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關(guān)鍵詞：優(yōu)化設(shè)計；建筑結(jié)構(gòu)；材料方案
目前在我國的建筑設(shè)計中，對建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計具有重要的意義。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的突出表現(xiàn)和最終目的，是為了降低工程的造價，這是比較狹義上的說法，但是在現(xiàn)實中對建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，主要指的是廣義的說法，在降低工程造價的同時，保證其建筑五的安全性，在利益最大化和質(zhì)量保證中找到一個最優(yōu)的平衡點，這就是目前建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的意義所在。
一、結(jié)構(gòu)方案上的優(yōu)化
在建筑機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化是設(shè)計優(yōu)化的基礎(chǔ)和保證。對建筑設(shè)計者而言，所能采用的建筑結(jié)構(gòu)方案往往不是唯一的，但是不同的結(jié)構(gòu)方案的選擇，其所耗費的過程造價和實際的過程質(zhì)量也是不同的，為了實現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的最終目的，就必須要選擇一個最優(yōu)的結(jié)構(gòu)方案，實現(xiàn)架構(gòu)方案的優(yōu)化。
（一）從整體上處理好各要素之間的關(guān)系
這里所說的整體，就是將結(jié)構(gòu)的總體方案放置于特定的建筑空間中，同時要處理好每個要素之間的關(guān)系，包括結(jié)構(gòu)與構(gòu)件之間的關(guān)系，充分考慮結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在整體上的最佳受理狀態(tài)，從而使結(jié)構(gòu)具備更高的承載力以及良好的剛度和延展性。
優(yōu)化結(jié)構(gòu)的受力與傳力途徑
結(jié)構(gòu)受力的優(yōu)化主要是要考慮簡單的傳力途徑，傳力途徑過于復(fù)雜，就會使結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)多次轉(zhuǎn)換，而這種轉(zhuǎn)換過程必然會增加工程的造價，同時也有可能出現(xiàn)計算上的錯誤從而出現(xiàn)相應(yīng)的安全問題。因此采用簡單的傳力途徑，不僅可以減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件的轉(zhuǎn)換次數(shù)，降低計算錯誤的安全風險，同時也可以提高工程造價的積極性。
（三）保證整個結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)一致性
在結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計上一定要充分考慮整體結(jié)構(gòu)中的每一個構(gòu)件，使其結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以在整體上實現(xiàn)協(xié)調(diào)一致性，發(fā)揮出整體上的最大效應(yīng)，以確保實現(xiàn)建筑規(guī)范所規(guī)定的設(shè)計目標要求，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計上的優(yōu)化。
（四）避免結(jié)構(gòu)上的扭轉(zhuǎn)
結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的原因一般都是由于結(jié)構(gòu)平面布置中抗側(cè)力的剛度中心跟建筑物的質(zhì)量重心或者是外力作用重心相偏離而導(dǎo)致的，這種扭轉(zhuǎn)所消耗的材料量是很大的，同時也會出現(xiàn)相應(yīng)的不安全因素，因此在結(jié)構(gòu)方案中主要加以重視和避免。
二、建筑結(jié)構(gòu)材料上的優(yōu)化
處于對建筑結(jié)構(gòu)中的經(jīng)濟性和安全性的雙重考慮，對結(jié)構(gòu)材料的要求也就比較高，在材料的選擇上需要質(zhì)量好同時經(jīng)濟合理的材料，同時在材料的使用上充分考慮材料的受力特點和力學(xué)性能，應(yīng)盡量做到物盡其用，優(yōu)化合理。例如在鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，出于對鋼筋混凝土材料中的高抗壓性考慮，應(yīng)該采用高標號的混凝土用于以受壓為主的柱子，這樣不但可以增加建筑使用的空間，減少構(gòu)件的截面，同時也能減輕結(jié)構(gòu)自身的重量。對于梁板而言，應(yīng)該采用高強度的鋼筋，因為鋼筋的韌性較好，比較受彎，同時使用高強度的鋼筋也為了減少鋼筋的用量。此外，在鋼筋混凝土材料的使用上要注意鋼筋與混凝土之間的強度匹配，在實現(xiàn)材料最大性能發(fā)揮的同時，實現(xiàn)對材料的合理利用與節(jié)省，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化設(shè)計。在實際的建筑施工建設(shè)中，因為建筑材料的選擇和使用上出現(xiàn)問題而造成資金和材料上的浪費情況的很多。例如在混凝土的現(xiàn)澆板中，經(jīng)常出現(xiàn)混凝土的標號過高的情況，高標號的混凝土在其并不能很好的發(fā)揮其高強度的特性，而且為了配合混凝土的高標準，對于板中的鋼筋量也隨之增加，因此不但造成了鋼筋使用的浪費，也在增加了工程的造價。
三、結(jié)構(gòu)計算上的優(yōu)化
結(jié)構(gòu)計算的優(yōu)化同樣也是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中的重要組成部分，針對結(jié)構(gòu)計算的優(yōu)化方面，要充分考慮下面幾個方面的問題：
（一）不能盲目的依賴計算機
目前在建設(shè)結(jié)構(gòu)的計算一般利用的都是計算機，但是計算機的使用并不是很萬無一失的，由于計算軟件上存在的缺陷而出現(xiàn)的計算錯誤時有發(fā)生，因此設(shè)計計算人員不能盲目的依賴計算機的計算，在使用計算機的同時，要對機構(gòu)設(shè)計計算程度的基本理論研究清楚，同時要明確計算程序的限制條件和應(yīng)用范圍，從而得到正確的計算結(jié)果。
（二）對數(shù)據(jù)的認真核對
在對數(shù)據(jù)認真計算的同時，也要對輸入后的構(gòu)建尺寸、幾何圖形以及相關(guān)數(shù)據(jù)進行認真的核對，達到準確無誤，盡可能的避免輸入錯誤、計算錯誤或者是計算分析結(jié)果上的錯誤而出現(xiàn)的誤差。有些誤差看上去很小，但是在建筑施工后體現(xiàn)出現(xiàn)的實際影響是巨大的，同時也會影響設(shè)計結(jié)果的經(jīng)濟性和安全性。
（三）注意實際結(jié)構(gòu)與計算模型的差異
通過計算機的模擬計算所得出的計算模型是建立在計算理論和設(shè)計程序之上的，而實際中的建筑結(jié)構(gòu)所受到的影響因素是比較多同時難以計算的，這就意味計算模式和實際機構(gòu)之間必然會存在一定程度上的差異，這種差異在結(jié)構(gòu)計算中是必須要考慮在內(nèi)的，否則就會影響計算結(jié)果以及結(jié)構(gòu)設(shè)計的正確性。
四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與其他專業(yè)的協(xié)調(diào)
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要實現(xiàn)設(shè)計的優(yōu)化，有時還要注重跟其他專業(yè)之間的協(xié)調(diào)，筆者在下文中以排水專業(yè)和電氣專業(yè)為例，簡要的談?wù)摻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計與其他專業(yè)之間的協(xié)調(diào)。
（一）結(jié)構(gòu)與給排水專業(yè)的協(xié)調(diào)
首先水泵間應(yīng)盡可能的設(shè)置在建筑的地下室，這是由于給排水專用建筑中的設(shè)備較重，必須要選擇承載量較大的房間；在給排水房間中的預(yù)留孔和預(yù)埋見的尺寸和位置都必須要準確，同時要注重要樓板孔的加強，并且要避免水平的管道管過建筑梁柱；當管道穿過承重墻上必須要做好相應(yīng)的加固措施；同時在建筑設(shè)計中要充分考慮建筑的樓面負荷，避免將過多的管道出現(xiàn)在同一類的房間，從而出現(xiàn)承重超載。
（二）結(jié)構(gòu)與電氣專業(yè)協(xié)調(diào)
在電氣管線的設(shè)置上，如果實現(xiàn)對管線在樓板內(nèi)的暗裝比較困難的，可以采取將垂直管線在預(yù)制時將建筑房梁孔洞預(yù)留，并且要保證房梁的寬度和墻體的厚度盡可能的一致，從而確保穿梁的帶暖氣管線不會外露；在對電梯機房的設(shè)置上，由于該建筑中的預(yù)埋見和空洞較多，從而增大了所需的荷載量，需要對該房間強度進行單獨計算。
綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計是一個比較科學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計過程，因為影響工程造價和建筑質(zhì)量的因素有很多，所以在實際的建筑機構(gòu)設(shè)計中，一定要充分的考慮各方面的因素，在每個細節(jié)上都力求優(yōu)化，才能實現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的最終目的。
參考文獻
[1]史曼柏.住宅建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2009（21）.
