序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇建筑專業優化設計范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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中圖分類號：TQ639.2 文獻標識碼：A

1 建筑外形裝飾設計理念

建筑外形裝飾是一項發揮設計者創造性思維的工作，但是這并不意味著外形裝飾可以盲目的進行。對外形進行裝飾應該堅持一下基本的設計理念：

第一，建筑裝飾不應該脫離現實環境。無論對于建筑進行怎樣的裝飾，尊重其客觀現實環境都是一個重要的前提，建筑所處的自然位置、地形、空間等都對整個建筑的效果有著重要的影響。

第二，整體的設計畫面必須和諧生動。在建筑裝飾進入正式的施工階段以前，設計者必然會有一個設計方案，這個設計方案體現的就是一種預期效果，在整體的設計圖紙上，裝飾畫面應該是和諧統一的，體現出建筑的功能和空間區分。整個建筑裝飾要有一種躍然紙上的效果，這樣最終做出來的裝飾設計才能夠吻合預期的效果，達到目的。

第三，裝飾設計必須重視型材的選擇與效果表達。建筑型材的增多，為設計者提供了更多的選擇，不同型材的質感、質地、光潔程度和表面紋理等有著明顯的不同，在裝飾設計方案中，要考慮不同質感不同材料之間的互相搭配，增強外裝飾效果。

2 以建筑自身構成部分裝飾建筑

建筑的自身構成部分從廣義上講主要包括：梁、柱、門窗、屋頂、檐口、陽臺、凹廊、雨棚乃至墻體或墻體飾面材料及分縫處理等等。他們都有各自的功能作用，如果他們同時也比例適當，色彩別致，施工精良，自然也應該是賞心悅目的。這無疑是建筑構件本身給建筑以美感的裝飾作用。建筑上的任何構成部分，經過反復潤色，總是能夠為建筑形象增色生輝的。

2.1 陽臺與凹廊的設計

陽臺與凹廊更多地出現在居住建筑、部分旅館設計中。辦公建筑除了較大的公共活動平臺外，一般不需設置陽臺或凹廊。而學校建筑主要是寬敞的走廊和室外活動空間，在一定意義上，陽臺與凹廊似乎是居住建筑性格的體現。陽臺與凹廊的設計可以形成豐富的光影變化，豐富活躍著建筑形象；欄板的虛實變化，平面輪廓的變化以及色彩的變化也會產生不同的裝飾效果，使周圍建筑之間或風格統一或彼此有別。所以陽臺與凹廊的合理設計會給我們的建筑形象增色不少，還需要我們很好的利用與把握。

2.2 屋頂的設計

屋頂主要說明一下立面可見的坡屋頂。對于坡屋頂來說，結合結構與構造做法的考慮，應有穿插交接的多種可能，通過方案比較，認真推敲，可以找出在形象上最能令人滿意的組合方式。比如兩坡頂與四坡頂，兩坡頂或四坡頂與尖塔頂等的各種組合方式，適當搭配有功能利用價值的老虎窗，都可使屋頂部分的形象更具藝術性，對整個建筑的裝飾作用也更強有力。這就需要我們反復斟酌，找到最理想的組合運用到我們的建筑設計中。

2.3 檐口的設計

檐口主要出現在低、多層建筑中，無論采用平屋頂、坡屋頂或其他形式的屋頂在檐口上都大有文章可做。建筑師應該特別重視檐口的裝飾作用，會帶來意想不到的整體效果。

2.4 門窗等其他部分的設計

在整個建筑設計中，門窗的設計也占相當大的比例，可以考慮窗洞大小比例、各種形狀，還有現在建筑中運用很多的凸窗與空調位的結合在很大程度上豐富了建筑立面。還有建筑本身的材質，墻體的飾面材料在某種程度上對建筑形象起主導作用，但是同時也無形中增加了造價，實現的過程中業主起決定性作用。再者建筑本身的結構形式的裝飾性也會使建筑立面顯得更加生動活躍。這就需要建筑師們權衡考慮了。

3 裝飾構件在建筑中的裝飾作用

裝飾構件是指那些加之于建筑之上，除了裝飾建筑絕無其他任何功能作用的構件，比如中國傳統建筑屋頂上的吻或仙人走獸，又如賴特嵌在墻內的東方人物瓷雕。

隨著社會的進步，技術的發展，曾經在建筑中必不可少的建筑構件在現代建筑中很可能已經轉變為僅僅起到裝飾作用的裝飾構件。就像用鋼筋混凝土澆筑出來的椽條，或依照西方古典建筑制式的仿制的牛腿，他們雖然都能為建筑添加細部，也有可能起到美化建筑的作用，但多半都不再承擔支撐挑檐的責任了。因此，在設計時，建筑設計師應考慮到這一點，怎么樣的造型設計才能更好的適應自己的設計作用。

4 優化外形的裝飾措施

4.1 設計過程協調

怎么樣減少優化設計從出圖到確定過程中的反復修改，對于縮短優化設計時間來說非常重要。因此，設計協調在優化設計過程中至關重要。協調工作可以分內部協調與外部協調。

4.1.1 內部協調：項目材料員應該依據合同的要求對材料送樣報審，材料報審通過后，再提供給設計者進行優化。業主按照自己的需求，審批過的材料數據要在優化設計節點大樣里標注清楚，對優化設計的精確度要求非常高，所以優化設計的工作量很大。在完成優化設計圖紙后，就是加工訂貨階段。加工環節是裝飾工程中再次創作的重要手段，在優化設計過程中易被忽視。廠家要積極配合完善二次優化施工圖紙，依圖而制，使產品能滿足施工現場的安裝要求。

4.1.2 外部協調：建筑的外形設計一般工期短、復雜、難度大，各種施工圖紙往往會有一些不完善的細節，像機電安裝專業，就存在著多個專業交叉施工的情況。裝飾優化設計要與機電安裝專業相結合一起協調末端定位、收口大樣及安裝方式等工作，并且也要和各專業設計單位提出與之相配合的定位要求。優化設計的重要依據包括主體設計單位提供的施工圖紙，以及在優化設計過程中的設計協調會議記錄等。作為工作人員，要積極參與各類相關專業設計的設計協調會，在會議現場就把遇到的問題解決。而協調會議的記錄應該作為重要的出圖依據在之后的優化設計圖紙中反映出來，才能確保優化設計的出圖、確認效率更高，用最短的時間完成優化設計。為保證設計創意與技術實施性，優化設計將結合各專業提出的合理化建議并借鑒各方工程經驗，在材料、構造、裝飾等方面完善。

4.2 技術支持

要想在有限的時間里使圖紙盡量的完善并具有一定的操作性，對于施工技術工作人員來說，就要有重點、有針對的對優化設計做好技術性的保障。在優化設計中，盡量避免各專業的相互兼容，在保證技術要求的前提下，從裝飾效果出發，合理安排各專業的末端定位、界面要求及形式等，保證各專業有整體性都融合在裝飾界面。

結語

綜上所述，我們在建筑外形的設計中可利用的元素很多，盡量合理的處理好他們之間的關系，才能使我們的建筑更加生動，才能在美化建筑的同時體現建筑設計的真正價值所在，最終達到美化城市的目的。

參考文獻

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建筑是一個城市的名片，它需要投入巨大的人力、物力、財力，且因為建筑保留時間長，所以對城市形象會產生一定的影響，因而建筑的外形設計裝飾也就起著非常重要的作用。建筑師在設計時，不僅要考慮建筑功能的合理，還要對建筑的外在裝飾方面深思熟慮。

1 以建筑自身構成部分裝飾建筑

建筑的自身構成部分從廣義上講主要包括：梁、柱、門窗、屋頂、檐口、陽臺、凹廊、雨棚乃至墻體或墻體飾面材料及分縫處理等等。他們都有各自的功能作用，如果他們同時也比例適當，色彩別致，施工精良，自然也應該是賞心悅目的。這無疑是建筑構件本身給建筑以美感的裝飾作用。建筑上的任何構成部分，經過反復潤色，總是能夠為建筑形象增色生輝的。

