建筑专业优化设计汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇建筑专业优化设计范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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中图分类号：TQ639.2 文献标识码：A

1 建筑外形装饰设计理念

建筑外形装饰是一项发挥设计者创造性思维的工作，但是这并不意味着外形装饰可以盲目的进行。对外形进行装饰应该坚持一下基本的设计理念：

第一，建筑装饰不应该脱离现实环境。无论对于建筑进行怎样的装饰，尊重其客观现实环境都是一个重要的前提，建筑所处的自然位置、地形、空间等都对整个建筑的效果有着重要的影响。

第二，整体的设计画面必须和谐生动。在建筑装饰进入正式的施工阶段以前，设计者必然会有一个设计方案，这个设计方案体现的就是一种预期效果，在整体的设计图纸上，装饰画面应该是和谐统一的，体现出建筑的功能和空间区分。整个建筑装饰要有一种跃然纸上的效果，这样最终做出来的装饰设计才能够吻合预期的效果，达到目的。

第三，装饰设计必须重视型材的选择与效果表达。建筑型材的增多，为设计者提供了更多的选择，不同型材的质感、质地、光洁程度和表面纹理等有着明显的不同，在装饰设计方案中，要考虑不同质感不同材料之间的互相搭配，增强外装饰效果。

2 以建筑自身构成部分装饰建筑

建筑的自身构成部分从广义上讲主要包括：梁、柱、门窗、屋顶、檐口、阳台、凹廊、雨棚乃至墙体或墙体饰面材料及分缝处理等等。他们都有各自的功能作用，如果他们同时也比例适当，色彩别致，施工精良，自然也应该是赏心悦目的。这无疑是建筑构件本身给建筑以美感的装饰作用。建筑上的任何构成部分，经过反复润色，总是能够为建筑形象增色生辉的。

2.1 阳台与凹廊的设计

阳台与凹廊更多地出现在居住建筑、部分旅馆设计中。办公建筑除了较大的公共活动平台外，一般不需设置阳台或凹廊。而学校建筑主要是宽敞的走廊和室外活动空间，在一定意义上，阳台与凹廊似乎是居住建筑性格的体现。阳台与凹廊的设计可以形成丰富的光影变化，丰富活跃着建筑形象；栏板的虚实变化，平面轮廓的变化以及色彩的变化也会产生不同的装饰效果，使周围建筑之间或风格统一或彼此有别。所以阳台与凹廊的合理设计会给我们的建筑形象增色不少，还需要我们很好的利用与把握。

2.2 屋顶的设计

屋顶主要说明一下立面可见的坡屋顶。对于坡屋顶来说，结合结构与构造做法的考虑，应有穿插交接的多种可能，通过方案比较，认真推敲，可以找出在形象上最能令人满意的组合方式。比如两坡顶与四坡顶，两坡顶或四坡顶与尖塔顶等的各种组合方式，适当搭配有功能利用价值的老虎窗，都可使屋顶部分的形象更具艺术性，对整个建筑的装饰作用也更强有力。这就需要我们反复斟酌，找到最理想的组合运用到我们的建筑设计中。

2.3 檐口的设计

檐口主要出现在低、多层建筑中，无论采用平屋顶、坡屋顶或其他形式的屋顶在檐口上都大有文章可做。建筑师应该特别重视檐口的装饰作用，会带来意想不到的整体效果。

2.4 门窗等其他部分的设计

在整个建筑设计中，门窗的设计也占相当大的比例，可以考虑窗洞大小比例、各种形状，还有现在建筑中运用很多的凸窗与空调位的结合在很大程度上丰富了建筑立面。还有建筑本身的材质，墙体的饰面材料在某种程度上对建筑形象起主导作用，但是同时也无形中增加了造价，实现的过程中业主起决定性作用。再者建筑本身的结构形式的装饰性也会使建筑立面显得更加生动活跃。这就需要建筑师们权衡考虑了。

3 装饰构件在建筑中的装饰作用

装饰构件是指那些加之于建筑之上，除了装饰建筑绝无其他任何功能作用的构件，比如中国传统建筑屋顶上的吻或仙人走兽，又如赖特嵌在墙内的东方人物瓷雕。

随着社会的进步，技术的发展，曾经在建筑中必不可少的建筑构件在现代建筑中很可能已经转变为仅仅起到装饰作用的装饰构件。就像用钢筋混凝土浇筑出来的椽条，或依照西方古典建筑制式的仿制的牛腿，他们虽然都能为建筑添加细部，也有可能起到美化建筑的作用，但多半都不再承担支撑挑檐的责任了。因此，在设计时，建筑设计师应考虑到这一点，怎么样的造型设计才能更好的适应自己的设计作用。

4 优化外形的装饰措施

4.1 设计过程协调

怎么样减少优化设计从出图到确定过程中的反复修改，对于缩短优化设计时间来说非常重要。因此，设计协调在优化设计过程中至关重要。协调工作可以分内部协调与外部协调。

4.1.1 内部协调：项目材料员应该依据合同的要求对材料送样报审，材料报审通过后，再提供给设计者进行优化。业主按照自己的需求，审批过的材料数据要在优化设计节点大样里标注清楚，对优化设计的精确度要求非常高，所以优化设计的工作量很大。在完成优化设计图纸后，就是加工订货阶段。加工环节是装饰工程中再次创作的重要手段，在优化设计过程中易被忽视。厂家要积极配合完善二次优化施工图纸，依图而制，使产品能满足施工现场的安装要求。

4.1.2 外部协调：建筑的外形设计一般工期短、复杂、难度大，各种施工图纸往往会有一些不完善的细节，像机电安装专业，就存在着多个专业交叉施工的情况。装饰优化设计要与机电安装专业相结合一起协调末端定位、收口大样及安装方式等工作，并且也要和各专业设计单位提出与之相配合的定位要求。优化设计的重要依据包括主体设计单位提供的施工图纸，以及在优化设计过程中的设计协调会议记录等。作为工作人员，要积极参与各类相关专业设计的设计协调会，在会议现场就把遇到的问题解决。而协调会议的记录应该作为重要的出图依据在之后的优化设计图纸中反映出来，才能确保优化设计的出图、确认效率更高，用最短的时间完成优化设计。为保证设计创意与技术实施性，优化设计将结合各专业提出的合理化建议并借鉴各方工程经验，在材料、构造、装饰等方面完善。

4.2 技术支持

要想在有限的时间里使图纸尽量的完善并具有一定的操作性，对于施工技术工作人员来说，就要有重点、有针对的对优化设计做好技术性的保障。在优化设计中，尽量避免各专业的相互兼容，在保证技术要求的前提下，从装饰效果出发，合理安排各专业的末端定位、界面要求及形式等，保证各专业有整体性都融合在装饰界面。

结语

综上所述，我们在建筑外形的设计中可利用的元素很多，尽量合理的处理好他们之间的关系，才能使我们的建筑更加生动，才能在美化建筑的同时体现建筑设计的真正价值所在，最终达到美化城市的目的。

参考文献

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建筑是一个城市的名片，它需要投入巨大的人力、物力、财力，且因为建筑保留时间长，所以对城市形象会产生一定的影响，因而建筑的外形设计装饰也就起着非常重要的作用。建筑师在设计时，不仅要考虑建筑功能的合理，还要对建筑的外在装饰方面深思熟虑。

1 以建筑自身构成部分装饰建筑

建筑的自身构成部分从广义上讲主要包括：梁、柱、门窗、屋顶、檐口、阳台、凹廊、雨棚乃至墙体或墙体饰面材料及分缝处理等等。他们都有各自的功能作用，如果他们同时也比例适当，色彩别致，施工精良，自然也应该是赏心悦目的。这无疑是建筑构件本身给建筑以美感的装饰作用。建筑上的任何构成部分，经过反复润色，总是能够为建筑形象增色生辉的。

