建筑设计优化精选6篇

建筑设计优化精选6篇

建筑设计优化范文1

关键词：建筑设计；优化策略；措施分析

1建筑设计目前所存在的问题

1.1建筑设计过分注重造型而忽视节能环保

现今的建筑设计，在户型结构上已经实现了多样化设计，但是在其他方面还没有很好地实现，而且由于对建筑的外部造型极为重视，这样就忽视了建筑设计的节能环保性，这样的设计并不是一个科学合理的建筑设计。近年来节能环保设计理念在建筑领域呼声高涨，我国也已经开始将节能降耗作为重要的发展指标并进行落实，并把节能设计列入建筑发展规划之中。但是在实际的建筑设计中却并不能很好地达到预期的目标，出现较多节能效果差的建筑。例如：在建筑设计中为了追求更大的外窗面积而盲目扩大落地窗的面积，这明显和节能环保的要求背道而驰；还有的建筑在设计中外墙的凸凹转折过多，这样就导致建筑的外表面积增大，同样也不利于建筑节能效果的发挥。

1.2建筑配套设施不完善

建筑大多数都是用于居住的，所以在设计中必须考虑使用者的生活需求，要满足其便捷性和舒适性。有一些建筑，特别是住宅建筑在进行整体的规划设计时单单考虑住宅小区的容积率等指标，而忽视了建筑的一些配套设施的建设，这样就导致建筑配套设施不足，直接影响居住者生活的舒适性。如果建筑和配套设施分区出现问题甚至会造成扰民的现象。例如：建筑小区沿街布置的商业店面没有与住宅完全脱离，也没有进行管理控制和相关规划设计，这样就会使配套设施在后期使用时出现一定的问题，导致住户居住舒适度的降低。

1.3建筑结构设计不科学

大部分建筑设计企业都存在着对传统经验和知识技能的思维定势，建筑结构设计受传统因素影响较大，常沿用传统的建筑设计方法和技巧，从而造成许多安全隐患的积累，这就导致了现代建筑结构设计上的不合理。一方面，部分建筑设计人员在意识上还存在对安全认知不足的问题，在进行建筑结构设计时过于注重表面，而忽略了内在的安全问题。另一方面，部分建筑设计人员利益心过重，有时会为了谋求自身的利益而屈从于企业的不合理要求，这样设计出来的建筑从形式上到安全上都不能很好的满足建筑结构的安全性要求，最终就会形成建筑结构安全隐患。虽然这些在整个建筑行业中仅是少数，但是建筑事故的危害性通常都是非常大的，所以这些科学性问题必须引起建筑设计企业的高度重视，建筑结构设计企业要从建筑设计行业的发展来进行科学全面的管控工作，有效防范建筑安全问题在建筑结构设计工作中的产生和积累。

2建筑设计优化措施

2.1注重个性化设计，发挥建筑的多功能性

如今随着人们的生活水平不断提高，建筑居住者已不再仅仅满足对居住的要求，还对建筑的办公、学习和娱乐等功能提出了要求。所以，建筑设计人员在对建筑进行优化设计时就要考虑到这些个性化要求，要采用一些个性化的设计。例如：在进行隔断、渗透、连通工作中采用拦而不围、阻而不挡的个性化手段，从而打破常规的建筑设计方法，保证在满足获得合理的空间变化的前提下增强其个性化，这样就可以发挥建筑本身的多功能性。除此之外，还可以利用现代的智能化建筑设计来创造具有个性化的居住型建筑。

2.2合理配置建筑配套设施

在对建筑进行整体的设计规划时不仅要考虑规划的整体性，还要重点考虑建筑使用的便捷性、居住的舒适性以及功能的合理性。对于配套设施不足的问题在设计中就要加强对配套设施兼容性和***性的考虑，这样才能避免配套设施建设不足的情况发生。在设计学校、物业管理用房、社区服务中心以及商业店面等配套设施时要考虑到以后的单独管理以及其运营的可能性。在布局上尽量与居住区分区，有效减少其对住宅区的干扰。

2.3提高建筑结构设计的施工质量

建筑施工质量是提升建筑结构安全性的重要影响因素，因此建筑结构设计人员应该从建筑结构施工的实际出发，有意识的对建筑施工进行良好的管控和科学的设计，在施工工艺和施工流程方面都要规范化，此外还要不断提高建筑施工人员的专业素养，等等这些都可以有效的提高建筑结构设计的施工质量，从而提高建筑的安全性。

2.4建筑设计要有基本的节能意识并遵守节能设计要求

现在有很多地区都对建筑的单体设计和总体规划进行了节能设计，对建筑物的空间布置和朝向都做了系统的设计，用以满足冬季室内光照的要求，这个方法可以改善室内热环境，具有较好的节能效果，是一项最基本的节能措施。在建筑设计中主要空间朝向南或者偏南方向是比较合理的设计，也是节能设计在建筑优化设计中的合理应用。对于早期的建筑设计来说，卧室通常设计在日照通风条件最好的地方，这样设计可以为室内创造一个最优的环境。但是随着社会的不断发展，人们居住观念也在不断发生改变，卧室的功能逐渐趋于单一化，与此相对客厅逐渐成为生活起居最重要的区域，所以现在建筑一般是把客厅设计在光照通风条件最好的地方，而对卧室选择条件则不那么重视了。在现代的家庭生活中，光照对于主要起居活动区域的客厅的节能意义更加明显，所以在建筑节能设计时要更加注重对客厅的设计，从而优化建筑设计。

