浅谈绿色建筑结构设计
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建筑结构的绿色设计在当今社会,环保理念日益深入人心,各个领域都在努力探索可持续发展的路径,建筑行业也不例外。
建筑结构的绿色设计作为可持续建筑的重要组成部分,正逐渐受到广泛关注。
建筑结构的绿色设计,简单来说,就是在满足建筑功能和安全性的前提下,通过科学合理的设计方法和技术手段,最大限度地减少对环境的负面影响,提高资源利用效率,创造出健康、舒适、与自然和谐共生的建筑空间。
绿色设计首先体现在对建筑材料的选择上。
传统的建筑材料,如混凝土、钢材等,在生产过程中往往消耗大量的能源,并产生大量的废弃物和污染物。
而绿色建筑结构设计则会优先选用可再生、可回收、低能耗、低污染的材料。
例如,使用木材作为建筑结构材料,只要是来自可持续管理的森林,不仅能减少碳排放,还具有良好的保温性能;再比如,利用工业废料生产的新型建筑材料,既能降低成本,又能减少废弃物的排放。
在结构体系的设计方面,绿色理念也发挥着重要作用。
合理的结构体系能够提高建筑的稳定性和安全性,同时减少材料的使用量。
例如,采用钢结构体系,由于钢材具有强度高、重量轻的特点,可以在相同承载能力下减少结构构件的尺寸和数量,从而降低材料消耗。
此外,优化结构的布局和形式,如采用简洁规整的平面和立面形状,可以减少结构的复杂性,降低施工难度和成本。
建筑的节能设计也是绿色建筑结构的关键环节。
通过合理的设计,充分利用自然采光和通风,可以降低建筑对人工照明和空调系统的依赖。
比如,设计合适的窗户位置和大小,既能保证充足的自然采光,又能避免阳光直射造成的室内过热;设置通风廊道和通风口,利用风压和热压原理实现自然通风,提高室内空气质量,减少空调的使用时间。
在水资源的利用上,绿色建筑结构设计也有相应的考虑。
通过收集雨水用于灌溉、冲厕等非饮用用途,可以减少对市政供水的需求。
同时,采用高效的给排水系统,避免水资源的浪费。
除了在物质层面的考虑,绿色建筑结构设计还注重为使用者创造健康舒适的环境。
良好的室内声学和光学设计,能够减少噪音干扰和视觉疲劳,提高使用者的工作和生活质量。
探析绿色建筑结构设计绿色建筑的结构设计核心是指在建筑全寿命周期内,节省资源。
而传统结构设计中的“经济”原则,也要求在设计中节省材料,但只是强调在结构设计中的结构主体材料节省。
故两者有着本质区别。
绿色建筑中的全寿命周期是指从项目的立项到项目的设计施工,再到使用、拆除等,即建筑材料从自然中来,再到建筑中去的全过程。
而传统建筑仅关注设计、施工这两个阶段。
一、绿色建筑结构设计的概述1.1转变绿色建筑结构设计的观念长期以来,结构设计理念都是围绕“安全、经济、适用”的原则进行的。
在设计院从事结构设计的工程师,对这一原则的遵守已根深蒂固。
而绿色建筑则是从保护环境和节约资源的角度出发,力求为人们提供健康、适用和高效的使用空间、与自然和谐共生的建筑。
因此,结构工程师在进行绿色建筑设计时,应增加绿色理念,即围绕“安全、经济、适用、绿色”的原则开展设计工作。
结构工程师不但要遵守常规结构标准,还需要依据绿色建筑的相关标准、技术手段,进行综合的结构设计,以实现绿色建筑。
1.2结构设计的三个阶段第一阶段,在二十世纪九十年代之前,结构设计工作的重点是以“安全”为主,即在满足建筑方案的基础上,尽量选用安全的方案。
第二阶段,在二十世纪九十年代后至二十一世纪初,随着计算机的广泛应用,结构设计难度大为降低,设计重点便放转到“安全、经济”上,即用最少的材料,在满足安全的前提下实现建筑方案。
第三阶段,从二十一世纪初到现在,逐步建立了“安全、经济、适用、绿色”的原则,即在常规结构设计的基础上,增加了一个绿色设计着眼点,从而使建筑与自然融为一体,节约资源,保护环境。
