建筑专业优化设计精选(九篇)

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第1篇：建筑专业优化设计范文

关键词：建筑设计建筑工程优化设重要性

建筑设计，通常是指“建筑学”范围内的工作。它所要解决的问题，包括建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑物与周围环境、与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式，建筑与结构、建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料、更少的劳动力、更少的投资、更少的时间来实现上述各种要求。其最终目的是使建筑物做到适用、经济、坚固、美观。 因此我们建筑师除了精通建筑学专业，做好本专业工作之外，还要善于综合各种有关专业提出的要求，正确地解决设计与各技术工种之间的相互关系，发挥其建筑专业的作用。

1．建筑设计在工程建设中的地位和作用

1.1 建筑设计的前期――建筑方案设计直接影响投资。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。在项目做出投资决策后，其关键就在于设计。有研究分析，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70%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10%左右，甚至可达20%左右。

1.2 建筑设计的技术设计――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%以上，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、停工等现象，有的甚至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。这值得我们在今后的设计中深思。

1.3 建筑设计的优化设计――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。 其实对于同一个建筑方案，结构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异。通过优化设计来降低工程造价是控制工程投资的一个有效途径。所以通过精心设计所带来的经济效益也是十分可观的。

2．建筑设计存在的问题

2.1主管部门监控力不够

长期以来，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。逐渐形成了一种设计只对业主负责，设计质量由设计单位自行把关的观念。

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的角度提出要求或质疑；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．应着手抓好的几个问题

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。主管部门不仅要审查设计单位的资质、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，还要对方案的经济性及功能的合理性方面的进行审查，所以建设主管部门在审查时，应增加人员配备和审查力度，对设计成果进行全面审查；其次，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，仅靠主管部门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控的单一局面。因此，主管部门应在搞好监理的同时，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力度，为设计监理的社会化提供条件。

3.3注意优化设计工作的综合性

第2篇：建筑专业优化设计范文

关键词：建筑结构；设计；方法；应用

中图分类号：TU318 文献标识码：A

建筑是关乎民生、经济、社会发展的主要建筑形式，且大量存在，因此对于建筑的结构设计应做到安全、适用、经济、美观，并且符合当前的施工技术水平。也可以说，建筑结构的质量是保证建筑使用功能的基础，是保障建筑材料、能源和经济等资源有效发挥作用的途径。因此，对于建筑结构进行优化设计显得尤为重要。

一、分析为什么要对建筑结构设计优化

（一）节省工程造价

建筑工程造价中建筑结构的成本大约占到总造价的50%，对建筑结构进行优化设计可以在很大程度上降低工程总造价，节约工程造价成本。建筑结构优化设计能有效的节省房屋建筑的投资成本，具有巨大的经济价值。

（二）提高工程质量

目前设计单位的水平整体都在不断提升，但是首先很多工程师成本控制意识低，忽略对建筑工程的成本造价控制，只追求高的安全系数，从而造成设计过于保守；其次，没有相应的责任制，设计人员缺乏责任心，对建筑结构的设计概念不清楚，一味的使用计算机而不是大脑来进行计算，常常导致计算不合理或者与工程实际不吻合等等错误，使之结构设计存在安全隐患或者较大的浪费；另外，设计人员与建设单位的沟通不到位，没有完全理解建设单位的建造用途及建筑功能，进而造成建筑产品不能满足建设单位的需要。

据统计因为在设计过程中，设计质量差，造成功能布置不合理，相关专业工程师没有相互沟通，导致经常出现在施工过程中进行修改及返工现象，导致施工工期不能控制。同时因为工程质量差，工程存在安全隐患等问题，造成投资的卜大浪费。通过建筑结构设计优化可以有效的提高工程设计质量，降低安全隐患，减少投资浪费。

二、探究建筑结构设计优化的方法

建筑结构设计优化是要通过对拟建项目进行模型的优化、计算方法的优化，并在计算和模拟的基础上制定有效的结构方案，再进行验证。

（一）结构优化模型的建立

在进行结构优化设计的过程中，首要的问题是要根据实际的结构特性设定成为相关的结构设计参数，主要的有目标控制参数和约束控制参数。对于那些变化范围比较小的，且在结构的局部加强就能满足要求的部分参数，将其确定为预设参数，从而减少计算的工作量;对于目标函数，是要找到一组可以满足预定条件的钢筋截面积和截面的几何尺寸，目标是要让总造价最小。对于约束控制函数，包括前度和稳定约束、截面尺寸约束、结构整体约束、构建单元约束、正常使用状态的上下限约束条件等。参数的设计必须要与实际情况和规范相符。

（二）结构优化设计的计算方法

在结构优化设计计算方案的确定上，考虑到建筑结构的复杂性带来的变量多、约束条件多等情况，因此在计算过程中，一般的做法是先将有约束的优化问题转化为无约束条件再进行求解，可选用的计算方有拉式乘子法、复合形法等。结构选型、尺寸和参数设计完成后，在计算方案的基础上设计优化程序。并在得到计算结果后，对结构进行综合分析，最后确定最合理的结构优化设计方案。

三、建筑结构设计优化技术的应用

通过结构优化设计技术来逐步改善房屋建筑的使用性能，进而提高经济性，大力降低工程成本造价。在建设工程项目中，结构优化设计技术主要应用于项目的整体设计、前期设计以及抗震设计等各个分部阶段环节，应用广泛，其发挥的效能也十分明显。

（一）树立精品意识

结构优化设计过程是结构工程师打造设计精品的过程，预算专业提前到设计方案阶段，为结构工程师提供必要的经济分析数据，通过结构工程师与造价工程师对设计质量、品质的经济指标的全程控制，实现设计产品质量与经济的统一。

（二）优化设计中正确理解应用结构设计规范

追求适用、安全、经济、美观以及便于施工是建筑结构优化设计的目的。因此，建筑结构优化设计不但要求结构设计工程师有丰富的设计经验，也同时要对建筑结构规范的条文的概念、定义、前提条件及适用范围有较为详细的了解，在建筑结构设计规范的基础上，能够把自身的结构设计方案科学的融入到整个项目工程中。对于一些大面广的工程中，某些条文规定不可避免的偏于保守，同时，也有些条文对一些特殊、复杂工程的设计工程条文安全性不足。因此，建筑结构工程师在优化设计中，应该充分利用扎实专业知识与丰富的设计经验，对上述问题做出科学与正确的判断，从而能够把握设计，使设计成果逐步优化，不断创新。

（三）结构工程师要积极参与工程前期规划及方案

建筑结构工程师要积极主动参与前期工程规划及建筑方案，是实施结构优化技术的重点内容。因为，在在实际施工中，建筑结构工程建筑师难以把握对结构体系的受力的正确分析，相关建筑结构工程师要积极主动地参与前期方案设计，帮助建筑师构思与逐步创新，使得建筑师的建筑理念得以完美的体现。

