摘要：房屋结构设计的好坏与房屋整体功能是否能发挥密切相关，房屋设计者通过结构的优化使给定的空间资源获得最佳利用，又不会因为对空间的注重而失去美观及对居民隐私的保护，还能节约建筑成本，给施工方带来更多利益的同时也减少购房者的负担。但设计者对房屋结构设计进行优化依旧是建立在设计安全合规的房屋的基础上。
关键词：房屋结构设计；建筑结构设计优化
引言
受到人们现代生活观念的影响，建筑工程设计也在朝着简洁美观、经济环保的方向发展，同时，建筑工程企业在市场经济发展中所承受的竞争压力较大，为提高竞争力在提升建筑质量的同时也要从房屋建筑结构设计阶段进行造价控制，在这种经济发展新形势下，对房屋结构设计中的建筑结构设计进行优化是我国建筑企业实现可持续发展的一种有效方式之一。
一、房屋建筑结构设计优化的现状
当前房屋结构设计优化还存在很多缺陷，其中在优化过程中，只重视建筑尺寸的优化，在给予指定材料等建筑方面的要求后，优化只在建筑表面进行，完全忽略整体设计的优化。而这种仅满足尺寸方面的优化对整个建筑没有任何意义。很多设计人员表明，建筑结构的优化需要合理的方案与布局，其中，表面尺寸完全可以依靠计算机计算精密的数据，在实际构建中符合数据就可以满足。还有另一个关键缺陷就是在目前的建筑结构中，其目标还不能满足建筑结构优化的需要。在设计优化时计算出的结果只是一种理想主义数据，实际在实际情况中，由于限制因素和变量效果等影响，很难将这些数据应用到实际建筑结构优化中。很多时候，建筑的设计方案和布局结构还是很不错，但就因为计算方面的不足，导致没有达到理想中的建筑结构目标。
二、建筑结构的设计优化理念
在对房屋结构设计中的建筑结构设计优化的长期探讨中，建筑结构的设计优化也有自己的理念。其中优化设计理念包含四个方面:（1）房屋建筑具有安全性能，建筑能反映人类的进步文明程度，保障人们各种工作的顺利进行，因此，对建筑的安全性能有很高要求。建筑结构的设计无论优化到什么程度，都是需要建立在安全性能的前提下，一旦一个建筑优化的连安全性都保证不了，这个建筑就失去存在的意义，甚至带来很大灾难。（2）可用性，建筑在表现美观的同时，设计优化的主打理念还是建筑的可用性，功能要满足使用者的要求，带来舒适的感觉。（3）建筑结构的优化需要保护环境，我国在长期发展中，人们对保护环境的意识不高，造成我国目前环境的严重污染，因此在建筑结构设计优化时，设计合理，采用环保的建筑材料，排水等具有污染性的系统要做好环保的防护工作。（4）可用价值性，在建筑结构的设计优化中，不能只顾眼前利益，为了节约成本，而偷工减料，降低建筑的实际可用价值。建筑结构的设计优化理念的真正目标是用最少的钱打造出最有价值性的建筑。
三、建筑结构设计优化的理论表现
在设计建筑结构时，对设计理念进行改革、采用科学先进的设计方案的筛选方式进行最佳设计方法的选择即为建筑结构设计优化。其是一项专业性活动，具有很高的技术含量，因设计人员在进行设计时需要综合建筑物的各项指标，兼顾使用价值和美学价值，由此，设计者对设计方案的选择过程进行科学化、数学化，以进行最恰当的设计方案的挑选。
建筑结构设计优化是对建筑中各个部分结构设计和建筑整体的同时优化。包括对房屋顶部、房屋外围以及房屋细节结构设计的优化，对其各自型号、布局、受力、价格等方面进行设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在房屋结构性能被稳定确定的情况下，设计者还要进行大胆创新、探索出新型结构优化的方案，使房屋使用者和建造者双方利益实现更好的平衡。
房屋结构设计的经济性、实用性、美观性、社会性、安全性、环境性等特性要求房屋结构在具体设计时至少做到以下几点：（1）房屋要有一个平整的平面结构和平面建造质量与房屋刚性结构要求之间尽量小的差异；（2）以竖直贯通的形式对房屋承重结构进行设计，尽量保持房屋原有转换结构，而在竖直方向上的刚性程度设计要遵循渐变规律，不做突然改变；（3）建议设计方在设计时注重对环境的保护。
