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建筑專業優化設計范文1
【關鍵詞】建筑外形；裝飾；設計
建筑是一個城市的名片，它需要投入巨大的人力、物力、財力，且因為建筑保留時間長，所以對城市形象會產生一定的影響，因而建筑的外形設計裝飾也就起著非常重要的作用。建筑師在設計時，不僅要考慮建筑功能的合理，還要對建筑的外在裝飾方面深思熟慮。
1 以建筑自身構成部分裝飾建筑
建筑的自身構成部分從廣義上講主要包括：梁、柱、門窗、屋頂、檐口、陽臺、凹廊、雨棚乃至墻體或墻體飾面材料及分縫處理等等。他們都有各自的功能作用，如果他們同時也比例適當，色彩別致，施工精良，自然也應該是賞心悅目的。這無疑是建筑構件本身給建筑以美感的裝飾作用。建筑上的任何構成部分，經過反復潤色，總是能夠為建筑形象增色生輝的。
1.1 陽臺與凹廊的設計
陽臺與凹廊更多地出現在居住建筑、部分旅館設計中。辦公建筑除了較大的公共活動平臺外，一般不需設置陽臺或凹廊。而學校建筑主要是寬敞的走廊和室外活動空間，在一定意義上，陽臺與凹廊似乎是居住建筑性格的體現。陽臺與凹廊的設計可以形成豐富的光影變化，豐富活躍著建筑形象；欄板的虛實變化，平面輪廓的變化以及色彩的變化也會產生不同的裝飾效果，使周圍建筑之間或風格統一或彼此有別。所以陽臺與凹廊的合理設計會給我們的建筑形象增色不少，還需要我們很好的利用與把握。
1.2 屋頂的設計
屋頂主要說明一下立面可見的坡屋頂。對于坡屋頂來說，結合結構與構造做法的考慮，應有穿插交接的多種可能，通過方案比較，認真推敲，可以找出在形象上最能令人滿意的組合方式。比如兩坡頂與四坡頂，兩坡頂或四坡頂與尖塔頂等等的各種組合方式，適當搭配有功能利用價值的老虎窗，都可使屋頂部分的形象更具藝術性，對整個建筑的裝飾作用也更強有力。這就需要我們反復斟酌找到最理想的組合運用到我們的建筑設計中。
1.3 檐口的設計
檐口主要出現在低、多層建筑中，無論采用平屋頂、坡屋頂或其他形式的屋頂在檐口上都大有文章可做。如賴特住宅的坡屋頂（圖1）都有挑出極大的檐口，對時下流行的別墅設計有著頗為實用的參考價值?，F代建筑第一大師中影響最大的兩人之一密斯凡德羅為柏林設計的新國家美術館（圖2），屋頂的邊緣與鋼柱雖然處于同一條線上，但由于鋼柱與屋頂轉角處的距離約為屋頂邊長的2/7，因此屋頂給人的觀感是飄逸的大挑檐。相對于美術館簡潔的平面布局和立面形象來說，形成檐口的屋頂邊梁加勁板不僅為建筑外觀增添了許多細部，而且成為絕好的飾物。所以建筑師應該特別重視檐口的裝飾作用，會帶來意想不到的整體效果。
1.4 門窗等其他部分的設計
在整個建筑設計中，門窗的設計也占相當大的比例，可以考慮窗洞大小比例、各種形狀，還有現在建筑中運用很多的凸窗與空調位的結合在很大程度上豐富了建筑立面。還有建筑本身的材質，墻體的飾面材料在某種程度上對建筑形象起主導作用，但是同時也無形中增加了造價，實現的過程中業主起決定性作用。再者建筑本身的結構形式的裝飾性也會使建筑立面顯得更加生動活躍。這就需要建筑師們權衡考慮了。
2 裝飾構件的作用
隨著建筑水平、科技的發展，建筑構件的作用從曾經的不可替代轉變成了只起到一個裝飾的作用的裝飾構件。比如，曾經仿照西方古典建筑模式制作的牛腿，或者用鋼筋水泥澆筑的櫞條，這些在建筑方面能起到一定的美化作用，也能為建筑增加一些細節，但大多已失去了支撐挑檐的作用，退而求之。所以用什么方式來處理這些問題，既在美化建筑的同時，也不產生浪費？我想，每個建筑設計師都應該試著換種思維模式，好好考慮一下這個問題。
依本人膚淺的專業知識來說，試想能夠以建筑本身的結構部分來實現建筑的美化，通過完善細處、比例大小、外觀形狀、材質選擇等來使得建筑看起來簡潔大方，而不是靠那些裝飾材料把建筑外觀做得芬繁復雜。但在實際的操作當中，建筑師往往扮演的是一個操作者的角色，建筑的外觀一般都是由業主或其他決策都來站定，而他們基本上都是些非專業人氏。所以，建筑師想要自己的設計真正體現自己的風格，同時讓建筑真正起到美化城市的作用，就應該在決策方面盡量爭取專業的主動權。
3 裝飾材料與外形設計的結合
3.1 裝飾材料的選擇與細部設計相結合
所有的材料都具有內在與外在的特性如形態、紋理、色彩、力學和化學特性等等。無論價格低廉的混凝土青磚，還是昂貴的天然大理石，每種材料都具有自身的藝術語言。裝飾材料在建筑上的藝術表現價值并不在與材料本身的價格。這就要求建筑師在外形設計時對各種材料的性能等相關信息由充分的了解，恰如其分的運用材料，表現出材料的內在潛力。在外形設計上充分發揮建筑師的想象力和創造力，在建筑的細部處理上花時間細細推敲。避免盲目最求奢華采用高價的材料，最后卻低價材料的效果。只有精心的外形設計才能最大限度的發揮材料的價值，表達出材料的藝術語言。優秀建筑作品需要的恰當的裝飾材料和精心的設計來實現。
3.2 裝飾材料與環境的融合
建筑的環境包括自然環境與人文環境，這就要就建筑師應對所要設計對象作深入細致的調查研究。對項目所處的周圍的建筑風格、自然景觀環境、氣候環境、色彩和材質環境、歷史文化環境等方面進行調查分析。在建筑裝飾的材料選擇和設計上注意與這些環境因素相融合。如：以巴洛克建筑風格為主薩爾茨堡，傳統的鐵藝裝飾工藝是這座城市的特色，這里的麥當勞招牌也是世界上獨一無二的鐵藝裝飾。整個城區新老建筑都保持了統一的建筑風格和裝飾工藝；在氣候陰冷潮濕的阿姆斯特丹，建筑以橙紅、咖啡、鵝黃等溫暖厚重的色彩裝飾。所以當地的氣候是影響建筑裝飾材料的色彩的重要因素之一。