【關(guān)鍵詞】建筑外形；裝飾；設(shè)計
建筑是一個城市的名片，它需要投入巨大的人力、物力、財力，且因為建筑保留時間長，所以對城市形象會產(chǎn)生一定的影響，因而建筑的外形設(shè)計裝飾也就起著非常重要的作用。建筑師在設(shè)計時，不僅要考慮建筑功能的合理，還要對建筑的外在裝飾方面深思熟慮。
1 以建筑自身構(gòu)成部分裝飾建筑
建筑的自身構(gòu)成部分從廣義上講主要包括：梁、柱、門窗、屋頂、檐口、陽臺、凹廊、雨棚乃至墻體或墻體飾面材料及分縫處理等等。他們都有各自的功能作用，如果他們同時也比例適當，色彩別致，施工精良，自然也應(yīng)該是賞心悅目的。這無疑是建筑構(gòu)件本身給建筑以美感的裝飾作用。建筑上的任何構(gòu)成部分，經(jīng)過反復(fù)潤色，總是能夠為建筑形象增色生輝的。
1.1 陽臺與凹廊的設(shè)計
陽臺與凹廊更多地出現(xiàn)在居住建筑、部分旅館設(shè)計中。辦公建筑除了較大的公共活動平臺外，一般不需設(shè)置陽臺或凹廊。而學(xué)校建筑主要是寬敞的走廊和室外活動空間，在一定意義上，陽臺與凹廊似乎是居住建筑性格的體現(xiàn)。陽臺與凹廊的設(shè)計可以形成豐富的光影變化，豐富活躍著建筑形象；欄板的虛實變化，平面輪廓的變化以及色彩的變化也會產(chǎn)生不同的裝飾效果，使周圍建筑之間或風格統(tǒng)一或彼此有別。所以陽臺與凹廊的合理設(shè)計會給我們的建筑形象增色不少，還需要我們很好的利用與把握。
1.2 屋頂?shù)脑O(shè)計
屋頂主要說明一下立面可見的坡屋頂。對于坡屋頂來說，結(jié)合結(jié)構(gòu)與構(gòu)造做法的考慮，應(yīng)有穿插交接的多種可能，通過方案比較，認真推敲，可以找出在形象上最能令人滿意的組合方式。比如兩坡頂與四坡頂，兩坡頂或四坡頂與尖塔頂?shù)鹊鹊母鞣N組合方式，適當搭配有功能利用價值的老虎窗，都可使屋頂部分的形象更具藝術(shù)性，對整個建筑的裝飾作用也更強有力。這就需要我們反復(fù)斟酌找到最理想的組合運用到我們的建筑設(shè)計中。
1.3 檐口的設(shè)計
檐口主要出現(xiàn)在低、多層建筑中，無論采用平屋頂、坡屋頂或其他形式的屋頂在檐口上都大有文章可做。如賴特住宅的坡屋頂（圖1）都有挑出極大的檐口，對時下流行的別墅設(shè)計有著頗為實用的參考價值。現(xiàn)代建筑第一大師中影響最大的兩人之一密斯凡德羅為柏林設(shè)計的新國家美術(shù)館（圖2），屋頂?shù)倪吘壟c鋼柱雖然處于同一條線上，但由于鋼柱與屋頂轉(zhuǎn)角處的距離約為屋頂邊長的2/7，因此屋頂給人的觀感是飄逸的大挑檐。相對于美術(shù)館簡潔的平面布局和立面形象來說，形成檐口的屋頂邊梁加勁板不僅為建筑外觀增添了許多細部，而且成為絕好的飾物。所以建筑師應(yīng)該特別重視檐口的裝飾作用，會帶來意想不到的整體效果。
1.4 門窗等其他部分的設(shè)計
在整個建筑設(shè)計中，門窗的設(shè)計也占相當大的比例，可以考慮窗洞大小比例、各種形狀，還有現(xiàn)在建筑中運用很多的凸窗與空調(diào)位的結(jié)合在很大程度上豐富了建筑立面。還有建筑本身的材質(zhì)，墻體的飾面材料在某種程度上對建筑形象起主導(dǎo)作用，但是同時也無形中增加了造價，實現(xiàn)的過程中業(yè)主起決定性作用。再者建筑本身的結(jié)構(gòu)形式的裝飾性也會使建筑立面顯得更加生動活躍。這就需要建筑師們權(quán)衡考慮了。
2 裝飾構(gòu)件的作用
隨著建筑水平、科技的發(fā)展，建筑構(gòu)件的作用從曾經(jīng)的不可替代轉(zhuǎn)變成了只起到一個裝飾的作用的裝飾構(gòu)件。比如，曾經(jīng)仿照西方古典建筑模式制作的牛腿，或者用鋼筋水泥澆筑的櫞條，這些在建筑方面能起到一定的美化作用，也能為建筑增加一些細節(jié)，但大多已失去了支撐挑檐的作用，退而求之。所以用什么方式來處理這些問題，既在美化建筑的同時，也不產(chǎn)生浪費？我想，每個建筑設(shè)計師都應(yīng)該試著換種思維模式，好好考慮一下這個問題。
依本人膚淺的專業(yè)知識來說，試想能夠以建筑本身的結(jié)構(gòu)部分來實現(xiàn)建筑的美化，通過完善細處、比例大小、外觀形狀、材質(zhì)選擇等來使得建筑看起來簡潔大方，而不是靠那些裝飾材料把建筑外觀做得芬繁復(fù)雜。但在實際的操作當中，建筑師往往扮演的是一個操作者的角色，建筑的外觀一般都是由業(yè)主或其他決策都來站定，而他們基本上都是些非專業(yè)人氏。所以，建筑師想要自己的設(shè)計真正體現(xiàn)自己的風格，同時讓建筑真正起到美化城市的作用，就應(yīng)該在決策方面盡量爭取專業(yè)的主動權(quán)。
3 裝飾材料與外形設(shè)計的結(jié)合
3.1 裝飾材料的選擇與細部設(shè)計相結(jié)合
所有的材料都具有內(nèi)在與外在的特性如形態(tài)、紋理、色彩、力學(xué)和化學(xué)特性等等。無論價格低廉的混凝土青磚，還是昂貴的天然大理石，每種材料都具有自身的藝術(shù)語言。裝飾材料在建筑上的藝術(shù)表現(xiàn)價值并不在與材料本身的價格。這就要求建筑師在外形設(shè)計時對各種材料的性能等相關(guān)信息由充分的了解，恰如其分的運用材料，表現(xiàn)出材料的內(nèi)在潛力。在外形設(shè)計上充分發(fā)揮建筑師的想象力和創(chuàng)造力，在建筑的細部處理上花時間細細推敲。避免盲目最求奢華采用高價的材料，最后卻低價材料的效果。只有精心的外形設(shè)計才能最大限度的發(fā)揮材料的價值，表達出材料的藝術(shù)語言。優(yōu)秀建筑作品需要的恰當?shù)难b飾材料和精心的設(shè)計來實現(xiàn)。
3.2 裝飾材料與環(huán)境的融合
建筑的環(huán)境包括自然環(huán)境與人文環(huán)境，這就要就建筑師應(yīng)對所要設(shè)計對象作深入細致的調(diào)查研究。對項目所處的周圍的建筑風格、自然景觀環(huán)境、氣候環(huán)境、色彩和材質(zhì)環(huán)境、歷史文化環(huán)境等方面進行調(diào)查分析。在建筑裝飾的材料選擇和設(shè)計上注意與這些環(huán)境因素相融合。如：以巴洛克建筑風格為主薩爾茨堡，傳統(tǒng)的鐵藝裝飾工藝是這座城市的特色，這里的麥當勞招牌也是世界上獨一無二的鐵藝裝飾。整個城區(qū)新老建筑都保持了統(tǒng)一的建筑風格和裝飾工藝；在氣候陰冷潮濕的阿姆斯特丹，建筑以橙紅、咖啡、鵝黃等溫暖厚重的色彩裝飾。所以當?shù)氐臍夂蚴怯绊懡ㄖb飾材料的色彩的重要因素之一。
3.3 新材料的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用
現(xiàn)在隨著經(jīng)濟的發(fā)展人們對建筑的功能性和藝術(shù)性提出了更高的要求，低碳環(huán)保建筑成為未來建筑的設(shè)計趨勢。通過創(chuàng)新材料與建筑設(shè)計在美學(xué)與環(huán)境意義上的結(jié)合，不僅在藝術(shù)表現(xiàn)上更加靈活豐富，而且將在改善我們的生存環(huán)境節(jié)約能源發(fā)揮重要的作用。具有重大的社會意義和經(jīng)濟意義。在建筑裝飾與外形細部設(shè)計上我們要勇于發(fā)現(xiàn)，大膽應(yīng)用，做到科學(xué)性與藝術(shù)性的完美結(jié)合。
4 優(yōu)化外形的裝飾措施
4.1 設(shè)計過程協(xié)調(diào)
怎么樣減少優(yōu)化設(shè)計從出圖到確定過程中的反復(fù)修改，對于縮短優(yōu)化設(shè)計時間來說非常重要。因此，設(shè)計協(xié)調(diào)在優(yōu)化設(shè)計過程中至關(guān)重要。協(xié)調(diào)工作可以分內(nèi)部協(xié)調(diào)與外部協(xié)調(diào)。
4.1.1 內(nèi)部協(xié)調(diào)：
（1）項目材料員應(yīng)該依據(jù)合同的要求對材料送樣報審，材料報審?fù)ㄟ^后，再提供給設(shè)計者進行優(yōu)化。業(yè)主按照自己的需求，審批過的材料數(shù)據(jù)要在優(yōu)化設(shè)計節(jié)點大樣里標注清楚，對優(yōu)化設(shè)計的精確度要求非常
高，所以優(yōu)化設(shè)計的工作量很大。（2）在完成優(yōu)化設(shè)計圖紙后，就是加工訂貨階段。加工環(huán)節(jié)是裝飾工程中再次創(chuàng)作的重要手段，在優(yōu)化設(shè)計過程中易被忽視。廠家要積極配合完善二次優(yōu)化施工圖紙，依圖而制，使產(chǎn)品能滿足施工現(xiàn)場的安裝要求。但是，因為各種原因，目前國內(nèi)的生產(chǎn)廠家設(shè)計能力還相對較低，就只能依據(jù)設(shè)計圖紙進行簡單的復(fù)制，屬于水平低，技術(shù)含量低的加工制造。但是國外廠家因技術(shù)、水平先進，承擔了具有一定難度的技術(shù)制作，并能對一些特殊的設(shè)計進行研發(fā)、加工、安裝，且能繪制出滿足優(yōu)化設(shè)計要求的圖紙。
4.1.2 外部協(xié)調(diào)：
建筑的外形設(shè)計一般工期短、復(fù)雜、難度大，各種施工圖紙往往會有一些不完善的細節(jié)，像機電安裝專業(yè)，就存在著多個專業(yè)交叉施工的情況。裝飾優(yōu)化設(shè)計要與機電安裝專業(yè)相結(jié)合一起協(xié)調(diào)末端定位、收口大樣及安裝方式等工作，并且也要和各專業(yè)設(shè)計單位提出與之相配合的定位要求。
優(yōu)化設(shè)計的重要依據(jù)包括主體設(shè)計單位提供的施工圖紙，以及在優(yōu)化設(shè)計過程中的設(shè)計協(xié)調(diào)會議記錄等。作為工作人員，要積極參與各類相關(guān)專業(yè)設(shè)計的設(shè)計協(xié)調(diào)會，在會議現(xiàn)場就把遇到的問題解決。而協(xié)調(diào)會議的記錄應(yīng)該作為重要的出圖依據(jù)在之后的優(yōu)化設(shè)計圖紙中反映出來，才能確保優(yōu)化設(shè)計的出圖、確認效率更高，用最短的時間完成優(yōu)化設(shè)計。為保證設(shè)計創(chuàng)意與技術(shù)實施性，優(yōu)化設(shè)計將結(jié)合各專業(yè)提出的合理化建議并借鑒各方工程經(jīng)驗，在材料、構(gòu)造、裝飾等方面完善。
4.2 技術(shù)支持
