淺析節(jié)能體系中結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化措施

孟麗峰（煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計研究院股份有限公司，河南鄭州450000）

淺析節(jié)能體系中結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化措施

孟麗峰（煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計研究院股份有限公司，河南鄭州450000）

隨著經(jīng)濟的和社會的進步，人們對生活質(zhì)量的要求越來越高，生活的理念更加趨向綠色化、環(huán)保化、節(jié)能化。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，進行節(jié)能優(yōu)化方案的選擇是必要的。節(jié)能應(yīng)用和結(jié)構(gòu)設(shè)計的節(jié)能化考慮，是我國結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域未來的發(fā)展趨勢，切實滿足了人們的實際需求，且有利于國民經(jīng)濟的整體發(fā)展。

節(jié)能體系；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化措施

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的相關(guān)概念

結(jié)構(gòu)的形式包括尺寸、形狀等信息。優(yōu)化對于設(shè)計者來說，是一種很有價值的工具。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是一種追求安全、經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式。結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化涉及方方面面，是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域常常提及的研究方向之一。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是人們在不斷追求工程最優(yōu)，設(shè)計新穎等目標過程的重要舉措之一。新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計為近現(xiàn)代的工程設(shè)計提供了先進的工具和新型的設(shè)計方法，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計朝著綜合化、實用化的方向不斷發(fā)展，涉及到橋梁、建筑、機械、汽車等方方面面，實現(xiàn)了理論與實踐在很大程度上的結(jié)合和統(tǒng)一。

2 節(jié)能體系中結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化

隨著時代的發(fā)展和社會的進步，節(jié)能技術(shù)也在趨向于成熟化發(fā)展，在建筑領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是，就目前的情況而言，在實踐的過程中，節(jié)能技術(shù)舉措仍然存在著這樣那樣的問題有待人們分析解決?，F(xiàn)實中，建筑產(chǎn)業(yè)的高耗能在我國社會總耗能中占據(jù)較大的比例且呈現(xiàn)著逐年上升的趨勢。為解決這一問題，需要對相關(guān)的建筑節(jié)能舉措進入深入而細致的分析。

經(jīng)濟的不斷發(fā)展使得人們對建筑的品質(zhì)要求日趨嚴格。各種新型技術(shù)的應(yīng)用使得建筑設(shè)計的前期工作難度大大降低。健全建筑節(jié)能體系是建筑設(shè)計規(guī)范化、標準化的需要。不僅可以提升建筑的施工效率，節(jié)省人力、物力、財力，還可以優(yōu)化環(huán)境，降低資源能耗，提升清潔能源的使用效率。

不可否認的是，實際的生產(chǎn)生活過程中，我國的建筑體系不夠完善，還存在著許多不科學、不合理的現(xiàn)象。如，能源的節(jié)約舉措不夠完善，能源的消耗還比較高，能源的實際利用效率較低，人們的環(huán)保意識差等。在必要的時候，有關(guān)部門應(yīng)采取一些強制性的手段來保障能源效率的提高，促使建筑環(huán)境與周邊環(huán)境的和諧，保障社會效益和生態(tài)效益。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中存在的誤區(qū)

結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化是我國相關(guān)領(lǐng)域研究的熱門方向之一，但不可否認的是，它還存在著許多問題。對結(jié)構(gòu)設(shè)計了解不深就容易導致對結(jié)構(gòu)設(shè)計的誤解。其實，結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作，能夠更好發(fā)揮節(jié)能減排在建筑行業(yè)的作用。

工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是對結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理調(diào)整與深化，將深厚的理論與實際相結(jié)合，運用先進的分析方法對相關(guān)理論進行靈活運用，并不是其他非專業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化人員所理解的那樣，以犧牲工程的安全性能和抗震能力為代價的。結(jié)構(gòu)優(yōu)化人員通過專業(yè)的分析比較，對方案進行分析比較，從而得到一個最為安全、經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)體系、得到最合理的布局體系。在實際的優(yōu)化中，通過減重量、增延性、和剛度等舉措，使得結(jié)構(gòu)更加趨于合理化，經(jīng)濟化。這就大大降低了結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的不安全因素。

在實際的結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，用料的多少和結(jié)構(gòu)的安全并沒有必要的聯(lián)系，用料越多并不意味著結(jié)構(gòu)越安全。節(jié)能優(yōu)化杜絕了不必要的浪費，為結(jié)構(gòu)質(zhì)量的提高提供了技術(shù)保障。越是優(yōu)化的設(shè)計越是保證了結(jié)構(gòu)的安全性。

結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化不是為了給相關(guān)的人員挑毛病。結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化本身就是一種技術(shù)行為。答案不具有唯一性，不同的人員，不同的眼光來分析，所得到的結(jié)果也是不一樣的。相關(guān)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化人員應(yīng)通過合理的溝通交流，尋找更為經(jīng)濟、合理的優(yōu)化措施，這是建設(shè)節(jié)約型經(jīng)濟，實現(xiàn)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的具體要求。此外，節(jié)能體系中，節(jié)能設(shè)計的優(yōu)化還應(yīng)該充分尊重原設(shè)計，通過相互學習、相互交流提高有關(guān)人員的設(shè)計水平。

