發(fā)布時間：2023-07-27 16:13:56
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的建筑專業(yè)優(yōu)化設(shè)計樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計 優(yōu)化技術(shù)
前言
在房屋建造的過程中，建造結(jié)構(gòu)成本的花費占了一個比較大的比例，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化技術(shù)可以很有效的解決建筑成本造價方面的壓力。因此，從事結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作人員應(yīng)當(dāng)充分考慮房屋建造過程中地合理性、經(jīng)濟性和適用性，從而在滿足建造要求的前提下降低房屋建造工程的總體造價。
1、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)實價值及應(yīng)用
1.1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)實價值
在進行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時，首先要做的就是要滿足房屋結(jié)構(gòu)效益的長遠化，在這個基礎(chǔ)上，盡量使房屋在投資上降低，結(jié)構(gòu)上科學(xué)合理。與傳統(tǒng)的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計理念相比，現(xiàn)代房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)建造中的應(yīng)用，能夠有效的降低工程成本，大約可以維持在10%――35%之間。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的運用，能夠?qū)⒔ú牡睦寐屎托阅馨l(fā)揮到最大值，使房屋內(nèi)部的各個空間之間形成協(xié)調(diào)的整體，并符合我國相關(guān)的安全質(zhì)量規(guī)定。此外，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的運用還能夠?qū)Ψ课莸淖畛踉O(shè)計提供幫助，因此，優(yōu)化技術(shù)對房屋整體設(shè)計的安全、合理、舒適起著重要的作用。
1.2房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)方案和理論的應(yīng)用
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計方案和理論在現(xiàn)實中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個方面，即房屋總體工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化和房屋各個組成部分的設(shè)計優(yōu)化。在這其中，房屋各個組成部分的設(shè)計優(yōu)化包括很多方面，如：相關(guān)細節(jié)結(jié)構(gòu)部分的優(yōu)化設(shè)計、相關(guān)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化設(shè)計、房屋屋頂方面的設(shè)計優(yōu)化等，對于這些方面的設(shè)計優(yōu)化還包含很多更加細化的設(shè)計，如布置、選型、造價、受力等方面的設(shè)計優(yōu)化。相關(guān)的設(shè)計工作者應(yīng)該在滿足房屋建造的相關(guān)規(guī)定前提下，而后充分考慮造價方面的因素進行相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化。
2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法
2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法和技術(shù)的應(yīng)用具體體現(xiàn)在房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計和房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計兩方面。其中房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計包括：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計和結(jié)構(gòu)細部設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計。對以上幾個方面的優(yōu)化設(shè)計還包含選型、布置、受力分析、造價分析等內(nèi)容，并應(yīng)在滿足設(shè)計規(guī)范和使用要求的前提下，結(jié)合具體工程的實際情況，圍繞其綜合經(jīng)濟效益的目標(biāo)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。
2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的實踐價值
在滿足建筑結(jié)構(gòu)長遠效益的前提下，應(yīng)盡量減少建筑結(jié)構(gòu)的近期投資并提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠度和合理性。與傳統(tǒng)設(shè)計相比，采用設(shè)計優(yōu)化技術(shù)可以使建筑工程造價降低5%～30%。優(yōu)化技術(shù)的實現(xiàn)，可以最合理的利用材料的性能，使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào)，并具有建筑規(guī)范所規(guī)定的安全度。同時，它還可為建筑整體性方案設(shè)計進行合理的決策，優(yōu)化技術(shù)是實現(xiàn)建筑設(shè)計的“適用、安全和經(jīng)濟”目標(biāo)的有效途徑。
3.房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的原則
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化要求我們從工程的設(shè)計和價值角度去思考方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是追求最合理地利用材料的性能，使各構(gòu)件或各設(shè)計專業(yè)得到最好的協(xié)調(diào)。它不僅具備了傳統(tǒng)設(shè)計方案所要求的規(guī)范以及規(guī)范所要求的安全度，而且也具備了現(xiàn)今價值學(xué)和審美學(xué)的成分。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行深化、調(diào)整、改善與提高，也就是對結(jié)構(gòu)進行高質(zhì)量再加工的過程。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化不是以犧牲結(jié)構(gòu)安全度與抗震性能為代價，而是經(jīng)過結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的過程，使建筑功能更協(xié)調(diào)，成本更低，結(jié)構(gòu)更安全。
3.2實施結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)所遵循的要點
（1）科學(xué)地遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作要求結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師們不僅要具備豐富的設(shè)計經(jīng)驗，也要對結(jié)構(gòu)規(guī)范的條文熟知，即在結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的要求下，將自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案貫穿于項目設(shè)計中。規(guī)范更多的是針對量大面廣的工程，因而某些條文的規(guī)定會偏于保守；此外，用于一些特殊、復(fù)雜工程的設(shè)計時，有些條文則不夠安全。所以，結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計中應(yīng)運用良好的專業(yè)知識與正確的判斷力把握設(shè)計，做到設(shè)計成果不斷優(yōu)化與創(chuàng)新。
（2）結(jié)構(gòu)工程師前期參與和主動參與的重要性
強調(diào)結(jié)構(gòu)工程前期參與和主動參與是實施結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的重中之重。在實際施工期間，建筑師很難對結(jié)構(gòu)體系的受力做到正確的分析，既建筑師的結(jié)構(gòu)思想不能完全替代結(jié)構(gòu)工程師的設(shè)計理念、經(jīng)驗和判斷，也無法彌補結(jié)構(gòu)與建筑專業(yè)技術(shù)共識的空白與隔閡。既具有扎實的結(jié)構(gòu)設(shè)計理論功底，又具有豐富工程實踐經(jīng)驗的結(jié)構(gòu)工程師，積極主動地參與前期方案設(shè)計，幫助建筑師構(gòu)思與創(chuàng)新，才能創(chuàng)作出優(yōu)秀的設(shè)計作品，更好使整個建筑的功能得到徹底的體現(xiàn)。
（3）加強各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)與合作
結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個系統(tǒng)的工作，需其它專業(yè)的協(xié)調(diào)與配合。從建筑學(xué)發(fā)展角度分析，現(xiàn)代建筑是建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備三大要素構(gòu)成的綜合產(chǎn)品，所以在實施中要強化分工與合作，強化專業(yè)之間的協(xié)調(diào)與合作，這樣才能創(chuàng)作出各構(gòu)成要素有機結(jié)合的完美作品。在整個項目開展中，建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個設(shè)計過程中最重要的兩個環(huán)節(jié)，二者的結(jié)合不僅能夠達到實用美觀大方的效果，而且可以使結(jié)構(gòu)受力更趨于合理進而降低成本和簡化施工。在建筑設(shè)計中，許多建筑設(shè)計人員只強調(diào)方案創(chuàng)作的新奇，不遵循建筑的基本力學(xué)規(guī)律，這樣的方案往往會造成結(jié)構(gòu)設(shè)計困難。還有一些建筑師在設(shè)計過程中往往忽視力學(xué)的基本規(guī)律，如將抗震設(shè)防區(qū)的高層建筑電梯或樓梯偏置在建筑一側(cè)，使得剛度中心與質(zhì)量中心之間的偏心距過大，在水平荷載作用下產(chǎn)生大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。從以上的例子可以分析出，加強專業(yè)的合作與協(xié)調(diào)是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)合理、成本降低的重要途徑。
4.總結(jié)語
綜上所述，可以說對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的研究是一項非常復(fù)雜的綜合性問題。我前邊曾提到“經(jīng)濟、適用、合理”是房屋設(shè)計優(yōu)化的原則，但是這三種效果之間又相互獨立、相互矛盾。所以盡管在結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用的今天，如何使這三種因素更好的融合仍然需要我們在以后的應(yīng)用實踐中多探索、多積累，達到一種用最低造價實現(xiàn)最佳效益，既美觀又合理的設(shè)計效果。
參考文獻：
[1]范小平.高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計中相關(guān)的幾個問題應(yīng)用分析[J].福建建材.2008.
