本文選自國家級期刊《中國住宅設(shè)施》，《中國住宅設(shè)施》（ChinaHousingFacilities），中國房地產(chǎn)及住宅研究會主辦，建設(shè)部主管，月刊，北京市出版，國際刊號ISSN1672-5093，國內(nèi)刊號CN11-5143/TU，郵發(fā)代號82-276，2003年創(chuàng)刊。
　　摘要：隨著我國城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的顯著提高，人們對住宅建筑的質(zhì)量和品質(zhì)要求也越來越高。住宅建筑不單單是居住的載體，更是人們休閑娛樂和追求品質(zhì)生活的所在，這就對住宅建筑的舒適性、美觀性和實(shí)用性提出了更高的要求，也就需要在現(xiàn)有建筑技術(shù)基礎(chǔ)上對住宅建筑進(jìn)行優(yōu)化。本文主要從住宅建筑的總體平面設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和節(jié)能優(yōu)化設(shè)計三大方面探討了住宅建筑優(yōu)化設(shè)計的要點(diǎn)，望為建筑設(shè)計工作者提供參考。

　　關(guān)鍵詞：住宅建筑,優(yōu)化設(shè)計,平面設(shè)計,結(jié)構(gòu),節(jié)能

　　一、優(yōu)化住宅建筑的總體平面設(shè)計

　�。ㄒ唬﹥�(yōu)化功能分區(qū)

　　根據(jù)住宅內(nèi)部的功能可分為公共區(qū)和私密區(qū)，根據(jù)人的活動特點(diǎn)又可分為動區(qū)和靜區(qū)。這些分區(qū)各有明確的專門使用功能，在統(tǒng)一設(shè)計的前提下，應(yīng)盡可能突出住宅各部分的功能特點(diǎn)。在平面設(shè)計上，應(yīng)正確處理這些功能區(qū)彼此之間的關(guān)系，使之在功能分配上既合理又不相互干擾。做到干濕分區(qū)，內(nèi)外有別，公共活動區(qū)域和休息的、生活的區(qū)域分開，盡可能滿足人性化的要求，做到舒適與健康同在。

　　（二）住宅的平面設(shè)計應(yīng)滿足優(yōu)質(zhì)采光和通風(fēng)的要求

　　1、采光?

　　不同地區(qū)應(yīng)該按所在氣候分區(qū)滿足日照要求，其住宅平面布置間距一定要通過日照分析計算，避免無直接采光住宅的戶型，在北方寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)猶為重要。另外，還應(yīng)該避免光污染和樓房間視線干擾。?

　　2、通風(fēng)?

　　盡量采用自然通風(fēng)的住宅戶型，平面設(shè)計中應(yīng)防止局部死角造成的通風(fēng)不暢，或在局部之中造成有害氣體的集中排放。衛(wèi)生間應(yīng)盡量考慮自然通風(fēng)，并按規(guī)范設(shè)計垂直通風(fēng)道，符合環(huán)保要求。

　�。ㄈ�）高層住宅內(nèi)的垂直運(yùn)輸優(yōu)化設(shè)計

　　高層住宅里的垂直運(yùn)輸僅僅依靠樓梯是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，但是沒有樓梯又是不安全的，所以要將電梯樓梯相結(jié)合，才能更加是適合居民的居住。另一方面，生活垃圾的處理措施要得當(dāng)，不能影響居民正常生活。

　　1、樓梯：高層住宅的必要的運(yùn)輸工具之一；可作為相鄰樓層短距離的交通工具；作為居民，尤其是1～3層住戶的垂直交通工具；最重要的是它可作為火災(zāi)發(fā)生時的疏散通道。樓梯位置的選擇及與電梯的關(guān)系要適當(dāng)，應(yīng)與電梯有機(jī)地結(jié)合成一組，以利相互補(bǔ)充。

　　2、電梯：要保證安全可靠、方便、經(jīng)濟(jì)，有一定的數(shù)量和運(yùn)載能力，且電梯的運(yùn)載能力和客流量相平衡。電梯廳不宜緊鄰主要房間，尤其不宜緊鄰臥室。為避免噪聲干擾，可做隔聲處理，一般可以用浴室、衛(wèi)生間、壁櫥、廚房等作為隔離空間。