3.3 新材料的發現與應用
現在隨著經濟的發展人們對建筑的功能性和藝術性提出了更高的要求，低碳環保建筑成為未來建筑的設計趨勢。通過創新材料與建筑設計在美學與環境意義上的結合，不僅在藝術表現上更加靈活豐富，而且將在改善我們的生存環境節約能源發揮重要的作用。具有重大的社會意義和經濟意義。在建筑裝飾與外形細部設計上我們要勇于發現，大膽應用，做到科學性與藝術性的完美結合。
4 優化外形的裝飾措施
4.1 設計過程協調
怎么樣減少優化設計從出圖到確定過程中的反復修改，對于縮短優化設計時間來說非常重要。因此，設計協調在優化設計過程中至關重要。協調工作可以分內部協調與外部協調。
4.1.1 內部協調：
（1）項目材料員應該依據合同的要求對材料送樣報審，材料報審通過后，再提供給設計者進行優化。業主按照自己的需求，審批過的材料數據要在優化設計節點大樣里標注清楚，對優化設計的精確度要求非常
高，所以優化設計的工作量很大。（2）在完成優化設計圖紙后，就是加工訂貨階段。加工環節是裝飾工程中再次創作的重要手段，在優化設計過程中易被忽視。廠家要積極配合完善二次優化施工圖紙，依圖而制，使產品能滿足施工現場的安裝要求。但是，因為各種原因，目前國內的生產廠家設計能力還相對較低，就只能依據設計圖紙進行簡單的復制，屬于水平低，技術含量低的加工制造。但是國外廠家因技術、水平先進，承擔了具有一定難度的技術制作，并能對一些特殊的設計進行研發、加工、安裝，且能繪制出滿足優化設計要求的圖紙。
4.1.2 外部協調：
建筑的外形設計一般工期短、復雜、難度大，各種施工圖紙往往會有一些不完善的細節，像機電安裝專業，就存在著多個專業交叉施工的情況。裝飾優化設計要與機電安裝專業相結合一起協調末端定位、收口大樣及安裝方式等工作，并且也要和各專業設計單位提出與之相配合的定位要求。
優化設計的重要依據包括主體設計單位提供的施工圖紙，以及在優化設計過程中的設計協調會議記錄等。作為工作人員，要積極參與各類相關專業設計的設計協調會，在會議現場就把遇到的問題解決。而協調會議的記錄應該作為重要的出圖依據在之后的優化設計圖紙中反映出來，才能確保優化設計的出圖、確認效率更高，用最短的時間完成優化設計。為保證設計創意與技術實施性，優化設計將結合各專業提出的合理化建議并借鑒各方工程經驗，在材料、構造、裝飾等方面完善。
4.2 技術支持
要想在有限的時間里使圖紙盡量的完善并具有一定的操作性，對于施工技術工作人員來說，就要有重點、有針對的對優化設計做好技術性的保障。在優化設計中，盡量避免各專業的相互兼容，在保證技術要求的前提下，從裝飾效果出發，合理安排各專業的末端定位、界面要求及形式等，保證各專業有整體性都融合在裝飾界面。
5 結語
綜上所述，建筑外形在設計中可以利用的元素非常廣，作為設計者要盡量處理好各元素間的關系，這樣才能使我們的建筑更美觀，使城市更具魅力。同時，市場競爭也就是智慧的競爭，優化設計水平越高，那么在優化設計市場中所占的分額就會越大，獲得的效益也將更多，所以，我們應該注重設計水平的高低。
參考文獻：
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建筑專業優化設計范文2
關鍵詞：設計方案優化設計問題分析解決
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
建筑設計方案不僅影響著使用功能，還直接影響投資；設計質量間接影響投資；設計方案影響經常性費用。這樣一來，建筑優化設計越來越引起人們的重視。建筑設計在工程建設中的地位和作用，建筑設計存在的問題，以及應如何解決問題呢?筆者在這里作適當的分析。
一、建筑優化設計在工程建設中的地位和作用
1、設計方案直接影響投資
工程建設過程包括項目決策、項目設計和項目實施三大階段。進行投資控制的關鍵在于決策和設計階段，而在項目作出投資決策后，其關鍵就在于設計。據研究分析，設計費一般只相當于建設工程全壽命費用的1％以下，但正是這少于1％的費用對投資的影響卻高達75%以上，單項工程設計中，其建筑和結構方案的選擇及建筑材料的選用對投資又有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內廊式還是外廊式、進深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數的確定、基礎類型選用、結構形式選擇等都存在著技術經濟分析問題。據統計．在滿足同樣功能的條件下，技術經濟合理的設計，可降低工程造價5％一10％，甚至可達10％――20％。
2、設計質量間接影響投資
據統計，在工程質量事故的眾多原因中，設計責任多數占40．1％，居第一位。不少建筑產品由于缺乏優化設計，而出現功能設置不合理，影響正常使用；有的設計圖紙質量差，專業設計之間相互矛盾，造成施工返工、停工的現象，有的造成質量缺陷和安全隱患，給國家和人民帶來巨大損失，造成投資的極大浪費。震驚全國的寧波大橋事故就是這方面的典型例證。
3、設計方案影響經常性費用
