房屋结构设计中的建筑结构设计优化

田召

摘 要：本文在简单介绍建筑结构设计优化重要意义的基础上，对房屋结构整体设计优化的相关概念进行了介绍，并从房屋结构选择、信息化技术使用以及节能三个方面对房屋建筑的优化方式进行详细的阐述。

关键词：结构设计 优化方式 节能 环保

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0064-02

随着我国国民经济发展速度以及城市化进程的不断加快，国内的建筑行业也开始进入到飞速发展的历史时期，为经济的繁荣以及人民群众生产生活水平的提升做出了突出的贡献。在房屋建筑的结构设计工作中，不仅要保证建筑内部空间与结构相互协调配合，而且还要保证房屋安全、实用，使房屋建筑从整体上更加的经济、美观。由于房屋建筑与使用人员的生命财产安全息息相关，因此，设计人员必须要对房屋结构设计优化工作予以足够的重视，并根据房屋的实际情况与预算资金消耗找到合适于工程实际的优化方案，实现多种优化方式相互配合，通过信息化技术的参数计算，配合节能的先进理念，为房屋建筑工程的顺利、优质完工奠定坚实的基础。

1 房屋结构整体设计优化概述

房屋建具有很强的系统性，各种结构的优化设计也往往需要涉及多方面内容，从宏观的角度来看，对于房屋建筑结构的设计优化可以大致分为整体结构和局部结构两种，其中，整体结构设计主要包括以下内容：（1）对房屋建筑的基本结构进行优化；（2）对房屋建筑的顶部结构进行优化；（3）对房屋建筑总体维护、细节架构等系列问题进行优化；（4）根据房屋建筑的具体特性，放大其基本功能和使用性等要素，对其资金损耗进行控制，提高自身的性价比。

在明确房屋建筑结构设计的优化的目的基础上，工作人员应充分利用有限的空间资源，有效控制资金损耗，加强提高建筑材料和器械的使用效率，让房屋建筑更加安全可靠。根据以往的统计数据，通过房屋建筑设计优化之后，工程损耗可以降低5%～30%左右，因此，在房屋结构设计当中，对建筑结构设计的优化无疑具有非常显著的社会与经济效益，只有采取积极主动的优化态度，才能让房屋建筑可以更加的经济、实用，使现有资源的使用效益实现最大化转变。

2 房屋结构整体设计优化详述

2.1 施工概念设计

对房屋结构进行优化的方式多种多样，针对不同的房屋建筑选择相应的优化方式会带来截然不同的效果，每一种优化设计方案都具备自身不可复制的特点，因此，在房屋建设当中，优化设计人员的经验和思想影响着建筑的优化效果，也让施工概念成为了优化设计当中必不可少的要素。施工概念在建筑优化设计方面占据着非常重要的位置，正确概念的提出需要设计人员具有非常丰富的实践经验、具备全面解析建筑方案的能力，以便提出更具针对性的优化设计思路。具体来说，施工概念主要涉及以下几方面内容：（1）房屋建筑整体结构设计；（2）对结构细节的把握；（3）房屋建设参数的计算等。在实际操作的过程中，设计人员需要对结合房屋结构设计任务对总体方案进行综合分析，最终形成具有针对性和可操作性特征的优化设计方案。

2.2 概念设计的具体使用

提出概念设计的意义在于让房屋建筑在整体结构方面更加的安全，而近年来国内发生的地质灾害也让房屋的抗震性得到了社会各界的广泛关注。所以，融入抗震概念是房屋结构设计优化工作中必不可少的一项内容。不过，我国的地域辽阔，而且地震灾害也伴有很强的随机性，所以，国内不同地区对于房屋的抗震设计不尽相同，在实际工作中，设计人员应该充分考虑到房屋建筑的安全和抗震能力，并在满足相关标准与规范要求的前提下，尽可能减少项目投入，实现社会效益和经济效益的双丰收。总的来说，在建筑结构设计优化工作中，概念设计扮演着非常重要的角色，是维系工程安全的纽带。优化方案在房屋建设当中遵循的中心思想就是，具备良好的安全系数，当面临较大地震危害时，可以保证建筑安全，该中心思想也是理想状态下的目标。