1.1 阳台与凹廊的设计

阳台与凹廊更多地出现在居住建筑、部分旅馆设计中。办公建筑除了较大的公共活动平台外，一般不需设置阳台或凹廊。而学校建筑主要是宽敞的走廊和室外活动空间，在一定意义上，阳台与凹廊似乎是居住建筑性格的体现。阳台与凹廊的设计可以形成丰富的光影变化，丰富活跃着建筑形象；栏板的虚实变化，平面轮廓的变化以及色彩的变化也会产生不同的装饰效果，使周围建筑之间或风格统一或彼此有别。所以阳台与凹廊的合理设计会给我们的建筑形象增色不少，还需要我们很好的利用与把握。

1.2 屋顶的设计

屋顶主要说明一下立面可见的坡屋顶。对于坡屋顶来说，结合结构与构造做法的考虑，应有穿插交接的多种可能，通过方案比较，认真推敲，可以找出在形象上最能令人满意的组合方式。比如两坡顶与四坡顶，两坡顶或四坡顶与尖塔顶等等的各种组合方式，适当搭配有功能利用价值的老虎窗，都可使屋顶部分的形象更具艺术性，对整个建筑的装饰作用也更强有力。这就需要我们反复斟酌找到最理想的组合运用到我们的建筑设计中。

1.3 檐口的设计

檐口主要出现在低、多层建筑中，无论采用平屋顶、坡屋顶或其他形式的屋顶在檐口上都大有文章可做。如赖特住宅的坡屋顶（图1）都有挑出极大的檐口，对时下流行的别墅设计有着颇为实用的参考价值。现代建筑第一大师中影响最大的两人之一密斯凡德罗为柏林设计的新国家美术馆（图2），屋顶的边缘与钢柱虽然处于同一条线上，但由于钢柱与屋顶转角处的距离约为屋顶边长的2/7，因此屋顶给人的观感是飘逸的大挑檐。相对于美术馆简洁的平面布局和立面形象来说，形成檐口的屋顶边梁加劲板不仅为建筑外观增添了许多细部，而且成为绝好的饰物。所以建筑师应该特别重视檐口的装饰作用，会带来意想不到的整体效果。

1.4 门窗等其他部分的设计

在整个建筑设计中，门窗的设计也占相当大的比例，可以考虑窗洞大小比例、各种形状，还有现在建筑中运用很多的凸窗与空调位的结合在很大程度上丰富了建筑立面。还有建筑本身的材质，墙体的饰面材料在某种程度上对建筑形象起主导作用，但是同时也无形中增加了造价，实现的过程中业主起决定性作用。再者建筑本身的结构形式的装饰性也会使建筑立面显得更加生动活跃。这就需要建筑师们权衡考虑了。

2 装饰构件的作用

随着建筑水平、科技的发展，建筑构件的作用从曾经的不可替代转变成了只起到一个装饰的作用的装饰构件。比如，曾经仿照西方古典建筑模式制作的牛腿，或者用钢筋水泥浇筑的橼条，这些在建筑方面能起到一定的美化作用，也能为建筑增加一些细节，但大多已失去了支撑挑檐的作用，退而求之。所以用什么方式来处理这些问题，既在美化建筑的同时，也不产生浪费？我想，每个建筑设计师都应该试着换种思维模式，好好考虑一下这个问题。

依本人肤浅的专业知识来说，试想能够以建筑本身的结构部分来实现建筑的美化，通过完善细处、比例大小、外观形状、材质选择等来使得建筑看起来简洁大方，而不是靠那些装饰材料把建筑外观做得芬繁复杂。但在实际的操作当中，建筑师往往扮演的是一个操作者的角色，建筑的外观一般都是由业主或其他决策都来站定，而他们基本上都是些非专业人氏。所以，建筑师想要自己的设计真正体现自己的风格，同时让建筑真正起到美化城市的作用，就应该在决策方面尽量争取专业的主动权。

3 装饰材料与外形设计的结合

3.1 装饰材料的选择与细部设计相结合

所有的材料都具有内在与外在的特性如形态、纹理、色彩、力学和化学特性等等。无论价格低廉的混凝土青砖，还是昂贵的天然大理石，每种材料都具有自身的艺术语言。装饰材料在建筑上的艺术表现价值并不在与材料本身的价格。这就要求建筑师在外形设计时对各种材料的性能等相关信息由充分的了解，恰如其分的运用材料，表现出材料的内在潜力。在外形设计上充分发挥建筑师的想象力和创造力，在建筑的细部处理上花时间细细推敲。避免盲目最求奢华采用高价的材料，最后却低价材料的效果。只有精心的外形设计才能最大限度的发挥材料的价值，表达出材料的艺术语言。优秀建筑作品需要的恰当的装饰材料和精心的设计来实现。

3.2 装饰材料与环境的融合

建筑的环境包括自然环境与人文环境，这就要就建筑师应对所要设计对象作深入细致的调查研究。对项目所处的周围的建筑风格、自然景观环境、气候环境、色彩和材质环境、历史文化环境等方面进行调查分析。在建筑装饰的材料选择和设计上注意与这些环境因素相融合。如：以巴洛克建筑风格为主萨尔茨堡，传统的铁艺装饰工艺是这座城市的特色，这里的麦当劳招牌也是世界上独一无二的铁艺装饰。整个城区新老建筑都保持了统一的建筑风格和装饰工艺；在气候阴冷潮湿的阿姆斯特丹，建筑以橙红、咖啡、鹅黄等温暖厚重的色彩装饰。所以当地的气候是影响建筑装饰材料的色彩的重要因素之一。

3.3 新材料的发现与应用

现在随着经济的发展人们对建筑的功能性和艺术性提出了更高的要求，低碳环保建筑成为未来建筑的设计趋势。通过创新材料与建筑设计在美学与环境意义上的结合，不仅在艺术表现上更加灵活丰富，而且将在改善我们的生存环境节约能源发挥重要的作用。具有重大的社会意义和经济意义。在建筑装饰与外形细部设计上我们要勇于发现，大胆应用，做到科学性与艺术性的完美结合。

4 优化外形的装饰措施

4.1 设计过程协调

怎么样减少优化设计从出图到确定过程中的反复修改，对于缩短优化设计时间来说非常重要。因此，设计协调在优化设计过程中至关重要。协调工作可以分内部协调与外部协调。

4.1.1 内部协调：

（1）项目材料员应该依据合同的要求对材料送样报审，材料报审通过后，再提供给设计者进行优化。业主按照自己的需求，审批过的材料数据要在优化设计节点大样里标注清楚，对优化设计的精确度要求非常

高，所以优化设计的工作量很大。（2）在完成优化设计图纸后，就是加工订货阶段。加工环节是装饰工程中再次创作的重要手段，在优化设计过程中易被忽视。厂家要积极配合完善二次优化施工图纸，依图而制，使产品能满足施工现场的安装要求。但是，因为各种原因，目前国内的生产厂家设计能力还相对较低，就只能依据设计图纸进行简单的复制，属于水平低，技术含量低的加工制造。但是国外厂家因技术、水平先进，承担了具有一定难度的技术制作，并能对一些特殊的设计进行研发、加工、安装，且能绘制出满足优化设计要求的图纸。

4.1.2 外部协调：

建筑的外形设计一般工期短、复杂、难度大，各种施工图纸往往会有一些不完善的细节，像机电安装专业，就存在着多个专业交叉施工的情况。装饰优化设计要与机电安装专业相结合一起协调末端定位、收口大样及安装方式等工作，并且也要和各专业设计单位提出与之相配合的定位要求。

