畢明亮 吉林省世紀(jì)新創(chuàng)建筑設(shè)計有限公司

1 前言

合理應(yīng)用建筑概念設(shè)計能夠提高建筑設(shè)計的合理性，可以實現(xiàn)工程師實踐能力的提升。通過加強概念設(shè)計的應(yīng)用和落實能夠?qū)⒔ㄖO(shè)計師們的概念設(shè)計能力全面、科學(xué)地提升優(yōu)化，有助于培養(yǎng)設(shè)計人員改革創(chuàng)新意識。在具體應(yīng)用概念設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)明確建筑結(jié)構(gòu)受力概念，從多角度對建筑結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行分析，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化。設(shè)計師秉持開拓創(chuàng)新理念，對不同建筑的需求進(jìn)行合理分析，豐富和完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，將建筑物的活力提升，可以實現(xiàn)建筑設(shè)計方案經(jīng)濟(jì)性和安全性的提升。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在開展房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的過程中，設(shè)計單位不但要對建筑的實用性及安全性進(jìn)行考慮，同時也要全面提升建筑的美觀性和經(jīng)濟(jì)性。所以在房屋建筑設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需對建筑的安全、實用、美觀、經(jīng)濟(jì)進(jìn)行保證，還要考慮對施工的便利性。因此，對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計單位需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，只有這樣，建筑的各項功能才能得到統(tǒng)一，進(jìn)而可以促進(jìn)我國建筑事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展?；诖?，本文圍繞建筑結(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(jìn)行了分析和探討。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的重要意義

2.1 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計極大地降低了建設(shè)項目的總成本

通過數(shù)據(jù)分析可知，房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計對于節(jié)約建筑成本有著十分重要的作用。房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計能夠更加合理地利用建筑材料，不會產(chǎn)生各種浪費，確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性。另外，在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中，還需要制定一套完整的、科學(xué)的成本方案來節(jié)約房屋建筑成本。

2.2 提高房屋建筑的安全性

科技的發(fā)展使中國房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平得到了提升。受力分析軟件能夠為房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提供更加可靠的數(shù)據(jù)，從而確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性和有效性，并且能夠用參數(shù)化的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方式，節(jié)約建筑成本、優(yōu)化建筑外觀、提升建筑工程安全性。

2.3 降低工程造價

建筑企業(yè)發(fā)展的最終目的是為了獲得利潤，因此房屋建筑工程施工的工程造價非常重要。在充分考慮房屋建筑工程安全性的同時，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要能夠?qū)崿F(xiàn)對資源的節(jié)約。不能一味地追求安全性而使建筑工程消耗過多的資源，因此需要對房屋建筑工程開展更加有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在房屋建筑工程安全性的基礎(chǔ)上，通過對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，盡可能地降低建筑工程施工成本，最終實現(xiàn)降低工程造價的目的。

2.4 提高房屋建筑的經(jīng)濟(jì)性

只有房屋建筑在采光、采暖、電梯等方面具備優(yōu)勢，才能夠更好地激發(fā)人們的購買欲望。但是很多樓盤在銷售的過程中由于某些因素不能夠達(dá)到居住者的要求而導(dǎo)致銷售狀況不佳。由于建筑工程的開展需要消耗巨大的成本，開發(fā)商為了能夠?qū)崿F(xiàn)利益最大化，將樓間距設(shè)置過小，樓層設(shè)置過高，增加了居住的不舒適程度，從而降低了樓盤的經(jīng)濟(jì)性。因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應(yīng)該充分考慮樓間距、樓層高度以及土地利用率，為房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的流程分析

3.1 對優(yōu)化模型進(jìn)行合理建立

在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化工作的過程中，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模型及計算方案是極為重要的。所謂結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，即是從眾多變量中選擇較為關(guān)鍵的參數(shù)，之后結(jié)合這些參數(shù)建立函數(shù)模型，并計算出最優(yōu)解。通常情況下，對模型的構(gòu)建可分為以下幾部分。

首先，設(shè)計人員需要對設(shè)計變量進(jìn)行合理選擇，設(shè)計變量不但對模型的構(gòu)建起著至關(guān)重要的作用，同時也關(guān)系著對參數(shù)的選擇，設(shè)計人員通過對模型的設(shè)計變量進(jìn)行科學(xué)計算，計算編程的工作量也會得到有效的降低。

其次便是對目標(biāo)函數(shù)的明確，在這一過程中，設(shè)計人員需找到能滿足函數(shù)條件的最優(yōu)解，之后還需對約束條件進(jìn)行合理確定，其中就包括應(yīng)力、強度以及尺寸等數(shù)據(jù)條件。在落實建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化工作的過程中，設(shè)計人員需確保這些約束條件可達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定，這樣設(shè)計的相關(guān)需求也能得到有效滿足。

3.2 對計算方案及程序進(jìn)行設(shè)定

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的過程中，一些約束條件及變量參數(shù)都會對優(yōu)化工作產(chǎn)生一定的影響。因此，在計算期間，設(shè)計人員需將約束條件轉(zhuǎn)變?yōu)榉羌s束條件，這樣建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作也能順利進(jìn)行。不僅如此，對于變量因素設(shè)計人員也需進(jìn)行全面考慮，通過采用科學(xué)、有效的計算方法，也能實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。最后，在計算好設(shè)計優(yōu)化方案之后，設(shè)計人員還需對程序進(jìn)行編寫，通過將程序?qū)氲接嬎銠C之中，其也有利于后續(xù)計算工作的開展，這樣在后期計算時，工作人員只需將數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中，便可得到相應(yīng)的結(jié)果。

