淺析節能體系中結構設計的優化措施

孟麗峰（煤炭工業鄭州設計研究院股份有限公司，河南鄭州450000）

淺析節能體系中結構設計的優化措施

孟麗峰（煤炭工業鄭州設計研究院股份有限公司，河南鄭州450000）

隨著經濟的和社會的進步，人們對生活質量的要求越來越高，生活的理念更加趨向綠色化、環保化、節能化。在結構設計中，進行節能優化方案的選擇是必要的。節能應用和結構設計的節能化考慮，是我國結構設計領域未來的發展趨勢，切實滿足了人們的實際需求，且有利于國民經濟的整體發展。

節能體系；結構設計；優化措施

1 結構設計優化的相關概念

結構的形式包括尺寸、形狀等信息。優化對于設計者來說，是一種很有價值的工具。結構優化設計是一種追求安全、經濟的結構設計形式。結構設計的優化涉及方方面面，是現代結構設計領域常常提及的研究方向之一。結構設計優化是人們在不斷追求工程最優，設計新穎等目標過程的重要舉措之一。新型的結構設計為近現代的工程設計提供了先進的工具和新型的設計方法，使得結構設計朝著綜合化、實用化的方向不斷發展，涉及到橋梁、建筑、機械、汽車等方方面面，實現了理論與實踐在很大程度上的結合和統一。

2 節能體系中結構設計的優化

隨著時代的發展和社會的進步，節能技術也在趨向于成熟化發展，在建筑領域得到了廣泛的應用。但是，就目前的情況而言，在實踐的過程中，節能技術舉措仍然存在著這樣那樣的問題有待人們分析解決。現實中，建筑產業的高耗能在我國社會總耗能中占據較大的比例且呈現著逐年上升的趨勢。為解決這一問題，需要對相關的建筑節能舉措進入深入而細致的分析。

經濟的不斷發展使得人們對建筑的品質要求日趨嚴格。各種新型技術的應用使得建筑設計的前期工作難度大大降低。健全建筑節能體系是建筑設計規范化、標準化的需要。不僅可以提升建筑的施工效率，節省人力、物力、財力，還可以優化環境，降低資源能耗，提升清潔能源的使用效率。

不可否認的是，實際的生產生活過程中，我國的建筑體系不夠完善，還存在著許多不科學、不合理的現象。如，能源的節約舉措不夠完善，能源的消耗還比較高，能源的實際利用效率較低，人們的環保意識差等。在必要的時候，有關部門應采取一些強制性的手段來保障能源效率的提高，促使建筑環境與周邊環境的和諧，保障社會效益和生態效益。

3 結構設計優化中存在的誤區

結構設計的優化是我國相關領域研究的熱門方向之一，但不可否認的是，它還存在著許多問題。對結構設計了解不深就容易導致對結構設計的誤解。其實，結構優化工作，能夠更好發揮節能減排在建筑行業的作用。

工程的結構設計優化是對結構設計的合理調整與深化，將深厚的理論與實際相結合，運用先進的分析方法對相關理論進行靈活運用，并不是其他非專業的結構優化人員所理解的那樣，以犧牲工程的安全性能和抗震能力為代價的。結構優化人員通過專業的分析比較，對方案進行分析比較，從而得到一個最為安全、經濟的結構體系、得到最合理的布局體系。在實際的優化中，通過減重量、增延性、和剛度等舉措，使得結構更加趨于合理化，經濟化。這就大大降低了結構優化中的不安全因素。

在實際的結構優化中，用料的多少和結構的安全并沒有必要的聯系，用料越多并不意味著結構越安全。節能優化杜絕了不必要的浪費，為結構質量的提高提供了技術保障。越是優化的設計越是保證了結構的安全性。

結構設計的優化不是為了給相關的人員挑毛病。結構設計的優化本身就是一種技術行為。答案不具有唯一性，不同的人員，不同的眼光來分析，所得到的結果也是不一樣的。相關的結構優化人員應通過合理的溝通交流，尋找更為經濟、合理的優化措施，這是建設節約型經濟，實現節能減排和可持續發展戰略的具體要求。此外，節能體系中，節能設計的優化還應該充分尊重原設計，通過相互學習、相互交流提高有關人員的設計水平。

