建筑设计方案优化的必要性与对策研究

建筑设计方案优化的必要性与对策研究

苏月

云南省交通规划设计研究院有限公司 云南昆明 655000

摘要：经济的发展，社会的发展推动了人们生活水平的逐渐提高，为确保人民群众基本生活保障权益，更好地满足人民群众多元化需求，新建建筑项目日益增多。人们在选择房屋时，不仅注重房屋的实用性和经济性，更注重房屋结构的合理性以及安全性。因此，要求设计者对房屋结构设计进行优化，对各种结构设计进行不断的完善与创新，提升建筑结构设计的整体质量，在满足建筑结构安全性及实用性的要求基础上，充分体现建筑的价值，促进建筑行业得到更高水平的发展。基于此，本文主要对建筑设计方案优化的必要性与对策进行研究，详情如下。

关键词：建筑设计；方案优化；必要性；对策

引言

对建筑结构设计进行优化，让结构设计能够更加贴合实际，满足建设方的需求，同时可以节约工程建设成本，从而达到最大效益。

1建筑结构优化设计的必要性

首先是实用性与创新性。房屋结构优化设计能够促使设计人员对设计方案进行不断的创新，在设计理念上，将传统建筑设计与互联网技术相结合，提升建筑结构的现代性，注重当前市场上建筑住户的需求以及向往方向，同时，更加关注住户的使用需要，提升建筑的实用性。其次是节约成本，资源优化配置。建筑结构的优化设计有助于减少原材料浪费的问题，节约建设成本。另外，能够确保各项建筑资源得到优化配置，提升建筑结构的性能和质量，使人们在使用建筑中有更好的安全保障。

2建筑设计方案优化的对策

2.1因地制宜优化结构设计

建筑所处的地理位置、气候情况、土壤情况、水源情况等，也会影响建筑的结构设计。因此，在进行结构优化设计的时候，还应考虑建筑所处的地理位置等外在因素，采用因地制宜的方式进行结构优化设计。工程师在进行整体结构设计的过程中，需要先对设计地区的气候、风俗、地形以及地质进行勘察了解，根据这些基础信息，再对结构进行优化设计，尽量避免设计缺陷的存在。

2.2建筑结构设计方案的优化

在进行建筑结构设计过程中，设计方案的选定至关重要。而在进行方案设计时，建筑结构设计师必须综合考量建筑施工中的多种影响因素，在全面整合内外部因素的同时，对建筑施工中的多种约束条件进行透彻分析，并在此基础上选择最符合建筑施工安全要求、最节省施工成本的设计方案。设计方案的选择应充分应用复合形法、拉格朗日乘数法及POWELL等方法。建筑结构设计师还应严格控制原材料质量，保证所有零部件质量过关，充分发挥其功能作用。此外，设计人员还应详细考量建筑结构设计的外部影响因素，将人力、物力、财力等客观因素可能带来的不良影响降到最低，合理控制建筑结构设计优化中可能出现的安全隐患。最后，在进行设计方案编制时，设计人员需要进一步简化内部结构。在通常情况下，建筑内部结构烦琐复杂，而随着建筑承载能力的提升，计算误差很可能会超出规范要求。而计算误差很可能导致工程施工成本的增加，因此，精简内部结构设计方案也是提升整体设计方案优化程度的有效措施。

2.3上部结构的优化

大量研究证明，相较于建筑其他部位的结构来说，上部结构更容易被剪切力影响。一旦上部结构遭到剪切力的干扰，建筑的稳定性将大幅下降。基于此，设计人员在进行建筑结构优化设计时，也应提出更具针对性的设计方案，最大限度地保证建筑上部结构的几何中心处于正上方的中心位置，从而为建筑物的安全稳定提供更强有力的保障。首先，建筑结构设计师应优化剪力墙结构的设计。在优化设计过程中，设计人员应重点关注建筑平面形心与结构中心的设计情况，确保二者达成一致。此外，设计人员必须对建筑空间进行科学设计，通过选用合理的计算方式来完成结构计算，确保剪力墙墙体与建筑墙体达成一致。设计工作人员还应对砖混结构进行优化。在该阶段，设计人员应重点关注承重墙设计，聚焦其中的错洞和大洞口现象，避免承重墙出现安全事故。而在确定构造柱和墙垛长度时，设计人员也应充分考量适用的建筑工艺技术，以实现建筑层高与层数的优化设计。

2.4建筑基础结构设计技术优化

建筑基础结构设计对保证建筑结构的安全稳定以及控制工程造价均会产生较大的影响，因此，要对此环节进行技术优化。目前，在建筑工程基础结构设计中，桩基础结构被广泛应用。比较常见的桩基础主要包括预制桩以及灌注桩等类型。其中灌注桩虽然能够较好地满足建筑基础结构承载上部荷载、总重控制以及沉降控制要求，但是，其施工工期相对较长。而预制桩由于可以采用工厂化方式进行批量规模生产加工，所以其施工效率较高，能够有效加快施工进度。设计人员应根据建筑工程的实际情况以及工期要求等优化选择相应的桩基结构。同时，为了适应建筑深基坑的要求，合理控制作用于桩身以及桩端部分的地基土压力，设计人员还应优化设计桩身长度，以降低摩擦阻力，提高桩身结构的稳定性。此外，在建筑基础结构的桩位设计中，应尽量即将轴线桩设置于建筑剪力墙结构的下方，以达到控制底板厚度以及减少钢筋等资源的消耗量的目的，从而实现对建筑基础结构的技术优化。

2.5根据建筑电气系统技术要求优化结构设计

现代建筑中涉及的电气设备较多，电气系统较为复杂，电气管线以及设备安装均对建筑结构设计提出了较高的要求，同时，高层建筑中电梯等系统安装对建筑结构的荷载计算以及空间布局等都会产生较大的影响，因此，需要对建筑结构设计方案进行技术优化，以适应建筑电气系统的实际要求。例如，在建筑结构设计中应优化梁体以及墙体结构厚度，合理预留孔洞位置，以便于后期电气管线的安装。此外，还应根据电梯特点对相关建筑结构进行技术优化设计，以确保电梯运行安全等。

结语

综上所述，建筑结构设计具有较大的复杂性，要求设计人员对各方面的因素进行充分考虑，科学处理设计中的细节问题，尤其要做好基础设计，重点关注设计中的常见问题，从而提高建筑结构设计的质量，为建筑工程的开展打下良好基础。

参考文献

[1]赵更新.土木工程结构分析程序设计[M].北京:中国水利水电出版社,2012.

[2]朱杰江.建筑结构优化及应用[M].北京大学出版社,2011.

[3]徐传亮,光军.建筑结构设计优化及实例[M].中国建筑工业出版社,2012.