建筑设计的优化精选(九篇)
第1篇：建筑设计的优化范文
关键词：中学校园； 教学楼； 场地设计； 整体性；和谐
Abstract:With the design and the experience of Ye Fei General Building in Nan'an Technical School, the article discuss the practical application of the ideas of the design on site in the practice. Based on the layout of existing building on the campus, the demands of the function and the regional characters of the environment, we try to research rational and effectual concepts of creation in order to make the relation between old and new building be harmonious and symbiotic.
Key words:middle schoolyard; the building of teaching; site design; integrality; harmonization
中图分类号：TU251
文献标识码：A
文章编号：1008-0422（2008）03-0102-03
在当代教育事业不断发展的大好形势下，学校招生规模在扩大，校园建设速度也在提高，在建设过程中面临校园总体布局重新整合的问题，新旧建筑和谐共处的问题，以及实现校园建设可持续发展的问题等。在既有环境中，一座新建筑的介入，建筑设计必须从建设基地特定的自然条件和人文环境出发，把新建筑视为既有环境中的一个重要组成部分，通过优化设计要素进行环境整合，只有这样，才能在一定程度上体现环境的特殊性，才能表现建筑师对建筑与环境理解的个性化，从而体现建筑与自然的和谐关系，使得建筑风格不仅兼具特定地域的环境特征和人文特色，又能提高校园整体可持续发展的适应性。
1工程概况
南安职业中等专科学校（以下简称“南安职专”）位于福建省南安市城南，泉州市鲤城区通往南安市的308省道线南侧。整个校园坐落于山丘之上，总体成北低南高的走势。从校园的总体布局上看，其主轴线从北侧的正大门始向西南方向至办公楼前的圆形绿化岛发生一次转折，使得轴线呈正南方向贯穿整个校园，叶飞将军教学楼（以下简称“将军楼”）建设基地处于这段正南轴线的东侧地块。由于山丘地形的影响，建筑沿等高线布置，使得将军楼建设基地东侧的其它建筑不是呈南北座向。将军楼是在校园中一座石构教学楼被确认为“危房”拆除后进行原址重建的项目，由南安市爱国华侨黄仲咸先生捐资人民币170万元，委托华侨大学关瑞明先生主持设计。将军楼的名称取自南安籍爱国将领叶飞先生的姓名，反映出南安人民对叶飞将军的纪念与缅怀。工程建设根据基地现状与投资情况，建筑面积控制在2600m2±5%以内，造价控制在650元/m2左右。
2基地条件
将军楼建设基地位于校园主轴线的东南侧，基地的正北侧为一座现有的教学楼“仙都楼”；东北侧紧挨着一座作为仓库的平房，朝向南偏西55O；在仓库背后且与之平行的是一座学生宿舍楼，形成了基地东侧半围合的形态。基地西侧为运动场，南侧为拟建的教学楼用地。地面经平整后，基地的室外标高与北侧的仙都楼一致（见图1）。
3场地设计的探索
建筑的形成过程，是吸取有利因素和排除不利因素的过程。在设计中运用节地设计思想，一方面为了能处理好建筑与其外部环境的协调关系，另一方面也能充分利用空间，达到节约土地资源的目的，对场地进行优化设计就是要提高建筑空间的使用效率，使得平面布局合理，发挥建筑空间的最大效用。
3.1总体布局
从校园总体规划图中可以看出，将军楼的选址位于教学区、宿舍区与活动区的空间节点上，针对建筑周边的既有建筑和道路的情况，对建筑平面的外轮廓进行限定，从而与环境建立起一种协调的关系，加强校园空间的整体性。考虑到建筑物的功能要求、地段的具体条件以及建筑物本身的经济性，建筑总体平面采用集中式布置。一般来说，集中式布置较分散式布置更能节约用地，因为采用集中式布置，建筑场地、道路、日照与防火间距等所需的空地比较少，这样，不仅能充分利用土地，并能兼顾之后的发展用地。具体的方法如下：
（1）对齐法：将军楼的西侧与仙都楼的西侧对齐，使将军楼角点B、F与仙都楼角点A处于同一条线上；
（2）平行法：根据设计规范要求，取d1值为25m，绘制与仙都楼平行的BC线；同样方法绘制与仓库平行的CD线，但d2值可以小于25m，根据建筑面积来计算具体取值；
（3）垂直法：直角作为教室空间的首选形状，因此，南侧边界与东南侧边界的确定采用垂直法，令FEBF，DECD，可得出带有三个直角的五边形BCDEF，其中五条边的长度待定（见图2）。
3.2单体设计
叶飞楼几乎是在学校教学区的边缘处，经过对建设地块环境的仔细研究，设计时充分考虑四周建筑走向，从图面上来看，建筑的主要形体围合成了一个凹形空间，犹如一凹形容器――兼具与外部景观间的最大渗透性和保持独立的最大内省性（见图3）。
3.2.1流线分析
基于与四周环境的互动关系，流线分析主要是对出入口的分布及交通流线进行设计，以此对人在空间环境中的活动行为加以协调组织。南面是采光通风最好的朝向，建筑物的主入口放置这一侧，并结合入口处预留的广场空间，使之能与操场互相呼应，建筑视野开阔。西北侧临着学生宿舍区，考虑另一入口放置在西北侧，以便能组织人流疏散。两个出入口节点的布置，加上以尽可能在南北侧多布置功能用房的前提，平面水平方向上自然形成了Z字折线形的交通流线。随着功能用房的叠加，竖直方向的交通核顺应而生，结合折线形水平流线的两个转折处设置楼梯，这样，折线形水平流线与点状竖直交通核构成了立体的交通系统。
3.2.2空间布局
以流线为基础的水平空间划分是在适合使用要求的几何网格上进行的，教室标准平面选用7.2m×8.4m网格上进行划分。设计时首先保证教室朝南，出于对该地区主导风向为东南向的考虑，将卫生间结合楼梯间放置在北侧，减少了对主体教室的影响。这样处理得到了五间完整的教室，并使得建筑平面布局更加完满（见图4）。
竖直方向空间布置采用功能分层的设计手法，一层设计成书库及阅览部分，便于大股人流疏散；二层以上布置成合班教室。在平面处理中，建筑体块的东北角出现折形空间，与主体走向成35°偏角。为使得教室尽量能朝南采光通风，在平面处理上设计四个折形窗，既满足了这一要求，也丰富了立面效果（见图5）。
3.2.3造型设计
基于建筑面积的控制，本方案的主体建筑层数设计为五层，在南面主入口的两侧突出的教室为四层，将军楼的造型通过这样对称的形式达到一种平衡。这一中高两底的形体构成，是闽南传统建筑交椅式建筑形象的缩影，是对传统建筑文化的一个延续，加强了建筑形象的立体感。闽南地区春夏盛行偏南风，秋冬盛行偏北风，建筑采用外廊，既符合当地气候条件，也能达到节能的目的。
在处理新建筑与原有建筑的关系时，大致是通过空间、造型、色彩等方面来建立新建筑与原有建筑两者之间的有机关系，使它们既有呼应又互相区别。基于相对有限的基地和资金条件，将军楼以实训中心楼的材质和色彩为参照体系，力求使其与周围的建筑环境和谐统一。在立面处理上，对窗与实墙的比例进行探索。在窗墙的虚实变化之中，形象得以生动体现，为使其具有较大的表现力，特别是立面上折形走廊的处理，不仅适当地放大了走廊交通空间，而且加强了立面上光影效果，增强了凹凸之感（见图6）。
