建筑設計優化匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇建筑設計優化范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1 建筑設計理念

建筑設計，在某種意義上講可等同于建筑產品，它是藝術創作與科學技術的結合體。它不能用工業化、工廠化、程序化的過程進行生產，對于不同使用功能、性質的建筑從內容到外表形態是不同的。建筑設計成果的質量評定不能用固定的標準去衡量，即使達到建筑設計規范、標準和規程，也不能稱該建筑設計就是優良品或精品。建筑設計是科學與藝術雙重創作的結合，是創作構思加科學計算合成的結果。在運行過程中設計構思組合產生出全新的東西，不可能有固定的模式可套用，建筑設計具有一定的隨機性變化。建筑設計質量的優劣，確切地說是一個目標范圍的界定，建筑規范、規程和標準是建筑設計合格的下限。建筑設計精品是在設計運行過程中優化取舍，完善完美。因此，設計質量的優化管理是十分值得重視的。建筑設計質量的優化管理，就在于強化、強調了設計的“全過程管理”，這是動態管理。它也打破了過去靜止的簡單化的“結果管理”淘汰制。從而避免浪費時間和造成直接經濟損失。建筑設計運行過程要自始至終，由部分到整體、由管理點到強化點，由方案到施工圖，這些工作都要進行細化、優化和篩選。它是積極主動、極具挑戰性的動態管理。

2 健全建筑設計質量保證體系

（1）建立法人掛帥的組織機構。成立監督機構，即法人親自掛帥，專家起主導作用的全方位的有機結合體。設立質量檢查小組，每個項目均設質檢員。以專家為主導是為了掌握專業技術的高標準高質量，法人掛帥是保證質量管理體系順利運行。主要目的是使這項工作經濟化，制度化，責任化。

（2）健全可操作的規章制度。主要包括以下方面：一是規章制度的制訂要結合實際情況，一定要具體化、細化、量化，特別是要具有可操作性，以保證其運用的經常性和可檢查性，以其達到預定目標。二是規章制度要量化，做到可以制成表格分門別類填寫打分。三是設計人員行為要規范，原則性要強，只有我們自己有效地規范了行為，才能使我們的服務對象滿意。四是跟蹤服務、反饋信息及時更正與處理。五是事前計劃要具體，事中控制有措施，事后總結有效果。

3 建筑設計質量優化管理的運作

建筑設計質量優化，不僅是為了設計產品合格，滿足設計規范的要求，而是為了高標準的追求。在設計優化管理運行的前后，從計劃到分工、從人員到產品，從部分到整體等都是為了篩選出最優的方法和手段，產出最佳產品。

（1）在定崗定位人員時即時挑選，既要進行優化思想教育，又要注重量才使用，使每一個設計人員都有進取精神，思想中時刻存在著爭奪市場的競爭意識。這就是人員的優化組合。 （2）確定每一個項目的優化管理。所謂管理點，就是項目中起決定作用的關鍵點。比如：項目設計的方案圖、施工圖、預算，這就是建筑設計項目宏觀中既有影響又起決定性作用的關鍵點。

（3）設計項目的優化統籌安排。設計項目的各個專業及專業內部的不同程序的交叉運行必須要進行周密地安排。只有這樣才能使各個專業及專業內部密切聯系，避免出現差錯，大大地縮短設計時間，提高工作效率。

（4）隨時制訂與研究項目的創新計劃。凡是設計項目運行過程出現新情況新問題，都應該進行分析研究。只有不斷地向較高的目標前進，優良產品才會不斷產出。

（5）提倡精品化、集成化、信息化。要創新要精品就必須掌握足夠的信息，如向國外發達國家學習，他們的設計理念和先進經驗，做到這一點也就等于找到了捷徑。

（6）提高設計人員整體水平和素質，給設計對象創造更多的學習，深造的機會，使他們在設計運行中的各個環節都能獨當一面。

（7）制定優化的最佳目標，打出最低的要求線，盡量把一些定性的要求變成定量的標準，以具有明確的可操作性。

（8）建筑設計方案的優化管理。建筑設計方案對于設計項目十分重要，建筑設計方案的確定不僅僅是為了評選好的方案，優化選取方案不是目的，重要的是在建筑設計方案運行中進行優化管理。當建筑設計方案選取后，按專業部分進行優化、細化、量化而后運行。建筑設計方案優化管理，旨在于打破舊的、固定不變的教條，采取積極地動態管理方法。

建筑設計質量的優化管理，首先在于建筑設計質量的優化，然后才是管理。建筑設計質量的優化關鍵在于建筑設計思想目標的確立，建筑設計思想的優化。

4 建筑設計運行系統與過程的優化控制

設計運行系統指總體的各個部分運行一體化，而過程是進行設計的全過程。要對其進行優化控制。首先，要確定系統部分的控制點，也就是運行的各個部分，即管理點，使每一個部分都進行優化處理。然后，進行過程的優化控制。如果只提達到質量標準、滿足規范、規則的要求，那么建筑設計這個特殊的產品并非是精品。因為建筑設計的創作意識包括科學與藝術的排列與組合。提倡設計質量的優化管理，就是始終有一個較高的目標去奮斗。這里目標指的是一個范圍，而不是具體的標準。方案有幾個，而最好的只有一個。復雜的建筑設計周期短的幾周、長的幾年，施工的周期更長。

在建筑設計運行過程中，需要對建筑設計過程進行優化控制，以便取得最優方案、選取最短路徑集現代科學技術成果于一身、利用現代化工具去達到目的，而沒有必要非得從零開始向上爬。這里技術、信息、情報是很重要的，僅提出設計質量合格的要求，只依據設計規范、條文的被動制約，顯然與現代化飛速發展的形勢是極不相稱的。

5 結語

總之，設計的優化管理，關鍵在于優化，實質是部分的優化及與整體優化的組合，所有這一切都是動態管理，就是時時向高的目標奮斗，從而調動每一個設計人員的主觀能動性，不斷的、主動地開拓進取。當然目標要在運行中不斷地提高與完善，其花費的功夫越大，收獲也就越多。優化設計管理就意味著在運行中學習、在探索中發現，當然學習不是照搬，也不是非要具體學到什么，而是要學習本質的東西，使其變成自己的東西，當然學習的最終是要創新，要有所發現，有所創造，有所成效。

參考文獻：

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引言

為了減小建筑污染對生態環境造成的影響，生態建筑的數量不斷增多。在生態建筑的設計工作中，需要注重各個環節的細節處理，設計人員依照綠色環保的設計思路開展不同方面的設計工作。在保證工程質量的同時，實現建筑的綠色化。

1生態建筑優化設計原則

1．1與自然環境相協調

基于建筑工程的自身特點，必定會對自然環境造成一定的損害。如果在設計工作中沒有重視對自然環境的保護工作，則工程在施工階段以及投入使用之后，將會對環境造成極大的負面影響。不僅不利于建筑的長期使用，還會使人們生活的環境加倍惡化，對人們的身心健康造成傷害。為了避免上述現象發生，設計人員在開展生態建筑的設計工作中，必須在各個環節中注重對自然環境的合理保護，同時，對自然資源進行適度、合理的利用。這樣做的優點在于:不僅可以減少建筑本身的能源利用與消耗，還可以最大限度的滿足降低能耗和環保方面的要求。對人與自然和諧相處有著積極的意義。例如:如果在建筑設計中，合理利用太陽能，則降低了照明設備的使用頻率;如果采用噴水裝置達到降溫的目的，則減少了建筑內部空調以及制冷裝置的使用頻率;如果在建筑中合理設置通風孔洞，則能夠保證建筑內環境與外部的空氣正常循環與流通。

1．2以人為本的設計理念

生態建筑的設計和施工等一系列工作最終都是為人們的工作和生活服務的，也就是說，生態建筑最為關注的問題就是人們的身心健康是否得到有效的保障，是否提供了一個有益于人們開展社會交流的社交環境，滿足人們生活方面的要求，這些都是生態建筑在人文方面所需要實現的目標。生態建筑的建設目標之一就是最大程度的滿足其人文屬性，為人們營造一個健康、舒適、合理的生活和工作空間。生態建設的設計和施工過程不僅僅涉及到普通建筑工程的全部工作，還必須對社會、人文以及施工和自然狀況等因素進行合理的融合，是一個涉及問題較多的系統性工程。