优化设计的重要依据包括主体设计单位提供的施工图纸，以及在优化设计过程中的设计协调会议记录等。作为工作人员，要积极参与各类相关专业设计的设计协调会，在会议现场就把遇到的问题解决。而协调会议的记录应该作为重要的出图依据在之后的优化设计图纸中反映出来，才能确保优化设计的出图、确认效率更高，用最短的时间完成优化设计。为保证设计创意与技术实施性，优化设计将结合各专业提出的合理化建议并借鉴各方工程经验，在材料、构造、装饰等方面完善。

4.2 技术支持

要想在有限的时间里使图纸尽量的完善并具有一定的操作性，对于施工技术工作人员来说，就要有重点、有针对的对优化设计做好技术性的保障。在优化设计中，尽量避免各专业的相互兼容，在保证技术要求的前提下，从装饰效果出发，合理安排各专业的末端定位、界面要求及形式等，保证各专业有整体性都融合在装饰界面。

5 结语

综上所述，建筑外形在设计中可以利用的元素非常广，作为设计者要尽量处理好各元素间的关系，这样才能使我们的建筑更美观，使城市更具魅力。同时，市场竞争也就是智慧的竞争，优化设计水平越高，那么在优化设计市场中所占的分额就会越大，获得的效益也将更多，所以，我们应该注重设计水平的高低。

参考文献：

[1]潘公凯.中国美术学院.环境艺术设计[M].上海：上海书画出版社，2003.

[2]王受之.世界现代设计史[M].北京：中国青年出版社，2002.

[3]张建涛,刘韶军.建筑设计与外部环境[M].天津:天津大学出版社. 2002

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(二)增强建筑结构优化设计课程教学的连续性建筑结构课程通常为48课时至64课时，持续周期为一个学期，在学期结束后课程内容便很少涉及，课程得不到连续性学习。建筑结构设计优化是一门凌驾于多门建筑课程的综合学科，要在不同的建筑课程中融会贯通，在其他课程中反复实践和利用，才能将建筑结构优化设计的知识进行实际操作。这就要求不光要有独立的建筑结构课程和结构专业的教师，其他建筑课程和教师在教研中要融入结构优化的理念，通过启发性教学方法，使学生伴随建筑知识的增长提高结构优化设计能力。

(三)利用多媒体技术进行教学建筑结构设计要求学生对建筑的整体和个体构件都充分了解，传统的板报式讲授并不能直观地反映建筑构件实例的三维立体形象，学生和老师都应鼓励使用三维立体的软件设计建筑模型，提供设计作品的感官性的同时可以增强课程的趣味性。比如教师通过模型构件的软件设计立体的建筑模型，建筑的框架结构、构件受力情况和施工方法等都可以通过多媒体技术形象地呈现在大屏幕上，启发学生进行构件优化设计的灵感。老师和同学也可以通过计算机软件的交互作用，进行构件的交流和整体结构优化的探讨。学生可以通过软件完成教学作业，较徒手绘图简捷省力。新媒体技术能够很好的引发学生的课堂兴奋，也容易产生视觉疲劳，教师要掌握好重难点，合理分配计算机教学和传统板报式教学的课时。

篇（4）

现代工业建筑结构的设计风格多种多样，不同建筑的功能性也大不相同，依据设计角度的不同，工业建筑的结构优化设计需要依据具体情况来制定的。工业建筑的建设是十分复杂的，对于建筑的荷载也是比较大的，为了解决在工业运作上高分贝的噪音和污染物等情况需要对于工业建筑的建筑工艺结构进行更高层次的优化设计。

1 工业建筑结构优化设计的探讨

1.1 工业建筑优化设计的目的

在现代工业建筑的优化设计中，根据不同建筑优化需求的目标不同可以将其分为两种。第一种是传统概念上的建筑结构的设计和优化，其中包含了对于结构成本结构设计优化、设计质量的提升以及能够保障结构设计的科学性和合理性，完全满足现代社会低碳环保的要求。第二种是通过建筑结构的设计的优化目的来达到企业工业的生产目标的要求，实现对于建筑整体结构的布局和设备的放置以及施工流程数据的分析和处理，以提高工业生产的工作效率，增加企业的市场竞争力。

1.2 工业建筑结构优化设计的队伍建设

受到建筑结构优化设计对设计优化人员的要求具备专业性和技术性的影响，工业建筑结构设计的优化需要企业建立科学合理的优化设计队伍为中心开展工业建筑结构的优化设计工作。工业建筑结构优化的团队应该包括专业的建筑工程师来对于建筑结构的主体结构进行分析和设计，还有要具备工艺技术人员来完成对于工艺布局和工艺流程的数据分析理解[1]，对于建筑结构的要求进行解读，分析所设计的建筑结构的优化方案的可行性和合理性。基础团队中还需要配备相应的工程机械设备工程，来完成对于设备的安置和使用和结构布局等进行分析处理，最终确保设备能够安全合理的运行。工业建筑的结构优化需要做到以基础团队为核心开展工作，才能确保在工业建筑的结构设计优化工作的科学发展。

1.3 工业建筑结构优化设计中存在的问题

在现代工业建筑结构设计优化的经验研讨和共享中，多数设计团队和建筑工程师都对工业建筑结构的提出了不同的见解。首先建筑物内部钢结构的应用对空间美学的设计会造成产生巨大的影响。除此之外，在工业建筑结构设计优化的项目中，会因为部分设计人员因为经验不足缺乏对整体建筑结构布局的认知，从而导致对建筑工艺的使用和了解不足，造成建筑结构优化设计的成果不突出，进而会出现许多企业对工业建筑结构设计优化的工作不支持、不认可等问题。在上述工业建筑结构优化中，工业建筑物内部对钢结构的设计是所有建筑结构优化设计中最重要的方向。工业建筑施工建设的项目中占据总成本七成以上的是材料的费用，其中钢材料的价格就达到几千元一吨。在保障建筑物整体工程质量的基础上采用科学、合理的方式减少建筑物中钢材料的使用比例可以有效的降低工程造价。因此对工业建筑结构的优化中要合理优化和使用钢材料，实现降低成本的目标，确保企业的经济效益的增长。我国工业建筑结构的优化设计中，由于部分工业建筑在概念性的优化设计在整体设计方向上缺乏量化标准，所以建筑结构的设计优化中会存在较大的差异，严重影响了建筑物整体的设计和施工，针对这一特殊情况的产生，工业建筑结构在优化设计上应该更加灵活的应用和制定建筑结构设计优化的具体方案，以具体的建筑数据作为参考依据来对建筑结构的整体设计进行优化处理，以提高优化效果。工业建筑结构的优化设计中，由于工业结构的特殊性，所以会对建筑物内部的管理工作需求以及数字化办公产生一定的影响，在工业建筑使用之后仍然会有各岗位的人员不断出入来操纵内部各设备和软件，因此在工业建筑结构设计优化上需要充分考虑结构布局的影响。综合考虑各建筑内部的设备使用和工作管理的需求，对工业建筑的结构设计进行充分的分析和研究，提高企业的工作效率和工作质量，降低企业对成本的投入，提高企业的发展和进步。

2 工业建筑结构优化的方法

2.1 结构优化模型和设计方案

工业建筑优化设计可以在基础结构方案、围护结构设计方案和屋盖系统方案这三个方向上对建筑结构模型进行优化分析。可以在型号的选择、受力分析时和资金等方面投入等实施的过程中围绕结构优化的总体目标进行优化，以便最终能达到经济适用、安全可靠、高效环保、以人为本的要求。通过参数的选择和确定的方式来建筑工程的结构进行优化设计，在过程中可以通过设计多个变量和约束条件的来对非线性结构设计进行优化处理。在方案结束后，通过编制来进行运算就可以实现对于建筑结构优化的最终确立。[3]

