建筑设计的优化范文

导语：如何才能写好一篇建筑设计的优化，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

［关键词］绿色建筑技术；建筑设计；原则；优化；结合

应用绿色建筑技术不仅能够在施工中保护环境，达到生态施工的目的，提升建筑的绿色技术应用水平，而且还能有效促进经济的发展。绿色建筑技术首先要求使用环保的建筑材料，提升资源的利用率，应用绿色节能的施工技术，达到节能减排的效果，绿色建筑技术预计实现的生态效益十分可观。

1 绿色建筑设计的原则

1.1 整体美化原则

绿色建筑是响应当前生态绿色的施工技术的政策，打造出来的具有舒适宜居性的生态建筑。整体美化的原则可以这样理解。首先，当代社会随着经济的发展，人们对于审美的需求逐渐变化，在满足人们生活和工作的需要基础上，建筑的整体要有审美的效果，如图1 。图1 美丽的建筑图景达到美观，符合大众的审美。其次，在人们审美观念逐渐变化的当下，结合绿色的设计理念，将建筑的美化由于自然的和谐统一结合，促进人与自然的和谐发展。

1.2 因地制宜原则

因地制宜原则有两个方面，一方面指的是新建设的建筑项目，建设施工要符合因地制宜的原则，比如靠近山水的环境可以打造成田园小区等，实现资源利用的最大化，不仅提升资源的利用率，而且减少破坏保护生态环境。另一方面，针对当前国家的政策号召，老旧小区的改造项目如火如荼地进行中，所谓因地制宜就是要在原有的建筑基础上合理规划设计，最大程度对材料和空间等加以利用，减少施工中的粉尘、水、空气污染等，减少建筑垃圾的产生，提升建筑的升级改造效率。

1.3 资源再生原则

资源再生原则的应用更多地是指建筑内部装修的应用，比如在室内装饰装修的设计中，遵循资源再生的原则，一些能够通过在加工可以使用的材料尽量使用，来代替新材料的应用，提高材料的利用效率，减少资源的浪费。

1.4 少量化原则

少量化原则首先可以应用在建筑内部的装饰装修上，比如一些年轻人选择的装修风格是及其简易的风格，用少量的装修建材达到简易时尚的装修装饰效果，是建筑内部的空间更加宽敞，摒弃了传统复杂的装修风格，有助于节省资源的同时，又能够减少装修的成本，一举两得。其次，少量化的原则应用在建筑施工上，在保障使用质量的前提下，节约资源，比如当下流行的装配式使用方式，用料节约，成本支出低，建筑质量高。因此，少量化原则也是绿色建筑技术施工的指导性原则之一。

2 绿色建筑技术的分析

2.1 水资源循环

我国水资源的现状是人均水资源占有率小，且南北地域分布不均匀，水资源越来越珍贵。建筑设计应用绿色建筑技术首先要提高水资源的利用率，使建筑具备水资源循环利用的功能。比如建筑的内部可以修建一个蓄水池，选择雨水进行收集，设计雨水的供水装置，将雨水简单净化后可以作为重要的生活用水来源，比如冲刷卫生间等，如果建筑内部有小的景观特色，雨水可以用来做观赏用水，大大提升了雨水的利用效率，使得建筑物具有水循环利用的功能，提升了建筑物的宜居性。

2.2 绿色节能暖通技术

在建筑中安装暖通设备是建筑功能中必不可少的设备，保障建筑物具有通暖的功能，更好地满足人们的居住。要使得暖通建设具有绿色节能性，首先体现在设计方案上，比如建筑物可以提升对自然风的利用效率来节约资源，自然风对人类的呼吸系统有益，建筑的格局最好设计成南北通透的格局，这样有利于自然风的对流，提高建筑物的居住舒适度。即使在设计方案中没有行程南北通透的格局，也可以利用后期对建筑物的改造来实现，比如改变窗户或者门的位置是实现。其次暖通的绿色节能还体现在施工方面，按照绿色节能施工的相关要求，做好建筑内部的保温工作，选用可再生的［摘要］当今社会经济的发展不能牺牲生态环境为代价，既要发展经济，又要保护我们赖以生存的生态环境，这是时保温材料，减少对资源的浪费。最后，绿色节能暖通技术的应用，可以选择使用暖通空调，具有变频技术的暖通空调比较节能，保障建筑物温度的同时又有美观的效果，对于绿色节能设计来说，建筑暖通空调是一个良好的选择。

2.3 自然资源的应用

大自然馈赠人类的资源数不胜数，比如风能、太阳能、雨水等自然资源，如果能够合理地加以利用，就会实现绿色节能、降耗减排的作用。比如利用太阳能可以发电、集热，用来生产和生活，太阳能清洁能源的利用就会减少电量的使用，减少污染，节能降耗；通过设计或者改造建筑物的格局充分利用太阳的光照资源，代替室内照明资源的利用；利用风能进行发电，减少煤矿等非再生资源的使用；利用降雨储存进行代替部分生活用水，或者利用降雨进行浇灌植物或者农作物，减少水资源的利用。通过利用大自然馈赠的可再生的无污染的资源，能够减少不可再生资源的使用，真正达到节能降耗的作用。

2.4 绿色环保材料的应用

室内设计或者装饰装修的方案制定要选用绿色环保的建筑材料，即可再生、污染小、有助于人体的健康的材料为绿色环保材料。比如当前建筑施工中中空玻璃的使用就有很大的环保优势，相比较于传统的玻璃，中空玻璃具有保温、隔热、透射可见光的绝对优势，而且其对于红外线的反射率高，隔音效果好，是当前建筑施工中玻璃类中良好的选择。再比如室内灯具的选用多种多样，设计者应该注重绿色理念的应用，选用不含汞的节能型灯具，当下最好的选择就是白光LED灯具，相关数据显示，白光LED灯具不含有汞因素，不会对环境造成污染，同时白光LED灯具的能耗是普通灯具的十分之一，而且使用年限长，内部结构非常简单，拆装不需要专业的技术，如果后期使用年限到期，厂家还可以回收，避免产生垃圾。室内装饰装修中墙面壁纸的选用尽量选择污染小、异味小的天然纤维的壁纸，或者PVC材料的壁纸，环保好用，减少垃圾的产生。地面的装修中，也尽量选用环保建材，比如地砖尽量选用不含污染元素的材料，不建议选用地毯，其既不好清理，材料也非可再生，如果成本允许的话尽量选用纯天然的材料，比如天然石材，减小污染的同时有益于人体健康。

3 绿色建筑设计中绿色建筑技术的优化结合

3.1 绿色理念的优化与结合

在绿色建筑施工中融入绿色理念，应用先进的绿色节能施工技术，才能提升建筑施工的水平。首先，我们应该选择性的借鉴国外先进的绿色施工技术，将国外绿色施工技术与我们的具体国情相结合，建设有中国特色的绿色建筑。其次，随着经济的发展，绿色理念也是动态发展的。绿色建筑涉及的建筑领域比较广阔，各个领域之间存在联系，不是独立存在的，因此，绿色理念在应用的过程中应该注重优化与结合，促进绿色施工技术的合理应用，从而进一步确保建筑物的施工质量。

3.2 气候相宜的优化与结合

我国的气候类型多样，南北方差异明显，为了使建筑物能够更好地满足南北方气候的差异，同时借助南北方气候的特点，为了使建筑物发挥本身的特性，更应该具体气候具体分析，结合不同的气候特点来实现绿色施工技术的优化。首先，要对建筑物需要适应的不同的气候的能力了解清楚，比如，南方的气候多降雨，建筑物的屋顶应该设计成人字形的形状，或者建筑高悬地面，避免暴雨的侵袭，保持建筑物的干燥，比如南方的著名建筑―吊脚楼，如图2 。图2 吊脚楼建筑图北方的气候特点多暴雪、气温低，例如东北的建筑就应该设计暖炕或者地暖，以此来应对东北地区严寒的天气特点。同时，对于建筑材料也要采取优化措施，尽量使用可再生的建材，达到节约能源的作用。其次，在制度管理规范方面，关于绿色建筑技术的应用应该统一管理制度，规范绿色施工技术的要点，才能进一步确保建筑的施工质量。

3.3 节能设计的优化与结合

绿色建筑设计中应用绿色节能技术，首先考虑应用绿色可再生资源，比如前文提到过的风能、太阳能、地热能等，充分利用清洁可再生能源，是对生态环境的另一种保护。同时，当今时代是科技发展的时代，应该充分利用科学技术，保障绿色建筑节能设计的优化与结合，使绿色建筑技术更好的应用于绿色建筑中，切实保障绿色建筑建设水平的提升。

4 结语

经济的发展是不能以牺牲环境为代价的，但是当前环境污染问题已成为亟解决重要问题，绿色节能的施工技术是当今时展的需要。绿色节能施工技术顺应当前发展的趋势，响应环境保护的主题，是可持续发展的技术。因此，我们应该保护赖以生存的环境，打造人与自然和谐相处的画面。本文分析了绿色建筑设计的原则，指出了绿色建筑施工技术，以及讨论绿色建筑设计中绿色建筑技术的优化结合措施，旨在促进绿色建筑设计水平的提升，切实保障绿色建筑的建设水平。

参考文献

[1]荀欢欢.环保节能技术在绿色建筑中的优化与结合[J].城市建筑，2019 ，16 （15 ）：14-15.

