房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)探討

周滿 汪丹

武漢中合元創(chuàng)建筑設(shè)計股份有限公司 湖北武漢 430000

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的概述

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法是指采用科學(xué)合理的設(shè)計理念，從理論和經(jīng)驗上對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化，在滿足房屋基本功能的基礎(chǔ)上，綜合審美學(xué)、藝術(shù)學(xué)和設(shè)計學(xué)等多種領(lǐng)域，展現(xiàn)房屋的美觀，完成房屋的設(shè)計方案，使得最后設(shè)計出來的房屋能夠達到最優(yōu)的效果。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要包含整體的優(yōu)化和內(nèi)部細節(jié)的優(yōu)化兩部分。[1]在進行整體的優(yōu)化時，不僅要考慮建筑物自身的特點，還要考慮周邊環(huán)境，不但自身要有藝術(shù)美，還要與環(huán)境相協(xié)調(diào)。此外，在優(yōu)化方法上，應(yīng)著重考慮安全方向，讓客戶能夠在房屋中安全長期的居住，不受房屋質(zhì)量問題的困擾。現(xiàn)在隨著房價的上漲，很多人追求房屋的經(jīng)濟性，所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化時，在確保建筑物質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡可能的降低成本，為建筑企業(yè)和客戶節(jié)省資本。最后建筑設(shè)計師在設(shè)計時，不僅要有認(rèn)真負責(zé)的態(tài)度，還應(yīng)當(dāng)采用先進的建筑理念，用長遠的眼光看問題，為建筑結(jié)構(gòu)注入新型設(shè)計元素，使建筑物追隨時代的發(fā)展，體現(xiàn)時代特色。

2 增強房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)的作用

2.1 有效提高建筑物層數(shù)

城市部分地區(qū)因為發(fā)展出現(xiàn)土地資源的昂貴和稀缺的現(xiàn)象，催生了建筑行業(yè)的高速發(fā)展，因此，建筑行業(yè)未來的發(fā)展重心，依然需要往超高層建筑的方向發(fā)展，而關(guān)于如何提高土地資源的可用率首先就需要增加建筑物的高層數(shù)量。而針對高層建筑的基本質(zhì)量要求，在提高建筑物的高度時，需要開發(fā)堅實的地基質(zhì)量，僅有穩(wěn)定的地基還不足以應(yīng)對超高層建筑的基本需要，對房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行合理地優(yōu)化，才能夠保證超高層建筑物最基本的質(zhì)量要求。在對建筑物進行增高的工程項目中，要對建筑所產(chǎn)生的成本要有一定的了解，做好前后期的預(yù)算，因為建筑的增高項目一般耗資相對來說是比較高昂的，而這一系列所產(chǎn)生的后期改造主要是因房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計不夠合理化而導(dǎo)致的，通過對房屋建筑構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化措施能夠有效地解決目前的問題，進行優(yōu)化技術(shù)的過程中，也要提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的專業(yè)水平，有效地控制房屋的建筑成本以及合理地增加建筑物的層數(shù)[2]。

2.2 合理地利用可用土地資源

根據(jù)目前的土地可用規(guī)模，我國出現(xiàn)土地資源極為短缺的現(xiàn)象，因此，建筑領(lǐng)域的開發(fā)商需要在進行房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計工作的過程中，既要保證人們的居住面積不受到任何因素的影響，同時也要注意在開發(fā)的過程中，產(chǎn)生的土地資源被浪費的現(xiàn)象。

在過去的時間里，人們普遍地認(rèn)為建筑所涵蓋的土地面積就是所居住的地面面積，這種錯誤的潛意識認(rèn)知要得到及時的整改，在實際的房屋建筑面積測量中，基本的居住面積往往會低于建筑的面積，而具體的面積差異，主要根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。所以，在對房屋的建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計優(yōu)化的時候，合理地利用土地的可用資源，實現(xiàn)建筑面積與居住面積無差異的目標(biāo)，盡量控制土地資源的浪費，提高土地的可用資源利用。

3 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)

3.1 優(yōu)化設(shè)計模型

某種程度上，設(shè)計模型優(yōu)化是房屋建筑設(shè)計技術(shù)優(yōu)化的首要前提，因此要求設(shè)計人員能有效利用優(yōu)化技術(shù)提高建筑結(jié)構(gòu)安全性，確保最終構(gòu)建的優(yōu)化設(shè)計模型科學(xué)合理性。具體可從以下幾點步驟展開說明：①選擇恰當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計變量。設(shè)計人員在選擇設(shè)計模型變量時，需充分考慮到對房屋建筑有著影響作用的相關(guān)參數(shù)，借此明確變量。②明確目標(biāo)函數(shù)。設(shè)計人員在構(gòu)建房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型時，首先需進一步明確目標(biāo)函數(shù)，借此提高房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型有效性，并且設(shè)計人員還可基于鋼筋截面尺寸大小選擇恰當(dāng)目標(biāo)函數(shù)，避免產(chǎn)生建筑企業(yè)資金成本的巨大消耗，幫助建筑企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。③提出約束條件。若想進一步提高房屋建筑結(jié)構(gòu)整體安全穩(wěn)定性，往往提出約束條件是否合理非常重要，并且設(shè)計人員還要做好結(jié)構(gòu)強度、數(shù)據(jù)分析等方面工作，便于更好開展優(yōu)化設(shè)計工作[3]。

3.2 應(yīng)用流程和設(shè)計方案優(yōu)化

對于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化來說，應(yīng)用流程設(shè)計和方案優(yōu)化設(shè)計是其包含的兩大重要環(huán)節(jié)，對房屋建筑結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化設(shè)計有著直接影響作用。具體如下：①設(shè)計人員在進行房屋建筑設(shè)計方案優(yōu)化時，需充分考慮到眾多可能產(chǎn)生因素，統(tǒng)籌全局，進而提出相對科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計方案。例如：房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中涉及到一些約束條件內(nèi)容，所以設(shè)計人員可通過計算機技術(shù)來完成約束條件優(yōu)化工作，確保整體優(yōu)化設(shè)計方案具有精密性特點。②在開展房屋建筑應(yīng)用流程優(yōu)化設(shè)計工作時，首先設(shè)計人員應(yīng)先構(gòu)建優(yōu)化設(shè)計模型，通過相對高效合理計算手段開展應(yīng)用流程設(shè)計工作，從而更好凸顯房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計有效性。

總之，目前通過對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方案的應(yīng)用，已經(jīng)能夠有效地解決房屋建設(shè)目前的難題，根據(jù)發(fā)展的需要，適當(dāng)?shù)貙υO(shè)計的優(yōu)化方案展開深入的探討、分析，不斷的提高房屋的可靠性與方案的可行性。遵循先進的建筑設(shè)計理念，對房屋的發(fā)展創(chuàng)造出更高的價值。