2.2 建筑结构优化的注意事项

现阶段的建筑结构优化过程中，我国大部分建筑师都不会参与到前期方案的制定和设计上，对于结构合理性和可行性的问题充分的认知，在后期的工程建设和方案的设计中增加了困难，这就需要加大对于工程的投入和使用。在工程结构设计前期就引入结构优化的设计理念，这样不仅能够从全局的角度来分析和理解工程优化设计的需求和作用，还能降低企业资金的投入，在工程的前期就进行有效的控制。根据不同的建筑工程所处的地理环境、周边位置以及选择合适的地基基础结构来制定工业建筑的设计优化方案。把握对于工业建筑内部的细部结构设计，例如在钢筋的选择上，要符合对于扭转力和抗拉力的要求。[4]工业建筑的结构优化能够通过对于优化活动的开展情况，来降低在管理过程中对人力、物力和移动距离的投入，提高企业的工作效率，降低企业对于工业的建筑结构的成本投入。现工业建筑内部的钢结构的应用日益增多。对于工业建筑的结构设计中，设计人员缺乏对于钢结构工艺的深入了解和探讨，十分容易造成优化设计的效果不突出，达不到预期的工业建筑结构优化设计的标准。

2.3 建立完善的工业建筑结构优化体系

目前国内的工业建筑结构的优化设计中，由于对各工业建筑结构的优化设计缺乏一个统一的指导和管理，就会出现建筑内结构优化不合理的问题。因此在对工业建筑结构进行优化之前就必须建立一个完整的管理体系，通过管理体系和工业建筑结构优化中出现地问题进行相互验证，来及时掌握管理体系中存在的问题，及时发现及时解决，并对管理体系进行完善，相关岗位的工业人员也要针对管理体系的建立来采取更加合理的管理方式，不断完善工作内容，以此实现对工业建筑结构设计优化质量管理的目标，提高工业建筑结构的优化设计的质量和后期的使用效率。

3 结束语

我国工业化的发展速度在不断的提高，工业领军企业的规模也在逐步的扩大，新的工业园区对于园区内的工业建筑的相关要求也更加的严格。针对工业建筑结构的复杂性和特殊性，相关企业应该重视对建筑结构优化设计的关注度。充分利用工业建筑结构的优化设计方案来优化技巧、降低对于工业建筑的整体投入，节约成本，降低工程总资本的投入。同时要满足工业建筑结构中设计优化过程中对工业职能的需求。随着市场竞争逐步朝向白热化的发展趋势，企业的经营管理成本已经成为影响企业在未来发展重要因素。

参考文献

[1]李晓光.工业建筑结构优化设计的探讨[J].科技创新与应用，

2014，10：194.

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中图分类号：S611文献标识码： A

建筑设计方案不仅影响着使用功能，还直接影响投资；设计质量间接影响投资；设计方案影响经常性费用。这样一来，建筑优化设计越来越引起人们的重视。建筑设计在工程建设中的地位和作用，建筑设计存在的问题，以及应如何解决问题呢?笔者在这里作适当的分析。

一、建筑优化设计在工程建设中的地位和作用

1、设计方案直接影响投资

工程建设过程包括项目决策、项目设计和项目实施三大阶段。进行投资控制的关键在于决策和设计阶段，而在项目作出投资决策后，其关键就在于设计。据研究分析，设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1％以下，但正是这少于1％的费用对投资的影响却高达75%以上，单项工程设计中，其建筑和结构方案的选择及建筑材料的选用对投资又有较大影响，如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。据统计．在满足同样功能的条件下，技术经济合理的设计，可降低工程造价5％一10％，甚至可达10％――20％。

2、设计质量间接影响投资

据统计，在工程质量事故的众多原因中，设计责任多数占40．1％，居第一位。不少建筑产品由于缺乏优化设计，而出现功能设置不合理，影响正常使用；有的设计图纸质量差，专业设计之间相互矛盾，造成施工返工、停工的现象，有的造成质量缺陷和安全隐患，给国家和人民带来巨大损失，造成投资的极大浪费。震惊全国的宁波大桥事故就是这方面的典型例证。

3、设计方案影响经常性费用

优化设计不仅影响项目建设的一次性投资，还影响使用阶段的经常性费用，如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修费等，一次性投资与经常性费用有一定的反比关系，但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合，使项目建设的全寿命费用最低。

二、建筑设计存在的问题

1、政府监控不力

长期以来，形成了一种设计对业主负责，设计质量由设计单位自行把关的观念，主管部门对设计成果缺乏必要的考核与评价，有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题，只有等出现了大的扎术问题才来追究责任，而方案的经济性则问及更少。另外，对设计市场管理不够，越级、无证、挂靠设计时有发生，从而导致设计质量下降，加之由于设计工作的特殊性，不同的项目有各自的特点，所以针对不同项目优化设计的成果缺乏明确的定性考核指标。

2、优化设计的意识不强

目前，业主往往把投资的控制重心放在施工环节上，而对设计环节重视不够。其原因：一是对设计对投资影响的重要性认识不够，只看到搞施工招标，投标价要低于标底价、施工单位要让利等，殊不知设计方案的优化会带来更大的节约；二是无法很好地选择设计单位，因为在设计前业主不知道谁能优化到什么程度。有些项目设计虽通过招投标，但此时方案不细，概算粗略，很难宋综合评定；三是业主由于专业知识上的限制，对设计方案难以从优化扰的角度提出要求或疑议；四是有些业主经济实力雄厚，项目建设赶时髦，求新颖，根本不提优化要求；五是有些业主自身对工程应具备的功能要求及应达到的目标不明确，随意性大，要求出图时间紧，又压低设计收费，从而也影响了忧比设计的开展。

3、缺乏必要的压力和动力

由于目前的设计经营往往凭的是关系，缺乏公于竞争，所以设计单位的重心不在技术水平的提高上，设计只要保证不出大的质量问题，方案的好坏、造价的高低，关系不大，使优化设计失去压力。由于现在的设计收赞是按面积或按造价的比例计取，几乎跟投资的：仃约和设计质量的优劣无关，导致对设计方案不认真进行经济分析，而是追求高标准，或为保险起见，随意加大安全系数，造成投资浪费。

4、运行的机制不够完善

优化设计的运行需有良好的机制作为保证。而目前的状况，一是缺乏公平的设计市场竞争机制，设计招标未能得到推广和深化，地方、行业、部门保护严重；二是价格机制扭曲，优比不能优价；三是法律法规机制薄弱。

三、应着手解决的几个问题

1、主管部门应加强对优化设计工作的监控

为保证优化设计工作的进行，开始可由政府主管部门宋强制执行．通过对设计成果进行全面审查后方可实施。作为(建设工程质量管理条例)的配套文件之一的

2、加快设计监理工作的推广

优化设计工作的推行，仅靠政府监控还不能满足社会发展的要求，设计监理已成为形势所迫，业主所需。通过设计监理可打破设计单位自己控制自己的单―局面。因此，主管部门应在搞好政府监理的同时，一方面应尽快痉立设计监理单位资质的审批条件，加强设计监理人才的培训考核和注册，制定设计监理工作的责职、收费标准等；另一方面通过行政手段来保证设计监理的广度，为设计监理的社会化的提供条件。

3、建立必要的设计竞争机制

为保证设计市场的公平竞争，设计经营也应采用招标投标，虽然早在1984年，当时国家计委和城乡建设环境保护部就印发(工程设计招标投标暂行办法)，1995年建设部230号文印发了《城市建筑方案设计竞选管理办法》，新颁的

4、注意优化设计‘作的综合性

通过优化设计来控制投资是一个综合性问题，不能片面强调节约投资，要正确处理技术与经济的对立统一是控制投资的关键环节。设计中既要反对片面强调节约，忽视技术上的合理要求，使项目达不到功能的倾向，又要反对重视技术，轻经济、设计保守浪费的现象。设计人员要用价值工程的原理来进行设计方案分析，要以提高价值为目标．以功能分析为核心，以系统观念为指针，以总体效益为出发点，从而真正达到优化设计效果。

5、完善相应的法律法规

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Abstract: with the rapid growth of the economy, promote the pace of urbanization, high-rise buildings at present in our city of construction of proportion of is more and more big, but the building structure design changes more and more, many new structure design scheme of the fast speed to present in our city construction. Building structure optimization design of project cost is to save one of the important means, and at the same time, the relationship between the safety of buildings and to maximize the benefit of investment. This article through to structure scheme, construction materials, structural calculation and with other professional coordination and so on four aspects, briefly the structure optimization design was discussed, and the reference.

