房屋建筑结构设计的经济性及优化技术应用探讨

蒙贤贤

身份证号：131124198802080229

【摘 要】在现代化的发展建设过程中，建筑房屋结构需要得到进一步的优化，只有从经济性以及技术性两个方面加以考量，才能让房屋建筑结构得到更好的发展，可以说房屋建筑结构的设计与经济性之间具有十分密切的联系，因此本文将对其进行详尽的叙述，通过三个不同的角度进一步加强我国房屋建筑结构设计水平的提升。希望通过本文的论述能够进一步提高我国的建筑发展水平。

【关键词】房屋建筑；结构设计；经济性；优化技术应用

引言

随着建筑行业的竞争越来越激烈，建筑企业就需要不断增强自身的竞争力，从施工技术、施工管理等方面着手，不断的进行的革新，建造出美观安全的建筑，这样才能在市场竞争中立于不败之地。在建筑工程所有的施工成本中，建筑结构造价所占比例是最大的。因此要保证所有功能特点的情况下，要想对房屋建筑进行更合理的设计并最大限度降低工程的施工成本，我们就需要对其进行结构优化设计。

一、房屋建筑结构的优化技术的内容

在对房屋建筑结构进行优化设计的过程中，首先应该保证房屋自身具备一定的使用功能，同时还要符合安全设计的要求，这样才能达到经济性的要求，通常情况下，在对房屋进行整体结构设计的过程中，首先应该从经济性的角度出发来确定设计的主要内容，在进行房屋建筑结构设计时，可以将其分为几个不同的部分作为子结构，子结构还可以进行不断的细分，例如主体结构、围护结构等，通过对这些子结构进行优化设计，最终就能实现对整体结构的优化发展，以满足人们不断提高的生活质量要求。

二、房屋建筑结构设计与经济的处理关系

1.建筑用地面积与建筑物层数之间关系处理。

如果没有综合考量建筑物内部光线质量等因素综合考量，单纯基于建筑物层数和建筑用地关系考量，且建筑使用土地面积一定的条件下，随着建筑层数增加，单位层数所使用的土地面积趋于减小。不过在实际建筑工程设计中却并非如此，光线质量不好的超高楼层，会导致购置者购买愿望的降低，甚至导致楼盘无人问津，这样必须适当增加建筑物之间的间距才能满足市场需求，因而博弈的结果就是：建筑物层数增加，其用地面积也就随之增加。这就要求使用房屋建筑结构优化设计来实现层数与面积之间的协调关系，而优化设计方法一般是通过减小建筑物上部的面积来实现整体光照。

2.建筑结构设计与建筑设备之间经济关系处理。

在高层房屋建筑中，为满足人们日常起居生活的需要，应建造必要的给排水管道和电气设备。而基于建筑物层数的增加，相应地建筑设备也会随之递增。简言之，建筑设备随着建筑物层数增加而增加。这就意味着建筑整体成本会提升。

3.建筑结构外观与经济关系处理。

在考虑建筑安全因素的前提之下，房屋建筑外观设计一般设计为方形或圆形，这样建筑物结构的受力状态始终处于一种稳定的对称状态。假如将一定用地面积的方形房屋建筑外观设计为圆形，由于圆形建筑物相对方形建筑物周长小，因此建筑物墙体面积也会随之变小。随着建筑面积的减小，前期墙体投入成本和后期装修成本都会降低。简言之，建筑结构外观设计与经济有着一定关联。

4.建筑结构分部部分与建筑物层数之间关系处理。

由于建筑物的公共屋盖都是同一个，那么建筑层数越多，屋盖部分的单位成本就会降低。但是对于房屋建筑的基础部分就不一样了，即使也共用一个基础部分，当建筑物层数增加时，由于基础部分所受的荷载越来越大，所以基础部分就应提高构件的承载能力，因此基础部分的设计成本也是随之增加的。同理，房屋内部的梁柱墙等共用部分构件的承载力亦是随着建筑物层数增加而使得设计成本增加，只是不同分部构件的设计成本增加幅度有所区别而已。总之，建筑物屋盖部分的设计成本随着建筑物层数增加而降低，而建筑物基础部分和内部共用部分的设计成本则随着建筑物层数增加而递增。

三、优化技术在房屋建筑结构设计中的应用

1.重视结构建造数字技术应用。

对于建筑物的结构布置方式而言，存在着多种选择，即便是同一建筑物结构布置方案也有多种结构分析方法。进一步讲，基于不同的建筑物结构分析方法，建筑物设计所选用的设计参数及其建筑材料等等都会不同程度地存在差异性。而随着数字技术特别是计算机技术的迅猛发展，数字化技术对传统模型和平面图纸的取代，利用数字化软件得以快速解决设计结构方案和设计参数影响分析等难题，如赫尔佐格和德梅隆设计的“鸟巢”便是建筑结构技术的突破，由盖里科技公司研发而成的DP软件的鸟巢设计更是数字技术在建筑结构设计方面的创新。因此，建筑结构设计处理需要大力依靠计算机软件来实现。另外，设计人员要予以重视概念化设计。不过由于设计人员在设计方式和设计经验的不同，概念设计模式也会有所不同。因此，设计人员对于方案及设计参数的合理选择，实质上就是概念优化设计的技术过程。

2.房屋建筑结构设计问题的解决。

建筑结构设计优化目的主要是基于在设计规定年限内实现建筑物的功能需求，并最大限度提高外部作用因素的抵抗能力和减少房屋建设成本。其中，外部作用因素之中，荷载作用時间、地点及强度都不可准确预料的地震作用较为特殊，一旦发生能量等级高的地震作用时，建筑物破坏必然无疑。故而，建筑结构设计中需要充分考虑地震的荷载作用。基于结构对称的建筑物其荷载承受处于均匀状态，结构的危险截面较少，并通过多道设防思想即通过次要构件来保护主要构件，来达到建筑结构抗震性能的明显效果。

3.建筑结构整体优化。

房间设计不但需要保证不影响建筑结构，同时还要确保和整体平面的配合。建筑柱及墻布置，需要和房屋建筑平面的基本功能需求相一致，统一各个房间进深以及开间大小。简化建筑系统，避免出现墙与柱错位的现象，保持每一层的高度和截面面积相同；进行楼体或电梯设计的时候，一定要在一些应力集中或受力方向较多的转角区域进行加固，采用承重能力较强的建筑材料，而在一些非承重构建结构中运用材质相对较轻的建筑材料，合理布局整体的建筑结构，减轻其自重。

四、结束语

由此可见，房屋建筑设计优化，可以明显提升建筑物的使用性能、安全性能等，而且能在满足这些的基础之上，提高建筑物的经济和美观性。所以，设计人员在进行的设计的时候，对于优化技术应该充分利用，这样进一步选择合理的结构设计优化方案，最终达到在保质保量基础上降低工程成本的目业的经济效益。

参考文献：

[1]马魁，刘庆贵.论房屋建筑结构设计中应用优化技术[J].现代商贸工业.2013（05）.

[2]张利民.房屋建筑工程中结构设计优化技术分析[J].科技创新导报.2012（32）.

[3]肖燕武.浅谈建筑结构设计的安全度[J].科技创新导报.2007（35）.

[4]李锋.浅谈现代建筑结构优化设计[J].科技资讯，2010（26）.