4结语
在校园规模不断发展的过程中，为了创建一个良性的、可持续发展的空间形态，构筑合理的、有效的空间以适应多变的需求是势在必行的。张锦秋先生在设计实践中，逐渐体会到“和谐建筑”的理念包含两个层次。第一个层次是“和而不同”，第二个层次是“唱和相应”。“和”是指相异因素的统一，“同”是指相同因素的统一。[1]在汲取既有建筑风格特征的基础之上，通过创新的手法使得新建建筑风格能做到虽有别于已有建筑，却能与之相“和”的境界，从而达到和谐共生。
场地优化设计，不但节约用地和提高平面布局的合理性，而且给建筑与其场地之间关系的处理提供了一种恰当的方式。使得新旧建筑之间能进行良性的对话，从而建筑与多变的校园环境达到和谐共生，大大提高了新建建筑在校园环境中的适应性，这是本次方案设计过程中的一重大收获和尝试。
(项目负责人：关瑞明；建筑设计：关瑞明陈艳艳；结构设计：黄奕辉罗才松； 合作单位：福州联盛建筑设计院）
第2篇：建筑设计的优化范文
关键词：工业与民用建筑；建筑结构设计；设计优化
中图分类号：F407.9文献标识码：A
随着我国改革开发的进一步发展，全国人民的生活都步入了小康时代。越来越多的人对物质生活要求也越来越高了，许多人都住进了高楼大厦。人口的继续增长，使得建筑物越来越多，而土地资源有限，这样导致土地价格越来越高，从而导致了建筑商的建筑成本也越来越高。降低建筑成本是建筑商首先考虑的方法，那么如何控制建筑成本呢？结构优化设计思想是目前国内外比较有价值的一套理论系统。运用该理论方法，实现人民对于居住环境和生活环境的改善，提高建筑产品的质量与品味，满足小康社会人们对新生活的需求，同时降低工程建筑的造价成本，实现建筑商利润最大化的目标，这具有适用、经济、实用的价值。
1优化的结构设计方法
社会上的建筑物都很令人赏心悦目给人以美的享受，这是结构设计与建筑实施技术相互协调、密切配合，从而达到美观效果的结果。建筑结构设计我们都追求安全、适用、经济、美观、施工简单等五种目标。文中的结构设计优化，能实现建筑设计技术优化的目的，能应用于实践，它不但满足了人们对建筑美观、造型优美的要求，又能使房屋的结构设计合理、性能安全、建筑成本经济，成为名副其实的“经济适用”建筑。结构设计优化方法从建筑上来分析，它主要体现在优化设计的建筑工程结构和建筑工程结构的总体优化设计两个方面。
第一个方面：建筑模型的优化结构设计方法。
一项大的建筑工程，先设计建筑模型，那么建筑模型的优化是十分必要的。建筑工程的结构优化设计主要包括：基础结构方案的优化设计、围护结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。除此之外，还需要做选型、布置、受力分析、造价分析等内容的优化设计。所有这些设计，都按照一切从实际出发的原则来进行，根据工程的具体实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。在进行结构设计时，首先要满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样可以避免水平荷载与建筑物中太大的扭转作用力。在竖直方向上应避开使用转换层，减少应力集中现象。
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。在设计中，我们要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。
第二个方面：建筑模型的优化结构设计的计算方案。
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。然而，结构设计的优化涉及到多个变量、多个约束条件，这是属于一个非线性的优化问题，在设定计算方案时，需要将有约束条件转变为无约束条件来进行计算。建筑工程设计中常用的方法有Powell算法、拉氏乘子法和符合型等方法。利用这些方法来计算建筑模型的优化结构设计方案。
2优化的结构设计技术在实践中的应用
在设计好了优化的结构设计方案后，就可以将该理论方法应用于实践之中。结构设计的优化，是目前一个比较普遍的课题，要达到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，将结构设计优化方法应用于实践之中，这是我们建筑工程设计人员所追求的目标。结构设计优化设计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。在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中，要注意下面的三个方面的问题：参与结构设计优化的前期工作，将概念设计和细部结构设计进行优化，优化下部的地基基础结构设计。下面就这三个方面进行详细描述。
第一，参与结构设计优化的前期工作
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。
第二，将概念设计和细部结构设计进行优化
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。
第三，优化下部的地基基础结构设计
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。
3优化的结构设计实际价值
结构设计优化在建筑设计中具有很重要的地位，首先使用结构优化的设计能降低建筑造价，其次进行优化结构的设计能提高建筑结构的经济性。这些都具有实际价值。
第一，通过结构优化设计来降低总造价
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。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。
第二，通过进行结构设计优化来提高建筑结构的经济性
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。
4结论
利用结构设计优化的技术方法，能提高有限的空间、有限的资源，让其最大化的效果发挥，实现了经济化、实用性和适用性的良好目标。满足了建筑产品的品质要求不断提高的目的，实现了人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高的需求，同时，这也实现了建筑商不断寻求新的手段来满足顾客的需求，达到降低建筑工程造价成本的目标。
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3篇：建筑设计的优化范文
关键词:结构设计;设计优化;实践
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：
1 结构设计优化方法的理论体现
当我们进行结构设计以及工程项目的相关设计的时候，不仅要对设计对象的安全性可靠性以及其基本使用功能进行必要的考虑外，设计还要尽可能的突出建筑的美感，这些便是结构以及工程项目的最优化的相关问题。也就是说利用相应的数学上的方法，对所有设计方案进行必要的分析比较，得出最满意的设计方案，以满足预期的目标。
