淺談綠色學校建筑結構設計

文/孫吶 安徽界首 236500

淺談綠色學校建筑結構設計

文/孫吶 安徽界首 236500

隨著環境污染的日益加劇，節能成為各行各業發展的焦點方向之一，建筑行業也是如此。綠色節能建筑成為行業關注的重要方向。學校作為重要的公共建筑，它的結構設計工作不僅要保證施工質量，還需要考慮其他一些問題。本文主要就綠色學校建筑結構的設計進行簡單的分析。

綠色建筑；結構設計；學校建設

綠色建筑設計的主要目標是為居住者提供健康舒適的環境，學校是重要的公共建筑。本文主要介紹綠色學校建筑設計的思路，希望能對相關設計人員的工作有所幫助。

一、學?？拐鹪O計

學校屬于乙類建筑，為了保證學校的安全，建筑過程中必須加強防震設計。國家建筑工程分類標準中介紹，學校建筑如教學樓、學生宿舍、辦公樓等等防震等級不能低于乙類建筑，防震設計時必須充分考慮建設地抗震設防烈度等級，下面就學校建設的抗震設計進行簡單分析。

（一）確定框架-剪力墻結構中合理的剪力墻數量

學?？拐鹪O計時應該選擇抗震性能比較好的結構形式，框架-剪力墻結構優勢明顯，廣泛應用于各種抗震建筑的結構設計。建筑設計中，工作人員應該注意，框架-剪力墻結構的設計不能影響建筑整體的布局，一般情況下框架-剪力墻結構分布在樓梯間、室外分隔墻等等部位?？刂瓶蚣軙惺芤欢ǖ牡卣饍A覆力矩，設計工作初始必須保證這部分力矩小于總傾覆力矩的二分之一，框架-剪力墻結構的抗震等級決定了框架部分的抗震等級。部分框架梁可能會與剪力墻重合，這部分框架梁可以保留，也可以設計成為暗梁，但暗梁的寬度應等于墻體的厚度，暗梁的高度為墻體厚度的2倍?？蚣芰嚎v向受拉鋼筋支座的最小配筋率決定了邊框梁及暗梁的縱向配筋率，為了保證結構的安全，框架梁下的剪力墻上需要設置暗柱或者壁柱，暗柱及壁柱的位置根據實際工程情況設置在合適位置。

（二）加強樓梯間構造措施

樓梯間是建筑物必不可少的通道，在火災、地震等危險發生時是主要的逃生通道，但樓梯間的受力情況比較復雜，地震發生時很容易遭到破壞，因此，加強樓梯間抗震強度是建筑抗震設計的重要內容。一般來說，為了保證樓梯間的抗震性能，設計時應選擇板式樓梯，樓梯間周圍應設計剪力墻，樓梯間板式結構的配筋形式為雙層雙向配筋。如果樓梯間的梯跑跨度較大、且樓梯間設計時沒有設置剪力墻，則需要設置樓梯梁，樓梯梁應該在平臺上靠近踏步位置處。樓梯間的抗剪構造措施對于抗震設計十分重要，一般需要使用箍筋加密，如果發現樓梯間的抗剪強度不足，需要設置吊筋。

（三）加強二次結構構件抗震構造措施

混凝土結構設計中二次結構構件抗震措施必須重視，實際的設計過程中經常被忽視。如果建筑物的層高比較高，設計人員應重點關注后砌隔墻的穩定性，尤其是自承重墻體，因此，需要對后砌隔墻的厚度、配筋情況等等內容進行復核。當墻體較長時，為了保證墻體的安全穩定性，需要在墻體中間設置混凝土構造柱，后砌墻的拐角、門窗洞口邊均需要設置構造柱，相鄰的構造柱間間距應大于4m，如果墻體的高度在4m以上，需要沿墻全長澆筑混凝土現澆帶，混凝土現澆帶設置在墻體半層高或者門洞上，與墻柱連接。

二、綠色建筑結構設計

綠色建筑設計應該從建筑材料、建筑結構等等方面綜合考慮。

（一）使用高性能的材料

建筑中使用的主要材料包括鋼筋、混凝土、墻磚三種，它們的性能直接決定了建筑結構的質量。因此在實際的設計工作中，鋼筋混凝土材料的選擇十分重要。如果承載力相同，在豎向承重構架中應選擇強度等級高于C40的混凝土，這樣對于減少構件的截面尺寸，降低混凝土的用量十分有幫助。此外，為了盡可能地延長建筑物的使用壽命，混凝土的耐久性應較好。鋼筋混凝土建筑施工時，施工現場必然會存在噪音及粉塵污染，為了盡量減少污染，可以采用預拌混凝土進行施工，這種方法能夠節約資源，對于減少施工成本比較有幫助。為了節約鋼鐵資源，建筑設計時應選擇強度、韌性、焊接性能均較好的鋼筋材料。此外，選擇加氣混凝土砌塊及燒結頁巖實心磚混合的形式進行墻體的砌筑，可以有效的節約資源。

三、建筑平面不規則、超長不設縫采取有效構造措施

建筑抗震設防等級為8度時，如果使用框架結構進行建筑施工，很難達到建筑變形要求，而使用框架-剪力墻結構則可以有效的解決這一問題。部分建筑的平面不規則，比如L型平面，為了防止影響建筑的質量，設計工作中應該盡量避免設置伸縮縫，剪力墻的布置應該遵循分散、對稱的原則。建筑構造時應該注意以下問題：后澆加強帶的設置必不可少，無論是地下室還是地上建筑。后澆加強帶設置時，需要將平面劃分成長度小于45m的單元，后澆加強帶設置時應選擇膨脹混凝土進行施工，混凝土通常需要在45天之后澆筑，加強筋的設置十分重要，一般來說加強筋的面積應該為主筋的一半；樓板、屋面板的配筋工作必不可少，配筋是，鋼筋的直徑可以在8mm左右，相鄰鋼筋間的間距應為200mm左右，頂層、端開部位的配筋率可以適當提高；建筑物保溫隔熱設計可以有效的節約電氣能源，是綠色建筑設計的方法之一。

四、樓面活荷載計算注意事項

為了保證建筑物的安全，必須對建筑荷載進行計算。學校建筑有辦公室、教室、衛生間、走廊等等，功能不同，各部分的荷載分布也不相同，比如，教室、辦公室等部分的平均活荷載的標準值為2.0kN/m 2，而檔案室等部位的平均活荷載的標準值為5.0kN/m 2，因此建筑設計時，相關工作人員可以使用一定的計算軟件，計算建筑物的樓面活荷載，比如PKPM計算軟件。

五、梁截面有效高度

如果建筑物的環境類別一般，梁保護層的最小厚度可以取20mm，部分梁支座的縱筋排數可以根據實際情況調整為2排或者3排，縱筋排數不同，鋼筋量的有效截面高度會存在一定的區別，一般來說，單排鋼筋梁為H-40，雙排為H-70，設計繪圖時需要設計人員根據實際情況進行復核計算。

結語:

綠色學校的建筑結構設計是一項比較復雜的工作，實際的設計工作中，工作人員應該綜合考慮結構、電氣、設備等等問題，不斷總結工作經驗，保證結構設計更加安全、穩定，最終實現綠色節能的目標。

[1]姜傳華.淺談綠色學校建筑結構設計[J].建筑節能與綠色建筑,2013,（15）.

[2]柯曉靈.淺談綠色建筑的結構設計方案[J].能源環境,2012,（13）.

孫吶（身份證：341282198604010324），1986.04—，女，漢族，畢業于安徽工業大學。研究方向：建筑結構設計。