房屋建筑结构设计的经济性及优化技术运用

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年4卷8期   作者:许飞
[导读] 建筑业转型发展的过程中,房建结构设计优化技术常态化运用十分必要。
        许飞
        杭州市城建设计研究院有限公司   浙江杭州  310020
        摘要:建筑业转型发展的过程中,房建结构设计优化技术常态化运用十分必要。要想真正保证建筑物实用性、安全性、美观性、经济性,应高度重视结构优化设计要点,推动施工任务顺利完成。论文在房屋建筑结构优化设计技术介绍的基础上,分析房屋建筑结构设计的经济性体现,最后探究房屋建筑结构设计中优化技术运用原则及策略。旨在为相关设计人员、技术人员提供借鉴,全面彰显房屋建筑结构优化设计技术运用价值。
        关键词:房屋建筑;结构设计;经济性;优化技术运用
        引言:近年来,房屋建筑结构优化设计的重要性逐渐突显,为降低设计成本、优化结构质量,务必有效投用优化技术,使建筑资源充分利用,达到经济性、实用性目的。由此可见,这一论题具有探究的现实性意义,论题内容分析如下。
1.房屋建筑结构优化设计技术介绍
        我国城市人口增多的同时,房屋建筑需求相应扩大,为保证建筑物实用性和经济性,定要针对结构优化设计。房建结构设计优化技术是新型技术,这项技术投用时,设计人员从全局角度考虑,围绕整体建筑项目进行优化。其中,建筑设计为基础,它是结构设计的前提条件,对于设计者来说,应立足工程实际,有效运用优化设计技术,实现高效建筑、低成本投入的良好效果。放眼长远,全面考虑建筑方案整体性和可行性,为建筑施工指明方向,减少无序施工现象,全面提高建筑施工有效性,确保房建结构施工任务又好又快完成[1]。
        房屋建筑工程施工环节,优化技术往往需要科学技术配套,以此弥补单一技术设计的不足,使建筑结构设计效果达到预期。结构设计优化技术有效应用,能够节能约百分之三十的成本,并且在经济平衡方面发挥优势。不仅如此,还能提高房屋建筑物空间利用率,使空间布局与设计关系合理调整。随着科技水平不断提高,应用动态创新设计技术,确保房建结构设计效果理想化。除此之外,优化技术常态运用,有利于协调施工环节各个部门之间的关系,合理的使用施工资源,避免资源浪费,从整体上提高资源利用率。从全局角度来看,应保证建筑工程结构的全局性、安全性,全面优化房建结构施工效果,确保成本控制任务与预期要求相一致。
2.房屋建筑结构设计的经济性体现
2.1建筑层数与房建面积
    排除太阳光线影响因素,建筑层数与单位层数房建面积之间成反比。房建结构优化设计,务必将住户需求考虑在内,基于此,将光照因素纳入结构设计当中,对房屋建筑物间距合理布置,同时,楼层格局适当把控。当用地面积合理利用、房建楼层科学化设计,则整体建筑经济性得以保证。
2.2建筑层数与结构分布
    正常来说,单栋建筑对应一个地基和屋顶,意味着层数与屋顶设计费用紧密联系。随着楼层层数增加,地基承受负荷相应加大,最终整体设计成本在原有基础上增多。除此之外,当房屋建筑楼层间支撑梁体数量由少变多,意味着施工成本提高。基于此,务必适当建筑层数与结构分布间的关系,保证建筑经济性。
2.3结构外形
    一般而言,设计人员针对房屋建筑结构外形设计时,结合用户需求,并考虑安全性、功能性等因素,尽可能扩大产品销量。从安全角度来看,建筑物外形多为方形、圆形,目的是稳态受力,排除安全风险。当外形由方形变为圆形,能够减少物料、资金使用量,最终建筑整体成本有效控制。
2.4结构设计
    新时期房屋建筑物内部离不开电气工程及电气设备,当结构优化设计时,兼顾管道材料数量、工程设备数量,随着楼层数量的增多,则工程、设备数量相应增加,所以整体成本上升。由此可见,为保证建筑设计经济性,需要做好相关设计内容控制工作。


3.房屋建筑结构设计中优化技术运用原则及策略
3.1运用原则
