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時(shí)間：2023-06-30 09:27:41
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一?房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的內(nèi)容及其意義
當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們對(duì)居住條件及生活環(huán)境要求越來(lái)越高，而對(duì)建筑房屋進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其結(jié)構(gòu)與美觀相互協(xié)調(diào)、同時(shí)適用、安全、經(jīng)濟(jì)以及便利是改善人們居環(huán)境方面重要手段。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化理念注重以實(shí)際為準(zhǔn)則，根據(jù)工程建設(shè)的基本狀況，以計(jì)劃成本為控制為中心來(lái)進(jìn)行的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，其內(nèi)容就是利用對(duì)建筑基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案以及圍護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案等環(huán)節(jié)，建立起一種關(guān)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的模型，通過(guò)對(duì)各種不同的影響變量參數(shù)中的若干關(guān)鍵參數(shù)的科學(xué)的計(jì)算，確立最終的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化結(jié)果方案。房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)意義重大，一是大大提高建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性，房屋建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化可節(jié)省材料，有利用抗震，減少內(nèi)外表面裝修，提高了其受力性能，增強(qiáng)了建筑的經(jīng)濟(jì)性能。二是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)大大降低了建筑工程的總成本造價(jià)。節(jié)約用地，大量資料表明，，房屋建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠有效降低工程成本造價(jià)25%左右，同時(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)能夠?qū)κ┕げ牧系男阅芾酶雍侠砘軌蜃尳ㄖこ探Y(jié)構(gòu)內(nèi)部各個(gè)不同單元之間更加充分互協(xié)調(diào)，提升了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。
二?房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用是當(dāng)前建筑業(yè)非常關(guān)注的一個(gè)課題，目的在通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)逐步改善房屋建筑的使用性能的基礎(chǔ)上，提高經(jīng)濟(jì)性，大力降低工程成本造價(jià)。在某個(gè)建設(shè)工程項(xiàng)目中，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)主要應(yīng)用于項(xiàng)目規(guī)程的整體設(shè)計(jì)、前期設(shè)計(jì)以及抗震設(shè)計(jì)等各個(gè)分部階段環(huán)節(jié)，應(yīng)用廣泛，其發(fā)揮的效能也十分明顯。
（1）房屋建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范
房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是追求適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀以及便利施工，因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)不但要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，也同時(shí)也要要對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范的條文有較為詳細(xì)的了解，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上，能夠把自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案科學(xué)的融入到整個(gè)項(xiàng)目工程中。對(duì)于一些大面廣的工程中，某些條文規(guī)定不可避免的的偏于保守，同時(shí)，也有些條文對(duì)一些特殊、復(fù)雜工程的設(shè)計(jì)工程條文安全性不足。因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)工程師在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)該充分利用扎實(shí)專業(yè)知識(shí)與豐富的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)上述問(wèn)題做出科學(xué)與正確的判斷，從而能夠把握設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)成果逐步優(yōu)化，不斷創(chuàng)新。
（2）房屋結(jié)構(gòu)工程師要積極主動(dòng)參前期工程規(guī)劃
房屋建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動(dòng)參前期工程規(guī)劃是實(shí)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的重點(diǎn)內(nèi)容。因?yàn)?，在在?shí)際施工中，房屋建筑結(jié)構(gòu)工程建筑師難以把握對(duì)結(jié)構(gòu)體系的受力的正確分析，相關(guān)房屋建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動(dòng)地參與前期方案設(shè)計(jì)，幫助建筑師構(gòu)思與逐步創(chuàng)新，使整個(gè)建筑的優(yōu)化功能能夠全部體現(xiàn)出來(lái)。
（3）涉及到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)專業(yè)應(yīng)該相互協(xié)調(diào)與合作
房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個(gè)復(fù)雜性的系統(tǒng)工程，涉及到的專業(yè)也很廣，各個(gè)專業(yè)必須相互協(xié)調(diào)與配合。依據(jù)建筑學(xué)發(fā)展角度出發(fā)，現(xiàn)代建筑是綜合性產(chǎn)品，包括建筑、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備等要素。因此，房屋建筑工程在工程實(shí)施中，應(yīng)該大力加強(qiáng)分工與合作，將各個(gè)構(gòu)成要素進(jìn)行充分有機(jī)結(jié)合，為打造出完美的作品夯實(shí)基礎(chǔ)。在房屋建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，最重要的環(huán)節(jié)是建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只有將這兩個(gè)環(huán)節(jié)充分結(jié)合，房屋建筑工程的實(shí)用美觀大方效果才能充分體現(xiàn)，同時(shí)，房屋的建造結(jié)構(gòu)受力更趨向合理性，大大降低了成本，簡(jiǎn)化了施工。但在建筑設(shè)計(jì)中，一些許建筑設(shè)計(jì)人員不遵循建筑的基本力學(xué)規(guī)律，過(guò)于注重設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作的新奇性，導(dǎo)致這房屋建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一些后遺癥，因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化必須通過(guò)強(qiáng)化各個(gè)專業(yè)的合作與協(xié)調(diào)，才能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)合理，成本降低。
（4）房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)要將概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化
概念設(shè)計(jì)即是利用設(shè)計(jì)概念并以其為主線貫穿全部設(shè)計(jì)過(guò)程的設(shè)計(jì)方法，是通過(guò)設(shè)計(jì)概念將設(shè)計(jì)者繁復(fù)的感性和瞬間思維上升到統(tǒng)一的理性思維從而完成整個(gè)設(shè)計(jì)。但是概念設(shè)計(jì)應(yīng)用于沒(méi)有具體數(shù)值量化的狀況時(shí)，計(jì)算式不可避免與實(shí)際出現(xiàn)較大的差異，譬如在地震設(shè)防烈度就沒(méi)與不確定性，計(jì)算式與實(shí)際差別較大，因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，通過(guò)采用概念設(shè)計(jì)的方法，將數(shù)值作為輔助和參考的依據(jù)，同時(shí)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中還需靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中貫穿一種抗震設(shè)防的思想且以概念設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)指導(dǎo)設(shè)計(jì)。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，注重優(yōu)化細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，譬如現(xiàn)澆板中的異形板拐角處易出現(xiàn)裂縫，可劃分為矩形板。在選擇鋼筋型號(hào)時(shí)，充分考慮其極限抗拉力等。
（5）房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)要充分考慮下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
地基基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分之一，地基基礎(chǔ)雖然埋置在地下，屬于隱蔽工程，但其重要性不言而喻，建筑物的高度與安全性等受地基基礎(chǔ)影響很大。因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)中的地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化必須選擇合適的方案，譬如屬于樁基礎(chǔ)，就要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，綜合其他現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的條件因素進(jìn)行基礎(chǔ)選型及埋深等設(shè)計(jì)，選擇樁基類型，最大程度的節(jié)省造價(jià)。
三?結(jié)語(yǔ)
總之，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不但需要相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師正確地使用結(jié)構(gòu)分析軟件、選擇最佳結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)，要大力挖掘基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)在潛力，充分運(yùn)用科學(xué)的方法與手段，大力降低工程建設(shè)造價(jià)，讓房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，從而體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)優(yōu)化的價(jià)值，讓房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能不但更加適人們居住與生活，同時(shí)，大力提高其安全度與抗震性能。
參考文獻(xiàn)：
[1]張紅友.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減少建筑投資成本[J].?陜西建筑，2008(11).
目前在我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)中，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的意義。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的突出表現(xiàn)和最終目的，是為了降低工程的造價(jià)，這是比較狹義上的說(shuō)法，但是在現(xiàn)實(shí)中對(duì)建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，主要指的是廣義的說(shuō)法，在降低工程造價(jià)的同時(shí)，保證其建筑五的安全性，在利益最大化和質(zhì)量保證中找到一個(gè)最優(yōu)的平衡點(diǎn)，這就是目前建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的意義所在。
一、結(jié)構(gòu)方案上的優(yōu)化
在建筑機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化是設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)和保證。對(duì)建筑設(shè)計(jì)者而言，所能采用的建筑結(jié)構(gòu)方案往往不是唯一的，但是不同的結(jié)構(gòu)方案的選擇，其所耗費(fèi)的過(guò)程造價(jià)和實(shí)際的過(guò)程質(zhì)量也是不同的，為了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的最終目的，就必須要選擇一個(gè)最優(yōu)的結(jié)構(gòu)方案，實(shí)現(xiàn)架構(gòu)方案的優(yōu)化。
（一）從整體上處理好各要素之間的關(guān)系
這里所說(shuō)的整體，就是將結(jié)構(gòu)的總體方案放置于特定的建筑空間中，同時(shí)要處理好每個(gè)要素之間的關(guān)系，包括結(jié)構(gòu)與構(gòu)件之間的關(guān)系，充分考慮結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在整體上的最佳受理狀態(tài)，從而使結(jié)構(gòu)具備更高的承載力以及良好的剛度和延展性。
優(yōu)化結(jié)構(gòu)的受力與傳力途徑
結(jié)構(gòu)受力的優(yōu)化主要是要考慮簡(jiǎn)單的傳力途徑，傳力途徑過(guò)于復(fù)雜，就會(huì)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)多次轉(zhuǎn)換，而這種轉(zhuǎn)換過(guò)程必然會(huì)增加工程的造價(jià)，同時(shí)也有可能出現(xiàn)計(jì)算上的錯(cuò)誤從而出現(xiàn)相應(yīng)的安全問(wèn)題。因此采用簡(jiǎn)單的傳力途徑，不僅可以減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件的轉(zhuǎn)換次數(shù)，降低計(jì)算錯(cuò)誤的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也可以提高工程造價(jià)的積極性。
（三）保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)一致性
在結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)上一定要充分考慮整體結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)構(gòu)件，使其結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以在整體上實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)一致性，發(fā)揮出整體上的最大效應(yīng)，以確保實(shí)現(xiàn)建筑規(guī)范所規(guī)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)要求，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的優(yōu)化。