[2]刘晓彤.建筑设计中绿色建筑技术优化结合[J].建筑设计管理，2019 ，36 （4 ）：94-96.

[3]韦玮，黄燕萍.绿色建筑设计理念与节能技术应用探析[J].居舍，2019 （2 ）：101.

[4]徐金冰.绿色建筑设计的技术实施要点与设计原则[J].住宅与房地产，2018 （36 ）：46.

篇2

关键词：建筑设计；方案优化；策略；方法

在建筑设计的工作中，通常需要进行建筑设计方案的优化，建筑设计方案优化的工作开展是在建筑设计的招标工作完成之后，中标的设计单位需要与建筑的建设单位进行接洽，对于建筑物种的一些细节进行必要的探讨，对于建筑设计中的不合理的地方进行优化，这是建筑工程中非常重要的一项工作，本文就针对建筑设计方案的优化工作中的相关问题予以分析探讨。

一、开展建筑设计方案优化工作的意义

在建筑设计方案的招标的过程中，中标的设计方案会在一定程度上优于其他方案，但并不是说中标的方案是完美的，因为在建筑方案的设计过程中不允许设计单位与建设单位之间有过多的交流，这就使得设计人员在进行建筑方案的设计过程中，不能完全的与建设单位进行设计思想的交流，在这样的情况下设计出来的方案是很难完全符合建设单位的设计要求的，另一方面，为了加快招标的进度，通常在招标的过程中都要求设计单位进行概念设计方案，对于建筑中的具体的细节在设计方案中并没有反映，确定中标方案之后再进行设计方案优化是非常有必要的。

现代的建筑项目在建设的过程中，要考虑的影响因素非常的多，法规、景观、环保、交通等各种内外部的制约条件都需要全面的考虑，在招标的初期，没有设计方案的初期模型或效果图，建设单位很难就此提出详细的要求，对于建筑风格、功能需求等的描述往往是一个模糊的概念，在确定中标方案之后，还需要对建筑设计中的各项技术要求进行进一步的细化，确定出详细的建筑设计方案。

在建筑设计方案的招标过程中，参与竞标的设计方案是各种各样的，招标的过程同样是一个集思广益的过程，在招标的过程中，能够发现各种设计方案中的亮点，以及有使用价值的设计思路，在招标工作结束之后，中标的单位，能够通过与其他设计单位进行比较，找出自身的设计方案中的不足，对自己的中标方案进行改进与优化，由此可见，进行建筑设计方案的优化是有重大的意义的。在一些大型的复杂的建设项目中，设计方案的优化已经成为必不可少的环节，在建筑设计方案的招标工作结束之后，建设单位不能忙于开始建设工作，要对设计方案进行深入充分的优化，对于设计中的各项工作予以明确，这样才能为后续的工作打好基础，有利于后续工作的顺利开展。

二、建筑设计方案优化的原则及方法

建筑设计方案的优化是建筑设计工作中的重要的组成部分，开展建筑设计方案的优化是非常有必要的，但是有的建设单位在开展建筑设计方案的优化的过程中，采取了错误的方法，导致对招标方案的改动不仅没有起到设计方案优化的作用，反而使原有的设计方案遭到了丑化，因此，在进行建筑设计方案的优化的过程中，要遵循一定的原则，采用正确的优化方式来开展优化工作。

1、自顶向下的开展优化工作

中标的设计方案大多采用的是概念设计，在设计方案的优化阶段要开展具体的、深入的方案设计，这时要首先进行宏观上的优化设计，对于本阶段需要完成的重要事项予以重点的关注，对于具体的局部的细节可以在工程的设计阶段进行详细的设计，在后续的设计工作中有可能会对一些早早确定的设计细节进行废弃，以达到优化的目的。

2、坚持中标设计方案中的核心内容，杜绝颠覆性的方案修改

大型的项目建设中的中标方案是受到建设单位的高层的领导的认可的，并且在法律中是具有明确的规定的，在建筑设计方案的优化工作中，不能对设计方案进行颠覆性的修改，只能充分的挖掘原有方案中的亮点。

3、方案优化的过程中应该选用专业的设计人员

在建筑设计方案的优化工作中，很容易出现对中标方案的丑化现象，造成这样现象的因素有很多，但是其中的主要的影响因素是非专业因素的影响，很多建设单位的领导强行的将自己的主观意识应用于建筑设计的方案优化中，对建筑设计师的设计空间有了一定的抑制作用，建筑设计方案的优化工作要能够保证优化之后的方案具有合理性与科学性，这是一项具有很强的专业性的工作，建筑师在方案的优化工作中要能够运用专业的技术手段与方法，在优化工作中起到主导的作用，建设单位要给予建筑设计师充分的优化权力，促进优化工作的顺利进行。

三、建筑设计方案优化工作中应该注意的要素

1、建筑设计方案优化工作中的成本要素

在建筑的设计中对成本指标必须严加控制，在建筑方案的设计阶段，设计单位关注的是建筑成本的估算，但在建筑设计方案的优化阶段，需要结合中标方案中的各项设计内容，对成本要素进行分析，并开展基于成本的各项技术指标的协调工作。

2、建筑设计方案优化工作中的功能要素

在方案的优化阶段，建筑设计方案的初步形态已经显现，这时需要对中标方案中的功能要素进行分析，并对相应的功能要素进行验证，在对功能的梳理、分析的过程中，往往会激发出新的创意及想法，使得建筑设计方案中的功能要素更加的完善。

3、建筑设计方案优化工作中的文化要素

建筑设计中的文化要素通常难以用具体的语言来进行描述，但是其涉及的范围十分的广泛，涉及到建筑单位的组织文化、风格定位、地域风情、民族、文脉、历史等各方面的内容，建筑设计中的难点之一就是对建筑物的文化要素进行正确的把握、合理的表达，要想在招标工作中，设计方案得到认可，对文化要素进行独特的诠释是非常重要的，在设计方案的优化阶段，同样需要对建筑设计中的文化要素进行反复的推敲、论证，对建筑物进行准确的文化定位。

结束语

为了保证建筑工程设计的质量，很多大型的建筑项目在进行设计方案的选择的过程中，都会以招标的形式来进行，而建筑设计方案的优化逐渐成为建筑项目的设计过程中必不可少的程序，对建筑设计方案进行科学合理的优化，能够有效的提升建筑项目中的设计方案的质量，这就需要建设单位重视建筑设计方案的优化工作，在优化工作中遵循优化原则，选择正确的方法进行设计方案的优化。

参考文献

篇3

【关键词】建筑工程；设计方案；策略研究

0.引言

建筑工程设计方案的制定兼具复杂性与系统性，制定出的设计方案应满足建筑单位的要求，因此，在对其进行制定的工程中，对设计人员与管理人员均有着较高的要求。对设计人员而言，要求其具有非常专业的素质与职业素养，而对于管理人员而言，则要求其具有能够在工作的过程中及时地发现设计方案中存在的需要完善的地方，并督促设计人员积极地采取措施对其进行优化。建筑设计方案涉及到建筑工程的造价、成本与质量，因此对其进行优化具有十分重要的现实意义。

1.对建筑设计方案进行优化的必要性

1.1集思广益，博采众长

负责建筑工程投标方案设计的单位仅有一家，因此，设计出的方案不可避免的会存在一定的局限性。而在设计招标的过程中，有时候甚至会有十家设计单位参与招标，因此，中标设计单位在对投标方案进行设计的过程中，可以汲取各投标方案中优秀的设计手法与设计亮点，集思广益，博采众长，并不断优化与完善中标方案。而在建筑设计方案招投标的过程中，优秀的设计方案更能为中标增添筹码，而且，相关的建设单位要对建筑设计方案优化的重要性进行正确的认识与了解，及时地订正思想中对设计方案优化存在的某些片面的想法。在设计招标结束之后，切勿急于后续的设计，要先对中标方案进行优化，在此过程中，可以在各个投标方案中汲取精华，从而使建筑设计方案更能够凸显出建筑的风格，并为后续的设计工作打下坚实的基础。

1.2建设单位的技术要求有待进一步落实

随着我国经济发展水平的不断提升，人们的生活水平与生活质量也得到了极大的改善与提高，因而，其对于建设项目的各项功能、环保等各方面也提出了更高的要求。一般来说，建设单位如果没有设计初稿，对建筑的实际风格进行描述就具有一定的难度。因此，设计单位在中标方案确定之后，要综合建筑工程造价中的各项技术、设计与功能等各项内容，来对设计方案进行优化，并使其得到进一步的落实。

1.3中标设计方案不成熟

在设计方案招标的过程中，建设单位与设计单位缺乏足够的时间进行有效地沟通与协调。基于此，也就决定了设计单位设计出的方案具有局限性，与建设单位的要求很难相满足。即使在某些情况下，有的设计方案在方案招标期间中标，其也无法保证技术标准与功能布局等方面的深度，因此，在此期间，对设计方案进行优化就十分有必要。通过对设计方案进行优化，促使中标方案能够更加成熟与完善。

