电子版优化设计精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇电子版优化设计，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】 电子玻璃基板 清洗单元 优化设计 应用

液晶平板显示以其技术成熟、性能稳定、轻薄、节能、环保等优势如今已经进入规模化生产阶段，然而作为液晶显示面板生产所用的关键上游原材料——电子玻璃基板的核心生产技术却长期掌握在美国康宁、日本旭硝子、日本电气硝子和日本板硝子等四家国外公司的手中。近两年，在国家产业政策的积极引导及战略产业面临转型升级的大背景下，中国大陆的电子玻璃基板制造业才有了初步发展[1～3]。电子玻璃基板制造工艺主要分为熔融成型、划线掰断和研磨清洗三大核心技术工艺。研磨清洗工艺作为电子玻璃生产的最后一道核心技术，其在确保产品的最终品质方面具有重要地位。电子玻璃基板清洗系统主要包括预湿单元、盘刷清洗单元、超声波清洗单元、滚刷清洗单元、喷淋清洗单元以及基板烘干输出单元等，这些单元彼此独立而又相互关联，在其共同配合作用下，确保最终经过清洗的玻璃基板光滑洁静，达到液晶面板制造所用基板的要求标准[4，5]。由于国内大陆液晶玻璃产业发展较晚，玻璃基板清洗工艺设计及应用经验不足，导致国内企业目前在此方面存在着基板清洗颗粒度较高、破片率高、划伤严重等问题，从而严重制约着企业综合良品进一步提升。这里，我们基于对清洗工艺的长期应用经验积累，对清洗工艺组成系统单元中的盘刷清洗单元、喷淋清洗单元、烘干输出单元的原有设计实施了优化改造，通过技术改造，极大减少了基板表面的颗粒数，降低了基板清洗破片的几率，提高了最终输出产品的光洁度质量及良品率，从而提高了企业的经济效益，也为国内同行技术的优化和完善提供了宝贵的经验借鉴。

1 盘刷清洗单元的优化设计及应用

盘刷清洗单元的主要功能是：通过安装在与玻璃传输方向水平垂直的驱动轴上的一排盘刷对传输中的玻璃基板进行机械力刷洗作用，以促使粘附在玻璃基板表面的玻璃切割碎屑、研磨粉等颗粒被强力去除。

1.1 原有盘刷单元设计结构及不足

如图1所示是原有设计的盘刷结构示意图。从图1可以看出，盘刷主要通过安装在公共驱动轴（4）上的彼此同向锥形驱动齿轮（5）与固定在盘刷刷盘上的锥形齿轮（3）的齿合作用来实现对玻璃基板（1）的机械清洗作用。但是，在这种结构设计及运行工作状态下，传输中的玻璃基板经常发生跑偏及叠片事故。

如图1所示通过对传传输中的玻璃基板受力分析可知，传输中基板跑偏及叠片事故发生主要直接原因是由于清洗单元所有盘刷刷盘转向一致，从而使处于水平传输中的与刷盘平行的玻璃基板受到一个扭矩作用，这个扭矩促使运行中的玻璃基板受力总是趋向一个方向，从而引发水平传输中基板跑偏、叠片现象的发生。因此，解决原有设计不足的直接切入点在于刷盘转向问题。

1.2 原有盘刷单元结构的优化设计

依据盘刷单元齿轮动力传动过程原理结果分析，不难发现，盘刷刷盘之所以转向一致，关键在于所有垂直安装在驱动轴上的锥形齿轮同向安装导致，如果将相临的驱动锥形齿轮彼此反向安装在驱动轴上，且齿轮数量为偶数个，那么就可以使相邻的刷盘转向彼此相反，使每个刷盘作用在玻璃基板上的扭力矩彼此抵消，从而使传输中玻璃基板所受合扭力矩为零，这样就可以解决原有设计结构不足的问题。据此分析，我们对盘刷清洗单元驱动锥齿的安装方式进行了优化安装，通过优化调整，使相邻的盘刷刷盘转向彼此相反，从而确保基板所受合扭力矩几乎为零，极大减少跑偏、叠片事故的发生。

2 喷淋清洗单元优化设计及应用

2.1 喷淋清洗单元原有设计及不足

喷淋清洗单元作为玻璃基板清洗烘干输出前的一道工序，其主要起着对玻璃基板表面进行最后一次全面冲刷洁净作用，以将基板表面颗粒度降低到最小程度，喷淋用水纯度为18MΩ以上。

2.2 原有喷淋单元设计构型及参数优化

经过反复多次对原有设计构型进行调整，最终寻到最优优化方案，通过将喷淋管直径增大至约50mm，基板上下两侧喷淋管两端喷嘴到基板距离h1减小至约50mm，其余喷距h2减小至约150mm，喷嘴与基板表面夹角α增大至约80°，同时喷嘴口径扩大一倍左右，这样只需提高供水泵的功率，那么同压下供水流量可增加四倍左右，调整喷嘴与基板的夹角，避免了基板走斜，缩短喷淋管两端喷嘴与基板间距离缩短，对基板两长边加强冲洗，而其余喷嘴保证对整片基板均匀清洗，既保证了基板运行的要求而又提高了清洗效果。

4 结语

通过对电子玻璃基板清洗系统的盘刷清洗单元、喷淋清洗单元和烘干输出单元的优化设计和实施，不但极大强化了洁净清洗能力，降低玻璃基板跑偏、叠片、撞片、颗粒度高等因素导致的加工不良率高的技术难点，从而有利与节约生产成本，提高产品综合良品率，同时，这些优化设计方案也将为国内同行技术的提升提供宝贵的经验借鉴，推动国内电子液晶玻璃基板行业共同发展。

参考文献：

[1]杨伯荣.世界TFT-LCD产业现状.液晶与显示，2001，15（3），154-158.

[2]田民波.电子显示.清华大学出版社，2001，56-64.

篇2

一、交互电子白板

自2004年第一块交互电子白板引入我国的课堂教学中来就一直备受关注,得到教师和学生的积极肯定和广泛认可,它是“电子感应白板及感应笔等附件(硬件)与白板操作系统(软件)的集成。它融合了计算机技术、微电子技术与电子通信技术,成为计算机的一种输入输出设备,成为人(用户)与计算机进行交互的智能平台。”与“计算机+投影仪+投影幕布”组成的多媒体教学系统相比,交互电子白板实现了计算机与交互电子白板之间的双向通信。其中,感应笔具有电子白板书写笔和计算机鼠标的双重功用,在自由书写的同时还可以代替鼠标实现很多功能的操作,而且十分方便快捷。电子感应白板在充当投影屏幕的同时还是鼠标笔书写与操作的界面,鼠标笔的任何操作都可以传送至计算机中,安装了白板软件的计算机系统负责对传入的鼠标笔的操作进行运算处理并送至投影机,最后由投影仪将处理内容投射在交互白板上。

二、交互电子白板对小学数学课堂教学的影响

交互电子白板作为一种集传统的黑板和现代多媒体技术的优点于一身的新兴信息技术,它具有“技术集成、资源整合、交互平台、协作环境、亲近师生、传统创新、常态应用、多种模式、教学设计和投资效益”等特性,其应用正在引发教学方法、教学理念的深刻变革,对小学数学课堂教学的影响主要表现在以下几个方面。

1.支持教学内容的灵活调用与即时编辑,教师可以根据教学实际需要动态调整

交互电子白板支持教学资源的随时调用,教师可以把文本、图片、视频等归类放置在交互白板的资源库中,根据上课实际需求任意调用资源。同时它还为教学提供了各种书写、绘画、擦除、注释与修改的工具,允许对教学内容的随时编辑与修改,有利于教师根据实际需要进行动态调整,使教学内容的组织与呈现更加灵活。比如在讲几何知识需要标注角、边等内容时,教师不需要像PPT课件那样在黑板上重新画一次来做标注,大大提高了课堂教学效率。

2.支持多样化、个性化的教学工具,方便教师课堂教学

交互电子白板为教师提供了很多的数学教学工具,不仅包括各种笔、擦除、线、图形等书写绘画工具,还包括直尺、三角板、圆规、量角器等测量、作图工具,还包括时钟、照相机、屏幕录像、拉幕、探照灯等工具,教师可以根据自己的教学需要进行个性化的定制,这些工具不仅使教师不用擦黑板,远离粉尘之苦,也使教师不会因为教鞭、板擦、粉笔、鼠标、三角板等文教工具手忙脚乱,而且教师还可以利用探照灯、拉幕等工具引起学生的注意,激发学生的学习兴趣,从而使教学更加轻松、容易。

3.允许对象的任意拖拽、旋转、缩放,简化教师制作动画过程

在交互电子白板没有出现之前,几何教学中的许多的图形变换都要事先做成动画,然后在课堂上播放,需要花费大量的时间。交互电子白板内置的旋转、平移、缩放等功能使几何图形的变换更加容易,使很多复杂的课件通过简单的一个拖放就能轻而易举的实现,从而大大的节省了时间,提高了备课效率。同时交互电子白板对动画、视频的随时暂停控制与标注使教师能够更加自主的应用现有的多媒体教学课件,弥补了很多课件交互性较差的缺陷。

4.教学内容操作的可视化,允许学生到台前直接操作

现代课堂的教学内容通常通过多媒体课件来呈现,教师一般都是在上课前把教学内容制作成多媒体课件,上课时按照既定的顺序、线性地播放课件,教师要做的事情就是不断地点击鼠标,充当着“放映员”的角色,学生要做的就是观看课件,很少有对课件进行操作的机会。而交互电子白板的出现改变了这一现状,它支持操作的可视化,所见即所得,允许学生到白板前操作,和教学内容进行交互,使学生不只是一个“观众”,在不断地拖拽、旋转、缩放、标注、擦除等活动中提高学生在课堂上的参与度,在实际动手操作过程中主动探索和发现。

三、基于交互电子白板的小学数学课堂教学优化设计

《基础教育课程改革纲要》明确提出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的显现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”交互电子白板作为一种新兴的信息技术,同时在小学数学课堂教学中的应用要围绕这一目标,同时在教学设计时要充分发挥交互电子白板的优势来优化小学数学课堂教学,具体表现在以下几个方面。

1.处理好交互电子白板与其他教学媒体的关系―灵活组织与呈现教学内容

交互电子白板不仅支持教学内容的灵活调用、即时编辑、保存与回放,还支持多样化、个性化的数学教学工具,允许对象的任意拖拽、旋转、缩放,极大程度地方便了教师课堂教学。但这并不意味着黑板、实物投影仪、数学教学工具以及学具等其他教学媒体就失去了它的价值,究竟用哪种教学媒体来呈现教学内容,要根据媒体的特性以及实际的教学需要来选择。比如在展示学生的成果时要用到实物投影仪；在讲解物体的一些位置关系的时候用实物或是模型会更好些；在多人书写时用黑板效果会更好等。

