■許宗雨 ■東華工程科技股份有限公司，安徽 合肥 230024

隨著我國人口的不斷增長，一寸土地一寸金的情況在我國也一直持續(xù)著。土地價格的飛漲要求建設單位更加嚴格的控制建設成本，這也導致建筑行業(yè)的競爭越來越激烈，而優(yōu)化房屋的結構設計是建設單位實現(xiàn)低投入高回報的有效途徑之一。此外，隨著對國民經(jīng)濟實行的一系列宏觀調控，國家要求建筑設計單位進一步響應國家的四節(jié)一環(huán)保要求，在保證建筑外形美觀合理的情況下，提高建筑的使用舒適度。優(yōu)化建筑設計結構，是每個建筑設計單位均需要面臨的問題之一，它是建筑企業(yè)實現(xiàn)與時俱進的重要體現(xiàn)。本文主要闡述了房屋結構設計中建筑結構優(yōu)化方法的應用。

1 對建筑結構進行優(yōu)化的重要性

在房屋結構的設計中，采用合理的建筑結構優(yōu)化方案，不僅能夠實現(xiàn)建筑物的實際使用價值，還能夠很好地實現(xiàn)建筑物的經(jīng)濟價值和環(huán)保價值。此外，好的結構方案還可以最大程度上減少建設單位的資本投入，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益，還可以保護建筑施工現(xiàn)場的生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟利益與環(huán)保相結合的良好經(jīng)營模式。因此，合理地使用建筑結構優(yōu)化技術能夠更好地實現(xiàn)建筑物的綜合效益。建設單位開發(fā)建筑物的基本原則就是在最大程度的減少資本投入、建筑材料使用的基礎上，實現(xiàn)建筑物的高質量和長期使用。況且建筑物只有在保證良好質量的基礎上實現(xiàn)其美觀、耐用、新穎等特點，才能夠滿足不同人群的需要，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟利益。與傳統(tǒng)的建筑結構設計方案相比，建筑結構設計優(yōu)化模式可以降低建筑成本。其采用的設計優(yōu)化措施可以有效地實現(xiàn)建筑施工中各個資源的合理配置，以及各項建筑材料的充分利用，并且協(xié)調好房間的布局，使得這些布局能夠有效的結合，共同發(fā)揮其使用功能。合理的利用建筑結構優(yōu)化技術，在確保建筑物安全性能的前提下能夠充分的體現(xiàn)出其創(chuàng)新性。此外，這種技術還能夠幫助設計人員選擇最為合理的設計方式。

2 建筑結構優(yōu)化技術的經(jīng)濟意義

使用優(yōu)化建筑結構的方法，能夠使房屋在整體結構上更加科學、合理。在實際的房屋施工建設中，房屋的層數(shù)對房屋的成本造價產(chǎn)生了直接的影響。在一般情況下建筑物的單位面積造價會隨著層數(shù)的增加而降低，但是在超過一定的層數(shù)之后(即超限建筑物)，房屋單位面積的造價反而會增加。因為隨著建筑物樓層的增高，房屋中的承重墻和柱等結構將會受到更多的荷載，房屋的穩(wěn)定性也將受到一定的影響。為了確保建筑結構的穩(wěn)定性，增強建筑物的抗震性能以滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，結構形式將會發(fā)生大的變化，從而房屋的單位面積造價也會進一步增加。想要在相同的用地面積內，達到理想的房屋設計效果，提高建設單位的經(jīng)濟效益，就需要合理的控制建筑物的層數(shù)，并且確保房屋良好的設計效果。使用建筑結構優(yōu)化技術不僅能夠實現(xiàn)對房屋結構的優(yōu)化，還能夠在有限的用地面積內實現(xiàn)最大化的利用效果，促進對建筑用地的合理使用。

