浅析建筑结构设计优化的现状与前景

浅析建筑结构设计优化的现状与前景

杨明珠

（广州南方建筑设计研究院武汉分院湖北武汉430000）

【摘要】随着中国房地产行业的快速发展，建设及设计的周期日渐缩短，对于建设方来讲，时间就是效率，就是财富。但是面对大大缩短的设计周期，设计单位的图纸以满足规范规程的要求为标准，建筑的实用性和经济性常常无暇顾及。在这个过程中，就产生了一个新的行业—设计优化公司。这类公司的主要职责就是优化设计单位的设计作品，让建设方尽量减少投入，同时也能鞭策设计单位在今后的设计过程中，进一步提高设计质量，做到既安全又能满足实用性和经济性。

【关键词】建筑结构；设计优化；现状；前景

【中图分类号】TU318【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）06-0020-02

既然是一个新的行业，那么它的发展以及现状究竟如何呢？本文将从以下几个方面来加以阐述：

1.建筑结构设计优化技术的实施步骤

在进行建筑结构设计优化的过程中，通常需要按照以下几个步骤对整体的结构体系进行优化。它们分别是建筑方案优化、结构模型优化、计算结果和构造优化。只有按照顺序对这三个步骤依次执行，才能达到效益的最大化。在这三个优化步骤中，又以第一个步骤的优化幅度最大，也最为重要。下面分别对这三个步骤加以分析和论证。

1.1建筑方案优化

建筑结构设计优化的三部曲如同结构抗震设计的三个方面，建筑方案优化就如同抗震设计的抗震概念设计，在三个优化的步骤中占据重要的地位。如果想设计出一个优秀的建筑结构作品，没有好的设计方案作为支撑，那也只能是纸上谈兵。但在目前的设计优化工作中，这一步也最难实施。原因何在？其实很简单，建设方觉得可以需要设计优化公司介入的时候，设计单位的施工图纸已经出来了。这个时候，前面所做的报规等工作已经完成，如果这时候再去修改建筑设计方案，无论是对规划部门，还是建设方或者设计单位，都会造成不小的工作量，不仅如此，还会造成费用的重新计算，得不偿失。往往建设方在面对这个问题的时候，大多会选择放弃。所以要想对建筑方案进行优化，一定要在设计单位的建筑方案图纸刚出来的时候，优化公司就介入进来，这样才能获得好的效果。

另外一个方面，有些设计院一味的追求建筑外观的丰富性，将整个建筑外墙设计得凹凸过多或者严重不对称，这势必会为接下来的建筑节能计算和结构方案布置带来不利的影响。

1.2结构模型优化

结构模型优化又分为结构方案优化，荷载优化和参数优化。以一栋高层的住宅建筑为例，不同的设计人员布置出来的结构方案千差万别，但是在图审的时候，是以该结构方案的各项技术指标是否符合规范要求为标准，经济指标和方案的合理性往往被忽略。所以我们经常会见到一套住宅里布满了剪力墙，或者在不恰当的地方布置了截面足够大的柱，这为以后室内装修的灵活性带来了隐患，过多的剪力墙也无形之中增加了结构的含钢量。

在民用建筑结构的荷载中，恒载占据了很大的比重，所以想要得到很好的经济指标，对于恒载合理取值就显得非常重要。目前设计行业暴露出来的问题主要体现在以下几个方面：一.荷载分类不够细，把不同的功能空间的荷载统一按最大值取值，造成过大的浪费；二.建筑外墙开窗较多，在荷载输入里却没有折减，安全储备过大。

至于参数优化，我们必须要做到的是仔细揣摩规范的条文说明对于各项参数的阐述和取值范围，做到既不冒险，也不过于保守。一切以构件的实际受力情况为依据，确保结构模型尽量符合真实受力状态。

1.3计算结果和构造优化

计算结果优化主要体现在针对程序中的一些bug进行人工审核修正，我们有的设计人员过分依赖设计软件计算出的结果，直接忽略了审核这一步骤，在设计图纸中往往就会出现一些不合理的配筋结果。另外一个需要优化的环节就是构造措施，这一步如果处理得当的话，也可以为建设方增加一笔可观的利润收入。目前的问题主要体现在设计人员在这些构造上一味地放大，层层增加，究其原因主要是设计人员抓不住重点，觉得每一个环节都重要，所以每一个都要加强，仿佛不加点钢筋，心里总觉得不踏实。对于这个问题，设计人员要做到的是加强专业基础知识的学习，分清主次，抓大放小。对于主要的受力构件，适当放大，确保足够的安全储备；对于次要的构件，在满足规范的前提条件下，按基本要求配置即可。这样就能做到既安全，又经济。

2.建筑结构设计优化工作遭遇的问题与前景展望

建筑结构优化工作既然能够为建设方带来不错的效益，又能促进设计行业的发展，前途是否一片光明呢？实际上设计优化工作在建筑结构设计市场上遭遇到重重困难，一筹莫展。究其原因，主要体现在以下几个方面：

（1）建设方无此需求：以一个专注于住宅建筑开发的房地产公司来讲，能够抓住建筑销售市场的有利时间节点推出自己的楼盘高价出售，每一个平方多卖1000元，假如小区有10万方（这个规模对于一个大型的房地产公司来说，根本就算不了什么），那么公司的收益就会增加一个亿。前提条件是必须抓住行情最好的时间段，一旦错失良机，就后悔莫及。这个时候如果让设计优化公司介入的话，增加的时间少说半个月，多则一个月。对于关键时刻的开发商来说，时间就是金钱，市场不允许他去浪费一分一秒；另外优化公司可能会为他减少一千万的投入，但他抓住了时机，就可以多赚一个亿，孰轻孰重，一目了然。

（2）设计单位不配合：原本建设方和设计单位通过几次的方案沟通，达成一致意见，双方都比较满意。这个时候设计优化公司介入，指出这个设计给建设方造成了很大的浪费，在这种情况下，大多数的设计单位选择不配合，以各种理由拒绝改图。不过这个也不绝对，如果甲方对设计单位提出了某一个要求，设计院经过几轮的研究，最终还是没有研究出来，这个时候如果设计优化公司能够做到，那么设计单位就没有那么足的底气拒绝改图了。

（3）设计优化门槛相对较低：因为住宅建筑的简单性和规律性，很多设计单位和设计优化公司合作过一次之后，便已熟知其中门道，接下来的项目就可以参照设计了，尤其对于那些和建设方签订了战略合作关系的设计单位更是如此。

建筑结构设计优化如何才能获得好的发展？我认为有两个方向尚可探究。第一个方向：融入设计单位的技术研发部门，加强设计单位的技术能力，发扬壮大设计单位的品牌优势，为拉大与其它设计单位的差距助一臂之力；第二个方向：作为建设单位的技术咨询部门，为建设单位的建设开发提供技术支持。

3.结语

建筑结构设计优化确实是一件造福社会的行为活动，它不仅能为社会减少资源浪费，更能促进设计行业的健康发展。想要让它充分发挥作用，设计优化公司及其从业人员还必须加大研发力度，提高技术门槛，并在市场中寻求合适的契机发展壮大。

参考文献

[1]周汉杰.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居(下旬刊)，2014(01).

[2]何冬霞.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].中华民居(下旬刊)，2013(10).