2.合理选用交互电子白板的功能―真正服务于课堂教学

交互电子白板不仅具有展示多媒体（文本、图形、图像、声音、视频、动画等）、即时书写、批注、绘画、屏幕捕捉、回放与保存、对选择对象的任意缩放、平移与旋转等功能,还支持直尺、圆规、量角器等数学工具以及拉幕、探照灯等激趣导学工具,但在数学课堂教学中其功能的选用要根据实际教学的需要,要真正服务于课堂教学实践不能为了白板而用白板。如在同学们总结课堂收获时用交互电子白板的拉幕功能逐一展示知识点就有些不太合适。拉幕的时候只能按照一定的顺序来逐渐呈现要展示的内容,而同学们在谈课堂收获的时候不一定就是按照教师预设的顺序,这样就很难在同学们说的时候直接在白板上灵活地进行反馈。拉幕功能用在导入环节来激发学生的学习兴趣可能效果会更好一些。

3.注重互动活动的设计―活跃课堂气氛,营造多维互动课堂

交互电子白板强大的交互性不仅体现在弥补了以往多媒体课件交互性差的缺点,更体现在使师生的交流更加畅通无阻（教师不用往返于黑板、投影屏幕、计算机之间,从而更加关注学生的反应；学生的目光不用游离于黑板、投影屏幕、计算机之间,注意力更加集中。）交互电子白板环境下的数学课堂要注重互动环节的设计,不仅包括人机交互（教师和白板,学生和白板）,更要注重人际交互（语言、肢体动作）,即作为课堂的主体的师生之间以及生生之间的交互,营造多维互动课堂,让教与学在互动的课堂气氛中表现得更加淋漓尽致。

四、结束语

著名的媒体技术专家克拉克曾说：“是教学设计而不是用来传递教学的媒体,决定了学习者的学习”。基于交互电子白板的小学数学课堂教学对教师的教学设计能力提出了更高要求,教师要将交互电子白板与小学数学的课堂有机的结合起来,深层次地挖掘交互电子白板的功能以及在教学各个环节的运用方法,使交互电子白板真正的服务于小学数学课堂教学。

参考文献

[1] 丁兴富.交互白板及在我国中小学课堂教学中的应用研究[J].中国电化教育,2005,3：43～46

篇3

关键词：建筑房屋；结构设计；优化方法；应用；

中图分类号：TU2文献标识码： A

建筑行业民用建筑市场的内需一直在随着现代人口的增长而不断扩大，这也间接推动了建筑行业朝着民用房屋结构方向发展。而现代社会也是一个追求高效和速度的时代，在现代房屋结构项目中，人们更追求的是高质量、高品位和低成本。因此，为了房屋建筑行业中获得成功，占有市场，现代建筑企业和设计师更多的在其房屋结构设计中使用了优化理论和方法，这样能够运用建筑工程、数学等等科学知识方法和现代化手段来最大程度上节约资源和成本，并确保工程的质量安全和经济效益都能够实现。下面文章简要探讨了建筑房屋结构设计优化的理念意义、方法原则和其具体应用。

一、简述建筑房屋结构设计优化及其意义

建筑房屋结构设计优化的理论主要是从其不断的实际应用中提炼出来的。顾名思义，建筑房屋结构设计优化就是对建筑房屋的整体结构和分化结构的设计进行优化处理处理，确保整体结构经济、实用、美观、大方、安全，对每部分细节都要做到尽善尽美。这才能够使得其设计产品在建筑结构设计作品中脱颖而出，才能够使得其设计作品得到大众和企业的认可。在建筑结构设计优化中，主要包括结构项目整体和项目具体分布结构的设计优化。项目整体结构主要就是要考虑其整个结构系统的设计、建筑群体围护结构等等设计。而项目具体分布结构则要考虑的是其房屋形体、内部结构分布、剪力墙等受力结构分布等等。

建筑设计师对于房屋结构项目进行优化处理也就是会对其作品的所有整体部分和细节部分进行精细琢磨，设计师们会广泛调查参考市场设计作品，对其设计作品进行再三计算和研究，这对于建筑产品质量而言，无疑有着极大的保障，因为设计师在对其作品精益求精的同时，也使得其对房屋结构的稳定安全和原材料等等元素都进行大量的演算和实践，因此设计产品质量是毋庸置疑的。与此同时，对房屋结构进行优化设计，是大量运用了科学知识，这能够充分运用其资源成本，使得其结构既安全、美观，又经济实用。而且通过调查发现，经过优化设计的房屋结构其质量和成本都远远要优于其他没有运用结构优化设计的。由此可见在现代建筑市场，运用优化设计理念和方法是实现建筑行业可持续发展的必要手段，也是提高现代人们生活质量，确保人们经济效益的重要途径。

二、建筑房屋结构设计优化的方法原则

一般来说，建筑房屋结构设计优化要遵循一些原则。首先就是要符合企业和社会大众的需要，也就是要确保建筑能够满足现代人们日常生活的基础功能，使得居住者能够生活方便、舒适。其次，要充分考虑使用者的健康安全，也就是在进行优化设计中，必须要把安全性和环保性放在第一位，要使得其作品能够长久使用，使得居住者舒适愉悦。然后，还要考虑到开发商的经济效益，因此设计师们在优化结构时，也要使得建筑项目资源分配最优化，尽力节省资源和成本。最后，建筑设计师在对其结构进行综合设计和考虑时，在充分结合前人的经验和时尚元素后，还要大胆进行创新，实验一些新的结构和思路，在设计过程中不仅仅要使得结构匀称规则，充分融合自己的设计理念和元素，还要按照建筑结构特点，尽量使得建筑结构的纵向功能齐全、承重应力均匀，刚柔度适中。这才是确保其设计作品获得成功的主要基础，也就是要使得其建筑设计作品在优化的同时，也要实用。

三、建筑房屋结构设计优化的具体应用

建筑设计师们在对房屋结构进行设计和优化时，一般会按照从总到分的步骤来进行。

首先就是对房屋整体结构进行优化设计。在设计优化项目整体模型和结构时，设计师一般会建立一个数学模型，也就是把影响结构设计效果和作用的元素作为设计变量元素，如结构安全稳定度、结构造价、应力约束、弹性约束等等，然后确立其模型的控制参数和目标，通过确定其房屋结构的约束条件，然后综合计算其结构的最优结果。简而言之，也就是把建筑结构设计的影响元素进行组合来代入到设计好的模式和函数中，运用数学知识方法来评比出最优结构。一般在进行计算时会大量运用到一些数学知识、如拉式乘法等等，而且其计算量也会很大，这是就会要求设计师根据优化结构模式，综合考虑其计算方法和变量来设计计算程序。通过这些步骤的计算和验证，逐步找出其设计中的不科学、不完善的地方，然后进行逐一改进优化，最后达到整体结构的完美。

然后就是对房屋分部结构的优化设计，这主要包括其房屋结构的基础拉梁、荷载、钢筋混凝土结构、建筑剪力墙结构等等进行优化处理。在房屋基础拉梁结构上，设计师一般会从其要求高度、层数来综合考虑其防震性和稳固性，然后对其基础桩基和基础拉梁的配筋率进行综合计算，确保整个拉梁基础和桩基能够和谐一致。在对房屋的荷载设计上，设计师也会充分考虑其施工地周围的土质状况，明确其地基的受力荷载状况，然后根据这些情况和风力、气候等等元素来设计其基础结构。在设计建造房屋的钢筋混凝土和剪力墙结构时，一般会采用准则方法的设计步骤，对结构整体受力和部件受力状况进行演算，通过核定其单元截面上的受力优化不断推进，从而得出整体结构受力的优化。通过这些步骤能够辅助设计师找出最适合、最低成本、最稳定安全的结构设计。

最后，在对其整体结构和分部结构都进行优化设计后，也要注意以下问题。一般来说，除了能够在书面上进行优化计算的结构外，建筑工程中也有其他部位构件能够进行优化处理，因此，设计师们在完成以上步骤后，也要综合考虑其设计原则规定和标准不断验证核算其构件截面结构，抱着精益求精的态度和鸡蛋里挑骨头的劲头来不断完善其结构的含金量和尺寸。与此同时，在实际施工过程中，可能会产生一些误差或者其他因素，对于其结构超限项目和软件结构模型也要随机应变，运用概念设计优化方法来调整其后期设计，使得其设计作品趋向科学、合理及优化。

结束语

综上所述，现在房屋建筑行业是追求经济效益和社会效益俱全的领域，在房屋建筑工程中，为了房屋项目工程的经济适用性、安全稳定性以及长久性，就必须要在其结构设计中和原材料等等上面下功夫。通过对房屋结构的整体和所有细化项目的优化处理，确保整个项目结构的所有部位都能够达到综合最优和平衡状态，使得项目的质量安全得到保障，促进项目的社会经济效益最大化，也是现代建筑设计师们灵活运用结构设计优化的主要目标，更是其使用优化设计方法的综合体现。为了达成这一目的，并使得自己和企业都能够获得成功，现代设计师们就必须要朝着这个方面不断研究和努力。促进自己优化设计水平和实力的稳步增长。

参考文献

[1]王爱娟,刘士英.探析建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(5).

[2]樊剑.关于建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用探究[J].城市建设理论研究（电子版）,3013(24).

[3]杨海鸥,段江渝.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,3013(21).

篇4

关键词：变电站；土建部分；优化设计；探讨

Abstract: the energy problem has been the focus of attention problems. The energy demand is increasing, electricity supply agency is a substation, the civil engineering construction quality problem also more and more high, so the civil construction design problems, it is necessary for us to optimize explore, to save energy, to find the most reasonable, effective design to construction.