要想在有限的時間里使圖紙盡量的完善并具有一定的操作性，對于施工技術(shù)工作人員來說，就要有重點、有針對的對優(yōu)化設(shè)計做好技術(shù)性的保障。在優(yōu)化設(shè)計中，盡量避免各專業(yè)的相互兼容，在保證技術(shù)要求的前提下，從裝飾效果出發(fā)，合理安排各專業(yè)的末端定位、界面要求及形式等，保證各專業(yè)有整體性都融合在裝飾界面。
5 結(jié)語
綜上所述，建筑外形在設(shè)計中可以利用的元素非常廣，作為設(shè)計者要盡量處理好各元素間的關(guān)系，這樣才能使我們的建筑更美觀，使城市更具魅力。同時，市場競爭也就是智慧的競爭，優(yōu)化設(shè)計水平越高，那么在優(yōu)化設(shè)計市場中所占的分額就會越大，獲得的效益也將更多，所以，我們應(yīng)該注重設(shè)計水平的高低。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計建筑工程優(yōu)化設(shè)重要性
建筑設(shè)計，通常是指“建筑學(xué)”范圍內(nèi)的工作。它所要解決的問題，包括建筑物內(nèi)部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑物與周圍環(huán)境、與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合，內(nèi)部和外表的藝術(shù)效果，各個細部的構(gòu)造方式，建筑與結(jié)構(gòu)、建筑與各種設(shè)備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料、更少的勞動力、更少的投資、更少的時間來實現(xiàn)上述各種要求。其最終目的是使建筑物做到適用、經(jīng)濟、堅固、美觀。 因此我們建筑師除了精通建筑學(xué)專業(yè)，做好本專業(yè)工作之外，還要善于綜合各種有關(guān)專業(yè)提出的要求，正確地解決設(shè)計與各技術(shù)工種之間的相互關(guān)系，發(fā)揮其建筑專業(yè)的作用。
1．建筑設(shè)計在工程建設(shè)中的地位和作用
1.1 建筑設(shè)計的前期――建筑方案設(shè)計直接影響投資。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。在項目做出投資決策后，其關(guān)鍵就在于設(shè)計。有研究分析，設(shè)計費一般只相當于建設(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70%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10%左右，甚至可達20%左右。
1.2 建筑設(shè)計的技術(shù)設(shè)計――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)計責任多數(shù)占40%以上，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、停工等現(xiàn)象，有的甚至造成質(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。這值得我們在今后的設(shè)計中深思。
1.3 建筑設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計――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。 其實對于同一個建筑方案，結(jié)構(gòu)方案往往不是唯一的，不同的結(jié)構(gòu)方案會使工程造價和工程質(zhì)量產(chǎn)生很大的差異。通過優(yōu)化設(shè)計來降低工程造價是控制工程投資的一個有效途徑。所以通過精心設(shè)計所帶來的經(jīng)濟效益也是十分可觀的。
2．建筑設(shè)計存在的問題
2.1主管部門監(jiān)控力不夠
長期以來，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)問題才來追究責任，而方案的經(jīng)濟性則問及更少。逐漸形成了一種設(shè)計只對業(yè)主負責，設(shè)計質(zhì)量由設(shè)計單位自行把關(guān)的觀念。
2.2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，投標價要低于標底價、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，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)化的角度提出要求或質(zhì)疑；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。
2.3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，而是追求高標準，或為保險起見，隨意加大安全系數(shù)，造成投資浪費。
2.4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。
3．應(yīng)著手抓好的幾個問題
3.1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。主管部門不僅要審查設(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，還要對方案的經(jīng)濟性及功能的合理性方面的進行審查，所以建設(shè)主管部門在審查時，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；其次，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、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)推廣標準規(guī)范、標準設(shè)計、公布合理的技術(shù)經(jīng)濟指標及考核指標，為優(yōu)化設(shè)計的進行提供良好服務(wù)。
3.2加快設(shè)計監(jiān)理工作的推廣
優(yōu)化設(shè)計工作的推行，僅靠主管部門監(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)計單位自控的單一局面。因此，主管部門應(yīng)在搞好監(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)理工作的責職、收費標準等；另一方面通過行政手段來保證設(shè)計監(jiān)理的力度，為設(shè)計監(jiān)理的社會化提供條件。
3.3注意優(yōu)化設(shè)計工作的綜合性
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計；優(yōu)化；應(yīng)用
中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的理念應(yīng)注重實際為主，根據(jù)工程項目建設(shè)的實際情況，進行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計要以計劃成本控制為中心，其內(nèi)容就是對建筑方案、建筑結(jié)構(gòu)含樓蓋結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及圍護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等環(huán)節(jié)，建立起一種關(guān)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的模型，通過對各種不同的影響變量參數(shù)中的若干關(guān)鍵參數(shù)的科學(xué)的計算，確立最終的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方案。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的意義
1、節(jié)省工程造價。建筑工程造價中建筑結(jié)構(gòu)的成本大約占到總造價的50%，對建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計可以在很大程度上降低工程總造價，節(jié)約工程造價成本。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計能有效的節(jié)省房屋建筑的投資成本，具有巨大的經(jīng)濟價值。
2、提高工程質(zhì)量。目前設(shè)計單位的水平整體都在不斷提升，但是首先很多工程師成本控制意識低，忽略對建筑工程的成本造價控制，只追求高的安全系數(shù)，從而造成設(shè)計過于保守；其次，沒有相應(yīng)的責任制，設(shè)計人員缺乏責任心，對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計概念不清楚，一味的使用計算機而不是大腦來進行計算，常常導(dǎo)致計算不合理或者與工程實際不吻合等等錯誤，使之結(jié)構(gòu)設(shè)計存在安全隱患或者較大的浪費；另外，設(shè)計人員與建設(shè)單位的溝通不到位，沒有完全理解建設(shè)單位的建造用途及建筑功能，進而造成建筑產(chǎn)品不能滿足建設(shè)單位的需要。據(jù)統(tǒng)計，因為在設(shè)計過程中，設(shè)計質(zhì)量差，造成功能布置不合理，相關(guān)專業(yè)工程師沒有相互溝通，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)在施工過程中進行修改及返工現(xiàn)象，導(dǎo)致施工工期不能控制。同時因為工程質(zhì)量差，工程存在安全隱患等問題，造成投資的巨大浪費。通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化可以有效的提高工程設(shè)計質(zhì)量，降低安全隱患，減少投資浪費。