（四）合理的结构方案

要用整体的概念在待定的建筑设计中来完成结构整体方案的构思，处理好构件与构件，构件与整体结构的关系，充分利用和发挥整体结构与构件的最佳受力状态，使结构具有足够的承载力、刚度及良好的延性，尽可能使结构受力与传力简单、直接、明确，使之整体结构安全可靠协调一致，使建筑的型心与重心重合，避免及减小外力作用下的扭转效应，结构平面规则对称与竖向刚度的均匀一致，可能达到结构设计的安全经济。

（五）建筑结构各部门相互协调与合作

建筑结构优化是一个复杂性的系统工程，涉及到的专业也很广，各个专业必须相互协调与配合。依据建筑学发展角度出发，现代建筑是综合性产品，包括建筑、结构以及设备等要素。因此，建筑工程在工程实施中，应该大力加强分工与合作，将各个构成要素进行充分有机结合，为打造出完美的作品夯实基础。在建筑工程项目设计中，最重要的环节是建筑设计与结构设计，只有将这两个环节充分结合，建筑工程实用、经济、美观大方效果才能充分体现，同时，建造结构受力更趋向合理性，大大降低了成本，简化了施工。但在建筑设计中，一些建筑设计人员不遵循建筑的基本力学规律，过于注重设计方案创作的新奇性，导致这建筑结构难于处理，因此，建筑结构优化必须通过强化各个专业的合作与协调，可能够实现结构合理，成本降低。

（六）提高材料的利用率

结构的效能设计主要考虑充分发挥结构材料的力学性能，有效的减少结构材料的消耗，达到“少费多用”的目的。各种高强材料：高强度钢筋、高强度混凝土等；各种轻型材料如：轻骨料混凝土、轻型隔墙的合理利用，可以有效的减轻建筑结构的自重，减小水平地震力的作用，减小基础顶部荷载等等。

（七）充分考虑地基基础结构设计

地基基础是建筑结构设计的重要组成部分之一，其造价根据工程所建地地基土的不同，基础形式不同，其基础造价也不同，但其造价占工程总造价的比例也不同，其比例占总造价的20~25%不等。地基基础属于隐蔽工程，建筑物的高度与安全性等受地基基础影响很大。建筑结构中的地基基础的结构设计必须选择合适的方案，要依据现场地质条件上部结构形式、高度、层数、基础顶部荷载，综合进行基础选型及埋深等设计，最大程度的节省造价。

总之，结构优化设计的目的是为了让建筑设计年限内能够更好的发挥其作用而提出的。我们通过对建筑结构优化设计的内容和方法的剖析，指出了在实际应用中如何来利用结构优化设计。所以，结构优化设计是在坚持可持续发展观、充分利用有限资源的基础上提出的，是符合社会发展需要的有力举措。

参考文献：

第3篇：建筑专业优化设计范文

【关键词】概念设计；建筑结构；优化设计

随着我国国民经济的不断发展，房屋建筑行业也随之发展起来。特别是在城市化建设发展下，我国建筑行业日趋兴旺。在现代城市化建筑工程中，施工设计、工程设计以及施工建筑原材料是整个建筑施工中重要的构成因素。建筑结构是否合理、美观都会对整个施工建筑实用性、安全性以及经济性将会带来一定影响。工程建筑概念设计的提出是工程设计人员凭借自身专业知识以及丰富社会实践经验提出的建筑设计方案。因此概念设计出的建筑物和周边的环境以及整个社会文化内涵更加融合。

一、概念设计概述

工程结构设计一师在工程建筑中运用概念设计进一步完成整体工程施工建筑的整体方案。在整个工程过程中，工程设计师积极调动自身专业知识以及实践经验对整个建筑结构布置、构件、选型以及细节进行详细的计算和分析。并对设计过程中出现的问题，结合建筑知识、力学知识以及自身的社会实践经验进行全方面的考虑，并得出可行性和有效解决问题的方案，最后得出一个符合实际和具有创新性！而看操作性的建筑设计。

随着现代化城市的建设和发展，人们的思维和理念越来越开阔，对建筑物结要求越来越高，已经不在是具有实用性，还要求具有一定的美观性"所以，在建筑施工企业为了更好的适应当今社会潮流需求，不断重视概念性设计，工程设计师不断接纳和采取这样的设计思维，因此概念设计被不断应用于建筑结构优化设计中。由于概念设计对工程设计师的要求很高，所以建筑设计师一定要具备较强的建筑方面知识以及过硬的专业知识的能力，特别是较强的力学原理架构知识，这样才会使建筑工程设计方案具有一定的可行性，确保建筑施工工程的安全。

二、概念设计在建筑结构优化设计中应用

（一）概念设计要遵守工程结构规律

建筑建筑结构中广泛的应用概念设计，一定要遵循建筑施工结构的顾虑，要充分的做好实用化和合理化。第一，建筑施工结构外形，套具备一定的规则性和对称性，刚度分布和质量分布要均匀，不要在局部位置出现过大刚性，或者是质量上出现不均匀的分布现象，否则将会造成房屋建筑物出现倒塌状况；第二，建筑物布局和结构是否合理，是否具有一定程度的抗震性，这些因素都是工程设计师进行概念设计必须要涉及和考虑的问题。建筑结构对称、简单、规则性，容易实现抗震的作用，但是在一定程度上不能够满足创新性的需求，立体、多面、错层以及凹凸的建筑结构创新性和艺术性较强，容易达到人们对建筑结构美观性的需求，但是美观性好的建筑缺乏一定的抗震能力。

（二）优选合理建筑结构施工设计方案

概念设计工程施工放那在实际建筑工程施工应用中要达到实用性、合理性以及经济性的目的，同时这还是概念设计的主要目标。所以，如何选择具有一定科学性、可行性的建筑结构形式和建筑结构体系在建筑工程施工设计方案中显得尤为重要。总体而言，施工结构设计方案中展现的抗震系统和建筑结构体系的整体布置等方面的进行详细的分析，同一个建筑结构单元中通常不要用其他结构的体系，并做到纵向和平面上具有一定的规则性。针对建筑结构施工条件、施工特点以及工程施工原材料供应等方面，工程设计师要进行综合、系统、全方面分析和研究，采用多种方案进行对比，最后做出合理有效建筑结构施工设计方案。

（三）概念设计中抗震能力设计

建筑施工工程抗震能力设计直接关系当人们生命安全和财产安全，所以建筑工程中抗震设计尤为重要，同时备受人们的重视和关注。但是由于建筑物整体结构设计会涉及到一些实际问题，例如土质、地势、周围环境以及气候等因素影响，因此在建筑工程中抗震设计复杂且因素较多。所以，大多数建筑结构中抗震设计并不是由计算机设计出来的，而是由工程设计师概念设计出来的。例如底部设置加强区这样的问题，不管是建筑工程构造钢筋配率要求问题还是边缘构建问题，都是要建筑工程设计师利用概念设计解决问题，工程设计师通过概念设计，补充计算机抗震设计模拟计算的不足之处，才能够最终确保建筑工程施工中抗震设计的安全性和合理性。建筑结构优化设计中抗震能力还涉及结构构件问题，只要建筑构件完好，建筑工程中抗震能力才会充分的发挥和进一步提高。所以，工程设计师在建筑物抗震结构设计的过程中，要利用概念设计进一步保证工程施工设计中每一种建筑构件的强度和刚度在一定程度中满足工程实际的抗震需求，确保建筑构件和构件之间紧密联系，保证工程施工安全。此外，由于当前我国工程施工建筑结构大多数采用的是多次超静定建筑结构，因此在工程施工优化设计中建筑物的抗震设计还需要进行几道抗震防线，防止在发生地震中建筑物由于构件容易发生破坏或者是扭曲现象进而降低了建筑物抗震的能力。

