房屋建筑結構設計中的應用優化技術

張文濤

（山西華鼎建筑設計有限公司，山西太原 030000）

隨著我國經濟飛速發展及城市化進程的不斷推進，城市建筑需求激增，同時伴隨人們物質生活水平提高，對房屋的要求不再停留于“可以住”，而是更加全面考慮到房屋的舒適性、交通是否便利、房屋周邊設施是否齊全，如學校、醫院等等，甚至會考慮到房屋是否會升值等多個方面。種種情況導致目前的建筑設計公司壓力也越來越大，需要設計公司做出建設性的改變，緊跟時代浪潮以迎合大眾的需求，才能在這個高速發展的社會環境中為建筑行業做出貢獻。

建筑工程的質量問題是整個項目工程的重中之重，同時建筑結構優化設計在保障建筑工程質量安全的前提下，對設計師的專業技能要求也十分嚴格。因此在保證房屋建筑舒適、合理、經濟的前提下，對房屋建筑進行結構優化設計，不僅可以嚴格保障房屋建筑的質量安全問題，同時可以一定程度上節約成本。結合相關經過結構優化后的房屋建筑數據可知，加強房屋的建筑結構可以有效降低項目成本，同時可以大大增強房屋的功能性，使業主擁有舒適、安全并且功能性強的房屋。

因此我國目前的建筑設計師和業主不應只關注房屋的美觀程度，在保證房屋質量安全的前提下對房屋進行結構優化，可以達到節約成本增強房屋使用性的目的，長遠來看可以有效推進我國建筑行業的發展。

1 房屋建筑結構的設計涵義及其優化重要性

1.1 房屋建筑結構設計涵義

當今國內的建筑環境十分復雜，在房屋建筑施工之前，應當萬分注意房屋初期的結構設計。所謂房屋結構設計，是指相關專業人員最大限度利用自身的專業知識技按照業主的房屋需求進行設計，同時在設計時還應考慮到多方因素以保障設計方案可以順利實施，進而在保障房屋建筑安全質量的前提下滿足業主對房屋的需求[1]。

1.2 房屋建筑結構設計優化特點

1.2.1 貼合實際項目工程

房屋建筑結構優化自然要從房屋實際建筑情況出發，設計師針對不同的房屋結構及特殊情況針對性地提出優化方案，科學地進行房屋建筑優化。此外，哪怕是相同的建筑結構，因不同業主的需求、不同的建筑環境等都有可能產生相背離的優化方案。

1.2.2 施工前期參與工程

對于房屋建筑設計，每一位設計師都有自己的風格，這也是他們的招牌所在。有的設計師習慣設計好施工圖紙后進行優化，但是由于缺乏前期對工程的了解，無法起到一定的優化作用，同時會本著“圖紙已經做好，應當安全為上”的原則，會出現部分無用設計，導致材料正本增加的情況；有的設計師則習慣在初期就緊跟項目，了解其中的相關數據，可以有效避免不必要的鋪張浪費，而且能夠結合施工方案及時改進自己的結構優化方案，最大限度節約人力物力資源，避免重復勞動的出現。

1.2.3 對設計師的建筑美學要求高

在當今的社會環境下，業主對于建筑的美觀要求日益增長，這就需要設計師不斷學習，提高自身的建筑美學素養以求在眾多設計師中脫穎而出。同時設計師在定下初期設計方案時就應當將最終結果案例展示給業主觀看，站在業主的角度思考問題，給業主呈現一個完美的家[2]。

1.3 房屋建筑結構優化設計的重要性

目前隨著我國不斷深化可持續發展的理念，房屋建筑行業也在不斷進步。因此在進行房屋設計時應當全面考慮問題，并且在房屋建筑完成之后也應當全方位地考慮各種因素加以改進，使房屋保證安全質量的前提下，達到業主美觀、實用、經濟的要求。而業主的這些要求均可以通過優化房屋建筑結構的形式實現，因此可以看出房屋建筑結構優化在當今建筑行業中十分重要。同時隨著人們生活水平提高，對于房屋的需求也逐漸增長，如質量、規模等等，因此應當科學化地對房屋進行建筑優化，達到節約資源及符合業主需求的目的。

2 建筑結構設計優化技術的應用研究

2.1 優化技術在建筑安全方面的應用

降低在使用過程中發生問題的概率。其中要點分為兩方面：

（1）為了順利保障建筑優化工作的順利開展，需要相關設計人員充分考慮建筑施工過程中可能會遇到的各種不確定性因素，以保證最終建筑的安全質量問題。同時對于各種突發情況，如火災、地震等情況，應當充分考慮建筑使用人群數量及消防通道的寬窄等問題，確保發生火災、地震時最大限度減少人員傷亡。

