房屋结构设计中的建筑结构设计优化研究

罗文雅

(广州博厦建筑设计研究院有限公司湘中分公司 湖南 邵阳 422000)

1 建筑结构设计优化概念

房屋结构设计是运用建筑学等相关的知识设计出合理的建筑结构，满足设计目标和居住的要求，同时发挥建筑物的功能价值，这一结构设计需要达到基本的抗温度变化、遮挡风雨，还要结构协调搭配，外形具有基础的美感效果。而建筑结构设计优化，则是实际设计建筑结构过程中对设计理念进行创新，采用最佳的方式筛选出先进、科学的设计方案，使建筑结构能够在各个方面达到最有利的效果[1]。但要达到理想的优化效果并不容易，其涉及到建筑结构的各个部分，同时还需要在整个结构上考虑，使得这两部分都能够达到标准，让房屋建筑结构的功能得到完善。从内容上来说，建筑结构设计优化包括了房屋外围、房屋顶部、房屋细节结构三大部分，并在大的部分上细分有受力研究、布局设置、价格衡量等要素。所以设计者必须具备较高的专业素质，大胆创新，紧密结合建筑工程的真实状况，以通过优化实现房屋建筑的多元需求。

2 房屋结构设计中建筑结构设计优化的重要性

2.1 房屋建筑结构优化设计的意义

城市化进程加快，而我国用地更加紧张，为满足现实要求，高层建筑越来越多，不断地推动建筑行业快速发展。在其建设过程中，当房屋结构达到了质量和功能需求时，对建筑结构的优化设计则可以发挥现实意义，科学的设计方案将会减少工程造价成本，增强建筑的美观性，使得房屋建筑获取更大经济效益。优化建筑结构设计往往采用综合性分析理论，融入了艺术学、经济学以及审美学等多种科学知识，在这种结构设计理念下，建筑使用性能得到拓展，整个结构设计更加经济、合理且稳定。相比于传统房屋建筑结构设计，优化后的建筑结构设计可以合理配置资源，提高能源和资源的节约利用效果，最大化利用房屋建筑空间，使得成本费用降低10%～20%。

2.2 房屋建筑结构优化设计的注意事项

房屋建筑本身具有复杂性，对结构设计进行优化，必须要特别重视关键事项，分析施工项目间的关系，并统筹不同层次的施工，因其具有特殊性，需要在整体上进行优化，既要确保建筑结构安全的同时，也要达到质量、美观、环保、经济等相关指标。具体对建筑结构设计进行优化，首先要注意遵循安全性原则，以建筑工程可靠性、安全性为基础条件，合理控制工程施工进度，以此为居住者提供安全保障；其次，在优化房屋建筑结构设计过程中，对建筑工程施工技术、施工材料进行优化，保障房屋建筑结构的质量达到相应标准。很多建筑企业在优化中过于强调成本节约目的，采用减少材料使用量、不应用新型技术等手段，使得建筑成本控制在不合理的范围，尽管短期会获取一定利益，但会严重阻碍建筑企业的可持续发展[2]。

3 房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

3.1 构建科学的房屋建筑设计模型

在房屋结构设计中，建筑结构设计模型是极其重要的问题，所以要综合分析，由专业人员来完成。首先，要针对房屋建筑实际情况选择科学的变量。通常来说，设计人员分析建筑设计方案后会全方位的认识，在这一基础上同时考虑其他相关因素的影响。其中存在一些关键性的工程参数，设计者要将其作为重要的依据。这要求合理选择，将房屋工程建设中的参数作为一种参考，从而确定合理的数据目标，使得建筑结构中的偏差保持在最小范围内[3]。其次，合理选择建筑结构设计函数，在保障房屋建筑结构达到实用和安全的前提下，通过函数的选择来控制房屋建筑成本，以减轻建筑工程企业的负担。最后，建筑结构设计者要充分考虑建筑施工的条件，详细了解房屋建筑整体的结构体系、房屋构建的尺寸，在整体上保证房屋建筑的稳固性。综合而言，科学的房屋建筑结构设计模式需要明确使用目标，与施工条件相结合，探索与设计有关的各个因素，从而按照规范的标准展开设计，解决存在的各项难题，优化形成最终的设计方案。

3.2 选择最佳的房屋建筑计算模式

一项房屋建筑工程往往会涉及多种内容，建筑结构系统复杂，设计中会牵涉各种计算程序，要对其进行优化，需要计算处理各种建造数据。所以，房屋建筑设计者需要在数据计算过程中对结果进行优化，分析不附加约束条件的问题。首先，在设计优化过程中，要明确建筑结构的性质和特征，不同种类的建筑结构往往要采用差异化的结构设计计算方法；其次，各个房屋建筑计算模式在有缺点上并不相同，所以要考虑房屋建筑设计结构的实际要求，最终确定可靠、优质的计算模式，降低建筑工程设计成本。以此提升设计的实用性，使得工程程序得到优化，让建筑结构设计实现应用的效益

3.3 对房屋建筑外形和截面进行优化

建筑行业随着经济发展和社会进步逐步有了更高标准的要求，这也促使建筑结构设计要不断优化和创新，既实现安全、质量等基础性要求，同时要满足大众对建筑的多元化需求，在视觉和审美上提高价值。即注重对建筑外形结构的设计优化，同时调整内部的结构和形状，在建筑整体结构上达到更优质的表现，促使房屋建筑结构发挥更大价值；在实际优化设计中要以建筑物现实情况为基础，明确具体的标准要求，在确定初步设计方案后再与各个方面的因素结合，借助建筑结构外形优化设计方法对其进行修改。要注意的是，外形结构设计优化中需要遵循一定的标准，比如秆系外形结构设计中，不能忽视建筑物结构的节点坐标，使其作为设计优化的关键因素，从而保证优化设计后的建筑外形结构能够全面符合客观要求。除此之外，细节结构设计影响建筑的稳定性和安全性，这需要设计者准确运算截面数据，保证截面的稳定性，使其设计达到相应的指标，从而延长建筑使用寿命。

4 结语

房屋建筑设计中的建筑结构设计优化是采用最佳设计理念，对建筑结构各个部分进行优化设计，以发挥最佳的功能，这不仅可以合理分配资源，控制造价成本，同时可以让房屋价值得到拓展，实现经济效益、社会效益以及环境效益。但房屋建筑结构本身复杂，必须要满足基础的指标，要对其设计进行优化，须遵循结构稳定、安全的原则，进而才能探索新的结构优化设计方案。在这一过程中需要完善建筑结构设计设计模型，选择合理的计算方式，优化建筑结构外形和截面，综合分基础上形成创新且科学的房屋结构分布方法，提升我国房屋结构的现代化发展水平。