基于生態(tài)環(huán)保理念的綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的探討

呼延競飛（西華大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院2010級土木工程（建筑工程）2班，四川 成都 610000）

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基于生態(tài)環(huán)保理念的綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的探討

呼延競飛
（西華大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院2010級土木工程（建筑工程）2班，四川 成都 610000）

摘 要：隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的生態(tài)環(huán)境也遭到了極度的破壞，在這樣的背景下，人們對生態(tài)環(huán)境的關(guān)注度越來越高，綠色環(huán)保理念逐漸深入人心，并且已經(jīng)成為各個行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，建筑行業(yè)也不例外。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)行業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為重要的發(fā)展準(zhǔn)則。本文主要從綠色建筑選材、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、景觀設(shè)計、建筑壽命及后期使用、維修等幾個方面探討了生態(tài)環(huán)保理念在綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：生態(tài)環(huán)保理念；綠色建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計

綠色建筑即生態(tài)建筑，它是指在建設(shè)過程中，充分利用可再生資源、盡量減少合成材料的使用量、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境。生態(tài)建筑建設(shè)中遵循的基本原則是節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展，綠色建筑的設(shè)計理念是建筑與自然和諧共生。目前大多數(shù)綠色建筑主要依靠太陽能達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境問題的突出，人們逐漸認(rèn)識到了環(huán)境保護(hù)的重要性。在這樣的背景下，生態(tài)環(huán)保性綠色建筑逐漸受到人們的熱捧，并且有著極其廣闊的發(fā)展前景。但是，我國的綠色建筑事業(yè)還處在初步發(fā)展階段，在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面還存在很多問題，嚴(yán)重制約了我國綠色建筑事業(yè)的發(fā)展。要實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)，發(fā)展綠色建筑，必須要做好綠色建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。

一、生態(tài)環(huán)保理念下的綠色建筑選材設(shè)計

建筑選材是建筑設(shè)計中的重要工作內(nèi)容，建筑的材料直接影響著建筑的能耗、壽命等。因此，在選材時，必須要根據(jù)建筑所在地環(huán)境、氣候、建筑類型等因素選擇較為合適的建筑材料，盡量以提高建筑質(zhì)量、延長建筑使用壽命、降低能耗為主。首先，在選材時，需要遵循就近選材的原則。隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑材料生產(chǎn)廠家已經(jīng)遍及全國各地，很多廠家在各個地區(qū)都設(shè)有分廠。在選購材料時，不可為了追求價格上的優(yōu)勢舍近求遠(yuǎn)，而應(yīng)當(dāng)比較價格成本、運(yùn)費(fèi)成本等等一系列總支出，然后選擇條件最優(yōu)的廠家購進(jìn)建筑材料。遵循這一原則，是由于遠(yuǎn)距離采購雖然會有相對低廉的材料價格，但是需要遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，在后期換貨、退貨過程中比較復(fù)雜，運(yùn)輸成本相對較高，運(yùn)輸時間相對較長，反而可能增加材料采購成本，拖延工期，影響工程進(jìn)度，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。同時，長途運(yùn)輸也會造成環(huán)境的污染和資源的浪費(fèi)，不利于生態(tài)環(huán)保理念的推行。

在施工中，很多施工單位為了方便，會選擇在施工現(xiàn)場攪拌混凝土等材料，這樣雖然為施工提供了方便，但是卻造成了施工現(xiàn)場的破壞，在攪拌的過程中，消耗了更多的資源，并造成了粉塵污染，攪拌中的污水沒有經(jīng)過處理直接排放到周邊河流，也造成了水資源污染。因此，建筑單位要盡可能選擇預(yù)拌材料，在施工場地周邊購進(jìn)預(yù)拌材料，根據(jù)需要直接運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，這樣不僅可以解決現(xiàn)場攪拌材料帶來的空氣污染、水污染問題，也可以避免非專業(yè)攪拌導(dǎo)致的材料浪費(fèi)。除此之外，在選材時要盡可能地選擇可再生、可以循環(huán)利用的環(huán)保類材料。

