时间：2023-05-29 17:22:47
关键词：建筑能耗；室内舒适度；神经网络；多目标优化
随着生活水准的提高，建筑节能、建筑舒适度及健康居住已成为未来建筑设计的重要话题[1]。我国东北部地区的1～3月份与世界同纬度地区相比的平均气温要低20℃左右，黄河中下游一带普遍低15℃左右，长江以南一带平均低10℃左右，东南沿海地区低5℃左右；而7～9月份的平均气温，绝大部分地区比世界同纬度地区要高出5℃左右，再考虑我国大部分东部地区的夏天、冬天的湿度较高[2]，出现长时间的夏天闷热，潮凉局势。在建筑使用过程中，为维持内环境舒适度，对空调有非常高的需求，会产生大量能耗。在我国大力推行绿色建筑的政策背景下，如在建筑方案决策初期就为设计者提供一系列的基本参考标准，将节省节能建筑设计的时间成本。
1建筑能耗及舒适度模型的建立
1.1能耗模型影响建筑能耗的因素复杂，如建筑物外墙、外窗及屋顶的传热系数、建筑布局、窗墙比、建筑物的体形系数、朝向及光照等。从报道的文献资料来看，建筑能耗计算通常采用三种方法：基于热力学定律、基于人工神经网络及集成计算平台[3]。一些集成化的计算平台也为建筑设计的能耗计算提供了有效的方法，如Energyplus、DeST和DOE-2，其中Energyplus作为一种开放的全能耗模拟分析软件，其功能强大，已在建筑节能设计领域产生了充分的认可度。1.2人工神经网络的建筑能耗及舒适度模型构想，BP神经网络模型的训练样本数据可由Energyplus软件工具进行多次模拟获得。文章住宅建筑能耗和室内舒适度的BP神经网络模型为一个三层的BP神经网络，输入层节点个数为21，选择隐层节点个数为25，输出层节点数为2。21个输入的设计参数的选择范围如表1所示。通过Energyplus软件工具对上述21个输入参数在输入范围内进行反复计算，产生250组样本数据，其中200组用来训练3层的BP网络模型，50组用来对训练的神经网络进行检验。1.3模型的训练及校验按输入参数的上、下限范围，用Energyplus软件工具进行全能耗的分析处理，产生覆盖面广泛的300组数据作为BP神经网络的样本数据。设置BP神经网络的学习率为0.5，训练的误差精度为0.01，最大迭代数为1000。考虑输入参数的量纲影响，为了提高模型的预测准确度和收敛速度，在进行网络训练与测试之前，需要对所有的样本数据进行归一化处理，如公式（1）所示：（1）使用已处理好的数据分别对传统的BP网络进行训练和测试。对BP网络的输出结果，再进行反归一化处理，如公式（2）所示：（2）从训练的结果来看：建筑能耗的模拟值和预测值吻合较好，训练的平均绝对精度为1.7kWh/m2，平均相对精度为1.21%；室内舒适度的平均绝对精度为0.35，平均相对精度为0.82%。然后，用训练后的BP网络对50组样本测试数据进行预测。当运用BP网络对数据进行预测时，得出网络的预测精度较高，对建筑能耗预测的平均绝对误差为2.25，相对误差为1.61%，对舒适度检验的平均绝对误差为0.46，相对误差为1.08%。从以上结果得出，用测试样本来检验训练后的网络模型，预测结果是比较理想的。
2建筑节能和舒适度的多目标优化方法
2.1NSGA-II多目标优化方法多目标优化获得的是被优化目标的非劣解集。NSGA-II操作的主要思想为：首先按二进制或实数等进行编码，生成一定的初始种群，对初始种群进行基本的交叉变异遗传操作，产生了子代种群，将父子两代种群合并，进行快速的非支配排序、精英保留和拥挤度排序操作[4]；然后选择前沿中的前若干个个体进入下一父代中，继续以上循环操作，直至达到最大循环代数。基本的算法流程如下：①随机产生初始种群0P，对0P作复制、交叉、变异操作，产生子代种群0Q，令t=0；②对父代及子代种群进行合并操作，即ttt=QPR，对tR进行快速非支配排序，生成非劣前沿n,,,FFF21；③对非劣前沿进行拥挤度排挤和精英保留选择操作，选择N个个体，组成新一代种群t+1P；④对新种群t+1P进行复制、交叉、变异操作，生成种群t+1Q；⑤如果达到终止条件，则退出；否则tt+=1，返回执行②；程序结束最后所得的非劣前沿n,,,FFF21即为所需要的多目标解集。2.2NSGA-II的优化应用以矩形平面布局的建筑类型为设计对象，将NSGA-II用于建筑的能耗和室内的舒适度的双目标优化设计，优化目标函数描述如公式（3）所示：
3优化设计应用
根据NSGA-II的优化设计结果，本研究结合具体案例，以平面布局为矩形的民用住宅为典型设计案例，设计中固定了一部分参数，来验证优化结果的合理性，如：建筑方位为南向，建筑面积为100m2，建筑层数为5层，层高为3.0m，建筑来流方向风速为均匀分布，来流风速大小为2.0m/s，方向与建筑法线方向平行，设备功率为25W/m2，照明密度为9W/m2，保暖温度为18℃，制冷温度为26℃，锅炉效率为0.89。当建筑的东、西、北向窗墙比从约0.38增大到约0.62时，建筑的能耗从约142.2kWh/m2增大到约142.7kWh/m2，而室内的舒适度约从42.6%减少到42.2%，尤其以南向的窗墙比变化比较明显，建筑能耗从约142.2kWh/m2增大到约155.4kWh/m2，而室内的舒适度约从42.6%减少到40.8%；当外窗传热系数发生变化时，对建筑节能和室内舒适的影响不明显；随着外墙传热系数的不断增大，从3.02W/m2k变化到3.52W/m2k时，建筑能耗变化不明显，而舒适度随之减少，而屋顶传热系数对于建筑能耗的影响显得比较敏感。
4结束语
实现低能耗和高舒适度是节能建筑的目标。文章通过选择对建筑能耗和舒适度密切相关的若干个设计参数，选择了一典型的南向矩形平面民用建筑为案例，借助EnergyPlus全能耗模拟分析软件，生成了250组覆盖广泛的样本数据，用BP神经网络对样本数据进行学习训练，从而建立了建筑能耗和室内舒适度的模型，并用所建的BP网络对建筑能耗和室内舒适度进行了检验，50组样本数据对能耗检验的平均绝对误差达2.25，相对误差达1.61%，对舒适度检验的平均绝对误差达0.46，相对误差达1.08%。在今后的研究中，如果能更进一步对影响建筑能耗、舒适度的因素进行挖掘，建立更加完善的样本数据，完善神经网络模型。
参考文献：
[1]李明浩,李华东.可持续性主题下的绿色建筑战略[J].建筑学报,2003,(2):16-17.
[2]王俊懿.寒冷地区建筑的节能设计分析[J].科学导报,2015,(7).
[3]王明阳.基于绿色理念的建筑规划节能设计研究[J].住宅与房地产,2015,(19):58.
关键词:扶手电梯;节能改造;方案 优化
目前，我国乃至全世界正处于能源紧张时期，能源枯竭是我们面临的巨大挑战。过度开发以石油为主的不可再生石化能源，不但面临不可持续 发展 的问题，带来的环境恶化也极大地威胁着我们的生存环境，因此，节能减排成了各级政府日益重要的工作，持续运行的扶手电梯的节能改造也有巨大的潜力可挖。
一、扶手电梯在节能方面的可挖掘性
相对于本来就间歇工作的普通垂直电梯，扶手电梯由于具有连续运载、方便快速、运力大的特点，在许多公众场合具有直梯无可替代的作用，发展十分迅速。但也正是由于它连续运行，在空载率较高时，浪费电力和机械磨损高的缺点也十分突出。因此，节能改造的前景广阔，市场巨大， 经济 效益和社会效益将十分巨大。国内北京、上海、深圳等地的许多单位对其这个先天缺点进行了技术改造，并在许多公众场合投入了使用，其中规模最大的当属深圳地铁已投入的200多台扶手电梯。
二、目前国内在用的扶手电梯自动感应节能改造案例特点及优缺点分析
由于电梯属于特种设备，直接关系到乘员的人身安全，在目前的技术标准中，并没有自动感应启停方面的规定，因此，目前国内在用的扶手电梯自动感应节能改造项目，大多是业主提出需求，委托原生产厂家进行技术改造，以确保安全。根据其特点，技术方案主要有以下两种：
（一）进出口处设红外线探头，使用人靠近进口时，电梯自动启动全速运行；进出口处探头一段时间没有感应信号，表示梯上已无人，电梯停止进入待命状态，直至有人靠近重新启动。这种模式在无人乘坐时电梯完全停止，节省电力，同时也减少机械磨损，主要适用于人流很不均匀，电梯空载率较高的场合。
采用这种方式，存在以下弊病：
1、运行方向控制如设计为人工设定运行方向时，使用人进入处于待机状态的红外感应区，电梯从停止状态启动，如设定运行方向与使用人需求运行方向相同，则使用正常，安全方面也不存在问题；
2、如设定运行方向与使用人需求运行方向相反时，会出现明显的安全问题。
例如使用人本欲向上，电梯设定是向下运行，那么当他进入下端的感应区时，电梯是不启动的，如果使用人以为电梯没开，拾级而上，从上面出口出来时，触发上端的感应器，电梯会启动这时如果仅仅是一人还好，因为他触发上端感应器时，人已经离开梯板，一般不至于发生危险；但如果是两个或两个以上的人，那后面的人仍在梯板上，电梯突然启动，就可能会发生危险，违反了“人在梯上，电梯不得启动或停止”的安全规定。
如设计成“先入定向”，即上下任何一个感应器受触发，那么运行方向就以受触发的方向为准，即如果下端的感应器受触发，那么系统就认为使用人是欲向上的，启动向上运行，与使用人的要求一致，那么，上述的安全矛盾就不存在，也非常方便使用人，无需顾及电梯的运行方向。但是这会带来另一个明显的使用矛盾：如果两个或以上的人使用电梯，而又几乎同时分别进入了两部电梯，那么两部电梯就会同向运行，这时开始的一段时间内，欲使用另一运行方向的使用人就会“望梯兴叹，无梯可用”，无法满足基本的使用要求。
