房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

徐贏

摘要：人們對于房屋建筑結(jié)構(gòu)的要求正在不斷地增長，隨著房價的提升，人們要求房屋建筑的設(shè)計日益合理化、人性化，并具有可持續(xù)性發(fā)展價值，設(shè)計者不斷地學(xué)習(xí)先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，并將這些先進(jìn)的理念應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計環(huán)節(jié)。術(shù)業(yè)有專攻，為了提升房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量，適應(yīng)人們的發(fā)展需求，應(yīng)積極應(yīng)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的現(xiàn)狀和問題，并有效保障整個建筑工程的質(zhì)量及結(jié)構(gòu)設(shè)計水平?；诖?，本文將對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;優(yōu)化方法;房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計

1 房屋優(yōu)化設(shè)計的意義

房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化的意義在于：①實(shí)現(xiàn)建筑資源的優(yōu)化配置，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)方案、施工方案，通過采用先進(jìn)的施工工具、施工工藝以及施工方案，使得建筑方案更加合理，資源配置愈加優(yōu)化。傳統(tǒng)的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，施工方案合理性不足、資源配置不合理，影響工程進(jìn)度與工程質(zhì)量。房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化是在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，綜合分析各種情況，從房屋外圍、房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)、房屋工程造價、房屋影響因素等多方面進(jìn)行優(yōu)化，在提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計品質(zhì)的同時，也能夠優(yōu)化施工方案，使建筑資源配置更加合理，符合房屋結(jié)構(gòu)工程的需求;②降低工程造價，建筑工程造價受到多方面因素的影響，房屋建筑的平面布置、層數(shù)、高度、柱網(wǎng)等因素均會影響工程造價。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是將經(jīng)濟(jì)學(xué)的理論納入房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、細(xì)部、層高等綜合考慮，確保設(shè)計符合房屋建筑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，也能夠滿足經(jīng)濟(jì)性的要求。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法遵循的原則分析

2.1 功能性原則

房屋建筑除了要滿足人們居住的需求以外，還要具備其他功能，且隨著人們對物質(zhì)、文化和精神的需求越來越高，其對房屋功能的要求也在與日俱增，因此，在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法中，必須滿足功能性這一原則，為業(yè)主提供更好的居住體驗(yàn)。

2.2 經(jīng)濟(jì)性原則

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容較廣，包括建筑用地原料、施工技術(shù)等等。因此，在設(shè)計過程中，只有最大限度優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，方能夠節(jié)約資本，減少或避免浪費(fèi)。但具體設(shè)計、施工過程中不確定因素較多，因此很容易因?yàn)槌杀径a(chǎn)生很多矛盾，滿足不了建筑項(xiàng)目的所有條件。這就要求設(shè)計人員在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時，綜合多方面的因素，最大限度管控建筑成本，方能確保工期如期完成。

3 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化對策

3.1 加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)剛性設(shè)計約束

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計與房屋綜合質(zhì)量息息相關(guān)，因此在建筑設(shè)計的過程中，一定要考慮建筑施工材料的實(shí)際質(zhì)量。由于建筑材料的低含鋼量設(shè)計，會為工程施工帶來一定的安全隱患，因此設(shè)計時要考慮建筑結(jié)構(gòu)本身的剛度，并通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)模擬施工過程，探求整個建筑群對材料含鋼量的選擇參數(shù)，既不能影響到建筑工程的牢固程度，同時還要滿足建筑高度設(shè)計需求。在保障整個建筑工程質(zhì)量的同時，又能避免要素的浪費(fèi)，降低整體施工設(shè)計成本。建筑企業(yè)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需考慮企業(yè)的經(jīng)營效益，剛度設(shè)計要保持在一個參數(shù)范圍之內(nèi)，并需與實(shí)際施工情況相結(jié)合，結(jié)合南北方差異，實(shí)際地形和濕度差異、功能性差異等設(shè)計出最合理的建筑結(jié)構(gòu)剛度模型，反復(fù)驗(yàn)證高度參數(shù)是否符合實(shí)際需求，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠適應(yīng)建筑的實(shí)際使用要求。增強(qiáng)對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的約束力，利用一系列約束條件，實(shí)現(xiàn)建筑工程施工中實(shí)踐工作問題的解決。對于建筑結(jié)構(gòu)可靠性的優(yōu)化和要求與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體要求相對應(yīng)，設(shè)計人員應(yīng)與施工人員進(jìn)行多次碰頭會議，設(shè)計師一定要考慮建筑結(jié)構(gòu)的總體應(yīng)力，建筑尺寸大小，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和高度關(guān)系，并且對于一些需要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測的部位提供約束條件。只有雙方配合才能正確判定建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工狀況，并且能夠通過合理的設(shè)計，優(yōu)化現(xiàn)有房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)細(xì)節(jié)。在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，一定要考慮多方面的因素，建筑平面布置相對比較復(fù)雜，而現(xiàn)代建筑又要求能實(shí)現(xiàn)多功能一體化，強(qiáng)化了防火、防水、防盜、防地震等作用。房屋建筑設(shè)計師一定要對與房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的各方面內(nèi)容融會貫通，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更為合理和規(guī)范，提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的綜合質(zhì)量?？紤]到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，技術(shù)應(yīng)用大量的力學(xué)原理和數(shù)學(xué)知識，因此建筑設(shè)計施工人員應(yīng)從科學(xué)的角度出發(fā)，綜合整個設(shè)計團(tuán)隊(duì)的力量，確保每一步的設(shè)計計算結(jié)果準(zhǔn)確并在設(shè)計之后對實(shí)際房屋建筑的結(jié)構(gòu)受力模型加以簡化，確保設(shè)計參數(shù)的合理性。