Keywords: optimization design structure material plan

中图分类号：TB482.2文献标识码：A 文章编号：

在土地资源日益趋紧的今天,高层建筑有利于节约用地、解决住房紧张、减少市政基础设施和美化城市空间环境。目前在我国的建筑设计中，对建筑结构的优化设计具有重要的意义。建筑结构优化设计的突出表现和最终目的， 是为了降低工程的造价， 这是比较狭义上的说法， 但是在现实中对建设结构设计的优化，主要指的是广义的说法，在降低工程造价的同时， 保证其建筑五的安全性，在利益最大化和质量保证中找到一个最优的平衡点， 这就是目前建筑结构优化设计的意义所在。

一、结构方案上的优化

在建筑机构优化设计中， 结构方案的优化是设计优化的基础和保证。对建筑设计者而言， 所能采用的建筑结构方案往往不是唯一的， 但是不同的结构方案的选择， 其所耗费的过程造价和实际的过程质量也是不同的，为了实现结构优化设计的最终目的，就必须要选择一个最优的结构方案， 实现架构方案的优化。

（一） 从整体上处理好各要素之间的关系

这里所说的整体， 就是将结构的总体方案放置于特定的建筑空间中， 同时要处理好每个要素之间的关系， 包括结构与构件之间的关系， 充分考虑结构和构件在整体上的最佳受理状态，从而使结构具备更高的承载力以及良好的刚度和延展性。

（二） 优化结构的受力与传力途径

结构受力的优化主要是要考虑简单的传力途径， 传力途径过于复杂，就会使结构构件出现多次转换， 而这种转换过程必然会增加工程的造价， 同时也有可能出现计算上的错误从而出现相应的安全问题。因此采用简单的传力途径， 不仅可以减少结构构件的转换次数， 降低计算错误的安全风险， 同时也可以提高工程造价的积极性。

（三） 保证整个结构的协调一致性

在结构方案的设计上一定要充分考虑整体结构中的每一个构件， 使其结构构件可以在整体上实现协调一致性，发挥出整体上的最大效应，以确保实现建筑规范所规定的设计目标要求，从而实现结构设计上的优化。

（四） 避免结构上的扭转

结构上出现扭转的原因一般都是由于结构平面布置中抗侧力的刚度中心跟建筑物的质量重心或者是外力作用重心相偏离而导致的，这种扭转所消耗的材料量是很大的， 同时也会出现相应的不安全因素， 因此在结构方案中主要加以重视和避免。

二、 建筑结构材料上的优化

处于对建筑结构中的经济性和安全性的双重考虑，对结构材料的要求也就比较高，在材料的选择上需要质量好同时经济合理的材料， 同时在材料的使用上充分考虑材料的受力特点和力学性能， 应尽量做到物尽其用， 优化合理。

例如在钢筋混凝土的结构设计中， 出于对钢筋混凝土材料中的高抗压性考虑， 应该采用高标号的混凝土用于以受压为主的柱子，这样不但可以增加建筑使用的空间， 减少构件的截面， 同时也能减轻结构自身的重量。对于梁板而言， 应该采用高强度的钢筋，因为钢筋的韧性较好， 比较受弯， 同时使用高强度的钢筋也为了减少钢筋的用量。此外，在钢筋混凝土材料的使用上要注意钢筋与混凝土之间的强度匹配，在实现材料最大性能发挥的同时，实现对材料的合理利用与节省，从而实现结构上的优化设计。在实际的建筑施工建设中， 因为建筑材料的选择和使用上出现问题而造成资金和材料上的浪费情况的很多。 例如在混凝土的现浇板中，经常出现混凝土的标号过高的情况， 高标号的混凝土在其并不能很好的发挥其高强度的特性， 而且为了配合混凝土的高标准，对于板中的钢筋量也随之增加， 因此不但造成了钢筋使用的浪费， 也在增加了工程的造价。

三、结构计算上的优化

结构计算的优化同样也是建筑结构优化设计中的重要组成部分， 针对结构计算的优化方面， 要充分考虑下面几个方面的问题：

（一）不能盲目的依赖计算机

目前在建设结构的计算一般利用的都是计算机， 但是计算机的使用并不是很万无一失的， 由于计算软件上存在的缺陷而出现的计算错误时有发生， 因此设计计算人员不能盲目的依赖计算机的计算，在使用计算机的同时， 要对机构设计计算程度的基本理论研究清楚， 同时要明确计算程序的限制条件和应用范围，从而得到正确的计算结果。

（二） 对数据的认真核对

在对数据认真计算的同时， 也要对输入后的构建尺寸、 几何图形以及相关数据进行认真的核对， 达到准确无误， 尽可能的避免输入错误、 计算错误或者是计算分析结果上的错误而出现的误差。有些误差看上去很小， 但是在建筑施工后体现出现的实际影响是巨大的， 同时也会影响设计结果的经济性和安全性。

（三） 注意实际结构与计算模型的差异

通过计算机的模拟计算所得出的计算模型是建立在计算理论和设计程序之上的， 而实际中的建筑结构所受到的影响因素是比较多同时难以计算的， 这就意味计算模式和实际机构之间必然会存在一定程度上的差异，这种差异在结构计算中是必须要考虑在内的， 否则就会影响计算结果以及结构设计的正确性。

四、 建筑结构设计与其他专业的协调

在建筑结构设计中， 要实现设计的优化，有时还要注重跟其他专业之间的协调，笔者在下文中以排水专业和电气专业为例，简要的谈论建筑结构设计与其他专业之间的协调

（一） 结构与给排水专业的协调

首先水泵间应尽可能的设置在建筑的地下室， 这是由于给排水专用建筑中的设备较重， 必须要选择承载量较大的房间； 在给排水房间中的预留孔和预埋见的尺寸和位置都必须要准确， 同时要注重要楼板孔的加强，并且要避免水平的管道管过建筑梁柱；当管道穿过承重墙上必须要做好相应的加固措施； 同时在建筑设计中要充分考虑建筑的楼面负荷， 避免将过多的管道出现在同一类的房间，从而出现承重超载。

（二） 结构与电气专业协调

在电气管线的设置上， 如果实现对管线在楼板内的暗装比较困难的，可以采取将垂直管线在预制时将建筑房梁孔洞预留， 并且要保证房梁的宽度和墙体的厚度尽可能的一致，从而确保穿梁的带暖气管线不会外露； 在对电梯机房的设置上， 由于该建筑中的预埋见和空洞较多，从而增大了所需的荷载量， 需要对该房间强度进行单独计算。

五、结束语

综上所述， 对建筑工程进行优化设计一直是建筑师们共同的目标，建筑结构的优化设计是一个比较科学系统的设计过程， 因为影响工程造价和建筑质量的因素有很多，所以在实际的建筑机构设计中，一定要充分的考虑各方面的因素，在每个细节上都力求优化， 只有这样才能实现建筑结构优化设计的最终目的，以更好的服务于我国建筑业的发展。

参考文献

[1]史曼柏.住宅建筑结构优化设计的探讨[J].科技创新导报，2009 （21） .

