浅谈建筑空间结构设计和优化

摘要：近些年来，我国经济蓬勃发展，带动了我国建筑事业的飞速发展。随着人民生活水平逐步提高，人们对居住环境和居住房屋的空间设计的要求也越来越高。虽然在目前的家居设计市场上，很多优秀的室内设计师层出不穷，也积累了丰富的设计经验，但是在空间结构设计和优化方面还存在着一些问题。通过对建筑结构设计的研究和优化，不仅可以提高建筑的使用效率，还可以降低建筑的建造成本。本文叙述了建筑空间结构设计和结构优化，为建筑空间设计者提供参考。

关键词：建筑；空间结构；设计优化

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

1引言

在建筑工程建设中，结构设计是关键步骤。建筑结构的造价在建筑工程的总造价中占较大比例。近些年来，节能型环保技术在建筑工程中广泛应用，加剧了建筑修建者对建筑结构的设计和结构优化的需要。良好的空间结构设计和结构优化，不但能保证建筑物的美观实用，而且可以降低建筑物的建造成本和使用效率。在目前，我国建筑物空间结构设计和优化还存在着很多问题，很多建筑修建者和建筑空间设计者对建筑空间结构设计的重视不够，建筑空间结构设计不合理，影响了建筑的实用性和美观性。所以，加强建筑工程建设中空间结构设计和优化设计，是建筑工程迫切需要解决的重要问题。

2建筑空间结构基本设计

2.1建筑空间结构设计的概念和原则

建筑物结构设计在建筑物建造中起着非常重要的作用，良好的建筑空间结构可以让建筑物更加美观实用。建筑空间结构设计主要侧重于建筑物结构安全性能的设计方面，包括建筑物抗震能力、建筑物防风能力和建筑整体空间结构设计方面。良好的建筑空间结构，一反面能保证建筑物的使用安全和适应效率，一方面有利于节约建筑生产成本，是建筑物更加实用、更加美观。设计师在进行建筑结构设计时，首先遵循经济环保、美观大方、安全实用的设计原则，严格按照建筑物的施工要求和施工方案，对建筑的空间结构进行修建，才能保证建筑物的安全性和实用性。

2.2建筑空间结构设计的要点与规范

建筑物空间结构设计的基本类型主要分为木结构、钢结构、混凝土结构和砌体结构。按照建筑物的使用要求和使用方式，可以选择不同的结构进行修建。但是不管是何种结构类型的建筑物，在空间结构设计上一定要遵循美观实用、经济环保的设计原则。首先，建筑结构设计中要注意基础平面图的设计绘制。在基础宽度方面，如果出现地基较软、土质不均匀的情况，需要采用柱下条基来减轻上部建筑物的重量，加强地基的硬度和刚度。另外，还要充分考虑到地下室的空间结构，并注意抗震缝和伸缩缝的连接设计。建筑物一般都设有地下室，地下室的空间结构设计要和建筑物整体的强度性能相适应，如果地下室采用的是混凝土墙体，那么建筑主体的基础梁和相关楼层之间的梁就可以取消。有的建筑物会采用独立柱基设计，要是建筑物的独立基础面积比较小，则可采用锥型基础来设计，这样可以方面施工，还可以减少工程消耗。其次，在建筑物内部楼梯和梁的结构设计中，要保证楼梯的高度，特别是在建筑物入口处，楼梯高度和建筑物入口的高度要设计合理，否则会影响建筑物的有效使用。另外，在建筑物梁结构的设计中，还要注意梁的高度和角度要与断面互相适应，在大梁外露的情况下，挑梁的设计要做截面的，这样才能有效减轻梁自身的重量。最后，在建筑空间结构设计的过程中，结构的计算和分析是建筑工程设计质量好坏的重要因素，结构设计师自身要对建筑结构有清醒的认识。在建筑结构整体计算中，选择合适的计算软件进行计算，一方面可以避免结构的不安全隐患发生，一方面可以加强建筑的抗震性能和安全性能。

3建筑空间结构优化设计

3.1建筑结构优化的概念和原则

在建筑工程中，首先是建筑空间结构设计，但是在传统的建筑工程中，建筑结构优化设计是必不可少的设计步骤。所谓建筑结构优化设计，是指建筑工程在满足建筑工程施工条件之下，按照预定的目标找出最优设计方案的设计方法。建筑结构设计一般是建筑设计者按照传统的建筑物色号及要求创建建筑空间结构的设计方案，基本只是设计出建筑物施工和使用的基本方案和可行方案，建筑结构优化设计是在这些建筑方案基础之上，通过建筑设计师和建筑施工方以及建筑使用方的要求和探讨，寻找到一套最适合、最经济、最安全的建筑物空间结构设计方案来，提高建筑工程的实用性和安全性，改善建筑工程结构的经济效益和使用功能。在一般的建筑工程中，采取结构优化的工程往往可以使工程的造价降低15%左右，并且建筑物的使用空间也加大了，各种功能性空间结构更合理，建筑物整体结构去趋于稳定和美观。建筑作为人类生活的基础性的生存环境，与人类的生产生活密切相关，所以建筑物的安全性和实用性是建筑物的基本要求。在建筑物空间优化设计中，提高建筑物的安全性能是重中之重。再者建筑物的功能性和实用性也是考量建筑物结构优化设计的重要方面，建筑物的主要功能就是满足人们的生产生活的需要，同时还要尽量满足人们美观性、协调性、舒适性的生活需要。建筑物在结构优化方面还要注意提高建筑物经济性和环保性，通过建筑结构的优化设计，可以最大限度的节约各种建筑材料，减低建筑物的建设成本。环保性能的提高是近些年来建筑发展的方向之一。在建筑的选材方面，选择环保型材料可以减少碳排放量，缓解日益严重的城市污染，保证建筑的使用安全。

3.2建筑结构优化的要点

3.2.1选择合理的结构方案

建筑结构设计方案的优劣往往决定了建筑结构的成败，一般情况下，建筑物的设计方案并不是唯一的，不同的建筑结构方案在建筑工程造价和工程质量方面有重要的影响。因此，在建筑结构方案的选择上，首先，建筑工程方要尽可能的与建筑设计师互相沟通，对于建筑的使用要求和性能要尽量沟通清楚，并且在此基础上，通过反复对设计方案进行对比、计算和优化，选择更合适、更经济、更环保的设计方案作为施工方案。

3.2.2进行正确的结构计算

目前，在建筑工程的结构设计优化方面，一体化的计算机结构设计程序在建筑工程结构设计方面广泛应用，帮助结构工程师从繁琐的计算中解脱出来。但是，建筑结构工程师还要仔细的研究设计方案，仔细计算核对设计数据、认真分析设计误差、选择合适的参数进行建筑结构施工。建筑设计师只有加强建筑设计方案的结构计算，优化结构方案，才能保证建筑物设计方案的完美，保证建筑物的结构合理，美观实用。

3.2.3建立优化设计综合评价体系

建筑物在进行施工建设之前，完美的建筑空间结构设计是重中之重，因此，在选择合适的建筑物结构设计方案中，要建立优化设计综合评价体系。当一套甚至多套建筑物空间结构设计方案摆放在眼前，首先，建筑结构工程师要严格把关，删除不符合建筑施工标准和使用标准的设计方案。在几套合适的方案中，对设计方案进行综合评价，即使选择出合适的建筑设计方案，也要对此设计方案进行优化设计，严格计算设计方案中的设计数据，保证设计方案的正确性，还要对设计方案进行经济分析，加大安全系数，提高设计方案的质量，才能保证建筑空间设计的合理和实用。

参考文献：

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