摘要:隨著社會經(jīng)濟飛速發(fā)展,建筑市場面臨著巨大的競爭壓力,建筑企業(yè)更是花費大量人力財力探尋新時期建筑優(yōu)化設(shè)計方法。通過優(yōu)化建筑設(shè)計可以達到提高房屋建筑施工安全性、美觀度以及功能等指標(biāo),對于安全建修房屋具有積極作用。房屋建筑領(lǐng)域,設(shè)計師進行房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計時必須從全局出發(fā)來進行房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,為保障安全施工打下堅實基礎(chǔ)。房屋優(yōu)化設(shè)計可以節(jié)約成本,減少建筑項目的資金投入,從而確保建筑企業(yè)節(jié)約成本。
關(guān)鍵詞:房屋機構(gòu);建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計;優(yōu)化
1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化概述
由于建筑工程所涉及到的內(nèi)容非常豐富,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化所包含的內(nèi)容頁比較豐富,從總體上來看,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化工作包括對房屋總體結(jié)構(gòu)和分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化兩個大的內(nèi)容,其中,在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建主結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計主要包括以下幾個方面的具體內(nèi)容,第一,房屋基本結(jié)構(gòu)優(yōu)化內(nèi)容。第二,房屋頂部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。第三,房屋的維護結(jié)構(gòu)、總體結(jié)構(gòu)、細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計。第四,要以房屋建筑的基本功能要求和舒適性要求為基礎(chǔ),對房屋建筑結(jié)構(gòu)的造價進行控制,也就是要對“房屋的造價進行最優(yōu)化設(shè)計”。
2、建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化理念
在對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的長期探討中,建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化也有自己的理念。其中優(yōu)化設(shè)計理念包含四個方面。第一個方面是房屋建筑具有安全性能,建筑能夠反映人類的進步文明程度,能夠保障人們各種工作的順利進行,因此,對于建筑的安全性能有很高的要求。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計無論優(yōu)化到什么程度,都是需要建立在安全性能的前提之下,一旦一個建筑優(yōu)化的連安全性都保證不了,那么這個建筑就失去了存在的意義,甚至帶來很大的災(zāi)難。第二個方面是可用性,建筑在表現(xiàn)美觀的同時,設(shè)計優(yōu)化的主打理念還是建筑的可用性,功能要滿足使用者的要求,帶來舒適的感覺。第三個方面是建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化需要保護環(huán)境,我國在長期的發(fā)展中,人們對于保護環(huán)境的意識不高,造成我國目前環(huán)境的嚴(yán)重污染,因此,在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化的時候,設(shè)計合理,采用環(huán)保的建筑材料,排水等具有污染性的系統(tǒng)要做好環(huán)保的防護工作。第四個方面是可用價值性,在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化中,不能只顧眼前的利益,為了節(jié)約成本,而偷工減料,降低建筑的實際可用價值。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化理念的真正目標(biāo)是用最少的錢卻能打造出最有價值性的建筑。
3、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化策略
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化策略是需要從不同的角度和方向來進行的,比如可以從節(jié)能環(huán)保角度進行優(yōu)化設(shè)計、從信息化自動化角度進行優(yōu)化設(shè)計等等,具體而言房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化策略大致有以下幾點。
3.1優(yōu)化選擇房屋建筑結(jié)構(gòu)類型
