%左右，因此，在房屋結構設計當中，對建筑結構設計的優化無疑具有非常顯著的社會與經濟效益，只有采取積極主動的優化態度，才能讓房屋建筑可以更加的經濟、實用，使現有資源的使用效益實現最大化轉變。

2 房屋結構整體設計優化詳述

2.1 施工概念設計

對房屋結構進行優化的方式多種多樣，針對不同的房屋建筑選擇相應的優化方式會帶來截然不同的效果，每一種優化設計方案都具備自身不可復制的特點，因此，在房屋建設當中，優化設計人員的經驗和思想影響著建筑的優化效果，也讓施工概念成為了優化設計當中必不可少的要素。施工概念在建筑優化設計方面占據著非常重要的位置，正確概念的提出需要設計人員具有非常豐富的實踐經驗、具備全面解析建筑方案的能力，以便提出更具針對性的優化設計思路。具體來說，施工概念主要涉及以下幾方面內容：（1）房屋建筑整體結構設計；（2）對結構細節的把握；（3）房屋建設參數的計算等。在實際操作的過程中，設計人員需要對結合房屋結構設計任務對總體方案進行綜合分析，最終形成具有針對性和可操作性特征的優化設計方案。

2.2 概念設計的具體使用

提出概念設計的意義在于讓房屋建筑在整體結構方面更加的安全，而近年來國內發生的地質災害也讓房屋的抗震性得到了社會各界的廣泛關注。所以，融入抗震概念是房屋結構設計優化工作中必不可少的一項內容。不過，我國的地域遼闊，而且地震災害也伴有很強的隨機性，所以，國內不同地區對于房屋的抗震設計不盡相同，在實際工作中，設計人員應該充分考慮到房屋建筑的安全和抗震能力，并在滿足相關標準與規范要求的前提下，盡可能減少項目投入，實現社會效益和經濟效益的雙豐收。總的來說，在建筑結構設計優化工作中，概念設計扮演著非常重要的角色，是維系工程安全的紐帶。優化方案在房屋建設當中遵循的中心思想就是，具備良好的安全系數，當面臨較大地震危害時，可以保證建筑安全，該中心思想也是理想狀態下的目標。

3 房屋結構相應的優化方略

3.1 房屋建筑整體結構的選擇

房屋建筑的項目投入與其自身的結構類型息息相關，普通房屋建筑工程的結構類型大致可以劃分為以下幾種：（1）抗風墻類型，該種建筑方式在高層建筑當中被廣泛使用，以混凝土的使用為基礎，這種優化方式具有非常顯著的特點，自身抗震能力很強，而且鋼筋等材料使用數量明顯降低；（2）框架類型，該種優化方式在布局的靈活性以及造價的低廉性等方面具有很大優勢，但是免不了存在一些缺陷，其柱結構自身的截面大，在面對地震侵襲的時候抗震能力相對比較低；（3）混合結構類型，這種混合結構類型可以視為上述兩種優化方式的綜合體，充分吸收了兩者的優勢，并且適當的規避了不必要的缺陷，這種方式在日常的工程建設當中被廣泛使用，自身的應用性比較強，而且結構布置等方面相對合理，更重要的是該種結構所具備很強的抗震和抗側力的能力。

對于上述三種結構優化類型而言，或多或少的存在一些不足和缺陷，但是各自的優點在不同建筑當中都有不俗的體現，因此，在房屋建筑工程實施之前，需要從不同的角度對優化方案進行分析和選擇，要在滿足業主要求的前提下更符合建筑自身的成本控制，均衡各個方面的要求，一切以實際出發，擇優建設。

3.2 信息化技術的合理使用

在房屋建筑工程當中，很多細節因素都會制約結構優化設計方案，并對整體工程造成影響，為建筑施工帶來阻力，因此在建筑工程當中就需要考慮到更為細節的內容。在信息技術非常發達的今天，設計人員可以通過信息化技術的應用來彌補細節方面存在的問題。例如：通過一些可以定義施工參數的電腦軟件，就可以既精準又快速的完成相應任務。在房屋建筑優化設計過程當中，很多細節問題在設計時非常容易被人忽略，也容易給房屋建設帶來隱患，為了避免此類問題的發生，對于電腦設計軟件的應用是必不可少的，這樣不僅可以大幅提高建筑結構設計優化人員的工作效率，也可以為施工建設的順利進行打下良好的基礎。endprint

在建筑結構優化設計領域，使用最為廣泛的應用軟件是TBCAD系統，該軟件通過對結構方案的詳細分析，使各種資源有效的結合在一起，可以更為有效的完成優化設計。在整體的操作過程中大致可以分為兩個部分依次進行：（1）對建筑施工過程使用到的各項資源進行優化設計，即使用少的材料，并且達到最好的效果，讓房屋建筑的整體結構性能達到最優的配比；（2）可以對結構設計當中使用的構件強度進行優化，即對每個部件當中鋼的使用多少與截面的大小進行相應的調整，從而達到質量最優、成本最低的目的。

3.3 實現節能優化

現在我國各行各業都在體現節能設計的思想和理念，在房屋建設也不例外，但是節能并不是意味著一直的降低投入，而且通過綠色建筑的理念，使房屋結構設計得到有效優化。首先，為了讓房屋具備良好的采光性，應結合工程所處的地理位置、氣候條件以及當地城市規劃的實際情況與要求，對建筑的朝向進行針對性選擇，這樣不僅可以保證房屋能夠接受到更為合理的陽光照射，也為室內通風奠定了更為堅實的硬件基礎。其次，對于建筑的外貌形狀，盡量避免與寒風呈90°角，這種做法不但可以最大程度降低熱量的損耗，而且能夠獲得高效節能的良好效果。最后，對于房屋建筑維護，主要表現在其屋頂、門以及窗戶等設計，在面對陽光一側，窗戶面積應盡可能擴大，數量上也應盡可能的增多，從而使房屋可以充分的采集到陽光；在背光一側，應盡量減少窗戶的數量，目的是防止熱量的過度散失。另外，還要對門窗材質的選擇予以應有的關注，盡可能提高門窗的保溫能力。對于建筑頂棚的設計，可以加裝可循環的水管，以便獲得冬暖夏涼的使用效果。

4 結語

綜上所述，對于防護結構設計的建筑結構優化并不是從單一方向即可完成的，需要從多個方面入手系統的完成，同時也會涉及到安全性、合理性和節能性等多方面問題。在條件允許的情況下，應盡可能做到對信息化輔助設備的合理利用，降低房屋的施工成本，從而使優化目標能夠得到更好的實現。需要注意的一點是，在實際的施工過程當中，設計人員的優化方案應針對不同建筑需求、地理地貌進行差異性選擇，切忌出現生搬硬套以往做法的行為，以保證優化方案的科學性與可行性。

參考文獻

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