所以，设计能自动启停待机的系统，要考虑的情况比较复杂。
（二）进出口处设红外线探头，安装电机交流变频装置。电梯开启后一段时间无人乘坐时，电梯变降频（降频为25赫兹左右）慢速运行；有人进入入口时，电梯快速进入全速运行状态；进口和出口处探头一段时间没有感应信号，表示梯上已无人，电梯重新进入变频运行状态。这种方式适合人流稍多，无需完全停机的场合。
但这种方式显然并不适用于人流不均或人流很少的场合，因为节能效果要大打折扣，而且减小机械磨损效果亦不理想。
这种只降频不停机的运行方式，由于电梯始终处于全速或慢速运行状态，给使用人以明显直观的方向提示，辅以导向箭头等，一般就不会发生上述逆行进入的问题，一般也就不至于产生由于节能改造而带来明显的安全问题，所以深圳地铁就采用了这种方式，多年来运行都很正常，没有发生安全事故。
三、技术方案优化
综上所述，以上两种方案均有明显的弊病，使用效果与适用场合都有局限性。找到一种可行的优化方案，对这个新兴的领域有着现实的借鉴作用。
扶手电梯由于一个时间只能向一个方向运行持续输送人流，所以一般都是成对安装，运行时两部运行方向相反，但空间布置上，有紧挨一起安装的，也有相距较远位置安装的。根据这个特点，对扶手电梯的感应启停节能改造，主要的矛盾有：
1、电梯的设定运行方向与人流需求运行方向的矛盾；
2、从停止状态转换为运行状态的安全矛盾。
因此，方案优化的目标是找到一种既完全满足使用要求，又能满足安全要求的停机运行方式。
根据以上的分析，在深圳某完全开放的大型公用事业场所，我们设计了一种全新的模式，并付诸实践，改造了共16台电梯并投入实际运行。
根据扶手电梯具体的使用要求和安全规定之间的矛盾特点，我们设计了一种以“先入定向”和“联机运行”为最大特点的技术方案。
具体方案为：
1、每台电梯系统控制采用成熟可靠的进口plc编程控制方式，简单、成熟、可靠；
2、采用简单可行的上下端各一对红外感应器获得使用人进入信号的方式；
3、采用“先入定向”这种最人性化的运行方向确定方式，即任一端感应器被触发，即确定该端为运行方向始端，与使用人需求完全一致；
4、配对的两部电梯之间设置联动控制，任一部电梯启动时，同时自动启动另一部反向运行，很好地解决了这个比较棘手的运行方向矛盾；
5、触发启动运行后，连续一段时间无人使用（时间间隔可根据需要通过plc编程调整），电梯转为降频（25hz左右，采用额定容量比电机高一级的交流变频器）运行状态；如相隔一段时间再无人使用，则自动停机；
6、包括手工启动，任何一部电梯运行方式改变时（包括启动、降频、停机待机等），另一部同时自动同步改变，以同时满足使用要求和安全要求；
7、各种技保和安全停机信号完全采自电梯原有信号，原有所有保护功能任何时候都正常有效，符合厂家安全设计规范；
8、采用并联控制方式，不改动电梯原控制线路；
9、设置自动手动转换开关，确保电梯原有功能不受任何影响；在自动控制发生故障时，可以快速屏蔽自动控制，恢复手动控制。
具体的线路根据电梯厂家的具体资料和以上的方案进行设计，并没有多大的难度，而且技术都很成熟，没有新技术的风险，所以，技术方案的优化是改造是否合理和成功的关键。
一、设计对建设投资的主要影响
1.1设计方案对投资的影响
工程建设周期分为前期策划、中期的项目设计和后期项目施工实几大阶段；在项目营销策划定位确定以后，项目的主要功能也就确定了，其关键就在于设计。设计的主要在于方案设计阶段；根据经验数据，设计费一般站建设工程投资总费用的1%左右，但这少于1%的费用对投资的影响却可高达65%以上，工程设计中，其建筑和结构方案的选择、基础选型、机电设计的系统方案、设备的选择、建筑材料的选用等对投资都有较大的影响。如基础类型选择、柱网布置、平面、立面形式的选择、层高与层数的确定、结构形式选择、冷热源选择、供电方式等都存在着技术经济分析比较问题。在功能选择与成本控制上，设计可为策划定位作支撑，在增加费用不多，而品质提升很大的情况下，可选择增加功能，如增加功能可有可无，设计实现功能难度大，费用增加很多，则没有必要增加该功能。在满足同样功能的条件下，技术经济合理的设计，可降低工程造价可达5%～20%，如大魔方的5号楼原设计要在岩石上作桩基础，后进行了岩基载荷试验，基础形式进行调整为筏板基础，工期节约2个月，成本节约250万元。大魔方演艺中心在结构选型时，采用了多方案经济性比较，聘请结构及经济方面的专家综合讨论的方式优选方案；结构选型主要在钢筋混凝土方案与钢结构方案上比较，我们也参考了类似的建筑，如上海世博演艺中心、重庆大剧院、天津大剧院的结构形式，最终通过专家及经济性论证，采用了钢筋混凝土结构加预应力的方案。我们在基础结构选型、抗浮底板选型、大陀螺钢结构屋盖结构选型上我们都作了多方案的比选。结构方案优化的费用上亿元。
大魔方结构选型的比较表（汇总）
优点 缺点
钢筋混凝土方案 对一般结构，经济性相对较好；
应用广泛，对施工单位的要求较低； 自重大，截面尺寸较大；复杂结构不易实现，需采用加强措施以保证受力性能；设计难度大，设计及周施工期长；
钢结构方案 自重小，结构受力性能好材料延性好，有利于抗震；容易实现复杂的结构形式； 土建结构造价相比成本较高；
后期维护费用较高；
初步测算地上主体结构的单位面积造价 大约1500元/m2 大约3700元/m2
单体结构造价 总费用7050万元 总费用17390万元
1.2设计方案对后期营运费用影响
优化设计不仅要考虑项目建设的一次性投资，而且还要考虑项目后期的营运费用如供电方案、暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修费等，有的方案初投资小，但后期费用高，可能5年以后就很不经济，初投资与运营费用有一定的反比关系，但通过优化设计可寻求这两者的最佳结合，使项目建设的全寿命费用最低。如大魔方1号演艺中心我们在空调方案的选择上采用了聘请专家，进行多方案，全费用评估的方法优化设计，不仅考虑初投资，也考虑了未来年营运费用。
1.3设计质量间接影响投资
现在三边工程很多，边设计、边修改、边施工；设计不具有系统性，设计质量差，现在的工程一般都工期紧，时间就是效益，看来时间是快了，但质量差，修改多，费用一样无法控制；不少建筑产品由于缺乏优化设计，而出现功能设置不合理，影响正常使用；有的设计图纸质量差，专业设计之间相互矛盾，造成施工返工、停工的现象，有的造成质量缺陷和安全隐患，造成投资的极大消费。
二、优化设计的几点方法
2.1组织专人优化设计方案、审核设计成果
为能使设计即满足策划定位及功能需求，也成本节约；应组织专人，或专业工程师对设计方案进行全面审查，对方案进行多方案论证，综合比较性价比，在专业人员能力不足，经验欠缺的情况下，组织专家论证，多参考类似工程经验，借鉴已完工营运后的工程实际案例，综合比较方案后选择适合项目本身的方案。设计成果出来后，分阶段要对设计成果进行全面审查。审查设计成果是否满足定位要求，设计的功能是否齐备，是否有多余的设计功能；设计单位规范的执行情况、新材料新工艺的推广应用、材料的选择是否合理等；要确保设计成果满足功能要求，设计深度及出图质量满足国家及地方法规的要求。必要时建立内部设计优化奖励制度，设计优化达到一定比例，给予一定物质奖励，通过激励机制提高设计管理人员及专业工程师的积极性。
2.2利用好监理及施工单位优化设计
监理及施工单位来自一线，是设计成果的实施者，他们有着丰富的实践经验，通过实际经验能优化设计，使设计与施工有效结合；有的设计非常理论，表面看没有问题，实际上施工成本很高，不变操作，通过监理及施工单位的合理化建议，优化设计节约投资成本。如现在的钢结构设计，部分设计人员经验不足，设计的节点即不经济，含钢量高，也不便于施工，改变连接方式后能优化设计节约成本。必要时在监理招标及合同约定时将设计优化明确在合同中，要求监理对设计成果进行审查及优化，优化达到一定比例给予物质奖励。设计优化作为监理业主满意度的一项指标。
2.3提高设计院自身的优化意识
关键词:优化设计;成本;房地产项目
成本控制贯穿着整个房地产项目建设的全过程。设计阶段的成果对于项目使用功能的影响占到整个建设过程的60%～80%，设计阶段的成果是项目成本控制的重要一环，设计的合理性、经济性和适用性是房地产项目成本控制的关键因素，如何达到优化设计的要求，让项目的利润最大化是房地产设计人员关注的问题。现阶段很多设计人员在进行房地产项目的设计过程中，抄袭一些已有项目，不考虑项目的成本，设计出的图纸只能满足房地产项目的基本要求，而未考虑设计优化的环节。优化设计能够降低项目的成本，提高项目的认可度，满足拟购房人群的需求，提高项目的销售速度，所以优化设计是房地产项目设计的重要一环。
一、建筑设计的优化方法
