建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化策略研究

李平

（廣東博意建筑設(shè)計(jì)院有限公司，濟(jì)南250000）

1 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念

建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)首先要滿(mǎn)足建筑的功能性要求，要以改善和提高建筑的使用體驗(yàn)為主要目標(biāo)。因此，在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要確保建筑結(jié)構(gòu)空間的科學(xué)合理，使人們使用方便。其次，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)功能，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)還應(yīng)強(qiáng)調(diào)安全性。最后，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)突出經(jīng)濟(jì)性，在保證質(zhì)量的前提下，減少建設(shè)成本。

2 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法分析

2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型

建筑結(jié)構(gòu)施工中，基礎(chǔ)工程是最基本也是最重要的一環(huán)，因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要注重對(duì)基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)優(yōu)化工作。目前，基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)中的樁基施工技術(shù)可以有效保障施工項(xiàng)目的穩(wěn)定進(jìn)行和最終的質(zhì)量。樁基施工技術(shù)一般分為預(yù)制樁和現(xiàn)澆樁兩種。預(yù)制樁是現(xiàn)在主流的樁基施工工藝，在運(yùn)用機(jī)械將早已制作好的樁打入地下的同時(shí)，進(jìn)行降水作業(yè)，保證區(qū)域內(nèi)地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。現(xiàn)澆樁的工藝比較復(fù)雜，并且不可控的因素較多。常見(jiàn)的現(xiàn)澆樁工藝有鉆孔灌注、沉管灌注、振動(dòng)灌注和爆擴(kuò)灌注四種。

2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方案

設(shè)計(jì)的計(jì)算方案是在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中常用的方案，并且和建筑預(yù)算有著很深的聯(lián)系，對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算方案的優(yōu)化，就是對(duì)生產(chǎn)成本的控制，也是對(duì)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)審核工作。因此，對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算方案進(jìn)行優(yōu)化，是非常重要的一個(gè)措施。目前的優(yōu)化方法包括整合方法以及拉乘法，可以根據(jù)具體的情況進(jìn)行選擇。

2.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)論分析

在確定對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，應(yīng)綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案。設(shè)計(jì)單位應(yīng)邀請(qǐng)與建筑建設(shè)、管理和使用相關(guān)的各方代表進(jìn)行整體討論，充分聽(tīng)取各方意見(jiàn)，充分分析各個(gè)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合施工的難易程度和成本預(yù)算等因素，給出最終的最佳設(shè)計(jì)方案[1]。

3 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的途徑

3.1 設(shè)計(jì)與地形相結(jié)合

通過(guò)對(duì)建筑區(qū)域地理地形的詳細(xì)勘查，然后進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，能夠有效地控制成本，提高施工的效率。比如說(shuō)，在高風(fēng)壓地區(qū)或者是高烈度區(qū)開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，應(yīng)當(dāng)在項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃時(shí)就開(kāi)展勘查工作，然后將地形和項(xiàng)目的功能與設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完美結(jié)合，充分利用高效墻肢工藝，從而提高整體抗側(cè)效率，增強(qiáng)穩(wěn)定性；在山地或者是坡地的建筑設(shè)計(jì)中，原則上要根據(jù)地勢(shì)，盡量少挖少填，減少施工量，可以將建筑的車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)建設(shè)成半地下式，既保證了城市的綠化率，又減少了對(duì)原有植被的破壞。

3.2 建筑主體結(jié)構(gòu)外的設(shè)計(jì)優(yōu)化

建筑主體結(jié)構(gòu)外的設(shè)計(jì)主要是對(duì)一些結(jié)構(gòu)小板的設(shè)計(jì)，以及其他一些零散的設(shè)計(jì)工作。從節(jié)約成本的角度出發(fā)，可以對(duì)其進(jìn)行合理地優(yōu)化，比如說(shuō)在陽(yáng)臺(tái)板、衛(wèi)生間板、廚房板等一些小板設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，在滿(mǎn)足質(zhì)量上和圖集規(guī)范的要求的前提下，可以對(duì)板的厚度進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整優(yōu)化；對(duì)于一些常規(guī)的懸挑板，雖然其并不承重，但所需要配置的鋼筋也需要遵循規(guī)范的要求，然后才能進(jìn)行適當(dāng)?shù)貎?yōu)化。

3.3 基礎(chǔ)工程優(yōu)化設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)工程是住房建設(shè)的基礎(chǔ)和建筑施工的基本保障，因此，必須注重基礎(chǔ)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。目前，常用的建筑樁基建設(shè)方法有兩種，一種是現(xiàn)澆樁，另一種是預(yù)制樁。現(xiàn)澆樁法在施工過(guò)程中的施工步驟較多且對(duì)施工人員的技術(shù)水平要求較高；而預(yù)制樁法是事先進(jìn)行基樁的預(yù)制，所以能夠節(jié)約施工時(shí)間，提高施工效率，加快工程進(jìn)度。

3.4 節(jié)能結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于節(jié)能結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，首先，設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)人員應(yīng)具有較強(qiáng)的綠色節(jié)能意識(shí)，將綠色建筑理念應(yīng)融入節(jié)能結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中。內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：第一，建筑的定位應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件合理確定，使建筑的采光效果更好，通風(fēng)良好。第二，減少建筑的熱量損失，還要注意局部冷風(fēng)的方向，建筑物應(yīng)避免垂直風(fēng)和冷風(fēng)，這樣建筑才能實(shí)現(xiàn)節(jié)能保溫。第三，要注意門(mén)窗安裝的緊湊性，提高門(mén)窗的氣密性和隔熱性，同時(shí)，增加太陽(yáng)側(cè)窗口面積，減少背光側(cè)窗口的數(shù)量。

3.5 相關(guān)施工協(xié)調(diào)工作優(yōu)化設(shè)計(jì)

由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)給排水管道的布局有直接影響，因此，還應(yīng)保證建筑結(jié)構(gòu)與給排水系統(tǒng)相協(xié)調(diào)。優(yōu)化方案應(yīng)合理保留排水管道的孔洞，保證預(yù)留尺寸準(zhǔn)確，使供排水系統(tǒng)的施工科學(xué)合理地進(jìn)行。在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還應(yīng)考慮電氣系統(tǒng)的各種管道，并應(yīng)保留管道設(shè)計(jì)，以避免系統(tǒng)之間相互影響。

3.6 細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)優(yōu)化

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中，需要注重一些細(xì)節(jié)和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)者應(yīng)該考慮這些細(xì)節(jié)和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，要充分預(yù)測(cè)建筑物投入使用后因所處的自然環(huán)境、氣候因素以及地震暴雨等自然災(zāi)害可能給建筑物帶來(lái)的影響和變化，要詳細(xì)計(jì)算以確保每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的承載能力都可以滿(mǎn)足客觀要求。