2.设计单位对设计方案进行优化的策略及其需要考虑的因素研究

2.1建筑设计方案优化的策略

2.1.1推广标准化设计

设计单位对建筑设计方案进行优化，一大重要策略就是对标准化设计进行推广。通常情况下，标准化设计又被称为定型设计或通用设计，而且在建筑工程中的构筑物、公用设施以及工程类的配件与构件等都会实施该设计。在建筑设计中采用标准化设计不仅能够使工程建设的进度加快，节省建材，使工程造价降低，而且还能使得施工完成的建筑具有更高的质量，从而提高建筑单位的市场竞争力，使其获得更大的经济效益与社会效益。

2.1.2通过竞选设计招投标和方案的方式对设计方案进行优化

建设单位通过信息网络、报刊或其他方式来对拟建工程的设计任务进行宣传，并以此来吸引设计单位参与设计方案的招投标；然后通过先前组建的专家小组，辅之以科学合理的方式，并以经济、安全、适用、节能等原则来对各个设计方案进行评选，从而选出优秀的建筑设计方案，或者将各个设计方案中的优秀之处组合在一起，重新制定设计方案。

2.1.3体现设计人员的主体地位

专业设计人员在进行建筑设计方案优化的过程中，具有独一无二的主导作用。在对设计方案进行优化的过程中，应该结合设计的目标与建筑业主等各方面的要求综合进行，打破其他方面不利因素的限制与制约。另外，要加强与建筑师之间的沟通，并对沟通过程中建筑师提出的意见进行总结，同时，对其科学性与合理性展开探究，并结合自己的专业知识，对各项建议进行研究与实施，使其在设计优化的过程中有所体现，最终实现建筑设计方案的优化。

2.2考虑因素

2.2.1成本因素

在限额设计的过程中，一大限制性因素就是成本，因此，加强对成本的控制具有十分重要的现实意义。然而，在投标阶段，设计单位对于成本的关注度并不高，而且往往将重点放在了建筑专业方面，建筑估算也仅仅能够达到匡算的深度，距离实际要求有着一定的距离。在对方案进行优化的过程中，需要对成本要素进行系统的分析，而该工作就需要与具体的中标方案相结合，并在成本限额指标的基础上，全面的优化并协调建筑结构形式、技术指标以及材料与功能。

2.2.2功能因素

社会经济的快速发展，促进人们生活质量与生活水平的提高，同时，也使得建筑业主对于建筑的智能化、舒适度、环保节能以及美观程度都有了新的要求。而一般情况下，建筑单位在招标的过程中，仅仅向设计单位做了简单的描述，对于建筑的各项细节功能要求以及技术指标只是粗描淡写，因此，建筑单位在招标期间，应该注意建筑功能的描述，加强与设计单位细节方面的沟通与交流。设计人员在对方案进行优化的过程中，也应该加强与建筑业主之间的联系，认真地了解建筑业主的需求，并在设计中表现出来，从而使设计方案能够满足建筑业主对于建筑功能方面的要求。

2.2.3文化因素

建筑文化内容广泛，在历史、民族、文脉、风格定位、建设单位的组织文化等方面都有所体现，而且很难对其进行准确地表达。通常来说，设计单位进行相关设计的过程中，如何将文化要素正确的表现出来是一大重点问题。设计方案如果能够很好地凸显文化要素，将从某种程度上赢得评标专家的认可。设计单位在对方案进行优化的过程中，不光设计单位要充分地重视文化要素的融入与凸显，而且建设单位也应该对其进行关注，并经过反复的沟通与论证，来对建筑的文化定位进行准确地把握。

3.结语

总而言之，在建筑工程施工建设的过程中，设计方案的优化工作具有十分重要的现实意义，高质、高效的设计方案优化工作能够对投入到建设工程施工过程中的设计方案的优劣产生直接性的影响，进而将影响到整个建筑工程的效益。因此，设计单位必须重视设计方案的优化工作，正确的认识与了解对建筑设计方案进行优化的必要性，积极地采取措施对其进行优化，并在优化的过程中认真地考虑各方面因素，尽可能地促使优化之后的设计方案能够满足建筑业主各方面的需求。

参考文献

[1]严莉.论建筑设计方案优化的策略与方法[J].建设科技，2011（15）：14

[2]宁静.浅谈如何优化建筑设计方案[J].大观周刊，2012（37）：56-58

[3]彭延标.探究房屋建筑结构设计的原则与方法[J].山西建筑，2012（29）：33-34

[4]蘑海生.基于建筑设计优化中存在的问题浅析[J].建材发展导向，2011（19）：14-16

篇4

[关键词]建筑设计；结构优化；实践体会

中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0260-01

1.引言

传统的结构优化设计，实际上指的是结构分析，其过程大致是假设-分析-校核-重新设计。重新设计的目的也是要选择一个合理的方案，但它只属分析的范畴；且只能凭设计者的经验作很少几次重复以通过“校核”为满足。结构优化指的是结构综合，其过程大致可归纳为：假定-分析-搜索-最优设计四个阶段。其中的搜索过程是修改并优化的过程。它首先判断设计方案是否达到最优（包括满足各种给定的条件），如若不是，则按某种规则进行修改，以求逐步达到预定的最优指标。

由于在建筑产品中结构造价所占的比重很大，通过对建筑结构的优化设计，不仅能够提高建筑物的安全度，而且能够有效的降低工程造价，从而实现投资效益的最大化。在建筑结构设计中，当建筑方案产生后，结构从选型和布置开始就存在优化与否的问题，再加上后续每一道工序的精心设计、准确计算、合理选用等全过程的优化设计才能产生优化的结构。

2 结构设计优化在房屋结构设计中的意义？

进行结构优化设计中，多层住宅和高层住宅相比较，层数越多，总建筑面积增大，单位建筑面积占用的土地面积就越小，节约了用地成本，但建筑层数的增多，建筑总高度也会加大，楼与楼之间的间距也要加大，这时占用的土地节约量就不与建筑层数增加比例相同了。另如屋盖部分，一栋楼只有一个屋盖，并不会因为层数的增加而有所改变，它的成本下降会比较明显。对于基础部分而言，虽然也是各层共用的，但是层数增加，传给基础的荷载将会增大，我们需要增大基础，这样单位面积的造价有所降低，但是却没有屋盖的效果那样明显。

3 建筑结构设计优化的要求

3.1 经济性

考虑到建筑结构优化设计的经济性不只是为了控制投资成本，更是为了适应当前的市场经济环境。建筑结构设计的经济性是指在满足安全性、功能性以及环保性的基础之上，尽可能降低投资成本。

3.2 环保性

近年来，我国开始在各个行业内提倡、普环保节能理念，同时根据各行业的特性，分别出台了节能、环保方面的要求及规章制度。对建筑结构优化设计而言，可以通过选用节能环保建材、优化建筑结构整体布局来体现其节能、环保，如优化给排水设施、使用节能门窗等。当然，对于建筑施工过程当中的废料处理、废水排放也要注意采用合理的方式。

3.3 功能性

建筑结构优化设计的本质就是要为使用者提供最安全、最全面、最优质的物质生存环境。随着社会和科学技术的发展与进步，人们的思想意识发生了较大的转变，在这种转变之上，现代人类对建筑设施的功能性需求也日益提高。所以，建筑结构优化设计要充分考虑到建筑设施的协调性、美观性、舒适性以及实用性，以努力满足使用者对物质环境的需求。

3.4 安全性

建筑作为现代人类最主要、最基本的生存环境，它与我们的生活、工作息息相关。所以，其安全性是建筑结构优化设计中所必须考虑到的一项基本要求。如果只是对建筑结构的功能性、经济性进行了考虑，而忽略了对建筑机构设计安全性的决策、设计与建设，那么这样的设计是没有任何优越性可言的，还可能会带来一些灾难性后果。所以，在建筑结构优化设计中，安全性是最首要的考虑因素。

4 建筑结构设计优化的几点体会

4.1 始终树立精品意识

对结构优化设计的过程是结构工程师打造设计精品的过程。要求结构工程师不仅要具备深厚扎实的专业基本理论基础、丰富的实际工作经验，更要有尽心尽力、精益求精、追求完美的精品意识。设计单位要提高市场竞争能力，必须实施精品战略、走精品之路。改变以往在管理上重业务经营轻技术质量，造成设计人不注重技术水平的提高，设计只要保证不出大的质量问题，方案的好坏、造价的高低无关紧要，使优化设计失去内在动力。通过结构工程师与造价工程师对设计质量和经济指标进行全过程的控制，实现设计产品技术质量与经济的统一。要落实各级技术岗位责任制，通过各环节层层把关，把提高设计质量、创设计精品的工作贯穿于整个设计过程之中。

