摘要：当前，随着我国社会经济的不断发展，房屋建筑的数量在不断增多，如何提高房屋建筑的美观性及经济性，成了当前房屋建筑工程建设的重要问题。要提升房屋建筑的美观性，降低建设成本，就需要优化建筑机构设计，将建筑结构设计优化方法应用到房屋结构设计当中。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化方法；应用
一、建筑结构设计优化方法概述
所谓的建筑结构设计优化方法，具体指的就是在便于施工的基础上，将审美学、建筑结构设计以及艺术学有机结合在一起，同时涵盖房屋功能与建设目的的结构设计方法。随后，需要充分考虑实际情况选择最理想的设计方案。而建筑结构设计的优化方法具有明显的优势，具体表现在以下几点： 第一，建筑结构设计优化方法涵盖了诸多学科内容，知识覆盖面积十分宽泛； 第二，建筑结构设计优化方法对于美观性与安全性的要求相对较高； 第三，节能环保理念被融入到建筑结构设计优化方法中； 第四，需对施工便捷性予以充分考虑； 第五，结构设计方法具有极强的科学性。
二、建筑结构优化流程
1、创建优化模型
建筑结构设计优化模型构构建将直接影响建筑的结构参数，因此我们进行严格控制建筑参数以及相关的参数值。对于一些影响建筑结构较少、变化范围不大、局限性较小的要素即可实现设计。另外还可以通过预定一些参数进行表示，以此来减少设计中的数量和计算数量关系，为编程减小负担。模型构建应明确目标函数，找到预定的尺寸钢筋面积或者截面积，构建起目标函数以减少工程造价[3]。
2、设定优化方案
房屋结构设计的优化工具有很多的约束条件，有时会遇到非线性相关优化，因此在进行相应计算时必须要做好转换工作，将约束优化转化成为无约束的优化，从而方便计算。设定优化方案其实就是科学设计优化方案，使得整个优化方案显得科学化，在使用过程中更加方便。
3、设计应用程序
房屋结构优化模型设计后需及时运用相对应的计算方式更好实现计算效果，同时也为能够编制出一个运算速度快、功能全的应用程序。建筑结构优化设计使得整个优化方案更全面、更有效实施。
4、设计评价
针对构建的房屋结构优化模型进行评价，实现对计算结果进行比较和分析，最后再制定出一个效果更加的方案。综合结果进行设计评价，评价过程中必须考虑到相关问题，并对相应的问题从多个角度进行分析，最终实现科学评价、合理设计。
三、房屋结构中优化设计的重要性
根据我国目前建筑行业的发展趋势来看，以后我国的房屋建筑趋向于高层化或者超高层化住宅房屋结构，这样原来的十层以下房屋住宅建筑慢慢会淡出人们的视线，房屋高层化建筑投入的资金成本不但会大大增加，同时房屋的结构设计难度也会远远高于原先的单层复式建筑。那么如何减少房屋资金成本的投入、实现结构设计符合时代需求又确保建筑实用性、安全性就成了每一个建筑企业新时期都分外关心的问题。所以这一切都需要建筑结构中的优化设计方法，将建筑结构优化设计方法成功的运用到未来的房屋结构设计中去是适应新时期房屋结构要求、成本要求的唯一可行性方法。对建筑的结构进行设计优化尤其是应用到房屋的结构设计中去，一定要充分全面的发挥机械设备及建材的性能，在以往的房屋结构设计基础上要更加体现优势和层次感，这样才能在以后的建筑发展中节约建筑企业的投资成本，为企业实现经济利益，重要的是这样的房屋建筑才更受到业主的喜欢，高层的建筑质量也更加安全。所以对房屋结构进行优化设计是保证民用住宅房屋经济性更好、适用性更强的重要方法之一。
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四、建筑结构优化设计在房屋结构设计中的应用
1、针对建筑使用年限进行优化的应用
建筑工程都有工期限制，而在这种期限的限制中，必须考虑质量安全的基础上进行优化设计，从而保障建筑质量在使用年限的安全性。而建筑工期，又是分阶段进行的，那么就需要设计中进行分阶段的单独优化方案。而在设计师在选择优化方案的过程中，应当结合实际情况，依据各阶段工程的实际工况，进行阶段性的优化设计。通过对每一阶段优化设计使工程寿命得到延长，最终实现在保障建筑质量的同时，提高其建筑企业的经济效益。