（四）避免結(jié)構(gòu)上的扭轉(zhuǎn)
結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的原因一般都是由于結(jié)構(gòu)平面布置中抗側(cè)力的剛度中心跟建筑物的質(zhì)量重心或者是外力作用重心相偏離而導(dǎo)致的，這種扭轉(zhuǎn)所消耗的材料量是很大的，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的不安全因素，因此在結(jié)構(gòu)方案中主要加以重視和避免。
二、建筑結(jié)構(gòu)材料上的優(yōu)化
處于對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的經(jīng)濟(jì)性和安全性的雙重考慮，對(duì)結(jié)構(gòu)材料的要求也就比較高，在材料的選擇上需要質(zhì)量好同時(shí)經(jīng)濟(jì)合理的材料，同時(shí)在材料的使用上充分考慮材料的受力特點(diǎn)和力學(xué)性能，應(yīng)盡量做到物盡其用，優(yōu)化合理。例如在鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，出于對(duì)鋼筋混凝土材料中的高抗壓性考慮，應(yīng)該采用高標(biāo)號(hào)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(gòu)件的截面，同時(shí)也能減輕結(jié)構(gòu)自身的重量。對(duì)于梁板而言，應(yīng)該采用高強(qiáng)度的鋼筋，因?yàn)殇摻畹捻g性較好，比較受彎，同時(shí)使用高強(qiáng)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(qiáng)度匹配，在實(shí)現(xiàn)材料最大性能發(fā)揮的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的合理利用與節(jié)省，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在實(shí)際的建筑施工建設(shè)中，因?yàn)榻ㄖ牧系倪x擇和使用上出現(xiàn)問(wèn)題而造成資金和材料上的浪費(fèi)情況的很多。例如在混凝土的現(xiàn)澆板中，經(jīng)常出現(xiàn)混凝土的標(biāo)號(hào)過(guò)高的情況，高標(biāo)號(hào)的混凝土在其并不能很好的發(fā)揮其高強(qiáng)度的特性，而且為了配合混凝土的高標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)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(fèi)，也在增加了工程的造價(jià)。
三、結(jié)構(gòu)計(jì)算上的優(yōu)化
結(jié)構(gòu)計(jì)算的優(yōu)化同樣也是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的重要組成部分，針對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算的優(yōu)化方面，要充分考慮下面幾個(gè)方面的問(wèn)題：
（一）不能盲目的依賴計(jì)算機(jī)
目前在建設(shè)結(jié)構(gòu)的計(jì)算一般利用的都是計(jì)算機(jī)，但是計(jì)算機(jī)的使用并不是很萬(wàn)無(wú)一失的，由于計(jì)算軟件上存在的缺陷而出現(xiàn)的計(jì)算錯(cuò)誤時(shí)有發(fā)生，因此設(shè)計(jì)計(jì)算人員不能盲目的依賴計(jì)算機(jī)的計(jì)算，在使用計(jì)算機(jī)的同時(shí)，要對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算程度的基本理論研究清楚，同時(shí)要明確計(jì)算程序的限制條件和應(yīng)用范圍，從而得到正確的計(jì)算結(jié)果。
（二）對(duì)數(shù)據(jù)的認(rèn)真核對(duì)
在對(duì)數(shù)據(jù)認(rèn)真計(jì)算的同時(shí)，也要對(duì)輸入后的構(gòu)建尺寸、幾何圖形以及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真的核對(duì)，達(dá)到準(zhǔn)確無(wú)誤，盡可能的避免輸入錯(cuò)誤、計(jì)算錯(cuò)誤或者是計(jì)算分析結(jié)果上的錯(cuò)誤而出現(xiàn)的誤差。有些誤差看上去很小，但是在建筑施工后體現(xiàn)出現(xiàn)的實(shí)際影響是巨大的，同時(shí)也會(huì)影響設(shè)計(jì)結(jié)果的經(jīng)濟(jì)性和安全性。
（三）注意實(shí)際結(jié)構(gòu)與計(jì)算模型的差異
通過(guò)計(jì)算機(jī)的模擬計(jì)算所得出的計(jì)算模型是建立在計(jì)算理論和設(shè)計(jì)程序之上的，而實(shí)際中的建筑結(jié)構(gòu)所受到的影響因素是比較多同時(shí)難以計(jì)算的，這就意味計(jì)算模式和實(shí)際機(jī)構(gòu)之間必然會(huì)存在一定程度上的差異，這種差異在結(jié)構(gòu)計(jì)算中是必須要考慮在內(nèi)的，否則就會(huì)影響計(jì)算結(jié)果以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性。
四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其他專業(yè)的協(xié)調(diào)
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，有時(shí)還要注重跟其他專業(yè)之間的協(xié)調(diào)，筆者在下文中以排水專業(yè)和電氣專業(yè)為例，簡(jiǎn)要的談?wù)摻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其他專業(yè)之間的協(xié)調(diào)。
（一）結(jié)構(gòu)與給排水專業(yè)的協(xié)調(diào)
首先水泵間應(yīng)盡可能的設(shè)置在建筑的地下室，這是由于給排水專用建筑中的設(shè)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(yù)留孔和預(yù)埋見(jiàn)的尺寸和位置都必須要準(zhǔn)確，同時(shí)要注重要樓板孔的加強(qiáng)，并且要避免水平的管道管過(guò)建筑梁柱；當(dāng)管道穿過(guò)承重墻上必須要做好相應(yīng)的加固措施；同時(shí)在建筑設(shè)計(jì)中要充分考慮建筑的樓面負(fù)荷，避免將過(guò)多的管道出現(xiàn)在同一類的房間，從而出現(xiàn)承重超載。
（二）結(jié)構(gòu)與電氣專業(yè)協(xié)調(diào)
在電氣管線的設(shè)置上，如果實(shí)現(xiàn)對(duì)管線在樓板內(nèi)的暗裝比較困難的，可以采取將垂直管線在預(yù)制時(shí)將建筑房梁孔洞預(yù)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(huì)外露；在對(duì)電梯機(jī)房的設(shè)置上，由于該建筑中的預(yù)埋見(jiàn)和空洞較多，從而增大了所需的荷載量，需要對(duì)該房間強(qiáng)度進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算。
綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)比較科學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，因?yàn)橛绊懝こ淘靸r(jià)和建筑質(zhì)量的因素有很多，所以在實(shí)際的建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一定要充分的考慮各方面的因素，在每個(gè)細(xì)節(jié)上都力求優(yōu)化，才能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的最終目的。
參考文獻(xiàn)
1 引言
為了響應(yīng)全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需求，建筑行業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字生成與建筑性能數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)建筑房屋設(shè)計(jì)產(chǎn)生了至關(guān)重要的價(jià)值。即有利于建筑行業(yè)對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)的實(shí)施和推廣，但同時(shí)也給建筑方案優(yōu)化設(shè)計(jì)帶來(lái)了更多的難題。在建筑行業(yè)領(lǐng)域里，很多科研人員和工程師都開(kāi)始展開(kāi)對(duì)實(shí)現(xiàn)高效科學(xué)的性能化建筑方案設(shè)計(jì)的研究。因此，在這樣情況下，一套可行性高的綠色建筑方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的誕生是非常重要的。
2 建筑性能及方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的概念
2.1 建筑性能
建筑性能包括了空間的私密性、光質(zhì)量、通風(fēng)性能、空氣質(zhì)量、空間噪聲和可持續(xù)發(fā)展性能等非常多樣化。本文主要是從建筑設(shè)計(jì)的綠色可持續(xù)發(fā)展角度入手，將限定建筑物理環(huán)境定位于建筑設(shè)計(jì)的性能上，主要是指建筑群周邊的環(huán)境影響和內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量相關(guān)的建筑物理環(huán)境性能。多樣化的環(huán)境性能都是能直接或間接的影響到建筑內(nèi)部使用者對(duì)室內(nèi)的舒適度、外部區(qū)域的舒適度以及周邊能源的節(jié)約與利用等[2]，這些都是和建筑物密切相關(guān)。
2.2 性能化建筑方案優(yōu)化設(shè)計(jì)
性能話建筑設(shè)計(jì)可以理解成為以建筑性能為出發(fā)點(diǎn)，以規(guī)范化的綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)與定量評(píng)估體系為基本準(zhǔn)則，精確地設(shè)計(jì)建筑具體性能的設(shè)計(jì)方法。
建筑的設(shè)計(jì)、使用、拆遷全部生命周期都是由建筑的性能問(wèn)題決定。專業(yè)之間在各個(gè)階段互相合作和交流，都對(duì)建筑性能有著或輕或重的影響。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中建筑方案設(shè)計(jì)階段決策是可以決定整個(gè)建筑的能耗。所以應(yīng)該從方案階段主動(dòng)考慮建筑性能，對(duì)于整個(gè)竣工后投入使用的建筑全生命周期有著巨大的影響。
綜合上面的敘述，我們需要建立一套以性建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)為目標(biāo)，可以早期介入建筑方案設(shè)計(jì)的方法面向整個(gè)建筑師群體。這樣一套方案包含了流程設(shè)計(jì)效率高、優(yōu)化方法科學(xué)、適用范圍廣的特點(diǎn)。此方案統(tǒng)稱為性能化方案優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
3 性能化建筑方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)
3.1 目標(biāo)
性能化建筑方案設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的形容就是一種整個(gè)過(guò)程需要明確的性能目標(biāo)作為引導(dǎo)的科學(xué)、定量的設(shè)計(jì)方法。在建筑的設(shè)計(jì)、修建、投入使用整個(gè)過(guò)程首要需要確定的就是設(shè)計(jì)目標(biāo)，有利于精確掌控建筑設(shè)計(jì)的周邊環(huán)境的負(fù)載和室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)的質(zhì)量[3]。也就是以設(shè)計(jì)目標(biāo)為中心進(jìn)行條理分明的整理和歸納工作。便于整個(gè)方案設(shè)計(jì)與流程都是以設(shè)計(jì)最初的目標(biāo)為指向運(yùn)作。從而更容易使建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量達(dá)到最初設(shè)計(jì)的目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 分類及參數(shù)
一個(gè)復(fù)雜的設(shè)計(jì)問(wèn)題和千變?nèi)f化的設(shè)計(jì)參數(shù)都是身為一個(gè)建筑師不可避免需要面對(duì)。但是需要在每一個(gè)細(xì)節(jié)方面達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)的設(shè)計(jì)行為是一個(gè)非常難于掌握的過(guò)程，可以理解為是一道高級(jí)函數(shù)題中一個(gè)多變量對(duì)應(yīng)多目標(biāo)問(wèn)題。在整個(gè)函數(shù)題中，可以總結(jié)出 源參數(shù)、過(guò)程參數(shù)、目標(biāo)參數(shù)[4]。他們貫穿了性能化建筑設(shè)計(jì)的全過(guò)程，其中的建筑性能設(shè)計(jì)目標(biāo)的中心就是目標(biāo)參數(shù)。在設(shè)計(jì)方案性能中起著判斷是否達(dá)標(biāo)的作用；源參數(shù)是建筑工程師在最初的方案設(shè)計(jì)中直接 實(shí)施操作的參數(shù)；過(guò)程參數(shù)就是作用在建筑性能數(shù)值上的實(shí)時(shí)檢測(cè)源參數(shù)。
3.3 簡(jiǎn)要分析LEED
基于參數(shù)傳遞的概念，此文從不同的階段層面整理處LEED條文對(duì)于階段和專業(yè)的全面影響（圖3.3-1），并進(jìn)一步甄選出作用于建筑方案設(shè)計(jì)階段受到設(shè)計(jì)建筑師影響較大的條文。最后對(duì)于性能化建筑方案優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)性較大的條文進(jìn)行重點(diǎn)分析[5]。根據(jù)目標(biāo)參數(shù)與過(guò)程參數(shù)的對(duì)比結(jié)果自動(dòng)的調(diào)整了方案源參數(shù)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一種或多種建筑性能的優(yōu)化。
3.3-1 LEED 與階段、專業(yè)關(guān)系
因此，整個(gè)設(shè)計(jì)流程主要關(guān)鍵是在于建立一套參數(shù)傳遞系統(tǒng)來(lái)控制整個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程。
4 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)建筑開(kāi)窗的優(yōu)化設(shè)計(jì)
本次試驗(yàn)進(jìn)行以常見(jiàn)的長(zhǎng)方體建筑形態(tài)4200×4200×3000mm3作為研究對(duì)象，試驗(yàn)中設(shè)定的建筑開(kāi)窗面積是固定不變，通過(guò)設(shè)定多種源參數(shù)隨機(jī)進(jìn)行分配建筑4個(gè)開(kāi)窗面積，試驗(yàn)的重點(diǎn)是為了觀察4個(gè)不同朝向的開(kāi)窗面積怎樣分配最后才能達(dá)到全年能耗最低的情況。
在具體的源參數(shù)設(shè)置中，4個(gè)不同朝向的開(kāi)窗面積在計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程中需要設(shè)定先后順序之分，且必須保證每一個(gè)朝向的開(kāi)窗需要有上限限定的數(shù)值區(qū)別，才能保證每一個(gè)朝向的開(kāi)窗有最小的面積并且每一面的最大開(kāi)窗面積不超過(guò)墻體尺寸（圖4-1）。本次實(shí)驗(yàn)采用了grasshopper與建筑師有直接關(guān)系的屬性、集合等相關(guān)信息建立了組件[6]。在材料，構(gòu)造，燈光等設(shè)置采取引用的方式完成流程的運(yùn)轉(zhuǎn)。
5 結(jié)論
本文通過(guò)將從理論的角度簡(jiǎn)要描述了性能化建筑方案的優(yōu)化的概念以及目標(biāo)和技術(shù)，明確了全文研究的相關(guān)重要概念，接著嘗試設(shè)計(jì)一套綠色性能化建筑方案設(shè)計(jì)優(yōu)化的技術(shù)體系，希望可以為之后研究性能化綠色建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)的工程師提供一定的參考價(jià)值。
【參考文獻(xiàn)】
[1]楊文杰.性能化建筑方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的概念、目標(biāo)和技術(shù)[J].南方建筑，2013，01：62-67.
[2]姜榮榮，李希勝.基于ELECTRE的建筑設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化決策[J].森林工程，2014，03：160-163+167.
[3]葉聰.結(jié)構(gòu)抗火的性能化設(shè)計(jì)及評(píng)估[D].天津理工大學(xué)，2007.