優化設計不僅影響項目建設的一次性投資，還影響使用階段的經常性費用，如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養、維修費等，一次性投資與經常性費用有一定的反比關系，但通過優化設計可努力尋求這兩者的最佳結合，使項目建設的全壽命費用最低。
二、建筑設計存在的問題
1、政府監控不力
長期以來，形成了一種設計對業主負責，設計質量由設計單位自行把關的觀念，主管部門對設計成果缺乏必要的考核與評價，有的僅靠圖紙會審來發現一些簡單問題，只有等出現了大的扎術問題才來追究責任，而方案的經濟性則問及更少。另外，對設計市場管理不夠，越級、無證、掛靠設計時有發生，從而導致設計質量下降，加之由于設計工作的特殊性，不同的項目有各自的特點，所以針對不同項目優化設計的成果缺乏明確的定性考核指標。
2、優化設計的意識不強
目前，業主往往把投資的控制重心放在施工環節上，而對設計環節重視不夠。其原因：一是對設計對投資影響的重要性認識不夠，只看到搞施工招標，投標價要低于標底價、施工單位要讓利等，殊不知設計方案的優化會帶來更大的節約；二是無法很好地選擇設計單位，因為在設計前業主不知道誰能優化到什么程度。有些項目設計雖通過招投標，但此時方案不細，概算粗略，很難宋綜合評定；三是業主由于專業知識上的限制，對設計方案難以從優化擾的角度提出要求或疑議；四是有些業主經濟實力雄厚，項目建設趕時髦，求新穎，根本不提優化要求；五是有些業主自身對工程應具備的功能要求及應達到的目標不明確，隨意性大，要求出圖時間緊，又壓低設計收費，從而也影響了憂比設計的開展。
3、缺乏必要的壓力和動力
由于目前的設計經營往往憑的是關系，缺乏公于競爭，所以設計單位的重心不在技術水平的提高上，設計只要保證不出大的質量問題，方案的好壞、造價的高低，關系不大，使優化設計失去壓力。由于現在的設計收贊是按面積或按造價的比例計取，幾乎跟投資的：仃約和設計質量的優劣無關，導致對設計方案不認真進行經濟分析，而是追求高標準，或為保險起見，隨意加大安全系數，造成投資浪費。
4、運行的機制不夠完善
優化設計的運行需有良好的機制作為保證。而目前的狀況，一是缺乏公平的設計市場競爭機制，設計招標未能得到推廣和深化，地方、行業、部門保護嚴重；二是價格機制扭曲，優比不能優價；三是法律法規機制薄弱。
三、應著手解決的幾個問題
1、主管部門應加強對優化設計工作的監控
為保證優化設計工作的進行，開始可由政府主管部門宋強制執行．通過對設計成果進行全面審查后方可實施。作為(建設工程質量管理條例)的配套文件之一的
2、加快設計監理工作的推廣
優化設計工作的推行，僅靠政府監控還不能滿足社會發展的要求，設計監理已成為形勢所迫，業主所需。通過設計監理可打破設計單位自己控制自己的單―局面。因此，主管部門應在搞好政府監理的同時，一方面應盡快痙立設計監理單位資質的審批條件，加強設計監理人才的培訓考核和注冊，制定設計監理工作的責職、收費標準等；另一方面通過行政手段來保證設計監理的廣度，為設計監理的社會化的提供條件。
3、建立必要的設計競爭機制
為保證設計市場的公平競爭，設計經營也應采用招標投標，雖然早在1984年，當時國家計委和城鄉建設環境保護部就印發(工程設計招標投標暫行辦法)，1995年建設部230號文印發了《城市建筑方案設計競選管理辦法》，新頒的
4、注意優化設計‘作的綜合性
通過優化設計來控制投資是一個綜合性問題，不能片面強調節約投資，要正確處理技術與經濟的對立統一是控制投資的關鍵環節。設計中既要反對片面強調節約，忽視技術上的合理要求，使項目達不到功能的傾向，又要反對重視技術，輕經濟、設計保守浪費的現象。設計人員要用價值工程的原理來進行設計方案分析，要以提高價值為目標．以功能分析為核心，以系統觀念為指針，以總體效益為出發點，從而真正達到優化設計效果。
5、完善相應的法律法規
優化設計的推廣還應有一定的法律法規作為保證，目前已有(合同法)、《建筑法》、(招投標法)、(建筑工程質量管理條例)等在規范項目建設工作，但這些都是從項目建設的總體出發，對設計方面的規范不夠具體，因此為更好地監督管理設計工作，還應建立和完善相應法律法規，如設計監理、沒計招投標、設計市場及價格管理等。
建筑專業優化設計范文3
關鍵字：房屋；結構設計；優化技術
引言
目前，隨著社會經濟水平的不斷提高，土地價格也在不斷上漲。同時，人民對住房條件的需求也在不斷上升，因此，對開發商帶來的壓力也在不斷加大。為了實現房屋建筑經濟效益的最大化，就需要采用結構優化技術，在有限的空間內實現資源的最大利用。房屋結構優化設計是指，采取科學合理的設計理念和技術方法來設計房屋結構，以最小的工程報價來最大化整體的建筑收益，提高房屋的質量水平，使得企業也獲得較高的利潤等。
一、我國目前房屋結構設計現狀以及實施優化設計的原因
隨著我國經濟的飛速發展，人民生活水平的不斷提高，對住房建設要求也越來越高。同時，根據我國目前的基本國情，人口數量日益增長，住房面積需求量不斷加大。因此，我國現階段住房建設主要以高層為主。房屋的結構設計優化不僅能夠滿足當今大眾的需求，更能為投資者減少建筑成本。
