趙永臣 顏潭

通訊作者：趙永臣，1993年1月，男，漢，山東濟南人，現(xiàn)任山東大衛(wèi)國際建筑設計有限公司結(jié)構(gòu)設計工程師，本科。研究方向：建筑結(jié)構(gòu)設計。

摘 要：提高房屋結(jié)構(gòu)安全性能和空間利用率，能夠使房屋建筑更好地滿足居住者的需求，因此需要加強房屋建筑結(jié)構(gòu)設計。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中，需要對房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性加以重視，采用更加有效的方式進行房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計，使房屋建筑結(jié)構(gòu)各方面技術都能夠協(xié)調(diào)發(fā)展，從而節(jié)約建筑成本，提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益。

關鍵詞：房屋建筑;結(jié)構(gòu)設計;優(yōu)化技術

一、引言

當前建筑行業(yè)普遍出現(xiàn)的問題是技術使用不到位，使得房屋建筑設計過程中偶爾出現(xiàn)工作效率低下的情況，導致建造出來的房屋質(zhì)量不過關，得不到人們的認可。面對這個問題，設計人員需要在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計過程中優(yōu)化各項技術，遵循房屋建筑設計的原則，通過優(yōu)化技術解決設計過程中的內(nèi)部問題，將各項優(yōu)化技術運用到房屋建筑工程實踐中，提高房屋建筑的質(zhì)量。

二、探討優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的重要性

（一）能夠有效地提升建筑材料的利用效率

從建筑結(jié)構(gòu)設計的實際操作來看，結(jié)構(gòu)性能良好的方案所使用的結(jié)構(gòu)材料并不一定是價格最高的，性價比高的材料也能夠發(fā)揮出最佳的結(jié)構(gòu)性能。這就要求設計人員在進行建筑結(jié)構(gòu)設計時，要把提升材料利用率作為工作重點。設計人員要通過綜合應用各種新型材料[1]。例如，預應力混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等新型的建筑材料，提升建筑結(jié)構(gòu)設計的科學性和最終效果。同時，新型材料在許多方面有明顯的優(yōu)勢，如鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定性、抗壓強度、抗變形能力方面有明顯的優(yōu)勢。鋼管和混凝土材料的有機結(jié)合，能夠大大提升該材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通過充分、高效的利用鋼管對混凝土的作用，使該結(jié)構(gòu)呈三向受壓的狀態(tài)，進而顯著提升該材料結(jié)構(gòu)的抗壓強度。

相較于普通的鋼管結(jié)構(gòu)，鋼管混凝土能夠在其自重和承載力保持一致的前提下，有效的節(jié)省將近一半的鋼材，能夠很好的簡化原本需要實施的焊接工序，減少工作人員的工作任務量。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)與混凝土相比，能夠減少將近一半的構(gòu)件截面面積，相應的就減少一半左右的材料用量。能夠在有效的節(jié)省材料的同時，提升材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強度，大大提升材料的利用率，在保障建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時，還能夠有效的控制工程項目成本，提升材料的利用率。

（二）能夠很好地推動建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性的提升

隨著高層建筑數(shù)量的增加，建筑墻體和柱的面積也在不斷的擴大，建筑結(jié)構(gòu)的自重不斷增大，各種管線鋪設的長度也越來越長。也就是說，如果建筑的層高降低，所使用的建筑材料也會相應的減少，還能夠有效的提升建筑的抗震性。如果建筑的高度降低，兩棟建筑之間的日照距離也會相應的發(fā)生改變，最終有效地減少用地面積[2]。如果建筑面積相同，采用接近于方形的形狀，相對地能夠減少房屋建筑外墻的周長系數(shù)，就能夠減少建筑基礎裝修和建筑內(nèi)表面和外表面的裝修，進而有效地推動房屋建筑經(jīng)濟性的提升。合理的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計，能夠從整體上節(jié)省房屋建筑工程造價，為建筑工程企業(yè)爭取更多的經(jīng)濟效益。

三、房屋建筑結(jié)構(gòu)設計基本思路

（一）做好數(shù)據(jù)整理與建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃

房屋建筑綠色建筑設計活動開展之前，為保證建筑結(jié)構(gòu)整體的牢固程度、節(jié)能屬性，設計人員需要認真做好設計數(shù)據(jù)的整理與規(guī)劃工作，用這種方式，為設計人員開展相關活動，提供方向性引導。具體來看，設計人員要進行房屋建筑整體功能的分析，在分析過程中，將綠色建筑的理念融入分析活動之中，在此基礎上逐步完成房屋建筑的結(jié)構(gòu)內(nèi)部布局、配套設施等細化工作。完成上述工作后，設計人員應當充分遵循可行性原則，提前進入施工區(qū)域，通過細致的勘察工作，進行建筑設計模型的構(gòu)建。設計人員通過設計模型，可以進一步強化房屋建筑內(nèi)部功能設計與外部環(huán)境之間的聯(lián)動關系，發(fā)揮房屋建筑綠色建筑的節(jié)能、舒適屬性。

（二）明確房屋建筑的功能標準

設計人員在梳理設計思路的過程中，往往需要明確房屋建筑的功能標準，通過功能分區(qū)，進行區(qū)域性通風、采光等設計方案的制定與調(diào)整。房屋建筑主要服務于日常性的辦公活動，為商業(yè)活動提供相應的硬件支撐，這種明顯的服務型功能屬性，要求設計人員在綠色建筑設計過程中，注重提升房屋建筑的服務能力，針對使用者的實際情況，對采光、通風等環(huán)境進行必要的控制，以此形成舒適的辦公環(huán)境，為提升辦公效率提供支撐。同時出于使用成本的考量，設計人員需要強化節(jié)能性設計，減少房屋建筑運行過程中的能量損耗，控制使用成本。

