建筑结构绿色建筑结构探讨

建筑结构绿色建筑结构探讨

韩芬

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摘要：近年来，绿色建筑的发展取得了很好的成绩，它可以很好地适应当今的社会和人民的需要，在这个发展的进程中，建筑的结构设计是一个非常关键的环节，为了让这个环节可以更好地运用，必须对建筑的结构进行优化，这样才能让它变得更有科学性。接下来将从两个角度展开对绿色建筑结构优化设计中所存在的问题和绿色建筑结构优化的有效方案展开研究。

关键词：绿色建筑；结构分析；应用

引言

随着现代社会的经济和科学技术的快速发展，建筑业也得到了快速的发展，出现了许多新的建设概念和建设方式，而绿色建筑就是这些概念中的一个。绿色建筑既具有普通建筑的功能，又能最大限度地节约资源与能源，满足当今社会发展的需要。

一、绿色建筑结构优化设计原则

（一）加强钢架建筑的应用

在建筑工程中，以钢材为主要材料，以其自身所具有的对环境污染少的优势，成为了一种极具潜力的绿色建筑工程。在众多的绿色建筑形式中，钢材以其自身的优势，在其中起着举足轻重的作用。其具有良好的机械、地震、延展性和耐久性等特点。由于其本身刚性较大，所以在地震作用下可以承载较大的荷载。此外，与其他结构相比，钢结构的重量更轻，它还具备很强的可塑性，便于在施工现场进行安装，而且对施工现场的环境也不会造成太大的影响。同时，还可以实现对钢结构的再循环和低损失的功能化，从而更好地体现了建筑的“绿色”的思想。

（二）钢筋砼结构的优化设计

由于其整体性能好、材料易得、耐久性能好、防火性能好等特点，目前仍是我国建设中的重要组成部分。因此，在进行绿色建筑的结构优化时，首先要考虑的就是钢筋砼的结构。由于钢结构材料具有轻、快、好、省等优势，因此，在建筑工程中，应该尽可能地使用预制材料对混凝土进行预成形，以降低对工程环境的污染。只要对水泥用量进行适当的控制，不但可以确保建筑物的安全可靠。而且还可以达到绿化的效果。与此同时，还要强化对结构材料的选择，确保其使用的材料要与国家规定相一致，还要防止出现材料的浪费，让建筑结构的设计达到最大限度的经济效益。

二、在绿色建筑中的构造设计中面临的问题

以下是对这些问题的简要分析。

（一）基本构筑物的优选

1.针对土木工程中出现的地基与基础之间的不一致，尽管土木工程上的高刚性可以降低土木工程的不一致沉降，并提高了木筏的受力状况，但就目前的状况来看，土木工程上的次应力对土木工程上的影响还没有很好的处理。例如，在进行桩基础的设计时，如果根据垂直载荷作用进行布桩，则不能进行在弯矩作用下的承台底部边桩所需的反力的验算。

2.地下空间利用率不高。在对地基基础进行设计时，没有将其与岩土工程地质实际情况、地下室及人防设施、地基基础选型等方面因素相结合，造成了地下空间没有得到充分的利用。

3.对基坑设计的选择没有充分的考量，如不能充分的考虑到基坑设计中的各种影响因素，如：沉陷点的布置、地下空间的使用和埋深。

4.目前还没有关于基础结构的优化研究成果。在大多数的工程中，都没有可以根据实际的场地状况来进行合适的设计，而且，对于项目中可选择的不同的地基基础方案，也没有可以进行对比选择和定性的论证。