4.2 搞好结构的概念设计

建筑尤其是高层建筑抗震的概念设计非常重要，竖向荷载与建筑物高度的一次方成正比，横向荷载与建筑物高度的二次方成正比，高层建筑的横向荷载有着决定的作用。 剪力墙应均匀、对称、双向布置，从而减少结构的扭转影响，同时增加结构的抗扭刚度。 结构构件受力力求均匀，体型宜简单，有时应为了结构布置而改变建筑布局。 建筑质量与构件竖向布置变化应均匀。 建筑外墙应适当加厚，边缘构件及角部适当加强，构造构件及配筋应按规范配置。 通过对结构主体多次试算，优化调整构件布置，使结构整体性，抗震性更加合理，同时降低工程造价。

4.3 正确理解运用《规范》

《规范》是在设计中必须遵循的“最低”标准，是国家的技术经济政策、科技水平和工程实践经验的总结。全面理解规范条文的概念、定义、前提条件和适用范围，是正确运用《规范》的前提和基础。作为一个结构工程师，一方面必须熟悉、理解和吃透规范条文的真实含义，另一方面必须客观理性地正确对待规范。对《规范》中的“强制性条文”要不折不扣的执行，而对《规范》中的“非强制性条文”工程师可以运用自己的理论知识、结构概念和实践经验，在《规范》条文思想的指导下，针对具体的设计对象、环境和使用条件，以工程的安全性和经济性为目标。创造性地灵活选用规范中的数据。

4.4 进行正确的结构计算一体化

计算机结构设计程序的不断完善和全面应用，使结构工程师从繁重复杂的结构计算中解脱出来。工程师可以在概念、经验和估算的基础上借助计算机进行可靠的分析计算，经过多次计算比较和调整，使结构设计更加合理和经济。在利用计算机结构设计程序进行结构计算时，要注意：（1）不能盲目的依赖计算机。因计算软件的缺陷和设计人员不加分析的盲从而导致设计错误的现象时有发生，所以对用于结构设计的计算程序的基本理论假定、应用范围和限制条件以及程序与规范的结合一定要搞清楚；（2）对于输入的几何图形、构件尺寸、荷载数据等应认真核对、力求准确无误。避免因数据输入错误造成计算分析结果的错误或较大的误差。比如，高层建筑标准层荷载数据的输入出现错误，其累加后对结构计算所产生的影响是不容忽视的，将导致计算结果要么不安全、要么不经济；（3）对计算参数的选取要正确合理。选取不同的计算参数会得出完全不同的计算结果，要根据实际结构的具体情况和计算程序的功能要求合理选取。（4）注意实际结构与计算模型的差异。所有的计算理论和设计程序都是建立在一些假定和理想的计算模型之上的，而实际结构的受力状态又是千差万别的，一味地依赖电脑或计算手册的计算结果进行结构设计会给结构留下较多的隐患，所以任何构件的计算都应根据实际情况确定结构的约束关系，并利用结构概念、工程经验对计算结果进行分析，判断其是否合理，以确保最终结构设计的正确。

篇5

关键词模拟优化；规划设计；室外风环境；自然通风；自然采光

引言

绿色建筑工业是指在保证人员热舒适的前提下，尽量降低工业建筑能耗，并达到《绿色工业建筑评价标准》的要求。本文主要利用CFD室内外风环境软件和Ecotect采光模拟软件，从被动式建筑节能技术角度出发，主要从以下3个角度出发改善室内外环境和降低建筑能耗。1）通过优化建筑物位置进而改善室外风环境，形成较好室内外压差；2）通过优化外窗可开启面积进而改善室内自然通风，形成较好的气流组织；3）通过优化屋顶设计进而改善室内采光，提供较好的室内光环境。本文以福建省漳州市某厂房项目作为案例分析，结合厂房所在地区气候特点，对厂房内外的风环境、光环境模拟在绿色建筑设计中起到的作用进行探讨，主要用于建筑设计前期的方案推敲与优化。

1、室外风环境优化模拟分析

本厂房主要车间为铸造车间、装配车间、电镀车间、珍彩车间等，主要车间集中在厂区中部。本节的模拟背景为：珍彩车间北部的综合车间和南部的装配车间位置已确定，珍彩车间与装配车间由连廊连接。在规划设计阶段，为了使珍彩车间和装配车间之间有较好的室外风环境，又有合适的建筑前后风压差，以利于室内的自然通风。采用CFD模拟对珍彩车间的位置进行优化分析。设计的初步方案为珍彩车间距离装配车间15m，便于两栋建筑生产工艺上的产品运输。但考虑到装配车间的长度较长，若两栋楼距离过近会在两栋楼之间形成风漩涡，因此考虑建筑间距为18m时，与15m的间距进行对比分析，进而选择较优的建筑布局。根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》统计得到漳州市夏季的主导风风向（SSE）为东南偏南22.5°，平均风速为4.1m/s。两种建筑间距工况下的模拟结果如下：

1.1风速模拟结果图

1.1、图1.2为距离地面1.5m高度的风速矢量图。图1.3、图1.4为风速云图。模拟结果显示，15m间距时建筑背风面的平均风速更大，主要原因是受迎风建筑长度影响，当间距为18m时迎风建筑形成的风影区面积更大，使得目标建筑完全淹没在迎风面建筑的风影区内，所以自然通风效果不如15m时好。

1.2风压模拟结果图

1.5、图1.6为珍彩车间和装配车间间距15m情况下的风压图。建筑物迎风面风压基本在-5.8Pa左右，背风面基本在-3.7Pa左右，前后压差大约在2.1Pa左右。图1.7、图1.8为间距18m情况下的风压图。建筑物迎风面风压基本在-5.8Pa左右，背风面基本在-3.7Pa左右，前后压差大约在2.1Pa左右。可见，两种间距下风压分布差别并不明显，前后压差均在2.1Pa左右，均满足夏季建筑物前后压差大于1.5Pa的要求。

1.3小结

根据模拟结果可以看出，两种间距下的建筑物前后压差均能满足室内自然通风的需求。但珍彩车间和装配车间楼距为15m时，两栋楼之间的室外风速更大，更有利于避免污染物的聚集。通过优化后的建筑物位置，使建筑物室内外能够形成有利的压差，以此为边界，对室内自然通风进而优化分析。

2、室内自然通风优化模拟分析

室内自然通风模拟优化以铸造车间为例进行分析，主要是考虑到铸造车间有局部热源，对自然通风的需求更大。模拟的目的是为了确定外窗可开启的比例，以达到较好的自然通风效果。

2.1外窗可开启方案

该车间主体建筑设计、外窗位置、开启方式均已确定，故仅针对该厂房的外窗可开启面积做定量和定性的模拟分析。图2.1为两种不同的推拉式外窗的方案设计，图（a）中为双扇推拉可开启式外窗，可开启面积为50%，图（b）中为单扇推拉可开启外窗，可开启面积为25%。建筑厂房内人员、设备相对集中，散热量大，使得室内形成稳定的热源，有利于建筑热压通风，通过室内自然通风模拟做进一步研究。

2.2室内自然通风模拟结果及分析图

2.2中给出了两种外窗开启面积条件下分别模拟得到的厂房自然通风效果分布图，图中由于厂房人员密度大，室内发热设备较多，形成了稳定的热压通风。当外窗为双扇推拉可开启时，厂房的室内自然通风平均风速为0.15m/s，当外窗为单扇推拉可开启时，厂房的室内自然通风平均风速为0.17m/s，后者略大于前者。从两种方案下，垂直方向上室内气流分布图(c)和(d)可知，单扇推拉可开启外窗条件下，室内形成稳定的热压通风，室内整体通风效果优于外窗采用双扇可开启时。分析主要原因为，当采用双扇可开启时，进风口距离较短，容易发生气流短路，同时，在过渡季时，室外风速较大若房间可开启的面积较大时，将影响室内形成稳定的热压，不利于厂房类进深较大的建筑实现热压通风。由于风压通风受室外季节影响较大，而热压通风在室内热源稳定的情况下，室内自然通风受室外季节影响相对较小，鉴于以上原因，建议厂房的天窗均采用双扇可开启外窗，各立面上的外窗采用单扇可开启外窗即可。

3、室内自然采光优化模拟分析

良好的自然采光同样可以较少人工照明所产生的能耗。本次模拟目的为在铸造车间的建筑设计阶段，采用Ecotect软件进行模拟计算，通过模拟对比分析不同建筑设计方案下该厂房的室内采光效果，以此确定本厂房屋顶的最优设计方案。

3.1屋顶倾斜方案介绍

图3.1中给出了不同屋顶设计方案下建筑立面图，两种不同倾角的屋顶设计方案的主要区别在于屋顶天窗的位置发生了改变。屋顶方案A中天窗位于建筑的正中，相对于地面的高度与方案B保持一致，从热压通风原理分析，热源进出口侧的相对高度保持一致条件下对室内热压通风的影响效果相同，因此本节重点对不同屋面做法对室内自然采光的影响进行分析。

