建筑結構設計中的優化策略研究

李平

【摘 要】隨著城市人口的增加，城市用地緊張問題愈發突顯，而居民對建筑的要求越來越高，為了解決這一矛盾，就必須對建筑結構設計進行優化。論文通過分析建筑結構優化設計的理念，探討了具體的建筑結構優化設計方法，提出了幾點優化建筑結構設計的途徑。【Abstract】With the development of city population the site for construction is being scarcity， and residents' requirements for buildings are getting higher and higher. In order to solve this contradiction， it is necessary to optimize the building structure design. By analyzing the concept of optimal design of building structure， this paper discusses the specific design method of building structure optimization and puts forward some path to optimize the design of building structure.

【關鍵詞】建筑結構;設計;優化策略

【Keywords】 building structure; design; optimization strategy

【中圖分類號】TU318? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）07-0180-02

1 建筑結構優化設計理念

建筑結構的優化設計首先要滿足建筑的功能性要求，要以改善和提高建筑的使用體驗為主要目標。因此，在優化建筑結構設計的過程中，要確保建筑結構空間的科學合理，使人們使用方便。其次，建筑結構的優化設計應強調環境保護功能，建筑結構優化設計還應強調安全性。最后，建筑結構的優化設計應突出經濟性，在保證質量的前提下，減少建設成本。

2 建筑結構優化設計的方法分析

2.1 結構優化模型

建筑結構施工中，基礎工程是最基本也是最重要的一環，因此，在設計的過程中，必須要注重對基礎工程的設計優化工作。目前，基礎施工環節中的樁基施工技術可以有效保障施工項目的穩定進行和最終的質量。樁基施工技術一般分為預制樁和現澆樁兩種。預制樁是現在主流的樁基施工工藝，在運用機械將早已制作好的樁打入地下的同時，進行降水作業，保證區域內地下結構的穩定性。現澆樁的工藝比較復雜，并且不可控的因素較多。常見的現澆樁工藝有鉆孔灌注、沉管灌注、振動灌注和爆擴灌注四種。

2.2 優化設計的計算方案

設計的計算方案是在建筑結構的設計中常用的方案，并且和建筑預算有著很深的聯系，對設計計算方案的優化，就是對生產成本的控制，也是對設計的一項審核工作。因此，對設計計算方案進行優化，是非常重要的一個措施。目前的優化方法包括整合方法以及拉乘法，可以根據具體的情況進行選擇。

2.3 結構優化結論分析

在確定對建筑結構進行優化設計后，應綜合考慮建筑結構優化設計的方案。設計單位應邀請與建筑建設、管理和使用相關的各方代表進行整體討論，充分聽取各方意見，充分分析各個設計方案的優缺點，并結合施工的難易程度和成本預算等因素，給出最終的最佳設計方案[1]。

3 優化建筑結構設計的途徑

3.1 設計與地形相結合

通過對建筑區域地理地形的詳細勘查，然后進行設計工作，能夠有效地控制成本，提高施工的效率。比如說，在高風壓地區或者是高烈度區開展建筑結構設計優化工作，應當在項目進行規劃時就開展勘查工作，然后將地形和項目的功能與設計方案進行完美結合，充分利用高效墻肢工藝，從而提高整體抗側效率，增強穩定性;在山地或者是坡地的建筑設計中，原則上要根據地勢，盡量少挖少填，減少施工量，可以將建筑的車庫設計建設成半地下式，既保證了城市的綠化率，又減少了對原有植被的破壞。

3.2 建筑主體結構外的設計優化

建筑主體結構外的設計主要是對一些結構小板的設計，以及其他一些零散的設計工作。從節約成本的角度出發，可以對其進行合理地優化，比如說在陽臺板、衛生間板、廚房板等一些小板設計優化時，在滿足質量上和圖集規范的要求的前提下，可以對板的厚度進行適當地調整優化;對于一些常規的懸挑板，雖然其并不承重，但所需要配置的鋼筋也需要遵循規范的要求，然后才能進行適當地優化。

3.3 基礎工程優化設計

基礎工程是住房建設的基礎和建筑施工的基本保障，因此，必須注重基礎工程的優化設計工作。目前，常用的建筑樁基建設方法有兩種，一種是現澆樁，另一種是預制樁。現澆樁法在施工過程中的施工步驟較多且對施工人員的技術水平要求較高;而預制樁法是事先進行基樁的預制，所以能夠節約施工時間，提高施工效率，加快工程進度。

3.4 節能結構優化設計

對于節能結構優化設計，首先，設計和設計人員應具有較強的綠色節能意識，將綠色建筑理念應融入節能結構優化設計中。內容主要包括以下幾個方面：第一，建筑的定位應根據當地的自然條件合理確定，使建筑的采光效果更好，通風良好。第二，減少建筑的熱量損失，還要注意局部冷風的方向，建筑物應避免垂直風和冷風，這樣建筑才能實現節能保溫。第三，要注意門窗安裝的緊湊性，提高門窗的氣密性和隔熱性，同時，增加太陽側窗口面積，減少背光側窗口的數量。

3.5 相關施工協調工作優化設計

由于建筑結構設計對給排水管道的布局有直接影響，因此，還應保證建筑結構與給排水系統相協調。優化方案應合理保留排水管道的孔洞，保證預留尺寸準確，使供排水系統的施工科學合理地進行。在優化建筑結構設計的過程中，還應考慮電氣系統的各種管道，并應保留管道設計，以避免系統之間相互影響。

3.6 細節設計和關鍵節點優化

在建筑結構設計優化過程中，需要注重一些細節和關鍵節點，設計者應該考慮這些細節和關鍵節點，要充分預測建筑物投入使用后因所處的自然環境、氣候因素以及地震暴雨等自然災害可能給建筑物帶來的影響和變化，要詳細計算以確保每個關鍵節點的承載能力都可以滿足客觀要求。

【參考文獻】

【1】章文西.房屋結構設計中的建筑結構設計優化策略[J].江西建材，2019（06）：70-71.