高层建筑结构优化设计中的问题与对策分析

朱勇

摘要：房屋结构设计中的建筑结构设计优化是一门综合技术，通过将结构工程、经济学方法以及管理科学方法结合起来，从而优化建筑结构设计，以达到成本优化、质量优化的目的。当前房屋建筑行业面临着各种竞争，优化房屋结构设计，按照经济、适用、合理的原则设计房屋建筑，既能够控制工程造价，又能够提升企业市场竞争力。相比于传统的设计方法，优化后的建筑结构设计能够降低工程造价的 30% 以上，具有很强的经济效益。建筑结构优化设计包括房屋结构、结构内部单元、材料性能的各方面优化设计，能够提升设计的整体性、适用性与经济性。本文对房屋结构设计优化进行研究，分析设计优化对于房屋建筑工程的影响，并且分析建筑结构优化的程序与策略。

关键词：高层建筑;结构;优化;设计;问题;对策;分析

引言

建筑工程结构设计是整体工程施工的重要依据与基础，会对工程施工质量产生直接影响。同时，施工管理是保证工程施工能够高水平展开的重要手段，可以通过有效管理，实现对各环节施工的切实管控，保证整体施工项目开展质量。为达到预期建筑工程施工效果，对工程结构设计以及施工管理方式方法展开研究显得极为重要。

1房屋结构设计优化概述

房屋结构的优化是指在设计的过程中，结合房屋结构的基本功能、审美价值和结构搭配，对房屋结构设计进行调整和完善，从而实现房屋结构的优化，使设计方案更加合理，也更加符合经济学价值。

1.1房屋优化设计的意义

房屋结构优化的意义在于： ①实现建筑资源的优化配置，房屋结构设计能够优化房屋结构方案、施工方案，通过采用先进的施工工具、施工工艺以及施工方案，使得建筑方案更加合理，资源配置愈加优化。传统的房屋结构设计中，施工方案合理性不足、资源配置不合理，影响工程进度与工程质量。房屋结构优化是在现有的基础上，综合分析各种情况，从房屋外围、房屋细部结构、房屋工程造价、房屋影响因素等多方面进行优化，在提升建筑结构设计品质的同时，也能够优化施工方案，使建筑资源配置更加合理，符合房屋结构工程的需求; ②降低工程造价，建筑工程造价受到多方面因素的影响，房屋建筑的平面布置、层数、高度、柱网等因素均会影响工程造价。房屋结构设计优化是将经济学的理论纳入房屋结构设计中，对建筑结构的结构、细部、层高等综合考虑，确保设计符合房屋建筑相关标准，也能够满足经济性的要求。建筑结构设计优化是针对房屋结构的功能需求，对房屋结构的布局、受力、价格等进行综合分析与考虑，从而选择最优化的设计方案，达到房屋结构使用价值、美学价值与经济价值的平衡统一。

1.2房屋结构设计优化基本原则

房屋结构设计优化应该满足以下原则： ①经济性原则，建筑施工由建筑施工活动以及建筑施工原料等构成，建筑结构优化过程中，对影响施工的因素进行分析，项目前期做好概预算管理，优化资金投入和项目设计，能够在保证项目顺利进行的情况下，获得最佳经济效益; ②安全性原则，房屋结构首先必须保障安全，整体结构、细部结构必须符合相关规范，同时应该考虑到外部环境的干扰，通过优化施工设计，从而保障建筑结构的安全性，确保建筑结构安全问题，提升建筑结构质量; ③功能性原则，随着人们生活水平的提高，功能性成为人们购房的重要因素之一，建筑结构设计优化需要对建筑的功能、材料的功能等进行优化，确保建筑整体结构、细部结构等都能够符合人们的期待，从而提升用户的居住体验。