1 前言
進(jìn)入新的世紀(jì)，我國(guó)已成為世界上建筑業(yè)最活躍、繁榮的地區(qū)，作為城市重要標(biāo)志的建筑工程正以更大的規(guī)模加速發(fā)展，建筑工程在以其“適用、經(jīng)濟(jì)、美觀”的建筑方針展示給百姓的同時(shí)，建筑工程的質(zhì)量也成為各級(jí)政府和廣大人民群眾關(guān)注的熱點(diǎn)。但是根據(jù)了解，在工程質(zhì)量事故的眾多原因中，設(shè)計(jì)責(zé)任是主要原因，不少建筑產(chǎn)品由于缺乏優(yōu)化設(shè)計(jì)，而出現(xiàn)功能設(shè)置不合理，影響正常使用；有的設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量差，專業(yè)設(shè)計(jì)之間相互矛盾，造成施工返工、停工的現(xiàn)象，有的造成質(zhì)量缺陷和安全隱患，給國(guó)家和人民帶來(lái)巨大損失，造成投資的極大浪費(fèi)。所以，建筑工程質(zhì)量的優(yōu)化設(shè)計(jì)是保證建筑工程質(zhì)量的前提。所謂優(yōu)化設(shè)計(jì)就是在可能的設(shè)計(jì)中選擇最合理的設(shè)計(jì),以達(dá)到最優(yōu)目標(biāo)。建筑工程質(zhì)量的優(yōu)化設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的首要環(huán)節(jié)，是整個(gè)建筑工程的靈魂，先進(jìn)合理的設(shè)計(jì)，對(duì)于縮短工期、節(jié)約投資、提高經(jīng)濟(jì)效益，起著關(guān)鍵性的作用。
2 對(duì)建筑工程質(zhì)量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)的建議
2.1 建立建筑工程質(zhì)量的優(yōu)化設(shè)計(jì)保障體系
建筑工程設(shè)計(jì)人員的優(yōu)化組合。由于設(shè)計(jì)人員水平高低不同，受主觀思想影響，更多地考慮滿足結(jié)構(gòu)安全性和強(qiáng)制性規(guī)范，而對(duì)其它細(xì)節(jié)方面往往考慮的不夠全面。所以要對(duì)工程設(shè)計(jì)人員進(jìn)行定崗定位，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化思想教育，提高設(shè)計(jì)人員的整體水平和素質(zhì)，培養(yǎng)設(shè)計(jì)人員正確的建筑工程質(zhì)量觀念，強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)和責(zé)任，選擇優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行優(yōu)化組合，給設(shè)計(jì)人員提供、創(chuàng)造更多的學(xué)習(xí)深造的機(jī)會(huì)，使他們有能力對(duì)建筑工程質(zhì)量做出最優(yōu)化的設(shè)計(jì)。
建筑工程質(zhì)量設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化管理。建筑工程質(zhì)量設(shè)計(jì)方案對(duì)于設(shè)計(jì)項(xiàng)目十分重要，建筑設(shè)計(jì)方案的確定不僅是為了評(píng)選好的方案，優(yōu)化選取方案不是目的，重要的是在建筑設(shè)計(jì)方案運(yùn)行中進(jìn)行優(yōu)化管理。當(dāng)建筑設(shè)計(jì)方案選取后，按專業(yè)部分進(jìn)行優(yōu)化、細(xì)化、量化而后運(yùn)行。提倡設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化管理，就是始終有一個(gè)較高的目標(biāo)去奮斗，這里目標(biāo)指的是一個(gè)范圍，而不是具體的標(biāo)準(zhǔn)，方案可能有幾個(gè)，而最好的只有一個(gè)。 在建筑設(shè)計(jì)運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化控制，以便取得最優(yōu)方案、選取最短路徑，集現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果于一身、利用現(xiàn)代化工具去達(dá)到目的。這里技術(shù)、信息、情報(bào)很重要，僅提出設(shè)計(jì)質(zhì)量合格的要求，只依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范、條文的被動(dòng)制約，顯然與現(xiàn)代化飛速發(fā)展的形勢(shì)不相符合。 所以，建筑工程質(zhì)量設(shè)計(jì)的優(yōu)化管理，關(guān)鍵在于優(yōu)化，實(shí)質(zhì)是部分的優(yōu)化及與整體優(yōu)化的組合，所有這一切都是動(dòng)態(tài)管理，就是時(shí)時(shí)向高的目標(biāo)奮斗，從而調(diào)動(dòng)每一個(gè)設(shè)計(jì)人員的主觀能動(dòng)性，不斷地、主動(dòng)地開(kāi)拓進(jìn)取。當(dāng)然目標(biāo)要在運(yùn)行中不斷地提高與完善，以達(dá)到建筑工程質(zhì)量設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。,
2.2 重視建筑工程質(zhì)量設(shè)計(jì)中材料的選取
建筑工程質(zhì)量設(shè)計(jì)中往往存在材料選用不合理、不節(jié)能，材料規(guī)格類型不確定，節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)不夠細(xì)化，標(biāo)注錯(cuò)誤，材料設(shè)備選型滯后等問(wèn)題。這些問(wèn)題的存在，直接影響到建筑工程的質(zhì)量，并給以后的施工過(guò)程帶來(lái)隱患和阻礙。所以，合理的建筑材料選用在工程質(zhì)量設(shè)計(jì)階段非常重要，在工程質(zhì)量設(shè)計(jì)階段要重點(diǎn)考慮到以下兩個(gè)方面：
2.2.1 加強(qiáng)對(duì)新型墻體材料應(yīng)用和建筑節(jié)能的質(zhì)量監(jiān)管，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，積極貫徹落實(shí)國(guó)家的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和管理政策，著手開(kāi)展建筑節(jié)能檢測(cè)工作。新建、改建、擴(kuò)建的民用建筑工程，均應(yīng)達(dá)到公共建筑節(jié)能50%，居住建筑節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。施工單位應(yīng)當(dāng)按照審查合格的設(shè)計(jì)文件和建筑節(jié)能施工標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行施工，建設(shè)單位不能以任何借口變更節(jié)能設(shè)計(jì)，降低節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)能設(shè)計(jì)要能夠指導(dǎo)施工，保證工程施工質(zhì)量。
2.2.2 要求施工單位嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)組織施工，所用材料、成品、半成品必須經(jīng)檢測(cè)合格后使用。墻體保溫施工實(shí)行樣板制，樣板完成后，由建設(shè)單位組織施工、監(jiān)理和設(shè)計(jì)單位共同驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后按樣板標(biāo)準(zhǔn)推開(kāi)施工。塑鋼窗進(jìn)場(chǎng)后，施工單位、監(jiān)理單位要認(rèn)真檢查驗(yàn)收，型式與設(shè)計(jì)不符的，必須清出施工現(xiàn)場(chǎng)，檢測(cè)不合格的，不準(zhǔn)安裝。積極推廣應(yīng)用地?zé)峒夹g(shù)、太陽(yáng)能技術(shù)，推廣采用先進(jìn)的施工設(shè)備，提高機(jī)械化施工水平。
2.3 強(qiáng)化圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的審查
設(shè)計(jì)是建筑工程建設(shè)的龍頭，抓好設(shè)計(jì)審查對(duì)保證結(jié)構(gòu)安全、節(jié)約投資將起到重要的作用。有關(guān)管理部門應(yīng)結(jié)合往年工程出現(xiàn)的問(wèn)題，制定各專業(yè)的施工圖設(shè)計(jì)審查注意事項(xiàng)及實(shí)施細(xì)則，以減少、消除施工圖設(shè)計(jì)階段可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題，提高圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量。提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵是優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，開(kāi)展設(shè)計(jì)咨詢對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案是一個(gè)有效方法。設(shè)計(jì)咨詢就是業(yè)主自愿有償?shù)仄刚?qǐng)權(quán)威專家或權(quán)威設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，對(duì)業(yè)主關(guān)心的效益問(wèn)題、方案的優(yōu)劣、工藝技術(shù)的先進(jìn)性、合理性等進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，從而確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，提高投資效益，確保工程質(zhì)量。
3 結(jié)語(yǔ)
總之，建筑工程質(zhì)量的優(yōu)化設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的首要環(huán)節(jié)，是整個(gè)建筑工程的靈魂。建筑工程質(zhì)量的優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅僅是為了滿足建筑本身設(shè)計(jì)合格，符合設(shè)計(jì)的基本規(guī)范，更是為了達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求，力爭(zhēng)以最先進(jìn)、最合理的工程設(shè)計(jì)，縮短建設(shè)工期，節(jié)約整體投資成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和建筑質(zhì)量。
中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的理念應(yīng)注重實(shí)際為主，根據(jù)工程項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際情況，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)要以計(jì)劃成本控制為中心，其內(nèi)容就是對(duì)建筑方案、建筑結(jié)構(gòu)含樓蓋結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及圍護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等環(huán)節(jié)，建立起一種關(guān)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的模型，通過(guò)對(duì)各種不同的影響變量參數(shù)中的若干關(guān)鍵參數(shù)的科學(xué)的計(jì)算，確立最終的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義
1、節(jié)省工程造價(jià)。建筑工程造價(jià)中建筑結(jié)構(gòu)的成本大約占到總造價(jià)的50%，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)可以在很大程度上降低工程總造價(jià)，節(jié)約工程造價(jià)成本。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)能有效的節(jié)省房屋建筑的投資成本，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
2、提高工程質(zhì)量。目前設(shè)計(jì)單位的水平整體都在不斷提升，但是首先很多工程師成本控制意識(shí)低，忽略對(duì)建筑工程的成本造價(jià)控制，只追求高的安全系數(shù)，從而造成設(shè)計(jì)過(guò)于保守；其次，沒(méi)有相應(yīng)的責(zé)任制，設(shè)計(jì)人員缺乏責(zé)任心，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)概念不清楚，一味的使用計(jì)算機(jī)而不是大腦來(lái)進(jìn)行計(jì)算，常常導(dǎo)致計(jì)算不合理或者與工程實(shí)際不吻合等等錯(cuò)誤，使之結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在安全隱患或者較大的浪費(fèi)；另外，設(shè)計(jì)人員與建設(shè)單位的溝通不到位，沒(méi)有完全理解建設(shè)單位的建造用途及建筑功能，進(jìn)而造成建筑產(chǎn)品不能滿足建設(shè)單位的需要。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)質(zhì)量差，造成功能布置不合理，相關(guān)專業(yè)工程師沒(méi)有相互溝通，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)在施工過(guò)程中進(jìn)行修改及返工現(xiàn)象，導(dǎo)致施工工期不能控制。同時(shí)因?yàn)楣こ藤|(zhì)量差，工程存在安全隱患等問(wèn)題，造成投資的巨大浪費(fèi)。通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化可以有效的提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低安全隱患，減少投資浪費(fèi)。
3、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的社會(huì)意義。國(guó)家的宏觀調(diào)控力度在不斷的加大，原材料的價(jià)格在不斷的上漲，從而在建設(shè)的前期挖掘潛力，節(jié)約建筑造成成本、科學(xué)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，有利于節(jié)約建筑的原材料、保護(hù)環(huán)境，符合國(guó)家“低碳、節(jié)能、環(huán)?！钡睦砟?，利國(guó)利民。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用
通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)逐步改善房屋建筑的使用性能，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)性，大力降低工程成本造價(jià)。在某個(gè)建設(shè)工程項(xiàng)目中，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)主要應(yīng)用于項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)、前期設(shè)計(jì)以及抗震設(shè)計(jì)等各個(gè)分部階段環(huán)節(jié)，應(yīng)用廣泛，其發(fā)揮的效能也十分明顯。
1、樹(shù)立精品意識(shí)。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程是結(jié)構(gòu)工程師打造設(shè)計(jì)精品的過(guò)程，預(yù)算專業(yè)提前到設(shè)計(jì)方案階段，為結(jié)構(gòu)工程師提供必要的經(jīng)濟(jì)分析數(shù)據(jù)，通過(guò)結(jié)構(gòu)工程師與造價(jià)工程師對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量、品質(zhì)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的全程控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一。
2、優(yōu)化設(shè)計(jì)中正確理解應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。追求適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀以及便于施工是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。因此，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)不但要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，也同時(shí)要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范的條文的概念、定義、前提條件及適用范圍有較為詳細(xì)的了解，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上，能夠把自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案科學(xué)的融入到整個(gè)項(xiàng)目工程中。對(duì)于一些大面廣的工程中，某些條文規(guī)定不可避免的偏于保守，同時(shí)，也有些條文對(duì)一些特殊、復(fù)雜工程的設(shè)計(jì)工程條文安全性不足。因此，建筑結(jié)構(gòu)工程師在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)該充分利用扎實(shí)專業(yè)知識(shí)與豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)上述問(wèn)題做出科學(xué)與正確的判斷，從而能夠把握設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)成果逐步優(yōu)化，不斷創(chuàng)新。
3、結(jié)構(gòu)工程師要積極參與工程前期規(guī)劃及方案。建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動(dòng)參與前期工程規(guī)劃及建筑方案，是實(shí)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的重點(diǎn)內(nèi)容。因?yàn)?，在在?shí)際施工中，建筑結(jié)構(gòu)工程建筑師難以把握對(duì)結(jié)構(gòu)體系的受力的正確分析，相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)工程師要積極主動(dòng)地參與前期方案設(shè)計(jì)，幫助建筑師構(gòu)思與逐步創(chuàng)新，使得建筑師的建筑理念得以完美的體現(xiàn)。
4、合理的結(jié)構(gòu)方案。要用整體的概念在待定的建筑設(shè)計(jì)中來(lái)完成結(jié)構(gòu)整體方案的構(gòu)思，處理好構(gòu)件與構(gòu)件，構(gòu)件與整體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，充分利用和發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的最佳受力狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)具有足夠的承載力、剛度及良好的延性，盡可能使結(jié)構(gòu)受力與傳力簡(jiǎn)單、直接、明確，使之整體結(jié)構(gòu)安全可靠協(xié)調(diào)一致，使建筑的型心與重心重合，避免及減小外力作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，結(jié)構(gòu)平面規(guī)則對(duì)稱與豎向剛度的均勻一致，才能達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全經(jīng)濟(jì)。
5、建筑結(jié)構(gòu)各部門相互協(xié)調(diào)與合作。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個(gè)復(fù)雜性的系統(tǒng)工程，涉及到的專業(yè)也很廣，各個(gè)專業(yè)必須相互協(xié)調(diào)與配合。依據(jù)建筑學(xué)發(fā)展角度出發(fā)，現(xiàn)代建筑是綜合性產(chǎn)品，包括建筑、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備等要素。因此，建筑工程在工程實(shí)施中，應(yīng)該大力加強(qiáng)分工與合作，將各個(gè)構(gòu)成要素進(jìn)行充分有機(jī)結(jié)合，為打造出完美的作品夯實(shí)基礎(chǔ)。在建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，最重要的環(huán)節(jié)是建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只有將這兩個(gè)環(huán)節(jié)充分結(jié)合，建筑工程實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀大方效果才能充分體現(xiàn)，同時(shí)，建造結(jié)構(gòu)受力更趨向合理性，大大降低了成本，簡(jiǎn)化了施工。但在建筑設(shè)計(jì)中，一些許建筑設(shè)計(jì)人員不遵循建筑的基本力學(xué)規(guī)律，過(guò)于注重設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作的新奇性，導(dǎo)致這建筑結(jié)構(gòu)難于處理，因此，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化必須通過(guò)強(qiáng)化各個(gè)專業(yè)的合作與協(xié)調(diào)，才能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)合理，成本降低。
6、建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)就是利用設(shè)計(jì)概念并以其為主線貫穿全部設(shè)計(jì)過(guò)程的設(shè)計(jì)方法，整個(gè)設(shè)計(jì)中包含著設(shè)計(jì)者的感性和理性思維。概念設(shè)計(jì)通過(guò)使建筑結(jié)構(gòu)在遭遇到水平地震力作用下不會(huì)破壞，或者將對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞影響降到最低。因此對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就要采取措施減小地震帶來(lái)的影響，減小地震產(chǎn)生影響的重要手段是需要結(jié)構(gòu)剛度均勻和對(duì)稱，結(jié)構(gòu)主體有足夠的延性，能夠有效地防止結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生脆性破壞。同時(shí)多道設(shè)防思想又能使次要的構(gòu)件在地震情況下先被破壞，從而使一部分地震能量得到消耗，在抗震設(shè)防中進(jìn)行多道防線設(shè)計(jì)，能有效的抵抗地震力作用。
7、提高材料的利用率。結(jié)構(gòu)的效能設(shè)計(jì)主要考慮充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能，有效的減少結(jié)構(gòu)材料的消耗，達(dá)到“少費(fèi)多用”的目的。各種高強(qiáng)材料（高強(qiáng)度鋼筋、高強(qiáng)度混凝土等等）和各種輕型材料（如輕骨料混凝土、輕型隔墻、輕型墻板）的合理利用可以有效的減輕建筑結(jié)構(gòu)的自重，減小水平地震力的作用，減小基礎(chǔ)頂部荷載等等8、充分考慮地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。地基基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分之一，其造價(jià)根據(jù)工程所建地地基土的不同，基礎(chǔ)形式不同，其基礎(chǔ)造價(jià)也不同，但其造價(jià)占工程總造價(jià)的比例也不同，其比例占總造價(jià)的20~25%不等。地基基礎(chǔ)屬于隱蔽工程，建筑物的高度與安全性等受地基基礎(chǔ)影響很大。建筑結(jié)構(gòu)中的地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須選擇合適的方案，要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件上部結(jié)構(gòu)形式、高度、層數(shù)、基礎(chǔ)頂部荷載，綜合進(jìn)行基礎(chǔ)選型及埋深等設(shè)計(jì)，最大程度的節(jié)省造價(jià)。
結(jié)束語(yǔ)
要科學(xué)合理的對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其在建筑業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮更好的作用，降低建筑成本。通過(guò)概念設(shè)計(jì)、正確的計(jì)算及合理的構(gòu)造措施來(lái)保證，設(shè)計(jì)要在實(shí)踐過(guò)程中不斷的研究、探索和創(chuàng)新，使其經(jīng)濟(jì)性和適用性的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]彭 濤.住宅項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理研究[J].重慶大學(xué)，2011（4）：80~82.