Keywords: substation; civil engineering; optimization design; discussion

[中图分类号] TU27 [文献标识码]A[文章编号]

变电站作为是电路系统中重要的组成部分之一，其土建部分的工程设计涉及到拟建项目的工程质量、建设周期、工程造价及建成后能否获得较好的经济效益起着决定性的作用。项目建设的一次性投资不仅受到优化设计影响，其使用阶段的运行费用也受到优化设计的影响。寻求一次性投资与运行费用的最佳结合可以通过优化设计，把项目建设的全寿命费用降到最为合理的水平。

一、优化设计的原则

国家电网公司提出的“资源节约型、环境友好型、工业化”基本要求，变电站土建部分优化设计围绕着这个主题。按照变电站的功能要求，明确其电气设施的功能定位和配置要求。在建设变电站的时候始终都要贯彻一个前提，那就是全面的实现变电站在全寿命周期过程中的资源循环，在建设的过程中有意识的对典型设计和标准化设计进行实施，对建设当中的一些细节还有程序不断加强审视，务求变电站建设和运行成本能够合理的得到控制和降低。要达到资源的循环和有效控制，应用新技术是最有效的途径，我们要采用现在最新的模块化设计，不断的引进和采用先进适用的新技术、新工艺。任何施工工程的完善，不仅是指它的材料以及质量的良好，也需要一定的外观基础，对建筑风格也有一定的追求，变电站的建筑风格要能够体现工业性产品的特点,整体上体现出工艺简洁、线条流畅的特点，充分的考虑到周围自然环境的因素，与周围的环境有一个很好的统一。在设计标准上,不突破现有的设计规程、规范,遵循公司通用设计总体原则。

二、优化设计和创新设计

1、变电站的前期准备阶段

变电站的建设需要考虑到很多的因素，其中最先出现的问题便是地理因素，因为并不是所有的地形都适合建立变电站，我们在建立变电站的时候要先对当地的地形有一个全面的考察。首先要进行确定的，便是变电站的负荷中心要建立在哪个位置。要确定变电站负荷中心位置需要对当地的潮流进行充分的分析，再结合电网规划，才能够有一个准确的判定。可以说这是变电站建设准备阶段最重要的工作之一。准备阶段还包括了变电站接入系统的方案设计、无功补偿规模大小等，在进行建筑施工的过程当中，设计是否全面和有效，对于后面整个变电站都有着重大的影响，变电站土建设计的准备阶段更需要我们慎重对待。

在确定好变电站负荷中心的地址之后，我们就可以围绕着负荷中心来进行变电站的建设。而变电站的线路选择也需要和变电站地址有相互协调促进的作用。因为我们在变电站的选址过程中并没有线路布置人员参与到当中，所以有时候会出现选好的地址完全不能和线路配合的现象。因此我们在选址的时候要先咨询线路人员，注重和线路人员之间的配合，不然到最后可能会出现资源的严重浪费。变电站和线路之间互相配合才能够有效的发挥作用，两者虽然独立的，但是又必须是统一的。线路的建设造价在整体上面来说要远远的高于变电站的建设造价，所以如何控制线路造价问题，就直接的关系到了变电站的建设是否能够最大限度的控制成本。

2、变电站土建的初步设计阶段

在进行初步设计的时候，最先要考虑的就是变电站的规划设计问题。因为变电站会受到各种地理环境的影响，所以在建设的时候要充分的考虑到变电站所处区域的地理位置，这些包括了交通、水源还有气象等多种方面，只有对这些因素有一个全面的考察了才能够确定变电站规划的具体规则。

变电站的平面布置也是建设当中的关键因素之一，不过这个只有在确定了变电站的规划之后才能够再进行设计。变电站的平面布置如果不能和变电站的规划达到相一致的效果，那么最后会给变电站的设计带来难以估计的变数。在布置变电站的平面设施时，要尽量注意不能对土地有过量的占据，在同一个阶段里建设的建筑物尽可能的要集中到一点布置。

平面布置完成之后就是对变电站的竖向设计，这也是土建当中很重要的一点。首先我们要考虑到变电站本身的电压等级再结合变电站所处区域历史上出现过的最高内涝水位和标准的洪水位数值，以此确保变电站不会受到当地水位的侵袭。

三、结束语

变电站土建部分的设计涉及到了准备阶段、实施阶段还有竣工阶段，这几个阶段任何一个环节出现了问题都会导致变电站的建设失败。变电站之间由于所处的区域不同，要面对的地理环境还有客观自然环境也就不一样。由于这些因素的多变，土建设计也会因为面对不同的情况而出现不同的要求，所以在进行土建设计的时候要清楚的把握好当地地理变化的重点，这样才能有效而圆满的完成土建设计任务。

参考文献：

[1]朱寿甫；变电站土建工程施工质量管理探析；[J]；《城市建设理论研究（电子版）》；2012年11期。

篇5

[关键词] 现代化 机械设计 创新方式

[中图分类号] S23 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2016）08-0228-01

在现代化机械设计过程中，要想更好的提升设计质量，就要做好创新工作，根据对机械庞大硬件的分析，逐渐的革新设计原则，创新设计方式，将设计与创新相互结合，跟上时展的步伐，进而提升设计企业与制造企业的经济效益。

1 现代化机械设计创新意义

机械设计是一个较为复杂的工作，在现代化机械生产需求的分析中发现，客户对机械设计的要求越来越高，这就需要相关设计人员重视自身工作，创新机械设计思想，突破传统的设计思维形式。在此种情况下，对机械设计进行创新，不仅可以有效提升机械设计效率，还能达到优化设计的标准，这样就可以减少设计图纸缺乏参考性的问题，使其向着良好的方向发展。同时，在设计优化之后，设计人员会树立正确的设计理念，不断完善自身工作，提升自身专业化水平，保证不会因为专业素质低的问题对其造成不良影响[1]。

2 现代化机械设计创新方式

要想更好的对传统设计模式进行突破，就要重视设计创新方式，为机械设计人员树立正确的设计理念，满足现代化机械设计的需求，不断完善设计方式，为其发展奠定良好基础。具体现代化机械设计创新方式包括以下几点：

2.1 树立正确的设计创新理念

创新理念的树立，对于设计人员的创新思维有着极大的影响效果，设计人员在树立正确创新理念时，必须要保证做到以下几点：

2.1.1 设计创新具有独特性

设计人员敢于实施创新工作，打破传统设计常规，选择切合实际的创新方式，利用先进的创新原理实施工作[2]。同时，还要重视设计创新机构、功能等，使创新出来的设计产品具有一定的独特性，创新方案更加新颖；

2.1.2 要保证设计创新的实用性

机械设计人员在实际创新的过程中，对市场情况加以分析，保证所设计出来的产品，不仅具有较为良好的实用性，还要具有可生产性，进而提升设计创新效率；

2.1.3 设计创新具有突破性

机械设计人员在创新的时候，必须要敢于想象，走出传统的定向思维，善于利用新兴技术，不断的提取新设计原理，使机械设计领域打开全新局面；

2.1.4 要保证创新工作的联动性

机械设计人员的创新思维要具有一定的联动性特征，例如：横向思维、纵向地位以及你想思维等，此类思维要求设计人员从不同的设计角度出发，不断的完善自身设计方案，以期达到良好的设计效果[3]。

2.2 机械设计优化

现代化机械设计优化就是利用数学规划理论为设计基础，将电子计算机作为设计工具，在充分考虑各种因素的基础上，设定完善的优化方案，保证达到设计目标。优化设计，就是在对现代化机械设计创新方式进行比较之后，选择较为先进的一种设计方法，然后利用先进设计方式，建立较为完善的计算系统，进而提升设计效率，满足时代的发展需求[4]。

国家现代化机械设计优化研究到目前为止，已经取得了较大的进步，并且开发出了先进的优化设计程序，但是，在程序应用方面，还没有得到一定的普及，这对机械设计发展而言是较为不利的。因此，相关设计人员在优化设计的过程中，必须要重视各类先进程序的应用，保证创造与革新机械设计工装，在原有设计工作的基础上，达到设计水平新高度[5]。

机械设计优化，需要设计人员考虑到综合因素以及机械制造情况，全面、系统的分析设计问题，采取有效措施解决问题，保证在获取精确性数据的情况下，缩短设计周期，例如：设计人员利用CAD设计方式，提升机械设计质量，使机械设计工作传统模式得以摒弃。

2.3 机械设计变型设计

机械设计变型设计，就是在原有的机械产品上，创新开发新的产品，使机械零部件的规格更加标准，进而满足大众的使用需求。设计人员必须要对机械产品的尺寸、性能等进行改造，机械产品功能以及原理是不变的，相关设计人员在实施设计工作之后，必须要重视产品设计变型需求，使产品扩展功能得以实现。

根据对机械产品三维参数的分析，相关设计人员必须要重视产品变型设计的拓扑、尺寸以及工程的约束，根据约束机制不断完善变型设计工作，在提升三维参数应用效率基础上，对模型驱动后的工程图等信息进行封信，保证不会出现影响设计质量的问题。

2.4 机械设计反求设计

机械设计反求设计的研究，必须要重视以下几点关键技术的分析：首先，在测量的过程中，要选择实用性较高的测量方式与测量设备，保证不会出现误差问题，提升测量精确度，减小误差值。其次，要利用单位重构方式实施工装，引进先进的软件系统，保证能够有效提升计算的精确度，避免出现影响计算正确度的问题。再次，要不断引进先进的产品模型技术，构成较为完善的装配体系，进而提升装配效率，使设计工作向着较为良好的方向发展。

3 结语

现代化机械设计创新方式，不仅影响着机械制造业的发展，还对人们的生活质量产生一定的影响，因此，在优化设计的过程中，必须要重视机械设计优化方式，引进先进技术实施设计工作，保证设计出来的产品具有一定的实用性。同时，还要重视设计人员的专业素质，阶段性的对其进行专业知识的培训，使其掌握先进设计技能，优化设计工作，为设计行业的发展奠定良好基础。

参考文献

[1]杨海荣.现代机械设计的创新方法研究[J].机电信息，2011（18）：161-162.

[2]刘瑞，张延龙.现代机械设计的创新方法研究[J].城市建设理论研究（电子版），2015，5（26）：757.

[3]朱庆波.现代机械设计的创新方法研究[J].中国机械，2014（15）：142-142.

