辦公樓綠色建筑結構設計

包仁越

摘 要：隨著城市化建設的進行和社會主義新農村建設的推進，建筑的規模也不斷擴大，而傳統的建筑工程進行的時候，消耗很多的能源、產生污染。隨著節能環保觀念深入人心，綠色建筑的理念被提出。文章就辦公樓的綠色建筑結構設計相關的內容進行了探討，根據工作心得對辦公樓綠色建筑的結構設計進行分析，希望能給相關工作人員提供一些參考。

關鍵詞：辦公樓；綠色建筑；結構設計

1 前言

近年來，隨著經濟發展，城市先污染后治理的問題開始擺在我們面前。國家越來越重視環境的保護工作，為降低能源消耗，減少污染物的排放，走出一條適合我們國家的可持續發展的道路，大力推廣綠色建筑理念。綠色建筑設計理念給我們的結構設計工作提出了更高的要求。

2 綠色建筑結構設計的基本原則

2.1 綠色建筑設計的評價體系

根據《綠色建筑評價標準》（以下簡稱《標準》）綠色建筑共分三個等級；評價指標體系共有七項以及一項加分項，其中與結構設計工作最為密切的為節材與材料資源利用。綠色建筑的結構設計工作必須要服從整體的綠色建筑設計；而整體綠色建筑設計需要依據《標準》建立一個完善的體系，這樣才能夠給綠色建筑的各專業設計提供具體的工作方向以及目標。我們可以認為一個項目的綠色建筑設計評價體系相當于該項目的靈魂和骨架。

2.2 協調性的原則

建筑設計最終的目的是要能夠和周圍的生態環境，社會環境相協調。結構設計工作應該在對工程地質、水文環境、氣候等前期條件充分調查分析的基礎上，對結構類型、建筑選材等的適用協調性提出合理建議。綠色建筑從本質上的一個重要屬性是節能環保。《標準》中對選用本地生產的建筑材料的要求即是因地制宜，環保節約的一個很好的體現。

2.3 適度的原則

城市進行辦公樓的綠色建筑結構設計的時候，要遵守適度的原則，也就是說結構體系要比較合理而且能夠達到一定的經濟效益。在綠色結構設計中我們更要考慮經濟性的問題。結構設計不能為了綠色建筑設計而設計，不能生搬硬套鋼結構或者是裝配式建筑設計，否則反而會加大建筑的成本，造成嚴重的資源和資金浪費現象，不利于節能，就更不要說是綠色建筑了。

3 辦公樓綠色建筑結構設計的具體措施

從目前現狀來講，建筑業占比最大的住宅建筑從結構形式上基本以鋼筋混凝土剪力墻結構為主，其綠建結構設計的空間比較狹窄——裝配式的住宅尚未全面推廣，從結構設計角度更多的也只能從高強度高耐久性材料的選擇上進行工作。對比而言，辦公樓的綠色建筑結構設計對于我們設計者來講應該是更值得探討的。

3.1 結構體系的合理選擇

在進行設計工作之前，辦公樓綠色建筑設計先要進行結構體系的選擇。結構的體系做為建筑的骨架，是結構設計的重中之重，也是做好綠色建筑的一個重要前提。辦公樓結構幾乎可以使用大部分形式的結構體系，所以做為設計者來講更要精心的調研對比，本著因地制宜合理適用的原則來選著合理的結構體系。在方案階段或是已有建筑條件基礎上，結構體系應力求的規則性，傳力的直接連續性。科學合理的選型能提高建筑物的壽命，同時也減少企業的開支，降低消耗。所以，合理綠色的結構選型是辦公樓綠色建筑結構設計的基礎。

