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摘要:生态环保理念下的建筑结构设计已经摆脱了传统设计思维模式,多元化的建筑结构设计将成为未来建筑结构设计的重要趋势。并且,现代建筑结构设计不再是狭义的基础建筑结构等内容,而是广义上的空间建筑结构与装饰设计等相关内容的整合。因此,生态环保理念下的建筑结构设计应综合考虑建筑功能、资源成本、环境污染等多重要素,并结合其功能设定选择较好的建筑结构设计方案。
关键词:生态环保理念;建筑结构设计;应用
1中国建筑节能与环保设计的现状
近年来,随着中国经济的快速发展和城市化水平的不断提高,城市人口呈现出急剧增多的状态,住房需求量迅速攀升,吸引了巨量资本注入房地产行业,在住房的总面积上更是达到了500亿平方米。然而,由于我国人口基数庞大,人均住房面积指标与英美等发达资本主义国家相比存在着明显的差距。同时,国际发达国家的城镇化率达到了90%以上,而我国目前城镇化率仅仅完成了60%,由此可见,我国在住房需求方面的发展,还有非常大的上升空间。根据调查研究发现,许多西方国家在进行建筑设计时,会采用一些新型的建筑材料,以求达到节能环保的效果,这些建筑材料大都能够回收再利用。而在我国的建筑工程中,很多投资人甚至设计人环保节能意识不强,仍然是采用以往的建筑结构方式,即钢筋混凝土建筑结构。这种结构方式需要消耗大量的混凝土,开山采石破坏环境、挖堤抽砂危害河道,而且由于混凝土生产存在高耗能、回收性差的特点,对环境产生了一定的负面影响。工程建筑是有合理使用年限的,不具备安全使用功能时应该拆除,在拆除过程中,由于混凝土回收再利用效果较差,导致大量的建筑材料浪费,并且在拆除的过程中也会造成一定的粉尘污染和建筑垃圾的产生。很明显的是,这与我国的远期发展战略是不相符合的。由于我国人口基数大,土地资源有限,随着城镇化进程的稳步推进,这一矛盾将进一步凸显出来。在我国的建筑史中,中国式的建筑具有悠久的历史,并且其结构完整、外形美观,而一直被沿用至今,而一些老一辈的传承的建筑结构仍然被我们现代人所使用。但是随着时代的发展,这些建筑在设计过程中有一些问题难以达到现在的要求,所以进行建筑结构设计的改革是一种大势所趋,也是响应国家号召的实践行动。
单纯鼓励“利废”的政策已经不能适应新形势下的发展,建筑设计要向“无废”发展。所谓“无废建筑”是指建筑设计和建造要保证建筑物最终拆除时能让“建材绿色再生”,即标准化构件能够拆卸和重复利用,非标准混凝土构件和不能重复利用的混凝土构件能够高品质回收利用。因此,他提出“建材绿色再生”理念,要求建筑材料要全面践行绿色发展、循环经济的理念,在建筑全生命周期中,不仅包括设计、材料生产、建造、运维,还要包括拆除环节,将建材再生利用率最大化,同时要考虑拆除和再生的能耗和环境成本,不能带来二次污染。目前绿色发展和高质量发展已经成为国家发展的战略导向,促进资源节约集约和循环利用,推广绿色建筑是国家重点工作。
2建筑结构设计中节能环保的问题
2.1传统建筑措施的运用不科学
在对建筑结构设计中节能环保存在的问题研究中发现:许多已经采用节能环保措施的项目,由于过分的重视对绿色节能环保理念的运用,却忽视了传统建筑措施的运用,这种弊端在一定程度上影响了对绿色节能环保效果的运用。在实际的施工过程中,虽然绿色节能环保相关的技术被重视,却又不可避免的忽视了对低成本的绿色节能环保技术的运用。这导致了工程造价成本的上升。由此可见:绿色节能环保并未取得应有的效果。
2.2绿色节能环保的意识和技术不足
