史艷

(湘潭城市綜合運(yùn)營有限公司，湖南湘潭 411101)

0.引言

在我國建筑行業(yè)供給側(cè)改革不斷深入的發(fā)展背景下，建筑公司急需技術(shù)創(chuàng)新，提升核心競爭力，在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用能夠有效提高建筑的安全性與穩(wěn)定性，同時(shí)還能夠降低建筑工程施工建設(shè)的成本，改善建筑房屋的外觀，滿足市場的需求，促進(jìn)建筑企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。因此，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)，從多方面考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化與改良，在滿足居住者需求的同時(shí)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的意義

1.1 強(qiáng)化房屋建筑質(zhì)量

房屋建筑的結(jié)構(gòu)可以說時(shí)候支撐房屋的基礎(chǔ)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工的情況將直接影響整個(gè)房屋建筑的質(zhì)量。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效處理和應(yīng)對房屋結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題，提高房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。另外，設(shè)計(jì)人員還可以通過改良結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案提升建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，使其符合現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念，促進(jìn)建筑企業(yè)的發(fā)展[1]。安全性是房屋建筑施工中最重要的因素，設(shè)計(jì)人員能夠通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提升建筑物的安全性，滿足后期居住的需求，同時(shí)保障施工人員的生命安全。在安全性的行業(yè)大前提下，安全已經(jīng)成為了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、受力設(shè)計(jì)以及工程檢驗(yàn)的重要原則，這樣才能夠保障居民的安全，以防其遭受意外因素的影響。通過建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，建筑工程能夠?qū)崿F(xiàn)全面支撐，并且綜合考量建筑工程安全性、舒適度以及實(shí)用功能等方面，不斷推進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，提升房屋建筑的質(zhì)量。

1.2 降低整體工程造價(jià)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作不僅體現(xiàn)在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中，同時(shí)還體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)造價(jià)成本中，設(shè)計(jì)人員能夠使用優(yōu)化技術(shù)降低整個(gè)建筑工程項(xiàng)目的造價(jià)，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。比如，設(shè)計(jì)人員將嚴(yán)格控制材料、施工成本，通過優(yōu)化技術(shù)調(diào)整設(shè)計(jì)方案，加強(qiáng)對成本造成影響的各種因素，實(shí)現(xiàn)有效的施工管理，最終達(dá)到解決造價(jià)成本的目的[2]。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅會影響建筑的功能，同時(shí)還會影響房屋整體的采光、水壓等各種因素，而以上因素均會影響居民的體驗(yàn)感，進(jìn)而影響銷售市場的變化，最終影響整個(gè)建筑項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。建筑工程項(xiàng)目前期所需的開發(fā)資金較多，整個(gè)施工期間涉及到的施工成本也比較大，如果建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在違規(guī)或者不合理的現(xiàn)象，輕則影響購買力度，重則無法通過審核造成返工現(xiàn)象，最終都將影響建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，設(shè)計(jì)人員可以利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)對建筑進(jìn)行綜合考量，合理設(shè)計(jì)樓層層數(shù)、樓層間距等，在滿足規(guī)范的基礎(chǔ)上提高土地資源利用率，提升建筑企業(yè)整體效益。

2.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化原則

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的時(shí)候首先需要遵循安全設(shè)計(jì)原則，建筑的設(shè)計(jì)施工不僅會影響施工人員安全，同時(shí)還會影響住戶的生命安全，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的時(shí)候應(yīng)當(dāng)將安全性放在設(shè)計(jì)首位，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，提高建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性。其次就是功能性原則，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的在于完善建筑的功能，因此設(shè)計(jì)人員需要全面衡量建筑結(jié)構(gòu)，對其中存在的不當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行刪減，優(yōu)化建筑功能，提升建筑的舒適度，滿足市場的需求。最后就是經(jīng)濟(jì)性原則，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)從材料選擇、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等各個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化管理，在保障建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低造價(jià)成本，提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)建筑企業(yè)的持續(xù)發(fā)展[3]。