二、绿色建筑结构设计的方法2.1选材选材是建筑全寿命有效节材的重要手段,是实现绿色建筑的前提和基础。
合理的结构选材,不但能避免采用能耗高、污染大的结构材料,还能充分利用旧结构材料,做到结构材料的循环应用,从而最大限度的节省材料。
结构绿色选材的手段有以下几方面:(1)选用当地或附件地区生产的结构材料。
结构专业绿色建筑设计说明范文朋友!今天咱们来唠唠这个建筑结构里的绿色建筑设计,这可有点意思呢。
一、结构体系的选择与节能效益。
1. 体系选型。
咱在一开始设计这个建筑结构的时候啊,就像挑衣服一样,得选个合适的结构体系。
我们考虑了好几个“款式”呢,最后选了[具体结构体系,比如框架剪力墙结构]。
为啥选它呢?这就跟找对象似的,得看综合素质。
这个结构体系空间布局比较灵活,就像一个性格随和的伙伴,能适应各种不同的功能需求。
而且啊,在材料使用上也比较经济合理,不会像个大手大脚的“败家子”,浪费很多材料。
2. 节能关联。
你知道吗?这个结构体系对节能也有很大的帮助呢。
它的竖向构件布置得比较合理,就像一群训练有素的士兵,站得整整齐齐的。
这样一来,建筑在承受风荷载和地震作用的时候,能够更有效地抵抗外力,减少结构的变形。
那这和节能有啥关系呢?关系可大了!变形小了,建筑内部的保温、隔热材料就不会被过度挤压或者拉伸,能更好地发挥它们的作用,就像给建筑穿上了一件始终合身的保暖衣,让室内的温度不容易散失,从而达到节能的效果。
二、材料的选择与可持续性。
1. 绿色材料的优先选用。
在材料选择这块儿,我们可是费了不少心思。
就像买菜要挑新鲜又健康的一样,我们优先选用绿色材料。
比如说,混凝土我们就尽量采用了再生骨料混凝土。
这再生骨料混凝土啊,就像是建筑材料里的“环保小卫士”。
它是用废弃的混凝土块、砖头之类的东西加工而成的,就像变魔术一样,把原本要被扔掉的垃圾变成了有用的建筑材料。
这样做不仅减少了建筑垃圾对环境的污染,还节约了天然骨料的资源,一举两得呢!2. 材料耐久性考虑。
除了绿色环保,材料的耐久性也很重要。
我们可不想这个建筑像个脆弱的小娃娃,过不了几年就这儿坏那儿坏的。
所以啊,对于钢材的选择,我们选了那种耐腐蚀性能比较好的。
这就好比给建筑的“骨架”穿上了一层坚固的防锈铠甲,能让它在风吹雨打、日晒雨淋的环境里多坚持好些年。
耐久性好了,就意味着建筑不需要频繁地进行维修和更换材料,这也是一种节约资源和能源的方式呢。
简述绿色建筑的结构设计绿色建筑是一种以环保、节能、健康为设计原则的建筑形式。
它的建筑结构设计是其实现可持续发展的重要组成部分。
本文将从建筑外观、建筑材料、建筑结构和建筑设备几方面,简要介绍绿色建筑的结构设计。
一、建筑外观在绿色建筑设计中,建筑外观是非常重要的。
一般而言,绿色建筑的外观设计围绕自然、简洁、实用的原则,同时要与周围环境和谐相处。
1、自然性在设计建筑外观时,应该尽可能运用自然元素,如石头、木头、灌木、花草等。
同时,相对于人工修饰,更多的保留自然痕迹和气息。
这样的建筑不仅符合环保原则,也能给人带来一种自然美感。
2、简洁性简洁是绿色建筑设计的核心原则之一。
建筑外观应该以简洁大方、线条清晰、形式简单为特点。
这不仅能节约成本,更能在视觉上给人以整洁高雅的感觉。
3、实用性绿色建筑的实用性非常重要。
以人为本,根据人们的生活习惯和工作要求设置门窗、阳台、通道等方便和合理的空间,从而达到人居环境的温馨、舒适、便利和节能,更好地实现可持续发展。
二、建筑材料1、环保材料绿色建筑中,要尽可能选用环保材料,如天然石材、纯木地板、环保涂料等。
这种材料不仅能够减少环境的污染,也能降低建筑本身对环境的影响。
2、回收材料回收材料也是绿色建筑设计中的重要环节。
废旧材料进行再利用不仅减少了浪费,更能节省大量人力、物力和财力。