對于已經有設計圖紙的施工來說，結構優化是毫無意義的，這種想法也是錯誤的。圖紙的設計目的在與加強工程施工的標準化，規范化，是我國有關法律條文中的明確規定。但結構優化的目的在于控制成本，使得結構設計更加規范、合理、經濟、節能、二者的出發點和側重面以及著眼點都不同，因此，結構優化并不是毫無意義的。

其次，結構設計的優化并不阻礙施工進展。結構設計優化分為過程優化，和結果優化，貫穿于工程進展的整個過程，需要在全過程施工中對圖紙及局部設計進行商議修改，根據實際情況，可提前介入也可同時進行，還可以分階段優化。因此不存在結構優化影響工程進展之說。

結構設計的優化并不是形式上的看圖而后提出修改意見。它涉及一系列的優化環節，需要運用專業的知識對有關方案進行全方面的分析對比，而后進行靈活的篩選、運用等。其工作量大、耗時且費精力，只有專業的結構設計優化人員才能可能完成好該工作。

4 節能體系中結構設計優化措施

4.1 建筑空間布局的優化

建筑的空間布局優化對于建筑的節能化有著重要的意義。對于建筑物的空間布局應該根據相關的節能設計標準與要求進行合理規劃。其中，建筑物的朝向、間距及平面距離都是建筑空間布局優化的重點。此外，還應該根據建筑物內部具體的綠化情況進行綠化設計和空間布局設計。應根據具體要求，對建筑物的空間設置及綠化設計進行合理規劃。其次，建筑的通風、采光等都是不可忽視的。還可以根據情況，進行雨水的收集再利用設計、太陽能的利用設計等節能設計的優化。

4.2 墻體的節能設計優化

墻體是建筑的基礎圍護結構之一，具有重要的意義。在墻體的節能設計中，應選用保溫性能較好的材料，在墻體的保溫夾層中填充性能較好的保溫材料，以石膏板和粉刷石青進行外墻的保溫層設計，以達到保溫隔熱的目的。

4.3 節能體系中門窗的結構優化設計

門窗是建在建筑結構中耗能較多的部分之一。建筑的節能體系中，門窗的結構優化設計具有極為重要的意義。以往優化中，人們往往采取盡量縮小門窗面積的方式而忽視了門窗的采光和通風效果，使得門窗的設計不盡合理。因此，在門窗結構的優化設計中：①要對其面積進行合理的設計，根據實際情況確定門窗與墻體的合理比例。②注意控制好門窗的氣密性，以減少室內外溫度變化帶來的能源消耗。最為重要的是，在進行門窗選材時，一定要盡可能的選擇節能環保的建材。

4.4 整體及外部環境的結構優化

整體及外部的環境優化涉及到氣候環境的分析和選址等問題。在進行選址前，應加強周邊的水文地質檢測，以保護生態平衡為基本出發點，進行合理的建筑選址，為建筑的節能創造有利的外部條件。其次，在對建筑朝向、日照等條件進行優化設計時，應堅持因地制宜的原則。北方的建筑以保采光暖為主，南方以通風遮陽為主。

4.5 建筑物的保暖層及綠化的優化設計

在建筑的優化設計中，保暖層及綠化設計時不容忽視的環節。在建筑物保暖層的選材上，一定要采取吸水性能不強，導熱性能不強的保溫材料，可在屋頂使用良好的隔熱材料，以全面提高建筑的保溫性。在建筑的結構優化設計中，應重視綠色植物的選用，以充分發揮植物的光合作用，調節環境，改善空氣質量。

5 結束語

從節能體系看，人類社會的發展就是對資源進行科學利用的過程。建筑領域的結構優化離不開節能理念。節能技術的廣泛運用也促進了結構優化的發展。建筑是工程建設的重頭戲，發揮節能體系中的結構設計的優化作用對于提高資源的利用效率，促進建筑設計的和諧、可持續發展具有重要的意義。

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TU201.5

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2095-2066（2016）36-0178-02

2016-12-12