3建筑设计的未来发展方向

众所周知，建筑设计是一个比较长远的过程，且受众多因素的影响。所以未来建筑设计应不断向优化设计发展，在整体规划设计中坚持“可持续发展”原则，并将这一思想贯彻到建筑规划设计与后期的建筑工程施工与应用中去，不断优化设计。另外在设计中需要提高运用新技术新工艺的意识，从而改善建筑性能，提高建筑的居住舒适度。除此之外，建筑优化设计还需要考虑地域和气候条件等因素，加大对可再生资源的利用，不断降低建筑的资源消耗；坚持“因地制宜突出传统特色”的原则，在优化设计中充分利用当地自然条件，并有效结合当地风俗，将传统的建筑风格融入到建筑设计中去，从而建设出历史与发展、传统与现代紧密结合的新型建筑，建设宜居的生态型居住建筑。

4结语

在建筑设计过程中，只有根据居住者的生活需要和个性要求进行设计才能设计出满意的建筑；建筑设计要坚持“以人为本”的原则，力求做到流线清晰、布局合理，节能环保。针对现存的建筑设计方面的问题必须采取相应的应对措施加以解决，从配套设施和节能环保等方面来优化建筑设计，不断推动建筑事业的长远发展。

作者:徐基祥 单位:深圳市广田方特幕墙科技有限公司

参考文献：

建筑设计优化范文2

关键词：建筑结构；优化设计；策略

Abstract: this paper first discuss the building structure optimization design of the basic theory, and then studied building structure optimization design strategy, curity and economic, and has strong value and significance, for reference.

Keywords: building structure; Optimization design; strategy

中***分类号：TU318文献标识码：A文章编号：

1建筑结构优化设计的基本理论

建筑结构的优化设计主要体现在建筑工程的决策阶段、设计阶段、建设阶段。在建筑工程的决策阶段，确定结构优化设计所要达到的总体目标，满足本体功能，最大程度保障安全性，缩减投资成本；在建筑工程的设计阶段，确定每一个子系统及整体结构的优化布局；在建筑工程的建设阶段，以结构优化设计为建设原则，组织建设好每一个子系统从而实现整体结构优化布局。决策阶段结构优化选择是关键，设计阶段结构优化设计是核心，建设阶段结构优化建设是基础，3个阶段互相验证、互为补充、缺一不可。

建筑结构优化设计的基本要求:

（1）功能性

建筑是人类的基础物质生存环境，建筑结构优化的终极目标就是为了满足人类对物质生存环境的最大化需求。对功能性的满足也不再局限于传统的实用，而是增添了舒适性、美观性、协调性等多种新元素，满足人类对基础物质生存环境的更高要求。

（2）安全性

建筑作为人类生存的基础生存环境，与人类的生产、生活紧密相关，安全性成为建筑结构优化设计的必然考虑因素。一味追求建筑结构的优化设计，忽略决策阶段、设计阶段、建设阶段的安全性，其作为建筑不但没有任何实际意义，反而会给人类正常生产和生活带来致命的危害。因此，安全性是结构优化设计中的必然考虑因素。

（3）经济性

建筑结构优化设计的经济性是市场经济条件下对资源配置提出的新要求。经济性是指通过建筑结构的优化设计，最大化的节约各种材料资源，达到减少建设成本的目标。另外，各种材料资源都存在一定的稀缺特性，建筑结构的优化设计能科学合理的减少材料的使用量，节省建设材料使用成本。

（4）环保性

建筑结构设计的环保性是继经济性之后的一大更高要求，建筑结构优化设计过程通过材料选用品种的环保、整体布局的环保来体现可持续的发展理念。在建筑资源的材料选用方面，在保证建筑本体功能性、安全性的基础上，最大可能的选择节能环保型材料，同时，在结构优化的整体布局中，不仅强调建筑主体内部结构的统一与环保，也包括建筑建设过程中废旧材料的处理与应用，更不能忽略建筑未来使用过程中对环境产生的重要影响。另外，材料选用的环保、整体布局的环保也是结构优化设计过程中安全性的体现。

2建筑结构优化设计的策略、安全与经济

2.1结构优化设计中的材料选用

基于物理学与建筑学的基本原理，建筑结构各个点、线、面都呈现出一定的力学承载力特征，而力学承载力本身的载体就是材料，通过各种材料的配置，加强构件的强度、刚性与延展性，钢筋混凝土材料的打造适应了这一趋势。工程实践证明，钢筋混凝土的结构设计中，梁柱是主要的承受载体，打造钢筋混凝土梁柱能局部提高梁柱的抗压力。因此，在工程建设实践中，采用高标号的钢筋混凝土，可以减少梁柱等构件的横截面，减轻结构本体的重量，同时也扩大了使用空间；而梁板以受弯为特性，采用高强度钢筋，能科学合理的减少钢筋的使用量。另外，结构建设者应科学合理的匹配钢筋混凝土结构中钢筋与混凝土的投放比例，最大限度发挥钢筋混凝土复合材料的复合特殊性能，所以在高层建筑结构中，在结构的转换层、受力复杂的衔接点部位与大跨度结构上，采用型钢混凝土、预应力混凝土是比较好的选择，同时保证高层建筑功能性、安全性、经济性的最大化性能发挥。在建筑结构设计与建设过程中，存在非常多的钢筋混凝土现浇板中混凝土标号过高的情况，一味追求高标号混凝土是没有任何意义的，高标号的混凝土无法理想发挥其强度性能，反而为抵抗高强混凝土较大的收缩变形和满足最小配筋率要求，板中钢筋的配筋量却相继增加，直接导致钢筋的使用量增加，间接影响工程投资成本的提高。

