建筑空间结构设计及优化

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［摘要］随着人民生活水平的不断提高，其对于建筑空间设计的需求也随之提高，城市建筑空间结构要不断优化。本文以建筑空间结构设计的特征出发，针对建筑空间结构设计中的问题及其优化手段进行分析，并给出相应的设计与优化措施。

［关键词］建筑;空间结构;优化;设计

建筑业的发展，促使了设计理念的改变。设计人员应针对建筑空间结构实施合理的设计，持续优化调整建筑空间结构，从而实现建筑设计的实用、经济、美观、安全的目标。设计人员应不断分析并研究建筑空间结构设计的优化问题，促使建筑设计能够充分彰显人们的生活品质，并符合生活需求。

1我国建筑空间结构的设计特征

1．1空间结构的架构材料多样化

在建筑发展的推动下，我国建筑中的架构材料也呈现出多样化特征。以往多是碳素钢作为基础材料，目前部分建筑企业开始用不锈钢与铝合金等新型架构材料。此类新型的建筑空间结构材料具备良好的装饰、防腐、承重等性能，因此有着十分广阔的运用前景，同时也得到了较为普遍的应用，这有利于加快我国建筑空间架构的发展步伐。

1．2空间结构形式比较

丰富建筑空间结构形式单一，就很难对所有建筑用途都适用，影响到建筑水平。具有比较丰富的空间结构形式的建筑，既能吸引人们的注意力，又能体现出建筑物的水准与建筑风格。正因如此，建筑设计师在设计建筑空间结构时已注重采用多样建筑风格相结合的形式，这种设计方法逐步变成当前建筑空间结构设计的潮流。

1．3受到外力的影响

由于我国可用土地面积不断减少，加上土地价格不断增加，房价呈现出不断上涨的趋势。因此，在设计建筑空间结构时，设计者需要综合考虑结构的实用性、稳定性、成本、节能性、安全性、环保性以及整体的协调性等因素。建筑结构因此也产生较大变化。比如，目前在空间结构的建设过程中，要把地震、风力等因素纳入到考虑范围，把建筑空间结构的动力问题视为建筑空间结构设计的核心内容。

2建筑空间结构设计中存在的问题

2．1内部空间个性化

建筑空间结构内部设计的完美与否主要是由业主的审美观念与个性化思维决定的，在不同的发展阶段，人们的思维方式与审美观念都有一定的差异，所以建筑结构设计要将不同发展阶段业主的要求纳入考虑范围，做到在充分利用建筑内部空间的同时，为业主预留一定的建筑内部空间，实施个性化设计与改造的空间，满足住户要求。

2．2建筑高层化

随着我国城市化步伐的逐步加快，建筑正朝着高层化的趋势发展。建筑业主除了居住这一目的，还希望通过建筑高层化设计来实现自己对于厨卫面积、采光、通风等基本要求。比如，低楼层住户怎样才能依靠结构设计接收到南向采光、怎样设计空中庭院使住户实现室内外自然景观的共享、怎样才能最方便地为建筑厨卫提供卫生防疫方面的工作等。

2．3经济环保性

在可持续发展战略的影响下，我们应适当提升能源、土地以及材料等的利用率，在设计建筑结构过程中，要尽可能地重视资金和材料的节约。建筑结构设计也需紧跟步伐，高度关注环保。要坚持环保适用、安全经济的原则，准确把握建筑在结构设计方面的整体概念设计。

3建筑空间结构设计和优化的措施

建筑企业在面对空间结构的特性与问题时，应采用如下应对策略，不断加大力度，针对建筑空间结构实施优化与设计，提升建筑空间结构的优化与设计水准，不断加强优化效果，如此才能在确保建筑使用安全的同时，推动我国建筑行业迅速、稳定地发展。

3．1优化空间结构设计理念

(1)中庭空间结构设计优化。目前，中庭空间结构模式在我国运用较为普遍，多出现于高级的高层建筑设计中。中庭空间结构模式具有彰显中央大厅气派、营造舒适休闲氛围、给人以轻松愉悦感受的作用。这种空间结构模式很受欢迎，由于工作紧张程度与环境因素的影响，现代职场人士偏爱于采用中庭空间结构模式，以缓解紧张情绪，同时通过喷泉、植物等的设置，创造出一个自然、宽松、舒适的环境。