建筑设计方案决定了项目的成本，选择适应本地区的合理的设计方案是项目成功的关键。项目起初应该通过问卷调查的形式，调查本地区拟购房人群的购房意向、购房需求、购房要求，根据数据分析方法进行地区拟购房人群的情况分析，找出相应的规律，通过拟购房人群的分析选取适用于本地区人群的建筑设计方案，为今后的销售打下坚实的基础，防止出现项目建成无法销售的情况。基于调查问卷的分析结果，与设计投标单位进行沟通，通过招标与投标过程的分析，集各家设计投标单位的优点，选取建筑设计方案更优秀的设计单位进行项目的设计。中标设计单位不急于进行后续设计过程，依据招投标过程中多个建筑设计方案的分析与问卷调查结果进行建筑设计方案的初步优化，对初步优化合理的方案，聘请相关建筑设计专家开展论证，分析建筑设计方案中需要改进的环节，作为方案终极优化的目标。方案优化结束之后进行建筑图纸的绘制，现阶段房地产项目建筑设计多是以户型拼凑的方式进行，采用完工的项目户型进行参考，未考虑本地区购房者的实际需求。建筑图纸设计前应该分析问卷调查的结果，根据拟购房人群的基本需求进行户型设计，设计过程中还需考虑户型的合理性，考虑设计的简洁性，有利于结构设计的开展，降低工程成本。
二、结构设计的优化方法
结构设计方面的优化分为两个方面，一是结构设计体系的优化，采用何种结构形式，结构形式的基本构件间距，采用合理的结构形式可以有效降低成本，提高项目的利润;二是进行结构内部构件的优化，梁板柱的截面尺寸与混凝土强度，构件的内部配筋率，墙体的材料与强度等级，砂浆的强度等级，等等，认真分析结构的受力特点，采用更为合理的构件截面和强度，降低项目成本。结构设计方案传统设计过程基本上是凭借结构设计人员的经验，假设构件的截面尺寸，通过设计规范的要求进行设计验算，分析构件是否满足规范的设计要求。传统的设计方法是一种被动设计的方式，优化设计是一种主动设计的方式，选取更加合理的设计软件，确定精细的设计荷载，确定适合于本项目的结构设计方案，降低项目的成本。传统的设计只利用PKPM结构设计软件完成项目的设计，现阶段有一些更加合理的设计软件进行结构荷载的分析，分析项目荷载的精度更高，得到的计算结果更准确。高层建筑力学分析一般用迈达斯、SATWE、PMSAP、ETABS;钢结构一般采用3D3S、MTS、STS、perform－3D;有限元还是ANSYS和ABAQUS;复杂建筑利用符号计算软件进行简单的编程以及计算分析，分析建筑结构与桥梁结构的内力与位移情况。［1］［2］根据项目结构的实际特点采用适合于本项目的结构设计分析软件进行结构计算，也可以通过相应软件与PKPM配合进行分析计算。优化设计需要假设多种结构方案，根据不同的构件布置情况和构件的不同截面尺寸，进行结构的强度验算与经济比选，选择满足强度要求成本最低的方案完成设计。构件需要按照构造要求配筋时，选取规范要求的最小配筋率即可，降低项目的成本。从结构设计方案的初始阶段聘请相关专家进行结构设计不同阶段的审阅，提出结构优化设计的合理化建议，作为结构设计方案优化改进的依据。结构初始方案设计完成，房地产公司应聘请专业的优化设计公司，对项目设计的初始方案提出详细的优化设计方案、详尽的优化设计参数、构件的强度等级及构件的截面特点等，与初始方案设计单位进行沟通，完成初始方案的优化设计与图纸修改工作，使设计方案更合理，通过前期聘请专家进行初始方案的不断调整，减少了后期优化方案修改的工作量，削弱了对于工期的影响。两个优化环节配合工作，降低了后期优化方案的费用，优化方案更合理，项目成本更低。
三、水电设计的优化方法
水电线路设计保证其功能性与安全性的同时，力求线路位置准确，线路位置有利于后期的使用与维修，利用BIM软件进行三维分析，确定水电线路的位置的合理性，防止与土建施工出现不和谐的现象，具体的水电设计优化过程包括以下两个步骤:第一步，认真分析设计项目的水电需求，选择标准层进行水电线路的排布优化，力求水电线路回路最短的原则进行优化，材料最节省，施工最方便。利用BIM进行三维分析，确定水电线路的具置。第二步，对于回路优化后的图纸进行分解，可将照明、插座、出水口等分图分析、准确定位，并表明距离墙体的尺寸。
四、结语
房地产项目设计主要包括建筑设计、结构设计、水电设计几个重要的环节，每个初始设计环节都有预先设定的目标，现阶段初始设计的图纸不能满足房地产企业降低工程造价的基本要求。房地产企业要求项目设计在满足国家与行业设计规范的前提下，能够降低项目成本、提高项目的认知度、提高企业的声誉，因此设计成果必须进行优化设计。优化设计考虑拟购房人群的需求，集合众多设计人员与相关专家的思想，利用先进有效的设计工具，提出详尽的优化设计方案。优化设计是房地产项目建设中的重要一环，每个设计环节都有其相应的优化设计方法，优化设计方法的有效利用是房地产项目降低成本、提高认知度的重要基础。
参考文献:
［1］张庆，王磊．基于微分方程组的多排桩内力分析［J］．吉林大学学报工学版，2014，44(5):1327－1333．
关键词：结构设计；建筑设计；房屋结构；优化设计
自从改革开放以来，我国市场经济体制日益完善，建筑市场竞争也越来越激烈，这就使得建筑行业施工成本日益攀升。在这种设备背景下，建筑工程施工人员利用结构优化技术的方法来对建筑结构进行设计，对资源进行合理配置已成为提高建筑经济效益的主要手段，也是现代化建筑工程中备受人们关注和重视的工作环节。这种结构优化技术的应用一方面为房屋结构建设指明了发展新方向，也为现代化社会发展提供了充足的能源保障。
一、结构优化设计概述
随着我国建筑事业的不断发展，越来越多的高层建筑拔地而起，为建筑行业发展指明了新方向的同时也为房屋结构设计工作开展提出了艰巨挑战。截至目前的建筑工程项目中，工作人员如何有效的提高房屋结构的可靠性、经济性已成为一个世界性话题，也是建筑业内人士研究的重点话题。另外，随着建筑市场的发展和建筑材料的不断涌现，更多的新兴建筑材料被应用在房屋结构设计中，起到越来越重要的作用，同时也造成了传统的房屋结构设计方法的滞后和落伍，无法满足目前时展需要，这就需要我们在工作中进行优化，从而发挥出应有的设计目标。
1、结构优化设计
所谓的结构优化设计是指工程结构在满足相关约束条件的基础上，按照预定的目标求出最优化的设计方案和设计策略，以实现最大经济效益。在一个建筑结构设计工作中，其主要的工作环节大致可以分为假设、分析、核对、重新设计几个方面。其中能够重新设计的主要目的在于选择出一个科学、经济、合理的方案，但是它在应用中只是一个分析的环节。
2、结构优化设计构成
房屋结构优化设计是一个综合化、系统化的工作环节，其在工作中包含有建筑结构数学模型的优化设计、变量优化设计、目标函数设计和约束条件分析等环节。
二、建筑结构优化的主要方法
在目前的建筑工程项目中，机构设计有优化的方法与应用结构优化的方法是相互依存和促进的发展关系。随着近年来房屋工程建设力度的加大，建筑工程施工项目越来越受到人们的关注与重视，尤其是在工程项目中，我们对于建筑工程施工结构方面的优化通常还是从两个方面进行的，其中房屋工程的部分优化模式包括对结构设计方案的优化、房屋屋盖系统方案的优化、维护结构方案的优化以及结构细部优化等等。在目前施工项目中，我们最为常见的优化体系和优化措施主要有以下几种。
1、保障设计工作的美观性
赏心悦目在目前的建筑工程项目中越来越受到人们的关注，这也是建筑结构美观性得以保证的关键环节。在这种建筑工程环节中，建筑设计、建筑结构设计以及建筑作用设计都是一种全面系统优化的结果。在这种结构条件下，结构设计通常都是以追求实用、经济、美观和便于施工为主要目的的结构模式。因此在设计中通常也都是从这几个方面入手去分析与完善的。这种设计模式的主要意义在于以经济方式的发展和前进为基础，从而在工作中实现了房屋结构的系统化、全面化发展模式。
2、模型设计优化
在房屋结构设计优化工作中，通常情况下在设计中对要遵循一切从实际出发的优化与设计原则，并且在工程项目中我们需要布置一套系统化的管理模式，同时还需要根据我们目前存在的相关情况和工作模式进行系统化的管理与总结，从而使得工程环节中的设计意图和设计宗旨都能够达到最佳标准和要求。在目前的建筑工程结构设计优化工作中，对于建筑结构设计影响最大的设计模式和变动方式都是以函数确立为主的工作模式，在工作中通常都是运用科学、有序的管理模式和管理技术来进行分析，并且要根据结构的整体性、全面性优化手段来系统深入的进行总结和完善。
三、结构设计优化技术的实践应用
在目前的工程结构设计过程中，除了在工作中需要考虑到设计对象的基本使用功能和安全、可靠性之外，还需要考虑到在设计工作中将设计对象做的尽善尽美，这也是工程和结构优化设计工作中最值得我们关注和重视的话题。用科学的话语来描述就是在工作中利用确定的数学方法将所有可能涉及到工程环节的方案进行稽核，搜索出其中能够满足预定目标且最令人满意的设计方案。
（1）结构设计优化应注意前期参与
因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。
（2）概念设计结合细部结构设计优化
概念设计应用于没有具体数值量化的情况，例如地震设防烈度，因为它的不确定性，计算式难免与现实有较大的差异，在进行设计的时候就要采用概念设计的方法，把数值作为辅助和参考的依据。设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法，达到最佳的效果。
四、结构设计优化的现实意义
（1）结构优化设计降低总造价
进行结构优化设计中，多层住宅和高层住宅相比较，层数越多，总建筑面积增大，单位建筑面积占用的土地面积就越小，节约了用地成本，但建筑层数的增多，建筑总高度也会加大，楼与楼之间的间距也要加大，这时占用的土地节约量就不与建筑层数增加比例相同了。另如屋盖部分，一栋楼只有一个屋盖，并不会因为层数的增加而有所改变，它的成本下降会比较明显。