一些资源开发公司将浪费的钢铁、木材重新加工,制作成环保的建筑材料。
三、建筑结构1、超大悬挑超大悬挑是一种独特的建筑结构,被广泛的运用在绿色建筑的设计中。
超大悬挑不仅能够将建筑与周围环境和谐融合,更能最大程度的利用日照和风吹,从而减少建筑物的能量消耗。
2、节能墙体以墙体节能为主要目的的建筑结构,是绿色建筑设计中的重点之一。
节能墙体的结构可以保证建筑的温度恒定,防止室内外温差过大,从而达到节能的目的。
四、建筑设备绿色建筑的结构设计,也包括建筑设备的设计。
下面介绍绿色建筑设备设计中的主要几项内容。
1、太阳能与光伏技术太阳能和光伏技术的务实利用是绿色建筑设计中的重要环节。
绿色节能理念建筑结构设计探讨随着社会经济发展的进步,建筑领域也得到了充足的发展,世界各国在推进现代化建设的过程中,人们也开始重视绿色环保理念的重要性。
我国也应当在优化建筑设计的过程中应用绿色环保理念,节约资源、节约建筑人力、保护环境具有重要的意义。
建筑单位应该贯彻绿色环保的理念,从建筑图纸设计、建筑整体构造、内部设计等方面都加入优化设计,遵循科学发展观,应用新型的环保材料,合理配置资源,加强施工的监督力度,提高设计、施工人员的环保意识,另外相关工作人员还需要学习并创新绿色建筑环保材料,为我国绿色环保节能建筑行业的发展打好坚实的基础。
标签:绿色节能理念;建筑结构设计1建筑規划设计中采用“绿色节能理念”的原则1.1物尽其用原则目前,我国建筑行业还属于低效率高耗能的行业,很多资源都不能进行充分的利用,造成了很大的浪费,污染了环境,破坏了居住环境。
所以在进行建筑结构设计的过程中,必须采用最合理的、最科学的方法提高资源的利用率,节约水资源、节约电能,减少因为采光、制冷、取暖等需要而产生的耗能,这是建筑结构设计的关键所在,如果这些条件都无法满足,那么健康宜居和和谐整体就根本不用考虑了。
所以要从建筑耗能的各个部分进行严格监察,尽量减少耗能,积极采用新型技术,会用新能源,通过温室效应、遮阳技术等降低耗能,争取采用收集太阳能等自然条件获取能量,减少对自然环境的破坏。
1.2和谐原则绿色建筑结构节能设计的过程之中,需要遵循和谐原则,将节能建筑结构与周边环节有机结合起来,将绿色建筑节能结构施工行为对生态环境造成的压力降到最低。
具体来着,设计人员在节能建筑结构设计的过程之中,应当组织专业人员对施工区域的环境情况进行梳理,调研周围社会环境,在此基础上,统筹绿色建筑节能设计与自然环境、社会生活,形成绿色和谐的节能设计模式。
1.3舒适性原则在进行绿色建筑结构节能设计的过程之中,设计人员应当立足于现阶段绿色建筑节能模块的使用需求,以舒适性原则为引导,确保建筑物的采光,通风,供暖。
绿色建筑结构设计的理念与实践第一篇范文绿色建筑,是指在建筑的设计、施工、使用和拆除等全过程中,充分考虑生态环保、节能降耗、低碳减排等因素,以降低建筑对环境和资源的负面影响,实现可持续发展为目标的建筑。
绿色建筑结构设计是绿色建筑设计的重要组成部分,其理念和实践在以下几个方面展开。
一、绿色建筑结构设计理念1. 生态优先绿色建筑结构设计应遵循生态优先的原则,充分考虑建筑与周围环境的关系,使建筑与周围环境形成良好的互动关系,实现生态平衡。
2. 节能减排绿色建筑结构设计应充分考虑建筑的节能性能,采用先进的节能技术,提高建筑的能源利用效率,降低建筑的能耗和碳排放。
3. 循环经济绿色建筑结构设计应遵循循环经济的原则,充分考虑建筑材料的可持续性,采用可再生、可回收、可降解的建筑材料,减少建筑垃圾的产生。
4. 健康舒适绿色建筑结构设计应充分考虑人的健康和舒适性,采用先进的通风、采光、隔音等技术,提高室内空气质量,创造舒适、健康的室内环境。
