綠色建筑結構設計分析與探討

王趙迪　張園園

摘 要：隨著時代和科技的發展，如今人們生活水平越來越高，但同時伴隨的是環境問題的日趨加重。而作為社會當中的高耗能行業來說，建筑行業更應該將環境保護的概念確定為重中之重，因此國家有關部門便提出了綠色建筑的概念，能夠極大程度降低施工過程中能源與材料的消耗，減少建筑全周期對于環境所帶來的污染。本文就對于綠色施工的概念、綠色建筑結構設計進行探討，希望能夠從理論層面上為我國建筑結構設計領域的進步與發展提供一點支持。

關鍵詞：綠色建筑；結構設計；優化

綠色建筑指的是在建筑建設中有效節約和控制能源，減少環境污染，創造美好人文環境同時盡量減少對生態環境破壞，維持大自然生態平衡。我們從建筑結構設計方面，采取合理技術手段，優化結構設計，實現綠色建筑結構設計節能降耗。

1 概述

為了響應國家可持續發展的號召，滿足資源、能源的節約，大力開展綠色能源建設。而建筑行業的綠色施工是指在整個施工的全周期內，盡極大可能降低施工所帶來的環境污染，敢于運用新技術、新材料，為低能耗、無污染的建筑材料開辟新的路徑的同時也應保證整個工程的質量。在施工過程中人們提出了綠色施工的概念，從原材料、人員管理、現場布置、結構體系的設計選型等各個方面加強綠色施工管理，并引入先進前沿的新興施工技術。

2 綠色建筑設計的發展趨勢

綠色建筑結構設計遵循三個原則進行設計：結構整體性原則，綠色建筑結構應能充分地與建筑整體效應相符；合理適中原則，合理的結構體系及適中的經濟成本是結構具備綠色特性的表現；尊重自然原則，綠色建筑的重要突出特點就是每一步都應力求做到與環境有機融合。基于此，當前綠色建筑結構設計的發展主要涉及到以下幾個方向：

2.1 運用新興科技成就新型設計

建筑設計當中，為實現綠色建筑的最終目標，即在總體建筑當中體現出綠色設計觀念。

這就要求建筑師以及相關工作人員對于資源和可持續發展方面有著極高的重視，并且及時了解并充分利用前沿的科學技術，將資源、能源的價值充分發揮出來。

2.2 綠色建筑設計逐漸系統化

眾所周知，我國土地遼闊，經緯跨度十分大，如此多不同的地區，各個地區發展情況、地理位置、氣候以及生活習俗等各種差異，產生了不同的城市問題。因此綠色建筑設計不能單一追求節能減排，更要關心不同地區的經濟文化特征以及人文社會意義。所以，綠色建筑應當趨向于構建聯系比較緊密的建筑群組，將其更加系統化來適應和解決全國不同地區的問題。

2.3 走低能耗的建筑發展之路

當今社會的建筑行業首先應該樹立深刻落實的綠色低能耗相關理念，其次在具體建筑全周期中，應當從各個角度、細節方面降低能源耗損，保證綠色建筑思想貫徹整個施工全周期。

2.4 優化建筑周邊環境

綠色建筑根據不同地區、不同應用，來進行適合的綠色生態環境設計。城市綠色空間應當效仿真實的自然環境，并根據實際地區情況，綜合各種類型的植物進行景觀搭配，使得建筑物的綠化環境設計更加接近于自然，實現所謂的“天人合一”。

3 綠色建筑結構設計面臨的困境

3.1 構件設計面臨的問題

建筑結構構件對綠色建筑的功能和穩定性都會造成影響，受質量、外界因素影響，建筑中的鋼筋混凝土的剛度和強度經常無法滿足相應的要求標準，這會對綠色建筑的抗震性產生影響。此外，預制構件的應用不合理，也會影響結構優化設計水平。

