关键词：房屋建筑工程；结构设计；优化技术；运用
一、运用优化技术开展房屋建筑结构设计作业的必要性
1.降低工程造价
在传统房屋建筑结构设计模式下，受到人为等多方面因素影响，房屋建筑结构内部实际使用空间较为有限、尚存一定优化空间。这不但加大了工程量，还对企业经济效益造成干扰。而通过相关调查工作数据显示，在合理运用优化技术开展房屋建筑结构设计工作的前提基础上，工程实际造价成本与工程量均出现一定幅度的下滑。以工程造价成本为例，下滑幅度普遍在8%-22%区间范围内。
2.提高建筑层数与施工质量
在房屋建筑工程中，建筑层数越高，结构设计难度系数与施工质量要求（建筑结构稳定性、极限承载力等）会随之不断提升，这也是当前我国建筑行业在发展过程中，主要面临的发展瓶颈与施工难点之一。而通过对优化技术的合理运用，则实现了对房屋建筑结构抗震能力、稳定性、承载力等各项性能的全面提升，不但可以适当提高建筑结构层数，扩大建筑室内使用面积，还为建筑业主提供了较为安全、舒适的室内环境。
二、优化技术在房屋建筑结构设计中的运用现状
1.在房屋建筑结构前期设计阶段中的运用
在房屋建筑结构设计工作的准备阶段中，需要组织开展各项准备工作，为建筑结构设计工作提供有力的信息支持、技术支持与理论支持。例如开展地质勘察作业，确保工程施工选址具有高度合理性、分析水文地质信息等。随后基于勘察结果，针对性开展房屋建筑结构设计工作，明确各项设计参数。此外，在部分房屋建筑工程中，普遍存在所制定建筑结构设计方案的可行性不足、在施工阶段中出现工程变更与返工问题。而通过对优化技术（如BIM技术）的运用，则可在所采集各项工程信息的基础上，构建三维立体建筑结构模型，分析不同建筑结构设计方案的可行性、模拟施工过程，从中选择适当建筑结构设计方案，并对方案中所存在各项设计问题加以优化完善。具体来讲，在房屋建筑结构前期设计阶段中，优化技术主要发挥采集与分析各项工程信息、提供有力信息支持、降低人为误差因素影响、辅助设计人员及时发现问题与完善建筑结构功能、控制工程造价成本等应用效用。
2.在建筑结构防震设计方向中的运用
建筑结构的抗震能力是工程整体施工质量与建筑结构设计方案合理性的重要衡量标准之一，在直接程度上决定了房屋建筑结构安全系数，其重要性不言而喻。在部分房屋建筑工程中，普遍存在建筑结构的传力途径模糊、抗震抗压性能较弱、分布多处抗震薄弱环节等设计问题。在房屋建筑受到地震等不可抗力因素影响时，有一定可能出现建筑结构变形扭曲、坍塌等安全问题。而对优化技术的运用，则实现了对以上问题的优化解决。例如运用优化技术，在房屋建筑结构中规划出相对较为清晰、简便的传力途径，结合实际施工情况在适当建筑结构区域中预留出一定的防震缓冲空间，在建筑结构上部区域中布置剪力墙、划定建筑结构防震分区，弥补结构薄弱防震环节等等。此外，也可通过对优化技术的应用，构建起房屋建筑结构数字模型、输入特定参数信息，模拟房屋建筑结构在不同地震等级影响下的结构稳定性、所存在问题与参数信息（例如建筑各条传力途径的上限值等等），随后在其基础上开展房屋建筑结构防震优化设计工作，明确建筑结构正确防震设计方向、采取各项问题预防措施。
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3.数字优化技术在房屋建筑结构设计中的运用
