（西安市建筑设计研究院，陕西西安710054）
摘要：伴随我国当代的社会经济与科技迅速发展，建筑行业的发展也十分迅速，新型的建筑工程理念和建筑形式不断涌现，而绿色建筑就属于其中。绿色建筑不仅具备一般建筑的功能，同时还可以最大程度节约资源与能源，能够符合当前社会发展的需求。
关键词：绿色建筑；结构；优化设计
前言
目前，绿色建筑的工程发展都较好，可以符合当前社会的要求，也能满足人们的需求，而在绿色建筑工程建设发展过程当中，建筑结构的设计至关重要，为使绿色建筑工程日后很好的使用，应该在建筑结构设计中进行优化，用科学合理的设计使绿色建筑工程的水平进一步提高。
1结构优化设计对于绿色建筑的作用
1.1从绿色建筑造价角度分析
一般来说，绿色建筑的成本跟通常建筑的相比都较高，参照有关的研究统计：一星、二星级的绿色建筑每平方米要增加50-100元左右，三星级的我绿色建筑则要增加到200元左右。从工程造价的角度分析，建筑施工的阶段大约决定建安造价的20%，建筑设计的阶段大约决定建安造价的80%。然而建筑设计阶段的结构设计就决定整体建安造价40%到60%以上，相对于住宅来说大概是60%以上，对于公建是50%以上。并且与发达国家相比较而言，我国的建筑平均用钢量高于他们。与社会的平均水平相比，结构优化过的住宅以及公建钢筋混凝土的工程项目，通常每平方米的工程造价能节省60-170元，钢结构或者城市综合体潜力更大。所以，从节省建设资金的角度看，绿色建筑设计是绿色建筑的关键环节，结构优化设计是绿色建筑设计的关键环节。因此，实现绿色建筑的重要途径是结构优化设计。
1.2从节约资源，保护环境、减少污染角度分析
目前来说，钢筋混凝土结构仍旧属于建筑工程中的主导结构。我国大部分建筑选用的是现浇钢筋混凝土结构，大量采用水钢筋、泥、砂石，其中水泥浪费大量能源，导致污染大量的出现，国内砂石以及铁矿石资源在不断枯竭。在建筑寿命到期时候拆除时，废弃的材料很难再次回收利用，会有相当多的垃圾需要去处理，给环境带来巨大的负担。所以我们需要减少材料的使用，降低资源的消耗，减少钢材和水泥的消耗，以此减少生产过程当中产生的碳以及其他污染物，减小给环境带来的负面影响。然而结构优化设计在降低建筑钢筋、混凝土消耗当中其重要是至关重要的。
2绿色建筑结构优化设计中的问题
跟国外情况相比较，从结构优化设计的理念角度来看，我国在实际操作中与理论相比较存在着很大差距，在工程实践的方面依旧不怎么普遍，缺乏实践的检验。下面就各个方面所存在问题进行简单分析。
2.1基础结构优化设计中的问题
（1）建筑结构设计中存在地基基础沉降不均现象，其上部的结构刚度较大，虽可以使建筑物在不均匀沉降上有一定程度的减少，让筏板受力的状态可以有所改善，不过从当前的情况来看，在进行设计上部结构过程当中，相对于存在的次应力在上部结构中造成的影响，依旧没有办法进行完善解决。例如，在进行对桩基础进行设计过程当中，如果布桩在过程中依据竖向荷载的作用，对于在弯矩作用之下的承台底部边桩所需的反力验算会无法考虑顾忌到。（2）没有充分的利用地下空间。在进行地基基础的设计过程当中，没有能够根据岩土工程地质的实际情况，地下室急人防设置和地基的基础选型等等因素进行全方面的结合，以此造成了地下空间没有进行充分利用的状况。（3）在进行优选地基基础的方案时，没有能从整体去考虑沉降缝设置和地下空间的利用以及埋深等等因素。（4）在地基基础的优化设计方面缺少相关的论证报告。在绝大部分的工程当中，都没有能够根据现场场地实际情况进行合适的设计，且对于项目中能选择的各种地基基础方案没有进行比较选择与定性论证。
2.2结构体系优化设计中的问题
（1）在混凝土结构中有水泥及砂石大量当中有着浪费的现象存在，并且在建筑布局方受到一定的限制，工业化水平较低，这都是缺点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土的抗拉强度较低，在一些结构当中选择钢筋混凝土的楼板，极易有裂缝现象的出现，另外混凝土结构和钢结构与木结构相比而言，自重较大，在室外施工时容易受到季节和气候的影响，新混凝土和旧混凝土之间连接较为困难，因此在补强修复的方面加大了困难。