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關鍵詞：建筑；設計；優(yōu)化措施
中圖分類號：TS958文獻標識碼： A
引言
建筑設計作為建筑工程建設的重要階段和環(huán)節(jié)，如果在建筑設計過程中出現(xiàn)較多的問題，必然會影響整個建筑工程的施工質量和使用效果，由此，現(xiàn)階段我國建筑行業(yè)將建筑設計作為重點關注對象，從多方面、多層次、多角度分析和認識建筑設計中存在的各種問題，并對建筑設計各方面的影響因素進行分析和研究，以能夠找出一定的解決設計中存在問題的解決方法。
一、現(xiàn)代建筑設計的重要原則
1.有序性設計原則
在建筑工程中高層系統(tǒng)是由低層系統(tǒng)組成的，建筑工程低層系統(tǒng)對高層系統(tǒng)具有構成性關系，在建筑工程中同一層次的系統(tǒng)之間存在相干性關系。因此，建筑工程中的各個系統(tǒng)都是有序、分層次的，是層層相關的結構關系，而且建筑工程系統(tǒng)的層次越低，結合度越強；反之建筑工程系統(tǒng)的層次越高，結合度越弱。結合度隨著層次的增到不斷的遞減，建筑工程層次結構更加穩(wěn)定，由此可見，使用建筑工程房間對功能區(qū)、單體對群體、基地對環(huán)境都具有構成性關系，其結合度應遞減方能促進建筑工程結構和功能的穩(wěn)定。
2.整體性和綜合性設計原則
在現(xiàn)代建筑工程設計時必須遵循建筑工程的整體性和綜合性原則，建筑工程的整體性原則就是把要設計的建筑工程作為由各個組成部分構成的一個整體的建筑工程，來全面研究整個建筑工程的功能、構成及其發(fā)展規(guī)律，從建筑工程的整體與建筑工程的部分相互結合、相互依賴、相互制約的關系中揭示建筑工程系統(tǒng)的特征和運動規(guī)律。
3.聯(lián)系性和動態(tài)性設計原則
聯(lián)系性設計原則要求在建筑設計中要考慮到相互聯(lián)系的諸多方面，不僅要考察研究對象這個系統(tǒng)本身的各個方面，還要考察系統(tǒng)的環(huán)境。環(huán)境是系統(tǒng)存在的外部條件，系統(tǒng)都是在一定的外部環(huán)境中發(fā)生、維持和發(fā)展的，與環(huán)境中其他系統(tǒng)有著種種相互聯(lián)系和相互作用的。
二、建筑設計的優(yōu)化措施
現(xiàn)代建筑設計在科學技術以及社會經濟的高速推動下,已經得到了很大程度上的進步,尤其是在建筑創(chuàng)新方面是。現(xiàn)代建筑設計將創(chuàng)新放到了首要位置,在建筑形態(tài)、建筑功能以及建筑技術上都有了一定的創(chuàng)新。現(xiàn)對其作詳細分析。
（一）現(xiàn)代建筑設計應體現(xiàn)人文精神
建筑工程創(chuàng)作不是孤立的,是人們心理認知以及美學意象的轉換和映照。建筑工程藝術形象應具有充實的視覺沖擊力和表現(xiàn)力。市政建筑、公司建筑這些快速增長的新建筑所具有的意義是異乎尋常的,聯(lián)系著一種公眾精神,聚合力和新城市所承載的首創(chuàng)精神，所以，在建筑工程設計中應體現(xiàn)人為精神。
（二）建筑設計和城市設計相融合
我們都知道，建筑工程的存在是外部空間環(huán)境與場所，不僅賦予建筑工程創(chuàng)作構思的某種特質的集合，建筑工程創(chuàng)作不是孤立的。建筑工程創(chuàng)作包容著建筑形式、空間因素所不能揭示的豐富的美學形式要素。即建筑工程形態(tài)設計與環(huán)境形態(tài)之間存在內在的統(tǒng)一及和諧的邏輯關系。尊重環(huán)境的多樣性、整體性，從而創(chuàng)造出完美的建筑工程藝術形象。這不僅表現(xiàn)在現(xiàn)代建筑工程新美學觀念的重要因素；更能反映出建筑工程設計藝術的本身特征，以及對環(huán)境文理、城市文脈的尊重和認同。
（三）提高其在塑造民族文化和藝術中的作用和地位
建筑設計產品其本身屬于一項經久耐用的產品,這也就直接促使藝術因素是其中至關重要的一個因素。建筑師所創(chuàng)作出的建筑作品,實際上就是民族文化藝術形式所構成的內容。建筑師在建筑設計上所具備的民族藝術特性,應當?shù)玫饺鐣恼J同。從某種程度上來說,設計師本身進行作品設計的根本動力、激情,就是來源于人民群眾本身對于建筑藝術活動體系所呈現(xiàn)出的認可態(tài)度。
（四）建筑形態(tài)創(chuàng)新
建筑形態(tài)研究學在目前得到了建筑業(yè)人士的廣泛關注。本文在這里所提到的建筑創(chuàng)新,實際是指人們在設計建筑時,能夠從傳統(tǒng)的建筑形態(tài)結構中解脫出來,將思維跳脫出框架,利用新的、不同的構思方法和技術手段來進行建筑設計,從而得到與傳統(tǒng)建筑不同的,別具一格的建筑形態(tài)。在建筑設計中,建筑形態(tài)設計是一項極為重要的工作。因為建筑形態(tài)是建筑作品的外在表現(xiàn),人們可通過視覺、觸覺等感官對其進行直接接觸。在建筑形態(tài)中,建筑的實體形態(tài)以及建筑的空間幾何結構是構成其形態(tài)的主要因素,所以對于設計師來說,其在進行建筑形態(tài)設計時,可從建筑實體形態(tài)以及空間幾何結構兩個方面進行創(chuàng)新。當然,除了這兩個創(chuàng)新方面之外,數(shù)據(jù)、方位、光線、時空等條件也可以作為建筑形態(tài)創(chuàng)新所考慮的因素。
（五）建筑設計中注重生態(tài)設計
在現(xiàn)代建筑設計中，新的材料、新的技術、新的思路正在不斷出現(xiàn)，但是生態(tài)建筑概念還沒有完全或者更深層次的被設計人員注重和考慮。從根本上來說，生態(tài)建筑設計是一種由生態(tài)理論觀、生態(tài)美學觀共同組成的建筑設計理念。加強生態(tài)建筑設計在現(xiàn)代建筑設計中的有效應用，不僅能夠增加建筑物的功能，還能夠促進建筑設計的可持續(xù)發(fā)展。
1.生態(tài)建筑設計應該遵循和貫徹以人為本的思想和原則，根據(jù)人類生存和發(fā)展的需求，對建筑設計進行良好的經濟規(guī)劃、生態(tài)設計可以作為建筑發(fā)展的最終目標，建筑設計人員在建筑設計中，必須充分認識和確定人的主體地位和人與自然的雙向互動關系，使建筑設計成果能夠適應不同階段、不同年齡、不同職業(yè)的人們的多樣的需求。
2.生態(tài)建筑設計過程中應強調使用者和自然環(huán)境的協(xié)調，為了在現(xiàn)代建筑設計中體現(xiàn)生態(tài)原則，設計師應該從建筑設計環(huán)節(jié)出發(fā)，使建筑建設的全過程最小程度的對環(huán)境造成破壞，與此同時，設計師還應在生態(tài)建筑設計中以為人類提供品質最佳的空間和環(huán)境為主要目的，這一目的的實現(xiàn)需要建立在所設計的建筑不污染環(huán)境、節(jié)能的基礎上。
3.生態(tài)建筑設計過程中應該強調“綠色”面積因素，在建筑設計中首要考慮的是在設計中融合生態(tài)理念，在具體設計過程中不僅要注重生態(tài)建筑與外部自然的協(xié)調，還應該注重內部空間的綠色化。也就是說，在建筑設計過程中，設計師應對室內進行精心設計，盡可能多的將室外的綠色環(huán)境引入到室內。這樣將室內環(huán)境與室外綠色環(huán)境連接成一個整體的建筑設計成果，不僅能夠美化室內和室外的環(huán)境，獲取優(yōu)美的景觀，還能夠維護屋面剛性的防水作用。
結束語
在建筑工程設計中每一個細節(jié)、問題和步驟都是不容忽視的。以上針對建筑工程專業(yè)設計方面在設計過程中容易產生的一些疏漏和普遍存在的一些技術問題進行了簡單的闡述和匯總，希望能給同行帶來啟示:設計人員應嚴格按照國家規(guī)定進行設計，提高建筑工程設計質量，打造高品質的建筑工程項目，為我們國家的基本建設發(fā)展添磚加瓦，貢獻自己的綿薄之力，促進我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展。
參考文獻：
[1]王作榮.談高層建筑結構設計的要點[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2010,16:132-133.
