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建筑专业优化设计范文1
【关键词】建筑外形；装饰；设计
建筑是一个城市的名片，它需要投入巨大的人力、物力、财力，且因为建筑保留时间长，所以对城市形象会产生一定的影响，因而建筑的外形设计装饰也就起着非常重要的作用。建筑师在设计时，不仅要考虑建筑功能的合理，还要对建筑的外在装饰方面深思熟虑。
1 以建筑自身构成部分装饰建筑
建筑的自身构成部分从广义上讲主要包括：梁、柱、门窗、屋顶、檐口、阳台、凹廊、雨棚乃至墙体或墙体饰面材料及分缝处理等等。他们都有各自的功能作用，如果他们同时也比例适当，色彩别致，施工精良，自然也应该是赏心悦目的。这无疑是建筑构件本身给建筑以美感的装饰作用。建筑上的任何构成部分，经过反复润色，总是能够为建筑形象增色生辉的。
1.1 阳台与凹廊的设计
阳台与凹廊更多地出现在居住建筑、部分旅馆设计中。办公建筑除了较大的公共活动平台外，一般不需设置阳台或凹廊。而学校建筑主要是宽敞的走廊和室外活动空间，在一定意义上，阳台与凹廊似乎是居住建筑性格的体现。阳台与凹廊的设计可以形成丰富的光影变化，丰富活跃着建筑形象；栏板的虚实变化，平面轮廓的变化以及色彩的变化也会产生不同的装饰效果，使周围建筑之间或风格统一或彼此有别。所以阳台与凹廊的合理设计会给我们的建筑形象增色不少，还需要我们很好的利用与把握。
1.2 屋顶的设计
屋顶主要说明一下立面可见的坡屋顶。对于坡屋顶来说，结合结构与构造做法的考虑，应有穿插交接的多种可能，通过方案比较，认真推敲，可以找出在形象上最能令人满意的组合方式。比如两坡顶与四坡顶，两坡顶或四坡顶与尖塔顶等等的各种组合方式，适当搭配有功能利用价值的老虎窗，都可使屋顶部分的形象更具艺术性，对整个建筑的装饰作用也更强有力。这就需要我们反复斟酌找到最理想的组合运用到我们的建筑设计中。
1.3 檐口的设计
檐口主要出现在低、多层建筑中，无论采用平屋顶、坡屋顶或其他形式的屋顶在檐口上都大有文章可做。如赖特住宅的坡屋顶（图1）都有挑出极大的檐口，对时下流行的别墅设计有着颇为实用的参考价值。现代建筑第一大师中影响最大的两人之一密斯凡德罗为柏林设计的新国家美术馆（图2），屋顶的边缘与钢柱虽然处于同一条线上，但由于钢柱与屋顶转角处的距离约为屋顶边长的2/7，因此屋顶给人的观感是飘逸的大挑檐。相对于美术馆简洁的平面布局和立面形象来说，形成檐口的屋顶边梁加劲板不仅为建筑外观增添了许多细部，而且成为绝好的饰物。所以建筑师应该特别重视檐口的装饰作用，会带来意想不到的整体效果。
1.4 门窗等其他部分的设计
在整个建筑设计中，门窗的设计也占相当大的比例，可以考虑窗洞大小比例、各种形状，还有现在建筑中运用很多的凸窗与空调位的结合在很大程度上丰富了建筑立面。还有建筑本身的材质，墙体的饰面材料在某种程度上对建筑形象起主导作用，但是同时也无形中增加了造价，实现的过程中业主起决定性作用。再者建筑本身的结构形式的装饰性也会使建筑立面显得更加生动活跃。这就需要建筑师们权衡考虑了。
2 装饰构件的作用
随着建筑水平、科技的发展，建筑构件的作用从曾经的不可替代转变成了只起到一个装饰的作用的装饰构件。比如，曾经仿照西方古典建筑模式制作的牛腿，或者用钢筋水泥浇筑的橼条，这些在建筑方面能起到一定的美化作用，也能为建筑增加一些细节，但大多已失去了支撑挑檐的作用，退而求之。所以用什么方式来处理这些问题，既在美化建筑的同时，也不产生浪费？我想，每个建筑设计师都应该试着换种思维模式，好好考虑一下这个问题。
依本人肤浅的专业知识来说，试想能够以建筑本身的结构部分来实现建筑的美化，通过完善细处、比例大小、外观形状、材质选择等来使得建筑看起来简洁大方，而不是靠那些装饰材料把建筑外观做得芬繁复杂。但在实际的操作当中，建筑师往往扮演的是一个操作者的角色，建筑的外观一般都是由业主或其他决策都来站定，而他们基本上都是些非专业人氏。所以，建筑师想要自己的设计真正体现自己的风格，同时让建筑真正起到美化城市的作用，就应该在决策方面尽量争取专业的主动权。
3 装饰材料与外形设计的结合
3.1 装饰材料的选择与细部设计相结合
