工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計淺析

周益宇 屠雙鎏

摘 要：隨著改革開放以來我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國工業(yè)水平有了極大的提高，相應(yīng)的工業(yè)建筑工程項目也逐漸發(fā)展起來。在工業(yè)上來說，工業(yè)建筑的設(shè)計和建造是工業(yè)生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)，只有保證工業(yè)建筑物的質(zhì)量和穩(wěn)定性，才能夠保證整個工業(yè)生產(chǎn)在安全可靠的環(huán)境下進行。本文主要對工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的內(nèi)容進行介紹，指出了相應(yīng)優(yōu)化設(shè)計的策略，希望能夠給相關(guān)工業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計行業(yè)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；設(shè)計

1、前言

工業(yè)建筑是為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的，一般來說工業(yè)建筑所占用的場地面積較大，包括多種功能區(qū)域，比如生產(chǎn)車間、供電間、辦公區(qū)域以及宿舍食堂等。相對于普通的建筑物來說，工業(yè)建筑是一個綜合體，需要更為專業(yè)和系統(tǒng)的設(shè)計與規(guī)劃。隨著現(xiàn)代企業(yè)管理理念的深入人心，傳統(tǒng)的工業(yè)建筑建設(shè)方法以及排布方案已經(jīng)難以滿足當前工業(yè)生產(chǎn)的要求，因此對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)進行適當?shù)膬?yōu)化是十分重要的。

2、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化探討

2.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化目的

一般來說，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)具有不規(guī)整性的特點，其在結(jié)構(gòu)強度以及使用壽命上面均不及普通的住宅建筑物，需要對其結(jié)構(gòu)特征進行適當?shù)膬?yōu)化和改進。結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的首先在于整體建筑質(zhì)量的提升、結(jié)構(gòu)成本的設(shè)計優(yōu)化以及科學合理的結(jié)構(gòu)保障等，還需要滿足當前綠色環(huán)保的時代要求。其次，結(jié)構(gòu)優(yōu)化能夠滿足提高生產(chǎn)效率的目的，可以實現(xiàn)工廠內(nèi)部設(shè)備的合理放置和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化布局，從而加快整個工廠的生產(chǎn)效率，提高企業(yè)的市場份額。[1]

2.2優(yōu)化設(shè)計的隊伍建設(shè)

在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，人才的儲備是首要環(huán)節(jié)。在進行優(yōu)化設(shè)計之前，需要專業(yè)人士對當前工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)特點進行綜合全面的考察，找出目前主要存在的結(jié)構(gòu)問題，并利用專業(yè)科學的技術(shù)手段予以改進。合理專業(yè)的優(yōu)化設(shè)計隊伍不僅能夠加快結(jié)構(gòu)優(yōu)化進程，而且可以保證優(yōu)化結(jié)果的有效性，科學的建設(shè)團隊包括建筑工程師，以對整體建筑物的結(jié)構(gòu)進行評估，還需要配置專業(yè)的工藝技術(shù)人才分析生產(chǎn)流程的數(shù)據(jù)并進行解讀，綜合人才提出的意見探討整個設(shè)計方案的合理性以及可執(zhí)行性。此外，在隊伍中還應(yīng)該具備專業(yè)的機械設(shè)備工程材料，保證施工的及時性。[2]

2.3優(yōu)化設(shè)計過程中存在的主要問題

現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計是在建設(shè)隊伍的方案指導(dǎo)下完成的，但是一般來說不同的建設(shè)隊伍提出的優(yōu)化方案不同，這就需要決策者根據(jù)實際的生產(chǎn)情況進行合理的選擇。有時建設(shè)隊伍提出的方案存在明顯問題，比如部分設(shè)計人員出于廠房美觀性的考慮，減少建筑物鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，整體建筑物的優(yōu)化結(jié)果體現(xiàn)不出來，而且還很可能造成廠房區(qū)域強度的降低。鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)建筑物中主要應(yīng)用的設(shè)計，但是由于鋼材料的價格相對較高，如果全部使用鋼結(jié)構(gòu)材料將會大幅提高建筑成本，因此，設(shè)計人員可以根據(jù)不同功能區(qū)的需要合理選擇使用鋼結(jié)構(gòu)，以減少整體建筑物的建筑成本，減低企業(yè)的財務(wù)投入。[3]在能夠保證建筑物強度要求和使用要求的前提下適當減少鋼材料的比例，不僅有利于企業(yè)生產(chǎn)效益的提高，而且對于環(huán)保型企業(yè)構(gòu)建具有重要意義。在實際優(yōu)化設(shè)計的過程中，由于我國目前還沒有完整的關(guān)于工業(yè)建筑物的法律法規(guī)，因此在工業(yè)建筑優(yōu)化設(shè)計中，容易出現(xiàn)設(shè)計概念整體偏離實用價值的現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)計優(yōu)化結(jié)果不高，嚴重影響建筑物整體的改進。工業(yè)結(jié)構(gòu)具有一定的特殊性，需要同時具有安全性和靈活性，所以在其優(yōu)化設(shè)計的過程中，不可避免的會由于其結(jié)構(gòu)特點而對數(shù)字化辦公需求以及管理工作造成影響，廠房內(nèi)部會安裝一定的電子設(shè)備，員工需要進入廠房操縱內(nèi)部的設(shè)備和軟件，在實際優(yōu)化時需要綜合考慮結(jié)構(gòu)布局，合理安裝設(shè)備以及搭建電路，保證企業(yè)的工作效率。[4]