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[3]程慧華.房屋建筑結構設計及其要點分析[J].科技與企業(yè),2012,07:212.
關鍵詞:生態(tài)建筑，節(jié)能，自然環(huán)境，設計方法
引言
為了減小建筑污染對生態(tài)環(huán)境造成的影響，生態(tài)建筑的數(shù)量不斷增多。在生態(tài)建筑的設計工作中，需要注重各個環(huán)節(jié)的細節(jié)處理，設計人員依照綠色環(huán)保的設計思路開展不同方面的設計工作。在保證工程質量的同時，實現(xiàn)建筑的綠色化。
1生態(tài)建筑優(yōu)化設計原則
1．1與自然環(huán)境相協(xié)調
基于建筑工程的自身特點，必定會對自然環(huán)境造成一定的損害。如果在設計工作中沒有重視對自然環(huán)境的保護工作，則工程在施工階段以及投入使用之后，將會對環(huán)境造成極大的負面影響。不僅不利于建筑的長期使用，還會使人們生活的環(huán)境加倍惡化，對人們的身心健康造成傷害。為了避免上述現(xiàn)象發(fā)生，設計人員在開展生態(tài)建筑的設計工作中，必須在各個環(huán)節(jié)中注重對自然環(huán)境的合理保護，同時，對自然資源進行適度、合理的利用。這樣做的優(yōu)點在于:不僅可以減少建筑本身的能源利用與消耗，還可以最大限度的滿足降低能耗和環(huán)保方面的要求。對人與自然和諧相處有著積極的意義。例如:如果在建筑設計中，合理利用太陽能，則降低了照明設備的使用頻率;如果采用噴水裝置達到降溫的目的，則減少了建筑內部空調以及制冷裝置的使用頻率;如果在建筑中合理設置通風孔洞，則能夠保證建筑內環(huán)境與外部的空氣正常循環(huán)與流通。
1．2以人為本的設計理念
生態(tài)建筑的設計和施工等一系列工作最終都是為人們的工作和生活服務的，也就是說，生態(tài)建筑最為關注的問題就是人們的身心健康是否得到有效的保障，是否提供了一個有益于人們開展社會交流的社交環(huán)境，滿足人們生活方面的要求，這些都是生態(tài)建筑在人文方面所需要實現(xiàn)的目標。生態(tài)建筑的建設目標之一就是最大程度的滿足其人文屬性，為人們營造一個健康、舒適、合理的生活和工作空間。生態(tài)建設的設計和施工過程不僅僅涉及到普通建筑工程的全部工作，還必須對社會、人文以及施工和自然狀況等因素進行合理的融合，是一個涉及問題較多的系統(tǒng)性工程。
2生態(tài)建筑設計的優(yōu)化方法
2．1整體設計方法
只有從建筑的整體出發(fā)，全面的分析和設計建筑中的每一個環(huán)節(jié)，才能實現(xiàn)對建筑物的全面把握，從全局的角度開展設計工作。整體的設計方法涉及到兩個方面的內容:一方面是自然生態(tài)環(huán)境與建筑本身的協(xié)調關系，另一方面是社會環(huán)境和建筑本身的協(xié)調關系。由于較好的自然環(huán)境能夠陶冶人們的情操，改善人們的健康狀況，調節(jié)心情，緩解疲勞，所以在對建筑區(qū)位進行選擇的時候，其他條件相近的情況下，應該優(yōu)先考慮生態(tài)狀況優(yōu)越的地點進行建筑設計與施工。由于自然環(huán)境的缺陷需要通過對建筑物的改進來彌補，所以，在進行施工的過程中，應該盡量減小建筑物對土壤的損壞程度以及對周邊環(huán)境的污染和干擾程度。在確定好建筑地點以后，下一階段的工作要滿足以下幾個方面的要求:首先，對于已有的生態(tài)組成部分和因素，要盡可能的保留，不做改動，使自然環(huán)境保持其固有的特色和狀態(tài)，盡可能降低人為修飾的程度。其次，設計人員在設計工作中，需要滿足確定的要求，包括:盡量保持原有的地形和地貌特點;保護植被不受損壞;對地質狀況和水文條件有全面的把握，并且不進行改動;保護土壤不被損壞。社會環(huán)境和建筑協(xié)調的設計方法，即在進行建筑設計以及施工的全過程中，要有效把握幾個方面，包括:對于已被國家列為保護建筑的名勝古跡、古建筑等，要重點保護，具有不同時代氣息的景觀和景點、建筑，要進一步的繼承和發(fā)展;具有地域特點的生態(tài)環(huán)境和自然景觀要受到合理保護，并在此基礎之上進行適當?shù)木S護和保養(yǎng);適當、合理的建設城市新景觀，適度使用城市中的能源和資源，比如:土地。不允許過度使用資源。尊重地方居民的風俗習慣以及生活方式，不允許擾亂當?shù)鼐用裆畹脑O計與施工;設計和施工中，適當引用當?shù)氐氖┕ぜ夹g和手段，使生態(tài)建筑在具有地方特色的同時，又得到了長足的進步和發(fā)展;使居民融入到綠色建筑設計當中。
2．2高效節(jié)能的設計方法
這種設計方法主要強調兩個方面的內容，第一方面:高效率;第二方面:節(jié)約能耗。建設投入使用以后，會利用大量的能源，如果對不同環(huán)節(jié)的設計工作中進行適當?shù)墓?jié)能考慮，將會節(jié)約大量的能源，也就是實現(xiàn)了建筑設計的低能耗。設計人員在工作中盡量減少浪費，同時，注重合理利用自然能源。比如在不同的工作環(huán)節(jié)中，材料的選擇方面，采用節(jié)能環(huán)保的新型建筑材料;合理使用太陽能、風能等。技術的不斷進步，帶動了能源利用方式的改變和優(yōu)化。設計人員在很多建筑設計當中對太陽能進行了合理的利用，不僅節(jié)約了能耗，也積極響應了國家新能源建設的號召。在目前的建筑設計和施工中，太陽能已經承擔了多項工作，包括:取暖、干燥、加熱、降溫等。另外，基于物理學中的原理，也可以通過適當控制溫度差和壓力差的方式來減少建筑本身的能量消耗。
2．3靈活的設計方法
生態(tài)建筑設計中，需要根據(jù)施工地點的實際狀況以及外部的自然環(huán)境，合理、靈活的選取設計方法和手段，設計中遵照適度、合理、高效、科學的原則。對建筑材料的合理選擇是設計工作中的一個重點環(huán)節(jié)，生態(tài)設計者根據(jù)建筑的狀況，提出所需材料的主要性能參數(shù)，然后進行節(jié)能、環(huán)保方面的考慮。建筑材料首先要保證工程質量、性能以及安全性;其次，綠色環(huán)保，對環(huán)境低污染或者零污染;最后，減少能源的損耗，節(jié)約材料和自然資源。國家大力宣傳可持續(xù)發(fā)展的工作戰(zhàn)略，將這一原則應用在綠色建筑的設計方面，為設計工作增加了一定的難度。材料的選擇過程中更加需要進行全方位、多角度的考慮與比較。設計和施工每一個環(huán)節(jié)中的工作，可能都與其他環(huán)節(jié)有所聯(lián)系，只是程度有所不同，包括:選擇材料、合理加工、功能特性、維護保養(yǎng)以及廢棄物的回收與處理等。每一處都體現(xiàn)著生態(tài)功能與自然環(huán)境的緊密聯(lián)系。
