建筑结构优化设计在房地产开发中的重要作用

孟令建 张金波

1.山东省建筑设计研究院有限公司 山东 济南 250001；

2.滨州市建筑设计研究院有限公司 山东 滨州 256600

引言

房地产作为社会经济中的支柱性产业之一，其发展能为经济水平的提高提供带动作用，同时也能够以坚实的原始资金基础促进区域创新能力的提升。但值得注意的是，房地产发展的过程中，也可能会有一种虹吸效应产生，导致社会资金过度的向房地产行业流入，致使创新投入被抢占。在房地产开发中，重要的基础保障就是建筑结构设计，原因在于该方面设计工作的有效开展，能为建筑物的安全可靠及经济合理奠定坚实基础。然而，因具体工程结构方面往往有各种不确定性因素存在，所以结构设计工作开展时，要注重其中各种不确定性因素的积极研究，继而为安全可靠和经济合理之前的有效平衡提供保障。与建筑结构设计最终结果密切相关的就是结构选型及结构优化等，而这些也是建筑安全可靠和经济合理之间矛盾处理的主要环节，所以结构优化设计过程可从这些方面出发。

1 房地产开发中建筑结构设计概述及原则

1.1 建筑结构设计概述

房地产商通过可利用土地资源的开发来开展建筑施工建设项目，以此确保人们的需求得到充分满足，使房地产自身的利益追求有效实现，这就是房地产开发。而建筑结构优化设计具体是说，从建筑结构设计方案的优化、改进出发，确保目标建筑物的某种项目与标准要求相符，该环节需要依次筛选满足建筑物各种指标的优化方案，进而将最优设计方案选出[1]。建筑结构优化设计工作开展时，可从多方面来优化，如基于市场对住房或商业区需求量的考虑，房地产开发中建筑结构优化设计环节，就可从房地产投资成本及收益、施工方投资成本及收益等多方面开展优化操作。房地产开发的特征主要体现在固定性方面，即建筑物和土地之间始终存在紧密联系且不能移动，与此同时，建筑物的开发有一定使用寿命存在，且建筑物自身也会受周围环境等而产生一系列影响。

1.2 建筑结构设计原则

一般来说，房地产开发中建筑结构设计原则是以指导性及整体性、公平性、可持续性等多方面原则为主，从其中的指导性原则方面进行分析，具体是说房地产建筑开发过程，通过设计方案为整个开发工程的有序开展提供指导，同时对于所有房地产开发的参建方来说，要以建筑结构设计方案为依据投入资金。整体性原则具体是说，在房地产开发过程应注重开发环节整体施工细节的充分考虑，分析开发的目标建筑物，并注重结构设计的评估和优化等，有机整合房地产开发活动中的各个步骤，不仅要对各分部分项工程的成本进行考虑，同时也要注重整体收益的考虑。而对于住宅开发来说，一般就要遵循公平性原则，即房地产开发活动具体开展的过程中，应注重社会公平的兼顾，通过一定比例的微利建筑和公益设施设置，确保人们能够切实享有平等的居住权。可持续性原则具体是说，房地产开发要与可持续发展观相符，要将建筑结构的合理性充分凸显此来，要确保其能为社会可持续发展提供促进作用。

2 房地产开发中建筑结构优化设计的重要作用

2.1 降低成本、促进房地产开发专业化发展

在房地产开发中，建筑物设计和施工工作是最重要的环节，而建筑物结构优化设计的开展，能对房地产开发成本的投入进行有效把控[2]。房地产开发环节结构优化设计属于社会发展进步产物的充分体现，在不断提高社会经济和技术水平的情况下，只有保障与现代经济发展相符的建筑结构设计目标有效达成，才能够为企业在竞争激烈的市场中脱颖而出提供保障。所以建筑外形、实用性等方面的设计通常都是跟随社会发展来进行改进。在不断发展建筑结构优化设计领域的情况下，还能为房地产开发行业的进步提供进一步推动作用，进而基于新专业发展知识的利用，科学优化建筑结构设计。

2.2 避免“两阶段”设计、减少设计的变更

从当下现浇结构设计情况来看，已经得到了极致的优化，与此同时，技术也开始呈现出越来越成熟的趋势。然而，一些设计单位基于现浇设计思维进行装配式建筑方案设计工作时，后期拆分设计环节往往会有一定难度增加，且实际预制装配的困难性也会增加。此外，通过实践了解到，在设计图纸的模数化和标准化设计思维缺少的情况下，就会随之增加构件中种类及开模数据，此时也会影响项目建设成本[3]。因此，在方案设计之初，必须要注重构件拆分后模数的同步考虑，基于标准和受力条件的满足为基础，尽可能降低构件种类，能使开模数量有效减少，也利于模具周转的提高，同时也能实现成本的降低。

3 建筑结构优化设计需满足的要求

3.1 安全性要求

作为现代人类最主要、最基本生存环境的建筑，其密切关系着我们日常生活、生产。因此，建筑结构优化设计中，必须要考虑的基本要求之一就是安全性，结构优化设计过程，如果仅考虑了建筑结构功能性及经济性等因素，导致建筑结构设计安全性决策、设计与建筑受到忽视，自然不能为预期设计目标的达成提供保障，同时也可能会导致建筑物埋下安全隐患。因此，结构优化设计环节首要考虑的因素就是安全性要求。