2）进行结构设计优化提高建筑结构经济性
建筑的层高增加，由于墙体面积和柱体积增加，结构的自重会增加，基础和柱的承载力相应增加，水卫和电气的管线会加长；相反降低层高，可节省材料，有利用抗震，同时建筑的总高度减小，两建筑之间的日照距离就会减小，间接的节约了用地。
五、结束语
与传统的结构设计相比，采用结构设计优化方法可以使建筑工程造价降低6%-34%。优化方法的技术性实现，可以最合理的利用材料性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调，不仅可以实现建筑美观、实用，而且在造价方面也有较大的节省，达到了建筑工程设计对适用、安全、经济、美观和便于施工的一般要求。
参考文献
关键词：大庆油田；井身；设计
中图分类号：TE2 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）05-0-01
井身结构设计是钻井工程设计的重要内容，优秀的井身结构设计在保证钻井作业安全顺利进行的同时，又能合理降低钻井费用，使产能投资费效比趋近合理。
一、直井井身结构优化及效果
大庆油田在直井设计优化上遵循“小、少、薄”的原则来优化井身结构：“小”——应用小井眼技术，使用小口径套管；“少”——减少套管层数，减少表层及技术套管下管深度；“薄”——精确计算套管安全系数的前提下，采用低等级钻管。
按照上述井身结构优化原则，分别组织在方正区块、海塔区块以及中浅层欠平衡井、深层天然气直井进行了设计优化应用，并取得了良好效果。
1.方正区块结构优化
方正区块地处松辽盆地边缘，其地质结构地层成岩性较好，没有浅层气，地层相对稳定。因此2010-2011年针对方正地区地层特性，重点围绕达连河组以上地层井壁稳定性和宝泉岭组成岩特征开展了技术攻关，并结合现有测井、录井资料开展三压力预测，最终确立了3800米内井身结构由三层套管改为二层套管，减少表层套管下管深度的结构优化设计方案。
实钻结果表明，方602#通过三层套管改为两层的井身结构优化方案，机械钻速提高至5.2米/小时，建井周期相对原设计减少12天，节约费用118万元；节约套管53.63吨、34.86万元；节约水泥等其它费用约21万元，合计单井节约直接费用173.86万元，相对原设计节约成本近10%，经济效益明显。
2.海塔区块结构优化
海塔区块地层力在（0.91-1.05）之间，属于正常压力地层，井径不易塌陷，井控风险低。因此根据地质条件在井身结构优化设计上采用缩小井眼尺寸，调整技术套管下深的办法来进一步提高钻速，降低成本。
通过采用小井眼井身结构优化方案，不仅解决了原设计中存在的大井眼返速率低、电测和下套管遇阻、套管环空不畅等的问题，还取得了较好的经济效益。其中钻速平均提高18.7%，建井周期节约3.57天，同比节约费用31.75万元，节约套管费用8.89万元，节约其它费用3.22万元，平均单井节约投资43.84万元。
3.中浅层欠平衡井结构优化
在朝、芳、永区块选定3口低压、低渗泡沫欠平衡井实施优化。原设计方案技术套管下到欠平衡井段上部（1500m左右），经研究和风险论证，技术套管深度可下到嫩江组（1000m左右）。三口井比原设计少下表层套管2728m，共节约钢材162.14吨，节约直接费用135.9万元。经过钻井实践，3口井全部安全顺利完井。
4.深层天然气直井配套优化
在徐深区块深层天然气直井钻井设计中，通过钻头优选，2011年7口井实现2只PDC完钻，同比邻井平均机械钻速提高31.80%、单井节约钻头1.14只、缩短钻进周期11天。合计节约费用47.05万元。
二、深层水平井井身设计优化方案及效果
1.优选套管钢材
徐深区块地层二氧化碳含量高，对套管腐蚀严重，原设计井管柱全部采用13Cr防腐套管及油管，成本费用高。为降低成本，组织力量进行了针对性研究，根据地层区域CO2富积区域及分压压力情况，将井管柱优化设计为：封隔器+普通碳钢套管方式+13Cr套管方式，既封隔器座封井段采用13Cr材质套管，其余井段采用普通碳钢套管。经设计优化后，减少了13Cr套管的使用量，有效降低了钻井投资。
该设计方案先后在徐深1、徐深6、徐深22区块的三口天然气深井中得到应用，节约13Cr套管8514米、215吨，降低直接费用771.85万元。
2.缩小井眼尺寸
在徐家围子地区天然气深层水平井设计工作中针对登娄库组地层段井壁易剥落，营城组及其以下地层硬度高、温度高等地质特点和水平井施工中存在的大井眼造斜难、钻速慢等问题，从“缩小井眼尺寸、优化井眼曲率”两方面出发，精细计算管柱在不同井眼曲率条件下的岩层通过能力，将先期开展的降摩减扭技术研究应用于实际，形成了小井眼水平井钻完井优化设计方案，并在徐深平34井成功应用，显著提高了钻井速度。
应用小井眼优化设计方案后，徐深平34井的机械钻速达到了2.65m/h，较邻近徐深平32井提高31.84%，较徐深平1井提高18.3%。徐深平34井钻井周期为179.8天，较邻近徐深平32井缩短87.95天，比徐深平1井缩短20.78天，缩短10.36%。通过缩短建井周期，相比设计优化前节约直接成本1065万元，降低投资达22.1%。
三、中浅层水平井设计优化方案及效果
垣平1井是中浅层水平井井眼轨道优化代表性方案。此井位原初步方案布置多口水平井，虽技术上较易实现，但投资大，单井产量低。对此相关人员在井眼轨道优化、井身结构优化、钻井参数优化、摩阻扭矩优化等方面进行了充分的研究分析，确定了水平段长达2660米的单口水平井设计方案，并成功应用，刷新了当时中国陆上最长水平段纪录。
根据垣平1井水平段长和压裂情况来看，该井至少相当于三口常规水平井产量，减少约5000m直井段施工量，节约钻井施工费用约1750万元，在投资与收益方面都取得了显著成效。
四、侧钻井技术的应用及效果
油田开发中后期，为了提高低产老井利用效率，降低开发成本，组织开展了侧钻小井眼水平井技术研究，并在宋深102等3口井上进行了实际应用，使低效井得到了新生，在产量增长的同时，也节约了重新布井的费用。
1 网络优化模型的求解方法
网络节点在资源处理方面存在明显局限性,很多网络在部署的时候并不存在一个专门负责控制的集中节点,所以在通常情况之下网络的节点不但要承担控制层面,还需要对数据层面进行控制,负担相对较大。为了让控制能够更加全面有效,进一步优化性能,在设计的时候需要选择对资源占用不大且比较简单的计算方法。
1.1凸优化方法 在网络当中凸优化问题包含有很多种不同的优化模型,其中较为典型的有线性规划或者是二次规划等模型。科技发展还有研究不断深入,人们对于问题本身是有存在凸性质的判断有了深入的见解,凸性质对于最优方案本身是否易解起着决定性作用,会出现这种状况的主要原因是凸优化问题当中,存在局部最优解那么就等于存在全局最优解。很多网络效用最大化的研究,都是在对凸优化问题求解基础上运行的。凸优化模型的目标函数是凸函数,其约束集本身也表现为凸集,其等式约束函数属于仿射函数的一种,而对于网络效用最大化的模型而言,其目标函数则是凹函数。
相对于没有约束的凸目标函数优化过程而言,需要利用的是一阶条件,找到一阶函数为0的时候相对应的变量值,这种也就是最优方案,如果利用数值的方法就可以通过梯度法或者是牛顿法最大程度接近最优解。在关于调度还有分配资源的问题当中,因为资源本身存在限制或者是技术达不到相关的要求,这个时候需要一个限制集。如果说每个节点本身的效用函数都表现为凸函数,且线性约束所形成的可行解结合本身是一个多面体,所以该模型是一个典型的凸优化模型,只需要做到局部最优解也就能达到全局最优解的效果。在求解的同时还需要将其分解成为无约束优化问题,只有通过这个步骤之后才能通过梯度法或者牛顿法对其进行迭代计算。
障碍法为每一个不等式约束进行障碍函数的设计,只有满足了约束不等式的时候函数才会趋向于0,如果约束使得等号成立的时候则函数趋向于无穷,把障碍函数运用到原目标的函数当中,这是为了牛顿法的应用能够更加方便。
1.2整数规划多项式算法 网络资源的安置还有选择方面都存在有离散决策变量的问题,因为这些而使得可行域本身凸性受到破坏。在一般意义上,多项式时间里面想要找到全局最优解存在有很大的困难。
在通信网络当中因为资源配置表现出离散化,所以很多离散优化问题也派生出来。在网络当中最为常见的优化问题就是路由的选择问题。如果是单纯考虑到时延的问题则路由选择能够通过模型化方式变成一个最短的路径问题。
在一般情况下整数规划还有混合整数规划大多是因为NP-难的问题所引申出来的,这和模型本身的结构有一定关系。比较典型的问题就是通过图论技术在多项式时间里面得到最优解方案,诸如网络流的问题,最大流能够用在对有向传输网络当中,在链路容量被限制以及节点流需要遵守守恒原则之下对流量需求进行调度,尽全力让传输的流量总和达到最高需求。
2 优化实施方案
根据优化算法的实施方案以空间以及时间为依据进行分类。以优化计算方法实施的部位不一样还可以再进一步进行划分,为集中式优化实施方案以及分布式优化实施方案。
关键词：建筑工程；设计方案；重点；优化的途径
中图分类号：TU198文献标识码： A
引言：