第一,经济原则。设计人员掌握结构优化设计技术使用的本质需求,为确保参建方利益合理分配、全面保障,适当减少成本投入。在保证房屋建筑项目质量的基础上,从建材、设备、人力资源、技术资源等多方面考虑,将实际支出控制在预算成本之内,实现经济效益最大化。
第二,安全原则。房屋建筑结构设计工作开展时,应以安全施工、安全使用为前提条件,避免用户生命财产安全受到威胁。换言之,结构设计优化技术以建筑安全维护为中心目标,一旦产生安全风险,则后续施工管理难度相应加大。
第三,功能原则。房屋建筑应具备实用性,因此,设计人员在结构设计中要遵循功能性原则,尽可能丰富建筑物功能,提高空间舒适度,更好地为居住者提供服务,满足新时代居住者多元化需求。
3.2运用策略
        3.2.1概念设计优化技术实践
        概念设计效果反映出优化技术应用水平,具体来说,这与设计人员的工作经验、技术运用能力等因素有直接联系。房屋建筑物构件设计环节,设计人员从全局角度出发,分析建筑结构全生命周期,科学制定技术运用方案,在方案中明确提出建材选择、荷载布置、尺寸大小等信息,从整体上优化结构设计质量[2]。对于专业设计人员而言,能够灵活运用概念设计优化技术,充分发挥设计方案指导作用,使构件系统化设计任务高效完成。从另一个角度来看,概念设计优化技术用于准备分析环节,设计人员利用综合计算机技术进行数据分析,结合已有设计经验,以及职业敏感度、较强洞察力来熟知建筑结构,通过发挥计算机优势,使设计方案最优化设计。
        3.2.2结构合理化布设要点
        房屋建筑结构设计时,要求设计人员树立统筹理念,从整体结构出发,逐层细化设计目标、明确设计内容,从而保证各环节设计质量。优化设计技术应用时,设计人员按要求完成设计任务,既要分析单体系,又要考虑关联体系,以便保证房屋建筑物安全性、功能性,尽可能减少返工现象。在此期间,设计人员正确认识建筑设计复杂性,选择合理的设计方案,同时,将内外部影响因素考虑在内,为优化设计结构模型建立提供可靠信息,尽可能排除干扰因素。此外,选择最佳函数、函数组进行辅助计算,完成高效率、低成本施工任务。从实际情况来看,房屋建筑结构合理布设,即围绕关键点精心设计,这要求设计人员认真对待,既要掌握结构形式,又要平衡建筑结构、刚度、稳定度等因素的关系,即便出现不可抗力,仍能降低房屋坍塌概率。以抗震设计为例,设计人员要增加放线数量,即便出现地震,房屋能够为居民留出多的逃生时间。
        3.2.3钢结构设计要点
        由于钢结构在房屋建筑结构中占比较大,建材质量对建筑物整体质量有关键性影响,实际设计时,设计人员务必兼顾建筑标准和客户需求,将优化设计技术效用最大化。房屋建筑钢结构设计环节,设计人员在保证质量的前提下,将客户需求与房建信息相结合,为建材、机械设备选用提供依据,从整体上优化钢结构工程质量。优化技术应用期间,既要掌握施工注意事项,又要优化施工流程,待方案确定后,客观分析施工问题,为问题解决对策制定提供思路,将损失最小化、施工效果最大化。最为关键的是,精准确定工程中需要优化的环节,利用电子信息技术制定优化技术实施方案,客观分析方案可实施性。此外,制定应急预案,从整体上提高钢结构施工质量。
结论:
综上所述,房屋建筑结构设计优化技术应用时,既要考虑经济性,又要掌握优化技术运用要点。房建结构设计中,遵循优化技术运用的经济性、安全性、功能性原则,同时,掌握概念设计优化技术要点、结构合理化布设要点、钢结构设计要点,使房建结构整体设计工作迈向新台阶。
参考文献:
[1]黄小红.探讨房屋建筑结构设计的经济性及优化技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(14):1122-1122.
[2]李勇锋.房屋建筑结构设计中对优化技术的运用研究[J].城市建筑,2019,16(14):133-134.
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