房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用分析

蘇程祥

摘要：隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子信息工程技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)開始把著兩項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于各大工程領(lǐng)域中，其中作用最突出的就是這兩項(xiàng)技術(shù)在房地產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用案例。在房地產(chǎn)領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子信息工程技術(shù)與房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合，為房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了技術(shù)上的便利，并在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化處理，讓房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得更加的合理，構(gòu)架的建筑也更加的精準(zhǔn)，為房屋的建筑提供了一個(gè)強(qiáng)有力的幫助。

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

引言

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)房屋建筑的實(shí)際建筑工程有著最直接的影響。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就仿佛使房屋建筑建設(shè)工程的基石，只有基礎(chǔ)穩(wěn)固，才能夠決定上層建筑的質(zhì)量?jī)?yōu)良，并能夠完全滿足住戶們對(duì)房屋建筑的需求。而隨著時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)對(duì)房屋建筑的要求也日見提升，傳統(tǒng)的房屋建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案已經(jīng)無法滿足人們的需求，所以必須對(duì)該方案進(jìn)行革新和再創(chuàng)造。優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所涉及的技術(shù)，并把這些技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電子信息工程技術(shù)做到有效結(jié)合，通過科學(xué)的手段和技術(shù)的手段來提升房屋建筑的安全性、技術(shù)性和舒適性，這才能為人們提供一個(gè)舒適的安全的生活空間，讓人們的生活從住宿上也能獲得愉悅感。因此，對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化是勢(shì)在必行的，這是人民的需求，也是國(guó)家的需要，容不得一點(diǎn)馬虎。

一、優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要滿足的要求

優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)就在于在已有的傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案上進(jìn)行從新規(guī)劃和創(chuàng)新，去除其中的糟粕，保留設(shè)計(jì)方案中的精華部分，再添加一些現(xiàn)有的優(yōu)良技術(shù)和科學(xué)手段與之結(jié)合，這就能夠達(dá)到對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的。但是優(yōu)化并不是胡編亂造也不是生搬硬套，它也有一定的框架要求，不能盲目進(jìn)行。比如，優(yōu)化的根本目的就是為了能夠讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加的科學(xué)，能夠從技術(shù)上提升并幫助設(shè)計(jì)人員和施工人員用更便捷和快速的手法完成人們對(duì)房屋建筑的各種細(xì)小需求，那么結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化就應(yīng)當(dāng)是圍繞著這個(gè)根本目的進(jìn)行的。首先，最基本的是設(shè)計(jì)的守則不能忘，必須嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)的最基本規(guī)則來進(jìn)行設(shè)計(jì)，這個(gè)過程中可以有天馬行空的想象，但最終的設(shè)計(jì)成品圖是必須貼合實(shí)際的，除了美觀還必須實(shí)用且安全。其次，在設(shè)計(jì)開始之前就必須要有經(jīng)濟(jì)上和整體布局上的一個(gè)規(guī)劃方案，這個(gè)規(guī)劃方案主要內(nèi)容包括了考察目標(biāo)客戶的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和所能承受的最大經(jīng)濟(jì)付出，房屋建筑工地的周圍環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境，實(shí)地觀察以考慮其中的風(fēng)險(xiǎn)因素方便在設(shè)計(jì)方案中對(duì)該風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行處理等等。最后，設(shè)計(jì)人員在有整體觀的同時(shí)也要有局部觀察能力，能夠從細(xì)節(jié)上也做到設(shè)計(jì)的優(yōu)化，在優(yōu)化設(shè)計(jì)方案中必須要做到對(duì)整體布局結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的把控和對(duì)局部細(xì)節(jié)部分的微觀把控。只有從大到小，從里到外的考慮完整以后，才能真正做大把技術(shù)用到極致，把科學(xué)發(fā)揮在方方面面，給人們一個(gè)安全可靠的生活空間[1]。

二、優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠促進(jìn)建立建筑與經(jīng)濟(jì)之間的有效聯(lián)系

實(shí)際上，建筑與經(jīng)濟(jì)本身就具有著密不可分的關(guān)系，但是隨著城市的發(fā)展和土地資源的占用，經(jīng)濟(jì)與建筑之間的關(guān)系也遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。建筑與經(jīng)濟(jì)之間只有保證了良好的有效的聯(lián)系才能夠最大程度的促進(jìn)城市的建立和社會(huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的穩(wěn)定，并在此基礎(chǔ)上為人們提供宜居而舒適的生活空間。同時(shí)，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是從建筑本身出發(fā)去尋找解決經(jīng)濟(jì)與建筑之間的矛盾，并且從空間利用率上尋找解決辦法。