1.1 陽臺與凹廊的設計

陽臺與凹廊更多地出現在居住建筑、部分旅館設計中。辦公建筑除了較大的公共活動平臺外，一般不需設置陽臺或凹廊。而學校建筑主要是寬敞的走廊和室外活動空間，在一定意義上，陽臺與凹廊似乎是居住建筑性格的體現。陽臺與凹廊的設計可以形成豐富的光影變化，豐富活躍著建筑形象；欄板的虛實變化，平面輪廓的變化以及色彩的變化也會產生不同的裝飾效果，使周圍建筑之間或風格統一或彼此有別。所以陽臺與凹廊的合理設計會給我們的建筑形象增色不少，還需要我們很好的利用與把握。

1.2 屋頂的設計

屋頂主要說明一下立面可見的坡屋頂。對于坡屋頂來說，結合結構與構造做法的考慮，應有穿插交接的多種可能，通過方案比較，認真推敲，可以找出在形象上最能令人滿意的組合方式。比如兩坡頂與四坡頂，兩坡頂或四坡頂與尖塔頂等等的各種組合方式，適當搭配有功能利用價值的老虎窗，都可使屋頂部分的形象更具藝術性，對整個建筑的裝飾作用也更強有力。這就需要我們反復斟酌找到最理想的組合運用到我們的建筑設計中。

1.3 檐口的設計

檐口主要出現在低、多層建筑中，無論采用平屋頂、坡屋頂或其他形式的屋頂在檐口上都大有文章可做。如賴特住宅的坡屋頂（圖1）都有挑出極大的檐口，對時下流行的別墅設計有著頗為實用的參考價值。現代建筑第一大師中影響最大的兩人之一密斯凡德羅為柏林設計的新國家美術館（圖2），屋頂的邊緣與鋼柱雖然處于同一條線上，但由于鋼柱與屋頂轉角處的距離約為屋頂邊長的2/7，因此屋頂給人的觀感是飄逸的大挑檐。相對于美術館簡潔的平面布局和立面形象來說，形成檐口的屋頂邊梁加勁板不僅為建筑外觀增添了許多細部，而且成為絕好的飾物。所以建筑師應該特別重視檐口的裝飾作用，會帶來意想不到的整體效果。

1.4 門窗等其他部分的設計

在整個建筑設計中，門窗的設計也占相當大的比例，可以考慮窗洞大小比例、各種形狀，還有現在建筑中運用很多的凸窗與空調位的結合在很大程度上豐富了建筑立面。還有建筑本身的材質，墻體的飾面材料在某種程度上對建筑形象起主導作用，但是同時也無形中增加了造價，實現的過程中業主起決定性作用。再者建筑本身的結構形式的裝飾性也會使建筑立面顯得更加生動活躍。這就需要建筑師們權衡考慮了。

2 裝飾構件的作用

隨著建筑水平、科技的發展，建筑構件的作用從曾經的不可替代轉變成了只起到一個裝飾的作用的裝飾構件。比如，曾經仿照西方古典建筑模式制作的牛腿，或者用鋼筋水泥澆筑的櫞條，這些在建筑方面能起到一定的美化作用，也能為建筑增加一些細節，但大多已失去了支撐挑檐的作用，退而求之。所以用什么方式來處理這些問題，既在美化建筑的同時，也不產生浪費？我想，每個建筑設計師都應該試著換種思維模式，好好考慮一下這個問題。

依本人膚淺的專業知識來說，試想能夠以建筑本身的結構部分來實現建筑的美化，通過完善細處、比例大小、外觀形狀、材質選擇等來使得建筑看起來簡潔大方，而不是靠那些裝飾材料把建筑外觀做得芬繁復雜。但在實際的操作當中，建筑師往往扮演的是一個操作者的角色，建筑的外觀一般都是由業主或其他決策都來站定，而他們基本上都是些非專業人氏。所以，建筑師想要自己的設計真正體現自己的風格，同時讓建筑真正起到美化城市的作用，就應該在決策方面盡量爭取專業的主動權。

3 裝飾材料與外形設計的結合

3.1 裝飾材料的選擇與細部設計相結合

所有的材料都具有內在與外在的特性如形態、紋理、色彩、力學和化學特性等等。無論價格低廉的混凝土青磚，還是昂貴的天然大理石，每種材料都具有自身的藝術語言。裝飾材料在建筑上的藝術表現價值并不在與材料本身的價格。這就要求建筑師在外形設計時對各種材料的性能等相關信息由充分的了解，恰如其分的運用材料，表現出材料的內在潛力。在外形設計上充分發揮建筑師的想象力和創造力，在建筑的細部處理上花時間細細推敲。避免盲目最求奢華采用高價的材料，最后卻低價材料的效果。只有精心的外形設計才能最大限度的發揮材料的價值，表達出材料的藝術語言。優秀建筑作品需要的恰當的裝飾材料和精心的設計來實現。

3.2 裝飾材料與環境的融合

建筑的環境包括自然環境與人文環境，這就要就建筑師應對所要設計對象作深入細致的調查研究。對項目所處的周圍的建筑風格、自然景觀環境、氣候環境、色彩和材質環境、歷史文化環境等方面進行調查分析。在建筑裝飾的材料選擇和設計上注意與這些環境因素相融合。如：以巴洛克建筑風格為主薩爾茨堡，傳統的鐵藝裝飾工藝是這座城市的特色，這里的麥當勞招牌也是世界上獨一無二的鐵藝裝飾。整個城區新老建筑都保持了統一的建筑風格和裝飾工藝；在氣候陰冷潮濕的阿姆斯特丹，建筑以橙紅、咖啡、鵝黃等溫暖厚重的色彩裝飾。所以當地的氣候是影響建筑裝飾材料的色彩的重要因素之一。

3.3 新材料的發現與應用

現在隨著經濟的發展人們對建筑的功能性和藝術性提出了更高的要求，低碳環保建筑成為未來建筑的設計趨勢。通過創新材料與建筑設計在美學與環境意義上的結合，不僅在藝術表現上更加靈活豐富，而且將在改善我們的生存環境節約能源發揮重要的作用。具有重大的社會意義和經濟意義。在建筑裝飾與外形細部設計上我們要勇于發現，大膽應用，做到科學性與藝術性的完美結合。

4 優化外形的裝飾措施

4.1 設計過程協調

怎么樣減少優化設計從出圖到確定過程中的反復修改，對于縮短優化設計時間來說非常重要。因此，設計協調在優化設計過程中至關重要。協調工作可以分內部協調與外部協調。

4.1.1 內部協調：

（1）項目材料員應該依據合同的要求對材料送樣報審，材料報審通過后，再提供給設計者進行優化。業主按照自己的需求，審批過的材料數據要在優化設計節點大樣里標注清楚，對優化設計的精確度要求非常

高，所以優化設計的工作量很大。（2）在完成優化設計圖紙后，就是加工訂貨階段。加工環節是裝飾工程中再次創作的重要手段，在優化設計過程中易被忽視。廠家要積極配合完善二次優化施工圖紙，依圖而制，使產品能滿足施工現場的安裝要求。但是，因為各種原因，目前國內的生產廠家設計能力還相對較低，就只能依據設計圖紙進行簡單的復制，屬于水平低，技術含量低的加工制造。但是國外廠家因技術、水平先進，承擔了具有一定難度的技術制作，并能對一些特殊的設計進行研發、加工、安裝，且能繪制出滿足優化設計要求的圖紙。

4.1.2 外部協調：

建筑的外形設計一般工期短、復雜、難度大，各種施工圖紙往往會有一些不完善的細節，像機電安裝專業，就存在著多個專業交叉施工的情況。裝飾優化設計要與機電安裝專業相結合一起協調末端定位、收口大樣及安裝方式等工作，并且也要和各專業設計單位提出與之相配合的定位要求。

