羅自劍

摘 要：目前，現(xiàn)代建筑除了應(yīng)具有基本的使用價值外，還應(yīng)具有藝術(shù)美感。優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以提高房屋產(chǎn)品的品質(zhì)，合理利用空間資源，提高房屋結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性。在設(shè)計現(xiàn)代房屋結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)綜合考慮房屋建筑的經(jīng)濟性、實用性、方便施工、安全性以及美觀性。所以，建設(shè)企業(yè)必須不斷對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化，在滿足用戶需求的基礎(chǔ)上，降低成本。為此，本文介紹了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的一些常用方法，并簡述了其優(yōu)化步驟，最后探究了房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，僅供參考。

關(guān)鍵詞：房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化

優(yōu)化房屋設(shè)計是指針對建筑設(shè)計中的因素，如經(jīng)濟、美觀、實用及造價等，進行協(xié)調(diào)。首先，在優(yōu)化設(shè)計中，應(yīng)重點考慮房屋的實用性。設(shè)計出的房屋應(yīng)能滿足人們的基本要求，實現(xiàn)實用性的最大化。其次，還要綜合考慮經(jīng)濟和造價因素，合理設(shè)計房屋造價，以低價來建設(shè)高質(zhì)量的房屋。另外，基于實用性和經(jīng)濟性，還應(yīng)重點關(guān)注美觀性，房屋應(yīng)具有一定的觀賞價值，使人們的心理與視覺要求得以滿足。在設(shè)計中不能過分強調(diào)實用性，卻不考慮其他要求，當然也不能因追求經(jīng)濟與美感而將房屋的實用性忽視掉。

1 介紹建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的常用方法

房屋建筑的優(yōu)化主要有房頂、基礎(chǔ)部分及周圍支護等的優(yōu)化。應(yīng)優(yōu)化房屋的所有結(jié)構(gòu)部分，現(xiàn)階段的房屋設(shè)計通常采用從部分到整體進行優(yōu)化的方法。另外，在優(yōu)化房屋的所有結(jié)構(gòu)后，在一定程度上，就保證了房屋結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。優(yōu)化設(shè)計應(yīng)基于理論和實際操作，科學(xué)地設(shè)計房屋的優(yōu)化方法，認真調(diào)查和研究房屋的最佳優(yōu)化方法，從而提高整個房屋的設(shè)計質(zhì)量，幫助評估房屋的造價。優(yōu)化房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計，準確評估建筑造價，有助于降低房屋建筑的造價，實現(xiàn)資源節(jié)約。

2 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的步驟

①建立一個房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型。在優(yōu)化模型的創(chuàng)建中，首先應(yīng)選擇合理的設(shè)計變量，把會影響建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的參數(shù)設(shè)為變量。其次，根據(jù)房屋情況，確定相應(yīng)的目標函數(shù)。最后，準確確定相關(guān)約束條件。②確定優(yōu)化設(shè)計方案。③根據(jù)可靠度進行應(yīng)用程序的設(shè)計。④進行全面分析，選出最優(yōu)方案。

3 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

3.1 延長建筑使用年限

所有建筑都有工期限制，而在該期限內(nèi)，必須基于質(zhì)量安全，實施優(yōu)化設(shè)計，進而保證在使用年限內(nèi)，建筑質(zhì)量的安全性。而對于建筑工期，它是分階段實施的，故需要在設(shè)計過程中，分階段優(yōu)化方案。而在進行優(yōu)化方案的選擇時，設(shè)計師應(yīng)根據(jù)具體情況，結(jié)合工程各階段的具體工況，分階段地優(yōu)化設(shè)計。通過優(yōu)化各個階段的設(shè)計，延長工程壽命，實現(xiàn)了在確保建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上，將建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟效益提高。

3.2 優(yōu)化基礎(chǔ)

地基和基礎(chǔ)是建筑物的根基。地基的選擇或處理是否正確，基礎(chǔ)的設(shè)計與施工質(zhì)量的好壞均直接影響到建筑物的安全性、經(jīng)濟性和合理性。基礎(chǔ)如果選型不當會嚴重影響建筑的安全性，導(dǎo)致難以修復(fù)的工程質(zhì)量問題，選擇合理的基礎(chǔ)形式是降低工程造價的一個有效措施，基礎(chǔ)工程在建筑工程中占有很大比重，在地質(zhì)復(fù)雜或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下所占比重還有所增加，合理的基礎(chǔ)選型對節(jié)省施工工期也有重要意義。