房屋建設結構優化必須以建筑的安全性為首要原則，然后再進一步分析建筑方案，配合科學合理的設計理念，從而有效控制建筑工程造價，實現經濟效益的最大化。根據近些年的數據資料顯示，優化建筑結構設計可以為整項建筑工程節省30%-50%的費用。但是，在實際的設計過程中，方案設計受自然因素的影響很大，很難發揮出其本身的優越性。例如，工程設計階段，施工方過多的縮短建筑設計時間，從而使設計效果達不到理想的要求，在縮短工程工期的同時也降低了工程設計質量；建筑設計時，設計人員的經驗不足，專業知識不完備，對一些設計軟件掌握的不夠精通；一些設計者在設計建筑時過度的關注部分結構而忽視了整體方案等等，這些因素都會導致建筑結構設計的不夠優化。因此，房屋建筑設計者必須科學合理的分析整體建筑方案，并設計出最優的結構，才能實現經濟利益的最大化。
二、房屋結構設計優化主要體現在哪些方面
房屋結構設計優化主要是采取合適的方法以及科學的設計理念來最大化的達到房屋設計標準，如：房屋結構的合理布局、構件大小、結構框架等。鋼筋混凝土結構的優化設計的基本理念是將建筑的具體部件以及整體布局進行分析，而頂柱、體形、層高以及拉力構件等等都會影響建筑物的整體布局。建筑構件的布局、強度等級以及配筋構造都是建筑物具體構件的體現。綜合以上因素，建筑方案結構需要專業知識豐富且熟知設計規范的工程技術人員設計，而且在設計時必須充分考慮各構件直接的受力特性，從而選取最優的設計方案。
三、房屋結構優化設計技術
（一）優化技術的基本原則
在工程設計優化過程中，必須以工程設計和工程價值為基本原則。優化結構設計的最終目標是充分利用建筑材料，實現建筑構件利用的最大化。優化結構設計不僅遵守建筑設計規范，更實現了當今建筑的審美學和價值學。通過深化改善房屋結構設計，從而實現建筑功能更加協調完善，降低建筑成本，提高經濟效益。
房屋結構的優化必須從實際工程施工出發，結合房屋結構的具體情況，實現房屋建筑的結構的最優化設計。在進行結構優化時，必須依據設計意圖，采用平面設計布局，降低構件質量和剛度之間的差異，減小水平負載造成的房屋扭曲，在豎直方向上采用轉換層技術，有效地降低構件的集中用力。
（二）優化設計的基本的要點
1.依據設計規范
工程師在設計建筑結構時必須具備豐富的建筑設計經驗以及熟知設計規范。即依據科學的設計理念，將自身的優化方案融于整個工程項目設計中去。建筑結構設計規范更多是對于工程較大的項目，因而會造成某些規定過于保守。另外，在工程設計比較特殊或復雜時，依據某些規定將會造成建筑物的不安全。因此，這就要求設計師在建筑設計過程中必須具備良好的專業素質以及清醒的思路、正確的判斷力，爭取將建筑結構設計做到最優。
優化房屋結構設計過程中，應注重建筑構件的細節優化，如：建筑構件的受力鋼筋，在滿足塑性的條件下盡可能的選擇性價比較高的產品，從而實現房屋結構的經濟、安全。
2.結構師主動參與建筑設計
在工程施工前期以及施工過程中，建筑結構師的主動參與對整個房屋結構優化起到關鍵性作用。在實際的工程施工過程中，建筑設計師往往不能夠對整個結構體系進行很好的受力分析，即建筑結構師的設計理念以及其自身具備的經驗不能完全代替設計師的設計思想，同時，建筑與結構上專業知識的隔閡也無法彌補。建筑結構設計師其豐富的工程設計經驗以及專業設計理論，積極主動的為設計師出謀劃策，只有兩者的順利合作才能設計出更加優秀的方案。
目前，我國的房屋建筑設計總是先從建筑的結構布局開始，根據結構承載負荷的不同分析所需的材料、參數等，往往這種分析方法是計算機所不能計算出的，它需要建筑結構設計師充分論證整個建筑設計方案之后做出的判斷。而這些判斷需依據實際工程實踐經驗以及結構設計所遵循的一般規律進行。
3.加強設計團隊之間的合作
優化房屋結構是一項整體而系統的工作，它需要團隊之間的協調合作?，F代建筑主要由結構、設備、建筑三大要素組成。因此，在工程施工過程中要明細團隊內部分工，并做好團隊合作，只有這樣才能有機的結合各個構件創造出更加完美的作品。在建筑工程設計階段，房屋的結構設計和建筑設計是不可分割的，只有協調好兩者之間的關系，才能設計出更加美觀大方的建筑方案，同時，又降低了建筑成本，簡化施工過程，達到既美觀又實用的建筑效果。通常建筑設計師在設計建筑時，只是一味的要求設計方案的新奇，而忽略了建筑學中基本的力學關系，這樣設計出的方案往往在結構設計上造成困難。因此，團隊之間的協調合作是房屋結構優化的重要保障。
4.優化房屋建筑結構，解決房屋抗震問題
房屋結構的優化不僅僅能降低建筑成本、增加建筑美觀、簡化施工過程，更能加強房屋的抗震作用。通過房屋結構優化技術，可以增加房屋抵抗外部作用的破壞，有效地降低房屋破壞程度。因此，在房屋結構優化設計過程中，抵抗外界各種不良因素的影響成為結構優化設計工作的主要內容。在日常的外界不良因素中，地震是最難以預測且對房屋建筑物破壞最強的，所以在房屋計算及構造上必須加強抗震措施。如：房屋構件剛度的對稱性以及均勻性都可以有效的緩解地震對建筑物的破壞；多道防設設計理念可以有效緩沖特大地震對房屋主構件的破壞。以上這些設計思想都是房屋結構設計的重要內容。
四、總結
工程造價對整個工程項目的經濟效益起著關鍵性作用，因此優化房屋結構設計，不僅可以降低整個工程的造價成本，更能提升整體房屋的安全級別。結構設計與建筑設計的協調配合，充分發揮其自身的優勢，設計出最優的房屋結構。在平面設計過程中，應遵循對稱、均勻的原則，縮小房屋構建質量與剛度之間的差異。在豎直布置上，保證上下承重件負載的上下貫通。建筑是藝術的表現，在保證房屋安全的前提下，結構師應敢于創新，將房屋的實用性與藝術性完美的結合在一起。