目前的工程項(xiàng)目， 建設(shè)單位處于主導(dǎo)核心地位， 而設(shè)計(jì)單位則處于龍頭地位， 設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的靈魂， 控制投資的關(guān)鍵， 是集中運(yùn)用各項(xiàng)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)， 把科技學(xué)術(shù)成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的橋梁與紐帶， 設(shè)計(jì)單位能不能正確地貫徹執(zhí)行國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針政策和有關(guān)強(qiáng)制性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 落實(shí)節(jié)省和環(huán)保措施， 做出最佳的設(shè)計(jì)， 不僅影響工建的速度與質(zhì)量， 也將長(zhǎng)久地影響到投產(chǎn)和交付使用后的綜合效益。
1、建筑設(shè)計(jì)在工程建設(shè)中的地位和作用
1.1 設(shè)計(jì)方案直接影響投資。工程建設(shè)過(guò)程包括項(xiàng)目決策、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施三大階段。進(jìn)行投資控制的關(guān)鍵在于決策和設(shè)計(jì)階段，而在項(xiàng)目作出投資決策后，其關(guān)鍵就在于設(shè)計(jì)。據(jù)研究分析，設(shè)計(jì)費(fèi)一般只相當(dāng)于建設(shè)工程全壽命費(fèi)用的 1%以下，但正是這少于 1%的費(fèi)用對(duì)投資的影響卻高達(dá) 75%以上，單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)中，其建筑和結(jié)構(gòu)方案的選擇及建筑材料的選用對(duì)投資又有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內(nèi)廊式還是外廊式、進(jìn)深與開(kāi)間的確定、立面形式的選擇、層高與層數(shù)的確定、基礎(chǔ)類型選用、結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在滿足同樣功能的條件下，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)，可降低工程造價(jià) 5%～10%，甚至可達(dá) 10%～20%。
1.2 設(shè)計(jì)質(zhì)量間接影響投資。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在工程質(zhì)量事故的眾多原因中，設(shè)計(jì)責(zé)任多數(shù)占 40.1%，居第一位。不少建筑產(chǎn)品由于缺乏優(yōu)化設(shè)計(jì)，而出現(xiàn)功能設(shè)置不合理，影響正常使用；有的設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量差，專業(yè)設(shè)計(jì)之間相互矛盾，造成施工返工、停工的現(xiàn)象，有的造成質(zhì)量缺陷和安全隱患，給國(guó)家和人民帶來(lái)巨大損失，造成投資的極大浪費(fèi)。震驚全國(guó)的寧波大橋事故就是這方面的典型例證。
1.3 設(shè)計(jì)方案影響經(jīng)常性費(fèi)用優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅影響項(xiàng)目建設(shè)的一次性投資，而且還影響使用階段的經(jīng)常性費(fèi)用，如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養(yǎng)、維修費(fèi)等，一次性投資與經(jīng)常性費(fèi)用有一定的反比關(guān)系，但通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)可努力尋求這兩者的最佳結(jié)合，使項(xiàng)目建設(shè)的全壽命費(fèi)用最低。
2、建筑工程對(duì)設(shè)計(jì)單位的要求
2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)
工程最大的節(jié)約是優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。精心設(shè)計(jì)、多方案比較選優(yōu)的設(shè)計(jì)方案， 不僅可以節(jié)約投資， 還可確保工程投產(chǎn)后經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。希望設(shè)計(jì)部門把優(yōu)化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)前移到工程建設(shè)的前期階段上來(lái)， 改變目前把主要精力投入施工階段、審核施工圖、核算工程造價(jià)方面， 設(shè)計(jì)人員必須樹(shù)立經(jīng)濟(jì)意識(shí)， 牢固樹(shù)立效益觀念，從用戶利益這個(gè)基本目標(biāo)出發(fā)， 提高設(shè)計(jì)質(zhì)量， 優(yōu)化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)模、工藝流程、功能方案、設(shè)備選型、投資控制等作全面周密的分析比較， 尤其是要通過(guò)應(yīng)用價(jià)值工程對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比選， 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析， 從中選出技術(shù)上先進(jìn)， 經(jīng)濟(jì)上合理， 既能滿足功能和工藝要求， 又能滿足降低工程造價(jià)的技術(shù)方案。
2.2提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)
設(shè)計(jì)單位要及時(shí)提供施工圖， 加強(qiáng)項(xiàng)目受理有效協(xié)調(diào)各專業(yè)之間關(guān)系； 按工程建設(shè)需要及時(shí)派駐現(xiàn)場(chǎng)設(shè)代人員， 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)代人員要有強(qiáng)烈的敬業(yè)精神， 對(duì)施工中的問(wèn)題要反應(yīng)快速， 處理問(wèn)題結(jié)合實(shí)際， 要吃得住苦， 耐得住勞， 經(jīng)受得起誘惑； 及時(shí)與業(yè)主和其它參建方溝通， 認(rèn)真聽(tīng)取各方意見(jiàn)， 對(duì)業(yè)主及有關(guān)單位反饋的信息篩選擇優(yōu)， 借鑒吸收， 以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量與服務(wù)水平。
3、現(xiàn)階段建筑設(shè)計(jì)存在的一些問(wèn)題
3.1優(yōu)化設(shè)計(jì)的意識(shí)不強(qiáng)。
目前，業(yè)主往往把投資的控制重心放在施工環(huán)節(jié)上，而對(duì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)重視不夠。其原因：一是對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)投資影響的重要性認(rèn)識(shí)不夠，只看到搞施工招標(biāo)，投標(biāo)價(jià)要低于標(biāo)底價(jià)、施工單位要讓利等，殊不知設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化會(huì)帶來(lái)更大的節(jié)約；二是無(wú)法很好地選擇設(shè)計(jì)單位，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)前業(yè)主不知道誰(shuí)能優(yōu)化到什么程度。有些項(xiàng)目設(shè)計(jì)雖通過(guò)招投標(biāo)，但此時(shí)方案不細(xì)，概算粗略，很難來(lái)綜合評(píng)定；三是業(yè)主由于專業(yè)知識(shí)上的限制，對(duì)設(shè)計(jì)方案難以從優(yōu)化擾的角度提出要求或疑議；四是有些業(yè)主經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚，項(xiàng)目建設(shè)趕時(shí)髦，求新穎，根本不提優(yōu)化要求；五是有些業(yè)主自身對(duì)工程應(yīng)具備的功能要求及應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)不明確，隨意性大，要求出圖時(shí)間緊，又壓低設(shè)計(jì)收費(fèi)，從而也影響了優(yōu)化設(shè)計(jì)的開(kāi)展。
3.2缺乏必要的壓力和動(dòng)力。
由于目前的設(shè)計(jì)經(jīng)營(yíng)往往憑的是關(guān)系，缺乏公平競(jìng)爭(zhēng)，所以設(shè)計(jì)單位的重心不在技術(shù)水平的提高上，設(shè)計(jì)只要保證不出大的質(zhì)量問(wèn)題，方案的好壞、造價(jià)的高低，關(guān)系不大，使優(yōu)化設(shè)計(jì)失去壓力。由于現(xiàn)在的設(shè)計(jì)收費(fèi)是按面積或按造價(jià)的比例計(jì)取，幾乎跟投資的節(jié)約和設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣無(wú)關(guān)，導(dǎo)致對(duì)設(shè)計(jì)方案不認(rèn)真進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，而是追求高標(biāo)準(zhǔn)，或?yàn)楸ｋU(xiǎn)起見(jiàn)，隨意加大安全系數(shù)，造成投資浪費(fèi)。
3.3運(yùn)行的機(jī)制不夠完善。
優(yōu)化設(shè)計(jì)的運(yùn)行需有良好的機(jī)制作為保證。而目前的狀況，一是缺乏公平的設(shè)計(jì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，設(shè)計(jì)招標(biāo)未能得到推廣和深化，地方、行業(yè)、部門保護(hù)嚴(yán)重；二是價(jià)格機(jī)制扭曲，優(yōu)化不能優(yōu)價(jià)；三是法律法規(guī)機(jī)制薄弱。
4、加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)的一些建議
4.1完善相應(yīng)的法律法規(guī)。
優(yōu)化設(shè)計(jì)的推廣還應(yīng)有一定的法律法規(guī)作為保證，目前已有 《合同法》、 《建筑法》、 《招投標(biāo)法》、 《建筑工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》 等在規(guī)范項(xiàng)目建設(shè)工作，但這些都是從項(xiàng)目建設(shè)的總體出發(fā)，對(duì)設(shè)計(jì)方面的規(guī)范不夠具體，因此為更好地監(jiān)督管理設(shè)計(jì)工作，還應(yīng)建立和完善相應(yīng)法律法規(guī)，如設(shè)計(jì)監(jiān)理、設(shè)計(jì)招投標(biāo)、設(shè)計(jì)市場(chǎng)及價(jià)格管理等。
4.2加快設(shè)計(jì)監(jiān)理工作的推廣。
優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的推行，僅靠政府監(jiān)控還不能滿足社會(huì)發(fā)展的要求，設(shè)計(jì)監(jiān)理已成為形勢(shì)所迫，業(yè)主所需。通過(guò)設(shè)計(jì)監(jiān)理可打破設(shè)計(jì)單位自己控制自己的單一局面。因此，主管部門應(yīng)在搞好政府監(jiān)理的同時(shí)，一方面應(yīng)盡快建立設(shè)計(jì)監(jiān)理單位資質(zhì)的審批條件，加強(qiáng)設(shè)計(jì)監(jiān)理人才的培訓(xùn)考核和注冊(cè)，制定設(shè)計(jì)監(jiān)理工作的責(zé)職、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等；另一方面通過(guò)行政手段來(lái)保證設(shè)計(jì)監(jiān)理的廣度，為設(shè)計(jì)監(jiān)理的社會(huì)化的提供條件。
4.3注意優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的綜合性。
通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)控制投資是一個(gè)綜合性問(wèn)題，不能片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約投資，要正確處理技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的對(duì)立統(tǒng)一是控制投資的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)中既要反對(duì)片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約，忽視技術(shù)上的合理要求，使項(xiàng)目達(dá)不到功能的傾向，又要反對(duì)重視技術(shù)，輕經(jīng)濟(jì)、設(shè)計(jì)保守浪費(fèi)的現(xiàn)象。設(shè)計(jì)人員要用價(jià)值工程的原理來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案分析，要以提高價(jià)值為目標(biāo)，以功能分析為核心，以系統(tǒng)觀念為指針，以總體效益為出發(fā)點(diǎn)，從而真正達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)效果。
一、建筑設(shè)計(jì)在工程建設(shè)中的地位和作用
（一）設(shè)計(jì)方案直接影響投資。工程建設(shè)過(guò)程包括項(xiàng)目決策、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施三大階段。進(jìn)行投資控制的關(guān)鍵在于決策和設(shè)計(jì)階段，而在項(xiàng)目作出投資決策后，其關(guān)鍵就在于設(shè)計(jì)。單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)中，其建筑和結(jié)構(gòu)方案的選擇及建筑材料的選用對(duì)投資又有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內(nèi)廊式還是外廊式、進(jìn)深與開(kāi)間的確定、立面形式的選擇、層高與層數(shù)的確定、基礎(chǔ)類型選用、結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析問(wèn)題。
（二）設(shè)計(jì)質(zhì)量間接影響投資。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在工程質(zhì)量事故的眾多原因中，設(shè)計(jì)責(zé)任多數(shù)占40.1%，居第一位。不少建筑產(chǎn)品由于缺乏優(yōu)化設(shè)計(jì)，而出現(xiàn)功能設(shè)置不合理，影響正常使用；有的設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量差，專業(yè)設(shè)計(jì)之間相互矛盾，造成施工返工、停工的現(xiàn)象，有的造成質(zhì)量缺陷和安全隱患，給國(guó)家和人民帶來(lái)巨大損失，造成投資的極大浪費(fèi)。震驚全國(guó)的寧波大橋事故就是這方面的典型例證。
（三）設(shè)計(jì)方案影響經(jīng)常性費(fèi)用優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅影響項(xiàng)目建設(shè)的一次性投資，而且還影響使用階段的經(jīng)常性費(fèi)用，如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養(yǎng)、維修費(fèi)等，一次性投資與經(jīng)常性費(fèi)用有一定的反比關(guān)系，但通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)可努力尋求這兩者的最佳結(jié)合，使項(xiàng)目建設(shè)的全壽命費(fèi)用最低。
二、建筑設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題
（一）政府監(jiān)控不力。長(zhǎng)期以來(lái)，形成了一種設(shè)計(jì)對(duì)業(yè)主負(fù)責(zé)，設(shè)計(jì)質(zhì)量由設(shè)計(jì)單位自行把關(guān)的觀念，主管部門對(duì)設(shè)計(jì)成果缺乏必要的考核與評(píng)價(jià)，有的僅靠圖紙會(huì)審來(lái)發(fā)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單問(wèn)題，只有等出現(xiàn)了大的技術(shù)問(wèn)題才來(lái)追究責(zé)任，而方案的經(jīng)濟(jì)性則問(wèn)及更少。另外，對(duì)設(shè)計(jì)市場(chǎng)管理不夠，越級(jí)、無(wú)證、掛靠設(shè)計(jì)時(shí)有發(fā)生，從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)質(zhì)量下降，加之由于設(shè)計(jì)工作的特殊性，不同的項(xiàng)目有各自的特點(diǎn)，所以針對(duì)不同項(xiàng)目?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)的成果缺乏明確的定性考核指標(biāo)。
（二）優(yōu)化設(shè)計(jì)的意識(shí)不強(qiáng)。業(yè)主往往把投資的控制重心放在施工環(huán)節(jié)上，而對(duì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)重視不夠。其原因：一是對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)投資影響的重要性認(rèn)識(shí)不夠，只看到搞施工招標(biāo)，投標(biāo)價(jià)要低于標(biāo)底價(jià)、施工單位要讓利等，殊不知設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化會(huì)帶來(lái)更大的節(jié)約；二是無(wú)法很好地選擇設(shè)計(jì)單位，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)前業(yè)主不知道誰(shuí)能優(yōu)化到什么程度。有些項(xiàng)目設(shè)計(jì)雖通過(guò)招投標(biāo)，但此時(shí)方案不細(xì)，概算粗略，很難來(lái)綜合評(píng)定；三是業(yè)主由于專業(yè)知識(shí)上的限制，對(duì)設(shè)計(jì)方案難以從優(yōu)化擾的角度提出要求或疑議；四是有些業(yè)主經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚，項(xiàng)目建設(shè)趕時(shí)髦，求新穎，根本不提優(yōu)化要求；五是有些業(yè)主自身對(duì)工程應(yīng)具備的功能要求及應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)不明確，隨意性大，要求出圖時(shí)間緊，又壓低設(shè)計(jì)收費(fèi)，從而也影響了優(yōu)化設(shè)計(jì)的開(kāi)展。
