何岩锋
无棣县建筑设计院 山东滨州 251900
摘要：绿色节能是新时期建筑业发展的重要方向，也是现代建筑业未来发展的重要基础。本文基于绿色建筑节能的概念，分析了建筑结构的设计原理，并在此基础上，从建筑外墙的结构设计，建筑屋顶的结构设计，建筑门窗的结构设计等方面进行了探讨，详细阐述了绿色节能概念下的建筑结构设计施工策略。
关键词：绿色节能；建筑结构；设计
由于建筑业的发展，为人们提供了更多的居住选择，但是在建筑过程中，建筑能耗过高，环境污染更加严重。因此，为避免这种现象，有必要对建筑物的设计进行优化，倡导绿色节能环保的建筑理念，在建筑设计中，有必要进行节能环保规划，提高资源利用率。建筑物中的绿色节能概念的目标是最大程度地减少建筑物的消耗并优化建筑物的环境，从而为人们提供健康的居住环境。
1 绿色节能理念下建筑结构特点
1.1 完整性
在绿色节能的理念下，建筑结构设计过程需要遵循建筑生命周期原则，以确保建筑结构系统功能的完整性。这就要求设计者在考虑到地理环境因素的同时，要考虑到规划，设计，施工，后期运营和管理以及建筑物的拆除和其他施工环节，确保施工能够得到有效利用。充分利用资源，可循环利用的材料，并在操作过程中将能耗降至最低，减少对环境的危害。
1.2 地域性
绿色节能理念的建筑结构应具有地域特色，设计者在结构选择上应以人为本。（1）以人们健康舒适的使用需求为出发点进行设计。绿色建筑结构设计的价值只有在满足人们生活需求时才能发挥作用。（2）设计者应全面考虑绿色建筑的结构和环境特点，并根据外部环境完成建筑定位，布局和选址的设计工作，以促进高度集成建筑及周围环境。
1.3 综合性
在绿色节能的理念下，设计者应确保建筑结构具有综合特征，并使整个结构更加系统化。一方面，设计人员应积极增强资源节约的综合利用，以减轻建筑结构施工带来的环境负荷；另一方面，设计师应积极优化设计，以创新建筑技术，从而提高资源利用率，降低建筑项目的整体能耗。
2 节能理念下建筑结构设计原则
2.1 节约原则
实现绿色经济的建筑结构设计涉及很多方面，但是绿色节能理念的实践要求坚持节约原则，从建筑资源的利用和绿色经济效益的建设上实现。最大化绿色节能经济效益。一方面，建筑结构设计要注意绿色环保，强调结构空间资源利用率，以确保合理的建筑结构设计！另一方面，要坚持能耗控制的原则，减少建筑结构空间的能耗。因此，绿色节能理念的实践应从能源消耗，建材和环境保护等方面重视节约原则的实施。
2.2 舒适性原则
在新时代的背景下，建筑结构的设计还应注意绿色节能的“舒适”效果，这要求建筑结构的设计要坚持舒适性原则，为人们提供舒适，和谐的建筑空间，满足现代生活理念。根据舒适性原则，通过照明，通风和采暖系统的优化设计，可以为绿色建筑提供舒适的空间，这也是绿色舒适性建筑结构设计的关键。
2.3 人性化原则
实现人与自然的和谐统一，是绿色节能理念的核心，也是建筑结构节能设计的关键。在绿色节能结构设计中，要坚持以人为本的原则，为人们提供良好的生活环境，实现人与自然的和谐共存。因此，在实践绿色节能概念时，应以人为本，关注人们的生存需求，将绿色环保付诸实践，更好地节能降耗，能更好地体现人与自然的和谐共存。
3 建筑结构总设计中“绿色理念”的应用分析
3.1 建筑结构总设计中的“节地理念”