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計；探討；措施
對建筑工程進行優(yōu)化設(shè)計一直是建筑師們共同的目標(biāo),任何一幢建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案提出之后，從結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)件布置開始就已經(jīng)存在是否優(yōu)化的問題，再加上隨后的每一個設(shè)計程序也都需要結(jié)構(gòu)工程師去進行精心思考、準確計算和合理選用建筑材料等全過程的優(yōu)化設(shè)計，才能最終產(chǎn)生優(yōu)化的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計不應(yīng)僅僅在結(jié)構(gòu)本身，而是應(yīng)包括建筑的各方面，比如，提高建筑空間利用率、增加建筑投入使用后的舒適度和提高建筑的經(jīng)濟效益等。為此，科學(xué)地確定建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計幾項基本原則并有效地按照這些基本原則去進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，是非常重要的。
一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的必要性
為了達到結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的目的，工程設(shè)計人員必須在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，通過對建筑結(jié)構(gòu)的理性分析，采用合理的優(yōu)化設(shè)計理念和方法進行優(yōu)化設(shè)計，使得能有效地控制工程造價，滿足投資方的經(jīng)濟要求。通過以往的優(yōu)化設(shè)計經(jīng)驗來看，相比于傳統(tǒng)的設(shè)計方法，優(yōu)化設(shè)計通?？梢赃_到降低工程造價的目的。但是在實際的工程設(shè)計中，很多因素都制約了優(yōu)化設(shè)計的開展和實施。比如，工程的設(shè)計進度的要求，使得設(shè)計人員根本無暇顧及到結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計要求，再者，由于知識水平的限制，傻瓜化的設(shè)計軟件使得年輕設(shè)計人員對優(yōu)化設(shè)計的理解缺乏，更談不上有效合理的優(yōu)化設(shè)計，大部分設(shè)計人員在所謂優(yōu)化設(shè)計中總著眼于局部部位而忽略了結(jié)構(gòu)總體方案的設(shè)計，沒有從總體布局上考慮造價的控制。為此，為了降低工程造價的成本，提高設(shè)計人員在工程建設(shè)過程中對優(yōu)化設(shè)計的設(shè)計把握非常必要，只有加強技術(shù)和經(jīng)濟效益的有效結(jié)合，通過合理的優(yōu)化設(shè)計方案，達到降低工程造價的目的，創(chuàng)造更大的社會效益。
二、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計措施
1.局部優(yōu)化與整體優(yōu)化
每個建設(shè)項目的設(shè)計都是包含其復(fù)雜性和層次性兩個特點的系統(tǒng)的設(shè)計。從復(fù)雜性來講包括結(jié)構(gòu)選型、材料、構(gòu)件選用等方面；從層次性來講包括建筑設(shè)計系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)、設(shè)備安裝系統(tǒng)設(shè)計等,其每個系統(tǒng)下面又包含多個子系統(tǒng)。設(shè)計過程中對每個小的分系統(tǒng)或子系統(tǒng)進行優(yōu)化實際上等于割斷了各局部之間的橫向聯(lián)系,最終疊加而成的工程并不一定能夠?qū)崿F(xiàn)最終的整體最優(yōu)化。因此,對于任何建筑來說必須對其全局進行優(yōu)化才能實現(xiàn)真正的優(yōu)化。
2.分段優(yōu)化與壽命期優(yōu)化
任何工程項目在其壽命期內(nèi)的各個環(huán)節(jié)中都有很多方案可供選擇,即每個階段都存在優(yōu)化方案,設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)各階段性質(zhì)來決定對應(yīng)的優(yōu)化方法,即對工程壽命期優(yōu)化,才能最終實現(xiàn)項目在每個階段優(yōu)化,但又不影響最終整個壽命期的優(yōu)化。
3.樁基優(yōu)化
樁基分為預(yù)制樁與灌注樁兩種,由于灌注樁在成樁過程中其質(zhì)量難以把握,且其施工周期遠遠長于預(yù)制樁,因此在滿足沉降控制、上部承載以及基礎(chǔ)總重的前提下應(yīng)盡可能使用預(yù)制樁,同時,由于一般情況下隨著基礎(chǔ)深度增加,地基土對樁身的側(cè)摩阻力及樁端阻力都隨之增大,因此應(yīng)盡可能選用較大長度的樁和樁位。為了能夠盡量減少基礎(chǔ)底板厚度以及鋼筋用量應(yīng)盡量采用軸線樁,使其盡量布置在剪力墻之下。
4.基礎(chǔ)優(yōu)化
在采用軸線樁的前提下,應(yīng)盡量選用條形承臺,若建筑物沒有地下室時則應(yīng)僅布置條形承臺梁,有地下室時則應(yīng)采用條形承臺梁加止水底板,若建筑高度較低則承臺梁高可以同地下室止水板厚度相同,建筑高度較高則其梁高應(yīng)根據(jù)計算確定。止水板的荷載取值一般應(yīng)根據(jù)其上部結(jié)構(gòu)總重的20%與水浮力之和與上部結(jié)構(gòu)總重的30%中大者來做為計算依據(jù),但目前有人認為該值應(yīng)以最不利水位來考慮水浮力,而地基土對地下室底板的作用占上部結(jié)構(gòu)比例應(yīng)根據(jù)沉降計算結(jié)果區(qū)別對待,其取值范圍應(yīng)在5%～20%之間。
5.上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化
上部結(jié)構(gòu)模型的建立以及優(yōu)化應(yīng)從合理的剪力墻布置開始,并應(yīng)遵循剪力墻平面分布均勻、對稱且樓層平面剛度中心與樓層結(jié)構(gòu)重心相結(jié)合的原則,以盡量減小水平地震和風(fēng)荷載作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；若建筑房型允許應(yīng)優(yōu)先采用大開間剪力墻結(jié)構(gòu),并適當(dāng)加長剪力墻墻肢長度,其既可以減少剪力墻墻肢總數(shù)也可以實現(xiàn)在樓層側(cè)向剛度相同的情況下可以大大減少剪力墻的混凝土用量,同時由于在剪力墻結(jié)構(gòu)中鋼筋用量最大的部位是暗柱,采用大開間剪力墻可以在很大程度上減少暗柱的鋼筋用量；但若建筑物所處地質(zhì)條件較差但建筑對抗震要求較高的地段則應(yīng)盡量避免大開間剪力墻結(jié)構(gòu)；在墻柱都確定好后,連梁(跨高比小于5)的高度一般取窗頂與樓層之間的高度,而跨高比大于5的跨度較大的框架梁其高度則取跨度的1/12即可；對于建筑樓板厚度除應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)定外,重要就是準確輸入樓層層高及層數(shù)以正確計算各樓層對應(yīng)的荷載；在這些基本構(gòu)件確定之后則應(yīng)進行人工修改、干預(yù)諸如梁端鉸接設(shè)置、框支梁柱定義、混凝土容重、風(fēng)荷載等相關(guān)定義及參數(shù),盡量達到計算模型與實際建筑匹配；之后則應(yīng)對設(shè)計結(jié)果進行電算,并必須分析電算結(jié)果的合理性。
6.建筑與結(jié)構(gòu)專業(yè)的協(xié)調(diào)
設(shè)計過程中應(yīng)盡量實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)與建筑平面密切配合,以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)合理、美觀實用的結(jié)果。建筑墻柱布置應(yīng)滿足建筑物平面功能要求；各房間開間進深等應(yīng)盡量統(tǒng)一便于構(gòu)件標(biāo)準化；建筑體系應(yīng)盡量簡單,墻柱不易錯位,截面面積不宜出現(xiàn)明顯變化,同樓層內(nèi)標(biāo)高應(yīng)盡量一致,不宜設(shè)置錯層即夾層結(jié)構(gòu)；樓梯電梯等不宜布置在受力復(fù)雜或應(yīng)力集中的轉(zhuǎn)角部位,非承重構(gòu)件應(yīng)盡量選用輕質(zhì)材料,承重構(gòu)件選用高強材料實現(xiàn)減輕結(jié)構(gòu)自重,建筑整體布置應(yīng)力求簡單、規(guī)則,并盡量保持建筑質(zhì)心、剛心盡量重疊,防止發(fā)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
7.結(jié)構(gòu)與給排水專業(yè)的協(xié)調(diào)
由于給排水專用房屋內(nèi)含有設(shè)備及設(shè)備基礎(chǔ),其荷載往往遠遠高于其他房間,因此,水泵間應(yīng)盡量設(shè)置在地下室或半地下室內(nèi)；給排水房間內(nèi)管道數(shù)量多、粗細不均,因此應(yīng)確保預(yù)留孔洞及預(yù)埋件位置及尺寸準確,并對樓板孔進行局部加強,同時應(yīng)盡量避免水平管道穿過梁柱；管道穿過承重墻時應(yīng)采取加固措施；應(yīng)盡量保證結(jié)構(gòu)布置為管網(wǎng)系統(tǒng)創(chuàng)造條件,避免出現(xiàn)管道繞梁繞柱現(xiàn)象；建筑內(nèi)尤其是高層建筑內(nèi)空調(diào)設(shè)備通常與電梯、樓梯、衛(wèi)生間等布置在核心區(qū)域,因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)重點考慮該類房間內(nèi)樓面負荷,避免該類房間內(nèi)由于管道多出現(xiàn)超載現(xiàn)象,另外由于設(shè)備層層高不同于標(biāo)準層,且內(nèi)部應(yīng)力集中,因此應(yīng)著重考慮該房間內(nèi)抗震加固措施。
8.結(jié)構(gòu)與電氣專業(yè)協(xié)調(diào)
電氣管線若以導(dǎo)線在金屬管內(nèi)沿墻或樓板暗裝則對于預(yù)制結(jié)構(gòu)帶來很大困難,因此穿過梁的垂直管線應(yīng)在預(yù)制時在梁內(nèi)預(yù)留孔洞,并要保證梁寬與墻厚盡量一致,若不一致則應(yīng)要求墻的一側(cè)與梁的側(cè)面平齊,以確保穿梁管線不外露于墻外；電梯機房內(nèi)空洞、預(yù)埋件非常多其荷載相應(yīng)增大,因此該房間內(nèi)應(yīng)進行單獨計算來確定其強度,另外電梯井道一般除受豎向荷載外還受水平力作用,因此應(yīng)單獨校核其強度尤其是洞口處強度。建筑物尤其是高層建筑設(shè)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,設(shè)計人員不僅要研究建筑地基、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的共同工作性,還應(yīng)與各專業(yè)密切配合、協(xié)調(diào),確保計算的準確性等方面實現(xiàn)建筑物的優(yōu)化設(shè)計。
參考文獻:
關(guān)鍵詞：建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量管理 預(yù)防與措施
中圖分類號：TU761 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計管理的理念