绿色节能环保的意识是建筑结构绿色节能环保措施应用的前提和基础,唯有相关的工作人员对此观念有了正确的认识和足够的认识,才能够在施工过程中将此观念有效运用。但在研究中发现:许多工作人员对此观念缺乏足够的认识。在建筑的设计过程中,设计师不能够将施工设计和绿色环保的理念融合,就不能够达到绿色节能环保的效果,也就在一定程度上影响着建筑结构设计中节能环保效果的体现。
3生态环保理念下的建筑结构设计
(1)建筑设计时充分考虑保温措施,降低建筑能耗。在保温设计墙体时要注意采用保温措置,不仅可以降低建筑热量损失,也可以延长建筑的寿命,减少维护成本。外墙保温方法可分为外墙内保温、外墙外保温和夹芯保温。外墙内保温是将保温材料置于承重墙内,该方法技术难度低,施工操作简单,对保温材料自身技术要求低,造价成本不高,但是容易出现热桥现象,造成水蒸气等凝结在外墙内表面,导致内墙体发霉;搭边处气密性差,易出现裂纹等缺陷。外墙外保温附着在墙外可有效保护墙体免受自然环境的侵蚀,尤其是墙根等处可很好消除潮湿带来的破坏问题,提升墙体的防水密封性能,降低其导热系数,防止室内热量的快速流失,基本不存在热桥问题,并节约室内空间。但是保温材料的技术要求高,除了耐用、耐候,还需要满足防火、防震的消防等级,为了防止脱落,需要专业团队进行安装,安装成本较高。夹芯保温措施适合于建筑施工过程中进行,尤其是大型预制板在工厂内浇筑时,可明显降低重量,改善隔热效果,且施工方便快捷,但是热桥问题仍然存在,过于恶劣的气候会导致内外墙体收缩不均匀,缩短使用年限,抗震性和抗裂纹性能均较差。因此建筑设计时应根据区域合理选择外墙保温手段,不可照搬照抄。
(2)建筑设计过程充分考虑太阳能的利用,提高对自然能源的利用。随着太阳能利用技术的进步,新型太阳能墙体可作为能量转换装置,吸收太阳能即可降低对墙面的加热作用,也能转换为电能为室内提供临时电力。现在比较成熟的太阳能墙体可分为两种:双层皮幕墙体和带玻璃墙面,但该技术含量较高,维护成本也偏高,不过在发达地区商业建筑群展开应用是非常有必要的。
(3)合理设计建筑门窗,减少建筑能耗。在建筑围护部件中,门窗的能量损失最大,制约了室内热环境质量和能耗大小。根据测算,该处损失是墙体的4倍,可见门窗才是绿色节能技术突破的重点。门窗热导率大,且存在空气渗透热损失偏大问题,因此,合理设计门窗面积大小、结构及保证热工节能是关键,也会直接保证室内热环境质量和降低能耗。设计时必须计算窗户和墙体的保温性能指标、窗墙的朝向及面积比,施工时注意门窗的气密性等级。近几年,新型建筑倾向于增大门窗面积,增加室内的透光度,在北方可以增加太阳辐射面积,但是过分增加会降低建筑保温效果,因此合理设置窗墙面积比才是建筑节能的关键。
(4)将遮阳纳入建筑设计过程。遮阳设施是建筑设计中比较容易忽视的,不设置遮阳会造成室内过热、眩光,合理的遮阳可降低约30%的建筑能耗。因此,合理设计遮阳可保证建筑低能耗,增加舒适度。遮阳构件应选用美观、耐用的结构,实现遮阳功能的同时,也可满足住户对美观的要求,增加建筑的舒适度。
结束语
随着社会经济的快速发展,人们的生活水平也得到了显著提升,在物质生活水平得到较大满足的情况下,人们开始追求更高的生活质量,其中就包括对建筑结构设计中生态环保理念的具体体现。所谓生态环保理念下的建筑结构设计,是在保证建筑结构功能性要求的情况下,优化传统建筑结构设计形式,丰富建筑结构设计内容,突出低碳环保等生态理念,弱化传统建筑结构设计的资源浪费、环境污染等现象。
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]陈君.房屋建筑结构设计中的绿色环保节能探讨[J].河南建材,2019(04):181-182.
[3]王周峰.生态环保理念下的绿色建筑结构设计探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(07):145+147.