優化設計的重要依據包括主體設計單位提供的施工圖紙，以及在優化設計過程中的設計協調會議記錄等。作為工作人員，要積極參與各類相關專業設計的設計協調會，在會議現場就把遇到的問題解決。而協調會議的記錄應該作為重要的出圖依據在之后的優化設計圖紙中反映出來，才能確保優化設計的出圖、確認效率更高，用最短的時間完成優化設計。為保證設計創意與技術實施性，優化設計將結合各專業提出的合理化建議并借鑒各方工程經驗，在材料、構造、裝飾等方面完善。

4.2 技術支持

要想在有限的時間里使圖紙盡量的完善并具有一定的操作性，對于施工技術工作人員來說，就要有重點、有針對的對優化設計做好技術性的保障。在優化設計中，盡量避免各專業的相互兼容，在保證技術要求的前提下，從裝飾效果出發，合理安排各專業的末端定位、界面要求及形式等，保證各專業有整體性都融合在裝飾界面。

5 結語

綜上所述，建筑外形在設計中可以利用的元素非常廣，作為設計者要盡量處理好各元素間的關系，這樣才能使我們的建筑更美觀，使城市更具魅力。同時，市場競爭也就是智慧的競爭，優化設計水平越高，那么在優化設計市場中所占的分額就會越大，獲得的效益也將更多，所以，我們應該注重設計水平的高低。

參考文獻：

[1]潘公凱.中國美術學院.環境藝術設計[M].上海：上海書畫出版社，2003.

[2]王受之.世界現代設計史[M].北京：中國青年出版社，2002.

[3]張建濤,劉韶軍.建筑設計與外部環境[M].天津:天津大學出版社. 2002

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(二)增強建筑結構優化設計課程教學的連續性建筑結構課程通常為48課時至64課時，持續周期為一個學期，在學期結束后課程內容便很少涉及，課程得不到連續性學習。建筑結構設計優化是一門凌駕于多門建筑課程的綜合學科，要在不同的建筑課程中融會貫通，在其他課程中反復實踐和利用，才能將建筑結構優化設計的知識進行實際操作。這就要求不光要有獨立的建筑結構課程和結構專業的教師，其他建筑課程和教師在教研中要融入結構優化的理念，通過啟發性教學方法，使學生伴隨建筑知識的增長提高結構優化設計能力。

(三)利用多媒體技術進行教學建筑結構設計要求學生對建筑的整體和個體構件都充分了解，傳統的板報式講授并不能直觀地反映建筑構件實例的三維立體形象，學生和老師都應鼓勵使用三維立體的軟件設計建筑模型，提供設計作品的感官性的同時可以增強課程的趣味性。比如教師通過模型構件的軟件設計立體的建筑模型，建筑的框架結構、構件受力情況和施工方法等都可以通過多媒體技術形象地呈現在大屏幕上，啟發學生進行構件優化設計的靈感。老師和同學也可以通過計算機軟件的交互作用，進行構件的交流和整體結構優化的探討。學生可以通過軟件完成教學作業，較徒手繪圖簡捷省力。新媒體技術能夠很好的引發學生的課堂興奮，也容易產生視覺疲勞，教師要掌握好重難點，合理分配計算機教學和傳統板報式教學的課時。

篇（4）

現代工業建筑結構的設計風格多種多樣，不同建筑的功能性也大不相同，依據設計角度的不同，工業建筑的結構優化設計需要依據具體情況來制定的。工業建筑的建設是十分復雜的，對于建筑的荷載也是比較大的，為了解決在工業運作上高分貝的噪音和污染物等情況需要對于工業建筑的建筑工藝結構進行更高層次的優化設計。

1 工業建筑結構優化設計的探討

1.1 工業建筑優化設計的目的

在現代工業建筑的優化設計中，根據不同建筑優化需求的目標不同可以將其分為兩種。第一種是傳統概念上的建筑結構的設計和優化，其中包含了對于結構成本結構設計優化、設計質量的提升以及能夠保障結構設計的科學性和合理性，完全滿足現代社會低碳環保的要求。第二種是通過建筑結構的設計的優化目的來達到企業工業的生產目標的要求，實現對于建筑整體結構的布局和設備的放置以及施工流程數據的分析和處理，以提高工業生產的工作效率，增加企業的市場競爭力。

1.2 工業建筑結構優化設計的隊伍建設

受到建筑結構優化設計對設計優化人員的要求具備專業性和技術性的影響，工業建筑結構設計的優化需要企業建立科學合理的優化設計隊伍為中心開展工業建筑結構的優化設計工作。工業建筑結構優化的團隊應該包括專業的建筑工程師來對于建筑結構的主體結構進行分析和設計，還有要具備工藝技術人員來完成對于工藝布局和工藝流程的數據分析理解[1]，對于建筑結構的要求進行解讀，分析所設計的建筑結構的優化方案的可行性和合理性?；A團隊中還需要配備相應的工程機械設備工程，來完成對于設備的安置和使用和結構布局等進行分析處理，最終確保設備能夠安全合理的運行。工業建筑的結構優化需要做到以基礎團隊為核心開展工作，才能確保在工業建筑的結構設計優化工作的科學發展。

1.3 工業建筑結構優化設計中存在的問題

在現代工業建筑結構設計優化的經驗研討和共享中，多數設計團隊和建筑工程師都對工業建筑結構的提出了不同的見解。首先建筑物內部鋼結構的應用對空間美學的設計會造成產生巨大的影響。除此之外，在工業建筑結構設計優化的項目中，會因為部分設計人員因為經驗不足缺乏對整體建筑結構布局的認知，從而導致對建筑工藝的使用和了解不足，造成建筑結構優化設計的成果不突出，進而會出現許多企業對工業建筑結構設計優化的工作不支持、不認可等問題。在上述工業建筑結構優化中，工業建筑物內部對鋼結構的設計是所有建筑結構優化設計中最重要的方向。工業建筑施工建設的項目中占據總成本七成以上的是材料的費用，其中鋼材料的價格就達到幾千元一噸。在保障建筑物整體工程質量的基礎上采用科學、合理的方式減少建筑物中鋼材料的使用比例可以有效的降低工程造價。因此對工業建筑結構的優化中要合理優化和使用鋼材料，實現降低成本的目標，確保企業的經濟效益的增長。我國工業建筑結構的優化設計中，由于部分工業建筑在概念性的優化設計在整體設計方向上缺乏量化標準，所以建筑結構的設計優化中會存在較大的差異，嚴重影響了建筑物整體的設計和施工，針對這一特殊情況的產生，工業建筑結構在優化設計上應該更加靈活的應用和制定建筑結構設計優化的具體方案，以具體的建筑數據作為參考依據來對建筑結構的整體設計進行優化處理，以提高優化效果。工業建筑結構的優化設計中，由于工業結構的特殊性，所以會對建筑物內部的管理工作需求以及數字化辦公產生一定的影響，在工業建筑使用之后仍然會有各崗位的人員不斷出入來操縱內部各設備和軟件，因此在工業建筑結構設計優化上需要充分考慮結構布局的影響。綜合考慮各建筑內部的設備使用和工作管理的需求，對工業建筑的結構設計進行充分的分析和研究，提高企業的工作效率和工作質量，降低企業對成本的投入，提高企業的發展和進步。

2 工業建筑結構優化的方法

2.1 結構優化模型和設計方案

工業建筑優化設計可以在基礎結構方案、圍護結構設計方案和屋蓋系統方案這三個方向上對建筑結構模型進行優化分析?？梢栽谛吞柕倪x擇、受力分析時和資金等方面投入等實施的過程中圍繞結構優化的總體目標進行優化，以便最終能達到經濟適用、安全可靠、高效環保、以人為本的要求。通過參數的選擇和確定的方式來建筑工程的結構進行優化設計，在過程中可以通過設計多個變量和約束條件的來對非線性結構設計進行優化處理。在方案結束后，通過編制來進行運算就可以實現對于建筑結構優化的最終確立。[3]