3.2建筑自然采光模拟结果

由自然采光模拟结果可知，无论该厂房屋顶方案设计为等坡度斜屋顶或者是不等坡度斜屋顶，厂房的整体采光系数均达到6.77%，《建筑采光设计标准》GB50033-2013的采光要求。但由图3.2所示，如果从自然采光的均匀度分析，图（a）中厂房中部存在明显的采光较差的区域，同时该方案中车间区域部分存在较多局部较强光线分布，从而降低了室内的光舒适性，使得长期工作在室内的工作人员容易产生视觉疲劳，可能会导致生产效率降低等一系列问题。相较而言，图（b）中整体自然采光效果更为均匀，无较大面积的局部光线较弱和较强区，室内光舒适度相对方案A更高。

3.3光舒适度比较分析

图3.3给出了两种屋顶设计方案下厂房的整体采光效果对比分析图，结果显示，该厂房屋顶采用等坡度的斜屋顶时，厂房自然采光局部差异化较为明显，光线最弱区采光系数为1~2%范围内的建筑面积比例达1.43%，而采光系数为9~10%范围内的建筑面积也达4.3%。从强光分布和弱光分布面积范围来看，屋顶采用等坡度的斜屋顶时均大于采用不等坡度的方案B，而B方案中有近40%的面积采光系数分布在4%~7%之间，由此可知，屋顶采用不等坡度斜屋顶时得到的自然采光分布均匀度更好，局部强光或弱光的分布面积较小，整体光舒适度更高。

4、结论

本文从室外风环境模拟、室内自然通风模拟、室内自然采光模拟三个方面对工业厂房项目的建筑设计中的技术进行了优化分析，得出的结论如下：1、采用CFD模拟软件对室外风环境进行模拟，重点结合工业建筑生产及运输工艺需求，考虑室外风环境避免室外污染物的聚集，同时利于建筑前后形成风压差，利于室内自然通风等方面，优化各车间布局；通过室内自然通风模拟，无论从开窗形式、开窗比例、天窗开启比例上都可进行优化改进；2、通过采用Ecotect软件进行室内自然采光模拟，可以分析含有天窗的屋顶不同倾斜角度下厂房内的自然采光效果，从自然采光的整体采光舒适度、采光分布均匀度的角度选择较优的设计方案，以达到降低能耗，同时为工作提供舒适光环境的目的。总之，采用模拟软件进行优化分析，对设计师在工业整体布局及车间被动式技术设计方面均具有借鉴和指导作用。

参考文献

[1]王乐鹏，卢紫丁，陆青.我国公共建筑能耗调查研究综述[J].《能源与环境》,2013(1):15-17

[2]曹为学.高大空间厂房自然通风效果优化研究[J].洁净与空调技术，2016:5-8

[3]刘晓钧.工业厂房的自然通风设计探析[J].住宅与房地产（规划设计），2016（32）

篇6

关键词:建筑优化设计探讨

1建筑设计在工程建设中的意义

1.1设计方案直接影响投资

工程建设过程包括项目决策、项目设计和项目实施三大阶段。进行投资控制的关键在于决策和设计阶段，而在项目作出投资决策后，其关键就在于设计。据研究分析，设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1%以下，但正是这少于1%的费用对投资的影响却高达75%以上，单项工程设计中，其建筑和结构方案的选择及建筑材料的选用对投资又有较大影响，如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。据统计，在满足同样功能的条件下，技术经济合理的设计，可降低工程造价5%～10%，甚至可达10%～20%。

1.2设计质量间接影响投资

据统计，在工程质量事故的众多原因中，设计责任多数占40.1%，居第一位。不少建筑产品由于缺乏优化设计，而出现功能设置不合理，影响正常使用；有的设计图纸质量差，专业设计之间相互矛盾，造成施工返工、停工的现象，有的造成质量缺陷和安全隐患，给国家和人民带来巨大损失，造成投资的极大浪费。震惊全国的宁波大桥事故就是这方面的典型例证。

1.3设计方案影响经常性费用

优化设计不仅影响项目建设的一次性投资，而且还影响使用阶段的经常性费用，如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修费等，一次性投资与经常性费用有一定的反比关系，但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合，使项目建设的全寿命费用最低。

2建筑设计存在的问题

2.1政府监控不力

长期以来，形成了一种设计对业主负责，设计质量由设计单位自行把关的观念，主管部门对设计成果缺乏必要的考核与评价，有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题，只有等出现了大的技术问题才来追究责任，而方案的经济性则问及更少。另外，对设计市场管理不够，越级、无证、挂靠设计时有发生，从而导致设计质量下降，加之由于设计工作的特殊性，不同的项目有各自的特点，所以针对不同项目优化设计的成果缺乏明确的定性考核指标。

2.2优化设计的意识不强

目前，业主往往把投资的控制重心放在施工环节上，而对设计环节重视不够。其原因：一是对设计对投资影响的重要性认识不够，只看到搞施工招标，投标价要低于标底价、施工单位要让利等，殊不知设计方案的优化会带来更大的节约；二是无法很好地选择设计单位，因为在设计前业主不知道谁能优化到什么程度。有些项目设计虽通过招投标，但此时方案不细，概算粗略，很难来综合评定；三是业主由于专业知识上的限制，对设计方案难以从优化扰的角度提出要求或疑议；四是有些业主经济实力雄厚，项目建设赶时髦，求新颖，根本不提优化要求；五是有些业主自身对工程应具备的功能要求及应达到的目标不明确，随意性大，要求出图时间紧，又压低设计收费，从而也影响了优化设计的开展。

2.3缺乏必要的压力和动力

由于目前的设计经营往往凭的是关系，缺乏公平竞争，所以设计单位的重心不在技术水平的提高上，设计只要保证不出大的质量问题，方案的好坏、造价的高低，关系不大，使优化设计失去压力。由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取，几乎跟投资的节约和设计质量的优劣无关，导致对设计方案不认真进行经济分析，而是追求高标准，或为保险起见，随意加大安全系数，造成投资浪费。

2.4运行的机制不够完善

优化设计的运行需有良好的机制作为保证。而目前的状况，一是缺乏公平的设计市场竞争机制，设计招标未能得到推广和深化，地方、行业、部门保护严重；二是价格机制扭曲，优化不能优价；三是法律法规机制薄弱。

3提高建筑设计的措施

3.1主管部门应加强对优化设计工作的监控

为保证优化设计工作的进行，开始可由政府主管部门来强制执行，通过对设计成果进行全面审查后方可实施。作为《建设工程质量管理条例》的配套文件之一的《建筑工程施工图设计文件审查暂行办法》已由建设部建设［2000］41号文颁布施行，它的实施将对控制设计质量提供重要保证。但《办法》规定的审查主要是针对设计单位的资质、设计收费、建设手续、 规范的执行情况、新材料新工艺的推广应用等方面的内容，缺乏对方案的经济性及功能的合理性方面的审查要求，所以建设主管部门在执行《办法》的同时，应增加人员配备和审查力度，对设计成果进行全面审查。第二，应加强对设计市场的管理力度，严格通过资质管理、人员注册、设计招标、图纸审查等环节来规范设计市场，减少黑市设计。第三，利用主管部门的职能，总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标，为优化设计的进行提供良好服务。

3.2加快设计监理工作的推广

优化设计工作的推行，仅靠政府监控还不能满足社会发展的要求，设计监理已成为形势所迫，业主所需。通过设计监理可打破设计单位自己控制自己的单一局面。因此，主管部门应在搞好政府监理的同时，一方面应尽快建立设计监理单位资质的审批条件，加强设计监理人才的培训考核和注册，制定设计监理工作的责职、收费标准等；另一方面通过行政手段来保证设计监理的广度，为设计监理的社会化的提供条件。

3.3建立必要的设计竞争机制

为保证设计市场的公平竞争，设计经营也应采用招标投标，虽然早在1984年，当时国家计委和城乡建设环境保护部就印发《工程设计招标投标暂行办法》，1995年建设部230号文印发了《城市建筑方案设计竞选管理办法》，新颁的《招标投标法》中也规定符合条件的项目的勘察设计必须招标，但实际招标项目的量一直很少，只占总项目的10%左右(不同的地区其 比例可能有所不同)，即使采用招标的项目，其招标体系不完善评标方法不健全，缺乏公平竞争性，因此应完善设计招投标的相关环节。首先，应成立合法的设计招标机构；其次，各地方主管部门应建立相应的规定，符合条件的项目必须招标；第三，业主对拟建项目应有明确的功能及投资要求，有编制完整的招标文件；第四，招标时应对投标单位的资质信誉等方面进行必要的资格审查；第五，应设立健全的评标机构合理的评标方法，以保证设 计单位公平竞争，并限制业主在项目上的随意性。

3.4注意优化设计工作的综合性

通过优化设计来控制投资是一个综合性问题，不能片面强调节约投资，要正确处理技术与经济的对立统一是控制投资的关键环节。设计中既要反对片面强调节约，忽视技术上的合理要求，使项目达不到功能的倾向，又要反对重视技术，轻经济、设计保守浪费的现象。设计人员要用价值工程的原理来进行设计方案分析，要以提高价值为目标，以功能分析为核心，以系统观念为指针，以总体效益为出发点，从而真正达到优化设计效果。