所有的材料都具有内在与外在的特性如形态、纹理、色彩、力学和化学特性等等。无论价格低廉的混凝土青砖，还是昂贵的天然大理石，每种材料都具有自身的艺术语言。装饰材料在建筑上的艺术表现价值并不在与材料本身的价格。这就要求建筑师在外形设计时对各种材料的性能等相关信息由充分的了解，恰如其分的运用材料，表现出材料的内在潜力。在外形设计上充分发挥建筑师的想象力和创造力，在建筑的细部处理上花时间细细推敲。避免盲目最求奢华采用高价的材料，最后却低价材料的效果。只有精心的外形设计才能最大限度的发挥材料的价值，表达出材料的艺术语言。优秀建筑作品需要的恰当的装饰材料和精心的设计来实现。
3.2 装饰材料与环境的融合
建筑的环境包括自然环境与人文环境，这就要就建筑师应对所要设计对象作深入细致的调查研究。对项目所处的周围的建筑风格、自然景观环境、气候环境、色彩和材质环境、历史文化环境等方面进行调查分析。在建筑装饰的材料选择和设计上注意与这些环境因素相融合。如：以巴洛克建筑风格为主萨尔茨堡，传统的铁艺装饰工艺是这座城市的特色，这里的麦当劳招牌也是世界上独一无二的铁艺装饰。整个城区新老建筑都保持了统一的建筑风格和装饰工艺；在气候阴冷潮湿的阿姆斯特丹，建筑以橙红、咖啡、鹅黄等温暖厚重的色彩装饰。所以当地的气候是影响建筑装饰材料的色彩的重要因素之一。
3.3 新材料的发现与应用
现在随着经济的发展人们对建筑的功能性和艺术性提出了更高的要求，低碳环保建筑成为未来建筑的设计趋势。通过创新材料与建筑设计在美学与环境意义上的结合，不仅在艺术表现上更加灵活丰富，而且将在改善我们的生存环境节约能源发挥重要的作用。具有重大的社会意义和经济意义。在建筑装饰与外形细部设计上我们要勇于发现，大胆应用，做到科学性与艺术性的完美结合。
4 优化外形的装饰措施
4.1 设计过程协调
怎么样减少优化设计从出图到确定过程中的反复修改，对于缩短优化设计时间来说非常重要。因此，设计协调在优化设计过程中至关重要。协调工作可以分内部协调与外部协调。
4.1.1 内部协调：
（1）项目材料员应该依据合同的要求对材料送样报审，材料报审通过后，再提供给设计者进行优化。业主按照自己的需求，审批过的材料数据要在优化设计节点大样里标注清楚，对优化设计的精确度要求非常
高，所以优化设计的工作量很大。（2）在完成优化设计图纸后，就是加工订货阶段。加工环节是装饰工程中再次创作的重要手段，在优化设计过程中易被忽视。厂家要积极配合完善二次优化施工图纸，依图而制，使产品能满足施工现场的安装要求。但是，因为各种原因，目前国内的生产厂家设计能力还相对较低，就只能依据设计图纸进行简单的复制，属于水平低，技术含量低的加工制造。但是国外厂家因技术、水平先进，承担了具有一定难度的技术制作，并能对一些特殊的设计进行研发、加工、安装，且能绘制出满足优化设计要求的图纸。
4.1.2 外部协调：
建筑的外形设计一般工期短、复杂、难度大，各种施工图纸往往会有一些不完善的细节，像机电安装专业，就存在着多个专业交叉施工的情况。装饰优化设计要与机电安装专业相结合一起协调末端定位、收口大样及安装方式等工作，并且也要和各专业设计单位提出与之相配合的定位要求。
优化设计的重要依据包括主体设计单位提供的施工图纸，以及在优化设计过程中的设计协调会议记录等。作为工作人员，要积极参与各类相关专业设计的设计协调会，在会议现场就把遇到的问题解决。而协调会议的记录应该作为重要的出图依据在之后的优化设计图纸中反映出来，才能确保优化设计的出图、确认效率更高，用最短的时间完成优化设计。为保证设计创意与技术实施性，优化设计将结合各专业提出的合理化建议并借鉴各方工程经验，在材料、构造、装饰等方面完善。
4.2 技术支持
要想在有限的时间里使图纸尽量的完善并具有一定的操作性，对于施工技术工作人员来说，就要有重点、有针对的对优化设计做好技术性的保障。在优化设计中，尽量避免各专业的相互兼容，在保证技术要求的前提下，从装饰效果出发，合理安排各专业的末端定位、界面要求及形式等，保证各专业有整体性都融合在装饰界面。
5 结语
综上所述，建筑外形在设计中可以利用的元素非常广，作为设计者要尽量处理好各元素间的关系，这样才能使我们的建筑更美观，使城市更具魅力。同时，市场竞争也就是智慧的竞争，优化设计水平越高，那么在优化设计市场中所占的分额就会越大，获得的效益也将更多，所以，我们应该注重设计水平的高低。
参考文献：
[1]潘公凯.中国美术学院.环境艺术设计[M].上海：上海书画出版社，2003.
[2]王受之.世界现代设计史[M].北京：中国青年出版社，2002.
[3]张建涛,刘韶军.建筑设计与外部环境[M].天津:天津大学出版社. 2002
[4]邹海鹏，吕松娥.现代建筑设计的新趋势[J].工程科技，2008,6.