2.2 建筑結構優化的注意事項

現階段的建筑結構優化過程中，我國大部分建筑師都不會參與到前期方案的制定和設計上，對于結構合理性和可行性的問題充分的認知，在后期的工程建設和方案的設計中增加了困難，這就需要加大對于工程的投入和使用。在工程結構設計前期就引入結構優化的設計理念，這樣不僅能夠從全局的角度來分析和理解工程優化設計的需求和作用，還能降低企業資金的投入，在工程的前期就進行有效的控制。根據不同的建筑工程所處的地理環境、周邊位置以及選擇合適的地基基礎結構來制定工業建筑的設計優化方案。把握對于工業建筑內部的細部結構設計，例如在鋼筋的選擇上，要符合對于扭轉力和抗拉力的要求。[4]工業建筑的結構優化能夠通過對于優化活動的開展情況，來降低在管理過程中對人力、物力和移動距離的投入，提高企業的工作效率，降低企業對于工業的建筑結構的成本投入。現工業建筑內部的鋼結構的應用日益增多。對于工業建筑的結構設計中，設計人員缺乏對于鋼結構工藝的深入了解和探討，十分容易造成優化設計的效果不突出，達不到預期的工業建筑結構優化設計的標準。

2.3 建立完善的工業建筑結構優化體系

目前國內的工業建筑結構的優化設計中，由于對各工業建筑結構的優化設計缺乏一個統一的指導和管理，就會出現建筑內結構優化不合理的問題。因此在對工業建筑結構進行優化之前就必須建立一個完整的管理體系，通過管理體系和工業建筑結構優化中出現地問題進行相互驗證，來及時掌握管理體系中存在的問題，及時發現及時解決，并對管理體系進行完善，相關崗位的工業人員也要針對管理體系的建立來采取更加合理的管理方式，不斷完善工作內容，以此實現對工業建筑結構設計優化質量管理的目標，提高工業建筑結構的優化設計的質量和后期的使用效率。

3 結束語

我國工業化的發展速度在不斷的提高，工業領軍企業的規模也在逐步的擴大，新的工業園區對于園區內的工業建筑的相關要求也更加的嚴格。針對工業建筑結構的復雜性和特殊性，相關企業應該重視對建筑結構優化設計的關注度。充分利用工業建筑結構的優化設計方案來優化技巧、降低對于工業建筑的整體投入，節約成本，降低工程總資本的投入。同時要滿足工業建筑結構中設計優化過程中對工業職能的需求。隨著市場競爭逐步朝向白熱化的發展趨勢，企業的經營管理成本已經成為影響企業在未來發展重要因素。

參考文獻

[1]李曉光.工業建筑結構優化設計的探討[J].科技創新與應用，

2014，10：194.

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中圖分類號：S611文獻標識碼： A

建筑設計方案不僅影響著使用功能，還直接影響投資；設計質量間接影響投資；設計方案影響經常性費用。這樣一來，建筑優化設計越來越引起人們的重視。建筑設計在工程建設中的地位和作用，建筑設計存在的問題，以及應如何解決問題呢?筆者在這里作適當的分析。

一、建筑優化設計在工程建設中的地位和作用

1、設計方案直接影響投資

工程建設過程包括項目決策、項目設計和項目實施三大階段。進行投資控制的關鍵在于決策和設計階段，而在項目作出投資決策后，其關鍵就在于設計。據研究分析，設計費一般只相當于建設工程全壽命費用的1％以下，但正是這少于1％的費用對投資的影響卻高達75%以上，單項工程設計中，其建筑和結構方案的選擇及建筑材料的選用對投資又有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內廊式還是外廊式、進深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數的確定、基礎類型選用、結構形式選擇等都存在著技術經濟分析問題。據統計．在滿足同樣功能的條件下，技術經濟合理的設計，可降低工程造價5％一10％，甚至可達10％――20％。

2、設計質量間接影響投資

據統計，在工程質量事故的眾多原因中，設計責任多數占40．1％，居第一位。不少建筑產品由于缺乏優化設計，而出現功能設置不合理，影響正常使用；有的設計圖紙質量差，專業設計之間相互矛盾，造成施工返工、停工的現象，有的造成質量缺陷和安全隱患，給國家和人民帶來巨大損失，造成投資的極大浪費。震驚全國的寧波大橋事故就是這方面的典型例證。

3、設計方案影響經常性費用

優化設計不僅影響項目建設的一次性投資，還影響使用階段的經常性費用，如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養、維修費等，一次性投資與經常性費用有一定的反比關系，但通過優化設計可努力尋求這兩者的最佳結合，使項目建設的全壽命費用最低。

二、建筑設計存在的問題

1、政府監控不力

長期以來，形成了一種設計對業主負責，設計質量由設計單位自行把關的觀念，主管部門對設計成果缺乏必要的考核與評價，有的僅靠圖紙會審來發現一些簡單問題，只有等出現了大的扎術問題才來追究責任，而方案的經濟性則問及更少。另外，對設計市場管理不夠，越級、無證、掛靠設計時有發生，從而導致設計質量下降，加之由于設計工作的特殊性，不同的項目有各自的特點，所以針對不同項目優化設計的成果缺乏明確的定性考核指標。

2、優化設計的意識不強

目前，業主往往把投資的控制重心放在施工環節上，而對設計環節重視不夠。其原因：一是對設計對投資影響的重要性認識不夠，只看到搞施工招標，投標價要低于標底價、施工單位要讓利等，殊不知設計方案的優化會帶來更大的節約；二是無法很好地選擇設計單位，因為在設計前業主不知道誰能優化到什么程度。有些項目設計雖通過招投標，但此時方案不細，概算粗略，很難宋綜合評定；三是業主由于專業知識上的限制，對設計方案難以從優化擾的角度提出要求或疑議；四是有些業主經濟實力雄厚，項目建設趕時髦，求新穎，根本不提優化要求；五是有些業主自身對工程應具備的功能要求及應達到的目標不明確，隨意性大，要求出圖時間緊，又壓低設計收費，從而也影響了憂比設計的開展。

3、缺乏必要的壓力和動力

由于目前的設計經營往往憑的是關系，缺乏公于競爭，所以設計單位的重心不在技術水平的提高上，設計只要保證不出大的質量問題，方案的好壞、造價的高低，關系不大，使優化設計失去壓力。由于現在的設計收贊是按面積或按造價的比例計取，幾乎跟投資的：仃約和設計質量的優劣無關，導致對設計方案不認真進行經濟分析，而是追求高標準，或為保險起見，隨意加大安全系數，造成投資浪費。

4、運行的機制不夠完善

優化設計的運行需有良好的機制作為保證。而目前的狀況，一是缺乏公平的設計市場競爭機制，設計招標未能得到推廣和深化，地方、行業、部門保護嚴重；二是價格機制扭曲，優比不能優價；三是法律法規機制薄弱。

三、應著手解決的幾個問題

1、主管部門應加強對優化設計工作的監控

為保證優化設計工作的進行，開始可由政府主管部門宋強制執行．通過對設計成果進行全面審查后方可實施。作為(建設工程質量管理條例)的配套文件之一的

2、加快設計監理工作的推廣

優化設計工作的推行，僅靠政府監控還不能滿足社會發展的要求，設計監理已成為形勢所迫，業主所需。通過設計監理可打破設計單位自己控制自己的單―局面。因此，主管部門應在搞好政府監理的同時，一方面應盡快痙立設計監理單位資質的審批條件，加強設計監理人才的培訓考核和注冊，制定設計監理工作的責職、收費標準等；另一方面通過行政手段來保證設計監理的廣度，為設計監理的社會化的提供條件。

3、建立必要的設計競爭機制

為保證設計市場的公平競爭，設計經營也應采用招標投標，雖然早在1984年，當時國家計委和城鄉建設環境保護部就印發(工程設計招標投標暫行辦法)，1995年建設部230號文印發了《城市建筑方案設計競選管理辦法》，新頒的