篇7

关键词：建筑结构；优化；整体布局

中图分类号：TU3 文献标识码： A

随着现代城市进程的不断加快，城市建筑的功能化和多元化要求也越来越高，人们在追求建筑安全和质量可靠的基础上，更加开始注重建筑的舒适度、环保性等。轻质高新材料和新的设计理论的快速发展，和现代信息技术的不断应用，为建筑结构的改善提供了更强大的技术基础。建筑结构的优化设计，在现代提倡的可持续发展和节能环保大环境背景下会越来越有必要。因此，加强有关建筑结构优化设计的探讨，对于提高建筑结构的良好性能和建筑的整体质量具有非常重要的理论和现实意义。

1、建筑结构优化设计及其原则

1.1 建筑结构优化设计。

建筑结构优化设计是指在符合各种特定要求和某些规范条件下，能够使结构的刚度、造价、重量等目标达到最优的设计方法。优化设计就是在可用的设计方案和措施中选择最为有效和高质的方法。

结构优化设计的过程一般是条件-分析-搜索-最优设计，其始终综合性的结构分析过程。搜索是指对结构设计方案进行修改和优化的过程，它首先会分析设计方案能否符合各种目标条件，如果不能，则对其进行规则性的修改，从而逐渐接近预期目标。结构优化设计的实质目的就是在所有的可选设计方案和措施中选择造价最低、材料最省、最接近预期目标的方案，这样结构设计实际就是在“比较和分析”基础上逐步演变成“优选和综合”过程，这对于工程结构质量和经济效益的提高具有重要作用。

1.2 建筑结构优化设计的原则

1.2.1安全性。安全性是建筑结构设计中的首要考虑因素。建筑结构优化设计中，要在设计阶段、决策阶段综合考虑建筑的安全性，在保证建筑结构安全可靠的基础上开展的优化。

1.2.2 经济性。建筑结构优化设计的经济性原则是指能够在新的市场经济条件下完善资源配置，就是在建筑结构的优化设计过程中，能够对各类资源材料实现最高的利用率和最大程度的节约，从而最大化的节省成本。此外，对于部分稀缺材料的应用，在建筑结构优化设计中要尽可能减少材料使用量，减少建材使用成本。

1.2.3 功能性。建筑的主要作用就是为人类提供重要的生存环境，因此建筑结构优化设计的最终目标也是尽最大可能满足人们的各种建筑需求。现代结构设计中除了要加强传统的使用功能，还要不断提高建筑的协调性、智能化、美观性和舒适性等，以此不断使最大限度的发挥建筑的功能性需求。

1.2.4环保性。环保性原则是现代建筑设计中必须重视的一条重要原则。建筑结构优化设计应当通过整体布局环保、建筑材料环保等多方面来实现建筑的可持续发展。在建筑的整体布局中，要在加强建筑结构主体环保的基础上，不断改善建筑过程中废旧材料的利用率和提高建筑未来使用中对环境的适应。在选择建筑材料时，应当在确保建筑安全性和功能性的基础上，加强对环保型材料的选取。

2、建筑结构优化设计的具体措施

2.1结构基础形式的优化。由于基础费用占项目土建总造价比例较大，且其安全度通常需高于上部结构，因此基础优化从两方面阐述：（1）重视对地质报告的研究分析，了解各种地基的变形特性，结合上部结构的不同条件，通过整体的分析计算，选择适宜的基础方案；（2）重视概念设计，根据基本理论知识以及丰富的实践经验，分析、预见可能出现的各种问题，找最合理的处理方案。

2.2结构上部形式的优化。建筑类型和功能要求的不同决定了建筑结构形式的不同，这里主要从三方面阐述：（1）平面布置在基本满足建筑师设计意图的基础上，平应尽量规则、均匀、对称，尽量缩小质量中心和刚度中心的差异；（2）竖向刚度在满足建筑功能要求的前提下，宜渐变，避免突变；（3）传力路径力求简洁清晰，以最直接的方式将楼面上的荷载传递到主梁上，再由柱，剪力墙等传递到基础、地基。

2.3 多程序计算的比较。不同程序不同的程序，由于技术模型和计算假定的不同，计算结果会有不同。应在设计中仔细的分析和比较多个程序的计算结果。不是简单的应用程序的计算结果，而是分析、比较、判断，进而对计算结果进行合理的调整和取用。这不仅需要结构工程师做大量计算工作，更重要的是运用以往工程经验对计算结果做出合理有效的判断。计算和分析清晰了，就可以作到心中有数，配筋的时候做到有的放矢，控制关键部位的配筋，减小不必要的配筋，不靠盲目加大配筋保证安全，而是靠计算的精准保证结构的安全并实现采用较小的用钢量的目标，从而达到优化成本目的。

2.4 构件截面和配筋优化。配筋时要注意计算结果的合理取用，遵循“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点，强锚固”等重要抗震概念。在满足计算的情况下禁止随意放大钢筋，所选钢筋既要综合考虑构件在强度、挠度、裂缝等方面的要求，也要兼顾施工上的方便和可操作性。

2.5 构造措施的优化。在通用的钢筋混凝土结构中，应当尽可能选用高质量和高标号的混凝土，并利用高强度钢筋，以在提高结构强度的基础上减少钢筋用量，减小构件截面，降低自重，减小地震力，节省成本；采用轻质、节能、环保的内隔墙材料，可以降低自重，减小地震力，从而减少整个结构的钢筋和混凝土用量。在大高层建筑中，应当尽量选用预应力混凝土和型钢混凝土作为大跨度结构、受力衔接点和结构转换层的基本材料，以最大限度提高建筑的安全性和功能性。另外，要加强对抗震性、抗土性、抗水性材料的选择，以减少突发性洪水、地震等自然灾害的危害。

3、结论

建筑结构的优化设计，是满足建筑的多元化和多功能性要求的重要手段。因此，结构设计人员应当在坚持安全性、经济性、功能性、环保性原则的基础上，不断拓展建筑结构优化措施和技术，提高结构优化技术的应用水平和能力，以有效提升建筑结构的整体性能和质量。

参考文献：

[1]肖燕武.浅谈建筑结构设计的安全度[J].科技创新导报，2011，06（10）：61-62.

篇8

关键词：结构设计；建筑结构；优化技术

结构设计：

结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素。包括基础，墙，柱，梁，板，楼梯，大样细部等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。结构设计的内容由上可知为：基础的设计，上部结构的设计和细部设计。

结构设计的阶段大体可以分为三个阶段，结构方案阶段，结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式（例如，砖混结构，框架结构，框剪结构，剪力墙结构，筒体结构，混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式）。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。

二.建筑结构设计优化方法

1.结构设计优化方法和技术的应用具体体现在房屋工程结构总体的优化设计和房屋工程分部结构的优化设计两方面。其中房屋工程分部结构的优化设计包括：基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包含选型、布置、受力分析、造价分析等内容，并应在满足设计规范和使用要求的前提下，结合具体工程的实际情况，围绕其综合经济效益的目标进行结构优化设计。 在满足建筑结构长远效益的前提下，应尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度和合理性。与传统设计相比，采用设计优化技术可以使建筑工程造价降低5％～30％。优化技术的实现，可以最合理的利用材料的性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调，并具有建筑规范所规定的安全度。同时，它还可为建筑整体性方案设计进行合理的决策，优化技术是实现建筑设计的“适用、安全和经济”目标的有效途径。

2 . 民用建筑结构设计与经济性的关系

2.1 结构设计与用地的关系 多层或高层住宅建筑中，总建筑面积是各层建筑面积的总和，层数越多，单位建筑面积所分摊的房屋占地面积就越少。但随着建筑层数的增加，房屋的总高度也增加，房屋之间的间距也必须增大。因此，用地的节约量并不随建筑层数的增加而按同一比例递增。

2.2 结构设计与造价的关系 建筑层数对单位建筑面积造价有直接影响，但影响程度对各分部结构却是不同的。屋盖部分，不管层数多少，都共用一个屋盖，并不因层数增加而使屋盖的投资增加。因此，屋盖部分的单位面积造价随层数增加而明显下降。基础部分，各层共用基础，随着层数增加，基础结构的荷载加大，必须加大基础的承载力，虽然基础部分的单位面积造价随层数增加而有所降低，但不如屋盖那样显著。承重结构，如墙、柱、梁等，随层数增加而要增强承载能力和抗震能力，这些分部结构的单位建筑造价将有所提高。

2.3 高层住宅结构设计与经济性的关系住宅的层高直接影响住宅的造价，因为层高增加，墙体面积和柱体积增加，并增加结构的自重，会增加基础和柱的承载力，并使水卫和电气的管线加长。降低层高，可节省材料、节约能源，有利于抗震，节省造价。同时，除降低层高可以减少住宅建筑总高度，缩小建筑之间的日照距离，所以降低层高能也取得节约用地的效果。

在相同建筑面积时，住宅建筑平面形状不同，住宅的外墙周长系数也不相同。显然平面形状越接近方形或圆形，外墙周长系数越小，外墙砌体、基础、内外表面装修等也随之减少，并且受力性能好，造价会降低。考虑到住宅的使用功能和方便性，通常单体住宅建筑的平面形状多为矩形