篇6

关键词：高层建筑；给水排水；优化方案；方案设计；建筑工程

高层建筑给水排水的设计不同于多层建筑，设计者给出设计方案前，要充分考虑到高层建筑层高、实用、美观等因素对给排水的影响，并且要对给排水的施工进行合理规划，提高施工质量的同时要保证高层建筑的整体美观效果。随着国民经济水平不断提高，人们对居住环境和质量的要求也随之不断升高，因此建筑施工各单位不仅要适应社会发展需求，还要保证在高层建筑的实用性、功能性、美观等多种性能。尤其在给排水的设计施工方面，由于高层建筑的主体结构、框架多采用框剪或筒形结构，所以给排水设计施工带来极大不便，如何优化高层建筑给排水的设计施工是现阶段施工单位亟待解决的问题，并针对难点积极探求优化方案。

1高层建筑给水排水工程的施工重点及特点

由于高层建筑给水排水工程分为给水系统、排水系统、热水系统及消防系统四个部分，所以在高层建筑室内的给水、排水设备较多，穿插管线种类多种多样，就现阶段建筑行业的给水排水施工技术来说，并没有具体的可行性指标和操作规范予以支持，因此在施工过程中，人为操作主观意识较强，施工工序杂乱无章，无法保证施工质量。另外，现行的高层建筑给水排水技术与实际施工要求产生脱节现象，随着国民经济水平日新月异的变化，高层建筑的给水排水技术不再是单纯地解决居民的供水和排水问题，而要结合消防安全技术和自动化技术，不断更新设计理念，将节水、节能的建筑设计理念引入到高层建筑给水排水设计和施工中，在施工过程中加强施工管理，合理利用新型环保材料，严格规范施工技术操作，在提高施工质量和效率的基础上，保证建筑的给水排水系统正常、安全运行。由于高层建筑本身具有的多层、多功能、多设备等特性，在给水排水工程的施工过程中具有以下五方面特点：第一，给水排水量相对较大。由于高层建筑的使用面积较大，容纳的居住人数较多，所以居民所需的用水量和日常生活产生的污水量较大，一旦管道拥堵或是损坏，势必会造成供水系统和排水系统发生故障，影响居民生活质量，甚至危及整栋建筑的供水系统和排水系统，导致大范围的停水，给居民的生活带来极大不便，因此建筑施工单位要尤其注意给水排水系统的日常维护工作；第二，施工单位为提高建筑的实用性，在施工过程中增设了多种使用功能，再加上繁多的管线穿插纵横在建筑室内，居民使用家电时会使电压过大而发生线路短路，给居民正常生活埋下安全隐患，稍有不慎就会发生火灾，而且在高层建筑中人员疏通起来较为困难，后果不堪设想，所以建筑施工在进行给水排水施工时要结合消防给水技术和防火材料的使用，确保高层建筑的安全性能；第三，消防系统的技术压力较大，以往设计的供水区域只有一个，易使管道和相关附件发生损坏，影响给水、排水系统的正常使用，因此设计人员在进行给水、排水系统的设计过程中，应采用竖向分区的方法，从而降低消防系统的静水压力，保证给水、排水系统安全、畅通运行；第四，由于高层建筑的给水排水量较大，施工单位通常会选用较多、较长的排水管道，增加管道水流压力，并且压力波动性较强，更容易造成给水、排水系统的不稳定，所以施工单位在选择排水管道材料时，应尽量采用机械强度较大的、接口柔韧性较好的材料或是专用通气管排水系统和新型单立管道，以减缓管道中的压力波动，强化给水、排水系统的使用性能；第五，由于高层建筑的给水排水设备较多，运行时产生的噪音也会随之增多，建筑施工单位必须要充分考虑到管道降噪问题，利用相关防震和降噪技术，在保证系统正常运行的同时为居民提供优质、舒适的居住环境。

2高层建筑中常见的给水排水方法

2.1气压罐式给水

气压罐式给水方法主要通过离心水泵和气压罐设备的协同工作来完成给水。气压罐的工作主要依靠罐内的空气不断压缩进行储水和调节供水量，一旦罐内的水压达到一定高度，离心水泵就会软启动和循环启动水泵机组，最终完成供水。这种给水方法无需水箱和水塔，不仅可以自动控制给水量，便于管理，并且由于气压罐的密封效果较好，可以防止罐内水资源不受污染，更能减少建筑工程的施工成本。但是在气压罐给水过程中，常常会出现因供水压力过大而引起的压力波动，而且它的储水量有限，必须要频繁启动才能满足供水需求量，所以势必会增加设备维修成本，从而缩短设备的使用寿命。

2.2高位水箱式给水

高位水箱给水方法主要利用离心水泵和水箱两个部分进行给水，根据以往的使用经验大致可以分为并联式给水、串联式给水、减压水箱式给水和减压阀式给水四种方法。它的主要作用是调节供水区的储水量、供水和水压，相比气压罐式给水方法来讲，虽然储水量也有一定限制，其优势是不需要频繁启动相关设备，因此建设成本和维修费用也相对较少，缺点也密封性较差，水质容易受到外界环境的影响而受到污染，且由于水箱占地面积较大，会增加建筑投资费用。

2.3减压分区式给水

减压分区式给水主要依靠减压阀和各个供水区的减压水箱的工作实现减压给水的目标。在相关设备运行过程中，离心水泵会降水直接输送到顶层供水区的水箱中，利用减压阀将水由上至下的输送到各个供水区的水箱中，且各水箱之间可以进行自动减压，一方面减少了占地面积；另一方面给水相对稳定、可靠，但也存在一些问题，例如下层供水区的供水压力较弱，增加了离心水泵的使用率。

2.4变频水泵式给水

变频水泵式给水是一种利用单片机、变频技术和水泵机组相结合而构成的给水技术，其作用是可以自行调节水压和水流量，并且不需要水箱。这种方法可以根据各个供水区的用水量自行调整相关设备的运行速度且占地面积较小，不仅延长了相关设备的使用寿命，更加有利于后期维修与管理工作。但是这种方法所使用的设备价格相对较高，大大增加了建设成本，特别是变频器，不仅价格较贵，还容易受到外部环境的影响，造成变频器的损坏，从而影响设备正常运行。由此可见，每一种方法都有各自的优势和劣势，需要设计人员在施工设计阶段结合高层建筑特点和施工要求对给水排水方法进行调整，针对在施工过程中易出现的情况和问题，调节设计方案的优化措施，以全面保证给水排水系统的安全、畅通运行，从而优化居民的生活质量和居住环境。

3高层建筑给水排水的优化设计方案

通过对高层建筑给水排水方法及施工特点的分析，高层建筑的给水排水系统的设计必须要进行优化和改善，以切实保证高层建筑给水排水系统的安全、畅通运行，因此笔者建设性地提出了以下三点高层建筑给水排水设计方案的优化措施，具体包括：第一，在进行给水排水系统的设计过程中，要采用分建供水区，并且这些供水区要共用供水管道，以减少设备的占地面积，减少施工成本。在水污染问题上，可以通过分别设置生活供水区和消防供水区来尽量减少水质污染的问题，施工单位应特别注意管道网络的铺设，并且结合管道施工的特性，提高管道的质量和使用性能，合理规划相关设备的设置；第二，针对建筑室内卫生间易出现渗水、漏水的问题，施工单位应加强建筑地面防水性能，合理设计厨具、洗脸池、淋浴器等家具家电的位置摆放，采用节能型附件和技术，例如充气式水嘴、真空节水技术，不仅起到节约水资源的作用，还可以有效提高设备的排污功能。在施工过程中，设计人员应尤其注意相关设施的位置规划要符合居民的基本生活需求以及排水管道的网络化铺设要尽量保证顺畅、安全且科学合理，避免管道位置与室内生活器具的位置相互冲突，从而为居民提供既舒适又实用的居住环境；第三，在施工设计阶段，设计人员要考虑到高层建筑整体的美观效果，由于排水管道通常设置在建筑外墙内，很容易影响建筑的视觉美感效果，因此施工人员在进行室内施工时，应该尽量将卫生间的位置设置在建筑的低地势处以及空调摆放处要设置排水管，并且要尽量保证建筑的室内和室外的整体美观效果，这样不仅可以便利居民的日常生活，更加满足高层建筑的实用性、美观、安全性等多方面性能的要求。

4结语

此外，合理设计给水排水系统和消防系统对高层建筑整体性能有着重要的意义。相对于多层建筑来讲，高层建筑给水排水工程的施工难度较大，对供水量、排水量的要求较高，所以对施工单位来说，发现问题解决问题，不断优化设计方案，才能有效提高给水排水系统的运行效率，从而实现高层建筑优化各方面性能的目的。随着国家经济飞速发展，建筑业的市场竞争越发激烈，在高层建筑给水排水工程的问题上，只有积极探索设计方案的优化措施，进行技术革新，才能在激烈的建筑业市场中立于不败之地，从而促进建筑业长久、可持续性发展。

参考文献

[1]袁成华．试论高层建筑给水排水工程的优化设计[J]．城市建设理论研究（电子版），2014，（16）.

[2]周盼．试论高层建筑给水排水工程的优化设计[J]．城市建设理论研究（电子版），2013，（13）.

[3]夏远．高层建筑给水排水工程的设计优化研究[J]．城市建设理论研究（电子版），2015，5（12）.

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关键词：小区；供配电系统；设计；研究

Abstract: With the rapid socio-economic development and urbanization process accelerating, the number of all types of residential quarters also continue to increase the supply and distribution system within the cell, however, whether the safe and stable operation for improving the districtthe quality of life of residents, has a crucial role. The main problems will quarters distribution characteristics as well as the supply and distribution system, and put forward some optimization design proposals on this basis, for reference.

Keywords: residential; supply and distribution system; design; study

中图分类号：TU994文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

近年来，随着我国社会经济的飞速发展和城市化建设进程的不断加快，促生了各类住宅小区的出现，人民生活水平不断提高的同时也对小区供配电系统的安全性与可靠性提出了更高的要求。在当前的形势下，加强对住宅小区中的供配电系统设计问题研究，不仅具有非常重大的现实意义，而且对于确保小区的各项设备正常运转具有一定的指导意义。

1、小区供配电特点分析

从实践来看，住宅小区中的各栋楼房之间存在着比较大的空间，其供电面积相对也非常的大，然而每台箱变可提供的用电范围相对非常有限，所以实践中所需要的箱变台数一定很多，只有这样才能真正的满足小区用户的总体荷载要求。实践中我们可以看到，由于小区内的用电客户比较多，因此必须要保证供电回路的数量能够满足要求。据调查显示，实际上每一栋楼的建筑面积及用户的数量都存在着一定的差异性，其供电方式也不尽相同。因此，根据住户的实际数量，再采取相应的电源布设方式。小区中的联体楼房，通常采用的是单相供电方式，而复式楼则主要采用的是三相电源对其进行供电。小区内的照明负荷一般都是为用户生活提高服务的，空调的负荷一般作为舒适性用电存在。从实践来看，由于小区内的面积相对比较大，且其负荷的点比较多，且相对比较分散，因此在实际建设过程中，其电源主要采用的是现场的两级变压。其中，第一级是35kV的，应当变为10kV；第二级是10kV的应当变为O．4kV( 主要是指户外箱式的变压器设备)。对于小区供配电系统而言，其箱变的分布主要在负荷的中心位置，这样可以减小一次性投入，对于降低设备的运行成本和提高小区用户的实际用电质量和需求具有重要的作用。

2、小区供配电系统存在的问题

（1）供配电系统中的接线问题

从实践来看，当前国内的很多中小型小区中的高压供配电系统，主要采用的是单电源的单母线分段接线方式，这是当前住宅小区内的一种主要接线方式；住宅小区内所采取的该种接线方式所建立的供配电系统表现出接线简单、维护简便以及安全可靠等特点，尤其对中小型住宅小区的供配电系统比较适合。但实践中我们发现该方案具有一个非常大的缺陷，即系统的主供电源通常只有一根10kV的供电线路，所有其供电能力十分有限。当住宅小区中的居民达到了一定数量以后，只有这一根供电线路是难以真正满足实际用电需求的。