二、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，降低工程造價

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，除了要考慮建筑的美觀、耐用外，還要盡可能地降低工程造價，減少建設(shè)成本。當(dāng)然，結(jié)構(gòu)優(yōu)化的前提是必須要遵循節(jié)能環(huán)保的原則，在保證建筑質(zhì)量的同時，盡可能減少建筑的資源消耗。根據(jù)某研究結(jié)果可知，建筑中能源消耗最大的為熱能和電能，其次為水資源。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須要考慮到建筑的類型，如商業(yè)建筑，需要盡可能節(jié)約建筑熱能和電能，并且要保證建筑的安全性；在民用居住型建筑中，要注意節(jié)約水能和熱能。除此之外，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，還要根據(jù)建筑位置、建筑整體剛度要求等等合理布置建筑結(jié)構(gòu)，在設(shè)計時反復(fù)推敲，考慮到節(jié)能、環(huán)保、實(shí)用性、耐久性等各個方面的因素，在此基礎(chǔ)上控制建筑的剛度和穩(wěn)定性。舉例來說，鋼結(jié)構(gòu)建筑具有自身重量較輕、地基受力較小、投入成本較低的特點(diǎn)，將這種建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用于地震災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，因?yàn)樗淖灾睾茌p，方便拆卸和安裝，可以在短期內(nèi)建成，具有很強(qiáng)的抗震性能。但是，如果將這種結(jié)構(gòu)的建筑應(yīng)用于臺風(fēng)頻發(fā)的地區(qū)，便失去了優(yōu)勢作用?；炷两Y(jié)構(gòu)的建筑自重較重，結(jié)構(gòu)不可拆卸，一旦拆卸不可恢復(fù)，抗震性差，投入成本較高，但具有較強(qiáng)的抗寒功能，在工業(yè)化城市中，這種建筑是比較普遍的，并且具有較高的安全性能。但是，這種建筑的材料一般是不可重復(fù)使用的，在環(huán)保方面不具有顯著的優(yōu)勢。在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計中，可以采用綠色綜合分析的方法，在保證建筑安全要求、質(zhì)量要求的前提下，采取生態(tài)環(huán)保性能最高的建設(shè)方案，減少建設(shè)成本，降低建筑能源消耗。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，設(shè)計人員必須要有勇于創(chuàng)新的精神，要敢于突破傳統(tǒng)的局限，設(shè)計出新的作品，在滿足質(zhì)量要求的同時，盡量提高建筑通風(fēng)效果和保暖效果，減少建筑建設(shè)成本，降低工程造價。

三、建筑結(jié)構(gòu)景觀設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，景觀設(shè)計是一門新興的學(xué)科，也是設(shè)計中比較重要的一個方面。它與市政規(guī)劃、園林設(shè)計、城市建設(shè)等具有密切的關(guān)系。在建筑景觀設(shè)計中，設(shè)計人員必須要考慮到相關(guān)的因素，如建筑所處環(huán)境、地理位置、氣候條件、周邊環(huán)境等等，要保證建筑與周邊環(huán)境相適應(yīng)，達(dá)到建筑與環(huán)境相互融合的目標(biāo)。一般來說，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要考慮建筑的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、建筑成本、節(jié)能效果等等，還要考慮建筑的外觀、與周邊環(huán)境的融合度等等。在景觀設(shè)計中，要遵循生態(tài)環(huán)保的理念，需要盡可能地使用改良土，提高植被成活率；需要加大植被覆蓋率；可以在建筑頂層修建景觀花園，改善環(huán)境，節(jié)約土地資源。但是，在景觀設(shè)計中，必須要考慮到建筑的承載力，避免將建筑頂部重量集中于一個部分，這樣不利于建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，容易導(dǎo)致建筑承重墻倒塌，或者建筑整體塌陷。并且建筑需要承受的重量越高，建筑內(nèi)部的鋼結(jié)構(gòu)越多，需要消耗的鋼材類材料越多，這些材料基本屬于不可回收材料，并且不利于建筑的拆卸，一旦建筑發(fā)生質(zhì)量問題，建筑內(nèi)部的鋼結(jié)構(gòu)材料全部作廢，造成了極大的資源浪費(fèi)。因此，在景觀設(shè)計的過程中，必須要考慮到各個方面的因素，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境等等適當(dāng)調(diào)整景觀設(shè)計結(jié)果，盡量避免重量過大、結(jié)構(gòu)不平衡等不合理現(xiàn)象的發(fā)生。對于景觀設(shè)計的更改，盡可能在施工前完成，這樣可以有效降低因后期更改造成的資源浪費(fèi)。很多景觀設(shè)計人員將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與景觀設(shè)計區(qū)分開來，沒有認(rèn)識到他們之間的本質(zhì)聯(lián)系，導(dǎo)致后期施工出現(xiàn)了一系列問題，并且影響了施工的進(jìn)度和施工質(zhì)量。在以后的設(shè)計中，設(shè)計人員必須要將景觀設(shè)計與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一起來。