　　二、住宅建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計要點(diǎn)

　　住宅建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計對于整個工程建設(shè)的貢獻(xiàn)是不容忽視的。每個工程建筑想要達(dá)到的目標(biāo)就是用最少的資金投入提高整個工程結(jié)構(gòu)的堅固性和可靠性，以至達(dá)到最大最長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。優(yōu)化設(shè)計方案與傳統(tǒng)的設(shè)計方案相比較下的優(yōu)勢就是，它可以節(jié)省工程的開支，使工程造價最高可達(dá)百分之三十，可以合理的優(yōu)化工程資源配置，把每種材料的利用率發(fā)揮到最大限度，它是達(dá)到工程設(shè)計的“安全、適用、經(jīng)濟(jì)”目標(biāo)的最有效的方法之一。住宅建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的要點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)內(nèi)容：

　�。ㄒ唬﹥�(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案是優(yōu)化設(shè)計的前提

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的優(yōu)劣決定了結(jié)構(gòu)設(shè)計的成敗。對于同一個建筑設(shè)計方案，結(jié)構(gòu)設(shè)計方案往往不是唯一的。不同的結(jié)構(gòu)方案會使工程造價和工程質(zhì)量產(chǎn)生很大的差別，所以選擇合理的結(jié)構(gòu)方案便顯得尤為重要。在結(jié)構(gòu)方案的選擇上，應(yīng)遵循以下的一些基本原則：要用整體的概念在特定的建筑空間中來完成結(jié)構(gòu)總體方案的構(gòu)思，處理好構(gòu)件與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，充分利用和發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的最佳受力狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)具備足夠的承載力，剛度和良好的延性，盡可能使結(jié)構(gòu)的受力與傳力途徑簡單、直接、明確，保持整個結(jié)構(gòu)安全可靠度的協(xié)調(diào)一致性，使結(jié)構(gòu)平面布置的抗側(cè)力剛度中心與建筑物的外力作用中心或質(zhì)量重心盡量接近或重合，以避免或減小外力作用下結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，因?yàn)榈挚菇Y(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)所需增加的材料用量是很大的，可以說結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則既不經(jīng)濟(jì)又不安全。

　�。ǘ�）建筑結(jié)構(gòu)的細(xì)部優(yōu)化

　　1、剪力墻的優(yōu)化設(shè)計

　　剪力墻設(shè)計中連梁的設(shè)計是關(guān)鍵。聯(lián)肢墻是通過連梁連接的各墻肢聯(lián)結(jié)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(jié)構(gòu)的地震作用也增大，這樣連梁和墻肢分配內(nèi)力也相應(yīng)增大，此時必須增大構(gòu)件的配筋量，顯然這一設(shè)計結(jié)果必然會造成材料的浪費(fèi)。因此，在住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計時，有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計師都不會采用大剛度的窗下墻作為連梁，而是將連梁設(shè)計成為截面、剛度較小的弱連梁。同時，在滿足結(jié)構(gòu)剛度與變形要求時，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)角度與抗力、變形方面綜合考慮，合理布置抗側(cè)力構(gòu)件。顯然，剪力墻數(shù)量越多，結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度愈大，相應(yīng)結(jié)構(gòu)位移會減小，但是結(jié)構(gòu)地震力會隨抗側(cè)力剛度增大而加大，對結(jié)構(gòu)的造價控制不利。因此剪力墻應(yīng)以周邊均勻、對稱、分散等原則合理布置，以規(guī)范規(guī)定的水平位移限值為準(zhǔn)盡可能減少剪力墻數(shù)量。

