建筑結構設計中的優化策略

姜方紅

廣東廣筑工程設計有限公司，廣東東莞 523000

當今，人們對建筑的理解是建立在日常生活中人們對各種文化、藝術的了解。而不同文化背景、風俗習慣等因素對建筑結構的影響也是不同的。作為設計師除了要對這些基本的因素進行充分的了解之外，還要考慮對建筑結構進行優化。在建筑結構設計當中，可以通過發揮建筑材料最大性能的方法來實現各種建筑材料和構件之間的相互配合，以達到設計功能優化的目的，從而實現整個建筑工程整體效果最大化的目的。在當今的經濟發展狀況下，人們對于房屋結構的設計提出了新的要求，房屋結構設計不僅需要具有經濟適用性，還要具有美觀性。

1 優化建筑結構設計的意義

建筑工程結構設計是其建設成功的重點，建筑工程設計師在進行建筑房屋的設計時，首先要充分了解建筑工程中所運用的建筑材料特性以及建筑結構優化所需的關鍵技術，才能夠在根本上提高建筑工程的施工質量，同時給施建筑企業帶來了經濟效益。

建筑企業要在實現房屋建筑工程長期利用的基礎上，減少建筑結構施工中的短期投資，但因此會大大提高建筑行業的施工技術和建筑結構設計的優化技術，所以要對建筑行業的建筑材料進行充分的利用。隨著我國建筑行業經濟的不斷發展，建筑行業的發展潛力是巨大的，在這樣的大背景之下，許多一線城市、二線城市、甚至是三線城市都出現了建筑高度很高的樓房，這使得人們更加重視對建筑房屋的建設質量，國家的重視，人們的監督，不但能夠逐漸滿足時代的需要，也能在一定的程度上減少建筑投資的問題。因此，通過對建筑結構設計進行優化的方法，能夠促進建筑設備、建筑材料性能的發揮，解決人們所憂慮的建筑工程問題。

在實際操作中，如果建筑結構設計師能夠很好地掌握、優化樓房的房屋建設結構，就能夠將樓房內的房屋單元有效地結合起來，在保證建筑建設質量的同時又能夠有效地進行土地利用，并保證城市居民都能夠擁有良好的、風景宜人的居住環境。建筑結構設計師在進行房屋結構設計時，要通過對實際施工材料的了解而選擇適當的優化設計方法，同時也要結合城市居民的風俗習慣、藝術審美等特點，將其充分運用到建筑結構的優化設計之中，同時體現審美價值、經濟價值以及房屋的使用價值，為建筑工程節省施工所需的原材料，從而從根本上降低房屋建設的成本，保證房屋的居住安全性、藝術性，來提高人們的幸福感。

建筑結構的優化設計很好地提高了房屋建設的經濟效益、社會效益。我們要清楚地了解，房屋結構設計優化的主要目的是節約、合理分配有限的資源，并對資源進一步進行加強、固定。經過優化設計的建筑結構在造價方面也比傳統的房屋造價更低。因此從長遠的盈利角度來看，建筑結構設計的優化既是一種可持續發展的理念，也能夠最大效益得利用我國有限的自然資源。

2 建筑結構設計優化措施的優點

2.1 滿足經濟的發展

近些年來經濟的飛速發展，不斷滿足了人們對物質生活的豐富需求，同時人們對衣食住行的質量要求也越來越高。一般情況下，人們懷有一種可持續發展的理念來購買住房，為了滿足人們對住房的要求，建筑工程企業要在建筑物中融入優化后的設計思維。此外，我國建筑行業為了響應國家號召，學習各國管理的方針政策，不但實現了遵循保護環境的可持續發展戰略，同時，也將這一政策運用到建筑行業中。積極響應國家和廣大人民的號召，不斷優化建筑結構設計，滿足人們的廣大需求。而建筑結構的設計優化方法，還有利于降低工程資金，提高房屋利用率，提高建筑企業經濟收入效益。

