房屋建筑結構設計中的應用優化技術探究

黎文豪

摘要：隨著經濟的發展，人們的生活水平也得到了一定的發展，居民對于購房過程中逐漸考慮多方面因素，無論是安全性還是經濟性和外觀設計，都成為了主導消費者選擇的因素。因此在建筑結構設計中，不僅要對施工過程是否合理進行考慮，還要實現對設計方案的不斷優化，從經濟性以及安全性和外觀設計等方面提高建筑的基本價值?；诖?，本文就房屋建筑結構設計中的應用優化技術進行詳細剖析，以期為有關方面的研究提供參考借鑒。

關鍵詞：房屋建筑;結構設計;應用優化技術

引言

目前，隨著我國經濟的快速發展，建筑投資增加，同時為了滿足人民的生活條件和居住環境的要求，建筑結構設計在建筑結構設計中的基本要求應具有一定的功能、安全性和耐久性。同時，還需要一定數量的特征，如經濟、美觀、易施工等若干方面。這篇文章是關于建筑結構優化設計是滿足上述基本要求采取更多和更合理的結構設計、建設項目不僅可以滿足外形美觀的現實意義，結構合理，經濟安全等方面，為群眾提供一個良好的生活環境。

一、房屋建筑結構設計應用優化技術的重要性

在傳統的房屋建筑結構設計理念中，建筑安全占據了絕對核心的位置。但是隨著時代的不同，人們對住房環境也有了不同的要求。但是無論時間如何變化，安全問題仍是建筑領域中關注的核心問題。只是隨著時代的變化，處于核心地位的因素應當被擴充，同時如何將造價降到最低也應當是建筑工程中重點考慮的問題。在以往實踐的過程中，由于設計上的紕漏導致造價不準確的現象經常發生。鑒于此，必須要加強對設計階段工程造價的重視。另外，如果在進行建筑結構設計的過程中沒有進行優化，也會對建筑整體的觀賞性產生一定的影響，進而難以滿足人們的審美需求。因此，對房屋建筑結構進行優化設計是十分必要的。這樣不僅可以滿足人們對房屋美觀性和功能性方面的要求，同時還可以提升房屋的經濟價值，降低房屋建設的成本，從而實現可持續發展的目標。

二、房屋建筑結構設計中的應用優化技術

（一）房屋建筑結構設計的優化技術

設計模型是整個房屋建筑構建的基礎，房屋建筑的質量和合理化程度都會受到設計模型的影響，所以設計人員首先需要優化設計模型，基于施工場地和實際居住要求來對房屋建筑進行更為合理的設計，尤其是應用現代高強度的材料和現代施工技術，為居住者提供更加舒適和科學的空間。第一，選擇合理的結構設計變量，設計人員在對房屋變量進行選擇時需要基于房屋結構的主要參數來選擇設計變量。第二，目標函數的制定也需要基于實地測繪和考察，將重點的測繪工作得出的數值輸入到系統之后確定函數值，確保房屋結構設計的準確性和有效性。第三，確定約束條件，想要實現整個房屋結構設計的穩定性、優化設計結構，要求設計人員必須要對房屋結構的條件因素進行準確的測繪和選擇施工材料。如建筑結構穩定性會受到建筑材料硬度、承重梁強度等多個因素約束。

（二）選擇合理的優化計算方案

在進行方案設計的過程中，設計者要充分考慮當前的施工過程中的內部和外部環境，確保各種因素能夠在可行的范圍之內。借助對約束條件以及非線性優化問題等的具體研究和分析，最計算方案之中選取最適合當前施工狀況的方案，從而確保方案設計更具有合理性。而在對設計方案進行優化的方法選擇中，拉氏乘子法、復合形法使用相對較為頻繁。

（三）建筑概念設計優化技術

在建筑工程的結構設計工作中，不同的設計工作人員在設計方式和設計理念上都存在較大的差異性。因此，在進行房屋建設和設計過程中，必須要對工程設計理念來進行有效的轉變，在設計過程當中必須要從多層次多角度的方向來加以開展，對建筑工程的施工材料選擇、建筑設計標準以及其他建筑參數等進行有效的分析和考慮。建筑結構的優化設計工作主要是為了保證建筑整體的設計符合用戶的使用需求，可以為人們帶來更高質量的生活環境，因此在進行房屋建筑結構的優化設計工作中，需要通過更加先進的計算機技術來加以開展，對建筑結構設計工作中的綜合性能進行合理的優化。