建筑专业优化设计范文2
关键词：设计方案优化设计问题分析解决
中图分类号：S611文献标识码： A
建筑设计方案不仅影响着使用功能，还直接影响投资；设计质量间接影响投资；设计方案影响经常性费用。这样一来，建筑优化设计越来越引起人们的重视。建筑设计在工程建设中的地位和作用，建筑设计存在的问题，以及应如何解决问题呢?笔者在这里作适当的分析。
一、建筑优化设计在工程建设中的地位和作用
1、设计方案直接影响投资
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。进行投资控制的关键在于决策和设计阶段，而在项目作出投资决策后，其关键就在于设计。据研究分析，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75%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5％一10％，甚至可达10％――20％。
2、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40．1％，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、停工的现象，有的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。震惊全国的宁波大桥事故就是这方面的典型例证。
3、设计方案影响经常性费用
优化设计不仅影响项目建设的一次性投资，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。
二、建筑设计存在的问题
1、政府监控不力
长期以来，形成了一种设计对业主负责，设计质量由设计单位自行把关的观念，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，只有等出现了大的扎术问题才来追究责任，而方案的经济性则问及更少。另外，对设计市场管理不够，越级、无证、挂靠设计时有发生，从而导致设计质量下降，加之由于设计工作的特殊性，不同的项目有各自的特点，所以针对不同项目优化设计的成果缺乏明确的定性考核指标。
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，很难宋综合评定；三是业主由于专业知识上的限制，对设计方案难以从优化扰的角度提出要求或疑议；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，从而也影响了忧比设计的开展。
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，缺乏公于竞争，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。由于现在的设计收赞是按面积或按造价的比例计取，几乎跟投资的：仃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。
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，优比不能优价；三是法律法规机制薄弱。
三、应着手解决的几个问题
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，开始可由政府主管部门宋强制执行．通过对设计成果进行全面审查后方可实施。作为(建设工程质量管理条例)的配套文件之一的
2、加快设计监理工作的推广
优化设计工作的推行，仅靠政府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己控制自己的单―局面。因此，主管部门应在搞好政府监理的同时，一方面应尽快痉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广度，为设计监理的社会化的提供条件。
3、建立必要的设计竞争机制
为保证设计市场的公平竞争，设计经营也应采用招标投标，虽然早在1984年，当时国家计委和城乡建设环境保护部就印发(工程设计招标投标暂行办法)，1995年建设部230号文印发了《城市建筑方案设计竞选管理办法》，新颁的
4、注意优化设计‘作的综合性
通过优化设计来控制投资是一个综合性问题，不能片面强调节约投资，要正确处理技术与经济的对立统一是控制投资的关键环节。设计中既要反对片面强调节约，忽视技术上的合理要求，使项目达不到功能的倾向，又要反对重视技术，轻经济、设计保守浪费的现象。设计人员要用价值工程的原理来进行设计方案分析，要以提高价值为目标．以功能分析为核心，以系统观念为指针，以总体效益为出发点，从而真正达到优化设计效果。
5、完善相应的法律法规
优化设计的推广还应有一定的法律法规作为保证，目前已有(合同法)、《建筑法》、(招投标法)、(建筑工程质量管理条例)等在规范项目建设工作，但这些都是从项目建设的总体出发，对设计方面的规范不够具体，因此为更好地监督管理设计工作，还应建立和完善相应法律法规，如设计监理、没计招投标、设计市场及价格管理等。
建筑专业优化设计范文3
关键字：房屋；结构设计；优化技术
引言
目前，随着社会经济水平的不断提高，土地价格也在不断上涨。同时，人民对住房条件的需求也在不断上升，因此，对开发商带来的压力也在不断加大。为了实现房屋建筑经济效益的最大化，就需要采用结构优化技术，在有限的空间内实现资源的最大利用。房屋结构优化设计是指，采取科学合理的设计理念和技术方法来设计房屋结构，以最小的工程报价来最大化整体的建筑收益，提高房屋的质量水平，使得企业也获得较高的利润等。
一、我国目前房屋结构设计现状以及实施优化设计的原因
随着我国经济的飞速发展，人民生活水平的不断提高，对住房建设要求也越来越高。同时，根据我国目前的基本国情，人口数量日益增长，住房面积需求量不断加大。因此，我国现阶段住房建设主要以高层为主。房屋的结构设计优化不仅能够满足当今大众的需求，更能为投资者减少建筑成本。