（2）為了確保建筑安全性能，需要優化技術的基礎上對建筑的墻體進行專業的安全性能分析，并針對大風、雷電、暴雨等情況做出相應的應對措施[3]。

2.2 優化技術在建筑結構穩定方面的應用

為了確保房屋建筑的結構穩定，延長房屋使用壽命，在對房屋建筑進行結構優化工作時應當格外重視。那么房屋建筑優化技術在建筑結構穩定方面的應用分為以下兩點：

（1）相關設計人員在進行優化設計工作時應當充分利用優化技術的優勢，全方位考慮建筑的結構問題、壽命問題等，并針對性地提出優化方案，保證建筑結構的安全穩定性。

（2）相關涉及人員應當充分分析建筑的結構穩定情況，并根據大風、地震等自然災害針對性地采取應對措施，得到科學的房屋建筑優化設計方案，達到增強房屋建筑安全性、耐久性及美觀性的要求。

2.3 優化技術在建筑空間架構上的應用

優化技術在建筑空間架構上的合理應用對整體優化房屋結構也有著重要意義，要點包括：

（1）設計師利用建筑架構優化技術，分析建筑所在地的地質情況，并因地制宜地做出科學性的設計方案。同時針對不同地勢應作出不同的設計方案，如設置一些臺階等等，使最終房屋建筑的空間結構符合實際地理情況，同時也可以有效地節約優化成本，增強房屋使用性[4]。

（2）為了確保房屋建筑的良好空間架構，在進行設計的過程中設計師需要結合優化技術對房屋建筑整體進行分析，處理好空間結構優化中可能出現的問題，確保房屋建筑的順利使用。

2.4 優化技術在建筑細節及概念設計方向的應用

在對建筑細節及概念設計反向進行分析的過程中可以參考的數據較少，使設計難度增大，進而會影響到整體房屋建筑結構優化的效果。對于這種情況，應當將優化技術與建筑細節分析與概念設計相結合，可以使設計人員有效結合自身過往設計經驗及豐富的建筑理論知識，從而進行科學化的房屋建筑優化設計，達到提高建筑設計水平的目的。

2.5 優化技術在建筑結構模型方面的應用

優化建筑結構模型主要包含確定目標數據及科學選擇設計變量等等，優化建筑結構模型的目的在于從房屋建筑的實際施工情況出發，根據預先設計方案中的參數分析出最佳數據，最后結合房屋建筑施工的要求，進而優化房屋建筑結構模型。

3 房屋建筑結構優化設計應用實例

3.1 局部、整體的優化

如今的房屋建筑要求和水平逐漸提高，具有層次性和復雜性。其中層次性包括設計、結構、安裝三個方面，這三個方面所關聯的體系眾多，所以合理安排這些相關體系才能保證房屋建筑過程中材料選購、結構類型使用等方面不受影響，總結來說當今房屋建筑結構優化設計中真正的意義在于對局部及整體的合理優化。

3.2 重視項目初期規劃

設計人員應當在項目規劃初期時就參與其中，有利于房屋建筑結構的規劃設計，通過對初期項目施工現場的調查分析，制定出一套科學的房屋建筑優化方案，為房屋建筑施工打下良好的基礎。此外，設計人員在進行房建筑方案優化時，應當結合過往施工經驗及現場情況，根據實際需要針對性地做出不同的方案，并將其應用到整體項目工程中，針對其中部分漏洞予以填補[5]。

3.3 優化對樁基礎

灌注樁在房屋建筑施工中是十分不易掌握的一個因素，針對對樁基礎來說，選擇長的預制樁可以有效減少對土地壓力及樁身的摩擦，同時優化灌注樁的上部結構建模，保證房屋建筑的剛層中心與其同樓層重心結合，減少外部原因對房屋建筑的影響。

3.4 協調優化設計

設計人員在對房屋進行建筑結構優化時應當首先確保房屋的建構合理性及美觀性，保證房屋的整體結構設計與平面架構能夠緊密貼合。此外，設計人員在優化墻體設計時，應當以保證房屋整體架構使用功能一致為主，保證房間開間進深統一，樓層之間的高度應當保持一致不應有過大誤差。同時對樓梯設計一定要選擇高強度抗壓的建筑材料，因其材質輕重量低的特性才會使樓梯應力集中在拐角處，同時設計人員也要保證重心與鋼芯相互交合重疊，避免扭轉現象的出現。

4 結束語

綜上所述，房屋建筑優化技術在如今的建筑行業應用十分廣泛，可以得到有效的房屋建筑優化方案，作為后續施工科學的理論指導，并提供準確的數據。因此在未來展開針對房屋建筑結構優化方面的研究時，應當全方位考慮優化基礎的優勢，以此提升房屋建筑結構的安全性、舒適性、美觀性。此外對房屋建筑優化技術也應大力推廣，盡可能地保證控制房屋建造中成本同時，最大限度滿足業主需求。