摘要:近年来,我国对于环境保护和能源节约加大力度进行改革,已经取得了非常不错的成就。随着我国建筑行业的快速发展,建筑项目建设过程中暴露的污染与浪费问题,也得到了各界人士的关注。在绿色节能环保理念下,建筑工程的结构设计需要进行科学合理的优化升级,将绿色节能理念落实到建筑工程施工环节。
关键词:绿色节能理念;建筑结构设计
引言
随着我国经济建设的快速发展,人们生活水平不断提高,人们对于环境保护有了新的认知。建筑行业作为高耗能、高耗材行业,每年需要消耗掉大量的能源与建筑材料。随着我国经济发展进入新常态,建筑行业的发展形势为之一变,传统的资源消耗型道路弊端显现,急需在建筑行业中引入绿色节能环保理念,推动建筑结构设计的深刻改革。提高建筑结构设计的科学性、环保性,才能降低建筑行业的资源与能源消耗,提高建筑行业的经济效益。
1绿色节能建筑结构设计的意义
在全民环保的社会发展背景下,建筑企业需要树立节能环保的工作典范,加快绿色节能建筑结构设计的工作推进步伐,建筑工程的结构设计直接决定了工程的能耗与施工的节能性。如在钢筋混凝土设计时,采取新型的配料,不仅可以有效提高钢筋混凝土的结构质量,还能减少混凝土的用量;在钢结构设计时,合理的优化各个组件之间的衔接,可以有效地减少钢筋的用量;在玻璃幕墙设计时,根据建筑物的实际用途,优化幕墙的结构与空间布局,节省更多的施工材料,达到业主预期的使用要求;在建筑工程的机电系统设计时,优化改进机电系统的敷设线路和电气走向,不仅有效地节约了施工材料,并且很好地提高了机电系统的安全性;在建筑室内结构设计时,根据业主的要求对采光、通风、家具、户型等进行科学的布局,实现生态性的宜居环境建设,突出室内结构设计的节能环保性。在我国城镇化建设的过程中,建筑工程必然是一个需要大力开发的环节,但是建筑工程的大力开发,并不是指污染环境、浪费资源、哄抬房价,而是依据我国房建管理部门的指导,进行科学合理的开发,绿色节能的设计,生态环保的施工,确保我国建筑工程事业安全有序的开展。
2绿色节能理念建筑结构设计
2.1做好建筑结构设计的前期准备工作
在开展建筑结构设计之前,为了能应用绿色节能环保理念,应在前期的准备工作中,围绕绿色节能环保展开相应的勘察工作。建筑结构设计人员应深入到建筑工程所在地,对建筑工程所在地的地质、水文、植被、气候等情况进行了解,并通过实地实验,以判定建筑工程所在地的采光、日照、风能等信息,有条件的建筑企业可调阅建筑工程所在地近10年的降水情况,并分析建筑工程是否能进行绿色节能环保方面的设计工作。在完成上述调查分析以后,为后续的建筑结构设计提供详实的资料,便于在建筑结构设计中,围绕绿色节能环保开展相应的设计工作,如对建筑物朝向、采光、通风、室内空间布局等方面的设计,均可以参照勘察所获得的信息。
2.2建筑布局的设计
建筑物的设计应基于绿色节能的理念,基于建筑物的使用性质和环境,使规划合理、科学。建设过程要积极使用新的可再生能源,如太阳能、风能和自然能源,取代建筑物中不可再生资源的使用,从而减少过多的能源消耗。合理控制建筑物之间的距离,使每栋建筑物都能受到阳光照射,冬季也能获得充足的照明时间,增加室内温度,减少煤炭、天然气等资源的额外消耗。其良好的夏季通风效果可让居民在一个生活在宜人的温度的环境中,尽量使用自然能源,以达到对温度的控制,减少空调、风扇的使用,以达到节能的目的。
2.3优化建筑内部结构的节能环保设计
