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摘要:在房屋建筑建设过程中,其结构设计不仅会影响到建筑的外观、功能以及使用安全性,而且还会影响到工作建设的经济性,建筑层数会影响到工程造价,建筑结构会影响到配套设施的配置,建筑外观会影响到房屋的销售潜力。房地产开发商应该明确房屋建筑结构设计与经济性之间的关联,通过建筑整体与局部的优化设计,提高建筑建设质量,通过建筑寿命的延长设计,提高工程建设的社会效益,通过建筑外观的优化设计,实现房屋艺术审美与力学结构稳定性的统一,实现建筑功能与结构优化的统一性。
关键词:房屋建筑;结构设计;经济性;优化技术;应用
自2006年以来,我国建筑行业步入一个生产总值持续增长持续发展,建筑相关企业规模不断扩大,建筑行业生产总值持续稳定增长,截止2015年12月,我国的建筑行业总资产已达6767.08亿元[1]。在这种行业形势下,建筑施工技术理论体系不断开发,施工水平不断提高,施工工艺不断完善,房屋建筑结构设计体系逐步健全。在房屋建筑的建设过程中,其结构设计不仅会影响到建筑的使用年限和使用安全性,同时也会影响到工程建设的经济性。对于设计单位来说,明确建筑结构设计与经济性的关系,合理应用建筑结构设计优化技术,保证房屋结构设计的合理性,对于提高工程建设效益具有积极意义。
1.房屋建筑结构设计与经济性的关系
1.1建筑层数对经济性的影响
在人均占地面积日益减少的今天,中高层建筑已成为主要的建筑类型,建筑楼层越高,相对来说每一层的占地面积就越小,即,房屋建筑的土地成本越低。但是相应地,随着建筑楼二层的增加,地面基础部分的承载力也需要越大,建筑的稳定性会因此下降,要想保证建筑的整体性能,就必须优化房屋建筑的结构设计,加强第几部分的承载设计,同时在各个楼层间增加支撑梁体数量。站在另一个角度来说,中高层建筑虽然实现了土地资源的有效利用,但是在同一个住宅小区内,房屋建筑间距的设置需要根据建筑高度来决定,以保证建筑的采光和通风,设计部门应该协调好楼层数与楼间距的问题,实现建筑效益的最大化。
1.2建筑结构设计与设施配置的经济性关系
在中高层建筑中,存在着风险与效益并存的问题,建筑层数越高,其土地效益越大,而且在房屋顶部建设造价更低,但是同样地,由于建筑本身特点的限制,其抗风险能力也比较低,对于建筑内部设施配置的要求也比较高,例如,楼层超过七层的必须要设置电梯;高楼层存在水压不够的问题,需要设施加压阀,保证建筑的水资源供应。整体上来说,房屋建筑的结构设计与建筑给排水系统设计、电气装置设计是一体化的,在进行房屋建筑结构设计的同时,需要考虑到配套设施配置的便利性,保证管道材料与电气线路设置的合理性,为相关的一些机械设备(比如说应急备用柴油发电机组)提供一个合理的安装位置,保证用电安全性[2]。
1.3建筑结构外观对经济性的影响
基于建筑物用地面积一定的条件下,倘若建筑物的外观平面设计从原来的方形变化为圆形,能够让建筑物的周长变得最小,随之墙体面积同样会相应地变小,如此前期建筑的成本得到有效降低,进而后期建筑物的装修成本会相应降低,并且由于圆形设计与方形设计均为对称状态,自身结构相对表现为稳定,因此大部分建筑外观设计均选择方形或圆形设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆总之,需要以经济性为主要参考因素,对房屋建筑的外观进行合理的设计,以保证房屋建筑设计的优化及经济性。
2.房屋建筑结构设计中优化技术的应用
2.1房屋建筑的整体与局部优化设计
房屋建筑的设计方案比较复杂,需要综合考虑到建筑的实用性与美观性,而且整个建筑体系分为不同的层次,包括整体设计体系、结构体系、施工体系与安装体系等,各个体系之间相互联系而又相对独立,其中每个体系还包含了不同的设计要点。在进行建筑结构优化设计时,设计师需要把握好各个变量之间的关系,寻求建筑结构价值的平衡点,冲破横向的关联性,以各个要素的优化设计实现整体设计方案的优化。具体来说,就是从整体建筑的各个结构入手,包括主体结构、地基等,进行优化设计,同时根据设计参数选择合适的建筑原材料,以结构设计的优化提高材性能的发挥度,促进整体建筑的质量优化[3]。