3、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的社會意義。國家的宏觀調(diào)控力度在不斷的加大，原材料的價格在不斷的上漲，從而在建設(shè)的前期挖掘潛力，節(jié)約建筑造成成本、科學(xué)的優(yōu)化設(shè)計，有利于節(jié)約建筑的原材料、保護環(huán)境，符合國家“低碳、節(jié)能、環(huán)保”的理念，利國利民。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用
通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)來逐步改善房屋建筑的使用性能，進而提高經(jīng)濟性，大力降低工程成本造價。在某個建設(shè)工程項目中，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)主要應(yīng)用于項目的整體設(shè)計、前期設(shè)計以及抗震設(shè)計等各個分部階段環(huán)節(jié)，應(yīng)用廣泛，其發(fā)揮的效能也十分明顯。
1、樹立精品意識。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程是結(jié)構(gòu)工程師打造設(shè)計精品的過程，預(yù)算專業(yè)提前到設(shè)計方案階段，為結(jié)構(gòu)工程師提供必要的經(jīng)濟分析數(shù)據(jù)，通過結(jié)構(gòu)工程師與造價工程師對設(shè)計質(zhì)量、品質(zhì)的經(jīng)濟指標的全程控制，實現(xiàn)設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量與經(jīng)濟的統(tǒng)一。
2、優(yōu)化設(shè)計中正確理解應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。追求適用、安全、經(jīng)濟、美觀以及便于施工是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的目的。因此，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計不但要求結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師有豐富的設(shè)計經(jīng)驗，也同時要對建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范的條文的概念、定義、前提條件及適用范圍有較為詳細的了解，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)上，能夠把自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案科學(xué)的融入到整個項目工程中。對于一些大面廣的工程中，某些條文規(guī)定不可避免的偏于保守，同時，也有些條文對一些特殊、復(fù)雜工程的設(shè)計工程條文安全性不足。因此，建筑結(jié)構(gòu)工程師在優(yōu)化設(shè)計中，應(yīng)該充分利用扎實專業(yè)知識與豐富的設(shè)計經(jīng)驗，對上述問題做出科學(xué)與正確的判斷，從而能夠把握設(shè)計，使設(shè)計成果逐步優(yōu)化，不斷創(chuàng)新。
3、結(jié)構(gòu)工程師要積極參與工程前期規(guī)劃及方案。建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動參與前期工程規(guī)劃及建筑方案，是實施結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的重點內(nèi)容。因為，在在實際施工中，建筑結(jié)構(gòu)工程建筑師難以把握對結(jié)構(gòu)體系的受力的正確分析，相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動地參與前期方案設(shè)計，幫助建筑師構(gòu)思與逐步創(chuàng)新，使得建筑師的建筑理念得以完美的體現(xiàn)。
4、合理的結(jié)構(gòu)方案。要用整體的概念在待定的建筑設(shè)計中來完成結(jié)構(gòu)整體方案的構(gòu)思，處理好構(gòu)件與構(gòu)件，構(gòu)件與整體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，充分利用和發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的最佳受力狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)具有足夠的承載力、剛度及良好的延性，盡可能使結(jié)構(gòu)受力與傳力簡單、直接、明確，使之整體結(jié)構(gòu)安全可靠協(xié)調(diào)一致，使建筑的型心與重心重合，避免及減小外力作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，結(jié)構(gòu)平面規(guī)則對稱與豎向剛度的均勻一致，才能達到結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全經(jīng)濟。
5、建筑結(jié)構(gòu)各部門相互協(xié)調(diào)與合作。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個復(fù)雜性的系統(tǒng)工程，涉及到的專業(yè)也很廣，各個專業(yè)必須相互協(xié)調(diào)與配合。依據(jù)建筑學(xué)發(fā)展角度出發(fā)，現(xiàn)代建筑是綜合性產(chǎn)品，包括建筑、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備等要素。因此，建筑工程在工程實施中，應(yīng)該大力加強分工與合作，將各個構(gòu)成要素進行充分有機結(jié)合，為打造出完美的作品夯實基礎(chǔ)。在建筑工程項目設(shè)計中，最重要的環(huán)節(jié)是建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計，只有將這兩個環(huán)節(jié)充分結(jié)合，建筑工程實用、經(jīng)濟、美觀大方效果才能充分體現(xiàn)，同時，建造結(jié)構(gòu)受力更趨向合理性，大大降低了成本，簡化了施工。但在建筑設(shè)計中，一些許建筑設(shè)計人員不遵循建筑的基本力學(xué)規(guī)律，過于注重設(shè)計方案創(chuàng)作的新奇性，導(dǎo)致這建筑結(jié)構(gòu)難于處理，因此，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化必須通過強化各個專業(yè)的合作與協(xié)調(diào)，才能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)合理，成本降低。
6、建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計。概念設(shè)計就是利用設(shè)計概念并以其為主線貫穿全部設(shè)計過程的設(shè)計方法，整個設(shè)計中包含著設(shè)計者的感性和理性思維。概念設(shè)計通過使建筑結(jié)構(gòu)在遭遇到水平地震力作用下不會破壞，或者將對結(jié)構(gòu)的破壞影響降到最低。因此對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計就要采取措施減小地震帶來的影響，減小地震產(chǎn)生影響的重要手段是需要結(jié)構(gòu)剛度均勻和對稱，結(jié)構(gòu)主體有足夠的延性，能夠有效地防止結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生脆性破壞。同時多道設(shè)防思想又能使次要的構(gòu)件在地震情況下先被破壞，從而使一部分地震能量得到消耗，在抗震設(shè)防中進行多道防線設(shè)計，能有效的抵抗地震力作用。
7、提高材料的利用率。結(jié)構(gòu)的效能設(shè)計主要考慮充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能，有效的減少結(jié)構(gòu)材料的消耗，達到“少費多用”的目的。各種高強材料（高強度鋼筋、高強度混凝土等等）和各種輕型材料（如輕骨料混凝土、輕型隔墻、輕型墻板）的合理利用可以有效的減輕建筑結(jié)構(gòu)的自重，減小水平地震力的作用，減小基礎(chǔ)頂部荷載等等8、充分考慮地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計。地基基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分之一，其造價根據(jù)工程所建地地基土的不同，基礎(chǔ)形式不同，其基礎(chǔ)造價也不同，但其造價占工程總造價的比例也不同，其比例占總造價的20~25%不等。地基基礎(chǔ)屬于隱蔽工程，建筑物的高度與安全性等受地基基礎(chǔ)影響很大。建筑結(jié)構(gòu)中的地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須選擇合適的方案，要依據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件上部結(jié)構(gòu)形式、高度、層數(shù)、基礎(chǔ)頂部荷載，綜合進行基礎(chǔ)選型及埋深等設(shè)計，最大程度的節(jié)省造價。
結(jié)束語
要科學(xué)合理的對建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，使其在建筑業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮更好的作用，降低建筑成本。通過概念設(shè)計、正確的計算及合理的構(gòu)造措施來保證，設(shè)計要在實踐過程中不斷的研究、探索和創(chuàng)新，使其經(jīng)濟性和適用性的目標得以實現(xiàn)。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：設(shè)計方案優(yōu)化設(shè)計問題分析解決
