綠色建筑對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的淺析

劉媛媛

摘 要：人類文明的發(fā)展讓世界都對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)提高重視。綠色發(fā)展，低碳生活應(yīng)用到了各個(gè)方面。建筑物作為人類生活的必備品讓設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)著重對(duì)節(jié)能環(huán)保、綠色低碳多加考慮。綠色建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可從材料的選用、結(jié)構(gòu)類型下優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，達(dá)到綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。下文對(duì)綠色建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)要點(diǎn)及設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了淺析，共設(shè)計(jì)者探討。

關(guān)鍵詞：綠色建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 節(jié)約資源 環(huán)保

緒言：在現(xiàn)在的工程中，隨著世界能源資源日益匱乏，人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的逐步提高，可持續(xù)發(fā)展理念延伸到建筑領(lǐng)域，節(jié)能環(huán)保建筑、可持續(xù)發(fā)展建筑正在成為一種跨國全球趨勢(shì)，綠色建筑是建筑設(shè)計(jì)者著重考慮的重要因素之一。綠色建筑要求建筑物在全壽命周期內(nèi)最大限度的節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境并減少污染，并能為人類提供健康、舒適、高效的使用空間，建立人類、自然和人工環(huán)境相融合的綠色文明。 因此，在我國的現(xiàn)階段評(píng)價(jià)建筑時(shí)是否節(jié)約資源、綠色環(huán)保成為重要考察項(xiàng)。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)，在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，從理論設(shè)計(jì)的角度，采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施，優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置，以此達(dá)到合理、安全、經(jīng)濟(jì)的同時(shí)也響應(yīng)了綠色建筑的效果。

首先介紹下綠色建筑及綠色建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念。綠色建筑是指為人類提供一個(gè)健康、舒適的活動(dòng)空間，同時(shí)最高效率的利用能源、最低限度的影響環(huán)境的建筑物。綠色建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是結(jié)合建筑設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容和具體方案出發(fā)制定相應(yīng)的優(yōu)化措施，到達(dá)建筑結(jié)構(gòu)既能保證建筑物的安全性和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求又能達(dá)到綠色建筑的使用標(biāo)準(zhǔn)。我國目前對(duì)綠色建筑的介紹有國家建設(shè)部門于零五年出臺(tái)的《綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》、《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、《綠色生態(tài)住宅小區(qū)建設(shè)要點(diǎn)和技術(shù)導(dǎo)則》、《中國生態(tài)住宅技術(shù)評(píng)估

手冊(cè)》。

其次，綠色建筑理念對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響體現(xiàn)在保證建筑本身的功能性、使用性、可行性的同時(shí)使建筑物達(dá)到綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)。為實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、降低損耗，可持續(xù)發(fā)展的綠色目標(biāo)，必須提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體效率，在建筑設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)中，綜合考慮整體建筑物的各項(xiàng)工作，實(shí)現(xiàn)建筑整體的綜合性設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用的材料大多為鋼筋混凝土，大量的鋼筋混凝土對(duì)環(huán)境和生態(tài)產(chǎn)生破壞。因此，為滿足綠色設(shè)計(jì)的理念，可以在滿足結(jié)構(gòu)建造需求的前提下，控制鋼筋混凝土的使用，最大限度的降低鋼筋混凝土的使用。

由綠色建筑對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響中探索結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)有：

1、整體性原則：為達(dá)到綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可采用綠色鋼筋混凝土。設(shè)計(jì)時(shí)要遵循整體性原則，遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，從長遠(yuǎn)利益著手。

2、科學(xué)性原則：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中即要讓建筑物達(dá)到規(guī)范要求、安全、合理又要穿插節(jié)約資源、降低消耗、低碳的理念。同時(shí)結(jié)合工程的實(shí)際情況，因地制宜的合理的科學(xué)的設(shè)計(jì)。科學(xué)的選用設(shè)計(jì)方案，避免建筑材料的浪費(fèi)和損耗，結(jié)合相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)最合理的結(jié)構(gòu)體系。

3、協(xié)調(diào)性原則：綠色建筑強(qiáng)調(diào)的是建筑與環(huán)境的協(xié)調(diào)融合，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)建筑物建筑地點(diǎn)的實(shí)際情況選用材料，同時(shí)要對(duì)自然、生態(tài)、環(huán)境等因素進(jìn)行深入考量，不破壞周圍環(huán)境和人文環(huán)境，使建筑物實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