三、概念设计在建筑结构优化设计中应用的意义

（一）拓宽建筑结构设计思路

传统的建筑结构设计主要研究的是如何提高建筑结构抗力性，造成钢筋棍凝土等不断增高，配筋量不断变大，工程造价提高。我们以建筑抗震设计为实例，通常是按照初定硅等级和尺寸计算出建筑结构的刚度，并由建筑结构刚度计算出抗震力，最后进行钢筋配筋。合理的概念设计可以降低地震作用的效应，并在这样的情况下提高房屋建筑工程质量和安全性。概念设计被广泛应用在建筑结构优化设计中，被工程设计师接纳和采用，并在建筑结构优化设计中发挥着至关重要的作用。

（二）概念设计在建筑结构优化设计中具有实践意义

概念设计广泛应用，通常蕴含了所有的工程建筑结构设计中。在不确定的受力状况和因素中变化比较大的高层建筑设计、抗震设计以及基础实施设计中，概念设计应用突出和重要。

1、由于现行的建筑结构理论性设计和计算机设计存在着一定的不可计算性和缺点。为了进一步弥补计算理论的不足之处，或者是实现实际施工操作过程中建筑结构构件的设计，需要概念设计来满足建筑建筑结构的优化设计目的；

2、在工程施工方案设计阶段，初步实际不能依靠计算机来实现，这就需要工程设计师通过了解和掌握概念设计，优选造价低！效果好的设计方案"概念设计施工人员通常会片面的理解，认为主要是用在一些较大的原则上，例如结构布置、确定结构方案等。在实际工程施工设计中任何一个施工都离不开科学概念设计作为指导方向。

3、建筑结构设计的整体方案，建筑工程设计师要联系紧密，互相合作与探讨。经过相互之间的学识和经验的探讨，得出最优的设计方案。例如建筑物的抗震设计，这个问题在建筑工程中是比较复杂的，它需要考虑建筑物的多方面因素。

四、结语

综上所述，概念设计在建筑结构中占据着重要的作用，不仅是建筑结构设计中工程师设计的理念，还是衡量工程结构设计师专业技术水平的标准。本篇文章阐述概念设计在建筑结构优化设计中应用问题，提供参考。

参考文献：

[1]胡丽荣.概念设计在建筑结构设计中的应用意义[J].黑龙江科技信息，2010年27期.

[2]徐萍，叶明峰.杭震概念设计在建筑结构设计中的应用[J]..江苏建材，2011年02期.

[3]杨镇峰.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].山西建筑，2010年24期.

第4篇：建筑专业优化设计范文

【关键词】建筑 结构 优化 设计

一、建筑结构设计优化的概述

1、建筑结构设计优化方法的概念

结构优化的目的是在满足房屋建筑的基本功能需求和舒适度要求、满足建筑质量安全和美观度要求的前提下，对房屋建筑结构造价进行控制。建筑结构设计优化需要对空间资源、设备资源、材料资源、经济资源进行充分利用和合理配置。这种优化设计比传统的设计能够节省5%～33%的工程造价，所以在项目施工中，要从建筑结构设计优化的原理出发，结合现场实际情况，提高工程的经济效益。

根据建筑设计的总体要求，结构设计要尽量减小质量中心和刚度中心的差异，保证建筑在水平荷载的作用下不会产生很大的扭转效应。建筑平面结构尽量采用对称和规则的方式，在满足建筑相应的功能条件下，使竖直方向上相应的承重构件保持上下贯通。为了保证结构的简洁性和设计的简单性，尽量减少转换层的使用。竖向刚度应采取渐变的方式，避免水平荷载作用产生应力集中，产生刚度突变。

2、建筑结构设计优化的重要性分析

随着经济建设的不断变化与发展，人们对于建筑行业的设计过程逐渐重视，新的技术以及理念也在不断地被应用于其中，同时计算机技术的普及引来建筑行业新的变革与发展。建筑结构设计就是采取先进的设计手段及理念，在有限的空间范围内进行完整的、合理的优化设计，将使用空间最大化，同时还要特别注意构件与构件之间，结构与结构之间的空间布局。这也是检验建筑结构工程师是否优秀的重要标准之一。工程师的结构设计重点不仅仅体现在设计理念上，而且其结构设计的经验总结也是极其重要的。随着计算机技术的发展，对于工程师的设计手段又提出了新的标准与要求，建筑结构设计师不仅仅要掌握专业的设计理念，同时还要掌握基本的计算机技能，将设计理念与计算机技术相结合，使其设计水平上升到一个新的高度。

3、建筑结构优化设计的内容和意义

3.1 建筑结构优化设计包括很多内容，主要分为房屋总体结构和分部结构优化两个部分。总体结构优化包括房屋基本结构优化、房屋顶部结构优化、房屋维护结构优化、房屋细部结构优化等。不管是总体结构优化还是分部结构优化都对选型布置、结构造型、构件受力、工程造价等进行了合理的优化，并在此基础上对结构形式进行创新，把设计对象设计得更为完善。

3.2结构设计优化的意义

3.2.1 优化设计，保证结构功能性

结构优化设计能够根据工程的需求对结构造型、受力性能、结构材料等进行优化配置。比如选择圆形、方形的结构进行平面设计能够增加结构的受力性能。因此，工程结构的优化技术，是工程实现既经济又安全，既美观又实用的途径。

3.2.2 节约造价

建筑工程造价控制是保证企业经济利润的关键因素。结构优化设计能够降低15%～30%的工程造价，具有实际的经济性。房屋建筑大多是多层建筑，甚至很多都是高层建筑，层数的增加会因为建筑面积的增加而增加投资。层数增加对结构承载力的要求也随之增加，为了保证结构的安全性，承重墙、梁、柱的承载等级和抗震性能都要随之增加，因而提高了房屋的造价。合理的结构设计能够根据建筑结构的空间和层面，合理选用结构构件并利用结构的各种性能。结构设计合理性增加、抗震性增加不仅可以减少结构所需物料，还能减少基础和装修物料，达到统一协调的目的，实现了结构的经济和安全。

二、制约我国建筑结构设计优化的因素

结构优化设计主要包括以下几个过程：建立优化设计的数学模型；选择正确的优化方法；选定所使用的函数和变量；确定设计中的各项数据编写计算机程序语言；通过计算机计算出整个设计的结果，然后对结构数据进行分析。结构优化设计主要存在两方面问题：如何将设计中的问题转化到能够反应问题实质的优化的数学模型中；如何选择最优化的方法求得该数学模型的最优解决方案。