此外，随着近年来地震、洪水、泥石流等自然灾害的不断增多与强度提高的趋势，对建筑材料的抗震性、抗水性、抗土性提出了新的要求，因此，在建筑结构优化设计的决策阶段、设计阶段、建设阶段，都必须考虑材料的品种、质量、价格、对周围环境的适应程度，在最小化牺牲经济性的同时，最大化保证建筑结构的功能性、安全性、环保节能性。

2.2结构优化设计中的构件布置

建筑结构优化设计中的构件布置主要涉及梁、柱子、剪力墙的布置与设计。目前，高层建筑的结构设计大多采用框架-剪力墙结构体系，这种体系由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙2部分组成，框架的梁柱为刚接，框架与剪力墙可为刚接，也可为铰接。高层建筑体日趋复杂，各种不同功能的建筑用房综合在一起，组成形态各异的高层建筑，给建筑结构优化设计增加了一定的难度。而框架-剪力墙结构体系具有灵活组成使用空间的优点，比较容易满足建筑物的使用要求，而且框架-剪力墙结构体系有较高的承载力，较好的延伸性和整体性，并且具备很强的吸收地震力的能力，从而大大减小了结构本身的侧移。因此，在建筑结构优化设计的实践过程中，在框架-剪力墙结构设计中，剪力墙刚度的确定除了必须满足强度条件外，还必须使结构具有一定的侧向刚度。基于此，剪力墙刚度的大小将直接影响到结构的安全性及工程造价成本。另外，在框架-剪力墙结构初步设计阶段，简捷、准确地确定框剪结构中剪力墙最优数量，即可避免重复、繁琐的结构刚度调整计算，还可以达到减少经济成本的目标。

梁的选用与布置。常规梁经济性最好，但严重影响建筑层高，尤其是在目前土地资源有限的情况下，最终还是无法实现社会整体经济效益的最大化；宽扁梁能减少梁的截面高度，增加建筑物的净高。在建筑物总高度限制的情况下，可以增加层数，以获得更多的建筑面积。但宽扁梁在经济指标上与常规梁相比并不是最优，由于y方向截面高度减小，使得纵向钢筋的配筋率较高，同时挠度偏大。在跨度进一步加大的情况下，也可采用预应力梁，以满足建筑物的特殊要求，但费用较高。此外，高层建筑框架柱截面大小主要由轴压比控制，在上部轴力一定的情况下，可以通过加大柱截面、提高混凝土设计强度、加大柱箍筋、采用钢混凝土柱等不同方法来控制柱轴压比，最大化程度保证功能性与安全性。

2.3结构优化设计中的整体布局

为实现这些目标，建筑结构决策者与设计者须从结构优化设计的全局观念出发，利用结构设计中的点、线、面，确定建筑结构设计的总体布局，处理好点、线、面之间的架构关系，借助于材料的选用、构件的布置，充分发挥单个构件与整体结构的配合与协调，使之能实现最佳受力状况，既实现整体结构良好的承重力、刚性与延展性，也实现单个构件的最大化与最佳化利用，保证达到建筑设计的国家质量标准，实现建筑功能性、安全性与经济性的多重目标。

结语

通过建筑结构的优化设计，是实现建筑本体功能与控制建筑造价成本的重要手段。另一方面，建筑投资者或开发商不能过分强调结构优化设计的经济性，通过减少材料、降低技术、放低质量标准来追求经济性，同时也反对一味重视技术要求、忽略经济成本的做法。结构优化设计的终极目标是实现建筑的本体功能性、安全性、经济性与环保性。因此，在保障全面发挥建筑本体功能性、保证安全性的条件下追求建筑投资建设的经济性与环保性是建筑建设的科学合理选择。为了实现这一目标，未来的建筑结构设计者将遵循功能性、安全性、经济性、环保性四位一体的设计思路，真正实现未来建筑结构的优化升级，为人类提供一个更好的物质生存与发展环境。

参考文献：

[1].徐培福.复杂高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社，2005.

[2] 孙国正.优化设计及应用[M].北京:人民交通出版社，2004.

[3]肖燕武.浅谈建筑结构设计的安全度[J].科技创新导报，2007（35）：107.

建筑设计优化范文3

【关键词】建筑结构；结构设计；优化方法

建筑结构设计优化技术是一门结构工程与运筹学、经济学和管理科学交叉的学科技术。作为一个建筑结构设计者来说，设计时总会产生一个能找出最好方案即优化的愿望。从二十世纪初开始就不断有人对此作过一些努力，但收效都不是太大。主要原因是：一方面受到数学、力学发展水平的影响，更主要的是受到计算手段的限制，因此，优化设计这门学科只有到了二十世纪九十年代初期，随着我国科技的进步，电子计算机在结构设计中得到较广泛应用以后，才迅速发展起来.特别是近代数字计算机软硬件的飞速发展，为结构优化的实现提供了前所未有的物质条件；有限元的发展为结构优化提供可靠、强大的分析手段，以及的数值计算方法、仿生学方法等的发展极大地丰富了结构优化的理论。这些都为现代的结构优化设计的巨大发展拓宽了令人兴奋的道路。到目前为止，现代结构设计的优化技术有直觉优化、试验优化、经济分析比较优化、优化准则法优化、数学规划法优化、仿生学方法优化、系统优化、模糊优化与灰色优化、自动优化、智能优化等等。下面文中笔者就建筑结构设计的具体方式及优化的功用进行简要阐述，并对建筑结构设计优化方法做出分析。

