绿色节能理念下建筑结构设计探讨

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年20期   作者:胡雷
[导读] 目前,建筑行业发展迅速。文章首先对绿色节能理念建筑结构特点作出阐述,
        胡雷
        51010719840429****  浙江金城建设集团有限公司  浙江省金华市   321000
        摘要:目前,建筑行业发展迅速。文章首先对绿色节能理念建筑结构特点作出阐述,然后说明绿色节能理念建筑结构设计原则,最后结合实际情况提出绿色节能理念建筑结构设计策略,希望可以对业内起到一定的参考作用。
        关键词:绿色节能理念;建筑结构;设计策略
        引言
        随着城市的日渐拥挤与污染的不断加大,我国生态环境面临着巨大的挑战。为了缓解这一问题以及行业的持续性发展,建筑行业也采取了一系列的举措,其中包括建筑设计中融入绿色、节能环保这一措施。以这种方式做出的建筑设计能使得居住者有较好的体验感,在令人们居住与工作更为舒适的同时,还能极大程度的节约资源与减少污染。因此当前建筑设计中环保、节能等因素的融入十分紧迫。
        1节能设计在建筑设计中应用的原则
        第一,安全性原则。建筑工程项目作为人们日常工作生活的重要场所,其安全性直接关系到了国民的人身安全保障。在建筑设计中应用节能设计时,首要的原则要求就是要充分保证建筑设计的安全性建设,保证建筑设计的科学性,为国民的人身安全以及施工人员的生命财产安全提供充足保障。第二,科学性原则。建筑设计方案是建筑工程施工开展的重要基础和施工指导,其科学性直接决定了建筑工程施工的效率和质量。因此在建筑设计中进行节能设计应用时,在兼顾节能理念的同时,也要充分保证建筑使用设计方案的可行性和科学性,避免出现因为过度重视节能要求,而导致工程施工困难甚至无法施工的情况发生,给建筑工程行业发展带来严重的不利影响。
        2建筑结构设计中存在的问题
        2.1图纸的结构设计存在不合理
        在建筑工程的施工前,图纸设计至关重要,其是后续施工主要的依据和资料,所以一定要保证图纸设计满足建筑工程要求的标准,做好科学和规范的设计,只有这样才能够确保建筑结构最佳功能的发挥。在建筑结构图纸设计中,主要包括外形、最大的承载力、受力结构的布局等设计。而在实际的图纸结构设计中,还受到诸多因素的影响,导致图纸结构的设计存在不合理的情况,比如,相关设计人员进行图纸的设计前,并没有对工程进行实地的考察,没有对施工具有周密的计划,对建筑条件也没有清晰和准确认识,这都会导致在图纸结构的设计中出现和实际情况的不符,进而造成图纸结构的设计出现不科学和不合理等情况。
        2.2地基基础设计存在缺陷
        地基的基础设计存在明显的缺陷,需要做好建筑结构的传力体系设计。一些设计人员地基设计的认识水平不高,导致设计过程中没有做好科学的选型,影响到建筑物的承载能力。另外,由于考虑不周,在地基基础设计规划过程中没有考虑到所有的考察设计内容与具体参数情况,而是根据平时的设计经验来实施设计,这样就会导致基础设施的承载性能达不到设计标准化要求。另外,由于地基的基础设计不足,为了满足应力载荷的实际需要,就必须提供更多的原材料,导致原材料的大量浪费。
        2.3抗震设计问题
        抗震设计一直是建筑结构设计中的重点,但是因为地震的发生具有不确定性,增加了抗震设计难度。地震发生后整个建筑结构中的薄弱点将直接影响整体建筑结构稳定性,因而建筑结构设计中需要重视抗震设计,并注重抗震设计中薄弱点的确定与处理。通过对建筑结构中薄弱点的优化设计,促进建筑结构整体的抗震性能。


        3绿色节能理念的房屋设计策略
        3.1混凝土结构设计策略
