綠色工業(yè)建筑設(shè)計(jì)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

彭夢(mèng)佳

摘要：本文圍繞鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開論述，分析綠色建筑設(shè)計(jì)在此方面的運(yùn)用情況。綠色建筑設(shè)計(jì)是新時(shí)代可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，其能夠有效控制資源和能源兩個(gè)方面，并有效保護(hù)自然環(huán)境，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益。文章對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)作以簡(jiǎn)單分析，指出其多方面的優(yōu)勢(shì)?；诖?，圍繞建筑外部設(shè)計(jì)與其對(duì)自然光與自然風(fēng)兩個(gè)方面闡述具體的運(yùn)用情況。

關(guān)鍵詞：綠色工業(yè)建筑;建筑設(shè)計(jì);鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);運(yùn)用

鋼結(jié)構(gòu)建筑是綠色建筑的一種體現(xiàn)，其在我國(guó)起步較晚，相關(guān)設(shè)計(jì)及材料的使用不夠成熟，致使其無(wú)法實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益最大化。而隨著綠色工業(yè)建筑的逐步推進(jìn)，鋼結(jié)構(gòu)建筑又迎來(lái)良好的發(fā)展機(jī)遇，設(shè)計(jì)人員需要依據(jù)綠色建筑的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行設(shè)計(jì)，將其合理運(yùn)用至鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益。本文就此展開探討。

一、綠色建筑設(shè)計(jì)

綠色建筑是基于可持續(xù)發(fā)展理念與低碳理念所提出的，其注重對(duì)建筑整體的設(shè)計(jì)與材料的優(yōu)化，運(yùn)用巧妙的設(shè)計(jì)，將建筑融入自然，既滿足人們的生活需求，又不破壞自然生態(tài)平衡，具有十分可觀的發(fā)展前景[1]。對(duì)于此方面鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要包含兩個(gè)方面，第一，節(jié)能材料的使用;第二，環(huán)保材料的使用。隨著綠色建筑的迅猛發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用了大量的節(jié)能環(huán)保型材料，并對(duì)光能、風(fēng)能充分利用，在保證建筑基礎(chǔ)性能的前提下，減少了能源資源的消耗，提升了建筑整體的舒適度，使得建筑與自然和諧相處，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。這一設(shè)計(jì)是未來(lái)建筑領(lǐng)域的主旋律，具有巨大的潛在價(jià)值。

二、具體運(yùn)用介紹

綠色建筑設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)之多，將其合理運(yùn)用至鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能夠大大提升鋼結(jié)構(gòu)建筑的整體效益，不僅能夠優(yōu)化現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)建筑的弊端，還能夠增強(qiáng)建筑的各方面屬性，以下介紹其具體的運(yùn)用情況。

（一）外部設(shè)計(jì)

1.外墻設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)建筑的外部設(shè)計(jì)中融入綠色理念，既需要保證建筑外部的應(yīng)有屬性，例如，保溫性能、防水性能、強(qiáng)度等等，為滿足這一系列性能，通常選取一些保溫性能較好的板材，同時(shí)，在建筑內(nèi)部運(yùn)用適量的混凝土。另外，現(xiàn)如今還會(huì)選擇LBG金屬飾面以及一些新型保溫砂漿，充分利用新材料的性能，提升建筑整體的性能，而且，還減少施工期間的污染現(xiàn)象，是綠色建筑設(shè)計(jì)的重要體現(xiàn)。況且，這些材料的使用在一定程度上保障建筑外部的美觀性，如圖1。此外，通常還會(huì)選擇加氣混凝土，其具備一定的節(jié)水性能，減少了施工期間的水資源消耗量，符合綠色施工理念。有時(shí)為提升建筑外墻的各方面屬性，以及其保溫隔噪性能，將保溫板材等材料應(yīng)用于外部，例如，將LBG金屬飾面應(yīng)用于外墻設(shè)計(jì)，既保證了建筑外墻的性能，又防止低溫?fù)p害墻體，能夠減少外部環(huán)境驟變對(duì)內(nèi)部的影響，提升建筑的舒適度。而這些材料屬于綠色材料，將其應(yīng)用于此，是建筑綠色設(shè)計(jì)的重要體現(xiàn)。