3 房屋结构相应的优化方略

3.1 房屋建筑整体结构的选择

房屋建筑的项目投入与其自身的结构类型息息相关，普通房屋建筑工程的结构类型大致可以划分为以下几种：（1）抗风墙类型，该种建筑方式在高层建筑当中被广泛使用，以混凝土的使用为基础，这种优化方式具有非常显著的特点，自身抗震能力很强，而且钢筋等材料使用数量明显降低；（2）框架类型，该种优化方式在布局的灵活性以及造价的低廉性等方面具有很大优势，但是免不了存在一些缺陷，其柱结构自身的截面大，在面对地震侵袭的时候抗震能力相对比较低；（3）混合结构类型，这种混合结构类型可以视为上述两种优化方式的综合体，充分吸收了两者的优势，并且适当的规避了不必要的缺陷，这种方式在日常的工程建设当中被广泛使用，自身的应用性比较强，而且结构布置等方面相对合理，更重要的是该种结构所具备很强的抗震和抗侧力的能力。

对于上述三种结构优化类型而言，或多或少的存在一些不足和缺陷，但是各自的优点在不同建筑当中都有不俗的体现，因此，在房屋建筑工程实施之前，需要从不同的角度对优化方案进行分析和选择，要在满足业主要求的前提下更符合建筑自身的成本控制，均衡各个方面的要求，一切以实际出发，择优建设。

3.2 信息化技术的合理使用

在房屋建筑工程当中，很多细节因素都会制约结构优化设计方案，并对整体工程造成影响，为建筑施工带来阻力，因此在建筑工程当中就需要考虑到更为细节的内容。在信息技术非常发达的今天，设计人员可以通过信息化技术的应用来弥补细节方面存在的问题。例如：通过一些可以定义施工参数的电脑软件，就可以既精准又快速的完成相应任务。在房屋建筑优化设计过程当中，很多细节问题在设计时非常容易被人忽略，也容易给房屋建设带来隐患，为了避免此类问题的发生，对于电脑设计软件的应用是必不可少的，这样不仅可以大幅提高建筑结构设计优化人员的工作效率，也可以为施工建设的顺利进行打下良好的基础。endprint

在建筑结构优化设计领域，使用最为广泛的应用软件是TBCAD系统，该软件通过对结构方案的详细分析，使各种资源有效的结合在一起，可以更为有效的完成优化设计。在整体的操作过程中大致可以分为两个部分依次进行：（1）对建筑施工过程使用到的各项资源进行优化设计，即使用少的材料，并且达到最好的效果，让房屋建筑的整体结构性能达到最优的配比；（2）可以对结构设计当中使用的构件强度进行优化，即对每个部件当中钢的使用多少与截面的大小进行相应的调整，从而达到质量最优、成本最低的目的。

3.3 实现节能优化

现在我国各行各业都在体现节能设计的思想和理念，在房屋建设也不例外，但是节能并不是意味着一直的降低投入，而且通过绿色建筑的理念，使房屋结构设计得到有效优化。首先，为了让房屋具备良好的采光性，应结合工程所处的地理位置、气候条件以及当地城市规划的实际情况与要求，对建筑的朝向进行针对性选择，这样不仅可以保证房屋能够接受到更为合理的阳光照射，也为室内通风奠定了更为坚实的硬件基础。其次，对于建筑的外貌形状，尽量避免与寒风呈90°角，这种做法不但可以最大程度降低热量的损耗，而且能够获得高效节能的良好效果。最后，对于房屋建筑维护，主要表现在其屋顶、门以及窗户等设计，在面对阳光一侧，窗户面积应尽可能扩大，数量上也应尽可能的增多，从而使房屋可以充分的采集到阳光；在背光一侧，应尽量减少窗户的数量，目的是防止热量的过度散失。另外，还要对门窗材质的选择予以应有的关注，尽可能提高门窗的保温能力。对于建筑顶棚的设计，可以加装可循环的水管，以便获得冬暖夏凉的使用效果。

4 结语

综上所述，对于防护结构设计的建筑结构优化并不是从单一方向即可完成的，需要从多个方面入手系统的完成，同时也会涉及到安全性、合理性和节能性等多方面问题。在条件允许的情况下，应尽可能做到对信息化辅助设备的合理利用，降低房屋的施工成本，从而使优化目标能够得到更好的实现。需要注意的一点是，在实际的施工过程当中，设计人员的优化方案应针对不同建筑需求、地理地貌进行差异性选择，切忌出现生搬硬套以往做法的行为，以保证优化方案的科学性与可行性。

参考文献

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