1.1建筑設(shè)計質(zhì)量是城市建筑的生命，沒有好的質(zhì)量，城市建筑就沒有市場，就產(chǎn)生不了應(yīng)有的效果，只有高質(zhì)量的建筑，在市場上才有競爭力，只有在建筑設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)化管理上做文章，才能建造出高質(zhì)量的建筑物。建筑設(shè)計，它是藝術(shù)創(chuàng)作與科學(xué)技術(shù)的結(jié)合體。它要求對于不同使用功能、性質(zhì)的建筑，依其在所建位置的歷史、文化文脈，景觀環(huán)境，在技術(shù)、經(jīng)濟等方面可行的條件下，從內(nèi)容到外表形態(tài)的設(shè)計是不同的。
1.2建筑設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣，確切地說是一個目標(biāo)范圍的界定，建筑規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準是建筑設(shè)計合格的下限。建筑設(shè)計精品是在設(shè)計運行過程中優(yōu)化取舍，完善完美。因此，設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)化管理是十分值得重視的。
1.3建筑設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)化管理，就在于強化、強調(diào)了設(shè)計的“全過程管理”，這是動態(tài)管理。它也打破了過去靜止的簡單化的“結(jié)果管理”淘汰制。從而避免浪費時間和造成直接經(jīng)濟損失。建筑設(shè)計運行過程要自始至終，由部分到整體、由管理點到強化點，由方案到施工圖，這些工作都要進行細化、優(yōu)化和篩選。它是積極主動、極具挑戰(zhàn)性的動態(tài)管理。
二、設(shè)計前期質(zhì)量管理
2.1.根據(jù)業(yè)主要求設(shè)計單位組建設(shè)計項目組，安排結(jié)構(gòu)設(shè)計各階段的設(shè)計人員、校對人員、專業(yè)負責(zé)人、審核人員并安排相應(yīng)的完成時間，形成設(shè)計進度計劃表。
2.2.在簽定設(shè)計合同時由設(shè)計人員了解業(yè)主對該項目的明確要求和隱含要求，向業(yè)主指定的業(yè)主代表收集設(shè)計資料，包括委托書、立項文件、地質(zhì)勘察報告、環(huán)評報告、規(guī)劃總平等等，同時對提供的資料要由業(yè)主代表簽字確認。
2.3.針對建筑工程的不同類型，由專業(yè)負責(zé)人對設(shè)計和校對人員進行事先指導(dǎo)，形成事先指導(dǎo)表。同時專業(yè)負責(zé)人應(yīng)起草本設(shè)計項目結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一措施，經(jīng)結(jié)構(gòu)總工程師批準后，結(jié)構(gòu)人員保證人手一份使用。
三、設(shè)計過程質(zhì)量管理
3.1.在方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計中設(shè)計人員應(yīng)嚴格執(zhí)行結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一措施，如有異議應(yīng)及時向?qū)I(yè)負責(zé)人提出，由專業(yè)負責(zé)人和總工程師確定最終標(biāo)準，而不能一意孤行，違反全面質(zhì)量管理，影響設(shè)計進度。
3.2.建筑各專業(yè)在各階段設(shè)計過程中應(yīng)互提設(shè)計基礎(chǔ)資料，形成配合資料互提單表，以此表來約束各專業(yè)人員的設(shè)計責(zé)任行為。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)做到主動與建筑各專業(yè)溝通，做到設(shè)計嚴謹、不遺漏。
3.3.在初步設(shè)計結(jié)束后施工圖設(shè)計過程中可根據(jù)工作情況，由各級負責(zé)人進行設(shè)計中間工作檢查，形成中間檢查表。各級負責(zé)人應(yīng)做到主動及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決問題，以免設(shè)計校對、審核時改動過大，影響設(shè)計進度。
3.4.設(shè)計人員應(yīng)嚴格執(zhí)行設(shè)計進度，在各階段設(shè)計結(jié)束后進行設(shè)計校對、審核，并形成校對記錄表、審核記錄表。.最后設(shè)計圖紙要進行圖紙會簽、加蓋印章、曬圖、打印、包裝、交付、備份設(shè)計電子文件等工作，屬于設(shè)計人員完成的要及時履行責(zé)任完成，不要影響下一步全面質(zhì)量管理工作的進行。
四、設(shè)計后期質(zhì)量管理
4.1.根據(jù)建筑設(shè)計審圖中心提出的意見及時進行修改，設(shè)計人員如遇不理解之處，要主動早與審圖人員溝通修改，并按審圖中心的要求提供修改后的設(shè)計文件，爭取早日通過，交付業(yè)主使用。
4.2 .按照業(yè)主的要求進行技術(shù)交底，形成工程設(shè)計會審記錄表，做好業(yè)主與施工單位的溝通橋梁作用。
4.3 .對施工過程中提出的問題如果涉及設(shè)計變更，要及時做好設(shè)計變更，按照本設(shè)計單位的相關(guān)要求處理后形成設(shè)計變更通知書表交付施工單位使用。
五、目前建筑工程質(zhì)量優(yōu)化設(shè)計中存在的問題
5.1 政府主管部門對優(yōu)化設(shè)計監(jiān)控不力
長期以來，形成了一種設(shè)計對業(yè)主負責(zé)，設(shè)計質(zhì)量由設(shè)計單位自行把關(guān)的觀念，主管部門對 設(shè)計成果缺乏必要的考核與評價，有的僅靠圖紙會審來發(fā)現(xiàn)一些簡單問題，只有等出現(xiàn)了大的技術(shù)問題才來追究責(zé)任，而方案的經(jīng)濟性則問及更少。另外，對設(shè)計市場管理不夠，越級、無證、掛靠設(shè)計時有發(fā)生，從而導(dǎo)致設(shè)計質(zhì)量下降。
5.2 業(yè)主要求優(yōu)化設(shè)計的意識不強
目前，業(yè)主往往把投資的控制重心放在施工環(huán)節(jié)上，而對設(shè)計環(huán)節(jié)重視不夠。其原因：一是對設(shè)計對投資影響的重要性認識不夠，只看到搞施工招標(biāo)，投標(biāo)價要低于標(biāo)底價、二是無法很好地選擇設(shè)計單位，因為在設(shè)計前業(yè)主不知道誰能優(yōu)化到什么程度。有些項目設(shè)計雖通過招投標(biāo)，但此時方案不細，概算粗略，很難來綜合評定;三是有些業(yè)主經(jīng)濟實力雄厚擾，項目建設(shè)趕時髦，求新穎，根本不提優(yōu)化要求;
5.3 優(yōu)化設(shè)計的開展缺乏必要的壓力和動力
由于目前的設(shè)計經(jīng)營往往憑的是關(guān)系，缺乏公平競爭，所以設(shè)計單位的重心不在技術(shù)水平的提高上，設(shè)計只要保證不出大的質(zhì)量問題，方案的好壞、造價的高低，關(guān)系不大，使優(yōu)化設(shè)計失去壓力。由于現(xiàn)在的設(shè)計收費是按面積或按造價的比例計取，幾乎跟投資的節(jié)約和設(shè)計質(zhì) 量的優(yōu)劣無關(guān)，導(dǎo)致對設(shè)計方案不認真進行經(jīng)濟分析，而是追求高標(biāo)準，或為保險起見，隨意加大安全系數(shù)，造成投資浪費。相反，設(shè)計單位即使花費了較多的人力、物力，優(yōu)化了設(shè)計方案，給業(yè)主節(jié)約了投資，但也不能得到應(yīng)有的報酬，有時設(shè)計費反而變少了，從而挫傷了優(yōu)化設(shè)計的積極性。
（四）優(yōu)化設(shè)計運行的機制不夠完善
優(yōu)化設(shè)計的運行需有良好的機制作為保證。而目前的狀況，一是缺乏公平的設(shè)計市場競爭機 制，設(shè)計招標(biāo)未能得到推廣和深化，地方、行業(yè)、部門保護嚴重；二是價格機制扭曲，優(yōu)化不能優(yōu)價；三是法律法規(guī)機制薄弱。
六、搞好優(yōu)化設(shè)計的幾點建議
6.1主管部門應(yīng)加強對優(yōu)化設(shè)計工作的監(jiān)控
為保證優(yōu)化設(shè)計工作的進行，開始可由政府主管部門來強制執(zhí)行，通過對設(shè)計成果進行全面審查后方可實施。《建筑工程施工圖設(shè)計文件審查暫行辦法》已由建設(shè)部建設(shè)[頒布施行，它的實施將對控制設(shè)計質(zhì)量提供重要保證。但《辦法》規(guī)定的審查主要是針對設(shè)計單位的資質(zhì)、設(shè)計收費、建設(shè)手續(xù)、規(guī)范的執(zhí)行情況、新材料新工藝的推廣應(yīng)用等方面的內(nèi)容，缺乏對方案的經(jīng)濟性及功能的合 理性方面的審查要求，所以建設(shè)主管部門在執(zhí)行《辦法》的同時，應(yīng)增加人員配備和審查力度，對設(shè)計成果進行全面審查。
6.2加快設(shè)計監(jiān)理工作的推廣
優(yōu)化設(shè)計工作的推行，僅靠政府監(jiān)控還不能滿足社會發(fā)展的要求，設(shè)計監(jiān)理已成為形勢所迫 ，業(yè)主所需。通過設(shè)計監(jiān)理可打破設(shè)計單位自己控制自己的單一局面。因此，主管部門應(yīng)在搞好政府監(jiān)理的同時，一方面應(yīng)盡快建立設(shè)計監(jiān)理單位資質(zhì)的審批條件，加強設(shè)計監(jiān)理人才 的培訓(xùn)考核和注冊，制定設(shè)計監(jiān)理工作的責(zé)職、收費標(biāo)準等;另一方面通過行政手段來保證 設(shè)計監(jiān)理的廣度，為設(shè)計監(jiān)理的社會化的提供條件。
結(jié)論：總之，建筑設(shè)計的質(zhì)量管理，就在于強化、強調(diào)了設(shè)計的“全過程管理”，這是動態(tài)管理。它也打破了過去靜止的簡單化的“結(jié)果管理”淘汰制。從而避免浪費時間和造成直接經(jīng)濟損失。建筑設(shè)計運行過程要自始至終，由部分到整體、由管理點到強化點，由方案到施工圖，這些工作都要進行細化、優(yōu)化和篩選。它是積極主動、極具挑戰(zhàn)性的動態(tài)管理。
參考文獻
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計 建筑工程重要性
一、建筑設(shè)計在工程建設(shè)中的地位和作用
（一）設(shè)計方案直接影響投資。工程建設(shè)過程包括項目決策、項目設(shè)計和項目實施三大階段。進行投資控制的關(guān)鍵在于決策和設(shè)計階段，而在項目作出投資決策后，其關(guān)鍵就在于設(shè)計。據(jù)研究分析，設(shè)計費一般只相當(dāng)于建設(shè)工程全壽命費用的1%以下，但正是這少于1%的費用對投資的影響卻高達75%以上，單項工程設(shè)計中，其建筑和結(jié)構(gòu)方案的選擇及建筑材料的選用對投資又有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內(nèi)廊式還是外廊式、進深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數(shù)的確定、基礎(chǔ)類型選用、結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)經(jīng)濟分析問題。據(jù)統(tǒng)計，在滿足同樣功能的條件下，技術(shù)經(jīng)濟合理的設(shè)計，可降低工程造價5%～10%，甚至可達10%～20%。
（二）設(shè)計質(zhì)量間接影響投資。據(jù)統(tǒng)計，在工程質(zhì)量事故的眾多原因中，設(shè)計責(zé)任多數(shù)占40.1%，居第一位。不少建筑產(chǎn)品由于缺乏優(yōu)化設(shè)計，而出現(xiàn)功能設(shè)置不合理，影響正常使用；有的設(shè)計圖紙質(zhì)量差，專業(yè)設(shè)計之間相互矛盾，造成施工返工、停工的現(xiàn)象，有的造成質(zhì)量缺陷和安全隱患，給國家和人民帶來巨大損失，造成投資的極大浪費。震驚全國的寧波大橋事故就是這方面的典型例證。
