李瑞杰
呼和浩特市民用建筑设计院有限责任公司
摘要:新时代发展趋势下绿色建筑已经成为建筑行业发展的必然方向,在实施和改革的过程中钢结构成为绿色建筑体系更具优势的一种建筑材料,强度高、韧性好、施工方便、污染少、能够充分回收利用等优点让钢结构在建筑施工过程中的应用愈加频繁,许多企业为了更有效地节约成本,降低污染,实现绿色可持续发展的理念,不断优化建筑施工过程中的钢结构应用体系,通过相关分析为绿色建筑发展带来更好的前景,实现更大的社会效益和经济效益。
关键词:钢结构、绿色建筑、应用、发展
一、前言
目前我国建筑行业的污染十分严重,许多建材包含大量重金属成分,严重危害整个城市的生态环境体系,尤其是近些年来建筑群落逐渐扩大化发展,许多地区高楼林立,更加重了生态环境的负担,同时对使用者的身体健康造成威胁,因此国家推崇绿色建筑理念,在建筑行业的应用和发展中不断推出钢结构的应用体系来优化建筑设计方案,这是一种绿色环保产品,能够符合我国节能减排和循环经济的发展理念,再加大并推广钢结构应用的过程中能够达到节约能源,减少建材污染,为大众生活提供健康、良好、可持续发展的使用空间的目的。钢结构在应用过程中相比于其他建筑材料来说强度高、抗震性好、施工速度快、施工操作简单、污染率低等优点使各个建筑相关企业都纷纷改进建筑施工材料为钢结构材料,既能实现绿色可持续发展的目标,也能够为企业赢得更好的经济效益,已经在建筑屋顶、内部结构、梁体结构中得到了广泛应用,优化空间布局,实现绿色建筑设计的目的。
二、钢结构的概述
钢结构是建筑施工结构中主要施工材料之一,具有较为广泛的使用前景,主要由型钢和钢板所组成的钢梁、钢柱、钢架等钢结构,具有较广泛的应用空间和环境,并且拥有强度高、承重好、变性力强、韧性大、环保、节能等特点让钢结构在其他建筑材料结构中脱颖而出,受到广泛的使用,成为绿色建筑材料的代表。在建筑行业重复利用的过程中实现了可持续发展理念,同时减少环境污染和垃圾的制造,大大降低建筑施工成本。钢结构还可以代替混凝土结构的使用,极大的减少了沙、石、泥等建材的使用量,并且混凝土对建筑危害性极大,其中包含很多金属元素,是不可再生能源的代表,利用钢结构来代替混凝土结构的使用场景,能够提高抗震性能,更加灵活,无需消耗大量木材、钢模板、水等耗材,也能够产生较强隔音和减少空气污染的效果。早在19世纪就提出利用钢结构这种质量高、较为轻便、操作简单的结构应用于建筑施工当中,能够在短时间内建成一栋较为完整的建筑物,跨度较大,整体空间规格较高,底盘更加稳定,形成完整的空间体系,适合展览馆等空间布局中的应用,在设计施工过程中钢结构材料逐渐应用于各类型的建筑使用场景,为企业带来更好的发展效益。
三、钢结构在绿色建筑设计中的应用
3.1钢结构在建筑屋顶中的应用
屋顶是建筑物的重要组成部分,在建筑施工设计和落实的过程中,基于绿色设计理念,可以选择钢结构作为主要设计材料,传统建筑物的施工方案大多数采用混凝土作为主要建筑构件,但由于其耐热性差,在大多数使用场景中不具备较好的适用性,而钢结构具有简便、抗震性好、强度高的特点,是屋顶结构最好的建筑材料之一,同时沿展性好,有效节省建筑材料,达到资源优化的目的。