(2)内核空间结构设计优化。内核空间模式把卫生间、电梯、设备房等集中在一起，彻底变革了传统设计中古板的空间结构布置与随意性。这种空间模式很巧妙地集中了建筑体的几何中心、重心与刚度中心，减少了建筑体的扭转矩与剪切应力，既提升了建筑体的刚度与强度，又增强了建筑体的抗震稳定性与安全性。然而，该模式对自然灾害发生时人们逃生极为不利，因此逐渐被淘汰。

(3)底部空间结构设计优化。底部空间结构是目前使用最广泛的一种空间结构设计模式，其多用于商业大厦。底部空间结构多运用地下结构对结构布局进行优化，不断拓展建筑体的空间。

(4)多核空间结构设计优化。经过一系列的发展，多核空间结构逐步确定并完善。该空间模式在空间布局上，尽可能地扩大建筑体底层的空间，为室内人员的活动提供方便;在结构上，该空间模式对增强建筑体的强度极为有利，可确保建筑体的稳定性;在采光方面，该结构模式能创造良好的采光效果，利于实现生态环保、节能的目标。

3．2建立建筑材料验收管理制度

质量好的建筑材料是确保建筑工程质量良好的前提条件。为此，(1)要建立健全物资入库验收管理制度，严格控制材料质量，做好材料入库管理工作;(2)要建设并健全原材料验收制度，验收技术文件的有关规定要求，有效确保工作的顺利开展。如今，我国一些建筑在施工时由于材料管理制度只停留在表面上，且比较简略，不利于建筑材料的质量控制。

3．3确保建筑空间结构的施工安全

通常情况下，在建筑空间结构进行安装的过程中均要用到脚手架，而且脚手架的负荷会随着安装时间的拉长持续增加。所以，作为施工人员，应在建筑空间结构施工过程中严格确保脚手架的刚度，避免脚手架由于变形出现下沉的情况，从而严重影响到建筑空间结构的安装工作的开展。例如，在不断优化建筑空间结构设计的时候，设计者要对脚手架进行科学、合理的设计，并严把质量关，在使用脚手架前，务必要开展专业的试压测试工作，严格把控好脚手架的刚度问题，才能有效地防止建筑空间结构在施工过程中出现安全事故，进而为建筑空间结构安装的顺利与安全性作保障。对于建筑企业而言，其应充分满足必要的消防需要，将防火涂料涂抹到建筑空间结构中的钢结构外表上，但必须注意涂料与涂料之间的相容性问题，并使用与底层相配套的防火涂料。

3．4加大力度管理结构的焊接工作

焊接工艺既是建筑空间结构架构中的关键构成要素，又是建筑空间的结构设计与优化过程中的重要环节。实际上，建筑空间结构设计要不断强化管理焊接工艺的力度。比方说，要求建筑企业针对焊接工人是否具备专业焊接技术、是否持证上岗进行严格检查等。在焊接重要部位或者实施大型焊接过程中，要率先开展焊接试验工作，确保工艺流程与焊接手段是正确的、合理的、科学的。如此，才能确保焊接工作的顺利开展，确保建筑物的使用安全与使用质量。

4结语

建筑空间结构的设计作为建筑业的关键构成要素，为人们工作、休闲娱乐、生活以及学习带来许多便利的同时，也推动了社会的发展进程，因此设计师应该不断优化设计方案，提高设计理念。

参考文献:

［1］于红杰，张彦鸽．浅谈建筑结构优化［J］．山西建筑，2007，(10)．

［2］沈汝伟．对建筑结构优化设计的探讨［J］．煤炭技术，2011，(4)．

［3］卢强．浅谈高层建筑空间结构设计［J］．建筑科学，2010，(34)．

［4］杨海江．建筑空间结构的设计与优化［J］．煤炭技术，2012，31(21):127－128．

［5］王伟，白建平．建筑空间结构的设计与优化［J］．城市建设理论研究，2012，31(15):163．

作者：黄新 单位：邵阳市第二建筑设计院