结构优化设计在发展速度、研究深度以及应用推广上都落后于结构分析，其中一个最重要的原因就是结构优化设计的难度很大。一般情况下，结构优化设计的变量个数较多。且变量个数随问题的复杂度的增加而急剧增加，难以区分主动变量与被动变量。结构优化设计的约束条件在种类和数量上也有很多，并且约束条件通常比变量个数要大得多，有时难以区分有效约束或无效约束，这也给结构设计的优化工程带来了很大的困难，有时很难确定要选择哪种目标函数和变量。对于不同的建筑进行结构优化设计时，要根据其具体情况选用对其最优化、最合理的目标函数，以达到结构设计优化的目的。所以针对一个具体的建筑项目，选择一个科学合理的目标函数是非常重要的，必须要谨慎。同时，在进行结构分析和灵敏度分析时，对于实际问题一般很少有只进行一次优化结构分析就能成功的。对建筑设计进行结构分析是一项代价很大的工作，这就意味着在对实际问题进行多次反复的结构分析时，需要付出昂贵的代价。通常每做一次结构分析就要接着做一次灵敏度分析，有时灵敏度分析的代价比结构分析还要大。所以总体来看，所要付出的代价就更大了，这就使得我国的建筑结构设计的优化发展受到了制约。

三、结构优化设计方法研究

1、制定合理的结构优化设计方案

建筑工程的结构优化设计需要考虑许多因素，如结构优化设计的使用、实施等方面。因此，必须要设计出不影响工程进度要求的合理设计方案，而不仅仅是单纯的数学理论。所以，在进行建筑结构的优化设计时，一定要结合实际的工程来进行优化设计。在选择设计变量时要以少而精为原则，选择对目标函数影响最大的参数作为设计变量。而其他参数作为常量使用，或不作为独立的变量来使用。严格按照约束条件进行优化设计，这样可以缩小设计变量的可行域，减轻结构优化设计的工作量。目标函数作为判断结构优化设计方案优劣的标准，要制定一个全面的目标函数是很难的，因此，一般选取结构设计中的几个主要特征或因素来选取目标函数，并且要针对具体的工程和实际情况来制定最合理的目标函数。

2、建立综合评定指标体系

20世纪70年代，由美国一位教授提出的层次分析法充分体现了定性与定量相结合的方式。这种方法把复杂的问题分解成若干有序的层次，并且根据对一些客观事实的判断，对每一层次的重要性给予定量的表示，利用数学方法确定每一层次的相对重要性次序，再通过对各层次的分析导出对整个问题的分析结构。

3、综合评定指标体系的使用方法

在使用综合评价指标体系时，将我国的城市按大小大体分为三类，然后通过聚类分析方法和相关的程序对某一类城市的经济、历史、文化、气候等因素的区别与相似度进行分析，再将其划分成若干类。通过调研获得某类地区的数据特点，然后再利用层次分析法和相关程序计算出该地区各层次因素的权重值。以此类推，计算出我国其他地区的数据特征。存储在特殊的数据库中，综合各项指标评出标准及待选方案的得分表。再利用灰色聚类评价方法程序或迷糊评价方法及程序，计算出最优设计方案。

4、提升结构设计人员的设计水平和职业修养

结构优化设计最终还是取决于设计人员的自身修养，符合人们的视觉美感和应用价值的建筑才是完善的，才能真正彰显出建筑的质量和水准，做到全方面的有序、高效。因此，结构设计人员必须提高自身的责任意识。既要掌握高超的结构优化设计本领，还要注意团队协作。建筑结构的设计涉及到各个方面，不可能由一个人来独自完成。需要各方面的设计人员团结协作，才能设计出更加优化的设计方案。

5、优化资源配置提高原料效率

建筑材料是建筑工程的基本元素，然而不合理的结构设计方案很容易造成原料的浪费。因此，在进行结构优化设计时，一定要注意选取适当的建筑材料。在提升建筑美感的同时，提高建筑材料的利用率，减少对材料的浪费，这也是结构优化设计时要考虑的一个重要因素。

结束语：

结构优化设计可以使房屋更加安全经济和美观，能够满足人们不断提高的对建筑产品的品质要求。在以后的结构设计过程中，还要进一步优化建筑结构的设计方法，使建筑物的设计更为实用，更为安全，更为美观经济，提高建筑物的质量，保证建筑企业的经济效益。

参考文献：

[1]吴展智 浅析建筑结构设计之优化设计[J] 建材与装饰 2012（1）

[2]余金凤 有关建筑结构设计的优化设计的分析[J] 科技创新导报 2013（2）

第5篇：建筑专业优化设计范文

关键词：建筑结构；结构优化设计；结构元素；优化方法；凝固的艺术

Abstract: The design of building structures in short is to use words to express the structure of architects and other professional engineers to express things. The structure of language structure from structural elements derived simplified construction drawings and other professionals in the foundation, wall, column, including, beam, plate, bulk sample stairs details etc.. Load conditions resulting in the most concise way to transfer basis, structural design content is the design basis, design and detail design of the upper structure.

Key words: building structure; structural optimization design; structural element; optimization method; solidification Art

中图分类号：TU318

引言：

结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案，为此，需要工程师不断地丰富自己的结构概念，深入、深刻了解各类结构的性能，并能有意识地、灵活地运用它们。

一、建筑结构设计优化方法的应用及实践价值

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。

1.结构设计优化方法的应用

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。 2 .结构设计优化方法的实践价值

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。

二、 建筑结构设计与各方面之间的关系 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.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。 3 .高层建筑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

三、建筑结构设计优化方法 与现实意义

1.从建筑上分析结构设计优化方法，它主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量方面。 房屋工程分部结构优化设计包括：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括选型、布置、受力分析、造价分析等内容，在实施过程中，还应该按照一切从实际出发的原则，结合具体工程的实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。进行结构设计时，应在满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用。竖直方向上应避开使用转换层，减少应力集中现象。 2.结构优化设计模型 结构设计优化就是在各种影响变量中选择主要参数，并建立函数模型，运用科学合理的方法得出最优解。结构总体的优化建立模型的大致步骤如下：一是设计变量的合理选择。通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数，将所涉及的参数按照各自的重要性区分，将对变化影响不大的参数定为预定参数，通过这种方法可减少很多计算编程的工作量。目标函数的确定。使用函数找出满足既定条件的最优解。最后，约束条件的确定。房屋结构可靠度优化设计的约束条件，包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。设计中，要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。 3.结构优化计算方案 结构设计优化设计多个变量、多个约束条件，属于一个非线性的优化问题，设定计算方案时，常将有约束条件转变为无约束条件来计算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成计算方案的设定后只需编制相应适用的运算程序即可得到我们的最终优化结果。

结构设计优化的现实意义 1.结构优化设计降低总造价 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。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。