对于建筑企业来说，工程设计方案优化的重要意义绝非仅仅在于降低企业的工程造价，它对建筑施工成本的控制、工程施工的进度以及整体工程建设的质量等方面也势必将产生积极而深远的影响。除此之外，提升建筑工程设计方案的有效性还将对工程建设的资源利用率以及提升企业的市场影响力、树立自身的品牌效应等方面起到积极的促进作用。由此可见，加强建筑工程的方案设计已经逐渐成为现代建筑企业投资项目中的关键内容。
一、建筑工程设计方案优化的定义
建筑工程设计方案是一项文件，它是依据设计任务书编制的，主要由四个组成部分，即设计说明书、设计图纸、透视图以及投资估算等。对于建设，国家、地方有相应的政策和法令规定，因此，设计方案必须严格遵循，此外，它还应该符合建设标准、现行建筑工程设计规范、设计规范及确定投资的定额、制图标注、有关指标和费用标准的规定。建筑工程设计方案的内容以及深度也必须满足相关的规定。
二、提高建筑工程设计方案的重要性
建筑工程设计方案优化水平的提高不仅要提高投资方对设计方案的认识,国家主管部门也要提高监管力度、提高设计监理推广、完善相关法规、强化综合性设计方案的改进等诸多方面工作，共同提高我国建筑工程设计方案优化水平。通过建筑工程设计方案优化不能够单纯的强调节约投资,应从综合性考虑出发,注重设计的科学性、合理性、技术先进性,以提高设计价值目标为基础、总体效益为出发点,最终达到建筑工程设计方案改进效果。
三、建筑设计方案优化的风险与原则
建筑设计的优化方案是否能够优化所有工作,并都实现目标呢？在有些建设单位和设计单位它们投入了时间、精力进行方案优化，但由于工作方法不当，往往出现调改了一个地方，却引发更多相关问题的现象。经过反复调改，却发现不是对中标方案进行了“优化”，而是丑化、劣化了原有方案，甚至颠覆了中标方案，轻者延误了工期，重者则造成工程建设管理的重大失误。因此，为了实现优化目标，达到理想的优化效果，在建筑设计方案优化过程中，如下几条原则是应该严格遵循的：
3.1坚持并充分发挥专业人员的主导作用
方案优化失败的因素是多方面的，工作人员不专业因素干预甚至主导优化过程是其中一项主要失败原因：一方面是建设单位的参与热情或领导的主观意愿不知不觉中影响或压制了建筑师的创作空间；另一方面，中标单位也常常存在任务完成式的被动工作心态，果是系统思考不足引发更多的问题，造成方案的劣化。为确保优化方案的科学性与合理性，来自各方面的的意见与建议必须要经过建筑师的整理、甄别与过滤后，通过专业的设计手段与技术举措加以落实。建筑师要摒弃任务完成式的消极态度，积极承担起方案优化的主导责任。同时，建设单位要给予建筑师以充分的信任与授权，并在工作程序、机制上给予保证。
3.2 识别并坚持中标设计方案的精髓，避免颠覆性的修改
设计招投标制度对中标方案的法律地位是有明确规定的，且大型重要项目的中标方案一般都经过了建设单位高层领导的认可，所以不能敞开来优化，而是应该充分挖掘、识别、提炼出原有中标方案的亮点，在保持原有方案精髓的基础上开展设计优化工作，切忌进行颠覆性的修改。
3.3 自顶向下，抓大放小，做本阶段应该做的事
因中标方案大多为概念设计深度，在设计方案优化阶段，应采取自顶向下的优化策略，优先着力于宏观与总体层面上的要素，重点关注于本阶段必须完善与决策的重要事项，避免过多、过早地陷入局部细节问题中。一些设计节点或专业技术措施可以留待工程设计阶段由设计院依靠自身能力加以解决。此外，在此阶段过早敲定的设计细节可能会随着后续设计工作的深入而废弃，造成工作上的浪费。
四、建筑工程设计方案优化途径
4.1方案竞选
根据拟建工程的设计任务，建设单位通过多种形式来公告，例如：信息网络、报刊或其他媒介等，以此可以吸引各设计单位制作好设计方案后，参与到方案竞选或招投标中来，建设单位可以获取多种设计方案。然后，由评标专家组成竞选小组，依照美观、经济、适用的原则，采用科学的方法，以技术先进、建筑节能、结构合理、安全适用、满足环境及功能全面等作为标准，对竞选方案的优劣进行综合性的评估，选取最优设计方案或者集各方案之所长有机组合，形成最佳的新方案。
4.2价值工程
价值工程，亦称之为价值分析，是一门将技术和经济结合起来的管理科学。在设计建筑工程的方案时，运用价值工程考察所设计方案是否经济，针对不合理之处提出修改意见，以价值工程原理为基础，科学的做出决策，并根据其对设计方案进行改进，从而在建筑工程的经济效益和社会效益中，体现出项目的最终产品价值。价值工程在建筑工程设计中的合理应用，对于资源配置的优化，对于设计产品科技含量以及价值的提高都有着不可忽略的重要作用。
4.3限额设计
限额设计的概念指的是设计单位以设计任务书、总概算控制施工图设计以及投资估算控制初步设计为基础，在确保不影响各专业正常使用的前提下，利用投资限额分配方法，严格地控制技术设计，对施工图设计中的不合理性进行修正，保证将设计工程的投资控制在限额范围内。实行限额设计的有效途径和重要方法是投资分解和工程量控制。限额设计是采用分解工程量得到的：上阶段审定的投资限额和工程量分解到各专业之后，再分配到各分部工程中，通过逐级限额设计，可以实现对投资限额的有效控制和管理，同时也实现了对设计标准、预算指标、工程数量等各方面的控制。在优化工程设计方案的方法中，限额设计尤为重要，它可以有效克服和控制 “三超”现象，使设计单位能够统一对其技术与经济进行管理，改进因设计概算超标对工程产生的消极影响。
4.4标准化设计
标准化设计是完成工程建设标准化的重要部分，常常被称为定型设计或者设计。通常，条件允许的情况下，建筑工程建设的构件、构筑物、配件、零部件、公用设施以及通用的建筑物等都要实施标准化设计。标准化设计具有很多优势，例如与一般工程相比，它具有更高的设计质量；能够有效提高劳动生产率，确保工程建设的进度；节约建筑材料，有效控制工程造价。
五、结束语
通过优化设计来控制投资是一个综合性问题，不能片面强调节约投资，要正确处理技术与经济的对立统一是控制投资的关键环节。设计中既要反对片面强调节约，忽视技术上的合理要求，使项目达不到功能的倾向，又要反对重视技术，轻经济、设计保守浪费的现象。设计人员要用价值工程的原理来进行设计方案分析，要以提高价值为目标，以功能分析为核心，以系统观念为指针，以总体效益为出发点，从而真正达到优化设计效果。
参考文献
[1]杨永波.建筑工程设计方案概述[M].中国建材工业出版社,2008,1；
[2]刘鸿钧.论建筑工程设计方案优化[J].建筑工业资讯,2008,10.；
《学习活动》试用本(下简称“学习用书”)，是上海市《幼儿园教师参考用书》的其中一本，也是二期课改的载体之一，已被广大的一线教师所使用。这本书理念新，思路活，弹性大，材料实。其中，“弹性大”是本书的一大特点，它无需教师按同一内容，同一步骤来完成目标，而是为教师留有足够的空间和余地，根据特定的教育对象，对教育材料进行加工和再创造。它体现了现代教育理论、教育观念的更新；体现了教材新的地位和作用。
更值得一提的是书中许多优质教案，切实、有效的为教师传递了新的教育理念及教育方法，为教师的教育工作提供了详尽、可行的参考与帮助。然而，由于地域、园所的差异，优质的教学方案往往难以与每个幼儿的生活经验相贴近，难以真正满足不同幼儿的不同需要，难以发挥优质的教育作用。因此，需教师根据本班幼儿特点与经验水平，创造性地使用教案。如果说专家、教案的设计者是“一次开发”，那么教师在教案实施中对原有教案的创造性使用则可谓教案的“二度开发”过程，在这个过程中，教师冲破原有教案的束缚，教师的专业发展、创新意识都得到了有效地提高。
一、对优质教案“二度开发”涵义的认识
优质教案的“二度开发”，主要是指教师针对本地区文化特点和幼儿实际情况，在深刻领会原教案的基础上，对教材进行加工和再开发。优质教案的“二度开发”主要体现在以下几个层面上：一是教材呈现方式上的开发；二是教具选择上的开发；三是教法选择上的开发；四是对孩子及时生成性资源的开发与运用。优质教案的“二度开发”不同于传统意义上对原有教案的增减，而是灵活的对优质教案的内容进行调整、改编，实际上是教师对教材的“再加工”和“再创造”的过程。
二、对优质教案“二度开发”的探索
《亲亲影子》是“在秋天里”主题活动中的一节集体活动，也是“学习用书”中的一节优质教案，它具有选材新颖、目标明确、散文优美等优点。笔者以此节活动为例，谈谈在优质教案“二度开发”探索中的一些思考与启示。
1.教材呈现方式上的开发。“学习用书”中的优质教案大多是一个静止的教学方案，如何使静止的教学方案与幼儿动态的学习过程相吻合，就需要教师对现有的教材呈现方式进行“二度开发”。
在《亲亲影子》的教学活动中，我们尝试将静止的教材以动态化的方式呈现出来。首先，我们将静止的散文诗演绎成一个动画版的PPT，并围绕目标将“季节轮换的色彩变化”及“秋天树叶变黄变瘦、飘落”的动画效果加以强化，使幼儿能直观的感受到季节的变化与树叶的变化。因此，当教师问到：“秋天到了，小叶发现自己有哪些变化？”幼儿马上能用“小叶变瘦了、小叶变黄了、小叶长皱纹了、小叶从树枝上飘落下来了……”等生动、完整的话语与老师互动。
由此可见，通过对教材呈现方式动态化的开发，能使教学过程化静为动，动静结合，实现由感知――表象――抽象的心理转化，起到了“润物细无声”的效果。
