研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中綠色節(jié)能環(huán)保理念的應用

梁珊珊（廣西宏亞設(shè)計咨詢有限責任公司（原廣西壯族自治區(qū)工業(yè)設(shè)計院），廣西南寧530000）

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研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中綠色節(jié)能環(huán)保理念的應用

梁珊珊（廣西宏亞設(shè)計咨詢有限責任公司（原廣西壯族自治區(qū)工業(yè)設(shè)計院），廣西南寧530000）

隨著生態(tài)環(huán)保意識逐漸進入到人們心中，人們對環(huán)境的重視程度日益提升，注重建筑行業(yè)的綠色節(jié)能環(huán)保，能有效實現(xiàn)建筑工程的生態(tài)效益，滿足人們對環(huán)境質(zhì)量的需求。隨著科學技術(shù)日新月異和建筑理念的更新，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不再局限于房屋外墻，而拓寬至建筑細節(jié)和內(nèi)部使用系統(tǒng)。本文簡要介紹目前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的節(jié)能環(huán)保問題，重點闡述綠色節(jié)能環(huán)保理念在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的應用途徑，以期促進建筑行業(yè)與自然和諧發(fā)展。

建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；環(huán)保節(jié)能；綠色理念

建筑工程包含的內(nèi)容較復雜，涵蓋的領(lǐng)域較廣泛，在施工過程中損耗的能源資源多，給自然環(huán)境造成了很大壓力。隨著人們環(huán)保意識的提高，越來越關(guān)注綠色節(jié)能理念，再加上各類新型環(huán)保材料的出現(xiàn)，為建筑工程帶來了新的生機。建筑單位應不斷優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)設(shè)計，將新型環(huán)保材料、技術(shù)和理念應用到工程施工中，提升建筑整體綠色環(huán)保性能，主動迎接環(huán)保挑戰(zhàn)，設(shè)計兼具生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益的工程。

1　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的節(jié)能環(huán)保問題

近年來，生態(tài)環(huán)境不斷遭到破壞，不可再生資源、能源的消耗速度也逐漸加快，讓人們意識到保護環(huán)境的迫在眉睫，在建筑行業(yè)中，開始推廣綠色節(jié)能環(huán)保結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，但仍然存在部分問題，主要有以下兩方面：

1.1節(jié)能環(huán)保理念與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不協(xié)調(diào)

人口數(shù)量的不斷增加，加大了建筑工程的壓力，使得設(shè)計師在進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化時，主要偏重房屋的內(nèi)部空間和性能，從而忽略了綠色節(jié)能環(huán)保理念。此外，很多房地產(chǎn)公司為了拓寬銷路，抓住消費者注意力，注重建筑結(jié)構(gòu)的獨特性和美觀性，使得整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量和節(jié)能性能的工作仍然停留在表面，沒有真正貫徹到位，甚至部分工程只是為了順利通過審核而在圖紙中加入節(jié)能環(huán)保設(shè)計，這在很大程度上影響了建筑結(jié)構(gòu)的環(huán)保性和節(jié)約性。

1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)有待提升

新型環(huán)保節(jié)能技術(shù)的施工設(shè)備所需投入資金較大，操作程序比傳統(tǒng)技術(shù)復雜，基于此，很多建筑工程在設(shè)計過程中依舊沿用傳統(tǒng)施工技術(shù)和理念，如建筑的自然通風等環(huán)保設(shè)計比較缺乏等。設(shè)計者在選用新型技術(shù)時，盲目借鑒國外標準或經(jīng)驗，沒有從工程實際情況出發(fā)，使得很多節(jié)能設(shè)計沒有發(fā)揮相應作用。此外，缺乏高素質(zhì)的設(shè)計人才，部分設(shè)計人員對環(huán)境保護的認識還停留在“不浪費”層面，在很多情況下，設(shè)計師提供的環(huán)保方案與工程不符合，拉開了結(jié)構(gòu)設(shè)計與環(huán)保理念之間的差距。

2　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中綠色節(jié)能環(huán)保理念的應用途徑

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中綠色節(jié)能環(huán)保理念的應用，需要設(shè)計師和施工單位共同努力，將環(huán)保意識貫徹至結(jié)果優(yōu)化設(shè)計中，融合傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)與新型材料，合理設(shè)計建筑內(nèi)外部結(jié)構(gòu)，在保障節(jié)能環(huán)保和建筑質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)能源利用最大化，綜合考慮工程實際用途、環(huán)保材料和區(qū)域環(huán)境的方面的因素，為促進建筑節(jié)能設(shè)計創(chuàng)造良好條件。

2.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計節(jié)水率計算

建筑結(jié)構(gòu)中排水設(shè)計是綠色節(jié)能環(huán)保理念的重要體現(xiàn)，設(shè)計過程中，應根據(jù)節(jié)水率公式，準確計算建筑水資源的利用效率，其公式如下所示：

式中：RWR表示建筑節(jié)水率，單位為%

WN表示總用水量定額值，單位為 m3/a，具體數(shù)值參照定額標準、水資源實際用途、人口總量。

WM表示市政供水用水總量，單位為m3/a，具體數(shù)值參照建筑各部分結(jié)構(gòu)用水測算總量。

通過計算節(jié)水率，能夠優(yōu)化建筑排水設(shè)計，在很大程度上減少對水資源的浪費，在收集總用水定額值時，應盡量準確估算人口總量和水資源用途，確保數(shù)值的科學性。對于綠色環(huán)保排水系統(tǒng)：①應建立合適的水處理循環(huán)系統(tǒng)，加大對水資源的利用率，處理好房屋建筑生活污水，受到工程量大、資金需要多等方面的影響，開發(fā)商在這個方面的投入較少，因此，開發(fā)商必須加大對循環(huán)系統(tǒng)的重視程度；②完善建筑熱水供應系統(tǒng)，在實際設(shè)計過程中，必須考慮熱水供應系統(tǒng)的有效性，盡量做到打開水龍頭便有熱水，避免水資源大面積浪費的情況；③將排水系統(tǒng)與太陽能、風能等可再生資源融合，增加建筑備用水。

