浙江省工业设计研究院台州分院 浙江台州 317300
摘要：利用有限的资源打造美观实用的住房建筑是建筑发展的目标之一，在进行建筑结构设计优化的研究时主要针对房屋的实用、造价、美观等几个方面进行调查研究，致力于找到合理的方案使房屋设计得到最大限度的优化。本文阐述了建筑结构设计优化理论，浅谈了建筑结构设计优化的重要性，分析了房屋结构设计在建筑结构设计优化中的具体应用。
关键词：房屋：结构设计；优化分析；建筑结构；应用
前言
随着我国社会经济的发展，人民的生活水平得到了巨大的变化，人们对物质的追求也逐渐向着生活品质的追求转变。在对建筑安全性、实用性提高要求以外，对房屋建筑的外观以及经济性也提高了要求。这就需要在建筑结构设计过程中，不仅要考虑结构的稳定性，还应该考虑结构设计方案的可操作性以及经济性，还要使建筑具有一定的美观性。对建筑结构设计优化是房屋结构设计的必要环节，也是提高房屋结构设计方案合理性、经济性的有效手段。
一、建筑结构设计优化的方法及意义
1.建筑结构设计优化的方法。
在对房屋的建筑进行优化时主要包括房顶、周围的支护部分、房屋的基础部分等几个方面。充分保证房屋的各个部分都进行了结构的优化，从部分到整体的优化的方式是目前的房屋设计采取的一种比较可行的方法。此外，在对房屋的各个部分的结构进行优化后整体的房屋的结构质量和优化质量也得到了一定程度的保证。优化设计需要在理论和实际的操作的基础上来进行合理计划房屋的优化措施调查研究房屋的优化的最佳手段，这对于房屋的整体的设计的质量以及房屋的造价评估都有一定的帮助。合理对房屋的设计和建筑进行造价的评估有利于房屋建筑的造价的节约有利于节约资源。
2.建筑结构设计优化的意义。
实施房屋的优化设计不仅仅可以满足当前的节约资源的需求，同时也使房屋的建筑的质量得到了保障使建筑的房屋具有高质量、高层次的特点。在进行建筑的优化设计时并不是仅仅局限于节约资源、降低房屋的建筑成本这一个方面来进行设计的它是着手于房屋的经济、美观、实用等多方面的要求来进行设计的。
二、房屋设计中建筑结构设计优化的技术
1.概念设计优化技术与房屋结构设计优化相结合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
概念设计是相关的建筑的技术人员通常采用的建筑设计的手段之一，是设计者先提出多个房屋设计的方案从不同的角度进行设计可以有针对房屋风格、房屋的造价、房屋的实用性等方面来进行设计然后在多种方案中综合考虑找到最能够体现房屋设计的优化理念的一种方案。一般地技术人员会结合建筑的实际的场所以及建筑的特点来选用最佳的方案。采取概念设计的方法来进行房屋设计的建筑优化能够起到从优中筛选出最佳的效果一般选出的设计方案都能够满足建筑优化的要求。
2.概念设计优化技术与实际建筑的设计问题相结合。
近年来我国的多个地区分别发生了不同级别的地震这对我国人民的生活以社会的发展都有一定的限制地震中出现了多起因房屋建筑的质量不到位而引发悲剧的情形。房屋建筑的抗震的优化应该被充分地重视起来，结合抗震的设计方案和房屋整体的设计来进行房屋的建筑设计这样才能保障房屋的抗震性能。因为地震是一个不可预料的事情地震的级别以及区域是随机的事件因此，很难根据一个地区的实际情况来进行抗震的设计。这时可采用概念设计的方法来进行房屋的建筑设计综合考虑房屋的各方面的设计因素。在抗震的设计中至少要能够保障以下几点：房屋在遇到级别小的地震时能够不被破坏遇到中级的地震能够保持不倒而进一步地进行修复遇到大级别的地震时房屋能够不被地震震倒防止因为房屋建筑的原因造成人员伤亡。在进行房屋的优化建筑的理念中常见的一种为多道设防这种方案是为了减轻房屋倒塌对于人们的影响。这种理念具体是在发生地震时，房屋的主要的骨架部分非常坚固没有倒塌只是房屋的一些次要的部分发生不同程度的损坏。在进行房屋建筑设计的优化时结合两种理念即概念设计和多道设防思想做到最大程度地震防护。
三、房屋结构设计在建筑结构设计优化方法的应用