[2]徐培福主编.复杂高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

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2房屋建筑结构优化技术应用中需要注意的问题

2.1前期的参与

对于建筑施工项目而言，其前期的设计方案很大程度上直接决定了建筑施工质量和施工成本，但是不少建筑项目的前期方案确定时，并未进行结构设计的优化，忽略了建筑结构的合理性以及经济性，从而使得结构设计难度及成本在一定程度上被提高了。因此，对于设计人员而言，在建筑的前期设计中一定要重视优化设计方案的融入，从而达到节约成本、提高质量的目的。

2.2细部优化

当设计人员对建筑的结构进行优化设计时，其不仅要关注整体设计，更要关注到基本构件的精细设计。例如:在对现浇板进行设计时，应重视其受力程度，避免产生拐角裂缝。当前，随着科学技术的不断发展，优化设计的理论同计算机技术相结合，优化设计也从工程实践向着数学问题发展。因此，对于工程设计人员而言，其应全面掌握计算机技术的优化设计，提高建筑设计的合理性和准确性。

3工程实例

3.1工程概况

下文主要分析了某住宅建筑的结构优化设计，该住宅建筑地上32层，地下1层，结构形式为钢结构框架剪力墙。根据该建筑项目的实际需求以及现场情况综合分析之后，决定应用结构优化设计，实现对传统的结构设计模式的改进与创新。在优化设计中，以计算机为辅助，实现了对整个工程的全局优化。

3.2优化设计规范

在对该建筑工程项目进行结构优化设计时，设计人员严格地遵循有关结构设计的规范，针对结构设计中所存在的不足，如:安全性较差、要求过宽等，结合实际施工条件对其进行了优化处理。

3.3前期参与

在本工程中，设计人员在工程的前期规划中即结合了结构优化设计，根据工程项目的实际需求与施工条件，对建筑结构形式进行了科学取舍，保证其施工可行性与经济性。值得注意的是，在建筑前期规划中，设计人员不应仅凭自身的经验进行结构的优化设计，否则容易出现对建筑结构体系受力情况把握不当的现象，直接导致建筑质量不过关，不利于后期的施工，容易造成建筑建设成本的大幅度增加。

3.4概念设计

在建筑项目的建设过程中，若是其结构布局方式不同，设计效果也大不相同。因此，在对房屋结构进行优化设计时，应实现细部结构优化和概念设计的有机结合，从而切实有效提高结构优化设计效果。在本工程中，将建筑的概念设计作为了设计工作中的一大重点，贯穿于整个的设计过程之中。概念设计主要是对缺乏相应数值的细节进行处理，例如:地震设防烈度量化等情况，若是仅仅依靠相应的公式进行设计计算，得出的结果必然会和实际情况存在较大差异，而使用概念设计，则可将数值当作一种参考依据，实现对结构设计中细节的合理把握，提高结构优化设计的质量。

3.5结构优化设计的效益分析

在本工程中，优化后方案同优化前方案相比，更加科学合理;同时，其有效降低了施工成本，工程结束后，对整个工程造价进行计算，发现工程造价降低了26%。

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引言

目前，随着社会经济水平的不断提高，土地价格也在不断上涨。同时，人民对住房条件的需求也在不断上升，因此，对开发商带来的压力也在不断加大。为了实现房屋建筑经济效益的最大化，就需要采用结构优化技术，在有限的空间内实现资源的最大利用。房屋结构优化设计是指，采取科学合理的设计理念和技术方法来设计房屋结构，以最小的工程报价来最大化整体的建筑收益，提高房屋的质量水平，使得企业也获得较高的利润等。

一、我国目前房屋结构设计现状以及实施优化设计的原因

随着我国经济的飞速发展，人民生活水平的不断提高，对住房建设要求也越来越高。同时，根据我国目前的基本国情，人口数量日益增长，住房面积需求量不断加大。因此，我国现阶段住房建设主要以高层为主。房屋的结构设计优化不仅能够满足当今大众的需求，更能为投资者减少建筑成本。

房屋建设结构优化必须以建筑的安全性为首要原则，然后再进一步分析建筑方案，配合科学合理的设计理念，从而有效控制建筑工程造价，实现经济效益的最大化。根据近些年的数据资料显示，优化建筑结构设计可以为整项建筑工程节省30%-50%的费用。但是，在实际的设计过程中，方案设计受自然因素的影响很大，很难发挥出其本身的优越性。例如，工程设计阶段，施工方过多的缩短建筑设计时间，从而使设计效果达不到理想的要求，在缩短工程工期的同时也降低了工程设计质量；建筑设计时，设计人员的经验不足，专业知识不完备，对一些设计软件掌握的不够精通；一些设计者在设计建筑时过度的关注部分结构而忽视了整体方案等等，这些因素都会导致建筑结构设计的不够优化。因此，房屋建筑设计者必须科学合理的分析整体建筑方案，并设计出最优的结构，才能实现经济利益的最大化。

二、房屋结构设计优化主要体现在哪些方面

房屋结构设计优化主要是采取合适的方法以及科学的设计理念来最大化的达到房屋设计标准，如：房屋结构的合理布局、构件大小、结构框架等。钢筋混凝土结构的优化设计的基本理念是将建筑的具体部件以及整体布局进行分析，而顶柱、体形、层高以及拉力构件等等都会影响建筑物的整体布局。建筑构件的布局、强度等级以及配筋构造都是建筑物具体构件的体现。综合以上因素，建筑方案结构需要专业知识丰富且熟知设计规范的工程技术人员设计，而且在设计时必须充分考虑各构件直接的受力特性，从而选取最优的设计方案。

三、房屋结构优化设计技术

（一）优化技术的基本原则

在工程设计优化过程中，必须以工程设计和工程价值为基本原则。优化结构设计的最终目标是充分利用建筑材料，实现建筑构件利用的最大化。优化结构设计不仅遵守建筑设计规范，更实现了当今建筑的审美学和价值学。通过深化改善房屋结构设计，从而实现建筑功能更加协调完善，降低建筑成本，提高经济效益。

房屋结构的优化必须从实际工程施工出发，结合房屋结构的具体情况，实现房屋建筑的结构的最优化设计。在进行结构优化时，必须依据设计意图，采用平面设计布局，降低构件质量和刚度之间的差异，减小水平负载造成的房屋扭曲，在竖直方向上采用转换层技术，有效地降低构件的集中用力。

（二）优化设计的基本的要点

1.依据设计规范

工程师在设计建筑结构时必须具备丰富的建筑设计经验以及熟知设计规范。即依据科学的设计理念，将自身的优化方案融于整个工程项目设计中去。建筑结构设计规范更多是对于工程较大的项目，因而会造成某些规定过于保守。另外，在工程设计比较特殊或复杂时，依据某些规定将会造成建筑物的不安全。因此，这就要求设计师在建筑设计过程中必须具备良好的专业素质以及清醒的思路、正确的判断力，争取将建筑结构设计做到最优。

优化房屋结构设计过程中，应注重建筑构件的细节优化，如：建筑构件的受力钢筋，在满足塑性的条件下尽可能的选择性价比较高的产品，从而实现房屋结构的经济、安全。

2.结构师主动参与建筑设计

在工程施工前期以及施工过程中，建筑结构师的主动参与对整个房屋结构优化起到关键性作用。在实际的工程施工过程中，建筑设计师往往不能够对整个结构体系进行很好的受力分析，即建筑结构师的设计理念以及其自身具备的经验不能完全代替设计师的设计思想，同时，建筑与结构上专业知识的隔阂也无法弥补。建筑结构设计师其丰富的工程设计经验以及专业设计理论，积极主动的为设计师出谋划策，只有两者的顺利合作才能设计出更加优秀的方案。