从理论上对结构设计优化方法进行相关的分析可知，房屋工程结构总体的优化设计以及房屋工程分部结构的优化设计是结构设计优化方法在实际应用中具体的表现。房屋工程结构总体的优化设计主要是对围护结构、屋盖系统以及结构细部等进行相应的设计方案的优化设计。在设计的时候还必须考虑到相应的布置、选型、造价以及受力等方面的问题，然后根据工程的实际情况以及结合房屋建筑相应的经济性，对建筑结构进行相应的优化设计。
为了适应时展的要求，建筑的结构形式必须不断的进行必要的创新。对于建筑结构的设计师来说，要确保建筑结构具有一定的安全保证，在此基本上考虑设计出新的结构形式。
对于建筑结构的设计，我们要求尽量缩小质量中心和刚度中心的差异以及建筑的平面结构尽量对称与规则，不过这些必须满足设计师的基本设计意图。还要要求在水平荷载作用下建筑物不会产生很大的扭转效应。必须在满足建筑相应的功能条件下，在竖直方向布置尽量让竖直方向的相应的承重构件上下贯通。在结构设计中，为了减少结构设计与分析上的难度以及经济性，我们应该尽量避免使用转换层结构。对竖直方向的刚度也有着相应的要求，要求刚度的变化必须是渐变的而不是突变的，否则在刚度突变的地方会出现严重的应力集中，这不利于建筑结构抵抗水平方向的动力载荷作用。
2 结构设计优化技术的现实意义
对建筑结构的设计进行必要的优化，在对于房屋结构相关的设计中的应用意义重大，不仅能够满足了建筑的实用与美观，而且还可以有效地对工程造价进行控制。对于建筑商来说，其当然希望用最少的投资，而获得最大的收益，然而又必须对建筑结构的科学性、可靠性以及安全性做出保证，这必然要求对结构设计进行优化。
结构设计优化和传统房屋结构设计进行比较我们可以发现：运用设计优化的技术能够降低建筑的工程造价（6～35％）。结构设计优化技术能够使得建筑结构内部的每个单元都得到最佳的协调，并可以对材料的性能进行最合理的利用。这样不仅能够保证相关规定的安全系数，还能够实现对建筑结构设计的经济性与实用性。
3 结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤
3.1 建立结构优化的模型
在我们对房屋结构整体进行必要的优化设计时候，可以分成三步进行建筑结构的设计优化。下面将对每一步骤进行详细的介绍：
3.1.1 要对设计变量进行合理的选择
通常在对设计变量进行选择时，我们把对建筑结构影响的主要参数作为设计变量。如目标控制的相关参数（损失的期望C2 和结构的造价C1）和约束控制相关参数（结构的可靠度PS）等；然而还有一些影响不是太大，其变化范围也不是很大或者由局部性以及结构的相关要求就能够满足相应的设计要求的一些参数，我们可以用预定参数来表示，这样能够使得我们的设计量、计算量以及编制程序的工作量均大大减小。
3.1.2 对目标函数进行确定
在进行结构设计优化的时候，我们还必须寻找一组能够满足相关的预定条件的截面相应的几何尺寸、钢筋的截面积以及相应的失效的概率的函数，使得工程造价最少。
3.1.3 对约束条件进行确定
对于房屋的结构的设计优化来说，必须确保结构的可靠度，来对优化设计相关的约束条件进行相应的确定，设计优化的约束条件主要包括裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、构件单元约束、应力约束、结构体系约束、从可靠指标约束到确定性约束条件以及从正常使用极限状态下的弹性约束到最终极限状态的弹塑性约束等约束条件。在进行结构设计的时候，我们必须对目标约束条件与实际的约束条件进行相应的比较与分析，再确保每个约束条件都必须满足相关要求，以实现最佳的设计。
3.2 对优化设计的计算方案进行设定
根据可靠度进行的房屋结构的优化设计具有多约束且非线性的优化问题以及复杂的多变量，在进行相应的分析计算中，一般把有约束的优化问题转换成无约束优化问题的求解。常用的优化设计的计算方法有拉氏乘子法、复合形法、Powell 法等。
3.3 进行程序的相关设计
根据可靠度进行的房屋结构的优化设计的基本模型以及所使用的优化设计的计算方法，可以编写一个具有运算速度快以及功能齐全的综合应用程序。
3.4 结果分析
我们必须对相应的计算结果进行必要的分析比较，然后选择出最佳的设计方案。在这个过程中，我们考虑问题必须全面，并且要对问题进行多角度的考虑。这一步骤在建筑结构设计优化中尤其重要，合理的选择设计方案，不仅能够确保结构的美观、安全性、合理性以及实用性，还能够对施工中的资金的投入有着重大的影响。在结构设计优化中只强调经济上的节约，而忽略技术上的相关要求，是不正确的；同样只考虑技术上的要求，而不考虑经济的要求，也是不合理的。我们必须对两者进行合理的配置，才能达到相关要求。
4 结构设计优化技术的实践应用
对于项目的前期设计、整体设计、旧房改造以及抗震设计方面均能够采用结构设计优化设计的方法。下面对实践应用中的问题进行必要的说明：
4.1 结构设计优化应注意前期参与
前期方案直接会影响到工程的造价，然而很多结构设计忽略了这一点，所以我们应该注意。前期参与能够让我选择合理的结构形式以及合理的设计方案。
4.2 概念设计结合细部结构设计优化
在没有具体数值量化的情况下，我们可以使用概念设计。例如，对地震的烈度进行设防时，由于它存在这不确定的因素，所以我们无法找到与实际相符合的计算式，所以在进行设计优化的时候我们可以使用概念设计的方法，把相应的数值作为参考与辅助相关的依据。同时在设计过程中，相关结构设计人员必须合理并灵活的使用结构设计优化的方法，从而达到最佳的效果。
在设计过程中必须对细部的结构进行相应的设计优化，例如，在现浇的混凝土异形的板料，其拐弯处容易开裂，我们可以简化成矩形板，然后再合理的选择钢筋，在满足其结构的基本要求条件下，达到既安全又经济的目的。
4.3 下部地基基础结构的设计优化
在地基基础的结构设计优化中，我们必须选取合适的方案，如可以根据工地的地质条件选择相应的桩基类型，并尽量减少相应的工程造价。并根据桩端的持力层的厚度合理的选择灌注桩的桩长度，通过对多种设计方案进行必要的分析比较，然后选取最佳的设计方案。
第4篇：建筑设计的优化范文
关键词：建筑给排水；优化设计；常见问题
中图分类号：TL353+.2 文献标识码：A 文章编号：
1 建筑给排水设计各个环节的作用
1． 1 给水设计
1) 自动排气阀。自动排气阀通常作用于延时自闭阀蹲式大便器的供水系统，如办公楼、学校、酒店等，管道系统的顶层自动排气阀最好装置在管道的最高点。延时自闭阀能很好地控制流量，但无法控制气流。当系统停水，给水管内通常会积累大量的空气。恢复供水管道的空气将被压缩至水管道系统的顶部，形成一个压缩空气区。此时如果有人再按下延时自闭阀的按钮，则会将便器内的污物随气流带至地面或将污渍溅到使用者身上。
2) 户外控制阀门。适当增设单体建筑户外控制阀门在住宅给水设计中立管底部的给水阀门是必不可少的，这一措施增加之后当底层住户发现下水管堵塞引起地面冒水时，可及时关闭给水总阀，从而有效减少排污量。
3) 室外阀门。注意室外阀门的安装形式，大部分室外安装的阀门口径都是Dg7 以上的，可以采用截止阀、闸板阀或蝶阀等。一般均是法兰安装，而且有国家标准图。值得注意的是，设计时在每一个法兰连接阀处设一个伸缩器则可以解决这一问题。
1． 2 排水设计
1) 地漏与存水弯的配合。在建筑排水设计中虽然没有明确规定排水地漏一定要设置存水弯，但这确实在一定程度上能影响用户的使用。所以在设计时应正确处理好地漏与存水弯的配套问题。虽然全国通用给水排水标准图上对存水部分的高度作出了具体规定，但往往在安装时满足不了设计要求。因此，一般情况下，建筑排水系统的地漏存在于室内的，均应配套存水弯，这样可以有效的防止室内排水系统的串味问题。