2生態建筑設計的優化方法

2．1整體設計方法

只有從建筑的整體出發，全面的分析和設計建筑中的每一個環節，才能實現對建筑物的全面把握，從全局的角度開展設計工作。整體的設計方法涉及到兩個方面的內容:一方面是自然生態環境與建筑本身的協調關系，另一方面是社會環境和建筑本身的協調關系。由于較好的自然環境能夠陶冶人們的情操，改善人們的健康狀況，調節心情，緩解疲勞，所以在對建筑區位進行選擇的時候，其他條件相近的情況下，應該優先考慮生態狀況優越的地點進行建筑設計與施工。由于自然環境的缺陷需要通過對建筑物的改進來彌補，所以，在進行施工的過程中，應該盡量減小建筑物對土壤的損壞程度以及對周邊環境的污染和干擾程度。在確定好建筑地點以后，下一階段的工作要滿足以下幾個方面的要求:首先，對于已有的生態組成部分和因素，要盡可能的保留，不做改動，使自然環境保持其固有的特色和狀態，盡可能降低人為修飾的程度。其次，設計人員在設計工作中，需要滿足確定的要求，包括:盡量保持原有的地形和地貌特點;保護植被不受損壞;對地質狀況和水文條件有全面的把握，并且不進行改動;保護土壤不被損壞。社會環境和建筑協調的設計方法，即在進行建筑設計以及施工的全過程中，要有效把握幾個方面，包括:對于已被國家列為保護建筑的名勝古跡、古建筑等，要重點保護，具有不同時代氣息的景觀和景點、建筑，要進一步的繼承和發展;具有地域特點的生態環境和自然景觀要受到合理保護，并在此基礎之上進行適當的維護和保養;適當、合理的建設城市新景觀，適度使用城市中的能源和資源，比如:土地。不允許過度使用資源。尊重地方居民的風俗習慣以及生活方式，不允許擾亂當地居民生活的設計與施工;設計和施工中，適當引用當地的施工技術和手段，使生態建筑在具有地方特色的同時，又得到了長足的進步和發展;使居民融入到綠色建筑設計當中。

2．2高效節能的設計方法

這種設計方法主要強調兩個方面的內容，第一方面:高效率;第二方面:節約能耗。建設投入使用以后，會利用大量的能源，如果對不同環節的設計工作中進行適當的節能考慮，將會節約大量的能源，也就是實現了建筑設計的低能耗。設計人員在工作中盡量減少浪費，同時，注重合理利用自然能源。比如在不同的工作環節中，材料的選擇方面，采用節能環保的新型建筑材料;合理使用太陽能、風能等。技術的不斷進步，帶動了能源利用方式的改變和優化。設計人員在很多建筑設計當中對太陽能進行了合理的利用，不僅節約了能耗，也積極響應了國家新能源建設的號召。在目前的建筑設計和施工中，太陽能已經承擔了多項工作，包括:取暖、干燥、加熱、降溫等。另外，基于物理學中的原理，也可以通過適當控制溫度差和壓力差的方式來減少建筑本身的能量消耗。

2．3靈活的設計方法

生態建筑設計中，需要根據施工地點的實際狀況以及外部的自然環境，合理、靈活的選取設計方法和手段，設計中遵照適度、合理、高效、科學的原則。對建筑材料的合理選擇是設計工作中的一個重點環節，生態設計者根據建筑的狀況，提出所需材料的主要性能參數，然后進行節能、環保方面的考慮。建筑材料首先要保證工程質量、性能以及安全性;其次，綠色環保，對環境低污染或者零污染;最后，減少能源的損耗，節約材料和自然資源。國家大力宣傳可持續發展的工作戰略，將這一原則應用在綠色建筑的設計方面，為設計工作增加了一定的難度。材料的選擇過程中更加需要進行全方位、多角度的考慮與比較。設計和施工每一個環節中的工作，可能都與其他環節有所聯系，只是程度有所不同，包括:選擇材料、合理加工、功能特性、維護保養以及廢棄物的回收與處理等。每一處都體現著生態功能與自然環境的緊密聯系。

2．4循環利用的設計方法

生態建筑中需要合理開展通風、空調以及采暖系統的設計工作。建筑外表面的設計中，要全面考慮不同的細節，注重保證圍護結構的熱效率;不同的用電電器、使用設備和照明設備需要從節能的角度進行合理設計。對建筑垃圾和生活垃圾進行合理處理，避免或者降低微生物的肆意生長和繁殖。控制建筑材料的采購渠道，降低材料揮發性氣體揮發的概率，使建筑中照明設備的光線與陽光光線相近，營造一個適合人們正常工作和生活的光照條件。盡量減少建筑垃圾的產生，對于能夠二次利用的材料，做好回收工作，不僅降低了污染，而且節約了資金投入，提高了人力資源的使用效率。比如:鋁、鋼等金屬材料都是可回收利用的建筑材料，可以再次加工成產品進行使用。為了保證建筑的安全性能以及再次利用，屋面、門窗、地板等部位均需進行絕熱處理;為了節約水資源，在建筑中合理安裝可循環利用的設備。

3結語

生態建筑的設計與施工必須建立在保護環境、節約能源、與自然協調發展的前提下。設計人員應該在確定建筑地點以后，針對施工地點的實際狀況因地制宜的開展設計工作，在保證建筑工程質量以及使用壽命的前提下，滿足建筑綠色化、節能化與可持續發展方面的要求。

參考文獻:

［1］周宵．生態建筑的設計原理及設計方法研究［J］．低碳世界，2014(19):22-23．

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目前，建筑設計中的綠色建筑技術，不再僅僅只是表面的綠化工作，而是深入到建筑工程的整個建設過程中，運用環保、節能的新型材料進行施工，構建良好的生態水循環系統，提高自然光的利用率，盡量減少裝飾材料的損耗。為此，在建筑設計過程中，在滿足住戶對空間需求、舒適愉悅、視覺美觀、綠色環保的基礎上，做到有效的優化與結合綠色建筑技術，是建筑設計中的關鍵所在。

1綠色建筑技術的概念

綠色建筑技術，指的是在綠色理念思想的指導下，完成建筑工程的施工建設，加大力度降低對環境污染與能源損耗，讓人類能夠擁有舒適、美觀、健康的室內居住環境的同時，有效的協調了人與自然環境之間的關系。綠色建筑技術的實施，要根據建筑類型、地理環境、人文條件等綜合進行考慮，雖然不拘泥于統一的形式，但是追求的建筑效果都是一樣，這不僅符合現代建筑行業設計的基本要求，也符合我國可持續發展的實際國情。

2綠色建筑技術與建筑設計的優化與結合

隨著人們物質生活水平的提高，對建筑工程建設的要求也逐漸增加。只有根據住戶的實際需求進行建筑設計，才能取得更好的建筑效果，以此推動整個建筑領域的向前發展。在傳統的建筑設計中，主要包括室內與室外兩方面，而綠色建筑技術，是深入到建筑設計的深層，注重的是后期的可持續效果，與建筑設計相互結合，相互優化。

2．1建筑工程項目規劃階段的設計優化

在建筑工程中，項目的規劃階段占據非常重要的地位，通過實地勘察與調研，對建筑工地進行全方位的深入了解。首先，對施工中的噪音、光、通風等基礎性資料進行詳細的分析，盡可能的利用綠色建筑技術，降低建筑材料的耗損，要注重對室內環境的通風設計與室外環境的生態環境設計。建筑的布局形式，應該遵循冬暖夏涼的基本原則，從而達到日照情況良好與能夠充分利用土地使用率的目的。同時，在綠色建筑技術的使用上，應該采用屋頂綠化、生態綠化等多種綠化方式，達到隔熱、防塵、降低環境污染、調節氣候等多種功能。盡可能選用性能高、耗損低、耐久性好的新型低碳環保型建筑材料，結合先進的綠色環保節能技術，從而實現資源的可回收、可循環、可再生的利用;其次，由于影響建筑規劃的因素比較多，且在不同施工階段也會有不同情況出現，為此，對于施工的總平面應該進行多次的、深度的優化，以確保后期的施工能夠順利進行，不要因為任何不利因素而對施工造成影響;最后，在實施綠色建筑過程中，應該充分運用現代高科技，加大對新型裝飾材料、新型施工技術、新型施工設備以及新型施工工藝的利用。運用新的工業化生產方式以及智能技術，實現建筑的智能化。

