中科院建筑设计研究院 100086
摘要：随着社会经济的发展，我国建筑业发展迅速。在现阶段的建筑施工中，建筑结构的设计显得尤为重要。建筑结构的设计不仅关系到建筑的整体稳定性，而且直接关系到建筑的整体结构，也影响着建筑的经济性。因此，建筑师有必要对建筑结构设计中的经济研究引起了足够的重视，有效地避免了结构设计的损失，有助于确保其他建筑设计的科学性和合理性。
关键词：建筑工程；经济性；结构设计
前言
随着人们对于房屋建筑结构性能要求标准的不断提升，房屋建筑行业不得不对整体建筑结构设计进行完善，以确保自身建筑能够被社会大众所认可，获得更好的经济效益。因此企业一直在对房屋建筑结构设计进行着优化，房屋建筑功能也在不断完善之中。这也充分说明了房屋建筑结构设计和经济性是有着密切联系的。
1房屋建筑结构设计的经济性
1.1建筑层数与用地面积方面
若只是就建筑层数与用地面积关系进行研究，不将建筑内部光线质量考虑到其中，则单位层数占地面积会随着整体建筑层数增加而减少，建筑成本也呈现出了下降的趋势。但在实际结构设计中，设计人员必须要按照客户入住需求，对房屋光线质量进行保障，以确保房屋入住率。这就需要设计人员必须要对建筑物之间的距离进行科学设计，并要对楼层之间的格局进行合理把握，导致楼层层数增加的同时，建筑面积也在随之增长。因此设计人员必须要对建筑面积以及楼层层数进行合理设计，才能够确保整体建筑的经济性。
1.2建筑结构外形方面
在对建筑结构外形进行设计之前，设计师都会对整体建筑的安全性能进行考虑，以确保建筑物能够兼顾实用性与美观性的特征，从而满足不同层次用户的需求，切实增加房屋销售量。通常出于安全考虑，建筑物的外形通常都以方形或者圆形为主，主要是为了确保建筑物受力的稳定性。在进行设计时，如果将方形建筑物改为圆形建筑物，能够有效减少建筑物墙体面积，可以降低墙体材料用量以及装修方面的资金投入，因此建筑结构外形与经济性有着密切的关联。
1.3建筑层数与分部方面
按照现代建筑工程项目特点，一般一栋建筑物只会设有一个屋顶，所以建筑层数与屋顶设计成本有直接的关联。而且由于一栋建筑物也只有一个基础部分，所以当楼层层数增加时，地基承受负荷就会不断加大，整体设计成本也不得不进行增加，各个楼层之间的支撑梁体数量会呈现上升趋势，施工投入自然会随之发生变化。
1.4建筑设备与结构设计方面
由于电气工程以及给排水管道工程属于现代房屋建筑中的必要项目，因此在进行建筑结构设计时，也必须要将这两项工程内容纳入到其中。设计人员会按照建筑层数来对电气设备数量以及管道材料数量进行确定，两者之间属于正比例关系，建筑楼层增加时，整栋建筑设备数量就会随之上升，而整体施工成本自然也会随之增加。
2建筑工程的经济性在结构设计中的具体应用分析
在上述分析过程中，认识到建筑工程的经济性与结构设计之间关系密切。在建筑结构设计过程中，需考虑到各大要素，使建筑结构设计更加优化、完善，进而使设计的经济价值得到有效提高。
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2.1优化建筑设计方案
建筑设计师在绘制建筑总体平面图的时候，必须合理控制整个建筑的长宽比、高宽比，根据建筑的使用功能、抗震等级、防火等级、平面尺寸、总高度等要求，确定建筑结构的类型、柱网尺寸、抗侧力构件的数量、位置。尤其是在高层建筑设计中，高层建筑楼层多、结构复杂，所以在设计的时候，一定要综合考虑到这些因素。建筑楼层的增高，建筑墙体的面积和立柱面积增大，建筑结构自身的持重增加，建筑基础工程和梁柱的承载力也不断提高，这会增加后期机电工程的工作量和成本。如果楼层层数比较低，楼层总高度降低，建筑与建筑之间的日照距离减小，则减少了土地用地，那么能有效的减少建筑材料。相同的建筑面积，不同的平面形状，建筑的造价也不同。比如圆形和方形的外墙周长系数小，基础工程、建筑砌体、建筑表面装修的工程量相对减少，建筑的受力性能提高。所以建筑工程设计过程中，要不断优化设计方案，让建筑内部各个结构得到有效的配置，降低建筑工程造价。优化设计方案，能降低建筑工程总造价的8%—36%。