3.3 優(yōu)化上部建筑結(jié)構(gòu)

在優(yōu)化房屋的上部結(jié)構(gòu)時，應(yīng)合理設(shè)置剪力墻，使剪力墻均勻。同一樓層的剛度中心和幾何中心必須重合，以便將房屋結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)和抗震力能提高，盡量降低不利影響，并進行控制，從而保證房屋工程的質(zhì)量。在房屋類型適宜的基礎(chǔ)上，應(yīng)適當延長剪力墻的肢長，優(yōu)化房屋的使用空間，減少墻肢的數(shù)目，增強房屋室內(nèi)美觀，而且也可減少使用建筑材料，進而控制房屋質(zhì)量，節(jié)約建筑資源。但是，卻需要嚴格勘察施工環(huán)境，若地質(zhì)情況很差，就需要在控制房屋抗震標準的基礎(chǔ)上，優(yōu)化建筑方案，而且在優(yōu)化設(shè)計方案中，也就不可以應(yīng)用大開間的剪力墻。

3.4 優(yōu)化建筑排水設(shè)施結(jié)構(gòu)

排水設(shè)施是在房屋建筑中的重要優(yōu)化內(nèi)容。房屋的排水系統(tǒng)一般都是由管道組成的，但是，管道的種類繁雜，數(shù)量龐大，同時規(guī)格也有很多種。所以，在預(yù)留管道空間時，必須保證尺寸適當，進而能合理布置所有管道，而且當管道需要穿過樓層區(qū)域時，則需要對結(jié)構(gòu)進行加固，以便保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。另外，在優(yōu)化設(shè)計的過程中，還必須注意應(yīng)盡可能防止管道穿過剪力墻或結(jié)構(gòu)柱。若必須穿過剪力墻，則應(yīng)再次加固其通過的位置，進而切實保證排水設(shè)施的穩(wěn)定性，并使排水系統(tǒng)和房屋結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)好，實現(xiàn)房屋質(zhì)量安全的最終保障。同時，必須將排水水泵設(shè)備安裝在地下室，具體原因如下：①水泵等機械設(shè)備具有較大的自重，而且工作運行時，會產(chǎn)生一定的震動以及較大的噪音，所以，為了不打擾周圍居民的正常休息，需要將其安裝在地下室。②水泵出現(xiàn)質(zhì)量問題后，需要進行維修和養(yǎng)護，在地下室內(nèi)則可以避免破壞房屋結(jié)構(gòu)，進而使房屋結(jié)構(gòu)質(zhì)量的安全性可以得到保證。

3.5 優(yōu)化電力設(shè)施

電力設(shè)施的優(yōu)化是房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中特別重要一個環(huán)節(jié)，不僅會優(yōu)化供電系統(tǒng)，而且也會優(yōu)化居民日常使用的電梯。作為全天候使用的樓宇設(shè)備，安裝電梯的構(gòu)件與電線的過程中，需要在樓體結(jié)構(gòu)中，打很多孔洞，因此，在進行電梯房的設(shè)計時，必須綜合考慮電梯附近墻體的強度，保證其位于安全使用范圍，從而使電梯房的質(zhì)量安全得以確保。由于很多電梯的電纜線都是金屬芯，在設(shè)計布線的過程中，必須在墻體上預(yù)留出通道，確保電線不會外露，以便提高電力設(shè)施的協(xié)調(diào)性和安全性。

4 結(jié)語

綜上所述，房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計十分復(fù)雜，在具體設(shè)計中，需要全面考慮各種因素，建設(shè)方法、技術(shù)和使用方案都直接影響著最終優(yōu)化的效果，科學(xué)、合理地優(yōu)化設(shè)計，可以使房屋能滿足經(jīng)濟、實用及美觀等的要求。優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以在滿足人們需求的基礎(chǔ)上，降低成本，促進建筑企業(yè)的長足發(fā)展。

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（作者單位：廣東鴻宇建筑與工程設(shè)計顧問有限公司）