2．2建筑工程項目氣候適應性設計優化

在建筑工程項目的施工作業中，氣候是不容忽視的重要因素。近年來，隨著自然環境遭到嚴重的破壞與污染，從而導致很多地方的氣候條件都表現出了極為惡劣的情況，通過簡單的環保技術無法進行有效的改善，為此，在施工中，應該對建筑的氣候適應性設計進行優化。首先，施工中應該選用低污染、低成本、性價比高的建筑材料來進行建筑的整體施工，以此來降低天氣因素對建筑造成的不良影響;其次，在建筑設計過程中，應該充分融入綠色建筑的思想理念，使得建筑能夠對周圍的氣候環境進行適應，同時應該預留出足夠的空間來建設保護性的建筑。

2．3建筑工程項目形態與節能設計優化

對于建筑工程而言，其形態的設計與節能的設計具有非常緊密的聯系。為此，在進行形態設計時，不僅要給人帶來視覺上的享受，更應該注重綠色建筑技術的充分體現。由于中國人口數量眾多，對于建筑的需求和要求也相應更加強烈。因此，如果形態設計與節能設計能夠取得更好的建筑效果，相信這能夠為綠色建筑技術在建筑設計中的優化與結合，提供有效的指導與參考，從而確保后續施工工作能夠取得更大的進步。

3結語

綜上所述，在建筑設計過程中，優化與結合綠色建筑技術，有利于促進我國建筑行業朝著低成本、低消耗、低碳環保、科技含量高的新型道路發展。將綠色技術與建筑有機的結合起來，能夠為人類提供良好生存環境的同時創造可觀的經濟與社會效益，為人類與社會的可持續發展奠定基礎。

參考文獻:

［1］郭星．綠色建筑技術在建筑設計中的優化與結合［J］．城市建設理論研究:電子版，2015，(30)．

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中圖分類號： TU2 文獻標識碼： A

引言

房屋建筑的優化設計不僅可以提高建筑的功能性、安全性和耐久性，而且還可以在滿足人們對各種功能要求的基礎上，提升建筑物的美觀性和經濟性。因此，房屋建筑機構設計人員應該在設計中，充分的應用優化技術，選擇合理的建筑結構設計方案，降低建筑工程的成本。

1、房屋建筑結構設計優化的內容或意義

當前，我國經濟快速發展，人們對居住條件及生活環境要求越來越高，而對建筑房屋進行優化設計，使其結構與美觀相互協調、同時適用、安全、經濟以及便利是改善人居環境方面重要手段。房屋結構設計優化理念是以最大限度滿足建筑功能要求為準則，同時要滿足結構的可行、安全、經濟性為目標。根據工程建設的基本狀況，以計劃成本為控制為中心來進行的結構優化設計，其內容就是利用對建筑基礎的結構、屋蓋系統的結構方案以及圍護系統結構方案等環節設計，建立起一種關于結構優化設計的模型，確立最終的建筑工程結構設計的優化方案。房屋建筑結構優化設計意義重大，房屋建筑進行結構設計優化可最大化滿足建筑使用功能，節省材料。一是增強了建筑的經濟性能。二是結構優化設計大大降低了建筑工程的總成本造價。大量資料表明，房屋建筑進行結構設計優化能夠有效降低工程成本造價25%左右，同時結構優化設計技術能夠對施工材料的性能利用更加合理化，能夠讓建筑工程結構內部各個不同單元之間更加充分互協調，提升了建筑工程結構設計的經濟性。

2、房屋建筑設計中優化結構設計的方法

建筑設計往往在建筑地點、建筑類型及建筑造價三者決定之後進行。因此，建筑設計是對於環境、用途和經濟上的條件和要求加以運籌調整和具體化的過程。這種過程不但有其實用價值，而且有其精神價值，因為為任何一種社會活動所創造的空間布置將影響到人們在其中活動的方式，這就是建筑設計目標。這需要建筑設計與建筑結構設計技術相互協調、密切配合。建筑結構設計我們都追求安全、適用、經濟、美觀、施工簡單等五種目標。文中的結構設計優化，實現建筑設計技術優化的目的，能應用于實踐，它不但滿足了人們對建筑美觀、造型優美的要求，又能使房屋的結構設計合理、性能安全、經濟，成為名副其實的“經濟適用”建筑。結構設計優化方法從建筑上來分析，它主要體現在優化設計的建筑工程結構和建筑工程結構的總體優化設計兩個方面。

2.1、建筑模型的優化結構設計方法

一項大的建筑工程，先設計建筑模型，那么建筑模型的優化是十分必要的。建筑工程的結構優化設計主要包括：基礎結構方案的優化設計、圍護結構方案的優化設計、屋蓋系統方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。除此之外，還需要做選型、布置、受力分析、造價分析等內容的優化設計。所有這些設計，都按照一切從實際出發的原則來進行，根據工程的具體實際情況，圍繞房屋建筑的綜合經濟效益的目標進行結構優化設計。在進行結構設計時，首先要滿足設計意圖后，盡量使平面布置規則，縮小剛度和質量中心的差異，這樣可以避免水平荷載與建筑物中太大的扭轉作用力。在豎直方向上應避開使用轉換層，減少應力集中現象。

房屋結構可靠度優化設計的約束條件，包括了應力約束、裂縫寬度約束、結構強度約束、尺寸約束、從正常時的極限狀態下彈性約束到終極狀態的彈塑性約束、從可靠指標約束到確定性約束條件等。在設計中，我們要保證各約束條件必須符合現行規范的要求。

2.2、建筑模型的優化結構設計的計算方案

完成計算方案的設定后只需編制相應適用的運算程序即可得到我們的最終優化結果。然而，結構設計的優化涉及到多個變量、多個約束條件，這是屬于一個非線性的優化問題，在設定計算方案時，需要將有約束條件轉變為無約束條件來進行計算。建筑工程設計中常用的方法有powell 算法、拉氏乘子法和符合型等方法。利用這些方法來計算建筑模型的優化結構設計方案。

3、房屋建筑設計中的結構優化設計

3.1、參與結構設計優化的前期工作

因為前期方案的確定直接影響建筑的總投資，而現在存在的普遍問題就是前期方案階段結構設計并不進行參與，建筑師進行建筑設計時大多并不考慮結構的合理性以及它的可行性，但是建筑設計的結果卻直接對結構設計造成影響，某些方案可能會增加結構設計的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結構優化設計就能參與進來，那么我們就能針對不同的建筑類別，選擇合理的結構形式，合理的設計方案，獲得一個良好的開端。

3.2、房屋建筑結構在設計中應遵循結構設計規范

房屋建筑結構優化設計的目的是追求適用、安全、經濟、美觀以及便利施工，因此，房屋建筑結構優化設計不但要求結構設計工程師有豐富的設計經驗，也同時也要要對房屋建筑結構規范的條文有較為詳細的了解，在房屋建筑結構設計規范的基礎上，能夠把自身的結構設計方案科學的融入到整個項目工程中。對于一些大面廣的工程中，某些條文規定不可避免的偏于保守，同時，也有些條文對一些特殊、復雜工程的設計工程條文安全性不足。因此，房屋建筑結構工程師在優化設計中，應該充分利用扎實專業知識與豐富的經驗，對上述問題做出科學與正確的判斷，從而能夠把握設計，使設計成果逐步優化，不斷創新。

3.3、直覺優化（概念設計優化）技術與建筑結構設計

一般地，相同建筑方案能有花樣繁多的結構設計；確立了結構建筑，即便在相同的荷載力的作用下也有很多不同的分析法；在具體的分析中材料、設計參數和荷載等的各項取值都是隨意的：對建筑的細部處理方法更是花樣繁多，而以上的這些情況都是電腦不能有效解決的，這就需要設計師自行進行判斷。然而判斷必須要符合設計的常規規律，而且要綜合考慮實踐經驗進行，這就是我們之前說過的具體的概念設計的定義。所以該設計存在，在設計人員選擇備選方案的具體過程里。

