探究建筑結構設計的優化對策

（清遠市城鄉規劃設計院， 廣東 清遠 511500）

一、建筑結構優化設計的必要性

作為設計師應當在建筑結構設計領域充分展現優化技術的實質內容，如此建筑工程質量才能夠不斷地提高，此外也會帶動企業與社會效益的同時增長。截止至今，國內鼓勵市場一貫將效益的最大化作為首要任務，這使得建筑企業面臨的挑戰變得更為嚴峻。要想獲得建筑結構的可持續發展，就必須確保建筑結構短期內的投資降低。針對以往的建筑結構設計而言，持續完善優化設計方式，能夠在實質上實現成本的有效控制，如此優化技術就能夠獲得提升。隨著時代的改變，高層建筑大量涌現，人們對建筑領域投入的精力越來越多。所以對于建筑設計結構的優化可讓機械設施與建材功能得以展現，促進人們注重建筑問題。針對造價而言，通過優化設計可以在成本上消耗更低，可以實現利益的最大化。

二、建筑結構優化設計規則

1.確保建筑結構優化設計的功能需求得以滿足

設計師在優化建筑結構設計之前應當確保建筑與結構使用功能得以滿足，不能因為優化放棄了這個規范。比如建筑所針對的是銀行機構，對于金庫的使用有硬性的需求。如此在建筑結構設計之前應當確保其功能性的出入通道、位置等需求，之后需要考慮的才是核算荷載，所以優化必須建立在不影響使用的基礎上進行。

2.遵守環保的規則

隨著人民生活水平的不斷提升，人們對于環保等方面投入的精力正在持續增加。并在《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》的文件中指出，確保裝配式建筑占據新建建筑的比重為 30%，這與國家對建筑領域規定的環保等規范相得益彰。對于建筑結構設計的優化過程應當選擇綠色環保的材料，降低在施工環節內對環境造成的污染水平，此外還應當重視建筑垃圾對環境造成的重復污染。

3.遵守建筑結構設計的可靠性規則

針對建筑結構優化設計環節內，可靠性是十分重要的。國內曾經推行了《建筑抗震設計規范》(GB50011－2001)，此文件中規定了一些關于抗震的設計規范，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。假如一個項目中包含 99%的結構在大震情況下不受破壞，那么剩余的部分結構即便在小震出現時，收到破壞，致使建筑結構整體坍塌，如此此項目的結構必然是不合規范的。因此結構優化設計需要站在整體的角度上顧及到所有的小部分，讓結構系統中的所有元素都具備充足的可靠性，確保結構系統整體的安全性，保證達到結構設計標準中的硬性規定，實現建筑結構兼可靠與低成本于一身的實質目標。此為結構設計需要遵守的建筑結構設計的可靠性規則。

4.遵守建筑結構設計有效控制成本的規則

在對建筑結構進行優化之前應當確保結構設計可靠性的基礎上，實現成本的有效控制。由傳統的木石發展到砼，對于成本的優化和創新從始至終從未間斷過。隨著當今鋼結構占據的比重逐漸增加，為了適應時代的需要，空間網架就出現了，這種材料的優點主要表現為重量輕、承受力大、成本小。例如拱形梁的產生，同樣是經濟性設計的創新，讓建筑物在各個領域中都變得更為完善。

三、建筑結構設計中的優化對策

1.對于建筑整體規劃實施優化

比如在珠江三角洲這個區域，在夏季溫度較高，而且雨量較多，但是冬季溫度適宜，雨熱同期。在房屋的設計領域，戶型實用過程中針對自然風的要求和夏天日照節能保溫的作用，在對于房屋整體規劃設計的時候，應當顧及到各個房屋間的互相遮擋對風流動性的作用水平，此外在總圖設計的時候，應當盡可能地降低西側戶型的設計，降低西曬對節能的不良作用。比如隨著人民生活水平的不斷提升，汽車成為了人們的代步工具，數量急劇增加，新建房屋應當配備相應的車位，為實現車位配置的需要，房屋應當配備地下室，如此在整體規劃的過程中，應當對車庫的出入口、各個塔樓之間的布局和消防車道間的聯系展開科學的優化。最終統計整體規劃優化的重點內容包含：建筑物規劃、道路規劃，排水規劃和有關擋土墻、邊坡、土石方填挖量經濟性平衡以及土石方量的總圖調配等。優化的主要包括道路方向、區域功能布局、地下室布局以及管道方向等。

2.重視結構的精細部分的優化

除了重視總體規劃，要強化結構局部構建的優化設計。例如現澆板設計環節中應當盡最大水平將異形板分成矩形板，如此不但能夠實現均衡受力的目標，而且能夠有效預防拐角裂縫的產生。除此之外，在底部架構抗震墻的底框梁箍筋配箍量通常比較大，這時候如果選擇冷軋帶肋鋼筋當作箍筋，就能夠降低箍筋肢數亦或箍筋直徑，實現有效控制成本和便于施工的目標。與此同時，為了降低柱構件底部截面，選擇高強度的混凝土是非常適合的，然而水平構件混凝土能夠在一定程度上降低混凝土的標號，在受力方面也能夠達到需要，同時也實現了成本的有效控制。

3.針對建筑材料的篩選過程中的優化

伴隨科技的不斷進步，在市場中出現了大量的新型環保的材料作為篩選的對象。對于設計師來講，應當對新型材料具備靈敏的觸覺，可以在設計環節中充分顧及到選擇科學的新型環保材料，來實現降低能耗和成本的優化目標。比如，對于超高層商業寫字樓的設計環節，在塔樓中低區的戶型規劃中，大體上每隔12米柱網設置一家住戶，樓層高度都是4.2米，柱和核心筒間梁高0.8米，在設計初期應當選擇輕質內隔墻板，容重位于700～750kg/m3之間，75mm厚輕質隔墻板的重量是砌體+兩面抹灰墻體重量的1/3～1/5，輕質隔墻板的選擇能夠在較大水平上降低結構與基礎成本，同時優化梁柱構成，此墻板施工效率較高等優勢，針對項目來說，經濟效益十分可觀。

四、結語

總而言之，科學優化建筑設計不僅能夠實現有效控制成本的目標，而且能夠給社會帶來可觀的效益，并且實現各項資源的合理配置，提升各項資源的利用率。所以，建筑結構設計環節內，應當優化建筑結構，強化設計水平。本文首先對建筑結構的優化展開了簡單的介紹，然而研究了建筑結構設計的規則與對策，最終對建筑結構優化對策展開了詳細的分析。期望經過此文章的闡述與探究能夠對建筑結構設計中的優化技術的不斷完善提供借鑒的作用，為其未來的發展奠定良好的基礎。

[1]徐峰.試述建筑結構設計中的優化策略[J].居業,2015(14):49－51．

[2]劉劍鋒.建筑結構設計的優化策略及其在建筑結構設計中的有效運用[J].建材與裝飾,2015(47):83－84．

[3]丁博.試述建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用[J].建材與裝飾,2015(51):65－66．