尽管中国土地资源丰富，但人均可开发利用土地资源不足。因此，在现代建筑结构的总体设计过程中，必须通过节约土地的理念提高建筑设计的效率。只有在设计阶段，通过合理规划建设用地并充分利用现有的建筑工地条件，才能将项目的实际功能要求结合起来，以基于以下原则尽可能保持原有的地形“不破坏，不污染，不滥用”，合理划分建筑总体布局，全面开发，利用和保护建设场地原有的生态系统。
3.2 建筑结构总平面设计中的“节能理念”
以我国南方建筑结构总体平面设计为例，在节能设计过程中，应结合夏，冬季的主导风向以及年度，日照进行分析。因此，可以合理地设计建筑物的布局，以充分利用当地优越的自然条件，减少能源消耗和相关电气设备的污染。由于当地建筑物的主要能源消耗和污染源是夏季的空调和制冷，建筑物的总体布局可以在结构设计中向南向西15°设计，不仅可以充分利用优越的自然通风条件，减少了空调设备的使用，还可以起到良好的节能降耗效果，还可以提高人们的居住舒适度。但是，由于该国不同地区的实际情况不同，因此在特定的设计过程中必须通过准确的数据收集和参数计算，才能进行科学的设计。
3.3 建筑结构总平面设计中的“节水理念”
水资源是一种宝贵的物质资源，特别是在建筑结构设计过程中，合理的建筑水循环设计可以减少水资源的浪费和污染，同时可以结合绿化带设计进行。自然条件优越，可以设计尽可能大的建筑物绿化面积，并可以通过不断收集建筑物屋顶雨水和合理，循环利用污水中的水处理系统，来严格控制人造水体的面积。
4 绿色节能理念下建筑结构设计策略
4.1 主要类型
（1）混合结构体系。这种结构体系在六层以下的建筑工程中具有良好的适用性，较大的侧向刚度和良好的整体性，但在平面上的柔性相对较差。（2）框架结构体系。框架结构系统主要是指由梁和柱组成的垂直和水平框架，使框架可以承受水平和垂直方向的载荷，在15层以下的建筑工程中具有良好的适用性。（3）剪力墙结构体系。这种结构体系可以使建筑物的垂直和水平墙承受垂直和水平荷载，并且垂直和水平墙可以用作隔断墙或挡土墙，而剪力墙结构系统具有更大的侧向刚度。在水平载荷的影响下，侧向位移相对较小。但是，剪力墙之间的空间相对较小（通常为3?8m），且布局的灵活性相对较差，因此难以在大型公共建筑设计中使用。（4）框架剪力墙结构体系。这种结构系统具有空间大，布局灵活，横向刚度大的特点。在10?20层的建筑物中，该结构体系具有良好的适用性。另外，由于这种结构系统可以使用装配技术，本身具有良好的节能性、环保性。
4.2 设计策略
4.2.1 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，设计方案应确保工程的施工质量和进度能够满足施工要求；另一方面，应该积极采用新型结构，并对其进行升级和优化。以墙体设计为例，首先，设计师可以采用水泥聚苯乙烯壳结构作为承重墙，这种新型墙体可以减少混凝土墙体的建材，同时又能保证整体施工质量。其次，可以使用格子墙，这是一种自压缩的非振动结构，通过混凝土和结构梁（该结构的主要材料）的有效结合，可以在膜壳中形成新型的混凝土墙。包括添加剂，聚苯乙烯颗粒和改性水泥，它们可以在工厂制造和成型。使用该墙可以直接代替传统的混凝土墙，具有更好的保温和承载力，可以保证施工效率和安全性。需要说明的是，在使用格子墙时，应根据建筑墙的需要调整膜壳的形状。同时，应计算抗压强度，防水抗冻性数据，以确保结构设计的效果。
4.2.2 钢结构设计策略