3.4、進行概念設計優化就是要解決房屋建筑結構設計中的復雜問題

在對房屋建筑結構進行設計的過程中，我們的最終目的就是要保證房屋建筑結構的耐久性、功能性和安全性，另外還要盡可能的延長結構和構件的使用壽命，同時降低工程的施工成本。房屋建筑在施工以及投入使用后，是會遇到很多不可抗拒的外力因素的，因此我們進行概念設計優化工作就是要保證房屋建筑在面對這些外力因素時是不會倒塌的。而概念優化設計的最重要的內容實際上就是要詳細的分析建筑物怎樣才能應對好外部的復雜的各種環境因素，其中地震的作用是最為復雜也是最為強大的環境因素。通常在地震來臨時，我們很難及時的預測其發生的時間、地點以及其能量等級等內容，地震活動也無法參照過去所發生的例子，所以當地震活動來臨時，它對建筑將會造成非常嚴重的損害。因此我們必須考慮到建筑物是會受到地震的作用的，要避免地震活動對房屋建筑造成巨大的損害。所以我們在進行結構設計時，應選擇最為科學合理的抗震設計方案，設計中我們應多采用多道設防思想。

結束語

房屋建筑的性能指標有很多，如房屋建筑的安全性、耐久性、經濟性和美觀性等。而房屋建筑結構設計質量的優劣，關系到建筑物整體功能的發揮。因此，改革建筑結構設計理念，優化建筑結構設計方案不但是節約建筑成本，便于施工操作的具體措施，更是滿足人們對房屋功能的需要，為廣大民眾提供良好舒適的生活居住環境。

參考文獻

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【導言】：伴隨著經濟的迅猛發展，能源消耗的額度也逐年增大，能源問題已成為焦點，其嚴重違背了可持續發展原則，制約了國家經濟建設，阻礙社會發展。目前，建筑業耗能居于首位，我國出臺了一系列的節能標準，切實貫徹落實可持續發展原則。

1、我國建筑節能設計的現狀分析

由于建筑節能設計具有很強的綜合性與系統性，涉及到的專業領域較為廣泛，技術含量較高，使得在節能建筑設計方面依然缺乏完善的建筑設計技術，建筑設計體系也不成熟。具體現狀歸納如下：

1.1建筑節能標準執行率低

由于我國各地區的氣候條件和經濟條件差異較大，與當前的能源節能標準尚未細化，也沒有充分考慮當地的經濟條件，導致所有的標準在實施過程中存在一定的問題。

1.2設計人員缺乏J識

雖然建筑業已經成為我國經濟的支柱產業，但仍然存在著很多問題，在建筑行業的發展上建筑設計沒有充分展現出建筑節能創新的理念，這主要是由于設計人員缺乏充分認識和了解建筑節能設計，仍沿用傳統的設計過程中的設計理念，從而導致在建筑行業的建筑節能理念和技術不能得到充分的體現和應用，阻礙了節能建筑的開發應用。

1.3管理人員節能意識薄弱

建筑節能設計不僅體現在建筑中，它與建筑的管理密切相關。但在建筑節能技術應用的現狀并不樂觀，原因是創新和管理意識缺乏，不會使用節能建筑的設計理念，施工管理，施工企業的管理模式仍然是傳統的粗放式管理應用，這顯然不利于建筑節能技術。

1.4先進節能技術應用不足

當前，我國的建筑行業對國外先進技術的依賴性強，特別是在建筑節能設計技術領域。因此，先進的節能技術在節能建筑設計中不能得到充分的應用，許多設計理念仍然沿用傳統的設計理念和方法，嚴重制約了資源的保護和環境的保護。

2、建筑設計中的節能措施分析

2.1屋面節能措施

屋面是建筑圍護結構的重要組成部分，對于屋面的節能措施，在屋面進行保溫隔熱處理顯得尤為重要。在夏季，太陽輻射很強，經受太陽輻射后的建筑屋面的溫度能夠達到七十攝氏度或以上的高溫；在冬季，雖然太陽的輻射要弱得多，但是室內外溫差卻很大，從屋頂散發到室外熱量非常多。基于這方面原因的考慮，很有必要對屋面采取節能設計。在屋面節能設計方法上，以把保溫層鋪設到建筑屋面這種方法運用得比較多。然而，為了使屋面的保溫隔熱效果更加的理想，則需要嚴格要求和控制保溫材料質量。具體的做法是：第一，在設計上對保溫材料的吸水率以及密度要把握好尺度，屋面自重更是要控制在合理范圍之內。第二，在選取保溫材料的時候，應盡量選用具有環保的、優良保溫隔熱性能的以及性價比高的等優點的材料。第三，設計人員還可以用蓄水或者是綠色種植的方法運用到屋面設計中。其中蓄水式的屋面能夠散熱，還能使屋面溫度降低，綠色種植式的屋面不但可以增加建筑的綠化，隊環境起到美化的作用；還可以使屋面的保溫隔熱效果更加理想。

2.2墻體節能措施

墻體也是建筑圍護結構的重要組成部分，在墻體上采取行之有效的節能措施，能夠使建筑墻體的節能效果得到很大程度的提升。對于墻體的節能設計，主要采用以下幾種方法：在建筑外墻的材料選擇上，采用隔熱保溫性能較為理想的材料；在墻體中間，將保溫的材料放入其中，形成墻體和保溫材料凝結在一起的復合墻體；在建筑的外墻添加保溫層，不但能起到隔熱的效果，還能為墻體充當保護的功能，這種方法也叫外墻外保溫。如果只考慮保溫節能的效果，第三種方法可以說是最佳的選擇，因為室外的溫度不會對外墻外的保溫材料產生太大的影響。

2.3門窗節能設計

2.3.1控制建筑窗墻比

窗墻比顧名思義就是窗和墻之間的面積比，指的是窗戶洞口的面積和房間立面單元面積之比，常常把窗墻比作為指標參數運用到建筑和建筑工節能設計中。其中房間立面單元面積指的是建筑的層高與開間定位線所圍成的面積。不同的區域，不同的氣候條件，在窗墻比的要求也很不同。盡管如此，對于門窗節能方面的措施來說，控制好建筑外窗的面積是很好的也是有效的一個途徑。

2.3.2門窗玻璃的選擇

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隨著我國經濟的不斷快速發展，人們對居住的條件和需求與時俱進。住宅的建設一直是城鄉建設的熱點，人們對住宅的使用功能、舒適度、安全感以及環境質量更關心。所以，住宅的功能、質量等方面必須與其價格相聯系，與市場需求相適應，以滿足人們的要求。

一、住宅建筑設計存在的問題

1、套型設計不合理

（1）起居室設計

① 面積太大。起居室面積太大，使室內凈高顯得較低，給人帶來壓抑感；

② 起居廳的門洞數量過多。在起居廳設計中門的數量與功能作用成反比，有2個～3個門的廳，對其功能影響不大，有4個門的廳，其交通面積增多，使用功能就會降低，有5個門以上的廳，作用很小，基本只起著過道的作用，門洞的數量與位置起著決定性作用；

③ 餐廳與起居室結合，造成氣氛和氣味的相互干擾，很不協調。

（2）衛生間設計

在住宅設計中，衛生間的位置正對入口或直接對起居室開門，不雅觀不協調。

（3）廚房設計

廚房的使用面積太小，多數在4.0㎡左右，給排水管道、燃氣管道等排列零亂，沒有統一專用管道井，檢修也十分困難。

2、采光不足，日照間距不夠

目前一般常見到的大進深住宅，往往室內中部出現“暗廳”，或房間的形狀狹長，中部采光不足。一些住宅為了避免出現面積大于10㎡的暗廳，采取了中部暗廳開口，形成狹長的大房間的變換設計，不僅房間使用不方便，也不能滿足起居廳采光標準中規定的側窗采光要求窗地面積比大于1：7的規定。還有一部分住宅套內居住空間均為不利朝向，不符合住宅設計規范規定的每套住宅至少應有一個居住空間能獲得日照的規定。

3、小面積選用躍層

目前在多層、高層住宅的中間層大量出現的躍層式住宅，主要是為追求變化和氣派的室內空間，并無其他功能的要求。在戶內設樓梯的躍層不利于老弱及兒童上下使用，且樓梯要占用一定的房間面積，對于面積不太大的套型更不適用。另外，不少住宅戶內樓梯坡度設計太陡，步寬尺寸不足，存在很大居住隱患。

4、不分場合地采用錯層式

（1）小面積戶型采用錯層式。有的住宅，面積不大，為了做出錯層，免不了踏步的設置，而踏步卻占了一定的面積，這不但減少了使用面積，而且由于踏步的空間分界作用使房屋空間顯得小氣；