2.进行结构设计优化提高建筑结构经济性 建筑的层高增加，由于墙体面积和柱体积增加，结构的自重会增加，基础和柱的承载力相应增加，水卫和电气的管线会加长；相反降低层高，可节省材料，有利用抗震，同时建筑的总高度减小，两建筑之间的日照距离就会减小，间接的节约了用地。建筑面积相同，建筑使用不同的平面形状时，它的外墙周长也就会不同，这样当选择圆形或是越接近于方形时，外墙周长系数就越小，基础、外墙砌体、内外表面装修都随之减少，同时其受力性能也得到提高，增强了建筑的经济性能。 与传统的结构设计相比，采用结构设计优化方法可以使建筑工程造价降低6%-34%。

第6篇：建筑专业优化设计范文

Key words:structural design optimization technology；design of building structure；a new type of structure application

摘要：人们物质需求及市场价格变化使得建筑的成本攀升，同时建筑节能要求不断提高，利用结构设计优化的方法对建筑结构进行优化设计是实现资源最大化的重要手段，本文建立了结构优化设计方法的模型及计算方法，同时强调了其在房屋结构设计应用中的注意事项，在建筑实践中具有极强的可操作性，同时结构设计优化也给建筑市场的发展带来了深远的意义。

关键词：结构设计优化技术房屋结构设计新型结构形式应用

中图分类号：TB482.2文献标识码： A 文章编号：

近年来，人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高，相应对建筑产品的品质要求也不断提高，同时国家大力提倡建筑节能，这就需要我们利用结构设计优化技术方法，提高有限空间、有限资源的最大化效果发挥，实现经济化、实用性和适用性的良好目标。结构设计优化技术就是在原设计方案的基础上，结合新工艺和设备的使用，增加新材料的投入，采用新型结构体系进行局部设计的改变，使技术更可行，更加满足建筑功能要求，同时节约材料，降低造价。

从建筑上分析结构设计优化方法，它主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量方面。房屋工程分部结构优化设计包括：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括选型、布置、受力分析、造价分析等内容，在实施过程中，还应该按照一切从实际出发的原则，结合具体工程的实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益目标进行结构优化设计。

一、结构设计优化方法

进行结构设计时，不同方案的选择及不同的建筑材料的选用对工程整体会有较大影响，应在满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用。竖直方向上应避开使用转换层，减少应力集中现象。

（1）结构优化设计模型

结构优化设计模型就是在各种影响变量中选择主要参数，并建立函数模型，运用科学合理的方法得出最优解。结构总体的优化建立模型的大致步骤如下：一是设计变量的合理选择。通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数，将所涉及的参数按照各自的重要性区分，将对变化影响不大的参数定为预定参数，通过这种方法可减少很多计算编程的工作量。二、目标函数的确定。使用函数找出满足既定条件的最优解。最后，约束条件的确定。房屋结构可靠度优化设计的约束条件，包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。设计中，要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。

（2）结构优化计算方案

结构优化设计多个变量、多个约束条件，属于一个非线性的优化问题，设定计算方案时，常将有约束条件转变为无约束条件来计算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成计算方案的设定后只需编制相应适用的运算程序即可得到我们的最终优化结果。

（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。整体结构的科学性和合理性是新规范特别强调内容。新规范用于控制结构整体性的主要指标主要有：周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、剪重比等。新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充，特别是对抗震及结构的整体性，规则性作出了更高的要求。

二、结构设计优化技术的实践应用

结构设计优化方法应用于实践之中，是目前一个比较广泛的课题，利用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的。结构设计优化技术应用于项目的整体设计、前期设计，旧房改造，抗震设计等设计的各分部环节，发挥着巨大的效益。进行优化设计，要把握好技术和经济的对立统一关系，既要反对片面强调节约，忽视技术上的合理要求的做法，又要反对设计保守浪费，只重技术，轻经济的思想。在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中，要注意下面的几个问题。

（1）结构设计优化应注意前期参与

结构设计的阶段分为三个：结构方案阶段、结构计算阶段和施工图设计阶段。概念设计是展现先进设计思想的关键，结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，客观、真实的理解结构的工作性能，并能够有意识的处理构件与结构、结构与结构的关系，灵活地运用它们。因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。

（2）结构设计优化应考虑采用新型结构体系

建筑工业化是我国建筑业的发展方向。建筑工业化是在建筑标准化的基础上采用先进、适用的技术、工艺和装备，发展施工专业化，提高机械化水平，减少繁重、复杂的手工劳动作业。在目前建筑工业化的大背景下，实现建筑工业化首先应从设计开始，从结构入手，建立新型结构体系，包括钢结构体系、预制装配式结构体系，复合木结构建筑等。多层建筑应由传统的砖混结构向预制框架结构发展，高层及小高层建筑应由框架向剪力墙或钢结构方向发展。要使大部分建筑构件实行工厂化作业，减少施工现场作业。

（3）概念设计结合细部结构设计优化

概念设计应用于没有具体数值量化的情况，例如地震设防烈度，因为它的不确定性，计算式难免与现实有较大的差异，在进行设计的时候就要采用概念设计的方法，把数值作为辅助和参考的依据。设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法，达到最佳的效果。与宏观把握相对应的，设计的过程同时要注意对于细部的结构设计优化，比如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板。注意钢筋的选择，I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多，但是他们的极限抗拉力却相差很大，所以在塑性满足要求的情况下，现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋。在做结构设计的时候，外立面上的悬挑板及配筋，满足基本的规范要求即可，达到既安全又经济的目的。

（4）下部地基基础结构设计优化

地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。设计时应重视地质勘察报告的交底工作，选择合理的基础型式，选择经济适用的方案能大大降低造价。

三、结构设计优化的现实意义

（1）结构优化设计提高材料利用率

对我国这样一个发展中国家，结构设计的目的即是花最少的钱做最好的建筑。从优化设计的角度，结构性能最好的方案不一定材料利用率最高，这就要求设计时对结构材料的充分利用，同时也强调使用各种新型建筑材料，如预应力混凝土结构、钢-混凝土结构等。其中钢管混凝土结构是将混凝土填入薄壁圆形钢管内而形成的一种新型结构，它将两种材料有机地结合，可借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性，借助钢管对核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而具有更高的抗压强度和抗变形能力。它的出现使传统意义上的受压破坏特征由脆性变为延性，对结构抗震的延性设计意义巨大，也使超高层建筑底层柱的轴压比限制问题迎刃而解。钢管混凝土与钢结构相比，在自重相近和承载力相同条件下，可节约钢材近50%，并节约大量的焊接工作量。与普通混凝土相比，在保持钢材用量相近和承载力相同条件下，构件截面面积可减少约50%，材料用量和构件自重相应减少约50%。实践证明在结构设计时，使用这些新工艺设备可大大提高材料利用率，降低工程造价。

（2）进行结构设计优化提高建筑结构经济性

建筑的层高增加，由于墙体面积和柱体积增加，结构的自重会增加，基础和柱的承载力相应增加，水卫和电气的管线会加长；相反降低层高，可节省材料，有利于抗震，同时建筑的总高度减小，两建筑之间的日照距离就会减小，间接的节约了用地。建筑面积相同，建筑使用不同的平面形状时，它的外墙周长也就会不同，这样当选择圆形或是越接近于方形时，外墙周长系数就越小，基础、外墙砌体、内外表面装修都随之减少，同时其受力性能也得到提高，增强了建筑的经济性能。