四、提升建筑壽命，減少后期使用及維修成本

提升建筑壽命，減少后期維修成本，是生態(tài)環(huán)保理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要體現(xiàn)。提升建筑壽命，主要在于增加建筑的使用時間，并且要保證建筑的使用性能。舉例來說，一棟建筑的使用壽命為30年，30年后重建便需要投入大量的資金、人力、物力，并且拆卸后的雜物也成了城市垃圾，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，并且造成了資源浪費(fèi)，不利于生態(tài)環(huán)保理念的推行。而如果在建設(shè)初期，提升建筑的使用壽命，這棟建筑的使用壽命達(dá)到了60年，這就極大地節(jié)省了社會資源，減少了資源的浪費(fèi)，并且減少了建筑垃圾的排放量?？梢?，提升建筑壽命是推行生態(tài)環(huán)保理念的重要工作內(nèi)容。綠色建筑不僅僅在建筑過程中達(dá)到綠色的要求，還要在后期使用、維護(hù)的過程中達(dá)到綠色環(huán)保的要求。在投入使用后，建筑必須要具有一定的節(jié)能功能，減少熱量的流失，減少污染物的排放，同時要滿足人們的居住或其他相關(guān)需求。目前很多農(nóng)村地區(qū)在修建小型別墅時，會在樓頂安裝太陽能裝置，這便是節(jié)能建筑的具體體現(xiàn)。使用太陽能等可再生資源，可以在很大程度上節(jié)約電能等。

除此之外，盡量提高建筑的可改變性，選擇合適的可承受的負(fù)載，可以減少后期的維修成本。在設(shè)計中，設(shè)計人員要學(xué)會創(chuàng)新，盡量設(shè)計出可變更的靈活的建筑結(jié)構(gòu)，這樣在后期維修中，可以只維修其中的某部分結(jié)構(gòu)，無需將建筑物直接拆除。當(dāng)然，要設(shè)計靈活、可變更的建筑結(jié)構(gòu)，需要預(yù)留可拆卸、可變更的空間，否則難以實(shí)現(xiàn)后期變更的要求。

結(jié)語

總之，在生態(tài)環(huán)保理念下，開展綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，必須要注意綠色建筑選材、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、景觀設(shè)計、建筑壽命及后期使用、維修等幾個方面的內(nèi)容，綜合考慮各個方面的因素，最終實(shí)現(xiàn)建筑的環(huán)保節(jié)能，降低后期的使用和維護(hù)費(fèi)用。

參考文獻(xiàn)

［1］汪四新，屈娜.某保障性住房綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與評價［J］.建筑技術(shù)，2011（1）：243-244.

［2］黃燕松，楊綺文.綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計探析——圍繞結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計、綠色建材分析［J］.科技與企業(yè)，2014（4）：76-77.

［3］石鳴.試論綠色建筑設(shè)計是適宜性技術(shù)及藝術(shù)結(jié)合的創(chuàng)新［J］.門窗，2015（4）：159-160.

中圖分類號：TU984

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