房屋建筑結構設計的經濟性及優化技術應用探討

蒙賢賢/身份證號：131124198802080229

房屋建筑結構設計的經濟性及優化技術應用探討

蒙賢賢/身份證號：131124198802080229

在現代化的發展建設過程中，建筑房屋結構需要得到進一步的優化，只有從經濟性以及技術性兩個方面加以考量，才能讓房屋建筑結構得到更好的發展，可以說房屋建筑結構的設計與經濟性之間具有十分密切的聯系，因此本文將對其進行詳盡的敘述，通過三個不同的角度進一步加強我國房屋建筑結構設計水平的提升。希望通過本文的論述能夠進一步提高我國的建筑發展水平。

房屋建筑；結構設計；經濟性；優化技術應用

引言

隨著建筑行業的競爭越來越激烈，建筑企業就需要不斷增強自身的競爭力，從施工技術、施工管理等方面著手，不斷的進行的革新，建造出美觀安全的建筑，這樣才能在市場競爭中立于不敗之地。在建筑工程所有的施工成本中，建筑結構造價所占比例是最大的。因此要保證所有功能特點的情況下，要想對房屋建筑進行更合理的設計并最大限度降低工程的施工成本，我們就需要對其進行結構優化設計。

一、房屋建筑結構的優化技術的內容

在對房屋建筑結構進行優化設計的過程中，首先應該保證房屋自身具備一定的使用功能，同時還要符合安全設計的要求，這樣才能達到經濟性的要求，通常情況下，在對房屋進行整體結構設計的過程中，首先應該從經濟性的角度出發來確定設計的主要內容，在進行房屋建筑結構設計時，可以將其分為幾個不同的部分作為子結構，子結構還可以進行不斷的細分，例如主體結構、圍護結構等，通過對這些子結構進行優化設計，最終就能實現對整體結構的優化發展，以滿足人們不斷提高的生活質量要求。

二、房屋建筑結構設計與經濟的處理關系

1.建筑用地面積與建筑物層數之間關系處理。

如果沒有綜合考量建筑物內部光線質量等因素綜合考量，單純基于建筑物層數和建筑用地關系考量，且建筑使用土地面積一定的條件下，隨著建筑層數增加，單位層數所使用的土地面積趨于減小。不過在實際建筑工程設計中卻并非如此，光線質量不好的超高樓層，會導致購置者購買愿望的降低，甚至導致樓盤無人問津，這樣必須適當增加建筑物之間的間距才能滿足市場需求，因而博弈的結果就是：建筑物層數增加，其用地面積也就隨之增加。這就要求使用房屋建筑結構優化設計來實現層數與面積之間的協調關系，而優化設計方法一般是通過減小建筑物上部的面積來實現整體光照。

2.建筑結構設計與建筑設備之間經濟關系處理。

在高層房屋建筑中，為滿足人們日常起居生活的需要，應建造必要的給排水管道和電氣設備。而基于建筑物層數的增加，相應地建筑設備也會隨之遞增。簡言之，建筑設備隨著建筑物層數增加而增加。這就意味著建筑整體成本會提升。

3.建筑結構外觀與經濟關系處理。

在考慮建筑安全因素的前提之下，房屋建筑外觀設計一般設計為方形或圓形，這樣建筑物結構的受力狀態始終處于一種穩定的對稱狀態。假如將一定用地面積的方形房屋建筑外觀設計為圓形，由于圓形建筑物相對方形建筑物周長小，因此建筑物墻體面積也會隨之變小。隨著建筑面積的減小，前期墻體投入成本和后期裝修成本都會降低。簡言之，建筑結構外觀設計與經濟有著一定關聯。

4.建筑結構分部部分與建筑物層數之間關系處理。

由于建筑物的公共屋蓋都是同一個，那么建筑層數越多，屋蓋部分的單位成本就會降低。但是對于房屋建筑的基礎部分就不一樣了，即使也共用一個基礎部分，當建筑物層數增加時，由于基礎部分所受的荷載越來越大，所以基礎部分就應提高構件的承載能力，因此基礎部分的設計成本也是隨之增加的。同理，房屋內部的梁柱墻等共用部分構件的承載力亦是隨著建筑物層數增加而使得設計成本增加，只是不同分部構件的設計成本增加幅度有所區別而已。總之，建筑物屋蓋部分的設計成本隨著建筑物層數增加而降低，而建筑物基礎部分和內部共用部分的設計成本則隨著建筑物層數增加而遞增。

三、優化技術在房屋建筑結構設計中的應用

1.重視結構建造數字技術應用。

對于建筑物的結構布置方式而言，存在著多種選擇，即便是同一建筑物結構布置方案也有多種結構分析方法。進一步講，基于不同的建筑物結構分析方法，建筑物設計所選用的設計參數及其建筑材料等等都會不同程度地存在差異性。而隨著數字技術特別是計算機技術的迅猛發展，數字化技術對傳統模型和平面圖紙的取代，利用數字化軟件得以快速解決設計結構方案和設計參數影響分析等難題，如赫爾佐格和德梅隆設計的“鳥巢”便是建筑結構技術的突破，由蓋里科技公司研發而成的DP軟件的鳥巢設計更是數字技術在建筑結構設計方面的創新。因此，建筑結構設計處理需要大力依靠計算機軟件來實現。另外，設計人員要予以重視概念化設計。不過由于設計人員在設計方式和設計經驗的不同，概念設計模式也會有所不同。因此，設計人員對于方案及設計參數的合理選擇，實質上就是概念優化設計的技術過程。

2.房屋建筑結構設計問題的解決。

建筑結構設計優化目的主要是基于在設計規定年限內實現建筑物的功能需求，并最大限度提高外部作用因素的抵抗能力和減少房屋建設成本。其中，外部作用因素之中，荷載作用時間、地點及強度都不可準確預料的地震作用較為特殊，一旦發生能量等級高的地震作用時，建筑物破壞必然無疑。故而，建筑結構設計中需要充分考慮地震的荷載作用。基于結構對稱的建筑物其荷載承受處于均勻狀態，結構的危險截面較少，并通過多道設防思想即通過次要構件來保護主要構件，來達到建筑結構抗震性能的明顯效果。

3.建筑結構整體優化。

房間設計不但需要保證不影響建筑結構，同時還要確保和整體平面的配合。建筑柱及墻布置，需要和房屋建筑平面的基本功能需求相一致，統一各個房間進深以及開間大小。簡化建筑系統，避免出現墻與柱錯位的現象，保持每一層的高度和截面面積相同；進行樓體或電梯設計的時候，一定要在一些應力集中或受力方向較多的轉角區域進行加固，采用承重能力較強的建筑材料，而在一些非承重構建結構中運用材質相對較輕的建筑材料，合理布局整體的建筑結構，減輕其自重。

四、結束語

由此可見，房屋建筑設計優化，可以明顯提升建筑物的使用性能、安全性能等，而且能在滿足這些的基礎之上，提高建筑物的經濟和美觀性。所以，設計人員在進行的設計的時候，對于優化技術應該充分利用，這樣進一步選擇合理的結構設計優化方案，最終達到在保質保量基礎上降低工程成本的目業的經濟效益。

[1]馬魁，劉慶貴.論房屋建筑結構設計中應用優化技術[J].現代商貿工業.2013（05）.

[2]張利民.房屋建筑工程中結構設計優化技術分析[J].科技創新導報.2012（32）.

[3]肖燕武.淺談建筑結構設計的安全度[J].科技創新導報.2007（35）.

[4]李鋒.淺談現代建筑結構優化設計[J].科技資訊，2010（26）.