不同的形式的房屋建筑結(jié)構(gòu)類型是會產(chǎn)生不同的造價管理模式的,而在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的結(jié)構(gòu)類型有如下幾種,第一,剪力墻結(jié)構(gòu)類型。該類型主要應(yīng)用于高層房屋建筑中,所依托的基礎(chǔ)為混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù),該種優(yōu)化結(jié)構(gòu)類型同“短肢剪力墻”結(jié)構(gòu)類型相比就有抗震性能強、鋼筋材料使用數(shù)量較少等特征。第二,框架結(jié)構(gòu)類型。這種類型主要優(yōu)點在于開間大、靈活布局、造價較低等優(yōu)點,但是該結(jié)構(gòu)類型也具有一定的缺點,柱的截面面積比較大,抗震能力相對較薄弱。第三,“框架―剪力墻”結(jié)構(gòu)類型。這種類型的結(jié)構(gòu)是對剪力墻和框架兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)化組合,其能夠綜合以上兩種結(jié)構(gòu)類型的優(yōu)點,結(jié)構(gòu)布置比較合理,實際應(yīng)用能力也比較強,該結(jié)構(gòu)的最突出特點就是抗側(cè)力能力比較強。
3.2積極應(yīng)用信息優(yōu)化技術(shù)
在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的變量比較多,房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化造成了一定的障礙,因此考慮到房屋建筑結(jié)構(gòu)中存在的各種復(fù)雜因素,在優(yōu)化設(shè)計中就應(yīng)該積極應(yīng)用先進的信息技術(shù),比如應(yīng)用一些參數(shù)定義軟件,這樣就能夠有效的減少房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中設(shè)計者的工作量,提高工作質(zhì)量和工作效率。目前比較好用的軟件系統(tǒng)為“TBCAD系統(tǒng)”,該系統(tǒng)能夠通過對結(jié)構(gòu)方案進行指導(dǎo)性的設(shè)計來實現(xiàn)“方案的人力、物力和財力資源等趨于最優(yōu)狀態(tài)?!痹撓到y(tǒng)的信息優(yōu)化過程可以分為兩個階段:第一階段是對材料使用量進行優(yōu)化配置,也就是說要使用最少數(shù)量的材料,實現(xiàn)最好的結(jié)構(gòu)性能,在該階段中需要把混凝土用量設(shè)置為目標(biāo)函數(shù),而“結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面大小”需要設(shè)置為變量。第二階段是優(yōu)化所設(shè)計結(jié)構(gòu)中的各種構(gòu)件強度,就是指對構(gòu)件中鋼用量與斷面大小進行調(diào)整,實現(xiàn)質(zhì)量和造價的完美結(jié)合。
3.3節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化
節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化是需要以綠色建筑理念為基礎(chǔ),并積極應(yīng)用設(shè)計學(xué)中的方法。首先,優(yōu)化布局和表面形狀。布局就是指建筑的主要朝向,受到我國氣候條件的影響,為了保證房屋的陽光照射量的通風(fēng)良好,房屋的朝向盡量要朝南。表面形狀的優(yōu)化就是要保證所設(shè)計的房屋建筑外表面積不要接受冷風(fēng)的直接朝向,這樣就能夠減少熱能的消耗,起到節(jié)能效果。其次,維護結(jié)構(gòu)設(shè)計。維護結(jié)構(gòu)主要指的就是門窗和屋頂,對于門窗而言,在房屋朝南的方向所設(shè)置的門窗要盡量要大和多,這樣能夠最大限度吸收陽光輻射,朝向北的就要減少門窗,防止熱量的流失,材料也要選擇保溫效果好的。屋頂?shù)脑O(shè)計可以采用架空的方式或者是鋪設(shè)循環(huán)水管,夏天降溫冬天保暖。
4、結(jié)語
總而言之,利用對建筑的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計優(yōu)化,可以保證建筑自身的功能,并且對工程資金投入進行控制。另外,建筑企業(yè)及開發(fā)商不應(yīng)過于重視結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的經(jīng)濟效益,利用縮減建材、降低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、削弱技術(shù)性能等方法來追求利益,并且也不可以一味的關(guān)注技術(shù)而忽視經(jīng)濟效益。房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化其最終的目的在于保證建筑的功能、提高建筑的質(zhì)量、提升環(huán)保性能,增加企業(yè)收益。為了完成這一任務(wù),設(shè)計人員應(yīng)不斷提高自身水平,緊跟時代步伐,勇于開拓創(chuàng)新,為人民的居住及生活提供安全保障。因此,對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進行談?wù)撌侵档孟嚓P(guān)工作人員深入思考的事情。
參考文獻:
[1]馮濤,張玉潔.基于遺傳算法的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計探討.《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》.2012年9期