浅谈土木工程建筑结构设计优化路径

发表时间:2020/6/16   来源:《城镇建设》2020年3月第7期   作者:倪骎
[导读] 建筑关系到我国人民的生存发展,因此在土木工程建筑结构设计中秉承“可持续发展”的理念显得尤为重要,若想实现可持续发展,那么建筑结构设计优化则是最有效的方式。本文以实际工程为例,从建筑结构的整体优化入手,提出建筑结构设计优化路径。
        摘  要:建筑关系到我国人民的生存发展,因此在土木工程建筑结构设计中秉承“可持续发展”的理念显得尤为重要,若想实现可持续发展,那么建筑结构设计优化则是最有效的方式。本文以实际工程为例,从建筑结构的整体优化入手,提出建筑结构设计优化路径。
关键词:土木工程;建筑结构;设计优化;路径

前  言:
        现阶段人们的生活水平不断提升,对生活质量的需求也逐渐增加,而建筑是我国经济发展的重要组成部分,其不仅可以提升城市化建设水平,还可以有效改善成熟居民的生活质量。因此,建筑结构必须实施科学、合理的设计,以此为建筑行业的可持续发展提供有效推动力。如今绿色环保理念已经深入人心,应将绿色可持续发展策略应用到建筑结构设计中,这样的改变不仅可以顺应城市发展要求,还可以有效落实可持续发展理念。
一、建筑结构设计的基本内容
(一)明确质量标准
        在工程建筑结构设计阶段,需要对施工现场的勘察和研究不断深入,在设计阶段有效掌握施工地点的地质情况,注重持力层起伏标高与现实情况之间的差异,以免工程建筑施工出现不良情况。如在建筑工程勘测的过程中,仅仅依靠局部硬夹层和软夹层透镜体开展局部勘测,将会难以获取完整的情况分析内容。一旦在施工的过程中出现问题现象,则会直接影响工程建设质量。
(二)预测承载能力
        在建筑结构设计中,需要预测承载能力,如承载质量不符合既定标准,在实际施工过程中将会出现各类问题,如打桩过程中极易引发桩基倾斜现象,或整体建筑结构角度不正确,与地面之间未能正确垂直,建筑顶与地面之间未能形成直线产生偏差等。建筑结构设计要求较高,如结构设计阶段发生问题,会导致建筑工程的后续工作无法顺利进行,与此同时,如结构设计倾斜过大也会影响承载力情况。在建筑结构设计阶段的勘察成果如缺少准确性,地基承载力计算数值不正确,将会导致后续相关数据的计算出现问题。
(三)勘察建设环境
        在建筑结构设计中,最为重要的一个前提就是对现场环境进行全面、细致的勘察,需要明确现场建设环境的自然因素、土壤情况、气候环境等等,只有明确建设环境与结构设计目的,才能够保障结构设计符合既定标准。建筑结构设计是以勘察报告及建筑要求为设计依据,而项目场地具有一定的复杂性和多变性,并且与后续的工程建设与开展具有十分紧密的关系,协调建设环境因素能够降低建筑结构设计过程中存在的问题和隐患,从而使工程建设顺利进行。
二、建筑结构设计优化新策略
        某建筑工程的实际用地面积为22135.39平方米,本建筑含有1栋20层办公楼,其中地上面积为108700平方米,地下面积为40104.80平方米,办公区域,大堂高度为4.5m,标准各层高度为3.6m。该工程采用以下方法进行了结构设计优化,使工程建设顺利进行。
(一)建筑门窗设计
        建筑结构门窗设计直接关系到建筑物的整体效果,因此对于门窗设计必须保证符合绿色设计的宗旨与目标。

该工程的设计人员对于建筑物的朝向首先进行了合理的选择,避免由于错误的建筑物朝向浪费了自然光线资源,该建筑为西北朝向,因此该工程建筑室内窗选择了体垂直式的遮阳设计方式。该工程坐北朝南的建筑物应尽可能扩大南向的建筑物窗体面积,保证了建筑室内空间能够充分接受自然光线的照射,有效利用了天然的光线资源。设计人员对于建筑室内的遮阳措施应当做到合理予以运用,确保运用更多的天然建筑材料来实施建筑遮阳设计。
(二)建筑材料选择
        建筑设计与绿色设计理念相融合的关键举措就在于选择绿色建筑材料,节能型建材的应用有助于提高建筑生态效益,全面突显出绿色建筑设计的效果。就目前情况来看,建材市场的建筑材料众多,因此建筑设计人员对于各类的建筑材料必须做到合理选择,创造良好的绿色建筑设计效益。因此,该工程在建筑材料搭配与选择时,基本思路在于优先选择节能建筑材料,确保将节能建材运用于建筑物的墙体设计以及建筑地面设计等,以此达到优化分配建筑设计资源的目标。
(三)优化建筑结构设计方式
        在建筑设计过程中,应该最大限度考虑业主的要求,在保证设计满足标准的前提下,实现个性化的设计要求。如在该工程墙体结构节能保温设计中见图1,首先设计了墙体的保温层,随后对墙体抹灰、粘贴等工艺详细划分。其次,该工程的墙体保温层设计选择了绿色保温型原材料,促进工程建筑整体能够具备良好的保温效果。技术人员在配置砂浆的时在原材料中添加适当比例的石灰、水泥等物质,有效提升砂浆的保温功能。针对传统设计中的弊端,在建筑结构设计中进行了相关规定,加强门窗的设计功效和保温效果,提升门窗的保温性能,降低门窗的传热能力等等。最后,在节能材料的使用上基本选择中空玻璃、镀银、断桥铝合金、呼吸幕墙、外遮阳等材料,值得注意的是在喷涂的过程中应当保证墙面的情节性和均匀性,不能够过厚或者过薄,应当保证喷涂效果符合国家的相关标准。这样一来能够有效提升墙体的保温功效,同时能够降低成本使用,达成建筑结构设计的优化标。

        图1.墙体保温设计
(四)建筑可视化优化设计
        在建筑结构设计的过程中,基本上是掌握关键性的设计参数和内容,根据CAD系统进行相应的平面图纸设计,建立立体图像信息,其中还有一部分的剖面图设计内容,结合以上的众多建设内容展开对建筑结构的建设。该工程利用了BIM技术还原建筑的自身特点,并以该技术整合建筑结构和内容,充分确定其中的梁高位置特征。不容忽视的是建筑自身具有一定的特点,复杂性和多样性是不能避免的,在进行设计的过程中会出现信息传递失衡的现象,三维信息失真状态下能够借助BIM手段展现信息的直观性和真实性,保证信息进行有效的传递和使用。
结束语:
        在经济不断发展的今天,土木工程对于资源的利用也在逐渐提升,且人们对生活质量和生活品质的要求越高。因此,在资源利用上的消耗也会逐渐扩展在土木工程建筑整体结构设计过程中,应当秉承着可持续发展的理念进行优化整合的设计,以此促当下建筑工程的发展。在经济发展建设的步伐中,建筑结构设计需要保持稳定,解决经济建设之间的矛盾,以此实现建筑工程行业的可持续发展。
参考文献:
[1]辛路.土木工程建筑结构设计优化分析[J].居舍,2019(07):110+117.
[2]李运超.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰,2018(40):61-62.
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