（2）在地震區采用錯層式，造成平面上和立面上的突然變化和不規則的形狀。

二、住宅建筑設計的優化建議

1、套型的功能空間分離

文明的分室標準要求是食寢分離，起居與主臥室分開，工作同學習空間獨立。

公私分離。就是把家庭生活空間分為私密區和公共區，把臥室、工作室、專用衛生間等私密性要求高的房間劃分為私區，把起居室、餐廳、廚房、公用衛生間、門廳等劃分為公區，按公私分離原則進行生活行為單元組合設計。

餐寢分離、居寢分離。將用餐功能從臥室分離出來，同時又將起居功能從臥室分離出來。起居、進餐、就寢分離，在面積條件許可的情況下應優先考慮設置專用的餐廳。也可將用餐空間附帶在起居空間內，或附帶在廚房內形成餐室廚房，也可附帶在門廳內。

2、平面布局面的多元性、變異性和差異性

居住者層次不同，審美意向和價值取向不同，家庭結構各異，對住宅要求就不同；同一居住者不同時期對空間的使用也有不同的要求與選擇，因此，在住宅建筑設計時，除了提供豐富多樣的套型平面外，同時也要求住宅的平面布局能適應這種變異性和差異性。“部分靈活”的單元大開間，雖有固定的廚房、衛生間、入口和單元的形狀，但可劃分成不同的平面布局，滿足不同層次的需要。

3、廚、衛布局完善合拍

廚房是家務勞動集中的地方，是否適用不僅取決于有一定的使用面積，而且也取決于形狀和尺寸是否適合布置設備及操作。根據洗、切、燒的操作過程，廚房的臺面呈L型及H型柜式布置較合理，并要求有足夠長的臺面能置放電飯煲、微波爐等家電。衛生間應隨套型面積的擴大也相應增加，盥洗室分設后，上部空間可設吊柜，也可與廚房入口結合，留出一個完整的墻面作為用餐空間。

4、提高節能意識，于安全中顯特色

在實際建筑設計中我們理應提高節能意識，注重安全。例如，單向板與雙向板在棚同荷載、相同板跨的情況下，單向板產牛的等效均布活荷載較高，這不利于樓板承載較多的受力，而正方形的雙向板卻能夠為樓板增加較多的承載力。所以在建筑設計時我們不妨大膽采用雙向板，同時也可引入雙向井字粱框架，這樣不僅有利于平衡結構受力更有利于抗震。另外，在采用雙向框架設計后后，由于樓層樓而荷載向可以縱橫2個框架傳遞，橫向框架上變小有利于節省工程投資降低能耗；另一方面，即使縱向受力加大亦不足以影響層離，可以于安全中盡顯建筑物美觀的特色。

5、重視價值工程原理優化成本控制

在住宅建筑設計中，價值工程作為一種成熟有效而被廣泛運用的管理方法能夠促進設計項目真正做到技術領先、功能完備、造價合理，從而優化成本控制。因此，在項目設計時，相關部門應善于運用價值工程原理，顧全大局，全面考慮相關因素，不同地區的自然條件和社會條件的影響對審核通過的設計方案進行技術經濟分析，從而評估出可行性強的最低成本方案，有效達到成本控制。

三、住宅建筑設計的未來發展方向

1、走可持續發展的建筑設計道路

（1）對涉及的地方性，地域性理解，重視地方場所的文化脈絡。運用技術的公眾意識，結合建筑功能要求，采用簡單合適的技術。

（2）針對當地的氣候條件，盡量應用可再生能源。完善建筑空間使用的靈活性，以便減少建筑體量。將建筑所需的資源降至最少，減少建筑過程中對環境損害，避免環境的破壞，資源的浪費以及建材的浪費。

2、承重結構體系將以框架結構為主

住宅采用框架結構有利于新型墻體材料的推廣應用，提高了住宅的抗震性能，并可以為住戶提供自由分割的空間，豐富住宅的立面造型，使用面積系數也可提高，自重比磚混結構的輕，并且單位面積造價與磚混結構持平。

3、“以人為本”的全面性住宅建筑

（1）住宅建筑的舒適性

住宅建筑的本質就是為人服務，首先就要講舒適性，也就是說住宅建筑要尋求一種在符合購買面積，戶型的基礎上，使得各功能的空間有詩意的尺度。

（2）住宅建筑的適應性

主要表現在多樣性和可變性兩方面。多樣性：由于住宅市場需求的多樣性，住宅開發建設單位要避免“貧富皆宜”的單一項目，要有一定的特殊，適合多種目標群體，賦予個性化的項目，來滿足日益多樣的市場需求。可變性：由于功能的多樣性和技術的可行性，使居住空間的靈活可變得以實現，其可變性一般是以“戶”為設計單位，按基本間定型的廚衛等定型設計，居室部分采用活動式隔斷靈活分隔。

（3）住宅建筑的信息性

現代化的通訊手段與辦公條件，在智能建筑內，人們可以通過國際直播電話、可視電話、電子郵件、聲音郵件、電視會議、信息檢索等手段，獲得全球性情報、信息，以空前的高速度與世界各地的人們進行商貿活動。

（4）住宅建筑的智能型

① 安全、健康、節能、舒適宜人，能提高工作和生活質量的環境，最大限度的減少能源消耗，創造更有人性的生存環境。

② 不同用戶對不同環境的要求，開放式的大跨度和大空間結構，允許用戶迅速、方便的改變建筑物的使用功能。

四、結束語

為了適應人們生活水平提高和住宅建設發展的要求，住宅建筑應遵循適用、安全、經濟、美觀的設計原則，設計出符合新世紀要求的、具有高品質的個性化住宅作品，使我國的住宅建設健康發展。

參考文獻：

[1]高翔.論住宅工程建設投資控制的關鍵——優化設計.中國住宅設施，2008，（11）.

篇（7）

節約能源，有效利用資源和保護環境，注重以人為本，強調可持續發展的綠色建筑理念是21 世紀建筑學發展的方向。如何正確處理好建筑技術與建筑設計之間的關系，在使用功能要求、室內環境與建筑設計之間尋求平衡點，在追求建筑美觀的同時，得到適宜的室內環境質量，滿足綠色建筑的相關要求，實現在建筑的全生命周期內資源高效利用。今天的優秀建筑作品一定是建筑技術、綠色理念與藝術、文化、歷史屬性完美的結合。因此，在綠色建筑設計中如何做到達到綠色目標，建筑的形式與功能的統一，并使技術選擇經濟性最優，是設計的重要工作內容，也是企業在市場競爭中的核心競爭力的重要體現。

一、綠色建筑設計概述

關于綠色建筑不同專家學者從不同角度出發做出過不同解釋。比較有代表性的就是由威爾夫婦共同的所編著的綠色建筑――為可持續發展而設計的書中提到了的有關綠色建筑的幾個原則分別是：節約能源和結合氣候以及材料的循環利用還有尊重用戶并且尊重環境和整體設計觀。威爾夫婦還提到，綠色設計對建筑本身來說其實不是很新的思維的途徑，讓我們真的感到新奇的是該怎么樣去把綠色的方式作為一個整體用到建筑的設計中，然后去打造一個可以持續發展的建筑。

在2006年的時候我們國家就頒布了綠色建筑評價標準，在標準中提到了對綠色建筑的定義，這個定義主要說的是，當建筑處于全壽命的周期中，應該很大限度地去節約資源主要是節能和節地以及節水和節材，以減少污染并且保護環境，給人們提供健康和適用以及非常高效的使用的空間，和自然和諧共處的建筑。綠色建筑和傳統的建筑的有不同的地方表現在：選擇了對自然環境不去進行破壞的設計，主要主張的是人和建筑以及自然，相互和諧統一；同時還需要有效的利用土地和水以及電和燃料還有廢棄物等相關的資源，去提高資源的利用的效率；注重營造具有地方文化以及社區歸屬感的建筑環境；是能夠滿足使用者對健康和適用以及高效的建筑的空間需要。總而言之，綠色建筑是按照我國的基本國情去出發的。將節能減排和可持續的發展的思想引入建筑的領域，已經成為了未來建筑的大的趨勢。

二、綠色建筑的設計方法和策略

綠色建筑設計包括場地與綠色規劃、建筑設計與室內環境、節能與能源利用、節水和節材五部分內容。設計中相應體現在綠色建筑理念在在規劃階段的通盤整體考慮、適應當地建筑氣候性的被動設計策略。具體包括，合理的日照與遮陽設施、良好圍護結構熱工設計、合理的通風和可再生能源的利用、污水處理及雨水中水利用、綠色材料用選用、良好的室內熱舒適環境、聲環境、空氣質量等等。