房屋建设结构优化必须以建筑的安全性为首要原则，然后再进一步分析建筑方案，配合科学合理的设计理念，从而有效控制建筑工程造价，实现经济效益的最大化。根据近些年的数据资料显示，优化建筑结构设计可以为整项建筑工程节省30%-50%的费用。但是，在实际的设计过程中，方案设计受自然因素的影响很大，很难发挥出其本身的优越性。例如，工程设计阶段，施工方过多的缩短建筑设计时间，从而使设计效果达不到理想的要求，在缩短工程工期的同时也降低了工程设计质量；建筑设计时，设计人员的经验不足，专业知识不完备，对一些设计软件掌握的不够精通；一些设计者在设计建筑时过度的关注部分结构而忽视了整体方案等等，这些因素都会导致建筑结构设计的不够优化。因此，房屋建筑设计者必须科学合理的分析整体建筑方案，并设计出最优的结构，才能实现经济利益的最大化。
二、房屋结构设计优化主要体现在哪些方面
房屋结构设计优化主要是采取合适的方法以及科学的设计理念来最大化的达到房屋设计标准，如：房屋结构的合理布局、构件大小、结构框架等。钢筋混凝土结构的优化设计的基本理念是将建筑的具体部件以及整体布局进行分析，而顶柱、体形、层高以及拉力构件等等都会影响建筑物的整体布局。建筑构件的布局、强度等级以及配筋构造都是建筑物具体构件的体现。综合以上因素，建筑方案结构需要专业知识丰富且熟知设计规范的工程技术人员设计，而且在设计时必须充分考虑各构件直接的受力特性，从而选取最优的设计方案。
三、房屋结构优化设计技术
（一）优化技术的基本原则
在工程设计优化过程中，必须以工程设计和工程价值为基本原则。优化结构设计的最终目标是充分利用建筑材料，实现建筑构件利用的最大化。优化结构设计不仅遵守建筑设计规范，更实现了当今建筑的审美学和价值学。通过深化改善房屋结构设计，从而实现建筑功能更加协调完善，降低建筑成本，提高经济效益。
房屋结构的优化必须从实际工程施工出发，结合房屋结构的具体情况，实现房屋建筑的结构的最优化设计。在进行结构优化时，必须依据设计意图，采用平面设计布局，降低构件质量和刚度之间的差异，减小水平负载造成的房屋扭曲，在竖直方向上采用转换层技术，有效地降低构件的集中用力。
（二）优化设计的基本的要点
1.依据设计规范
工程师在设计建筑结构时必须具备丰富的建筑设计经验以及熟知设计规范。即依据科学的设计理念，将自身的优化方案融于整个工程项目设计中去。建筑结构设计规范更多是对于工程较大的项目，因而会造成某些规定过于保守。另外，在工程设计比较特殊或复杂时，依据某些规定将会造成建筑物的不安全。因此，这就要求设计师在建筑设计过程中必须具备良好的专业素质以及清醒的思路、正确的判断力，争取将建筑结构设计做到最优。
优化房屋结构设计过程中，应注重建筑构件的细节优化，如：建筑构件的受力钢筋，在满足塑性的条件下尽可能的选择性价比较高的产品，从而实现房屋结构的经济、安全。
2.结构师主动参与建筑设计
在工程施工前期以及施工过程中，建筑结构师的主动参与对整个房屋结构优化起到关键性作用。在实际的工程施工过程中，建筑设计师往往不能够对整个结构体系进行很好的受力分析，即建筑结构师的设计理念以及其自身具备的经验不能完全代替设计师的设计思想，同时，建筑与结构上专业知识的隔阂也无法弥补。建筑结构设计师其丰富的工程设计经验以及专业设计理论，积极主动的为设计师出谋划策，只有两者的顺利合作才能设计出更加优秀的方案。
目前，我国的房屋建筑设计总是先从建筑的结构布局开始，根据结构承载负荷的不同分析所需的材料、参数等，往往这种分析方法是计算机所不能计算出的，它需要建筑结构设计师充分论证整个建筑设计方案之后做出的判断。而这些判断需依据实际工程实践经验以及结构设计所遵循的一般规律进行。
3.加强设计团队之间的合作
优化房屋结构是一项整体而系统的工作，它需要团队之间的协调合作。现代建筑主要由结构、设备、建筑三大要素组成。因此，在工程施工过程中要明细团队内部分工，并做好团队合作，只有这样才能有机的结合各个构件创造出更加完美的作品。在建筑工程设计阶段，房屋的结构设计和建筑设计是不可分割的，只有协调好两者之间的关系，才能设计出更加美观大方的建筑方案，同时，又降低了建筑成本，简化施工过程，达到既美观又实用的建筑效果。通常建筑设计师在设计建筑时，只是一味的要求设计方案的新奇，而忽略了建筑学中基本的力学关系，这样设计出的方案往往在结构设计上造成困难。因此，团队之间的协调合作是房屋结构优化的重要保障。
4.优化房屋建筑结构，解决房屋抗震问题
房屋结构的优化不仅仅能降低建筑成本、增加建筑美观、简化施工过程，更能加强房屋的抗震作用。通过房屋结构优化技术，可以增加房屋抵抗外部作用的破坏，有效地降低房屋破坏程度。因此，在房屋结构优化设计过程中，抵抗外界各种不良因素的影响成为结构优化设计工作的主要内容。在日常的外界不良因素中，地震是最难以预测且对房屋建筑物破坏最强的，所以在房屋计算及构造上必须加强抗震措施。如：房屋构件刚度的对称性以及均匀性都可以有效的缓解地震对建筑物的破坏；多道防设设计理念可以有效缓冲特大地震对房屋主构件的破坏。以上这些设计思想都是房屋结构设计的重要内容。
四、总结
工程造价对整个工程项目的经济效益起着关键性作用，因此优化房屋结构设计，不仅可以降低整个工程的造价成本，更能提升整体房屋的安全级别。结构设计与建筑设计的协调配合，充分发挥其自身的优势，设计出最优的房屋结构。在平面设计过程中，应遵循对称、均匀的原则，缩小房屋构建质量与刚度之间的差异。在竖直布置上，保证上下承重件负载的上下贯通。建筑是艺术的表现，在保证房屋安全的前提下，结构师应敢于创新，将房屋的实用性与艺术性完美的结合在一起。
参考文献：
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[2]阳维.房屋结构优化设计方法与问题分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012，2（12）：72-74.
