摘要:本文首先簡單闡述綠色建筑的概念與特點,結(jié)合自身的工作經(jīng)驗出發(fā),分析綠色高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計具體思路,最后對綠色高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及其優(yōu)化設(shè)計的措施進(jìn)行了探究。
關(guān)鍵詞:綠色建筑;節(jié)能;設(shè)計思路
1、綠色建筑的概念與特點
1.1綠色建筑的定義
綠色建筑,是指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、保護(hù)環(huán)境,為人們提供健康舒適的生活空間,與自然和諧共生的建筑。和其他建筑模式不同,綠色建筑要注重審美和諧性、系統(tǒng)綜合性、節(jié)能性、環(huán)保性、健康性等各方面的協(xié)調(diào),同時注重建筑的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
2、綠色建筑結(jié)構(gòu)的特點
相對于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu),綠色建筑結(jié)構(gòu)主要有以下三個特點。
1.2.1節(jié)能性:據(jù)統(tǒng)計,建筑能耗約占全球總能耗的一半。因此,建筑節(jié)能研究在綠色建筑體系營造中占有突出的地位,綠色建筑結(jié)構(gòu)必須具備節(jié)能特性。
1.2.2環(huán)保性:綠色建筑結(jié)構(gòu)充分利用合理的結(jié)構(gòu)類型、材料,在建筑物建成后,在較長的時期保持環(huán)保。
1.2.3經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性:建筑結(jié)構(gòu)體系不得違背了綠色建筑的節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用的原則,為支持起綠色建筑的這一目標(biāo),綠色建筑結(jié)構(gòu)也具備經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性。
2、綠色高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計具體思路
在綠色建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,要合理優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)選擇和對已經(jīng)選擇結(jié)構(gòu)形式,以提升建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。
2.1綠色建筑中的結(jié)構(gòu)選型
結(jié)構(gòu)選型是綠色建筑的關(guān)鍵,其能有效確保建筑和自然的共生以及建筑的可持續(xù)性。在結(jié)構(gòu)選型方面,要結(jié)合空間需求和實用功能來選擇結(jié)構(gòu)的方式。比如從建筑結(jié)構(gòu)的耐久性和經(jīng)或方面可以選擇彈性可變結(jié)構(gòu),它可以適應(yīng)建筑中不同功能的變化,從而使建筑結(jié)構(gòu)布置更加靈活,極大地節(jié)省了建筑檢修和拆建時對能源和資源的消耗,從而降低建筑成本,增強(qiáng)建筑可持續(xù)發(fā)展的特性。
2.2綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的材料選擇
綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要充分考察建筑材料的整體性能,在綠色建筑材料的選用上直接影響著建筑本身的綠色程度。在綠色建材的選擇中,鋼結(jié)構(gòu)是良好的備選材料之一,它的抗震性能和鋼材延性都比較好,有著較長的耐久度,同時鋼材重量較輕,可減輕各種成本和地基受力。鋼結(jié)構(gòu)由于其工廠化生產(chǎn)的特點,其節(jié)能優(yōu)勢相當(dāng)突出且安裝簡單,在環(huán)保減排方面有著較大的優(yōu)勢,而且安裝設(shè)計簡單,可大大降低建筑周期以縮減成本,符合綠色建材的節(jié)能減排、降低成本、對環(huán)境污染小的特點,是綠色建筑的良好建材。
2.3綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的協(xié)調(diào)要求
綠色建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)當(dāng)注重和自然的協(xié)調(diào)與共存,在結(jié)構(gòu)設(shè)計上,要注重節(jié)能減排的實效性,從建筑的實際情況出發(fā)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計,充分考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、結(jié)構(gòu)特征等進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計,針對建筑設(shè)計和施工的各個方面進(jìn)行新技術(shù)、新建材的選擇和節(jié)能減排方案的選用。同時綠色建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計也應(yīng)該注意和人的協(xié)調(diào),注重人性化的設(shè)計,充分體現(xiàn)出綠色建筑對人和對自然的雙重和諧。
2.4綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的節(jié)能要求
注重對節(jié)能策略的實施和對可再生能源的利用。在節(jié)能策略的實施方面,注重在建筑系統(tǒng)上多采用節(jié)能的技術(shù),在建筑的使用維護(hù)過程中也要進(jìn)行有效的資源利用和管理,促進(jìn)建筑的生態(tài)循環(huán)。在可再生能源使用上,要合理利用太陽能、風(fēng)能等能源以減輕當(dāng)前的能源壓力,提高資源和能源的利用效率,建立良好的資源監(jiān)控使用體系以控制資源的消耗和建筑的建造使用過程中對于傳統(tǒng)資源和可再生資源的利用。
3、綠色高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及其策略