与传统的结构设计相比，采用结构设计优化方法可以使建筑工程造价降低6%-34%.优化方法的技术性实现，可以最合理的利用材料性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调。赏心悦目的建筑是建筑的美观与结构设计相互协调密切配合的结果。建筑结构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工五种效果，而建筑结构设计优化技术方法的应用不但满足了建筑美观、造型优美的要求又能使房屋结构安全、经济、合理，成为实际意义上的“经济适用”房。

参考文献

[1]谈建筑结构的优化设计[J].建筑科学，2009（4）。

[2]张红友。优化结构设计减少建筑投资成本[J]. 陕西建筑，2008（11）。

[3]马臣杰，张良平，范重。优化技术在深圳京基金融中心中的应用[J]. 建筑结构，2009（4）。

第7篇：建筑专业优化设计范文

【关键词】居住建筑；优化设计；低碳节能；初步探索

0.引言

随着城市建筑不断的发展，环保理念的提出，城市建设中对于居住建筑的设计过程中应该引入绿色、低碳、节能的理念，这样既能减少气体的排放，也贯彻了国家的政策。对居住区进行一系列的改变，继而影响居民的行为模式。提倡居住建筑优化设计环保理念，并且有效的实施，能够减少居住建筑建设过程中对资源的浪费以及对环境的污染，推动绿色、低碳、节能、环保型社会的建设发展。

1. 居住建筑设计中绿色、低碳、节能理念的初步探索

1.1绿色建筑理念初步探索

对于绿色建筑的设计，很多设计师都缺乏绿色建筑规划的专业知识，并不能系统的、标准的来进行设计，这样设计出来的建筑的绿色效应自然是得不到保障的。对绿色建筑的一个完整的步骤首先应该是从市场调查开始的，由于市场经济的不断改革，所有的生产设计都应该以市场的需求为主要目标，根据市场的需求来进行设计。

1.2低碳建筑理念的初步探索

在环保的大背景下，社会居住建筑的设计都是有着一种理念在里面的，如低碳建筑，低碳交通，低碳的生活方式，以及低碳环保。以此为基础概念设计的居住建筑是符合现如今的发展现状的。目前大家都知道，在生活方面，采取低碳生活方式，如买东西尽量不用塑料袋，用自己的布袋子，不乱丢和焚烧垃圾等。在出行方面，尽量坐公共交通或者骑车步行上班做到不开车，减少碳的排放量。在建设上，采用比较绿色健康的建筑材料，污染排放小。在提高居民的生活水平上也提高了居住的环境。

1.3节能理念的初步探索

节能减排的重要的手段就是开发利用可再生资源。太阳能是一种可再生的取之不尽的能源，并且非常清洁，为了减少我国不可再生能源的消耗，就要充分利用可再生资源。在绿色建筑中运用太阳能不但可以很大程度上减少对能源的消耗，并且还可以使环境污染问题得到有效的解决。

2. 居住建筑优化设计的必要性

随着城市的发展，在居住建筑设计的过程中，不光要考虑方位，区位因素，还要在设计中添加低碳、绿色和节能的元素。居住建筑的设计应与时俱进的，随着低碳、节能理念的兴起，设计中对于建筑材料的选择，除了考虑材料本身的质量和结构，还应该考虑绿色、低碳性。为了能够在住宅建筑施工的期间内，最大限度的减少资源的浪费，能源的消耗，提高能源的利用率，减少二氧化碳的排放，对居住建筑的优化设计是很有必要的。在规划设计建设一个居住区时，绿化是必须要考虑的问题，也要体现低碳的理念。比如，在建造花坛上，就地取材利用现有的环境资源，减少土方的运输和植物的搬运，减少能源消耗还有降低污染。再比如根据小区所在的区域进行适宜的植被来进行绿化，绿被面积的扩大，也有利于居民的身心健康。

3. 居住建筑中优化设计所存在的问题及对策

3.1加强领导，注重居住建筑优化设计

目前，我国居住建筑中，在设计团队的领导体系还不够完善，对于居住建筑的设计的优化方案还不够具体，在居住建筑方案的设计中还是存在着许多不规范的情况，使得技术质量不能很好的提升，制约了居住建筑设计工作的发展，低碳、节能的理念不能有效的进行下去。通过加强对居住建筑的领导，对居住建筑方案设计进行规划，制定相应的领导体系。对居住建筑方案的设计上要体现绿色、节能、低碳。通过加强设计、建设部门和住户之间的关系，了解住户的实际需求，更好的对居住建筑进行优化。居住建筑的设计团队，要对最新的居住建筑发展动态和居住建筑技术信息进行了解，对相关的研发资金进行科学合理的配置，促进居住建筑方案的设计和研发能够发挥最大的作用，实现居住建筑的绿色、低碳、节能的目标。

3.2加强设计人员环保意识

许多的居住建筑设计人员在设计的过程中，还停留在技术层面上，对于设计低碳、节能、绿色环保的理念比较薄弱。盲目强调社区连片建设，突出物质环境的营造。对于低碳、绿色的建筑需要采用整体化的思想建造，从整体上对小区进行规划设计，对于一些单体的建筑设计上要对环境的控制系统中的一些细节问题做出恰当的处理。建筑企业加强对设计人员的环保意识，开展相关的活动，让设计人员能够认识到环保的重要性。对居住建筑进行规划设计时，根据住宅环境里面的声、光、电、热、风等诸多的要素进行一定的排列组合，加入环保的元素。湛江地标海东广场设计中，根据规划的用地面积，对地下室、户型进行优化设计，增加环保理念，更好的促进建筑企业的发展，实现建设节能环保目标。

3.3对设计方案进行有效审核

目前，建筑企业在居住建筑的建造中，对设计方案没有一个有效的审核，导致居住建筑不符合当前的评定标准，造成相关的问题出现。因此需要加强对设计方案的有效审核，避免相关的问题产生。根据居住建筑的区域进行划分，合理的采用不同的设计方案。如湛江南国豪苑三期设计中， 加强对初步方案图的审核，湛江鼎能东盟成首期设计中，对总图规划、平面图进行审核，制定相关的优化设计方案，按照实际情况对其进行有效的设计，体现绿色、低碳和环保的主题，推动居住建筑设计工作更好的发展。

3.4加强监督管理

在相关的政策上缺少法律的支持，居民建筑环保理念被忽视。政府可以采取相应的手段，来促进居住建筑优化设计的发展。一、加大对居住建筑的财政预算，大力研发居住建筑环保、节能的技术与方法。二、对相关的建筑企业采取一定的鼓励的政策，促进居住建筑更好的优化设计。建筑企业自身应该加强对技术的研发与创新，加强对设计团队的监督管理，确保居住建筑能够进行合理的优化，推动社会的环保工作的进行，为节能环保贡献一份力。

4. 结语

综上所述，加强对居住建筑的优化设计是很有必要的，通过加强领导，注重居住建筑优化设计；加强设计人员环保意识；对设计方案进行有效审核；加强监督管理能够减少居住建筑建设过程对资源的浪费以及对环境的污染，推动低碳、节能、环保型社会的建设发展。西方国家在对居住建筑的设计中注重科学研究和技术研发，给现代的居住建设设计带来了全新的观念，坚持未来的居住建筑设计以绿色、低碳、环保的设计理念，能够减少居住建筑设计给环境带来的污染，促进城市建设工程可持续发展。

参考文献

[1]王艳君. 对低碳节能建筑设计理念的几点思考[J]. 现代装饰（理论），2013，01：12.

