分析建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能的設(shè)計與施工控制

陳 衎

(湖北工業(yè)大學(xué)， 湖北 武漢 430000)

節(jié)能建筑已經(jīng)成為了當(dāng)前建筑發(fā)展的主要趨勢，一方面，節(jié)能建筑更符合綠色經(jīng)濟和可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展的需要，所以國家大力提倡和推廣節(jié)能建筑的發(fā)展，另一方面，節(jié)能建筑在能量的高效使用方面具有突出的優(yōu)勢，所以節(jié)能建筑在使用中的成本消耗更低?；诖耍絹碓蕉嗟娜藗冮_始在建筑選擇的時候更加傾向于節(jié)能建筑。就目前節(jié)能建筑的具體分析來看，要建設(shè)真正的節(jié)能建筑，需要從結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工兩方面進行入手，這樣，節(jié)能建筑的節(jié)能效果才會達到優(yōu)化。從節(jié)能建筑的社會應(yīng)用和施工實踐等進行分析，探討節(jié)能建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工控制的具體意義十分的顯著。

1 節(jié)能建筑基本概述

節(jié)能建筑是現(xiàn)階段我國城市建設(shè)中發(fā)展的一類主要建筑，其目的是為了減少建筑能耗，從而促進綠色經(jīng)濟和可持續(xù)經(jīng)濟的發(fā)展。為了更好的推進節(jié)能建筑，對其加深理解和認(rèn)知十分的必要。

1.1 基本概念

就現(xiàn)階段的研究分析來看，所謂的節(jié)能建筑指的是指遵循氣候設(shè)計和節(jié)能的基本方法，對建筑規(guī)劃分區(qū)、群體和單體、建筑朝向、間距、太陽輻射、風(fēng)向以及外部空間環(huán)境進行研究后，設(shè)計出的低能耗建筑，其主要指標(biāo)有：建筑規(guī)劃和平面布局要有利于自然通風(fēng)，綠化率不低于 35%；建筑間距應(yīng)保證每戶至少有一個居住空間在大寒日能獲得滿窗日照2小時等。就當(dāng)前我國的節(jié)能建筑發(fā)展來看，其在大城市的推進速度呀明顯的快于中小城市。再者，節(jié)能建筑的推進也是為了響應(yīng)我國綠色經(jīng)濟和可持續(xù)經(jīng)濟的發(fā)展口號，因為其低耗能這項指標(biāo)與綠色經(jīng)濟發(fā)展的要求具有一致性。

1.2 節(jié)能建筑的具體要求

從目前的具體分析來看，節(jié)能建筑的節(jié)能要求主要有兩個：第一是要盡可能的使用自然資源，減少人為造能的消耗。太陽能、風(fēng)能等都是自然界中普遍存在的能量，多利用自然光照和風(fēng)能，建筑本身的舒適度會更加，而且這些能量的使用可以有效的減少建筑供暖、送風(fēng)機械等的使用，機械使用介紹，能耗降低的目標(biāo)實現(xiàn)。第二是在自身建設(shè)的時候要盡可能的減少能源或者資源的消耗。能源或者資源的生產(chǎn)也是需要耗能的，所以在建筑建設(shè)的時候，盡可能的減少能源和資源的消耗，建筑施工的能耗會明顯的減少。簡言之，從施工和使用兩方面進行能耗控制，這是節(jié)能建筑的具體要求。

2 結(jié)構(gòu)對建筑節(jié)能的影響

建筑的結(jié)構(gòu)對于建筑的能量消耗有著重要的影響，全面性、深入性的探討這種影響可以在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計實踐中更好的把握相關(guān)的原理和內(nèi)容，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計效果的提升。就目前的具體分析來看，結(jié)構(gòu)對建筑節(jié)能的影響主要體現(xiàn)在兩個方面。