如何實現這些設計策略轉化到建筑設計，“不顯山露水”地落實到施工圖上，是要解決的關鍵問題。其中最關鍵是要結合先進的計算機模擬分析手段采用“整體設計方法”。在項目初期建立一個由各個專業組成設計團隊團隊定一個確定的目標――設計綠色建筑。各成員均以此目標作為準繩，來進行協調專業之間的沖突和矛盾。只有各專業的通力合作和全程積極參與才能真正實現綠色建筑的設計。

三、當前我國綠色建筑設計存在的問題

我國在綠色建筑設計中卻存在諸多不合理的地方。主要有在建筑的形體過度的追求洋氣、和新穎，既造成土地資源浪費，又違背綠色建筑追求高效、適用的原則；建筑材料和建筑構件的發展都很落后，產業的集中率也很低，并且科技的含量也不高和我們在使用建筑時所要求的建筑的高效節能和在設計建筑時追求的建設周期，與建設成本的節約上存在著很大的矛盾；建筑采暖以及通風和空調還有照明的設備的能耗高并且技術老舊，并且區域的適宜性不好的問題。同時，現在的國家的體制環境對綠色建筑的設計還不夠重視，相關的綠色的建筑節能的生態設計體系也都不是很成熟，缺少專業的設計團隊和技術人才，設計的能力也相對要落后，這些問題都是制約我國綠色建筑設計水平的主要的因素。

四、綠色建筑優化設計過程

1.綠色建筑的規劃階段的設計優化

在規劃階段，分析場地中的氣候資源特點，結合計算機模擬的方法，從空間布局和朝向選擇上對建筑的熱、聲、光、風場等進行優化。建筑設計項目一旦通過報規，是很難進行修改調整。如果前期倉促定案，會造成先天不足，是很大的缺憾。通過總平面設計的優化分析，對建筑物平面布置和體型的調整，優化建筑的陰影分布，保證充足的日光進入每一棟建筑內，日照效果達到最好。對建筑物進行通風模擬，以確定最佳的布局方式，并優化室內外空間布局，形成穿堂風，使建筑物達到最好的通風條件。

2.建筑氣候適應性與設計優化

在深入分析不同經典綠色建筑的基礎上，通過對不同氣候區建筑設計創作的研究，發現地域建筑的創新與發展都涉及到建筑基本屬性。如功能與空間、結構與構造形式、室內外物理環境、經濟投入、地域風格等，反映出安全、經濟、舒適、美觀等性能特征在建筑創作中的主導地位。建筑外觀是在順應氣候、地形、地貌等自然條件，按照人的傳統、文化、習俗和審美等的要求，作用于建筑，是地域建筑給外界的最直觀的表達方式；建筑的功能是在滿足工作與生活需求這一共性的基礎上，環境問題是人工環境帶給人體最直觀的感受，它的好壞直接影響人體健康，也會導致資源、能源利用的差異；經濟性決定了選取材料和技術的衡量標準，在經濟欠發達地區，這一制約因素發揮著決定性作用；除此以外，與自然環境的協調發展是目前以及很長一段時期內任何建筑都必須面對和解決的難題之一，尊重自然，強調可持續發展的建筑產業是當務之急。通過對不同建筑的功能、文化、氣候適應性研究，認為綠色建筑最顯著特點之一是建筑的氣候適應性。

3.建筑形態設計與節能設計

綠色建筑設計與一般設計的根本性區別在于采用量化分析的方法代替感性認識，可以說沒有定量化的分析就沒有理性綠色建筑的誕生。采用計算模擬分析手段來推敲設計策略對建筑能耗的影響，進而優化建筑設計。

結束語

綠色建筑在設計上進行優化可以緩解能源短缺，改善人們的工作和生活環境，在一定程度上，減少環境污染，有利于發展循環經濟，對于促進我國經濟的可持續發展是最廉價和有效的措施，目前已成為中國深化改革的經濟體制的一個重要的部分。我國是人口大國，能源消耗大國，因此加大綠色建筑設計的研究，無論從環境的角度還是能源的角度都將有深遠的現實意義。

參考文獻

[1]孫連營.東北地區綠色節能建筑施工技術優選研究[D].哈爾濱工業大學，2010.

篇（8）

傳統的結構優化設計，實際上指的是結構分析，其過程大致是假設-分析-校核-重新設計。重新設計的目的也是要選擇一個合理的方案，但它只屬分析的范疇；且只能憑設計者的經驗作很少幾次重復以通過“校核”為滿足。結構優化指的是結構綜合，其過程大致可歸納為：假定-分析-搜索-最優設計四個階段。其中的搜索過程是修改并優化的過程。它首先判斷設計方案是否達到最優（包括滿足各種給定的條件），如若不是，則按某種規則進行修改，以求逐步達到預定的最優指標。[7]

一、結構設計優化方法的理論基礎

在工程項目結構設計過程中，需要認真考慮的問題有很多，最終要實現的目的是需要在設計對象基本適用功能和安全可靠性有一定保障的基礎上，更好地設計設計對象，使其達到最佳效果。在此基礎上，工程和結構最優化的問題就必須要引起重視。

從建筑理論上分析結構設計優化方法可以得知，結構設計優化方法主要體現在兩個方面，其一是房屋工程部分結構的優化設計，其二是房屋工程結構總體的優化設計。后者的優化設計包括：屋蓋系統方案的優化設計、圍護結構方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。穿插其中的，還包含選型、布置、受力分析、造價分析等項目，在實施過程中，應遵循一定的原則，結合具體工程的實際情況，從實際出發，圍繞房屋建筑的綜合經濟效益目標進行結構優化設計。

在設計安全被保證的情況下，建筑師應開拓創新，挑戰新的結構形式。在建筑結構設計的過程中，建筑師的設計意圖應能夠得到基本滿足，應設置盡量符合規則的平面布局，使其對稱；同時縮小質量中心和剛度中心的差異，使建筑物在水平荷載作用下不致于產生太大的扭轉效應。在豎直方向的布置上，應確保在滿足功能要求的情況下，盡最大可能貫通豎向的承重構件；為使結構分析和設計上的難度不致于太大，減少不必要的經濟浪費，使應力分散，轉化層應盡可能少地使用；豎直方向的剛度要漸變，而不要突變，如若不然，在水平荷載作用下，突變處會產生嚴重的應力集中現象，這是非常不利于結構抵抗水平動力荷載的。

二、優化的結構設計技術在實踐中的應用

在優化結構設計方案設計好以后，就可以在實踐中融入這種理論方法。當前，結構設計優化屬于一個較為普遍的課題，在能夠充分利用結構優化方法而且其適用性能不出現改變的基礎上，使工程造價目的得以實現，在實踐中充分地運用結構設計優化方法，對于我國建筑工程設計人員而言，是很有必要的，也是很重要的。結構設計優化設計在項目的整體設計、前期設計、舊房改造以及抗震設計等環節中，能夠產生巨大的效益。在結合結構設計優化方法以及模型的基礎進行實踐，一定要注意一下三方面的問題：在結構設計優化的前期工作中積極參與，優化概念設計和細部結構設計，對下部的地基基礎結構設計進行優化。下面就針對這三方面開展進一步的分析和討論：

1.在結構設計優化的前期工作中積極參與

由于前期方案的確定與建筑的總投資之間有著直接的關系，而現在存在的普遍問題就是前期方案階段結構設計并不參與其中，建筑師在實施建筑設計的時候，通常情況下都不對結構的合理性以及其可行性進行充分地考慮和分析，但是建筑設計的結果對于結構設計而言，能夠產生直接影響，有一些方案可能會使結構設計的難度有所增加，在此基礎上會使建筑的總投資得以提升。若是在方案初期，結構優化設計就能夠參與到其中，那么我們就能夠依據不同的建筑類別，將合理的結構形式和合理的設計方案選擇出來，從而有一個好的開始。

2.優化概念設計和細部結構設計

針對那些沒有具體數值量化的情況，概念設計是最佳的選擇，例如，地震防烈度的設置，由于它具有一定的不確定性，計算式與現實之間難免會存在一定的差距，在設計過程中，概念設計的方法是比較適用的，將數值作為輔助參考資料。在設計過程中，設計人員需要能夠對結構設計優化的方法靈活充分地運用，從而達到最佳效果。