2.2 提高建筑的總體效益

眾所周知建筑工程是一個規模比較大，建設周期比較長，所需要的建筑資金比較多的工程。為了促進社會的可持續發展，建筑行業要適當淘汰一些建筑過程中的弊病，盡可能的縮小成本，實現利益最大化。只有很好地控制建筑成本，才能夠使房屋建筑的利用得到很好的保障，房屋的后續使用需求才能夠得到滿足。而建筑結構的優化設計，能夠使得建筑材料更好的發揮性能，實現更加合理的結構建設活動，提升了房租建筑結構安全性。同時，經過優化的房屋結構有利于促進節約，降低建筑工程的預算成本，提高經濟效益，推動建筑業迅猛發展。這種優化設計有利于變通房屋格局，使建筑的安全性、實用性、美觀性得到提升，建筑結構的優化設計與房屋建筑需求是一脈相承，更夠更好的為廣大市民服務。

2.3 提高建筑的質量和利用率

在我國傳統的建筑結構設計中，建筑結構樣式比較單一，大部分都是采用的形式簡單的高層，外觀變相簡單，千篇一律。在建筑結構設計中，如果進行一定的優化，不僅在質量上得到成本的一定控制，而且還要在外觀、結構上進行一定程度的優化。在現實中，就拿高樓來說吧，人們都知道，樓層越高，這個建筑工程的占地面積越少，但是，在建筑高樓的過程當中會出現樓層之間的距離，這個建筑能構成的重量是多少？如果進行建筑結構設計優化，采用較好的架構設計，不僅能夠節省建筑的占地面積，還可以對建筑種類進行合理的安排。

3 建筑結構優化設計的定義與特征

3.1 定義

與傳統的建筑結構設計方法相比，建筑結構優化設計方法是一種現代的、全新的、整體的、新型的設計方法，它集房屋的建筑結構設計和美觀于一體，設計者在施工建設過程當中，可以充分考慮施工環境的安全性和方便性，在便利施工的前提之下，結合房屋的實際情況，綜合考慮房屋建筑的基礎結構和基礎設計能否滿足美觀性，這些都是進行建筑結構設計優化所考慮的一些重要因素，同時還要認真思考其中的一些布局是否需要進行突出顯示。

3.2 特征

建筑結構優化設計方法具有重要的現代特點。一般情況下必須具備安全性，并且方便施工，建筑結構優化方法要具有科學性和廣泛性，每一個結構的設計都要符合科學的原則，根據實際狀況，因地制宜的進行房屋設計與房屋建筑，廣泛性則要求現代結構設計優化方法滿足我國各地區的設計需求，并且具有一定的美觀性，在設計過程當中，不僅要考慮到經濟成本，還需要進節能環保，符合可持續發展的戰略，設計者在變通結構建筑優化控制過程中必須保證施工工作人員安全，綜合的傳統建筑模式，在傳統的建筑模式基礎上融入新的發展因素進行創新，提出最優的建筑結構設計。

4 建筑結構設計優化的措施及注意事項

4.1 對建筑進行結構設計優化時，遵循整體與部分相統一的原則

在對房屋建筑進行優化設計的過程中，首先要將建筑的整體性和部分結構進行統一，提高建筑所呈現的整體性以及合理性，讓整個建筑看起來比較協調。其次是提升房屋建筑的合理性，在優化建筑結構時，努力調節建筑的整體與結構之間的關系，通過協調手段來提升建筑的外部美觀性，對于建筑結構，要保證整體效果得到優化協調必須遵循簡潔的原則。同時，在進行整體結構設計的過程當中，要保證建筑工程整體的優化協調，防止出現出現墻柱的錯位問題，在優化結構過程中盡要可能應用幾何結構，有利于增強建筑結構穩定性，也兼顧建筑整體美觀。針對于設計結構，可以制定符合當地地域方案，選擇最優方案，提升整體水平，針對建筑的局部可以通過之前的經驗體現局部變化，從而推動整個建筑結構的優化進程。

4.2 對于建筑的上部結構進行重點優化

建筑結構的上面部分在一個建筑中占有很大的比重，因此要重視這一部分在整個建筑結構中的重要作用，同時要投入更大的精力對建筑的上面進行建筑優化。建筑結構的上大部分建筑的主題特點多數體現在這個建筑的架構上部。在進行建筑結構上部進行的多樣化設計時，對建筑中使用的建筑材料和結構的框架具有一定的要求，針對建筑的人上部結構的不同，采取的材料和框架也不同，對結構之間的整體性也要求不同，所以要對建筑的上結構進行重點優化。

