前言：大约20年前，优化设计在建筑结构领域开始兴起。在此过程中，部分优化取得了积极成效，如中国尊、天津117等项目，通过技术创新，在提升安全性能的同时，实现了降本增效。然而，也有一些所谓的“优化”出现了问题，甚至沦为“劣化”，引发了工程事故。真正的优化设计不仅有利于规避工程风险，而且有利于推动绿色低碳发展。在国家大力倡导“好房子”理念以及推进“碳中和”目标的背景下，如何实现真正的工程优化，值得行业深入思考。本文完成于2007年，提出了“优化设计是追求美的历程”、“优化设计的首要因素是安全”等理念，这些观点在当时具有一定的创新性，如今看来，仍可能对行业有所启发。因此，特对本文进行局部修改后重新刊发。

优化设计的应用范围极为广泛，从国家的发展战略，到日常用品如拖把的设计，无一不包含其中，且都蕴含着优化的潜力。作为一名工程师，我的专业领域是岩土与结构的研究和设计，还是谈谈结构优化设计吧。

一、优化设计是有必要的

当前设计市场存在一些乱象，这使得优化设计显得尤为必要。它不仅是投资方与建设方的共同追求，也是优秀设计团队和设计师的不懈目标。

1. 优化设计有助于降低成本。设计费用通常仅占基建投资的1%～5%，但其对投资的影响却高达75%以上。在满足相同功能的前提下，优化设计可显著降低工程造价，降幅可达1%～10%，在某些情况下，甚至能达到10%～30%。例如，北京某住宅楼项目，仅通过优化基础底板设计，就较一期工程节省了30万元投资。（注：中国尊、天津117等大型项目，优化的经济效果可以上亿元。）

2. 优化设计有利于减少工程事故。设计不合理可能会引发工程返工、停工，甚至埋下安全隐患。

3. 优化设计有助于实现节材、节人，契合绿色、环保、节能的发展理念。

二、优化设计是追求美的过程

结构优化设计的目标是什么？在我看来，结构优化的核心目标是追求美。一个好的优化结构，应当是安全、经济与美的统一。

1.安全

安全是结构优化的基石。一个结构可以不美、不经济，但绝不能不安全。不安全的结构不仅是设计的失败，更是设计师的失职。尽管结构技术已取得长足进步，但事故和自然灾害仍在不断提醒我们存在的问题。1995年1月17日，阪神大地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失，全震灾区共死亡5400余人，受伤约2.7万人，约10.8万幢建筑物被毁，水电煤气、公路、铁路和港湾等基础设施也遭到严重破坏。2004年5月23日，戴高乐机场2E候机楼屋顶坍塌，导致6人死亡，3人受伤。这些事故时刻警醒我们，安全是设计的首要原则。（注：2008年5月12日更是发生了汶川地震，造成8.7万人死亡或失踪。这充分证明，优化要把安全放到首位，否则就是“劣化”。）

2.经济

经济性是优化设计的重要目标之一。然而，在不同的条件下，经济的含义也有所不同。例如，银光闪闪的铝质酒杯在拿破仑时代是昂贵的奢侈品，而在今天，铝锅已成为廉价的经济品。材料、工期、环境等都是影响经济性的关键要素，需要设计师进行巧妙的平衡。通过优化设计，我们可以在保证安全的前提下，最大限度地降低成本，提高项目的经济性。

3.美

优化的结构是美的，这种美不仅体现在外观上，更体现在其内涵、简洁和力量上。赵州桥的拱形、埃菲尔铁塔的线条、罗马小体育宫的穹顶……这些经典之作无不令人陶醉，它们的美在于简洁、在于力量、在于内涵。只有真正的设计师才能够聆听到它的声音。

安全和经济的结构未必是美的，但美的结构一定是安全且经济的。优化设计不仅追求功能的实现，更是追求美的表达，让结构成为艺术品。

结构优化是一项富有挑战性的工作，它对国家和人民都有深远的意义。这不仅是优秀设计师的追求，也是每一个建设者的责任。通过优化设计，我们可以在保证安全和经济的前提下，创造出更多美的作品，为社会和环境做出更大的贡献。