綠色建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

于娜娜 王東博

【摘 要】近年來，隨著能源匱乏情況的逐漸加深，人們越來越意識到綠色環(huán)保的重要性，可持續(xù)發(fā)展理論也逐漸在各行業(yè)中應(yīng)用。建筑行業(yè)是領(lǐng)頭行業(yè)，在經(jīng)濟(jì)帶動下發(fā)展顯著，基于環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展理論，綠色建筑應(yīng)運(yùn)而生。綠色建筑具有自然和諧、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源等優(yōu)點(diǎn)，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑，因此，綠色建筑行業(yè)得到快速的發(fā)展。綠色建筑在設(shè)計(jì)的過程中，不僅僅應(yīng)該考慮自身的經(jīng)濟(jì)、美觀以及適用等特性，更應(yīng)該從資源、環(huán)境等綜合性能方面進(jìn)行考慮，以此實(shí)現(xiàn)對綠色建筑的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】綠色建筑；結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，各行業(yè)也在帶動下穩(wěn)定向前發(fā)展。人們的觀念也在不斷更新，并逐漸認(rèn)識到了可持續(xù)發(fā)展的重要性，并將這種觀念融入到生活和工作中。建筑行業(yè)作為領(lǐng)頭領(lǐng)域，近年來發(fā)展迅速，更多的新型建筑工程理念與建筑形式不斷涌現(xiàn)出來，綠色建筑就是其中一種，更好的將可持續(xù)發(fā)展的觀念融入其中。綠色建筑具有降低建筑對環(huán)境的負(fù)荷，節(jié)約資源和能源，為人們提供舒適性良好、健康、安全的生活環(huán)境，與自然環(huán)境和諧相處并可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)，符合當(dāng)前社會發(fā)展需求，也正因這些優(yōu)勢，使綠色建筑已經(jīng)成為社會各界關(guān)注的焦點(diǎn)。本文對綠色建筑的作用做了簡單闡述，在綜合性能考慮下，對綠色建筑設(shè)計(jì)提出了優(yōu)化對策。

1綠色建筑概述

綠色建筑主要是指在建筑的全生命周期內(nèi)，以保護(hù)環(huán)境為基礎(chǔ)，盡量地節(jié)約各項(xiàng)資源與能源，在此基礎(chǔ)上努力為人們建設(shè)出健康舒適的生存空間。在設(shè)計(jì)綠色建筑的過程中，設(shè)計(jì)人員要充分堅(jiān)持綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，要從建筑的健康舒適程度與節(jié)能環(huán)保程度等諸多方面入手，采用科學(xué)合理的現(xiàn)場管理方法盡可能地降低工程施工對周邊環(huán)境所造成的影響，進(jìn)而有效地達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，并且為人們建設(shè)出安全可靠、舒適健康的居住環(huán)境。

2結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在綠色建筑中的作用

從綠色建筑造價(jià)方面分析。眾所周知，綠色建筑與一般建筑相比建設(shè)成本略高，根據(jù)研究統(tǒng)計(jì)一星、二星級綠色建筑每平方米要增加50至100元左右，三星級綠色建筑要增加200元左右。從工程造價(jià)方面分析，建筑施工階段大約決定了建安造價(jià)的20%，建筑設(shè)計(jì)階段大約決定了建安造價(jià)的80%。而建筑設(shè)計(jì)階段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就決定了整個(gè)建安造價(jià)的40%到60%以上，對于住宅來說大概是60%以上，對于公建大概是50%以上。同時(shí)，和發(fā)達(dá)國家相比，我國的建筑平均用鋼量大大高于他們。與社會平均水平相比，經(jīng)過結(jié)構(gòu)優(yōu)化的住宅和公建的鋼筋混凝土工程項(xiàng)目，一般每平方米工程造價(jià)可以節(jié)省60到170元，鋼結(jié)構(gòu)或城市綜合體潛力更大。由此可見，在節(jié)省建設(shè)資金方面，綠色建筑的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是綠色建筑設(shè)計(jì)，綠色建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。所以，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)綠色建筑的重要途徑。

從節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境、減少污染方面分析。目前，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)依然是我國建筑工程中的主導(dǎo)結(jié)構(gòu)。我國的絕大部分建筑采用的是現(xiàn)澆的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，大量的使用水泥、砂石、鋼筋，其中水泥消耗了大量的能源，造成了大量的污染，國內(nèi)砂石和鐵礦石的資源在日益枯竭。最后建筑壽命終了拆除時(shí)，其廢棄的渣塊屑又難以回收再利用，將有巨大的垃圾需要處理，造成環(huán)境的大負(fù)荷。因此迫切的需要減少材料的用量，降低資源消耗，減少鋼材、水泥的消耗，減少生產(chǎn)過程中的碳和其他污染物的排放，減小對環(huán)境的影響。而結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在降低建筑鋼筋、混凝土消耗具有關(guān)鍵作用。