（一）關(guān)于房地產(chǎn)開發(fā)和土地資源的利用

隨著城市的建立，土地開始形成稀缺物資，越來越多的高樓平地而起，越來越少的可開發(fā)土地，給房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也帶來了巨大的威脅和壓力，如果這個(gè)問題不能被良好的解決就很可能會(huì)造成房地產(chǎn)行業(yè)之間的惡性商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，從而導(dǎo)致整個(gè)房地產(chǎn)領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)崩潰。這個(gè)問題想要得到良好的解決，現(xiàn)階段唯一的方法就是提高房屋建筑的空間利用率，通過對(duì)空間的把控和對(duì)結(jié)構(gòu)的控制來滿足住戶對(duì)房屋建筑的需求。比如，隨著社會(huì)的發(fā)展不斷深入，現(xiàn)階段人們居住的房屋都越來越高，從以前的居民樓到現(xiàn)在的電梯公寓，這實(shí)際都是為了節(jié)省土地空間，降低土地競(jìng)爭(zhēng)力而進(jìn)行的技術(shù)革新和設(shè)計(jì)優(yōu)化。這個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案想要達(dá)到優(yōu)化的目的，繼而解決土地問題，那它首先需要做到的就是對(duì)建筑設(shè)計(jì)圖紙的優(yōu)化。第一步，需要對(duì)建筑施工環(huán)境進(jìn)行勘察，這個(gè)勘察包括了地質(zhì)環(huán)境的勘察和周邊環(huán)境的勘察。第二步就是用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)軟件與電子信息工程技術(shù)相結(jié)合，對(duì)建筑實(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和信息處理，并最終根據(jù)數(shù)據(jù)的匯總情況在計(jì)算機(jī)中模擬出建筑物的虛擬模型，然后在這個(gè)模型上先進(jìn)行第一次的優(yōu)化處理工作。后續(xù)的工作也是在這個(gè)虛擬建筑模型上進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。比如，在整體布局上樓與樓之間的間隔距離，建筑群的布局情況和綠化布局情況等 從局部上就是對(duì)高層建筑的層高進(jìn)行規(guī)劃等工作。這一些列的優(yōu)化設(shè)計(jì)都是為了能夠最終確保經(jīng)濟(jì)利益最大化和土地資源利用最大化，選擇運(yùn)用最節(jié)省土地的方案來建設(shè)最高規(guī)模的建筑群體，既滿足人們的居住需求也滿足了節(jié)約土地資源的實(shí)際要求。通過技術(shù)與科學(xué)的手段來幫助房地產(chǎn)開發(fā)與土地資源利用，讓房地產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)同時(shí)達(dá)到最大程度的和諧，最終做到經(jīng)濟(jì)和資源兩方面的可持續(xù)發(fā)展[2]。

（二）優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以幫助做到成本最低化

成本最低的底線要求是必須保證材料和結(jié)構(gòu)都是最優(yōu)良的，否則那不叫成本最低化，那叫做建立豆腐渣工程。而且，這個(gè)成本包括了土地成本、資源成本和建筑成本多個(gè)方面的內(nèi)容。比如，在設(shè)計(jì)過程中必須要考慮一個(gè)很基礎(chǔ)的問題，就是建筑層數(shù)與建筑地基的關(guān)系，從這個(gè)關(guān)系出發(fā)去了解如何做到建筑成本最低化。大多數(shù)時(shí)候，高層房屋建筑的建筑流程都是相似的，每一層之間的所有數(shù)據(jù)和信息都是相同的，從這個(gè)方面來看，建筑的層數(shù)越多那么節(jié)省的成本材料也就越多，且能夠很好的做到土地資源的最大化利用。但是，在考慮層數(shù)的增加的時(shí)候也不能夠忘記每增加一個(gè)層數(shù)就會(huì)給整個(gè)建筑增加一份負(fù)載壓力，這份負(fù)載壓力最終將作用于地基之上，那么也就是說層數(shù)增加得越多對(duì)地基的要求也就越高，需要投入的材料成本就越多，如果無底線的增加層數(shù)不僅會(huì)超過地基的負(fù)載能力還反而會(huì)在成本上達(dá)不到預(yù)期的效果。所以，在增加建筑層數(shù)的同時(shí)必須要考慮到地基的負(fù)載能力，并在此基礎(chǔ)上找到一個(gè)二者的經(jīng)濟(jì)平衡點(diǎn)。尋找這個(gè)平衡點(diǎn)的時(shí)候就必須要依靠?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)了。比如，通過數(shù)據(jù)模擬出一個(gè)建筑物基礎(chǔ)虛擬模型，然后在模擬的基礎(chǔ)上不斷去平衡和比對(duì)建筑物層數(shù)與地基之間的成本損耗和資本投入，然后通過科學(xué)的計(jì)算和技術(shù)的模擬手段來最終確定建筑物建設(shè)工程投入最少的那個(gè)臨界點(diǎn)，最終達(dá)到房屋建筑的成本最低化。并且在保證成本最低化的基礎(chǔ)上，還可以確保建筑材料的安全，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)良以及建筑設(shè)計(jì)的美觀，通過以上標(biāo)準(zhǔn)的完成才能最終達(dá)到國(guó)家對(duì)建筑工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并完美贏得目標(biāo)客戶的喜愛從而產(chǎn)生最大化的經(jīng)濟(jì)效益，為房地產(chǎn)的發(fā)展提供一個(gè)具有高可行性的優(yōu)化方案。

