绿色节能理念下建筑结构设计探讨 郑承炜

发表时间:2020/9/17   来源:《建筑模拟》2020年第10期   作者:郑承炜
[导读] 随着社会经济的快速发展与城市化进程的不断推进,我国建筑工程事业规模不断扩大,建筑工程项目建设数量不断提升。但就目前来看,在我国建筑工程项目建设中,建筑工程能耗大的问题较为严重,只有在建筑工程设计施工中融入绿色节能理念,才能有效减少建筑工程建设能耗。结合实际情况提出绿色节能理念建筑结构设计策略,希望可以对业内起到一定的参考作用。
        芜湖鸠源建筑设计有限公司  安徽省芜湖市  241000
        摘要:随着社会经济的快速发展与城市化进程的不断推进,我国建筑工程事业规模不断扩大,建筑工程项目建设数量不断提升。但就目前来看,在我国建筑工程项目建设中,建筑工程能耗大的问题较为严重,只有在建筑工程设计施工中融入绿色节能理念,才能有效减少建筑工程建设能耗。结合实际情况提出绿色节能理念建筑结构设计策略,希望可以对业内起到一定的参考作用。
        关键词:绿色节能;建筑结构;设计
       
        1绿色节能理念下建筑结构特点
1.1         完整性
        在绿色节能理念下,建筑结构设计过程中需要遵循建筑全生命周期原则,保证建筑结构体系具有完整性特点。这就需要设计师在设计时全面考量规划设计、建设施工、后期运营管理以及建筑拆除等多个建设环节,同时对地理环境因素予以考量,保证施工可以对资源进行有效使用,对可回收利用材料进行尽量使用,且在运营过程中要尽量降低能源消耗,减少对环境的危害。
1.2         地域性
        绿色节能理念建筑结构应具有地域性特点,设计师应在结构选择中做到以人为本。(1)以人们的健康舒适使用需求为出发点进行设计。只有与人们生活需求相符,才能发挥绿色建筑结构设计价值。(2)设计师应对绿色建筑结构环境特点予以全面考量,根据外部环境完成建筑朝向、布局、形态、选址等设计工作,促进建筑与周边环境的高度融合。
1.3         综合性
        绿色节能理念下,设计师在建筑结构设计过程中应保证建筑结构具有综合性特点,让整体结构更具系统化特点。一方面,设计师应积极增强资源节约综合利用,让建筑结构建设带来环境负荷得以减少;另一方面,设计师应积极进行优化设计,让施工工艺得以创新,让资源利用率得以提高,降低建筑工程整体能耗。
        2绿色节能理念下建筑结构设计
        2.1合理应用外墙保温结构
        通过使用一些保温性能较好的材料,或者构建一些保温性能较好的建筑物系统和结构,能够很好的提升建筑的保温结构,而降低能源的消耗。在考虑这一工序的过程当中,有许多的技术操作和材料的应用都可以达到该目的。比如,有许多保温系统当中具有较多层的窗户设计和较厚的砖墙设计。这些多层次的设计能够有效地隔绝室内外的能量,从而降低室外的环境对室内环境的影响程度。在进行施工的过程当中,就尤其需要选择合适的建筑材料。应当选择一些热系数较小的材料用于外墙的结构设计,从而更好的达到保温的作用。另外,也可以通过应用这些控温性能较好的材料来减少减小外墙的厚度,从而使室内的环境和能源的消耗得到控制。在考虑建筑设计以及 特殊材料投入建筑施工建造过程中应当,迎合项目的具体情况,要考虑当地的环境特点,完成具体地理位置的建筑设计。在打造外墙结构的过程中,可以设置一些遮阳绿色植物,来起到美化和优化能源的作用。科学的设计外饰物、保温层、空气层,都是提高建筑物的保温性能的良好形式,另一方面也可以通过该种功能实现,达到美化建筑物外观的目的[3]。
        2.2在优化平面布局方面的运用
        绿色建筑设计理念在建筑设计环节中应用最为广泛的就是对于建筑物平面布局的优化,通过一些有效的设计方式,从而将城市建筑物变得更加绿色环保。其中,针对建筑物所采用的一些采光设计成为了绿色建筑设计理念在平面布局层面的核心要点,因为一个建筑物对于自然光的利用在一定程度上决定了其生态平衡的发展,不仅可以为整个建筑物提供额外的能源补充、热量补充以及亮度补充,还能利用自然光中紫外线对屋内区域进行大规模地杀菌、除潮以及灭虫,为人们打造出一个更加健康舒适的生活区域。例如,为了增加房屋内部的采光,根据绿色建筑设计理念的指导,设计师们常采用透明的钢化玻璃材料作为屋顶(见图 1),再利用房屋内部一些反光镜面的设计,使得整个建筑物内部都能够接收到自然光的照射,从而为房屋内部的绿色植物提供了有利的生长环境。