當(dāng)前,結(jié)合綠色高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際情況,在實踐過程中主要有以下幾個問題。
3.1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題
對綠色建筑中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計所面臨問題分析,其中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計主要面臨:基礎(chǔ)設(shè)計不穩(wěn)定,不良地基處理不夠全面,地質(zhì)因素的干擾明顯,使得綠色建筑的安全受到影響。此外,由于基礎(chǔ)的不均勻沉降,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性會受到影響,嚴(yán)重時會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形的情況。
在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中,需要結(jié)合地區(qū)的實際情況,對氡輻射的情況進(jìn)行分析和判斷,結(jié)合巖土工程的勘察報告,選擇適宜的建設(shè)場地。結(jié)合地基的實際特點,科學(xué)的對不良地基進(jìn)行處理,科學(xué)的對換填墊層、排水固結(jié)等方法進(jìn)行應(yīng)用促使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化可以得到保障。
3.2結(jié)構(gòu)體系設(shè)計面臨的問題
在綠色建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計中,主要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)為主。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在實際設(shè)計中,始終面臨消耗或是浪費嚴(yán)重的情況而且鋼筋混凝土的強(qiáng)度和剛度不能滿足綠色建筑的實際需求,甚至出現(xiàn)裂縫的情況,影響綠色建筑的功能性和安全性的發(fā)揮,砌體結(jié)構(gòu)同樣是綠色建筑的重要部分,砌體結(jié)構(gòu)中存在隨意施放鋼筋,且分布不夠均勻、材料的使用缺乏連續(xù)性的情況,不但會造成結(jié)構(gòu)的質(zhì)量不能達(dá)標(biāo),還會造成大量的材料浪費。
針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,由于混凝土和砂漿需要采用預(yù)制的方式,并使得混凝土的抗硫酸鹽和氯離子侵蝕、抗碳化、早期抗裂性能等必須達(dá)到《混凝土耐久性檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確保混凝土的質(zhì)量可滿足綠色建筑的實際需求。在建筑材料的選擇時,盡可能的選擇本地區(qū)的材料,減少材料的運輸距離,降低結(jié)構(gòu)的成本。砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)化時,需要合理的對砌體結(jié)構(gòu)的布筋形式和布筋方式進(jìn)行優(yōu)化,減少裂縫的情況,提高結(jié)構(gòu)體系的質(zhì)量。
3.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計面臨問題
結(jié)構(gòu)構(gòu)件是影響綠色建筑的穩(wěn)定性和功能性的關(guān)鍵因素,受到一些外界因素和質(zhì)量因素的影響,鋼筋混凝土的強(qiáng)度和剛度不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)件的尺寸檢測不夠.導(dǎo)致綠色建筑的
結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震性能不好。此外,綠色建筑中存在諸多裝飾掛件,且沒有合理的對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行使用,影響綠色建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化水平。
在結(jié)構(gòu)構(gòu)件優(yōu)化設(shè)計中,采用預(yù)制方式,減少建筑中材料使用,選擇合理的對預(yù)制構(gòu)件與主體承重結(jié)構(gòu)間的安裝方式,促使二者有效結(jié)合,對豎向構(gòu)件要采用合理的焊接方式結(jié)合局部現(xiàn)澆的方式,提高連接質(zhì)量,并確?;炷恋膹?qiáng)度需求。此外,在綠色建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化時,合理的對循環(huán)、可再生資源、廢棄物的合理使用,室外的玻璃采用安全玻璃,并重視材料的放射性、有機(jī)質(zhì)、粒徑的檢測,確保能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),且避免固體再生資源不經(jīng)過檢驗后作為承重結(jié)構(gòu)。
4、結(jié)語
總之,為響應(yīng)國家“節(jié)能減排,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略方針的號召,在建筑行業(yè)實施綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有重要的意義,要引起社會的高度重視。因此,在綠色高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,一定要從節(jié)能、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等角度優(yōu)選方案,通過對經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和資源的對比分析,選出最優(yōu)的綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,進(jìn)而促進(jìn)建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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