（三）缺乏必要的壓力和動(dòng)力。由于目前的設(shè)計(jì)經(jīng)營(yíng)往往憑的是關(guān)系，缺乏公平競(jìng)爭(zhēng)，所以設(shè)計(jì)單位的重心不在技術(shù)水平的提高上，設(shè)計(jì)只要保證不出大的質(zhì)量問(wèn)題，方案的好壞、造價(jià)的高低，關(guān)系不大，使優(yōu)化設(shè)計(jì)失去壓力。由于現(xiàn)在的設(shè)計(jì)收費(fèi)是按面積或按造價(jià)的比例計(jì)取，幾乎跟投資的節(jié)約和設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣無(wú)關(guān)，導(dǎo)致對(duì)設(shè)計(jì)方案不認(rèn)真進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，而是追求高標(biāo)準(zhǔn)，或?yàn)楸ｋU(xiǎn)起見(jiàn)，隨意加大安全系數(shù)，造成投資浪費(fèi)。
（四）運(yùn)行的機(jī)制不夠完善。優(yōu)化設(shè)計(jì)的運(yùn)行需有良好的機(jī)制作為保證。而目前的狀況，一是缺乏公平的設(shè)計(jì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，設(shè)計(jì)招標(biāo)未能得到推廣和深化，地方、行業(yè)、部門保護(hù)嚴(yán)重；二是價(jià)格機(jī)制扭曲，優(yōu)化不能優(yōu)價(jià)；三是法律法規(guī)機(jī)制薄弱。
三、應(yīng)著手抓好的幾個(gè)問(wèn)題
（一）主管部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的監(jiān)控。為保證優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，開(kāi)始可由政府主管部門來(lái)強(qiáng)制執(zhí)行，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行全面審查后方可實(shí)施。作為《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》的配套文件之一的《建筑工程施工圖設(shè)計(jì)文件審查暫行辦法》已由建設(shè)部頒布施行，它的實(shí)施將對(duì)控制設(shè)計(jì)質(zhì)量提供重要保證。但《辦法》規(guī)定的審查主要是針對(duì)設(shè)計(jì)單位的資質(zhì)、設(shè)計(jì)收費(fèi)、建設(shè)手續(xù)、規(guī)范的執(zhí)行情況、新材料新工藝的推廣應(yīng)用等方面的內(nèi)容，缺乏對(duì)方案的經(jīng)濟(jì)性及功能的合理性方面的審查要求，所以建設(shè)主管部門在執(zhí)行《辦法》的同時(shí)，應(yīng)增加人員配備和審查力度，對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行全面審查。第二，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)市場(chǎng)的管理力度，嚴(yán)格通過(guò)資質(zhì)管理、人員注冊(cè)、設(shè)計(jì)招標(biāo)、圖紙審查等環(huán)節(jié)來(lái)規(guī)范設(shè)計(jì)市場(chǎng)，減少黑市設(shè)計(jì)。第三，利用主管部門的職能，總結(jié)推廣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、公布合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及考核指標(biāo)，為優(yōu)化設(shè)計(jì)的進(jìn)行提供良好服務(wù)。
（二）加快設(shè)計(jì)監(jiān)理工作的推廣。優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的推行，僅靠政府監(jiān)控還不能滿足社會(huì)發(fā)展的要求，設(shè)計(jì)監(jiān)理已成為形勢(shì)所迫，業(yè)主所需。通過(guò)設(shè)計(jì)監(jiān)理可打破設(shè)計(jì)單位自己控制自己的單一局面。因此，主管部門應(yīng)在搞好政府監(jiān)理的同時(shí)，一方面應(yīng)盡快建立設(shè)計(jì)監(jiān)理單位資質(zhì)的審批條件，加強(qiáng)設(shè)計(jì)監(jiān)理人才的培訓(xùn)考核和注冊(cè)，制定設(shè)計(jì)監(jiān)理工作的責(zé)職、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等；另一方面通過(guò)行政手段來(lái)保證設(shè)計(jì)監(jiān)理的廣度，為設(shè)計(jì)監(jiān)理的社會(huì)化的提供條件。
（三）建立必要的設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。為保證設(shè)計(jì)市場(chǎng)的公平競(jìng)爭(zhēng)，設(shè)計(jì)經(jīng)營(yíng)也應(yīng)采用招標(biāo)投標(biāo)，要完善設(shè)計(jì)招投標(biāo)的相關(guān)環(huán)節(jié)。首先，應(yīng)成立合法的設(shè)計(jì)招標(biāo)機(jī)構(gòu)；其次，各地方主管部門應(yīng)建立相應(yīng)的規(guī)定，符合條件的項(xiàng)目必須招標(biāo)；第三，業(yè)主對(duì)擬建項(xiàng)目應(yīng)有明確的功能及投資要求，有編制完整的招標(biāo)文件；第四，招標(biāo)時(shí)應(yīng)對(duì)投標(biāo)單位的資質(zhì)信譽(yù)等方面進(jìn)行必要的資格審查；第五，應(yīng)設(shè)立健全的評(píng)標(biāo)機(jī)構(gòu)合理的評(píng)標(biāo)方法，以保證設(shè)計(jì)單位公平競(jìng)爭(zhēng)，并限制業(yè)主在項(xiàng)目上的隨意性。
四、建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化管理
（一）建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化管理的理念。質(zhì)量是產(chǎn)品的生命，沒(méi)有好的質(zhì)量，產(chǎn)品就沒(méi)有市場(chǎng)，只有高質(zhì)量的產(chǎn)品，在市場(chǎng)上才有競(jìng)爭(zhēng)力，建筑設(shè)計(jì)也是同樣如此。
筆者認(rèn)為，只有在建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化管理上做文章，才能產(chǎn)出高質(zhì)量的建筑設(shè)計(jì)成品。建筑設(shè)計(jì)，在某種意義上講可等同于建筑產(chǎn)品，它是藝術(shù)創(chuàng)作與科學(xué)技術(shù)的結(jié)合體。它不能用工業(yè)化、工廠化、程序化的過(guò)程進(jìn)行生產(chǎn)，對(duì)于不同使用功能、性質(zhì)的建筑從內(nèi)容到外表形態(tài)是不同的。
建筑設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量評(píng)定不能用固定的標(biāo)準(zhǔn)去衡量，即使達(dá)到建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，也不能稱該建筑設(shè)計(jì)就是優(yōu)良品或精品。建筑設(shè)計(jì)是科學(xué)與藝術(shù)雙重創(chuàng)作的結(jié)合，是創(chuàng)作構(gòu)思加科學(xué)計(jì)算合成的結(jié)果。在運(yùn)行過(guò)程中設(shè)計(jì)構(gòu)思組合產(chǎn)生出全新的東西，不可能有固定的模式可套用，建筑設(shè)計(jì)具有一定的隨機(jī)性變化。
建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣，確切地說(shuō)是一個(gè)目標(biāo)范圍的界定，建筑規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)是建筑設(shè)計(jì)合格的下限。建筑設(shè)計(jì)精品是在設(shè)計(jì)運(yùn)行過(guò)程中優(yōu)化取舍，完善完美。因此，設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化管理是十分值得重視的。
建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化管理，就在于強(qiáng)化、強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)的“全過(guò)程管理”，這是動(dòng)態(tài)管理。它也打破了過(guò)去靜止的簡(jiǎn)單化的“結(jié)果管理”淘汰制。從而避免浪費(fèi)時(shí)間和造成直接經(jīng)濟(jì)損失。建筑設(shè)計(jì)運(yùn)行過(guò)程要自始至終，由部分到整體、由管理點(diǎn)到強(qiáng)化點(diǎn)，由方案到施工圖，這些工作都要進(jìn)行細(xì)化、優(yōu)化和篩選。它是積極主動(dòng)、極具挑戰(zhàn)性的動(dòng)態(tài)管理。
（二）健全建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量?jī)?yōu)化管理的基礎(chǔ)是質(zhì)量管理保證體系
1.建立法人掛帥的組織機(jī)構(gòu)。成立監(jiān)督機(jī)構(gòu)，即法人親自掛帥，專家起主導(dǎo)作用的全方位的有機(jī)結(jié)合體。設(shè)立質(zhì)量檢查小組，每個(gè)項(xiàng)目均設(shè)質(zhì)檢員。以專家為主導(dǎo)是為了掌握專業(yè)技術(shù)的高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量，法人掛帥是保證質(zhì)量管理體系順利運(yùn)行。主要目的是使這項(xiàng)工作經(jīng)濟(jì)化，制度化，責(zé)任化。
2.健全可操作的規(guī)章制度。主要包括以下方面：一是規(guī)章制度的制訂要結(jié)合實(shí)際情況，一定要具體化、細(xì)化、量化，特別是要具有可操作性，以保證其運(yùn)用的經(jīng)常性和可檢查性，以其達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。二是規(guī)章制度要量化，做到可以制成表格分門別類填寫打分。三是設(shè)計(jì)人員行為要規(guī)范，原則性要強(qiáng)，只有我們自己有效地規(guī)范了行為，才能使我們的服務(wù)對(duì)象滿意。四是跟蹤服務(wù)、反饋信息及時(shí)更正與處理。五是事前計(jì)劃要具體，事中控制有措施，事后總結(jié)有效果。
（三）建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量?jī)?yōu)化管理的運(yùn)作
建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量?jī)?yōu)化，不僅是為了設(shè)計(jì)產(chǎn)品合格，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，而是為了高標(biāo)準(zhǔn)的追求。在設(shè)計(jì)優(yōu)化管理運(yùn)行的前后，從計(jì)劃到分工、從人員到產(chǎn)品，從部分到整體等都是為了篩選出最優(yōu)的方法和手段，產(chǎn)出最佳產(chǎn)品。
1.在定崗定位人員時(shí)即時(shí)挑選，既要進(jìn)行優(yōu)化思想教育，又要注重量才使用，使每一個(gè)設(shè)計(jì)人員都有進(jìn)取精神，思想中時(shí)刻存在著爭(zhēng)奪市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。這就是人員的優(yōu)化組合。
2.確定每一個(gè)項(xiàng)目的優(yōu)化管理。所謂管理點(diǎn)，就是項(xiàng)目中起決定作用的關(guān)鍵點(diǎn)。比如：項(xiàng)目設(shè)計(jì)的方案圖、施工圖、預(yù)算，這就是建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目宏觀中既有影響又起決定性作用的關(guān)鍵點(diǎn)。
3.設(shè)計(jì)項(xiàng)目的優(yōu)化統(tǒng)籌安排。設(shè)計(jì)項(xiàng)目的各個(gè)專業(yè)及專業(yè)內(nèi)部的不同程序的交叉運(yùn)行必須要進(jìn)行周密地安排。只有這樣才能使各個(gè)專業(yè)及專業(yè)內(nèi)部密切聯(lián)系，避免出現(xiàn)差錯(cuò)，大大地縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，提高工作效率。
4.隨時(shí)制訂與研究項(xiàng)目的創(chuàng)新計(jì)劃。凡是設(shè)計(jì)項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)新情況新問(wèn)題，都應(yīng)該進(jìn)行分析研究。只有不斷地向較高的目標(biāo)前進(jìn)，優(yōu)良產(chǎn)品才會(huì)不斷產(chǎn)出。
5.提倡精品化、集成化、信息化。要?jiǎng)?chuàng)新要精品就必須掌握足夠的信息，如向國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí)，他們的設(shè)計(jì)理念和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，做到這一點(diǎn)也就等于找到了捷徑。
6.提高設(shè)計(jì)人員整體水平和素質(zhì)，給設(shè)計(jì)對(duì)象創(chuàng)造更多的學(xué)習(xí)，深造的機(jī)會(huì)，使他們?cè)谠O(shè)計(jì)運(yùn)行中的各個(gè)環(huán)節(jié)都能獨(dú)當(dāng)一面。
7.制定優(yōu)化的最佳目標(biāo)，打出最低的要求線，盡量把一些定性的要求變成定量的標(biāo)準(zhǔn)，以具有明確的可操作性。
8.建筑設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化管理。建筑設(shè)計(jì)方案對(duì)于設(shè)計(jì)項(xiàng)目十分重要，建筑設(shè)計(jì)方案的確定不僅僅是為了評(píng)選好的方案，優(yōu)化選取方案不是目的，重要的是在建筑設(shè)計(jì)方案運(yùn)行中進(jìn)行優(yōu)化管理。當(dāng)建筑設(shè)計(jì)方案選取后，按專業(yè)部分進(jìn)行優(yōu)化、細(xì)化、量化而后運(yùn)行。建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化管理，旨在于打破舊的、固定不變的教條，采取積極地動(dòng)態(tài)管理方法。
建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化管理，首先在于建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化，然后才是管理。建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化關(guān)鍵在于建筑設(shè)計(jì)思想目標(biāo)的確立，建筑設(shè)計(jì)思想的優(yōu)化。
（四）建筑設(shè)計(jì)運(yùn)行系統(tǒng)與過(guò)程的優(yōu)化控制
設(shè)計(jì)運(yùn)行系統(tǒng)指總體的各個(gè)部分運(yùn)行一體化，而過(guò)程是進(jìn)行設(shè)計(jì)的全過(guò)程。要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化控制。首先，要確定系統(tǒng)部分的控制點(diǎn)，也就是運(yùn)行的各個(gè)部分，即管理點(diǎn)，使每一個(gè)部分都進(jìn)行優(yōu)化處理。然后，進(jìn)行過(guò)程的優(yōu)化控制。如果只提達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、滿足規(guī)范、規(guī)則的要求，那么建筑設(shè)計(jì)這個(gè)特殊的產(chǎn)品并非是精品。因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)的創(chuàng)作意識(shí)包括科學(xué)與藝術(shù)的排列與組合。提倡設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化管理，就是始終有一個(gè)較高的目標(biāo)去奮斗。這里目標(biāo)指的是一個(gè)范圍，而不是具體的標(biāo)準(zhǔn)。方案有幾個(gè)，而最好的只有一個(gè)。復(fù)雜的建筑設(shè)計(jì)周期短的幾周、長(zhǎng)的幾年，施工的周期更長(zhǎng)。
Abstract: a house to apply the structure design, safety, economy, beautiful and so on together is just perfect, it needs to use the building structure design optimization methods, to improve the limited space realize perfect target. In this paper the author to the structure design optimization in the modern building structure design of the application are discussed. In order to use of limited resources to achieve the goal of economic and practical.
Keywords: housing structure design, optimization technique
中圖分類號(hào)： TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
引言
隨著我國(guó)城市建設(shè)用地日趨緊張，城市居民住宅向中高層方向發(fā)展，與之相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式也取得了許多新的成果。在高層住宅的開(kāi)發(fā)建設(shè)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它與規(guī)劃、建筑、設(shè)備和施工等專業(yè)緊密相聯(lián)。同時(shí)時(shí)代的發(fā)展，建筑風(fēng)格的變化多樣，又給高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了新的課題和新的挑戰(zhàn)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來(lái)越成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)，如何對(duì)高層建筑設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化應(yīng)該是每個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員時(shí)刻應(yīng)該思考的問(wèn)題。
一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法以及實(shí)踐意義