二、绿色建筑结构设计实践1. 自然通风设计自然通风是绿色建筑结构设计中常用的一种设计方法,通过合理设计建筑的朝向、间距、高度、窗户等,使室内外空气形成良好的流动,提高室内空气质量,降低能耗。
2. 太阳能利用设计太阳能是绿色建筑结构设计中常用的可再生能源之一,通过合理设计建筑的朝向、屋顶、窗户等,使建筑能够充分吸收太阳能,提供供暖、热水、发电等功能。
3. 绿色屋顶设计绿色屋顶是绿色建筑结构设计中常用的一种设计方法,通过在屋顶种植植物,提高屋顶的隔热性能,减少能耗,同时还可以净化空气、减少城市热岛效应等。
绿色建筑结构设计的理念与实践,是实现可持续发展的重要手段。
只有在实践中不断探索和创新,才能不断提高绿色建筑结构设计的水平和效果。
第二篇范文3W1H和BROKE模型在绿色建筑结构设计中的应用与探索3W1H模型,即What(什么)、Why(为什么)、Who(谁)、How(如何)和When(何时),是一种分析和解决问题的方法。
绿色建筑建结构要求咱来说说绿色建筑的结构要求哈。
一、基础部分。
1. 选址基础。
首先呢,绿色建筑的基础选址就得讲究。
得找那种地质条件相对稳定的地儿。
要是在地震带上,那基础的抗震设计就得加强好多。
就像人站在平地上才稳当,房子基础也得有个好的“立足之地”。
要是选在软土地基上,那就得想办法加固,不然房子就像站在棉花糖上,晃晃悠悠的。
2. 基础材料。
基础材料也得绿色环保。
现在有很多新型的建筑材料可以用在基础里。
比如说那种再生混凝土,就像把建筑界的“垃圾”变废为宝。
用这种材料做基础,既能保证房子稳稳当当,又能减少对环境的破坏。
传统的混凝土生产会排放很多二氧化碳,再生混凝土就环保多了。
二、主体结构部分。
1. 结构体系。
绿色建筑的结构体系得高效。
像框架结构就比较受欢迎,因为它空间布局灵活。
就好比搭积木,框架结构可以很方便地改变内部空间的划分。
还有钢结构,那可是绿色建筑结构里的“明星”。
钢结构重量轻,强度高,而且钢材可以回收再利用。
这就像钢铁侠的盔甲,又酷又环保。
木结构也不错哦。
木材是可再生资源,用木结构做主体结构,整个建筑就像住在森林里的小木屋一样有自然的感觉。
不过木结构的防火和防虫得处理好,不然就像饼干遇到蚂蚁,很容易被破坏。
2. 材料耐久性。
主体结构的材料耐久性很关键。
要是材料不耐久,房子没住几年就这儿坏那儿坏的,就像人老得快一样。
对于钢结构来说,要做好防锈处理,不然钢材生锈就像人生病了,会影响整个结构的健康。
混凝土结构呢,要防止混凝土碳化和钢筋锈蚀。
这就好比给房子的骨头(结构)补钙,让它能健健康康地长时间“站立”。
3. 结构设计合理性。
结构设计要合理,得根据建筑的功能和当地的气候条件来。
比如说在多风的地区,建筑的结构就得能抗风。
就像帆船要有稳固的桅杆才能在大风中航行一样,建筑也得有能抵抗风力的结构形式。
要是在雪多的地方,屋顶的结构要能承受雪的重量,不能让雪把房子压垮了,那就成了“雪怪”的恶作剧了。
三、围护结构部分。
绿色建筑结构设计在当今社会,随着环保意识的不断提高和可持续发展理念的深入人心,绿色建筑已经成为建筑领域的重要发展方向。
而绿色建筑结构设计作为其中的关键环节,对于实现建筑的节能环保、舒适宜居以及长期稳定运行具有至关重要的意义。
绿色建筑结构设计并不仅仅是简单地采用一些环保材料或者节能设备,它是一个综合性的系统工程,需要从建筑的整体规划、结构选型、材料选用、施工工艺等多个方面进行统筹考虑。
其目标是在满足建筑使用功能和安全性的前提下,最大程度地减少能源消耗和环境影响,提高建筑的资源利用效率和生态效益。
在建筑的整体规划阶段,绿色建筑结构设计就需要充分考虑建筑的朝向、布局和体型系数等因素。
合理的建筑朝向可以充分利用自然采光和通风,减少人工照明和空调系统的使用。
例如,在北半球,建筑物朝南的方向能够获得更多的阳光照射,有利于冬季的室内保暖;而良好的布局和合理的体型系数能够降低建筑的风阻,减少夏季的空调负荷。