　　2、基礎(chǔ)拉梁設(shè)計的優(yōu)化基礎(chǔ)拉梁的設(shè)計應(yīng)按框架梁相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，并按規(guī)定對箍筋加密區(qū)進(jìn)行設(shè)置。從抗震的角度來說，基礎(chǔ)應(yīng)選擇短柱，基礎(chǔ)拉梁應(yīng)順著兩個主軸的方向進(jìn)行設(shè)置�；�礎(chǔ)拉梁的截面寬度一般取短柱中心距的1/20～1/30，高度一般取短柱中心距的1/10～1/15�？v向鋼筋受力值可取其連接柱子最大軸力設(shè)計值的1/10�；�礎(chǔ)拉梁的配筋必須滿足最小配筋率的要求。一般要求基礎(chǔ)拉梁頂標(biāo)高與基礎(chǔ)頂?shù)臉?biāo)高相同。當(dāng)鋼筋混凝土框架的層高不足或者建筑的基礎(chǔ)埋置過淺時，通常需要設(shè)計較大的基礎(chǔ)拉梁。較大的基礎(chǔ)拉梁需進(jìn)行通長設(shè)計。建筑基礎(chǔ)拉梁的正負(fù)彎矩鋼筋及抗震相關(guān)結(jié)構(gòu)應(yīng)與上部鋼筋混凝土框架保持一致。

　　3、箍筋與框架梁間距的優(yōu)化對于抗震等級不同的框架，箍筋與框架梁的間距不同。一般情況下，加密區(qū)箍筋與框架梁的間距不超過10cm，非加密區(qū)鋼筋與框架梁的間距不超過20cm。合理地設(shè)計箍筋直徑及其箍筋與框架梁的間距對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化具有重要意義。需要注意的是，在設(shè)計非加密區(qū)柱、梁的配筋時，不需考慮高剪應(yīng)力弱彎矩的規(guī)定，即可以不計算剪應(yīng)力的增大系數(shù)及彎矩的減少量。

　�。ㄈ�）提高材料的利用率

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的便是花盡可能少的錢，做最安全、適用的建筑，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計時對材料的選用要合理，利用要充分。要根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不同受力特點(diǎn)、工作環(huán)境和材料的力學(xué)性能特點(diǎn)，選用合適的建筑材料。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，以受壓為主的柱子，就要充分發(fā)揮鋼筋混凝土材料中混凝土抗壓性能好的特點(diǎn)，盡可能采用高標(biāo)號混凝土，不但可以減小構(gòu)件截面，增加使用空間，還能減輕結(jié)構(gòu)自重。梁板以受彎為主，可采用高強(qiáng)度鋼筋，以減少鋼筋用量，同時要注意鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋與混凝土強(qiáng)度的匹配，最大限度地發(fā)揮出材料的性能。三、住宅建筑節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計要點(diǎn)

　　建筑系統(tǒng)本身是巨大的消費(fèi)者，建筑能耗在人類總能耗中所占比重約為30%。因此，要求在建筑設(shè)計過程中根據(jù)可持續(xù)發(fā)展原則，貫穿節(jié)約能源、資源的思想，減少對自然環(huán)境的污染和破壞。這就需要對建筑節(jié)能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，尋求建筑節(jié)能的最優(yōu)方案和途徑。下面詳細(xì)介紹住宅建筑節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計要點(diǎn)。

　�。ㄒ唬┳≌�建筑外窗的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計

　　1、適當(dāng)控制窗墻比?

　　保證門窗的開啟面積。一般而言，住宅建筑的外窗面積不宜過大。根據(jù)規(guī)定，各朝向的窗墻比應(yīng)當(dāng)加以控制，其中北向不應(yīng)大于0.45，東、西向不應(yīng)大于0.30，南向不應(yīng)大于0.50。在設(shè)計開窗的同時，對門窗的開啟也要滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，在建筑設(shè)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。

　　2、合理控制門窗的氣密性

　　門窗在安裝過程中各部件之間存在裝配間隙，會產(chǎn)生室內(nèi)外空氣的交換。在滿足室內(nèi)衛(wèi)生換氣的條件下，通過門窗縫隙滲透的空氣過大會導(dǎo)致冷、熱能耗的增加，對節(jié)能是不利的。因此，必須控制門窗縫隙的空氣滲透量。尤其在高層建筑中風(fēng)壓較大，氣密性應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提高。所以九層以下的住宅外窗氣密性應(yīng)達(dá)到3級，十層以上的住宅外窗氣密性應(yīng)達(dá)到4級。