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法主要體現(xiàn)在房屋工程分部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和房屋工程結(jié)構(gòu)總體的設(shè)計(jì)優(yōu)化兩方面。房屋工程分部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化主要分為以下幾方面：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、房屋頂部系統(tǒng)發(fā)案的設(shè)計(jì)優(yōu)化、房屋周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)案的設(shè)計(jì)優(yōu)化以及結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)部分優(yōu)化等方面。這幾個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，還要對(duì)房屋建筑物的受力分析、布局、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、造價(jià)、成本等內(nèi)容進(jìn)行具體的分析，并且要在在設(shè)計(jì)規(guī)范內(nèi)，實(shí)用性好的條件下，還要結(jié)合實(shí)際工程的情況，對(duì)其綜合的經(jīng)濟(jì)效益和工程成本進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的實(shí)踐意義：與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后的發(fā)案可以將建筑工程的成本造價(jià)降低5%～30%。這種先進(jìn)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，最大程度上的利用了材料和設(shè)備的性能，將房屋結(jié)構(gòu)的內(nèi)部各個(gè)單元都能夠互相協(xié)調(diào)?；ハ嗯浜?，具有高度的建筑規(guī)范的安全度，這樣的、在滿足房屋建筑結(jié)構(gòu)長(zhǎng)遠(yuǎn)效益的前提下，為其設(shè)計(jì)整體性發(fā)案提供合理的前期決策，因此，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)民用建筑“經(jīng)濟(jì)、適用”等目標(biāo)的有效途徑。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)
1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的原則
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化要求我們從工程的設(shè)計(jì)和價(jià)值角度去思考方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是追求最合理地利用材料的性能，使各構(gòu)件或各設(shè)計(jì)專業(yè)得到最好的協(xié)調(diào)。它不僅具備了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案所要求的規(guī)范以及規(guī)范所要求的安全度，而且也具備了現(xiàn)今價(jià)值學(xué)和審美學(xué)的成分。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深化、調(diào)整、改善與提高，也就是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行高質(zhì)量再加工的過(guò)程。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化不是以犧牲結(jié)構(gòu)安全度與抗震性能為代價(jià)，而是經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的過(guò)程，使建筑功能更協(xié)調(diào)，成本更低，結(jié)構(gòu)更安全。
2、實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)所遵循的要點(diǎn)
1）科學(xué)地遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師們不僅要具備豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，也要對(duì)結(jié)構(gòu)規(guī)范的條文熟知，即在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求下，將自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案貫穿于項(xiàng)目設(shè)計(jì)中。規(guī)范更多的是針對(duì)量大面廣的工程，因而某些條文的規(guī)定會(huì)偏于保守；此外，用于一些特殊、復(fù)雜工程的設(shè)計(jì)時(shí)，有些條文則不夠安全。所以，結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)中應(yīng)運(yùn)用良好的專業(yè)知識(shí)與正確的判斷力把握設(shè)計(jì)，做到設(shè)計(jì)成果不斷優(yōu)化與創(chuàng)新。
2）結(jié)構(gòu)工程師前期參與和主動(dòng)參與的重要性
強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)工程前期參與和主動(dòng)參與是實(shí)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的重中之重。在實(shí)際施工期間，建筑師很難對(duì)結(jié)構(gòu)體系的受力做到正確的分析，既建筑師的結(jié)構(gòu)思想不能完全替代結(jié)構(gòu)工程師的設(shè)計(jì)理念、經(jīng)驗(yàn)和判斷，也無(wú)法彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)與建筑專業(yè)技術(shù)共識(shí)的空白與隔閡。既具有扎實(shí)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論功底，又具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)工程師，積極主動(dòng)地參與前期方案設(shè)計(jì)，幫助建筑師構(gòu)思與創(chuàng)新，才能創(chuàng)作出優(yōu)秀的設(shè)計(jì)作品，更好使整個(gè)建筑的功能得到徹底的體現(xiàn)。
3）加強(qiáng)各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)與合作
結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個(gè)系統(tǒng)的工作，需其它專業(yè)的協(xié)調(diào)與配合。從建筑學(xué)發(fā)展角度分析，現(xiàn)代建筑是建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備三大要素構(gòu)成的綜合產(chǎn)品，所以在實(shí)施中要強(qiáng)化分工與合作，強(qiáng)化專業(yè)之間的協(xié)調(diào)與合作，這樣才能創(chuàng)作出各構(gòu)成要素有機(jī)結(jié)合的完美作品。在整個(gè)項(xiàng)目開(kāi)展中，建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中最重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)，二者的結(jié)合不僅能夠達(dá)到實(shí)用美觀大方的效果，而且可以使結(jié)構(gòu)受力更趨于合理進(jìn)而降低成本和簡(jiǎn)化施工。在建筑設(shè)計(jì)中，許多建筑設(shè)計(jì)人員只強(qiáng)調(diào)方案創(chuàng)作的新奇，不遵循建筑的基本力學(xué)規(guī)律，這樣的方案往往會(huì)造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)困難。還有一些建筑師在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往忽視力學(xué)的基本規(guī)律，如將抗震設(shè)防區(qū)的高層建筑電梯或樓梯偏置在建筑一側(cè)，使得剛度中心與質(zhì)量中心之間的偏心距過(guò)大，在水平荷載作用下產(chǎn)生大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。從以上的例子可以分析出，加強(qiáng)專業(yè)的合作與協(xié)調(diào)是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)合理、成本降低的重要途徑。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1、結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的基本應(yīng)用
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用具體體現(xiàn)在房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)和房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)兩方面。其中房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)包括：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)以上幾個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)還包括選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等內(nèi)容，并應(yīng)在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范和使用的前提下，結(jié)合具體工程的實(shí)際要求，來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)范要求和經(jīng)濟(jì)要求的最大化。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)合
一般建筑物的設(shè)計(jì)方式總是從結(jié)構(gòu)布置開(kāi)始，確定了結(jié)構(gòu)布置后根據(jù)不同的荷載情況來(lái)分析過(guò)程中的參數(shù)、材料等要求，然而這些數(shù)據(jù)的分析往往是計(jì)算機(jī)不能達(dá)到的，需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)整個(gè)方案進(jìn)行充分的例證，才能做出判斷。而這些判斷只能在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般規(guī)律指導(dǎo)下，根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，這便是結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)。因此，結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是開(kāi)展施工的必要前提。
2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化處理的建筑抗震缺陷問(wèn)題
結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)不僅能在降低成本、簡(jiǎn)化施工方面得到體現(xiàn)，而且在建筑物的抗震方面也是頗有作為的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠使建筑物在各種不期而遇的外部作用下不受破壞，或?qū)⑵茐某潭冉抵磷畹?。因此，分析建筑物可能遭受的各種不確定因素成為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。實(shí)際中，地震破壞最為難以預(yù)測(cè)，且破壞性最大。所以，建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該未雨綢繆，從計(jì)算及構(gòu)造等各個(gè)方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施。例如：剛度均勻、對(duì)稱是減小地震對(duì)建筑物產(chǎn)生不利影響的重要手段；延性設(shè)計(jì)則能有效地防止結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生的脆性破壞；多道設(shè)防思想能使建筑物在特大地震作用下次要的構(gòu)建先破壞，從而使整個(gè)建筑物得到局部的緩沖。這些抗震設(shè)防思想在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中都應(yīng)該作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要指導(dǎo)理念
四結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
很多人談到建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，都認(rèn)為優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只需要簡(jiǎn)單的進(jìn)行受力計(jì)算就可以讓結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最優(yōu)功能，其實(shí)這種認(rèn)識(shí)是片面的。任何一個(gè)建筑自結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案提出之后，就已經(jīng)存在開(kāi)始優(yōu)化的問(wèn)題了，加之在建筑的各個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中都需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能夠達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)的最終優(yōu)化效果。因此現(xiàn)代建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)該涵蓋了建筑工程的每個(gè)方面，設(shè)計(jì)人員必須認(rèn)識(shí)到建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性，科學(xué)合理的制定建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，這樣才能夠有效提高建筑的經(jīng)濟(jì)效益和功能利用率。
一、現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的意義
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員只有在保證結(jié)構(gòu)安全的前提條件下，對(duì)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合理性的分析，并運(yùn)用科學(xué)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才能夠達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的需求，讓建筑工程造價(jià)得以有效控制，讓投資方獲取更多的經(jīng)濟(jì)利益。根據(jù)以往的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，建筑工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)之后相比于以往的工程設(shè)計(jì)可以減少5%到30%的工程造價(jià)。但是實(shí)際上制約優(yōu)化設(shè)計(jì)工作進(jìn)行的因素還是有很多，諸如工程設(shè)計(jì)進(jìn)度讓設(shè)計(jì)人員沒(méi)有時(shí)間對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，加之現(xiàn)在很多傻瓜式的工程設(shè)計(jì)軟件讓很多新的設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理解越來(lái)越不充分，限制了他們工作能力的進(jìn)步，不能進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)常常無(wú)暇顧及到結(jié)構(gòu)的整體方案設(shè)計(jì)，無(wú)法考慮到總體的造價(jià)控制。因此只有加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的把握度，提高優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性，才能夠最大限度的降低工程造價(jià)，讓技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益充分結(jié)合，創(chuàng)造出更多的社會(huì)效益。
二、現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法
（一）制定科學(xué)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案能夠在很大程度上決定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成敗，建筑設(shè)計(jì)雖然相同，但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案卻不一樣，不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案也會(huì)讓工程造價(jià)和質(zhì)量也會(huì)有很多區(qū)別，因此要制定科學(xué)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。在選擇方案時(shí)應(yīng)該按照一定的原則處理好各個(gè)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的關(guān)系，發(fā)揮出建筑的整體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件之間的最佳受力狀態(tài)，最大限度的保證建筑整體結(jié)構(gòu)的安全可靠，讓建筑的外力作用中心、質(zhì)量重心與結(jié)構(gòu)平面布置的抗側(cè)力剛度中心接近或重合，盡量減少由于外力作用造成的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)，如果結(jié)構(gòu)平面進(jìn)行不規(guī)則布置，那么會(huì)由于抵抗結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)造成材料使用量的增加，這樣不僅會(huì)增加造價(jià)成本，還會(huì)積累不安全因素，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)必須積極與建筑師進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，制定科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
