孟麗峰（煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，河南鄭州450000）

淺析節(jié)能體系中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

孟麗峰（煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，河南鄭州450000）

隨著經(jīng)濟(jì)的和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，生活的理念更加趨向綠色化、環(huán)保化、節(jié)能化。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化方案的選擇是必要的。節(jié)能應(yīng)用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的節(jié)能化考慮，是我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，切實(shí)滿足了人們的實(shí)際需求，且有利于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展。

節(jié)能體系；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化措施

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的相關(guān)概念

結(jié)構(gòu)的形式包括尺寸、形狀等信息。優(yōu)化對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，是一種很有價(jià)值的工具。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是一種追求安全、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化涉及方方面面，是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域常常提及的研究方向之一。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是人們?cè)诓粩嘧非蠊こ套顑?yōu)，設(shè)計(jì)新穎等目標(biāo)過(guò)程的重要舉措之一。新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為近現(xiàn)代的工程設(shè)計(jì)提供了先進(jìn)的工具和新型的設(shè)計(jì)方法，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)朝著綜合化、實(shí)用化的方向不斷發(fā)展，涉及到橋梁、建筑、機(jī)械、汽車(chē)等方方面面，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐在很大程度上的結(jié)合和統(tǒng)一。

2 節(jié)能體系中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，節(jié)能技術(shù)也在趨向于成熟化發(fā)展，在建筑領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是，就目前的情況而言，在實(shí)踐的過(guò)程中，節(jié)能技術(shù)舉措仍然存在著這樣那樣的問(wèn)題有待人們分析解決?，F(xiàn)實(shí)中，建筑產(chǎn)業(yè)的高耗能在我國(guó)社會(huì)總耗能中占據(jù)較大的比例且呈現(xiàn)著逐年上升的趨勢(shì)。為解決這一問(wèn)題，需要對(duì)相關(guān)的建筑節(jié)能舉措進(jìn)入深入而細(xì)致的分析。

經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展使得人們對(duì)建筑的品質(zhì)要求日趨嚴(yán)格。各種新型技術(shù)的應(yīng)用使得建筑設(shè)計(jì)的前期工作難度大大降低。健全建筑節(jié)能體系是建筑設(shè)計(jì)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的需要。不僅可以提升建筑的施工效率，節(jié)省人力、物力、財(cái)力，還可以?xún)?yōu)化環(huán)境，降低資源能耗，提升清潔能源的使用效率。

不可否認(rèn)的是，實(shí)際的生產(chǎn)生活過(guò)程中，我國(guó)的建筑體系不夠完善，還存在著許多不科學(xué)、不合理的現(xiàn)象。如，能源的節(jié)約舉措不夠完善，能源的消耗還比較高，能源的實(shí)際利用效率較低，人們的環(huán)保意識(shí)差等。在必要的時(shí)候，有關(guān)部門(mén)應(yīng)采取一些強(qiáng)制性的手段來(lái)保障能源效率的提高，促使建筑環(huán)境與周邊環(huán)境的和諧，保障社會(huì)效益和生態(tài)效益。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中存在的誤區(qū)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化是我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域研究的熱門(mén)方向之一，但不可否認(rèn)的是，它還存在著許多問(wèn)題。對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了解不深就容易導(dǎo)致對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的誤解。其實(shí)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作，能夠更好發(fā)揮節(jié)能減排在建筑行業(yè)的作用。

工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理調(diào)整與深化，將深厚的理論與實(shí)際相結(jié)合，運(yùn)用先進(jìn)的分析方法對(duì)相關(guān)理論進(jìn)行靈活運(yùn)用，并不是其他非專(zhuān)業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化人員所理解的那樣，以犧牲工程的安全性能和抗震能力為代價(jià)的。結(jié)構(gòu)優(yōu)化人員通過(guò)專(zhuān)業(yè)的分析比較，對(duì)方案進(jìn)行分析比較，從而得到一個(gè)最為安全、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系、得到最合理的布局體系。在實(shí)際的優(yōu)化中，通過(guò)減重量、增延性、和剛度等舉措，使得結(jié)構(gòu)更加趨于合理化，經(jīng)濟(jì)化。這就大大降低了結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的不安全因素。

在實(shí)際的結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，用料的多少和結(jié)構(gòu)的安全并沒(méi)有必要的聯(lián)系，用料越多并不意味著結(jié)構(gòu)越安全。節(jié)能優(yōu)化杜絕了不必要的浪費(fèi)，為結(jié)構(gòu)質(zhì)量的提高提供了技術(shù)保障。越是優(yōu)化的設(shè)計(jì)越是保證了結(jié)構(gòu)的安全性。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化不是為了給相關(guān)的人員挑毛病。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化本身就是一種技術(shù)行為。答案不具有唯一性，不同的人員，不同的眼光來(lái)分析，所得到的結(jié)果也是不一樣的。相關(guān)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化人員應(yīng)通過(guò)合理的溝通交流，尋找更為經(jīng)濟(jì)、合理的優(yōu)化措施，這是建設(shè)節(jié)約型經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的具體要求。此外，節(jié)能體系中，節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化還應(yīng)該充分尊重原設(shè)計(jì)，通過(guò)相互學(xué)習(xí)、相互交流提高有關(guān)人員的設(shè)計(jì)水平。