　　3、選擇利于節(jié)能的外窗材料

　　在外窗選用中，遮陽系數(shù)SC是個非常關(guān)鍵的指標(biāo)，應(yīng)當(dāng)選用遮陽系數(shù)低的外窗。常用的窗戶種類有鋼窗、鋁合金窗、塑料窗等。從各種常見的外窗熱工參數(shù)中可知，窗框材料影響的主要是K值，對SC值沒有任何影響。因此框材的選擇對節(jié)能的貢獻(xiàn)不大。在外窗節(jié)能設(shè)計中應(yīng)該著重選擇好玻璃。玻璃按其性能可分為透明玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃等，各種玻璃又可以制成中空玻璃。外窗玻璃的優(yōu)選對節(jié)能有很大影響，普通玻璃比較經(jīng)濟(jì)，但遮陽效果差一點(diǎn)，對節(jié)能達(dá)標(biāo)也差一點(diǎn)。節(jié)能型玻璃能耗少、遮陽效果好，因此價格較高一些。

　�。ǘ�）優(yōu)化住宅建筑的屋面設(shè)計

　　提高屋面的保溫隔熱性能，對提高抵抗夏季室外熱作用的能力尤其重要，這也是減少空調(diào)耗能，改善室內(nèi)熱環(huán)境的一個重要措施。對此，可嘗試以下兩種節(jié)能屋面的設(shè)計。

　　1、屋面綠化

　　隨著我國城市化進(jìn)程的高速發(fā)展和建筑面積的急劇增加，建筑能耗將更加巨大，“城市熱島”現(xiàn)象將更為嚴(yán)重。城市建筑實(shí)行屋面綠化，可以大幅度降低建筑能耗、減少溫室氣體的排放，同時可增加城市綠地面積、美化城市、改善城市氣候環(huán)境。

　　2、蓄水屋面

　　蓄水屋面就是在剛性防水屋面上蓄一層水，其目的是利用水蒸發(fā)時，帶走大量水層中的熱量，大量消耗曬到屋面的太陽輻射熱，從而有效地減弱了屋面的傳熱量和降低屋面溫度，是一種較好的隔熱措施，是改善屋面熱工性能的有效途徑。

　�。ㄈ�）墻面的保溫節(jié)能設(shè)計

　　墻面的耗熱量要占建筑采暖熱耗的1/3以上，它在建筑一次性投資中又占很大的比重，因此如何合理確定選用不同結(jié)構(gòu)的材料及保溫厚度，使這部分投資獲得最有效的節(jié)能效果十分必要�，F(xiàn)今大力提倡的外墻外保溫技術(shù)適用于多種結(jié)構(gòu)體系，具有保溫功能和構(gòu)造合理，保溫隔熱效果優(yōu)良，沒有冷熱橋，不占建筑使用面積，對主體結(jié)構(gòu)有很好的保護(hù)作用，施工方便，投資增加不多，綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)，近幾年國內(nèi)以聚苯乙烯、巖棉、玻璃棉外保溫為主體的十幾種外保溫體系和技術(shù)已經(jīng)比較成熟，并已形成產(chǎn)業(yè)化，具有相當(dāng)規(guī)模和專業(yè)化施工，具備了大力推廣應(yīng)用的條件。

　　結(jié)語

　　綜上，隨著我國經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，人們對居住質(zhì)量的要求不斷提高。因此住宅建筑的整體優(yōu)化設(shè)計都要從以人為本的大方面出發(fā)，優(yōu)化建筑平面、結(jié)構(gòu)和節(jié)能設(shè)計，要盡量滿足人們對居住空間的要求，又不能忽視居住環(huán)境對住戶居住質(zhì)量的影響，使之更好的為人所用。從而創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的住宅產(chǎn)品，提高人居環(huán)境。

　　參考文獻(xiàn)

　�。�1］邱永亮，朱菊梅.住宅建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計的探討［J］.陜西建筑，2005.11.

　　［2］劉威.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的幾點(diǎn)探討［J］.建筑科學(xué)，2011.2.

　�。�3］李鋒.淺談現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計［J］.科技咨詢，2010.26.

　�。�4］麥浩明.住宅建筑設(shè)計新理念［J］.中外建筑，2003.3.

---

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/jianzhushejilw/20328.html