淺談房屋結構設計中的建筑結構設計優化

摘要：隨著社會經濟飛速發展，建筑市場面臨著巨大的競爭壓力，建筑企業更是花費大量人力財力探尋新時期建筑優化設計方法。通過優化建筑設計可以達到提高房屋建筑施工安全性、美觀度以及功能等指標，對于安全建修房屋具有積極作用。房屋建筑領域，設計師進行房屋建筑結構優化設計時必須從全局出發來進行房屋建筑結構優化設計，為保障安全施工打下堅實基礎。房屋優化設計可以節約成本，減少建筑項目的資金投入，從而確保建筑企業節約成本。

關鍵詞：房屋機構；建筑結構；設計；優化

1、建筑結構設計優化概述

由于建筑工程所涉及到的內容非常豐富，建筑結構設計優化所包含的內容頁比較豐富，從總體上來看，建筑結構設計的優化工作包括對房屋總體結構和分部結構優化兩個大的內容，其中，在房屋建筑結構設計中的建主結構優化設計主要包括以下幾個方面的具體內容，第一，房屋基本結構優化內容。第二，房屋頂部結構的優化。第三，房屋的維護結構、總體結構、細節結構等內容的優化設計。第四，要以房屋建筑的基本功能要求和舒適性要求為基礎，對房屋建筑結構的造價進行控制，也就是要對“房屋的造價進行最優化設計”。

2、建筑結構的設計優化理念

在對房屋結構設計中的建筑結構設計優化的長期探討中，建筑結構的設計優化也有自己的理念。其中優化設計理念包含四個方面。第一個方面是房屋建筑具有安全性能，建筑能夠反映人類的進步文明程度，能夠保障人們各種工作的順利進行，因此，對于建筑的安全性能有很高的要求。建筑結構的設計無論優化到什么程度，都是需要建立在安全性能的前提之下，一旦一個建筑優化的連安全性都保證不了，那么這個建筑就失去了存在的意義，甚至帶來很大的災難。第二個方面是可用性，建筑在表現美觀的同時，設計優化的主打理念還是建筑的可用性，功能要滿足使用者的要求，帶來舒適的感覺。第三個方面是建筑結構的優化需要保護環境，我國在長期的發展中，人們對于保護環境的意識不高，造成我國目前環境的嚴重污染，因此，在建筑結構的設計優化的時候，設計合理，采用環保的建筑材料，排水等具有污染性的系統要做好環保的防護工作。第四個方面是可用價值性，在建筑結構的設計優化中，不能只顧眼前的利益，為了節約成本，而偷工減料，降低建筑的實際可用價值。建筑結構的設計優化理念的真正目標是用最少的錢卻能打造出最有價值性的建筑。

3、房屋結構設計中的建筑結構設計優化策略

房屋結構設計中的建筑結構設計優化策略是需要從不同的角度和方向來進行的，比如可以從節能環保角度進行優化設計、從信息化自動化角度進行優化設計等等，具體而言房屋建筑結構設計優化策略大致有以下幾點。

3.1優化選擇房屋建筑結構類型

不同的形式的房屋建筑結構類型是會產生不同的造價管理模式的，而在建筑結構設計中常用的結構類型有如下幾種，第一，剪力墻結構類型。該類型主要應用于高層房屋建筑中，所依托的基礎為混凝土結構施工技術，該種優化結構類型同“短肢剪力墻”結構類型相比就有抗震性能強、鋼筋材料使用數量較少等特征。第二，框架結構類型。這種類型主要優點在于開間大、靈活布局、造價較低等優點，但是該結構類型也具有一定的缺點，柱的截面面積比較大，抗震能力相對較薄弱。第三，“框架―剪力墻”結構類型。這種類型的結構是對剪力墻和框架兩種結構的優化組合，其能夠綜合以上兩種結構類型的優點，結構布置比較合理，實際應用能力也比較強，該結構的最突出特點就是抗側力能力比較強。

3.2積極應用信息優化技術

在房屋建筑結構設計中存在的變量比較多，房屋建筑結構的優化造成了一定的障礙，因此考慮到房屋建筑結構中存在的各種復雜因素，在優化設計中就應該積極應用先進的信息技術，比如應用一些參數定義軟件，這樣就能夠有效的減少房屋建筑結構優化設計中設計者的工作量，提高工作質量和工作效率。目前比較好用的軟件系統為“TBCAD系統”，該系統能夠通過對結構方案進行指導性的設計來實現“方案的人力、物力和財力資源等趨于最優狀態。”該系統的信息優化過程可以分為兩個階段：第一階段是對材料使用量進行優化配置，也就是說要使用最少數量的材料，實現最好的結構性能，在該階段中需要把混凝土用量設置為目標函數，而“結構構件斷面大小”需要設置為變量。第二階段是優化所設計結構中的各種構件強度，就是指對構件中鋼用量與斷面大小進行調整，實現質量和造價的完美結合。

3.3節能結構設計的優化

節能結構設計的優化是需要以綠色建筑理念為基礎，并積極應用設計學中的方法。首先，優化布局和表面形狀。布局就是指建筑的主要朝向，受到我國氣候條件的影響，為了保證房屋的陽光照射量的通風良好，房屋的朝向盡量要朝南。表面形狀的優化就是要保證所設計的房屋建筑外表面積不要接受冷風的直接朝向，這樣就能夠減少熱能的消耗，起到節能效果。其次，維護結構設計。維護結構主要指的就是門窗和屋頂，對于門窗而言，在房屋朝南的方向所設置的門窗要盡量要大和多，這樣能夠最大限度吸收陽光輻射，朝向北的就要減少門窗，防止熱量的流失，材料也要選擇保溫效果好的。屋頂的設計可以采用架空的方式或者是鋪設循環水管，夏天降溫冬天保暖。

4、結語

總而言之，利用對建筑的結構進行設計優化，可以保證建筑自身的功能，并且對工程資金投入進行控制。另外，建筑企業及開發商不應過于重視結構設計優化的經濟效益，利用縮減建材、降低質量標準、削弱技術性能等方法來追求利益，并且也不可以一味的關注技術而忽視經濟效益。房屋結構的設計優化其最終的目的在于保證建筑的功能、提高建筑的質量、提升環保性能，增加企業收益。為了完成這一任務，設計人員應不斷提高自身水平，緊跟時代步伐，勇于開拓創新，為人民的居住及生活提供安全保障。因此，對建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用進行談論是值得相關工作人員深入思考的事情。

參考文獻：

[1]馮濤，張玉潔.基于遺傳算法的建筑結構設計優化設計探討.《科技創新與應用》.2012年9期