郑若飞

摘 要：随着社会经济的高速发展，城镇可使用的土地面积迅速减少，土地价格随之越来越高，建筑用钢材、水泥、人工等价格不断上涨，建筑房屋所耗费的成本稳步攀升，相应的，建设方对于结构成本的要求也越来越严格。基于此背景，结合当今节能、环保的绿色主题，对现今建筑市场中房屋建筑的结构设计优化内容，分别从意义、技术问题、应用等几方面作了浅要分析，以期对建筑领域的发展在理论层面提供一定的参考。

关键词：运用分析；设计优化；房屋结构设计

中图分类号：TU318.1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）02-0052-02

在房屋建筑工程中，结构设计是十分关键的一项工作，因为建筑结构设计的水平直接影响着建筑物的安全性、经济性和适用性。建筑的结构成本在整个工程项目中非常重要，而一项优秀的结构设计不仅可以确保房屋居住、使用的安全性，还可以适当减少建设成本，进而能够使经济效益最大化。

房屋建造最初始的工作就是成本的计算，结构成本在整个建筑成本中占据很高比例。对结构设计的方法与技术进行改造、优化，才能有效减少建筑物的结构成本。想要使建筑的全部资源达到最优化的利用和配置，降低建筑工程成本的预算便是其中的重要一环，这还需要业界工作者不断改进和研究优化建筑结构的设计方法。

1 房屋结构设计优化的内容及意义

房屋结构设计优化可以有效地降低总造价，提高建筑结构的经济性。在进行结构的优化设计时，与高层住宅相比，总建筑面积更大、层数更多的多层住宅建筑所需占用的土地面积就少了很多，这样便节约了土地面积，减少了建筑成本，比如，确定合理的构件尺寸、结构形势和布置等。其中，优化设计房屋的钢筋混凝土结构体系，一般都是从具体构件与整体布局两个角度来进行考虑和分析的。然而，建筑层数一旦增多，建筑的总体高度也会更高，那么楼与楼的间距也要相应加大，所占用的土地和层数增加的土地节约量的比例就不相同了，对于想要节约成本的建筑方来说，这显然是没有经济效益的。

利用适宜的设计理念和方法来进行房屋的结构设计是用来满足现代房屋建筑设计需求的一种主要手段，而整体布局的几点关键因素是建筑物的层高、柱网尺寸、抗侧力、体型和构件位置等，而具体的构件主要是布局、强度等级、钢筋及混凝土的配筋构造等。如果建筑的层数增加，那么基础的荷载将会大大增加，同时基础本身也需要增大，这样便会降低单位面积的造价。

相比于传统的结构设计，使用结构设计优化的方法来进行建筑工程造价，一般都会降低6%～34%. 合理使用材料性能来对优化方法进行技术性的实现，在体现实用性的同时，还能让建筑更加美观，造价方面也可以节约不少，这就是建筑工程设计对安全、适用、美观、经济以及便于施工的一般性要求，在符合现今市场对于可持续发展需求的同时，也满足建筑商对建筑结构有效效益的需求。

2 房屋结构设计中结构设计优化技术的问题

勘察设计不仅是质量的龙头，更是一个工程的灵魂，要用优秀的设计来创建质量精湛的工程。有很多建筑，不仅它的构件截面适合常规尺寸，布局和结构设计也非常合理，但是目前来讲，使用计算机软件分析工作在设计工作中还是比较薄弱的一个环节。想要利用增大构件截面的方法来改善不仅收不到显著的效果，反而会加大耗材的成本。优秀的结构工程师，在建筑设计的方案阶段，即每一项工程设计的开始，通常会根据专业设计的理论和经验，先行设计一个最初始的“优化”过程。运用这种模糊的概念设计法，可有效、迅速地对结构体系进行选择、比较和构思，并且能够帮助建筑工程师们开拓思想。了解建筑物所需要的空间形式及其形象功能、构造和使用，与建筑工程师们一起讨论和确定建筑的总体结构，并明确分体结构体系和总体结构体系的最优受力方案。所得方案往往定性正确、概念清晰，这样就能省去后期设计阶段的烦琐运算，有着良好的可靠性和经济性。