（三）優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以做到環(huán)境與建筑的共同發(fā)展

在現(xiàn)代社會(huì)人們?cè)絹碓阶⒅厣鷳B(tài)文明建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題，為了響應(yīng)這個(gè)時(shí)代的號(hào)召，房地產(chǎn)行業(yè)也需要對(duì)此作出一定的優(yōu)化，以適應(yīng)現(xiàn)階段人們對(duì)居住環(huán)境和居住空間的需求。通過對(duì)以往建筑案例的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，房地產(chǎn)建筑更多的注重的是建筑本身的空間布局和占地面積、位置與方向的布局，在這些布局完成以后才會(huì)去考慮綠化帶的布局和生態(tài)資源的分布問題。這就導(dǎo)致了某些公共居民生活區(qū)域的布置缺乏科學(xué)的考量和布局的美觀，讓整個(gè)建筑群呈現(xiàn)出的整體效果都顯得非常的雜亂，沒有秩序。這個(gè)問題，完全可以通過優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來解決，比如，在實(shí)際施工之前可以先行建立起一個(gè)完整的建筑群的虛擬模型，并通過實(shí)地?cái)?shù)據(jù)的模擬來變化和更改建筑群的整體布局和結(jié)構(gòu)變化，通過綠化帶的建立來維護(hù)每個(gè)住戶的隱私，也能夠通過生態(tài)資源的分布為住戶提供一個(gè)可以散步、玩耍的公共生活領(lǐng)域，為住戶們提供一個(gè)足夠舒適又溫馨的生活空間。同時(shí)，這個(gè)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還可以被運(yùn)用在建筑群污水的處理上。比如，為了能夠最大程度的節(jié)約水資源并減少維持綠化的成本，就可以預(yù)先通過計(jì)算機(jī)軟件對(duì)每一座建筑物進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，把每一座建筑物的污水排放管道都詳細(xì)的標(biāo)明出來并根據(jù)建筑物走向得出數(shù)據(jù)模型，然后綜合整個(gè)建筑群的污水排放管道圖紙最終把總的排放途徑牽引到生態(tài)環(huán)境布局上，把住戶們的日常所用生活廢水全部牽引到綠化環(huán)境的地底，為花草植物提供營(yíng)養(yǎng)。通過這樣的優(yōu)化設(shè)計(jì)雖然在成本上會(huì)有所增加，但在保護(hù)生態(tài)環(huán)境建設(shè)生態(tài)文明方面卻做作出了極大的貢獻(xiàn)，而且也減少了工作人員后期對(duì)植物花草的維護(hù)成本，并降低了對(duì)水資源的浪費(fèi)，做到了真正的循環(huán)利用[3]。

優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并不會(huì)增加房屋建筑建造工程的資本投入，也不會(huì)引起新的成本輸出，是一項(xiàng)非常合適的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。并且該優(yōu)化技術(shù)結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子信息工程技術(shù)，從科學(xué)和技術(shù)的方面為房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了最大的便利，還為建筑物的建設(shè)提供了一個(gè)更加科學(xué)、穩(wěn)定、可靠、安全的建筑設(shè)計(jì)方案。且設(shè)計(jì)過程有了虛擬模型的參與和大數(shù)據(jù)的收集讓房屋建筑建造設(shè)計(jì)圖紙更加的精準(zhǔn)，數(shù)據(jù)的分析也更加的合理，從這一方面促進(jìn)了團(tuán)隊(duì)的合作與溝通，讓團(tuán)隊(duì)之間更加默契十足。并且，合理的設(shè)計(jì)，科學(xué)的建筑方案讓建筑建設(shè)成本的輸出變得更少了，但是其建筑安全和質(zhì)量卻得到了質(zhì)的飛躍[4]。