2.2優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)整體綠色節(jié)能環(huán)保設(shè)計

綠色節(jié)能環(huán)保設(shè)計能貫徹在建筑結(jié)構(gòu)總體優(yōu)化中，確定設(shè)計方案前，建筑單位應組織考察相關(guān)設(shè)計人員，深入剖析施工區(qū)域氣候條件、地質(zhì)地貌，科學規(guī)劃建筑外部整體朝向，為房屋建筑營造良好微氣候條件，達到綠色節(jié)能目的。建筑整體結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能環(huán)保設(shè)計主要體現(xiàn)在：①建筑屋頂，根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H環(huán)境，可以選擇坡度屋頂，提升建筑整體屋面溫度，在有條件的情況下，可以使用保溫隔熱型材料，如架空型、高效保溫型等。同時可以在屋頂種植相應的植物，不僅增加了房屋結(jié)構(gòu)整體美觀價值也保障了綠色環(huán)保；②建筑屋面設(shè)計，受到區(qū)域環(huán)境因素的影響，屋面綠色環(huán)保設(shè)計也有所不同，對于我國氣候較寒冷的北方地區(qū)，可以選擇防水性能好的材料，延長屋面使用壽命，實現(xiàn)真正意義上的節(jié)能環(huán)保。對于我國氣候較溫暖的南方地區(qū)，可以適當采取一些綠化措施，保護生態(tài)環(huán)境的同時，促進生物多樣化。

2.3優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)暖通空調(diào)系統(tǒng)中熱源設(shè)計也關(guān)系著節(jié)能環(huán)保，設(shè)計師必須參考相關(guān)熱源標準，合理安裝暖通空調(diào)設(shè)計，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保要求。目前，我國建筑工程中使用的機組制冷性能系數(shù)如表1所示。

從表1中可以看出，暖通空調(diào)系統(tǒng)的類型比較豐富，在節(jié)能環(huán)保設(shè)計中，應盡量遵循“綠色、安全”的理念，在保護環(huán)境和建筑質(zhì)量的前提下，優(yōu)化空調(diào)安裝位置，注重熱源系統(tǒng)的設(shè)置，從房屋建筑整體角度出發(fā)，改善房屋供暖系統(tǒng)。

2.4注重建筑結(jié)構(gòu)細節(jié)綠色節(jié)能環(huán)保設(shè)計

表1　

建筑結(jié)構(gòu)細節(jié)綠色節(jié)能環(huán)保設(shè)計，主要包括墻體設(shè)計和門窗設(shè)計。從墻體設(shè)計的角度分析，應注重墻體隔熱設(shè)計和保溫設(shè)計：①對于墻體隔熱設(shè)計，建筑單位必須慎重選擇隔熱材料，以高質(zhì)量的隔熱材料為節(jié)能環(huán)保提供保障，在設(shè)計隔熱環(huán)保結(jié)構(gòu)時，可以選擇空氣層隔熱法，其具備造價較低、節(jié)能效果較好的優(yōu)點，以空氣為基礎(chǔ)，利用減低傳熱達原理，實現(xiàn)綠色節(jié)能；②對于墻體保溫設(shè)計，防水層是節(jié)能環(huán)保的重點，在設(shè)計建筑墻體時，應使用合格的保溫材料，減少太陽輻射，保護房屋細節(jié)結(jié)構(gòu)，降低自然環(huán)境對墻體損害。此外，房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部保溫環(huán)保設(shè)計也比較關(guān)鍵，也需要加入相關(guān)保溫材料，避免降水對房屋建筑的影響；從門窗設(shè)計的角度分析，建筑結(jié)構(gòu)中門窗是散熱的重要渠道，也關(guān)系著綠色節(jié)能環(huán)保設(shè)計，目前，主要的節(jié)能設(shè)計是計算門窗和墻體的面積比例，合理確定門窗安裝位置，同時可以引入節(jié)能玻璃，其優(yōu)點主要有保溫效果、隔熱效果好。建筑單位在選取門窗材料時，應注意材料本身的環(huán)保性能。

3　結(jié)束語

綜上所述，在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中貫徹綠色節(jié)能環(huán)保理念，能有效節(jié)約建筑人力、物力資源，對保護環(huán)境、減少浪費具有很重要的意義。建筑單位應不斷加大對綠色節(jié)能環(huán)保的重視程度，從工程圖紙設(shè)計、整體構(gòu)造和內(nèi)部使用功能等方面加入結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，遵循科學發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展理念，利用新型環(huán)保材料，合理配置施工資源，堅持統(tǒng)籌生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的關(guān)系，加強對施工過程監(jiān)督力度，提升施工人員的環(huán)境保護意識，貫徹實施綠色節(jié)能環(huán)保結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)合工程實際需要，實現(xiàn)真正意義上的環(huán)保。

［1］吳鋼，李文虹.為城市生活創(chuàng)造美好的明天——也談建筑創(chuàng)作實踐中的綠色環(huán)保設(shè)計理念［J］.中國住宅設(shè)施，2014，02：114～122.

［2］李玉心.綠色理念在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的應用探討［J］.知識經(jīng)濟，2014，12：106.

［3］許冬俠.淺析房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的節(jié)能環(huán)保［J］.能源與節(jié)能，2013 （05）.

梁珊珊（1981-），女，工程師，本科，主要從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。

TU201.5

A

2095-2066（2016）10-0108-02

2016-2-23