2) 室内排水管最小管径。通过实验论证可知，室内排水管最小管径宜为DN75，采用这样大小的排水管既不会增加成本、占用空间，也有利于后期维修。对于楼房内底层排出横管，宜采用Dg150 的管径，这样既不会增加投资也能大幅度减少管道的堵塞风险，同时非常适合中国国情。通过合理的设置以达到实用与节省空间的双重效果。
2 建筑给排水设计中出现的问题及其优化方案
我国城市的建筑都具有面积大、用电设备多、供电要求高、人员集中等特点，这些都给建筑给排水设计的安全性及可靠性提出了很高的要求。因此，如何解决建筑给排水设计中容易出现的问题，采取合理的方案优化设计十分重要。下面就对建筑给排水设计中出现的几个问题及其优化方案进行详实的探讨和研究，以供同行参考。
2． 1 建筑给水细节问题及改善方案
建筑给水设计问题是整个给排水设计中很关键的一部分。下面就对建筑给水设计中管道降噪设计、管材选择、生活饮用水池的卫生防护、支管布置与敷设等细节问题提出有效的改善方案。
1) 管道的降噪设计。随着人们生活水平的不断提高，很多住户都希望设计双卫，给水管道减压和减少噪声是越来越迫切。还有就是为了避免用水时末端出现噪声，建议厨卫距离较远管段较长时分户水管采用DN25。
2) 给水管材的选择。传统给水管大多是镀锌钢管，易锈蚀，寿命短，国内水路运输不能满足水质卫生标准。因而为了满足标准要求，应选择最佳的、最优质的给水管材。与金属管相较之，塑料给水管的优势则更加明显，一般而言塑料给水管不仅重量轻、耐压强度好，而且安装方便，省钢节能，使用寿命又长。因此，建设部应大力推广使用塑料给水管。
3) 生活饮用水池的卫生防护。在供水环节中，生活饮用水池是不容忽视的一个重要环节，因而做好水质的防污染工作刻不容缓。应针对水池的入孔、溢流管等制定出切实可行的措施，有效地防止昆虫爬入池内，并使用无毒的软质泡沫材料嵌入在接缝处。应针对呼吸管、溢流管制作出耐腐蚀材料的网罩，也可通过其他方式进行防护，比如通过空气隔断的方式，防止通过溢流管的脏气体返回到水池，从而避免水池受到污染。总之，在建筑给排水设计施工图中，应结合具体情况，针对生活饮用水的卫生情况制定出科学有效的防护措施。
4) 给水支管布置与敷设。给水管道的敷设分明装和暗装。拿明装来说，即管道外露，主要有安装维修方便，造价低等优点，但同时也存在影响美观，表面易结露等一些不足之处。而暗装管道，既不影响室内美观，又可以保护管道不受外力破坏。在暗装管道过程中需注意，不要将管道接头直接埋入垫层或墙壁内，否则出现漏水情况就很难补救。此外，还值得注意的是，为了有效避免住户装修时破坏给水管道，施工完毕后还应在敷设管槽内的给水支管位置做好标记。
2． 2 建筑排水系统常见故障及应对策略
1) 地漏的水封处理。《建筑给水排水设计规范》中对建筑排水系统的地漏水封深度做了明确规定: 其深度不得小于50 mm，目的就是为了防止有害气体窜入室内，从而使室内环境遭受污染。因此，建议采用高水封进行地漏处理，以更好地满足设计施工要求。
2) 排水塑料管道的噪声。现如今，传统的排水铸铁管已不能满足要求，现在普遍使用的都是排水塑料管。然而，由于一些普通的塑料排水管嘈杂，住户可以明显感觉到水渠噪声。因此，排水立管应远离卧室和客厅，最好选择一些先进的、新型的管材产品，比如可选择芯层发泡UPVC 管道和UPVC 螺旋管，采用这两种排水管道不仅能很好的达到降噪目的，还能提高住户的生活质量。
3) 污水排水管道同层排放。厨房洗池引流管可以直接接入排水地板竖管，地漏不能位于厨房内。防水层设计的下沉式卫生间，排水横管布置在这一层，是为了下方管堵塞和泄漏在这一层解决。此外，也可以选用后排水坐便器及多通道地漏，以减少下沉空间。
2． 3 建筑给排水设计中的节水节能措施
当今社会，对于建筑给排水的专业技术人员来说，要实现节水节能，就应在满足住户使用要求且不影响给排水系统正常运行的前提下，采用先进有效的技术措施，提高资源利用率。从狭义角度考虑节水节能也可以运用到建筑给排水的设计中，其措施如下:
1) 二次供水设备的选择。应用变频调速装置，其工作原理是利用变频器改变电机电源的频率，使用无级调速控制泵的软启动过程，根据用水量的大小循环。
2) 热水系统和管道。应采用立管在建筑排水热水系统设计的循环或支管循环，并全面开展管道保温，以尽量减少非使用的浪费。
3) 节水器具和器材的选用。a．推广使用各种节水水龙头，防止劣质水龙头进入市场。b．为了保证使用后的节水效果，冲厕水箱可选用虹吸式马桶和拉虹吸水箱或双掣式冲厕节水水箱。c．推广使用恒温淋浴器，它可以通过调整形状记忆合金的冷热水，并立即恢复到原来的设定温度。
4)充分利用雨水。雨水的利用，就是将建筑的屋面雨水、小区的道路雨水等收集起来，经过净化处理之后，满足水资源再利用的水质标准。与中水回收类似，雨水经过净化处理之后，也可广泛应用于小区景观、冲洗厕所或城市绿化。有关雨水的回收及净化处理，应根据雨水的来源、水量、水质以及回收标准等来决定。在小区道路雨水中，初期的COD 浓度较大，处理工艺复杂；但是屋面雨水的水质良好，径流量大，更符合利用标准，其应用价值高于道路雨水。建筑屋面雨水的收集步骤为：a．利用导管，将屋面雨水引入地下，进入雨水沉砂池中。b．将沉砂池中沉积的雨水引入蓄水池，利用水泵引入杂用水蓄水池。c．将雨水经过加氯消毒之后，流入中水管道系统中。经大量应用实践表明，雨水降落初期的污染较为严重，因此前几分钟的降雨应作为弃流处理。
第5篇：建筑设计的优化范文
关键词：住宅；建筑设计；优化；建议；方案
中图分类号：[F287.8] 文献标识码：A 文章编号：
每一年，国家为了改善人们的居住条件和居住环境，需要投入大量的资金到住宅修建中，只有对住宅设计的方案进行了优化，才能够为国家节约资金、创造财富，并且为居住者提供一个良好、舒适的居住环境。
一、住宅功能、空间设计优化
（一）设计的时候要遵循“人性化”原则
遵循“人性化”原则，是为了创造合适、舒适的居住空间。因为人体在空间中的活动尺度是有比例的，因此必须根据这个比例来进行规范的设计。设计的时候，要对住宅中的各个空间的面积进行量化。这就需要设计师结合人们的生活习惯，对住宅内的空间进行仔细的分析与研究，使房间尺度既不会因为太宽而显得太过于空旷，又不会很狭小，这样才能让住宅符合人们的生理要求和起居要求，并且满足人们的住宅需求。
（二）提高住宅的舒适度
住宅是人们学习和生活的重要场地，人们每天大约有近一半以上的时间都呆在房屋内，房屋的功能就是满足人们的生活起居。因此，必须要提高住宅的舒适度。不仅如此，国家也在建筑房屋的节能、环保方面提出了一些要求，设计师要在节能和环保的基础上来提高舒适度。比如，在进行设计的时候尽量使用新材料和环保材料，结合一些新的施工工艺，比如太阳能技术、节能取暖技术、循环用水系统等等，通过这些材料的使用，既要让居住者更加方便的用水、用电，又可节约水、电资源。
（三）完善住宅的功能
完善住宅的功能，并不是要一味的增加房屋面积，而是在满足起码的厨房、厕所、客厅、卧室需求的基础之上，设计隐藏的储藏空间，使房屋使用起来更加方便和完善。比如，在厕所中，坐便器单独设计了一部分：坐便器上有独立的龙头，从而使洗完手的水可以集中起来冲洗坐便器，这样不但解决了厕所空间拥挤的问题，还节约了水资源。同时，这也是很多的普通住宅设计师没有考虑到的问题，因此，设计师应该多花点心思考虑和构思，使小空间能够满足更多的居住需求，大空间在功能完善的同时分出空间和层次。不管是大房子还是小房子，都应该尽量满足居住者的需求，功能的完善是必不可少的。
