土木工程的结构与建筑节能技术分析

张繁 叶森茂

【摘 要】建筑结构设计可以说是一个与实际紧密结合的过程，决不能脱离实际而进行，在设计过程中，要综合考虑建筑工程所在地的地理环境、水文土质、抗震等级等，在参考规范的基础之上，通过借鉴其他成功案例的经验，合理安排建筑体从地下到地上，从主体到部分的结构，使建筑结构设计既符合外观的视觉享受，又达到主体的结构稳定性。本文主要对土木工程的结构与建筑节能技术进行了分析探讨。

【关键词】土木工程；结构设计；节能技术

引言

改革开放三十多年来，我国的社会经济取得了很大的发展，物质水平不断提高，特别是人们的居住环境和生活质量得到了很大的改善。但随着社会化进程的不断加快，资源的减少速度在不断提高，自然资源因被人们无节制地使用而造成了大量的浪费，许多资源都面临着枯竭的危险。因此，在新的发展时期，应用节能技术就成为一个必须要面对的问题。在建筑领域，要想让建筑工程摆脱高污染、高耗能的现状，就必须大力发展现代建筑节能技术，通过新技术的应用来有效提高建筑工程的质量，有效解决人类面对的生存发展问题。

一、设计建筑结构合理性所遵守的原则

1、保证建筑结构基础设计方案的合理性

一般而言，高层建筑的地质条件是选择高层建筑结构基础方案的参考依据，这就要求高层建筑结构设计必须具备相应的地质勘查报告。高层建筑结构设计基础方案通常应确保最大化发挥地基的潜力，所以在设计时应该对高层建筑的结构类型、施工条件、荷载分布情况、与邻近既有建筑物的关联性等因素进行综合考虑，从而提出合理并且高效的高层建筑结构基础方案。

2、保证建筑结构设计方案的合理性

高层建筑结构方案是否合理是根据高层建筑结构设计方案与结构体系和要求方式是否保持一致来判定的，在满足建筑结构需要的同时还要能够满足经济性的需求，对于结构体系的要求则是传力要简单化，受力明确化。结构单元相同的高层建筑物，其结构体系也应该是相同的。

二、建筑结构合理性设计的建议

1、建筑结构的设计要符合国家规定

建筑安全事故频繁，这让大家的关注点都集中在了建筑的安全上，而国家也对建筑结构的安全性提高了重视，陆续出台一些相关法律法规，对于建筑结构的设计有了强硬性的要求，防止一些建筑商减少针对建筑安全的投入。这些规定会随着建筑行业的实际情况而提出针对性的改变，建筑结构的设计不仅在安全上有保障还需要与时俱进。同时，建筑结构设计师应该要尽职尽责，不能为了一己私利不顾人民群众的安危，为提高建筑物的质量，消除存在的安全隐患贡献出自己的绵薄之力，要不畏强权，在建筑行为中发现不符合国家规定的行为要勇敢地提出质疑，并且做出相应的解决措施，基于安全性上考虑，尽可能地提升建筑结构的安全质量。

2、提高建筑结构设计人员对抗震性能的重视

建筑结构设计是一项比较系统化和繁琐的工作，而且这项工作需要对建筑进行综合考虑，所以要求设计人员具有专业知识，而且还要有灵活的创新思维，能认真地对待工作，并且对建筑结构的设计具有责任心。设计人员在建筑结构设计的过程中不要抱着得过且过的思想，要精益求精重视结构设计的每一个细节，对建筑要有全面的掌控。

3、技术措施

3.1减轻高层建筑的自重

提高结构抗震能力的有效办法是减轻高层建筑房屋自重，地震效应是与建筑的质量成正比。如果建筑物质量比较大，那么相应的地震效应也会很大，作用于结构上地震剪力也会变大，建筑就很容易遭受破坏，造成不必要的经济损失的同时建筑安全性受到影响。如果建筑物质量比较小，那么相应的地震效应也会很小，因此，在高层房屋建筑中，要想减少地震带来的损失，就要减轻高层建筑自身的重量。结构构件采用的材料要在强度上有保障，非结构构件和围护墙体所用的材料要有轻质的特性。例如玻璃是轻质材料，所以一般被用作维护墙体，钢的强度很大，所以钢结构作为高强度框架构件。减轻房屋自重在软弱土层有突出的发展前景，因为它能够使地基基础的处理方法变得简单，方式选择更加多样、合理，可以创造出更多的经济效益。

