房屋建筑结构设计中优化技术应用研究

石远松

（贵阳建筑勘察设计有限公司，贵州 贵阳 550081）

0 引言

房屋建筑设计是构成建筑市场的重要因素，对于提升单位竞争实力有着重要的作用。建筑单位利用房屋优化设计，为自身获取发展优势，推动企业走得更远。对于建筑结构优化分析，需要从重要性、设计原则等角度分析，采取科学的方法，确保优化技术在设计中体现，符合当前市场对房屋建筑结构设计的新需求。

1 结构设计优化技术的重要性与技术原则

1.1 重要性

经济增长带来的是建筑数量增长，造成国土面积用地紧张。基于此背景下，不得不实行建筑领域创新，随着大部分城市中，高层建筑的出现，缓解了用地压力，在一定程度上满足了人们新时期建筑的需求。可以说，当前建筑结构设计是否合理，成为判断房屋优劣的关键因素。建筑企业在开发初期如何保证结构设计的合理性，需要设计人员对建筑核心进行科学思考。完成初期设计方案后对重点环节进行调整和优化，确保将现代化设计理念与建筑相融合。同时，在开展正式设计的环节中，确保对工程成本进行控制，将建筑的经济与社会效益看作一体，在设计中结合环保、低碳的设计理念，融合在建筑结构设计中，减少对建筑资源的浪费，达到科学建设的目的。

1.2 原则

建筑结构优化设计需要对设计价值进行思考，充分利用建筑材料的性能，加强材料与结构的性能。不但要保证设计方案的规范性，还要保证设计安全，并兼具设计美感。结构优化设计不仅需要从结构质量入手，更多的是通过设计协调内部空间的功能，减少施工成本；另外，施工过程中，需要保证实事求是的原则。保证建筑基础、屋盖等结构能够根据实际需求进行设计，保证施工进程，合理控制施工造价，保证施工优化设计符合当代设计理念。能够在实际施工后，形成实用性、美观性等为一体的建筑结构关系，改善人们的居住环境氛围[1]。

2 结构优化技术问题概述

2.1 房屋建筑结构优化技术

2.1.1 传统结构设计

通常对于结构设计的方案应是根据不同需求，初步设计出结构轮廓，再利用力学知识，对结构的承载力、应力等因素进行构造，保证满足结构稳定的要求。对于设计方案需要应用到设计变量等，保证方案的动态变化。传统结构设计，需要设计人员自己根据经验以及完工设计方案进行参考。对于建筑结构的稳定性、承载等方面，只是进行简单的计算，保证符合规定即可。但是传统设计并不是最佳方案，可行性需要建立在安全性的基础上，从多个方案中进行取舍，保证设计方案可行。也可以说传统设计逐渐朝向优化设计过渡，作为基础推动了优化设计发展，缺少传统设计，优化设计也无法在创新中诞生。

2.1.2 结构优化设计

房屋建筑结构设计时，对于结构的优化设计，应满足用户的需求，并保证设计规范符合要求。通过方案不断优化来实现最佳的设计方案，通常工程结构设计对于建筑的经济性与功能性有现实意义。因此，在实际设计中，可以通过优化方案，将无效成本的设计内容删除，提高结构的安全系数，保证设计的合理性。结构优化设计需要搜索相关设计方案，根据方案进行整合统筹，保证最终设计方案满足多方的需求。在房间结构上，利用落地窗的设计，保障室内光源和通风的需求，同时为建筑增添美感。

2.2 存在的问题

房屋建筑在进行结构设计时，结构的稳定性关乎着后期建筑使用寿命。由于设计人员在设计过程中，忽略基础结构设计的重要性，导致实际勘察现场的时候，草草应付工作。对于提供资源也未能认真阅读，导致设计后的结构与实际需求严重不符。建筑结构存在盲目性，对结构质量造成影响。另外框架设计也需要人员重视具体构架，设计不科学将会影响框架结构的承载力。遇到地震等灾害造成结构坍塌等现象，对人们安全造成影响。