2.教具选择上的开发。教具是辅助教师完成教学任务、帮助幼儿理解教学内容的工具或材料，是教学活动顺利进行的手段和保证。为此，教师选择教具的依据首先应是符合幼儿认知特点和经验水平，其次要符合教学内容。
优质教案中，教具的选择是否符合我们幼儿的认知特点和经验水平，往往成为了我们进行教具“二度开发”的主要依据。如，原教案中，设计者选择了桑叶、枫叶、柳树叶等不同形状的树叶及相应的影子图片，试图通过“树叶与影子配对”的游戏，发展幼儿观察、比较的能力。然而，由于知识、经验等因素的影响，观察比较形状差异大的叶子，对幼儿来说太过容易。为了使教具更符合幼儿的知识经验水平，我们将原先形状明显不同的树叶，调整为形状相似的树叶进行比较。如，在“梧桐叶找影子”的环节中，我们将在形状各异的树叶影子中找梧桐叶的影子，调整为在与梧桐叶相似的树叶影子中找梧桐叶的影子，从而提高了观察比较的难度，增加了配对活动的挑战性与趣味性。
当然，有时教具的开发是随着教材呈现方式的变化而变化的。如，本次活动中，呈现方式由“以图片呈现为主的静止呈现方式”转化为“以动画PPT为主的动态呈现方式”，随之“图片”教具也被“音像结合的PPT”教具所替代了。
3.教法选择上的开发。教学方法是教师和幼儿为了实现共同的教学目标，完成共同的教学任务，在教学过程中运用的方式与手段的总称。幼儿园常用的教学方法有活动法、直观法、口授法等。在对优质教案的教法开发中，我们有时会选择和原教案完全不同的教法来进行活动；有时会通过“削弱”或“强化”某种教学方法来调整原教案中的教法；其最终目的都是为了使教法更贴近幼儿的认知需要，更好的实现教学目标。
在《亲亲影子》活动的教法开发中，我们主要通过强化原教案中“直观法”和“活动法”来体现的。
首先，强化“直观法”。直观法是一种让幼儿直接感知对象的教学方法；它包括观察法、演示法和示范法等。通过对原有教案的研读，我们发现教案中有若干直观法的运用。如，故事欣赏时的图片观察；树叶、影子配对时的图片演示等，但从实现教学目标的角度来说，直观法的运用还可围绕活动的重难点适当加强。
重难点一：了解秋天树叶变化的季节特征。在这一重难点中，我们利用PPT动画，根据树叶的颜色、大小的变化及飘落的动态来演示动画效果，使“秋天植物变化”这一季节特征更直观的展现在孩子面前。
重难点二：观察树叶及影子，比较它们的大小、形状等不同特征。在这一重难点中，我们以实物(树叶及其影子的图片)、动画(PPT)的形式，通过“并排、重叠”等演示方法，帮助幼儿从形状、大小、方向等不同特征来进行观察比较，突显“观察比较”的活动目标。
其次，强化“活动法”。活动法是一种以幼儿实践活动为主的教学方法。它包括实验法、游戏法、操作练习法等。在本次活动中，我们主要是通过加强“游戏法”来实现“活动法”的强化的。
游戏法是指教师以游戏的口吻或用有规则的游戏组织教学的方法。在原有教案中，游戏法的运用主要体现在最后一个“亲亲影子”的游戏环节中，孩子在“树叶及影子”的配对游戏中发展观察比较的能力；而在欣赏、理解的环节中，讲述和设疑占据了绝大部分，游戏法的缺失在一定程度上影响了幼儿参与活动的积极性。于是，我们开始思考“如何在欣赏理解的环节中，更好的提高趣味性呢？”中班幼儿移情能力快速发展的特点，成为了我们调整教学方法的依据。我们将故事中的叶子拟人化，取名为“小叶”；而后，教师以游戏的口吻、生动的动画，为孩子展现一段“小叶找影子”故事情节。同样，孩子也在“为小叶找影子”的过程中，欣赏、理解散文内容。这种移情式的教学，增加了欣赏部分的游戏性与趣味性。
4.对孩子及时生成性资源的开发与运用。在教案实施的过程中，孩子常常会在语言、行为上会有一些出乎意料的表现，教师需观察与把握其中有效的教育价值，适时、适度的对幼儿生成性的资源进行开发和运用。
如，在“亲亲影子”的配对游戏中，我们发现有40%左右的幼儿无法将树叶与影子配对成功。于是我们开始观察分析其中的原因，发现在配对过程中，大多幼儿都能找到与叶子匹配的影子，但是在重叠摆放时孩子产生了水平、纵向翻转的困难。造成这一困难有两种原因，一是孩子不会翻转；二是单面的树叶教具阻碍了孩子的翻转尝试。
“翻转困难”是教师在研读、设计教案时没有预想到的，是幼儿生成的一个新的探索难点。因此，是删除难点、弱化难点，还是保留难点，就需要教师对幼儿的生成性资源做一个价值判断和把握。“水平、纵向翻转”也称“心理扭转”，对于该年龄段的孩子来说是一个有价值的思维挑战。于是我们决定对这一生成性资源进行保留与开发。首先，我们将单面树叶调整成双面树叶，使幼儿在配对过程中能自由翻转；其次，围绕“翻转”难点，增加了游戏间中讲评，拓展了此环节的教育内涵。
三、对优质教案“二度开发”的反思
1.正确解读原有教案。在进行优质教案“二度开发”之前，教师必须正确解读原有教案。“正确解读”主要体现在两个方面：一是正确把握活动目标。活动目标是教师进行“二度开发”的依据。正确把握活动目标，是进行“二度开发”的前提。二是了解主要环节。教师需仔细阅读和理解优质教案的主要环节，了解教案的全貌和每个环节的意义，这有助于教师进行“二度开发”。
2.研究分析幼儿。教师需要真实地了解本园、本班幼儿的兴趣、经验和认知特点等，确定哪些内容是他们最感兴趣的，哪些是孩子不了解的。从而根据幼儿的实际情况调整教案使用上的策略。建议教师可以采取一个班级采用“二度开发”后的教案，而另外一个班级仍使用原来的教案，从而验证教案“二度开发”的效果，进而促进教师的反思和优化教学。
关键词：新建住宅；供电方案；设计；优化
中图分类号：TU984.1文献标识码：A
一、我国新建小区电力建设的现状
小区用电是保证居民正常生活，影响城市现代化建设质量的重要因素之一，是我国城市电力系统建设中的关键环节，关系着国家电力事业的发展水平，对于营造和谐供用电环境、维持社会稳定的基础和前提。对于新建小区来说，电力建设是小区配套建设的重要组成部分，对于社会生活有着较大的影响。
但目前，我国各地新建小区的电力设施建设仍不完善，管理的规范性缺失、质量水平低等现象普遍存在。这主要是由于我国目前新建小区电力设施建设中所采取的工程建设完成后开发商无偿移交供电公司管理的模式造成的。在实际建设中，投资主体、运行维护主体和使用主体的立场存在本质差异，而投资方将经济效益最大化作为建设开发的核心理念，使得住宅小区电力建设管理面临着很大的难度，设计、设备和施工等多方面质量因素使得供电系统的质量无法得到保障，供电可靠性严重缺失。小区电力建设中存在的问题主要表现在配电设备容量不足、设备质量问题、施工质量问题、临时电源转永久用电等。
二、新建小区供电方案设计优化的作用
在新建小区电力建设过程中，供电方案设计是项目工程开展的基础，也是确保供电可靠性和重要前提。在经济建设迅速发展的今天，城市小区居民对于电力的需求持续增长，而我国目前小区电力建设的不完善使得有限的电力资源和供电系统难以满足社会需要。因此，对新建小区供电方案设计进行科学优化，以提高供电可靠性、降低配电运行损耗，对于整个住宅工程建设发展有着重要意义。据相关实践可以证明，新建小区供电方案设计优化的效果十分突出，并表现出重要的作用。
（一）新建小区供电方案设计优化有利于供电可靠性的提高
新建小区供电方案设计优化提高了住宅小区引入电源点的可靠性，有利于为住宅小区居民提供可靠供电。在配电变压器低压联络方式的实施中，当一台配电变压器运行基本能够满足需求时，对少部分配电设备因检修、损坏等原因需停电时，改由另外一台配电变压器运行，减少停电时间，提高供电可靠性。
（二）新建小区供电方案设计优化有利于降损节能目标的实现
在小区建设初期，居民入住率低、用电负荷低，同时运行 2 台配变，势必形成“大马拉小车”情况。而新建小区供电方案设计优化使得运行方式更为灵活，在负荷较低时运行一台配变，有效解决了配电变压器空载损耗大的问题，实现了降损节能。
（三）新建小区供电方案设计优化有利于配电网自动化的推进
配网自动化是今后城市配网技术发展方向，小区配套电力建设超前于配网自动化建设。在多数小区电力建设中同步预留了配电台区、集中表箱远程抄表位置等接口，这就为配网自动化改造实施提供了便利。而传统的小区建设由于在方案制订初期未考虑配网自动化接口，现配网自动化工程改造难度大、成本高，实施进展缓慢。
三、新建小区供电方案设计优化的具体策略
在充分认识到我国新建小区供电方案设计优化必要性的基础上，必须以小区居民用电需求发展需求为前提，结合配电设施布置和小区的整体规划，在经济、安全、适度超前的原则下，采取科学有效的战略措施，以实现新建小区供电可靠性的提高和电力系统运行损耗的降低。本文主要从以下是三个方面进行了深入分析。
（一）供电系统中10 kV 电源进线设计方案优化
小区供电的优化要求住宅小区外部 10 kV 供电线路应根据当地城市规划或配网规划选用电缆或架空方式供电。对于住宅小区内具有高层建筑电梯等一级负荷的供电线路应采用双电源方式供电而小区内部使用电缆线路宜采用开闭所和配电所方式实行环网供电。在具体方案设计上，应遵循一、二级负荷或 400 户以上小区采用 2 路 10 kV 电源引入设计，400 户以下规模较小且无一、二级用电负荷小区可采用1路 10 kV 电源进线设计的原则。这就使得提高了小区用电可靠性得到了提高，实现了降损节能的目标。但就建设成本上来看，这种电源进线优化方案将在一定程度上增大投资。
（二）供电系统中配电变压器配置及布点设计优化