參考文獻：
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建筑專業優化設計范文4
關鍵詞：工程建設；優化設計；操作困難
中圖分類號：F283 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）08-0008-03
建筑工程投資分為靜態投資和動態投資。靜態投資部分主要是指針對某一基準時刻，完成建設項目所需要的投資；動態投資主要是指由于建設期間內發生的利息、國家新批準的稅費以及可能的價格、匯率等變化而可能需要增加的投資，即基于未來可能的變化而實際發生的投資，目前主要包括漲價預備費和建設期利息；通常我們所說的投資主要是指靜態投資。投資控制在工程建設的各個階段都是各項目投資者關注的重點；現階段，已經推行了很多好的政策和辦法用于工程建筑各階段的投資控制，比如：在項目建議書和可行性研究階段推行的投資估算和項目法人責任制，設計階段的限額設計，還有在施工階段的招投標、施工過程中的跟蹤審計以及項目竣工后的結算審計等這些都是很好的投資控制的辦法。此外，在項目招投標、施工過程中的跟蹤審計及結算等各個環節，投資方一般會通過第三方機構也就是委托造價咨詢對工程造價進行控制，使項目的總投資進入自己的控制。本文主要介紹投資者尚未廣泛關注但是對工程投資有重大影響的設計優化的問題。設計優化對工程總投資的影響：
1 設計方案的比選及最終確定對投資產生的重大影響
項目實施過程主要包括項目決策、項目設計、項目實施三個階段。設計階段是工程建設的中間階段，也是工程投資造價控制最重要的階段。工程設計的合理性與經濟性直接影響到整個工程的投資，而且數額巨大。然而設計階段又是業主投資控制措施最少的階段，在設計階段設計方案的選擇影響工程造價的可能性為30%～80%，而在工程實施階段，其它不可預見因素影響工程造價的可能性只有5%～20%。顯然，設計階段是工程造價控制的不可忽視的關鍵階段。因此提高設計的精度和質量是十分重要的。在設計階段，建設方案的結構體系和結構方案的選擇及建筑材料的選擇對投資有很大的影響。如某體育館的建設方案，基礎類型和深度確定，結構形式的選擇等，都會對工程造價產生很大的影響。據統計，相同條件下滿足功能、技術、經濟、合理的優化過的設計，可以降低工程造價3.5%～15%，甚至15%～30%，如某地區的金屬加工車間的多層框架結構，設計單位根據傳統設計，將基礎設計為獨立基礎，但由于該廠房負荷較大，因此獨立基礎的單體規模更大、更深的深度（2.8米），后經過其他設計師分析優化后，采用柱下條形基礎，達到了相應的荷載等級，同時又可以節省大量的混凝土，并可以減少土方開挖深度，節約了大量投資。
除此之外，優化設計也影響使用階段的間接成本，如暖通空調、照明能耗、清洗、維護、維修等，一次性投資和間接成本有一定的反向關系，但通過優化設計可以尋求兩者的最佳組合，整個工程建設成本最低的生活。
2 目前的設計質量狀況
2.1 建筑設計往往走向兩個極端
一是設計未經過仔細核算，引起質量事故。工程質量事故的原因很多，但通常把設計責任放在第一位。許多建筑產品由于缺乏優化設計和功能設置不合理，影響正常使用，一些設計圖紙質量差，專業設計之間的矛盾，施工返工、停工的現象，一些質量缺陷和安全隱患，給國家和人民帶來巨大損失，造成巨大的消費投資。尤其是橋梁工程和高層房屋建筑工程，設計的不合理造成工程施工失敗，如哈爾濱高架橋引橋垮塌事故。二是設計保守或者未達到最合理狀況，造成巨大浪費。比如：某市政道路工程：圖紙中并行的雨污水管道在間距小于3米，但是埋深較淺的雨水管和埋深較大的污水管兩者高差較大，有的是一米以內，有的高差達3米，原設計統一按照基礎連挖放坡方案，并在挖方基槽內偎砂至雨水管頂0.5米，這樣就造成在雨污水管埋深較大地段整個土方開挖斷面全部儇砂并且在污水管上方高達3米深均為砂回填，這樣不利于結構穩定并且造成大量浪費，光管道偎砂這一塊造價高達上千萬，甚至超過了整個路段的管材造價，后經造價審計人員提出，并會同設計專家會審后，認為這一設計應該進行優化，并將原設計修改為同槽施工的雨污水管道，當高差較小時，可以統一偎砂至雨水管頂。當高差較大時，對雨污水管道分別進行偎砂保護，這一方案的修改直接節省造價六百萬元?？梢?，設計質量的優劣直接決定了工程投資的多少。因此建筑設計應該做到結構安全、質量可靠、經濟合理。
2.2 優化操作困難的原因
（1）工程設計目前的狀況。在很長一段時間內，形成了一種設計對業主負責，而業主單位往往并沒有設計方面的專業人士來進行把關，對設計的實質內容了解得不透徹。這樣就造成了項目設計實質上由設計單位自行設計而缺乏審圖和復核程序，只等在后續環節發現問題后再來做設計變更，這樣就造成了人力、物力的大量浪費。另外，對設計市場管理不夠，越級、無證、掛靠設計時有發生，從而導致一些設計能力未到要求的設計單位進行越級設計，造成設計質量無法保證，加之由于設計工作的特殊性，不同的項目有各自的特點，所以針對不同項目，優化設計的成果缺乏明確的定性考核指標。
另外，各設計院和設計師素質良莠不齊，目前為了在建筑市場角逐中生存，很多設計師不是集中精力放在設計實施過程中，創造更多的好作品，而是把智慧放在市場開發的談判場上，力爭獲取更多更大的訂單。有的設計師為了有接到業務，常常收取很少費用甚至靠免費設計；這樣就造成了市場上普遍存在“劣品驅逐良品”、“抄襲驅逐原創”的現象。各設計院的低價競爭在一定程度上擾亂了市場?！?/p>