（四）对环境进行优化
住宅小区的环境也能在一定程度上对居住者造成影响，所以，设计师还要对住宅小区进行规划设计，既要使周围的环境能满足人们的需要，又要增加小区的整体艺术感，使每一栋建筑物看起来不仅仅只一个普通的住宅，更像是一个艺术品的象征。比如，一栋小区主要是由7栋35层和4栋19层的高层组成，建筑物两边很低，中间很高，仪式感很强，并且建筑天际线高低起伏，给人以自然群落的景象，这样也显示出了小区不凡的品质和设计功底。另外还设置了独特的坡屋顶、温暖的红褐色瓦面、富有精致线条的米黄色墙面，小区周围的绿化带也很规范和整齐，整体形成了典雅、沉稳、优美的建筑风格。
（五）规范的交通系统
要合理设计和安排小区的交通系统，就要采用绿化分割、景观引导、设施限制等办法，这样才能使人和车分离开来。可以适当的在住宅区设置人数、规模相当的停车场，这样既不会使人和车的距离太远，又能够使人们享受到移步换景的外部环境景观。这种规范的交通系统设计，同时也有利于交通安全和居住者的出行。
（六）满足人们的社交需求
现代的小区住宅把邻里之间的关系拉远了，生硬的分割把人们的社交范围变小了。住宅建筑有个特点，它既要求保护居住者的隐私，又要求构建和谐的邻里关系模式，以满足人们的社交需求。如今的城市小区住宅都是单元式的，这在一定程度上对人们的交往和交流都起到了阻碍作用。
因此，在进行设计的时候应该尽量的减弱和消除这种距离感与隔阂感，首先要构建有序的交流流向，创造良好的交往环境。并且以住宅组团为基本单位，采用丰富多彩的规划手法，合理引导人们进行交往，构建良好的邻里社交模式。
（七）对室内进行优化
在过去，人们买了房子之后都要进行二次装修，比如拆墙、打洞等等，因为如果不进行二次装修的话就会面临使用功能不全的问题。尽管这样做很麻烦，但是大多数人为了日后的起居生活更加的方便，还是会进行第二次装修。这样一来，就会浪费大量的材料和劳动力，除此之外，拆改带来的安全隐患也是一个很大的问题。国家已经出台了相关规定，禁止出售和上市毛坯房，并且提倡精装修房屋，这样既可以节约资源、保护环境，又有利于居住者的起居生活。精装修房内应该合理的进行装修，一切为居住者考虑，在设计的时候，要充分的考虑功能需求，提供良好的装修基础，比如要考虑家具摆放的统一和协调，插座的数量要满足家用电器的需要，水、煤气管的走向要考虑到安全性和便捷性，等等。
二、住宅建筑套型的优化设计
（一）主卧室
主卧室的设计要从常规来考虑，因为主卧室是用来休息和睡觉的地方，还可以延伸到其他附属的功能，比如化妆、看书等。一些主卧室可以增大面积，再配上多功能的专用衣帽间，以及具有极好视野的八角阳台。主卧室要紧邻书房，这样才能使居住者在获得休憩空间的同时，还能拥有更加便捷和舒适的起居生活，另外，还要做好隔音的处理，在生活和学习中减少对其它家庭成员的干扰。
（二）起居室
起居室是亲友聚会、家庭娱乐的地方，因此可以设计地更加宽敞和明亮，并且要设计好室内的流线组织，避免因为室内较为空旷，面积过大而影响到房屋的使用功能。比如一位设计师在进行设计的时候，起居室除了通向阳台的门以外，只有一条公共走道来连接各个房间，这样能够为起居室减少多余的空间，并且能够使起居空间看起来更加的完整，并方便放置沙发、家具等等。
（三）阳台
阳台对于住宅来说非常的重要，因为阳台是居住者接触室外、休憩的地方，所以应该充分发挥出阳台的优势。如果空间允许，还可以设置大型阳台或者多个阳台，从而更大的满足人们的休闲要求。
三、总结与体会
设计师在进行住宅建筑设计的时候，所有的设计理念都必须建立在居住者需要的基础之上，既要满足居住者对房屋的要求，又要注重环境对居住者的要求，使房屋发挥出自身的特点和优势，并且被人们所充分利用。
参考文献：
[1]徐鹏.谈房屋建筑结构优化设计[J].建材发展导向，2012(23)：144-145.
[2]张晓龙.谈房屋建筑结构优化设计[J].建材发展导向，2012(23)：8-9.
[3]陈大勇.浅谈房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].建筑界，2013(2)：15-16.
第6篇：建筑设计的优化范文
关键词 建筑结构；优化设计；技术
中图分类号TU7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）98-0065-02
0引言
在现代建筑结构优化设计过程中，不仅要尽可能满足用户对建筑结构功能需求，同时要对建筑结构设计成本、经济效益、后期使用、节能性能等进行充分的考虑，才能保证建筑结构设计质量，提高建筑结构设计效益。本文结合现代建筑结构优化设计理论，从建筑结构设计方案、构件配置、材料利用及计算四个方面，对建筑结构优化设计要点进行深入探讨。
1 建筑结构优化设计
1.1设计方案方面
为了保证建筑结构优化设计的合理性，设计人员依据建筑工程实际情况，制定适宜的结构设计方案。在制定结构设计方案时，必须注意的几点问题：1）保证结构构件配置合理性。设计人员在对建筑结构配件进行设置时，必须对每个构件进行充分的考虑，以保证构件配置合理性，发挥构件在建筑结构优化中的作用；2）扭转效应预防。为了防止建筑结构出现扭转反应，要求在建筑结构平面上的抗侧力中心必须与建筑物外力中心相接近或者相互重合，不仅可以减少抗扭转构件数量，同时可以降低建筑造价成本，提高建筑物经济效益；3）合理设置传力途径。如果建筑结构传力途径较为复杂，不仅会增加建筑工程造价成本，同时对建筑结构安全性也会造成一定的影响。因此要求设计人员必须设置简单的传力途径，这样不仅可以减少结构所需传递构件，降低造成成本，同时可以避免安全事故的产生；4）注重建筑结构整体效果。在制定建筑结构优化设计方案时，从建筑结构整体性出发，处理好建筑结构构件与建筑结构间的受力关系，使得建筑结构承载力、延伸性及刚性强度得到有效的提升[1]；5）加强沟通合作。为了保证建筑结构优化设计方案的可行性，要求设计人员与建筑人员、施工人员进行有效的沟通和合作，并共同制定建筑结构优化方案，使得建筑结构优化设计方案更加的完善、可靠。
1.2材料利用方面
建筑结构优化设计主要是为了使建筑工程达到“低成本、高收益”的效果，即尽可能减少较少的资金，建立舒适、安全的建筑。而材料作为建筑结构设计的重要组成部分，其合理利用对建筑结构优化起着至关重要的作用。因此要求设计人员依据建筑结构构件受力情况、环境等特点，选择适宜的材料。对于刚劲混凝土建筑结构而言，其柱子是受压重点，所以必须选择抗压性高的混凝土，以缩小结构构件截面，扩大结构空间，使得结构自重力有所减轻。梁板是建筑结构受弯的重要部分，可采用强度较高的钢筋，以减少钢筋材料使用量，保证钢筋与混凝土强度统一性，使得材料性能得到充分发挥[2]。而对于建筑结构中的跨度结构、复杂结点、及转换层，则可采取钢结构材料，一方面可以降低材料成本，提高经济效益，另一方面可以保证建筑物的舒适度和安全性。
1.3构件布置方面