（三）設(shè)計方案影響經(jīng)常性費用優(yōu)化設(shè)計不僅影響項目建設(shè)的一次性投資，而且還影響使用階段的經(jīng)常性費用，如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養(yǎng)、維修費等，一次性投資與經(jīng)常性費用有一定的反比關(guān)系，但通過優(yōu)化設(shè)計可努力尋求這兩者的最佳結(jié)合，使項目建設(shè)的全壽命費用最低。
二、建筑設(shè)計存在的問題
（一）政府監(jiān)控不力
長期以來，形成了一種設(shè)計對業(yè)主負責(zé)，設(shè)計質(zhì)量由設(shè)計單位自行把關(guān)的觀念，主管部門對設(shè)計成果缺乏必要的考核與評價，有的僅靠圖紙會審來發(fā)現(xiàn)一些簡單問題，只有等出現(xiàn)了大的技術(shù)問題才來追究責(zé)任，而方案的經(jīng)濟性則問及更少。
（二）優(yōu)化設(shè)計的意識不強
目前，業(yè)主往往把投資的控制重心放在施工環(huán)節(jié)上，而對設(shè)計環(huán)節(jié)重視不夠。其原因：一是對設(shè)計對投資影響的重要性認識不夠，只看到搞施工招標(biāo)，投標(biāo)價要低于標(biāo)底價、施工單位要讓利等，殊不知設(shè)計方案的優(yōu)化會帶來更大的節(jié)約；二是無法很好地選擇設(shè)計單位，因為在設(shè)計前業(yè)主不知道誰能優(yōu)化到什么程度。有些項目設(shè)計雖通過招投標(biāo)，但此時方案不細，概算粗略，很難來綜合評定；三是業(yè)主由于專業(yè)知識上的限制，對設(shè)計方案難以從優(yōu)化擾的角度提出要求或疑議；四是有些業(yè)主經(jīng)濟實力雄厚，項目建設(shè)趕時髦，求新穎，根本不提優(yōu)化要求；五是有些業(yè)主自身對工程應(yīng)具備的功能要求及應(yīng)達到的目標(biāo)不明確，隨意性大，要求出圖時間緊，又壓低設(shè)計收費，從而也影響了優(yōu)化設(shè)計的開展。
（三）缺乏必要的壓力和動力
由于目前的設(shè)計經(jīng)營往往憑的是關(guān)系，缺乏公平競爭，所以設(shè)計單位的重心不在技術(shù)水平的提高上，設(shè)計只要保證不出大的質(zhì)量問題，方案的好壞、造價的高低，關(guān)系不大，使優(yōu)化設(shè)計失去壓力。由于現(xiàn)在的設(shè)計收費是按面積或按造價的比例計取，幾乎跟投資的節(jié)約和設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣無關(guān)，導(dǎo)致對設(shè)計方案不認真進行經(jīng)濟分析，而是追求高標(biāo)準，或為保險起見，隨意加大安全系數(shù)，造成投資浪費。
（四）運行的機制不夠完善
優(yōu)化設(shè)計的運行需有良好的機制作為保證。而目前的狀況，一是缺乏公平的設(shè)計市場競爭機制，設(shè)計招標(biāo)未能得到推廣和深化，地方、行業(yè)、部門保護嚴重；二是價格機制扭曲，優(yōu)化不能優(yōu)價；三是法律法規(guī)機制薄弱。
三、應(yīng)著手抓好的幾個問題
（一）主管部門應(yīng)加強對優(yōu)化設(shè)計工作的監(jiān)控
為保證優(yōu)化設(shè)計工作的進行，開始可由政府主管部門來強制執(zhí)行，通過對設(shè)計成果進行全面審查后方可實施。作為《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》的配套文件之一的《建筑工程施工圖設(shè)計文件審查暫行辦法》已由建設(shè)部建設(shè)［2000］41號文頒布施行，它的實施將對控制設(shè)計質(zhì)量提供重要保證。但《辦法》規(guī)定的審查主要是針對設(shè)計單位的資質(zhì)、設(shè)計收費、建設(shè)手續(xù)、 規(guī)范的執(zhí)行情況、新材料新工藝的推廣應(yīng)用等方面的內(nèi)容，缺乏對方案的經(jīng)濟性及功能的合理性方面的審查要求，所以建設(shè)主管部門在執(zhí)行《辦法》的同時，應(yīng)增加人員配備和審查力度，對設(shè)計成果進行全面審查。第二，應(yīng)加強對設(shè)計市場的管理力度，嚴格通過資質(zhì)管理、人員注冊、設(shè)計招標(biāo)、圖紙審查等環(huán)節(jié)來規(guī)范設(shè)計市場，減少黑市設(shè)計。第三，利用主管部門的職能，總結(jié)推廣標(biāo)準規(guī)范、標(biāo)準設(shè)計、公布合理的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)及考核指標(biāo)，為優(yōu)化設(shè)計的進行提供良好服務(wù)。
（二）加快設(shè)計監(jiān)理工作的推廣
優(yōu)化設(shè)計工作的推行，僅靠政府監(jiān)控還不能滿足社會發(fā)展的要求，設(shè)計監(jiān)理已成為形勢所迫，業(yè)主所需。通過設(shè)計監(jiān)理可打破設(shè)計單位自己控制自己的單一局面。因此，主管部門應(yīng)在搞好政府監(jiān)理的同時，一方面應(yīng)盡快建立設(shè)計監(jiān)理單位資質(zhì)的審批條件，加強設(shè)計監(jiān)理人才的培訓(xùn)考核和注冊，制定設(shè)計監(jiān)理工作的責(zé)職、收費標(biāo)準等；另一方面通過行政手段來保證設(shè)計監(jiān)理的廣度，為設(shè)計監(jiān)理的社會化的提供條件。
（三）建立必要的設(shè)計競爭機制
為保證設(shè)計市場的公平競爭，設(shè)計經(jīng)營也應(yīng)采用招標(biāo)投標(biāo)，雖然早在1984年，當(dāng)時國家計委和城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護部就印發(fā)《工程設(shè)計招標(biāo)投標(biāo)暫行辦法》，1995年建設(shè)部230號文印發(fā)了《城市建筑方案設(shè)計競選管理辦法》，新頒的《招標(biāo)投標(biāo)法》中也規(guī)定符合條件的項目的勘察設(shè)計必須招標(biāo)，但實際招標(biāo)項目的量一直很少，只占總項目的10%左右(不同的地區(qū)其 比例可能有所不同)，即使采用招標(biāo)的項目，其招標(biāo)體系不完善評標(biāo)方法不健全，缺乏公平競爭性，因此應(yīng)完善設(shè)計招投標(biāo)的相關(guān)環(huán)節(jié)。首先，應(yīng)成立合法的設(shè)計招標(biāo)機構(gòu)；其次，各地方主管部門應(yīng)建立相應(yīng)的規(guī)定，符合條件的項目必須招標(biāo)；第三，業(yè)主對擬建項目應(yīng)有明確的功能及投資要求，有編制完整的招標(biāo)文件；第四，招標(biāo)時應(yīng)對投標(biāo)單位的資質(zhì)信譽等方面進行必要的資格審查；第五，應(yīng)設(shè)立健全的評標(biāo)機構(gòu)合理的評標(biāo)方法，以保證設(shè) 計單位公平競爭，并限制業(yè)主在項目上的隨意性。
（四）注意優(yōu)化設(shè)計工作的綜合性
通過優(yōu)化設(shè)計來控制投資是一個綜合性問題，不能片面強調(diào)節(jié)約投資，要正確處理技術(shù)與經(jīng)濟的對立統(tǒng)一是控制投資的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計中既要反對片面強調(diào)節(jié)約，忽視技術(shù)上的合理要求，使項目達不到功能的傾向，又要反對重視技術(shù)，輕經(jīng)濟、設(shè)計保守浪費的現(xiàn)象。設(shè)計人員要用價值工程的原理來進行設(shè)計方案分析，要以提高價值為目標(biāo)，以功能分析為核心，以系統(tǒng)觀念為指針，以總體效益為出發(fā)點，從而真正達到優(yōu)化設(shè)計效果。
【關(guān)鍵詞】建筑內(nèi)部；空間結(jié)構(gòu)；優(yōu)化；方法
在城市化進程持續(xù)推進的背景下，我國各個城市的人口數(shù)量大大增加，所以城市空間密度越來越大，加之城市土地稀缺，因而建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)設(shè)計需要不斷優(yōu)化，實現(xiàn)對建筑內(nèi)部有限空間的高效利用。例如高層設(shè)計，土地價格越來越高，大大提升了建筑成本，只有將建筑建設(shè)的更高、空間利用更合理才會獲得理想收益，所以建筑設(shè)計師必須不斷提高自身素質(zhì)和專業(yè)水平，熟練掌握建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化原則及方法，設(shè)計出更加優(yōu)秀的建筑作品。
一、建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化原則
（一）視覺規(guī)則原則
雖然有很多規(guī)則的建筑體型及平面布置結(jié)構(gòu)，因為這種建筑的受力情況比較簡單，造價也適中，所以廣受歡迎。可是不同的建筑具有不同的使用功能需要，建筑體型及平面布置也存在很多不規(guī)則情況，所以就要求建筑設(shè)計師在滿足相應(yīng)建筑功能的基礎(chǔ)上，配合結(jié)構(gòu)設(shè)計人員合理調(diào)節(jié)對應(yīng)的結(jié)構(gòu)墻、柱及墻肢長短，從而將那些不規(guī)則的建筑體型及平面布局逐漸形成一種較為規(guī)則的結(jié)構(gòu)，有效保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性及經(jīng)濟性目標(biāo)。
從理論上看，所有的建筑體型都會有一個比較規(guī)則的結(jié)構(gòu)受力方案，一旦確定建筑體型，那么整個建筑質(zhì)量中心及形心也就得以確定，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候只要使建筑結(jié)構(gòu)的剛度中心同荷載中心盡量接近或重合，從而保證了相應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性及穩(wěn)定性條件。樓層平面的面積越大，內(nèi)部可以分隔的空間越多，就越可以對結(jié)構(gòu)的規(guī)則布置，其安全性及穩(wěn)定性就越高。從力學(xué)角度看，結(jié)構(gòu)荷載的傳遞路徑要直接和簡單，對于建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中空間關(guān)系比較復(fù)雜的部位，設(shè)計師進行設(shè)計的時候經(jīng)常會多次轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件，就像轉(zhuǎn)換層，從而提高建筑成本，威脅建筑的穩(wěn)定性及安全性。建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件傳力途徑多種多樣，而支撐構(gòu)件能按照傳力需求根據(jù)合理、科學(xué)方案來變換，所以，沒有一成不變的結(jié)構(gòu)布置及傳力途徑。如果設(shè)計師可以用一些最簡單、最直接傳力途徑，就能夠節(jié)省很多傳遞性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，保證安全性，節(jié)省材料，降低成本。
（二）使用舒適原則