负荷问题

一般而言，正常情况下小区供配电系统维持一般性停电没有问题，但如果住宅小区内的用户用电负荷量突然持续地增长，那么供电电缆及住户配电装置和相关设备、导线等，将会受到非常严峻的考验。从这一点也可以说明，在电气规划的设计过程中，具有一定的超前意识是非常有必要的，且小区内的住户配电设施技术也应当进行相应的改造。具体选用哪一种供电方式和方法，一定要充分地结合配电系统的实际规划状况进行规划和处理。

供配电系统中的电压跌落问题

从实践来看，很多电压跌落问题经常发生在住宅小区的供配电系统中，该系统中的所存在的电压跌落问题主要是因为输电线路中存在着一定的短路、电容器投切、变压器充电、感应电机启动以及系统的自动装置动作等。一般而言，对于供配电系统中的那些大负荷投切、感应电机启动所引发的电压跌落问题或者相对幅值比较小等因素，可以引起上述跌落问题，但如果该问题持续时间相对较短，则就不会出现较大安全事故或者各类损失。在住宅小区的实际供配电系统管理过程中，我们可以发现危害最大的因素就是电压跌落，它主要是因供配电系统中的电路出现了短路现象造成的，传播距离相对比较远且电压的跌落幅值也比较大。

供配电系统中的单相短路与接地问题

据调查显示，引起住宅小区内供配电系统单相短路与接地故障的主要原因有输电线路的导线和保护设备之间的配置可能存在着一定的问题，尤其是导线过载运行过程中保护设备出现了拒动现象，因此导致输电导线的过热、进而引起绝缘层的严重损坏；供配电系统中的输电线路及相关设备，因长期的疲劳运行，导致相关问题的出现；其他的外力因素所致的导线绝缘层出现了严重的破损；输电线路的导线自身存在着一定的质量问题，出厂的质量不过关或者开关设备的功能不灵敏。住宅小区内的供配电系统中，单相的短路接地问题危害性是非常明显的，如果该系统出现了严重的短路故障，则保护装置很可能会不动作，这种情况下很容易因过热而发生电气火灾事故，进而造成非常严重的安全事故和经济损失。

3、小区供配电系统的优化设计

基于以上分析，笔者认为小区供配电系统设计过程中，一定要从实际出发，将设计的眼光放的更长远一些，从而为日后增加用电设备预留一定的空间与负荷容量，同时这也是有效避免小区供配电设备不间断更新、给用户带来方便的重要策略。

住户的线路系统优化设计

针对以往小区电气设计过程中所存在的主要问题和《住宅设计规范》之规定，电气输电线路如果采纳了符合安全和防火需求敷设配线，则其导线一般要采用铜芯线；每一套住宅进户输电导线的截面一般要小于10平方毫米，而且分支回路截面一般也要小于2.5平方毫米。根据上述要求，可在小区设计过程中依照房屋结构的实际户型面积，而对于用电负荷是单相 8千瓦，那么住宅入户的线径一般不应当小于16 平方毫米；对于铜芯导线而言，其用电负荷单相的6 千瓦 ，住宅入户线经不小于10平方毫米。

（2）住户配电系统优化设计

住户配电系统优化设计，一般是在住户室内布设适量的配电箱，按照照明、 插座以及空调等用电设备进性回路设置。照明回路和空调线路所使用的是空气开关，柜式空调、插座以及浴霸的装置和设备应当使用漏电断路器。照明回路不通过漏电开关，空调安装在2.4米以上的位置，以保证正常活动时接触不到；浴霸安置在卫生间内，但因环境相对比较潮湿，有漏电的可能性，但是如果出现了漏电现象，则开关就会自动脱扣，以免出现安全事故。

小区变电所的位置设计

一般而言，配电房是由配电室和变压器室两部分组成的，高低压进出线路的统一规划所使用的是敷设在电缆沟和电缆保护管里的电缆，通常配电房的位置应当与用电负荷中心相距较近一些。对于小区供配电系统而言，小区内的变电所一般应当布设在小区的特殊管理用房之中；由于小区内的住宅群以及楼栋之间的间距相对比较大且比较分散，因此可在小区的中心位置设置一个高压总配电房，进而实行分区和分片设置。如果条件不允许，则可在布设适量的户外箱式变电站， 在此过程中需要注意的是应当对小区内的总体环境及电力变压器运行过程中产生的噪音进行控制，并对小区用户的正常生活所产生的影响进行充分的考虑。

结语：总而言之， 住宅小区内的供配电系统设计是一个相对比较复杂的工作，它涉及到诸多方面的内容，尤其要注意小区用电负荷确定及配电系统运行过程中的安全设施配置等。笔者认为，只有加强思想重视和设计理念创新，在不断总结经验和教训的基础上，才能使小区的供配电系统更加的完善和高效。

参考文献：

[1]郑晓霞.浅议某小区供配电系统规划设计[J].城市建设理论研究（电子版），2011（36）

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关键词:建筑; 结构基础; 设计; 优化

Abstract: along with the rapid economic development, the city of modern buildings. Especially in the 21 st century, size, structure of the complex irregular complex construction, especially complex high-rise building more and more emerging, the design of building foundation put forward higher request. How to ensure the safety of the structure of the premise, through to the foundation of the optimization of the structure to reduce the construction cost has become a structural engineer must of research. Combining with the design of building foundation scheme selection, structure calculation, material selection and regulate the use of paper analyzed, based on the optimization of the structure design are proposed.

Keywords: architecture; Structure basis; Design; optimization

中图分类号： TU3文献标识码：A文章编号：

1引言

作为建筑结构主要的组成部分，地基基础关系到整个建筑结构安全性经济。建筑工程的追求的就是安全与经济，为了安全性而不考虑经济性或者为了经济性而不顾及安全性都是不可取的。通过优化设计在建筑基础设计的安全性和经济性之间寻求一个合理的平衡点是结构基础设计的最终目的。

2建筑基础设计优化

结构基础设计的优化首先从基础选型和布置开始，通过结构计算来验证基础方案的准确性和可行性，再根据规范和实际工程经验对建筑材料的选用进行合理的分析，使其得到充分的利用。

2.1建筑基础方案选择

建筑基础的合理选型与布置是整个结构设计中的一个极其关键的部分。有时对于同一种场地地基有多种基础形式可供选用，而各种基础形式的工程造价和施工难度是不同的；即使是同一种基础形式，基础布置的不同也可能对工程造价产生巨大影响。所以在基础选型时，应充分考虑更方面的因素，权衡利弊，合理选择，优化决策。

2.1.1 建筑基础方案的优选，首先要以准确的岩土工程勘察资料为依据。如场地工程地质条件、岩土物理力学性质、地基承载力、地下水位、场地土动力学参数等，这是基础方案安全合理的基础要素。通过对岩土工程勘察资料的分析，再综合上部结构的结构形式，能够确定合理的建筑基础的形式和布置。

2.1.2建筑基础的形式和布置确定后，应考虑基础与上部结构的相互作用。建筑结构设计常规的方法是将上部结构和基础二者作为彼此独立，离散的结构单元进行力学分析。实践表明，这种常规法计算得到的基底应力和基础沉降量往往与实测值差别很大。因此，基础问题的解决不宜单纯着眼于基础。另一方面，上部结构设计过程中，也应该注意由于地基沉降变形差异而引起的上部结构次应力，开裂等不良现象。故而，更应该把基础与上部结构视为一个统一的整体，从二者相互作用的概念出发来考虑基础方案。当然，基础与上部结构的相互作用分析相当复杂，合理的方法应该从二者之间满足静力平衡和变形协调两个条件出发进行分析，了解基础刚度变化对上部结构内力的影响，上部结构对基础变形的约束作用，以及采用不同地基计算模型可能在基础和上部结构中产生的差异。

2.2基础结构计算

随着计算机技术在结构基础设计中的应用，基础设计得到了不断完善和发展，特别是在设计的精确性和可靠性方面显示出了独有的优势。但也应该看到，计算机结构设计程序是被动的计算过程，主要程序由计算机完成，计算中不免出现误差，故在结构计算中需注意：

2.2.1提高自主性而避免盲目依赖性。有时设计错误发生的原因是工程师过于依赖计算程序而导致。在依靠计算机计算过程中，工程师或设计员需提高计算的自主性，在设计中要对设计数据和计算结果进行反复的核对和审查，避免因计算机计算而导致的错误在实施中发生。特别是对基础几何尺寸、荷载数据的核对定要做到分毫不差。同时，在输入计算过程中需要对数据的真实性进行分析后采用，切不可盲目。

2.2.2合理选用计算结果。在计算过程中，计算参数的不同选择会导致不同的计算结果这些计算结果是否在结构基础设计中和实际情况相符合，这就需设计师结合实际施工而进行分析。

2.2.3注意实际结构和计算模型差异。计算程序通常是以各种假定和理想状态为前提的而实际的结构承受力不可能达到理想状态，所做的假设在实际中也因外在因素的不断变化而发生变化，这就需要在结构基础设计从实际和结果对比中找到契合点，如果结果和实际不符则需要进行重新计算。

2.3提高材料的利用率

在整个结构基础中，要想让造价得到降低，在安全的基础上高效，还需要从用材的选择上进行分析，做到物尽其用，合理而充分。在施工中，构件的不同受力点、工作环境和材料的力学特点不同将决定着材料的利用率如在钢筋混凝土结构中，当柱子以受压为主时，就需根据材料的抗压性来进行选择，以高标号混凝土为主，减小构件截面，增加使用空间；因梁板受弯为主，在选材中则选用高强度钢筋，从而减少钢筋用量。此外还需注意钢筋混凝土结构中钢筋与混凝土强度的匹配度，以达到最大限度地发挥出材料性能的作用。在实际的结构基础设计中因材料的选择利用不当而造成的浪费现象十分普遍，如在基础底板中因混凝土标号过高而造成混凝土不能发挥其应有作用，甚至为抵抗高强度的混凝土较大的收缩变形和满足最小配筋率要求，导致配筋量增加，造价提高等。

2.4设计中对《规范》的正确理解和应用

《规范》是设计中的基础，是必须遵守的标准。在结构基础设计中，要达到安全而高效，就需要对《规范》进行研究学习并正确应用。一方面，要深度理解《规范》中的相关条文，以《规范》的要求为基本设计准则，根据具体设计对象、环境和构件的特点，参照工程安全性和经济性要求，进行设计。另一方面，对《规范》中的构造措施要给予足够的重视。因设计中很多工程师都过多注重计算机的计算结果而忽视了实际设计环境的分析，从而导致安全性和经济性受影响。以抗震性为例，因抗震计算只是一种近似方法，设计需建立在震害和总结基础上进行，故而对《规范》中的抗震设计原则和计算方法的遵循必须的，同时还要考虑抗震构造措施。

3结语

基础工程的造价在整个建筑工程造价中所占的比例较高，尤其在地质条件比较复杂的情况下更是如此。因此在建筑基础设计过程中遵循合理选型、计算准确、材尽其用、符合规范的原则，对建筑基础设计进行合理、细致的优化，能够起到降低工程造价的作用。

参考文献：

[1]韩东洋,彭亚辉.结构基础设计的优化仿真分析.《城市建设理论研究（电子版）》,2012,2.