建筑专业优化设计范文4
关键词：工程建设；优化设计；操作困难
中图分类号：F283 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）08-0008-03
建筑工程投资分为静态投资和动态投资。静态投资部分主要是指针对某一基准时刻，完成建设项目所需要的投资；动态投资主要是指由于建设期间内发生的利息、国家新批准的税费以及可能的价格、汇率等变化而可能需要增加的投资，即基于未来可能的变化而实际发生的投资，目前主要包括涨价预备费和建设期利息；通常我们所说的投资主要是指静态投资。投资控制在工程建设的各个阶段都是各项目投资者关注的重点；现阶段，已经推行了很多好的政策和办法用于工程建筑各阶段的投资控制，比如：在项目建议书和可行性研究阶段推行的投资估算和项目法人责任制，设计阶段的限额设计，还有在施工阶段的招投标、施工过程中的跟踪审计以及项目竣工后的结算审计等这些都是很好的投资控制的办法。此外，在项目招投标、施工过程中的跟踪审计及结算等各个环节，投资方一般会通过第三方机构也就是委托造价咨询对工程造价进行控制，使项目的总投资进入自己的控制。本文主要介绍投资者尚未广泛关注但是对工程投资有重大影响的设计优化的问题。设计优化对工程总投资的影响：
1 设计方案的比选及最终确定对投资产生的重大影响
项目实施过程主要包括项目决策、项目设计、项目实施三个阶段。设计阶段是工程建设的中间阶段，也是工程投资造价控制最重要的阶段。工程设计的合理性与经济性直接影响到整个工程的投资，而且数额巨大。然而设计阶段又是业主投资控制措施最少的阶段，在设计阶段设计方案的选择影响工程造价的可能性为30%～80%，而在工程实施阶段，其它不可预见因素影响工程造价的可能性只有5%～20%。显然，设计阶段是工程造价控制的不可忽视的关键阶段。因此提高设计的精度和质量是十分重要的。在设计阶段，建设方案的结构体系和结构方案的选择及建筑材料的选择对投资有很大的影响。如某体育馆的建设方案，基础类型和深度确定，结构形式的选择等，都会对工程造价产生很大的影响。据统计，相同条件下满足功能、技术、经济、合理的优化过的设计，可以降低工程造价3.5%～15%，甚至15%～30%，如某地区的金属加工车间的多层框架结构，设计单位根据传统设计，将基础设计为独立基础，但由于该厂房负荷较大，因此独立基础的单体规模更大、更深的深度（2.8米），后经过其他设计师分析优化后，采用柱下条形基础，达到了相应的荷载等级，同时又可以节省大量的混凝土，并可以减少土方开挖深度，节约了大量投资。
除此之外，优化设计也影响使用阶段的间接成本，如暖通空调、照明能耗、清洗、维护、维修等，一次性投资和间接成本有一定的反向关系，但通过优化设计可以寻求两者的最佳组合，整个工程建设成本最低的生活。
2 目前的设计质量状况
2.1 建筑设计往往走向两个极端
一是设计未经过仔细核算，引起质量事故。工程质量事故的原因很多，但通常把设计责任放在第一位。许多建筑产品由于缺乏优化设计和功能设置不合理，影响正常使用，一些设计图纸质量差，专业设计之间的矛盾，施工返工、停工的现象，一些质量缺陷和安全隐患，给国家和人民带来巨大损失，造成巨大的消费投资。尤其是桥梁工程和高层房屋建筑工程，设计的不合理造成工程施工失败，如哈尔滨高架桥引桥垮塌事故。二是设计保守或者未达到最合理状况，造成巨大浪费。比如：某市政道路工程：图纸中并行的雨污水管道在间距小于3米，但是埋深较浅的雨水管和埋深较大的污水管两者高差较大，有的是一米以内，有的高差达3米，原设计统一按照基础连挖放坡方案，并在挖方基槽内偎砂至雨水管顶0.5米，这样就造成在雨污水管埋深较大地段整个土方开挖断面全部儇砂并且在污水管上方高达3米深均为砂回填，这样不利于结构稳定并且造成大量浪费，光管道偎砂这一块造价高达上千万，甚至超过了整个路段的管材造价，后经造价审计人员提出，并会同设计专家会审后，认为这一设计应该进行优化，并将原设计修改为同槽施工的雨污水管道，当高差较小时，可以统一偎砂至雨水管顶。当高差较大时，对雨污水管道分别进行偎砂保护，这一方案的修改直接节省造价六百万元。可见，设计质量的优劣直接决定了工程投资的多少。因此建筑设计应该做到结构安全、质量可靠、经济合理。
2.2 优化操作困难的原因
（1）工程设计目前的状况。在很长一段时间内，形成了一种设计对业主负责，而业主单位往往并没有设计方面的专业人士来进行把关，对设计的实质内容了解得不透彻。这样就造成了项目设计实质上由设计单位自行设计而缺乏审图和复核程序，只等在后续环节发现问题后再来做设计变更，这样就造成了人力、物力的大量浪费。另外，对设计市场管理不够，越级、无证、挂靠设计时有发生，从而导致一些设计能力未到要求的设计单位进行越级设计，造成设计质量无法保证，加之由于设计工作的特殊性，不同的项目有各自的特点，所以针对不同项目，优化设计的成果缺乏明确的定性考核指标。