2高层建筑结构优化设计对策分析

2.1建筑节能设计优化

房屋结构节能主要与建筑布局、围护结构与材料选择有关，设计优化时需要做好三方面的优化： ①优化建筑结构布局和表面形状，受我国气候因素的影响，建筑朝向与节能相关，为了确保阳光照射充足、通风良好，尽量选择坐北朝南的设计，为了减少因为冷风直接吹建筑结构表面而引发的能量消耗，需要在建筑外层加设保温层，实现建筑节能; ②做好围护结构的设计优化，围护结构主要包括门窗、屋顶、四周墙体等，做好围护结构设计，确保围护结构密封，能够减少热能耗散，提升保温效果; ③选择节能环保的材料，节能环保的材料能够提升房屋节能水平，减少热能损耗，建筑外墙、门窗结构的材料选择合理，保障房屋节能效果。

2.2地基与框架结构优化

建筑结构设计优化需要做好地基以及框架结构优化： ①地基设计优化，地基承载着建筑结构，对于建筑结构稳定性以及安全性十分关键，为了确保设计的合理性，设计师需要结合地质勘查资料，通过现场考察，分析真实的地基情况后，对于地基的地质情况、水文情况、影响因素进行综合考虑，对于房屋结构地基可能存在的风险进行预案，做好安全防护，确保建筑施工以及建筑结构安全; ②建筑框架设计优化，房屋建筑结构框架包括纵向框架与横向框架，设计优化时，需要对框架进行综合考虑，分析框架的成立情况，明确纵向框架设计的有效性，横向框架设计的合理性，从而提升设计质量; ③上部结构设计优化，上部结构是房屋结构的外部结构，设计优化过程中，需要分析上部结构的水平方向的承受力、横向的平和度等问题，剪力墙结构具有抗震性好、抗侧刚度高等特点，广泛地应用于各种房屋结构设计中，设计优化首先必须考虑剪力墙结构的安全性，确保其能够承受外部的压力，能够抵御自然灾害，保护居住者人身安全，设计优化过程中，需要确保相关参数选用合理、设计结构模型构建科学，符合工程需求。

2.3建筑给排水和内部设计优化

①给排水系统的优化，给排水对于用户居住体验十分重要，为了确保给排水符合建筑结构、居民日常使用需求，需要在给排水设计中，对于给排水的合理性进行优化，优化给排水设计工艺以及施工工艺，重视给排水设计的合理性，避免出现给排水管线贯穿楼板等问题，施工需要预留相应的深度和尺寸，确保建筑结构与给排水管道协调; ②电气优化，电气管线的设计时，需要综合考虑房屋结构，确保电气管线与房屋结构的适配性，建筑结构施工设计需要预留孔洞，同时做好施工设计管理，减少施工风险，电梯位置需要较多的建筑构件和空洞，设计时需要综合考虑各种因素，单独计算电梯部分; ③内部装修设计优化，房屋内部空间是居民居住的主要场所，需要做好细部结构设计，确保房屋空间大小、房间布局符合居民需求，同时需要结合人体对于光线、通风的需求，合理设计内部装修的风格，选择合适的装修材料，规范设计家具尺寸以及摆放位置，确保内部装修达到安全、舒适、经济、合理的目标。

2.4做好设计方案评估与分析

相关研究显示，设计阶段的节约投资大概在 10%，而设计准备阶段能够达到 96%，表明在进行设计时，需要做好准备阶段的各项工作，以便更好地对投资展开管控。在设计之前，设计人员需要做好数据收集以及各项勘测工作，要对施工图纸各个环节展开反复研究，并对结构设计存疑问题进行及时分析，可通过选择专业人才帮助审查的方式，确保整体设计方案的合理性以及科学性。管理人员需要对各项施工技术有清晰的认识，需要保证建筑材料的安全性以及施工操作准确性，要通过有效的管理，避免出现各种安全事故以及经济问题，保证能够通过前期考察展开紧急应对措施设置，以便在出现事故时妥善对其展开处理，保证整体工程施工质量。

结束语

房屋结构设计优化是对房屋设计进行进一步的优化，实现功能性、科学性与经济性的平衡，满足各方的需求。房屋结构设计优化对于提升房屋设计水平，控制工程造價十分关键，能够促进我国建筑工程的发展。为了更好地推进房屋结构设计优化工作，需要合理运用各种优化方法，切实把握各种优化策略，不断地提升优化质量，从而为我国房屋结构的智能化、多样化发展提供助力。

参考文献

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