淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)

王總考

摘要：新中國(guó)騰飛的經(jīng)濟(jì)為房屋建筑結(jié)構(gòu)方式改善奠定了良好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特別是應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)越來越被人們關(guān)注。在這樣的社會(huì)背景下，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)研究趨向更加精細(xì)化、全面化，以往走量不走質(zhì)的房屋建筑方式將難以適應(yīng)未來居住的綜合品質(zhì)要求。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中技術(shù)優(yōu)化至關(guān)重要，它不僅直接影響到房屋建筑的安全性、美觀性和功能性，還與房屋建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性息息相關(guān)，與人們的生活成本密不可分。因此在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中將住宅適應(yīng)性研究基點(diǎn)放在實(shí)現(xiàn)空間功能調(diào)適性及環(huán)境性能適宜性，雙向研究分析形成綜合的住宅適應(yīng)性策略，以期為房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：房屋建筑;結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);應(yīng)用

在國(guó)家政策的導(dǎo)向下，國(guó)內(nèi)已經(jīng)蓬勃發(fā)展了二十年的房屋建筑，近幾年發(fā)展速度漸趨平緩。市場(chǎng)的轉(zhuǎn)變帶給建筑行業(yè)乃至全社會(huì)冷靜思考的契機(jī)。新中國(guó)成立以來，我國(guó)經(jīng)歷了世界歷史上規(guī)模最大、速度最快的城鎮(zhèn)化進(jìn)程。與此同時(shí)，居住建筑室內(nèi)環(huán)境舒適性低、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)不高等問題逐漸凸顯。如何在有限的城市資源中獲得健康適宜的居住空間，研究房屋建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)發(fā)展，延長(zhǎng)其使用周期必然成為最直接有效的解決途徑。

1、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)具體內(nèi)容

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有很多內(nèi)容，采取多樣化套型設(shè)計(jì)，必須滿足日照要求，保證室內(nèi)自然采光通風(fēng)，且應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)措施達(dá)到節(jié)能減噪等室內(nèi)環(huán)境性能要求。能滿足不同家庭多樣化、個(gè)性化需求的居住空間功能和環(huán)境性能兩個(gè)層面，其中功能空間主要體現(xiàn)在可變的靈活性、適宜的空間尺度、高效的使用率，而環(huán)境性能則表現(xiàn)在良好的物理環(huán)境指標(biāo)、放松的心理環(huán)境感受等方面。適應(yīng)性即應(yīng)滿足當(dāng)前生活所需，同時(shí)具備前瞻性能兼顧未來生活的可持續(xù)性。智能建筑發(fā)展了行業(yè)技術(shù)，綠色建筑提高了人類認(rèn)知，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)則是在前兩項(xiàng)技術(shù)條件同時(shí)具備的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。當(dāng)今社會(huì)家庭對(duì)居住品質(zhì)的關(guān)注已經(jīng)從面積大小趨向內(nèi)在健康質(zhì)量方面。

2、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)的要點(diǎn)

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)有很多需要注意的地方，主要有7個(gè)要點(diǎn)，包括舒適、精神、空氣、水、營(yíng)養(yǎng)、光、健身。下面分別進(jìn)行陳述。

（1）舒適的要點(diǎn)，此項(xiàng)為主要核心概念之一，其目標(biāo)旨在營(yíng)造無干擾、高效且舒適的室內(nèi)環(huán)境。采取的技術(shù)措施主要包括：強(qiáng)調(diào)空間的人體工程學(xué)設(shè)計(jì)尺度及無障礙設(shè)計(jì)。為提升身體舒適度，控制室內(nèi)區(qū)域的熱舒適性和嗅覺。減少噪音侵入，采用聲障、吸音、聲掩蔽等構(gòu)造措施控制隔聲介質(zhì)上的噪音傳遞。

（2）精神的要點(diǎn)，此項(xiàng)為綜合性要求最強(qiáng)的核心概念，其目標(biāo)旨在提供可優(yōu)化認(rèn)知和情緒健康的物理環(huán)境的設(shè)計(jì)、技術(shù)和治療策略。采取的技術(shù)措施主要包括：基于建筑環(huán)境的多樣性，入住后調(diào)查衡量住戶的健康和舒適需求幫助進(jìn)一步優(yōu)化體系標(biāo)準(zhǔn)。充分融入獨(dú)特個(gè)性化元素提升空間文化價(jià)值觀。通過空間布局、照明、環(huán)境元素制定可定性可量化的親生命設(shè)計(jì)，具備適應(yīng)性的功能空間等。

（3）空氣的要點(diǎn)，此項(xiàng)為主要核心概念之一，其目標(biāo)旨在通過降低或最大限度減少室內(nèi)空氣污染源，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，以保障居住者的健康。采取的技術(shù)措施主要包括：采用空氣過濾系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、置換通風(fēng)，對(duì)空間中揮發(fā)性物等相關(guān)顆粒含量均制定詳細(xì)的限制值。例如，將PM2.5控制在15微克每立方米內(nèi)，是國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的2.3倍以上。嚴(yán)格控制建筑材料選擇和施工過程避免建材污染等根源性問題。鼓勵(lì)采用自然通風(fēng)策略，加強(qiáng)開啟外窗與室外環(huán)境的相通。