3 房屋建筑结构优化技术应用注意事项与应用措施

3.1 设计注意事项

3.1.1 注意适应性方法使用

建筑房屋设计中，结构作为设计的重点，需要采用结构优化的方式，保证工程设计后，建筑体现出自身价值。这里需要注意的就是选择适当的方法，要求人员在优化方法中结合实际，根据建筑周边环境、地形等开展设计。保证设计能够从项目特点和要求出发，增加结构优化的合理性。对于建筑结构设计，充分考虑综合要素，保证质量和安全第一，严格按照国家规定进行施工，通过科学的开展设计，保障结构设计的可行性，为建筑设计提供性能支撑。

3.1.2 关注利益协调问题

房屋建筑牵涉较广，施工方、建设方与设计方都会共同参与到工程中。由于现代化对结构优化设计的定位较模糊，导致利益方面存在偏差。导致施工项目中出现纠纷，对工程进度造成影响。对此，需要在工程开展过程中，协调好各方的利益。需要及时建立沟通机制，针对优化结果的落实创建良好的环境，并保证人员之间做好协调，加强现场指导，保证项目利益公开，推动工程优化方案顺利设计，保证工程建设有序开展[2]。

3.2 设计方面

3.2.1 优化结构体系

现代化建筑的造型设计方面，复杂性是一大特点。优化结构需要保证建筑结构安全性、稳定性的基础上，对结构进行布置和设计，保证工程造价得到合理的控制。工程造价直接对结构体系造成影响，需要结合建筑的实用性进行科学选择，保证建筑结构得到科学优化。现代化建筑中，装配式建筑逐渐在建筑工程中得到应用，如图1所示。此类建筑通过装配式，不但对整体造型进行优化和控制，还保障了建筑的美观性。

图1 装配式建筑结构优化设计

3.2.2 优化设计模型

在进行建筑结构设计前，需要根据建筑标准创建模型。想要实现科学的优化设计，需要保证模型体现出优化的优势，通过提炼关键要素，保证建筑模型结构设计的合理性。确保结构合理的基础上，利用计算机获取各环节的算法，计算准确的参数，保证结构优化设计质量得到保障。

3.2.3 正确选取计算参数

对于实际设计工作，需要判断结构模型提供的信息。并提取重点信息，设计其应用在工程中的各项参数，保证计算结果的正确性。此外，还需要将正确的参数与性能需求等考虑在优化技术中，保证符合国家标准，并且保障结构的安全性。

3.2.4 优化基础设计

在整体建筑结构优化设计中，建筑基础有重要作用。由于基础能够有效承载上方的作用力，并且将受到的力均匀分散到地面。在选择桩基础时，需要根据施工地区的地质条件与载荷科学选择桩基，并在后续的施工中提升桩基的承载力，提升桩基的强度。

3.2.5 优化地下室结构优化

地下室结构在优化设计过程中，需要关注层高控制，保证建筑设计合理的基础上，设置科学的高度。减少施工材料的用量，保证施工成本得到控制。对于地下水较丰富的地区，需要重视水浮力因素，结合该因素为建筑结构设置对应的配筋与桩数。地下水浮力较大等影响因素，需要设计人员对建筑结构的具体受力进行分析，结合规范的计算保证受力区域施工材料的合理选择[3]。

3.2.6 优化建筑内部结构的协调性

建筑结构优化设计的过程中，需要对室内空间进行科学设计，保证性能与美观共存。剪力墙的设置需要保证荷载合理的基础上，尽可能缩小布置尺寸。通常，对于客厅的美观度要求更加严格，需要在实际设计中避免梁体出现在大厅位置，科学对内部空间进行布局。

3.2.7 优化设备、结构的协调性

施工过程中需要后期安装大量的电气设备和管线，管线布设不合理，将会影响建筑的净高。对此，设计人员应根据现场的实际情况，对管线进行科学判断，保障设计的合理性，进行科学的布设，减少交叉作业的现象，对于影响的位置，可以采取加宽处理，保证结构符合建筑承载力的需求。

4 结论

综上所述，随着社会不断发展，房屋建筑对于人们的意义也开始转变，构建多层次的设计是当前设计的主流趋势。建筑结构设计优化，为保障结构与人们安全做出双重保障。需要相关施工单位在实际设计中，严格遵守相关规定，增强责任意识，基于现代化市场经济发展，设计符合实际的建筑结构，切实为人们生活提供保障。通过不断地优化设计，为人们带来舒适的居住环境，保证建筑领域长足发展。