3.對下部的地基基礎結構設計的優化

在地基基礎結構設計優化過程中，合適方案的選擇是很重要的，若是樁基礎，那么就需要與現場地質條件相結合，將樁基類型合理地選擇出來，使造價得到最大程度地節省。樁端持力層會對灌注樁樁長的選擇產生一定的影響，在這種情況下，應該多比較，最終確定最佳方案。

例如：某中學藝體館，三層22m跨大梁采用后張有粘接預應力新技術，解決了跨度大、荷載大的問題；梁截面400*1500mm，選用后張有粘接部分預應力混凝土梁，預應力鋼筋

3-7∮5，利用荷載平衡法平衡恒載+1/4活載，以保證在無荷載時不至于反拱過大。

三、結論

對結構設計優化的技術方法進行充分有效地利用，可以使有限的空間、有限的資源得到一定程度的提升，從而使其的效果得到最大化的發揮，在此基礎上，經濟化、實用性以及適用性的目標得到有效實現。在這種情況下，建筑產品的品質要求實現了不斷提升，從而使人，們對居住條件以及生活環境的要求得以實現，與此同時，建筑商滿足顧客需求的手段也實現不斷更新的目的，最終使建筑工程造價成本的目標得到有效地降低。

參考文獻

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[3] 張紅友.優化結構設計 減少建設投資成本[J].陜西建筑. 2008（11）

[4] 肖偉.通過結構優化設計提高房屋抗震性能[J].福建建筑. 2008（11）

篇（9）

一、居住建筑的主要構成：

居住建筑的構成，簡單的可以劃分為居室、廚房、衛生間、貯藏間、戶內過道（戶內樓梯）；還有前室、露臺、室外活動空間（庭院）等。按照其使用用途的性質，主要可以劃分為以下三類，即：以工作、學習、睡眠為主的需要安靜的較小的分散活動空間，即戶內私密空間；用來聚會、娛樂、進餐的較大的公共空間，即戶內公共空間；還有就是室外的交往空間和娛樂空間，即戶外公共空間。因此，根據居住建筑的不同使用用途性質我們就可以確定居住建筑設計優化的方向。

二、居住建筑設計的特征分析

居住建筑的設計是一個將社會、經濟、技術等多種因素交叉而成的建筑規劃學科。它具有多元化特征，這些綜合性的特征可分為環境因素和居住感受兩個大的主要方面：

1、環境要求

環境要求涉及到多種因素，一般是與自然環境以及人們的實踐和認知的客體對象有關的，比如，建筑所在的大環境、施工結構、氣象、氣候、材料、設備、綠化、衛生等因素。對于一個宜居的居住環境而言，居住建筑周邊的基礎設施是否完善，房屋與房屋之間的間距控制，房屋朝向是否滿足日照、周邊的綠化環境是否優良、小區的環境衛生是否達標等等諸如此類的環境因素，都會影響整個住區環境的效益和成功與否，也影響到居住建筑設計的成敗。

2、居住感受：

對于居住建筑自身而言，同樣涉及到多種因素，它一般是與社會的發展環境以及人們的主觀認識和實踐活動有關的。比如，居住者在建筑物內生活所帶來的感受，可能與建筑本身有關系外，與居者的修養、心境、學習等等都有關系。除了一部分的經濟及人口因素以外，大多數的軟性因素集合的邊界難以確定，因而無法直接進行計量和分析，只能用比較彈性的方法做模糊的處理。

三．居住建筑設計優化的現代科學方法

居住建筑設計的多元化特征，在規劃系統中是介于比較微觀的建筑單體設計與比較宏觀的城鎮設計之間的一個層次外置，因此也就決定了居住建筑設計與規劃緊密聯系，具有環境要求和居住感受的雙重特征。

由于居住建筑設計本身所具有的雙重性，所以僅僅依靠人模糊的認知或者舉例分析是無法準確處理設計中的具體問題的。因此，我們必須借助各種現代科學的理論和方法。運用科學的方法對居住區建筑設計中的具體問題進行描述和分析，才能提出更合理而準確的方法。

通常用于居住建筑設計優化的科學方法理論有：優化論方法、系統論方法、信息論方法、控制論方法、仿生論方法、物元論方法、壽命論方法、智能論方法、模型論方法以及模糊論方法等等。

以上各種理論方法雖然在數學分析方法上有所差異，在理論的認識角度上有不同的側重點，但是在哲學思維方面比較接近，而且都帶有辯證邏輯的特點。比如：我們可以將設計的對象分割為一些基本的因素，那么這些因素之間必然會存在普遍的聯系和相互的作用，這種相互關系既具有一致性，又具有對立性，系統的結構與特定部分的功能相互制約、量變質變關系、時空存在的形式，這些都是設計中的方法和原則的體現。此外，在技術與藝術的軟硬關系之中也充分的體現了設計中的辯證關系。比如：建筑的造型帶給人的視覺感受、文化生活、視野舒暢等設計要求都屬于藝術和心理方面的因素，而面積、人口、光照、服務設施以及交通等因素則屬于設計中需要考慮的人的生理因素和技術因素。

建筑設計師在對居住建筑以上的特性進行辯證的分析之后，可以對前者采取軟處理的方法，也就是憑靈感創作、經驗和技巧以及形象思維、形象描述、定性調查等方法進行處理；而對后者則可以采取硬處理的方法，即依靠數理統計、邏輯思維、各種標準規范、抽象模型、物理實驗、電腦系統以及抽象模擬等方法對硬件因素進行處理。

設計內容的不同不僅體現在從設計草圖到施工圖的整個過程，還反映在環境生態、建筑造型、居住功能以及技術經濟等各個方面，因為這些不同因素最終決定了居住建筑設計的目標效益。軟硬綜合交叉的設計方法應該貫穿在整個方案的構想之中，從構思到描述，到質量的評定，到識別反饋，以及方案的修改和文件的編制，整個過程都要注意軟硬思想的綜合交叉。

四、居住建筑設計優化應注意的問題

1、建筑設計應該綜合考慮其實際用途-宜居

居住建筑設計優化首先就是要讓不同用途的建筑空間及其應用技術最大化的滿足其功能需要。比如：居室要求合理的大小，充足的采光，能夠擺開大床的空間；墻壁的隔音性要好，適合舒適安逸的睡眠需要；客廳是家庭公共活動的空間，需要滿足娛樂、會客、進餐的需要，因此客廳的設計要掌握視野開闊，采光盡量充足；陽臺門帶窗可居中，靠一側設置時，宜與居室門在同側；室內有多個門窗位置適當靠近，以保留較大的完整墻面，便于功能的完整和家具的擺放；作為經常使用的廚房，設計時應該兼顧其內設物品的擺放以及人在其中活動的方便，必須充分考慮到廚房內經常或必需存放的物品，如：主要有冰箱、操作臺、洗槽、配餐桌、灶具、廚具、消毒設施等等，以及人的各種動作尺度，所以在進行廚房設計時應該針對這些物品適宜的長寬高以及擺放這些物品以后人自由進出以及兩個人同時操作時的方便程度進行有目的的優化設計，同時應注意盡量利用空間，考慮炊具、餐具、糧、菜、雜物等的貯藏；居室內良好的通風，可考慮在墻內或頂棚處設置通風道；衛生間的設計應考慮座便器、洗浴空間的合理布局；墻、地面的防水和清洗等因素……等等，對于各種因素的充分考慮和統計，一切科學設計方法的運用都是為做到滿足居住建筑的使用方便，高效利用，即宜居。

2、建筑設計應該綜合考慮環境對居者內心的影響-樂居

居住建筑設計優化應重點考慮環境對居者內心的影響，一個建筑設計優化的評判標準還是居住者內心的滿足。讓居者滿意，除了關注獨立的內部空間外，公共環境以及其他的配套設施建筑的設計都能給身處居住區大環境中的人有一個內心的改變。新穎別致的樓體造型、清新亮麗的樓面顏色、溫馨浪漫的院中小湖、綠綠蔥蔥的綠化帶，這些無不對整個居住區內建筑的優化起到了非常大的促進作用。在小區內設置供人休息的長凳、供兒童游玩的樂園、設置能滿足人們日常生活的購物場所，這些看似平常的設計都對整個建筑設計的成功與否起到了決定性的作用。居住建筑設計的層次外置特性，要求設計師應全面考慮居住建筑的外部環境的營造，因為住區環境的好壞將直接影響居者的心理印象和親身感受，即是否樂居。

3、計算機技術在建筑設計的優化中的應用

在居住建筑設計優化過程中，還必須通過一定的接口技術將各種因素和方法聯系起來，構成技術系統，以便更好的使用軟硬綜合技術方法。由于人工智能只是在一定的經驗知識基礎上和一定機制條件下的固化，所以設計師的思維創作應該是影響和主導設計方案的最主要因素。同時，計算機能夠對大量的數據、圖形以及文字信息進行綜合處理，并建立直觀模型，從而大大提高設計人員的工作效率并直接影響設計效果。

篇（10）

Abstract: the structure design optimization is currently a common topic, to use structure optimization method of not changing the applicable under the premise of performance to reduce project cost purpose, structure design optimization method will be used in the practice in, this is our construction engineering design personnel by the pursuit of the goal. In this paper the author combined with engineering practice to the structure design optimization method and the application in building design is discussed.