[2]高峰.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析.《中国新技术新产品》,2012,3.

[3]刘建秋,韩文庆,商文念.超长变电构架结构分析与设计.《低温建筑技术》,2011,9.

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关键词：机电工程；综合管线；深化设计

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.064

随着市场需求的不断变化，经济建设结构的不断转型，在各大建筑物中，大型建筑和高层建筑的数量不断增加。建筑向上扩展空间不断增大，同时建筑业面临着各种综合性问题。如各种建筑安装工程的问题复杂化等，还有应该如何合理的安排机电管线就成了人们在建筑高型建筑时应该思考的问题。其中这个问题应该全局性的去看待，不应该鼓励分析，再不然就会对整个综合管线的设计工作造成困难，给施工部门找好才能安度。因此，机电工程综合管线深化设计有着十分重要的意义和作用。

1 机电工程管线的分类

对于机电工程管线的分类指标有很多，运用不同的方法和理论可以产生不同的分类结果。但是根据所属专业性质来说，机电工程管线的分类情况如下：（1）专业通信系统，主要包括各种光比管线，还有奇特一些如监视系统管线，电话运营管线等等，这些管线多用于通信线路和设备中；（2）综合监控系统，这类性质的管线主要包括一些点对点的信号管线，其中如：电力监控农SCADA系统等等；（3）消防系统，其中消防系统管线主要是安装的合理性，有消防桥架、消防水泡管等；（4）动力照明系统，动力照明系统是建筑工程必不可少的，其中包括了各个电气照明的配电管线等等；（5）暖通空调系统，这个系统建立在有需求的建筑设施内，包括空调房管道。送风管道等等

2 机电工程综合管线深化设计方法

（1）首要步骤就是绘图，绘图是其所必备的工具。这个绘图领域的发展都随着建筑工程施工要求的不断提高而提高，目前在全世界用的最多，最广泛的绘图工具就是CAD绘图。这个绘图工具操作简单，中英文都有软件，不过在初学的时候建议用中文CAD，在能很好地使用CAD软件后就应该使用英文版的CAD了。其中CAD操作简单，界面整洁、美观，能够对大部分机电工程施工图纸进行绘画制作，同时这个利用CAD绘图制作出来的图纸也是CAD格式，运用这个软件进行绘图，不会因为人、场景的不同而导致绘图格式的混乱，这样能很好的保持图的一致性。同时在绘图时，也可以加以一些适当的阐明对图纸进行阐述，这样能方便其他人员进行观看。

（2）专业单项设计 。 在深化设计综合管线之前，有一个必不可少的步骤就是对设计系统的单项进行优化设计，这些单项包括动力照明、暖通空调、排水等专业所需单项的各个深化设计。通过对设计系统专项的设计可以使整个综合管线系统的设计条件符合要求，且给整个设计打下良好的基础。如：在每个专项进行深化设计时，可以对图纸进行深化探讨，因为每一个专项就应该使用不同的图层，图层的不通必然会导致使用不同系统的管线，通过对其的深化可以很好地及时可靠地管理每个专业的管线；然后，还可以利用颜色的不同来区分，因为颜色不同可以标注不同管线，这样可以有效地深化设计综合管线的辨识度，从而提高深化设计综合管线的效率。

（3）综合管线的排布架构。在开展建筑施工工程前，应该有绘图人员及时准确的了解各种相关性的施工图纸，这些图纸的了解是对深化设计的机电工程综合管线的基础准备工作之一。这些基本的图纸包括：装修维护图纸、建筑施工结构图纸、和机电各个专业的图纸。这些图纸同时也应该注明图纸的时间、最后一次修改情况、还有业主的修改要求等。在进行排布的过程中应该考虑以下几点：1）交叉干扰的问题，在设计时交叉干扰的现象时有发生。所以在排版的时候应该要避免交叉干扰的发生，在实际的应用过程中应该做到“能让就让、能壁就避”的原则，这是解决交叉干扰的主要原则；2）平面定位原则，在排布管线的过程中经常会遇到平面定位不准确的问题，这时彼此就应该考虑最初空间设计的合理性，空间大小、尺寸等的合理运用是否妥当；这些各种情况都应该综合考虑、分析；也要充分考虑管线保温层的厚度问题，每个管线之间的距离也要符合相关的规定，并且也要考虑管线外形对管线摆布的影响。总之，在进行管线摆布时，一定要综合考虑各方面的影响因素，确保平面定位顺利进行。3）标高定位。标高定位问题是一种常见的问题，由于之前测量的标高往往会由于后面的标高测量数据发生变动，标高定位问题的难度是对建筑工程的重新认真审视。上述所说的常见三个问题都是在综合管线排布架构上经常遇到的问题。标高也就是进行工作时所处的空间高度，因此一定要掌握好现场的实际情况，对于其实际尺寸一定要有所了解，并根据实际高度来计算所需要的吊顶等设备的规格，这样才能够进行实际的工作操作，才能使得管线标高符合实际的需求。

（4）综合管线排布步骤。在进行综合管线排布时，一定要严格按照以下几个步骤来进行：1）首先就是要对吊顶进行综合定位，包括平面定位和标高定位等；2）然后就是要对无压管道进行定位；3）再对比较大型的管道进行定位；4）最后再对剩下的其他管线进行定位。

3 总结

总的来说，进行综合管线设计是一个比较复杂的过程，它需要应用到不同专业的工程设计。所以就需要不同专业的人员来进行设计，只有大家通过不断地交流，相互之间进行合作才能够把综合管线设计好。其中，综合管线排布人员有着至关重要的作用，他们需要全面掌握综合管道的知识，并且要进行实际情况的了解，然后再跟相关的装修人员等进行交流。要明确好业主所提出的设计要求，然后根据实际情况，通过科学的计算以及各专业人员的交流，设计出合理的管线排布，使其能够满足业主所提出的要求。只有这样，才能够取得预想的结果。

参考文献：

[1]朱理铭.管线深化专项规划方法探讨[J].中国给水排水，2013（16）.

[2]陈雪梅，陈玮.高层建筑室内管线深化设计探讨[J].江西化工，2013（04）.

[3]杨广洲.浅谈管线深化规划在城市规划中的运用[J].黑龙江科技信息，2013（01）.

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【关键词】智能化建筑；优化设计；电气节能

由于我国不断推进城市化进程，并大力倡导节能环保理念，使得智能化建筑得以推广，且对智能化建筑电气节能设计也提出了更高的要求。本文旨在论述智能化建筑电气节能优化设计策略，以推动智能化建筑的快速发展。

一、智能化建筑电气节能设计的必要性

目前，虽然风能、太阳能等新型能源已逐渐运用到建筑电气工程中，但新型能源仍处于投入使用的摸索阶段，以致新型能源在其使用性能等方面依然存在很多缺陷，而智能化建筑的主要能耗就是电气能耗。相关统计证明，建筑耗能在我国的整体能耗中，占据相对较大的比重，而电气能耗位居首位。因为我国近几年才时兴智能化建筑的相关节能技术，实践经验严重不足，且仍未有规范的建筑电气节能设计标准，以致建筑电气节能在其运行中存在很多不足，耗能量也相对较大。

由于国民经济不断发展，农业以及工业的生产规模逐渐扩大，这也在一定程度上增加了能源的耗能量，特别是建筑消耗，一直居于首位，并呈现出逐年递增的趋势，使得人们高度重视降低建筑耗能的问题。此外，能源消耗引起的环境污染越来越严重，且已严重威胁到人们的日常工作及生活。为了改善生活环境，提高人们的生活质量，优化建筑电气节能变得更加重要。

二、智能化建筑电气节能设计准则

1、节能应优先尊重环境保护

由于能耗会带来环境污染，使得人们越来越重视环境，节能优化要以环保为核心。建筑节能设计的目的是实现综合效益及提高能源利用率，有效利用先进技术，选择安全可靠、节能环保及经济适用的优化方案。此外，还应选择合适的节能设备，并严控节能成本，以确保在预期成本范围内，实现最佳节能效果。

2、节能应在确保建筑基本功能的情况下开展

智能化建筑是为了给人们提供更好、更完整的生活服务而开发的，所以在节能优化时，必须考虑节能设计是否会影响建筑的正常使用，例如，休闲娱乐设施及运输通道畅通等节能设计的正常运转。

3、节能应尽量减少能源损耗

优化建筑的节能设计时，应先总结和实现建筑基本功能无关的各种耗能方式，然后再结合建筑的实际情况，选择合理的节能方式。无用耗能通常包括变压器损耗及传输电缆的线路耗能等，这种耗能量相对较多，且对实现建筑功能没有任何帮助，是利用建筑能源的一大损失。

4、节能应与实际的经济效益相吻合

投入使用的节能技术应充分考虑其成本，不能为了追求节能、高效而一味加大投资，使得建筑的开发成本不断增加。所以，电气设计师在优化节能设计时，应着重考虑设备材料应用及节能方式选择，以尽量实现成本控制及节能性能优化。

三、智能化建筑电气节能设计面临的技术问题

虽然我国关于智能化建筑电气节能设计的投入很多，但其在实际的使用中仍未达到预期效果，仍然有很多急需解决的问题。比如，首先，质量安全监督不严谨，这是因为电气工程师实施节能优化的过程中，技术应用方面仍缺少实践性，以致建筑电气中的节能技术的实用性较低。其次，使用设备时，智能化建筑缺少智能化、自动化的电气设备及其他附加设施使用，且我国仍未有较为成熟的研究，所以实施优化方案时会因为使用设备受限制而不能发挥节能的最佳效果。最后，我国现阶段在总体规划智能化建筑电气节能设计时，协调工作缺少综合性，也没有科学性的优化方案，以致真正实施节能设计时达不到预期效果，也未实现尽量降低能耗的目标。

四、智能化建筑电气节能的优化设计策略

1、开发利用可再生资源

由于电能是不可再生的资源，那么其使用就有所限制，所以，开发利用热能、太阳能等新型能源特别重要。建筑的节能设计，应充分考虑其可再生特点，以减少使用耗能大、功率高的设备，并消除对电能的依赖性；此外，智能化建筑电气的设计装修过程中，其墙体及装饰物都可选择新型环保节约型材料，以降低电能功耗，使其节能效果得以提高。

