建筑结构设计中的优化策略研究

李平

（广东博意建筑设计院有限公司，济南250000）

1 建筑结构优化设计理念

建筑结构的优化设计首先要满足建筑的功能性要求，要以改善和提高建筑的使用体验为主要目标。因此，在优化建筑结构设计的过程中，要确保建筑结构空间的科学合理，使人们使用方便。其次，建筑结构的优化设计应强调环境保护功能，建筑结构优化设计还应强调安全性。最后，建筑结构的优化设计应突出经济性，在保证质量的前提下，减少建设成本。

2 建筑结构优化设计的方法分析

2.1 结构优化模型

建筑结构施工中，基础工程是最基本也是最重要的一环，因此，在设计的过程中，必须要注重对基础工程的设计优化工作。目前，基础施工环节中的桩基施工技术可以有效保障施工项目的稳定进行和最终的质量。桩基施工技术一般分为预制桩和现浇桩两种。预制桩是现在主流的桩基施工工艺，在运用机械将早已制作好的桩打入地下的同时，进行降水作业，保证区域内地下结构的稳定性。现浇桩的工艺比较复杂，并且不可控的因素较多。常见的现浇桩工艺有钻孔灌注、沉管灌注、振动灌注和爆扩灌注四种。

2.2 优化设计的计算方案

设计的计算方案是在建筑结构的设计中常用的方案，并且和建筑预算有着很深的联系，对设计计算方案的优化，就是对生产成本的控制，也是对设计的一项审核工作。因此，对设计计算方案进行优化，是非常重要的一个措施。目前的优化方法包括整合方法以及拉乘法，可以根据具体的情况进行选择。

2.3 结构优化结论分析

在确定对建筑结构进行优化设计后，应综合考虑建筑结构优化设计的方案。设计单位应邀请与建筑建设、管理和使用相关的各方代表进行整体讨论，充分听取各方意见，充分分析各个设计方案的优缺点，并结合施工的难易程度和成本预算等因素，给出最终的最佳设计方案[1]。

3 优化建筑结构设计的途径

3.1 设计与地形相结合

通过对建筑区域地理地形的详细勘查，然后进行设计工作，能够有效地控制成本，提高施工的效率。比如说，在高风压地区或者是高烈度区开展建筑结构设计优化工作，应当在项目进行规划时就开展勘查工作，然后将地形和项目的功能与设计方案进行完美结合，充分利用高效墙肢工艺，从而提高整体抗侧效率，增强稳定性；在山地或者是坡地的建筑设计中，原则上要根据地势，尽量少挖少填，减少施工量，可以将建筑的车库设计建设成半地下式，既保证了城市的绿化率，又减少了对原有植被的破坏。

3.2 建筑主体结构外的设计优化

建筑主体结构外的设计主要是对一些结构小板的设计，以及其他一些零散的设计工作。从节约成本的角度出发，可以对其进行合理地优化，比如说在阳台板、卫生间板、厨房板等一些小板设计优化时，在满足质量上和图集规范的要求的前提下，可以对板的厚度进行适当地调整优化；对于一些常规的悬挑板，虽然其并不承重，但所需要配置的钢筋也需要遵循规范的要求，然后才能进行适当地优化。

3.3 基础工程优化设计

基础工程是住房建设的基础和建筑施工的基本保障，因此，必须注重基础工程的优化设计工作。目前，常用的建筑桩基建设方法有两种，一种是现浇桩，另一种是预制桩。现浇桩法在施工过程中的施工步骤较多且对施工人员的技术水平要求较高；而预制桩法是事先进行基桩的预制，所以能够节约施工时间，提高施工效率，加快工程进度。

3.4 节能结构优化设计

对于节能结构优化设计，首先，设计和设计人员应具有较强的绿色节能意识，将绿色建筑理念应融入节能结构优化设计中。内容主要包括以下几个方面：第一，建筑的定位应根据当地的自然条件合理确定，使建筑的采光效果更好，通风良好。第二，减少建筑的热量损失，还要注意局部冷风的方向，建筑物应避免垂直风和冷风，这样建筑才能实现节能保温。第三，要注意门窗安装的紧凑性，提高门窗的气密性和隔热性，同时，增加太阳侧窗口面积，减少背光侧窗口的数量。

3.5 相关施工协调工作优化设计

由于建筑结构设计对给排水管道的布局有直接影响，因此，还应保证建筑结构与给排水系统相协调。优化方案应合理保留排水管道的孔洞，保证预留尺寸准确，使供排水系统的施工科学合理地进行。在优化建筑结构设计的过程中，还应考虑电气系统的各种管道，并应保留管道设计，以避免系统之间相互影响。

3.6 细节设计和关键节点优化

在建筑结构设计优化过程中，需要注重一些细节和关键节点，设计者应该考虑这些细节和关键节点，要充分预测建筑物投入使用后因所处的自然环境、气候因素以及地震暴雨等自然灾害可能给建筑物带来的影响和变化，要详细计算以确保每个关键节点的承载能力都可以满足客观要求。