2.2在结构形式及适用范围确立工作中渗透经济性思想
建筑结构设计中，结构形式的选择，适用范围的确立，是非常重要的工作环节。为了使这些环节的经济价值得到有效提高，便有必要在其中渗透经济性思想。通常条件下，砖混结构和混凝土结构比较起来，更为经济。但从现状来看，国内建筑混凝土结构是主要的一种结构，必须认识到的是，基于混凝土结构当中，其形式存在多样化的特点，包括了简体结构、剪力墙结构、框架结构以及框筒结构等，不同的结构形式在适用范围上也有所不同。具体适用范围包括：如果建筑物高度低于60米，则不适合适用筒体结构，对于低于30层或者超过100层的建筑物，则应由筒体结构最为合适。对于剪力墙结构来说，在墙体比较多的高程建筑当中比较适用，例如饭店、公寓以及医院病房等等。因为考虑到建筑功能要素，同时住宅对室内效果的要求较高，因此建议超过10层的小高层建筑使用剪力墙结构，或者使用短肢剪力墙结构。对于框剪结构来说，在高层住宅中较为适用，同时在需大开间的办公建筑中也较为适用。总体而言，在建筑结构形式及使用范围确立工作过程中，需渗透经济性思想，做到合理、科学地选择建筑结构形式，并在设计阶段作出决策，从而使建筑结构整体设计体现出经济性的一面。
2.3在建筑材料选择过程中应用经济性方案
在建筑工程建设过程中，建筑材料的选择非常关键，质量优良的建筑材料能够为建筑工程整体质量的提升保驾护航。因此，有必要在建筑材料选择过程中应用经济性方案。一方面，注重高强度建筑材料的使用，例如：在钢材上，三级钢便有必要优先选用；如果不同钢材的价格较为接近，则需分析这些钢材的抗拉强度，则有选择抗拉强度高的钢材，这主要是因为抗拉强度高的钢材的性价比更高，将这种钢材应用到建筑工程施工过程中，能够保证施工的质量。另一方面，在混凝土方面，适合选择C30以上标号的混凝土，这主要是由于现状下的建筑施工工艺水平及技术水平能够使混凝土达到C80的标准要求，在适用高强度混凝土的条件下，能够使结构截面得到有效减小，同时使结构自重得到有效减轻。此外，对于填充墙材料来说，则适合选择轻质墙体，例如：加气混凝土、水泥纤维板等，此类材料能够使室内的使用面积增加，同时使结构自重减轻，并使地震作用减轻。总之，在建筑材料选择过程中需应用经济性方案，从而确保设计的优化及施工质量的提高。
结束语
综上所述，现阶段的建筑结构设计过程中的经济性分析，从中了解到经济性对建筑结构设计具有较大的影响。为此，在进行建筑结构设计时，有必要注重经济性的影响。值得注意的是在开展设计时，有必要选择科学合理的结构体系，同时充分发挥材料的特性。
参考文献：
[1]王凯杰，石雄横.建筑工程结构设计中的安全性与经济性[J].城市建设理论研究（电子版），2016（9）：3665-3665.
[2]叶润庆.建筑工程的经济性在结构设计中的应用[J].科技资讯,2015,08:76-77.
论文作者:范子江
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签：建筑论文; 结构设计论文; 经济论文; 结构论文; 建筑结构论文; 建筑物论文; 楼层论文; 《基层建设》2018年第22期论文;