相较于工程其他设计工作而言，建筑结构设计工作的复杂性程度较高，设计人员需要在所采集各项工程信息基础上开展综合分析与全面设计工作，并考虑到建筑极限使用情况、不同建筑结构之间的影响关系等等。而过高的设计工作量、信息计算量，也在一定程度上加大了人为因素对房屋建筑结构设计水平、方案可行性的影响系数，时常出现各类设计问题。针对于此，通过对数字优化技术的应用，可凭借技术高超的数据采集与分析能力，在充分保障计算结果准确性的基础上，快速采集、分析各项工程信息，并基于设计准则提供多项房屋建筑结构设计方案（亦或是结构类型），随后设计人员结合实际施工情况从中选择适当方案或建筑结构类型即可。总体来讲，数字优化技术的主要运用价值在于，推动房屋建筑结构设计的多元化发展、提高建筑结构设计效率与方案可行性、预防设计问题出现等。此外，对数字优化技术的运用，也可以在房屋建筑结构设计阶段中，借助数字优化技术的高超数据分析能力，在建筑结构设计方案基础上组织开展图纸碰撞检测等试验，及早发现所存在设计问题。例如在传统房屋建筑结构设计模式下，设计人员很难对施工图纸与结构设计方案中所存在的软硬碰撞问题加以全面发现（软碰撞主要指不同建筑部件与管线之间的间隔距离与设计要求不符，硬碰撞则指不同部件与管线之间出现位置叠加、直接碰撞问题）。而运用数字优化技术，则可及时发现图纸碰撞问题。
4.概念设计优化技术的运用
在房屋建筑结构设计环节中，设计人员需要明确整体设工作流程与重心，基于概念设计优化技术，对建设单位的视距需求进行分析，从而有序开展具有高度组织性与明确目标的建筑结构设计工作。而概念设计优化技术的具体运用表现形式为，由粗到精、由模糊至清晰、由抽象至具体的设计过程。理论层面来讲，则是将概念设计理念为房屋建筑设计主线、贯穿结构设计工作全过程，并将设计人员相对较为反复的感性瞬间思维转变为高度统一的理性思维，最终在房屋建筑结构设计方案中实现各项设计要求与目标。
三、优化技术运用要点
1.合理协调房屋建筑结构后期功能与优化技术
在房屋建筑结构设计阶段中，不但需要注重于通过运用优化技术以提升建筑结构的各项性能以及施工指标参数，还需要考虑到房屋建筑在后续施工以及竣工使用阶段中的实际情况。例如房屋建筑室内空间不同功能分区之间的影响系数、隔音情况、室内采光情况等。换而言之，则是需要做到对房屋建筑结构后期使用功能以及优化技术二者之间的合理协调。在充分保障施工质量、建筑结构设计方案可行性与功能配置的基础上，运用优化技术以控制工程造价成本、优化建筑结构设计方案。
2.开展建筑结构细化设计工作
在当前我国部分房屋建筑结构设计阶段中，普遍存在设计方案细化程度不足的问题。不但为后续工程施工作业的开展造成影响（施工人员缺乏明确参照信息），还导致实际修建的房屋建筑结构与设计要求存在一定出入。针对于此，需要在运用优化技术时，重点开展房屋建筑结构细化设计工作，着手设计细节、灵活应用优化技术，充分结合建筑业主与建设单位的各项设计要求（入住需求），最大程度提高房屋建筑的实用性能。
结语：唯有灵活运用优化技术，基于概念设计理念开展全过程、细化房屋建筑结构设计工作，才能实现对建筑结构各项性能质量的全面提升，充分保障房屋建筑自身功能，最终为建筑业主提供安全、稳定、具有高度实用性能的居住环境。
参考文献：
[1]刘俊.浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].建材与装饰,2019(12).
[2]郑涛,郑炜,张昭.关于房屋建筑结构设计中优化技术应用的探讨[J].建筑知识,2016,36(11).
[3]叶曦.浅谈房屋建筑结构设计中如何应用优化技术[J].四川水泥,2015(04).
论文作者:张建良
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第23期
论文发表时间:2020/5/8