Keywords: structure optimization design; Methods; Application; reasonable

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

結構優化設計思想是目前國內外比較有價值的一套理論系統。運用該理論方法，實現人民對于居住環境和生活環境的改善，提高建筑產品的質量與品味，滿足小康社會人們對新生活的需求，同時降低工程建筑的造價成本，實現建筑商利潤最大化的目標。

一 、研究結構設計優化的現實意義

從目前建筑市場來看，每一個建筑商都希望在滿足建筑結構長遠效益的前提下，能最大程度地減少建筑結構的近期投資，同時保證建筑物結構的可靠度和科學合理性。如此，才能實現可持續發展，實現更多、更大的市場收益。與傳統的結構設計相比，采用結構設計優化方法可以使建筑工程造價降低6%-34%。優化方法的技術性實現，可以最合理的利用材料性能，使建筑結構內部各單元得到最好的協調，不僅可以實現建筑美觀、實用，而且在造價方面也有較大的節省，達到了建筑工程設計對適用、安全、經濟、美觀和便于施工的一般要求。通過使用優化設計手段，達到這5個方面的最佳結合，符合現今建筑商對于建筑結構的效益的需求，也符合市場可持續發展的需求。

二 、結構設計優化的方法

2.1 結構優化設計首先要從概念設計著手

在每一個工程項目設計的開始，結構工程師應善解建筑師的心意和業主的要求，針對所設計的結構體系功能及其受力變形特性的整體概念和判斷力，并根據建筑物所在的地理環境條件、材料、施工條件和造價等等去不斷地探索、比較、反饋，確定一個合理的結構方案，選擇一個合理的結構形式，這樣才能為設計出一個既安全又經濟的建筑作品奠定基礎，也為結構優化設計獲得一個良好的開端。

2.2 選擇結構優化計算方案

結構優化設計是在各種變量參數中選擇主要的參數，并為其建立函數模型，運用合理科學的方法計算出最優解。結構優化設計是個非線性的優化問題，在設計中涉及到多個變量和多個約束條件，設定好計算方案，通常是將約束條件變為無約束條件來計算。拉式乘子法、符合刑法和POWELL等方法是常用的計算方法，在完成了相應的計算方案后再進行編程運算即可完成最終的優化設計結果。

三 、結構設計優化在建筑設計中的應用

以目前民用建筑中常見的鋼筋混凝土高層建筑為例：

3.1 結構選型對結構優化設計的重要性

結構選型是結構優化設計的首要環節，必須慎重對待。選擇合理的結構形式對結構優化設計有著很大的作用。設計過程中需要設計人員靈活的運用結構設計優化的方法，對結構設計過程中結構所用材料、選型、各種材料荷載加以整體分析考慮，如在主體結構設計中結構選型：如磚混、框架、框架－剪力墻、筒體結構和大跨結構等都具有指導性意義。在處理協同受力方面需要做到各結構構件受力均勻，傳力簡捷、明確、應當避免不明確的受力狀態。結構的協同工作主要體現在：基礎與結構上部的協調。

建筑結構設計應符合抗震概念設計的要求，盡量不采用不規則的結構設計方案。在一個獨立結構單元內，平面布置力求簡單、規則、對稱，盡量使結構的剛度中心和質量中心重合，以減少扭轉；一般情況下宜采取調整平面形狀與尺寸，減輕結構自重，最大限度的降低地震的作用。這樣設計出來的結構既經濟又合理，在滿足結構安全性、適用性能的前提下，這樣就能達到結構優化的最佳效果。

基礎結構施工占整個建筑物工期的1/4左右，并且基礎造價也占到總造價的10%-20%，所以基礎工程結構的重要性是顯而易見的。而且基礎結構工程的造價還與地質條件是密切相關的，設計時應要求地質勘探報告的精確度高，與實際地質情況相符，這樣就能選擇一個合理的基礎形式、控制好基礎的截面尺寸和埋深，就能相對減少基礎結構在總工程造價中的費用。

3.2 合理選擇總信息中參數是能夠達到結構優化設計的關鍵

結構計算是結構設計的基礎，計算結果是結構設計的依據。設計中選擇合適的計算假定、計算簡圖、計算方法及計算程序是得到正確計算結果的關鍵。對計算結果進行仔細分析，保證安全的前提下，達到節約成本，優化設計的作用。電算程序中，總信息是控制全局的參數，每個程序有所不同，應用程序時應熟讀和理解程序的說明，且應在正確理解參數的物理概念的基礎上，根據工程的實際情況及規范相關要求經分析后確定。如周期折減系數、框架―剪力墻結構中任一層框架部分承擔的地震力影響系數、地震作用調整系數、計算振型數、梁端彎矩調幅系數、梁跨中彎矩放大系數、連梁剛度折減系數、梁扭矩折減系數等等。合理的設計參數對結構的優化起著重要的作用。

3.3 柱墻梁的優化設計

柱網布局確定著柱子的行距和間距（同行相鄰的兩個柱子的間的距離），柱網的尺寸一般來說在6到12米之間比較經濟合理，如果柱距小那么其傳力路線就短，上部結構的材料就能節省，但是這可能使基礎費用高，所以說柱網布局是否合理，對工程的造價有很大的影響，另外，柱子的截面形狀和大小對工程造價也有著直接的影響，所以合適的柱網布局、柱子截面的形狀及大小的選擇對工程造價的影響是很明顯的。

剪力墻布置宜盡量對稱，貫通全高。在高度較大的建筑中，剪力墻宜布置成井筒式，宜加大結構的抗側力剛度和抗扭剛度。框架―剪力墻結構中，剪力墻宜均勻布置在建筑物端部附近，樓、電梯間、平面形狀變化較大及恒載較大處，剪力墻的間距不宜過大。

結構設計時通常采用矩形截面梁當做受彎梁，采用合理的梁截面，既能減少混凝土的用量，又能達到節約鋼材的目的。設計中應避免出現“短梁”、“短柱”現象，以免出現鋼筋構造加強措施，造成用鋼量的增加。

在構造方面，如果我們注重一些配筋細節，這樣既能保證結構的安全，又能控制好含鋼量。如：梁的配筋方面，因選型和選材的合理，使計算結果趨于合理，所以我們對構件的配筋可按計算結果直接配置，不再放大，梁的通長筋可采用小直徑鋼筋搭接；剪力墻暗柱配筋，可將墻體水平鋼筋計入暗柱箍筋計算（規范規定范圍），可減少暗柱箍筋量。只要我們注意構造上的一些細節，這樣也能達到節省鋼材的作用。

通過概念設計選擇最優方案，通過柱網、剪力墻的合理布置，通過計算程序中參數的認真選擇，通過構造上柱墻梁截面的恰當設計，配筋方面的優化，我們就能將整個建筑物實現既經濟又合理，達到結構優化設計的目的。

總之，結構設計優化，不但滿足了人們對建筑美觀、造型優美的要求，又能使房屋的結構設計合理、性能安全、建筑成本經濟，成為名副其實的“經濟適用”建筑。企業應加強對結構設計優化管理，提高設計管理工作的系統性，使技術管理更加全面、專業、精細，從整體上增強了競爭力，減少浪費。結構設計是一門藝術，沒有惟一解。只有不斷地探索去尋求相對的最佳，而無絕對的最優。