3.2 合理推廣的鋼結構

在國內外諸多辦公樓項目中，鋼結構有著成熟而廣泛的應用。對比鋼筋混凝土結構，鋼結構的優點主要有：成品化高、輕量節材，而且建筑整體重量的減輕，有利于基礎的優化設計；塑性高、延性好、強度高，抗震性能良好震害小；易于改造，靈活性強，減少改造的二次投資；施工周期短，節約投資成本和對環境的影響；安裝拆除簡單，能夠多次利用，運輸與安裝過程中對生態環境帶來污染極小，非常符合綠色的建筑設計理念。不過，鋼結構的缺點為耐火性與耐腐蝕性差在高溫環境或海邊等腐蝕環境的使用中，鋼結構的維護成本及使用周期也是我們要綜合考慮的因素，不應盲目使用以免造成不合理浪費。因此，在辦公樓的綠色建筑結構設計中，我們應該經綜合對比分析后合理的推廣鋼結構。

3.3 注重結構的耐久性

綠色建筑的耐久性決定了建筑物的生命周期，建筑的合理的耐久性可以極大的減少社會資源的浪費。雖然我們多數結構工程師的日常工作是計算分析，但是對于結構耐久性的研究與推廣工作卻責無旁貸。結合自身工作經驗，對于辦公樓耐久性的理解可以分為兩個部分——耐久性與可變性。結構的耐久性即根據《標準》，推廣使用高耐久性混凝土以及耐候鋼、耐候性防腐材料。可變性是指業主單位由于招商、多次出租等原因對建成的結構進行改動，造成很多不必要的浪費。由此，筆者建議可以適當加強豎向構件及基礎的安全度，既為改造留下一定空間，也不失為合理的安全儲備。建筑的水平結構單元要易于替代，這樣結構更易于改造與維修，不讓建筑物的功能喪失，有效提高建筑的使用壽命，減少維修的次數，資源利用更為高效。

3.4 高強度材料的應用

現在科學技術不斷進步，出現了很多新材料，在建材領域也有了很多高強度建筑材料。結構設計若能充分利用高強度材料可以很好的節約資源，所以在綠色建筑結構設計中，要充分注重高強建材的使用。以鋼筋混凝土結構為例，設計者應注重高強度鋼筋、高強度混凝土以及高耐久性混凝土的應用。同時，在高性能材料的使用上，我們同樣不能盲目。

3.5 結構的優化設計

優化設計的本質的是減少設計過程中不必要浪費，符合節材環保；值得注意的是，作為結構工程師，不應打規范擦邊球去進行優化，一定要在合理的范圍內進行優化，保證結構的安全度以及適當的冗余度，做到精心設計。以鋼筋混凝土為例，辦公樓可選的結構形式多種多樣，其優化空間相比與普通住宅結構的照本宣科不同，需要我們以計算機模型作為輔助在前期進行大量的比對分析，得出不同形式的經濟指標，擇優而選；在設計過程中，通過優化與高強混凝土并用的方式，減少混凝土用量，精心設計優化結構自重，減少基礎消耗；在構件設計過程中，加強重要傳力部位及重要節點部位，對于普通構件嚴格按照規范參數指標進行設計。

4 新技術在綠色建筑結構設計中的運用

4.1 裝配式建筑

裝配式建筑有著節能、環保、工廠化程度高、現場濕作業率低等優點，完全符合綠色建筑的要求。隨著《裝配式建筑評價標準》的發布以及施工技術的不斷成熟，在國家的大力推廣下，裝配式建筑必然是未來綠色建筑的主力軍。

4.2 BIM技術的應用

BIM技術可以反應建筑的全生命周期，可以有效的整合設計、施工及運營全過程的工作；綠色建筑的設計的意義在于其節能環保降耗，本質上也全生命周期的設計；BIM技術的應用，可以很好的對綠色建筑的設計、改造以及運營提供全周期的完整精確的信息數據支持。所以，BIM技術的運用和綠色建筑的發展有著天然的相輔相成的促進作用。

5 結語

經過文章的分析，我們知道，綠色建筑的結構設計工作比重輕而任務繁雜。建筑工程消耗很多的材料，通過建筑工程中進行綠色建筑的結構設計能夠從很大程度上節約資源，有效保護環境，促進建筑和生態系統的統一發展。

參考文獻：

[1] GB/T 50378-2014.綠色建筑評價標準[S].

[2] DGJ 08-2143-2014.公共建筑綠色設計標準[S].