配电变压器配置首先要对配变容量进行测算，测算标准要充分考虑到今后小区用电需求。优化方案设计要在测算负荷基础上，对电缆按满容量配备。同时，配电变压器要按单台配电变压器容量 630 KVA、500 KVA进行初步设计。在最终设计中，应保持变压器台数不变，将容量下降一个档次配置，一个配电室配置 2 台或4 台变压器，从而实现低压互联。配电变压器配置及布点优化的实施具有明显的效果，能够降低配电变压器容量，减少小区电力建设投资从而保证开发商满意。同时，通过一个配电室配置 2 台或4 台变压器的方式有效减少了配变占地面积，美化了小区用电环境。此外，这种灵活供电方式的实施，有利于提高供电可靠性，促进变压器利用率提高、空载损耗下降，在满足居民供电可靠性的同时也给供电公司带来直接了经济效益。
（三）供电系统中低压配电网设计优化
低压配电网设计优化要求新建居住区低压供电半径不应超过 250 m，居住区内公建用电设备总容量在 250 KW 或需用变压器容量在 160 KVA以下者采用低压方式供电,，超此容量原则按高压供电方式，实施一户一表等。优化方案：考虑配网自动化发展，预留配网自动化通信管孔、配网自动化设备装设位置及通信线路位置。即：居住区内设置配变装设配电信息综合采集装置；集中表箱装设远程抄表装置，包括具有通信接口的电能表、数据采集终端等，配网自动化系统与居住区供配电设施同步建设投运。
四、新建小区供电方案设计优化实施的要求
为完善新建小区电力建设，在明确小区供电优化设计方案的基础上，必须深化落实、推动方案实施，重视建设实践工作的进展。具体要求主要表现在：
（一）争取提前介入
供电方案必须与小区整体规划同步进行，方能保持配电设施与小区整体的协调。住宅小区电力设计图纸是施工、验收依据，设计质量的高低将直接影响最终小区配套电力建设水平，因此供电方案的优化必须体现在设计图纸上。在小区规划阶段，供电公司力求做到提前介入，在住宅小区项目规划初期积极与开发商、政府规划部门协调沟通，并在小区基建用电阶段把关，做到小区配套电力设施与小区整体规划同步设计，避免后续问题引发开发商、客户对供电公司不满。
（二）加强过程控制
新建住宅小区电力建设工程是一个系统的整体，从基建到竣工验收各环节紧密相连，其中任一环节出现问题，都可能影响小区电力建设整体质量。供电公司在新建住宅小区电力建设管理工作实践中，对供电方案优化设计并在图纸设计中充分体现的同时，应着重通过“基建用电、图纸审查、设备购置、施工管理、竣工验收”等关键节点过程控制，将小区电力建设各项管理活动纳入可控状态，使各管理节点基础工作得到有效落实，确保供电方案落到实处，确保住宅小区电力建设管理规范和质量提高。
（三）做好总结提高
小区配套电力建设涉及技术、管理多方面因素，在实践中供电公司要不断总结经验，并运用到小区电力建设实践中去，促进小区供电方案不断优化、提高管理质量，从而确保小区电力建设质量，提高供电可靠性，实现节能降耗。
五、结语
新建小区配套电力建设问题是影响小区建设发展的重要因素之一，直接关系到小区居民的实际生活质量。目前我国新建小区电力建设并不完善，迫切需要深入研究、加强管理，采取科学手段对供电方案设计进行全面优化，明确小区电力建设管理思路，严格落实设计方案，从根本上保证供电的可靠性、安全性，确保小区居民的正常生活，促进社会的和谐稳定发展。
参考文献：
[1] 孙宏柏.住宅小区供电方案设计优化的探讨[J]. 中国城市经济. 2011(18).
[2] 朱敏捷.住宅小区的负荷计算及变压器容量确定[J]. 佛山科学技术学院学报(自然科学版). 2009(01).
[3] 刘晓莉,马焰.小区供电设施配置问题分析[J]. 农村电气化. 2009(03).
[4] 郑友良,曹杰.小区用电:不轻松的话题[J]. 大众用电. 2007(09).
关键词：山区高速公路；曲线半径；桥墩管理；应用分析；路基状况
中图分类号：U41 文献标识码：A
1关于山区高速公路桥梁设计环节分析
山区高速公路桥梁设计系统的优化，离不开我们对山区高速公路特点的分析，其具备地形复杂的特点，山区的地面的高差比较大，并且坡陡，地质方面也比较复杂，经常出现崩塌、滑坡现象。山区的高速公路桥梁建设环节的开展受到内外因素的影响，不能实现其有效的开展。不能实现其路线布设环节的优化，不利于保障其施工环节的质量效率的提升。山区高速公路桥梁在设计过程中，要根据其墩台的形式及其坡桥环节的深入了解，实现对其桥梁系统内部各个环节的协调，满足山区高速公路桥梁建设环节的优化。
在山区高速公路桥梁设计过程中，我们需要进行其桥梁跨越方案的应用，有助于山区高速公路桥梁设计环节的优化。在其施工过程中，其受到水文因素的影响是比较少的，最好的还是受到山区地形的影响。为此我们需要进行相关高架桥模式的应用，实现对其路桥设置模式的优化，实现对其相关设计重点环节的应用，实现对其公路造价环节的控制。我们也要进行其路基规范环节的优化，实现其桥梁方案的健全，促进其项目运作过程中的稳定运行，保证其施工工期的有效控制，以实现桥梁方案的有效实施。
对于地质状况比较好的山区公路，我们要进行其填方方案的优化，实现对该地地形的有效利用，为了促进其整体工程的综合效益的提升，我们需要进行路基方案的优化，该环节不适宜进行桥梁方案的应用，这是从工程的效益水平上来分析的。在这样的环境地形中施工，我们需要进行其地形架桥模式的应用，我们需要克服其陡坡、边坡不稳定的现象，实现对比较平缓的路段的应用，以实现其桥梁方案环节的优化，以有助于其内部各个环节的有效协调，促进其施工安全性、科学性及其规范性的提升，促进山区公路桥梁工程的综合效益的提升。对于填土高度超过20m的路段，应根据地形、地质、前后构造物、前后路段的废方量、工程造价等进行综合比选后决定是否设置桥梁。不能图快图省事，直接考虑桥梁方案。山区高速公路地形横坡陡峭，虽然可以通过设计为左右幅路基不一样高的错台路基来处理，但有时由于左右幅路基横向交通要求，需要设置转向车道，错台式路基方案不易实现，这时就不可避免地会出现半边桥。当最低一侧填土高度15m左右时，应综合地形、地质将加筋挡墙，锚杆挡墙、弃土方案与半边桥做综合比较后决定是否设置桥梁。
2关于结构体系环节的分析
为了满足山区公路桥梁的应用，促进其交通环境的稳定运行，我们需要进行其结构环节的优化，实现对其山区高速公路结构的优化，实现对其相关设计结构环节的优化，比如其墩梁固结连续应用体系、全刚构体系等的应用。我们需要根据施工的具体情况，进行相关模式的应用。一般来说，全刚构体系的应用，有利于实现对其桥墩受力环节的控制，实现其桥墩的线刚度的有效控制。由于其桥墩尺寸种类的多样性，其施工环节繁琐，我们要慎重应用这种模式。通过对其全连续结构联长环节的应用，实现其墩台、墩柱等环节的应用，确保其材料成本的有效控制。我们需要根据实际施工环境，进行桥墩模式的应用，促进其桥墩的水平力的控制。山区高速公路，桥梁所占比重大，但一般来讲，大跨径桥梁方案毕竟是少数，绝大部分还是采用施工方便、造价经济的标准化、预制装配化结构。
在桥梁设计过程中，我们要进行其上部构造设计系统的健全，促进其跨径环节及其墩高环节的优化，实现平面曲线半径和上部构造的关系协调性的实现。对于高度较矮的桥墩我们要进行其柱式墩的应用，以满足实际工作的需要。柱式墩分为两种模式，分别是圆柱及其方柱模式。在圆柱应用过程中，能够实现对其外观质量的有效控制，实现与桩基环节的有效应用，该模式广泛应用于地势比较平坦的地区。方柱模式的应用，符合了人们审美的需要，其实现了和上构梁体的有效协调，确保其整体环节的优化。在受力过程中，其等面积的圆柱及其方柱，方柱的抗弯刚度是比较大的，比受力也是比较大的。在连续刚构模式的应用过程中，通过对方柱的应用，实现其墩柱的刚度的调整，实现其墩柱受力模式的深化应用。圆柱为各向同性，调整起来效果差一些。方柱的缺点是墩柱与桩基之间需通过桩帽连接，增加了工程数量，并且山区桥梁地面横坡都较陡，增加柱帽构造还会增加挖方工程量，引起边坡不稳，设计中应根据地形、上构结构形式、墩高综合考虑选用方柱或是圆柱。
通过对其矮桥墩的设计强度的控制，满足实际山区公路桥梁建设的需要。如果其墩高出现较高的现象，我们需要实现其桥墩的稳定性。其山区高速公路分为几种模式，比如其分离式路基模式，整体式路基模式。通过对其路线选线环节的优化，促进其公路桥梁建设环节的优化，促进其分离式路基及其整体式路基的有效应用，满足实际工作的需要。在此过程中，我们要进行其整体式路基的双幅桥模式的应用，进行其分幅单独设计模式的深化。在高墩长桥的建设过程中，我们也要进行相关模式的应用，促进其材料成本的有效控制，促进其造价环节的控制，促进其边坡的稳定性的提升。在此环节中，我们也要进行其桥墩截面积的深化应用，实现其纵向及其横向刚度环节的控制，进行其施工环节的简化、施工材料的节约，实现其墩顶变位的减少。为了有效应对其整体式下构帽跨度的情况，我们要进行其帽梁设置环节的优化。山区高速公路桥梁最常用的基础仍为为扩大基础与桩基础。山区一般地质情况较好，采用扩大基础的情况相对较多，且宜采用分离式扩基础。因为分离式扩基础适应地形横坡，承载力亦能满足要求。
结语
山区高速公路综合效益的提升，离不开对其山区高速公路桥梁设计模式的应用，这需要引起相关人员的重视，实现其山区高速公路桥梁设计系统的健全。
参考文献
[1]李嘉.公路设计百问[M].北京：人民交通出版社，2004.