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
建筑設(shè)計方案不僅影響著使用功能，還直接影響投資；設(shè)計質(zhì)量間接影響投資；設(shè)計方案影響經(jīng)常性費用。這樣一來，建筑優(yōu)化設(shè)計越來越引起人們的重視。建筑設(shè)計在工程建設(shè)中的地位和作用，建筑設(shè)計存在的問題，以及應(yīng)如何解決問題呢?筆者在這里作適當?shù)姆治觥?/p>
一、建筑優(yōu)化設(shè)計在工程建設(shè)中的地位和作用
1、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％一10％，甚至可達10％――20％。
2、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。
3、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，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
1、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，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)了大的扎術(shù)問題才來追究責任，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，加之由于設(shè)計工作的特殊性，不同的項目有各自的特點，所以針對不同項目優(yōu)化設(shè)計的成果缺乏明確的定性考核指標。
2、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，投標價要低于標底價、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，但此時方案不細，概算粗略，很難宋綜合評定；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，從而也影響了憂比設(shè)計的開展。
3、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，缺乏公于競爭，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)計收贊是按面積或按造價的比例計取，幾乎跟投資的：仃約和設(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，而是追求高標準，或為保險起見，隨意加大安全系數(shù)，造成投資浪費。
4、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)比不能優(yōu)價；三是法律法規(guī)機制薄弱。
三、應(yīng)著手解決的幾個問題
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宋強制執(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
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―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)盡快痙立設(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)理工作的責職、收費標準等；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。
3、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)采用招標投標，雖然早在1984年，當時國家計委和城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護部就印發(fā)(工程設(shè)計招標投標暫行辦法)，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
4、注意優(yōu)化設(shè)計‘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．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。
5、完善相應(yīng)的法律法規(guī)
優(yōu)化設(shè)計的推廣還應(yīng)有一定的法律法規(guī)作為保證，目前已有(合同法)、《建筑法》、(招投標法)、(建筑工程質(zhì)量管理條例)等在規(guī)范項目建設(shè)工作，但這些都是從項目建設(shè)的總體出發(fā)，對設(shè)計方面的規(guī)范不夠具體，因此為更好地監(jiān)督管理設(shè)計工作，還應(yīng)建立和完善相應(yīng)法律法規(guī)，如設(shè)計監(jiān)理、沒計招投標、設(shè)計市場及價格管理等。
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計；方法；應(yīng)用
中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A
建筑是關(guān)乎民生、經(jīng)濟、社會發(fā)展的主要建筑形式，且大量存在，因此對于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)做到安全、適用、經(jīng)濟、美觀，并且符合當前的施工技術(shù)水平。也可以說，建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量是保證建筑使用功能的基礎(chǔ)，是保障建筑材料、能源和經(jīng)濟等資源有效發(fā)揮作用的途徑。因此，對于建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計顯得尤為重要。
一、分析為什么要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化
（一）節(jié)省工程造價
建筑工程造價中建筑結(jié)構(gòu)的成本大約占到總造價的50%，對建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計可以在很大程度上降低工程總造價，節(jié)約工程造價成本。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計能有效的節(jié)省房屋建筑的投資成本，具有巨大的經(jīng)濟價值。
（二）提高工程質(zhì)量
目前設(shè)計單位的水平整體都在不斷提升，但是首先很多工程師成本控制意識低，忽略對建筑工程的成本造價控制，只追求高的安全系數(shù)，從而造成設(shè)計過于保守；其次，沒有相應(yīng)的責任制，設(shè)計人員缺乏責任心，對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計概念不清楚，一味的使用計算機而不是大腦來進行計算，常常導(dǎo)致計算不合理或者與工程實際不吻合等等錯誤，使之結(jié)構(gòu)設(shè)計存在安全隱患或者較大的浪費；另外，設(shè)計人員與建設(shè)單位的溝通不到位，沒有完全理解建設(shè)單位的建造用途及建筑功能，進而造成建筑產(chǎn)品不能滿足建設(shè)單位的需要。
據(jù)統(tǒng)計因為在設(shè)計過程中，設(shè)計質(zhì)量差，造成功能布置不合理，相關(guān)專業(yè)工程師沒有相互溝通，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)在施工過程中進行修改及返工現(xiàn)象，導(dǎo)致施工工期不能控制。同時因為工程質(zhì)量差，工程存在安全隱患等問題，造成投資的卜大浪費。通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化可以有效的提高工程設(shè)計質(zhì)量，降低安全隱患，減少投資浪費。
二、探究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是要通過對擬建項目進行模型的優(yōu)化、計算方法的優(yōu)化，并在計算和模擬的基礎(chǔ)上制定有效的結(jié)構(gòu)方案，再進行驗證。
（一）結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的建立
在進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中，首要的問題是要根據(jù)實際的結(jié)構(gòu)特性設(shè)定成為相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)，主要的有目標控制參數(shù)和約束控制參數(shù)。對于那些變化范圍比較小的，且在結(jié)構(gòu)的局部加強就能滿足要求的部分參數(shù)，將其確定為預(yù)設(shè)參數(shù)，從而減少計算的工作量;對于目標函數(shù)，是要找到一組可以滿足預(yù)定條件的鋼筋截面積和截面的幾何尺寸，目標是要讓總造價最小。對于約束控制函數(shù)，包括前度和穩(wěn)定約束、截面尺寸約束、結(jié)構(gòu)整體約束、構(gòu)建單元約束、正常使用狀態(tài)的上下限約束條件等。參數(shù)的設(shè)計必須要與實際情況和規(guī)范相符。
（二）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的計算方法
在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計計算方案的確定上，考慮到建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性帶來的變量多、約束條件多等情況，因此在計算過程中，一般的做法是先將有約束的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為無約束條件再進行求解，可選用的計算方有拉式乘子法、復(fù)合形法等。結(jié)構(gòu)選型、尺寸和參數(shù)設(shè)計完成后，在計算方案的基礎(chǔ)上設(shè)計優(yōu)化程序。并在得到計算結(jié)果后，對結(jié)構(gòu)進行綜合分析，最后確定最合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用
