建筑结构设计中绿色节能环保理念的应用

王金山

摘  要：绿色节能理念已经渗入到现代建筑工程的很多方面，不仅在主体施工环节可以提升节能技术水平，在结构设计活动中也可以将节能绿色环保理念当做主要指导理念。设计者可根据结构设计需要，来运用绿色节能环保理念，减少建筑结构系统中的能源损耗。本文针对常规建筑的结构设计要求，分析运用绿色节能环保理念引导结构设计的具体情况。

关键词：建筑结构;绿色节能;环保理念;应用方法

在设计现代建筑时，需对设计工作进行合理划分，从多个角度来展开建筑设计活动，在对建筑的结构进行设计时，应当针对不同部位结构的特点来设计方法，并对结构存有的耗能问题进行认识，有针对性地消除耗能问题，精选建筑结构构成材料，对多种节能设计指标加以满足。本文根据对现有建筑节能设计要求，探讨结构设计环节中可运用的节能化设计方法。

1 建筑结构设计工作中存在的环保节能设计问题

在可持续发展的科学理念之下，建筑设计活动也随之变得更具可持续化特点，除了保持结构的质量外，还要掌握先进的结构设计理念，设计出更具环保化水平的现代建筑。我国的环保型建筑设计工作尚存不足之处，可以向国外先进的设计主体展开学习，引入环保型设计理念的同时，还可以对绿色无害结构施工材料加以引进，由于我国的环保型建筑结构设计工作还处于未完全成熟的发展阶段，因此尚存一些需要处理的问题：

1.1 环保意识不足

从设计理念的层面来看，不少参与建筑结构设计工作的设计者还没有形成清晰的节能设计意识，在结构设计中并没有有意增加结构设计行为，在结构设计活动中也没有确定正确的设计目标，在现代建筑中，尽管增加实用面积非常重要，但是建筑的自然通风条件同样不可忽视，不能因增加实地使用面积而破坏良好的室内通风环境，在追求建筑的美观度的同时，也要考虑到结构设计的环保性与经济性，对建筑结构应有的环保性能进行保持。设计者应对结构环保设计需要加以充分关注，不能仅仅进行简单的计算，而是要深入到建筑结构体系设计工作中，借助科技水平相对比较高施工设备以及新型绿色材料来构建出可靠的建筑结构。

1.2 技术应用问题

随着全新的节能型结构设计需要逐渐形成，设计期间选用的技术也出现了变动，设计者应当对传统的结构建设技术与新型的结構建设技术加以融合，传统建设技术存在环保水平偏低的应用问题，而新型技术又缺少实践研究的强有力支持，因此设计者应当注重做好技术衔接工作，将多种不同的结构建设技术有效融合，在结构设计实践活动中，更多地运用新型结构施工技术，找出新型技术中存有的不成熟之处，加以改进，使具有节能化优势的全新建筑结构被有效建设出来。

1.3 材料运用问题

设计者在建筑的结构系统选用施工建设材料时，需要根据结构施工需求来选用污染性较弱且成本消耗比较低的材料，但是部分设计者过于追求施工的经济性，而忽视了材料的质量与环保性能问题。在选择结构系统需要的材料，部分设计者会直接运用金属材料，金属材质的结构构件极易产生腐蚀以及生锈的问题，同时还会形成较为严重的渗漏问题，隐蔽处的结构构件还会形成难以清除的污垢，进而导致结构系统产生能源损耗的问题，还会给建筑带来难以应对的二次污染问题。

随着建筑的外部形体更加多变，外露的结构面积逐渐增加，外部围护系统的整体耗能量增加，因此可知在精选结构建材时，同样需要把握环保理念，运用绿色环保化的材料选用理念来解决结构材料使用问题。

2 应用绿色环保理念来辅助建筑结构节能设计工作

结合当前的建筑结构建设需求，可以在以下几个典型的结构设计环节运用环保理念，达到科学的节能设计目标，提升建筑结构的环保效益。

2.1 优化外部结构设计工作

从建筑的外部结构设计来讲，要进行科学合理的规划选址，对于建筑物的外部环境和体型朝向等设计要进行认真的分析研究，使得房屋建筑能够获得良好的外部微气候环境，实现节能环保的目标。在设计时要综合考虑施工地的地理环境和水文地质环境，合理设计外部环境，并且规划建筑物的体型设计。

合理的结构设计需要包括建筑物体型、建筑组合以及建筑朝向等多个方面，针对不同的情况需要融合进节能环保的理念，实现建筑外部结构设计的最佳状态。从建筑内部结构设计来讲，需要从不同的环节考虑。对于屋顶节能设计来讲，为了达到目标可以采取坡度屋顶，加强屋面的保温措施，并且根据实际的情况需要设计成为保温隔热的屋面，这些措施都是在建筑物内部结构设计中能够实现的节能措施。一般情况下较为常用的节能屋面有高效保温材料屋面、浮石砂保温屋面、架空型保温屋面以及倒置型保温屋面四种。对于平顶屋来讲，主要采用的是加气混凝土保温。

2.2 加强墙体结构设计工作

由于墙体是建筑外围护结构的主体部分，因此说墙体的节能设计直接影响到建筑物的能耗问题。对于墙体节能有两个主要的方式，即隔热节能设计和保温节能设计。对于隔热设计，主要是使用隔热材料和隔热构造，一般隔热材料主要有板块类、填充类以及热反射类，而目前使用较多且廉价环保的是空气层隔热法，该方法是将空气作为隔热材料阻挡热量，通过减低传热达到隔热的目的，其隔热的性能良好。

房屋建筑的保温节能设计包括外保温和内保温两个方面。建筑结构的外保温就是在外墙上做保温材料，并加上防水层，在设置外墙装修的构造方法，这样能够有效地保护墙体受到太阳辐射的影响，减小墙体应力的损害，并且能够对于建筑结构中较为敏感的柱、梁以及墙角等起到保护的作用。外墙维护结构的内侧是重质砌体，具有良好的热容性能，可以减弱室温的波动性。而内保温就是在建筑外墙的内表面设置保温材料，并且进行粉刷，该结构设计较为简单，不用加设防水层，且保温材料可以免受雨水等的影响。

2.3 其他节能化结构设计工作

合理地选择节能材料十分关键，对于材料的选择要坚持健康、科学、合理、高效以及节能的原则，使得高效节能的建筑材料能够运用在结构设计中。随着技术的发展和科技的进步，大量的新型材料广泛地应用在建筑结构节能设计中，实现了良好的节能效果，例如新型的保温材料和防水材料在屋顶和墙体中的应用，就很好地实现了屋面防水，墙体保温隔热的效果。需要注意的是，在施工新型节能材料的时候，还需要进行科学合理的计算，并且充分地运用施工地范围内的资源。

3 结束语

结构设计属于现代房屋设计活动中比较复杂的设计部位，设计者需要兼顾内外部多处结构设计需要，通过科学的设计手段来设计出科学的建筑结构。而在新时期的建筑结构设计活动之中，设计者不但要完成基础性的设计任务，同时还要把握节能性的设计要求，将跟多的绿色元素引进到节能设计环节之中，切实地对各种建筑结构存有的能耗问题加以有效解决。

参考文献

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