3綠色建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中存在的問題分析

3.1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的問題分析

作為綠色建筑中的一個(gè)非常關(guān)鍵的組成部分，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)對整個(gè)綠色建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平都具有十分關(guān)鍵的意義與作用。但是，目前在其優(yōu)化設(shè)計(jì)中還存在著一些問題，具體如下：（1）存在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不穩(wěn)定的問題，并且也沒有綜合、有效地處理不良地基。同時(shí)在很大程度上受到地質(zhì)因素的影響，這都會對綠色建筑的安全性造成一定的威脅。不僅如此，因?yàn)榛A(chǔ)存在不均勻沉降的現(xiàn)象，這也會極大地影響到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的安全性以及穩(wěn)定性，如果情況嚴(yán)重者會造成結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，嚴(yán)重影響建筑的質(zhì)量，對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大的威脅；（2）沒有充分地利用地下的空間，這就造成這很多的空間被閑置，利用率明顯不足，沒有充分發(fā)揮其利用價(jià)值；（3）在開展地基基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中沒有有力的論證報(bào)告，這就造成其實(shí)際控制力較弱，影響了優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的正常開展，影響設(shè)計(jì)效果。

3.2結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化設(shè)計(jì)中的問題分析

結(jié)構(gòu)體系主要的組成結(jié)構(gòu)即為砌體結(jié)構(gòu)以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)這一結(jié)構(gòu)在實(shí)際設(shè)計(jì)中也存在一些問題，即在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中一直都存在著浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重并且過度消耗的問題。不僅如此，鋼筋混凝土的剛度以及強(qiáng)度不能夠充分符合綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)，情況嚴(yán)重者還會發(fā)生裂縫現(xiàn)象，這樣也就會對綠色建筑的安全性與可靠性產(chǎn)生不良的影響。在砌體結(jié)構(gòu)中還出現(xiàn)了隨意放置材料、對材料的使用沒有連續(xù)進(jìn)行，而且分布不均勻等狀況，這也就嚴(yán)重影響到結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，造成大量材料的浪費(fèi)，增加了設(shè)計(jì)成本，降低經(jīng)濟(jì)收益。

3.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件優(yōu)化設(shè)計(jì)中的問題分析

對于綠色建筑而言，其功能性以及穩(wěn)定性會在很大程度上受到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響。而且結(jié)構(gòu)構(gòu)件也會受到質(zhì)量因素以及外界許多因素的影響。一旦鋼筋混凝土的剛度以及強(qiáng)度無法達(dá)到國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求，一旦構(gòu)件的尺寸不合格，那么都會對綠色建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震性產(chǎn)生不良影響。不僅如此，由于在綠色建筑當(dāng)中會有許多的裝飾掛件，當(dāng)前并沒有科學(xué)地利用預(yù)制構(gòu)件，這樣也就會對綠色建筑結(jié)構(gòu)的整體水平產(chǎn)生一定的影響。

4綜合性能分析下的綠色建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

綠色建筑的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上加上相關(guān)的參數(shù)，例如地域、氣候、技術(shù)、文化以及環(huán)境等，綠色建筑地域空間組織模式設(shè)計(jì)的優(yōu)化原則是依賴于自然界的生長規(guī)律，將地域元素增加到建筑設(shè)計(jì)中，重視人在綠色建筑中的空間感受，其設(shè)計(jì)優(yōu)化主要表現(xiàn)為：從設(shè)計(jì)手法、視覺形態(tài)、空間布局關(guān)系等方面進(jìn)行優(yōu)化，提取地域建筑形態(tài)特征，再結(jié)合建筑地域的技術(shù)水平、文化程度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等條件，進(jìn)行調(diào)查、研究以及轉(zhuǎn)換等，以實(shí)現(xiàn)控制設(shè)計(jì)形態(tài)、優(yōu)化綠色建筑的效果。同時(shí)，綠色建筑的生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)由人類、地質(zhì)、大氣環(huán)境、土壤等組成的復(fù)雜體系，通過考慮綠色建筑的綜合性能，保證綠色建筑能夠體現(xiàn)整個(gè)地域的風(fēng)貌以及價(jià)值體系，并根據(jù)地域環(huán)境的實(shí)際變化，真正的達(dá)成和地域環(huán)境系統(tǒng)和諧相處的優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)。

5結(jié)束語

經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展，我國的綠色建筑的設(shè)計(jì)水平與設(shè)計(jì)技術(shù)也取得一定的進(jìn)步。然而由于其起步較晚，因此其設(shè)計(jì)水平還要遠(yuǎn)遠(yuǎn)地落后于西方發(fā)達(dá)的國家。所以，為了能夠全面提升綠色建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平，就必須要對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。要積極地借鑒西方發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)技術(shù)，從各個(gè)方面加強(qiáng)對綠色建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以有效提升建筑的使用壽命，增強(qiáng)其耐久性與負(fù)載能力，從而使得綠色建筑的整體質(zhì)量能夠得到有效的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁曉婷，陳宙穎，田軍倉.綠色建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2015.

[2]汪蕾.綠色建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].工程技術(shù)，2016.