3.2 舒适性要求

在房地产项目开发过程建筑结构优化设计中，应注重用户起居舒适性要求的充分满足，比如说室内空间的灵活分割、居住环境中的热、光、声等要求，以此确保舒适环境有效营造而成[4]。与此同时，结构优化设计过程也应注重住户日后改变分隔空间可能性的充分考虑，在选择剪力墙结构应用的过程中，最好是以大开间布置方式为主，借此为住户后续分隔空间的改变提供便利作用。

3.3 经济性要求

建筑结构优化设计的经济性要求不仅仅是以投资成本的控制为主，更重要的是要保障建筑物能够与当前市场经济环境相符。结构优化设计中的经济性要求具体是说，基于建筑安全性及功能性、环保性等多方面需求的充分满足为前提，使投资成本尽可能降低，借此确保房地产开发项目安全可靠和经济合理之间的矛盾得到有效协调。

4 房地产开发中建筑结构优化设计的具体方法

4.1 重视概念设计优化

建筑结构优化设计工作开展时，通常是以计算机为出发点来模拟房屋实际情况，而此种模拟工作仅需要在计算机中输入初始的设计方案，之后进行一定约束条件的设定，进而从约束条件的框架内出发，通过其他变量的改变，将最优设计参数分析出来。一般来说，房地产开发中的建筑结构优化设计约束条件主要是以房屋结构安全性为主，简单来说就是房屋性能指标，在性能指标确定的情况下，应以建筑所处地理位置及抗震强度、平面布置、使用功能等多方面已知条件为依据，围绕合理房屋结构进行选择，比如说框架结构及剪力墙结构等[5]。除此之外，也要以实际情况为依据，注重是否采用隔震及减震等设计手法的充分考虑，进而将更符合建筑使用要求的结构类型设计出来。

4.2 优化结构设计模型

建筑结构优化设计环节，应注重结构设计模型的积极优化，基于变量及函数衡量条件的选择，确保建筑结构优化设计目标切实达成。首先，选择变量。在工程设计方案中往往有较多设计参数存在其中，如约束参数及工程控制指标等，所以需要设计人员以房地产开发项目实际需求为依据，进而将变化幅度及限制因素较小的参数来当作设计标准对待，使结构计算机设计的难度尽可能降低。相关设计人员进行设计数据验算的工作时，要以实际情况为依据，将最优的计算方法选择出来，同时注重优化流程的确定，为建筑结构完整性、科学性提供保障，促进优化效果的提高[6]。设计参数计算完的情况下，设计人员应注意计算结果的认真分析，围绕设计方案中的不同点、相同点进行确定，进而借助方案要点的对比，将最优方案选择出来。其次，确定函数。函数确定的过程中，应从多组函数出发，将最符合钢筋尺寸面积和房屋横截面尺寸的函数选择出来，该环节需要设计人员进行函数性质的分析，以此使建设成本尽可能减少。最后，衡量条件。结构优化设计过程应注重房地产建筑结构耐用性、稳定性的综合分析，如围绕构件规格及房屋尺寸、架构刚性等多方面条件进行分、析调整，为这些条件与建筑标准相符提供保障；与此同时，也应合理调整实际施工中的各项约束条件和限制因素，为各项条件均与标准要求相符提供保障。

4.3 优化总体设计方案

建筑结构优化设计工作具体开展时，往往要考虑多方面因素，而其中需要重点考虑的因素就是建筑项目所在地及地区自然环境。建筑结构优化设计过程要注重综合性分析工作的积极开展，与本地区自然环境充分结合，将满足人们要求的建筑设计出来。

4.4 合理选择结构体系

在建筑结构体系中，较为常见的体系就是剪力墙结构、框架结构、框架-剪力墙结构。从其中的剪力墙结构方面进行分析，该种结构一般是在高层建筑中使用，对比短肢结构墙来说，剪力墙结构具有更显著的抗震能力，同时轴压优势也十分突出，利于建筑材料的有效节约。而框架结构的主要特征体现在大开间及能够灵活布局、施工周期短等多方面，同时与其他结构相比，框架结构的造价成本更为合理[7]。作为良好抗侧力结构之一的框架-剪力墙结构，与剪力墙结构、框架结构相比，有着更科学合理的优势，能够应对不同类型变形。建筑结构优化设计过程，针对结构体系选型的过程中，要与建筑工程实际情况相结合开展针对性的分析工作，如可结合建筑外形及周边环境、建筑功能需求、施工工艺技术等多方面要素，为结构选型的合理性提供保障。

4.5 注重结构细部优化

首先，整体设计的过程中，要在结构局部构件精细设计方面加强力度，如设计现浇板时，尽可能将异形板向矩形板方面划分，此时不仅利于受力的合理性，同时也能使拐角裂缝现象的出现得以有效避免[8]。其次，因底部框架抗震墙底框梁箍筋配箍梁往往存在较大的现象，该环节的箍筋如果选用冷轧带肋钢筋，利于箍筋肢数或箍筋直径的减少，同时也能实现降低造价和便于施工的目的。此外，为确保底部截面有效减少，柱构件最好是选择高强度混凝土，但值得注意的是，对于水平构件混凝土来说，应注意混凝土标号的适当减少，确保受力要求得到充分满足的同时，实现成本的节约。

5 结束语

从当下房地产项目建筑结构设计工作来看，往往会有一些不足存在，所以需要设计人员基于自身经验的不断积累进行创新，通过正确概念的运用优化建筑结构设计方案，为建筑安全性及适用性、舒适性提供保障，促进房地产开发项目各方效益最大化目标有效实现。