通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)來逐步改善房屋建筑的使用性能，進而提高經(jīng)濟性，大力降低工程成本造價。在建設(shè)工程項目中，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)主要應(yīng)用于項目的整體設(shè)計、前期設(shè)計以及抗震設(shè)計等各個分部階段環(huán)節(jié)，應(yīng)用廣泛，其發(fā)揮的效能也十分明顯。
（一）樹立精品意識
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程是結(jié)構(gòu)工程師打造設(shè)計精品的過程，預(yù)算專業(yè)提前到設(shè)計方案階段，為結(jié)構(gòu)工程師提供必要的經(jīng)濟分析數(shù)據(jù)，通過結(jié)構(gòu)工程師與造價工程師對設(shè)計質(zhì)量、品質(zhì)的經(jīng)濟指標的全程控制，實現(xiàn)設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量與經(jīng)濟的統(tǒng)一。
（二）優(yōu)化設(shè)計中正確理解應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范
追求適用、安全、經(jīng)濟、美觀以及便于施工是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的目的。因此，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計不但要求結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師有豐富的設(shè)計經(jīng)驗，也同時要對建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范的條文的概念、定義、前提條件及適用范圍有較為詳細的了解，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)上，能夠把自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案科學(xué)的融入到整個項目工程中。對于一些大面廣的工程中，某些條文規(guī)定不可避免的偏于保守，同時，也有些條文對一些特殊、復(fù)雜工程的設(shè)計工程條文安全性不足。因此，建筑結(jié)構(gòu)工程師在優(yōu)化設(shè)計中，應(yīng)該充分利用扎實專業(yè)知識與豐富的設(shè)計經(jīng)驗，對上述問題做出科學(xué)與正確的判斷，從而能夠把握設(shè)計，使設(shè)計成果逐步優(yōu)化，不斷創(chuàng)新。
（三）結(jié)構(gòu)工程師要積極參與工程前期規(guī)劃及方案
建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動參與前期工程規(guī)劃及建筑方案，是實施結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的重點內(nèi)容。因為，在在實際施工中，建筑結(jié)構(gòu)工程建筑師難以把握對結(jié)構(gòu)體系的受力的正確分析，相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動地參與前期方案設(shè)計，幫助建筑師構(gòu)思與逐步創(chuàng)新，使得建筑師的建筑理念得以完美的體現(xiàn)。
（四）合理的結(jié)構(gòu)方案
要用整體的概念在待定的建筑設(shè)計中來完成結(jié)構(gòu)整體方案的構(gòu)思，處理好構(gòu)件與構(gòu)件，構(gòu)件與整體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，充分利用和發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的最佳受力狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)具有足夠的承載力、剛度及良好的延性，盡可能使結(jié)構(gòu)受力與傳力簡單、直接、明確，使之整體結(jié)構(gòu)安全可靠協(xié)調(diào)一致，使建筑的型心與重心重合，避免及減小外力作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，結(jié)構(gòu)平面規(guī)則對稱與豎向剛度的均勻一致，可能達到結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全經(jīng)濟。
（五）建筑結(jié)構(gòu)各部門相互協(xié)調(diào)與合作
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個復(fù)雜性的系統(tǒng)工程，涉及到的專業(yè)也很廣，各個專業(yè)必須相互協(xié)調(diào)與配合。依據(jù)建筑學(xué)發(fā)展角度出發(fā)，現(xiàn)代建筑是綜合性產(chǎn)品，包括建筑、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備等要素。因此，建筑工程在工程實施中，應(yīng)該大力加強分工與合作，將各個構(gòu)成要素進行充分有機結(jié)合，為打造出完美的作品夯實基礎(chǔ)。在建筑工程項目設(shè)計中，最重要的環(huán)節(jié)是建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計，只有將這兩個環(huán)節(jié)充分結(jié)合，建筑工程實用、經(jīng)濟、美觀大方效果才能充分體現(xiàn)，同時，建造結(jié)構(gòu)受力更趨向合理性，大大降低了成本，簡化了施工。但在建筑設(shè)計中，一些建筑設(shè)計人員不遵循建筑的基本力學(xué)規(guī)律，過于注重設(shè)計方案創(chuàng)作的新奇性，導(dǎo)致這建筑結(jié)構(gòu)難于處理，因此，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化必須通過強化各個專業(yè)的合作與協(xié)調(diào)，可能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)合理，成本降低。
（六）提高材料的利用率
結(jié)構(gòu)的效能設(shè)計主要考慮充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能，有效的減少結(jié)構(gòu)材料的消耗，達到“少費多用”的目的。各種高強材料：高強度鋼筋、高強度混凝土等；各種輕型材料如：輕骨料混凝土、輕型隔墻的合理利用，可以有效的減輕建筑結(jié)構(gòu)的自重，減小水平地震力的作用，減小基礎(chǔ)頂部荷載等等。
（七）充分考慮地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計
地基基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分之一，其造價根據(jù)工程所建地地基土的不同，基礎(chǔ)形式不同，其基礎(chǔ)造價也不同，但其造價占工程總造價的比例也不同，其比例占總造價的20~25%不等。地基基礎(chǔ)屬于隱蔽工程，建筑物的高度與安全性等受地基基礎(chǔ)影響很大。建筑結(jié)構(gòu)中的地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須選擇合適的方案，要依據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件上部結(jié)構(gòu)形式、高度、層數(shù)、基礎(chǔ)頂部荷載，綜合進行基礎(chǔ)選型及埋深等設(shè)計，最大程度的節(jié)省造價。
總之，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的目的是為了讓建筑設(shè)計年限內(nèi)能夠更好的發(fā)揮其作用而提出的。我們通過對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的內(nèi)容和方法的剖析，指出了在實際應(yīng)用中如何來利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。所以，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是在堅持可持續(xù)發(fā)展觀、充分利用有限資源的基礎(chǔ)上提出的，是符合社會發(fā)展需要的有力舉措。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計，優(yōu)化技術(shù)
Abstract: a house to apply the structure design, safety, economy, beautiful and so on together is just perfect, it needs to use the building structure design optimization methods, to improve the limited space realize perfect target. In this paper the author to the structure design optimization in the modern building structure design of the application are discussed. In order to use of limited resources to achieve the goal of economic and practical.
