淺談房屋結構設計中的建筑結構設計優化

羅自劍

摘 要：目前，現代建筑除了應具有基本的使用價值外，還應具有藝術美感。優化房屋結構設計中的建筑結構設計，可以提高房屋產品的品質，合理利用空間資源，提高房屋結構的可靠性與安全性。在設計現代房屋結構的過程中，應綜合考慮房屋建筑的經濟性、實用性、方便施工、安全性以及美觀性。所以，建設企業必須不斷對建筑結構設計進行優化，在滿足用戶需求的基礎上，降低成本。為此，本文介紹了建筑結構設計優化的一些常用方法，并簡述了其優化步驟，最后探究了房屋結構設計中的建筑結構設計的優化，僅供參考。

關鍵詞：房屋結構設計；建筑結構設計；優化

優化房屋設計是指針對建筑設計中的因素，如經濟、美觀、實用及造價等，進行協調。首先，在優化設計中，應重點考慮房屋的實用性。設計出的房屋應能滿足人們的基本要求，實現實用性的最大化。其次，還要綜合考慮經濟和造價因素，合理設計房屋造價，以低價來建設高質量的房屋。另外，基于實用性和經濟性，還應重點關注美觀性，房屋應具有一定的觀賞價值，使人們的心理與視覺要求得以滿足。在設計中不能過分強調實用性，卻不考慮其他要求，當然也不能因追求經濟與美感而將房屋的實用性忽視掉。

1 介紹建筑結構設計優化的常用方法

房屋建筑的優化主要有房頂、基礎部分及周圍支護等的優化。應優化房屋的所有結構部分，現階段的房屋設計通常采用從部分到整體進行優化的方法。另外，在優化房屋的所有結構后，在一定程度上，就保證了房屋結構的整體質量。優化設計應基于理論和實際操作，科學地設計房屋的優化方法，認真調查和研究房屋的最佳優化方法，從而提高整個房屋的設計質量，幫助評估房屋的造價。優化房屋的結構設計，準確評估建筑造價，有助于降低房屋建筑的造價，實現資源節約。

2 房屋結構設計中優化建筑結構設計的步驟

①建立一個房屋結構優化模型。在優化模型的創建中，首先應選擇合理的設計變量，把會影響建筑結構質量的參數設為變量。其次，根據房屋情況，確定相應的目標函數。最后，準確確定相關約束條件。②確定優化設計方案。③根據可靠度進行應用程序的設計。④進行全面分析，選出最優方案。

3 房屋結構設計中的建筑結構設計優化

3.1 延長建筑使用年限

所有建筑都有工期限制，而在該期限內，必須基于質量安全，實施優化設計，進而保證在使用年限內，建筑質量的安全性。而對于建筑工期，它是分階段實施的，故需要在設計過程中，分階段優化方案。而在進行優化方案的選擇時，設計師應根據具體情況，結合工程各階段的具體工況，分階段地優化設計。通過優化各個階段的設計，延長工程壽命，實現了在確保建筑質量的基礎上，將建設企業的經濟效益提高。

3.2 優化基礎

地基和基礎是建筑物的根基。地基的選擇或處理是否正確，基礎的設計與施工質量的好壞均直接影響到建筑物的安全性、經濟性和合理性。基礎如果選型不當會嚴重影響建筑的安全性，導致難以修復的工程質量問題，選擇合理的基礎形式是降低工程造價的一個有效措施，基礎工程在建筑工程中占有很大比重，在地質復雜或結構復雜的情況下所占比重還有所增加，合理的基礎選型對節省施工工期也有重要意義。

3.3 優化上部建筑結構

在優化房屋的上部結構時，應合理設置剪力墻，使剪力墻均勻。同一樓層的剛度中心和幾何中心必須重合，以便將房屋結構的抗風和抗震力能提高，盡量降低不利影響，并進行控制，從而保證房屋工程的質量。在房屋類型適宜的基礎上，應適當延長剪力墻的肢長，優化房屋的使用空間，減少墻肢的數目，增強房屋室內美觀，而且也可減少使用建筑材料，進而控制房屋質量，節約建筑資源。但是，卻需要嚴格勘察施工環境，若地質情況很差，就需要在控制房屋抗震標準的基礎上，優化建筑方案，而且在優化設計方案中，也就不可以應用大開間的剪力墻。

3.4 優化建筑排水設施結構

排水設施是在房屋建筑中的重要優化內容。房屋的排水系統一般都是由管道組成的，但是，管道的種類繁雜，數量龐大，同時規格也有很多種。所以，在預留管道空間時，必須保證尺寸適當，進而能合理布置所有管道，而且當管道需要穿過樓層區域時，則需要對結構進行加固，以便保證建筑結構的安全性。另外，在優化設計的過程中，還必須注意應盡可能防止管道穿過剪力墻或結構柱。若必須穿過剪力墻，則應再次加固其通過的位置，進而切實保證排水設施的穩定性，并使排水系統和房屋結構協調好，實現房屋質量安全的最終保障。同時，必須將排水水泵設備安裝在地下室，具體原因如下：①水泵等機械設備具有較大的自重，而且工作運行時，會產生一定的震動以及較大的噪音，所以，為了不打擾周圍居民的正常休息，需要將其安裝在地下室。②水泵出現質量問題后，需要進行維修和養護，在地下室內則可以避免破壞房屋結構，進而使房屋結構質量的安全性可以得到保證。

3.5 優化電力設施

電力設施的優化是房屋結構優化設計中特別重要一個環節，不僅會優化供電系統，而且也會優化居民日常使用的電梯。作為全天候使用的樓宇設備，安裝電梯的構件與電線的過程中，需要在樓體結構中，打很多孔洞，因此，在進行電梯房的設計時，必須綜合考慮電梯附近墻體的強度，保證其位于安全使用范圍，從而使電梯房的質量安全得以確保。由于很多電梯的電纜線都是金屬芯，在設計布線的過程中，必須在墻體上預留出通道，確保電線不會外露，以便提高電力設施的協調性和安全性。

4 結語

綜上所述，房屋結構的優化設計十分復雜，在具體設計中，需要全面考慮各種因素，建設方法、技術和使用方案都直接影響著最終優化的效果，科學、合理地優化設計，可以使房屋能滿足經濟、實用及美觀等的要求。優化房屋結構設計中的建筑結構設計，可以在滿足人們需求的基礎上，降低成本，促進建筑企業的長足發展。

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（作者單位：廣東鴻宇建筑與工程設計顧問有限公司）