2．4循環(huán)利用的設計方法
生態(tài)建筑中需要合理開展通風、空調以及采暖系統(tǒng)的設計工作。建筑外表面的設計中，要全面考慮不同的細節(jié)，注重保證圍護結構的熱效率;不同的用電電器、使用設備和照明設備需要從節(jié)能的角度進行合理設計。對建筑垃圾和生活垃圾進行合理處理，避免或者降低微生物的肆意生長和繁殖。控制建筑材料的采購渠道，降低材料揮發(fā)性氣體揮發(fā)的概率，使建筑中照明設備的光線與陽光光線相近，營造一個適合人們正常工作和生活的光照條件。盡量減少建筑垃圾的產生，對于能夠二次利用的材料，做好回收工作，不僅降低了污染，而且節(jié)約了資金投入，提高了人力資源的使用效率。比如:鋁、鋼等金屬材料都是可回收利用的建筑材料，可以再次加工成產品進行使用。為了保證建筑的安全性能以及再次利用，屋面、門窗、地板等部位均需進行絕熱處理;為了節(jié)約水資源，在建筑中合理安裝可循環(huán)利用的設備。
3結語
生態(tài)建筑的設計與施工必須建立在保護環(huán)境、節(jié)約能源、與自然協(xié)調發(fā)展的前提下。設計人員應該在確定建筑地點以后，針對施工地點的實際狀況因地制宜的開展設計工作，在保證建筑工程質量以及使用壽命的前提下，滿足建筑綠色化、節(jié)能化與可持續(xù)發(fā)展方面的要求。
參考文獻:
［1］周宵．生態(tài)建筑的設計原理及設計方法研究［J］．低碳世界，2014(19):22-23．
［2］王慧麗．生態(tài)設計原理及設計方法對建筑設計的作用［D］．上海:上海科學技術學院，2012:119-123．
關鍵詞：綠色建筑設計；設計優(yōu)化；綠色建筑技術
中圖分類號：TU984
文獻標識碼：A
文章編號：1009-2374(2009)04-0027-02
一、綠色建筑設計基本原則
(一)環(huán)境優(yōu)先原則
綠色設計回應了人們對土地和土地上的生物之依戀關系，并通過將自然元素及自然過程顯露和引導人們體驗自然，來喚醒人們對自然的關懷。對環(huán)境的考慮應具有以下幾方面的特征：
1．能幫助我們看見和關注人類在大地上留下的痕跡；
2．能讓復雜的自然過程可見并可以理解；
3．把被隱藏看不見的系統(tǒng)和過程顯露出來；
4．能強調人與自然尚未被認識的聯(lián)系。
(二)整體性原則
生態(tài)學是一門關聯(lián)整合，強調相互作用于適應的科學。因此以生態(tài)學理論為指導的綠色設計應該被視為一種強調關聯(lián)性的、整體性的設計。它包含了所有減少建筑系統(tǒng)影響生態(tài)環(huán)境的設計努力。
(三)健康舒適原則
對于造型、經濟等做出的內部環(huán)境品質犧牲姑且不說，我們必須掌握保護環(huán)境與為人設想的平衡。我們強調高效節(jié)約不能以降低生活質量、犧牲人的健康和舒適性為代價，尊重環(huán)境，并非要建立在抑制人類需求的基礎上，對人類健康、舒適方便的追求必須放在與保護環(huán)境同樣重要的位置。建筑物的一個主要目的是為生活、生產活動提供健康、無害、舒適的環(huán)境。創(chuàng)造優(yōu)美的外部空間環(huán)境，改善室內環(huán)境品質，提高舒適度，保障安全供水，降低環(huán)境污染，滿足人們生理和心理的需求。
二、綠色建筑規(guī)劃設計
(一)節(jié)地與室外環(huán)境
1．建筑場地選址無洪災、泥石流及含氛土壤的威脅，建筑場地安全范圍內無電磁輻射危害和火、爆、有毒物質等危險源。
2．住區(qū)建筑布局保證室內外的日照環(huán)境、采光和通風的要求，滿足相關規(guī)范中有關住宅建筑日照標準的要求。
3．綠化種植適應當?shù)貧夂蚝屯寥罈l件的鄉(xiāng)土植物，選用少維護、耐候性強、病蟲害少，對人體無害的植物。
4．住區(qū)的綠地率不低于30％，人均公共綠地面積1～2平方米/人。
5．選用已開發(fā)且具城市改造潛力的用地或在廢棄場地上進行建設；若為已被污染的廢棄地，需要對污染土地進行處理并達到有關標準。
6．住區(qū)公共服務設施按規(guī)劃配建，采用綜合建筑并與周邊地區(qū)共享。住區(qū)公共服務設施按規(guī)劃配建，采用綜合建筑并與周邊地區(qū)共享。
7．住區(qū)內部及附近無污染散發(fā)源。
8．住區(qū)環(huán)境噪聲符合相關規(guī)范的規(guī)定。
9．住區(qū)室外日平均熱島強度不高于1.5℃。
10．住區(qū)風環(huán)境有利于冬季行走舒適及過渡季、夏季的自然通風。
(二)節(jié)能與能源利用
1．住宅圍護結構熱工性能指標符合國家和地方居住建筑節(jié)能標準的規(guī)定。
2．當設計用集中空調(含戶式中央空調)系統(tǒng)時，所選用的冷水機組或單元式空調機組的性能系數(shù)(能效比)應符合國家標準相關規(guī)范中的有關規(guī)定值。
3．設置集中采暖和(或)集中空調系統(tǒng)的住宅，采取室溫調節(jié)和熱量計量設施。
4．利用場地自然條件，合理設計建筑體形、朝向、樓距和窗墻面積比，采取有效的遮陽措施，充分利用自然通風和天然采光。
5．選用效率高的用能設備，如選用高效節(jié)能電梯。集中采暖系統(tǒng)熱水循環(huán)水泵的耗電輸熱比，集中空調系統(tǒng)風機單位風量耗功率和冷熱水輸送能效比符合相關規(guī)范的規(guī)定。
6．當設計采用集中空調(含戶式中央空調)系統(tǒng)時，所選用的冷水機組或單元式空調機組的性能系數(shù)(能效比)比國家標準相關規(guī)范中的有關規(guī)定值高一個等級。
7．公共場所和部位的照明采用高效光源和高效燈具，并采取其它節(jié)能控制措施，其照明功率密度符合相關規(guī)范的規(guī)定。在自然采光的區(qū)域設定時或光電控制的照明系統(tǒng)。
8．設置集中采暖和(或)集中空調系統(tǒng)的住宅。采用能量回收系統(tǒng)(裝置)。