[2]刘启波，王玲，田静峰. 住宅建筑优化设计方案综合评价指标体系的研究[J]. 基建优化，1998，04：16-20+50.

[3]陶然. 建筑节能与建筑优化设计浅谈[J]. 中国科技信息，2007，13：33-34.

[4]龙涛江. 探讨低碳节能理念下的建筑设计方法与技术[J]. 现代装饰（理论），2014，05：183.

第8篇：建筑专业优化设计范文

关键词：建筑照明；节能技术；光源；控制

中图分类号： TE08文献标识码：A 文章编号：

引言

照明用电约占我国发电量的10%，低效照明普遍存在，照明终端有着很大的节能潜力。照明是建筑的第二大能源消耗项目，建筑照明涉及的光源、控制等环节均有着较大的优化设计空间。

1选用高效的光源

光源是影响建筑照明节能效果的首要因素。高效的光源能够大大节省建筑照明能源消耗。近年来照明技术飞速发展，长寿命、高显色性、高光效、低价格的照明产品陆续出现在市场上。其中，最具代表性的为气体放电灯，此种等分为高压气体放电灯和低压气体放电灯。金属卤化物灯与高压钠灯就是高压气体放电灯，荧光灯就是低压气体放电灯。荧光灯具有寿命长、热辐射小、光色可选、光效高等优点，逐渐成为建筑照明的首选光源，有着广泛的应用。管径趋向小型的直管荧光灯，能够节省制灯材料，如荧光粉与汞的使用量，能够提高光效。T12、T8、T5的管径逐渐变小，稀土三基色粉的应用，提高了显色性，提高了15%-20%的光效，减少了80%的汞量，寿命更长，光衰更小，符合建筑照明节能环保的要求。此外，建筑照明还应当广泛应用新型高效的节能光源，如电磁感应灯、LED光源等。在高大工业厂房等建筑场所，应当选用高压钠灯与金属卤化物灯；在商场、图书馆、教室、办公楼等相对低矮的建筑场所，应当选用直管荧光灯，如T8灯管；在走廊、门厅、餐厅、旅馆、家庭住宅等建筑场所，应当选用紧凑型荧光灯，如环形、“D”型、“U”型等紧凑型荧光灯。

2选用节能的照明电器附件

目前，建筑照明节能光源大多为气体放电灯。这些灯具工作离不开镇流器，普通的电感式镇流器光闪烁严重，功耗较大。例如，一些直管荧光灯的普通电感式镇流器的功耗占到了荧光灯管功率消耗的25%左右。而电子镇流器与节能型电感式镇流器，均能够有效地降低功耗，一些低功率的镇流器的功耗仅为灯具功率消耗的13%左右。由此可见，提高灯具镇流器的质量，能够实现良好的节能目的。如果选用电感式镇流器，就需要带电容补偿，将灯具功率因素控制在0.9以上。作为重要的照明电器附件，镇流器正朝着两个方向发展。一是，功耗电感镇流器，没有电磁污染，可靠性较高，自身功耗降低。一是，高频电子镇流器，没有噪声、没有闪频、发光稳定、光源光效显著提高，功耗更小，在可靠性提高、电磁辐射降低、谐波量降低方面进一步改善，成为了建筑照明灯具的重要配套产品。

3优化照明设计

建筑照明节能的关键是具有能源意识的高效照明设计。高质量的建筑照明设计能够创造节能、舒适、高效的建筑照明空间。建筑照明设计通常包括灯具布置、普通灯具选型、照明供配电设计等。因为建筑照明设计对建筑安全的影响没有供配电设计对建筑安全的影响大，所以电器工程师在照明设计中存在着较大的随意性。一些电器工程师缺乏节能意识，选用大功率光源的非节能产品，或是灯具数量超标，导致能源浪费现象的发生。一些建筑工程将照明外包给专业公司，对景观照明、场馆照明、大型厅堂照明进行设计，在一定程度上提高了建筑照明的合理性，但是由于专业公司在照明设计上和建筑单位的侧重点可能不同，容易发生灯具选型不妥、照明配电不合理、照度不符合标准等设计不妥现象，从而难以实现建筑照明的节能优化设计。鉴于此，建设单位就需要和专业的照明设计队伍进行充分的沟通交流，制定详细的照明设计规划，并对照明设计的过程进行严格把控，严格取缔不符合节能设计标准的项目。另一方面，建筑照明节能优化设计应当采用先进的照明设计模拟软件，以提高照明设计的合理性。目前，常用的照明设计模拟软件主要有DIALUX、AGI32、Lumen Micro等，这些专业的模拟软件可以进行场景现实模拟、照明计算等，并形成照明设计报表。建筑照明设计师应当尽量采用这些专业的照明设计模拟软件，以实现建筑照明节能优化设计的。

4采用智能化照明控制

智能化照明控制能够在有效满足建筑照明需求的情况下，降低由照明而产生的能源消耗。建筑智能化照明控制能够根据使用情况，改变建筑内部、外部的照明水平。光控调光控制器是目前常用的建筑照明节能控制器，能够对光源功率进行控制，当射入建筑内部的自然光增强时，光控调光控制器就能够自动调小灯具的功率，降低光输出，使建筑内部的照度保持不变，在照明质量得到保证的情况下，实现较佳的照明节能效果。此外，超声波控制开关与红外控制开关等，均能够发挥建筑照明智能化控制的作用，实现建筑照明节能。当建筑场所内有人时，超声波传感器或红外线传感器就将发出信号，自动打开照明灯具；当建筑场所内的人离开一段时间后，如果没有人再进入此场所，超声波传感器或红外线传感器就会发出信号，自动关闭灯具。建筑照明智能化控制装置已经越来越广泛地应用到建筑工程中，在照明节能中发挥着重要的作用。

5结语

综上所诉，建筑照明节能优化设计在降低建筑能源消耗方面发挥着非常重要的作用。为了提高建筑照明节能水平，就应当广泛应用新型高效的节能光源，如荧光灯、高压钠灯与金属卤化物灯等；就应当选用电子镇流器与节能型电感式镇流器；就应当采用先进的照明设计模拟软件，以提高照明设计的合理性；就应当采用光控调光控制器、超声波控制开关与红外控制开关等智能化的照明控制。

参考文献：

[1]刘运武.建筑照明节能技术措施[J].电工技术杂志,2004,(05):45-47.

[2]徐群英.建筑照明节能设计[J].低压电器,2007,(12):45-48.

