鋼結構建筑中的環保節能設計探討

王 蕾 楊永和(萊蕪鋼鐵集團有限公司 山東 萊蕪 271104)

1 導言

近些年來，我國鋼材產量有著非常明顯的提高，其中粗鋼產量已經連續多年位居世界第一。正是因為鋼結構在使用性能上的優越表現，使得整個建筑市場開始全面的關注鋼結構住宅的開發與建設。隨著環境污染程度的不斷加重，節能型、環保型等帶有綠色設計理念的各種建筑越來越受到人們的普遍關注，而且其將成為我國以后建筑結構選擇的主要模式。基于此，綠色建筑也變成了未來建筑工程的主導設計模式。把綠色建筑設計思想恰當地應用到實際的鋼結構施工過程中，能夠顯著的提高鋼結構工程的建設發展。

2 綠色建筑設計的概述

2．1綠色建筑設計理論的內涵。在建筑的設計和施工中運用生態學，進而達到建筑物與環境、人類活動和諧發展的目標就是綠色建筑設計的理論內涵。綠色建筑設計所建設出的建筑物更加符合人類日益增長的物質需要，乃至精神需要，是應時代發展而生，還能有效地降低建筑物對自然環境的破壞作用，實現可持續發展的戰略。

2．2綠色建筑設計的特點。綠色建筑設計是以可持續發展為原則，融匯生態學、建筑學、材料學等多種學科，科學合理地對建筑物進行設計，最大限度地保障建筑環境的生態平衡，進而做到無污染、低消耗，使人們能夠生活在一個健康的環境中。在綠色建筑設計中因地制宜十分常見，主要是說建筑要與當地的自然環境和社會環境協調一致。所以設計過程中就要以當地的地貌特征為出發點和落腳點，因地制宜地可持續發展。

3 鋼結構在節能建筑中應用的特點分析

3．1鋼結構在節能建筑中的優勢。鋼結構作為我國建筑中承重梁柱的重要結構之一，與鋼筋混凝土結構相比，具有以下優點:鋼結構在設計形式上比較靈活，這也使得大開向和靈活分割在建筑中得以實現;剛結構建筑能夠使建筑實現產業化，能夠有效的縮短建筑工程的施工周期，相比于其他建筑結構還能夠提升室內使用面積，具有良好的經濟效益;鋼材能夠回收再利用，對環境污染比較小，降低社會的總能耗;鋼結構的力學性能極強，具有良好的抗震和抗拉伸能力，對于抵御一些自然災害具有其他建筑結構不可比擬的優勢等。

3．2鋼結構在節能建筑中的劣勢。雖然鋼結構建筑相比于其他建筑結構具有較大的優勢，但是也不得不重視鋼結構的劣勢，需要采取相應的措施應對這些問題。首先是鋼結構的耐火問題，常溫狀態下，鋼結構是一種性能優異的建筑材料，但是當鋼材外界溫度超過250℃之后，鋼結構的強度降低非常快，當溫度超過550℃之后，鋼結構的承載力將會嚴重降低，因而鋼結構建筑一旦發生火災，建筑坍塌和損壞的速度十分快。其次是鋼結構的防腐問題，由于鋼結構處于露天的環境中，鋼材很容易生銹和腐蝕，進而降低鋼結構內部的承載力，同時也會影響建筑美觀，因而鋼材的防腐問題對鋼結構建筑的使用壽命影響比較大。最后是鋼結構的設計一旦制定出來是不能夠輕易變動的，使得鋼結構應用的市場風險比較大。

4 綠色建筑設計在鋼結構中的應用

4．1防火保護的設計。鋼結構雖然有較高的熔點，但在高溫情況下，鋼結構不可避免的會發生一些五里河化學性質的變化，所以，火災對鋼結構建筑的負面影響遠遠比想象的要大。當溫度達到400度時，鋼結構的強度和可承載壓力就會降低到平時的二分之一，一旦溫度達到600度，那鋼結構的內部結構基本遭到完全破壞，失去所有的強度和剛度。所以，在進行鋼結構建筑設計時，必須要考慮到火災情況，對鋼結構進行防火保護。

4．2防腐保護的設計。鋼結構的防侵蝕一直以來都是建筑行業致力研究的課題。隨著建筑使用時間的增加，鋼結構不可避免的會暴露于室外，經過風雨等自然力侵蝕必定會發生老化和生銹，不僅建筑的美觀度會受到影響，此時鋼結構的穩定性和安全性也會大大降低。為了解決這類問題，各種鋼結構防腐材料惡化構造材料應運而生。在鋼結構表面涂抹防銹、防腐、以及防火蝕涂料是當前鋼結構設計中最常見的做法之一。

4．3污染防護的設計。這里的污染指的是噪音污染、光污染等在建筑中較為常見的污染。噪音污染顧名思義就是指建筑中的各種噪音由于建筑結構的隔音效果不好而導致的噪音傳播以及建筑結構設計不合理導致的聲音立體和圍繞效果不佳;光污染主要指的建筑內部結構設計不合理導致光線影響居民的正常生活，除此之外，不合理的設計還會導致熱輻射無法有效進入室內。吸聲結構和吸聲建材是當前建筑結構設計防范噪音污染常用手段之一。窗口使用隔音玻璃、外墻使用混合隔音材料，如磚塊、混凝土等，進出口使用隔音門，只有這樣才能全面保證建筑的隔音效果。

5 結語

本文對鋼結構的節能設計的一些問題進行探討，對節能設計提供一些建議，隨著鋼結構節能技術的發展，鋼結構建筑必將成為未來建筑發展的方向之一。