9．根據(jù)當?shù)貧夂蚝妥匀毁Y源條件，充分利用太陽能、地熱能等可再生能源。可再生能源的使用占建筑總能耗的比例大于弱。
(三)節(jié)水與水資源利用
1．在方案、規(guī)劃階段制定水系統(tǒng)規(guī)劃方案。統(tǒng)籌考慮傳統(tǒng)與非傳統(tǒng)水源的利用。
2．設置完善的供水系統(tǒng)，水質達到國家或行業(yè)規(guī)定的標準，且水壓穩(wěn)定、可靠。
3．設置完善的排水系統(tǒng)，采用建筑自身優(yōu)質雜排水、雜排水作為再生水源的，實施分質排水。
4．用水分戶、分用途設置計量儀表，并采取有效措施避免管網漏損。
5．采用節(jié)水器具和設備，節(jié)水率不低于8％。
6．合理規(guī)劃地表與屋面雨水徑流途徑，降低地表徑流，采用多種滲透措施增加雨水滲透量。
7．綠化用水、景觀用水等非飲用水采用非傳統(tǒng)水源。
8．綠化灌溉采取微灌、滲灌、低壓管灌等節(jié)水高效灌溉方式。
(四)節(jié)材與材料資源利用
1．室內裝飾裝修材料滿足相應產品質量國家或行業(yè)標準，其中材料中有害物質含量滿足相關規(guī)范的要求。
2．采用集約化生產的建筑材料、構件和部品，減少現(xiàn)場加工。
3．建筑材料就地取材，至少20％(按價值計)的建筑材料產于距施工現(xiàn)場500公里范圍內。
4．使用耐久性好的建筑材料，如高強度鋼、高性能混凝土、高性能混凝土外加劑等。
5．將建筑施工、舊建筑拆除和場地清理時產生的固體廢棄物中可循環(huán)利用、可再生利用的建筑材料分離回收和再利用。在保證安全和不污染環(huán)境的情況下，可再利用的材料(按價值計)占總建筑材料的5％，可再循環(huán)材料(按價值計)占所用總建筑材料的10％。
6．在保證性能的前提下，優(yōu)先使用利用工業(yè)或生活廢棄物生產的建筑材料。
7．使用可改善室內空氣質量的功能性裝飾裝修材料。
8．結構施工與裝修工程一次施工到位，避免重復裝修與材料浪費。
9．采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑結構體系。
三、綠色建筑設計的優(yōu)化
(一)社會、經濟對綠色建筑的影響將會改變
綠色建筑目前主要實踐在住宅、辦公樓等類型，一般為中小型規(guī)模。今后有向工業(yè)建筑、文教建筑類型以及大型、高層建筑發(fā)展的趨勢。
隨著綠色建筑所占比例的提高，當前這種社會、經濟徹底主宰綠色建筑的局面勢必扭轉。呈現(xiàn)出一種互動關系，從而達到以綠色化、人性化為目的，政府職能、經濟為手段的理想狀態(tài)。
(二)綠色設計將進一步完善
通過世界范圍內對綠色化設計的進一步研究，我們可以得出這樣的結論：建筑必將沿著以下軌道實現(xiàn)。
1．個人及社會的綠色意愿；
2．綠化所需設計程序，設計工具的開發(fā)及普及；
3．綠色的舒適環(huán)境基準；
4．綠色環(huán)境所需的專用的氣象資料；
5．長期有計劃的綠化實施及測試經驗；
6．可再生的能源的開發(fā)、發(fā)展；
7．更加準確嚴格的建筑標準；
8．全球化的產品認證體系。
(三)綠色建筑技術將實現(xiàn)突破
在不遠的將來，通過技術進步和轉變經營管理方式，建筑業(yè)的勞動生產率和科技貢獻率將會大幅提高；隨著科學合理的建筑規(guī)劃設計、適宜的建筑技術和綠色建材的出現(xiàn)，建筑工業(yè)化、現(xiàn)代化水平將會不斷提高，設施管理效率和工作效率也會上升；積極發(fā)展中的智能型綠色建筑會使建筑整體系統(tǒng)的使用壽命延長，而且具有更強的性能及靈活性。
關鍵詞：建筑風環(huán)境；Airpak模擬；風速風向；氣壓差；優(yōu)化設計
在絕大部分地區(qū)，為了提高建筑節(jié)能效果，創(chuàng)造良好的建筑室內外環(huán)境，在建筑的室內外空間設計上，既要滿足夏季良好的自然通風，又要避免冬季室外風速過大，并優(yōu)化建筑散熱保溫效果，從而降低建筑運營能耗。本文結合建筑所在地區(qū)氣候特點，對建筑風環(huán)境模擬在綠色建筑設計中起到的作用進行探討。特別是在建筑設計前期的方案推敲與優(yōu)化階段，建筑風環(huán)境模擬技術以其獨特的優(yōu)勢，在綠色建筑的優(yōu)化設計方面起到了比較重要的作用。本文將結合建筑設計案例從以下兩方面來探討建筑風環(huán)境模擬分析與綠色建筑前期設計的關系。
1.風環(huán)境模擬分析與建筑形體布局對比
本文以中國整形外科醫(yī)院改擴建競標方案作為案例分析，該方案位于北京市石景山區(qū),基地東西長約300米，南北長約160米，占地面積為62923平方米（面積計算準確嗎？我計算是48000），用地內地勢平坦，基地周圍交通便利。地塊東側臨處路，西臨療養(yǎng)院路，南側為永定河引水渠，北側為院區(qū)家屬院和協(xié)和醫(yī)科大學護理學院。在該建筑設計前期，主要有兩個概念方案，各有其特色，但其建筑形體布局有著較大不同。現(xiàn)以北京的自然氣候條件為基礎，從綠色建筑理念出發(fā)，以國家綠色建筑評價標準中對風環(huán)境的要求作為參考，運用流體模擬軟件Airpak，對整形外科醫(yī)院的兩個方案進行冬夏兩季室外風環(huán)境的仿真模擬，從而為整形醫(yī)院取得良好的建筑通風，減少建筑能耗，避免污染物擴散，創(chuàng)造舒適的室外環(huán)境提供模擬成果及理論支持，為建筑方案的對比和篩選提供依據(jù)；同時，該模擬結果可以用來指導該醫(yī)院建筑布局的優(yōu)化以及室外景觀的合理布置，為患者創(chuàng)造一個更加適宜的休養(yǎng)康復環(huán)境。北京冬季主導風向是西北風，夏季是東南風。石景山區(qū)，4月平均風速為全年之最4.7m/s。在建筑風環(huán)境模擬過程中，取風速為5m/s，測試建筑室外風環(huán)境；本文將分別模擬以下兩個設計方案的冬季和夏季風環(huán)境，來對比探討不同建筑方案的自然通風，行人舒適度、污染源擴散、氣壓差值等方面的問題。
1.1方案一模擬分析
方案一示意，該方案南北對稱式，南北各有東西向條狀住院樓，中間為門診醫(yī)技樓，它們共同圍合的空間為一個下沉庭院，適于患者在其中休息與交流；垃圾處理和動物實驗區(qū)域在西南角，設計中要充分考慮其污物和廢氣對院內的影響；人行道和院落分布在建筑體塊之間。此方案冬夏兩季的建筑室外風環(huán)境模擬結果如下：分析方案一模擬分析圖可以得出以下結論：
