优化技术在房屋建筑结构设计中的应用

王金保

摘 要：经济水平的不断发展促使人们的生活条件越来越好，人们的居住需求日益提升，进行房屋建筑结构设计时，在保证结构的安全性和稳定性，还要注意房屋建筑的美化程度和实用价值。本文以优化技术在房屋建筑结构设计中的内容为引，阐述了房屋建筑结构设计与经济之间的关系，就优化技术在房屋建筑结构设计中的应用进行简要说明。

关键词：优化技术；房屋建筑；结构设计；应用

近年来，随着市场经济的发展，人们的经济水平越来越高，各种建筑类型也越来越多，但是最多的还是民用建筑。在其建设的各个环节中，设计环节是其中重点之一。目前，单一的居住条件已经无法满足人民日益增长的物质文化需求，所以建筑行业需要与时俱进。优化技术能够为建筑的安全稳定提供优质保障，能够体现出经济性在建筑中的具体价值。将信息技术融入优化技术当中，不仅加强了优化技术在房屋建筑结构设计中的应用，也是优化技术在未来发展的主要途径。

1 优化技术在房屋建筑结构设计中的主要内容

探索优化设计在建筑结构中的流程，能够有助于分析优化技术在房屋建筑结构设计中的具体应用。传统的设计一般是根据实践经验确定方案，然后进行各方面的计算。实际上这种计算是起一种校核及验算的作用，仅仅证实了原方案的可行性。但是，往往由于时间的限制工作量大等原因，方案比较这一个环节受到很大的限制。传统的结构设计的特点是所有参与计算的量必须以常量出现，用结构优化设计的术语来讲，是“可行的”而未必是“最优的”，而遇到经验不足或遇到新型结构时，这样的设计一般是“可行的”设计。民用建筑的结构设计大大影响着其再建筑过程中的成本造价，结构设计优化技术的应用可以节约成本，从根本上产生可观的经济效益。民用建筑的设计部门和设计人员应当严格遵守"经济、合理"等原则，应用先进的现代化设计理念，设计合适的房屋建筑方案，实现降低工程造价，实现经济利益最大化。

2 经济性与房屋建筑结构设计的关系

2.1 结构层数与占地面积

建筑的层数越高，建筑的占地面积就会越小，这是我们一贯的认识。但是实际则不然，建筑高度与建筑层数成正比，层数如果增加，其高度自然会上升，如果考虑到光线问题，两个建筑物之间的距离就会越来越大，其占地面积也会随之增大。从以上情况可以看出，占地面积和层数并不能决定一个建筑的总体面积，而优化技术能够解决建筑层数和建筑面积产生的矛盾，对房屋建筑结构起到了优化的作用。优化设计以打压建筑顶层的方式使光线射入建筑，这种做法虽然提高了空间效率，但是建筑顶层的面积却降低了很多。二者能否互相协作、共同发展，是业内人士急需解决的一个问题。

2.2 建筑物层数与构成部分

不管建筑再高，也只有一个屋顶，所以建筑层数在提高的同时，屋顶所投入的成本也会有所下降。而建筑物存在的基础和屋顶在成本上有着较大的差异性，建筑的基础只有一个并且是固定的，如果建筑物高度有所上升，建筑基础承受的压力就会越来越大，在一定压力下建筑基础会受到不同程度的损坏，所以必须采取措施加强建筑基础部位的承重能力，在材料和设计上需要改变，因此便会提高成本投入。所以说，建筑越高，建筑基础部位的成本就越大。与建筑基础部位相同，承重墙起到支撑房屋的作用，如果建筑的高度增加，那么承重墙的压力也会随之增加，墙体内部就会需要适当的修改，也会导致成本变高。需要注意的是，每一种构成部位的成本变化是有所区别的。

2.3 建筑设备与建筑结构

建筑的主要目的就是为了正常生活，而水、电、煤气以及相关资源都是生活的必需品，所以排水设施、电气设施以及煤气管道成为了制约建筑作用的重要因素。如果建筑增加高度，排水、电气设施和煤气管道的材料消耗也会随之增加，不仅使建筑设备的成本大幅上升，建筑物也会受其影响从而加大成本投入。一个好的消防设计方案能够给投资商带来3%～15%的经济效益和更安全的建筑作品