（2）从砌体结构体系角度来说，不少农村的建筑将楼板任意的增厚，对圈梁和构造柱大量的设置，在混凝土中不计成本的放入钢筋，同时在砌筑房屋过程当中混合使用多种的材料，造成房屋的刚度在竖向及横向分布上出现严重不均匀的现象，缺乏均衡建筑质量的分布，以此造成建筑抗震隐患问题不断增加。与此同时，在使用材料上缺乏连续性，造成的结果就是没有办法保证建筑的整体性。在配筋混凝土砌块砌体剪力墙中配置过多水平方向的钢筋，并没能使墙体抗剪的能力得到明显的提高，造成材料浪费的现象。（3）我国自主研发的轻钢结构设计软件和国外的软件相比较差距较大，国外软件大都是一体化的软件，集合结构分析、结构优化和工程职能等等功能。与此同时，在底层的住宅中，没有完整的结构体系形成，主要有成套扣配件、结构形式固定和与其相配的材料。
2.3结构构件优化设计中的问题
（1）在进行建筑结构设计过程当中，因为各个构件的不合理设计导致其缺乏较高的抗力，主要有钢筋及混凝土强度，混凝土保护层的厚度，构件的高度和宽度，箍筋间距等等方面，从而对建筑抗震的性能和其抗震的合理性造成影响。（2）在建筑结构设计当中，使用大量的装饰性构件，把其当作构成的要素，然而这些构件一般不具备导光、导风、遮阳和载物与辅助绿化等等方面的作用，在施工过程当中，对于工业化的生产预制构件使用较少，造成相关的工程造价较高。（3）从节材优化方面论证结构构件时，要从整体的角度考虑建筑的功能、荷载大小和柱网跨度等等因素，以此对结构整体的优化效果产生影响。
3绿色建筑结构优化的有效方案
3.1对绿色建筑进行整体性和局部性的优化
在进行优化设计建筑结构时，需要优化相应的每个下属系统。在选择地基基础方面，需对天然地基，复合地基和桩基础等等相关地基基础的方案可行性进行比较选择，并且进行定性的论证。在选择结构体系上，需在建筑的高度、层数、柱网大小和平立面与荷载等等方面入手，以此进行比较选择。相对于其复杂性而言，主要有建筑材料和建筑结构的构件选择，在进行材料的选择时，对本地生产的建筑材料优先选择，选择预拌混凝土作为建筑砂浆，在选择构件时，要对工业化生产的预制构件进行优选。所以在结构优化上需从整体上考虑，使整体的优化设计能够真正的实现。
3.2绿色建筑结构的阶段性优化设计和寿命的优化设计
根据地域环境的不同，在建筑工程的使用期限内，任何一个阶段实行相关方案都要优化。在每个阶段对建筑工程的特点进行勘察，根据实际现场情况确定优化的方案，从而进行科学优化的工程整体寿命。
（1）要保持绿色建筑优化和结构优化协调
从结构设计角度来看，应当保证使建筑整体结构能够紧密的配合整体平面，这样能够实现建筑美观与结构的合理效果。从建筑造型角度来看，需保持简约，且其所存在的装饰性构件较少，相对于单纯的追求标志性效果而设立异型构件，尽量不要设计。从整体的结构角度来看，应使重心、刚心和质心这三者正确交叠，防止出现扭转的状况。
（2）科学化的优化主体上部机构
从建筑上部结构进行优化设计角度来看，需将相关的模型建立起来，且需实行系统的优化。从整体来看，先要对剪力墙进行合理的设置，保证剪力墙的整体质量较为均匀，这样可以使楼层之中平面刚度的中心点和楼层整体的结构重心相重合，减少地震或风力对建筑造成的破坏，为建筑整体质量提供保证。
4结语
在对绿色建筑工程结构进行优化设计过程当中，为能保证其更好的实现绿色化建筑，应对建筑的结构进行优化设计，使绿色建筑的结构设计能与绿色化要求更加符合，让建筑结构的科学合理有所提高，以此使绿色建筑工程可以得到更好的使用，使建筑行业发展不断提高。
参考文献：
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[2]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（02）
[3]陈敏．简析概念设计在高层建筑结构优化设计中的实践[J]．江西建材，2014（24）
论文作者:吕营
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2016年3月第5期
论文发表时间:2017/1/3
标签：建筑论文; 结构论文; 优化设计论文; 构件论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 角度论文; 《建筑建材装饰》2016年3月第5期论文;