2.頂部設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)建筑頂部設(shè)計(jì)依然需要遵循綠色設(shè)計(jì)理念，運(yùn)用綠色設(shè)計(jì)的方式。其與上述建筑外部設(shè)計(jì)有異曲同工之妙，運(yùn)用綠色材料，并合理設(shè)計(jì)，要保證建筑頂部應(yīng)有的屬性，如，強(qiáng)度、保溫性、防水性等等，這些均是基礎(chǔ)，更是前提，在此基礎(chǔ)上利用新能源。這就需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員充分了解建筑需求與區(qū)域環(huán)境實(shí)況，做好實(shí)地勘察和分析工作，進(jìn)而設(shè)計(jì)出綠色建筑。通常情況下，頂部設(shè)計(jì)選擇30毫米的XPS倒置式，其具備一定的隔熱性能。而為了將這一性能增強(qiáng)，依據(jù)光照特征，在頂部設(shè)計(jì)種植屋面，其不僅能夠增強(qiáng)建筑的保溫隔熱性能，還增強(qiáng)了其美觀性，如圖2。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員將太陽(yáng)能吸收裝置安裝于頂部，一方面能夠減少光照過(guò)度對(duì)頂部板材及防水層的損壞，另一方面能夠?qū)⒐饽苜Y源充分利用，符合綠色建筑設(shè)計(jì)理念。如此及逆行頂部設(shè)計(jì)，既滿足了建筑的保溫隔熱性能，又充分利用了可再生的清潔能源——光能，而且，種植屋面的設(shè)計(jì)又為建筑的外觀增添一抹綠色，充分體現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)之特點(diǎn)。數(shù)據(jù)表明，這種設(shè)計(jì)能夠在夏季降低室內(nèi)溫度2-3℃，能夠減少空調(diào)設(shè)備的耗能。

（二）對(duì)自然風(fēng)與自然光的利用設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中融入綠色設(shè)計(jì)，其提倡借助自然、利用自然，達(dá)到與自然和諧共處的目的。以自然風(fēng)的利用為例，通過(guò)優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)通風(fēng)部位的設(shè)計(jì)，充分利用自然風(fēng)為室內(nèi)提供舒適的環(huán)境，從而減少空調(diào)等通風(fēng)設(shè)備的使用頻率，達(dá)到節(jié)能的目的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中需對(duì)建筑區(qū)域的風(fēng)速作以考察，評(píng)判其前后壓差以及放大系數(shù)。在此方面國(guó)家有明確的標(biāo)準(zhǔn)與要求，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求。依據(jù)實(shí)地考察后，建筑區(qū)域自然風(fēng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合國(guó)家在此方面的規(guī)定與要求，合理設(shè)計(jì)建筑的窗口與通風(fēng)孔，在此應(yīng)注意的是要考慮到季節(jié)變換帶來(lái)的影響，即自然通風(fēng)不能僅滿足夏季需求，還要考慮到冬季需求，這就需要處理好窗口與通風(fēng)口的保溫性能，選擇強(qiáng)度高、嚴(yán)密性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保型材料，這樣可以有效避免這些部位影響建筑整體保溫性能，能夠有效減少相關(guān)取暖與通風(fēng)設(shè)備的使用[2]。此外，建筑的設(shè)計(jì)還需要考慮到其采光性能，自然光對(duì)建筑內(nèi)外壓差影響巨大，合理的采光設(shè)計(jì)能夠促進(jìn)建筑內(nèi)外空氣流動(dòng)，提升其內(nèi)部舒適度。況且，合理的采光設(shè)計(jì)能夠直接減少建筑內(nèi)部照明設(shè)施的使用，減少相關(guān)能源的消耗，提升建筑整體的經(jīng)濟(jì)效益。

三、結(jié)束語(yǔ)

綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)代發(fā)展的必然要求，其能夠與自然和諧相處，并滿足人們對(duì)建筑的基本需求，是未來(lái)建筑領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)建筑而言，其由于起步較晚，多項(xiàng)技術(shù)不夠成熟，通過(guò)合理的運(yùn)用綠色設(shè)計(jì)能夠在很大程度上彌補(bǔ)這一系列不足，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可將其運(yùn)用于外部設(shè)計(jì)，如，外墻設(shè)計(jì)，頂部設(shè)計(jì)等等，同時(shí)，對(duì)自然風(fēng)與自然光的利用設(shè)計(jì)，以此提升建筑整體的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]李永康， 白薇. 綠色工業(yè)建筑之鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析[J]. 建筑結(jié)構(gòu)， 2016（S1）：584-587.

（作者單位：中衡設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司）