（2）業主對優化設計缺乏相應的認識。現階段，投資業主傾向于關注施工過程的控制，很少關注到設計環節，僅在施工過程遇到問題時才會做設計變更。其原因：一是業主沒有認識到設計方案的變化能很大程度地影響工程投資，只看到施工招標，投標價格低于底價的，建設單位應當受益等等；二是設計人員對自身設計方案的變化能多大程度地影響投資沒有充分地關注和了解，而業主因為專業限制也無法提出對設計進行優化的要求；三是有些業主經濟實力雄厚，只管求新穎，做面子工程，要求外觀達到需要的效果就好，不管價格，還有些業主自身對工程結構上應具備的功能要求及應達到的目標不明確，隨意性大，要求出圖時間緊，又壓低設計收費，從而也影響了優化設計的開展。
（3）項目優化設計難的大環境。由于當前的大部分設計院都是自主經營，自負贏虧，設計任務的獲得往往是憑個人關系或者單位之間的關系，缺乏公平競爭機制，所以很多設計單位的重心并不在技術水平的提高，而是重點關注安全性，不出問題就行，所以一般設計就相對保守，造成工程造價的大幅提高。還有些設計人員和材料供應廠家勾接，指定設計品牌，而引起在材料采購階段進行材料單廠家的采購，無法進行材料優選。同時由于現在的設計收費是按面積或按造價的比例計取，設計質量的好壞全憑設計人員的職業道德和敬業精神，跟投資的節約和設計質量的細致程度沒有緊密聯系，導致設計人員對方案不認真進行經濟分析，而是追求高標準，或為保險起見，隨意加大安全系數，造成投資浪費。而即使設計單位花費了較多的人力、物力，對設計方案進行優化細化，給業主節約了大量投資，但是反而因為造價指標的降低要降低設計費，這樣大大挫傷了設計院進行主動優化設計的積極性。而且很多設計師在局促的設計費和緊迫的時間壓力下，將設計規范轉換成圖紙，只要能按時提交設計，甲方通過，不延誤工期即為完成任務，缺失了設計本身的整體規劃感和創作感，拿到圖紙的業主亦沒有時間比選，開始馬不停蹄地建造，投入了大量的成本，卻難以成就高品質項目，很可能還會因為選材設備的安排不合理，承擔未來高額的運行費用。
2.3 一些對優化設計的建議
（1）對設計專業人員的建議。一是打破規范誤區，挖掘優化空間設計規范是設計師創作的標尺，同時也會成為限制發揮的禁錮。這就需要設計師辯證地理解規范。一些新的建筑形式和材料，可能在規范里面并沒有明確的說明，因此，照抄照搬規范并不可取。優化，需要設計師創造性地解讀和理解規范，而不是死板地在規范束縛下做出不合理高耗能的建筑。二是跨專業協作進行優化，優化涵蓋的內容很廣，是一個涉及建筑、結構、機電、消防等多領域的協調作用的過程。在整個建筑完成的過程中，為了實現建筑整體效果的最大化，就需要跨專業的協作。王昌興揭示，跨專業配合有一個“躲”和“讓”的技巧?！坝械脑O計，設備、機電、結構各占一層空間，層高4.2米的建筑，可能做出來的凈高只有2.6米。沒有跨專業的好的配合，既浪費空間、浪費材料又影響了舒適度。”另外，設計師對自己的設計作品在后期實施過程中可能會遇到的問題要有一定的預測性和前瞻性，提前做好對一些有可能發生狀況的解決方案，不能在實施過程中發生問題后，突擊解決，引起方案處理時間過短而發生一些不必要的問題。
（2）從管理模式上來加強優化設計。目前，對一些比較重要的項目，有些業主開始請兩家設計院對方案進行設計，一家負責設計，一家進行審核，這樣也一定程度上能夠達到優化設計的目的。另外從設計院內部來講，應該推行設計師和概算工程師配合工作，邊設計邊測算成本，從而設計師能夠最快地了解到自身設計對工程投資的影響。從大環境來講，優化設計工作的推行，不僅要求委托方和主管方應加強優化設計的意識，還需要從整體模式上來進行控制。正如施工階段采用施工監理一樣，設計階段也需要采用設計監理的模式對設計質量進行監控。通過設計監理可以使設計階段的各種不合理及不規范現象得到控制。除此之外，還應加快和監督實施相應的設計監理、設計招投標、設計市場及價格管理等方面的法律法規等規范出臺的進度。目前，通過設計招投標模式來優化設計基本得到了行業的認可。
建筑專業優化設計范文5
關鍵詞：建筑結構；優化設計；原則
中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A
引言
房屋結構優化設計對于整個工程建設的貢獻是不容忽視的。每個工程建筑想要達到的目標就是用最少的資金投入提高整個工程結構的堅固性和可靠性，以至達到最大最長遠的經濟效益。優化設計方案是控制造價和節省工程開支最有效的方法之一，通過合理的建筑結構方案優化設計方法更加合理進行工程資源配置，以期達到房屋建筑結構設計的安全性、適用性和經濟性目標。
房屋建筑結構優化設計的內容 通常，結構設計的工作主要是根據建筑設計的要求，采用合理的設計理念和方法，來確定適當的結構形式、布置以及具體的構件設計尺寸。對常見的鋼筋混凝土住宅結構體系進行優化時，可以從結構整體的布局以及具體構件兩方面的因素來加以考慮。影響結構整體布局的因素包括了建筑物的體型特征、柱網尺寸、層高以及抗側力構件的位置等；具體構件因素主要包括結構的布置、構件的截面、混凝土和鋼筋強度等級及配筋構造等。綜合考慮兩方面的因素影響是必須的，為了實現這一目標，對工程師提出了更高的要求，即需要結構工程師對結構和構件受力特征有充分的把握，能根據構件設計的合理經驗和規范的深刻理解，采用合理優化方法進行有效設計。