一、优化建筑结构设计的具体方式

随着我国的建筑业的不断发展，各种建筑项目的增多，我们看到现代建筑开始以各种各样的造型呈现出来。通过不同的造型设计可以带给人们不同的审美感受，并且也可以实现对建筑内涵的表达。因此，这是一种建筑结构设计同施工设计的完美结合。目前来看，评价一个建筑

结构设计的标准主要有以下几个方面：首先，要保证用户的使用安全，其次，要保证建筑形成过程中的经济性，也就是合理的成本控制和管理，再次，要保证建筑物可以达到和满足相关的使用需要，即适用性，再者，还要保证建筑结构的整体形式大的美观，最后，建筑结构设计要

利于施工的执行和操作。所以，由此可以得出，具体的落实现阶段的建筑结构的优化的方式有以下几种：第一，要加强对现有的建筑的优化方案的设计，即在施工之前，要充分的考虑各种施工因素，对现有的建筑需求进行全面的分析，从而得出一个合理化的设计方案。设计对于整个工程的质量形成的影响是非常大的，大约占百分之七十左右，尤其是成本控制方面，也主要是通过设计阶段来实现的。在对现有的建筑结构进行方案的确定前，要对各种细节设计进行管理，即对建筑的布局进行单项的分析和整合。第二，对建筑的优化阶段进行一定的预算编制，即在设计的过程中，采用合理的计算方式对现有的各种设计项目进行一个全面的线性优化。通过对会计活动中的各种方式和算法的运用，对现有的方案进行一个全面的计算和评估，选择合理的设计预算，可以有效的控制建筑成本，也就实现了对现有的建筑结构设计的优化。

二、建筑结构设计优化的的功用

1、降低总造价

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。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。

2、提高建筑结构经济性

高层建筑的建设成本成了不得不考虑的重要因素，对应的结构成本更是严格控制。一个设计人员在保证建筑质量的基础上，采用合理的计算模型、计算参数、设计荷载、构造措施及合理的计算指标是达到经济合理含钢量的重要途径，应认真结合规范和具体工程情况进行选择，并依据规范和结构概念合理使用计算结果进行设计，必要时采用手算复核。现笔者以某高层建筑物工程两种状态下结构计算结果加以比较说明。建筑物的结构技术指标及钢量指标如表 1 所示。

从上表可以看出同等情况下的结构，精细化设计砼用量节省26.4%、钢筋含量比重最大的竖向构件砼用量少用37.8%、结构质量减轻12.5%、周期变长22%（在满足变形的条件下，尽量采用长周期结构刚度越小，地震力就越小）、地震剪力减小20%、含钢量节省约18%。因此只要设计人员能够合理布置结构设计方案，把工作做得更精细化，可节省不少用钢量和砼用量。有关资料表明，合理的设计可以降低工程总造价的5%～10%，甚至15%。

笔者通过分析认为如何更好的控制含钢量还应该做好以下几点：1）利用相关井道形成的剪力墙，进行合理的竖向部件布置，做到分配合理有效，减小单位面积的用钢量。在楼盖的布置过程中，增大板跨，也可以达到相应的效果。2）控制含钢量的最直接的方法就是减少钢筋的使用。高层建筑过程中可可以采用适当的砼强度等级。3）合理计算参数，在满足规范要求和指标的基础上减少用钢量。在设计高层建筑的过程中，又不少的参数是由设计者自己制定的。透彻的理解《抗规》、《高规》、《高规补充规定》中各种参数的含义，合理的配置钢筋，直接影响着含钢量。4）在对高层建筑的柱体进行设计时，柱体的含钢量对于整个建筑物的含钢量具有重大的“贡献”，所以控制柱体的含钢量就能有效的控制建筑物的含钢量。

三、建筑结构优化方法

1、并行算法

由于高层建筑结构的主要因素是结构的抵抗水平力的性能。因此，抗侧移性能的强弱成为高层建筑结构设计的关键因素，且是衡量建筑结构安全性、稳定性能的标准。

由于在建筑结构中，单位建筑结构面积的结构材料中，用于承担重力荷载的结构材料用量与房屋的层数近似成正比例线性关系。此外，用于建筑结构楼顶的结构材料用量几乎是定值，不随结构的层数变化；但是用于墙、柱等结构构件的材料用量随楼房的层数成线性正比例增加 ；而对于抵抗侧向移动的结构材料用量，与楼房结构层数的二次方的关系增长。

2、可靠度优化法

在非地震灾害区高层建筑结构的方案选型时，应优先选用抗风性能比较好的结构体系，也就是选用风压体型系数较小的建筑结构体系。比如结构外形呈曲线流线型变化的建筑结构圆形、椭圆形等，或是结构从下往上逐渐减小的截锥形体系的风压体形系数较小，有利于很好地抗风。此外，在对结构进行平面布置时，适合选取结构平面形状和结构刚度分布均匀对称的结构体系类型，这样可以在很大程度上减小风荷载作用下的扭转效应引起的结构变形和内力的影响。

3、高层体系优化法

由于建筑使用性能的不同，所以其对内部空间的要求不同。同时，高层建筑结构使用功能不同，则其平面布置也发生改变。通常，住宅和旅馆的客房等宜采用小空间平面布置方案；办公楼则适合采用大小空间均有；商场、饭店、展览厅以及工厂厂房等则适宜采用大空间的的平面布置；宴会厅、舞厅则要求结构内部没有柱子的大空间。由于不同的结构体系可以提供的内部空间的大小不同，因此，在建筑结构设计阶段，应该首先根据建筑结构的使用功能，选用合适的结构类型。

建筑设计优化范文4

【关键词】结构优化；降低造价；精心设计；保证安全

【Abstract】to maximize the efficiency of investment， each investor is the pursuit of investment objectives. Through the optimal design of the building structure， not only to improve building safety， and can effectively reduce the construction cost， construction products with a higher price. Bad on the structural design， the choice of the structure of the programmed， structure， material lection， and regulate the u of a designer boutique to cultivate awareness of the structural optimization and design of the system on， elaborated on the significance of structural optimization， optimization methods And optimize the way for the designers of the structural optimization of the structure designed to provide information.