3.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化技術(shù)實(shí)施對策

3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用

建筑企業(yè)應(yīng)該重視房屋前期設(shè)計(jì)工作，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用于前期方案設(shè)計(jì)工作中，為后續(xù)施工打下基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)建筑房屋的建設(shè)需求以及自由結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，解決預(yù)算過高以及結(jié)構(gòu)性問題，發(fā)揮出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的效用。比如，設(shè)計(jì)人員可以進(jìn)行初步方案的融合分析，對其中涉及的關(guān)鍵性因素進(jìn)行全方位考量，合理控制施工成本，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而建筑后續(xù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用則能夠提升建筑的穩(wěn)定性與安全性，此時(shí)主要進(jìn)行的是建筑結(jié)構(gòu)的局部優(yōu)化處理，進(jìn)一步控制施工成本。比如，當(dāng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)澆筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑特征合理規(guī)劃幾何結(jié)構(gòu)，使得矩形板能夠承受足夠的壓力。另外在澆鑄的過程中還應(yīng)該合理設(shè)計(jì)材料配比，使其達(dá)到平衡狀態(tài)，不會出現(xiàn)材料浪費(fèi)，也不會影響施工質(zhì)量[4]。再比如，設(shè)計(jì)人員可以在細(xì)節(jié)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)，根據(jù)房屋建筑裝修的要求，設(shè)計(jì)人員可以融入“陶瓷”工藝改善房屋自體結(jié)構(gòu)，在提升房屋觀賞性的同時(shí)體現(xiàn)出實(shí)用性的特征。陶瓷材質(zhì)具有較好的抗電性與耐熱性，經(jīng)過合理設(shè)計(jì)之后能夠被應(yīng)用于工業(yè)建筑優(yōu)化中。

3.2 優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)模型

要想實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該關(guān)注設(shè)計(jì)模型構(gòu)建工作以及前期準(zhǔn)確工作。從概念上來看，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化就是將影響設(shè)計(jì)施工的各種因素綜合考慮之后建立相應(yīng)的函數(shù)模型，并利用科學(xué)的分析計(jì)算方法得到最佳的結(jié)果，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化，保障房屋結(jié)構(gòu)的有效性。在設(shè)計(jì)模型構(gòu)建的過程中，設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)一步明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)，并且能夠從眾多的參數(shù)中選出變化較大的參數(shù)，將其設(shè)置為預(yù)定參數(shù)，這樣就能夠優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算過程，減少工作計(jì)算的量，提高設(shè)計(jì)工作效率。明確預(yù)定參數(shù)之后，設(shè)計(jì)人員還需要確定目標(biāo)函數(shù)與約束條件，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中比較常見的約束條件有建筑應(yīng)力、裂縫、寬度以及結(jié)構(gòu)尺寸等內(nèi)容。此外，設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化之前還應(yīng)該完善準(zhǔn)確工作，對前期初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行剖析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中不合理的地方，以免出現(xiàn)返工的情況，增加施工量與經(jīng)濟(jì)成本。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的基本原則，注重優(yōu)化方案的經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)行降低施工成本，促進(jìn)建筑企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

3.3 加強(qiáng)信息技術(shù)應(yīng)用

信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于建筑工程設(shè)計(jì)以及施工管理工作中，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的時(shí)候也應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用信息技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)性能提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的效果。比如，設(shè)計(jì)人員可以利用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)搭建房屋模型，并利用BIM系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工資源配置方案，提高資源利用率。另外，設(shè)計(jì)人員還可以使用BIM技術(shù)處理建筑具體數(shù)據(jù)，生成三維模型，實(shí)現(xiàn)對房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。另外，設(shè)計(jì)人員還可以利用相關(guān)軟件測量和計(jì)算施工材料與承重應(yīng)力之間的關(guān)系，并利用軟件功能優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，提高施工效果與房屋質(zhì)量[5]。

4.結(jié)語

房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用對于提升建筑質(zhì)量具有重要的意義，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該遵循安全性、經(jīng)濟(jì)性、功能性等基本設(shè)計(jì)優(yōu)化原則，結(jié)合建筑自身的施工設(shè)計(jì)需求應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全面設(shè)計(jì)優(yōu)化，降低建筑設(shè)計(jì)施工的造假成本，提高建筑房屋的安全性與穩(wěn)定性，提升建筑企業(yè)整體效益，促進(jìn)企業(yè)持續(xù)發(fā)展。