四、房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中優(yōu)化技術的應用

（一）房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的整體優(yōu)化技術

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的過程中，要能夠充分把握整體與局部之間的關系，使房屋建筑的整體結(jié)構(gòu)同局部結(jié)構(gòu)相互融合、融為一體。房屋建筑局部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計需要根據(jù)具體情況進行，如屋頂?shù)姆缆?、遮陽功能，屋頂水系統(tǒng)等。設計人員需要總結(jié)每一項工程項目的設計經(jīng)驗，使建筑局部結(jié)構(gòu)設計得到優(yōu)化，有效減少房屋建筑工程的成本[3]。另外，設計人員還需要采用科學嚴謹?shù)膽B(tài)度對建筑工程現(xiàn)場進行勘察，充分了解建筑現(xiàn)場施工條件，從而得出合理的房屋建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化方案。例如，對建筑工程現(xiàn)場進行勘察，能夠選擇出滿足房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的材料，從而更好地完成對建筑材料的采購;在房屋建筑工程施工的過程中遇到較為復雜的施工情況，設計人員能夠充分利用施工現(xiàn)場整體環(huán)境，設計出更為可行的施工方案，從而更好地減少施工成本，為建筑企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。

（二）地基的優(yōu)化設計

地基設計是房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的基礎性內(nèi)容。在進行房屋建筑結(jié)構(gòu)設計時，需要把地基的優(yōu)化設計作為設計工作的關鍵。在開展設計工作之前，設計人員需要詳細、全面地考量地基的實際情況，做好科學的地質(zhì)勘測，科學分析和計算地質(zhì)承受力，還要堅持安全性原則，有序、安全、高效地落實好項目安全實施。項目負責人要肩負好自身的職責，全面、細致地分析地基結(jié)構(gòu)設計的影響因素，并以此為依據(jù)做出科學預案，綜合考慮各方面影響地基設計的風險隱患，清晰、明確的梳理安全問題。在施工現(xiàn)場還要安裝防護設備。

（三）優(yōu)化剪刀墻結(jié)構(gòu)設計

為了進一步提升建筑結(jié)構(gòu)設計的強度和抗震性能，有關單位需要高度重視剪刀墻結(jié)構(gòu)的設計，高效、廣泛地應用剪刀墻。良好的剪刀墻結(jié)構(gòu)，能夠大大提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少事故問題產(chǎn)生的可能，提升建筑結(jié)構(gòu)應對自然災害的能力，為人們創(chuàng)造更加安全的居住環(huán)境和生活環(huán)境?？茖W設計剪刀墻結(jié)構(gòu)，需要設計人員做好剪刀墻重量的均勻分布，要確保建筑平面的剛度和房屋建筑各層的結(jié)構(gòu)重點能夠保持一致。設計人員需要關注剪刀墻的承重，關注剪刀墻水平方向的相關問題，綜合考慮剪刀墻的角度平衡的問題。在進行施工建設的過程中，設計人員還要結(jié)合項目建設的實際情況，綜合分析剪刀墻的承受能力，科學計算相關數(shù)據(jù)，明確工程項目的實際需要，盡可能的提升剪刀墻結(jié)構(gòu)的強度、剛度和穩(wěn)定性。

（四）節(jié)能結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中要堅持綠色可持續(xù)發(fā)展理念，相關設計人員要具備良好的專業(yè)素養(yǎng)。優(yōu)化方法包括以下幾個方面。

1.房屋建筑所處的地理環(huán)境對房屋建筑整體質(zhì)量效果具有重要影響，因此在設計過程中應該加強重視。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化之前，對房屋建筑所處地理位置、氣候條件以及所在城市進行調(diào)查，選擇有效的方式完成對房屋建筑朝向、采光、采暖等設計工作，以確保良好的房屋居住環(huán)境[4]。

2.要統(tǒng)籌兼顧，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中兼顧美觀和功能，即在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計過程中要考慮房屋建筑的美觀效果和各方面功能，使房屋建筑能夠同周圍景物結(jié)合，從而能采取更加有效的方式使房屋建筑實現(xiàn)高效的建筑結(jié)構(gòu)設計效果。

3.要采取優(yōu)化措施，完善房屋建筑的維護工作。在開展房屋建筑屋頂、門、窗等設計的過程中，應該充分考慮采光、熱量散失等因素，從而充分為居住者營造良好的居住環(huán)境。在房屋建筑維護工作過程中，需從細節(jié)出發(fā)，充分考慮房屋建筑在使用過程中可能會出現(xiàn)的問題，采用更有效的方法加強對房屋建筑的維護，延長房屋建筑的使用壽命。

五、結(jié)束語

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計工作中，不管是優(yōu)化施工技術還是管理技術，都對建筑的結(jié)構(gòu)有很大的影響，優(yōu)秀的技術代表著高質(zhì)量、高水準，而建筑結(jié)構(gòu)設計相當于打造房屋的骨架，任何的失誤都會造成相當嚴重的后果。所以相關部門需要在建筑結(jié)構(gòu)設計工作中不斷創(chuàng)新和完善各方面技術，讓建造出來的房屋能夠滿足人們心中的需求，在滿足建筑結(jié)構(gòu)安全、實用的基礎上，更好地體現(xiàn)出房屋建筑的價值，為我國房屋建筑行業(yè)增添一份力量。

參考文獻：

[1]楊悅.結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用[J].綠色環(huán)保建材， 2020，（05）：92-93.

[2]張瑞.房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計研究[J].工程建設與設計， 2020，（06）：5-6.

[3]羅智武.探討房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的優(yōu)化技術應用[J].建材與裝飾， 2020（03）：99-100.

[4]葉菁.探析房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的優(yōu)化技術運用[J].居舍， 2019（09）：79.