綠色建筑的應(yīng)用研究

陳晨

（石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院 050043）

引言

綠色建筑是指建筑對(duì)環(huán)境無(wú)害，能充分利用自然資源，且在不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件下建造的一種建筑，又可稱(chēng)為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、回歸大自然建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。通俗來(lái)講，綠色建筑要求充分利用天然條件，盡量減少使用合成材料，節(jié)省能源，力爭(zhēng)達(dá)到人、建筑和自然環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的目的。

現(xiàn)代建筑是人類(lèi)技術(shù)進(jìn)步的集合體。建筑業(yè)是沒(méi)有產(chǎn)出，沒(méi)有附加價(jià)值的行業(yè)。隨著建筑業(yè)不斷發(fā)展，綠色建筑的各種效益得到了認(rèn)可。作為一個(gè)人口基數(shù)較大的國(guó)家，推進(jìn)綠色環(huán)保建筑材料的使用，可極大程度的提高資源的使用效率，扭轉(zhuǎn)建筑業(yè)中高耗能現(xiàn)象，減少材料的浪費(fèi)。

1 發(fā)展歷程

綠色建筑的發(fā)展已有半個(gè)世紀(jì)之久，在20世紀(jì)60年代，美國(guó)建筑師保羅索勒瑞就提出了生態(tài)建筑的理念。20世紀(jì)70年代的石油危機(jī)席卷全球，使得太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕艿纫幌盗薪ㄖ?jié)能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，節(jié)能建筑逐漸發(fā)展為建筑業(yè)的先導(dǎo)。直到1990年，才有一部綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)在英國(guó)誕生。在蘭達(dá)維爾和羅伯特維爾合著的《綠色建筑-為可持續(xù)發(fā)展而設(shè)計(jì)》書(shū)中，首次提出了“綠色環(huán)保建筑物”的理念。自1992年巴西里約熱內(nèi)盧聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)以來(lái)，中國(guó)開(kāi)始大力推動(dòng)綠色建筑的發(fā)展。2004年9月，中國(guó)建設(shè)部“全國(guó)綠色建筑創(chuàng)新獎(jiǎng)”正式啟動(dòng)，標(biāo)志著中國(guó)的綠色建筑邁入新的發(fā)展階段。2006年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部正式頒布了《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》。2017年3月1日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，旨在建設(shè)節(jié)能低碳、綠色生態(tài)、集約高效的建筑用能體系，推動(dòng)住房城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。在剛剛結(jié)束的十九大報(bào)告中指出：建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)。因此，綠色建筑在我國(guó)的推廣將大跨步邁進(jìn)。

2 鋼結(jié)構(gòu)建筑

在我國(guó)，每生產(chǎn)1t普通硅酸鹽水泥熟料的同時(shí)要排放1t二氧化碳，0.74kg的二氧化硫，同時(shí)有130kg的粉塵排放到大氣中，隨之而來(lái)的還有水污染、礦渣放射性污染，以及建筑物維修或拆除造成的固體廢棄物的污染等環(huán)境問(wèn)題。鋼結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生可減少混凝土的生產(chǎn)，同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)具有良好的塑性、韌性、延展性等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)的需要。對(duì)我國(guó)而言，鋼鐵產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)，有利于走可持續(xù)發(fā)展道路。20世紀(jì)初期，德國(guó)人沃爾特格羅皮厄斯首次提出了“鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化”這一理念。大量研究顯示，鋼結(jié)構(gòu)房屋與混凝土住宅相比，資金預(yù)算持平，但工期將縮短一半以上。目前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑已從1.0時(shí)代邁向了2.0時(shí)代。