（二）结构体系设计方面问题

第一，它的不足之处在于，它的建造过程中，会出现很多的水泥和沙砾，而且它的建造方式也会有很大的局限性，而且它的工业化程度也不高。混凝土具有的抗拉力相对较弱，在一些结构中，如果选用了钢筋混凝土楼板，就很可能会产生裂纹，此外，与钢结构和木结构相比，混凝土结构的自重更大，在户外进行的时候，会受季节和天气的影响，新的混凝土和老的混凝土之间的连接也更难，这就给补强和修复带来了更多的困难。第二，就砖石结构来说，一些农户的房子会任意加高楼层，会在上面加很多的圈梁和构造柱，会不顾造价的在水泥里掺入一些钢筋，而且会造成房子的纵向和水平的刚度不平衡，造成房子的整体质量不平衡，这就加大了房子的地震风险。再加上对材质的要求不够高，导致了整个结构的完整性得不到保障。由于在砖石结构中设置了过多的横向钢筋，使得砖石结构的抗剪切性能没有显著的提升，造成了大量的材料浪费。第三，我们的轻钢结构设计软件与国际上的软件相比，还是有很大的区别的，因为国际上的软件都是集成的，包括结构分析、结构优化和工程学等。此外，在一楼的房屋中，没有一个完整的结构系统，它的结构系统是由成套的扣配件、结构形式的固定和与其匹配的材料组成的。

（三）在建筑构件的设计上存在的一些问题

1.在房屋的结构设计中，因各部件的不合理的设计，导致房屋的耐久性不足，如钢筋和混凝土的强度、混凝土的保护层的厚度、构件的高度和宽度、箍筋的间隔等，会对房屋的地震特性和房屋的抗震合理性造成影响。

2.在建筑物的构造中，许多装饰构件被作为组成元素来应用，但它们一般不具有导光、导风、遮阳、承载和辅助绿化的功能，因此，在建造时，很少用于工业制造的预制构件，造成了有关的成本较高。

3.在进行节材设计的过程中，要考虑到建筑功能、荷载大小、柱网的跨度等因素，进而影响到整个结构的最优设计。

三、提出一种高效的绿色建筑物结构优选方法

（一）对绿色建筑进行整体性和局部性的优化

在进行优化设计建筑结构时，需要优化相应的每个下属系统。在对地基基础的选择上，需要对天然地基、复合地基和桩基础等有关地基基础的方案可行性进行对比，并对其进行定性的论证。在对结构体系的选择时，要从建筑的高度、层数、柱网大小、平立面与载荷等几个角度出发，对其进行对比选择。就其复杂程度来看，在选择建筑材料和建筑结构的部件方面，在进行材料的选取时，要优先选用当地生产的建筑材料，选用预拌混凝土作为建筑砂浆，在选取部件时，要优选工业化生产的预制构件。

（二）要坚持绿色建筑优化和结构优化协调

在建设项目全寿命周期中，应视区域条件而定，对每一阶段实施相应的规划进行优选。在每一个步骤中都要对建设项目的特性进行调查，并依据具体的施工场地条件来决定最优的设计方案，使项目的全生命周期达到最优。

必须保持绿色建筑与结构的最佳匹配

从结构设计的观点出发，要确保建筑的整体结构可以与总体方案密切结合，从而达到建筑的美感和结构的合理性。从建筑形态的观点出发，需要维持简单的风格，而且它所具有的装饰元素很少，与之相比，为了追求象征效果，而建立了一个异型部件，最好还是不要进行设计。从建筑的总体结构出发，要保证建筑的重心、刚体中心和质量中心三个部分的准确重叠，避免建筑在建筑中发生扭曲。

四、结束语

对住宅建筑结构进行优化，首先要从对住宅结构进行计算、重构开始，对所有的变量进行全面的考量，将理论基础与现实状况紧密地联系起来，从而提高了住宅的总体水准，努力为用户提供最理想的使用感受和外建筑企业应该充分利用房屋建筑结构优化设计，提升企业的竞争力，以获得更多的经济效益，促进企业的长远发展。

参考文献

[1]相茂海,史慧芳.绿色建筑建造方法在装配式建筑结构中的应用[J].陶瓷,2022(12):167-169.

[2]李继斌.基于生态环保理念下的绿色建筑结构设计[J].四川建材,2022,48(02):79-80.

[3]张云霞.绿色建筑理念装配式钢结构的优化[J].城市建筑,2021,18(21):163-165