此外,针对房屋外部采光多采用调整房屋朝向的方式来增加建筑物本身接触光照的时间。这种设计方法需要根据不同地区的地理位置、不同的季节特点以及不同的生活需求来进行更为详尽的设计。
        
        2.3混凝土结构设计策略
        在混凝土建筑工程结构设计过程中,一方面,应保证设计方案可以让工程施工质量与施工进度满足建设要求;另一方面,应积极采用新型结构体,并对其进行升级优化处理。以墙体设计为例,首先,设计师可以利用水泥聚苯模壳结构作为承重墙体,此种新型墙体可以让混凝土墙体施工用料得以减少,同时保证整体施工质量;其次,设计师可以使用格构式墙体,此种墙体为自密实面免振捣结构体,在膜壳内,利用混凝土与结构梁的有效结合,可以让新型混凝土墙得以形成,此种结构主要材料包含添加剂、聚苯颗粒以及改性水泥,在工厂可以对其进行制作成型,利用此墙体,可以对传统混凝土墙体予以直接替换,其具有较好的保温性、承重性,可以让施工效率、施工安全得到保证。值得注意的是,在选择使用格构墙体时,应依照施工墙体需要,有效调整膜壳形状,与此同时,应对其抗压性、防水性、抗冻性数据信息进行计算,保证结构设计效果[3]。
        2.4围护结构设计策略
        围护结构是绿色节能理念建筑结构设计重要内容,在非透明围护结构设计方面,首先,在项目屋顶设计过程中,可以采用绿化屋面设计方案,融合种植介质层、过滤层、排水层、防水混凝土面层、隔水层以及保温板等,让整体绿色效果得到保证;其次,在建筑项目外墙楼板设计过程中,可以对外保温系统进行有效设计,在具体应用中,可以应用饰面层、水泥砂浆、挤塑聚苯板、蒸压加气混凝土砌块结合构造方法,在热桥楼板构造中,可以使用饰面层、挤塑聚苯板、钢筋混凝土、水泥砂浆与饰面层结合的构造方法。在透明围护结构设计方面,首先,在项目外窗设计过程中,应对节能玻璃窗进行有效使用,如塑钢低辐射中空玻璃窗等;其次,应科学设计结构墙体和外门窗框接缝位置,可以对具有良好耐久性的防水透气膜、防水隔汽膜等密封材料进行使用;最后,应对外窗、玻璃幕墙可开启面积进行科学设计,保证自然条件下建筑自然通风效果,降 低空调使用能耗。
        2.5新能源的利用
        1)太阳能的使用 太阳能作为一种天然清洁能源,在建筑设计中普遍应用。在住宅设计中采用太阳能热水器等,可有效减少电热水器、燃气热水器等对能源的消耗,逐渐推动太阳能由补充能源向替代能源发展。2)地源热泵技术 是以大地为热源,对建筑空气加以调节的新型节能技术,属于一种较为高效的绿色节能技术。地源热泵是利用输入少量的高等级能量(如电能),将热能由低温转向高温。地源热泵系统普遍应用于居民住宅和宾馆、办公楼、医院、学校等公共建筑。此外,地源热泵技术除了可以减少建筑能源消耗,也可以对建筑室内温度进行有效调节。冬季,地源热泵可以为室内提供一定热量;夏季,地源热泵可以很好地吸收建筑物的内部热量,对室内温度进行合理调节。
        结束语
        综上所述,绿色节能理念建筑结构具有完整性、地域性、综合性特点,设计师在建筑工程结构设计过程中,通过对混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系进行科学选择,对混凝土结构设计策略、钢结构设计策略、围护结构设计策略、可再生能源应用策略以及建筑材料选择策略进行合理应用,可以让绿色节能理念在建筑结构设计中得到有效应用。
        参考文献:
        [1]王尉.绿色节能理念建筑结构设计探讨[J].建筑技术开发,2019,46(19):13-14.
        [2]刘姣.建筑结构设计中绿色节能环保理念的运用探究[J].住宅与房地产,2019(16):91.
        [3]徐晗,刘院虎,张一鸣.探析建筑结构设计中绿色节能环保理念的运用[J].资源节约与环保,2019(04):176.
        [4]张建美.绿色节能理念建筑结构设计探讨[J].居舍,2019(11):110.
        [5]陈础.绿色节能理念建筑结构设计探讨[J].低碳世界,2019,9(01):168-169.
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