【Keywords】structural optimization； lower cost； carefully designed； ensure safety

在工程建设过程中，建筑功能的实现与工程投资的控制是工程建设的两大目标。而进行工程投资控制的关键在项目决策和设计阶段，在项目作出投资决策后，其关键就在于设计阶段。在建筑工程的设计阶段，当满足建筑的诸多功能后，工程造价的控制是每个投资者最为关注的主要内容，也自然成为投资者评价设计质量优劣、衡量设计水平、选择设计单位的重要标准。为了在日益激烈的设计市场竞争中求得生存与发展，为业主提供优质的设计产品，提高设计产品的经济性，已成为每一个设计单位努力追求的目标。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。下面就结构设计优化的一些途径，谈一下笔者的一点看法，以期与广大结构设计人员共勉。

1.选择合理的结构方案

在建筑设计方案确定后，对于同一个建筑设计方案，结构设计方案往往不是唯一的。不同的结构方案会使工程造价和工程质量产生很大的差别，所以选择合理的结构方案便显得尤为重要，只有采用合理的结构设计方案才能实现“技术先进、安全适用、经济合理、确保质量”的设计目标。也只有采用合理的结构设计方案才能真正实现投资效益的最大化。在结构方案的选择上，应遵循以下的一些基本原则：

（1）要用整体的概念在特定的建筑空间中来完成结构总体方案的构思，处理好构件与结构、结构与结构的关系，充分利用和发挥整体结构和构件的最佳受力状态，使结构具备足够的承载力、刚度和良好延性的同时造价最低。

（2）尽可能使结构的受力与传力途径简单、直接、明确。传力途径复杂会出现多次转换的结构构件，这样会导致造价的提高，也容易出现计算错误产生安全问题。采用最简单、直接的传力途径，可以省去中间传递的结构构件，减少结构的安全风险，使结构受力更加明确，其造价也相对经济。

（3）保持整个结构安全可靠度的一致性。应通盘考虑整体结构的每一个构件，使结构构件能够同时发挥其最大效能，确保达到规范规定的设计目标水准，实现结构既经济又安全的目标。

（4）使结构平面布置的抗侧力刚度中心与建筑物的外力作用中心或质量重心尽量接近或重合，以避免或减小外力作用下结构的扭转效应，因为抵抗结构的扭转所需增加的材料用量是很大的，可以说结构平面布置的不规则既不经济又不安全。

（5）加强与建筑师的沟通与协调。一个设计精品是建筑师和结构工程师创造性合作的共同成果，在满足建筑物的功能和建筑师创意的前提下，结构工程师有责任对建筑方案提出建设性的意见，与建筑师一起构思最佳的结构体系。结构工程师只有加强结构概念的培养，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。并综合运用其掌握的结构概念，通过反复试算、反馈和优化，选择效果最好、造价最低的结构方案。

2.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。过去对一些复杂结构的设计完全依靠概念、经验和估算来完成，为保证结构安全，结构设计的安全度往往富余很多，造成不必要的浪费。现在工程师可以在概念、经验和估算的基础上借助计算机进行可靠的分析计算，并通过对计算结果的分析，发现结构的薄弱部位和设计的不足之处，对结构体系以及结构构件的合理尺寸做出相应的调整，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，要注意以下问题： （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***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。比如，框架结构计算中，周期折减系数的取值，要根据实际工程中框架填充墙的材料和数量，选取恰当的数值对计算周期进行折减，若折减系数选取偏大，会使计算地震力小于实际的地震力，造成结构分析偏于不安全，反之则不经济。

（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仔细的分析，判断其是否合理，以确保最终结构设计的正确。

3.提高材料的利用率

结构设计的目的便是花尽可能少的钱，做最安全、适用的建筑，这就要求结构设计时对材料的选用要合理，利用要充分。要根据结构构件的不同受力特点、工作环境和材料的力学性能特点，选用合适的建筑材料。在钢筋混凝土结构中，以受压为主的柱子，就要充分发挥钢筋混凝土材料中混凝土抗压性能好的特点，尽可能采用高标号混凝土，不但可以减小构件截面，增加使用空间，还能减轻结构自重。梁板以受弯为主，可采用高强度钢筋，以充分发挥钢筋的抗拉性能，减少钢筋用量，同时要注意钢筋混凝土结构中钢筋与混凝土强度的匹配，最大限度地发挥出材料的性能。对于高层建筑的结构转换层和受力复杂的结点部位以及大跨度结构，可采用型钢混凝土和预应力混凝土或钢结构等，以达到适用、安全、经济的目的。实际工程中，因材料选择不当造成浪费的情况很多。比如，经常出现的钢筋混凝土现浇板中混凝土标号过高的现象，不仅高标号的混凝土不能充分发挥其强度作用，而且为抵抗高强混凝土较大的收缩变形和满足最小配筋率要求，板中钢筋的配筋量也随之增加，从而导致工程造价的提高。