结构选型也是绿色建筑结构设计中的重要环节。
不同的结构形式在能源消耗、材料使用和施工难度等方面都存在差异。
例如,钢结构具有重量轻、强度高、施工速度快等优点,但在防火和防腐方面需要额外的措施;混凝土结构则具有较好的耐久性和稳定性,但自重较大,施工过程中会产生较多的碳排放。
因此,在选择结构形式时,需要综合考虑建筑的功能需求、地理环境、施工条件以及经济成本等因素,选择最适合的结构形式,以实现绿色建筑的目标。
材料的选用是绿色建筑结构设计中不可忽视的一部分。
优先选择环保、可再生、可回收的建筑材料,能够减少对自然资源的消耗和对环境的污染。
例如,使用再生钢材、木材和混凝土等材料,可以降低建筑在生产过程中的能源消耗和碳排放。
同时,选择具有良好保温、隔热和隔音性能的材料,能够提高建筑的能源效率,减少能源的浪费。
绿色建筑结构设计还需要注重施工工艺的优化。
采用先进的施工技术和方法,不仅可以提高施工效率,缩短施工周期,还能够减少施工过程中的废弃物产生和能源消耗。
结构专业绿色建筑设计说明范文一、引言。
朋友!今天咱们来唠唠这个建筑里结构专业的绿色建筑设计。
你想啊,建筑就像一个大活人,结构就是它的骨架子,要是这个骨架子能绿色环保,那这建筑整体可不得高大上又环保嘛。
二、结构体系选择。
1. 因地制宜。
咱先得看看这建筑在哪盖。
要是在地震多的地方,那肯定不能选那些弱不禁风的结构体系。
就像给爱运动的人得穿结实的运动鞋一样,地震多的地方就适合用抗震性能好的框架剪力墙结构。
这种结构就像是一个配合默契的团队,框架和剪力墙相互帮忙,能很好地抵抗地震力,还能让建筑稳稳当当的。
而且这种结构形式空间布局比较灵活,方便以后建筑功能的调整,这就减少了因为功能变化而大拆大建的可能性,多绿色环保呀。
2. 高效利用材料。
再说说材料利用的事儿。
咱在选结构体系的时候,就想着怎么能让材料发挥最大的作用。
比如说,大跨度的建筑空间,像那种大型的展览馆或者体育馆,咱就可以考虑用钢结构。
为啥呢?因为钢材强度高啊,一小点儿钢材就能承受很大的力。
就像大力水手吃了菠菜一样,虽然钢材用量少,但力量大得很。
这样既满足了大跨度空间的需求,又减少了材料的使用量,省了资源,这就是绿色的理念在结构里的体现。
三、材料选择。
1. 可循环材料。
说到材料,咱得有点讲究。
现在都提倡绿色嘛,那就多选用可循环材料。
像钢材就是个很好的例子,废旧钢材回收后重新加工又能变成新的建筑材料,就像破铜烂铁又获得了新生一样神奇。
还有木材,如果是从可持续森林里采伐的木材,那也是很绿色的选择。
木材是一种天然的材料,给人一种温暖的感觉,用在合适的建筑里,既能起到结构作用,又能让建筑充满自然的气息。
2. 本地材料优先。
另外呢,本地材料也得优先考虑。
你想啊,从本地取材,运输距离短,这就减少了运输过程中的能源消耗和碳排放。
就像咱吃饭一样,肯定是吃本地新鲜的菜更环保健康。
比如说当地的石材或者砖材,如果性能符合要求,就应该优先选用。
这不仅支持了本地产业,还对环境友好,一举多得啊。
关于绿色建筑结构设计的三个要点建筑基础设计设计人员在针对建筑的基础进行结构设计工作中,必须要对建筑所在区域的地质情况进行有效的勘查,并且依照实际的地质条件构成特点来进行合理判断。
对于宗教建筑基础来讲,在建筑工程开展过程中所占有的成本相对较大,同时也负面影响影响到了整个建筑体的安全性和稳定性,设计在针对建筑体地基基础进行设计工作中,必须按照审查通过的工程地质岩土勘察进行基础设计,并对基础方案进行综合分析和比较,从中选择最优方案,达到节水、节材、节能、节约的目的,通过这种设计方式,才可以降低因结构设计对生态负面影响所产生的不良影响。
