綠色工業(yè)建筑設(shè)計在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運用

彭夢佳

摘要：本文圍繞鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計展開論述，分析綠色建筑設(shè)計在此方面的運用情況。綠色建筑設(shè)計是新時代可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，其能夠有效控制資源和能源兩個方面，并有效保護自然環(huán)境，具有巨大的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益。文章對綠色建筑設(shè)計作以簡單分析，指出其多方面的優(yōu)勢。基于此，圍繞建筑外部設(shè)計與其對自然光與自然風兩個方面闡述具體的運用情況。

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

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

一、綠色建筑設(shè)計

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，其注重對建筑整體的設(shè)計與材料的優(yōu)化，運用巧妙的設(shè)計，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]。對于此方面鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要包含兩個方面，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)計中運用了大量的節(jié)能環(huán)保型材料，并對光能、風能充分利用，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)濟效益和生態(tài)效益。這一設(shè)計是未來建筑領(lǐng)域的主旋律，具有巨大的潛在價值。

二、具體運用介紹

綠色建筑設(shè)計優(yōu)勢之多，將其合理運用至鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，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，還能夠增強建筑的各方面屬性，以下介紹其具體的運用情況。

（一）外部設(shè)計

1.外墻設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)建筑的外部設(shè)計中融入綠色理念，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，在建筑內(nèi)部運用適量的混凝土。另外，現(xiàn)如今還會選擇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，既保證了建筑外墻的性能，又防止低溫損害墻體，能夠減少外部環(huán)境驟變對內(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)計的重要體現(xiàn)。

2.頂部設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)建筑頂部設(shè)計依然需要遵循綠色設(shè)計理念，運用綠色設(shè)計的方式。其與上述建筑外部設(shè)計有異曲同工之妙，運用綠色材料，并合理設(shè)計，要保證建筑頂部應(yīng)有的屬性，如，強度、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)計人員充分了解建筑需求與區(qū)域環(huán)境實況，做好實地勘察和分析工作，進而設(shè)計出綠色建筑。通常情況下，頂部設(shè)計選擇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，依據(jù)光照特征，在頂部設(shè)計種植屋面，其不僅能夠增強建筑的保溫隔熱性能，還增強了其美觀性，如圖2。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計人員將太陽能吸收裝置安裝于頂部，一方面能夠減少光照過度對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)計理念。如此及逆行頂部設(shè)計，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)計又為建筑的外觀增添一抹綠色，充分體現(xiàn)綠色設(shè)計之特點。數(shù)據(jù)表明，這種設(shè)計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）對自然風與自然光的利用設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計中融入綠色設(shè)計，其提倡借助自然、利用自然，達到與自然和諧共處的目的。以自然風的利用為例，通過優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)通風部位的設(shè)計，充分利用自然風為室內(nèi)提供舒適的環(huán)境，從而減少空調(diào)等通風設(shè)備的使用頻率，達到節(jié)能的目的。在設(shè)計過程中需對建筑區(qū)域的風速作以考察，評判其前后壓差以及放大系數(shù)。在此方面國家有明確的標準與要求，在設(shè)計過程中需嚴格遵循相關(guān)標準與要求。依據(jù)實地考察后，建筑區(qū)域自然風的相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合國家在此方面的規(guī)定與要求，合理設(shè)計建筑的窗口與通風孔，在此應(yīng)注意的是要考慮到季節(jié)變換帶來的影響，即自然通風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口的保溫性能，選擇強度高、嚴密性強、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)取暖與通風設(shè)備的使用[2]。此外，建筑的設(shè)計還需要考慮到其采光性能，自然光對建筑內(nèi)外壓差影響巨大，合理的采光設(shè)計能夠促進建筑內(nèi)外空氣流動，提升其內(nèi)部舒適度。況且，合理的采光設(shè)計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)濟效益。

三、結(jié)束語

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

參考文獻：

[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)計探析[J]. 建筑結(jié)構(gòu)， 2016（S1）：584-587.

（作者單位：中衡設(shè)計集團股份有限公司）