四、房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略
4.1房屋结构模型的设计及统计
要设计出一个初步的结构模型。第一阶段是选择变量，常用一些数据指标，如预期建设生产的损失参数、房屋价格参数及房屋建筑结构可靠性参数等，是重要的变量指标，也是房屋结构设计中需重点考虑的环节，设计人员应采用考虑因素较少且变化幅度较小的指标作为主要的衡量参考指标。第二阶段是确定相关的设计函数，设计者应在大量函数和指标中确定得出与房屋的钢筋尺寸及横截面积最为相应的一组函数指标，并对各个组别的函数性质进行分析，力求降低工程成本。最后一个阶段是针对结构设计的条件进行衡量，房屋建筑自身对耐用性和结构稳定性要求严格，设计者需对房屋整体构架的稳定性、房屋尺寸、局部受力限制、单元零件的规格指标、结构确定程度及构件的可塑性等进行分析。还应结合建筑的具体情况，分析、比较目标和约束条件，保证结构设计符合相关需求。
完成模拟设计后需根据实际条件选择最佳的计算方式，选择最优设计程序，力求保证程序可以有最为齐全的用途、最为完善的功能、最为高效的运转效率等。需从不同角度思考问题，不可忽视人事利益、经济利益、施工材料成本及各施工技术之间的联系。
4.2优化选择房屋建筑结构类型
在建筑结构设计中常用的结构类型有以下几种，（1）剪力墙结构类型。该类型主要应用于高层房屋建筑中，所依托的基础为混凝土结构施工技术，该种优化结构类型同“短肢剪力墙”结构类型相比就有抗震性能强、钢筋材料使用数量较少等特征。（2）框架结构类型。这种类型主要优点在于开间大、灵活布局、造价较低等优点，但该结构类型也具有一定的缺点，柱的截面面积较大，抗震能力相对较薄弱。（3）“框架―剪力墙”结构类型。这种类型的结构是对剪力墙和框架两种结构的优化组合，其能综合以上两种结构类型的优点，结构布置较合理，实际应用能力也较强，该结构的最突出特点就是抗侧力能力较强。
4.3节能结构设计的优化
（1）优化布局和表面形状。布局是指建筑的主要朝向，受到我国气候条件的影响，为保证房屋的阳光照射量的通风良好，房屋的朝向尽量要朝南。表面形状的优化就是要保证所设计的房屋建筑外表面积不要接受冷风的直接朝向，能减少热能的消耗，起到节能效果。（2）维护结构设计。维护结构主要是指门窗和屋顶，门窗在房屋朝南的方向所设置的门窗要尽量要大和多，这样能最大限度吸收阳光辐射，朝向北的就要减少门窗，防止热量的流失，材料也要选择保温效果好的。屋顶设计可采用架空的方式或者是铺设循环水管，夏天降温冬天保暖。
结束语
优化方法的技术性实现，可以最合理利用材料性能，使建筑结构内部各单元得到最好协调，不仅可以实现建筑美观实用，而且在造价方面也有较大节省，达到建筑工程设计对适用安全、经济美观和便于施工的一般要求。设计师应对未知失误勇于探索，积极创新，以自己最大的热情投入到实际的建筑构造中去。对建筑的优化要根据实际情况作出探究，经济价格适用，建筑结构的优化能符合使用者的要求。
参考文献
[1]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）.
[2]尹英华.房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].城市建设与理论，2013（09）.
论文作者:黄学强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
标签：结构设计论文; 建筑论文; 房屋论文; 结构论文; 建筑结构论文; 类型论文; 设计者论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;