目前，我国的房屋建筑设计总是先从建筑的结构布局开始，根据结构承载负荷的不同分析所需的材料、参数等，往往这种分析方法是计算机所不能计算出的，它需要建筑结构设计师充分论证整个建筑设计方案之后做出的判断。而这些判断需依据实际工程实践经验以及结构设计所遵循的一般规律进行。

3.加强设计团队之间的合作

优化房屋结构是一项整体而系统的工作，它需要团队之间的协调合作。现代建筑主要由结构、设备、建筑三大要素组成。因此，在工程施工过程中要明细团队内部分工，并做好团队合作，只有这样才能有机的结合各个构件创造出更加完美的作品。在建筑工程设计阶段，房屋的结构设计和建筑设计是不可分割的，只有协调好两者之间的关系，才能设计出更加美观大方的建筑方案，同时，又降低了建筑成本，简化施工过程，达到既美观又实用的建筑效果。通常建筑设计师在设计建筑时，只是一味的要求设计方案的新奇，而忽略了建筑学中基本的力学关系，这样设计出的方案往往在结构设计上造成困难。因此，团队之间的协调合作是房屋结构优化的重要保障。

4.优化房屋建筑结构，解决房屋抗震问题

房屋结构的优化不仅仅能降低建筑成本、增加建筑美观、简化施工过程，更能加强房屋的抗震作用。通过房屋结构优化技术，可以增加房屋抵抗外部作用的破坏，有效地降低房屋破坏程度。因此，在房屋结构优化设计过程中，抵抗外界各种不良因素的影响成为结构优化设计工作的主要内容。在日常的外界不良因素中，地震是最难以预测且对房屋建筑物破坏最强的，所以在房屋计算及构造上必须加强抗震措施。如：房屋构件刚度的对称性以及均匀性都可以有效的缓解地震对建筑物的破坏；多道防设设计理念可以有效缓冲特大地震对房屋主构件的破坏。以上这些设计思想都是房屋结构设计的重要内容。

四、总结

工程造价对整个工程项目的经济效益起着关键性作用，因此优化房屋结构设计，不仅可以降低整个工程的造价成本，更能提升整体房屋的安全级别。结构设计与建筑设计的协调配合，充分发挥其自身的优势，设计出最优的房屋结构。在平面设计过程中，应遵循对称、均匀的原则，缩小房屋构建质量与刚度之间的差异。在竖直布置上，保证上下承重件负载的上下贯通。建筑是艺术的表现，在保证房屋安全的前提下，结构师应敢于创新，将房屋的实用性与艺术性完美的结合在一起。

参考文献：

[1]侯贯泽，刘树堂.工程结构优化设计理论与方法[J].钢结构，2009，2（8）：148-150.

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中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

0 前言

眼下，我国正处于科技和经济飞速发展的时期，人们对居住条件及生活环境要求越来越高，而对建筑房屋进行优化设计，使其结构与美观相互协调、同时适用、安全、经济以及便利是提高人们生活环境的关键因素。房屋结构设计优化技术注重实际，以工程建设的基本状况为出发点，以计划成本为控制为中心来进行的结构优化设计，其内容就是利用对建筑基础的结构、屋盖系统的结构方案以及围护系统结构方案等环节，建立起一种关于结构优化设计的模型，通过对各种不同的影响变量参数中的若干关键参数的科学计算，来制定建筑工程结构设计方案。

1 房屋结构设计优化的意义

1.1结构优化设计可以降低总造价。进行结构优化设计中，多层住宅和高层住宅相比较，层数越多，总建筑面积增大，单位建筑面积占用的土地面积就越小，节约了用地成本，但建筑层数的增多，建筑总高度也会加大，楼与楼之间的间距也要加大，这时占用的土地节约量就不与建筑层数增加比例相同了。另如屋盖部分，一栋楼只有一个屋盖，并不会因为层数的增加而有所改变，它的成本下降会比较明显。对于基础部分而言，虽然也是各层共用的，但是层数增加，传给基础的荷载将会增大，我们需要增大基础，这样单位面积的造价有所降低，

但是却没有屋盖的效果那样明显。

1.2结构优化设计可以提高建筑结构经济性。与传统的结构设计相比，采用结构设计优化方法可以使建筑工程造价降低 6%- 34%。优化方法的技术性实现，可以最合理的利用材料性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调，不仅可以实现建筑美观、实用，而且在造价方面也有较大的节省，达到了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。通过使用优化设计手段，达到上述五个方面的最佳结合，符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求，也符合市场可持续发展的需求。

2 房屋结构设计中结构设计优化技术的问题2.1从现在的建筑结构设计工作来看，普遍缺少详细的勘察地质资料，只是简单的依据相临建筑的情况进行图纸设计。勘察施工场地的作用是保证科学的进行地基基础工作，并且达到最基本的安全保障。往往房屋设计工作人员只是把耐力数值控制到最小，就简单认为房屋建筑结构没有问题了，这种技术问题为房屋埋下了安全隐患。在对较软地基进行处理时，忽略了垫层换土设计，只是根据经验判断处理。房屋结构设计过程中，对于较软地基存在的安全隐患没有足够认识，单纯依据个人经验使用砂垫层强化承载力，对于其宽厚度缺乏精确计算，也造成了费用的浪费。

2.2在抗震房屋结构设计中，施工设计人员普遍认为六度设防可以看成是没有设防。为了方便受力分析，施工设计人员往往把柱体横截面较小设计，增加梁线的刚度，将梁设计成为铰支梁，柱体的抗压能力设计成轴心抗压。这种操作方法能够方便分析房屋结构的受力，但是针对整体的房屋结构安全带来了危险。忽视了梁与柱之间的弯矩约束，还有柱体的截面积较小，整个房屋结构一旦受力，抗弯能力明显不足，造成了梁底显现裂缝。2.3房屋结构设计承重能力时主要是通过楼板设计完成的，在房屋建筑时经常将一些没有承重能力的墙体安置在楼板山，之后还会这部分算在同等效果的荷载力范围内，楼板的配筋也会依据这个数据进行计算。除此之外，设计人员将立砖斜砌隔墙顶位置，造成楼板顶部出现裂缝。两个方向同时产生弯矩的双向板中的钢筋是要叠放并且要保持纵横方向，计算时应该依据双方向的高度。

3 结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用房屋建筑结构设计优化技术实践应用是当前建筑业非常关注的一个课题，目的在通过结构优化设计技术逐步改善房屋建筑的使用性能的基础上，提高经济性，大力降低工程成本造价。主要应用可以体现在以下几个方面：

3.1房屋建筑结构在设计中应遵循结构设计规范。房屋建筑结构优化设计的目的是追求适用、安全、经济、美观以及便利施工，因此，房屋建筑结构优化设计不但要求结构设计工程师有丰富的设计经验，也同时也要要对房屋建筑结构规范的条文有较为详细的了解，在房屋建筑结构设计规范的基础上，能够把自身的结构设计方案科学的融入到整个项目工程中。对于一些大面广的工程中，某些条文规定不可避免的的偏于保守，同时，也有些条文对一些特殊、复杂工程的设计工程条文安全性不足。因此，房屋建筑结构工程师在优化设计中，应该充分利用扎实专业知识与丰富的经验，对上述问题做出科学与正确的判断，从而能够把握设计，使设计成果逐步优化，不断创新。