2、优化供配电系统节能设计

制定智能化建筑用电节能设计时，一定要整体把握用电设施的布局分配、负荷容量及功率大小等信息，以此为基础，选择恰当、合理的节能供配电设备，保证用电设备正常工作的同时，最大限度地降低能耗的损失。

因为供配电系统的主要损耗是变压器损耗，那么节能优化设计就可从变压器着手实施。首先要根据变压器实际的负载情况，将负载在可控的成本范围内进行合理分配，再选择符合驱动负载能力的变压器，以充分发挥变压器的作用，尽量降低能耗损失；其次，还应将同一变电站的各变压器进行并联，让其以并联的方式进行工作，并按照其实际负载及时调整变压器的投放量；最后，还可通过降低输电线路的电能损耗来完成智能化建筑的电气节能优化设计。相关统计数据显示，线路的电能损耗在输入电能中的比重约为4%，导致线路电能损耗的主要原因是线路导线截面及供电方式。节能优化设计的过程中，可选择诸如铝、铜材料等电阻率值比较低的导线，若符合经济节约等相关要求，则可在负载量较大的建筑中选择铜导线，在负载量较小的建筑中选择铝导线；此外，布局线路的过程中，应尽量减少导线长度，且需避免相对较弯的线路。

3、优化建筑的供水系统、电梯、空调机通风建设的电气节能设计

设计建筑电气时，不能忽略供水系统、电梯、空调及通风的用电量。选择的电梯，其型号、功率应与其电机驱动相互匹配，并应尽量安装在小机房内；通风设计，应结合风机等设备的参数，在考虑电能不同的需求量的情况下，选择性价比相对较高且合适的设备；优化空调系统节能时，应充分考虑其功率高、耗电量大等特点，选择环保、节能的水源热泵式空调，因为其污染小且运行效率高，使用空调时，应设定合理的工作模式，以避免过度损耗电能；设计供水系统时，选择的供水设备应无负压作用，因为其节能环保并能净化水质。

4、优化建筑照明系统节能设计

照明的用电量在建筑用电中占据的比重最大，所以可通过优化照明系统实现建筑电气节能。建筑照明设施的用电量与其发光效率、照明方式、照明设备数量、照明时间、建筑总面积及设备功率等紧密相连，所以，优化照明系统：首先，选择高效节能的照明设备，特别要选择耐用、发光效率高及功耗低的光源设备；其次，选择诸如触发器、镇流器等光源的附加元器件时，应优先考虑性能好、功耗低的设备；再次，照明时间的分配要合理，并利用声音、光线等感应控制开关来控制照明回路，以防止照明浪费；此外，设计建筑时，应充分发挥自然光的作用，且门窗及玻璃的透光性要强，设计的照明系统电路也要以三相四线为主，进而最大限度地实现节能供电。

结语：

综上所述，智能化建筑电气节能设计是我国建筑电气未来的发展趋势。因此，智能化建筑电气节能优化设计时，需综合考虑各领域之间的关联性，从环保、经济等方面出发，设计节能环保并满足人们生活需求的电气方案，以体现智能化建筑高性能、低能耗的特点，真正实现经济节约。

参考文献：

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篇11

关键词：房屋;建筑结构;优化设计

我国城市人口的大幅增加使得建筑用地变得日益紧张，一些高层建筑得到了迅速的发展，此外，一些轻质材料的开发和新型设计理论的发展以及各种技术的完善为高层建筑的施工提供了必要的基础性保障。

一、房屋建筑结构设计优化的意义

随着我国经济水平的提升，建筑行业也得到了迅速的发展。我国在建筑业中的投入力度逐渐增大，人们对房屋居住的要求也逐渐提高，面对新时期房屋建筑的结构设计问题，人们更多重视的是建筑结构需要满足一定的安全性和功能要求，同时还应该具备一定的美观性和经济实用性。就建筑工程的施工而言，成本最大的是建筑结构造价问题。因此，需要在保证所有建筑功能特点的前提下对建筑房屋进行合理的设计，最大限度的降低工程施工成本。此外，建筑物的优化设计还能够满足社会经济发展的需要，实现建筑物的功能性和安全性。

二、建筑房屋优化设计的理论及要求分析

（一）概念设计优化

建筑房屋的优化设计主要体现在建筑工程施工的三个阶段中，分别是决策阶段、设计阶段以及建设阶段。首先在建筑工程的决策阶段，要对结构优化设计所要达到的目标进行确定，满足建筑功能的基本要求，最大程度的保障建筑物的安全性，进而缩小建筑投资成本。其次，在建筑工程的设计阶段，需要确定施工过程中的每个子系统，同时还应该确定建筑整体结构的优化布局。最后，在建筑结构的建设阶段，将结构优化设计作为主要的建设原则，使每个子系统的建设都能够有规划和组织性，从而为建筑整体布局的实现奠定基础。在整个建筑施工过程中，要对这三个阶段有效规划，使其能够互相补充，互相验证，每个阶段的细节缺一不可。

（二）建立模型

建筑房屋的优化设计需要满足四个基本设计要求，第一个是要满足建筑本身的功能性要求，建筑物作为人们赖以生存的基本环境，其结构设计的最大目标是为了满足人们对物质环境的需要。对建筑功能性的要求不仅仅停留在传统的实用性方面，而是要根据现在人们生活的需要，增加建筑物本身带给人们的舒适感和美观感，提高建筑物本身的协调性，最大程度的满足人们对物质生存环境的需要和要求。第二是建筑物的设计需要满足经济实用性要求，随着市场经济的发展，在资源配置过程中提出了建筑的经济性要求。所谓的经济性主要指的是通过建筑结构的优化最大程度的节约建筑材料和主要的建筑物资源，最终达到减少建设成本的主要目的。此外，由于我国建筑材料比较稀缺，对建筑结构进行优化设计一定程度上能够减少材料的使用量，最大程度的节约建设材料使用成本。建筑结构设计的第三个基本要求是需要满足安全性要求，建筑物作为人们生活的主要环境，其质量和安全与人们的生活紧密相连，因此安全性是结构结构优化的必然考虑因素。如果建筑商一味追求结构设计的优化，忽略了建筑结构的安全性不仅对建筑物本身没有较大的意义，反而会影响到人们的生活甚至是生命，不利于建筑本身功能的发挥。建筑结构设计的最后一个要求是环保性，环保性是经济性之后的一个重要结构设计指标，建筑结构设计中人么可以选用一些品种环保的材料，利用建筑整体布局的环保性来体现可持续发展的理念。对建筑材料的资源进行选用时，为了保障建筑物本身的功能性和安全性，需要尽最大的可能选择一些节能环保性的材料，此外，在结构优化的整体布局中，不仅要强调建筑内部结构的统一性和环保性，同时在进行建筑废旧材料的处理和应用方面也不能忽略建筑物在未来使用的过程中对环境所产生的影响。选用环保性的建筑材料也可以体现结构优化设计的安全性。

三、房屋建筑结构设计优化应注意事项

（一）有效选择建筑结构形式

通常情况下，建筑结构的类别和功能往往决定着建筑的户型，对于类别和功能的设计关键在于两个方面，首先是砌体结构的设计，其次是剪力墙结构。砌体结构作为承重构件与抗侧移构件的主要设计领域，其在平面布置上较为灵活，但是砌体结构的设计不适合设计成跃层结构，受力较大的突兀结构形式会导致墙体出现一系列问题。同时对于门窗的开洞应该保持在两米左右，同时纵向墙体的数量不应该超过三道，采用这种形式的结构设计一定程度上能够减少构造配筋。除此之外，在进行结构设计的过程中还应该加强底部剪力墙框架的设计，建筑底部框架由于抗侧力构件的连续性不强，导致设计中受力不平衡，因此对于建筑物的平面要求比较严格。建筑物的承重墙应该放在框架梁的上方，如果在设计中将其放在框架梁的次梁之上时，需要对次梁和主梁的配筋进一步增加，同时还应该加厚该处的楼板厚度。建筑结构的楼板不能随便的错搭，只能够在楼板上放置一些轻型材料，这样才能够更好的实现建筑物的整体设计。对于建筑物的户型进行设计时，应该将一些大型的房间布置在街面之前，对于一些小型的房间例如厨房或者是卫生间需要放置在房屋的背面，这样方便街面柱网的布置，使其满足设计的基本要求。

（二）对房屋建设的剪力墙进行优化设计

建筑物的剪力墙合理设计一定程度上能够加强房屋整体结构的安全性和建筑物的质量。因此，剪力墙的设计是关键性内容，联肢墙是剪力墙的一个重要组成部分，其主要是通过连梁对各个墙肢进行联结，从而使得墙肢受到一定的约束力。增大连梁的剐度必然会使得建筑结构的地整作用增大，这样就会使得连梁和墙肢的分配内力得到相应的增加，如果适当的增加配筋的数量，也会使得建筑物得到巩固。但是增加配筋会造成建筑材料的浪费，因此，在进行房屋结构的设计过程中，一些设计人员往往会采用窗下墙作为连梁，甚至将连梁设计成街面，或使用刚度较小的弱连梁。为了满足建筑结构的刚度要求，避免建筑结构的变形，应该从应力角度综合考虑，同时考虑建筑结构设计的经济性，对抗侧力的构件进行合理布置。通常情况下，剪力墙的数量越多就会导致建筑结构的抗侧力刚度越大，结构位位移就会逐渐减小，但是建筑结构的抗震能力往往会随着侧力刚度的增加而增大，一定程度上不利于建筑结构造价的控制。因此，剪力墙的设计应该保持其周围比较均匀，要有一定的对称性和分散性，利用设计中的规范性规定其位移。

结束语

房屋建筑的结构设计是一项系统性的工程，同时也是一种比较全面的工作，不仅需要设计者具有丰厚的理论基础，同时还应该具有严肃认真的工作态度，建筑结构的设计应该满足当前情况下人们对生活环境的具体要求，并且能够制定一项具体的施工方案，考虑到建筑功能性和安全性等各个方面的目标要求，以此作为设计标准保证建筑物本身作用的发挥。

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【关键词】建筑结构； 房屋结构； 成本优化； 设计规划

一、建筑结构优化设计综述

建筑工程包含的方面很多，所以建筑结构在设计过程中优化所涉及的内容也很丰富。从大的方面可以简单分为两大内容，即房屋总体结构优化和分部结构优化。细化可以进一步分为： 房屋内部基本结构优化； 房屋的维护方面、细节和总体结构的优化设计； 屋顶结构优化设计； 房屋造价优化控制设计等。建筑结构设计优化的目的是能够对有限的空间和固定的资源进行合理分配，将建筑材料和设备达到最大使用率，还能使所要建成的房屋安全、舒适、美观。经过优化设计的房屋比一般房屋在造价方面能够节省很多，从长远利益上看，建筑优化设计的理念对建筑工程是一种可持续发展的理论观念，对资源实现充分利用起到了关键作用。