（四）節能結構設計的優化

節能結構設計的優化需要以綠色建筑理念為基礎，并主動運用設計學中的方法。主要內容：一是為了使房屋具有優良的采光性，要結合項目所處的地理部位、氣候條件和當地城市規劃的現實狀況和要求，實施針對性的選擇建筑的朝向。這樣房屋不但能夠確?？梢越邮艿礁鼮楹侠淼年柟庹丈?，也為室內通風奠定了更為堅實的硬件基礎;二是對于建筑的美觀，盡量不要和寒風呈90°。這種做法不僅能夠最大程度的降低熱量損耗，并且可得到高效節能的優良效果;三是對于房屋建筑維護，其屋頂、門和窗戶等設計是關鍵表現，在面對陽光一側，窗戶面積要盡可能擴大，也要盡可能的加多數量，這樣來讓房屋能夠充分的收集到陽光;在背光一側，窗戶要盡量減少數量，目的是熱量避免過度的散失。對于建筑頂棚的設計，可循環的水管能夠加裝，便于得到冬暖夏涼的應用效果。

三、房屋建筑結構設計中的應用優化技術應注意的事項

（一）前期方案應當包含優化設計

眾所周知，房屋建筑結構的前期設計方案對于建筑項目的設計成本有著十分重要的影響，但是，就我國目前的情況來看，在前期方案中很少涉及到優化設計技術，這就使得相關的設計人員在進行房屋建筑結構整體設計時常忽視建筑結構的優化設計，忽略了設計的合理性和可行性。這樣一來既給建筑結構的設計增加了難度，又增加了整個工程的建筑成本。因此，在建筑工程的前期方案中就應當植人優化設計，這樣才能更好的節約成本，同時又可以優化建筑結構設計方案，提高整個建筑的實用性和美觀性，增加其性價比。

（二）除注重整體設計外，還應加強結構基本部件的精細設計

例如，鑄造填料板的設計盡可能地分成矩形板，從而可以合理地平衡鑄造填料板的設計，并且可以避免角裂縫的發生。優化技術在建筑結構設計中的應用，必須有效地將計算機設計與人工設計相結合，而不是盲目依賴計算機設計軟件，要充分發揮概念設計優化技術在建筑中的作用。在優化各種建筑材料的選擇方面，各種材料的缺點和優點也應得到充分的考慮和選擇。在結構設計參數中，設計和優化使用的人員應基于工程設計標準，而不是盲目依賴計算機分析，但這主要是因為計算機可以對各種數據進行相應的計算設計，并根據實際需要設計建筑物，但不能完全滿足工程結構設計方案的具體要求。

（三）過程優化

結構優化是整個工作中的重點，因為受前期方案的要求或者時間等方面的限制，許多的優化工作在實際中難以落實。要真正地解決這類問題，就需要在項目設計的前期就確定好成本控制，以此要求建筑公司需要采取優化的設計管理方式。整個過程是需要管理公司從初期就參與其中，并且始終貫穿全程，都做到時常檢查并督促工作的全面落實。

（四）提高施工人員的專業化

在建筑項目的施工中需要對于施工人員進行有意識地培養，提高施工人員的專業技能與綜合素質，并且進行定期的考核，以確保能夠在施工中真正做到質量有保證。

結束語

近些年來，我國經濟、社會與科技取得不斷提高，而廣大民眾的生活亦隨之不斷提升，民眾對于房屋建筑亦具有更高的要求，要求建筑本體的環保性、經濟性、安全性以及功能性較強。而建筑結構的優化設計可將上述目標較好的實現，因此現在及未來房屋建筑結構的設計人員應遵循優化設計原則，優化升級房屋建筑結構，進而將更適宜的一個物質生存以及發展環境提供給民眾。

參考文獻

[1]張文濤.房屋建筑結構設計中的應用優化技術[J].建材與裝飾，2021，17（5）：2.

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