在钢结构建筑工程的结构设计过程中，设计人员需要有效控制建筑物的自重，有效地调整垂直结构元件的载荷和重力，并确保建筑工程的安全性和质量，充分发挥钢结构的施工优势。首先，在竖向结构荷载方面，设计人员需要明确每个建筑物的重力和建筑物高度具有数学函数关系，建筑物的荷载出现弯矩与建筑物的轴向力有一定的关系，钢结构建筑师应科学设计建筑物的水平和垂直荷载，以确保这两个荷载之间的平衡和整个结构的可靠性，其次，在超高层建筑钢结构设计过程中，设计师应科学设计偏心差、侧向位移数据，明确钢结构偏心差会有附加内力产生，可能会影响建筑工程整体安全性；最后，设计师在钢结构工程设计过程中，应积极利用BIM技术完成可视化模型构建工作，并使用信息技术来验证施工过程和设计，以确保钢结构的环境保护与安全。
4.2.3 围护结构设计策略
在非透明围护结构的设计中，首先，在项目屋面设计过程中，可以采用绿色屋面设计方案，将种植介质层，过滤层，排水层，防水混凝土表层，防水层和保温层进行集成。这样可以保证整体的绿色效果，可以有效地设计外部保温系统，在特定的应用中，可以在热桥中应用饰面，水泥砂浆，挤塑聚苯乙烯板，高压灭菌加气混凝土砌块的施工方法的组合地板结构，可以使用将饰面层，挤塑聚苯乙烯板，钢筋混凝土，水泥砂浆和饰面层结合在一起的施工方法。在透明围护结构的设计中，首先，在项目外窗的设计过程中，应有效利用节能玻璃窗，如塑钢低辐射中空玻璃窗等。其次，结构墙与外门，窗，框的结合处应科学设计，可用于防水透气膜，防水防潮膜等具有良好耐久性的密封材料。最后，有必要科学设计外窗和玻璃幕墙的可开启区域，以确保建筑物在自然条件下的自然通风效果，减少空调的能耗。
4.2.4 可再生能源应用策略
在建筑结构设计中，应有效利用可再生能源，例如利用太阳能光伏技术，地源热泵技术，新鲜空气系统技术等，可以起到节能的作用。以地源热泵技术为例，该技术的应用可以节省空调的使用成本，减少污染物的排放，确保在设计寿命内可以正常使用。以室外空气系统技术为例，该技术的应用可以不断完成室外空气的输送工作，可以有效过滤雾霾颗粒，保证室内没有干燥、阴冷等情况出现。
4.2.5 建筑材料选择策略
在结构设计过程中，设计人员应明确结构设计与材料选择之间存在密切关系。在选择混凝土和砂浆的过程中，应尽可能选择附近混凝土搅拌站的预制混凝土，在选择钢筋和钢的过程中，应有效地使用高强度钢，以确保高强度。材料的可回收性，设计者应选择水泥，门窗，水，暖气和电力等建筑材料，尽量选择绿色无污染的材料和坚固的墙体，易于维护的高性能材料。
5 结束语
综上所述，在建筑结构设计中，要坚持绿色节能的理念，以提高建筑结构的节能性能。绿色节能环保概念是一项必不可少的重要发展政策，必须长期坚持并有效执行。在结构优化和使用新技术，新材料的过程中，应改善建筑结构的绿色节能，以满足新时代建筑业的发展需求。
参考文献：
[1]付达异.建筑设计中的节能措施[J].居舍,2020(31):83-84+178.
[2]杨孟秋.以降低能耗为目标的坝上农村小学教学楼适寒优化设计研究[D].河北建筑工程学院,2020.
[3]王艳.房屋建筑绿色施工技术应用研究[D].东南大学,2019.
[4]徐冬杰.胶东地区民居适宜性设计研究[D].青岛科技大学,2020.
[5]喻文杰.建筑设计的节能理念与应用[J].现代物业(中旬刊),2019(09):79.
[6]赵喆.论建筑设计风格与建筑文化之间的关系[J].城市建筑,2019,16(30):115-116.