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摘要:绿色建筑在我国的发展前景广泛,符合中国的发展趋势和环境保护的要求。绿色建筑是指一种侧重于节能减排、保护环境、减少环境污染的建筑设计思潮。建筑结构设计是建筑设计方案中的重要部分,在绿色建筑中起到的作用也尤为重要。本文结合工程实例,对绿色建筑中结构设计的模式进行探讨。
关键词:绿色建筑;结构设计
引言
近些年,绿色建筑已在社会上形成广泛共识:建筑的发展必须遵循人与自然的和谐相处,建筑结构设计应符合绿色环保。建筑领域是能源消耗的大户,针对建筑结构的绿色设计不仅能够节约能源,还能够起到良好的社会效应,促进全社会“节约资源、绿色经济”理念的形成,促进经济的可持续发展。
一、绿色建筑的设计理念
1.1回归自然
绿色建筑外部要强调与周边环境相融合,和谐一致、动静互补,做到保护自然生态环境。舒适和健康的生活环境:建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。室内空气清新,温、湿度适当,使居住者感觉良好,身心健康。
1.2节约能源
对自然材料的使用以不破坏自然环境为宜,采用新型环保材料和可循环利用的材料;按“环境承载容量”的原则建立建筑过程的“共同体”;实用、耐久、抗老化,将近期建设与长久使用有机结合;运用传统的“低”技术手段是实现节能降耗的重要途径;运用现代科技技术手段实现建筑人工空间环境和使用条件的改善是现代建筑设计不可缺少的方法。
1.3注建筑的全寿命周期
建筑从最初的规划设计到随后的建造、运行、改造及至最终拆除,形成一个全寿命周期。若考虑到建筑的构成材料,这一周期还应前溯至原材料的开采、运输和加工过程,向后追溯到建筑废弃、拆毁后的垃圾处理等全过程。关注建筑的全寿命周期就意味着不仅要在规划设计阶段充分考虑并利用环境因素,还要确保施工过程对环境的影响降至最低,且在运行阶段能为人们提供健康舒适、低耗无害的空间,并将拆除过程对环境的危害降到最低。
二、工程项目111
某办公大楼局部加建,根据建筑的使用功能及工期要求,采用钢结构如下图。框架柱采用H型钢柱,框架梁采用钢梁(图2),楼板采用混凝土板。为增强结构整体抗震性能,本工程在纵向设置2个钢斜撑(图1粗虚线),以抵抗水平地震作用。
应尽可能采用钢结构,其“绿色”特性主要体现以下几点:
(1)钢结构建筑工地大大减少了空气污染和噪声。
(2)能源消耗和环境影响。
(3)材料的可再生性。钢材的可回收性是钢结构建筑在资源利用方面的最大优势。
三、绿色建筑的结构设计具体思路
3.1绿色建筑结构设计中的建材选择
绿色建筑结构设计中要对建筑材料有充分的考量选择,对绿色建筑材料的选用在很大程度上也决定了建筑本身的绿色程度。在建材选择方面应注重本身对能源的消耗减少和环境保护都应有一定效果,拥有可持续发展的特点。从建筑本身来看,由绿色建材构成的建筑结构应在某些单元上有某些替代性,当结构出现某些问题时,可及时方便地进行更换和维修操作,增加建筑的使用年限,降低建筑的维修更换成本。
在绿色建材的选择中,钢结构是良好的备选材料之一,其抗震性能和钢材延性都较好,有着较长的耐久度,钢材重量较轻,可减轻各种成本和地基受力。钢结构由于其工厂化生产的特点,其节能优势相当突出且安装简单,在环保减排方面有着较大优势,且安装设计简单,可大大降低建筑周期以缩减成本,是绿色建筑的良好建材。
3.2绿色建筑中的结构选型
结构选型是绿色建筑的关键,其能在更高层面上确保建筑和自然的共生及建筑的可持续性。一个良好的建筑选型可以很大降低建筑对环境造成的大量压力和负荷,为建筑提供一个健康的骨骼体系,也基本确定了绿色建筑的基调。
在结构选型方面,要结合空间需求和实用功能来选择结构的方式。从建筑结构的耐久性可选择弹性可变结构,它可以适应建筑中不同功能的变化,使建筑结构布置更加灵活,节省了建筑检修和拆建时对能源和资源的消耗,从而降低了建筑成本。
3.3绿色建筑结构设计的节能要求
从能源和资源的节约角度出发,要注重对节能策略的实施和对可再生能源的利用。
在节能策略的实施方面,要注重在建筑系统上多采用节能的技术如在设计层面对建筑的技术布局进行调整、在外维护结构、材料选择等方面都要进行一定的节能技术选择,在建筑的使用维护过程中也要进行有效的资源利用和管理,促进建筑的生态循环。
使用可再生能源是世界经济发展的大趋势,在建筑中要合理利用太阳能、风能等能源以减轻当前的能源压力,提高资源和能源的利用效率,建立良好的资源监控使用体系以控制资源的消耗和建筑的建造使用过程中对传统资源和可再生资源的利用。
3.4绿色建筑结构设计的协调要求
绿色建筑在结构设计上应当注重和自然的协调与共存,在结构设计上,要注重节能减排的实效性,从建筑的实际情况出发进行结构设计,充分考虑当地的自然条件、结构特征等进行结构设计,针对建筑设计和施工的各方面进行新技术、新建材的选择和节能减排方案的选用。
同时绿色建筑的结构设计也应注意和人的协调,注重人性化的设计,充分体现出绿色建筑对人和对自然的双重和谐。绿色建筑在结构设计上一定要注重在设计上留有进一步调节和变更的空间,以满足不同用户对建筑空间的使用需求,使用户对自身建筑留有一定的调节和控制权,充分体现出绿色建筑的人性化。
结束语:绿色建筑中的结构设计是绿色建筑的重要构成部分,在设计时要充分体现绿色建筑的节能环保以及效益节约的特点,需要按照建筑的实际情况进行计算和设计,以达到最佳的设计效果和对环境和资源的最佳利用。绿色建筑将会是未来建筑发展的趋势,需要建筑工作者进行不断的研究和探索。
参考文献
[1]黄燕松,杨绮文.绿色建筑结构设计探析――围绕结构选型、结构设计、绿色建材分析[J].科技与企业,2014.
[2]柯晓灵.浅谈绿色建筑的结构设计方案[J].科技与企业,2012.
论文作者:潘志刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/29
标签:建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 节能论文; 钢结构论文; 环境论文; 资源论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;