3.2提高带转换层建筑结构的安全性

（1）尽量避免高位转换，转换层位于3层以上时，层间位移角和剪力的分配及其传力途径发生突变，容易形成薄弱层，对抗震很不利。而对于部分的框支剪力墙高层的建筑结构而言，它的转换层的位置，7度区不应大于第5层；8度区不允许超过3层。如果转换层的位置有超过上述规定的，要进行专门的研究并且采取相应的有效措施，6度时其层数可以进行适当增加；（2）转换层配筋的构造要合理，梁上下部的纵向钢筋最小配筋率。若框支梁上部墙体，开有门洞或者梁上托柱的时候，该部位框支梁箍筋必须要加密配置，箍筋直径和间距以及配箍率要按规范进行采用，当其洞口靠近框支梁端部并且梁的受剪承载力不能达到要求时，要采取框支梁加腋和增大框支墙洞口连度等措施等进行处理。

三、建筑工程中节能施工技术的运用

1、太阳能的运用

在众多可重复利用的资源当中，太阳能是一种取之不完、用之不竭的资源，对社会的发展具有非常重要的意义。发展好太阳能技术，对于推动社会进步具有重大的意义，它是一种无污染、可循环使用的资源。当前，太阳能已被广泛利用到了各行各业中。在建筑工程中，使用太阳能的主要目的就是为了提高资源的使用效率，推进可再生资源的使用，实现集约型经济。利用太阳能的反射设备为建筑工程提供热量和光照，以此来达到节能的目的。虽然太阳能技术的使用已经得到了广泛的认可，但在实际的使用过程中，还存在一定的问题与不足。这些问题都严重影响了建筑行业的发展，例如太阳能开发使用的成本较高、受天气的影响较大、各个地域受太阳光照的不同所产生的作用也不同等。要想进一步提高太阳能技术的使用效率，还需要对其进行更为充分的研究和试验，制造出更适合建筑工程使用的建筑节能产品。

2、风能技术的运用

风能对于建筑工程而言，也是一种非常重要的资源，它也是一种天然资源，使用起来非常的环保、方便。风能在建筑工程中的使用主要是将风能通过一定的设备转换成可利用的电能，使其更好地在其他电能单位上使用，这样就可以有效地补充电能。风能与太阳能两者各有千秋，可以形成互补的形态，例如在阴雨天的时候，阳光的动力就显得不如风能，这时候就可以充分利用风能；在晴天风力不足的时候，可以充分利用太阳能给予补充。通过两者的交替补充，有效降低建筑工程的使用耗能，保证其可以不间断地运行。

3、地热能的运用

地热能在建筑工程的使用中，也是一种非常重要的资源，它与太阳能、风能一样，都是属于可再生能源。所谓的“地热能”，就是通过吸收地壳中的热量，将其转换为可以利用的能量。當前，由于技术等各种条件的限制，对地热能的使用与开发还不够充分，只是在一定程度上利用了建筑工程中的温泉，充分利用地热能的条件还不充分。在不久的将来，随着科学技术的不断发展，地热能的使用将会越来越充分，使用的范围也会越来越广。各类节能技术的应用，使得建筑行业的发展越来越迅速，对社会的贡献也在不断地增加。在未来的发展中，要不断加大对各类建筑节能技术的开发研究，以此来推进社会的发展。

结束语

总而言之，目前建筑结构技术水平还没有完全实现建筑安全性的提升，建筑安全的标准也还没有达到我国建筑技术设计规范和质量安全的要求，因此，要对建筑结构设计作出调整，全面地考虑建筑安全性的影响因素，确保在建筑结构设计中建筑安全性的提升。

参考文献：

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