（1）院內風速：分析冬夏兩季1.5m高處的速度矢量可以看出：冬季風從西北角吹來，風速為5m/s，經過院內建筑再從東南角離開，風速減小幅度較大；分析速度云圖可以看出，院內風速均勻，人行道路上沒有超過5m/s的不適風速，也無靜風區(qū)；在圖2中分析夏季風速度矢量圖和云圖，可以看出，夏季風從東南側吹過來，院內的幾大圍合區(qū)域如東側入口廣場、西側內院皆有一定的風速，并且絕大部分區(qū)域氣流通暢，沒有渦流區(qū)和靜風區(qū)，整體來說通風氣流條件較好。
（2）污流排散：醫(yī)院內主要污染源為垃圾處理處和動物實驗區(qū)域，它們位于基地西南角。分析冬夏兩季1.5m高處的速度矢量可以看出，冬夏季污濁氣體的方向都是背離醫(yī)院散去，不會吹入院內，并且沒有產生漩渦區(qū)，污濁氣體不會滯留，從而不會影響院內清潔。
（3）氣壓差值：冬季1.5m處氣壓圖可以看出，作為西北角第一排的兩棟建筑迎風和被風兩面氣壓差大于5pa之外，應做好建筑防風，比如加強建筑構件防風處理或者種植常青樹種在其北側；除此之外的其余部分，如南北住院部的氣壓差值都較小，可以減少冬季大氣壓值引起的熱量流失及額外的能源消耗。中夏季1.5m處氣壓圖所示，南邊住院部氣壓差值大于5pa,北邊建筑可開啟外窗室內外表面的氣壓差都大于1pa，都優(yōu)于綠色建筑評價標準，有利于室內自然通風，在提高室內舒適度的同時,減低了空調使用帶來的能耗。
1.2方案二模擬分析，該方案西北角為兩棟住院樓，并且圍合成一個室外休息西北庭院，西南角為主要污染氣體來源：科研樓、動物實驗樓，東部為門診醫(yī)技等，東西建筑之間為一條南北向開敞的主要景觀軸，建筑之間用連廊連接，該方案建筑風環(huán)境模擬結果如下：分析方案二模擬分析圖可以得出以下結論
（1）院內風速：中冬季1.5m高處速度矢量圖，可以看到冬季風從西北角吹來，在住院部圍合的西北庭院中，雖無風速過大情況，但是形成了一定的回旋渦流，不利于保證空氣潔凈；冬季1.5m高處速度云圖，科研樓與住院部之間的走道空間，冬季風速較大，近一半面積處于3m/s—5m/s之間，不適合患者在此行走和休息活動，同時建筑表面寒風過大容易過多地帶走建筑物熱量。夏季1.5m高處速度矢量和云圖，可以看出夏季西北庭院被南邊建筑阻隔，庭院內風速較小，不利于通風散熱，在夏季也不適合休息活動。從風速分布角度來看方案一優(yōu)于方案二。
（2）污流排散：院內主要污染源為科研教學中動物實驗區(qū)域，位于基地西南角，冬夏兩季速度矢量圖來看，夏季的污濁空氣對院內影響不大，背離醫(yī)院散去；但是在冬季，污濁氣體將會由實驗樓與住院部形成的狹長走道中吹向住院部，影響院內清潔，由此比較，方案一要優(yōu)于方案二。
（3）氣壓差值：從圖3中冬季1.5m處氣壓圖可以看出，冬季南北住院部氣壓差值相對方案一要大一些，且最北住院部與迎風面第二排的醫(yī)技樓氣壓差都大于5pa,顯然容易引起的熱量流失及額外的能源消耗。夏季1.5m處氣壓圖，看出夏季南北住院部氣壓差值都較大,有利于室內自然通風，通過冬夏兩季氣壓差值的對比，方案一要略優(yōu)于方案二。綜上所述，通過建筑風環(huán)境模擬，對兩方案中院內風速風向、污染氣體流向、建筑室內外氣壓差值等方面的全面比較，建筑方案一優(yōu)于建筑方案二，結合其他建筑設計要點，該醫(yī)院最終設計方案選取為方案一。
2.風環(huán)境模擬分析與建筑形體布局優(yōu)化
以建筑風環(huán)境模擬的結果為基礎，盡可能保持方案一大體不變而進行局部微調，方案一的不足主要表現(xiàn)為：在夏季，若干建筑室外空間局部通風不佳，下面將提出具體問題，并對建筑形體布局的進行適當優(yōu)化，得出方案三；最后將方案三與方案一進行模擬對比：
2.1方案一的問題及優(yōu)化方式
（1）問題一：西邊的下沉內庭院，有一半面積在冬夏兩季特別是夏季的通風效果不佳，此處冬季休息活動基本符合要求，但夏季宜有良好的通風，否則內院一半面積風環(huán)境不適于夏季室外活動，氣流不暢。優(yōu)化方式為：在方案三中，將門診主樓與南邊住院部的連廊一層做成開敞式的，冬季連廊兩側關閉；夏季底層連廊打開后走廊形成通風帶，激活內院氣流，利于通風。
（2）問題二：東側主入口廣場及其北側走道冬季在北邊住院樓的庇護下，室外風速不大，冬季風環(huán)境較好；但是兩處夏季風速都很小，空氣流動受阻，再加上人流量較大的因素，此處在夏季宜有更加良好通風。優(yōu)化方式為：在方案三中，將東南角住院部底層架空兩跨度15米，做成水池及花園，優(yōu)化通風效果和微氣候的同時，營造了一處乘涼避暑的室外休閑空地；另外，將門診主樓與東北住院部的連廊一層做成開敞式，這樣夏季東南風大量吹如門診廣場，北邊走道亦有良好通風。
2.2方案一與方案三夏季風環(huán)境模擬結果對比
方案一與方案三夏季風速度矢量圖與云圖可以看出：相對于方案一，優(yōu)化后的方案三使內院、門診入口廣場、北部走道的通風效果有了較大改善，使夏季整個院區(qū)近35%的室外風環(huán)境得到優(yōu)化，改善了室外環(huán)境的舒適度、室外景觀等微氣候，夏季優(yōu)越的通風效果也降低了空調能耗，符合綠色建筑設計要求。
3.結論
以上研究僅適合在建筑概念與方案設計階段，通過風環(huán)境的計算機模擬尋找優(yōu)化設計方法，模擬精度滿足建筑師在此階段的方案決策即可。通過本研究不難發(fā)現(xiàn)，以國家綠色建筑評價標準中對風環(huán)境的要求作為參考，以綠色建筑設計理論作為指導，充分利用好建筑風環(huán)境模擬技術，能很好地為綠色建筑構思、建筑布局、建筑形體等前期設計提供客觀、科學的評判和優(yōu)化依據(jù)，從而對不同的建筑方案進行對比分析和調整優(yōu)化，使得建筑具有更合理舒適的室外風環(huán)境，良好的自然通風效果，改善建筑的隔熱保溫、避寒散熱性能，從而降低建筑運營能耗，踐行綠色建筑的理念。
參考文獻：
[1].陳飛.建筑風環(huán)境[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.
[2].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部．綠色建筑評價標準GB/T50378-2014[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.
