房屋建筑结构设计中的应用优化技术

张文涛

（山西华鼎建筑设计有限公司，山西太原 030000）

随着我国经济飞速发展及城市化进程的不断推进，城市建筑需求激增，同时伴随人们物质生活水平提高，对房屋的要求不再停留于“可以住”，而是更加全面考虑到房屋的舒适性、交通是否便利、房屋周边设施是否齐全，如学校、医院等等，甚至会考虑到房屋是否会升值等多个方面。种种情况导致目前的建筑设计公司压力也越来越大，需要设计公司做出建设性的改变，紧跟时代浪潮以迎合大众的需求，才能在这个高速发展的社会环境中为建筑行业做出贡献。

建筑工程的质量问题是整个项目工程的重中之重，同时建筑结构优化设计在保障建筑工程质量安全的前提下，对设计师的专业技能要求也十分严格。因此在保证房屋建筑舒适、合理、经济的前提下，对房屋建筑进行结构优化设计，不仅可以严格保障房屋建筑的质量安全问题，同时可以一定程度上节约成本。结合相关经过结构优化后的房屋建筑数据可知，加强房屋的建筑结构可以有效降低项目成本，同时可以大大增强房屋的功能性，使业主拥有舒适、安全并且功能性强的房屋。

因此我国目前的建筑设计师和业主不应只关注房屋的美观程度，在保证房屋质量安全的前提下对房屋进行结构优化，可以达到节约成本增强房屋使用性的目的，长远来看可以有效推进我国建筑行业的发展。

1 房屋建筑结构的设计涵义及其优化重要性

1.1 房屋建筑结构设计涵义

当今国内的建筑环境十分复杂，在房屋建筑施工之前，应当万分注意房屋初期的结构设计。所谓房屋结构设计，是指相关专业人员最大限度利用自身的专业知识技按照业主的房屋需求进行设计，同时在设计时还应考虑到多方因素以保障设计方案可以顺利实施，进而在保障房屋建筑安全质量的前提下满足业主对房屋的需求[1]。

1.2 房屋建筑结构设计优化特点

1.2.1 贴合实际项目工程

房屋建筑结构优化自然要从房屋实际建筑情况出发，设计师针对不同的房屋结构及特殊情况针对性地提出优化方案，科学地进行房屋建筑优化。此外，哪怕是相同的建筑结构，因不同业主的需求、不同的建筑环境等都有可能产生相背离的优化方案。

1.2.2 施工前期参与工程

对于房屋建筑设计，每一位设计师都有自己的风格，这也是他们的招牌所在。有的设计师习惯设计好施工图纸后进行优化，但是由于缺乏前期对工程的了解，无法起到一定的优化作用，同时会本着“图纸已经做好，应当安全为上”的原则，会出现部分无用设计，导致材料正本增加的情况；有的设计师则习惯在初期就紧跟项目，了解其中的相关数据，可以有效避免不必要的铺张浪费，而且能够结合施工方案及时改进自己的结构优化方案，最大限度节约人力物力资源，避免重复劳动的出现。

1.2.3 对设计师的建筑美学要求高

在当今的社会环境下，业主对于建筑的美观要求日益增长，这就需要设计师不断学习，提高自身的建筑美学素养以求在众多设计师中脱颖而出。同时设计师在定下初期设计方案时就应当将最终结果案例展示给业主观看，站在业主的角度思考问题，给业主呈现一个完美的家[2]。

1.3 房屋建筑结构优化设计的重要性

目前随着我国不断深化可持续发展的理念，房屋建筑行业也在不断进步。因此在进行房屋设计时应当全面考虑问题，并且在房屋建筑完成之后也应当全方位地考虑各种因素加以改进，使房屋保证安全质量的前提下，达到业主美观、实用、经济的要求。而业主的这些要求均可以通过优化房屋建筑结构的形式实现，因此可以看出房屋建筑结构优化在当今建筑行业中十分重要。同时随着人们生活水平提高，对于房屋的需求也逐渐增长，如质量、规模等等，因此应当科学化地对房屋进行建筑优化，达到节约资源及符合业主需求的目的。

2 建筑结构设计优化技术的应用研究

2.1 优化技术在建筑安全方面的应用

降低在使用过程中发生问题的概率。其中要点分为两方面：

（1）为了顺利保障建筑优化工作的顺利开展，需要相关设计人员充分考虑建筑施工过程中可能会遇到的各种不确定性因素，以保证最终建筑的安全质量问题。同时对于各种突发情况，如火灾、地震等情况，应当充分考虑建筑使用人群数量及消防通道的宽窄等问题，确保发生火灾、地震时最大限度减少人员伤亡。