一個好的建筑，不僅要只顧及建筑專業(yè)本身，還要從結(jié)構(gòu)、裝修裝飾一直到暖通、給排水、燃氣、空調(diào)、電氣安裝等方面進行組合式的優(yōu)化設(shè)計，為一種整體的優(yōu)化設(shè)計，單純憑借某一項設(shè)計根本不能評價整個建筑的優(yōu)劣，空間結(jié)構(gòu)設(shè)計同樣如此。建筑設(shè)計在進行平面布置、內(nèi)部空間高度考慮、外形觀感設(shè)計時，各項使用功能布置的同時要考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計能最大限度地滿足，相互協(xié)調(diào)，滿足人們使用的舒適性，這才是建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化的初衷及目的。所以進行建筑優(yōu)化設(shè)計的時候必須掌握結(jié)構(gòu)科學(xué)的傳力途徑、優(yōu)選結(jié)構(gòu)體系的、合理布置構(gòu)建、正確選用材料及構(gòu)建等等內(nèi)容。
（三）安全原則
我國很早就頒布并實施了《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，其對建筑抗震設(shè)計具有這樣的規(guī)定：“小震不壞、中震可修、大震不倒”，也就是要求整個建筑結(jié)構(gòu)的全部構(gòu)建都必須道道這一目標(biāo)。如果某個工程中99%的構(gòu)件在大型地震中不會被壞，僅有1%的構(gòu)件在小震當(dāng)中都被破壞了，造成整個建筑發(fā)生垮塌，那么該建筑結(jié)構(gòu)也是不安全的。因而，進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的時候必須充分考慮整個建筑當(dāng)中的各個構(gòu)件，它們必須具備較強的承載能力，保證結(jié)構(gòu)具有較高的安全性及可靠性，在滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)安全及經(jīng)濟的目標(biāo)。
二、建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法
優(yōu)秀的建筑必須在滿足人們視覺感受及使用功能的基礎(chǔ)上，有效滿足使用者及社會期望的要求。根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計要求，將力學(xué)概念同結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計進行高度結(jié)合，這樣才能有效形成結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的優(yōu)化，利用數(shù)學(xué)方法，在相應(yīng)的領(lǐng)域當(dāng)中尋找到能夠滿足相應(yīng)要求的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案。因此，優(yōu)化設(shè)計不光能夠提升整體建筑設(shè)計質(zhì)量及設(shè)計水平，還能大大的縮短設(shè)計周期，這樣就能有效降低建筑工程的成本，提升社會效益及經(jīng)濟效益。
房屋工程各個部分結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計包含這樣幾個方面：屋蓋系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計、結(jié)構(gòu)細部的優(yōu)化設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。上述的優(yōu)化設(shè)計當(dāng)中包含布置、選型、造價分析及受力分析等多方面內(nèi)容，在具體的實施過程當(dāng)中，不光要嚴格遵循一切從實際出發(fā)這一原則，還要有效結(jié)合具體工程的具體情況，根據(jù)房屋建筑綜合經(jīng)濟效益目標(biāo)實行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。滿足相應(yīng)的設(shè)計要求之后，建筑設(shè)計師設(shè)計結(jié)構(gòu)的時候要盡可能的縮小質(zhì)量中心、剛度的差異，規(guī)則布置平面，從而保證水平方向上的荷載不能對建筑物產(chǎn)生太大的扭轉(zhuǎn)作用。為了有效降低應(yīng)力集中現(xiàn)象，要在豎直方向上不使用轉(zhuǎn)換層。所以要求一個建筑師在各個專業(yè)和領(lǐng)域都熟知相關(guān)的規(guī)范，做到優(yōu)化設(shè)計并不是一件容易的事情。
（一）合理選用材料
建筑學(xué)及物理學(xué)原理都要求在建筑結(jié)構(gòu)中體現(xiàn)相應(yīng)的點、線、面的承載力，而力學(xué)承載力載體就是材料。所以建筑設(shè)計師選擇材料的時候一定要非常謹慎。利用各種建筑材料的合理配置，加強建筑構(gòu)件的韌性、強度及延展性，鋼筋混凝土材料恰好滿足了這一要求。大量的實踐證明，采用鋼筋混凝土進行的結(jié)構(gòu)設(shè)計，將梁柱當(dāng)做主要得力承受載體，鋼筋混凝土梁柱可以局部的提升梁柱壓力。所以，進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及實踐當(dāng)中，選擇標(biāo)號比較高的鋼筋混凝土可以減少梁柱構(gòu)建的橫截面積，擴大相應(yīng)的使用空間。梁板的特點就是受彎，選用標(biāo)號比較高的鋼筋混凝土可以節(jié)省鋼筋數(shù)量，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師必須對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中的混凝土及鋼筋投放比例進行科學(xué)的計算，從而保證建筑性能達到最高。隨著自然災(zāi)害的持續(xù)增多，建筑結(jié)構(gòu)必須不斷提高強度，所以相應(yīng)建筑材料的各項性能等都必須提高，在進行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計階段、決策階段及假設(shè)階段一定要對建筑材料的質(zhì)量、品種、價格、對周圍環(huán)境的適應(yīng)性等進行全面考察，從而確保建筑產(chǎn)品安全性及功能性的基礎(chǔ)上，盡量降低造價成本。
（二）合理布置構(gòu)件
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化當(dāng)中的構(gòu)建布置主要指柱子、梁、剪力墻的設(shè)計和布置。目前高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)置上通常都選擇框架力墻結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)體系包含鋼筋混凝土剪力墻和鋼筋混凝土框架，框架梁柱是剛接的，而框架同剪力墻不僅可以是剛接的，也可以是鉸接的。這種結(jié)構(gòu)體系有著很強的承載力，延展性及整體性也很高，還能有效吸收地震能力，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計中可以廣泛采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。
三、結(jié)論
隨著城市化進程的不斷推進，人們的生活水平有了較大的提升，對建筑的要求越來越高。隨著高層建筑的不斷增多，建筑結(jié)構(gòu)成為人們普遍關(guān)注的問題。建筑設(shè)計師要想設(shè)計出具有較強的安全性、經(jīng)濟性、美觀性的建筑作品，就必須準確掌握建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化原則及方法。
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【論文摘要】目前，建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升，呈急劇上揚趨勢。根據(jù)測算，如果不采取有力措施，到2020年中國建筑能耗將是現(xiàn)在3倍以上。因此，建筑節(jié)能已迫在眉睫。而優(yōu)化設(shè)計是建筑節(jié)能的根本途徑，優(yōu)化設(shè)計不僅影響工程建造直接能源消耗，而且影響建成后使用的能耗。
目前，建筑耗能已與工業(yè)耗能、交通耗能并列，成為中國能源消耗的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升，呈急劇上揚趨勢。建筑的能耗（包括建造能耗、生活能耗、采暖空調(diào)等）約占全社會總能耗的28%，其中最主要的是采暖和空調(diào)，占到20%。而這“28%”還僅僅是建筑物在建造和使用過程中消耗的能源比例，如果再加上建材生產(chǎn)過程中耗掉的能源（占全社會總能耗的16.7%），和建筑相關(guān)的能耗將占到社會總能耗的46.7%?，F(xiàn)在中國既有的約430億平方米建筑中，只有4%采取了能源效率措施，單位建筑面積采暖能耗為發(fā)達國家新建建筑的3倍以上。根據(jù)測算，如果不采取有力措施，到2020年中國建筑能耗將是現(xiàn)在3倍以上。因此，建筑節(jié)能已迫在眉睫，要把節(jié)能建筑工作放到貫徹科學(xué)發(fā)展觀、全面建設(shè)小康社會、保證國家能源安全、實施可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度來認識。因此，通過優(yōu)化設(shè)計來有效控制能源消耗，應(yīng)得到廣泛重視。
一、優(yōu)化設(shè)計對建筑節(jié)能的影響
1、設(shè)計方案影響工程建造直接能源消耗
在工程設(shè)計中，其建筑和結(jié)構(gòu)方案的選擇對建筑的直接能耗有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內(nèi)廊式還是外廊式、進深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數(shù)的確定、基礎(chǔ)類型選用、結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)經(jīng)濟分析問題。中國住宅建設(shè)用鋼平均每平方米55公斤，比發(fā)達國家高出10%~25%，水泥用量為221.5公斤，每一立方米混凝土比發(fā)達國家要多消耗80公斤水泥。據(jù)統(tǒng)計，在滿足同樣功能的條件下，技術(shù)經(jīng)濟合理的設(shè)計，可降低工程建造直接能源消耗5%～10%，甚至可達10%～20%，如某無線電廠的多層框架結(jié)構(gòu)廠房(4層)，設(shè)計單位按常規(guī)設(shè)計為獨立基礎(chǔ)，由于多層廠房荷載較大，致使獨立基礎(chǔ)的單體尺寸較大，埋深較深(-3.2m)，事后經(jīng)其他設(shè)計人員分析如采用柱下條基，可節(jié)約大量的砼，并可降低埋深減少土方開挖所消耗的機械能耗；某綜合辦公樓，在優(yōu)化設(shè)計中，因改變原先設(shè)計中的普通鋼筋為帶肋鋼筋，單此一項優(yōu)化設(shè)計，共節(jié)約鋼筋1000T，鋼筋總節(jié)約率達30%左右。
2、設(shè)計方案影響建成后使用的能耗