2.1 建設(shè)耗能的影響

從具體的分析來看，建筑的結(jié)構(gòu)對建設(shè)耗能有著顯著的影響。從目前的資料分析來看，不同的結(jié)構(gòu)需要用不同的施工方法進行施工，而不同的施工方法所消耗的能量是不同的。舉個簡單的例子，在建筑施工中有現(xiàn)澆施工和預(yù)制構(gòu)件施工兩種方式，前者指現(xiàn)場施工，對于現(xiàn)場機械、人員等的配合性強調(diào)較高，后者強調(diào)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)，對于構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)性和統(tǒng)一性要求較高。如果是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的建筑使用現(xiàn)澆施工方式進行施工，當(dāng)現(xiàn)場控制效果不明顯的時候會發(fā)生施工混亂的情況，這種情況下，施工會造成資源的浪費和能耗的增加。由此可以得知，不同的結(jié)構(gòu)對施工耗能存在影響，所以在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，需要考慮施工方式以及具體的區(qū)域特征。

2.2 使用能耗的影響

建筑結(jié)構(gòu)對于使用過程中的能耗也有著重要的影響。舉個簡單的例子，某三居室的現(xiàn)代家庭建筑，其廚房、客廳和陽臺是相同的，當(dāng)廚房和陽臺的窗戶同時打開后，對流的現(xiàn)象十分的顯著。這種結(jié)構(gòu)對于保持室內(nèi)清爽來講具有重要的作用，但是其在保暖方面的效果不夠突出，所以如果不對此結(jié)構(gòu)進行必要的調(diào)整，此建筑在使用中會產(chǎn)生大量的熱能消耗。就目前的具體建筑設(shè)計分析來看，在不同的區(qū)域、針對氣候、環(huán)境等的特點，建筑的結(jié)構(gòu)布局具有明顯的差異，而這種差異的存在，主要的目的就是要對建筑使用中的能耗情況進行調(diào)整，從而達到節(jié)能能耗的作用。

3 節(jié)能建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑的結(jié)構(gòu)對于建筑的節(jié)能效果有著突出的影響，所以在節(jié)能建筑的設(shè)計中需要對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行分析和優(yōu)化，這樣，建筑節(jié)能的目標(biāo)實現(xiàn)才會更加的容易。就現(xiàn)階段的具體分析來看，節(jié)能建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要從以下四個方面入手。

3.1 明確節(jié)能建筑的設(shè)計要求

首先是需要對節(jié)能建筑的設(shè)計要求進行明確。從實際分析來看，不同的設(shè)計要求，其對于結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生不同的影響，所以必須要在設(shè)計要求的基礎(chǔ)上進行結(jié)構(gòu)的確定。舉個簡單的例子，某建筑要求其在使用中要盡可能多的使用自然光線和自然風(fēng)，從而實現(xiàn)電能消耗的減少，基于這樣的情況，在具體設(shè)計的時候，建筑結(jié)構(gòu)需要對門窗的位置以及空氣的對流等進行具體的分析，從而使結(jié)構(gòu)滿足節(jié)能的基本要求。如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，枉顧節(jié)能建筑的具體要求，那么結(jié)構(gòu)和節(jié)能的匹配性效果會明顯的變?nèi)?。簡言之，在進行節(jié)能建筑具體結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，必須要對其節(jié)能的基本要求做好分析和判斷，這樣，設(shè)計和要求的一致性才會得到強化，具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計效果才會更加的突出。

3.2 做好針對性的區(qū)域分析

其次是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，需要針對區(qū)域做好分析。雖然說在目前的城市化進程中，城市建筑的雷同化發(fā)展使得建筑的區(qū)域參考性有了明顯的降低，但是在具體的設(shè)計中，還是需要對區(qū)域特點做分析。比如在西北地區(qū)，大陸性氣候顯著，白天和夜晚的溫差特別大，針對這樣的情況，在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候要從保溫和熱量流失的角度進行問題的考慮，從而設(shè)計符合西北基本氣候類型的建筑。再比如，南方地區(qū)溫度高、空氣當(dāng)中的水分子含量較高，所以室內(nèi)經(jīng)常會出現(xiàn)潮濕的情況。針對這一問題，在具體建筑設(shè)計的時候需要從采光的角度做好結(jié)構(gòu)的分析。綜合來講，不同的地區(qū)具有不同的特殊環(huán)境，其在節(jié)能方面的具體要求也不同，所以需要在原因思考的基礎(chǔ)上對建筑的結(jié)構(gòu)做合理性的討論，這樣設(shè)計出的結(jié)構(gòu)可以更好的滿足區(qū)域節(jié)能的需要。

3.3 構(gòu)建模型、優(yōu)化結(jié)構(gòu)