3.2 基礎結構設計面臨的問題

第一，基礎設計的穩定性差，并且會受到多項因素的干擾。第二，基礎會出現不均勻沉降，破壞結構穩定性。第三，地下空間未得到合理應用。第四，缺少相應理論的支持，在具體優化期間，控制能力較差，經常會衍生出不同類型問題，造成的影響較為嚴重。

3.3 結構體系設計面臨的問題

綠色建筑中，結構體系以襯砌結構、鋼筋混凝凝土為主。但是，從實際設計情況來看，長期以來都面臨著能源浪費或消耗嚴重現象，情況嚴重時，甚至會在結構中出現裂縫，這將會對綠色建筑的安全性以及性能造成不良影響，該項問題也是相關工作人員需要重點注意的一項內容。

4 綠色建筑結構設計要點分析

4.1 整體和局部優化設計

第一，確保綠色建筑結構整體和局部優化的整體效率，在結構優化過程中，應當將建筑整體作為一個完整系統，要從實際出發，確保系統中每個環節結構優化的合理性。地基是建筑工程中的一項重要內容，其會對建筑工程的穩定性造成直接影響，因此要注重地基基礎結構的選擇與優化。近幾年，建筑工程的種類不斷增多，針對不同類型的建筑工程，其規模、功能存在差別，這也就對地基結構提出了不同的要求，因此，在對地基基礎結構進行確定時，要進行合理論證，確保最終選擇地基結構的合理性。

第二，做好局部優化設計，也就說在選擇結構體系時，建筑工程施工設計人員必須要建筑具體對象，柱網的大小、高度、樓層等各項內容進行考慮，完成對建筑結構體系的確定，并且要確保建筑工程的環保性能能夠滿足要求，此外還要加強對建筑工程使用的各種材料，以及其起到的節能效果的重視。一般來說，首要考慮的因素是成本，在設計過程中，應當對成本進行控制，選擇材料時要考慮成本，并且要避免對環境會造成污染材料的應用，盡量減少對不具備輔助功能的裝飾材料的應用。

第三，對可再生、可循環利用材料進行應用。例如，對建筑物使用的玻璃可以選用安全玻璃，并且在材料選擇期間，應當檢測材料的性能進行檢測。

4.2 建筑基礎結構設計優化

第一，優化綠色建筑基礎結構要與施工場地進行聯系，要應當依據巖土工程的實際勘察結果，完成對施工場地的選擇。第二，依據建筑工程場地的具體情況，對存在的不良地基進行合理處理，選擇合理的排水固結施工方法完成相應的施工工作。第三，加強對地下空間的利用，分析論證報告，確保基礎結構優化的順利進行。第四，優化砌體結構過程中，應當將鋼筋混凝土設置在結構中，提高建筑的抗震性。

4.3 建筑主體上方結構設計優化

針對綠色建筑來說，在優化上方結構過程中，應當在充分考慮建筑整體結構的基礎上，對科學設置剪力墻，確保墻體是整體質量能夠滿足墻體的要求。并且，在該基礎上，保證建筑工程中的整體結構中心與平面剛度兩者的中心相重合，該結構能夠使建筑的整體穩定性得到提高，并且能夠延長整個建筑的具體應用過程中的壽命，這種設計方法尤其適合應用到地震頻繁地帶。通過大量綠色建筑結構的設計經驗來看，建筑結構造型，應當盡量簡約，避免建筑結構中出現大量復雜的沒有實際功能的裝飾性結構構件，尤其是要避免屋上面存在大塔構件、曲面構件等華而不實的結構，同時整體建筑結構的重心、質心應相互交疊，從而避免建筑結構在應用期間發生扭轉，影響建筑工程的應用。

5 結束語

綜上所述，綠色建筑結構設計是綠色建筑重要的內容，保持綠色建筑的理念，從結構體系的優化設計、建筑結構材料以及地基基礎設計入手，確保綠色建筑結構設計能夠不斷開拓創新，更新新的設計理念，促進建筑行業的可持續不斷發展。

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