建筑结构主要包括梁、剪力墙及柱子等，在建筑结构优化设计中，必须对这些构件进行合理的设计和布置。1）柱子设计与布置。建筑结构柱子截面与轴压比有着密切的关系，当建筑结构上部轴力处于一定状态时，可以通过扩大柱子截面、增加柱子箍筋或者加大混凝土强度等措施，对柱子轴压比进行有效的控制，以提高建筑结构的安全性，同时使建筑结构功能得到充分发挥[3]；2）梁设计与布置。建筑结构梁板可分为宽扁梁和预应力梁。宽扁梁不仅可以降低梁板截面高度，同时可以提高建筑物整体净高，使得建筑物面积得到扩大，但是其经济效益与普通板相比较低，主要是因为建筑结构梁板横向截面高度有所降低，纵向钢筋率就会有所增加，挠度也有所扩大，提高了建筑成本。对于挠度的建筑结构，可采用预应力梁，虽然能够满足建筑结构设计特殊要求，但是其成本相对较高；3）现阶段我国建筑结构优化设计过程中，框架-剪力墙结构是应用较为广泛的一种结构体系，其主要由钢筋混凝土型剪力墙和框架组成的，建筑框架中的梁柱由刚接完成，而剪力墙和框架可采用铰接或者刚接完成。框架-剪力墙结构具有灵活性的使用空间、良好的整体性及衍生性、较强的抗震性和承载力，使得结构侧移达到减小，使得建筑结构得到有效的优化和完善。素以在建筑结构优化设计中，必须提高建筑结构侧向刚度，以保证建筑结构安全性，降低建筑造价成本，使得建筑结构优化设计得到最为理想状态。
1.4结构计算方面
为了保证建筑结构计算的准确性，使建筑结构设计得到有效的优化，要求设计人员在结构计算过程中，必须做到以下要求：1）与工程实践相结合。在建筑结构计算时，必须对建筑工程情况进行有效的调查和分析，以保证建筑结构计算数据的准确性；2）计算机系统的应用。为了提高建筑结构计算的准确性，设计人员必须合理应用计算机系统，对建筑结构计算结构进行全面且有效的分析；3）数据输入准确性。为了避免建筑结构计算误差的产生，要求设计人员对建筑结构计算数据输入过程进行有效的控制，并对建筑结构设计图形、构件及荷载等参数进行核查；4）计算结果审查。当建筑结构计算完成后，必须建立相应的审查制度，对计算结构进行有效的审查，以及时发现问题，并采取有效的处理措施，以保证建筑结构计算的准确性，使建筑结构优化设计得以实现。
2结论
结构优化设计不仅能够提高建筑结构安全度和稳定性，同时能够有效降低建筑工程建设成本，使建筑工程效益得到有效的提高。所以，设计人员必须加强现代建筑结构优化设计工作，选择合理的结构优化设计方案，提高材料利用率，合理配置结构构件，保证结构计算准确性，使得建筑结构得到有效的优化。
参考文献
[1]班春旭.建筑结构优化设计的研究[J].科技与企业，2012，12（17）：89-90.
第7篇：建筑设计的优化范文
【关键词】建筑工程；绿色节能；优化；设计
节约能源，有效利用资源和保护环境，注重以人为本，强调可持续发展的绿色建筑理念是21 世纪建筑学发展的方向。如何正确处理好建筑技术与建筑设计之间的关系，在使用功能要求、室内环境与建筑设计之间寻求平衡点，在追求建筑美观的同时，得到适宜的室内环境质量，满足绿色建筑的相关要求，实现在建筑的全生命周期内资源高效利用。今天的优秀建筑作品一定是建筑技术、绿色理念与艺术、文化、历史属性完美的结合。因此，在绿色建筑设计中如何做到达到绿色目标，建筑的形式与功能的统一，并使技术选择经济性最优，是设计的重要工作内容，也是企业在市场竞争中的核心竞争力的重要体现。
一、绿色建筑设计概述
关于绿色建筑不同专家学者从不同角度出发做出过不同解释。比较有代表性的就是由威尔夫妇共同的所编著的绿色建筑――为可持续发展而设计的书中提到了的有关绿色建筑的几个原则分别是：节约能源和结合气候以及材料的循环利用还有尊重用户并且尊重环境和整体设计观。威尔夫妇还提到，绿色设计对建筑本身来说其实不是很新的思维的途径，让我们真的感到新奇的是该怎么样去把绿色的方式作为一个整体用到建筑的设计中，然后去打造一个可以持续发展的建筑。
在2006年的时候我们国家就颁布了绿色建筑评价标准，在标准中提到了对绿色建筑的定义，这个定义主要说的是，当建筑处于全寿命的周期中，应该很大限度地去节约资源主要是节能和节地以及节水和节材，以减少污染并且保护环境，给人们提供健康和适用以及非常高效的使用的空间，和自然和谐共处的建筑。绿色建筑和传统的建筑的有不同的地方表现在：选择了对自然环境不去进行破坏的设计，主要主张的是人和建筑以及自然，相互和谐统一；同时还需要有效的利用土地和水以及电和燃料还有废弃物等相关的资源，去提高资源的利用的效率；注重营造具有地方文化以及社区归属感的建筑环境；是能够满足使用者对健康和适用以及高效的建筑的空间需要。总而言之，绿色建筑是按照我国的基本国情去出发的。将节能减排和可持续的发展的思想引入建筑的领域，已经成为了未来建筑的大的趋势。
二、绿色建筑的设计方法和策略
绿色建筑设计包括场地与绿色规划、建筑设计与室内环境、节能与能源利用、节水和节材五部分内容。设计中相应体现在绿色建筑理念在在规划阶段的通盘整体考虑、适应当地建筑气候性的被动设计策略。具体包括，合理的日照与遮阳设施、良好围护结构热工设计、合理的通风和可再生能源的利用、污水处理及雨水中水利用、绿色材料用选用、良好的室内热舒适环境、声环境、空气质量等等。
如何实现这些设计策略转化到建筑设计，“不显山露水”地落实到施工图上，是要解决的关键问题。其中最关键是要结合先进的计算机模拟分析手段采用“整体设计方法”。在项目初期建立一个由各个专业组成设计团队团队定一个确定的目标――设计绿色建筑。各成员均以此目标作为准绳，来进行协调专业之间的冲突和矛盾。只有各专业的通力合作和全程积极参与才能真正实现绿色建筑的设计。
三、当前我国绿色建筑设计存在的问题
我国在绿色建筑设计中却存在诸多不合理的地方。主要有在建筑的形体过度的追求洋气、和新颖，既造成土地资源浪费，又违背绿色建筑追求高效、适用的原则；建筑材料和建筑构件的发展都很落后，产业的集中率也很低，并且科技的含量也不高和我们在使用建筑时所要求的建筑的高效节能和在设计建筑时追求的建设周期，与建设成本的节约上存在着很大的矛盾；建筑采暖以及通风和空调还有照明的设备的能耗高并且技术老旧，并且区域的适宜性不好的问题。同时，现在的国家的体制环境对绿色建筑的设计还不够重视，相关的绿色的建筑节能的生态设计体系也都不是很成熟，缺少专业的设计团队和技术人才，设计的能力也相对要落后，这些问题都是制约我国绿色建筑设计水平的主要的因素。
四、绿色建筑优化设计过程
1.绿色建筑的规划阶段的设计优化
在规划阶段，分析场地中的气候资源特点，结合计算机模拟的方法，从空间布局和朝向选择上对建筑的热、声、光、风场等进行优化。建筑设计项目一旦通过报规，是很难进行修改调整。如果前期仓促定案，会造成先天不足，是很大的缺憾。通过总平面设计的优化分析，对建筑物平面布置和体型的调整，优化建筑的阴影分布，保证充足的日光进入每一栋建筑内，日照效果达到最好。对建筑物进行通风模拟，以确定最佳的布局方式，并优化室内外空间布局，形成穿堂风，使建筑物达到最好的通风条件。
2.建筑气候适应性与设计优化
在深入分析不同经典绿色建筑的基础上，通过对不同气候区建筑设计创作的研究，发现地域建筑的创新与发展都涉及到建筑基本属性。如功能与空间、结构与构造形式、室内外物理环境、经济投入、地域风格等，反映出安全、经济、舒适、美观等性能特征在建筑创作中的主导地位。建筑外观是在顺应气候、地形、地貌等自然条件，按照人的传统、文化、习俗和审美等的要求，作用于建筑，是地域建筑给外界的最直观的表达方式；建筑的功能是在满足工作与生活需求这一共性的基础上，环境问题是人工环境带给人体最直观的感受，它的好坏直接影响人体健康，也会导致资源、能源利用的差异；经济性决定了选取材料和技术的衡量标准，在经济欠发达地区，这一制约因素发挥着决定性作用；除此以外，与自然环境的协调发展是目前以及很长一段时期内任何建筑都必须面对和解决的难题之一，尊重自然，强调可持续发展的建筑产业是当务之急。通过对不同建筑的功能、文化、气候适应性研究，认为绿色建筑最显著特点之一是建筑的气候适应性。