3.3 結(jié)果分析

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中，結(jié)果分析是極為重要的一項工作。通過對計算機所得數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，設(shè)計人員也可結(jié)合數(shù)據(jù)的相關(guān)情況，從而對方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。在開展設(shè)計優(yōu)化工作的過程中，需對相關(guān)阻礙因素進(jìn)行合理考慮，這在很大程度上可確保建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計工作可以順利完成。不僅如此，在進(jìn)行建筑工程施工的過程中會消耗極大的人力、物力和財力，通過進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化也可實現(xiàn)對這些指標(biāo)的降低，而建筑工程的施工質(zhì)量也能得到有效的保障。因此，在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化工作的過程中，設(shè)計人員需在建筑經(jīng)濟(jì)及技術(shù)間找到平衡點，同時還要將二者存在的矛盾進(jìn)行有效降低，這樣在采用先進(jìn)技術(shù)的同時也無須花費大量的資金。最后，對于技術(shù)可為建筑單位帶來的經(jīng)濟(jì)效益，設(shè)計人員也要進(jìn)行全面的理解，同時還要意識到技術(shù)的改進(jìn)降低了很多不必要的經(jīng)濟(jì)消耗，所以對于先進(jìn)的技術(shù)方法也要進(jìn)行全面、合理的應(yīng)用。

4 概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用優(yōu)化措施分析

4.1 提升設(shè)計人員能力以及設(shè)計方案內(nèi)容

建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和設(shè)計效果直接受到設(shè)計人員結(jié)構(gòu)設(shè)計水平和資質(zhì)能力的影響。為此，應(yīng)當(dāng)加強設(shè)計人員專業(yè)能力的提升，從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)計方案內(nèi)容的效果。設(shè)計人員需要加強對建筑結(jié)構(gòu)工程整體實際情況的分析，明確掌握當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)工程的抗震性能需求、主體構(gòu)造強度情況，定期組織培訓(xùn)，將設(shè)計人員的資質(zhì)能力提高。

4.2 建筑結(jié)構(gòu)材料的科學(xué)選用

建筑結(jié)構(gòu)主體性能從很大程度上受到建筑結(jié)構(gòu)材料選擇合理性的影響。通過以往結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗可知，在地震作用下，建筑物所遭受的地震作用率會隨著建筑結(jié)構(gòu)剛度的增加而提高，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度越大，表現(xiàn)出的遭受地震災(zāi)害的影響也就越大。為此，在建筑材料選擇過程中，需要充分考慮建筑材料的抗震性能。比如在選擇建筑屋面構(gòu)件過程中，可以用輕質(zhì)材料將傳統(tǒng)厚重材料取代，從而將建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件重量減少，將地震帶來的危害影響降低。此外，施工人員在現(xiàn)場應(yīng)用建筑材料過程中應(yīng)當(dāng)加強檢查抗震材料的質(zhì)量情況，保證材料合格方可應(yīng)用于施工當(dāng)中。

4.3 建筑結(jié)構(gòu)體系的協(xié)同工作

建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計、構(gòu)件耐久性等方面都是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要重點關(guān)注的內(nèi)容。我國近些年建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展，促使涌現(xiàn)出了越來越多的高層建筑、超高層建筑，有的工程中會發(fā)生短柱現(xiàn)象，這不利于保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，所以需要采取加固措施。在設(shè)計過程中，通常需要采用加強構(gòu)造柱的方式發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)中所有構(gòu)件的水平應(yīng)力。此外，成本是現(xiàn)代企業(yè)非常關(guān)注的一項工作內(nèi)容，通過優(yōu)化建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計有助于將成本降低，從而達(dá)到提升建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的作用。為此，可以采用協(xié)同設(shè)計的方法，充分發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)中每個構(gòu)建的作用，將建筑材料的利用率提高，真正地落實結(jié)構(gòu)措施和概念設(shè)計的方式，在保證建筑物質(zhì)量水平的同時加強節(jié)約，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

4.4 節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中要堅持綠色可持續(xù)發(fā)展理念，相關(guān)設(shè)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：第一，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(shè)計過程中應(yīng)該加強重視。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)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(jìn)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(shè)計工作，以確保良好的房屋居住環(huán)境。第二，要統(tǒng)籌兼顧，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中兼顧美觀和功能，即在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)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，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(shè)計效果。第三，要采取優(yōu)化措施，完善房屋建筑的維護(hù)工作。在開展房屋建筑屋頂、門、窗等設(shè)計的過程中，應(yīng)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(hù)工作過程中，需從細(xì)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(hù)，延長房屋建筑的使用壽命。

5 結(jié)束語

隨著人們對建筑工程質(zhì)量的要求越來越高，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中所采用的技術(shù)也越來越先進(jìn)。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需要利用先進(jìn)的優(yōu)化技術(shù)來完善建筑結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員還要提高自身能力，加強同相關(guān)施工人員的溝通，使房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠更好地發(fā)揮其在提高房屋建筑工程質(zhì)量方面的作用。