對于已經(jīng)有設(shè)計圖紙的施工來說，結(jié)構(gòu)優(yōu)化是毫無意義的，這種想法也是錯誤的。圖紙的設(shè)計目的在與加強工程施工的標準化，規(guī)范化，是我國有關(guān)法律條文中的明確規(guī)定。但結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的在于控制成本，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計更加規(guī)范、合理、經(jīng)濟、節(jié)能、二者的出發(fā)點和側(cè)重面以及著眼點都不同，因此，結(jié)構(gòu)優(yōu)化并不是毫無意義的。

其次，結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化并不阻礙施工進展。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化分為過程優(yōu)化，和結(jié)果優(yōu)化，貫穿于工程進展的整個過程，需要在全過程施工中對圖紙及局部設(shè)計進行商議修改，根據(jù)實際情況，可提前介入也可同時進行，還可以分階段優(yōu)化。因此不存在結(jié)構(gòu)優(yōu)化影響工程進展之說。

結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化并不是形式上的看圖而后提出修改意見。它涉及一系列的優(yōu)化環(huán)節(jié)，需要運用專業(yè)的知識對有關(guān)方案進行全方面的分析對比，而后進行靈活的篩選、運用等。其工作量大、耗時且費精力，只有專業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化人員才能可能完成好該工作。

4 節(jié)能體系中結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化措施

4.1 建筑空間布局的優(yōu)化

建筑的空間布局優(yōu)化對于建筑的節(jié)能化有著重要的意義。對于建筑物的空間布局應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的節(jié)能設(shè)計標準與要求進行合理規(guī)劃。其中，建筑物的朝向、間距及平面距離都是建筑空間布局優(yōu)化的重點。此外，還應(yīng)該根據(jù)建筑物內(nèi)部具體的綠化情況進行綠化設(shè)計和空間布局設(shè)計。應(yīng)根據(jù)具體要求，對建筑物的空間設(shè)置及綠化設(shè)計進行合理規(guī)劃。其次，建筑的通風、采光等都是不可忽視的。還可以根據(jù)情況，進行雨水的收集再利用設(shè)計、太陽能的利用設(shè)計等節(jié)能設(shè)計的優(yōu)化。

4.2 墻體的節(jié)能設(shè)計優(yōu)化

墻體是建筑的基礎(chǔ)圍護結(jié)構(gòu)之一，具有重要的意義。在墻體的節(jié)能設(shè)計中，應(yīng)選用保溫性能較好的材料，在墻體的保溫夾層中填充性能較好的保溫材料，以石膏板和粉刷石青進行外墻的保溫層設(shè)計，以達到保溫隔熱的目的。

4.3 節(jié)能體系中門窗的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

門窗是建在建筑結(jié)構(gòu)中耗能較多的部分之一。建筑的節(jié)能體系中，門窗的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計具有極為重要的意義。以往優(yōu)化中，人們往往采取盡量縮小門窗面積的方式而忽視了門窗的采光和通風效果，使得門窗的設(shè)計不盡合理。因此，在門窗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計中：①要對其面積進行合理的設(shè)計，根據(jù)實際情況確定門窗與墻體的合理比例。②注意控制好門窗的氣密性，以減少室內(nèi)外溫度變化帶來的能源消耗。最為重要的是，在進行門窗選材時，一定要盡可能的選擇節(jié)能環(huán)保的建材。

4.4 整體及外部環(huán)境的結(jié)構(gòu)優(yōu)化

整體及外部的環(huán)境優(yōu)化涉及到氣候環(huán)境的分析和選址等問題。在進行選址前，應(yīng)加強周邊的水文地質(zhì)檢測，以保護生態(tài)平衡為基本出發(fā)點，進行合理的建筑選址，為建筑的節(jié)能創(chuàng)造有利的外部條件。其次，在對建筑朝向、日照等條件進行優(yōu)化設(shè)計時，應(yīng)堅持因地制宜的原則。北方的建筑以保采光暖為主，南方以通風遮陽為主。

4.5 建筑物的保暖層及綠化的優(yōu)化設(shè)計

在建筑的優(yōu)化設(shè)計中，保暖層及綠化設(shè)計時不容忽視的環(huán)節(jié)。在建筑物保暖層的選材上，一定要采取吸水性能不強，導熱性能不強的保溫材料，可在屋頂使用良好的隔熱材料，以全面提高建筑的保溫性。在建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，應(yīng)重視綠色植物的選用，以充分發(fā)揮植物的光合作用，調(diào)節(jié)環(huán)境，改善空氣質(zhì)量。

5 結(jié)束語

從節(jié)能體系看，人類社會的發(fā)展就是對資源進行科學利用的過程。建筑領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)優(yōu)化離不開節(jié)能理念。節(jié)能技術(shù)的廣泛運用也促進了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的發(fā)展。建筑是工程建設(shè)的重頭戲，發(fā)揮節(jié)能體系中的結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化作用對于提高資源的利用效率，促進建筑設(shè)計的和諧、可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

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TU201.5

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2095-2066（2016）36-0178-02

2016-12-12