3 建筑結構設計優(yōu)化措施

3.1 優(yōu)化結構設計模型

建筑結構的優(yōu)化可以分為以下幾個階段:(1)是對變量的選擇。一般情況下，建筑師決定的最終建筑設計方案起到重要的作用，這些重要的建筑數(shù)值均可以作為變量供建筑設計人員進行選擇。例如:工程參數(shù)的參考，包括對房屋價格的參考、對于其損失的參考等等。設計人員若能夠將變化幅度較小或考慮因素較少的參數(shù)作為設計的參考，建筑結構的設計和編程難度將會大大降低，設計人員也能夠更快的找到最符合設計目標的數(shù)據(jù)。(2)是對函數(shù)的確定。設計人員要選擇出最符合配筋率和房屋結構構件尺寸的一組函數(shù)，進而在最大程度上降低建設成本。(3)是對施工條件的衡量。想要進一步確保建筑結構的穩(wěn)定性，就需要從房屋的受力限度、變形限度、結構的穩(wěn)定性、房屋結構構件的尺寸、結構構件裂縫的限度、房屋的結構體系等方面考慮。在實際的建筑結構設計過程中，設計師應該結合建筑使用方案和房屋的施工條件，分析出實際設計中存在的約束性條件，并且要確保解決這些約束性條件的方案要符合我國現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)定，以保證建筑結構的設計結果達到最優(yōu)。

3.2 確定合理的計算程序

設計師在對房屋結構進行設計的過程中，需要用到很多設計程序，而建筑結構優(yōu)化的本質就是進行一個復雜繁瑣的計算過程。設計人員在對各種數(shù)據(jù)進行分析計算的時候，要注意將附加約束條件轉換成不帶約束的條件，這樣就更容易地得到更為精確的結構計算結果。此外，還要優(yōu)化許多建筑結構的技術模式，因為這些模式有利有弊，所以設計人員需要根據(jù)實際的施工情況來選擇最合適的計算方案。

3.3 選擇最優(yōu)的程序

設計人員在設計好房屋的結構模型，且選擇了最為合適的計算方法后，就可以進入選擇最優(yōu)設計程序的環(huán)節(jié)。對最優(yōu)設計程序的選擇需要具備以下幾個條件:具備完整的功能、程序運轉較高以及程序用途齊全。

3.4 對統(tǒng)計結論進行分析

設計人員在進行了各種計算之后，要對統(tǒng)計結果進行認真的分析，并且找出各個設計方案中不同點和相同點，并且結合總體的設計情況和進展選擇最佳的設計方案。設計人員在進行結論分析的時候，要注意不要遺漏一些細節(jié)問題。房屋的建設與設計是一項耗時長、成本高的項目，它不僅涉及到建設單位的利益，也涉及到了房屋使用者的利益，設計人員在把握細節(jié)的基礎上，要注意從宏觀上把握住當事人的利益，這樣才能夠有效的節(jié)約建設成本，進一步優(yōu)化建筑結構。在進行建筑結構優(yōu)化的時候，設計人員不僅要避免追求片面的利益，還應該避免為了追求設計創(chuàng)新而忽略了建筑實際情況。

3.5 積極應用信息優(yōu)化技術

由于建筑結構設計是一些比較復雜的工程，需要的資料也比較多，這為建筑結構優(yōu)化帶來了一定的難度。這時設計人員就需要利用先進的信息化技術對建筑數(shù)據(jù)進行整理。例如，合理的利用一些參數(shù)定義的軟件，這樣就可以大大減小設計人員的工作量，提高其工作效率和工作質量。

4 結語

建筑結構的優(yōu)化設計在目前我國的建筑設計行業(yè)中有著極大的發(fā)展前景和良好的應用價值。將這種優(yōu)化模式充分地應用在建筑結構設計中，可以在建筑土地價格飛漲的今天，以最低的建設成本實現(xiàn)建設單位對建筑結構的要求。在建筑結構優(yōu)化設計中，可以有效地控制建筑物的工程造價，使得房屋的建設成本實現(xiàn)最大經(jīng)濟化。設計人員可以通過合理的結構設計，使得房屋結構在整體上達到安全、舒適和經(jīng)濟的目的。這種建筑結構優(yōu)化模式，不僅為建設單位帶來了比較客觀的經(jīng)濟利益，還能夠為廣大住戶提供更多的戶型選擇，進而有效地節(jié)約了建筑用地，值得廣大設計人員進一步地創(chuàng)新與實踐。

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