4、注意優化設計‘作的綜合性

通過優化設計來控制投資是一個綜合性問題，不能片面強調節約投資，要正確處理技術與經濟的對立統一是控制投資的關鍵環節。設計中既要反對片面強調節約，忽視技術上的合理要求，使項目達不到功能的傾向，又要反對重視技術，輕經濟、設計保守浪費的現象。設計人員要用價值工程的原理來進行設計方案分析，要以提高價值為目標．以功能分析為核心，以系統觀念為指針，以總體效益為出發點，從而真正達到優化設計效果。

5、完善相應的法律法規

篇（6）

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

中圖分類號：TB482.2文獻標識碼：A 文章編號：

在土地資源日益趨緊的今天,高層建筑有利于節約用地、解決住房緊張、減少市政基礎設施和美化城市空間環境。目前在我國的建筑設計中，對建筑結構的優化設計具有重要的意義。建筑結構優化設計的突出表現和最終目的， 是為了降低工程的造價， 這是比較狹義上的說法， 但是在現實中對建設結構設計的優化，主要指的是廣義的說法，在降低工程造價的同時， 保證其建筑五的安全性，在利益最大化和質量保證中找到一個最優的平衡點， 這就是目前建筑結構優化設計的意義所在。

一、結構方案上的優化

在建筑機構優化設計中， 結構方案的優化是設計優化的基礎和保證。對建筑設計者而言， 所能采用的建筑結構方案往往不是唯一的， 但是不同的結構方案的選擇， 其所耗費的過程造價和實際的過程質量也是不同的，為了實現結構優化設計的最終目的，就必須要選擇一個最優的結構方案， 實現架構方案的優化。

（一） 從整體上處理好各要素之間的關系

這里所說的整體， 就是將結構的總體方案放置于特定的建筑空間中， 同時要處理好每個要素之間的關系， 包括結構與構件之間的關系， 充分考慮結構和構件在整體上的最佳受理狀態，從而使結構具備更高的承載力以及良好的剛度和延展性。

（二） 優化結構的受力與傳力途徑

結構受力的優化主要是要考慮簡單的傳力途徑， 傳力途徑過于復雜，就會使結構構件出現多次轉換， 而這種轉換過程必然會增加工程的造價， 同時也有可能出現計算上的錯誤從而出現相應的安全問題。因此采用簡單的傳力途徑， 不僅可以減少結構構件的轉換次數， 降低計算錯誤的安全風險， 同時也可以提高工程造價的積極性。

（三） 保證整個結構的協調一致性

在結構方案的設計上一定要充分考慮整體結構中的每一個構件， 使其結構構件可以在整體上實現協調一致性，發揮出整體上的最大效應，以確保實現建筑規范所規定的設計目標要求，從而實現結構設計上的優化。

（四） 避免結構上的扭轉

結構上出現扭轉的原因一般都是由于結構平面布置中抗側力的剛度中心跟建筑物的質量重心或者是外力作用重心相偏離而導致的，這種扭轉所消耗的材料量是很大的， 同時也會出現相應的不安全因素， 因此在結構方案中主要加以重視和避免。

二、 建筑結構材料上的優化

處于對建筑結構中的經濟性和安全性的雙重考慮，對結構材料的要求也就比較高，在材料的選擇上需要質量好同時經濟合理的材料， 同時在材料的使用上充分考慮材料的受力特點和力學性能， 應盡量做到物盡其用， 優化合理。

例如在鋼筋混凝土的結構設計中， 出于對鋼筋混凝土材料中的高抗壓性考慮， 應該采用高標號的混凝土用于以受壓為主的柱子，這樣不但可以增加建筑使用的空間， 減少構件的截面， 同時也能減輕結構自身的重量。對于梁板而言， 應該采用高強度的鋼筋，因為鋼筋的韌性較好， 比較受彎， 同時使用高強度的鋼筋也為了減少鋼筋的用量。此外，在鋼筋混凝土材料的使用上要注意鋼筋與混凝土之間的強度匹配，在實現材料最大性能發揮的同時，實現對材料的合理利用與節省，從而實現結構上的優化設計。在實際的建筑施工建設中， 因為建筑材料的選擇和使用上出現問題而造成資金和材料上的浪費情況的很多。 例如在混凝土的現澆板中，經常出現混凝土的標號過高的情況， 高標號的混凝土在其并不能很好的發揮其高強度的特性， 而且為了配合混凝土的高標準，對于板中的鋼筋量也隨之增加， 因此不但造成了鋼筋使用的浪費， 也在增加了工程的造價。

三、結構計算上的優化

結構計算的優化同樣也是建筑結構優化設計中的重要組成部分， 針對結構計算的優化方面， 要充分考慮下面幾個方面的問題：

（一）不能盲目的依賴計算機

目前在建設結構的計算一般利用的都是計算機， 但是計算機的使用并不是很萬無一失的， 由于計算軟件上存在的缺陷而出現的計算錯誤時有發生， 因此設計計算人員不能盲目的依賴計算機的計算，在使用計算機的同時， 要對機構設計計算程度的基本理論研究清楚， 同時要明確計算程序的限制條件和應用范圍，從而得到正確的計算結果。

（二） 對數據的認真核對

在對數據認真計算的同時， 也要對輸入后的構建尺寸、 幾何圖形以及相關數據進行認真的核對， 達到準確無誤， 盡可能的避免輸入錯誤、 計算錯誤或者是計算分析結果上的錯誤而出現的誤差。有些誤差看上去很小， 但是在建筑施工后體現出現的實際影響是巨大的， 同時也會影響設計結果的經濟性和安全性。

（三） 注意實際結構與計算模型的差異

通過計算機的模擬計算所得出的計算模型是建立在計算理論和設計程序之上的， 而實際中的建筑結構所受到的影響因素是比較多同時難以計算的， 這就意味計算模式和實際機構之間必然會存在一定程度上的差異，這種差異在結構計算中是必須要考慮在內的， 否則就會影響計算結果以及結構設計的正確性。

四、 建筑結構設計與其他專業的協調

在建筑結構設計中， 要實現設計的優化，有時還要注重跟其他專業之間的協調，筆者在下文中以排水專業和電氣專業為例，簡要的談論建筑結構設計與其他專業之間的協調

（一） 結構與給排水專業的協調

首先水泵間應盡可能的設置在建筑的地下室， 這是由于給排水專用建筑中的設備較重， 必須要選擇承載量較大的房間； 在給排水房間中的預留孔和預埋見的尺寸和位置都必須要準確， 同時要注重要樓板孔的加強，并且要避免水平的管道管過建筑梁柱；當管道穿過承重墻上必須要做好相應的加固措施； 同時在建筑設計中要充分考慮建筑的樓面負荷， 避免將過多的管道出現在同一類的房間，從而出現承重超載。

（二） 結構與電氣專業協調

在電氣管線的設置上， 如果實現對管線在樓板內的暗裝比較困難的，可以采取將垂直管線在預制時將建筑房梁孔洞預留， 并且要保證房梁的寬度和墻體的厚度盡可能的一致，從而確保穿梁的帶暖氣管線不會外露； 在對電梯機房的設置上， 由于該建筑中的預埋見和空洞較多，從而增大了所需的荷載量， 需要對該房間強度進行單獨計算。

五、結束語

綜上所述， 對建筑工程進行優化設計一直是建筑師們共同的目標，建筑結構的優化設計是一個比較科學系統的設計過程， 因為影響工程造價和建筑質量的因素有很多，所以在實際的建筑機構設計中，一定要充分的考慮各方面的因素，在每個細節上都力求優化， 只有這樣才能實現建筑結構優化設計的最終目的，以更好的服務于我國建筑業的發展。

參考文獻

[1]史曼柏.住宅建筑結構優化設計的探討[J].科技創新導報，2009 （21） .

[2]徐培福主編.復雜高層建筑結構設計[M].北京:中國建筑工業出版社,2005.

