结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用

王兆虎

摘    要：优化房屋建筑结构设计可以更好地提高施工的技术水平，同时还可以有效的减少施工企业单位的经费支出，让企业单位能够更好的获得收益。另外，优化房屋建筑结构设计还可以有效的保障工作人员的安全，让优化技术能够更好的发挥出它自身的作用。

关键词：房屋建筑;结构设计;原则;优化

1  引言

社会经济的飞速发展使得人们对于居住环境有了新的要求。人们在考虑居住环境的舒适性的同时，也同样要重视其安全性能。然而，建筑企业往往资金有限，虽然会保证建筑物的整体质量，但是其舒适性就会大打折扣，如果要进一步提高建筑的美观和舒适性，那就会使得建筑的安全设计困难加大，因此，对于建筑结构的优化设计就显得尤为重要。在实际优化过程中，需要设计人员总结经验，合理分析，慎重考虑，才能保证建筑物具有好的安全性和舒适性，并能有效降低成本。

2  建筑结构设计优化的重要意义

2.1  提高建筑工程质量

建筑结构优化设计可提升建筑工程质量，保证房屋结构整体的安全性与稳定性。实践表明，房屋建筑工程质量问题是影响承建企业和相关项目方经济利益与社会效益的主要因素，对建筑工程结构质量问题进行设计与优化，可有效避免施工过程中出现的质量问题，对建筑物本身结构稳定起到关键作用。实践设计中，相关设计人员应注重改善原有的设计结构和技术应用水平，善于利用先进的设计理念和技术，对房屋结构设计方案进行优化，促使房屋建筑整体具有安全稳定的使用性能。此外，提高建筑工程设计标准，也是新时期建筑行业发展的重要体现，对落实质量控制方案产生积极影响。

2.2  节约工程造价成本

房屋工程项目施工过程中，对相关结构进行优化设计，可节约工程造价成本，促使相关施工企业取得良好的经济收益。以某市装配式房屋项目结构设计为例，该工程项目设计人员，立足造价管理角度，对相关控制要素进行管理与控制，并且采用优化设计方案，使得项目整体造价节省了18%，对相关人员、材料、设备和技术进行分析，对影响结构设计相关因素进行合理控制，使得项目本身的经济效益得到改善。此外，实践工作中，采取优化设计技术与方案，对建筑工程的内容进行管理与指导，促使建筑工程成本管理措施得到有效落实，对房屋建筑中造价成本的节约与控制产生深远影响。

3  房屋建筑结构设计中应用优化技术的原则

虽然当前的房屋建筑结构设计优化技术的使用可以有效地带来经济的收益，但是还是有一部分的问题需要进行关注。因此，设计的工作人员和管理人员要及时的去进行了解这些问题。首选，按照现在的设计和价值来进行优化设计，就需要对建筑材料进行合理有效地使用，让这些材料和相关的设计进行统一，这样才可以更好的协调。首先需要房屋建筑在进行设计的时候要符合当前人们的审美标准，还要符合一定的安全标准，这样就可以不仅让房屋设计结构质量得到有效的保障，还可以更好的将建筑的功能尽情地发挥出来，这样就可以达到最低的成本费用。另外，房屋建筑结构设计的基础就是要根据工程的不同来进行设计，只有这样才可以更好的保障结构设计满足人们的需要，即可以美观大方，还可以质量可靠。

4  房屋建筑结构设计中的结构设计优化

4.1  建筑结构模型的优化

房屋建筑结构设计中，对结构设计优化进行应用的时候，应优化建筑结构模型。在对建筑结构模型进行优化的时候，可以从确定约束条件、计算函数、选择变量三个方面开展。创建、使用建筑结构模型的过程中，应对不同变量的选择进行高度重视。对不同变量进行设置、选择的时候，必须充分考虑房屋建筑物的实际情况，并结合当地情况，全面分析可能会给房屋建筑结构设计产生影响的所有因素，并用预定参数来对这些因素进行表示，在房屋建筑结构设计中表现出来。一些因素可能会给房屋建筑结构设计的整体效果产生非常大的影响，因此，不管是多元因素，还是单一因素，设计师均要给予足够的重视。除此之外，房屋建筑结构设计优化过程中，将各种元素反映到函数中，能够有效减少工作人员的劳动量，有利于提高其工作效率。