建筑是牽涉到很多專業(yè)的復(fù)合體,并且完整的建筑節(jié)能工作包括了從最初的規(guī)劃、方案到設(shè)計、施工,以及多年的運營使用,直至最后拆除重建的全生命周期過程。但以往只注重直接建造成本的降低，輕運營階段能耗的使用情況。從住宅使用過程中的資源消耗看，與發(fā)達國家相比，我國住宅使用能耗為相同技術(shù)條件下發(fā)達國家的兩到三倍。2020年，中國的建筑能耗將達到29430億度電，比三峽電站34年的發(fā)電量總和還要多?，F(xiàn)在，我們必須用全壽命周期的節(jié)能理念對建筑進行優(yōu)化設(shè)計，即以較低的壽命周期能耗實現(xiàn)必要的功能，獲得豐厚的壽命周期經(jīng)濟效益。所謂壽命周期能耗是指整個壽命周期過程中發(fā)生的全部能源消耗，包括建設(shè)、使用、維修、殘值及清理等階段所發(fā)生的能源消耗。設(shè)計不僅影響項目建設(shè)的一次性能耗，而且還影響使用階段的能源消耗，如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養(yǎng)、維修等，一次性建造能耗與經(jīng)常性使用能耗有一定的反比關(guān)系，但通過優(yōu)化設(shè)計可努力尋求這兩者的最佳結(jié)合，使項目建設(shè)的全壽命費用最低，全壽命能耗達到最佳經(jīng)濟合理狀態(tài)。建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計的途徑主要是通過圍護結(jié)構(gòu)保溫和氣密性能的提高，以及采暖空調(diào)設(shè)備能效的提高等等，來達到減少空調(diào)和采暖等能源的消耗。在方案設(shè)計當(dāng)中，建筑師需要對建筑的方位、體型、朝向進行優(yōu)化，必需要為充分利用自然風(fēng)、陽光等自然資源創(chuàng)造條件。同時，也必須對建筑材料優(yōu)化；外墻、樓板、分戶墻、屋面、玻璃、窗框的設(shè)計等都需要量化與優(yōu)化；窗墻比須要以節(jié)能和居住舒適度為前提進行優(yōu)化。從方案設(shè)計開始到初步設(shè)計，工程師需要根據(jù)不斷調(diào)整的設(shè)計方案模擬量化建筑的能耗情況、計算空調(diào)和采暖設(shè)備的裝機功率，比對各種影響因素，最后向客戶提供最佳的設(shè)計方案。例如，在空調(diào)與采暖設(shè)備的市場上，各種品牌各種型號使消費者眼花繚亂?？照{(diào)設(shè)備有空氣源熱泵、地源熱泵、風(fēng)機盤管、地板采暖、輻射制冷、采暖系統(tǒng)、戶室中央空調(diào)、變頻機組、水系統(tǒng)、冷媒系統(tǒng)等等。這些空調(diào)系統(tǒng)的初投資和運行費用大不相同，那么通過模擬量化，計算出初投資的費用、每年的耗能量、能源費用，消費者或者項目開發(fā)者就可以很容易地作出正確的決定。例如北京的一些奧運場館中，為減少能耗，設(shè)計者沒有采用普通的新風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)，而是經(jīng)過多次優(yōu)化設(shè)計，尋找最佳節(jié)能方案。為實現(xiàn)自然通風(fēng)和改善室內(nèi)環(huán)境，采用了智能電動窗，很好的解決了新風(fēng)問題；在場館空調(diào)設(shè)計中（包括“水立方”和“鳥巢”）都采用了由美國聯(lián)合技術(shù)開利公司設(shè)計的節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過熱回收技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，節(jié)能率為10%。該系統(tǒng)在冷水機組上加裝了熱回收裝置，在空氣處理機中采用了新型熱管熱回收裝置，可以回收場館排放總熱量的50%，回收的熱能一部分用于加熱游泳池水和生活用水，另一部分用于加熱新風(fēng)。
二、現(xiàn)階段推行優(yōu)化設(shè)計運作困難的成因
1、政府主管部門對建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計監(jiān)控不力
長期以來，主管部門對設(shè)計節(jié)能成果缺乏必要的考核與評價，有的僅靠圖紙會審來發(fā)現(xiàn)一些簡單問題，僅僅是一些新材料或空間布置的一些規(guī)定。缺乏對方案的節(jié)能性方面的系統(tǒng)審查要求。建筑節(jié)能設(shè)計首先是一個系統(tǒng)設(shè)計問題，它絕不是多項節(jié)能技術(shù)或者節(jié)能設(shè)備的簡單累加，它需要定量化。例如，人們在市場上可以買到節(jié)能空調(diào)、節(jié)能玻璃、節(jié)能熱水器、太陽能熱水器、墻體保溫材料等等，但是這些材料與設(shè)備如何使用、使用哪種型號、用量多少、所起到的作用是什么就需要通過量化整合來完成。集思廣益，從多方面影響因素出發(fā)，以最低的投資、最佳的手段完成并達到節(jié)能設(shè)計目標(biāo)。所以建設(shè)主管部門監(jiān)管的同時，應(yīng)增加人員配備和審查力度，對設(shè)計節(jié)能成果進行量化全面審查。
2、業(yè)主要求優(yōu)化設(shè)計的意識不強
目前，業(yè)主往往把控制重心放在施工直接投資環(huán)節(jié)上，而對建成后使用運營成本及節(jié)能優(yōu)化設(shè)計環(huán)節(jié)重視不夠。其原因：一是對設(shè)計對投資影響的重要性認識不夠，只看到搞施工招標(biāo)，投標(biāo)價要低于標(biāo)底價、施工單位要讓利等，殊不知選擇一個優(yōu)秀的設(shè)計單位進行設(shè)計方案的優(yōu)化會帶來更大的節(jié)約；二是對建筑節(jié)能的認識不到位，沒有一個節(jié)能環(huán)保綠色建筑意識。
3、建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計的開展缺乏必要的壓力和動力
由于缺少建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計與企業(yè)和公眾的直接經(jīng)濟利益聯(lián)系，使得節(jié)能工作缺少內(nèi)在經(jīng)濟利益推動力，政府部門建筑節(jié)能管理工作還存在體制不順、監(jiān)管體系不健全，造成執(zhí)法不嚴、監(jiān)督不力，國家政策不配套，缺乏激勵機制和工作力度。對一些國有投資建設(shè)項目，有關(guān)行政審批單位在審核初步方案時，只注重設(shè)計的建設(shè)規(guī)模和投資限額，對方案的經(jīng)濟合理性和節(jié)能性不做深入研究分析；另外，由于現(xiàn)在的設(shè)計收費是按面積或按造價的比例計取，幾乎跟建筑節(jié)能和設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣無關(guān)，導(dǎo)致對設(shè)計方案不認真進行節(jié)能分析，而是追求高標(biāo)準，造成能源浪費。相反，設(shè)計單位即使花費了較多的人力、物力，優(yōu)化了設(shè)計方案，給業(yè)主節(jié)約了投資，也不能得到應(yīng)有的報酬，有時設(shè)計費反而變少了，從而挫傷了優(yōu)化設(shè)計的積極性。
三、搞好優(yōu)化設(shè)計的幾點建議
1、主管部門應(yīng)加強對建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計工作的監(jiān)控
為保證建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計工作的進行，開始可由政府主管部門來強制執(zhí)行，通過對設(shè)計節(jié)能成果進行全面審查后方可實施。政府主管部門不僅需在技術(shù)法規(guī)與標(biāo)準相結(jié)合方面做出努力，而且還需要政府以技術(shù)法規(guī)的形式提出必須嚴格控制的最基本的技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)要求、功能要求，可以導(dǎo)則、指南、技術(shù)標(biāo)準等標(biāo)準類技術(shù)文件予以體現(xiàn)。利用主管部門的職能，總結(jié)推廣標(biāo)準規(guī)范、標(biāo)準設(shè)計、公布合理的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)及考核指標(biāo)，為優(yōu)化設(shè)計的進行提供良好服務(wù)。建筑節(jié)能技術(shù)新規(guī)范逐步從控制單項建筑維護結(jié)構(gòu)(如外墻、外窗和屋頂)的最低保溫隔熱指標(biāo)，轉(zhuǎn)化為控制建筑物的實際能耗。新建建筑必須出具建造耗材經(jīng)濟指標(biāo)、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑熱損失計算結(jié)果，特別是建筑結(jié)構(gòu)熱損失計算結(jié)果。建筑能耗總量（包括供暖、通風(fēng)和熱水供應(yīng)）和建造能耗值只有滿足其對應(yīng)的節(jié)能標(biāo)準才被允許開工及竣工驗收。在竣工時，建筑開發(fā)商必須出具相關(guān)部門的一份“能源消耗證明”，證明清楚地列出了該住宅每年的能耗，及節(jié)能等級。以上措施，必須逐步實施，特別是國有投資項目要先于執(zhí)行。超級秘書網(wǎng)
2、以政策扶持拉動建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計
國家制定節(jié)能政策，并要求以多樣化的經(jīng)濟激勵等扶持舉措，形成推動建筑節(jié)能的市場機制，推進建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計的推廣。對建造節(jié)能建筑產(chǎn)品的要根據(jù)優(yōu)化設(shè)計后節(jié)能程度給予政策和資金支持，減免稅費等優(yōu)惠措施，并可建立評價機制，對因建造節(jié)能建筑而超支部分資金，國家應(yīng)給予無償免息貸款或獎勵機制，使建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計以行政手段為主轉(zhuǎn)向以經(jīng)濟手段為主。
3、開展積極有效的宣傳引導(dǎo)工作
建筑節(jié)能政策要取得理想的實施效果，重在宣傳引導(dǎo)。不但政府職能部門對節(jié)能政策的推行不遺余力，而且有關(guān)企業(yè)也應(yīng)加入到宣傳節(jié)能政策的行列。政府職能部門應(yīng)免費對社會公眾提供節(jié)能政策咨詢、進行節(jié)能知識宣傳和相關(guān)培訓(xùn)，以及進行節(jié)能技術(shù)、產(chǎn)品的展示、講解等方面做大量的工作。力爭實現(xiàn)多方參與節(jié)能政策的宣傳引導(dǎo)，大大提高人們的節(jié)能意識和對節(jié)能知識、技術(shù)的認知、把握能力，從而使節(jié)能政策得到有力的貫徹實施。
【參考文獻】
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計；探討
中圖分類號：TU7文獻標(biāo)識碼：A文章編號：
任何一幢建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案提出之后，從結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)件布置開始就已經(jīng)存在是否優(yōu)化的問題，再加上隨后的每一個設(shè)計程序也都需要結(jié)構(gòu)工程師去進行精心思考、準確計算和合理選用建筑材料等全過程的優(yōu)化設(shè)計，才能最終產(chǎn)生優(yōu)化的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計不應(yīng)僅僅在結(jié)構(gòu)本身，而是應(yīng)包括建筑的各方面，比如，提高建筑空間利用率、增加建筑投入使用后的舒適度和提高建筑的經(jīng)濟效益（性價比）等。為此，科學(xué)地確定建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計幾項基本原則并有效地按照這些基本原則去進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，是非常重要的。
1 特殊情況重點加強，確保結(jié)構(gòu)整體安全原則
