綠色建筑的應用研究

陳晨

（石家莊鐵道大學四方學院 050043）

引言

綠色建筑是指建筑對環境無害，能充分利用自然資源，且在不破壞環境基本生態平衡條件下建造的一種建筑，又可稱為可持續發展建筑、生態建筑、回歸大自然建筑、節能環保建筑等。通俗來講，綠色建筑要求充分利用天然條件，盡量減少使用合成材料，節省能源，力爭達到人、建筑和自然環境協調可持續發展的目的。

現代建筑是人類技術進步的集合體。建筑業是沒有產出，沒有附加價值的行業。隨著建筑業不斷發展，綠色建筑的各種效益得到了認可。作為一個人口基數較大的國家，推進綠色環保建筑材料的使用，可極大程度的提高資源的使用效率，扭轉建筑業中高耗能現象，減少材料的浪費。

1 發展歷程

綠色建筑的發展已有半個世紀之久，在20世紀60年代，美國建筑師保羅索勒瑞就提出了生態建筑的理念。20世紀70年代的石油危機席卷全球，使得太陽能、風能、地熱能、潮汐能等一系列建筑節能技術應運而生，節能建筑逐漸發展為建筑業的先導。直到1990年，才有一部綠色建筑標準在英國誕生。在蘭達維爾和羅伯特維爾合著的《綠色建筑-為可持續發展而設計》書中，首次提出了“綠色環保建筑物”的理念。自1992年巴西里約熱內盧聯合國環境與發展大會以來，中國開始大力推動綠色建筑的發展。2004年9月，中國建設部“全國綠色建筑創新獎”正式啟動，標志著中國的綠色建筑邁入新的發展階段。2006年，住房和城鄉建設部正式頒布了《綠色建筑評價標準》。2017年3月1日，住房和城鄉建設部發布《建筑節能與綠色建筑發展“十三五”規劃》，旨在建設節能低碳、綠色生態、集約高效的建筑用能體系，推動住房城鄉建設領域供給側結構性改革。在剛剛結束的十九大報告中指出：建設生態文明是中華民族永續發展的千年大計。因此，綠色建筑在我國的推廣將大跨步邁進。

2 鋼結構建筑

在我國，每生產1t普通硅酸鹽水泥熟料的同時要排放1t二氧化碳，0.74kg的二氧化硫，同時有130kg的粉塵排放到大氣中，隨之而來的還有水污染、礦渣放射性污染，以及建筑物維修或拆除造成的固體廢棄物的污染等環境問題。鋼結構的產生可減少混凝土的生產，同時，鋼結構具有良好的塑性、韌性、延展性等優點，能夠滿足建筑結構的需要。對我國而言，鋼鐵產業產能過剩，發展鋼結構，有利于走可持續發展道路。20世紀初期，德國人沃爾特格羅皮厄斯首次提出了“鋼結構住宅產業化”這一理念。大量研究顯示，鋼結構房屋與混凝土住宅相比，資金預算持平，但工期將縮短一半以上。目前我國鋼結構建筑已從1.0時代邁向了2.0時代。

國家體育館-鳥巢就是鋼結構建筑的代表，主場看臺采用鋼筋混凝土框架剪力墻結構，頂部采用大量的鋼板交叉焊接而成，共同構成了“鳥巢”的特殊形態；國家游泳中心-水立方，采用多面體空間鋼架結構和膜結構，墻身和頂棚用細鋼管連接而成，共有1.2萬個節點；國家大劇院屋蓋采用橢圓形殼體鋼結構，營造出整體結構的簡約大氣。隨著高強度材料和新技術的應用，鋼結構建筑變得質量越來越輕，可跨越寬度也越來越大。鋼結構建筑作為一種綠色建筑，將為建筑業帶來新的驚喜。

3 預制裝配式建筑

我國預制裝配式建筑誕生于50年代，70年代中后期達到高潮，但由于工業技術水平相對落后，發展并不顯著。近年來，預制裝配式建筑的優點逐漸顯現，無論是在施工、實用性能還是對社會環境的影響方面都獲得了一致好評。與現澆混凝土結構相比，預制裝配式結構強度更大，結構相對輕巧且安裝簡便，同時，防火、防腐以及抗震性能較優良。預制裝配式建筑的發展，完全符合我國綠色建筑的理念，滿足我國綠色建筑的要求。預制裝配式結構的特點是：標準化設計、工業化生產、裝配式施工。預制裝配式結構包括整體式混凝土框架結構、預制裝配式混凝土剪力墻結構、預制裝配式整體框架-剪力墻（核心筒）等結構。高層建筑中，對建筑質量要求較高，按照規范要求建造的應用預制裝配式結構可以很好的保證工程質量，因此預制裝配式建筑是高層建筑的首選。

4 再生骨料混凝土

隨著大規模城市建設，可用的天然骨料已出現匱乏現象；同時，維修、拆遷以及改建產生的混凝土固體廢棄物的處理是一個難題。有實驗已經證實，鋼管再生骨料混凝土柱具有不遜于原生鋼管混凝土柱的耗能能力，即便是薄壁再生混凝土柱，也具有良好的耗能能力。通過鋼管或FRP管（布）對內部再生骨料混凝土施加環向的約束，可使核心混凝土處于三向受壓狀態，提高了再生骨料柱的承載能力和抗震性能。本方法可突破廢棄混凝土本身性能的限制，是解決廢棄混凝土的一個有效方法，同時也有利于綠色建筑-再生骨料混凝土的推廣。FRP-再生骨料混凝土-鋼管雙壁空心組合柱是一種新型的組合結構，因其輕質高強、耐久性良好、施工方便等凸出優點逐漸應用到橋梁和建筑結構中。

5 結論

綜上所述，可得出以下結論：

（1）鋼結構目前已大規模應用在我國建筑行業中，結構輕盈，造型不拘一格，成為綠色建筑中不可缺少的一部分。

（2）預制裝配式結構因其規格化生產、結構輕巧、安裝方便以及相對環保的作業環境，符合工業化建筑的發展趨勢，有望成為建筑行業的主流。

（3）再生骨料混凝土作為一種綠色混凝土，是處理廢棄混凝土的有效途徑，可減少天然礦物的消耗以及建筑固體廢棄物的污染。

[1]李湘洲.21世紀建材、建筑業“大革命”-裝配式建筑[J].建材發展導向，2003（4）：11～12.

[2]Mooc CWon.Performance of Continuously Reinforced Concrete Pavement Containing Recycled Concrete Aggregate[J].American Society of Civil Engineering，2014（355）：165～172.