綠色設(shè)計理念在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

張磊

摘? ? 要：綠色建筑的理念，正隨著時代和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而備受關(guān)注?，F(xiàn)階段建筑設(shè)計主要考慮的對象和內(nèi)容，就是如何在建筑設(shè)計中將具有可持續(xù)發(fā)展理念的綠色建筑設(shè)計融入到其中。保護(hù)人類現(xiàn)如今的生存環(huán)境，還可以起到節(jié)約生態(tài)資源的作用。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計;綠色建筑;設(shè)計理念;應(yīng)用

1? 引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，城市建筑業(yè)也隨之崛起，綠色建筑設(shè)計理念受到了社會各界的關(guān)注，重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的綠色性、節(jié)能性是綠色建筑設(shè)計理念的核心，可充分保障社會發(fā)展以及促進(jìn)環(huán)境保護(hù)有效施行，采用科學(xué)先進(jìn)的信息化理念，使節(jié)能環(huán)保產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益。近年來，綠色環(huán)保的理念不斷融入到建筑設(shè)計當(dāng)中，成為建筑設(shè)計發(fā)展新的方向目標(biāo)。

2? 綠色建筑含義

所謂綠色建筑，指的是在其正常使用壽命之內(nèi)，以環(huán)境保護(hù)為前提下，實現(xiàn)資源的有效節(jié)約，從而為人類營造出健康的生存空間。

3? 綠色建筑結(jié)構(gòu)的特點

相對于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)，綠色建筑結(jié)構(gòu)主要有以下三個特點。

（1）節(jié)能性：據(jù)統(tǒng)計，建筑能耗約占全球總能耗的一半。因此，建筑節(jié)能研究在綠色建筑體系營造中占有突出的地位，綠色建筑結(jié)構(gòu)必須具備節(jié)能特性。

（2）環(huán)保性：綠色建筑結(jié)構(gòu)充分利用合理的結(jié)構(gòu)類型、材料，在建筑物建成后，在較長的時間內(nèi)做到高效利用。

（3）經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性：建筑結(jié)構(gòu)體系不得違背了綠色建筑的節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用的原則，為支持起綠色建筑的這一目標(biāo)，綠色建筑結(jié)構(gòu)也具備經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性。

4? 綠色建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

4.1? 合理選擇綠色建筑結(jié)構(gòu)類型

（1）結(jié)合使用功能和空間需求選擇結(jié)構(gòu)類型。（2）從節(jié)約能源、資源角度選擇“輕質(zhì)低耗能結(jié)構(gòu)”，輕質(zhì)低耗能結(jié)構(gòu)一般包括：木結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)等。（3）基于耐久性和靈活性選擇“彈性可變結(jié)構(gòu)”，結(jié)構(gòu)布置靈活的建筑物，可以適應(yīng)不同功能的變化，從而大大減少了維修和拆建時所消耗的能源，節(jié)約投資成本?？勺兊慕ㄖY(jié)構(gòu)形式，為以后的設(shè)計留有余地，因而這樣的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是可持續(xù)的，有利于資源高效利用的。

4.2? 綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的選材要點分析

綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的選材要點主要包括：（1）就近選用綠色建筑結(jié)構(gòu)的材料。選用當(dāng)?shù)鼗蚋浇貐^(qū)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)材料，可以降低材料在運(yùn)輸過程中的能耗，減少對環(huán)境的污染。（2）選用預(yù)拌結(jié)構(gòu)材料。預(yù)拌結(jié)構(gòu)材料主要有預(yù)拌混凝土和預(yù)拌砂漿。由專業(yè)的生產(chǎn)廠家統(tǒng)一制作，這樣既保證了施工質(zhì)量又綠色環(huán)保，預(yù)拌砂漿無毒無味，是真正的綠色環(huán)保建筑材料，有利于健康居住。（3）使用以廢棄物為原料生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)材料。使用廢棄物代替原料生產(chǎn)結(jié)構(gòu)材料，不但可以節(jié)省稀缺的結(jié)構(gòu)原料，還可以變廢為寶，從而有效的節(jié)約資源。結(jié)構(gòu)常用的廢棄物主要為工業(yè)廢棄物，如粉煤灰、礦渣等。這些材料可用于混凝土、水泥及砌塊內(nèi)，以替代部分骨料。如摻入粉煤灰的混凝土，不但節(jié)省水泥的用量，還改善了混凝土的熱收縮性。

4.3? 綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的節(jié)材要點分析

綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的選材是指在滿足結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范的前提下，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計及提高材料利用效率等手段，合理的降低材料用量。綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的選材要點主要表現(xiàn)為：（1）采用建筑形體規(guī)則性好的結(jié)構(gòu)方案。形體不規(guī)則的建筑，要比形體規(guī)則的建筑耗費(fèi)更多的結(jié)構(gòu)材料。不規(guī)則程度越高，對結(jié)構(gòu)材料的消耗量越多，性能要求越高，不利于節(jié)材。因此綠色建筑應(yīng)優(yōu)先選擇規(guī)則性好的結(jié)構(gòu)方案，以便更好的節(jié)省結(jié)構(gòu)材料。（2）采用工業(yè)化生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。例如：預(yù)制梁、預(yù)制陽臺板、預(yù)制樓梯等。在保證安全的前提下，使用工廠化生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件，既可以有效降低混凝土、鋼材、木材、砌塊等建筑材料的損耗，還能節(jié)省用水量。除此之外，裝配施工相較傳統(tǒng)的施工方式，大幅減少了建筑噪音的干擾，建筑垃圾的產(chǎn)生，建筑污水、有害氣體和粉塵的排放等。