第9篇：建筑专业优化设计范文

关键词:房屋建筑结构;设计;优化技术

1房屋建筑结构设计中的优化技术概述

房屋建筑结构设计中的优化技术主要是指在保证房屋建筑质量的条件下，在尽量降低成本的条件下，通过优化设计方案，完成房屋建筑的结构设计。对房屋建筑结构进行优化设计，一般分为主体结构的优化和子结构的优化。从部分结构设计优化方面来分，又分为上部屋顶结构设计、中部主体结构设计和下部基础结构设计。此外还包括建筑结构选型、建筑结构受力设计、建筑结构的布置设计等内容。总之，要以房屋建筑的主体性结构为主，在保证设计满足房屋建筑质量与安全的基础上进行优化。同时，要注重工程造价，这对建筑企业的经济效益具有重要作用。不能盲目追求结构设计的优化，要在合理的资金投入范围内，既满足房屋建筑的实际居住需求，又兼顾房屋的美观程度。在优化过程中，要对房屋建筑结构进行科学分析，有针对性地进行。

2房屋建筑结构设计中优化技术的意义

在房屋建筑工程结构设计中，保证建筑工程的质量是关键。在保证安全与质量的基础上，对建筑结构进行整体分析、考量，对相关数据信息进行综合评价，找出结构设计上的不合理之处，或者在结构设计上寻求创新，采取有效、有针对性的优化措施，不仅能够使房屋建筑的结构更加科学、合理，在一定程度上还会降低施工成本，降低了整个工程的造价，有利于提高建筑企业的经济效益，促进建筑工程的不断发展。

3房屋建筑结构设计中的优化技术应用具体分析

3．1房屋建筑基础结构的优化设计

在房屋建筑结构优化设计中，首先就是地基的优化设计。地基结构设计是整个结构设计的基础，这是保证建筑工程顺利进行设计与施工的关键。特别是在建筑行业发展迅速的背景下，市场竞争越来越激烈，相关政策制度对地基结构设计的要求也越来越高，为了保证建筑工程的性能，满足人们的实际需求，需要相关设计人员认真考察建筑区域的实际情况，同时结合建筑物的实际情况，科学、合理地制定地基结构设计方法，对此进行优化设计，力求选择造价最低、性能最好、结构设计最优的方案进行施工。

3.2案例分析

对于地基基础结构的优化设计，首先，要科学地选择合理的设计方案，如果是桩基础，桩基类型要根据施工场地的具体地质条件来选择，在保证设计质量的同时，尽量降低造价。对于桩端持力层进行仔细分析、比较，最后确定最佳的方案。3.2．1案例1某工程位于福州市晋安区鼓山镇化工路北侧、东山路西侧，方位示意见图1，根据相邻地块已施工完基础项目的判断，采用管桩的造价比冲孔桩的造价高。因此，前期慎重桩基选型极为重要，可以从以下几方面综合考虑。1)根据地质提供的资料初步计算，判断管桩和冲孔桩的经济性。地质土层分别为:①杂填土，厚度1.5～3.60m;②粉质黏土，厚度0.60～6.50m;③淤泥，厚度4.50～10.20m;④含碎石粉质黏土，厚度0.80～5．10m;⑤粉质黏土，厚度1.20～14.40m;⑥淤泥质土，厚度2.20～7.80m;⑦卵石，厚度0.90～6.10m;⑧全风化花岗岩，厚度1.30～8.30m;⑨砂土状强风化花岗岩，厚度1.90～29.60m;⑩以下为碎块状强风化岩及中风化岩。2)采用PHC500－125AB管桩(承载力特征值2400)，根据项目部提供的造价大概为145元/m，由于存在卵石层，管桩无法穿透，后期补桩30根，而且淤泥层厚度超8m，违反省标规定，因此，必须采用水泥土搅拌桩固化土层。见表1。2)采用800灌注桩(施工方式不讨论)，持力层为中风化层，并使用后注浆工艺，且参考其他项目承载力特征值取5000，见表2～3。4)由于现场地面有较多的杂填土，地面上存在较厚的淤泥，管桩走机需采用地面处理，按工程部提供的数据，现场换土的平均深度为2.5m，挖方的价格为70元/m3，砖碴回填为40元/m3，以5#的施工范围(1500m2)计算，总费用为42万元。5)从工期考虑，管桩施工日期为8月17日～11月12日，将近90天，灌注桩按照平均3天一根，5台机，大概需要70天，时间也相近。综上所述，152－65－27.4－42=17.6万元，虽然管桩比灌注桩便宜，但是管桩在施工前，需要对场地进行处理，施工工期反而比灌注桩长了，考虑整个工程的贷款利息，采用灌注桩反而节约成本。3.2.2案例2天津市某项目对于高层地库顶板结构方案问题进行了优化处理，减少地库土建投资约15元/m2，造价经济，施工方便，效果美观。1)天津地区一般做法。目前地下车库设计中一般选用两种楼盖形式:梁板楼盖和无梁楼盖。梁板楼盖体系简单，计算软件模拟度高，天津地区建筑结构楼面采用梁板结构较多。2)本项目结构优化做法。地下车库一般顶板荷载较大，抗侧力要求较低，设备管道较多，无梁楼盖较之传统的梁板结构体系具有建筑效果好、有效降低地下室层高、方便设备安装等优点，非常适合采用无梁楼盖作为地下车库顶板。本项目施工图开始前，选取标准5跨8．1×8．1(m)网格进行计算，我们对采用两种结构方案的地库顶板结构做了详尽对比，见表4。3)成果。通过以上对比可以看出，若采用无梁楼盖方案，则采用350mm板厚+700mm柱帽的无梁楼盖结构最为经济。在有消防车荷载作用下，梁板结构较无梁楼盖结构节省10元/m2，在无消防车荷载作用下，梁板结构较无梁楼盖结构造价高出10元/m2。但有消防车荷载的地库所占面积比例较小，且采用无梁楼盖方案，地库层高可由3700减至3500，可减少土方开挖、降低竖向构件等成本，根据以往的经验数据分析，如果地库层高减少200mm，则可减少地库土建投资约15元/m2。天津地区由于地下车库内采暖与通风排烟管道较多，且因严寒天气给水、中水及采暖管路均需做保温，管路较多及保温厚度等因素对车库的层高影响较大，通常天津地区地下车库层高在3600mm以上，本项目无梁楼盖方案层高为3500mm，在天津地区已达到较高水平。采用350mm板厚+350mm柱帽的无梁楼盖方案，造价上较经济，施工也较方便。施工完工后建筑效果较为美观。

4结论

综上所述，房屋建筑结构设计中应用优化技术，是我国建筑行业快速发展的实际需要与具体要求。建筑设计人员要不断提升自身的专业设计能力，根据建筑工程的实际情况，有针对性地采用合理的优化技术，对建筑结构进行优化设计，不断提高设计水平，促进建筑行业健康、稳定发展。

参考文献

［1］徐凌云．探讨房屋建筑结构设计中优化技术的应用［J］．中国房地产业，2016，31(15):91－92．