建筑結構優化設計基本原則 1、建筑平面布置產生規則結構效應的原則 有規則建筑體型和平面布置的結構，因其受力較簡單，造價相對較低。但由于不同使用功能的需要，建筑的體型和平面布置是多種多樣的，不可能因結構要求規則而對建筑師的創作提出無理要求，倒是可以在滿足不同使用功能的前提下，通過對結構墻、柱的布局和墻肢長短的調節，使不規則的建筑體型和平面布置產生規則結構的效應，同樣可以使建筑結構達到經濟合理和安全耐用的預定目標。 2、提高建筑舒適度原則 所謂好的建筑，應是從建筑、結構、裝飾裝修到給排水、暖通、空調、燃氣、電氣安裝等各專業的優化設計組合，是整體優化設計，如果僅僅是某個專業設計得好，是不可能被稱作是一個好建筑的，結構設計也不能例外的；建筑結構設計要能最大程度地滿足建筑平面布置、內部空間高度和建筑立面等使用功能和外形觀感的要求，投入使用后，使用戶在工作和生活中感到很舒適，使建筑真正成為人人贊美的好建筑，這才是建筑結構優化設計的出發點和落腳點。因此，建筑結構的優化設計應包含結構體系的優選、傳力途徑的科學性、構件布置的合理性、構件和材料選用的正確性等內容；應該把盡可能提高建筑投入使用后的舒適度作為建筑結構優化設計的一條重要基本原則。 3、不同構件采用不同的安全系數的結構優化設計原則 由于現澆鋼筋混凝土樓板的約束作用，可以在很大程度上提高樓蓋梁的承載能力，最高時可提高約1.5倍。而現行國內結構計算軟件卻不能準確反映現澆樓板的這種約束作用，因此，按力學計算結果進行結構設計的話，對現澆樓蓋梁而言，它的安全系數就偏高了許多。另一方面，從對出現垮塌事故的工程進行事故原因調查和分析可以得知，由于樓蓋或樓蓋梁的問題而導致結構破壞的工程實例極少，除非是結構計算本身有誤；從許多震害調查的工程實例中也可得知，在地震力作用下建筑倒塌的主要原因，也大多是由于墻、柱等豎向構件首先遭到破壞所致。在實際的結構設計工作中，若不考慮構件的實際承載能力，對所有構件采取相同的安全系數，就會造成建筑結構在安全性和經濟性方面的不合理。因此，在結構設計時，對獨立構件、靜定結構和豎向構件應采用較大的安全系數，而對樓板和樓蓋梁的安全系數可予以適當降低，這樣處理既可以降低工程造價，又可提高結構的綜合安全度。
房屋建筑結構優化設計的措施 1、加強剪力墻的設計 剪力墻墻肢的試驗研究也表明，軸壓比超過一定值，很難成為延性剪力墻。影響壓彎構件的延性或屈服后變形能力的因素有：截面尺寸、混凝土強度等級、縱向配筋、軸壓比、箍筋量等，其主要因素是軸壓比和配箍特征值。聯肢墻是通過連梁連接的各墻肢聯結而成，從而增加了墻肢的約束條件。連梁的剮度增大必將使得結構的地震作用也增大，這樣連梁和墻肢分配內力也相應增大，此時必須增大構件的配筋量，顯然這一設計結果必然會造成材料的浪費。2、注重細部優化 1.1 在注重整體設計的同時，也應加強結構局部構件的精細設計。比如現澆板設計中盡量把異形板劃分為矩形板，這樣既達到合理受力的目的，也避免了拐角裂縫的出現。 1.2 底部框架抗震墻的底框梁箍筋配箍量一般較大，此時若選用冷軋帶肋鋼筋作為箍筋，便可減少箍筋肢數或箍筋直徑，達到造價的降低以及施工的方便化。還有，為減少底部截面，采用高強度的混凝土是柱構件不錯的選擇，但是水平構件混凝土可適當減少混凝土的標號，滿足了受力要求，也節約了成本 1.3 隨著計算機技術以及結構優化設計理論的結合，通過利用計算機分析軟件建立優化設計的分析模型，采用高效的計算機優化計算方法，設立結構設計達到的目標要求，最終實現結構設計的優化目的。在具體的優化設計過程中，優化設計實際上已經由一個工程問題轉變為一個數學問題。 3、結構設計優化方法的應用 結構設計優化方法和技術的應用具體體現在房屋工程結構總體的優化設計和房屋工程分部結構的優化設計兩方面。其中房屋工程分部結構的優化設計包括：基礎結構方案的優化設計、屋蓋系統方案的優化設計、圍護結構方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。對以上幾個方面的優化設計還包含選型、布置、受力分析、造價分析等內容，并應在滿足設計規范和使用要求的前提下，結合具體工程的實際情況，圍繞其綜合經濟效益的目標進行結構優化設計。 4、結構設計優化方法的實踐價值 筆者認為，在滿足建筑結構長遠效益的前提下，應盡量減少建筑結構的近期投資并提高建筑結構的可靠度和合理性。與傳統設計相比，采用設計優化技術可以使建筑工程造價降低5％-30％。優化技術的實現，可以最合理的利用材料的性能，使建筑結構內部各單元得到最好的協調，并具有建筑規范所規定的安全度。同時，它還可為建筑整體性方案設計進行合理的決策，優化技術是實現建筑設計的“適用、安全和經濟”目標的有效途徑。
梁的優化設計 在結構設計時通常采用矩形截面梁當做受彎梁，但是這種情況下材料的利用率較低。因為，首先，在靠近中和軸附近的材料的應力較低，再者，梁彎矩會沿梁長變化而變化。由于截面梁大部分區段的應力較低，材料都不能得到很好的利用，要想提高材料的利用率，在設計時可采用平面桁架來代替矩形梁，此時平面桁架就相當于掏空梁，掏去了梁中多余的材料，減輕了其自身的重量，這樣既經濟又實用，而且，還可以用它來發展成為空架網架，從而大幅度地提高材料的利用率。