4.正确理解运用《规范》

《规范》是我们在设计中必须遵循的“最低”标准，是国家的技术经济***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，盲目的照搬规范的具体条文会导致设计失误，造成质量安全隐患和经济损失。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。盲目照搬硬套不但会限制创新成果、影响设计创作，阻碍工程技术的进步，也会造成不必要的浪费。因为即使规范再详细，也不可能包罗实际工程中遇到的所有技术问题。对《规范》中的构造措施要给予足够的重视。在实际工程中，一些设计人员过分依赖结构计算分析结果，不同程度地存在忽视结构构造措施的问题。以抗震设计为例，我们都知道，地震是一种很复杂的自然现象，我们对地震发生时建筑物的破坏机理还不十分清楚，对地震的破坏现象也只是停留在感性认识阶段，建筑物抗震计算的原理也只是一种近似方法。建筑抗震设计是建立在对震害分析和总结的基础上，通过概念设计、结构计算和构造措施三部分来实现的。所以，我们在进行建筑抗震设计时，不但要遵循《规范》提出的抗震设计原则和抗震计算方法，同时还要重视抗震构造措施。

5.树立精品意识

建筑设计优化范文5

关键词：东西方建筑的差异；建筑整体设计；建筑创作；投资控制

中***分类号： TU2 文献标识码： A

一、东西方建筑的差异

21世纪将是多种学科并存的时代，我们在进行各种学科综合应用的同时也可以从东西方的建筑差异中吸取经验来优化设计方案。中西方的建筑对于材料的选择，除由于自然因素不同外，更重要的是由不同文化，不同理念导致的结果，是不同心性在建筑中的普遍反映。西方以狩猎方式为主的原始经济，造就出重物的原始心态。从西方人对石材的肯定，可以看出西方人求智求真的理性精神，在人与自然的关系中强调入是世界的主人，人的力量和智慧能够战胜一切。中国以原始农业为主的经济方式，造就了原始文明中重选择，重采集，重储存的活动方式。由此衍生发展起来的中国传统哲学，所宣扬的是“天人合一”的宇宙观。“天人合一”是对人与自然关系的揭示，自然与人乃息息相通的整体，人是自然界的一个环节，中国人将木材选作基本建材，正是重视了它与生命之亲和关系，重视了它的性状与人生关系的结果。

西方建筑：

西方建筑种是以巨大的体量和超然的尺度来强调建筑技术的永恒与崇高。它们具有严密的几何性，常常带有外张感的穹隆和尖塔来渲染房屋的垂直力度，形成傲然屹立，与自然对立的外观特征。从艺术哲学观念来看，位于尼罗河西岸开罗近郊的基隆金字塔群，正是以其巨大、单纯、简洁、稳重的造型，在广阔、原始、浑朴的大漠中，表现一种超自然的纯阳刚之美，而产生了强烈的纪念性―神圣、永恒、庄严、崇高。

中国建筑：

在现代建筑未产生之前，中国的建筑是以木结构为特色的***的建筑艺术，在城市规划、建筑组群、单体建筑以及材料、结构等方面的艺术处理均取得辉煌的成就。中国的建筑美体现的是一种“集体”的美。从建筑的空间布局来看，中国建筑是封闭的群体的空间格局，在地面平面展开。带有一种含蓄的阴柔之美。近现代中国建筑艺术则在继承优秀传统在吸收当今世上建筑艺术长处的实践中，不断发展，有所创新。

二、建筑整体设计

建筑整体设计是建筑设计的新概念，其特点是全面地与建筑相关的各个元素一外部环境和技术装备等协同，并将高品位的建筑创作和综合新技术融为一体。

建筑整体设计中设计师考虑的建筑要求有：建筑功能要求、建筑技术要求、建筑经济要求以及建筑美观要求。

1建筑功能要求

满足建筑物的功能要求，为人们的生产和生活创造良好的生活环境，是建筑设计的首要任务。例如：设计学校，首先要考虑满足教学活动的需要，教室设计要分班合理，采光通风良好，同时还要合理安排教室备课、办公、储藏和厕所等。

2建筑技术要求

正确选用建筑材料，根据建筑空间组合的特点，选择合理的结构、施工方案，使房屋坚固耐久、建造方便。例如今年来，我国设计建造的一些覆盖面积较大的体育管，由于屋顶采用钢屋架空间结构和整体提升的施工方法，即节省了建筑物的用钢量，也缩短了施工期限。

3建筑经济要求

建造房屋是一个复杂的物质生产过程，需要大量人力、物力和资金，在房屋的设计和建造中，要因地制宜、就地取材，尽量做到节省劳动力，节约建筑材料和资金。设计和建造房屋要有周密的计划和核算，重视经济领域的客观规律，讲究经济效果。房屋设计的使用要求和技术措施，要和相应的造价、建筑标准统一起来。

4建筑美观要求

建筑物是社会的物质和文化财富，它在满足使用要求的同时，还需要考虑人们对建筑物在美观方面的要求，考虑建筑物所赋予人们在精神上的感受。建筑设计要努力创造具有我国时代精神的建筑空间组合与建筑形象。历史上创造的具有时代印记和特色的各种建筑形象，往往是一个国家、一个民族文化传统宝库中的重要组成部分。