1.建筑基础设计结构设计人员在针对建筑的基础进行设计工作中会,必须要对建筑所在区域的地质情况进行有效的勘查,并且依照实际的地质条件一般性构成特点来进行合理的判断。
对于建筑基础来讲,在建筑工程开展过程中所占有的成本相对较大,同时也影响到了整个建筑的安全性和稳定性,设计人员在针对建筑有鉴于体地基基础采取设计工作中,必须按照审查通过的工程地质岩土勘察进行基础设计,并对基础方案进行综合分析和比较,藉此选择最优方案,达到节水、节材、节能、节约的目的,通过这种设计形式,才可以终降低因结构设计对生态环境所产生的不良影响。
2.结构体系、结构构件优化设计在进行当中绿色建筑功能设计工作当中,相关设计人员必须要充分保证建筑体结构的整体安全性和耐久性,同时针对绿色建筑设计进行有效的融入,结构同时实现了整个建筑结构的合理优化,因此在进行建筑结构的设计工作中,需要从以下几个五方面来加以充分考虑:首先,设计人员不能医务人员盲目追求建筑的另外在形态,而背离设计的安全可靠、中国经济美观的基本原则;其次,功用要严格按照建筑的使用功能、整体受力特性整个市场以及相关设计规范、标准的要求,尽可能的节能节材,以此绿色来实现整个建筑结构的实用性和绿色设计目标;最后,针对不同的建筑,应选择合理的结构受力及平面布置方案、在满足既定目标的同时合理选择合适截面尺寸、围护结构材料、同时主要考虑施工的简便性。
绿色建筑结构设计思路分析摘要:优化设计首要是方案优化,其次是细部优化。
方案优化要根据建筑功能、建筑高度、平面布置及立面造型确定结构选型,再根据结构选型确定建筑方案是否经济、合理,经过相互协调后确定最优方案。
模型计算时要保证荷载输入准确,受力构件模型简化正确。
在满足现行规范要求的前提下,合理采取措施,达到优化的目的。
关键词:绿色建筑;结构设计;思路分析;引言随着我国经济高速发展,基建与房地产投资规模逐年增加,建筑节能和绿色建筑成为城镇化和城市发展的主题和重点。
近年来,城市雾霾和热岛效应日驱严重,使我们不论是在国家层面,政府层面,还是下至普通百姓对环保节能和更好的生活环境有了迫切的需求。
以下是一个结构设计从业者对结构设计在绿色建筑发展中作用的一点思考。
1.建筑工程结构设计的基本原则1.1安全可靠性安全可靠性是在对建筑工程进行结构设计时所要遵循的基本原则。
因此,在建筑工程的结构设计中,我们应严格的遵守相应的安全可靠性原则,进而不断的提高建筑工程的安全使用性能。
虽然随着城市化进程的不断加快,人们对于建筑的性能要求越来越趋于个性化。
但是,安全性还应是建筑工程施工的基本保障,这样不仅可以有效的提高居民的生活水平,而且还能在一定程度上有效的满足人们对建筑的个性化以及安全性需求。
1.2节能环保随着可持续发展战略的不断提出,节能环保理念是当前社会发展的主要目标。
因此,在对建筑工程的结构进行优化设计时,一定要遵循相应的节能环保的原则,这样不仅可以有效对的节约能源资源,而且还能有效的提高建筑工程的安全性能。
此外,随着污染现象的日益严重,能源危机问题也变得日益严峻。
因此,在对建筑工程的结构进行设计时,我们还可采取相应的环保材料,进而有效的提高能源的利用率,以此来有效的达到节约能源的目的。
此外,我们还应不断的加强研究可再生材料的使用,以此来有效的实现能源的可持续发展,进而不断的促进我国建筑行业的快速稳定发展。
2.对绿色建筑设计构成影响的因素2.1自然环保低碳作为绿色建筑设计的重点,通过生物能、风能、太阳能等无污染、可循环应用的能源,提高居民生活的舒适度与生活质量,所以一定要在节能、选址、造型、结构与能耗上进行综合考虑。
浅谈绿色建筑结构设计
摘要:我国的绿色建筑正处于起步阶段,节能设计与建筑能耗的问题越来越
受到广泛的重视。文章对绿色建筑评价和设计标准中与结构相关的内容进行了分
析,从结构的体系选型,构件工业化及耐久性等方面在绿色建筑中的应用进行阐
