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绿色建筑的结构优化设计

作者:未知

  【摘 要】近年来,随着能源匮乏情况的逐渐加深,人们越来越意识到绿色环保的重要性,可持续发展理论也逐渐在各行业中应用。建筑行业是领头行业,在经济带动下发展显著,基于环保、可持续发展理论,绿色建筑应运而生。绿色建筑具有自然和谐、保护环境、节约资源等优点,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑,因此,绿色建筑行业得到快速的发展。绿色建筑在设计的过程中,不仅仅应该考虑自身的经济、美观以及适用等特性,更应该从资源、环境等综合性能方面进行考虑,以此实现对绿色建筑的优化设计。
  【关键词】绿色建筑;结构优化设计
  随着科技的发展和社会的进步,各行业也在带动下稳定向前发展。人们的观念也在不断更新,并逐渐认识到了可持续发展的重要性,并将这种观念融入到生活和工作中。建筑行业作为领头领域,近年来发展迅速,更多的新型建筑工程理念与建筑形式不断涌现出来,绿色建筑就是其中一种,更好的将可持续发展的观念融入其中。绿色建筑具有降低建筑对环境的负荷,节约资源和能源,为人们提供舒适性良好、健康、安全的生活环境,与自然环境和谐相处并可持续发展等优点,符合当前社会发展需求,也正因这些优势,使绿色建筑已经成为社会各界关注的焦点。本文对绿色建筑的作用做了简单阐述,在综合性能考虑下,对绿色建筑设计提出了优化对策。
  1绿色建筑概述
  绿色建筑主要是指在建筑的全生命周期内,以保护环境为基础,尽量地节约各项资源与能源,在此基础上努力为人们建设出健康舒适的生存空间。在设计绿色建筑的过程中,设计人员要充分坚持绿色环保的设计理念,要从建筑的健康舒适程度与节能环保程度等诸多方面入手,采用科学合理的现场管理方法尽可能地降低工程施工对周边环境所造成的影响,进而有效地达到节能环保的目的,并且为人们建设出安全可靠、舒适健康的居住环境。
  2结构优化设计在绿色建筑中的作用
  从绿色建筑造价方面分析。众所周知,绿色建筑与一般建筑相比建设成本略高,根据研究统计一星、二星级绿色建筑每平方米要增加50至100元左右,三星级绿色建筑要增加200元左右。从工程造价方面分析,建筑施工阶段大约决定了建安造价的20%,建筑设计阶段大约决定了建安造价的80%。而建筑设计阶段的结构设计就决定了整个建安造价的40%到60%以上,对于住宅来说大概是60%以上,对于公建大概是50%以上。同时,和发达国家相比,我国的建筑平均用钢量大大高于他们。与社会平均水平相比,经过结构优化的住宅和公建的钢筋混凝土工程项目,一般每平方米工程造价可以节省60到170元,钢结构或城市综合体潜力更大。由此可见,在节省建设资金方面,绿色建筑的关键环节是绿色建筑设计,绿色建筑设计的关键环节是结构优化设计。所以,结构优化设计是实现绿色建筑的重要途径。
  从节约资源,保护环境、减少污染方面分析。目前,钢筋混凝土结构依然是我国建筑工程中的主导结构。我国的绝大部分建筑采用的是现浇的钢筋混凝土结构,大量的使用水泥、砂石、钢筋,其中水泥消耗了大量的能源,造成了大量的污染,国内砂石和铁矿石的资源在日益枯竭。最后建筑寿命终了拆除时,其废弃的渣块屑又难以回收再利用,将有巨大的垃圾需要处理,造成环境的大负荷。因此迫切的需要减少材料的用量,降低资源消耗,减少钢材、水泥的消耗,减少生产过程中的碳和其他污染物的排放,减小对环境的影响。而结构优化设计在降低建筑钢筋、混凝土消耗具有关键作用。
  3绿色建筑的结构优化设计中存在的问题分析
  3.1基础结构优化设计中的问题分析