結束語
由于目前我國高層建筑發展迅速，在其結構設計中經常遇會到各種問題，這就需要結構設計人員不斷地積累經驗，自主創新，利用正確概念進行結構設計。因此， 通過從整體和細部的優化設計，采用合理的結構形式和布置，優化構件設計和構造，使得建筑結構符合安全耐用和經濟合理的要求。
建筑專業優化設計范文6
【關鍵詞】 建筑結構；優化設計；意義
一、房屋建筑結構優化方法的重要性
如今，隨著城市化進程的不斷加快，城市建筑土地資源越來越緊缺，因此高層或超高層住房將成為城市住宅的發展方向，相較于傳統的建筑模式，高層建筑等新型建筑的建設具有更大的難度，這就要求相關的施工建設人員應該重視房屋結構優化問題，在減少資金投入的同時，進行細致的建筑設計方案規劃，運用新技術和新理念，建設出既安全又經濟的建筑。不過，在實際的施工建設過程中，優化設計的實施往往不是一帆風順的，可能因為多方面的限制而難以進行。首先，很多施工單位都會因為趕工程進度，而不顧施工質量，對于房屋設計的缺陷不予及時的優化處理，而對最后的建筑質量造成影響。其次，還有一些施工建設人員自身經驗不足、專業素質不高，無法進行建筑設計優化。最后，還因為一些施工建設人員和設計人員只注重建筑的部分建設，而忽視建筑的整體設計，不能準確的制定工程預案，影響建筑整體的造價。對建筑的結構進行設計優化能夠合理的規劃建筑設計，減少工程資金投入，房屋結構各個方面整合起來，保證建筑質量，為人們提供經濟安全的住房。
二、建筑結構設計應遵循的原則
（1）使不規則建筑平面布置產生規則結構效應的原則。在建筑結構優化設計的過程中，需要根據不同功能的需求，通過對調節墻柱的布局和墻肢長短，使建筑結構達到經濟結構和安全使用的目標。
（2）提高建筑居住舒適度的原則。建筑居住的舒適度是建筑結構優化設計的出發點和落腳點。為提高建筑居住舒適度應該從建筑結構、裝飾裝修、電氣安裝等各方面進行整體優化設計。
（3）針對不同構件采用不同安全系數的結構優化設計的原則。如果為了確保建筑的整體安全性而不分構件的實際承載能力，對所有構件均給予相同的安全系數，這樣反而會導致結構設計的不合理?？梢愿鶕ㄖ煌课坏某休d能力設計其需要的安全系數，達到整體優化的目標。
（4）降低建筑結構造價的原則。在保證建筑結構整體性能達到指標的前提下，盡量考慮建筑的經濟性。
三、加強建筑結構優化設計方法
1.確定結構設計優化方案
對于房屋建筑而言，結構設計的優化方案，主要是指結構的布局以及細部的優化。結構布局的合理性直接影響著房屋結構的造價，因此要求其結構盡量簡單，傳力直接，避免多次傳力的情況。而細部優化是一個較為廣泛的概念，包含的內容相對較多，根據其對于房屋結構的影響程度分析，最為關鍵的部分，是對構件截面的合理選擇。
2.滿應力準則法
滿應力準則法是以滿應力為準則，本算法為了使結構的材料得到充分的利用，充分考慮各構件在最少一種工況及最不利應力的情況下達到材料的容許應力的大小，因此發揮各構件的最大使用限度。滿應力準則法包括應力比法、齒行法及能量準則法三種方法，其中，應力比法是最基本最簡單的迭代方法。齒行法是對應力比法的一種改進，主要體現在迭代的方法的優化，在迭代過程中使每次的迭代點控制在主約束曲面上。通過合理的調整迭代點，使優化目標不斷接近。能量準則法是以應變能作為準則，以盡量減少結構使用材料為目的。
3. 保證設計優化的可靠度
對于房屋的結構的設計優化來說，必須確保結構的可靠度，來對優化設計相關的約束條件進行相應的確定，設計優化的約束條件主要包括裂縫寬度約束、結構強度約束、尺寸約束、構件單元約束、應力約束、結構體系約束、從可靠指標約束到確定性約束條件以及從正常使用極限狀態下的彈性約束到最終極限狀態的彈塑性約束等約束條件。在進行結構設計的時候，確保每個約束條件都必須滿足相關要求，以實現最佳的設計。在設計過程中必須對細部的結構進行相應的設計優化，例如，在現澆的混凝土異形的板料，其拐彎處容易開裂，我們可以簡化成矩形板，然后再合理的選擇鋼筋，在滿足其結構的基本要求條件下，達到既安全又經濟的目的。
4. 4智能優化準則
智能優化準則法主要體現在隨著算法發展越來越智能化，智能運算在結構優化設計中應用也越來越廣泛。其中，遺傳算法和模擬退算法在建筑結構優化設計中得到廣泛應用。遺傳算法的特點在于不依賴于具體問題，運用達爾文的進化論的基本原理，處理工程中的離散變量優化問題。模擬退火算法在隨機搜索上不僅引入了適當的隨機因素，而且可以考慮影響目標函數值的優劣因素。
5. 材料優化設計
建筑結構在材料方面的優化就是使建筑材料最充分的利用，對材料的選擇很關鍵，選擇合適的材料既能夠滿足使用的功能，又能提高房屋建筑質量，當然還能最大化地降低成本，節省更多資源。所以要求在材料采購選擇時一定要對所需的材料性質、各項質量指標熟悉了解，購買時本著經濟實用的原則。材料也要方便施工，保證施工安全易操作。鋼筋是建筑時最重要的材料之一，在選擇時大部分的設計人員都會強化著眼于鋼筋的配置計算上，很容易忽視鋼筋的種類?，F在市場中鋼筋的種類很多，所以好的優化設計方案應該是在滿足設計承載力要求的前提下，選擇適合的鋼筋種類和數量，這樣就能很大程度上降低資金投入。
參考文獻
[1]楊宏剛.有關建筑結構設計的優化設計的分析[J].企業導報，2013（23）.