1.对房屋整体设计优化
对房屋整体结构的设计优化可以分为三个步骤：（1）选择优化变量，这些变量主要包括对优化方案能起到重要作用的那些数据，如房屋价格参数、预期产生的损失参数、房屋建筑工程控制参数、房屋构架可靠性参数等。只有将这些参数作为优化房屋结构的参考数据，就能够降低设计优化的难度。（2）选择最佳的优化函数，从多个函数中选择最为合理的房屋截面积与钢筋面积函数，实现降低房屋建筑工程造价成本的目的。（3）衡量优化条件。在优化过程中，需要考虑房屋结构的耐用性以及稳定，对设计指标中房屋构架稳定性、结构的承重力、单元构建的规格、结构可塑性等实施约束优化。
2.选择合理的优化计算方法
在房屋结构设计的过程中，会涉及到许多的计算程序。而建筑设计优化过程中，更是涉及到许多复杂的变量计算以及优化条件计算等。优化设计人员在实施演化计算过程中，必须将具有约束条件的变量转换成没有约束条件的变量，这样才有利于计算，方便得到更合理的计算结果。在房屋建筑结构设计优化过程中，计算方法也很多，每一种方法都能适用不同的结构，但也各有利弊。在选择计算方法时，设计人员需要根据实际的需求，以简单、适用、合理为选择原则，既能节约时间，又能起到应有的优化效果。
3.选择优化程序以及分析统计结论
要选择好计算方法，就需要选择最佳的优化程序。从众多程序中，选择出功能更加完整、运转更加高效、用途更加齐全的优化程序。一般来说，这种优化程序是由多个小程序组成的，能够在房屋结构设计优化中起到重要的作用。
对设计优化过程中各种数据统计后，设计人员需要对这些统计数据进行认真分析，对比各种设计方案的不同点，找出方案间的相同点。通过综合考虑，选出最佳的设计方案。在对统计结论分析的过程中，需要从多个角度进行思考，注重细节。房屋建造成本较高，并且设计了各个参建单位的经济利益。只有综合考虑到各个参建单位的利益分配，才可以通过设计优化技术，协调各个建设单位的关系。
四、房屋设计中建筑结构设计的经济性
4.1房屋结构设计中用地面积方面的经济性
由于我国的土地资源逐年递减，随着时代的发展，我国许多的城市出现了大量的高层的建筑。进一步对这些高层建筑进行分析可以发现，高层建筑节约了地面的土地资源，有效地缓解了土地的压力，但是同时高层建筑的增加给现代的楼房建筑增加一定的难度，施工、设计等方面都受到一定的限制。此外，由于高层建筑的高度升高，如果不合理安排设计楼房之间的间距会出现有些楼层没有太阳光的情况，影响住房的质量。日照和高层建筑设计都是高层楼房的建筑时的限制因素，影响着建筑的优化设计。此外，随着楼层的高度的增加，抗震的难度也在增加，同样的建筑的施工质量和设计方案可能保障不了高层建筑在地震中的安全。因此，合理对高层建筑设计，选出最佳的设计的方案，做到最大限度的建筑优化。
小结：房屋的建筑优化设计是一项复杂的设计工程，在进行设计的时候要综合考虑诸多因素，建筑的方法、技术以及使用的方案都决定了最后的优化的程度，合理进行优化设计，使建筑的房屋符合经济、实用、美观等特点。综合考虑各个因素，设计出函数模型，通过计算机的编程设计计算并选择出最佳的方案。
参考文献
[1]饶远文.结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[[J].价值工程，2009.
[2]邹俊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[[J].应用技术，2010.
[3]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.
论文作者:潘啸涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/25
标签：房屋论文; 建筑论文; 结构设计论文; 方案论文; 过程中论文; 设计方案论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;