二、常用的房屋建筑结构设计优化技术

现代的建筑工程中，建筑结构设计优化技术的方法很多，不同的设计方案对实际的建筑达到的效果也不同，不同的优化设计对建筑工程本身的技术要求也各异。（ 一） 概念设计。概念设计主要在房屋建筑抗震方面起到房屋的抗震能力。房屋的抗震性能对于建筑是至关重要的，建筑只有有了好的抗震性能，才能在地震到来时对人员和财产的损失降到最小化，由于不同地区和不同的地理环境等对建筑的抗震要求是不同的，所以对房屋建筑的抗震优化

设计要求就更高了，在计算数据和统计上也是较为复杂的。在房屋建筑中“综合考虑决定抗震性能的各种因素和造价因素，选择抗震性和经济性最强的方案”就是概念设计要完成的任务。其中概念设计的主要设计原则是“小震不坏、中震可修、大震不倒”。

（ 二） 概念设计技术。概念设计技术是遵从一般规律和实践经验，从房屋的多种设计方案中选择出最优化的方案。房屋结构技术在房屋结构布置、荷载量的精确确定、房屋结构的细节化处理、具体参数选择等部分的设计上进行综合考虑，最后选出最优化的方案。

三、房屋建筑结构设计成本优化措施

（ 一） 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。

（ 二） 优化设计方案。不同的房屋设计方案对建筑成本的影响很大，所以一定要在众多的设计方案中选出最优方案。房屋的基本类型确定、建筑楼层的层数与楼层高度的确定，房间进深和开间大小的设计等都是影响设计方案的资金投入等。一个最优的设计方案和一般的设计方案在同样完成房屋性能的情况下，成本能相差 10% ～20%。在设计方案中各部分比例、结构等占工程总成本的比例不相同，结构方案优化时对工程成本的影响就不一样，所以在方案优化设计时应该对不同的重点要有所侧重，不应该放同样的关注度。

（ 三） 选择最适宜的基础形式。根据相关统计，建筑基础形式在房屋建筑的投资成本中占到 30%左右，所以建筑基础形式是影响工程成本的主要因素。一种合理、优化的建筑工

程基础形式，对建筑工期和建筑工序等都会有利。现在我国的房屋建筑主要是指高层或者超高层的楼宇建筑，所以对于地基的选择也就显得至关重要，基础机构的造价与地质条件有着非常紧密的关系。因此一定要选择好最优化的基础形式。

（ 四） 选择合理的构件截面。构建截面和其他的相关建筑材料是有一定关系的，对于同一结构的构建，如果截面的尺寸缩小，配筋率会相应的增大，钢筋的用量也就增多； 相反，如果构件截面尺寸增大时，构件的配筋就减少了，但是混凝土的用量就要增多。这里特地提出楼层的梁高问题，梁高的问题也即影响到层高问题，因为梁高是一个非常重要的影响因素，梁高与使用功能是一对相互矛盾体，所以一定要合理安排，才能达到最优。

（ 五） 合理选择结构形式。不同的建筑结构形式有不同的优势所在，应该在不同的结构方案及楼宇受力体系等以及经济性能上综合考虑，在不同的地区，结合实际才能建设出成本低、性能好、质量优、安全度高的房屋。根据一般的经验，对于 7 层以下的建筑物，混凝土的用量较少； 7 层 ～12 层的建筑最好使用框架结构，在恰当的墙体处设置好抗震剪力墙，能够达到节省材料完成同样功效的作用，当然抗震能力也能够达到； 对于 12 层 ～20 层以下的建筑物，也易用框架结构，但是应该在适当的位置设置刚性筒体，这样能达到房屋性能，同时完成材料最优化使用。

（ 六） 合理控制配筋率。配筋率是建筑中一项基本且重要的指标，现在的建筑一般都是高层或超高层，所以钢筋利用的量很大，同时钢筋市场中钢筋的价格也在不断的提高，所以钢材的成本越来越大，因此合理的钢筋用量和配置就会产生很明显的效果。合理的配筋率是在保证房屋结构安全、耐久性和房屋适应性的前提下的，在配比中一定要考虑到房屋结构规范的各项限值，合理的配置钢筋的各种规格和它要完成的作用，有效控制钢筋用量，从而降低工程成本。

（ 七） 成本设计管理。以前我国对经济和物价都有严格的限制，在建筑行业中，建设资金基本是由国家拨款完成的，那时也能基本保证物价的稳定，所以当时是采用静态的计算方法来计算建筑成本的，静态的计算涉及不到资金的时间变动价值改变。但是现在与以前完全不同，随着我国的经济体制不断深入，建筑工程成本每年都在发生着很大的变化，时间改变着资金的价值，所以动态的因素就是考虑的关键，好的建筑企业一定要有一套完整的动态管理系统来完成成本的控制。

四、结语

综上所述，房屋建筑中结构设计的优化不是一个简单的、独立的设计方案，它需要综合考虑各方面影响因素。在实际的房屋建筑中，还要根据实际要求进行合理调整，要求设计人员一定要做到实际考察，了解建筑环境和建筑要求，最终确立最合理、最科学的设计方案，从而达到对房屋的具体要求，也达到降低成本的要求。

【参考文献】

1. 张学森. 浅谈结构设计优化设计技术的应用[J]. 城市建设理论研究（ 电子版） ，2013

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近年来，随着计算机应用的普及，当今工程设计、结构设计、工程资料管理、工程预算都普遍应用了计算机，在排水工程技术领域，从水文调查、水质监测、计量、自动控制、制图等方面，人们也已普遍使用计算机技术。CAD（Computer Aided Design）系统的含义是指计算机辅助设计系统，是计算机在工程设计领域中的重要技术应用。因为使用CAD的人多半是设计师，而应用软件的发展方向也都是着重在某专业的辅助设计上，所以被称之为“电脑辅助设计”。经过最近10年的努力，在排水工程设计中，CAD技术主要被应用在制图和一部分辅助计算方面。

1.CAD技术在排水工程设计中的应用

1.1计算机图形技术

工程设计的主要最终产品是图纸。利用CAD技术绘制成电子版图纸是计算机图形技术应用的直接表现。排水工程辅助设计软件表现出了它远远高于传统手工绘图的优越性，首先是平面定义的相对简单，平面管线与相关设备能够自动连接，并在系统图上生成相应的图块，能进行一定的可逆性操作，绘制的系统图较为详细，基本上无需经过修改即可成图。

1.2工程数据库的建立使用和完善

在一项设计提交计算机之前，需要进行大量的工种间的配合，如提升泵站地下室的混凝土水池预留防水套管位置是一项复杂的工作，要涉及很多资料，而且在整理工程中有出错的可能。如果借助工程数据库，通过计算机软件完成此项工作，再由数据库生成条件图，可以做到简单、快捷、高效。此外，施工图中情况会更加复杂，管道众多，数据量非常大，没有一种有效的数据库操作方法工作量和工作难度将会非常大，难以保证以高质量和快速及时提交准确的设计文件。同时，在排水工程中大量的数据需要存储、计算和管理，数据库可以较便捷地完成这些工作。

1.3标准件库运用

在排水工程设计中，标准件主要是材料和设备。材料可以由图纸中的图例表示，而设备则涉及到选型、计算和布置等较多方面。目前的排水工程辅助设计软件一般提供了比较完备的材料库，有的软件还提供了能自行扩充维护的数据库，包括各种管材、管件的的型号规格和设计标准等一些能被CAD系统直接调用的文件。而设备资料相对较少，但目前已有一些软件已将水泵等常用设备编入标准件库。通过使用CAD系统及部分专用的工具软件，通过计算机设备选型的可直接被调入CAD进行布置设计。

2.CAD技术在排水工程设计中的应用的优点

1）提高设计效率，保证画面整洁。排水管线设计中地形复杂，画面线条繁多，用传统的设计和绘图方法不仅速度慢，而且不容易保持画面整洁，造成读图和识别困难，直接影响工程施工的顺利进行。而运用CAD技术，通过计算机和绘图仪的配合使用，较好地解决了这些问题；2）大大降低设计工作量；3）通过计算机、数码相机、扫描仪、绘图仪等电子设备，及电子版地形图纸的应用使得CAD系统所出的设计图纸准确性、尺寸精度进一步提高，复杂细节反映更精确，特别是对大型、复杂、特型形状的设计和三维图形的绘制，提供了一种极为有效的方法；4）便于管理、保存和共享，检索便捷，节约空间。通过Internet网和内部网络实现共享。目前的CAD系统已经发展成为用户可以使用它来创建、浏览、管理、打印、输出、共享及准确复用富含信息的设计图形系统工具；5）工程技术设计的最佳表现形式就是各种图纸，它包含的设计技术信息是仅用文字表述难以达到的，计算机技术的运用可接进行设计图纸的传递，设计信息传递迅速直观，并且不易发生误解，便于工程参与各方人员及时沟通和改进设计。

图一：

3.CAD技术的发展趋势

3.1软件向系列化发展，专业性强

软件之间相互兼容性好，可相互转换或直接使用，在专业的内容上更加全面，除了透视图的生成外还可生成剖面图、管道的纵断面等，形成真正的三维空间，全面地实现自动生成。此外，整个建筑给排水CAD 软件将由多个子程序多部分组成，也可以相对独立的部分出现，功能齐全，形成系列化。

3.2完善计算，实现图形与数据的完整统一

开发出环状管网的计算以及多种系统的分析计算，可以做到图形完成后自动完成计算。对于复杂的给排水系统，可智能化地判别系统形式，迅速地进行水力计算，并提供选择的设备，从而摒弃繁琐的数据手册。此外，还具备完善的图形库和数据信息库，可备查询、调用。

3.3向优化设计发展，形成专家系统

扩充利用专家系统，咨询、确定选择系统和设计原则，及时产生合理的设计方案。由于计算速度的加快和存贮容量的增加，采用优化设计理论(如数学规划方法或准则法) 迅速寻求满足规范和其它经济技术要求，而且应是工程费或换算运营费之和最小的设计。在施工图设计中，可提出管道的最佳走向和设备的最佳布置等，进行自动分析。

3.4建筑设计软件间的相互协调

目前常困扰着建筑设计工程之间的相互管道碰撞问题，它通过自动检测给排水管道与暖通风管、电气桥架、结构梁之间的交叉，做好工程间的配合。此外，还能为土建工程自动预留孔洞图。

4.结语