        在混凝土建筑工程结构设计过程中,一方面,应保证设计方案可以让工程施工质量与施工进度满足建设要求;另一方面,应积极采用新型结构体,并对其进行升级优化处理。以墙体设计为例,首先,设计师可以利用水泥聚苯模壳结构作为承重墙体,此种新型墙体可以让混凝土墙体施工用料得以减少,同时保证整体施工质量;其次,设计师可以使用格构式墙体,此种墙体为自密实面免振捣结构体,在膜壳内,利用混凝土与结构梁的有效结合,可以让新型混凝土墙得以形成,此种结构主要材料包含添加剂、聚苯颗粒以及改性水泥,在工厂可以对其进行制作成型,利用此墙体,可以对传统混凝土墙体予以直接替换,其具有较好的保温性、承重性,可以让施工效率、施工安全得到保证。值得注意的是,在选择使用格构墙体时,应依照施工墙体需要,有效调整膜壳形状,与此同时,应对其抗压性、防水性、抗冻性数据信息进行计算,保证结构设计效果。
        3.2建筑结构抗震设计
        现阶段建筑结构设计多采取计算确定,通过运用PKPM中的SATWE软件,设计人员可结合自身建筑设计经验以及建筑抗震设计要求确定出薄弱层。当然因为薄弱层不利于抗震,所以建筑结构设计中应尽可能减少薄弱层的横截面积标量,具体设计中可以适当增加薄弱层的梁截面积,也可以降低薄弱层柱截面积。建筑结构设计中视情况还可以通过调整薄弱层的层高或者降低整个建筑的埋置深度。实际设计中难以避免的存在薄弱层,此时需要严格按照规范要求完成设计,对薄弱层地震剪力应乘以1.5倍安全系数,同时精准计算与验算楼层屈服强度的系数,楼层屈服强度的系数是楼层承载剪力与楼层弹性地震剪力的比值,其中楼层承载剪力计算是根据建筑材料代表值与实际配筋情况予以计算,地震剪力则是根据设计中罕见地震荷载设计代表值计算,对于建筑所在地区地震烈度为7~9度,如果楼层屈服强度系数小于0.5,需要验算整个结构的弹塑性变形情况,确保其满足抗震设计中的要求,对于不符合要求的则需要调整设计方案,并重新验算。
        3.3围护结构设计
        首先,在项目屋顶设计过程中,可以采用绿化屋面设计方案,融合种植介质层、过滤层、排水层、防水混凝土面层、隔水层以及保温板等,让整体绿色效果得到保证;其次,在建筑项目外墙楼板设计过程中,可以对外保温系统进行有效设计,在具体应用中,可以应用饰面层、水泥砂浆、挤塑聚苯板、蒸压加气混凝土砌块结合构造方法,在热桥楼板构造中,可以使用饰面层、挤塑聚苯板、钢筋混凝土、水泥砂浆与饰面层结合的构造方法。在透明围护结构设计方面,首先,在项目外窗设计过程中,应对节能玻璃窗进行有效使用,如塑钢低辐射中空玻璃窗等;其次,应科学设计结构墙体和外门窗框接缝位置,可以对具有良好耐久性的防水透气膜、防水隔汽膜等密封材料进行使用;最后,应对外窗、玻璃幕墙可开启面积进行科学设计,保证自然条件下建筑自然通风效果,降低空调使用能耗。
        3.4加大对新能源的利用
        潮汐能、风能、太阳能均属于可再生的清洁能源。而与建筑当中,对太阳能进行利用有较大优势,不仅取材方便,且有较大可能实现能源的节约。建筑设计中增加太阳能的利用,不仅能够节约成本,更能做到低消耗的绿色生活。无论是供应热水或是照明、供暖等均可通过利用太阳能来实现资源的节约。太阳能参与到房屋设计之中存在较多优势,直接促进节能环保的不断升级,实现真正的建筑上的持续性发展。
        结语
        目前,建筑设计融入绿色节能理念成为当下的热点问题。但在实际工程中实现绿色节能依然存在较大困难。为了真正做到建筑中的节能环保需要运用相关对策将问题进行解决,如:加强对内外部结构的设计,对节能环保因素进行运用等。只有不断解决问题,房屋建筑才能够真正地满足当前需要,从而实现建筑行业与社会的共同进步。
        参考文献
        [1]雷斯雅.试分析节能设计在建筑设计中的有效应用[J].居舍,2019(11):113-114.
        [2]董杰.房屋建筑结构设计中的绿色环保节能探究[J].建材与装饰,2016(17):108~110.
        [3]满斌.建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(9):80.
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