一是提高建筑物门窗等部分的节能性,采用节能材料对门窗实行保温设计,降低辐射,达到节能目的;二是提高屋顶的节能性,推广使用太阳能等清洁能源,或根据建筑实际改变屋顶坡度、使用保温隔热材料等方法减少能源损耗;三是提高墙体节能性,强化墙体的隔音、隔热、保温作用发挥,减少能源消耗;四是加强建筑绿化,调节和保护建筑物附近的生态环境。
2.4采用绿色节能环保型建筑材料
在建筑结构设计中,建设单位应使用绿色节能环保型建筑材料,为了解决工程造价过高的情况,应通过优化建筑结构设计,减少不必要工程项目,提高施工效率的方式,而不是通过减少绿色节能环保型建筑材料的方式。在建筑结构的设计中,主要选用绿色节能环保型建筑材料,目前可选用的绿色节能环保型建筑材料较多,如空心砖、多孔砖、UPVC塑料型材、中空玻璃等。为了降低建筑结构设计的成本,应选择合适的绿色节能环保型建筑材料,而没有必要为了追求高质量的建筑工程,选用高价格的绿色节能环保型建筑材料。
2.5钢结构的设计
随着我国城市化发展的不断加快,城市人口数量急剧增长,为了更好地解决城市住房的问题,充分发挥出单位面积土地的价值,建设超高层建筑物是一个很好的发展方向。在超高层建筑工程建设时,为了更好地控制建筑物的自重,确保高层建筑施工的质量与安全,可以充分发挥出钢结构的施工优势。在超高层建筑建设时,需要对钢结构的施工项目进行很好的设计优化,才可以更好地发挥出钢结构节能环保的施工优势。在超高层建筑工程钢结构设计时,需要确保钢结构设计的整体水平作用力达到均衡的状态。在钢结构项目设计的过程中,可以通过调整竖向的结构件载荷、施工钢结构的重力,使得钢结构的水平作用力达到设计要求。在竖向的结构荷载中,每一层建筑物的重力都和建筑物的高度构成一次数学函数关系,同时建筑物荷载产生的弯矩和建筑物的轴力,同样是一次方的关系。但是建筑物的水平荷载产生的弯矩与载荷轴力之间是二次数学函数关系。在超高层建筑钢结构设计时,需对侧向位移、偏心差等问题进行科学的设计,因为超高层的钢结构设计的质量直接影响到整个工程的施工质量,如当高层钢结构的偏心差不断加剧的时候,钢结构就会产生附加的内力,当内力超出了钢结构的扰度时,就会对建筑工程的安全造成极大影响。在超高层建筑物设计时,为避免此类问题的出现,需要对钢结构的设计方案进行合理的优化改进。在优化改进的时候,可以利用BIM技术构建虚拟的可视化模型,通过对超高层结构的设计方案与施工工艺进行有效的检验,从而更好地保障钢结构施工的安全性与环保性。
2.6建造围护结构
在建造建筑围护结构时,可以实现更环保的节能。建筑物的墙壁现在相对较薄,风阻较小,这样的建筑物墙壁将来会导致高能耗。因此,可以在建筑过程中使用一些高隔热隔热板,并且可以使用适当的技术将隔热板插入墙壁中以形成与原始材料匹配的墙壁,以实现耐热和抗风的效果。要积极改善热阻壁厚质量,建筑形状的设计影响照明、通风等。因此,在规划时,应准确计算窗户和墙面积比,并采用具有良好保温效果的窗户、屋顶,这在建筑中很重要。可以在屋顶材料中添加部分隔热材料,同时应使用一些防水材料:由于屋顶很容易积水或积雪,长时间停留会导致房屋内部漏水,使房屋内部温度降低,实际能耗就会增加。
结语
在建筑结构的设计中,为了提高建筑结构的绿色节能环保设计,设计人员应秉承绿色节能环保的设计理念,多结合一些绿色节能环保的设计案例,参考如何对建筑结构进行优化设计,增大绿色节能环保技术与建材的使用,切实提高建筑结构的绿色节能环保水平。
参考文献
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