那么工程設(shè)計(jì)中怎樣通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的調(diào)整達(dá)到綠色建筑，主要從以下五個(gè)方面著手。

1、對(duì)材料的選用。可采用節(jié)能環(huán)保型、循環(huán)再利用和再生性的材料，達(dá)到綠色環(huán)保、降低對(duì)資源的損耗。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為建筑物的主體框架，所以的材料數(shù)量較多，如果設(shè)計(jì)時(shí)在滿足結(jié)構(gòu)安全性要求下才有節(jié)能環(huán)保的綠色材料是作為達(dá)到綠色設(shè)計(jì)的重要的做法。在綠色設(shè)計(jì)中，鋼結(jié)構(gòu)的工程往往滿足要求，那是因?yàn)殇摰奈锢硇再|(zhì)包括力學(xué)性能、抗震性能都是建筑材料中首選材料。鋼材延性、韌性好，抗震性能好，剛度高，耐久性好。同時(shí)，鋼材較鋼筋混凝土比自重輕，一般施工中才有裝配式，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響小，對(duì)生態(tài)自然影響小。鋼材因耐久好，鋼結(jié)構(gòu)的建筑物設(shè)計(jì)使用年限為100年，所以鋼材也是可循環(huán)再利用的材料，鋼材的安裝一般為裝配式安裝，為再利用提高效率和成本。因此，綠色建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可注重考慮類似鋼材的構(gòu)造材料。

2、對(duì)結(jié)構(gòu)類型的選擇。我國建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的類型有砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等幾種常用類型。其中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)類型為普遍使用的結(jié)構(gòu)體系。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的工程普遍為現(xiàn)澆形式，整體性雖好但很難能再利用，混凝土需要消耗大自然的砂子、石子和水這些不能再生資源，同時(shí)對(duì)自然和生態(tài)產(chǎn)生破壞，不能達(dá)到“綠色”，因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量少采用此結(jié)構(gòu)類型或者對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，例如：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的工程中，采用綠色的可再生混凝土，減少對(duì)生態(tài)的影響和對(duì)資源的消耗。因此，為滿足綠色設(shè)計(jì)的理念，鋼結(jié)構(gòu)主要使用鋼材，綠色建筑的好材料，未來建筑中可酌情考慮使用鋼結(jié)構(gòu)。

3、對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選擇。結(jié)構(gòu)構(gòu)件有現(xiàn)澆的鋼筋混凝土構(gòu)件、預(yù)制構(gòu)件、鋼構(gòu)件等其他構(gòu)件。相對(duì)比較，預(yù)制構(gòu)件整體在工廠制造，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境影響小，對(duì)環(huán)境影響小，可優(yōu)先考慮。同時(shí)在滿足結(jié)構(gòu)安全性的前提下，構(gòu)件可采用再生資源，建設(shè)損耗。

4、減小建筑建設(shè)使用能耗。要針對(duì)建筑材料的加工和運(yùn)輸?shù)膶?shí)際需求，設(shè)計(jì)相關(guān)設(shè)備使用，在滿足建筑使用功能和結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上，應(yīng)該優(yōu)先選用生產(chǎn)過程中能耗較低的建筑材料。同時(shí)為減少建筑材料運(yùn)輸過程中的車輛的使用和燃料的消耗，應(yīng)可能的就地取材，降低運(yùn)輸路程。

綜上所述：在實(shí)際工程中，設(shè)計(jì)者為在工程設(shè)計(jì)過程中，綠色設(shè)計(jì)應(yīng)穿插在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中隨處可見，對(duì)結(jié)構(gòu)的材料、類型和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選擇，采用環(huán)保綠色材料、可再生材料達(dá)到節(jié)能、環(huán)保、降低對(duì)資源和能源的損耗，達(dá)到綠色建筑導(dǎo)則的標(biāo)準(zhǔn)。我們探索發(fā)現(xiàn)新方法，設(shè)計(jì)者探討更對(duì)的綠色建筑設(shè)計(jì)方案，共同討論論證共同發(fā)展，。

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