【關鍵詞】：建筑設計；節(jié)能優(yōu)化；設計；分析
【導言】：伴隨著經濟的迅猛發(fā)展，能源消耗的額度也逐年增大，能源問題已成為焦點，其嚴重違背了可持續(xù)發(fā)展原則，制約了國家經濟建設，阻礙社會發(fā)展。目前，建筑業(yè)耗能居于首位，我國出臺了一系列的節(jié)能標準，切實貫徹落實可持續(xù)發(fā)展原則。
1、我國建筑節(jié)能設計的現(xiàn)狀分析
由于建筑節(jié)能設計具有很強的綜合性與系統(tǒng)性，涉及到的專業(yè)領域較為廣泛，技術含量較高，使得在節(jié)能建筑設計方面依然缺乏完善的建筑設計技術，建筑設計體系也不成熟。具體現(xiàn)狀歸納如下：
1.1建筑節(jié)能標準執(zhí)行率低
由于我國各地區(qū)的氣候條件和經濟條件差異較大，與當前的能源節(jié)能標準尚未細化，也沒有充分考慮當?shù)氐慕洕鷹l件，導致所有的標準在實施過程中存在一定的問題。
1.2設計人員缺乏J識
雖然建筑業(yè)已經成為我國經濟的支柱產業(yè)，但仍然存在著很多問題，在建筑行業(yè)的發(fā)展上建筑設計沒有充分展現(xiàn)出建筑節(jié)能創(chuàng)新的理念，這主要是由于設計人員缺乏充分認識和了解建筑節(jié)能設計，仍沿用傳統(tǒng)的設計過程中的設計理念，從而導致在建筑行業(yè)的建筑節(jié)能理念和技術不能得到充分的體現(xiàn)和應用，阻礙了節(jié)能建筑的開發(fā)應用。
1.3管理人員節(jié)能意識薄弱
建筑節(jié)能設計不僅體現(xiàn)在建筑中，它與建筑的管理密切相關。但在建筑節(jié)能技術應用的現(xiàn)狀并不樂觀，原因是創(chuàng)新和管理意識缺乏，不會使用節(jié)能建筑的設計理念，施工管理，施工企業(yè)的管理模式仍然是傳統(tǒng)的粗放式管理應用，這顯然不利于建筑節(jié)能技術。
1.4先進節(jié)能技術應用不足
當前，我國的建筑行業(yè)對國外先進技術的依賴性強，特別是在建筑節(jié)能設計技術領域。因此，先進的節(jié)能技術在節(jié)能建筑設計中不能得到充分的應用，許多設計理念仍然沿用傳統(tǒng)的設計理念和方法，嚴重制約了資源的保護和環(huán)境的保護。
2、建筑設計中的節(jié)能措施分析
2.1屋面節(jié)能措施
屋面是建筑圍護結構的重要組成部分，對于屋面的節(jié)能措施，在屋面進行保溫隔熱處理顯得尤為重要。在夏季，太陽輻射很強，經受太陽輻射后的建筑屋面的溫度能夠達到七十攝氏度或以上的高溫；在冬季，雖然太陽的輻射要弱得多，但是室內外溫差卻很大，從屋頂散發(fā)到室外熱量非常多。基于這方面原因的考慮，很有必要對屋面采取節(jié)能設計。在屋面節(jié)能設計方法上，以把保溫層鋪設到建筑屋面這種方法運用得比較多。然而，為了使屋面的保溫隔熱效果更加的理想，則需要嚴格要求和控制保溫材料質量。具體的做法是：第一，在設計上對保溫材料的吸水率以及密度要把握好尺度，屋面自重更是要控制在合理范圍之內。第二，在選取保溫材料的時候，應盡量選用具有環(huán)保的、優(yōu)良保溫隔熱性能的以及性價比高的等優(yōu)點的材料。第三，設計人員還可以用蓄水或者是綠色種植的方法運用到屋面設計中。其中蓄水式的屋面能夠散熱，還能使屋面溫度降低，綠色種植式的屋面不但可以增加建筑的綠化，隊環(huán)境起到美化的作用；還可以使屋面的保溫隔熱效果更加理想。
2.2墻體節(jié)能措施
墻體也是建筑圍護結構的重要組成部分，在墻體上采取行之有效的節(jié)能措施，能夠使建筑墻體的節(jié)能效果得到很大程度的提升。對于墻體的節(jié)能設計，主要采用以下幾種方法：在建筑外墻的材料選擇上，采用隔熱保溫性能較為理想的材料；在墻體中間，將保溫的材料放入其中，形成墻體和保溫材料凝結在一起的復合墻體；在建筑的外墻添加保溫層，不但能起到隔熱的效果，還能為墻體充當保護的功能，這種方法也叫外墻外保溫。如果只考慮保溫節(jié)能的效果，第三種方法可以說是最佳的選擇，因為室外的溫度不會對外墻外的保溫材料產生太大的影響。
2.3門窗節(jié)能設計
2.3.1控制建筑窗墻比
窗墻比顧名思義就是窗和墻之間的面積比，指的是窗戶洞口的面積和房間立面單元面積之比，常常把窗墻比作為指標參數(shù)運用到建筑和建筑工節(jié)能設計中。其中房間立面單元面積指的是建筑的層高與開間定位線所圍成的面積。不同的區(qū)域，不同的氣候條件，在窗墻比的要求也很不同。盡管如此，對于門窗節(jié)能方面的措施來說，控制好建筑外窗的面積是很好的也是有效的一個途徑。
2.3.2門窗玻璃的選擇
著色玻璃：著色玻璃是一種節(jié)能裝飾性玻璃，它不但具有良好的透明度，還可以對陽光中的熱射線顯示出很強的吸收能力，有效吸收太陽輻射出來的熱量，從而達到隔熱節(jié)能的功效。不但如此，從外面透入隔熱玻璃的陽光，會被其柔化掉，大大降低陽光刺眼的程度，隔熱玻璃還能把太陽光中的紫外線過濾掉，有效隔絕了紫外線對室內物品的直接作用而引起的物品褪色和變質情況的發(fā)生。鍍膜玻璃：鍍膜玻璃也叫反射玻璃，它是通過改變玻璃的光學性能，來達到某種特定要求的。具體來說，是將一層或者多層金屬、合金或金屬化合物薄膜涂鍍到玻璃的表面。在建筑門窗節(jié)能中，采用的鍍膜玻璃指的熱反射玻璃，它具有在對熱輻射進行反射時候，還能發(fā)揮很好的透光性能的優(yōu)點。陽光控制鍍膜玻璃和低輻射鍍膜玻璃是比較常用的鍍膜玻璃，陽光控制鍍膜玻璃，可以對陽光起到一定的控制作用，隔熱性能極佳，從而降低了室內空調的使用率，最終達到節(jié)能的目的。這種玻璃在安裝時，還要在室內側安裝膜層來延長它的使用壽命。低輻射鍍膜玻璃可以放射遠紅外線，也可以很好地阻隔可見光里的熱射線，保溫效果極其理想。中空玻璃：中空玻璃是一種將兩片或者三片玻璃，用高強度高氣密性的復合粘結劑，將其與含有干燥劑的鋁合金窗框粘結在一起，從而形成的高效隔音隔熱玻璃，門窗的保溫隔熱性能得到很大的提升。
(一)引用形象教學思維和建筑藝術實體建筑結構優(yōu)化設計的目的是通過設計方案的優(yōu)化，在確保建筑結構安全性和實用性的同時，提高建筑的整體美觀性，科學合理地控制和壓縮建筑結構的建材使用和工程施工周期，達到降低工程造價、獲得最大利益的最終目的。建筑結構優(yōu)化設計教學服務于市場，也要取之于市場，要引入建筑藝術實體和結構優(yōu)化設計的工程實例，“教”與“學”相結合，增加抽象理念的形象教學內容。建筑學專業(yè)的學生對中國古建筑和世界著名建筑的造型設計比較感興趣，老師可以通過引用這些建筑實例，進行建筑結構的優(yōu)化設計教學，在講授建筑結構力學計算、構件受力、框架結構的同時還能兼顧學生的興趣，引導學生結合形象思維和邏輯思維進行課堂實踐。例如在講授建筑構件的受力時，引用經典的建筑形象萬神廟和路易斯•康的印度經管學院作為實例。針對兩個建筑同樣的穹頂結構，萬神廟利用連續(xù)不斷的石墻來承擔穹頂?shù)慕Y構側推力，而印度經管學院建筑通過鋼筋混凝土梁結構來抵抗拱的側推力，由于結構的不同，建筑形象也截然不同。學生通過耳熟能詳?shù)慕浀浣ㄖ蜗螅杀砣肜锏胤治龊吞剿髁私ㄖY構的優(yōu)化設計，帶著發(fā)現(xiàn)的樂趣實現(xiàn)了課堂教學，課程吸收效果明顯。
(二)增強建筑結構優(yōu)化設計課程教學的連續(xù)性建筑結構課程通常為48課時至64課時，持續(xù)周期為一個學期，在學期結束后課程內容便很少涉及，課程得不到連續(xù)性學習。建筑結構設計優(yōu)化是一門凌駕于多門建筑課程的綜合學科，要在不同的建筑課程中融會貫通，在其他課程中反復實踐和利用，才能將建筑結構優(yōu)化設計的知識進行實際操作。這就要求不光要有獨立的建筑結構課程和結構專業(yè)的教師，其他建筑課程和教師在教研中要融入結構優(yōu)化的理念，通過啟發(fā)性教學方法，使學生伴隨建筑知識的增長提高結構優(yōu)化設計能力。