（4）水的要點(diǎn)，此項(xiàng)的目標(biāo)旨在通過實(shí)施適當(dāng)?shù)倪^濾技術(shù)和定期檢測(cè)來促進(jìn)安全、清潔用水，使建筑住戶能夠獲得適合各種用途的優(yōu)質(zhì)用水。采取的技術(shù)措施主要包括：使用各類水處理方法主要包括氯及其它消毒劑。鼓勵(lì)在層間或社區(qū)設(shè)置直飲水取水點(diǎn)，以提供高質(zhì)量飲用水。如設(shè)置經(jīng)過認(rèn)證的三級(jí)過濾凈水裝置，通過隔絕濾除99%以上的雜質(zhì)，改善水的硬度和口味。社區(qū)中定期對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，提供符合人體健康的直飲水。

（5）營(yíng)養(yǎng)的要點(diǎn)，此項(xiàng)的目標(biāo)旨在供應(yīng)新鮮、健康的食品，限制不健康的成分，鼓勵(lì)更好的飲食習(xí)慣和飲食文化。采取的技術(shù)措施主要包括：鼓勵(lì)形成更好的飲食習(xí)慣和文化。鼓勵(lì)社區(qū)種植可食用植物。對(duì)過敏源進(jìn)行控制，并設(shè)置明顯的提示和警示。對(duì)室內(nèi)備餐設(shè)施和用餐環(huán)境制定了具體的設(shè)計(jì)要求。

（6）光的要點(diǎn)，此項(xiàng)的目標(biāo)旨在盡量減少對(duì)身體晝夜節(jié)律系統(tǒng)的干擾，提高工作效率，幫助獲得良好的睡眠質(zhì)量，并根據(jù)需要提供相應(yīng)的視敏度。采取的技術(shù)措施主要包括：關(guān)注室內(nèi)顯色控制、眩光控制。設(shè)定足夠照度的燈光，同時(shí)平衡空間與空間的亮度。通過優(yōu)化自然開窗系數(shù)來優(yōu)化用戶的日照環(huán)境，倡導(dǎo)接觸自然光來改善住戶情緒、警覺性和整體健康。

（7）健身的要點(diǎn)，此項(xiàng)的目標(biāo)旨在通過提供積極的生活方式，反對(duì)久坐行為，推動(dòng)將體育鍛煉融入日常生活中。采取的技術(shù)措施主要包括：鼓勵(lì)間歇性運(yùn)動(dòng)，將室內(nèi)可運(yùn)動(dòng)走道融合在建筑環(huán)境中。為創(chuàng)造室內(nèi)運(yùn)動(dòng)空間而靈活設(shè)置的家具以及健身器材的儲(chǔ)物空間。

3、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1在房屋地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

房屋地基基礎(chǔ)造價(jià)約占總造價(jià)四分之一，對(duì)整個(gè)工程具有重大影響，因此在其中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)是必然選擇。房屋地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的受力原理是豎向荷載由框架梁柱傳遞至基礎(chǔ)，墻體僅起到圍護(hù)和分隔作用。柱距的大小影響著空間靈活程度，而梁柱的形狀亦對(duì)空間有一定的影響，例如方形柱的角部經(jīng)常會(huì)突出墻面，對(duì)家具布置、窗的開啟造成一定妨礙。

3.2在房屋建筑空間結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

合理運(yùn)用空間設(shè)計(jì)。空間的組合或拆分均會(huì)引起分隔墻的增減或移位。故空間設(shè)計(jì)的擇選以承重構(gòu)件少、布置形式、布置位置對(duì)空間不產(chǎn)生影響為基本準(zhǔn)則，以獲得最大的建筑空間開敞性為目標(biāo)。空間設(shè)計(jì)中的短肢剪力墻或框架結(jié)構(gòu)，因承重構(gòu)件相對(duì)少、截面靈活度相對(duì)高作為首要選擇，其中又以框架體系為最優(yōu)。在低地震烈度要求的地區(qū)，建議采用異形框架柱，如一字形、L形或T字形，減少對(duì)墻面平整性的影響。框架梁對(duì)凈高也有一定的影響，如采用寬扁梁的形式可大大減輕其影響。而平整開敞的梁板體系則對(duì)分隔的靈活性更為有利。隨著材料工業(yè)的發(fā)展，輕質(zhì)高強(qiáng)的隔墻材料、靈活的裝配式構(gòu)造等，都會(huì)明顯

3.3在房屋防眩光設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

防眩光技術(shù)措施主要有四種方式：第一，遮擋阻隔的應(yīng)用。采用小角度射燈，通過硬截光的方式減少燈泡的出光面，此方式光通量會(huì)有50%以上的損失。第二，加長(zhǎng)反射杯的應(yīng)用。采用深藏筒燈，增加防眩圈增大遮光角，將二次反射的光又重新反射進(jìn)主照明區(qū)，避免二次反射產(chǎn)生的眩光。第三，格柵燈型的應(yīng)用。通過格柵型吊頂、燈型的遮擋，減少截光角達(dá)到實(shí)現(xiàn)防眩目的效果，整體光通量大約60%左右的損失。第四，選擇防眩目的燈具應(yīng)用。根據(jù)最新的LED照明產(chǎn)品的技術(shù)應(yīng)用，采用擴(kuò)散膜或凌晶擴(kuò)散板的新型防眩照明產(chǎn)品。

結(jié)語

總而言之，隨著科技的騰飛，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展永無止境，設(shè)計(jì)人員更應(yīng)該注重優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，以便在將來的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中更好的進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高建筑性能、降低建筑成木，以更好的促進(jìn)我國(guó)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)的推廣發(fā)展，這個(gè)過程涉及多學(xué)科、多產(chǎn)業(yè)的融合。

參考文獻(xiàn)

[1]孟祥華.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用價(jià)值研究[J].陶瓷，2020（12）：108-109.

[2]王乾璽.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].四川水泥，2020（11）：275-276.

[3]何輝，吳海，劉致君.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用探討[J].城市建筑，2020，17（30）：119-121.

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