國(guó)家體育館-鳥(niǎo)巢就是鋼結(jié)構(gòu)建筑的代表，主場(chǎng)看臺(tái)采用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，頂部采用大量的鋼板交叉焊接而成，共同構(gòu)成了“鳥(niǎo)巢”的特殊形態(tài)；國(guó)家游泳中心-水立方，采用多面體空間鋼架結(jié)構(gòu)和膜結(jié)構(gòu)，墻身和頂棚用細(xì)鋼管連接而成，共有1.2萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)；國(guó)家大劇院屋蓋采用橢圓形殼體鋼結(jié)構(gòu)，營(yíng)造出整體結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)約大氣。隨著高強(qiáng)度材料和新技術(shù)的應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)建筑變得質(zhì)量越來(lái)越輕，可跨越寬度也越來(lái)越大。鋼結(jié)構(gòu)建筑作為一種綠色建筑，將為建筑業(yè)帶來(lái)新的驚喜。

3 預(yù)制裝配式建筑

我國(guó)預(yù)制裝配式建筑誕生于50年代，70年代中后期達(dá)到高潮，但由于工業(yè)技術(shù)水平相對(duì)落后，發(fā)展并不顯著。近年來(lái)，預(yù)制裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)，無(wú)論是在施工、實(shí)用性能還是對(duì)社會(huì)環(huán)境的影響方面都獲得了一致好評(píng)。與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相比，預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更大，結(jié)構(gòu)相對(duì)輕巧且安裝簡(jiǎn)便，同時(shí)，防火、防腐以及抗震性能較優(yōu)良。預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展，完全符合我國(guó)綠色建筑的理念，滿足我國(guó)綠色建筑的要求。預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工業(yè)化生產(chǎn)、裝配式施工。預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)包括整體式混凝土框架結(jié)構(gòu)、預(yù)制裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、預(yù)制裝配式整體框架-剪力墻（核心筒）等結(jié)構(gòu)。高層建筑中，對(duì)建筑質(zhì)量要求較高，按照規(guī)范要求建造的應(yīng)用預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)可以很好的保證工程質(zhì)量，因此預(yù)制裝配式建筑是高層建筑的首選。

4 再生骨料混凝土

隨著大規(guī)模城市建設(shè)，可用的天然骨料已出現(xiàn)匱乏現(xiàn)象；同時(shí)，維修、拆遷以及改建產(chǎn)生的混凝土固體廢棄物的處理是一個(gè)難題。有實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，鋼管再生骨料混凝土柱具有不遜于原生鋼管混凝土柱的耗能能力，即便是薄壁再生混凝土柱，也具有良好的耗能能力。通過(guò)鋼管或FRP管（布）對(duì)內(nèi)部再生骨料混凝土施加環(huán)向的約束，可使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，提高了再生骨料柱的承載能力和抗震性能。本方法可突破廢棄混凝土本身性能的限制，是解決廢棄混凝土的一個(gè)有效方法，同時(shí)也有利于綠色建筑-再生骨料混凝土的推廣。FRP-再生骨料混凝土-鋼管雙壁空心組合柱是一種新型的組合結(jié)構(gòu)，因其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐久性良好、施工方便等凸出優(yōu)點(diǎn)逐漸應(yīng)用到橋梁和建筑結(jié)構(gòu)中。

5 結(jié)論

綜上所述，可得出以下結(jié)論：

（1）鋼結(jié)構(gòu)目前已大規(guī)模應(yīng)用在我國(guó)建筑行業(yè)中，結(jié)構(gòu)輕盈，造型不拘一格，成為綠色建筑中不可缺少的一部分。

（2）預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)因其規(guī)格化生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)輕巧、安裝方便以及相對(duì)環(huán)保的作業(yè)環(huán)境，符合工業(yè)化建筑的發(fā)展趨勢(shì)，有望成為建筑行業(yè)的主流。

（3）再生骨料混凝土作為一種綠色混凝土，是處理廢棄混凝土的有效途徑，可減少天然礦物的消耗以及建筑固體廢棄物的污染。

[1]李湘洲.21世紀(jì)建材、建筑業(yè)“大革命”-裝配式建筑[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2003（4）：11～12.

[2]Mooc CWon.Performance of Continuously Reinforced Concrete Pavement Containing Recycled Concrete Aggregate[J].American Society of Civil Engineering，2014（355）：165～172.