第三是在進行節(jié)能建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，利用模型構(gòu)建的方式對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。從目前的技術(shù)利用來看，使用建筑設(shè)計的基本數(shù)據(jù)可以利用3D建模的方式將建筑的結(jié)構(gòu)進行虛擬化的構(gòu)建，通過虛擬的模型分析可以判斷其在節(jié)能方面的具體效果，根據(jù)區(qū)域建筑的節(jié)能需要，對建筑的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，這樣，整個虛擬建筑的節(jié)能效果會更加的突出。將虛擬建筑的各方面數(shù)據(jù)進行儲存，并在實際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候進行利用，這樣可以設(shè)計出與虛擬結(jié)構(gòu)具有相似性的建筑。因為建筑節(jié)能效果是經(jīng)過分析和肯定的，所以整個建筑的實體建設(shè)，其節(jié)能的目的有效的實現(xiàn)。簡言之，通過構(gòu)建模型、優(yōu)化結(jié)構(gòu)的方式進行節(jié)能建筑的設(shè)計，整個節(jié)能建筑的結(jié)構(gòu)更加合理，更符合節(jié)能建筑的需要。

3.4 提升設(shè)計人員水平

最后是進行設(shè)計人員水平的提升。建筑設(shè)計的重要影響因素之一便是設(shè)計人員的水平，其水平越高，空間構(gòu)圖能力越強，結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性和合理性越顯著，反之亦然。為了設(shè)計出具有節(jié)能效果的建筑結(jié)構(gòu)布局，在具體的工作中，一方面對設(shè)計人員的基本理論和理念進行培養(yǎng)強化，使其具備更加專業(yè)的設(shè)計理念和空間構(gòu)圖意識，另一方面對設(shè)計人員的實踐進行培養(yǎng)和提升，使其能夠在設(shè)計中更好的操作，從而保證結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。簡言之，從理論、理念和實踐操作等方面進行設(shè)計人員的全面性提升，其在節(jié)能建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的效果發(fā)揮會更加的顯著。

4 節(jié)能建筑的施工控制

節(jié)能建筑的具體節(jié)能效果要實現(xiàn)，需要從施工方面進行控制。就目前總結(jié)的資料來看，節(jié)能建筑的施工控制主要從以下四個方面進行。

4.1 做好施工的基本分析

首先，節(jié)能建筑的施工控制需要做好施工的基本分析。施工的基本分析包括三個方面的內(nèi)容：第一是施工的最終目的和目標(biāo)。任何施工都要以最終的目標(biāo)為活動導(dǎo)向，這樣，施工的方向性和動力性才會更加的突出。比如在節(jié)能建筑的施工中，其最終的目標(biāo)是要實現(xiàn)施工成本的控制和建筑使用的能耗節(jié)約，那么在施工的過程中，就需要從各個環(huán)節(jié)進行最終目的的考慮，這樣，環(huán)節(jié)控制的效果會更加的突出。第二是施工的具體方法和理念。施工方法和理念對于施工材料以及時間的消耗有著重要的影響，就目前的資料分析來看，方法專業(yè)、理念先進，則施工的效率性較高，具體的施工質(zhì)量也會得到保證，反之，不僅施工材料等會有大量的浪費，最終的建筑質(zhì)量還不一定符合標(biāo)準(zhǔn)。第三是施工的要求。不同區(qū)域的節(jié)能建筑施工，其要求是不同的，比如在城市中心、生態(tài)保護場所和城鄉(xiāng)結(jié)合進行施工，建筑的節(jié)能要求明顯的不同，所以在具體施工之前需要對施工的要求有準(zhǔn)確的把握。

4.2 強化材料的選擇

其次，節(jié)能建筑的施工控制要從材料選擇的強化入手。就目前的具體建筑施工來看，可供選擇的材料種類十分的多樣，具體的節(jié)能效果也存在著較大的差異。就現(xiàn)階段的節(jié)能建筑具體來看，節(jié)能需求不一樣，材料選擇會有很大的差別，比如在北方地區(qū)，節(jié)能建筑的使用有一個顯著的需要便是對室內(nèi)的熱量進行保持，墻體、門窗的保溫性能越好，建筑當(dāng)中的熱量流失越慢，正常供暖所需要的熱能量便越少，產(chǎn)生熱能所消耗的能量也越少，這樣，節(jié)能的效果可以實現(xiàn)。再比如在一些建筑當(dāng)中，利用較好的透光性玻璃以及其他材料可以有效的增加建筑的照明效果，這樣，照明所消耗的能量也可以得到有效的減少。簡言之，在不同的環(huán)境下，建筑的節(jié)能需要具有差異性，所以針對建筑的具體需求進行材料的選擇，使其滿足節(jié)能的需要，這是施工控制需要重點注意的內(nèi)容。