（二）做好剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其核心部分是連梁的設(shè)計(jì)。連梁通過(guò)連接各個(gè)墻肢形成聯(lián)肢墻，這樣就讓墻肢的約束條件無(wú)形的增加了，而連梁剮度的增大又會(huì)增加結(jié)構(gòu)的地震作用，這樣就需要增加構(gòu)件的配筋量來(lái)保證連梁與墻肢的內(nèi)力分配平衡，這樣進(jìn)行設(shè)計(jì)通常會(huì)造成建筑材料的浪費(fèi)，因此設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)通常會(huì)把連梁設(shè)計(jì)為弱連梁而不是用窗下墻作為連梁。另外，應(yīng)該從多方面綜合考慮，對(duì)抗側(cè)力構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)布置。剪力墻設(shè)計(jì)越多，結(jié)構(gòu)位移就越小，抗側(cè)力剛度就會(huì)增加，但是我們已經(jīng)知道，抗側(cè)力剛度的增加會(huì)讓結(jié)構(gòu)地震力隨之增加，因此在設(shè)計(jì)剪力墻時(shí)，應(yīng)該遵循對(duì)稱、分散等原則，按照有關(guān)規(guī)范控制剪力墻的數(shù)量。
（三）建筑結(jié)構(gòu)形式的合理選用
根據(jù)現(xiàn)代建筑的類別和實(shí)現(xiàn)功能的不同我們可以對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行不同的選擇。一是砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面，磚砌體的功能是承重和抗側(cè)移，它的平面設(shè)計(jì)布置沒(méi)有硬性的要求，雖然如此但是還是要注意不能有受力大的突兀結(jié)構(gòu)形式，門窗的洞寬度最好不要超過(guò)2.1米，縱向的墻體一般不少于3道，通過(guò)對(duì)這些方面的控制可以讓構(gòu)造柱的配筋適當(dāng)減少。二是底部框架剪力的設(shè)計(jì)方面，底部框架剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)建筑平面的要求非常嚴(yán)格，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)將承重墻放在框架梁之上，對(duì)于放在次梁上的墻體，要加大次梁和主梁的配筋，將該處的樓板厚度適當(dāng)加厚。
（四）加強(qiáng)細(xì)節(jié)部位的優(yōu)化設(shè)計(jì)
現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不僅要關(guān)注建筑整體設(shè)計(jì)，還必須對(duì)結(jié)構(gòu)局部細(xì)部構(gòu)件精心設(shè)計(jì)。例如在對(duì)現(xiàn)澆板進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要努力把異形板劃為矩形，通過(guò)這種設(shè)計(jì)方式不僅可以減少拐角裂縫，還能夠讓現(xiàn)澆板合理受力。又如，柱構(gòu)件采用高強(qiáng)度混凝土可以有效減少底部截面，而對(duì)于水平構(gòu)件來(lái)說(shuō)就可以將混凝土的標(biāo)號(hào)適量的減少，這樣既可以達(dá)到受力要求，又可以節(jié)約成本。另外，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)逐漸結(jié)合在一起，很多仿真的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件得以廣泛運(yùn)用，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)計(jì)算機(jī)建立分析模型，在計(jì)算機(jī)上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)先設(shè)計(jì)，達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的。在對(duì)建筑的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)從工程問(wèn)題變?yōu)閿?shù)學(xué)問(wèn)題，基于這一原因，設(shè)計(jì)人員提高對(duì)計(jì)算機(jī)優(yōu)化分析的能力也是非常重要的。
三、結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的前提是建筑功能的實(shí)現(xiàn)，要保證建筑的舒適度和生命力。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑工程項(xiàng)目中的作用非常重要，它不僅能夠帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益，還對(duì)建筑的質(zhì)量安全起到了保障作用。我們?cè)谶M(jìn)行建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須嚴(yán)格按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定，保證理論計(jì)算和實(shí)際情況相一致，盡量避免設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)，做到讓所有構(gòu)件的可靠度相一致?，F(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是一種科學(xué)有效的設(shè)計(jì)方法，也是一項(xiàng)復(fù)雜的過(guò)程，相比于傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它更能節(jié)省工程造價(jià)，提高工程設(shè)計(jì)進(jìn)度。要做好結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，要求廣大設(shè)計(jì)人員不僅要熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)，還要掌握相應(yīng)的數(shù)學(xué)和程序計(jì)算知識(shí)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)代建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑的經(jīng)濟(jì)適用和美觀舒適的功能，它也是衡量一名建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員專業(yè)能力的重要標(biāo)準(zhǔn)。
中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
目前，建筑耗能已與工業(yè)耗能、交通耗能并列，成為中國(guó)能源消耗的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升，呈急劇上揚(yáng)趨勢(shì)。因此，建筑節(jié)能已迫在眉睫，要把節(jié)能建筑工作放到貫徹科學(xué)發(fā)展觀、全面建設(shè)小康社會(huì)、保證國(guó)家能源安全、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度來(lái)認(rèn)識(shí)。因此，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)有效控制能源消耗，應(yīng)得到廣泛重視。
一、優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)建筑節(jié)能的影響
1、設(shè)計(jì)方案影響工程建造直接能源消耗
在工程設(shè)計(jì)中，其建筑和結(jié)構(gòu)方案的選擇對(duì)建筑的直接能耗有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內(nèi)廊式還是外廊式、進(jìn)深與開(kāi)間的確定、立面形式的選擇、層高與層數(shù)的確定、基礎(chǔ)類型選用、結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析問(wèn)題。
2、設(shè)計(jì)方案影響建成后使用的能耗
建筑是牽涉到很多專業(yè)的復(fù)合體,并且完整的建筑節(jié)能工作包括了從最初的規(guī)劃、方案到設(shè)計(jì)、施工,以及多年的運(yùn)營(yíng)使用,直至最后拆除重建的全生命周期過(guò)程。 但以往只注重直接建造成本的降低，輕運(yùn)營(yíng)階段能耗的使用情況。從住宅使用過(guò)程中的資源消耗看，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)住宅使用能耗為相同技術(shù)條件下發(fā)達(dá)國(guó)家的兩到三倍。例如，在空調(diào)與采暖設(shè)備的市場(chǎng)上，各種品牌各種型號(hào)使消費(fèi)者眼花繚亂。空調(diào)設(shè)備有空氣源熱泵、地源熱泵、風(fēng)機(jī)盤管、地板采暖、輻射制冷、采暖系統(tǒng)、戶室中央空調(diào)、變頻機(jī)組、水系統(tǒng)、冷媒系統(tǒng)等等。這些空調(diào)系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用大不相同，那么通過(guò)模擬量化，計(jì)算出初投資的費(fèi)用、每年的耗能量、能源費(fèi)用，消費(fèi)者或者項(xiàng)目開(kāi)發(fā)者就可以很容易地作出正確的決定。例如北京的一些奧運(yùn)場(chǎng)館中，為減少能耗，設(shè)計(jì)者沒(méi)有采用普通的新風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)，而是經(jīng)過(guò)多次優(yōu)化設(shè)計(jì)，尋找最佳節(jié)能方案。為實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)和改善室內(nèi)環(huán)境，采用了智能電動(dòng)窗，很好的解決了新風(fēng)問(wèn)題；在場(chǎng)館空調(diào)設(shè)計(jì)中（包括“水立方”和“鳥(niǎo)巢”）都采用了由美國(guó)聯(lián)合技術(shù)開(kāi)利公司設(shè)計(jì)的節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)熱回收技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，節(jié)能率為10%。該系統(tǒng)在冷水機(jī)組上加裝了熱回收裝置，在空氣處理機(jī)中采用了新型熱管熱回收裝置，可以回收?qǐng)鲳^排放總熱量的50%，回收的熱能一部分用于加熱游泳池水和生活用水，另一部分用于加熱新風(fēng)。
二、現(xiàn)階段推行優(yōu)化設(shè)計(jì)運(yùn)作困難的成因
1、政府主管部門對(duì)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)監(jiān)控不力
長(zhǎng)期以來(lái)，主管部門對(duì)設(shè)計(jì)節(jié)能成果缺乏必要的考核與評(píng)價(jià)，有的僅靠圖紙會(huì)審來(lái)發(fā)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單問(wèn)題，僅僅是一些新材料或空間布置的一些規(guī)定。缺乏對(duì)方案的節(jié)能性方面的系統(tǒng)審查要求。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)首先是一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題，它絕不是多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)或者節(jié)能設(shè)備的簡(jiǎn)單累加，它需要定量化。例如，人們?cè)谑袌?chǎng)上可以買到節(jié)能空調(diào)、節(jié)能玻璃、節(jié)能熱水器、太陽(yáng)能熱水器、墻體保溫材料等等，但是這些材料與設(shè)備如何使用、使用哪種型號(hào)、用量多少、所起到的作用是什么就需要通過(guò)量化整合來(lái)完成。集思廣益，從多方面影響因素出發(fā)，以最低的投資、最佳的手段完成并達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)。所以建設(shè)主管部門監(jiān)管的同時(shí)，應(yīng)增加人員配備和審查力度，對(duì)設(shè)計(jì)節(jié)能成果進(jìn)行量化全面審查。
2、業(yè)主要求優(yōu)化設(shè)計(jì)的意識(shí)不強(qiáng)
目前，業(yè)主往往把控制重心放在施工直接投資環(huán)節(jié)上，而對(duì)建成后使用運(yùn)營(yíng)成本及節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)重視不夠。其原因：一是對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)投資影響的重要性認(rèn)識(shí)不夠，只看到搞施工招標(biāo)，投標(biāo)價(jià)要低于標(biāo)底價(jià)、施工單位要讓利等，殊不知選擇一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化會(huì)帶來(lái)更大的節(jié)約；二是對(duì)建筑節(jié)能的認(rèn)識(shí)不到位，沒(méi)有一個(gè)節(jié)能環(huán)保綠色建筑意識(shí)。
3、建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的開(kāi)展缺乏必要的壓力和動(dòng)力
由于缺少建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)與企業(yè)和公眾的直接經(jīng)濟(jì)利益聯(lián)系，使得節(jié)能工作缺少內(nèi)在經(jīng)濟(jì)利益推動(dòng)力，政府部門建筑節(jié)能管理工作還存在體制不順、監(jiān)管體系不健全，造成執(zhí)法不嚴(yán)、監(jiān)督不力，國(guó)家政策不配套，缺乏激勵(lì)機(jī)制和工作力度。
三、搞好優(yōu)化設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議
1、主管部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的監(jiān)控
為保證建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，開(kāi)始可由政府主管部門來(lái)強(qiáng)制執(zhí)行，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)節(jié)能成果進(jìn)行全面審查后方可實(shí)施。政府主管部門不僅需在技術(shù)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合方面做出努力，而且還需要政府以技術(shù)法規(guī)的形式提出必須嚴(yán)格控制的最基本的技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)要求、功能要求，可以導(dǎo)則、指南、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)類技術(shù)文件予以體現(xiàn)。利用主管部門的職能，總結(jié)推廣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、公布合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及考核指標(biāo)，為優(yōu)化設(shè)計(jì)的進(jìn)行提供良好服務(wù)。建筑節(jié)能技術(shù)新規(guī)范逐步從控制單項(xiàng)建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)(如外墻、外窗和屋頂)的最低保溫隔熱指標(biāo)，轉(zhuǎn)化為控制建筑物的實(shí)際能耗。新建建筑必須出具建造耗材經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑熱損失計(jì)算結(jié)果，特別是建筑結(jié)構(gòu)熱損失計(jì)算結(jié)果。建筑能耗總量（包括供暖、通風(fēng)和熱水供應(yīng)）和建造能耗值只有滿足其對(duì)應(yīng)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)才被允許開(kāi)工及竣工驗(yàn)收。在竣工時(shí)，建筑開(kāi)發(fā)商必須出具相關(guān)部門的一份“能源消耗證明”，證明清楚地列出了該住宅每年的能耗，及節(jié)能等級(jí)。以上措施，必須逐步實(shí)施，特別是國(guó)有投資項(xiàng)目要先于執(zhí)行。
2、以政策扶持拉動(dòng)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)
國(guó)家制定節(jié)能政策，并要求以多樣化的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)等扶持舉措，形成推動(dòng)建筑節(jié)能的市場(chǎng)機(jī)制，推進(jìn)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的推廣。對(duì)建造節(jié)能建筑產(chǎn)品的要根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)后節(jié)能程度給予政策和資金支持，減免稅費(fèi)等優(yōu)惠措施，并可建立評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)因建造節(jié)能建筑而超支部分資金，國(guó)家應(yīng)給予無(wú)償免息貸款或獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，使建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)以行政手段為主轉(zhuǎn)向以經(jīng)濟(jì)手段為主。
3、開(kāi)展積極有效的宣傳引導(dǎo)工作
建筑節(jié)能政策要取得理想的實(shí)施效果，重在宣傳引導(dǎo)。不但政府職能部門對(duì)節(jié)能政策的推行不遺余力，而且有關(guān)企業(yè)也應(yīng)加入到宣傳節(jié)能政策的行列。政府職能部門應(yīng)免費(fèi)對(duì)社會(huì)公眾提供節(jié)能政策咨詢、進(jìn)行節(jié)能知識(shí)宣傳和相關(guān)培訓(xùn)，以及進(jìn)行節(jié)能技術(shù)、產(chǎn)品的展示、講解等方面做大量的工作。力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)多方參與節(jié)能政策的宣傳引導(dǎo)，大大提高人們的節(jié)能意識(shí)和對(duì)節(jié)能知識(shí)、技術(shù)的認(rèn)知、把握能力，從而使節(jié)能政策得到有力的貫徹實(shí)施。
Abstract: Because our country is at present rapid development of high-rise buildings, in its structure design often encounters to all kinds of problems, which requires structural designers continue to accumulate experience, independent innovation, using the correct concepts of structural design, therefore, structural engineer must in every project design can be continuously explore the laws of nature, the tireless pursuit of the best optimal relative to comparison, by reflection, in the accumulated experience, and constantly improve their judgment and creativity.