3、工業(yè)建筑的優(yōu)化策略

3.1設(shè)計完整可靠的優(yōu)化方案

要想保證整體工業(yè)建筑優(yōu)化效果，必須在優(yōu)化工作進行之前對需要優(yōu)化的建筑物進行充分全面的考察，將涉及優(yōu)化的每一個參數(shù)記載明確，根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)和觀察到的不足情況設(shè)計合理的優(yōu)化方案。優(yōu)化方案主要針對屋蓋設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)這三個部分實行，以優(yōu)化目標為指導(dǎo)，合理安排資金投入、研究結(jié)構(gòu)受力情況并完成相關(guān)材料和設(shè)備的購買。優(yōu)化方案要實事求是、安全可靠、高效環(huán)保、經(jīng)濟使用以及以人為本。[5]在實際優(yōu)化過程中可以通過多個約束條件和多個變量條件來對非線性結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化處理，在整個優(yōu)化方案設(shè)計完成之后，利用數(shù)學軟件模擬得到初步的優(yōu)化結(jié)果，并根據(jù)軟件優(yōu)化結(jié)果情況對優(yōu)化方案進行適當改進，充分保證優(yōu)化方案的合理性。[6]

3.2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中需要注意的事項

就目前的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化來說，絕大多數(shù)的建筑工程師在考慮優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案時并不會對前期的方案進行充分的了解，更不會參與前期設(shè)計方案的制定，因此無法對整個建筑結(jié)構(gòu)的合理性和缺陷部分有系統(tǒng)的認識，使得其在真正優(yōu)化工作時存在較大的難度。結(jié)構(gòu)優(yōu)化的概念不應(yīng)該在建筑完成之后再進行，而需要在建筑設(shè)計規(guī)劃的前期便得到重視，來保證優(yōu)化結(jié)果的整體性特點，這樣不僅能夠減少企業(yè)的支出投入，而且可以更為科學準確對整體結(jié)構(gòu)進行規(guī)劃探討，保證了結(jié)構(gòu)的科學性和合理性。建筑位置的不同所需要的優(yōu)化方案也不相同，優(yōu)化過程中需要對建筑的地理位置、氣候條件以及周圍附屬建筑物進行充分了解，結(jié)果多種因素尤其是內(nèi)部細節(jié)因素合理選擇優(yōu)化方案。優(yōu)異的結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果可以大幅降低企業(yè)在人力物力以及財力上面的應(yīng)用，提高企業(yè)的整體工作效率，隨著現(xiàn)代企業(yè)構(gòu)造的發(fā)展，各種鋼筋架構(gòu)逐漸應(yīng)用到廠房建設(shè)中，需要專業(yè)認識對該結(jié)構(gòu)進行深入的了解和學習，保證優(yōu)化結(jié)果，使得企業(yè)經(jīng)濟效益在優(yōu)化之后能夠得到切實提高。

3.3建立完整的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化體系

目前，我國在工業(yè)建筑的優(yōu)化設(shè)計上缺乏相應(yīng)的標準和法案進行管理，且相對來說建筑優(yōu)化設(shè)計的歷史較短，沒有過多的案例可以參考，造成部分設(shè)計團隊渾水摸魚，不僅不能提高企業(yè)優(yōu)化后的工作效率，甚至為企業(yè)安全生產(chǎn)埋下安全隱患。因此，建立系統(tǒng)的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化體系是必不可少的，在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化之前，建筑管理結(jié)構(gòu)優(yōu)化體系的建立有利于規(guī)范整個優(yōu)化市場，將工業(yè)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的問題進行驗證來完善企業(yè)管理體系。相應(yīng)的，具有結(jié)構(gòu)優(yōu)化體系之后，相關(guān)的工作人員也可以得到合理的管理和配置，不同崗位的工作人員和工作部門具有明確的工作目標，工作內(nèi)容得以豐富和完善，在提高企業(yè)工作效率的同時提高了企業(yè)員工的生產(chǎn)積極性，有利于企業(yè)整體優(yōu)化質(zhì)量管理目標的實現(xiàn)，對企業(yè)長期平穩(wěn)健康發(fā)展具有重要意義。所以，在進行企業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作之前，必須完成完整工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)的建立，以為整個結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作提供指導(dǎo)。

4、結(jié)束語

綜上所述，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化不僅能夠提高企業(yè)整體的工作效率，增加企業(yè)的財政收入，而且還可以保證整個工作環(huán)境的安全性和合理性，有利于企業(yè)員工不斷提高生產(chǎn)積極性，對企業(yè)市場競爭力的提高具有重要意義。本文主要通過對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中需要注意的問題進行討論，針對性地提出了解決問題的相應(yīng)對策，希望能夠切實完成企業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作，提高管理工作的效率，使得企業(yè)在激烈的市場競爭中可以更好的發(fā)展進步。

參考文獻：

[1]李曉光.工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的探討 [J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，10：194.

[2]吳士杰.對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的幾點思考[J].科技尚品，2015，9：14+19.

[3]余小燕，張勝，張芳.探討工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013，2：61.

[4]蘇敏，崔芳.工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化[J].城市建筑，2013，14：46.

[5]廉樂樂：《高層住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化》，《城市建設(shè)理論研究》，2012（6）。

[6]曾繼榮：《淺議民用高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化》，《四川建筑》，2010（4）。