  作为绿色建筑中的一个非常关键的組成部分,基础结构的优化设计对整个绿色建筑结构的设计水平都具有十分关键的意义与作用。但是,目前在其优化设计中还存在着一些问题,具体如下:(1)存在基础设计不稳定的问题,并且也没有综合、有效地处理不良地基。同时在很大程度上受到地质因素的影响,这都会对绿色建筑的安全性造成一定的威胁。不仅如此,因为基础存在不均匀沉降的现象,这也会极大地影响到基础结构的安全性以及稳定性,如果情况严重者会造成结构发生变形,严重影响建筑的质量,对人们的生命财产安全构成极大的威胁;(2)没有充分地利用地下的空间,这就造成这很多的空间被闲置,利用率明显不足,没有充分发挥其利用价值;(3)在开展地基基础优化设计的过程中没有有力的论证报告,这就造成其实际控制力较弱,影响了优化设计工作的正常开展,影响设计效果。
  3.2结构体系优化设计中的问题分析
  结构体系主要的组成结构即为砌体结构以及钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构这一结构在实际设计中也存在一些问题,即在实际设计过程中一直都存在着浪费现象严重并且过度消耗的问题。不仅如此,钢筋混凝土的刚度以及强度不能够充分符合绿色建筑的标准,情况严重者还会发生裂缝现象,这样也就会对绿色建筑的安全性与可靠性产生不良的影响。在砌体结构中还出现了随意放置材料、对材料的使用没有连续进行,而且分布不均匀等状况,这也就严重影响到结构的质量,造成大量材料的浪费,增加了设计成本,降低经济收益。
  3.3结构构件优化设计中的问题分析
  对于绿色建筑而言,其功能性以及稳定性会在很大程度上受到结构构件的影响。而且结构构件也会受到质量因素以及外界许多因素的影响。一旦钢筋混凝土的刚度以及强度无法达到国家的相关标准与要求,一旦构件的尺寸不合格,那么都会对绿色建筑结构构件的抗震性产生不良影响。不仅如此,由于在绿色建筑当中会有许多的装饰挂件,当前并没有科学地利用预制构件,这样也就会对绿色建筑结构的整体水平产生一定的影响。
  4综合性能分析下的绿色建筑优化设计策略
  绿色建筑的建筑设计应该在传统建筑设计的基础上加上相关的参数,例如地域、气候、技术、文化以及环境等,绿色建筑地域空间组织模式设计的优化原则是依赖于自然界的生长规律,将地域元素增加到建筑设计中,重视人在绿色建筑中的空间感受,其设计优化主要表现为:从设计手法、视觉形态、空间布局关系等方面进行优化,提取地域建筑形态特征,再结合建筑地域的技术水平、文化程度、经济发展状况等条件,进行调查、研究以及转换等,以实现控制设计形态、优化绿色建筑的效果。同时,绿色建筑的生态系统是一个由人类、地质、大气环境、土壤等组成的复杂体系,通过考虑绿色建筑的综合性能,保证绿色建筑能够体现整个地域的风貌以及价值体系,并根据地域环境的实际变化,真正的达成和地域环境系统和谐相处的优化设计目标。
  5结束语
  经过一段时间的发展,我国的绿色建筑的设计水平与设计技术也取得一定的进步。然而由于其起步较晚,因此其设计水平还要远远地落后于西方发达的国家。所以,为了能够全面提升绿色建筑结构的设计水平,就必须要对其进行优化设计。要积极地借鉴西方发达国家先进的设计方法与设计技术,从各个方面加强对绿色建筑结构的优化设计,以有效提升建筑的使用寿命,增强其耐久性与负载能力,从而使得绿色建筑的整体质量能够得到有效的提升。
  参考文献:
  [1]丁晓婷,陈宙颖,田军仓.绿色建筑结构优化设计[J].建筑技术开发,2015.
  [2]汪蕾.绿色建筑结构优化设计[J].工程技术,2016.
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