結(jié)構(gòu)構(gòu)件在建筑中所處部位不同，其受力狀態(tài)和受力大小不同，結(jié)構(gòu)設(shè)計師在設(shè)計時應(yīng)有不同的計算和處理方案，應(yīng)逐個予以正確地解決，而不能機械地按規(guī)范條文和電算軟件去處理。比如，高層建筑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)構(gòu)件，當(dāng)墻、梁、柱構(gòu)件出現(xiàn)偏心時，應(yīng)對相關(guān)構(gòu)件作出特別加強構(gòu)造措施；而功能復(fù)雜的綜合性建筑，當(dāng)剪力墻上洞口較多時，應(yīng)根據(jù)錯洞情況用暗柱予以特別加強；一字形剪力墻兩端應(yīng)采取較大截面的暗柱作特別加強；框架柱應(yīng)重點加強其延性設(shè)計；對異形柱應(yīng)對其長肢端部作加強處理；靜定結(jié)構(gòu)的構(gòu)件應(yīng)加大其安全儲備；大懸臂梁、板構(gòu)件則應(yīng)增加在豎向地震力和風(fēng)荷作用下強度及穩(wěn)定性設(shè)計；非結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件應(yīng)加強連接構(gòu)造，以增強建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性；受水土侵蝕影響的構(gòu)件應(yīng)充分考慮水土的侵蝕作用對構(gòu)件的影響力大小，以便采取相應(yīng)的抵御措施；不設(shè)后澆帶的超長結(jié)構(gòu)和高低懸殊結(jié)構(gòu)應(yīng)采取特別措施處理，以確保結(jié)構(gòu)的整體安全等等。
2 對不同構(gòu)件采用不同的安全系數(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計原則
無數(shù)結(jié)構(gòu)試驗證明：由于現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的約束作用，可以在很大程度上提高樓蓋梁的承載能力，最高時可提高約1.5倍。而現(xiàn)行國內(nèi)結(jié)構(gòu)計算軟件卻不能準確反映現(xiàn)澆樓板的這種約束作用，因此，按力學(xué)計算結(jié)果進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的話，對現(xiàn)澆樓蓋梁而言，它的安全系數(shù)就偏高了許多。另一方面，從對出現(xiàn)垮塌事故的工程進行事故原因調(diào)查和分析可以得知，由于樓蓋或樓蓋梁的問題而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的工程實例極少，除非是結(jié)構(gòu)計算本身有誤；從許多震害調(diào)查的工程實例中也可得知，在地震力作用下建筑倒塌的主要原因，也大多是由于墻、柱等豎向構(gòu)件首先遭到破壞所致。而結(jié)構(gòu)工程師為確保建筑的整體安全，往往不分構(gòu)件的實際承載能力，對所有構(gòu)件均給予相同的安全系數(shù)，這就是造成結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理的重要原因。
3 關(guān)注實際結(jié)構(gòu)與計算模型不同的原則
一般來講，電腦可按輸入的程序作計算，但它不會做分析，如果結(jié)構(gòu)工程師想依賴電腦將它的計算結(jié)果進行結(jié)構(gòu)分析的話，會給結(jié)構(gòu)留下較多的隱患?，F(xiàn)行應(yīng)用軟件中墻板構(gòu)件是通過假定來實現(xiàn)的，它在某種特定結(jié)構(gòu)布局下是不符合假定條件的，這樣的電算結(jié)果是容易出現(xiàn)問題的。因此，除了整體電算需要人工調(diào)整外，很多手算的局部構(gòu)件也存在同樣的問題，可見實際結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)與計算模型是不一樣的，設(shè)計時務(wù)必要特別予以關(guān)注。
4 降低結(jié)構(gòu)造價原則
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的最終目的，就是要使設(shè)計出來的結(jié)構(gòu)不僅各個構(gòu)件受力均衡，技術(shù)應(yīng)用科學(xué)、合理，而且結(jié)構(gòu)整體安全、可靠，每一個構(gòu)件都能充分發(fā)揮其最大作用，這樣才能使設(shè)計出來的建筑結(jié)構(gòu)最終達到既受力均衡、堅固耐久，經(jīng)濟、合理和安全可靠的目的。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要任務(wù)是在滿足建筑使用功能的前提下，確保建筑投入使用后的安全性和舒適度，使其具有更強的生命力；而結(jié)構(gòu)造價在建筑產(chǎn)品中的比重很大，通過精心思考后的優(yōu)化設(shè)計能給建筑產(chǎn)品帶來可觀的經(jīng)濟效益，這也是辦一切事業(yè)的基本出發(fā)點和落腳點。結(jié)構(gòu)工程師在對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計時，務(wù)必要把降低結(jié)構(gòu)造價當(dāng)作重要的基本原則來予以重視，千萬不可掉以輕心。
5 令不規(guī)則建筑平面布置產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)效應(yīng)的原則
有規(guī)則建筑體型和平面布置的結(jié)構(gòu)，因其受力較簡單，造價相對較低。但由于不同使用功能的需要，建筑的體型和平面布置是多種多樣的，不可能因結(jié)構(gòu)要求規(guī)則而對建筑設(shè)計師的創(chuàng)作提出無理要求，倒是可以在滿足不同使用功能的前提下，通過對結(jié)構(gòu)墻、柱的布局和墻肢長短的調(diào)節(jié)，使不規(guī)則的建筑體型和平面布置產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)的效應(yīng)，同樣可以使建筑結(jié)構(gòu)達到經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和安全使用的預(yù)定目標(biāo)。
當(dāng)然，從理論上講，任何建筑體型都有一種相對比較規(guī)則的結(jié)構(gòu)受力方案，因為當(dāng)建筑體型確定以后，整體建筑的形心和質(zhì)量中心（重心）就也確定了，結(jié)構(gòu)設(shè)計師在設(shè)計時只要使結(jié)構(gòu)的荷載中心和剛度中心盡可能地接近乃至重合，該建筑結(jié)構(gòu)就基本具備了穩(wěn)定和規(guī)則性的條件，而且，樓層平面面積越大，內(nèi)部可分隔的空間越多，就越能做到規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置，建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和安全度就越有保障。從力學(xué)觀點來說，結(jié)構(gòu)的荷載傳遞路徑應(yīng)力求簡單和直接。建筑結(jié)構(gòu)中空間關(guān)系較復(fù)雜的部位，在設(shè)計時常會出現(xiàn)多次轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，猶如轉(zhuǎn)換層，這樣，會導(dǎo)致造價提高，也容易發(fā)生因失穩(wěn)而引起的安全問題。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的傳力途徑有多種多樣，其支撐構(gòu)件也可根據(jù)傳力需要按科學(xué)、合理的方案進行變換，因此，可以說沒有固定不變的結(jié)構(gòu)布置，也沒有一成不變的傳力途徑。而如果設(shè)計師采用最直接、最簡單的傳力途徑，就可以省去許多中間傳遞的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，從而也可減少結(jié)構(gòu)的安全隱患，使結(jié)構(gòu)受力更明確，材料更省，其造價自然也會更低些。
6 盡可能提高建筑投入使用后的舒適度原則
所謂好的建筑，應(yīng)是從建筑、結(jié)構(gòu)、裝飾裝修到給排水、暖通、空調(diào)、燃氣、電氣安裝等各專業(yè)的優(yōu)化設(shè)計組合，是整體優(yōu)化設(shè)計，如果僅僅是某個專業(yè)設(shè)計得好，是不可能被稱作是一個好建筑的，結(jié)構(gòu)設(shè)計也不能例外的；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要能最大程度地滿足建筑平面布置、內(nèi)部空間高度和建筑立面等使用功能和外形觀感的要求，投入使用后，使用戶在工作和生活中感到很舒適，使建筑真正成為人人贊美的好建筑，這才是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的出發(fā)點和落腳點。因此，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計應(yīng)包含結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)選、傳力途徑的科學(xué)性、構(gòu)件布置的合理性、構(gòu)件和材料選用的正確性等內(nèi)容；我們應(yīng)該把盡可能提高建筑投入使用后的舒適度作為建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的一條重要基本原則。
7 建筑結(jié)構(gòu)整體安全度原則
我國早已頒布實施的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）規(guī)定的抗震設(shè)計的標(biāo)準是：“小震不壞，中震可修，大震不倒”，是說整個建筑結(jié)構(gòu)所有構(gòu)件要共同達到的目標(biāo)。如果一個工程有99%的構(gòu)件在大震作用下不會被破壞，而其中有1%的構(gòu)件即使在小震作用下就被破壞，導(dǎo)致整個建筑垮塌，那么，這個工程還能說是結(jié)構(gòu)安全嗎？所以我們認為，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)全面考慮整體建筑的每個構(gòu)件，都具有可靠的承載能力，確保整個結(jié)構(gòu)安全度的可靠性，確保實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的設(shè)計標(biāo)準，達到建筑結(jié)構(gòu)既安全又經(jīng)濟耐久的總目標(biāo)。這就是結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)堅持的建筑結(jié)構(gòu)整體安全度原則。
8 結(jié)束語
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計不應(yīng)僅僅在結(jié)構(gòu)本身，而是應(yīng)包括建筑的各方面，比如，提高建筑空間利用率、增加建筑投入使用后的舒適度和提高建筑的經(jīng)濟效益（性價比）等。為此，科學(xué)地確定建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計幾項基本原則并有效地按照這些基本原則去進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，是非常重要的。
參考文獻：
【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)；建筑設(shè)計；優(yōu)化技術(shù)
當(dāng)今社會對房屋建設(shè)的要求不僅僅是對質(zhì)量的要求，更高層次上是對房屋建筑結(jié)構(gòu)方面的要求。所以作為房屋建筑公司不能夠停留在陳舊的思想觀念中，應(yīng)該緊跟社會發(fā)展的步伐甚至超越社會的發(fā)展，引領(lǐng)房屋建設(shè)的發(fā)展方向。這就要求其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須有滿足人類需求有效的實施優(yōu)化設(shè)計，房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計能夠使房屋具有美觀、經(jīng)濟、實用等方面的特點，并且在建筑過程中可以節(jié)省空間，提高建筑施工的效率。
一、房屋優(yōu)化設(shè)計的主要內(nèi)容