3 结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用

3.1 直觉优化（概念设计优化）技术与建筑结构设计 对于同一建筑方案，可以有许多不同的结构布置设计；确定了结构布置的建筑物，即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法；分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是惟一的：建筑物细部的处理更是不尽相同，这些问题是计算机无法完全解决的，都需要设计人员自己作出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下，根据工程实践经验进行，这便是前面所说的概念设计。因此，概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。

三. 推行优化设记的建议

1、加大行政监督和加快设计监理工作

优化设计工作的推行，政府主管部门首先要重视，通过行政手段来保证优化工作的实施，加大对设计市场的管理力度，建立和完善相应法律法规，规范设计市场。其次建立设计监理制度已成为形势所迫，业主所需。目前还没有客观公正的“第三方”来监理结构设计的进行，所以通过设计监理的方式可以打破设计单位自己“控制”自己的单一局面。

2、建立必要的设计竞争机制

为保证设计市场的公平竞争，设计经营也应采用招标投标，并颁布相应的法规条例。各地可以成立合法的设计招标机构，符合条件的项目必须招标。招标时对投标单位的资质、信誉、技术等方面进行必要的资格审查，设立健全的评标机构，运用价值工程等手段对备选方案进行优化选择。设计单位为提高自身竞争能力，在内部管理上应把设计质量同个人效益挂钩，促使设计人员加强经济观念，把技术与经济统一起来，改变以前设计过程不算帐，设计完了概算见分晓的现象。

3、推广设计标准规范和标准设计

工程设计标准规范的形成，来源于大量成熟的、行之有效的实践经验和科技成果，是科技转化为生产力的必要途径。优秀的工程设计标准和规范，不仅优化了设计，减少设计的盲目性，还将大大提高设计速度，有效降低项目的全寿命费用。在标准规范中可以对一些重要的部位采取设计经济指标限额制度，对一些设计部位使用“宜”或“不宜”等引导性语言提示设计人员对方案进行优化，鼓励他们在设计中大胆使用新工艺和新材料

4 结语

建筑是凝固的艺术，建筑师总是希望通过建筑物表达自己的设计意图，力求艺术性和实用性的完美结合。结构师在保证安全性的前提下，当然应该敢于挑战新的结构形式，使建筑师的意图得以实现。在建筑结构设计的过程中，在基本满足建筑师设计意图的基础上，平面布置应尽量规则，对称，尽量缩小质量中心和刚度中心的差异；使建筑物在水平荷载作用下不致产生太大的扭转效应。竖向布置上，在满足功能要求的前提下，尽量使竖向承重构件上下贯通；能不使用转换层的就应避免使用，以减小结构分析和设计上的困难，另外也不经济，还容易造成应力集中；竖向刚度最好不要突变，而要渐变，否则突变处在水平荷载作用下会出现严重的应力集中现象，这对结构抵抗水平动力荷载是十分不利的。

参考文献：

[1]张炳华.土建结构优化设计[M].上海：同济大学出版社，

[2]汪树玉.结构优化设计的现状与进展[J].基建优化，.

篇9

【关键词】建筑；单一空间；组合空间；优化设计

随着人们对于生活质量要求的日益提高，现今人们对于建筑的关注点已经不仅仅局限在传统的保暖御寒上，经济水平的不断发展以及人们知识素养的不断提高，当今人们已经越来越注重对于美的追求。在进行建筑布局的时候，设计师无论是对单一空间的布局还是对组合空间的布局，都成为现阶段影响一个建筑总体质量的因素，笔者在对影响建筑空间设计的因素分析之后，详细的向读者传递出优化单一空间以及组合空间设计的基本方法与原则，希望对建筑设计时内部空间的处理有所帮助。

一、建筑单一空间与组合空间的概念解释

空间设计在整个建筑设计中扮演的是灵魂的角色。不管是在规模较小的普通建筑中，还是在宏伟华丽、规模惊人的大型建筑，不管是在功能上定义十分简单的建筑，亦或是功能复杂多样的建筑，全部是由一个个空间单位经过复杂的组合之后最终构成的。在业内设计者通常会将由一个空间单位或者是在实际构成中将一个空间单位看做是主体的建筑空间组合称之为单一空间组合，将设计过程中多个空间单位构成的建筑综合体称之为组合空间。在对建筑进行设计的时候，往往会根据建筑的功能进行不同的空间单位设计，换句话讲功能不同将会直接影响到一个空间单位的组合情况。然而，在实际生活中，影响一个建筑空间设计的因素还包括设计材料、设计工艺以及精神层次上的需求等等，本文的下部分将着重对建筑单一空间以及组合空间的设计因素进行详细分析。

二、影响建筑单一空间以及组合空间的因素

（一）建筑的性质以及功能影响

建筑空间无论是在内在形式还是在外部形体组合所表现出的特征上，全部与建筑的性质以及其本身所需要服务社会的功能是有着十分紧密的关系的。依据建筑性质与功能的具体表现，建筑领域通常都会将建筑划归为三大类，分别是居民生活的居住建筑、用以提供公众服务的公共建筑以及专门用以生产、工作的工业建筑。每一类建筑都必须根据其功能以及性质的不同而选择与之最符合的空间组合形式，具体表现在体量、形态以及空间质量上。功能会影响空间的分隔，并且会起到主导作用，但现代建筑，空间的构成、分隔和组合都有极大的灵活性和多样性，而且反过来促使功能朝着更新、更复杂的方向发展。

（二）技术水平以及材料对空间组合的直接影响

不管是在建筑内部空间的设计，还是对于一个建筑的外部形体建构上，设计人员都需要应用与之相对应的技术以及材料才能够顺利实现，因此在对建筑进行单一空间以及组合空间进行设计的时候，必须全面的考虑到具体施工过程中所使用的建筑物理技术、结构技术以及施工技术、施工过程中所使用到的设备、材料种类甚至是施工过程中所使用到的工艺都需要纳入考虑范围内，而不应当片面的只注重前期的设计，追求形式美而忽略了建筑空间设计必须落到实处的基本原则。例如，大空间结构形式以桁架、网架、膜结构为主；住宅以前多用砌体结构，现在也已发展成为框架-剪力墙结构体系了，结构形式的进步也使得住宅空间的多样性和舒适度得到了更好的提升。

（三）受众的精神感觉以及心理预设

在建筑设计中，不管是单一空间的设计，亦或是组合空间设计，除了在上半部分提及到的硬件因素影响之外，作为设计主体以及使用主体的人所产生的精神感受以及其内心深处的心理预期也直接影响着建筑的最终表现形式，在越来越关注主观感受的现代，成功的、富有人情味建筑为了更好地表现出为人民服务的基本属性，其建筑空间的方式也不可避免的会受到这些不确定性的因素影响，甚至在人们日益追求精神享受的今天，受众的精神感觉以及心理预设更加成为影响一个建筑空间组合形态的关键因素，设计者必须对其更加的重视，而不应当仅仅将其看做是锦上添花的一种可有可无的装点。例如，住宅空间并不是越高越好，它要考虑到人对于家的精神感受，太低会不会压抑，太高会不会缺少亲近感？又如，国外的很多宗教类建筑，它十分窄而高的内部空间就更有力的说明了空间能满足人们精神方面的要求。再如，展览类建筑、纪念性建筑等，它的空间多半使用复杂多变的空间组合形式，能带给人们神秘感和很高的艺术感染力。由此说明，空间是能满足人们心里预设的空间需求和心理感受的。

三、建筑单一空间以及组合空间的优化设计策略

（一）充分考虑到量、形以及质的制约

通常来讲，建筑内部空间以及外部体量的具体值确定，都是由建筑物的实际功能所规定的。在具体设计的时候，一个建筑空间的面积、体积受到的影响最为直接。举例说明，在服务社会公众生活的居住建筑，进行起居室、厨房设计的时候，在空间面积以及体积上都会受到十分明显的表现。起居室的功能是要达到全家人基本生活的要求，因此在功能上其承担的职责是相对较多的，相比之下功能相对单一的厨房在面积上，就要相对小很多。与此相对应，在进行公共服务建筑的空间设计时，功能单一的影剧院、会议厅，也会因为服务对象在规模上的差异，而在面积、高度上要比居住建筑中的卧室大很多。不仅仅如此，鉴于不同建筑在属性以及功能上的差异，空间所表现出的形状也是千差万别的，站在设计的角度分析，建筑的空间设计是能够随心所欲的进行设计的，无论是常见的长方形、方形还是圆形设计，还是略有变化色彩的三角形、多边形，甚至是更为复杂的不规则形等，都应当依据空间的具体使用功能进行合理设计，举例说明，为了更好地发挥三维动感影院的观影效果，设计者在设计的时候应当采用圆形球形空间的设计方案；室内运动场设计则多采用圆形设计；影剧院进行设计的时候，进行平面及剖面设计的时候要遵循其在视觉、听觉上的不同要求，采用多种形状方法进行设计。除此之外，对于空间环境的选择也是十分重要的一个方面，空间组合的时候不仅仅应当满足基本的避风御寒、采光等需求，设计者还应当考虑到空间组合在温、湿度、防尘等方面的质量，举例说明，在对遮阳措施、开窗的大小、室布置上都应当详细考虑。