篇（7）

2房屋建筑結構優化技術應用中需要注意的問題

2.1前期的參與

對于建筑施工項目而言，其前期的設計方案很大程度上直接決定了建筑施工質量和施工成本，但是不少建筑項目的前期方案確定時，并未進行結構設計的優化，忽略了建筑結構的合理性以及經濟性，從而使得結構設計難度及成本在一定程度上被提高了。因此，對于設計人員而言，在建筑的前期設計中一定要重視優化設計方案的融入，從而達到節約成本、提高質量的目的。

2.2細部優化

當設計人員對建筑的結構進行優化設計時，其不僅要關注整體設計，更要關注到基本構件的精細設計。例如:在對現澆板進行設計時，應重視其受力程度，避免產生拐角裂縫。當前，隨著科學技術的不斷發展，優化設計的理論同計算機技術相結合，優化設計也從工程實踐向著數學問題發展。因此，對于工程設計人員而言，其應全面掌握計算機技術的優化設計，提高建筑設計的合理性和準確性。

3工程實例

3.1工程概況

下文主要分析了某住宅建筑的結構優化設計，該住宅建筑地上32層，地下1層，結構形式為鋼結構框架剪力墻。根據該建筑項目的實際需求以及現場情況綜合分析之后，決定應用結構優化設計，實現對傳統的結構設計模式的改進與創新。在優化設計中，以計算機為輔助，實現了對整個工程的全局優化。

3.2優化設計規范

在對該建筑工程項目進行結構優化設計時，設計人員嚴格地遵循有關結構設計的規范，針對結構設計中所存在的不足，如:安全性較差、要求過寬等，結合實際施工條件對其進行了優化處理。

3.3前期參與

在本工程中，設計人員在工程的前期規劃中即結合了結構優化設計，根據工程項目的實際需求與施工條件，對建筑結構形式進行了科學取舍，保證其施工可行性與經濟性。值得注意的是，在建筑前期規劃中，設計人員不應僅憑自身的經驗進行結構的優化設計，否則容易出現對建筑結構體系受力情況把握不當的現象，直接導致建筑質量不過關，不利于后期的施工，容易造成建筑建設成本的大幅度增加。

3.4概念設計

在建筑項目的建設過程中，若是其結構布局方式不同，設計效果也大不相同。因此，在對房屋結構進行優化設計時，應實現細部結構優化和概念設計的有機結合，從而切實有效提高結構優化設計效果。在本工程中，將建筑的概念設計作為了設計工作中的一大重點，貫穿于整個的設計過程之中。概念設計主要是對缺乏相應數值的細節進行處理，例如:地震設防烈度量化等情況，若是僅僅依靠相應的公式進行設計計算，得出的結果必然會和實際情況存在較大差異，而使用概念設計，則可將數值當作一種參考依據，實現對結構設計中細節的合理把握，提高結構優化設計的質量。

3.5結構優化設計的效益分析

在本工程中，優化后方案同優化前方案相比，更加科學合理;同時，其有效降低了施工成本，工程結束后，對整個工程造價進行計算，發現工程造價降低了26%。

篇（8）

引言

目前，隨著社會經濟水平的不斷提高，土地價格也在不斷上漲。同時，人民對住房條件的需求也在不斷上升，因此，對開發商帶來的壓力也在不斷加大。為了實現房屋建筑經濟效益的最大化，就需要采用結構優化技術，在有限的空間內實現資源的最大利用。房屋結構優化設計是指，采取科學合理的設計理念和技術方法來設計房屋結構，以最小的工程報價來最大化整體的建筑收益，提高房屋的質量水平，使得企業也獲得較高的利潤等。

一、我國目前房屋結構設計現狀以及實施優化設計的原因

隨著我國經濟的飛速發展，人民生活水平的不斷提高，對住房建設要求也越來越高。同時，根據我國目前的基本國情，人口數量日益增長，住房面積需求量不斷加大。因此，我國現階段住房建設主要以高層為主。房屋的結構設計優化不僅能夠滿足當今大眾的需求，更能為投資者減少建筑成本。

房屋建設結構優化必須以建筑的安全性為首要原則，然后再進一步分析建筑方案，配合科學合理的設計理念，從而有效控制建筑工程造價，實現經濟效益的最大化。根據近些年的數據資料顯示，優化建筑結構設計可以為整項建筑工程節省30%-50%的費用。但是，在實際的設計過程中，方案設計受自然因素的影響很大，很難發揮出其本身的優越性。例如，工程設計階段，施工方過多的縮短建筑設計時間，從而使設計效果達不到理想的要求，在縮短工程工期的同時也降低了工程設計質量；建筑設計時，設計人員的經驗不足，專業知識不完備，對一些設計軟件掌握的不夠精通；一些設計者在設計建筑時過度的關注部分結構而忽視了整體方案等等，這些因素都會導致建筑結構設計的不夠優化。因此，房屋建筑設計者必須科學合理的分析整體建筑方案，并設計出最優的結構，才能實現經濟利益的最大化。

二、房屋結構設計優化主要體現在哪些方面

房屋結構設計優化主要是采取合適的方法以及科學的設計理念來最大化的達到房屋設計標準，如：房屋結構的合理布局、構件大小、結構框架等。鋼筋混凝土結構的優化設計的基本理念是將建筑的具體部件以及整體布局進行分析，而頂柱、體形、層高以及拉力構件等等都會影響建筑物的整體布局。建筑構件的布局、強度等級以及配筋構造都是建筑物具體構件的體現。綜合以上因素，建筑方案結構需要專業知識豐富且熟知設計規范的工程技術人員設計，而且在設計時必須充分考慮各構件直接的受力特性，從而選取最優的設計方案。

三、房屋結構優化設計技術

（一）優化技術的基本原則

在工程設計優化過程中，必須以工程設計和工程價值為基本原則。優化結構設計的最終目標是充分利用建筑材料，實現建筑構件利用的最大化。優化結構設計不僅遵守建筑設計規范，更實現了當今建筑的審美學和價值學。通過深化改善房屋結構設計，從而實現建筑功能更加協調完善，降低建筑成本，提高經濟效益。

房屋結構的優化必須從實際工程施工出發，結合房屋結構的具體情況，實現房屋建筑的結構的最優化設計。在進行結構優化時，必須依據設計意圖，采用平面設計布局，降低構件質量和剛度之間的差異，減小水平負載造成的房屋扭曲，在豎直方向上采用轉換層技術，有效地降低構件的集中用力。

（二）優化設計的基本的要點

1.依據設計規范

工程師在設計建筑結構時必須具備豐富的建筑設計經驗以及熟知設計規范。即依據科學的設計理念，將自身的優化方案融于整個工程項目設計中去。建筑結構設計規范更多是對于工程較大的項目，因而會造成某些規定過于保守。另外，在工程設計比較特殊或復雜時，依據某些規定將會造成建筑物的不安全。因此，這就要求設計師在建筑設計過程中必須具備良好的專業素質以及清醒的思路、正確的判斷力，爭取將建筑結構設計做到最優。

優化房屋結構設計過程中，應注重建筑構件的細節優化，如：建筑構件的受力鋼筋，在滿足塑性的條件下盡可能的選擇性價比較高的產品，從而實現房屋結構的經濟、安全。

2.結構師主動參與建筑設計

在工程施工前期以及施工過程中，建筑結構師的主動參與對整個房屋結構優化起到關鍵性作用。在實際的工程施工過程中，建筑設計師往往不能夠對整個結構體系進行很好的受力分析，即建筑結構師的設計理念以及其自身具備的經驗不能完全代替設計師的設計思想，同時，建筑與結構上專業知識的隔閡也無法彌補。建筑結構設計師其豐富的工程設計經驗以及專業設計理論，積極主動的為設計師出謀劃策，只有兩者的順利合作才能設計出更加優秀的方案。