（2）为了确保建筑安全性能，需要优化技术的基础上对建筑的墙体进行专业的安全性能分析，并针对大风、雷电、暴雨等情况做出相应的应对措施[3]。

2.2 优化技术在建筑结构稳定方面的应用

为了确保房屋建筑的结构稳定，延长房屋使用寿命，在对房屋建筑进行结构优化工作时应当格外重视。那么房屋建筑优化技术在建筑结构稳定方面的应用分为以下两点：

（1）相关设计人员在进行优化设计工作时应当充分利用优化技术的优势，全方位考虑建筑的结构问题、寿命问题等，并针对性地提出优化方案，保证建筑结构的安全稳定性。

（2）相关涉及人员应当充分分析建筑的结构稳定情况，并根据大风、地震等自然灾害针对性地采取应对措施，得到科学的房屋建筑优化设计方案，达到增强房屋建筑安全性、耐久性及美观性的要求。

2.3 优化技术在建筑空间架构上的应用

优化技术在建筑空间架构上的合理应用对整体优化房屋结构也有着重要意义，要点包括：

（1）设计师利用建筑架构优化技术，分析建筑所在地的地质情况，并因地制宜地做出科学性的设计方案。同时针对不同地势应作出不同的设计方案，如设置一些台阶等等，使最终房屋建筑的空间结构符合实际地理情况，同时也可以有效地节约优化成本，增强房屋使用性[4]。

（2）为了确保房屋建筑的良好空间架构，在进行设计的过程中设计师需要结合优化技术对房屋建筑整体进行分析，处理好空间结构优化中可能出现的问题，确保房屋建筑的顺利使用。

2.4 优化技术在建筑细节及概念设计方向的应用

在对建筑细节及概念设计反向进行分析的过程中可以参考的数据较少，使设计难度增大，进而会影响到整体房屋建筑结构优化的效果。对于这种情况，应当将优化技术与建筑细节分析与概念设计相结合，可以使设计人员有效结合自身过往设计经验及丰富的建筑理论知识，从而进行科学化的房屋建筑优化设计，达到提高建筑设计水平的目的。

2.5 优化技术在建筑结构模型方面的应用

优化建筑结构模型主要包含确定目标数据及科学选择设计变量等等，优化建筑结构模型的目的在于从房屋建筑的实际施工情况出发，根据预先设计方案中的参数分析出最佳数据，最后结合房屋建筑施工的要求，进而优化房屋建筑结构模型。

3 房屋建筑结构优化设计应用实例

3.1 局部、整体的优化

如今的房屋建筑要求和水平逐渐提高，具有层次性和复杂性。其中层次性包括设计、结构、安装三个方面，这三个方面所关联的体系众多，所以合理安排这些相关体系才能保证房屋建筑过程中材料选购、结构类型使用等方面不受影响，总结来说当今房屋建筑结构优化设计中真正的意义在于对局部及整体的合理优化。

3.2 重视项目初期规划

设计人员应当在项目规划初期时就参与其中，有利于房屋建筑结构的规划设计，通过对初期项目施工现场的调查分析，制定出一套科学的房屋建筑优化方案，为房屋建筑施工打下良好的基础。此外，设计人员在进行房建筑方案优化时，应当结合过往施工经验及现场情况，根据实际需要针对性地做出不同的方案，并将其应用到整体项目工程中，针对其中部分漏洞予以填补[5]。

3.3 优化对桩基础

灌注桩在房屋建筑施工中是十分不易掌握的一个因素，针对对桩基础来说，选择长的预制桩可以有效减少对土地压力及桩身的摩擦，同时优化灌注桩的上部结构建模，保证房屋建筑的刚层中心与其同楼层重心结合，减少外部原因对房屋建筑的影响。

3.4 协调优化设计

设计人员在对房屋进行建筑结构优化时应当首先确保房屋的建构合理性及美观性，保证房屋的整体结构设计与平面架构能够紧密贴合。此外，设计人员在优化墙体设计时，应当以保证房屋整体架构使用功能一致为主，保证房间开间进深统一，楼层之间的高度应当保持一致不应有过大误差。同时对楼梯设计一定要选择高强度抗压的建筑材料，因其材质轻重量低的特性才会使楼梯应力集中在拐角处，同时设计人员也要保证重心与钢芯相互交合重叠，避免扭转现象的出现。

4 结束语

综上所述，房屋建筑优化技术在如今的建筑行业应用十分广泛，可以得到有效的房屋建筑优化方案，作为后续施工科学的理论指导，并提供准确的数据。因此在未来展开针对房屋建筑结构优化方面的研究时，应当全方位考虑优化基础的优势，以此提升房屋建筑结构的安全性、舒适性、美观性。此外对房屋建筑优化技术也应大力推广，尽可能地保证控制房屋建造中成本同时，最大限度满足业主需求。