同时,钢结构还可以实现与太阳能安装体系结合在一起的目的,有效借助发光板的安装来给予房屋建筑可清洁能源的使用,将太阳能转化为电能,从而作为房屋能源供给,在实际施工过程中又可以减少一大部分的能源消耗,更符合国家绿色可持续发展理念的落实。例如 在停车场屋顶结构应用的过程中,是一类大型公共建筑结构的使用场景,在实际施工的过程中能够保持内部结构的完整性,在胯度要求较高的情况下以钢结构作为支架,不仅能够提高屋顶的承载强度,还可以地下保证停车场内部空间的充足性,符合使用需求,在实际绿色建筑设计体系当中钢结构还具有轻便、简单、操作方便的优势,能够减少其他建筑材料的消耗,尽量避免建材的浪费,达到资源的最大使用效率。
3.2钢结构在建筑结构细节中的应用
钢结构在建筑结构细节上的应用主要体现在屋顶构建以及房屋框架上的应用模式,实现科学化房屋搭建体系,更加灵活简便,同时适用于大空间中会议室、餐厅、办公室等设施的应用,在钢结构建筑施工体系落实的过程中能够达到建筑结构中各构件的稳定性、可靠性和安全性,在重复利用时遇到返工或需要返厂的情况,能够方便拆卸,不会产生材料的浪费或多余材料的消耗。在钢结构应用于屋顶构建的过程中可以通过钢结构的衍架体系来进行相应设计原则的排布,促使能源达到综合性利用的基础之上来提高能源的最大使用效率,钢结构搭建了太阳能与电能之间的桥梁,实现绿色可再生能源的消耗,减少不可再生能源的浪费。
四、钢结构在绿色建筑设计中的发展重点
4.1钢结构的防火处理
在优化钢结构在绿色建筑设计中的应用过程中,需要重点考虑钢结构的防火处理,上面已经讲述了钢结构有很多优势,刚度、强度、韧性都较其他材料都非常突出,但是钢结构的一个缺点就是耐火性比较差,当建筑物发生火灾时很容易较大的安全事故,尤其是在高温环境下钢结构性能还会减退,从而影响建筑物的安全,因此在落实绿色建筑设计理念的过程中,首先,需要优化钢结构的防火设计,根据防火等级选择相应的防火钢材,根据实际使用需求选择不同等级的防火钢结构材料。其次,为了有效避免热量传导,需要在钢结构表面涂抹防火隔断材料,提高整体钢结构的防火性能。最后,如果在建筑施工设计过程中选择的是疏导法进行防火,需要充分发挥出水冷却对于保护钢结构优势的作用,利用快速流动的水源来带走钢结构表面热量,避免钢结构由于过热而引发变形、坍塌等危害。
4.2钢结构的防腐处理
钢材料与其他施工材料一样,都难以避免一定程度的腐蚀,因此在实际使用过程中,为了提高建材质量、使用性能和强度,需要优化钢结构的稳定性和安全性,针对腐蚀这一问题可以在建筑施工的过程中做好防腐设计,针对易于防腐的位置,加强表面防腐涂料涂抹的厚度,在充分凝固后可以对钢结构形成一层较为致密的保护层,有效隔断水分、氧气、酸性、碱性的物质,起到直接保护的效果。其次,还可以选择半永久或永久型的绿色无污染防腐涂料,从而确保整个钢结构使用阶段的安全性、绿色性,减少环境污染。
五、总结
总的来说,钢结构较其他建筑材料来说具有较强的优势,是一种绿色环保型的产品,在实际设计过程中达到较为科学、安全的应用效果,能够更好地节能减排,降低能耗,提供用户一个舒适、安全、可靠的生活空间,在绿色环保理念不断推广和落实的过程中钢结构的应用范围逐渐扩大,因此更应加紧推广钢结构防腐、防火性能的完善和优化,实现钢结构在任何使用场景中的可利用性,推动整体经济与环境的可持续发展,以钢结构轻巧、费用低廉、操作简便为优势,让钢结构在更多建筑企业得到广泛的应用,实现更好的社会效益和经济效益,为建筑行业的发展带来更好的前景和更大空间。
参考文献
[1]钢结构在高层建筑工程中的应用及对绿色建筑发展思考[J].张虹.住宅与房地产.2017(35)