述,并对绿色建筑中的结构设计提出建议。
关键词:绿色建筑结构体系工业化耐久性
绿色建筑近年来在我国开始蓬勃发展。绿色建筑是指在建筑的全寿命周
期内,最大限度地节能、节地、节水、节材、保护环境和减少污染,为人们提供
健康、适用和高效的空间,与自然和谐共生的建筑。其主要内涵———减轻建筑
对环境的负荷,即节约能源及资源;提供安全、健康、舒适性良好的生活空间;
与自然环境亲和,做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展。从我国的第一部
从住宅和公共建筑全寿命周期出发,多目标、多层次地对绿色建筑进行综合性评
价的推荐性国家标准———《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006在2006年
正式颁布实施,而从这些标准或导则中可以看到,绿色建筑中结构内容与规划、
建筑、电气、给排水、暖通等专业的内容相比是非常少的。如何体现结构设计在
绿色建筑中的应用?以下就从结构设计中的结构体系选型,结构构件工业化,结
构耐久性等几方面进行阐述。
一、绿色建筑的结构体系选型
我国的建筑结构体系,从承重构件材料的类型来划分,主要分为木结构,
砌体结构,钢结构,钢筋混凝土结构等4个主要结构体系。
从纯粹的绿色建筑内涵来看,木结构是最理想的绿色建筑结构体系。木
结构取材直接且可循环再生,建造施工的安装和拆除简易快捷,节约能源,对环
境无污染和破坏;真正可以使建筑感到“与自然环境亲和,做到人及建筑与环境
的和谐共处、永续发展。”从结构设计的角度分析,木结构的自重轻,抗震性能
较好,民谚所说的“晃而不散,摇而不倒”“墙倒柱立屋不塌”,是舒适性和安全性
相结合的结构体系。然而我国的国情是地少人多,森林覆盖率底,木资源不够丰
富。目前木结构的房屋建筑最高只能盖到3-4层,并且大多局限使用在别墅房屋、
民俗场馆等建筑内。以我国有限的土地资源不可能大规模的发展别墅建筑,也不
能适应密集的城市人口发展,所以木结构的应用是非常有限的。
砌体结构主要指的是砌块砌体结构,并不包含粘土砖砌体结构。从绿色
建筑国家标准到地方标准,都制定了禁止使用粘土砖的相关条文,这是与我国的
耕地保护政策是一致的。由于砌块材料主要是利用砖渣,工业废渣或矿渣制成,
节约资源和废物重复利用,因此砌块砌体结构是值得提倡的绿色建筑结构体系。
钢结构亦属于绿色建筑结构体系。钢结构尤其是轻钢结构,其自重轻,
抗震性能好,主要结构材料均属可再生重复利用的材料,大量的构件系工厂化生
产能保证工程质量,施工周期短且环境污染较少,是典型的绿色建筑。我国目前
的钢结构设计主要用于大型公共建筑和超高层办公建筑,而钢结构住宅较少。这
是由于钢结构住宅的造价相对于砌体结构和钢筋混凝土结构还比较高的因素。但
是从长远来看,钢结构住宅无疑是住宅产业化和发展的主要方向,亦是未来中国
绿色建筑的主要结构体系。
钢筋混凝土结构现阶段仍然是我国建筑的主导结构体系,虽然在国外已
有专家明确提出钢筋混凝土结构的建筑为非绿色建筑。这是结构设计在我国绿色
建筑应用中首当其冲的大问题。钢筋混凝土结构建筑使用大量的水泥,砂,石等
材料,产生的粉尘和二氧化碳直接影响环境和气候,拆除钢筋混凝土建筑后的废
弃物大部分亦无法回收重新利用。当钢筋混凝土结构体系作为目前我国绿色建筑
的主要结构体系时,结构设计工程师所要考虑和解决的主要问题就是如何减少和
降低其对环境影响;如何提高混凝土耐久性,延长混凝土建筑物使用寿命。所以
为减少使用混凝土的用量,采用高性能混凝土、高强钢筋、轻质填充墙以减小结
构构件尺寸和减少建筑物自重;对结构体系进行优化设计,多种结构方案比较做
到经济合理;采用大开间空心楼盖结构或大跨度预应力结构等新型结构形式。
二、结构构件工业化对绿色建筑发展的促进