3.建筑形态设计与节能设计
绿色建筑设计与一般设计的根本性区别在于采用量化分析的方法代替感性认识，可以说没有定量化的分析就没有理性绿色建筑的诞生。采用计算模拟分析手段来推敲设计策略对建筑能耗的影响，进而优化建筑设计。
结束语
绿色建筑在设计上进行优化可以缓解能源短缺，改善人们的工作和生活环境，在一定程度上，减少环境污染，有利于发展循环经济，对于促进我国经济的可持续发展是最廉价和有效的措施，目前已成为中国深化改革的经济体制的一个重要的部分。我国是人口大国，能源消耗大国，因此加大绿色建筑设计的研究，无论从环境的角度还是能源的角度都将有深远的现实意义。
参考文献
[1]孙连营.东北地区绿色节能建筑施工技术优选研究[D].哈尔滨工业大学，2010.
[2]征.浅议绿色建筑设计与绿色节能建筑的关系[J].四川建筑，2013（06）：63-65.
第8篇：建筑设计的优化范文
关键词：优化；建筑结构设计
中图分类号：F407文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
利用结构设计优化的技术方法，能提高有限的空间、有限的资源，让其最大化的效果发挥，实现了经济化、实用性和适用性的良好目标。满足了建筑产品的品质要求不断提高的目的，实现了人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高的需求，同时，这也实现了建筑商不断寻求新的手段来满足顾客的需求，达到降低建筑工程造价成本的目标。
1 优化的结构设计方法
社会上的建筑物都很令人赏心悦目给人以美的享受，这是结构设计与建筑实施技术相互协调、密切配合，从而达到美观效果的结果。建筑结构设计我们都追求安全、适用、经济、美观、施工简单等五种目标。文中的结构设计优化，能实现建筑设计技术优化的目的，能应用于实践，它不但满足了人们对建筑美观、造型优美的要求，又能使房屋的结构设计合理、性能安全、建筑成本经济，成为名副其实的“经济适用”建筑。结构设计优化方法从建筑上来分析，它主要体现在优化设计的建筑工程结构和建筑工程结构的总体优化设计两个方面。
1.1 建筑模型的优化结构设计方法。
一项大的建筑工程，先设计建筑模型，那么建筑模型的优化是十分必要的。建筑工程的结构优化设计主要包括：基础结构方案的优化设计、围护结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。除此之外，还需要做选型、布置、受力分析、造价分析等内容的优化设计。所有这些设计，都按照一切从实际出发的原则来进行，根据工程的具体实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。在进行结构设计时，首先要满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样可以避免水平荷载与建筑物中太大的扭转作用力。在竖直方向上应避开使用转换层，减少应力集中现象。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。在设计中，我们要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。
1.2 建筑模型的优化结构设计的计算方案。
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。然而，结构设计的优化涉及到多个变量、多个约束条件，这是属于一个非线性的优化问题，在设定计算方案时，需要将有约束条件转变为无约束条件来进行计算。建筑工程设计中常用的方法有 Powell 算法、拉氏乘子法和符合型等方法。利用这些方法来计算建筑模型的优化结构设计方案。
2 优化的结构设计技术在实践中的应用
在设计好了优化的结构设计方案后，就可以将该理论方法应用于实践之中。结构设计的优化，是目前一个比较普遍的课题，要达到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，将结构设计优化方法应用于实践之中，这是我们建筑工程设计人员所追求的目标。结构设计优化设计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。在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中，要注意下面的三个方面的问题：参与结构设计优化的前期工作，将概念设计和细部结构设计进行优化，优化下部的地基基础结构设计。下面就这三个方面进行详细描述。
2.1 参与结构设计优化的前期工作
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。
2.2 将概念设计和细部结构设计进行优化
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。
2.3 优化下部的地基基础结构设计
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。
3 优化的结构设计实际价值
结构设计优化在建筑设计中具有很重要的地位，首先使用结构优化的设计能降低建筑造价，其次进行优化结构的设计能提高建筑结构的经济性。这些都具有实际价值。
3.1 通过结构优化设计来降低总造价
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。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。
3.2 通过进行结构设计优化来提高建筑结构的经济性
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。
4 结论
随着我国改革开发的进一步发展，全国人民的生活都步入了小康时代。越来越多的人对物质生活要求也越来越高了，许多人都住进了高楼大厦。人口的继续增长，使得建筑物越来越多，而土地资源有限，这样导致土地价格越来越高，从而导致了建筑商的建筑成本也越来越高。降低建筑成本是建筑商首先考虑的方法，那么如何控制建筑成本呢？结构优化设计思想是目前国内外比较有价值的一套理论系统。运用该理论方法，实现人民对于居住环境和生活环境的改善，提高建筑产品的质量与品味，满足小康社会人们对新生活的需求，同时降低工程建筑的造价成本，实现建筑商利润最大化的目标，这具有适用、经济、实用的价值。文章描述的是先用结构设计优化理论方法对建筑结构进行优化设计，得到优化设计后的模型和计算方法，在建筑房屋设计中强调其结构设计特点。将结构设计的理论与实际相结合，节约了建筑成本。在建筑实践中具有很好的操作性，为我们结构设计优化理论应用于建筑行业奠定了基础，具有深远的理论价值和实践意义。
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，2011(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9篇：建筑设计的优化范文
