綠色建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)探索

綠色建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)探索本文結(jié)合具體實(shí)例，探討了綠色建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)的理念及方法，希望能夠?yàn)榫G色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供一點(diǎn)參考。本文選取的建筑工程是位于河南省洛陽(yáng)市洛龍區(qū)的一家圖文信息中心，其總建筑面積達(dá)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(jì)方法，本文對(duì)此工程的結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析，僅供參考。1綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念所謂的綠色建筑即為建設(shè)的根本目標(biāo)是充分考慮建筑活動(dòng)所帶來(lái)的生態(tài)利益，而并非是建筑自身能夠帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)利益［1］。因此，在建設(shè)生態(tài)建筑的過(guò)程中，首先要綜合考慮建筑選址以及設(shè)計(jì)等多個(gè)方面，然后深入分析建筑活動(dòng)的風(fēng)土人情以及施工環(huán)境等，之后再設(shè)計(jì)出比較典型的、富有地區(qū)特色的、可以為人們帶來(lái)生態(tài)利益的綠色建筑。在對(duì)綠色建筑進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中，要充分關(guān)注每個(gè)細(xì)節(jié)，充分體現(xiàn)綠色環(huán)保節(jié)能理念。例如，在建筑過(guò)程中，對(duì)小區(qū)建筑、結(jié)構(gòu)以及景觀等進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工的時(shí)候，要充分滲透節(jié)能環(huán)保理念，進(jìn)而在充分滿足人們居住需求的同時(shí)，也可以實(shí)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(jì)方法為了能夠有效達(dá)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(jì)之前，首先要制定完善的結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)方案。通常狀況下，如果經(jīng)濟(jì)條件允許，則可以盡量地以舒適度最大化為設(shè)計(jì)目標(biāo)，按照遠(yuǎn)端、對(duì)稱、分散、連續(xù)等基本原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)豎向構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計(jì)。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(yù)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(jì)過(guò)程中存在剛度偏小以及整體周期偏長(zhǎng)等問(wèn)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(lái)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善，使得各種計(jì)算參數(shù)均在安全、經(jīng)濟(jì)、合理的區(qū)間。盡量使用一些新型技術(shù)、新型材料及高強(qiáng)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(biāo)號(hào)高強(qiáng)度的建筑材料由于此工程會(huì)存在非常大的使用荷載，因此也就會(huì)帶來(lái)很大的底層框架柱負(fù)荷。在此狀況下，就要合理地選擇框架柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)，經(jīng)過(guò)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(biāo)號(hào)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(guò)對(duì)梁柱等不同構(gòu)件的受力鋼筋進(jìn)行對(duì)比研究，最后在梁柱鋼筋設(shè)計(jì)中選擇使用HＲB500級(jí)高強(qiáng)度鋼筋，經(jīng)初步計(jì)算，鋼筋用量能夠節(jié)約大概15%。綜上所述，選用高標(biāo)號(hào)高強(qiáng)度的建筑材料是進(jìn)行綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很重要的一個(gè)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(jì)表明，我國(guó)每年混凝土的耗用量約為60億m3，每年水泥的耗用量達(dá)到11－15億噸，每生產(chǎn)1噸水泥，會(huì)向大氣中排放約1噸的CO2，即每年我國(guó)因生產(chǎn)水泥而導(dǎo)致的CO2排放量就達(dá)到11－15億噸，這一數(shù)值在我國(guó)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?xí)r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(huì)耗用大量的能源，產(chǎn)生大量的污染。為了能夠達(dá)到節(jié)能環(huán)保的根本目標(biāo)，就必須加強(qiáng)對(duì)綠色混凝土的探索與研究。在本工程中使用的是高標(biāo)號(hào)的混凝土，然后在其中加入廢渣以及外加劑等來(lái)替代一部分水泥，而且也可以在配制混凝土的時(shí)候，采用一些減水劑來(lái)節(jié)約一定量的水資源，這樣就有效減少了對(duì)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(jì)實(shí)踐結(jié)果表明，對(duì)建筑物進(jìn)行綠色屋面設(shè)計(jì)不但可以達(dá)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(lái)舒適居住環(huán)境的同時(shí)，還可以達(dá)到綠色節(jié)能的目的。在夏季，屋面有綠色植被設(shè)計(jì)的建筑物的室內(nèi)溫度，會(huì)比那些屋面沒(méi)有綠色植被設(shè)計(jì)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(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)已考慮綠色屋面設(shè)計(jì)，使用的屋面植被為一些簡(jiǎn)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(jì)，使得植物能夠錯(cuò)落有致，達(dá)到美化屋頂?shù)哪康?。在屋面隔熱施工的過(guò)程中，可選擇250厚擠塑聚苯乙烯板，其導(dǎo)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?yàn)榉N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(huì)增加30%左右，基礎(chǔ)工程的成本也會(huì)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(duì)本工程而言，建筑物總成本會(huì)比普通的建筑物增加2－3%，但我們還是說(shuō)服開發(fā)商采用屋面綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，因?yàn)楫a(chǎn)生的社會(huì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于他多付出的成本。2．5非承重圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)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(dá)到綠色建筑節(jié)能的要求，因此也就影響了整個(gè)建筑物節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，在充分保證承重結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)安全性的前提下，盡可能地選用一些節(jié)能材料來(lái)確保建筑功能的實(shí)現(xiàn)。本工程中，對(duì)于圍護(hù)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(shí)了綠色建筑設(shè)計(jì)理念。2．6建筑細(xì)部節(jié)能設(shè)計(jì)由于建筑物的很多部位，例如凹凸點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)都極易發(fā)生冷橋效應(yīng)，會(huì)使得建筑物的能量消耗大大增加，更有甚者還可能會(huì)發(fā)生結(jié)露以及透露的情況。因此，在對(duì)此工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們?cè)谌绾魏侠聿贾媒ㄖ矫婀δ?、?yōu)化節(jié)點(diǎn)詳圖設(shè)計(jì)等方面下了很大功夫，對(duì)可能出現(xiàn)的影響環(huán)保節(jié)能各因素進(jìn)行綜合分析評(píng)定，對(duì)建筑物美觀性、適用性以及節(jié)能性進(jìn)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(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)的本意。發(fā)展是人類社會(huì)永恒的主題，自從20世紀(jì)90年代聯(lián)合國(guó)在環(huán)保大會(huì)上提出“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略后，這個(gè)戰(zhàn)略越來(lái)越受到人們的關(guān)注，在社會(huì)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(duì)環(huán)境帶來(lái)的破壞以及能源消耗問(wèn)題日益嚴(yán)重，這對(duì)人們的居住環(huán)境與能源保護(hù)產(chǎn)生了不良影響，這使得“綠色建筑”的實(shí)現(xiàn)越來(lái)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(jì)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(duì)建筑專業(yè)本身進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，還要對(duì)