另外，各设计院和设计师素质良莠不齐，目前为了在建筑市场角逐中生存，很多设计师不是集中精力放在设计实施过程中，创造更多的好作品，而是把智慧放在市场开发的谈判场上，力争获取更多更大的订单。有的设计师为了有接到业务，常常收取很少费用甚至靠免费设计；这样就造成了市场上普遍存在“劣品驱逐良品”、“抄袭驱逐原创”的现象。各设计院的低价竞争在一定程度上扰乱了市场。”
（2）业主对优化设计缺乏相应的认识。现阶段，投资业主倾向于关注施工过程的控制，很少关注到设计环节，仅在施工过程遇到问题时才会做设计变更。其原因：一是业主没有认识到设计方案的变化能很大程度地影响工程投资，只看到施工招标，投标价格低于底价的，建设单位应当受益等等；二是设计人员对自身设计方案的变化能多大程度地影响投资没有充分地关注和了解，而业主因为专业限制也无法提出对设计进行优化的要求；三是有些业主经济实力雄厚，只管求新颖，做面子工程，要求外观达到需要的效果就好，不管价格，还有些业主自身对工程结构上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。
（3）项目优化设计难的大环境。由于当前的大部分设计院都是自主经营，自负赢亏，设计任务的获得往往是凭个人关系或者单位之间的关系，缺乏公平竞争机制，所以很多设计单位的重心并不在技术水平的提高，而是重点关注安全性，不出问题就行，所以一般设计就相对保守，造成工程造价的大幅提高。还有些设计人员和材料供应厂家勾接，指定设计品牌，而引起在材料采购阶段进行材料单厂家的采购，无法进行材料优选。同时由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取，设计质量的好坏全凭设计人员的职业道德和敬业精神，跟投资的节约和设计质量的细致程度没有紧密联系，导致设计人员对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。而即使设计单位花费了较多的人力、物力，对设计方案进行优化细化，给业主节约了大量投资，但是反而因为造价指标的降低要降低设计费，这样大大挫伤了设计院进行主动优化设计的积极性。而且很多设计师在局促的设计费和紧迫的时间压力下，将设计规范转换成图纸，只要能按时提交设计，甲方通过，不延误工期即为完成任务，缺失了设计本身的整体规划感和创作感，拿到图纸的业主亦没有时间比选，开始马不停蹄地建造，投入了大量的成本，却难以成就高品质项目，很可能还会因为选材设备的安排不合理，承担未来高额的运行费用。
2.3 一些对优化设计的建议
（1）对设计专业人员的建议。一是打破规范误区，挖掘优化空间设计规范是设计师创作的标尺，同时也会成为限制发挥的禁锢。这就需要设计师辩证地理解规范。一些新的建筑形式和材料，可能在规范里面并没有明确的说明，因此，照抄照搬规范并不可取。优化，需要设计师创造性地解读和理解规范，而不是死板地在规范束缚下做出不合理高耗能的建筑。二是跨专业协作进行优化，优化涵盖的内容很广，是一个涉及建筑、结构、机电、消防等多领域的协调作用的过程。在整个建筑完成的过程中，为了实现建筑整体效果的最大化，就需要跨专业的协作。王昌兴揭示，跨专业配合有一个“躲”和“让”的技巧。“有的设计，设备、机电、结构各占一层空间，层高4.2米的建筑，可能做出来的净高只有2.6米。没有跨专业的好的配合，既浪费空间、浪费材料又影响了舒适度。”另外，设计师对自己的设计作品在后期实施过程中可能会遇到的问题要有一定的预测性和前瞻性，提前做好对一些有可能发生状况的解决方案，不能在实施过程中发生问题后，突击解决，引起方案处理时间过短而发生一些不必要的问题。
（2）从管理模式上来加强优化设计。目前，对一些比较重要的项目，有些业主开始请两家设计院对方案进行设计，一家负责设计，一家进行审核，这样也一定程度上能够达到优化设计的目的。另外从设计院内部来讲，应该推行设计师和概算工程师配合工作，边设计边测算成本，从而设计师能够最快地了解到自身设计对工程投资的影响。从大环境来讲，优化设计工作的推行，不仅要求委托方和主管方应加强优化设计的意识，还需要从整体模式上来进行控制。正如施工阶段采用施工监理一样，设计阶段也需要采用设计监理的模式对设计质量进行监控。通过设计监理可以使设计阶段的各种不合理及不规范现象得到控制。除此之外，还应加快和监督实施相应的设计监理、设计招投标、设计市场及价格管理等方面的法律法规等规范出台的进度。目前，通过设计招投标模式来优化设计基本得到了行业的认可。
建筑专业优化设计范文5
关键词：建筑结构；优化设计；原则
中图分类号：TU318 文献标识码：A
引言
房屋结构优化设计对于整个工程建设的贡献是不容忽视的。每个工程建筑想要达到的目标就是用最少的资金投入提高整个工程结构的坚固性和可靠性，以至达到最大最长远的经济效益。优化设计方案是控制造价和节省工程开支最有效的方法之一，通过合理的建筑结构方案优化设计方法更加合理进行工程资源配置，以期达到房屋建筑结构设计的安全性、适用性和经济性目标。