3 房屋结构优化设计技术的应用

3.1 遵循结构设计规范

作为现代建筑设计人员，非常重要的一点就是在一种特定的空间内利用概念设计来展示自己的设计思想，用它来确定方案，建设、处理成员和结构，协调好结构与结构之间的关系，以便更好地完成概念设计的整体设计概念。设计师的建筑设计必须建立在丰富的经验基础之上，这样才会出现越来越多的创新设计。在同样的设计方案之中，即便是某些内部结构设计已经确定的建筑，在结构组成设计上也存在许多不同。对于它的设计理念，也有着许多不同的分析方式，需要有相关工作经验的工作人员来对其进行处理和判断，不能通过计算机来完成，且这些处理和判断都需要在遵循结构设计规范的一般规律前提下，根据自身丰富的工程经验，得出最终结果。

3.2 房屋建筑结构工程师的参与

在实践中应用优化设计的方法，是目前来说应用比较广泛的一个课题，旨在降低工程造价的同时还可以改变其适用性能。在结构设计的优化方面，项目的初步设计、整体设计、抗震设计、房屋改造和各段的设计等方面发挥了巨大的效益。因此，要按照结构设计优化的方法和模型结构优化设计去实践，但应预先确定建设上的总投资能直接影响总体的计划。而目前存在很多程序的早期设计者们在建筑阶段不参与的问题，主要是建筑师在进行建筑设计时并没有考虑到结构的合理性与其可行性，而建筑设计的结果对结构设计却有着直接的影响，某些程序可能会增加结构设计的难度，使得总投资提高。如果在程序的开始可以参与结构优化，那么就可以针对不同的建筑类型，选择合理的结构和设计，争取获得一个良好的开端。

3.3 各单位积极配合协调

设计好的房屋建筑结构要付诸实行时，与建设单位、监理、内装饰单位、土建总包，还有机电安装等施工单位和管理单位之间要协调好，共同讨论措施与方案，保证施工的顺利进行。

这就要做到既接受单位领导的统一安排，又履行好自身所处领域的职责。建筑师参与到结构设计中去，结构设计师参与到具体施工当中去，互相交流，研究出更科学、更有效益的具体优化方案，然后再去具体实施。

3.4 优化概念设计和细部结构

概念设计的应用是在没有具体数据的情况下，就因为它的不具体、不确定，导致计算总是与现实存在一定差异。所以，在进行设计的时候要用到概念设计的方式。这需要设计人员对运用结构的设计优化有着灵活的思维，以求达到最佳效果。而在设计的过程中，还要注意对于细致部位的结构设计优化，比如，住宅建筑最常用到的细部造型工具飘窗、窗的开启面积、开启的方式、扇窗的风格，都会影响到建筑立面的感观。在选择飘窗的时候，应该看立面的造型考虑是否有空调的实际使用，选择合适的窗扇造型和搁板，以达到既美观又安全的目的。

4 结束语

如今，建筑行业的发展越来越迅速，竞争也越来越激烈。人们对住房质量的要求不断提高。在这种情况下便有了房屋结构设计的优化，也是建筑商降低成本与竞争的有力武器。在工程项目中，占据很高比例的就是工程造价，因为它能够产生明显的经济效益。因此，通过优化设计的房屋结构可以有效控制整个工程的造价成本。

参考文献

[1]马臣杰，张良平，范重.优化技术在深圳京基金融中心中的应用[J].建筑结构，2009（4）.

[2]杨建.谈建筑结构的优化设计[J].建筑科学，2009（4）.

[3]辛海虹.结构设计优化技术与其在房屋结构设计中的应用[J].价值工程，2010（27）.

〔编辑：曹月〕

Analytic House Design Optimization of Structural Design

Zheng Ruofei

Abstract： With the rapid development of social economy， urban land area that can be used to reduce rapidly， along with increasingly high land prices， construction steel， cement， labor and other prices rising， the cost of housing construction costs rose steadily， the corresponding ， the cost of the structure-building requirements have become more stringent. Based on this background， combined with todays energy-saving， environmentally friendly green theme， todays construction market for housing construction in the structural design optimization of content， were made to analyze the meaning of light， technical issues， and other aspects of the application， to the development of the construction sector in provide a reference theoretical level.

Key words： application analysis； design optimization； house design