4.3 對施工環(huán)節(jié)做好監(jiān)督和控制

第三，在節(jié)能建筑的施工控制中，對施工環(huán)節(jié)做好監(jiān)督和控制也十分的必要。節(jié)能建筑的施工需要將能量消耗降到最低，所以在具體的施工過程中，需要最大限度的進行材料的利用，這樣可以減少資源的浪費和能源的消耗。就施工環(huán)節(jié)的監(jiān)督和控制來講，主要的措施有三項：第一是建立責(zé)任監(jiān)督體系。在體系內(nèi)，確立明確的責(zé)任人，并對責(zé)任人的監(jiān)督責(zé)任進行強調(diào)，這樣，體系責(zé)任人可以充分的發(fā)揮自身的作用對施工進行監(jiān)督和管理，由此實現(xiàn)施工過程中的監(jiān)督強化。第二是構(gòu)建完善的材料使用登記制度。在施工過程中，材料管理不善會造成無休止的材料浪費，這不符合節(jié)能建筑的基本施工規(guī)范，所以需要由專門的人員進行施工材料的取用登記，通過登記統(tǒng)計的加強，強化對材料的管理。第三是構(gòu)建完整的節(jié)能評價體系對每個環(huán)節(jié)的施工做節(jié)能評價，通過評價發(fā)現(xiàn)問題并做好改善，節(jié)能的效果獲得整體性的提升。簡言之，對施工環(huán)節(jié)做好監(jiān)督和控制，整個節(jié)能建筑的施工效果獲得顯著提升。

4.4 提升施工的專業(yè)性和標(biāo)準(zhǔn)性

最后，在節(jié)能建筑的施工控制中，提升施工的專業(yè)性和標(biāo)準(zhǔn)性也具有重要的意義。就專業(yè)性和標(biāo)準(zhǔn)性的提升來講，有三方面的措施：第一是進行施工的標(biāo)準(zhǔn)流程建設(shè)。建立施工的標(biāo)準(zhǔn)流程，強化施工的統(tǒng)一性，這樣，在具體的施工管理中，管理措施更容易執(zhí)行，施工人員在施工的過程中，隨意性施工的情況也可以得到明顯的改善。因為施工隨意性現(xiàn)象不再存在，所以資源浪費會得到有效的控制。第二是構(gòu)建施工的專業(yè)評估體系。在施工控制中，構(gòu)建對施工進行全方位評價的體系，利用體系當(dāng)中的內(nèi)容對施工情況進行約束和改進，這樣，施工的具體問題分析和解決會更為徹底。第三是培養(yǎng)專業(yè)化的施工人員。專業(yè)化的施工人員。其施工意識、理念以及執(zhí)行措施的手段、方法等都會表現(xiàn)朱更為突出的專業(yè)性，這對于施工的專業(yè)化提升來講幫助巨大?？偠灾瑢κ┕さ膶I(yè)性和標(biāo)準(zhǔn)性進行提升，整個節(jié)能建筑的現(xiàn)代統(tǒng)一性效果更為顯著，具體的節(jié)能目標(biāo)會更容易實現(xiàn)。

5 結(jié)束語

節(jié)能建筑是我國目前建筑發(fā)展的一個主要趨勢，一方面是此類建筑更符合建筑使用經(jīng)濟性的目標(biāo)，另一方面是此類建筑與我國目前的經(jīng)濟發(fā)展趨勢具有一致性。為了更好的在我國城市化發(fā)展的過程推進節(jié)能建筑的進步，做好對其的設(shè)計工作十分的必要?；诖耍治鲅芯抗?jié)能建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工控制方面的問題便具有了重要的現(xiàn)實意義。本文對節(jié)能建筑做具體認(rèn)知的探討并討論節(jié)能建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工控制，目的就是要為建筑實踐提供實踐指導(dǎo)。

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