关键词：建筑工程；工程方案；优化设计；
中图分类号： TU198 文献标识码： A
一、建筑工程设计方案优化概述
建筑工程的方案设计方案主要使根据建设工程的计划书来编制的，它主要由工程设计书、设计图纸、投资估算、透视图这四个关键部分组合而成。是关系着国家建筑工程政策与地方建筑工程政策和法律规定的基础文件，也是建筑工程投资的指标、费用标准的规定文件。建筑工程的设计方案工程的整体自己投入有着巨大的影响，通过科学合理的对建筑工程设计进行优化能够有效的降低工程造价资金投入的作用，并且还能够将建筑工程的施工成本节省和质量保障起着促进作用。所以，增强建筑工程设计方案优化是建筑工程建设之前的首要工作，只有加强了建筑工程设计图的优化才能使得建筑企业在建筑行业中提高投资回报率以及市场的竞争力。
二、建筑工程设计方案现状
现目前我国的建筑工程设计方案的总体走向主要是根据投资方的要求抉择的，政府监管部门在这个环节只是简单的对工程图纸进行审核’不会对结构是否合理性、科学性进行任何检查，这种监管松散的现象导致了建筑工程的设计方案没有认真的考核与评价。而且多数建筑公司投资方也没有主动工程设计图纸的优化问题，仅仅只关心投标价和标底价之间的差距，没有深刻认识到建筑工程设计方案对于节省建筑工程投入的中要求。从而导致了在建筑设计图投标过程中审核不仔细、计算不准确、要求快方案设计速度并且可以的压力设计方案的费用，这些错误的做法都导致了建筑工程方案优化设计没有得到任何重视，工程设计方案优化则更是无从说起，种种结合起来，最终导致建筑工程出现投资超标的情况常有出现。所以，每一个建筑投资企业都必须对设计方案的优化提高重视，设计过程中认真的审核设计方案，只有通过设计方案的不断优化才能够在符合国家政策和当地法规的情况下降低整个建筑工程的投资成本，从而提高建筑工程造价管理的水平。
三、建筑工程设计方案的优化
1、注重规划方案设计理念，充分体现设计科学性
方案设计是整体工作的第一步，是从无到有体现设计者思路与意图的创意过程，决定后期建筑设计与施工过程中的关键问题。设计单位要充分调研，了解规划区的位置状况与人文环境，提高方案设计的合理性和经济性，建设单位应本着从实际出发，与合作单位详尽沟通、分析、讨论与研究，力求方案成果切实可行，政府职能管理部门应全面控制，严格审核设计方案各项成果指标，土地有效使用情况与资本投入。方案设计需要大量的理性分析、收集整理和沟通工作，将城市历史文化、空间环境、道路交通、水文地质、风向日照、生态植被、生活生产习惯以及业主的要求和投资、规划条件和各专业的技术要求进行整合，确定建筑的总平、体量、空间、立面、平面以及场地的设计，是建筑设计的灵魂。
2、现代设计要更多的体现时代元素并融入新思想新理念。
智能化建筑和数字技术的应用为现代建筑设计开拓广阔的发挥空间。智能建筑是现代通信、智能联防、多媒体信息等先进技术与建筑艺术的相互融合，是信息化发展给现代建筑注入的时代活力，数字化技术应用在建筑设计领域与网络技术、计算机技术的普及密不可分，数字化住宅带给学习和工作更多的自由空间。
3、注重规划方案设计对后期方案实施的影响，充分体现方案设计决定性
方案设计确定后期专业设计的主基调，成熟完备的方案是土地资源和建设成本的节约，满足使用者居住舒适、出行便利与休憩舒心的生活要求，各专业设计要围绕方案展开建筑设计，建筑要节省空间、功能明晰且业态分布合理，结构务必紧跟建筑布局提出设计方案，选取轻质高强材料，准确排布受力构件，进一步优化功能使用，设备专业要综合考虑整体供电用水需要，既要照顾全局又满足单体建筑物正常使用，设备效率充分发挥，符合节能高效原则。合理的规划方案体现功能使用的极致发挥，有效控制建设成本，达到投入与产出的恰当分配。
4、建筑工程设计方案的整体优化
在建筑工程的方案设计中，若能够进行全面的优化改进，就能够在很大程度上降低工程造价，保证工程施工质量，还能够尽量减少经常性费用支出。因此，我们必须要将建筑工程设计方案的整体优化作为设计方案优化重点来对待。在实施建筑工程设计方案的整体优化时，需要在满足工程施工需要的前提下，充分利用各种先进理论和技术来进行科学优化。其中包括利用先进的施工技术，来提高整体施工方案的技术先进性和施工效率；还包括合理科学的工程造价控制技术，来降低施工成本；当然，还包括规范的财务管理技术，来加强建筑工程设计方案的财务审核力度，保证工程施工成本、施工材料的应用都合理规范。另外，在对施工设计方案进行整体优化时，还要注意对施工材料的购置与现场存储堆放等方面进行管理优化，如应该购置进场多少材料，材料应该怎样堆放与管理能够最大程度降低施工成本等问题。只有全面考虑到影响建筑工程施工效率、施工成本、施工进度与施工质量的所有因素，并对其进行优化设计才能最终实现全面整体的设计方案优化。
5、建筑工程设计方案质量管理部分的优化
要保证建筑施工质量，就需要对建筑工程设计方案中的建筑质量环节进行优化。建筑工程的质量设计以及优化设计的过程中首先要将建筑施工质量管理组织结构进行优化，构建出以建筑投资法人为主、以专业技术人员与建筑专家为主导的全方位建筑质量管理结构。同时针对建筑施工建立完善的质量管理规范体系，并结合工程的实际情况来实施建筑优化设计图纸建造，并确保建筑质量管理体系的可靠性，使得质量管理工作有条理、章法，只有重视建筑质量的管理工程以及整个建筑过程的执行能力才能确保建筑工程的质量奠定坚实的基础。
6、建筑工程设计方案的优化管理
由于建筑工程的所有设计方案都是由设计人员来决定，因此要想实现设计方案优化，首先就要优化人员管理方案。即在设计建筑工程方案时，要合理优化人员配置，根据设计人员所具备的不同能力和强项来安排人员，使所有的设计人员都能够充分发挥自己的专业技能和长处，并加强人员之间的沟通与协作，对其各自的设计成果进行有效整合，最终完成整体工程设计方案。在此过程中，要注意对项目设计管理进行优化，包括施工方案、施工图纸、工程预算方案、交叉施工方案、项目管理方案以及现场交叉工作协调方案等多个方面。加强对施工方案设计的统筹控制，以最少的时间和最低的成本来获得最大的效益，提高工程的整体设计水平。由此可以看出，人员管理优化是实施建筑工程方案设计优化的关键，各个建设企业或单位都要将人才培养和人员管理作为发展战略的重要内容，加大人员的专业技能培训力度，全面提升设计人员的整体业务素质水平，为建筑工程方案设计优化管理打下良好基础。
结束语：现阶段，国民经济的迅速发展与人民生活水平的大幅度提高已然成为社会生活的主旋律，在新型城镇化建设和可持续发展的全面推进下城市面貌日新月异，居民生活标准不再局限于满足基本吃、穿、住、行，将更多注意力转投于改善型需求，正是基于消费者的不同层次要求和对未来生活的高标准，在现代城市规划和建设中，愈加需要重视居住环境的新建与改造，城市住宅小区的建设要将注意力转向满足居民生活的宜居性，设计规划人员的设计考虑需愈加成熟，符合区域大环境后期发展。
参考文献：[1]梁文旭.综合优选建筑工程方案的预检功能分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013,06:113-115.
[2]侯晓明,张同亿,许迎新.建筑工程设计招投标存在的问题及对策研究[J].工程建设与设计,2013,09:151-154.
[3]陈宝伟.方案设计在建筑设计中的重要性[J].科技传播,2012,06:18+15.
[4]丁健.建筑设计中方案设计的作用[J].江西建材,2012,03:43-44.