(三)利用多媒體技術進行教學建筑結構設計要求學生對建筑的整體和個體構件都充分了解，傳統(tǒng)的板報式講授并不能直觀地反映建筑構件實例的三維立體形象，學生和老師都應鼓勵使用三維立體的軟件設計建筑模型，提供設計作品的感官性的同時可以增強課程的趣味性。比如教師通過模型構件的軟件設計立體的建筑模型，建筑的框架結構、構件受力情況和施工方法等都可以通過多媒體技術形象地呈現(xiàn)在大屏幕上，啟發(fā)學生進行構件優(yōu)化設計的靈感。老師和同學也可以通過計算機軟件的交互作用，進行構件的交流和整體結構優(yōu)化的探討。學生可以通過軟件完成教學作業(yè)，較徒手繪圖簡捷省力。新媒體技術能夠很好的引發(fā)學生的課堂興奮，也容易產生視覺疲勞，教師要掌握好重難點，合理分配計算機教學和傳統(tǒng)板報式教學的課時。
二、結語
[關鍵詞]住宅建筑 設計 優(yōu)化 節(jié)能
中圖分類號：TU 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）02-0000-01
一、住宅建筑設計的具體要求
1、建筑設計的要求
建筑設計不再單純是一幢兩幢的規(guī)劃設計，而是以一定規(guī)模的小區(qū)作為前提，小區(qū)的規(guī)劃設計首先以人為本，在此基礎上還要營造出優(yōu)美的室外環(huán)境。要求功能合理，讓居住者能在其中方便、安全、衛(wèi)生、舒適地生活。住宅內部房間齊全，動靜分開，潔污分離；主要居住的房間陽光充足，通風良好，各種設施齊全，能滿足節(jié)能的要求。此外，還在設計中結合城市的自身特色，小區(qū)的地理位置和環(huán)境，對小區(qū)進行總體規(guī)劃設計，這是創(chuàng)造良好小區(qū)環(huán)境的基礎，也是小區(qū)設計的感觀因素，是設計中的一項重要工作。
2、住宅設計的要求
未來的住宅標準將有很大的提高，細微之處將得到重視。節(jié)點細部設計在于整體布局合理，功能性強，具有深刻的文化內涵；同時細部設計、節(jié)點處理也是非常重要的。任何設計的尺寸、體量都應從人的生理學考慮，作為主體人感受到外部環(huán)境的舒適程度，可以直接衡量設計的好與壞，千萬不能忽視細節(jié)的小問題，一切從人的需求考慮是獲取成功的關鍵。
3、住宅舒適性的高要求
當下人們對住房的要求不僅是“住得下”，而且要“住得好”，這就是說人們對住房舒適性要求越來越高，要求住宅要方便、舒適、自由、美觀。對室內采光、日照、通風、采暖、景觀等因素也有著越來越高的要求，需要接近自然，要有時代感，體現(xiàn)自由、體現(xiàn)家庭的親切感。
二、住宅建筑設計優(yōu)化
1、住宅建筑結構的優(yōu)化設計要點
（1）優(yōu)秀的建筑結構設計方案是優(yōu)化設計的前提
結構設計方案的優(yōu)劣決定著結構設計的成敗，對同一個建筑設計方案，結構設計方案并不是唯一的。結構方案的不同也會使工程造價和工程質量產生很大的差別，從這一點上看，選擇合理的結構方案是十分重要的。選擇結構方案應該遵循以下原則：在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結構總體方案的構思，并處理好好構件與結構、結構與結構之間的關系，使結構具備足夠的承載力、剛度和良好的延性，進而使結構的受力與傳力途徑簡單、直接、明確，同時使整個結構安全可靠度也保持協(xié)調一致，使結構平面布置的抗側力剛度中心與建筑物的外力作用中心或質量重心盡量接近或重合，以避免或減小外力作用下結構的扭轉效應。
（2）建筑結構的細部優(yōu)化
一是剪力墻的優(yōu)化設計。剪力墻設計中最關鍵的就是連梁的設計。有經驗的設計師在設計住宅結構時，一般會采用大剛度的窗下墻作為連梁，將連梁設計成為截面、剛度較小的弱連梁。滿足結構剛度與變形要求時，還要充分考慮到經濟角度與抗力、變形方面，并布置好抗側力構件。剪力墻數(shù)量越多，結構抗側力剛度愈大，相應結構位移會減小，但是結構地震力會隨抗側力剛度增大而加大，對結構的造價控制不利。所以，布置剪力墻應以周邊均勻、對稱、分散為原則，以規(guī)范規(guī)定的水平位移限值為準盡可能減少剪力墻數(shù)量。
二是基礎拉梁設計的優(yōu)化
從建筑的抗震的角度來說，基礎應選擇短柱，基礎拉梁應順著兩個主軸的方向進行設置。一般情況下，基礎拉梁的截面寬度要取短柱中心距的1/20～1/30，高度一般取短柱中心距的1/10～1/15。縱向鋼筋受力值可取其連接柱子最大軸力設計值的1/10。建筑基礎拉梁的正負彎矩鋼筋及抗震相關結構應與上部鋼筋混凝土框架保持一致。
2、住宅建筑節(jié)能的優(yōu)化設計要點
（1）優(yōu)化住宅建筑的屋面設計
一是屋面綠化方面。隨著我國城市化進程的高速發(fā)展和建筑面積的急劇增加，建筑能耗將更為巨大。城市建筑實行屋面綠化，不僅能大幅度降低建筑能耗，減少溫室的氣體排放，也能夠增加城市綠地面積，實現(xiàn)美化城市、改善城市氣候環(huán)境的目的。
二是蓄水屋面。所謂的蓄水屋面實際上就是在剛性防水屋面上蓄一層水，利用水蒸發(fā)可以將大量水層中的熱量帶走，大量消耗曬到屋面的太陽輻射熱，從根本上減弱了屋面的傳熱量，屋面溫度也隨之降低。總之，這是一種很好的隔熱措施，改善屋面熱工性能。
（2）住宅建筑外窗的節(jié)能優(yōu)化設計
一是適當控制窗墻比。一般而言，應保持住宅建筑的外窗面積不宜過大。應控制好控制好各朝向的窗墻，北向不應大于0.45，東、西向不應大于0.30，南向不應大于0.50。在設計開窗的同時，對門窗的開啟也要滿足設計標準，在建筑設計中有時為了立面的效果忽略了門窗的開啟，從而影響了節(jié)能。
二是合理控制門窗的氣密性。在安裝過程中，門窗的各部件之間存在裝配間隙，由此便會產生室內外空氣的交換。所以必須要控制門窗縫隙的空氣滲透量。尤其在高層建筑中風壓較大，氣密性應當進一步提高。鑒于此就要求九層以下的住宅外窗氣密性應達到3級，十層以上的住宅外窗氣密性應達到4級，這是基本原則。
三、住宅建筑設計創(chuàng)新
1、設計理念要不斷創(chuàng)新
建筑設計是一種創(chuàng)造性的勞動，每位建筑師都希望在自己的建筑作品基礎上進一步創(chuàng)新，突顯出鮮明的個性。建筑創(chuàng)新能直接反映在設計理念與理論上，并對每一個設計要素都有不同程度的影響。如：怎樣才能在使用功能方面達到以人為本的需求，怎樣在文化涵養(yǎng)上有序表達建筑暗藏的文化品味，以及技術方面的創(chuàng)新。
2、堅持因地制宜的原則
以因地制宜為原則，考慮地形地勢、氣候，并尊重生態(tài)價值等，保護好自然環(huán)境，盡量少破壞。建筑設計時，深入研究場地周圍的地形、地貌、土壤、日照、植被、水文、風力與風向等因素，同時也要考慮到建筑物對上述自然因素的不利影響。充分利用自然資源，設計出合理的建筑類型，盡可能滿足人們的自然通風、遮陽、采暖、保溫等需求。
3、樹立起環(huán)保設計理念
地球資源被人類過度索取，導致很多環(huán)境區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)失衡，因此，人類正面臨著嚴重的生態(tài)問題威脅。從當前情況看，有關生態(tài)的理念已經明顯是缺乏新鮮感了，隨著人類進程的變化發(fā)展，或多或少都存在著生態(tài)的樸素思想。總的來說，生態(tài)具體就是指自然和人之間的關系，建筑生態(tài)化就應對人、建筑和自然之間的關系進行很好的處理，進而為人類創(chuàng)造一個所需的舒適空間，也保護了大的周圍環(huán)境，促使人類發(fā)展中的有利資源能夠持續(xù)存在。
四、結束語
綜上所述，住宅建筑設計是一項復雜的工程任務，需要多方的配合，既要滿足人們的要求，也要兼顧周圍的環(huán)境，采取先進手段對其優(yōu)化并創(chuàng)新，使住宅建筑更符合當代城市發(fā)展需求，推動城市建設。
參考文獻
[1] 閆超《論建筑結構設計優(yōu)化的方法在住宅結構設計中的應用》[J]，《科技風》2014（4）.
