建筑結構設計中綠色節能環保理念的應用

王金山

摘? 要：綠色節能理念已經滲入到現代建筑工程的很多方面，不僅在主體施工環節可以提升節能技術水平，在結構設計活動中也可以將節能綠色環保理念當做主要指導理念。設計者可根據結構設計需要，來運用綠色節能環保理念，減少建筑結構系統中的能源損耗。本文針對常規建筑的結構設計要求，分析運用綠色節能環保理念引導結構設計的具體情況。

關鍵詞：建筑結構;綠色節能;環保理念;應用方法

在設計現代建筑時，需對設計工作進行合理劃分，從多個角度來展開建筑設計活動，在對建筑的結構進行設計時，應當針對不同部位結構的特點來設計方法，并對結構存有的耗能問題進行認識，有針對性地消除耗能問題，精選建筑結構構成材料，對多種節能設計指標加以滿足。本文根據對現有建筑節能設計要求，探討結構設計環節中可運用的節能化設計方法。

1 建筑結構設計工作中存在的環保節能設計問題

在可持續發展的科學理念之下，建筑設計活動也隨之變得更具可持續化特點，除了保持結構的質量外，還要掌握先進的結構設計理念，設計出更具環保化水平的現代建筑。我國的環保型建筑設計工作尚存不足之處，可以向國外先進的設計主體展開學習，引入環保型設計理念的同時，還可以對綠色無害結構施工材料加以引進，由于我國的環保型建筑結構設計工作還處于未完全成熟的發展階段，因此尚存一些需要處理的問題：

1.1 環保意識不足

從設計理念的層面來看，不少參與建筑結構設計工作的設計者還沒有形成清晰的節能設計意識，在結構設計中并沒有有意增加結構設計行為，在結構設計活動中也沒有確定正確的設計目標，在現代建筑中，盡管增加實用面積非常重要，但是建筑的自然通風條件同樣不可忽視，不能因增加實地使用面積而破壞良好的室內通風環境，在追求建筑的美觀度的同時，也要考慮到結構設計的環保性與經濟性，對建筑結構應有的環保性能進行保持。設計者應對結構環保設計需要加以充分關注，不能僅僅進行簡單的計算，而是要深入到建筑結構體系設計工作中，借助科技水平相對比較高施工設備以及新型綠色材料來構建出可靠的建筑結構。

1.2 技術應用問題

隨著全新的節能型結構設計需要逐漸形成，設計期間選用的技術也出現了變動，設計者應當對傳統的結構建設技術與新型的結構建設技術加以融合，傳統建設技術存在環保水平偏低的應用問題，而新型技術又缺少實踐研究的強有力支持，因此設計者應當注重做好技術銜接工作，將多種不同的結構建設技術有效融合，在結構設計實踐活動中，更多地運用新型結構施工技術，找出新型技術中存有的不成熟之處，加以改進，使具有節能化優勢的全新建筑結構被有效建設出來。

1.3 材料運用問題

設計者在建筑的結構系統選用施工建設材料時，需要根據結構施工需求來選用污染性較弱且成本消耗比較低的材料，但是部分設計者過于追求施工的經濟性，而忽視了材料的質量與環保性能問題。在選擇結構系統需要的材料，部分設計者會直接運用金屬材料，金屬材質的結構構件極易產生腐蝕以及生銹的問題，同時還會形成較為嚴重的滲漏問題，隱蔽處的結構構件還會形成難以清除的污垢，進而導致結構系統產生能源損耗的問題，還會給建筑帶來難以應對的二次污染問題。

隨著建筑的外部形體更加多變，外露的結構面積逐漸增加，外部圍護系統的整體耗能量增加，因此可知在精選結構建材時，同樣需要把握環保理念，運用綠色環保化的材料選用理念來解決結構材料使用問題。

2 應用綠色環保理念來輔助建筑結構節能設計工作

結合當前的建筑結構建設需求，可以在以下幾個典型的結構設計環節運用環保理念，達到科學的節能設計目標，提升建筑結構的環保效益。

2.1 優化外部結構設計工作

從建筑的外部結構設計來講，要進行科學合理的規劃選址，對于建筑物的外部環境和體型朝向等設計要進行認真的分析研究，使得房屋建筑能夠獲得良好的外部微氣候環境，實現節能環保的目標。在設計時要綜合考慮施工地的地理環境和水文地質環境，合理設計外部環境，并且規劃建筑物的體型設計。

合理的結構設計需要包括建筑物體型、建筑組合以及建筑朝向等多個方面，針對不同的情況需要融合進節能環保的理念，實現建筑外部結構設計的最佳狀態。從建筑內部結構設計來講，需要從不同的環節考慮。對于屋頂節能設計來講，為了達到目標可以采取坡度屋頂，加強屋面的保溫措施，并且根據實際的情況需要設計成為保溫隔熱的屋面，這些措施都是在建筑物內部結構設計中能夠實現的節能措施。一般情況下較為常用的節能屋面有高效保溫材料屋面、浮石砂保溫屋面、架空型保溫屋面以及倒置型保溫屋面四種。對于平頂屋來講，主要采用的是加氣混凝土保溫。

2.2 加強墻體結構設計工作

由于墻體是建筑外圍護結構的主體部分，因此說墻體的節能設計直接影響到建筑物的能耗問題。對于墻體節能有兩個主要的方式，即隔熱節能設計和保溫節能設計。對于隔熱設計，主要是使用隔熱材料和隔熱構造，一般隔熱材料主要有板塊類、填充類以及熱反射類，而目前使用較多且廉價環保的是空氣層隔熱法，該方法是將空氣作為隔熱材料阻擋熱量，通過減低傳熱達到隔熱的目的，其隔熱的性能良好。

房屋建筑的保溫節能設計包括外保溫和內保溫兩個方面。建筑結構的外保溫就是在外墻上做保溫材料，并加上防水層，在設置外墻裝修的構造方法，這樣能夠有效地保護墻體受到太陽輻射的影響，減小墻體應力的損害，并且能夠對于建筑結構中較為敏感的柱、梁以及墻角等起到保護的作用。外墻維護結構的內側是重質砌體，具有良好的熱容性能，可以減弱室溫的波動性。而內保溫就是在建筑外墻的內表面設置保溫材料，并且進行粉刷，該結構設計較為簡單，不用加設防水層，且保溫材料可以免受雨水等的影響。

2.3 其他節能化結構設計工作

合理地選擇節能材料十分關鍵，對于材料的選擇要堅持健康、科學、合理、高效以及節能的原則，使得高效節能的建筑材料能夠運用在結構設計中。隨著技術的發展和科技的進步，大量的新型材料廣泛地應用在建筑結構節能設計中，實現了良好的節能效果，例如新型的保溫材料和防水材料在屋頂和墻體中的應用，就很好地實現了屋面防水，墻體保溫隔熱的效果。需要注意的是，在施工新型節能材料的時候，還需要進行科學合理的計算，并且充分地運用施工地范圍內的資源。

3 結束語

結構設計屬于現代房屋設計活動中比較復雜的設計部位，設計者需要兼顧內外部多處結構設計需要，通過科學的設計手段來設計出科學的建筑結構。而在新時期的建筑結構設計活動之中，設計者不但要完成基礎性的設計任務，同時還要把握節能性的設計要求，將跟多的綠色元素引進到節能設計環節之中，切實地對各種建筑結構存有的能耗問題加以有效解決。

參考文獻

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