4.2  建筑主体结构的优化

房屋建筑结构设计中，对主体部分进行设计的时候，应对建筑物的质量进行重点考虑，优化设计应建立在保障房屋建筑质量与安全性的基础之上。基于此，房屋建筑结构设计中，首先要考虑的问题便是确保建筑物的安全性，并在后期优化设计中，致力于实现主体结构承载性能的加强。对于建筑物来说，主体部分稳定性的增強，是提高建筑物安全性的有效手段，其可以赋予建筑物在一定范围内抵抗恶劣环境的能力，使建筑物在地震、大风等环境下具有安全性，避免一旦遭受恶劣外部条件建筑物便发生倾覆。对建筑主体结构进行优化的时候，重点是对剪力墙进行优化设计，确保剪力墙的整体稳定性，重点是要使剪力墙质量均匀，并让建筑物的结构重心、刚性中心重合，从而提高建筑物的整体稳定性。设计师可以采取减少剪力墙数量、增加剪力墙程度的方式，来对剪力墙结构进行优化，使剪力墙的稳定性更高。房屋建筑结构设计中，往往会在剪力墙内部设置大量钢结构，从而使剪力墙可以承受更多重量，提高剪力墙的稳定性。但出于节能的考虑，需要对这部分进行优化设计，在保证剪力墙稳定性的前提下，尽可能地少使用钢结构建材。

4.3  房屋建筑细节的优化

随着市场经济的迅速发展，建筑行业也在蓬勃发展，但其市场竞争也日趋白热化，现阶段诸多企业在细节方面入手，来提高建筑物的质量及美观性，从而吸引消费者的青睐。基于此，房屋建筑结构设计中，开展结构设计优化的时候，也要注意对细节进行优化，根据客户要求，对房屋建筑的部分细节问题实施优化、精细化处理。例如，在空调板设计中，应根据客户使用需求来开展设计，确保设计的空调板可以为空调安装、维修等提供便利条件，并要保障其可以满足建筑安全性能的要求。再如，在阳台设计中，也要考虑客户需求来开展设计，若是居住人员较多、成分复杂，则要考虑幼童安全，将阳台高度设计为1.2米。房屋建筑结构设计中，还有很多小细节，设计师应对这些细节问题进行充分考虑，为客户提供更多的便利。房屋建筑结构优化设计中，设计师也要充分考虑当地实际情况来开展设计，适当采取一些节能设计措施，如考虑当地气候、天气条件，对卧室的光照条件进行优化设计，以减少照明时间，降低电能消耗。

4.4  排水管道系统的优化

房屋建筑结构设计中，对结构设计优化进行应用的时候，还可以对排水管道系统进行优化设计。排水系统设计是房屋建筑结构设计中的重要组成部分，其复杂程度较高，应充分考虑实际情况来开展设计。特别是穿墙管道设计中，应以便于施工为原则，提前预留管道碰撞检测的空间，并做好预埋空洞的标记，以便于施工方在施工的时候可以提前预埋孔洞，避免返工问题的出现。对于需穿过承重墙的排水管道，应做好对周围的加固处理，保证承重墙的稳定性。排水管道优化设计中，应考虑施工方面的问题，避免管道绕柱问题的出现。随着科技的进步，BIM技术在建筑设计中得到了越来越多的应用。排水管道优化设计中，也可以应用BIM技术，来开展碰撞检测，确保排水管道、建筑物的协调性，提高排水管道优化设计质量。

5  结束语

综上所述，房屋建筑结构的设计优化工作应细致、全面、可行性高，以提升设计质量、施工质量为前提，尽量减少建筑成本，因此作为结构设计人员，应重视房屋建筑结构设计优化方案的反复论证，结合自身的技术经验，协调好各专业、各设计阶段的工作内容。

参考文献：

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