目前，我國的房屋建筑設計總是先從建筑的結構布局開始，根據結構承載負荷的不同分析所需的材料、參數等，往往這種分析方法是計算機所不能計算出的，它需要建筑結構設計師充分論證整個建筑設計方案之后做出的判斷。而這些判斷需依據實際工程實踐經驗以及結構設計所遵循的一般規律進行。

3.加強設計團隊之間的合作

優化房屋結構是一項整體而系統的工作，它需要團隊之間的協調合作。現代建筑主要由結構、設備、建筑三大要素組成。因此，在工程施工過程中要明細團隊內部分工，并做好團隊合作，只有這樣才能有機的結合各個構件創造出更加完美的作品。在建筑工程設計階段，房屋的結構設計和建筑設計是不可分割的，只有協調好兩者之間的關系，才能設計出更加美觀大方的建筑方案，同時，又降低了建筑成本，簡化施工過程，達到既美觀又實用的建筑效果。通常建筑設計師在設計建筑時，只是一味的要求設計方案的新奇，而忽略了建筑學中基本的力學關系，這樣設計出的方案往往在結構設計上造成困難。因此，團隊之間的協調合作是房屋結構優化的重要保障。

4.優化房屋建筑結構，解決房屋抗震問題

房屋結構的優化不僅僅能降低建筑成本、增加建筑美觀、簡化施工過程，更能加強房屋的抗震作用。通過房屋結構優化技術，可以增加房屋抵抗外部作用的破壞，有效地降低房屋破壞程度。因此，在房屋結構優化設計過程中，抵抗外界各種不良因素的影響成為結構優化設計工作的主要內容。在日常的外界不良因素中，地震是最難以預測且對房屋建筑物破壞最強的，所以在房屋計算及構造上必須加強抗震措施。如：房屋構件剛度的對稱性以及均勻性都可以有效的緩解地震對建筑物的破壞；多道防設設計理念可以有效緩沖特大地震對房屋主構件的破壞。以上這些設計思想都是房屋結構設計的重要內容。

四、總結

工程造價對整個工程項目的經濟效益起著關鍵性作用，因此優化房屋結構設計，不僅可以降低整個工程的造價成本，更能提升整體房屋的安全級別。結構設計與建筑設計的協調配合，充分發揮其自身的優勢，設計出最優的房屋結構。在平面設計過程中，應遵循對稱、均勻的原則，縮小房屋構建質量與剛度之間的差異。在豎直布置上，保證上下承重件負載的上下貫通。建筑是藝術的表現，在保證房屋安全的前提下，結構師應敢于創新，將房屋的實用性與藝術性完美的結合在一起。

參考文獻：

[1]侯貫澤，劉樹堂.工程結構優化設計理論與方法[J].鋼結構，2009，2（8）：148-150.

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中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

0 前言

眼下，我國正處于科技和經濟飛速發展的時期，人們對居住條件及生活環境要求越來越高，而對建筑房屋進行優化設計，使其結構與美觀相互協調、同時適用、安全、經濟以及便利是提高人們生活環境的關鍵因素。房屋結構設計優化技術注重實際，以工程建設的基本狀況為出發點，以計劃成本為控制為中心來進行的結構優化設計，其內容就是利用對建筑基礎的結構、屋蓋系統的結構方案以及圍護系統結構方案等環節，建立起一種關于結構優化設計的模型，通過對各種不同的影響變量參數中的若干關鍵參數的科學計算，來制定建筑工程結構設計方案。

1 房屋結構設計優化的意義

1.1結構優化設計可以降低總造價。進行結構優化設計中，多層住宅和高層住宅相比較，層數越多，總建筑面積增大，單位建筑面積占用的土地面積就越小，節約了用地成本，但建筑層數的增多，建筑總高度也會加大，樓與樓之間的間距也要加大，這時占用的土地節約量就不與建筑層數增加比例相同了。另如屋蓋部分，一棟樓只有一個屋蓋，并不會因為層數的增加而有所改變，它的成本下降會比較明顯。對于基礎部分而言，雖然也是各層共用的，但是層數增加，傳給基礎的荷載將會增大，我們需要增大基礎，這樣單位面積的造價有所降低，

但是卻沒有屋蓋的效果那樣明顯。

1.2結構優化設計可以提高建筑結構經濟性。與傳統的結構設計相比，采用結構設計優化方法可以使建筑工程造價降低 6%- 34%。優化方法的技術性實現，可以最合理的利用材料性能，使建筑結構內部各單元得到最好的協調，不僅可以實現建筑美觀、實用，而且在造價方面也有較大的節省，達到了建筑工程設計對適用、安全、經濟、美觀和便于施工的一般要求。通過使用優化設計手段，達到上述五個方面的最佳結合，符合現今建筑商對于建筑結構的效益的需求，也符合市場可持續發展的需求。

2 房屋結構設計中結構設計優化技術的問題2.1從現在的建筑結構設計工作來看，普遍缺少詳細的勘察地質資料，只是簡單的依據相臨建筑的情況進行圖紙設計?？辈焓┕龅氐淖饔檬潜ＷC科學的進行地基基礎工作，并且達到最基本的安全保障。往往房屋設計工作人員只是把耐力數值控制到最小，就簡單認為房屋建筑結構沒有問題了，這種技術問題為房屋埋下了安全隱患。在對較軟地基進行處理時，忽略了墊層換土設計，只是根據經驗判斷處理。房屋結構設計過程中，對于較軟地基存在的安全隱患沒有足夠認識，單純依據個人經驗使用砂墊層強化承載力，對于其寬厚度缺乏精確計算，也造成了費用的浪費。

2.2在抗震房屋結構設計中，施工設計人員普遍認為六度設防可以看成是沒有設防。為了方便受力分析，施工設計人員往往把柱體橫截面較小設計，增加梁線的剛度，將梁設計成為鉸支梁，柱體的抗壓能力設計成軸心抗壓。這種操作方法能夠方便分析房屋結構的受力，但是針對整體的房屋結構安全帶來了危險。忽視了梁與柱之間的彎矩約束，還有柱體的截面積較小，整個房屋結構一旦受力，抗彎能力明顯不足，造成了梁底顯現裂縫。2.3房屋結構設計承重能力時主要是通過樓板設計完成的，在房屋建筑時經常將一些沒有承重能力的墻體安置在樓板山，之后還會這部分算在同等效果的荷載力范圍內，樓板的配筋也會依據這個數據進行計算。除此之外，設計人員將立磚斜砌隔墻頂位置，造成樓板頂部出現裂縫。兩個方向同時產生彎矩的雙向板中的鋼筋是要疊放并且要保持縱橫方向，計算時應該依據雙方向的高度。

3 結構設計優化技術在建筑結構設計中的應用房屋建筑結構設計優化技術實踐應用是當前建筑業非常關注的一個課題，目的在通過結構優化設計技術逐步改善房屋建筑的使用性能的基礎上，提高經濟性，大力降低工程成本造價。主要應用可以體現在以下幾個方面：

3.1房屋建筑結構在設計中應遵循結構設計規范。房屋建筑結構優化設計的目的是追求適用、安全、經濟、美觀以及便利施工，因此，房屋建筑結構優化設計不但要求結構設計工程師有豐富的設計經驗，也同時也要要對房屋建筑結構規范的條文有較為詳細的了解，在房屋建筑結構設計規范的基礎上，能夠把自身的結構設計方案科學的融入到整個項目工程中。對于一些大面廣的工程中，某些條文規定不可避免的的偏于保守，同時，也有些條文對一些特殊、復雜工程的設計工程條文安全性不足。因此，房屋建筑結構工程師在優化設計中，應該充分利用扎實專業知識與豐富的經驗，對上述問題做出科學與正確的判斷，從而能夠把握設計，使設計成果逐步優化，不斷創新。