建筑产业化尤其是住宅建筑产业化,无疑是我国住宅建筑未来的发展方
向。建筑产业化使得结构构件的工业化生产和制作成为必然趋势。国家和地方的
绿色建筑评价和设计标准把采用工业化生产的结构构件作为绿色建筑结构应用
的主要内容。
虽然我国的钢结构住宅发展还处在一个起步阶段,但是钢结构却是最符
合产业化生产方式的结构形式。由于钢结构构件自身材料的特点,它容易实现结
构设计的标准化、结构构件生产的工厂化、结构施工的机械化和装配化,并且能
够进行系列化的开发、集约化的生产和社会化的供应。而绿色建筑为钢结构住宅
未来的产业化发展提供了定位和方向。
由于现阶段我国占主导住宅结构体系仍然是钢筋混凝土结构,因此混凝
土结构构件的工业化才是使钢筋混凝土结构融入绿色建筑的最佳方式。PC
(Prefabricated Concrete,意为“预制装配式混凝土结构”)工业化则是钢筋混凝土
结构住宅产业化的主要模式。预制装配式混凝土结构是以预制混凝土构件为主要
构件,经装配、连接,结合部分现浇而形成的混凝土结构。其主要特点是绿色施
工,节能环保和优质高效。在当今国际建筑结构领域,PC工业化项目的运用形
式在各国和各地区均有所不同,国内尚属开发、研究阶段。从2007年开始,万
科集团在上海和北京等地建造了以PC工业化为模式的住宅,如“万科新里程”,
“上海金色雅筑”,“北京万科假日风景紫苑”等住宅产业化的楼盘。而PC工业化
在日本,新加坡,中国香港等国家地区已被广泛使用,并成为工业化住宅市场的
主流。2008年,香港重建的葵涌工厂大厦项目采用“新型预制组件建筑方
法”———采用PC构件(包括外围墙体和柱梁板等主要受力构件),在香港工程
师学会和英国结构工程师学会合办的“卓越结构大奖2008”中,荣获“卓越结构嘉
许奖”。
结构构件产业化需要结构工程师在建筑方案引领下,结合工厂生产工艺
以及现场装配和连接的施工方法对PC构件进行设计。PC构件在抗震设防区,
如何保证抗震结构构件之间连接,结构构件与非结构构件之间的连接具有良好的
抗震性能是结构工程师的主要研究方向。在日本,预制装配结构的住宅建筑还广
泛地应用隔震、减震消能装置以提高抗震性能。
三、结构耐久性设计
建筑结构的耐久性是指结构在正常设计、正常施工、正常使用和正常维
护条件下,在规定的时间内,由于结构构件性能随时间的劣化,但仍能满足预定
功能的能力。建筑结构的耐久性是绿色建筑的一个重要分支,是实现绿色建筑全
寿命周期的保证。
钢结构的耐久性设计主要体现在结构构件的防腐和耐火材料的使用上。
混凝土结构的耐久性设计一部分为《钢筋混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
中的第3.4.1~3.4.8条规定的内容;另一部分则分散在不同规范的各章节中。2009
年5月开始实施的《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476-2008)对混凝土
结构的耐久性设计提供了较为详细的设计依据。因此,绿色建筑中在进行结构耐
久性设计时应综合所有相关规范的要求来进行设计。
结语:
绿色建筑的结构设计对结构工程师提出了更高的要求。结构工程师需树
立绿色建筑的理念从结构体系、结构构件工业化和耐久性等主要方面去进行结构
设计,同时还应在结构方案阶段考虑节材、施工安全、环保等措施;并且进行结
构优化设计,建立多种结构形式的优选方案,通过对经济、技术和资源的对比分
析,得出最优的绿色建筑结构设计方案。
参考文献
[1] 肖磊.刘袁园. 浅析绿色节能建筑设计的主要方法[J]经营管理者
2011.05.
[2]绿色建筑评价标准(GB/T50378-2006).中国建筑工业出版社,2006.
[3]王有为.绿色建筑带给结构工程师的思考.2005.