三、建筑创作

在强调建筑整体设计的时代，建筑师们的创作概念和设计方法要有所突破，创作要建立在对建筑整体设计的分析、综合和评价的基础上，要学会和提高建筑整体设计综合的知识体系和思维方法，融合多学科技术。

高品位的建筑创作，必须考虑可持续发展，即未来的要求，这就是说，如何尽可能地节省自然资源，如何保护人类赖以生存的环境，如何通过高质量的建筑设计和建筑构造，以降低建筑设备的使用数量和减少整个工程的费用。

综合新技术是充分发挥各学科技术特长，创造和运用新技术，并与外部空间、建筑体量、建筑构件之间的全面协同，从而降低设备投资和运行费用。

每项建筑工程建设的成功凝聚着集体的智慧和力量；建筑创作是建筑师付出的智慧和期望；建筑工程设计是建筑、结构、设备专业赋出的艰辛和力量；建筑工程建成是设计、施工、安装、管理付出的辛勤和汗水。

1建筑智能化技术

90年代初期，智能建筑作为一种概念传人中国。计算机网络推行不久，使智能建筑的信息通讯骨架一综合布线系统成为一种趋势。

2保安自动化系统

现在保安自动化系统广泛应用于各个领域，例如：在银行大楼昀保安系统分成公共场所综合监控和金库专用监控两个系统。

金库专用保安系统在金库、代管库、运钞车库进行严格控制，人员出入跟踪两面墙均设震动报警传感器，在各房间设有摄像机、红外微波探测器，并设置监控录像。

3复合型保温隔热墙体

复合型保温隔热墙体是结合立面造型特点，将立面装修材料设计成铝板，其构造空间内填砌空心砖，在空心砖墙外测挂氟碳涂层亚光铝板。

铝板对太阳辐射有着高效的绝热性能，在同样的太阳辐射热作用下，由于外表面颜色和粗糙程度的不同，所能吸收热量又很大差别。

四、投资控制

在我国建设工程投资管理领域，长期存在着决算超预算、预算超概算、概算超估算的三超难题。工程投资控制，就是在优化建设方案、设计方案基础上，在建设工程的各个实施阶段，采取一定的方法和措施将工程投资控制在合理的范围内。通俗地说，用投资估算控制设计方案的选择和初步设计概算；概算控制技术设计和修正概算；用设计概算或修正概算控制施工***预算。

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阶段不是项目设计阶段，而在项目投资作出决策后，其关键就在于设计。

2设计质量间接影响投资

据统计，在工程质量事故的窳多原因中，设计责任占40.1%．居第一位。不少设计出现功能设置不合理，影响正常使用，有的设计***纸质量差，专业设计矛盾，造成施工返工、停工的现象。

所以为了搞好设计，节约成本应做到一下几点：

1主管部门应加强对优化设计工作的监控

2加快设计监理工作的推广

3建立必要的设计竞争机制

4完善相应的法律法规

5注意优化设计的综合性

五、总结

建筑优化设计既能提高建筑物的适应性，又将是必然的趋势，尤其在强度和节能方面更为重要。在我国随着经济、科学技术不断发展将会有更多的先进技术和科技应用到建筑上，坚信在不久的将来，有更多的优秀设计出现在我国的设计舞台上。

参考文献：

[1]同济大学东南大学．房屋建筑学，中国建筑工业出版社

[2]（英）雷蒙．威廉斯．关键词：文化与社会的词汇[M]刘建基译北京：生活读书新知三联书店

建筑设计优化范文6

【关键词】建筑结构；优化设计；地下室盖板

当前，我国城市的进程不断提速，一方面土地资源稀缺，另一方面城市建筑、交通等都有向地下发展的趋势。特别是高层建筑的出现，地下室一般都设置两层甚至是三层，这也对我们的设计、施工等工作带来了新的挑战。建筑与人们的生活工作关系密切，因此，我们必须要在建筑设计上综合进行考虑，才能满足人们的基本要求。本文就对建筑结构的设计进行简单的分析，并提出一定的优化对策。

1、建筑结构设计优化的基本要求

1.1、安全性

建筑物作为我们生活、工作的基本场所，是我们赖以生存的必须环境，因此，建筑结构首先必备的要求就是安全性。我们在进行建筑结构设计时第一要求就是安全性。所以说，建筑结构的优化设计不仅仅是对建筑的成本、功能等因素进行考虑，需要首先考虑建筑结构的安全性，围绕安全性开展其他的工作。

1.2、使用功能

建筑物的本身是带有使用功能的，它要为使用者提供必需的场所，随着社会的进步及新技术的使用，人们对建筑的要求也是越来越高。我们在进行建筑结构设计时必须要考虑到建筑的实用性、美观以及舒适要求，在结构的优化设计时要考虑到使用者的使用功能要求。

1.3、经济性

市场经济下，我们也要考虑到建筑的成本，建筑要满足经济性的要求，完成成本控制，使得资源能够得到有效的使用。

2、抗震设计

建筑结构抗震设计必须根据建筑所处的区域来确定，特别是地下室的抗震设计，如果处理不当会对建筑的整体结构产生不利因素。因此，地下室墙柱必须与上部墙柱统一协调。地下室的顶板如果出现内外板面的高差时，当高差超过梁高，就会出现错层，需要采取相应的措施使得其作为上部结构的嵌固结构，国家规范明确规定，地下室顶板必须采用梁板结构才能作为上部结构的嵌固，如果地下室顶板设计采用无梁盖板式的设计时，则顶板不能作为上部结构的嵌固。在进行结构计算时，嵌固端必须要计算至地下室的楼层或是到底板位置，剪力墙加强区在计算时应当包括地下室，然后在从地面开始向上计算。

