關(guān)于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的探討

崔陽

摘 要：在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是重中之重，在提高房屋結(jié)構(gòu)安全性能、利用空間資源等方面發(fā)揮著不可比擬的作用和優(yōu)勢(shì)，這已經(jīng)得到了建筑企業(yè)的高度重視與關(guān)注。要想確保房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和穩(wěn)定性，必須要高度重視建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)這一問題，正確選擇設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)，對(duì)各個(gè)部分、環(huán)節(jié)進(jìn)行協(xié)調(diào)與優(yōu)化、進(jìn)而滿足節(jié)約成本的目的，確保房屋建筑質(zhì)量的穩(wěn)步提升。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化技術(shù)

1 引言

在現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展下，社會(huì)大眾對(duì)于房屋建筑提出的需求量也是越來越大，相應(yīng)的對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量也紛紛加強(qiáng)了重視程度，這不僅僅因?yàn)榉课萁ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定著建筑整體安全性，還能通過經(jīng)濟(jì)性和美觀性的強(qiáng)化，幫助建筑企業(yè)獲得更高經(jīng)濟(jì)收益。本文主要對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)手段的具體應(yīng)用展開深入分析。

2 結(jié)構(gòu)技術(shù)優(yōu)化的重要性

隨著我國城市進(jìn)程的不斷加快，城市建筑用地越來越緊張，城市中高層建筑的數(shù)量不斷增多，高層建筑能夠環(huán)節(jié)城市用地緊張現(xiàn)狀，只有通過對(duì)高層建筑進(jìn)行應(yīng)用，才能在滿足現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)，并且能夠滿足人們對(duì)房屋建筑的具體需求，這也房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為了人們關(guān)注的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。建筑企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)在要求設(shè)計(jì)人員確保建筑工程的整體質(zhì)量能夠達(dá)到人們要求的基礎(chǔ)上，對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行系統(tǒng)分析與深入研究，并且應(yīng)當(dāng)將現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念合理的應(yīng)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)觀念中，同時(shí)，在該過程中，要對(duì)房屋建筑工程的造價(jià)進(jìn)行控制。依據(jù)以往建筑工程的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來看，工作人員在房屋建筑工程設(shè)計(jì)期間，如果可以合理的將經(jīng)濟(jì)利益與施工技術(shù)兩者有效的結(jié)合在一起，最終制定的設(shè)計(jì)方案則是科學(xué)的、合理的，能夠使建筑企業(yè)在獲取理想的經(jīng)濟(jì)效益。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，要求房屋建設(shè)過程中，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備和建筑材料的性能，從而使兩者都能夠更好的為房屋建筑工程服務(wù)。此外，還要從實(shí)際出發(fā)，對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的不同層次加以整合，使房屋建筑工程的整體質(zhì)量能夠得到進(jìn)一步提高，滿足人們的居住需求。

3 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的作用

3.1 提高房屋建筑的安全性

房屋建筑的安全性是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要考慮因素。隨著我國建筑行業(yè)相關(guān)規(guī)范的不斷完善及建筑結(jié)構(gòu)受力分析軟件的應(yīng)用，為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了可靠的技術(shù)支持。在對(duì)建筑的建筑成本、美觀度、舒適度等方面進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，都需要及時(shí)對(duì)不滿足安全要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修正和優(yōu)化，將確保安全性作為前提。

3.2 降低工程造價(jià)

利潤是企業(yè)生存和發(fā)展不可缺少的條件，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到建筑的工程造價(jià)，如果一味追求安全性，使建筑很多結(jié)構(gòu)的安全性能遠(yuǎn)高于需要值，都會(huì)導(dǎo)致在建設(shè)過程中消耗更多的費(fèi)用。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在保證安全的基礎(chǔ)上，還要通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，使建筑結(jié)構(gòu)的分布和形式更合理，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的性能，有效減低建筑成本，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，通過優(yōu)化可以使建筑的成本較初始設(shè)計(jì)降低約20%。

3.3 提高了房屋建筑的經(jīng)濟(jì)性

房屋建筑不僅僅用于居住，房屋的采光能力、采暖、水壓、電梯等因素會(huì)極大影響人們的居住體驗(yàn)，也就直接影響了人們的購買欲望。這也是當(dāng)前不少樓盤銷售狀況不達(dá)預(yù)期的重要原因之一。當(dāng)前企業(yè)購地成本較大，為了盡可能獲得最大利潤，往往忽視一些人們注重的因素，使樓房盡可能密集、樓層盡可能多，然而如果因此居住不舒適，這反而會(huì)使樓盤的經(jīng)濟(jì)性降低。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮多種因素，使樓層層數(shù)、樓盤占地面積、土地利用率等通過不斷優(yōu)化達(dá)到最優(yōu)，使土地資源為企業(yè)創(chuàng)造出最大的效益。

