綠色建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計探索

綠色建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計探索本文結(jié)合具體實例，探討了綠色建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計的理念及方法，希望能夠為綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提供一點參考。本文選取的建筑工程是位于河南省洛陽市洛龍區(qū)的一家圖文信息中心，其總建筑面積達到36500m2，地上共有七層，地下設(shè)有單層地下室。為探討綠色建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計方法，本文對此工程的結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計方法進行分析，僅供參考。1綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念所謂的綠色建筑即為建設(shè)的根本目標是充分考慮建筑活動所帶來的生態(tài)利益，而并非是建筑自身能夠帶來的經(jīng)濟利益［1］。因此，在建設(shè)生態(tài)建筑的過程中，首先要綜合考慮建筑選址以及設(shè)計等多個方面，然后深入分析建筑活動的風土人情以及施工環(huán)境等，之后再設(shè)計出比較典型的、富有地區(qū)特色的、可以為人們帶來生態(tài)利益的綠色建筑。在對綠色建筑進行建設(shè)的過程中，要充分關(guān)注每個細節(jié)，充分體現(xiàn)綠色環(huán)保節(jié)能理念。例如，在建筑過程中，對小區(qū)建筑、結(jié)構(gòu)以及景觀等進行設(shè)計、施工的時候，要充分滲透節(jié)能環(huán)保理念，進而在充分滿足人們居住需求的同時，也可以實現(xiàn)生態(tài)利益，改善人們賴以生存的生態(tài)環(huán)境。2綠色建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計方法為了能夠有效達到節(jié)能環(huán)保的目的，在開展綠色建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計之前，首先要制定完善的結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計方案。通常狀況下，如果經(jīng)濟條件允許，則可以盡量地以舒適度最大化為設(shè)計目標，按照遠端、對稱、分散、連續(xù)等基本原理，實現(xiàn)對豎向構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計。例如，在建筑建設(shè)中可以選擇使用一些空間結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件以及預應(yīng)力技術(shù)等，以便能夠有效地節(jié)約建筑材料，并且能夠使得建筑高度大大降低;假如設(shè)計過程中存在剛度偏小以及整體周期偏長等問題，那么就需要采用增加豎向構(gòu)件或調(diào)整框梁截面等方法來對設(shè)計方案進行完善，使得各種計算參數(shù)均在安全、經(jīng)濟、合理的區(qū)間。盡量使用一些新型技術(shù)、新型材料及高強度鋼筋，這樣能夠大大節(jié)省混凝土及鋼筋的使用量。2．2選用高標號高強度的建筑材料由于此工程會存在非常大的使用荷載，因此也就會帶來很大的底層框架柱負荷。在此狀況下，就要合理地選擇框架柱混凝土強度等級，經(jīng)過一系列的分析比較之后，最終選擇使用C50混凝土，選用此種高標號混凝土，不僅能夠在有效減小構(gòu)件截面的情況下，保證框架柱的軸壓比在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，而且還能夠節(jié)省建筑面積，減小柱混凝土的使用量。除此以外，通過對梁柱等不同構(gòu)件的受力鋼筋進行對比研究，最后在梁柱鋼筋設(shè)計中選擇使用HＲB500級高強度鋼筋，經(jīng)初步計算，鋼筋用量能夠節(jié)約大概15%。綜上所述，選用高標號高強度的建筑材料是進行綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計很重要的一個環(huán)節(jié)。2．3選用綠色高性能混凝土根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計表明，我國每年混凝土的耗用量約為60億m3，每年水泥的耗用量達到11－15億噸，每生產(chǎn)1噸水泥，會向大氣中排放約1噸的CO2，即每年我國因生產(chǎn)水泥而導致的CO2排放量就達到11－15億噸，這一數(shù)值在我國溫室氣體排放量總數(shù)中占據(jù)4－7%的比例。