【關鍵詞】 結構設計優(yōu)化；建筑設計應用
傳統(tǒng)的結構優(yōu)化設計，實際上指的是結構分析，其過程大致是假設-分析-校核-重新設計。重新設計的目的也是要選擇一個合理的方案，但它只屬分析的范疇；且只能憑設計者的經驗作很少幾次重復以通過“校核”為滿足。結構優(yōu)化指的是結構綜合，其過程大致可歸納為：假定-分析-搜索-最優(yōu)設計四個階段。其中的搜索過程是修改并優(yōu)化的過程。它首先判斷設計方案是否達到最優(yōu)（包括滿足各種給定的條件），如若不是，則按某種規(guī)則進行修改，以求逐步達到預定的最優(yōu)指標。[7]
一、結構設計優(yōu)化方法的理論基礎
在工程項目結構設計過程中，需要認真考慮的問題有很多，最終要實現(xiàn)的目的是需要在設計對象基本適用功能和安全可靠性有一定保障的基礎上，更好地設計設計對象，使其達到最佳效果。在此基礎上，工程和結構最優(yōu)化的問題就必須要引起重視。
從建筑理論上分析結構設計優(yōu)化方法可以得知，結構設計優(yōu)化方法主要體現(xiàn)在兩個方面，其一是房屋工程部分結構的優(yōu)化設計，其二是房屋工程結構總體的優(yōu)化設計。后者的優(yōu)化設計包括：屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設計、圍護結構方案的優(yōu)化設計和結構細部設計的優(yōu)化設計。穿插其中的，還包含選型、布置、受力分析、造價分析等項目，在實施過程中，應遵循一定的原則，結合具體工程的實際情況，從實際出發(fā)，圍繞房屋建筑的綜合經濟效益目標進行結構優(yōu)化設計。
在設計安全被保證的情況下，建筑師應開拓創(chuàng)新，挑戰(zhàn)新的結構形式。在建筑結構設計的過程中，建筑師的設計意圖應能夠得到基本滿足，應設置盡量符合規(guī)則的平面布局，使其對稱；同時縮小質量中心和剛度中心的差異，使建筑物在水平荷載作用下不致于產生太大的扭轉效應。在豎直方向的布置上，應確保在滿足功能要求的情況下，盡最大可能貫通豎向的承重構件；為使結構分析和設計上的難度不致于太大，減少不必要的經濟浪費，使應力分散，轉化層應盡可能少地使用；豎直方向的剛度要漸變，而不要突變，如若不然，在水平荷載作用下，突變處會產生嚴重的應力集中現(xiàn)象，這是非常不利于結構抵抗水平動力荷載的。
二、優(yōu)化的結構設計技術在實踐中的應用
在優(yōu)化結構設計方案設計好以后，就可以在實踐中融入這種理論方法。當前，結構設計優(yōu)化屬于一個較為普遍的課題，在能夠充分利用結構優(yōu)化方法而且其適用性能不出現(xiàn)改變的基礎上，使工程造價目的得以實現(xiàn)，在實踐中充分地運用結構設計優(yōu)化方法，對于我國建筑工程設計人員而言，是很有必要的，也是很重要的。結構設計優(yōu)化設計在項目的整體設計、前期設計、舊房改造以及抗震設計等環(huán)節(jié)中，能夠產生巨大的效益。在結合結構設計優(yōu)化方法以及模型的基礎進行實踐，一定要注意一下三方面的問題：在結構設計優(yōu)化的前期工作中積極參與，優(yōu)化概念設計和細部結構設計，對下部的地基基礎結構設計進行優(yōu)化。下面就針對這三方面開展進一步的分析和討論：
1.在結構設計優(yōu)化的前期工作中積極參與
由于前期方案的確定與建筑的總投資之間有著直接的關系，而現(xiàn)在存在的普遍問題就是前期方案階段結構設計并不參與其中，建筑師在實施建筑設計的時候，通常情況下都不對結構的合理性以及其可行性進行充分地考慮和分析，但是建筑設計的結果對于結構設計而言，能夠產生直接影響，有一些方案可能會使結構設計的難度有所增加，在此基礎上會使建筑的總投資得以提升。若是在方案初期，結構優(yōu)化設計就能夠參與到其中，那么我們就能夠依據(jù)不同的建筑類別，將合理的結構形式和合理的設計方案選擇出來，從而有一個好的開始。
2.優(yōu)化概念設計和細部結構設計
針對那些沒有具體數(shù)值量化的情況，概念設計是最佳的選擇，例如，地震防烈度的設置，由于它具有一定的不確定性，計算式與現(xiàn)實之間難免會存在一定的差距，在設計過程中，概念設計的方法是比較適用的，將數(shù)值作為輔助參考資料。在設計過程中，設計人員需要能夠對結構設計優(yōu)化的方法靈活充分地運用，從而達到最佳效果。
3.對下部的地基基礎結構設計的優(yōu)化
在地基基礎結構設計優(yōu)化過程中，合適方案的選擇是很重要的，若是樁基礎，那么就需要與現(xiàn)場地質條件相結合，將樁基類型合理地選擇出來，使造價得到最大程度地節(jié)省。樁端持力層會對灌注樁樁長的選擇產生一定的影響，在這種情況下，應該多比較，最終確定最佳方案。
例如：某中學藝體館，三層22m跨大梁采用后張有粘接預應力新技術，解決了跨度大、荷載大的問題；梁截面400*1500mm，選用后張有粘接部分預應力混凝土梁，預應力鋼筋
3-7∮5，利用荷載平衡法平衡恒載+1/4活載，以保證在無荷載時不至于反拱過大。
三、結論
對結構設計優(yōu)化的技術方法進行充分有效地利用，可以使有限的空間、有限的資源得到一定程度的提升，從而使其的效果得到最大化的發(fā)揮，在此基礎上，經濟化、實用性以及適用性的目標得到有效實現(xiàn)。在這種情況下，建筑產品的品質要求實現(xiàn)了不斷提升，從而使人，們對居住條件以及生活環(huán)境的要求得以實現(xiàn)，與此同時，建筑商滿足顧客需求的手段也實現(xiàn)不斷更新的目的，最終使建筑工程造價成本的目標得到有效地降低。
參考文獻
[1] 盧亦焱，黃銀燊，唐紅.房屋加層外套框架結構方案的優(yōu)化設計[J].哈爾濱工業(yè)大學學報. 2009（04）
[2] 馬臣杰，張良平，范重.優(yōu)化技術在深圳京基金融中心中的應用[J].建筑結構. 2009（S1）
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[4] 肖偉.通過結構優(yōu)化設計提高房屋抗震性能[J].福建建筑. 2008（11）
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