Keywords: housing structure design, optimization technique
中圖分類號： TU318 文獻標識碼：A文章編號：
引言
隨著我國城市建設(shè)用地日趨緊張，城市居民住宅向中高層方向發(fā)展，與之相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式也取得了許多新的成果。在高層住宅的開發(fā)建設(shè)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計是相當重要的一個環(huán)節(jié)，它與規(guī)劃、建筑、設(shè)備和施工等專業(yè)緊密相聯(lián)。同時時代的發(fā)展，建筑風格的變化多樣，又給高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了新的課題和新的挑戰(zhàn)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也越來越成為結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的重點和難點，如何對高層建筑設(shè)計中存在的一些問題進行優(yōu)化應(yīng)該是每個結(jié)構(gòu)設(shè)計人員時刻應(yīng)該思考的問題。
一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法以及實踐意義
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法主要體現(xiàn)在房屋工程分部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化和房屋工程結(jié)構(gòu)總體的設(shè)計優(yōu)化兩方面。房屋工程分部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化主要分為以下幾方面：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化、房屋頂部系統(tǒng)發(fā)案的設(shè)計優(yōu)化、房屋周邊圍護結(jié)構(gòu)發(fā)案的設(shè)計優(yōu)化以及結(jié)構(gòu)細節(jié)部分優(yōu)化等方面。這幾個方面進行設(shè)計優(yōu)化時，還要對房屋建筑物的受力分析、布局、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、造價、成本等內(nèi)容進行具體的分析，并且要在在設(shè)計規(guī)范內(nèi)，實用性好的條件下，還要結(jié)合實際工程的情況，對其綜合的經(jīng)濟效益和工程成本進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的實踐意義：與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計后的發(fā)案可以將建筑工程的成本造價降低5%～30%。這種先進技術(shù)的實現(xiàn)，最大程度上的利用了材料和設(shè)備的性能，將房屋結(jié)構(gòu)的內(nèi)部各個單元都能夠互相協(xié)調(diào)。互相配合，具有高度的建筑規(guī)范的安全度，這樣的、在滿足房屋建筑結(jié)構(gòu)長遠效益的前提下，為其設(shè)計整體性發(fā)案提供合理的前期決策，因此，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計是實現(xiàn)民用建筑“經(jīng)濟、適用”等目標的有效途徑。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)
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。
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。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
1、結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的基本應(yīng)用
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(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)計還包括選型、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)范和使用的前提下，結(jié)合具體工程的實際要求，來實現(xiàn)規(guī)范要求和經(jīng)濟要求的最大化。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
1）結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)合
一般建筑物的設(shè)計方式總是從結(jié)構(gòu)布置開始，確定了結(jié)構(gòu)布置后根據(jù)不同的荷載情況來分析過程中的參數(shù)、材料等要求，然而這些數(shù)據(jù)的分析往往是計算機不能達到的，需要結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對整個方案進行充分的例證，才能做出判斷。而這些判斷只能在結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)律指導(dǎo)下，根據(jù)工程實踐經(jīng)驗進行，這便是結(jié)構(gòu)概念設(shè)計。因此，結(jié)構(gòu)概念設(shè)計是開展施工的必要前提。
2）結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化處理的建筑抗震缺陷問題
結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)不僅能在降低成本、簡化施工方面得到體現(xiàn)，而且在建筑物的抗震方面也是頗有作為的。結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠使建筑物在各種不期而遇的外部作用下不受破壞，或?qū)⑵茐某潭冉抵磷畹汀Ｒ虼耍治鼋ㄖ锟赡茉馐艿母鞣N不確定因素成為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的重要內(nèi)容。實際中，地震破壞最為難以預(yù)測，且破壞性最大。所以，建筑設(shè)計過程中應(yīng)該未雨綢繆，從計算及構(gòu)造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施。例如：剛度均勻、對稱是減小地震對建筑物產(chǎn)生不利影響的重要手段；延性設(shè)計則能有效地防止結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生的脆性破壞；多道設(shè)防思想能使建筑物在特大地震作用下次要的構(gòu)建先破壞，從而使整個建筑物得到局部的緩沖。這些抗震設(shè)防思想在整個設(shè)計過程中都應(yīng)該作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的重要指導(dǎo)理念
四結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
1、直覺優(yōu)化(概念設(shè)計優(yōu)化)技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對于同一建筑方案，可以有許多不同的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計；確定了結(jié)構(gòu)布置的建筑物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法：析過程中設(shè)計參數(shù)、材料、荷載的取值也不是惟一的：建筑物細部的處理更是不盡相同，這些問題是計算機無法完全解決的，都需要設(shè)計人員自己作出判斷。而判斷只能在結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)律指導(dǎo)下，根據(jù)工程實踐經(jīng)驗進行，這便是前面所說的概念設(shè)計。因此，概念設(shè)計存在于設(shè)計師對多種備選方案進行選擇的過程中。3-2概念設(shè)計處理的實際建筑設(shè)計問題 概念設(shè)計 所要 處理的問題多種多樣 。但可以肯定的是希望通過概念設(shè)計，建筑 結(jié)構(gòu)能在各種不期而遇的外部作用下不受破壞，或?qū)⑵茐某潭冉抵磷畹汀Ｒ虼耍治鋈绾螒?yīng)付建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設(shè)計的重要內(nèi)容。其中，地震作用最為難以琢磨，破壞性也最大。故而，建筑設(shè)計過程中就應(yīng)該未雨綢繆，從計算及構(gòu)造等各個方面都要采取一些有助于提 高抗 震能力的措施，不利于抗 震的作法則應(yīng)盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生不利影響的重要手段；延性設(shè)計則能有效地防止結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生脆性破壞；多道設(shè)防思想能使建筑在特大地震作用下次要的構(gòu)件先破壞，消耗一部分地震能量。這些抗震設(shè)防思想在整個設(shè)計 過程 中都應(yīng)該作為概念設(shè)計的重要指導(dǎo)思想。
關(guān)鍵字：房屋；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化技術(shù)
引言
目前，隨著社會經(jīng)濟水平的不斷提高，土地價格也在不斷上漲。同時，人民對住房條件的需求也在不斷上升，因此，對開發(fā)商帶來的壓力也在不斷加大。為了實現(xiàn)房屋建筑經(jīng)濟效益的最大化，就需要采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)資源的最大利用。房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是指，采取科學(xué)合理的設(shè)計理念和技術(shù)方法來設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)，以最小的工程報價來最大化整體的建筑收益，提高房屋的質(zhì)量水平，使得企業(yè)也獲得較高的利潤等。
一、我國目前房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀以及實施優(yōu)化設(shè)計的原因
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，對住房建設(shè)要求也越來越高。同時，根據(jù)我國目前的基本國情，人口數(shù)量日益增長，住房面積需求量不斷加大。因此，我國現(xiàn)階段住房建設(shè)主要以高層為主。房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化不僅能夠滿足當今大眾的需求，更能為投資者減少建筑成本。