房屋建筑结构优化设计的内容 通常，结构设计的工作主要是根据建筑设计的要求，采用合理的设计理念和方法，来确定适当的结构形式、布置以及具体的构件设计尺寸。对常见的钢筋混凝土住宅结构体系进行优化时，可以从结构整体的布局以及具体构件两方面的因素来加以考虑。影响结构整体布局的因素包括了建筑物的体型特征、柱网尺寸、层高以及抗侧力构件的位置等；具体构件因素主要包括结构的布置、构件的截面、混凝土和钢筋强度等级及配筋构造等。综合考虑两方面的因素影响是必须的，为了实现这一目标，对工程师提出了更高的要求，即需要结构工程师对结构和构件受力特征有充分的把握，能根据构件设计的合理经验和规范的深刻理解，采用合理优化方法进行有效设计。
建筑结构优化设计基本原则 1、建筑平面布置产生规则结构效应的原则 有规则建筑体型和平面布置的结构，因其受力较简单，造价相对较低。但由于不同使用功能的需要，建筑的体型和平面布置是多种多样的，不可能因结构要求规则而对建筑师的创作提出无理要求，倒是可以在满足不同使用功能的前提下，通过对结构墙、柱的布局和墙肢长短的调节，使不规则的建筑体型和平面布置产生规则结构的效应，同样可以使建筑结构达到经济合理和安全耐用的预定目标。 2、提高建筑舒适度原则 所谓好的建筑，应是从建筑、结构、装饰装修到给排水、暖通、空调、燃气、电气安装等各专业的优化设计组合，是整体优化设计，如果仅仅是某个专业设计得好，是不可能被称作是一个好建筑的，结构设计也不能例外的；建筑结构设计要能最大程度地满足建筑平面布置、内部空间高度和建筑立面等使用功能和外形观感的要求，投入使用后，使用户在工作和生活中感到很舒适，使建筑真正成为人人赞美的好建筑，这才是建筑结构优化设计的出发点和落脚点。因此，建筑结构的优化设计应包含结构体系的优选、传力途径的科学性、构件布置的合理性、构件和材料选用的正确性等内容；应该把尽可能提高建筑投入使用后的舒适度作为建筑结构优化设计的一条重要基本原则。 3、不同构件采用不同的安全系数的结构优化设计原则 由于现浇钢筋混凝土楼板的约束作用，可以在很大程度上提高楼盖梁的承载能力，最高时可提高约1.5倍。而现行国内结构计算软件却不能准确反映现浇楼板的这种约束作用，因此，按力学计算结果进行结构设计的话，对现浇楼盖梁而言，它的安全系数就偏高了许多。另一方面，从对出现垮塌事故的工程进行事故原因调查和分析可以得知，由于楼盖或楼盖梁的问题而导致结构破坏的工程实例极少，除非是结构计算本身有误；从许多震害调查的工程实例中也可得知，在地震力作用下建筑倒塌的主要原因，也大多是由于墙、柱等竖向构件首先遭到破坏所致。在实际的结构设计工作中，若不考虑构件的实际承载能力，对所有构件采取相同的安全系数，就会造成建筑结构在安全性和经济性方面的不合理。因此，在结构设计时，对独立构件、静定结构和竖向构件应采用较大的安全系数，而对楼板和楼盖梁的安全系数可予以适当降低，这样处理既可以降低工程造价，又可提高结构的综合安全度。
房屋建筑结构优化设计的措施 1、加强剪力墙的设计 剪力墙墙肢的试验研究也表明，轴压比超过一定值，很难成为延性剪力墙。影响压弯构件的延性或屈服后变形能力的因素有：截面尺寸、混凝土强度等级、纵向配筋、轴压比、箍筋量等，其主要因素是轴压比和配箍特征值。联肢墙是通过连梁连接的各墙肢联结而成，从而增加了墙肢的约束条件。连梁的剐度增大必将使得结构的地震作用也增大，这样连梁和墙肢分配内力也相应增大，此时必须增大构件的配筋量，显然这一设计结果必然会造成材料的浪费。2、注重细部优化 1.1 在注重整体设计的同时，也应加强结构局部构件的精细设计。比如现浇板设计中尽量把异形板划分为矩形板，这样既达到合理受力的目的，也避免了拐角裂缝的出现。 1.2 底部框架抗震墙的底框梁箍筋配箍量一般较大，此时若选用冷轧带肋钢筋作为箍筋，便可减少箍筋肢数或箍筋直径，达到造价的降低以及施工的方便化。还有，为减少底部截面，采用高强度的混凝土是柱构件不错的选择，但是水平构件混凝土可适当减少混凝土的标号，满足了受力要求，也节约了成本 1.3 随着计算机技术以及结构优化设计理论的结合，通过利用计算机分析软件建立优化设计的分析模型，采用高效的计算机优化计算方法，设立结构设计达到的目标要求，最终实现结构设计的优化目的。在具体的优化设计过程中，优化设计实际上已经由一个工程问题转变为一个数学问题。 3、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。 4、结构设计优化方法的实践价值 笔者认为，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。
梁的优化设计 在结构设计时通常采用矩形截面梁当做受弯梁，但是这种情况下材料的利用率较低。因为，首先，在靠近中和轴附近的材料的应力较低，再者，梁弯矩会沿梁长变化而变化。由于截面梁大部分区段的应力较低，材料都不能得到很好的利用，要想提高材料的利用率，在设计时可采用平面桁架来代替矩形梁，此时平面桁架就相当于掏空梁，掏去了梁中多余的材料，减轻了其自身的重量，这样既经济又实用，而且，还可以用它来发展成为空架网架，从而大幅度地提高材料的利用率。