三、關(guān)于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用問題

優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從多個(gè)方面為房地產(chǎn)行業(yè)帶來了便利與經(jīng)濟(jì)利益，并且進(jìn)一步推進(jìn)了房地產(chǎn)行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用讓房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也更加的合理，更加的科學(xué)，更加的合人心意。但是，不得不說的是，我國(guó)關(guān)于優(yōu)化技術(shù)的運(yùn)用起步是相對(duì)較晚的，還存在有一些技術(shù)上和管理上的不足。因此，為了適應(yīng)社會(huì)現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展，還應(yīng)該繼續(xù)探索房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的優(yōu)化技術(shù)，讓優(yōu)化技術(shù)進(jìn)一步推進(jìn)房地產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展前景。

（一）優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的引入

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之所以會(huì)引進(jìn)新的優(yōu)化技術(shù)，最主要的原因就是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代化的房屋建筑的發(fā)展和人們對(duì)房屋建筑的需求，因此房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案必須得到改變。也正是在這個(gè)時(shí)候電子信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)全力崛起開始侵入了每一個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，且由于他們的良好適應(yīng)性和高度精準(zhǔn)性完全是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員所迫切需求的，正是如此，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在一步一步對(duì)技術(shù)的需求和掌握中進(jìn)行了創(chuàng)新與優(yōu)化。但是，這個(gè)優(yōu)化過程依舊是離不開房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念的。優(yōu)化后的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案并不是從概念上推翻了設(shè)計(jì)，推翻了建筑工程概念，而是在概念的基礎(chǔ)上加以技術(shù)與科學(xué)，讓整個(gè)設(shè)計(jì)過程更加的方便快捷，數(shù)據(jù)整理更加的準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)方案更加的復(fù)合實(shí)地情況。在更加科學(xué)高效的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案下，可以正確的衡量建筑質(zhì)量與建筑結(jié)構(gòu)之際的關(guān)系，也可以正確的平衡建筑質(zhì)量與建筑成本之間的關(guān)系，從而為客戶們提供一個(gè)更加舒適、合意的居住生活環(huán)境。

（二）優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠讓建筑過程化繁為簡(jiǎn)

化繁為簡(jiǎn)通常是說來簡(jiǎn)單但真正實(shí)施很困難，因?yàn)橐粋€(gè)工程的每一個(gè)工期都是明明白白的，且缺一不可，如果要做到化繁為簡(jiǎn)就必須對(duì)每個(gè)工期進(jìn)行時(shí)間上的壓縮和人工處理上的替代。優(yōu)化后的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就能夠很好的做到。比如，傳統(tǒng)建筑建設(shè)工程中需要人工手工測(cè)量的數(shù)據(jù)在現(xiàn)在只需要采用無人機(jī)進(jìn)行測(cè)量，并且可以直接通過無人機(jī)把測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸回計(jì)算機(jī)系統(tǒng)再通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行測(cè)算和歸納整理，之后就可以直接根據(jù)已經(jīng)測(cè)算出來的數(shù)據(jù)建立模型，進(jìn)行建筑的局部和整體的模擬工作。這個(gè)過程對(duì)人工的需求非常小，只需要操作計(jì)算機(jī)就可以完成了，計(jì)算機(jī)的完成速度又是非常快速而準(zhǔn)確的，可以減少再實(shí)際工程中產(chǎn)生誤差的概率也增快了工程的建設(shè)進(jìn)度[5]。

四、結(jié)束語

在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用優(yōu)化技術(shù)是響應(yīng)時(shí)代發(fā)展的，一方面它促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展，土地資源的利用，另一方面也為人們提供了一個(gè)更加優(yōu)質(zhì)而安全的居住環(huán)境。因此，對(duì)該技術(shù)的深入研究也是勢(shì)在必行的。

參考文獻(xiàn)：

[1]甘朝翔.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2020，No.585（24）：173-173.

[2]肖敏，王韜.淺析房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用 [J].建材與裝飾，2018，000（001）：92-93.

[3]劉暢.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用研究[J].Building Development，2020，4（7）：58-59.

（作者單位 ：上海凱匯建筑設(shè)計(jì)有限公司 ）