而在生產(chǎn)混凝土時還需要使用到很多材料，包括水、沙石及各種添加劑等，這都會耗用大量的能源，產(chǎn)生大量的污染。為了能夠達到節(jié)能環(huán)保的根本目標，就必須加強對綠色混凝土的探索與研究。在本工程中使用的是高標號的混凝土，然后在其中加入廢渣以及外加劑等來替代一部分水泥，而且也可以在配制混凝土的時候，采用一些減水劑來節(jié)約一定量的水資源，這樣就有效減少了對水資源的利用，更加節(jié)能。以上的種種方法都是積極應(yīng)用綠色混凝土的措施。2．4屋面綠色節(jié)能設(shè)計實踐結(jié)果表明，對建筑物進行綠色屋面設(shè)計不但可以達到保溫隔熱的效果，而且還可以有效地凈化空氣，美化環(huán)境，從而在為人們帶來舒適居住環(huán)境的同時，還可以達到綠色節(jié)能的目的。在夏季，屋面有綠色植被設(shè)計的建筑物的室內(nèi)溫度，會比那些屋面沒有綠色植被設(shè)計的建筑物室內(nèi)溫度低大約2－3℃。在本工程中，由于屋面的面積非常大，因此在進行建筑設(shè)計時已考慮綠色屋面設(shè)計，使用的屋面植被為一些簡約、輕型的灌木以及草叢等等，然后再根據(jù)植物的品種差異制定一些圖案設(shè)計，使得植物能夠錯落有致，達到美化屋頂?shù)哪康?。在屋面隔熱施工的過程中，可選擇250厚擠塑聚苯乙烯板，其導熱系數(shù)是0．03W/(m2．K)，之后再增加一層厚度為500mm的種植層，這樣就能夠?qū)⑽菝娴膫鳠嵯禂?shù)設(shè)置為約0．511W/(m2．K)。因為種植屋面的存在，其屋面恒載、活載均比一般的上人屋面荷載有所增加，其中恒載的增加幅度還很大，這使得屋面層結(jié)構(gòu)成本會增加30%左右，基礎(chǔ)工程的成本也會增加10%左右，而綠色屋面本身所耗用的成本比普通屋面要多出約20%。對本工程而言，建筑物總成本會比普通的建筑物增加2－3%，但我們還是說服開發(fā)商采用屋面綠色節(jié)能設(shè)計，因為產(chǎn)生的社會效益遠遠高于他多付出的成本。2．5非承重圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計有的建筑物中存在的外墻以及內(nèi)部隔墻等非承重墻體不能達到綠色建筑節(jié)能的要求，因此也就影響了整個建筑物節(jié)能環(huán)保目標的實現(xiàn)。因此，在充分保證承重結(jié)構(gòu)具備較強安全性的前提下，盡可能地選用一些節(jié)能材料來確保建筑功能的實現(xiàn)。本工程中，對于圍護結(jié)構(gòu)和分隔墻體，采用的是加氣混凝土砌塊，然后為了能夠有效地降低墻體傳熱系數(shù)，還在墻體上增加了一層隔熱棉，這樣更加節(jié)能環(huán)保，充分貫徹落實了綠色建筑設(shè)計理念。2．6建筑細部節(jié)能設(shè)計由于建筑物的很多部位，例如凹凸點以及節(jié)點都極易發(fā)生冷橋效應(yīng)，會使得建筑物的能量消耗大大增加，更有甚者還可能會發(fā)生結(jié)露以及透露的情況。因此，在對此工程進行設(shè)計的時候，我們在如何合理布置建筑平面功能、優(yōu)化節(jié)點詳圖設(shè)計等方面下了很大功夫，對可能出現(xiàn)的影響環(huán)保節(jié)能各因素進行綜合分析評定，對建筑物美觀性、適用性以及節(jié)能性進行綜合取舍，然后才確定了最終方案，在不損失建筑物美觀適用的前提下，讓各部位消耗的能源減少到最低，從而實現(xiàn)綠色建筑設(shè)計的本意。發(fā)展是人類社會永恒的主題，自從20世紀90年代聯(lián)合國在環(huán)保大會上提出“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略后，這個戰(zhàn)略越來越受到人們的關(guān)注，在社會發(fā)展中得到了廣泛的宣傳和應(yīng)用，而在建筑領(lǐng)域也掀起一股“綠色建筑”熱潮。隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，使得建筑工程對環(huán)境帶來的破壞以及能源消耗問題日益嚴重，這對人們的居住環(huán)境與能源保護產(chǎn)生了不良影響，這使得“綠色建筑”的實現(xiàn)越來越具有緊迫性。所以，在建筑領(lǐng)域的前期工作———建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段就要做好綠色節(jié)能環(huán)保工作，要盡可能地研發(fā)并選用新型節(jié)能設(shè)備以及節(jié)能材料，不僅要對建筑專業(yè)本身進行節(jié)能設(shè)計，還要對