2.4 建筑外观与经济性

保证建筑面积固定的情况下，为使建筑周长满足精简和实用的效果，需要将体型系数进行适当调整，建筑的形状进行适当改变，这种方案使得施工初期墙体的成本投入大幅下降，施工后期的装修也会达到成本降低的效果。经过比较我们可以看出，不管是方形建筑还是圆形建筑，二者的内部结构都十分坚实并且稳定，其承重能力也比较高，所以我国建筑设计师多数采用方形或是圆形的结构用来设计整个建筑。

3 房屋建筑结构设计中采取优化技术应用

3.1 优化技术中的概念设计

对房屋建筑进行结构设计时，设计方案是十分重要的。建设项目前期的设计影响整个项目工程建安投资的80%以上当前。随着建筑行业的飞速发展，大量的设计方案呈现于人们眼中，对同一种建筑进行结构设计时，由于方案的多样性，致使人们的选择空间十分广泛。同样道理应用于建筑结构布置当中，结构布置并非是单一的，了解、深入某个建筑也有着各种各样的方式，所以每个建筑的设计方向和设计理念都是不同的，相关的施工材料和施工制度也存在着一定的差异。虽然信息技术的应用使建筑结构的样式千变万化，但是概念设计才是设计师一直追求的目标；而每个设计师的工作年龄不同，所积累的工作经验不同，所做出的设计样式也是不尽相同的，所以如何理解概念设计、怎样实现概念设计，每一个设计师心中都有自己的答案。所以为了解决以上问题，建筑设计师在面对不同方案時需要仔细斟酌其中的内容，并对其做出准确的选择，这种过程体现出概念设计的科学性、合理性，概念设计的优化并非一朝一夕能够完成，它是基于设计师多年的工作经验总结而来的。工作时间越长、实践经历越多的设计师，对设计方案的选择也就更加得心应手，从而使建筑结构能够按照优化方向进行设计。

3.2 概念设计在房屋建筑结构设计中的作用

安全、稳定，耐久是一个建筑的最基本要求，也是房屋建筑结构设计的最终目标。建筑也是有寿命的，如果某个建筑能够在设计时节省了不必要的成本消耗，并且在寿命结束前实现了诸多的利用价值，这样的房屋建筑结构便是优化技术应用的产物。通过对建筑结构进行概念优化设计的应用，能够提高建筑的抗压能力，使建筑本身的功能不受外来因素影响而降低，保证了建筑的安全性、稳定性及耐久性。由于日本是海啸和地震多发地区，设计师将优化技术应用于建筑结构当中，使建筑的抗干扰能力大幅提升，在面对自然灾害时体现出应有的价值。从我国来看，我国部分地区时常遭受地震侵害，地震能够体现出一种不同寻常的作用，因为地震无论在何时何地都有可能发生，并且它的强度也无法预知，由此可见，无法掌握地震频率，如果再发生类似“5.12”大地震的情况时，不仅使建筑受到严重损坏，也会涉及到生命财产安全问题。所以，进行房屋建筑结构设计时，必须将地震的详细情况考虑在内，尽量降低由地震带来的经济损失，保证生命安全。我国设计师在建筑抗震方面提出了许多科学、合理的设计措施，一般来说，如果建筑结构的承受能力十分平均，建筑物内部结构的容错率较高，并且建筑结构的不稳定因素较少，这样的建筑其抗震结构必然是十分优秀的，并且当高强度、高等级的地震来袭时，建筑的次要部位先受力，从而保护了建筑的主要部位。该设计理念便是优化技术在房屋建筑结构设计中的典型代表，这种设计方式大大提高了建筑的安全性和稳定性，为人们的工作、学习、生活提供了安全保障。

4 结束语

综上所述，本文对优化技术在房屋建筑结构设计中的应用做出主要陈述，对优化技术的概念、意义以及作用有了深刻的了解。房屋是人类居住的必备条件，房屋建筑的安全、稳定、耐久直接关系到人类的正常生活水平，优化技术不仅降低了施工成本，延长了房屋建筑的使用周期，也是我国建筑行业步入现代化、与时俱进的重要手段。

参考文献

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