4.3 注意承重墻的優化

在針對建筑中的承重墻結構優化過程中，要避免出現對建筑工程產生不良影響的情況。例如：建筑中的承重墻可能會出現由于一些工程不嚴謹造成墻出現洞口比較大以及錯洞漏洞的狀況；在進行承重墻結構優化時，根據建筑整個結構的整體性對承重墻的長寬高進行一定的設計，以免影響整個建筑的不協調性。

4.4 要根據建筑周圍的環境，采光等相關因素進行建筑樓層高度的設計

確保樓層的高度不會影響到周圍的人們、以及對環境的采光、對建筑以后的采光，根據建筑界中的樓層設計規定設計的建筑層數與層高，注意在對結構體積方面采取一定的措施來防止某些問題的出現。在布置方案選項的剪力墻中，確保結構中間建筑與房屋建筑平面中線相結合，房屋建筑結構高度要適宜防止出現重力不均等問題，保證結構安全穩定，更好的利用建筑空間。對于框架結構，在布置過程當中，要對結構進行合理的計算，根據住房和住距來進行結構的設計，以保證設計安全，對于整體布局中的平面布局來說，對建筑中部部分的高度降低，兩側的高度增大可以避免扭轉過大情況的出現，改善減震性較低的問題，提高建筑結構整體的抗震性，在框架梁柱的截面設計中，要選擇合適的材料，以免出現材料浪費現象，影響建筑美觀，盡可能將梁、和柱的兩個部分的中線重合，角柱應該設計為界面增加，然后將框柱設計在樓梯四角邊固定，增強建筑扛倒塌能力。

4.5 建材的優化設計

根據建筑結構的設計方法和工程造價的統計結果，降低工程造價唯一的方法就是應用高強度的材料，降低生產成本，這樣的材料使建筑結構設計的截面在一定程度上降低，為專業設計者留出空間，在建筑運營過程中，運行成品構件占的比重較大，所以必須保證好施工的便捷和高效，來使工程成本得到節約成本。

4.6 注意事項

雖然建筑結構優化設計方法對于建筑結構的設計起了引導作用，但是在應用時還是要根據實際情況來制定合理的設計方案，制定構建結構優化模型，保證結構模型的準確性與科學性，對房屋設計條件的指定有有效明確的規定，將約束條件控制在合理范圍內再去進行合計優化設計方法的過程當中，要將房屋進行多種參數指標調查，調整選擇范圍內的優化方案，避免由于參數的改變來變更優化方案，否則缺乏科學性，合理的選擇建筑的工藝與技術為房屋建筑結構提供強有力的支持，保證房屋建筑結構工作期間的科學性與有效性。

5 建筑結構設計過程中進行優化遵循的原則

5.1 結構設計優化過程中遵循舒適性原則

建筑大多數是用來居住和生活的，是人們生活中的主要場所，為了提高人們的生活水平和生活質量，在建筑結構設計中要秉著舒適性的原則進行優化。根據用戶的要求，將建筑的每個部分進行優化，使建筑的整體呈現出一定的舒適原則，讓用戶在生活中感到一定的舒適感。

5.2 結構設計過程中遵循經濟性原則

建筑施工過程是一個周期特別長的工程，所需資金比較大，工作人員比較多。如果在建筑結構設計中進行一定的安全措施，在保證建筑的安全性和質量的情況下，對建筑的結構設計進行一定的優化，有利于節省建筑的成本，減少材料的浪費和人員的濫用。

5.3 建筑結構設計過程中遵循綠色環保性原則

我國經濟的不斷發展，雖然給人們帶來了一定的方便，但是環境有所破壞，居住環境越來越差。為了響應國家在追求經濟建設的同時，也要保護環境的號召，要將環境保護與生活聯系起來，在建筑建設中也要講究綠色環保，所以在建筑結構設計構成中要遵循綠色環保性原則。在優化措施中，選擇環保的建筑材料，將綠色環保的理念帶到建筑中來。提高結構設計人員的環保意識。

6 結語

總之，對于建筑過程當中的優化結構設計方案，必須根據實際的情況來進行操作，當前人們對于房屋建筑結構設計的要求不斷增多，使得房屋建筑優化設計朝著更好的方向發展，在開發商和設計者進行建設的過程當中，必須將良好的優化方法應用到設計過程中，減少工程造價，增大利潤，實現設計者與消費者的共贏。

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