3.2 建筑給排水和內(nèi)部設(shè)計優(yōu)化

為了確保房屋建筑的功能，需要做好給排水、電氣以及內(nèi)部裝修的設(shè)計優(yōu)化，具體的優(yōu)化如下：①給排水系統(tǒng)的優(yōu)化，給排水對于用戶居住體驗(yàn)十分重要，為了確保給排水符合建筑結(jié)構(gòu)、居民日常使用需求，需要在給排水設(shè)計中，對于給排水的合理性進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化給排水設(shè)計工藝以及施工工藝，重視給排水設(shè)計的合理性，避免出現(xiàn)給排水管線貫穿樓板等問題，施工需要預(yù)留相應(yīng)的深度和尺寸，確保建筑結(jié)構(gòu)與給排水管道協(xié)調(diào);②電氣優(yōu)化，電氣管線的設(shè)計時，需要綜合考慮房屋結(jié)構(gòu)，確保電氣管線與房屋結(jié)構(gòu)的適配性，建筑結(jié)構(gòu)施工設(shè)計需要預(yù)留孔洞，同時做好施工設(shè)計管理，減少施工風(fēng)險，電梯位置需要較多的建筑構(gòu)件和空洞，設(shè)計時需要綜合考慮各種因素，單獨(dú)計算電梯部分;③內(nèi)部裝修設(shè)計優(yōu)化，房屋內(nèi)部空間是居民居住的主要場所，需要做好細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保房屋空間大小、房間布局符合居民需求，同時需要結(jié)合人體對于光線、通風(fēng)的需求，合理設(shè)計內(nèi)部裝修的風(fēng)格，選擇合適的裝修材料，規(guī)范設(shè)計家具尺寸以及擺放位置，確保內(nèi)部裝修達(dá)到安全、舒適、經(jīng)濟(jì)、合理的目標(biāo)。

3.3 地基的優(yōu)化設(shè)計

地基是房屋建筑最基礎(chǔ)也是必不可缺的組成部分，因此，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，必須考量地基設(shè)計的優(yōu)化，科學(xué)勘測施工現(xiàn)場地質(zhì)及其承載能力，進(jìn)而保證整個施工項(xiàng)目質(zhì)量;此外，設(shè)計人員還應(yīng)科學(xué)分析影響地基結(jié)構(gòu)設(shè)計的因素，并根據(jù)分析結(jié)構(gòu)，將可能遇到的風(fēng)險點(diǎn)、安全隱患等全部納入到優(yōu)化方法中，比如在施工現(xiàn)場安裝防護(hù)性裝備、強(qiáng)化施工環(huán)境和地基之間的關(guān)聯(lián)性等。

3.4 建筑節(jié)能設(shè)計優(yōu)化

節(jié)能環(huán)保是當(dāng)前房屋建筑工程的主要方向，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中，需要采用綠色建筑環(huán)保理念，對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以滿足節(jié)能環(huán)保的需求。房屋結(jié)構(gòu)節(jié)能主要與建筑布局、圍護(hù)結(jié)構(gòu)與材料選擇有關(guān)，設(shè)計優(yōu)化時需要做好三方面的優(yōu)化：①優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)布局和表面形狀，受我國氣候因素的影響，建筑朝向與節(jié)能相關(guān)，為了確保陽光照射充足、通風(fēng)良好，盡量選擇坐北朝南的設(shè)計，為了減少因?yàn)槔滹L(fēng)直接吹建筑結(jié)構(gòu)表面而引發(fā)的能量消耗，需要在建筑外層加設(shè)保溫層，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能;②做好圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化，圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括門窗、屋頂、四周墻體等，做好圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)密封，能夠減少熱能耗散，提升保溫效果;③選擇節(jié)能環(huán)保的材料，節(jié)能環(huán)保的材料能夠提升房屋節(jié)能水平，減少熱能損耗，建筑外墻、門窗結(jié)構(gòu)的材料選擇合理，保障房屋節(jié)能效果。

4 結(jié)束語

在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中融入新的設(shè)計理念、思路來優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)空間布局、建筑工程質(zhì)量的最優(yōu)化，而且還能夠確保建筑結(jié)構(gòu)滿足房屋施工的受力特性、實(shí)際客觀條件等，最終使房屋建筑結(jié)構(gòu)更加美觀、合理。此外，優(yōu)化后建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，兼顧了業(yè)主對房屋的審美價值和實(shí)用價值，能夠最終推動我國建筑行業(yè)的升級，提升其市場競爭力。

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