淺談建筑設計與結構設計優化分析

韓月

中外建工程設計與顧問有限公司武漢分公司 湖北 武漢 430061

前言

在新經濟時代，建筑行業不僅要滿足人們日常的居住需求，還要從安全性、穩定性、功能性多方面入手，實現個性化的發展。作為城市經濟發展的重要代表，建筑設計必須符合城市規劃建設要求，隨著綠色建筑、智能建筑的發展，越來越多的新技術、新工藝、新材料得到應用，這對于建筑結構設計的整體質量的提高奠定了良好的基礎保障。但是從目前來看，在實踐中還存在很多問題亟待解決，只有通過建筑結構優化設計才能實現建筑行業的全面發展。

1 建筑設計與結構設計優化的重要性

目前，人們生活水平不斷提高，對建筑物的需求也有所轉變，新時期人們的審美能力和個性化越發明顯，房屋建筑除了要滿足基本的功能性需求，還要適應時代的發展，在保障工程質量的同時實現建筑成本的節約，做好建筑設計與結構設計優化是實現質量目標、成本目標的有效途徑。通常情況下，建筑結構設計對質量安全方面非常重視，但很多時候設計人員將重點過于放在質量安全上，而忽略了成本投入的考慮，導致造價費用成本超高。另外，現代化建設設計更加重視觀賞性價值，傳統的設計風格、保守的結構設計不能滿足多元化的發展需求，這就需要建筑設計能夠盡可能的優化外觀質量。建筑設計與結構設計優化能夠提高資源的利用效率，在現有的條件下達到節約成本的目的，可以減少10%～20%的建設成本。建筑設計與結構設計優化過程中還存在很多問題，對結構優化方法的運用造成很大影響，加強這方面的研分析與研究具有重要意義[1]。

2 建筑結構設計中存在的問題

2.1 結構設計圖紙信息表達不全面

建筑結構設計圖紙是后續施工的重要參考依據，如果圖紙設計存在問題很可能導致后續施工的質量隱患，不利于建筑工程的順利完成。當前很多設計人員在圖紙設計的過程中缺乏相應的工作標準，由于人員業務能力不強、經驗不足，對施工中所需要的信息表述不清楚或者存在遺漏，比如：材料屬性、建筑標高、梁柱編號、抗裂等級等等，這些因素直接導致施工人員的盲目操作，容易造成建筑質量問題。

2.2 建筑配套設施不完善

進行建筑工程設計主要目的是為了滿足人們的使用需求，在設計中應該堅持以人為本、因地制宜的原則，努力為人們提供舒適、便捷的生活空間。但是，當前一些建筑工程在規劃與建設的時候，雖然對容積率等指標有相應的重視與關注，但對于建筑周邊基礎設施缺乏考慮，在建筑設計中，一些配套設施不夠完善，給居民日常生活造成很大困擾[2]。

3 建筑設計與結構設計的優化策略

3.1 了解建筑結構設計優化的特點

建筑結構設計優化必須從建筑項目的整體情況出發，對建筑結構內容進行全面了解，根據建筑設計理念制定科學的優化策略，只有以建筑結構設計為基礎才能保證優化工作的順利落實，充分發揮建筑資源、建設空間、資金費用的合理應用。對建筑設計與結構設計優化的過程中要充分考慮建筑工程的整體性特點，以建筑結構類型為基礎，分析施工現場環境可能存在的影響因素，根據施工要求進行建筑設計優化處理。

3.2 節能部分的優化設計

目前來看，綠色建筑理念在建筑設計中的滲透越發深入，隨著人們環保意識的增強，對建筑設計也提出更高的要求，綠色、節能、環保設計成為當前建筑業發展的一大趨勢。一方面受到當前大環境的影響，另一方面為了滿足市場需求，在保證建筑物實用性、功能性、美觀性的基礎上，實現環保節能效果，有助于經濟效益、社會效益、生態效益的全面發展。在建筑設計與結構設計的時候，應該重視環保節能方面的優化，對房屋整體布局及表面形態進行控制，盡量降低熱能消耗，提高自然通風與降耗水平，對建筑屋頂、門窗、墻體等采取相應的節能措施，充分做好結構設計的優化工作。從目前來看建筑設計與結構設計節能優化主要體現在新型節能材料、綠色節能新技術的應用。

3.3 科學合理配置建筑配套設施

在進行建筑設計與結構設計的時候，要充分重視整體性與安全性，能夠與實際情況相一致。在對建筑整體布局的過程中，要對建筑特點及周邊環境進行綜合考慮，結合使用要求對舒適性、安全性、便捷性等展開分析。只有這樣才能保證建筑功能性的全面實現，針對配套設施不完善的問題在提供設計方案的時候從配套設施的兼容性、獨立性進行優化，最大限度發揮配套設施的作用。與此同時，針對建筑物配套設施需要結合實際情況，根據功能性不同實施單獨管理，避免商業店面、服務中心等場所對住宅區產生影響。

3.4 上部結構優化

在建筑結構設計中上部結構優化是非常關鍵的一部分，如果要做好上部結構優化必須要掌握上部結構的主要組成。上部結構優化的重點在于合理設置豎向抗側力構件（比如剪力墻），剪力墻作為抗側力構件，同時承擔豎向荷載和地震作用，通過對抗側力構件的合理布置，在地震作用下，使結構的各項參數均符合規范的要求，在此前提下，進行優化，控制豎向抗側力構件的數量，并使結構兩個方向剛度基本接近，周期位移均接近規范限值，結構布置更加經濟合理。另外，優化荷載，減小結構自重對于減小結構的地震作用也是有幫助的，并相應減少了基礎工程的投資。通常情況下，設計人員采取大開間的剪力墻結構，不僅可以減少墻肢數量，還能降低混凝土的使用。需要注意的是，這種方法對于地質條件差的地區不太實用，由于地質條件限制對建筑抗震性能有較高的要求，應該減少大開間剪力墻的應用。

4 結束語

綜上所述，建筑設計與結構設計的優化對建筑整體水平的提高發揮著重要作用。當前城市發展正處于關鍵時期，建筑行業在其中發揮著重要作用，為了滿足人們居住的各方面要求，解決設計上存在的各種問題，對建筑設計與結構設計實施優化至關重要，采取合理的優化措施，提高建筑工程的整體性能有助于建筑業的健康發展。參考文獻

[1] 周福林.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2017,(15):108-109.

[2] 劉麗華,宗傳書.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用研究[J].建筑知識,2017,(4):13-15.