3.2房屋结构工程师要积极主动参前期工程规划。房屋建筑结构工程师要积极主动参前期工程规划是实施结构优化技术的重点内容。因为，在在实际施工中，房屋建筑结构工程建筑师难以把握对结构体系的受力的正确分析，相关房屋建筑结构工程师要积极主动地参与前期方案设计，帮助建筑师构思与逐步创新，使整个建筑的优化功能能够全部体现出来。

3.3涉及到房屋结构设计的各个专业应该相互协调与合作房屋建筑结构优化是一个复杂性的系统工程，涉及到的专业也很广，各个专业必须相互协调与配合。依据建筑学发展角度出发，现代建筑是综合性产品，包括建筑、结构以及设备等要素。因此，房屋建筑工程在工程实施中，应该大力加强分工与合作，将各个构成要素进行充分有机结合，为打造出完美的作品夯实基础。在房屋建筑工程项目设计中，最重要的环节是建筑设计与结构设计，只有将这两个环节充分结合，房屋建筑工程的实用美观大方效果才能充分体现，同时，房屋的建造结构受力更趋向合理性，大大降低了成本，简化了施工。但在建筑设计中，一些许建筑设计人员不遵循建筑的基本力学规律，过于注重设计方案创作的新奇性，导致这房屋建筑结构出现一些后遗症，因此，房屋建筑结构优化必须通过强化各个专业的合作与协调，才能够实现结构合理，成本降低。3.4房屋结构优化设计要将概念设计结合细部结构进行设计优化。概念设计即是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法，是通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。但是概念设计应用于没有具体数值量化的状况时，计算式不可避免与实际出现较大的差异，譬如在地震设防烈度就没与不确定性，计算式与实际差别较大，因此，房屋建筑结构在优化设计中，通过采用概念设计的方法，将数值作为辅助和参考的依据，同时设计人员在设计过程中还需灵活运用结构设计优化的方法。在整个设计过程中贯穿一种抗震设防的思想且以概念设计作为重点指导设计。同时在设计的过程中，注重优化细部的结构设计，譬如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板。在选择钢筋型号时，充分考虑其极限抗拉力等。

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一、前言

随着我国国民经济水平的不断提高，人们对精神及物质方面的追求也越来越高，同时更加注重居住的舒适性和安全性。衣食住行自古就是人类最基本的需求，对于现代人来说，居住问题仍然是人们共同关注的问题。面对建筑需求越来越丰富的市场，如何使我们的建筑结构更加合理、外形更加美观、居住更加舒适、造价更为低廉都是需要我们设计人员去考虑的问题。所以，对新时代的建筑结构设计方案优化要从结构整体的安全性、工程的成本核算、完工后的使用及外观和功能需求等各个方面来考虑。

二、建筑结构设计优化的意义

一个合理的建筑结构设计方案中，除了要满足建筑结构的抗震目的，还要保证建筑工程的稳定性、安全性和经济性，这就需要对结构设计进行合理的调整。而完善的建筑结构设计，可以提升建筑工程整体的刚度，且保持均匀和对称的实际效果，那么在地震的作用下也能够保障建筑结构的安全性和稳定性。比如在对高层建筑工程进行设计时，合理的建筑结构设计可以在保证抗震安全的基础上，对材料成本进行有效控制，能使建筑使用空间更合理，并且降低建筑工程的总造价。因此，对建筑结构设计进行优化有重要的意义。

三、建筑结构优化设计结构化建模的详细步骤

1、目标函数的选择。我们的专业人员在对建筑结构进行设计的优化时，第一步就要根据建筑物的安全标准和建筑参数确定房屋结构的目标函数，然后根据建筑施工现状、材料和工程造价等方面来优化设计方案。在此之后，设计人员需要将重点放在项目成本计划上。通过对项目的最低成本的选择进行分析计算，以满足建筑基础的需要，在科学范围内用最低的成本做最好的建筑。2、变量的选择。合理选择目标函数后，下一步就需要选择建筑物的变量。专业人员分析出可能会影响房屋结构设计的因素，针对这些因素去研究，选择最有影响的变量进行计算和控制，以达到变量选择的目的。3、约束条件的选择。要优化创新建筑结构的可靠性，要准确地确定建筑结构的定量和限制条件内容，并且按照限制条件，把建筑物相关的工程标准做到限制条件之内，这样来最优化房屋的结构设计。例如，必须要根据建筑物结构的实际情况来确定应力、尺寸和结构强度的约束。

四、建筑结构设计优化新方法介绍

建筑结构整体优化和结构细部优化是建筑结构优化设计在两个方面的体现。当对某些结构进行优化设计的时候，就要对结构体系、基础、承重结构系统及结构细部等部分进行优化设计。对这些内容的优化设计涉及到选择、布局、受力分析和成本分析等几个环节，满足使用要求的前提下，最大限度地提高经济效益。并且为了满足建筑结构的长远效益，以减少近期投资为目的，降低建设成本6%～31%。同时优化工艺，通过合理使用不同结构体系和材料，使建筑各单元的内部结构达到最佳状态。1、拓扑优化方法。设计人员在对房屋进行设计优化时，需要准确找到建筑结构理想的分布形式，有效分析建筑物结构的承重等属性，让建筑物结构总重量减小，这就是拓扑优化方法。在使用此方法时，设计人员一定要对此方法的优点有充分的认识，把此方案科学合理的应用到建筑物结构的设计中去，让建筑物的结构更加科学合理。2、外形优化方法。在形状优化方法中，设计者可以根据截面优化方法对建筑物的结构和内部形状进行进一步的调整和完善。并且需要设计者对我国现行的建筑物结构设计规范和标准进行准确掌握，达到让所设计的建筑物符合国家现行相关标准。杆系结构和连续性结构就是外形优化的方法。3、截面优化方法。细节决定成败，通常建筑物的可靠性和安全性能最好的体现就是其结构的细节。面对这类问题时，设计者在处理建筑物截面时除了要考虑配合建筑的使用性，还要考虑建筑物截面结构的安全可靠性，对此进行科学的计算，同时对稳定性和美观度进行一定提升。如何对建筑物截面进行优化设计呢？我们的设计者要先计算设计变量的应力特点和位移情况，再用相关结构计算软件进行再计算，最后验算和统计得出最后的数据，根据这个数据来确定调整范围，然后再进行下一步的优化设计。4、概念设计与细部结构设计优化相结合。在数据不是很详实充分的时候，设计的优化也可以通过概念设计来进行优化。比如：在对建筑物的抗风能力进行设计时，此因素的数据不是特别确定，其方法就无法找到。这个时候，我们就可以使用概念设计，把那些数据当作辅助，在设计中合理结合其他优化设计的方法，让设计达到最好的效果。5、建筑物下部基础结构的优化设计设计者在建筑物底部地基基础结构的优化时，在方案选择上一定要选择最合理的。比如，在选择桩基时，要以实际的现场和施工情况为基础，尽可能的节省成本，对灌注桩长度的科学选择以桩端持力层的厚度为依据，而且要把多种方案进行详尽对比，选择最佳方案。

五、结束语

总而言之，在建筑结构设计中，其结构设计的优化方法应用已经特别广泛，对建筑物整体的结构安全性、可靠性和美观性等都有很大意义，而且还可以节省造价，非常有推广价值。而且，我们以后对建筑结构优化方法的研究一定要更加的重视，随时掌握国际上的新动态和新知识来应用于我们的建筑设计之中，不断的把这些概念性的方法应用于实际的建筑设计当中去，更多的了解二者之间的具体应用，让我们的建筑结构设计更加的科学，更加的合理，争取达到国际的先进水平。

作者:冯超 单位:中旭建筑设计有限责任公司

参考文献