3.2房屋結構工程師要積極主動參前期工程規劃。房屋建筑結構工程師要積極主動參前期工程規劃是實施結構優化技術的重點內容。因為，在在實際施工中，房屋建筑結構工程建筑師難以把握對結構體系的受力的正確分析，相關房屋建筑結構工程師要積極主動地參與前期方案設計，幫助建筑師構思與逐步創新，使整個建筑的優化功能能夠全部體現出來。

3.3涉及到房屋結構設計的各個專業應該相互協調與合作房屋建筑結構優化是一個復雜性的系統工程，涉及到的專業也很廣，各個專業必須相互協調與配合。依據建筑學發展角度出發，現代建筑是綜合性產品，包括建筑、結構以及設備等要素。因此，房屋建筑工程在工程實施中，應該大力加強分工與合作，將各個構成要素進行充分有機結合，為打造出完美的作品夯實基礎。在房屋建筑工程項目設計中，最重要的環節是建筑設計與結構設計，只有將這兩個環節充分結合，房屋建筑工程的實用美觀大方效果才能充分體現，同時，房屋的建造結構受力更趨向合理性，大大降低了成本，簡化了施工。但在建筑設計中，一些許建筑設計人員不遵循建筑的基本力學規律，過于注重設計方案創作的新奇性，導致這房屋建筑結構出現一些后遺癥，因此，房屋建筑結構優化必須通過強化各個專業的合作與協調，才能夠實現結構合理，成本降低。3.4房屋結構優化設計要將概念設計結合細部結構進行設計優化。概念設計即是利用設計概念并以其為主線貫穿全部設計過程的設計方法，是通過設計概念將設計者繁復的感性和瞬間思維上升到統一的理性思維從而完成整個設計。但是概念設計應用于沒有具體數值量化的狀況時，計算式不可避免與實際出現較大的差異，譬如在地震設防烈度就沒與不確定性，計算式與實際差別較大，因此，房屋建筑結構在優化設計中，通過采用概念設計的方法，將數值作為輔助和參考的依據，同時設計人員在設計過程中還需靈活運用結構設計優化的方法。在整個設計過程中貫穿一種抗震設防的思想且以概念設計作為重點指導設計。同時在設計的過程中，注重優化細部的結構設計，譬如現澆板中的異形板拐角處易出現裂縫，可劃分為矩形板。在選擇鋼筋型號時，充分考慮其極限抗拉力等。

篇（10）

一、前言

隨著我國國民經濟水平的不斷提高，人們對精神及物質方面的追求也越來越高，同時更加注重居住的舒適性和安全性。衣食住行自古就是人類最基本的需求，對于現代人來說，居住問題仍然是人們共同關注的問題。面對建筑需求越來越豐富的市場，如何使我們的建筑結構更加合理、外形更加美觀、居住更加舒適、造價更為低廉都是需要我們設計人員去考慮的問題。所以，對新時代的建筑結構設計方案優化要從結構整體的安全性、工程的成本核算、完工后的使用及外觀和功能需求等各個方面來考慮。

二、建筑結構設計優化的意義

一個合理的建筑結構設計方案中，除了要滿足建筑結構的抗震目的，還要保證建筑工程的穩定性、安全性和經濟性，這就需要對結構設計進行合理的調整。而完善的建筑結構設計，可以提升建筑工程整體的剛度，且保持均勻和對稱的實際效果，那么在地震的作用下也能夠保障建筑結構的安全性和穩定性。比如在對高層建筑工程進行設計時，合理的建筑結構設計可以在保證抗震安全的基礎上，對材料成本進行有效控制，能使建筑使用空間更合理，并且降低建筑工程的總造價。因此，對建筑結構設計進行優化有重要的意義。

三、建筑結構優化設計結構化建模的詳細步驟

1、目標函數的選擇。我們的專業人員在對建筑結構進行設計的優化時，第一步就要根據建筑物的安全標準和建筑參數確定房屋結構的目標函數，然后根據建筑施工現狀、材料和工程造價等方面來優化設計方案。在此之后，設計人員需要將重點放在項目成本計劃上。通過對項目的最低成本的選擇進行分析計算，以滿足建筑基礎的需要，在科學范圍內用最低的成本做最好的建筑。2、變量的選擇。合理選擇目標函數后，下一步就需要選擇建筑物的變量。專業人員分析出可能會影響房屋結構設計的因素，針對這些因素去研究，選擇最有影響的變量進行計算和控制，以達到變量選擇的目的。3、約束條件的選擇。要優化創新建筑結構的可靠性，要準確地確定建筑結構的定量和限制條件內容，并且按照限制條件，把建筑物相關的工程標準做到限制條件之內，這樣來最優化房屋的結構設計。例如，必須要根據建筑物結構的實際情況來確定應力、尺寸和結構強度的約束。

四、建筑結構設計優化新方法介紹

建筑結構整體優化和結構細部優化是建筑結構優化設計在兩個方面的體現。當對某些結構進行優化設計的時候，就要對結構體系、基礎、承重結構系統及結構細部等部分進行優化設計。對這些內容的優化設計涉及到選擇、布局、受力分析和成本分析等幾個環節，滿足使用要求的前提下，最大限度地提高經濟效益。并且為了滿足建筑結構的長遠效益，以減少近期投資為目的，降低建設成本6%～31%。同時優化工藝，通過合理使用不同結構體系和材料，使建筑各單元的內部結構達到最佳狀態。1、拓撲優化方法。設計人員在對房屋進行設計優化時，需要準確找到建筑結構理想的分布形式，有效分析建筑物結構的承重等屬性，讓建筑物結構總重量減小，這就是拓撲優化方法。在使用此方法時，設計人員一定要對此方法的優點有充分的認識，把此方案科學合理的應用到建筑物結構的設計中去，讓建筑物的結構更加科學合理。2、外形優化方法。在形狀優化方法中，設計者可以根據截面優化方法對建筑物的結構和內部形狀進行進一步的調整和完善。并且需要設計者對我國現行的建筑物結構設計規范和標準進行準確掌握，達到讓所設計的建筑物符合國家現行相關標準。桿系結構和連續性結構就是外形優化的方法。3、截面優化方法。細節決定成敗，通常建筑物的可靠性和安全性能最好的體現就是其結構的細節。面對這類問題時，設計者在處理建筑物截面時除了要考慮配合建筑的使用性，還要考慮建筑物截面結構的安全可靠性，對此進行科學的計算，同時對穩定性和美觀度進行一定提升。如何對建筑物截面進行優化設計呢？我們的設計者要先計算設計變量的應力特點和位移情況，再用相關結構計算軟件進行再計算，最后驗算和統計得出最后的數據，根據這個數據來確定調整范圍，然后再進行下一步的優化設計。4、概念設計與細部結構設計優化相結合。在數據不是很詳實充分的時候，設計的優化也可以通過概念設計來進行優化。比如：在對建筑物的抗風能力進行設計時，此因素的數據不是特別確定，其方法就無法找到。這個時候，我們就可以使用概念設計，把那些數據當作輔助，在設計中合理結合其他優化設計的方法，讓設計達到最好的效果。5、建筑物下部基礎結構的優化設計設計者在建筑物底部地基基礎結構的優化時，在方案選擇上一定要選擇最合理的。比如，在選擇樁基時，要以實際的現場和施工情況為基礎，盡可能的節省成本，對灌注樁長度的科學選擇以樁端持力層的厚度為依據，而且要把多種方案進行詳盡對比，選擇最佳方案。

五、結束語

總而言之，在建筑結構設計中，其結構設計的優化方法應用已經特別廣泛，對建筑物整體的結構安全性、可靠性和美觀性等都有很大意義，而且還可以節省造價，非常有推廣價值。而且，我們以后對建筑結構優化方法的研究一定要更加的重視，隨時掌握國際上的新動態和新知識來應用于我們的建筑設計之中，不斷的把這些概念性的方法應用于實際的建筑設計當中去，更多的了解二者之間的具體應用，讓我們的建筑結構設計更加的科學，更加的合理，爭取達到國際的先進水平。

作者:馮超 單位:中旭建筑設計有限責任公司

參考文獻