4 優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

4.1 做好房屋建筑壽命和階段優(yōu)化工作

往往每一個(gè)建筑工程都有其明確的使用期限，并且每經(jīng)過一定時(shí)間建筑就會(huì)進(jìn)入到不同階段。在此情況下要求設(shè)計(jì)人員對(duì)房屋建筑使用期限和階段性特點(diǎn)有一個(gè)正確認(rèn)識(shí)，基于此提出相對(duì)合理優(yōu)化實(shí)施方案，實(shí)現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)使用壽命優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)，具體可就以下幾方面內(nèi)容展開闡述：①在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)使用期限優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)需充分考慮到建筑工程自身特點(diǎn)，隨后根據(jù)當(dāng)前房屋建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)際情況開展設(shè)計(jì)工作，提出可行性較高的優(yōu)化實(shí)行方案，促使房屋建筑工程使用壽命得到極大延長。②從房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的階段性特點(diǎn)著手，設(shè)計(jì)人員還可準(zhǔn)確掌握每一階段存在特點(diǎn)，結(jié)合特點(diǎn)不同制定提出相應(yīng)優(yōu)化方案，確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性，能在大大提高房屋建筑使用期限基礎(chǔ)上充分保障施工人員安全性。另外施工方還要積極吸收借鑒先進(jìn)施工技術(shù)工藝，不斷展開創(chuàng)新優(yōu)化研究工作，充分凸顯先進(jìn)技術(shù)存在優(yōu)勢(shì)，從而為房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)順利完成創(chuàng)造良好條件。

4.2 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型

在建筑結(jié)構(gòu)模型優(yōu)化過程中：（1）選擇變量。一般來說，在建筑設(shè)計(jì)方案中，建筑師扮演著極其重要的角色。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中，要注重參考變化幅度不大、考慮因素不多等參數(shù)[2]，進(jìn)而降低建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和編程的難度性，設(shè)計(jì)人員也可以迅速找到與設(shè)計(jì)目標(biāo)相符合的數(shù)據(jù)。（2）確定函數(shù)。設(shè)計(jì)人員確定的一組函數(shù)，要與配筋率、房屋結(jié)構(gòu)尺寸等相符合，進(jìn)而將建設(shè)成本保持在合理范圍內(nèi)。（3）衡量施工條件。要想給予建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的保障，必須要深入分析房屋的受力限度、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的限度等。在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要從房屋施工條件出發(fā)，結(jié)合建筑使用方案，并對(duì)設(shè)計(jì)中存在的限制因素進(jìn)行深入分析，進(jìn)而確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性和合理性。

4.3 節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化必須以綠色建筑思維理念為前提和基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)人員要正確運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。具體方法包括：第一，要結(jié)合項(xiàng)目所處的地理位置、氣候條件和所在地城市規(guī)劃的具體情況，有的放矢地選擇建筑的朝向，這么做不僅可使住戶有好的采光照射，也為室內(nèi)通風(fēng)營造了溫暖溫馨的良好環(huán)境，可謂是一舉多得；第二，要統(tǒng)籌兼顧，不能只顧建筑的美觀而不考慮座向風(fēng)向，只要設(shè)計(jì)科學(xué)合理，則會(huì)有效降低室內(nèi)熱量損耗，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的最佳效果；第三，要采取優(yōu)化措施，完善房屋建筑的維護(hù)工作。對(duì)屋頂、門和窗戶等要提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在面對(duì)陽光一側(cè)，窗面積可適當(dāng)擴(kuò)大，有條件的也可增加窗戶數(shù)量，這種設(shè)計(jì)方式會(huì)提升室內(nèi)的采光度。在背光一側(cè)，可適當(dāng)減少窗的面積或數(shù)量，避免熱量過多散失，以利節(jié)能。

4.4 下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

專業(yè)設(shè)計(jì)師在地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，一定要以選擇合理的優(yōu)化方案，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)工地的地質(zhì)條件選擇相應(yīng)的樁基類型，可以減少工程造價(jià)。同時(shí)要根據(jù)樁端的持力層的厚度選擇合理的灌注樁的樁長度，設(shè)計(jì)師應(yīng)進(jìn)行多種方案比較分析，選擇出最佳的設(shè)計(jì)方案。

5 結(jié)束語

總而言之，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，必須要高度重視建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化這一問題，不斷提高建筑質(zhì)量，為建筑企業(yè)贏取更多的經(jīng)濟(jì)利潤。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型，維護(hù)好結(jié)構(gòu)優(yōu)化和排水系統(tǒng)之間的統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性，將安全性能貫徹落實(shí)到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，不斷提高房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全水平、經(jīng)濟(jì)水平，贏得人民群眾的滿意度，進(jìn)而促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)又好又快地運(yùn)行。

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