對(duì)于已經(jīng)有設(shè)計(jì)圖紙的施工來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化是毫無(wú)意義的，這種想法也是錯(cuò)誤的。圖紙的設(shè)計(jì)目的在與加強(qiáng)工程施工的標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化，是我國(guó)有關(guān)法律條文中的明確規(guī)定。但結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的在于控制成本，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加規(guī)范、合理、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、二者的出發(fā)點(diǎn)和側(cè)重面以及著眼點(diǎn)都不同，因此，結(jié)構(gòu)優(yōu)化并不是毫無(wú)意義的。

其次，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化并不阻礙施工進(jìn)展。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化分為過(guò)程優(yōu)化，和結(jié)果優(yōu)化，貫穿于工程進(jìn)展的整個(gè)過(guò)程，需要在全過(guò)程施工中對(duì)圖紙及局部設(shè)計(jì)進(jìn)行商議修改，根據(jù)實(shí)際情況，可提前介入也可同時(shí)進(jìn)行，還可以分階段優(yōu)化。因此不存在結(jié)構(gòu)優(yōu)化影響工程進(jìn)展之說(shuō)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化并不是形式上的看圖而后提出修改意見(jiàn)。它涉及一系列的優(yōu)化環(huán)節(jié)，需要運(yùn)用專(zhuān)業(yè)的知識(shí)對(duì)有關(guān)方案進(jìn)行全方面的分析對(duì)比，而后進(jìn)行靈活的篩選、運(yùn)用等。其工作量大、耗時(shí)且費(fèi)精力，只有專(zhuān)業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化人員才能可能完成好該工作。

4 節(jié)能體系中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

4.1 建筑空間布局的優(yōu)化

建筑的空間布局優(yōu)化對(duì)于建筑的節(jié)能化有著重要的意義。對(duì)于建筑物的空間布局應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與要求進(jìn)行合理規(guī)劃。其中，建筑物的朝向、間距及平面距離都是建筑空間布局優(yōu)化的重點(diǎn)。此外，還應(yīng)該根據(jù)建筑物內(nèi)部具體的綠化情況進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)和空間布局設(shè)計(jì)。應(yīng)根據(jù)具體要求，對(duì)建筑物的空間設(shè)置及綠化設(shè)計(jì)進(jìn)行合理規(guī)劃。其次，建筑的通風(fēng)、采光等都是不可忽視的。還可以根據(jù)情況，進(jìn)行雨水的收集再利用設(shè)計(jì)、太陽(yáng)能的利用設(shè)計(jì)等節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化。

4.2 墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化

墻體是建筑的基礎(chǔ)圍護(hù)結(jié)構(gòu)之一，具有重要的意義。在墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)選用保溫性能較好的材料，在墻體的保溫夾層中填充性能較好的保溫材料，以石膏板和粉刷石青進(jìn)行外墻的保溫層設(shè)計(jì)，以達(dá)到保溫隔熱的目的。

4.3 節(jié)能體系中門(mén)窗的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

門(mén)窗是建在建筑結(jié)構(gòu)中耗能較多的部分之一。建筑的節(jié)能體系中，門(mén)窗的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有極為重要的意義。以往優(yōu)化中，人們往往采取盡量縮小門(mén)窗面積的方式而忽視了門(mén)窗的采光和通風(fēng)效果，使得門(mén)窗的設(shè)計(jì)不盡合理。因此，在門(mén)窗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中：①要對(duì)其面積進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際情況確定門(mén)窗與墻體的合理比例。②注意控制好門(mén)窗的氣密性，以減少室內(nèi)外溫度變化帶來(lái)的能源消耗。最為重要的是，在進(jìn)行門(mén)窗選材時(shí)，一定要盡可能的選擇節(jié)能環(huán)保的建材。

4.4 整體及外部環(huán)境的結(jié)構(gòu)優(yōu)化

整體及外部的環(huán)境優(yōu)化涉及到氣候環(huán)境的分析和選址等問(wèn)題。在進(jìn)行選址前，應(yīng)加強(qiáng)周邊的水文地質(zhì)檢測(cè)，以保護(hù)生態(tài)平衡為基本出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行合理的建筑選址，為建筑的節(jié)能創(chuàng)造有利的外部條件。其次，在對(duì)建筑朝向、日照等條件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持因地制宜的原則。北方的建筑以保采光暖為主，南方以通風(fēng)遮陽(yáng)為主。

4.5 建筑物的保暖層及綠化的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在建筑的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，保暖層及綠化設(shè)計(jì)時(shí)不容忽視的環(huán)節(jié)。在建筑物保暖層的選材上，一定要采取吸水性能不強(qiáng)，導(dǎo)熱性能不強(qiáng)的保溫材料，可在屋頂使用良好的隔熱材料，以全面提高建筑的保溫性。在建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)重視綠色植物的選用，以充分發(fā)揮植物的光合作用，調(diào)節(jié)環(huán)境，改善空氣質(zhì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

從節(jié)能體系看，人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展就是對(duì)資源進(jìn)行科學(xué)利用的過(guò)程。建筑領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)優(yōu)化離不開(kāi)節(jié)能理念。節(jié)能技術(shù)的廣泛運(yùn)用也促進(jìn)了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的發(fā)展。建筑是工程建設(shè)的重頭戲，發(fā)揮節(jié)能體系中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化作用對(duì)于提高資源的利用效率，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的和諧、可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

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TU201.5

A

2095-2066（2016）36-0178-02

2016-12-12