4.4? 綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的地基基礎(chǔ)設(shè)計

地基基礎(chǔ)是住宅建筑結(jié)構(gòu)主要的組成部分，關(guān)系到整個住宅建筑結(jié)構(gòu)安全性與經(jīng)濟(jì)性，多高層建筑下的基礎(chǔ)厚重、混凝土和鋼筋用量都很大，優(yōu)化空間也很大，通過設(shè)計在住宅建筑基礎(chǔ)設(shè)計的安全性和經(jīng)濟(jì)性之間尋求一個合理的平衡點是結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的目的。 首先從基礎(chǔ)選型和布置開始，通過結(jié)構(gòu)計算來驗證基礎(chǔ)方案的準(zhǔn)確性和可行性，再結(jié)合規(guī)范和實際工程經(jīng)驗對建筑材料的選用進(jìn)行合理的分析， 使其得到充分的利用?；A(chǔ)工程的造價在整個住宅建筑工程造價中所占的比例較高，尤其在地質(zhì)條件比較復(fù)雜的情況下。因此在住宅建筑基礎(chǔ)優(yōu)化中遵循合理造型、計算準(zhǔn)確、材盡其用、符合規(guī)范的原則，對住宅建筑基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計。合理、細(xì)致的優(yōu)化，能夠起到降低工程造價、節(jié)約資源的作用。

5? 綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念的優(yōu)勢

5.1? 緩解能源危機(jī)性問題

隨著我們國家城市化進(jìn)程以及建筑行業(yè)發(fā)展步伐的不斷加快，在進(jìn)行建筑工程施工中需要消耗大量的混凝土、水泥、磚等建筑材料，在進(jìn)行建筑物裝修及使用過程中需要暖氣、空調(diào)以及冰箱、電視等電氣設(shè)備，這些都會極大的消耗大量的能源，對可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)將會產(chǎn)生不利的影響。然而，綠色建筑設(shè)計理念的提出，不僅對傳統(tǒng)的建筑設(shè)計模式進(jìn)行改變，而且還能因地制宜與當(dāng)?shù)氐馁Y源氣候條件進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，充分的利用地?zé)崮?、太陽能等可再生性資源，降低石油資源的使用率，使得“零消耗”建筑在我們國家成為可能。

5.2? 體現(xiàn)環(huán)境效益優(yōu)勢

在建筑設(shè)計過程中，采用綠色建筑設(shè)計理念，通過對建筑物進(jìn)行科學(xué)與合理的設(shè)計，在建筑施工過程中采用具有環(huán)保性能的施工材料，不僅能夠?qū)ㄖ餃囟?、濕度等因素進(jìn)行優(yōu)化，而且還能提高建筑物本身的舒適度，起到提高人們生活品質(zhì)，降低由于環(huán)境問題引發(fā)疾病的概率。同時還能在一定程度上降低石油、煤炭等資源的消耗率，減少煙塵、有害氣體的排放量，在改善人們居住環(huán)境空氣質(zhì)量的同時，使得建筑物本身實現(xiàn)低碳化。

6? 綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)

綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)在總體上基本相同，主要包括兩點：①目標(biāo)評估;②目標(biāo)設(shè)計，這兩種目標(biāo)又涉及到不同的內(nèi)容。①在環(huán)境目標(biāo)上，為了能使目標(biāo)更加符合現(xiàn)代化理念，設(shè)計人員應(yīng)該使用清潔高效的能源，如：太陽能、風(fēng)能等，并且盡可能的提高資源的利用率，大幅度減少對不可再生資源的使用。 雖然在綠色建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)過程中對自然環(huán)境的干擾是不可避免的，但是對于這種干擾應(yīng)該做好有效的控制，以此來保證綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠促進(jìn)人們居住的環(huán)境與生態(tài)自然環(huán)境相結(jié)合。②在經(jīng)濟(jì)目標(biāo)中，從整個綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)束到交付及后期使用的過程中，都應(yīng)該建立在滿足經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，避免其經(jīng)濟(jì)需求與環(huán)境之間產(chǎn)生矛盾沖突。 ③社會目標(biāo)，綠色建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念可以為人們帶來良好的居住環(huán)境，滿足人們生產(chǎn)生活的需要，讓居住其中的人們身心健康發(fā)展。同時，和諧健康的生存環(huán)境，不僅是人們追求的生活目標(biāo)，還是綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員所要達(dá)到的社會目標(biāo)。

7? 結(jié)語

由此可見，將綠色建筑設(shè)計理念與現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相結(jié)合是目前和未來的發(fā)展趨勢。我國對此出臺了相關(guān)的政策內(nèi)容，有許多國內(nèi)的相關(guān)部門都對此開展了積極的研究。坦白來說，綠色建筑的設(shè)計理念要和設(shè)計者要對我國建筑行業(yè)實際發(fā)展情況與居民需求有充分考慮，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的設(shè)計和布局，進(jìn)而對我國建筑行業(yè)綠色生態(tài)工程的發(fā)展有促進(jìn)的作用和重要意義。

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