（二）在技术与材料上仔细斟酌

建筑物理技术在进行建筑空间设计的时候，承担着保证建筑空间质量以及最终实现构建和谐社会所应具有的节能、节地等基本目的，在具体的施工过程中，无论是选择掩土建筑还是太阳能房的空间都应当仔细斟酌。除此之外，针对那些结构独特的空间，在进行具体设计的时候，设计者必须考虑到无论是结构单一的苦大建筑、还是结构复杂的高层组合空间，假如没有质量过硬的技术与材料进行保证，整个空间设计便是失败的。

（三）注重在精神层面上对建筑空间设计进行优化

在进行空间设计的时候，建筑空间的质地、通透程度等等都会影响到整个建筑空间形态的质量，因此在精神层面上都应该对其进行适当的调整，举例说明，在进行宗教类建筑的设计时候，鉴于其空间通常非常高大调动观者的情绪。而对于尺度适中的空间，进行设计的时候，则应当需要营造出温馨的氛围。除此之外，人们在进行生活学习的时候，心理需求是多种多样的，比如对于内向的人进行空间设计的时候，应当注重私密性、而对于具有服务性性质的空间则应当注重在空间公共性、通透性等。不同的色彩对于一个人的影响是不同的，因此在进行色彩选用的时候，应该注重暖色调、冷色调以及不同色调之间的组合，从而确保能够在精神层面上对建筑空间设计进行优化。

四、结语

通过对影响建筑空间因素的分析，探讨，建筑的空间既要经济有效的满足建筑的原本的功能，遮风避雨的围合空间，又要充分发挥材料的性能，巧妙的把材料组合在一起使之具有合理的力学性能，最终满足人们对建筑空间心理上的预期。建筑空间既是适用空间，又是视觉空间，还是符合力学规律的结构空间，建筑师们必须将空间的这三个属性均衡的、有机的统一在一起，使之成为一个整体，创造出一流的建筑感受！

参考文献：

[1] 陈世宁. 住房空间的组合设计之我见[J]. 科技创业月刊. 2010（02）：102-103.

[2] 郭美云. 浅谈住宅空间布局[J]. 黑龙江科技信息. 2012（14）：140-143.

篇10

关键词：优化设计；建筑施工；细部设计

前言：建筑行业自身的特殊性决定了建筑施工图设计是一项综合性强的工作.作为施工图设计者，需要有丰富的知识和开阔的视野，对于建筑材料、设备、结构、施工工艺以及美观艺术等各方面的知识都要有所涉猎。而设计者主要的工作――建筑施工设计图，作为建筑方案的下一道程序，其重要性不言而喻。下文中，笔者将就自己多年经验并结合具体问题，深入探讨施工设计图的几点可优化问题。

1.优化施工设计图的必要性

1.1 有利于目标成本的控制

许多设计者不能严肃对待施工图设计的优化过程，认为多此一举而草草带过的人不在少数。但作为又一次小型的施工图设计，整个优化过程有必要同样提出设计限额，以达到成本控制的目的。具体的流程如下：

首先，负责施工图设计的设计单位或部门将完成的图样提交到负责具体施工的房地产开发公司。然后，公司需要组织一支负责核算审查的小组对其进行施工图预算，结合公司初期的预算目标、建设工程技术经济指标、限额设计的要求、公司内部的目标成本控制体系等等得出整体评估的结论。第三，小组需要列出施工图中所耗成本较高，以及过于繁琐复杂的细节设计，对其进行比较分析，判断该设计是否可以继续调整优化。第四，对于可以简化或优化的设计部分，提出一套完整的科学合理的改进方案，从而达到控制成本目标在合理范围内的目的。

1.2 提高建筑功能性、合理性

随着建筑行业迅速发展，使用者对建筑的评价与期望明显不再局限于结构方面，对空间组织、技术组织、结构设置、资源与资源利用，以及建筑循环再利用等方面都对设计者和施工者提出了更高的要求。遗憾的是，目前国内设计行业对建设项目的设计过程中，结构设计仍占主导地位，这就要求设计者在设计优化过程中将建筑结构经济性摆到重要地位来，在满足结构设计规范要求的前提下，提高建筑的功能性和合理性。

1.3 简化施工过程

在施工设计与实际施工情况中，常常存在程度不同的脱节情况，这是由于设计单位的设计者只停留在自己的过于片面而缺乏客观性的设想中，不能够亲自下到具体施工单位去考察实际的施工装备、人员状况、辅助施工设计、过渡工程措施、细部施工工艺等情况。须知结构布置的好坏，是影响工程质量最直接的因素，而这种对具体施工条件了解的匮乏，将不利于投资控制和指导施工。因此，公司应该在方案设计时便组织施工单位的相关部门或人员介入结构布置之中，使得设计者设计出与实际现场的施工情况更为密切的施工图。这样也能够简化施工进程，节约前期准备时间，降低施工方由于与设计方产生意见上的冲突而不予配合的可能性。

2.建筑设计具体优化

2.1 地下室电梯井设计

电梯是地下室公共部分中重要的设施之一，但经过对包含地下室建设的项目的具体数据收集，我们发现绝大多数带有地下室的建设项目中，工程造价均不同程度偏高，整个施工过程存在需要优化的许多细节问题。

例如，就电梯基坑开挖方面，如果能够适当减小该公共部分层高，将公共部分地面标高上提，直至电梯基坑底面标高与地下室底板面标高平，便可以大大减少地下室土方开挖难度及施工风险，压缩施工成本。当然，前提是一定要综合考虑地下室公共部分建筑设计特点，不能够影响建筑使用功能及验收规范要求。

2.2 施工操作死角处理方法

图纸是二维平面，但建筑是三维立体，因此，为了使图纸能够更好反映出设计师想表达的三维效果，在建筑设计过程中设计师常需要设计一些小构件作为立面点缀，此时较易形成难操作死角。

例如，具体结构施工过程中，有些原本设计的构件装饰施工难度大、效果差。综合多种装饰材料及方案建议，笔者总结出，使用砼填充操作死角是最佳方案，能够最大限度降低施工难度。

又如，在平面设计时，柱外凸且靠近墙时，将导致该区域形成操作死角，该区域墙面装饰施工困难，且成品质量差。据此，经验丰富的施工人员会建议该部位在结构施工时，扩大墙下梁的宽度，砌体施工时将死角填充这都是降低施工难度、减少工程预算的行之有效的办法。

3.结构设计具体优化

3.1梁编号设计

现在，建筑无论是从高度还是结构复杂度方面都大大超过了传统建筑。但建筑体量的不断扩大也带来了新的问题，那就是寻找特定编号的梁将变得困难许多。试想，每层建筑的构件多如牛毛，几十上百种梁可能会同时应用到一层建筑中，传统的从 1 到 100 编号方式显然并不能与其相适应，寻找特定的梁便需要花费大量时间，也会拖慢工作进度，降低工作效率；同时，如果没有事先约定，各部门之间对于梁编号很可能会出现分歧。如果构件编号能与轴网名结合，那么，上述困难都会迎刃而解。具体的编号设置建议如下：与轴网重叠的的梁可直接取轴号作为梁号，例如：1 轴的梁为 KL1，A 轴的梁为 KLA，其余的梁可取成 KL1-1、KL1-2、KLA-1 等。这样方便了构件编号设计，也给施工、预结算带来了很大的方便。

3.2梁配筋优化

在众多优化项目中，梁配筋难度最大，最富挑战性。作为配筋设计中最复杂的一项，梁配筋具有构件数量多，钢筋量大的特点。梁配筋是否设计合理也会影响到建筑整体配筋率。设计者在进行结构设计时，对配筋所凭借的主要依据多是电算数据，这往往导致支座两边梁配筋的不同，无法形成贯通筋。钢筋施工过程，梁在支座处设置锚固端的时候，柱的两边、甚至四边的梁同时锚入柱内，按03G101-1 计算锚固所消耗的配筋量远超出设计贯通筋所使用的钢筋量，造成浪费。另外，柱头节点是结构设计中最为薄弱的环节，若锚固端多，钢筋密集，必将影响柱头砼的施工效果。

这两个问题都充分说明只有在在结构梁配筋设计时多采用贯通筋，才能减少钢筋量，节约工程成本，加快施工进度，也能充分保证结构施工质量和施工效果。

4.结语

建筑施工图设计是个鲜明体现了技术性和专业性特点的作业，而施工图在整个建筑工程中更起到了指导整个施工工程进行的特殊作用，与工程走向、建设成本、工期等等因素都密切相关。因此，提前进行优化施工图设计是必要且重要的，一份好的优化计划可以良好地将建设成本控制在一定范围内，避免具体施工过程中可能出现的难题，提高建筑结构经济性。

参考文献：

[1]陈青来，刘其样03G101-1.混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造样图[S].中国建筑标准设计研究所出版.2003-1-20 34