关键词：房屋建筑；结构；设计优化
中图分类号： S611 文献标识码： A
前言：
进入21世纪以来，随着物质生活水平的不断提高，人们的生活理念发生了巨大的变化。作为人们工作生活的场所，房屋建筑的结构设计也成为人们关心的话题。在现代消费观念的影响下，房屋不再仅仅是供人居住办公，遮风挡雨的场所，同时还被赋予了满足人们审美观念的新功能。当前，除了最基本使用功能外，建筑正在被开发出越来越多的新用途，同时也是人们实现审美追求，提高生活格调重要途径。建筑设计师在设计房屋时，不仅要考虑房屋的使用功能，更要从美学角度考虑更多的内容。只有二者协调统一，完美结合，同时满足使用者在使用功能和审美要求上的双重要求，才能成为受人青睐的建筑佳品。房屋建筑的结构设计包含的内容非常广泛，其根本目标是实现功能完善、质量可靠、符合人们审美情趣的设计方案。要达到这个目标，需要持之以恒的长期学习和实践，需要汲取其它优秀设计方案的菁华，取长补短，融会贯通，不断优化设计方案，充分利用空间资源，最大程度地满足房屋使用者的实际需要。
一、建筑结构设计优化方法理论
在对工程项目的结构进行设计的时候，不仅要对设计对象基础性的是用功能进行合理有效的考虑，还要对设计对象的美观程度进行有效的考虑。这也是工程结构优化的问题所在，简而言之就是使用科学的方法和语言把所有可能设计的方案进行集中，从而找到能够满足设计目标又能让人满意的设计方案。
对结构设计优化方案从理论上进行分析，主要体现在房屋设计的工程上面，其中包括房屋工程结构总体优化设计和房屋结构工程局部优化设计两个方面。对房屋整体结构优化设计又包括房顶系统的设计方案优化以及结构细部设计的优化设计方案。建筑师在保证设计安全的前提之后，就应该要对房屋设计勇敢的去创新和挑战，从而设计出独特美观的房屋设计。但是在创新的时候应该要注意尽量规则、对称，使质量中心和刚度中心尽可能的缩小，从而使得建筑的荷载能力进一步的提高。在竖向的设计方面应该注意尽可能的不用要使用转换层，从而减少结构分析和设计困难，可以大程度的减少建造经济，而且还能够增加荷载强度。
二、对建筑结构进行优化的重要性
在房屋结构的设计中，采用合理的建筑结构优化方案，不仅能够实现建筑物的实际使用价值，还能够很好地实现建筑物的经济价值和环保价值。此外，好的结构方案还可以最大程度上减少建设单位的资本投入，为企业带来更多的经济效益，还可以保护建筑施工现场的生态环境，实现经济利益与环保相结合的良好经营模式。因此，合理地使用建筑结构优化技术能够更好地实现建筑物的综合效益。建设单位开发建筑物的基本原则就是在最大程度的减少资本投入、建筑材料使用的基础上，实现建筑物的高质量和长期使用。况且建筑物只有在保证良好质量的基础上实现其美观、耐用、新颖等特点，才能够满足不同人群的需要，为企业带来更多的经济利益。与传统的建筑结构设计方案相比，建筑结构设计优化模式可以降低建筑成本。其采用的设计优化措施可以有效地实现建筑施工中各个资源的合理配置，以及各项建筑材料的充分利用，并且协调好房间的布局，使得这些布局能够有效的结合，共同发挥其使用功能。合理的利用建筑结构优化技术，在确保建筑物安全性能的前提下能够充分的体现出其创新性。此外，这种技术还能够帮助设计人员选择最为合理的设计方式。
三、建筑结构优化技术的经济意义
使用优化建筑结构的方法，能够使房屋在整体结构上更加科学、合理。在实际的房屋施工建设中，房屋的层数对房屋的成本造价产生了直接的影响。在一般情况下建筑物的单位面积造价会随着层数的增加而降低，但是在超过一定的层数之后(即超限建筑物)，房屋单位面积的造价反而会增加。因为随着建筑物楼层的增高，房屋中的承重墙和柱等结构将会受到更多的荷载，房屋的稳定性也将受到一定的影响。为了确保建筑结构的稳定性，增强建筑物的抗震性能以满足现行规范的要求，结构形式将会发生大的变化，从而房屋的单位面积造价也会进一步增加。想要在相同的用地面积内，达到理想的房屋设计效果，提高建设单位的经济效益，就需要合理的控制建筑物的层数，并且确保房屋良好的设计效果。使用建筑结构优化技术不仅能够实现对房屋结构的优化，还能够在有限的用地面积内实现最大化的利用效果，促进对建筑用地的合理使用。
四、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用
将建筑结构优化设计方法应用于房屋结构设计中，不仅能够降低工程投入成本，同样可以做到使房屋结构设计达到最优配置，体现巨大的经济效益与社会效应。通常来说，建筑结构设计优化方法一般应用于房屋结构设计的前期设计环节、结构内部抗震设计、旧房屋的整体改造等方面。
（1）前期设计环节
房屋结构的前期设计环节是影响房屋经济性设计的重要方面，它会对项目的总投资资金造成影响。当前，在房屋设计方面存在的普遍的问题便是在前期环节并没有将建筑结构优化设计的方法应用其中，在设计前期并没有考虑到结构设计的科学性与合理性，甚至部分情况下，会对房屋结构设计造成负面影响。因此，必须在前期设计环节将建筑结构优化设计方法应用其中，选择较为合理、可行的结构形式，策划合理的设计方案，在设计初始时期保障设计的合理性，为整体设计创造较好的开端。
（2）上部结构的优化设计
想要对房屋建筑上部结构进行模型建立及优化，首先应合理布设剪力墙。保证剪力墙的质量均匀，使对称楼层的平面刚度中心点同楼层的结构重心相重合，从而削减地震、风力等外部荷载作用的扭转影响。假如房屋类型允许，尽可能应用大开间的剪力墙构造，同时增加剪力墙的墙肢长，这样，不但可以缩减墙肢的数量，同时还能够在保证刚度符合标准的基础上降低混凝土使用数量。另外，因为剪力墙中的暗柱一般应用钢筋建材，如果应用大开间的剪力墙构造能够缩减钢筋的使用该数量。然而，假如建筑所在地区的地质情况较差，而建筑对抗震性能的要求较高，那么，就不应采用大开间的剪力墙构造。
（3）房屋基础地基优化设计
房屋地基作为其结构设计的关键，为达到优化设计的目的，首先需要确保其地基结构设计的最优规划。随着建筑行业的飞速发展，房屋地基设计也正根据其建筑成品的功能、具体形态不同，其对地基的具体标准要求也存在着强弱差异，基于房屋基础地基设计更需要从其实际情况出发，设定好地基实际勘测计划，在结构优化设计时，秉承节省工程造价的原则，若地基设计主要以地桩为基础，则需要根据实际受力情况，对不同材质的地桩进行考察，选择最佳的设计方案。
（4）抗震概念设计
在房屋结构设计中，建筑结构设计优化方法主要应用于无具体数据参数指标的抗震设计情况。将抗震设防烈度作为设计案例，正是由于其发生具有较大的不确定性，实际计算情况通常会与预定设计情况产生差异，因此需要采取结构优化设计中的概念设计方案。将以往的数据作为辅助考察依据，在具体设计过程中，将建筑结构优化设计方法灵活运用于设计中，以期达到最佳设计值。另外，在保障宏观设计满足要求的同时还需要注重结构细节的设计。将房屋结构设计细节中现浇板的选用作为具体设计要求，若其异形板在拐角末端较易产生断裂情况，设计时则需要考虑钢筋选择的范围，在投入成本相当的情况下，选用极限拉力较强、能够满足塑性要求的钢筋材料。若现行规划的现浇板所选用的材质是在受力方面有较强功能的，此时为保障塑性要求，则可选择冷轧带肋式的钢筋材料。保障在内部结构设计时，现浇板外部里面的配置钢筋材料能够满足结构优化的具体条件，不仅能够为建筑安全设计提供保障，同样也可以达到经济性控制的目的。
（5）对统计结论进行分析
设计人员在进行了各种计算之后，要对统计结果进行认真的分析，并且找出各个设计方案中不同点和相同点，并且结合总体的设计情况和进展选择最佳的设计方案。设计人员在进行结论分析的时候，要注意不要遗漏一些细节问题。房屋的建设与设计是一项耗时长、成本高的项目，它不仅涉及到建设单位的利益，也涉及到了房屋使用者的利益，设计人员在把握细节的基础上，要注意从宏观上把握住当事人的利益，这样才能够有效的节约建设成本，进一步优化建筑结构。在进行建筑结构优化的时候，设计人员不仅要避免追求片面的利益，还应该避免为了追求设计创新而忽略了建筑实际情况。
（6）设计优化的范围
在对建筑进行结构优化设计的过程当中，要求相关的设计人员应该严格的遵守相应的结构设计规范，不仅仅能够对设计规范中的条例进行充分的了解，还要借个工程周边环境的实际对建筑进行合理的结构设计优化。与此同时还应该对结构设计规范中的不足之处做出有效的改变，比如:安全性比较差、要求过于宽松等等，设计人员应该对当地的实际情况适当的相结合，从而在实际的情况下保证建筑设计优化的效果。
五、结束语
总而言之，将建筑结构优化方法应用于房屋结构设计中，可以有效的达到降低工程总造价、提高建筑结构的经济性的目的。在保障房屋安全和使用质量的前提下，设计人员可以通过合理的结构设计，使得房屋结构在整体上达到安全、舒适和经济的目的。除去对房屋实用性及安全性的要求外，同时能够从整体上节省房屋工程建造成本，实现良好的经济、社会效益，较好地迎合了当前科学发展观、可持续发展理念的要求。
参考文献:
[1]马玉强．结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J].价值工程，2013，(24):89－90．
[2]辛海虹．结构设计优化技术与其在房屋结构设计中的应用[J].价值工程，2010，29(27):121．
[3]冷新义．试析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J].门窗，2013(05)．