Key words: construction engineering; structural design; optimization design; principle
中圖分類號(hào)：TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)基本原則
1.1建筑平面布置產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)效應(yīng)的原則
有規(guī)則建筑體型和平面布置的結(jié)構(gòu)，因其受力較簡(jiǎn)單，造價(jià)相對(duì)較低。但由于不同使用功能的需要，建筑的體型和平面布置是多種多樣的，不可能因結(jié)構(gòu)要求規(guī)則而對(duì)建筑師的創(chuàng)作提出無(wú)理要求，倒是可以在滿足不同使用功能的前提下，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)墻、柱的布局和墻肢長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)，使不規(guī)則的建筑體型和平面布置產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)的效應(yīng)，同樣可以使建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理和安全耐用的預(yù)定目標(biāo)。
1.2提高建筑舒適度原則
所謂好的建筑，應(yīng)是從建筑、結(jié)構(gòu)、裝飾裝修到給排水、暖通、空調(diào)、燃?xì)?、電氣安裝等各專業(yè)的優(yōu)化設(shè)計(jì)組合，是整體優(yōu)化設(shè)計(jì)，如果僅僅是某個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)得好，是不可能被稱作是一個(gè)好建筑的，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不能例外的；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要能最大程度地滿足建筑平面布置、內(nèi)部空間高度和建筑立面等使用功能和外形觀感的要求， 投入使用后，使用戶在工作和生活中感到很舒適，使建筑真正成為人人贊美的好建筑，這才是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。因此，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)包含結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)選、傳力途徑的科學(xué)性、構(gòu)件布置的合理性、構(gòu)件和材料選用的正確性等內(nèi)容；應(yīng)該把盡可能提高建筑投入使用后的舒適度作為建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一條重要基本原則。
1.3建筑結(jié)構(gòu)整體安全度原則
我國(guó)早已頒布實(shí)施的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）規(guī)定的抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是：“小震不壞，中震可修，大震不倒”，是說(shuō)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)所有構(gòu)件要共同達(dá)到的目標(biāo)。如果一個(gè)工程有99%的構(gòu)件在大震作用下不會(huì)被破壞， 而其中有1%的構(gòu)件即使在小震作用下就被破壞，導(dǎo)致整個(gè)建筑垮塌，那么，這個(gè)工程還能說(shuō)是結(jié)構(gòu)安全嗎？ 所以結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)全面考慮整體建筑的每個(gè)構(gòu)件，使結(jié)構(gòu)體系中每個(gè)構(gòu)件都具有合理的可靠性，確保整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的安全性能，確保實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)既安全耐用又經(jīng)濟(jì)合理的總目標(biāo)。這就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持的建筑結(jié)構(gòu)整體安全度原則。
1.4不同構(gòu)件采用不同的安全系數(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)原則
由于現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的約束作用，可以在很大程度上提高樓蓋梁的承載能力，最高時(shí)可提高約1.5倍。而現(xiàn)行國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件卻不能準(zhǔn)確反映現(xiàn)澆樓板的這種約束作用，因此，按力學(xué)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的話，對(duì)現(xiàn)澆樓蓋梁而言，它的安全系數(shù)就偏高了許多。另一方面，從對(duì)出現(xiàn)垮塌事故的工程進(jìn)行事故原因調(diào)查和分析可以得知，由于樓蓋或樓蓋梁的問(wèn)題而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的工程實(shí)例極少，除非是結(jié)構(gòu)計(jì)算本身有誤；從許多震害調(diào)查的工程實(shí)例中也可得知，在地震力作用下建筑倒塌的主要原因，也大多是由于墻、柱等豎向構(gòu)件首先遭到破壞所致。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，若不考慮構(gòu)件的實(shí)際承載能力，對(duì)所有構(gòu)件采取相同的安全系數(shù)，就會(huì)造成建筑結(jié)構(gòu)在安全性和經(jīng)濟(jì)性方面的不合理。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)獨(dú)立構(gòu)件、靜定結(jié)構(gòu)和豎向構(gòu)件應(yīng)采用較大的安全系數(shù)，而對(duì)樓板和樓蓋梁的安全系數(shù)可予以適當(dāng)降低，這樣處理既可以降低工程造價(jià)，又可提高結(jié)構(gòu)的綜合安全度。
2、房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性
為了達(dá)到結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的，工程設(shè)計(jì)人員必須在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的整體概念分析，采用合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)理念和方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得能有效地控制工程造價(jià)，滿足投資方的經(jīng)濟(jì)性要求。通過(guò)以往的優(yōu)化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，相比于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，優(yōu)化設(shè)計(jì)通常可以達(dá)到降低工程造價(jià)5%～30%的目的。但是在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中，很多因素都制約了優(yōu)化設(shè)計(jì)的開(kāi)展和實(shí)施。比如，工程的設(shè)計(jì)進(jìn)度的要求，使得設(shè)計(jì)人員根本無(wú)暇顧及到結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)要求； 再者，由于知識(shí)水平的限制，傻瓜化的設(shè)計(jì)軟件使得部分設(shè)計(jì)人員對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理解缺乏，更談不上有效合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，大部分設(shè)計(jì)人員在所謂優(yōu)化設(shè)計(jì)中總著眼于局部部位而忽略了結(jié)構(gòu)總體方案的設(shè)計(jì)，沒(méi)有從總體布局上考慮造價(jià)的控制。為此，為了降低工程造價(jià)的成本，提高設(shè)計(jì)人員在提高設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作中對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和重視非常必要，只有加強(qiáng)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益的有效結(jié)合，通過(guò)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，才能達(dá)到創(chuàng)造更大的社會(huì)效益。
3、房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作主要是根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的要求，采用合理的設(shè)計(jì)理念和方法，來(lái)確定適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式、布置以及具體的構(gòu)件設(shè)計(jì)尺寸。對(duì)常見(jiàn)的鋼筋混凝土住宅結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，可以從結(jié)構(gòu)整體的布局以及具體構(gòu)件兩方面的因素來(lái)加以考慮。影響結(jié)構(gòu)整體的布局的因素包括了建筑物的體型特征、柱網(wǎng)尺寸、層高以及抗側(cè)力構(gòu)件的位置等具體構(gòu)件因素主要包括結(jié)構(gòu)的布置、構(gòu)件的截面、混凝土和鋼筋強(qiáng)度等級(jí)及配筋構(gòu)造等。綜合考慮兩方方面的因素影響是必須的，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，對(duì)工程師提出了更高的要求，即需要結(jié)構(gòu)工程師對(duì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件受力特征有充分的把握，能根據(jù)構(gòu)件設(shè)計(jì)的合理經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范的深刻理解，采用合理優(yōu)化方法進(jìn)行有效設(shè)計(jì)。
3、房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的措施
3.1建筑結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1.1剪力墻的設(shè)計(jì)
聯(lián)肢墻是通過(guò)連梁連接的各墻肢聯(lián)結(jié)而成，從而增加了墻肢的約束條件。連梁的剛度增大必將使得結(jié)構(gòu)的地震作用也增大，這樣連梁和墻肢分配內(nèi)力也相應(yīng)增大，此時(shí)必須增大構(gòu)件的配筋量，顯然這一設(shè)計(jì)結(jié)果必然會(huì)造成材料的浪費(fèi)。因此，在住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下不宜采用大剛度的窗下墻作為連梁，而宜將連梁設(shè)計(jì)成為截面、剛度較小的弱連梁。同時(shí)，在滿足結(jié)構(gòu)剛度與變形要求時(shí)，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)角度與抗力、變形方面綜合考慮，合理布置抗側(cè)力構(gòu)件。顯然，剪力墻數(shù)量越多，結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度愈大，相應(yīng)結(jié)構(gòu)位移會(huì)減小，但是結(jié)構(gòu)地震力會(huì)隨抗側(cè)力剛度增大而加大，對(duì)結(jié)構(gòu)的造價(jià)控制不利。因此剪力墻應(yīng)以周邊均勻、對(duì)稱、分散等原則合理布置，以規(guī)范規(guī)定的水平位移限值為準(zhǔn)盡可能減少剪力墻數(shù)量。
3.1.2砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
作為承重構(gòu)件和抗側(cè)移構(gòu)件的磚砌體，其平面布置較為靈活，但不適宜做躍層結(jié)構(gòu)及受力較大的突兀結(jié)構(gòu)形式。門窗開(kāi)洞寬度不宜超過(guò)2.1m，縱向墻體數(shù)量不宜少于三道，這一措施可以適當(dāng)減少構(gòu)造柱的配筋。宜使砌體房屋成為縱橫剛度相近、各層約束合理分布的空間受力體系。
3.1.3底部框架剪力墻的設(shè)計(jì)
底部框架剪力墻結(jié)構(gòu)由于豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)，使得建筑物在轉(zhuǎn)換層上下出現(xiàn)剛度、內(nèi)力和位移突變，促使部分構(gòu)件提前破壞，因此對(duì)建筑物在轉(zhuǎn)換層上下的剛度比的要求比較嚴(yán)格，以緩解構(gòu)件內(nèi)力、位移突變的情況。由于底部框架剪力墻結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)剛度突變、位移突變等不規(guī)則項(xiàng)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免錯(cuò)層、樓板不連續(xù)、平面或豎向尺寸突變等不規(guī)則項(xiàng)，以免形成具有較明顯的抗震薄弱部位的特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)。承重墻盡量放在框架梁上，如果出現(xiàn)放在次梁上的墻體時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大該次梁、主梁、框架梁的安全系數(shù)，加厚該處的樓板厚度。
3.2注重細(xì)部?jī)?yōu)化
3.2.1在注重整體設(shè)計(jì)的同時(shí)，也應(yīng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件的精細(xì)設(shè)計(jì)。比如現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)中盡量把異形板劃分為矩形板，這樣既達(dá)到合理受力的目的，也避免了拐角裂縫的出現(xiàn)。
3.2.2底部框架抗震墻的底框梁箍筋配箍量一般較大，此時(shí)若選用冷軋帶肋鋼筋作為箍筋，便可減少箍筋肢數(shù)或箍筋直徑，達(dá)到降低造價(jià)的以及方便施工的目的。還有，為減少柱構(gòu)件底部截面，采用高強(qiáng)度的混凝土是不錯(cuò)的選擇，但是水平構(gòu)件混凝土可適當(dāng)減少混凝土的標(biāo)號(hào)，滿足了受力要求，也節(jié)約了成本。
3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件在優(yōu)化設(shè)計(jì)中的運(yùn)用