房屋建設(shè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化必須以建筑的安全性為首要原則，然后再進一步分析建筑方案，配合科學(xué)合理的設(shè)計理念，從而有效控制建筑工程造價，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。根據(jù)近些年的數(shù)據(jù)資料顯示，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可以為整項建筑工程節(jié)省30%-50%的費用。但是，在實際的設(shè)計過程中，方案設(shè)計受自然因素的影響很大，很難發(fā)揮出其本身的優(yōu)越性。例如，工程設(shè)計階段，施工方過多的縮短建筑設(shè)計時間，從而使設(shè)計效果達不到理想的要求，在縮短工程工期的同時也降低了工程設(shè)計質(zhì)量；建筑設(shè)計時，設(shè)計人員的經(jīng)驗不足，專業(yè)知識不完備，對一些設(shè)計軟件掌握的不夠精通；一些設(shè)計者在設(shè)計建筑時過度的關(guān)注部分結(jié)構(gòu)而忽視了整體方案等等，這些因素都會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的不夠優(yōu)化。因此，房屋建筑設(shè)計者必須科學(xué)合理的分析整體建筑方案，并設(shè)計出最優(yōu)的結(jié)構(gòu)，才能實現(xiàn)經(jīng)濟利益的最大化。
二、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化主要體現(xiàn)在哪些方面
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化主要是采取合適的方法以及科學(xué)的設(shè)計理念來最大化的達到房屋設(shè)計標準，如：房屋結(jié)構(gòu)的合理布局、構(gòu)件大小、結(jié)構(gòu)框架等。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計的基本理念是將建筑的具體部件以及整體布局進行分析，而頂柱、體形、層高以及拉力構(gòu)件等等都會影響建筑物的整體布局。建筑構(gòu)件的布局、強度等級以及配筋構(gòu)造都是建筑物具體構(gòu)件的體現(xiàn)。綜合以上因素，建筑方案結(jié)構(gòu)需要專業(yè)知識豐富且熟知設(shè)計規(guī)范的工程技術(shù)人員設(shè)計，而且在設(shè)計時必須充分考慮各構(gòu)件直接的受力特性，從而選取最優(yōu)的設(shè)計方案。
三、房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)
（一）優(yōu)化技術(shù)的基本原則
在工程設(shè)計優(yōu)化過程中，必須以工程設(shè)計和工程價值為基本原則。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的最終目標是充分利用建筑材料，實現(xiàn)建筑構(gòu)件利用的最大化。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅遵守建筑設(shè)計規(guī)范，更實現(xiàn)了當今建筑的審美學(xué)和價值學(xué)。通過深化改善房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而實現(xiàn)建筑功能更加協(xié)調(diào)完善，降低建筑成本，提高經(jīng)濟效益。
房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化必須從實際工程施工出發(fā)，結(jié)合房屋結(jié)構(gòu)的具體情況，實現(xiàn)房屋建筑的結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計。在進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化時，必須依據(jù)設(shè)計意圖，采用平面設(shè)計布局，降低構(gòu)件質(zhì)量和剛度之間的差異，減小水平負載造成的房屋扭曲，在豎直方向上采用轉(zhuǎn)換層技術(shù)，有效地降低構(gòu)件的集中用力。
（二）優(yōu)化設(shè)計的基本的要點
1.依據(jù)設(shè)計規(guī)范
工程師在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時必須具備豐富的建筑設(shè)計經(jīng)驗以及熟知設(shè)計規(guī)范。即依據(jù)科學(xué)的設(shè)計理念，將自身的優(yōu)化方案融于整個工程項目設(shè)計中去。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范更多是對于工程較大的項目，因而會造成某些規(guī)定過于保守。另外，在工程設(shè)計比較特殊或復(fù)雜時，依據(jù)某些規(guī)定將會造成建筑物的不安全。因此，這就要求設(shè)計師在建筑設(shè)計過程中必須具備良好的專業(yè)素質(zhì)以及清醒的思路、正確的判斷力，爭取將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計做到最優(yōu)。
優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)注重建筑構(gòu)件的細節(jié)優(yōu)化，如：建筑構(gòu)件的受力鋼筋，在滿足塑性的條件下盡可能的選擇性價比較高的產(chǎn)品，從而實現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟、安全。
2.結(jié)構(gòu)師主動參與建筑設(shè)計
在工程施工前期以及施工過程中，建筑結(jié)構(gòu)師的主動參與對整個房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化起到關(guān)鍵性作用。在實際的工程施工過程中，建筑設(shè)計師往往不能夠?qū)φ麄€結(jié)構(gòu)體系進行很好的受力分析，即建筑結(jié)構(gòu)師的設(shè)計理念以及其自身具備的經(jīng)驗不能完全代替設(shè)計師的設(shè)計思想，同時，建筑與結(jié)構(gòu)上專業(yè)知識的隔閡也無法彌補。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師其豐富的工程設(shè)計經(jīng)驗以及專業(yè)設(shè)計理論，積極主動的為設(shè)計師出謀劃策，只有兩者的順利合作才能設(shè)計出更加優(yōu)秀的方案。
目前，我國的房屋建筑設(shè)計總是先從建筑的結(jié)構(gòu)布局開始，根據(jù)結(jié)構(gòu)承載負荷的不同分析所需的材料、參數(shù)等，往往這種分析方法是計算機所不能計算出的，它需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師充分論證整個建筑設(shè)計方案之后做出的判斷。而這些判斷需依據(jù)實際工程實踐經(jīng)驗以及結(jié)構(gòu)設(shè)計所遵循的一般規(guī)律進行。
3.加強設(shè)計團隊之間的合作
優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)是一項整體而系統(tǒng)的工作，它需要團隊之間的協(xié)調(diào)合作。現(xiàn)代建筑主要由結(jié)構(gòu)、設(shè)備、建筑三大要素組成。因此，在工程施工過程中要明細團隊內(nèi)部分工，并做好團隊合作，只有這樣才能有機的結(jié)合各個構(gòu)件創(chuàng)造出更加完美的作品。在建筑工程設(shè)計階段，房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑設(shè)計是不可分割的，只有協(xié)調(diào)好兩者之間的關(guān)系，才能設(shè)計出更加美觀大方的建筑方案，同時，又降低了建筑成本，簡化施工過程，達到既美觀又實用的建筑效果。通常建筑設(shè)計師在設(shè)計建筑時，只是一味的要求設(shè)計方案的新奇，而忽略了建筑學(xué)中基本的力學(xué)關(guān)系，這樣設(shè)計出的方案往往在結(jié)構(gòu)設(shè)計上造成困難。因此，團隊之間的協(xié)調(diào)合作是房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要保障。
4.優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)，解決房屋抗震問題
房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化不僅僅能降低建筑成本、增加建筑美觀、簡化施工過程，更能加強房屋的抗震作用。通過房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，可以增加房屋抵抗外部作用的破壞，有效地降低房屋破壞程度。因此，在房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中，抵抗外界各種不良因素的影響成為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計工作的主要內(nèi)容。在日常的外界不良因素中，地震是最難以預(yù)測且對房屋建筑物破壞最強的，所以在房屋計算及構(gòu)造上必須加強抗震措施。如：房屋構(gòu)件剛度的對稱性以及均勻性都可以有效的緩解地震對建筑物的破壞；多道防設(shè)設(shè)計理念可以有效緩沖特大地震對房屋主構(gòu)件的破壞。以上這些設(shè)計思想都是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容。
四、總結(jié)
工程造價對整個工程項目的經(jīng)濟效益起著關(guān)鍵性作用，因此優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅可以降低整個工程的造價成本，更能提升整體房屋的安全級別。結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑設(shè)計的協(xié)調(diào)配合，充分發(fā)揮其自身的優(yōu)勢，設(shè)計出最優(yōu)的房屋結(jié)構(gòu)。在平面設(shè)計過程中，應(yīng)遵循對稱、均勻的原則，縮小房屋構(gòu)建質(zhì)量與剛度之間的差異。在豎直布置上，保證上下承重件負載的上下貫通。建筑是藝術(shù)的表現(xiàn)，在保證房屋安全的前提下，結(jié)構(gòu)師應(yīng)敢于創(chuàng)新，將房屋的實用性與藝術(shù)性完美的結(jié)合在一起。
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