3、地下室外墙的设计考虑

3.1、在地下室外墙配筋的计算过程中，外墙采用扶壁柱则不需要考虑扶壁柱大小尺寸，全部按双向板进行计算配筋，但是，地下室整体的配筋电算分析时，荷载的传递验算却没有按照双向板的考虑。我们根据外墙对扶壁柱的变形协调原理可以知道，这样的配筋竖向钢筋配筋不足，扶壁柱的配筋量少，但是水平筋配筋有富余。因此，我们在进行计算时，垂直外墙方向布置内墙（钢筋混凝土）的外墙以及外墙扶壁柱的尺寸大的外墙板块需要按照双向板考虑配筋大小，剩余的外墙板块可以按照单向板来计算配筋值的大小。对于受竖向荷载较小的扶壁柱，对其柱主筋要进行一定的加强处理。外墙水平分布筋的配筋则需要考虑扶壁柱的大小尺寸，对于部分区域可以适当的设置短水平负筋，外墙的转角处也可以参照这种措施进行加强。

3.2、地下室的外墙在计算时，底板要作为外墙的嵌固部位，底部的弯矩同底板的弯矩，既底板抗弯能力要大于侧壁的，配筋及底板厚度要能相匹配，比如地下车道的设计，车道侧壁属于悬臂结构，底板的抗弯设计需要大于侧壁的底部。

4、结构平面设计

建筑结构的设计需要对人防、防火、设备、排水、通风等等综合进行考虑。比如，建筑长度值超过了国家规范的长度时，我们需要对其设置变形缝，一般我们都是尽量不设置或是少设置变形缝，变形缝的设置会增加防水施工的难度，并且防水处理效果也不是很好。在设计时可以考虑后浇带的使用，后浇带的混凝土掺加外加剂，或是选择地上设峰地下不设置的措施来保证我们的需要。如果使用后浇带的措施也不能解决地下室过长的问题，我们可以通过对地下室分割的措施，调整地下室平面的布置，将其分割为几个地下室，采用较窄的通道进行连接，连通管道的同时还能满足使用的功能要求。在建筑结构设计时还要考虑到采光井位置的布置，如果位置选择不合理，如将采光井布置在侧壁的外侧，这将造成采光井的外侧不能与地下室顶板有效的连接失去了整体性，不能将上部的地震及其他作用力传递到地面，达不到建筑的埋深要求。

5、抗浮设计

地下室埋深浅或是地下水的水位较高时，有可能出现地下室的抗浮不能满足要求的现象。我们需要采取以下的处理措施“

5.1、在符合国家规范的要求下，尽量的提高基底标高，这样就能降低抗浮的防水位。建筑基础一般选择的都是平板式或是梁板式筏板基础，两者之间回填覆土的重量相差不多，单是梁板式筏板基础的高度要高于平板式筏板基础，在基础顶标高相同时，梁板式的基础埋深大于平板式基础。因此，两者之间采用平板式筏板基础能够降低抗浮水位。

5.2、楼盖的选择宜使用无梁盖板或是宽扁梁。宽扁梁的界面高度一般为梁跨度的1/22～1/16，采用宽扁梁的设计能降低地下结构的层高，这样也能够相对的降低抗浮水位。需要注意的是，宽扁梁的配筋量很大，施工起来难度也较大，混凝土浇筑存在一定难度，因此，在选择时要视情况具体确定。

5.3、增加地下层高；采取这种措施能增加地下室的重量这样也能有效的解决地下室的抗浮。使用这种方法需要考虑地基土的荷载能力，在对主体结构的地基承载力进行深度修正时， 增加地下室的层高可以提高主体结构的有效埋置深度，从而提高了主体结构修正后的地基承载力特征值。

6、地下室的不均匀沉降

针对地下室不均匀沉降的现象我们可以采取以下的措施来进行处理：

6.1、在裙楼与主楼间设置沉降缝，使得两者间的沉降互相不发生影响，这也是一种释放应力的方式。采用这样的措施会给建筑立面、防水等施工带来一定的难度，且整体稳定性也造成一定影响。

6.2、主楼与裙楼间不设置沉降缝使用端承桩的处理措施，桩要置于坚硬层上。使用端承桩能够提高地基的承载力，还能降低沉降差。这种处理措施使用的材料较多，增加了施工的成本，仅适用在地基持力层较差或是超高层建筑的设计当中。

6.3、布置后浇带，在施工时先施工主楼部分，裙楼部分预留钢筋，在主楼封顶大部分沉降完成后再施工裙楼部分。两者间沉降稳定后浇筑后浇带。这样能够解决沉降的问题，且不用设置沉降缝。

总结：

建筑结构设计设计到的专业较多，我们需要将其作为一个系统且复杂的过程来进行，我们的设计人员一方面要扎实自己的专业知识，同时还要在实际的工作中多多积累经验。在设计的每个环节中严格要求自己，从安全、使用功能以及成本等方面考虑，合理的完成设计工作。

参考文献：

[1] 徐培福. 《复杂高层建筑结构设计》[M].《中国建筑工业出版社》，2005.

[2] 韩克航.《试析如何做好建筑结构设计以提高建筑的安全性》 [J].《科学与财富》，2011，（07）.

[3] 李 享，谭素群.《地下室结构设计中的若干问题》[J].《山西建筑》，2007，33（11）.