结束语
由于目前我国高层建筑发展迅速，在其结构设计中经常遇会到各种问题，这就需要结构设计人员不断地积累经验，自主创新，利用正确概念进行结构设计。因此， 通过从整体和细部的优化设计，采用合理的结构形式和布置，优化构件设计和构造，使得建筑结构符合安全耐用和经济合理的要求。
建筑专业优化设计范文6
【关键词】 建筑结构；优化设计；意义
一、房屋建筑结构优化方法的重要性
如今，随着城市化进程的不断加快，城市建筑土地资源越来越紧缺，因此高层或超高层住房将成为城市住宅的发展方向，相较于传统的建筑模式，高层建筑等新型建筑的建设具有更大的难度，这就要求相关的施工建设人员应该重视房屋结构优化问题，在减少资金投入的同时，进行细致的建筑设计方案规划，运用新技术和新理念，建设出既安全又经济的建筑。不过，在实际的施工建设过程中，优化设计的实施往往不是一帆风顺的，可能因为多方面的限制而难以进行。首先，很多施工单位都会因为赶工程进度，而不顾施工质量，对于房屋设计的缺陷不予及时的优化处理，而对最后的建筑质量造成影响。其次，还有一些施工建设人员自身经验不足、专业素质不高，无法进行建筑设计优化。最后，还因为一些施工建设人员和设计人员只注重建筑的部分建设，而忽视建筑的整体设计，不能准确的制定工程预案，影响建筑整体的造价。对建筑的结构进行设计优化能够合理的规划建筑设计，减少工程资金投入，房屋结构各个方面整合起来，保证建筑质量，为人们提供经济安全的住房。
二、建筑结构设计应遵循的原则
（1）使不规则建筑平面布置产生规则结构效应的原则。在建筑结构优化设计的过程中，需要根据不同功能的需求，通过对调节墙柱的布局和墙肢长短，使建筑结构达到经济结构和安全使用的目标。
（2）提高建筑居住舒适度的原则。建筑居住的舒适度是建筑结构优化设计的出发点和落脚点。为提高建筑居住舒适度应该从建筑结构、装饰装修、电气安装等各方面进行整体优化设计。
（3）针对不同构件采用不同安全系数的结构优化设计的原则。如果为了确保建筑的整体安全性而不分构件的实际承载能力，对所有构件均给予相同的安全系数，这样反而会导致结构设计的不合理。可以根据建筑不同部位的承载能力设计其需要的安全系数，达到整体优化的目标。
（4）降低建筑结构造价的原则。在保证建筑结构整体性能达到指标的前提下，尽量考虑建筑的经济性。
三、加强建筑结构优化设计方法
1.确定结构设计优化方案
对于房屋建筑而言，结构设计的优化方案，主要是指结构的布局以及细部的优化。结构布局的合理性直接影响着房屋结构的造价，因此要求其结构尽量简单，传力直接，避免多次传力的情况。而细部优化是一个较为广泛的概念，包含的内容相对较多，根据其对于房屋结构的影响程度分析，最为关键的部分，是对构件截面的合理选择。
2.满应力准则法
满应力准则法是以满应力为准则，本算法为了使结构的材料得到充分的利用，充分考虑各构件在最少一种工况及最不利应力的情况下达到材料的容许应力的大小，因此发挥各构件的最大使用限度。满应力准则法包括应力比法、齿行法及能量准则法三种方法，其中，应力比法是最基本最简单的迭代方法。齿行法是对应力比法的一种改进，主要体现在迭代的方法的优化，在迭代过程中使每次的迭代点控制在主约束曲面上。通过合理的调整迭代点，使优化目标不断接近。能量准则法是以应变能作为准则，以尽量减少结构使用材料为目的。
3. 保证设计优化的可靠度
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，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。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. 4智能优化准则
智能优化准则法主要体现在随着算法发展越来越智能化，智能运算在结构优化设计中应用也越来越广泛。其中，遗传算法和模拟退算法在建筑结构优化设计中得到广泛应用。遗传算法的特点在于不依赖于具体问题，运用达尔文的进化论的基本原理，处理工程中的离散变量优化问题。模拟退火算法在随机搜索上不仅引入了适当的随机因素，而且可以考虑影响目标函数值的优劣因素。
5. 材料优化设计
建筑结构在材料方面的优化就是使建筑材料最充分的利用，对材料的选择很关键，选择合适的材料既能够满足使用的功能，又能提高房屋建筑质量，当然还能最大化地降低成本，节省更多资源。所以要求在材料采购选择时一定要对所需的材料性质、各项质量指标熟悉了解，购买时本着经济实用的原则。材料也要方便施工，保证施工安全易操作。钢筋是建筑时最重要的材料之一，在选择时大部分的设计人员都会强化着眼于钢筋的配置计算上，很容易忽视钢筋的种类。现在市场中钢筋的种类很多，所以好的优化设计方案应该是在满足设计承载力要求的前提下，选择适合的钢筋种类和数量，这样就能很大程度上降低资金投入。
参考文献
[1]杨宏刚.有关建筑结构设计的优化设计的分析[J].企业导报，2013（23）.