2、房屋整体与局部的优化应用
一般来讲，房屋在进行结构设计上都具有一定的层次感和复杂性，层次感主要包含了建筑的整体设计体系、结构体系、安装体系等构成。每个单独的体系构成了很多的下属体系，而这些依次分级的层属体系将构成一个庞大的房屋建筑结构。房屋的复杂性主要是建设中包含了材料选取、地址选取、建筑零部件选择，众多的建筑结构要符合整个房屋布局。
3、桩基础优化
房屋结构尤其是以后的高层建筑房屋结构桩基是特别重要的，好的桩基础会对整个房屋结构的质量带来一个质变的程度飞跃。桩基础一般分为灌注桩以及预制桩俩种桩型，其中灌注桩的施工质量较难控制，并且操作复杂，工期时间也相对较长，所以桩基础在房屋结构设计中要根据实际情况进行设计优化改变。在沉降符合相关标准的基础上，就可以选择预制桩进行施工。优化的过程中要特别注意的是因为随着桩基的深入土地中摩擦阻力会越来越大，所以应该尽量选取长度较长的预制桩。
4、在建筑排水设施的结构优化应用
在房屋建筑中排水设施都是建筑重要优化方向。通常房屋建筑的排水系统都是利用管道来完成的，而管道的种类多，数量大，而且具体规格也有多种组成。所有在为管道预留空间时应当保证适当的尺寸，从而实现所有的管道都能合理布置，而在管道通过楼层的区域，应当进行结构加固措施，从而保障建筑结构的安全性能。而在优化设计中更应该注意，尽量避免管道从剪力墙中间穿过，或者是穿过结构柱的情况。如果无法避免发生了穿过剪力墙的情况，必须在其通过的地方进行再次加固，从而保障排水设施的稳定性，以保证排水系统在房屋结构中的协调性，最终保障房屋建筑的质量安全。与此同时，排水水泵的机械设备，应当安排在地下室内。一方面，水泵等机械设备的自重较大，而且工作时间有一定的震动作用，产生较大的噪音，因此，为了不影响居民休息应当安置在地下室内。另一方面，在水泵发生质量问题时，在地下室内进行维修和养护，可以避免对房屋结构的破坏，从而保障房屋结构的质量安全。
5、建筑主体结构优化应用
房屋结构设计时应考虑到房屋的实际条件，尽量对剪力墙进行大开间构造，加仓剪力墙的肢长度，减少墙肢的数量。剪力墙一般都使用了暗桩，而暗桩钢筋使用根据剪力墙大小而定，若剪力墙较大则可以减少钢筋数量，以此来减少建筑成本。
6、对于力设施的优化应用
房屋结构的优化设计中，其电力设施是尤为重要的一环，不仅是供电系统的优化，也包括居民日常电梯的使用。电梯作为全天候24小时应用的楼宇设备，其构件和电线对楼体结构造成很多孔洞，所以在设计电梯房的过程中，必须考虑电梯周边墙体的强度问题，以确保其在安全使用范围内，保障电梯房的质量安全。大部分电梯电缆线使用的是金属芯。在进行布线设计时，应当在墙体上面预留通道，保证电线不外露，使电力设施的达到安全性和协调性。
结语
综上所述，将建筑结构的优化设计方法应用到房屋结构的优化中来，可以实现房屋建筑功能性和实用性的最大价值体现。房屋结构的优化设计不仅可以保障房屋建筑的实用功能，还能提高房屋建筑的质量，实现企业的经济利益，所以新时期一定要注重房屋结构的优化设计，实现建筑业的进一步发展和居民生活水平的全面提高。
参考文献
[1]房屋建筑结构设计中优化技术应用探究[J].刘瑞晓.居舍. 2017(17).
[2]房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].史继民.民营科技. 2018(01).
论文作者:尹全林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/7
标签：建筑论文; 结构设计论文; 房屋论文; 房屋建筑论文; 优化设计论文; 方法论文; 建筑结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第33期论文;