2.2房屋建筑的寿命优化设计
房屋建筑都有一定的使用年限,整个建筑从新到旧,是一个连续性变化的过程,在进行建筑结构设计时,需要将建筑的这个变化考量进去。在进行设计前,首先应该调查同类型房屋建筑在不同阶段的结构变化特点,根据所得信息进行阶段性优化设计,从而实现建筑整体质量的提升,延长建筑的使用年限,确保居住安全性[4]。“短命建筑”是目前社会的一个普遍性现象,这不仅与城市规划不合理有关,同时也反映出建筑质量不达标的问题,通过房屋结构的优化设计,能够有效延长建筑的寿命,提高房屋建筑建设的社会效益。
2.3房屋建筑外观优化设计
建筑审美本身便于力学结构是一致的,就比如说中国建筑崇尚的对称美,本身就代表着一种平衡的稳定的建筑构架。一个好的建筑物,在外观和结构上的优化程度时同等的,世界上许多著名建筑物本身便具有较稳定的结构和独具特色的外观,例如:意大利的比萨斜塔、古希腊的帕提侬神庙、英国的伦敦塔。因此,在进行房屋的优化设计时,应该促进建筑外观与结构的融合,保证建筑墙体结构的简洁设计,同时,严格按照建筑力学结构设计的原则进行统筹布局,利用合适的结构造型减轻墙体承重,以美观的结构实现建筑质量的优化,实现建筑质量与外观的统一性。
2.4保证建筑功能与结构优化的统一性
房屋建筑中包含着多个与居民生活息息相关的系统,比如排水系统、电气系统等,在进行房屋结构设计时,就应该考虑这些要素,合理布设排水管道和通电线路,保障建筑的多功能性[5]。比如说排水系统的安装,为了保证居民供水,通常在中高层建筑中需要设置一些用电负荷较大的机械设备,而这类设备一般需要设置在地下室等较为安全的地方,因此一般在进行房屋设计时首先要明确供水系统的各个设备的设置位置,根据排水系统管道参数,预留管道通路,确保供水线路设置与建筑结构的协调性。同样的,电气系统设计也是一样的,整体上来说建筑的结构设计与其功能体现也是一致的。
3.结语
建筑行业的不断发展,房屋建筑建设规模的不断扩大,给建筑设计、施工、管理等各个方面的工作增加了不少的难度,就以结构设计来说,建筑作为一个以力学性质为基础的工程,其结构会影响到建筑的承重性和抗压强度,继而影响到建筑的使用安全性,除此之外,还会对工程造价产生一定的影响。对于设计单位来说,在进行房屋结构设计时,不仅要考虑到房屋的外观和性能,更重要的是确保其力学结构的稳定性,同时通过结构优化提高房屋建筑的经济性[6]。建筑结构设计优化方法,顾名思义,就是一种可优化房屋结构设计的方式,综合考虑了建筑艺术感、功能性、安全性、经济性等几个要素,通过结构的合理设计和力学要素的应用,实现了对房屋结构设计的进一步优化。
参考文献:
[1]付明阳.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].江西建材,2017,02:76.
[2]刘松.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016,20:21-22.
[3]谭斌.高层建筑施工中上拉式悬挑(承力架构造)钢管脚手架的应用[J].四川水泥,2017,03:254.
[4]曾祥高,李海叶.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].工程建设与设计,2016,10:41.
[5]唐武镒.探讨房屋建筑结构设计的经济性及优化技术的应用[J].四川建材,2016,06:46.
[6]赵炳均.论建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].江西建材,2015,01:33.
论文作者:刘传银1,孙元利2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/15
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