居民住房與商品房在結(jié)構(gòu)和用途上都不同，居民住房更加注重房屋優(yōu)化設(shè)計。房屋優(yōu)化設(shè)計的主要內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)是否實用，布局是否合理，外形是否美觀等等。房屋優(yōu)化設(shè)計的目的是滿足居民的需求，為居民提供滿意的住房，同時也能夠增加開發(fā)商的經(jīng)濟效益。通常情況下來講，具體的房屋優(yōu)化設(shè)計方案主要從整體布局和具體部件兩個角度進行分析，考慮。影響整體布局的主要因素有房屋的尺寸，包括房屋的長度，寬度，高度等等。影響具體部件的主要因素有鋼筋和混凝土的強度等等。對于這兩方面的設(shè)計必須要由專業(yè)的工程技術(shù)人員進行設(shè)計，并進行規(guī)范化的審核和監(jiān)督，這樣才能為房屋優(yōu)化設(shè)計的后續(xù)工作打好堅實的基礎(chǔ)，以達到房屋優(yōu)化設(shè)計的最終目標(biāo)。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化就是指在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的時候，要改革設(shè)計理念，采取科學(xué)、先進的設(shè)計方案篩選方式，選擇出在各方面都能達到最佳效果的設(shè)計方法。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化主要包括建筑物各個部分結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，以及對建筑物整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計。
（一）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模型
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計就是在各種變量中選擇主要參數(shù)，并且構(gòu)建函數(shù)模型，采取科學(xué)、先進的方法計算得出最優(yōu)解。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模型的建立步驟主要包括以下幾點：其一，變量選擇。一般而言，影響設(shè)計方案的重要數(shù)據(jù)，均可以稱之為變量。比如，工程目標(biāo)參數(shù)主要有房屋價格參數(shù)、預(yù)期產(chǎn)生損失參數(shù)；工程控制級約束參數(shù)主要有房屋結(jié)構(gòu)可靠性參數(shù)，等等。如果設(shè)計人員可以有效減小參數(shù)的變化幅度或者減少變量參數(shù)的參考，那么，就可以降低和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、計算、編程相關(guān)工作的難度，這樣設(shè)計人員就能夠快速的找到和設(shè)計目標(biāo)相符的數(shù)據(jù)。其二，函數(shù)確定。在多組函數(shù)中，設(shè)計人員可以根據(jù)房屋橫截面尺寸、鋼筋尺寸等數(shù)據(jù)選擇最相符的那組函數(shù)，對函數(shù)性質(zhì)予以分析，進而實現(xiàn)降低房屋造價的目的。其三，條件衡量。根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)耐用性、穩(wěn)定性的要求，房屋設(shè)計的約束條件主要有房屋尺寸、架構(gòu)剛性、架構(gòu)穩(wěn)定性、架構(gòu)體系規(guī)格、墻體裂隙限度、結(jié)構(gòu)可塑程度等。
（二）結(jié)構(gòu)優(yōu)化計算方案
在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，經(jīng)常涉及很多計算過程，并且在優(yōu)化設(shè)計中，計算過程將會更加復(fù)雜、多變。在進行數(shù)據(jù)演算的時候，一定要將附加約束條件問題轉(zhuǎn)變?yōu)椴桓綆Ъs束條件問題，這樣就可以更快的計算出結(jié)果。通常情況下，計算方法主要包括符合型法、拉氏乘子法等。這些計算方法各有利弊，在實際設(shè)計過程中，一定要結(jié)合房屋建筑的實際情況，選擇恰當(dāng)?shù)挠嬎惴椒ǎ瑢崿F(xiàn)節(jié)約時間、節(jié)省精力的目的，保證優(yōu)化設(shè)計的合理性與科學(xué)性。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的作用
（一）提升建筑的安全性
通過對房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，可以對原有設(shè)計方案中的不足和缺陷進行彌補，從而提升建筑結(jié)構(gòu)的合理性和安全性，在保證建筑整體質(zhì)量的基礎(chǔ)上，節(jié)省建筑材料，提升建筑的穩(wěn)定性和相應(yīng)的受力性能，確保建筑的使用安全。
（二）減低工程造價
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，運用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計后，與原設(shè)計方案相比，建筑工程的成本可以節(jié)約10%―30%左右，成本大大降低。同時，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，還可以充分發(fā)揮原材料的性能，確保建筑結(jié)構(gòu)各個單元之間的緊密聯(lián)系，提升建筑工程的經(jīng)濟性。
（三）結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的方法
之前也提到，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計所追求的最終效果，是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟性、美觀性、實用性以及施工的便利性。在房屋建筑中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，主要體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計以及建筑的分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，主要包括基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)、圍護結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)細部等多個方面，需要從結(jié)構(gòu)受力情況、整體布局、結(jié)構(gòu)造型以及成本造價等方面進行綜合分析。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)需要從房屋建筑的實際情況出發(fā)，以確保優(yōu)化設(shè)計作用的充分發(fā)揮。
四、結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
（一）工程概況
該住宅建筑整體高度30層，地下1層，采用鋼結(jié)構(gòu)框架剪力墻的形式。在結(jié)合實際需求和現(xiàn)場情況進行綜合分析后，采用了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的模式進行改進和創(chuàng)新，以計算機為輔助手段，對每一個施工階段的設(shè)計進行了優(yōu)化，同時針對整個建筑工程實行全局優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化后的方案與優(yōu)化前相比，不僅更加科學(xué)合理，而且節(jié)省了大量的成本，與優(yōu)化前相比，工程造價降低了 26%。
（一）優(yōu)化設(shè)計規(guī)范
在對該房屋建筑進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中，設(shè)計人員嚴格遵循了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，不僅充分了解了結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的相關(guān)條例，而且結(jié)合房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際情況，對結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方案進行了合理應(yīng)用。同時，針對結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中存在的不足，如安全性較差、要求過于寬松等，設(shè)計人員結(jié)合實際情況進行了適當(dāng)?shù)娜∩?，從而切實保證了設(shè)計成果的最優(yōu)化。
（二）前期參與
要想做到結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計，制定出最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方案，設(shè)計人員應(yīng)該積極參與到工程的前期規(guī)劃中去，充分了解工程設(shè)計的實際情況，針對客觀需求，有針對性地對建筑結(jié)構(gòu)形式進行選擇和規(guī)劃，從而形成一個科學(xué)合理、行之有效的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案，為建筑工程的施工提供相應(yīng)的指導(dǎo)和參考。這樣，才能切實保證優(yōu)化設(shè)計的成果，保證建筑工程的質(zhì)量。而如果設(shè)計人員無視工程的前期規(guī)劃，盲目按照自身的經(jīng)驗對其進行優(yōu)化設(shè)計，就會由于對建筑結(jié)構(gòu)體系受力情況的把握不當(dāng)，出現(xiàn)無從下手的局面，影響設(shè)計成本的質(zhì)量。
（四）概念設(shè)計
對于房屋建筑而言，在相同的建設(shè)條件下，采取不同的結(jié)構(gòu)布局方式，就會產(chǎn)生不同的設(shè)計效果。因此，在房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中，應(yīng)該實現(xiàn)細部結(jié)構(gòu)優(yōu)化與概念設(shè)計的有機結(jié)合，這樣才能切實有效地提高結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的效果。這里的概念設(shè)計，主要是指將建筑的設(shè)計概念作為設(shè)計工作的重點，屬于一種貫穿設(shè)計整個過程的設(shè)計方法，主要是針對缺乏相應(yīng)數(shù)值的細節(jié)進行處理，如地震設(shè)防烈度量化等情況，如果單純依靠相應(yīng)的公式，得出的結(jié)果必然會與實際情況存在較大的差異，而采用概念設(shè)計的方法，則可以將數(shù)值作為一種參考依據(jù)，從而對結(jié)構(gòu)設(shè)計中的細節(jié)進行合理把握，提升結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的質(zhì)量。
綜上所述，房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計對房屋建筑來說是非常重要的，不僅能夠降低工程造價，還能滿足人們的需求，提供給居民經(jīng)濟實用，安全美觀的住房，使居民感受到自己所花的錢是非常值得的。房屋建筑商應(yīng)該應(yīng)用合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)公司利潤的最大化，從而提高公司的綜合競爭力。
【參考文獻】
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