基于生态环保理念的绿色建筑结构设计的探讨

时间：2024-05-17

呼延竞飞（西华大学建筑与土木工程学院2010级土木工程（建筑工程）2班，四川成都 610000）

呼延竞飞
（西华大学建筑与土木工程学院2010级土木工程（建筑工程）2班，四川成都 610000）

摘要：随着国家经济的发展，我国的生态环境也遭到了极度的破坏，在这样的背景下，人们对生态环境的关注度越来越高，绿色环保理念逐渐深入人心，并且已经成为各个行业的发展目标，建筑行业也不例外。在建筑结构设计中，发展绿色经济，实现生态环境保护，促进行业经济可持续发展已经成为重要的发展准则。本文主要从绿色建筑选材、结构优化设计、景观设计、建筑寿命及后期使用、维修等几个方面探讨了生态环保理念在绿色建筑结构设计中的应用。

关键词：生态环保理念；绿色建筑；结构设计

绿色建筑即生态建筑，它是指在建设过程中，充分利用可再生资源、尽量减少合成材料的使用量、节约资源、保护环境。生态建筑建设中遵循的基本原则是节能、环保、可持续发展，绿色建筑的设计理念是建筑与自然和谐共生。目前大多数绿色建筑主要依靠太阳能达到节能减排的目标。随着国家经济的发展和生态环境问题的突出，人们逐渐认识到了环境保护的重要性。在这样的背景下，生态环保性绿色建筑逐渐受到人们的热捧，并且有着极其广阔的发展前景。但是，我国的绿色建筑事业还处在初步发展阶段，在结构设计方面还存在很多问题，严重制约了我国绿色建筑事业的发展。要实现生态环境保护的目标，发展绿色建筑，必须要做好绿色建筑的结构设计工作。

一、生态环保理念下的绿色建筑选材设计

建筑选材是建筑设计中的重要工作内容，建筑的材料直接影响着建筑的能耗、寿命等。因此，在选材时，必须要根据建筑所在地环境、气候、建筑类型等因素选择较为合适的建筑材料，尽量以提高建筑质量、延长建筑使用寿命、降低能耗为主。首先，在选材时，需要遵循就近选材的原则。随着国家经济的发展，建筑材料生产厂家已经遍及全国各地，很多厂家在各个地区都设有分厂。在选购材料时，不可为了追求价格上的优势舍近求远，而应当比较价格成本、运费成本等等一系列总支出，然后选择条件最优的厂家购进建筑材料。遵循这一原则，是由于远距离采购虽然会有相对低廉的材料价格，但是需要远距离运输，在后期换货、退货过程中比较复杂，运输成本相对较高，运输时间相对较长，反而可能增加材料采购成本，拖延工期，影响工程进度，造成严重的经济损失。同时，长途运输也会造成环境的污染和资源的浪费，不利于生态环保理念的推行。

在施工中，很多施工单位为了方便，会选择在施工现场搅拌混凝土等材料，这样虽然为施工提供了方便，但是却造成了施工现场的破坏，在搅拌的过程中，消耗了更多的资源，并造成了粉尘污染，搅拌中的污水没有经过处理直接排放到周边河流，也造成了水资源污染。因此，建筑单位要尽可能选择预拌材料，在施工场地周边购进预拌材料，根据需要直接运输到施工现场，这样不仅可以解决现场搅拌材料带来的空气污染、水污染问题，也可以避免非专业搅拌导致的材料浪费。除此之外，在选材时要尽可能地选择可再生、可以循环利用的环保类材料。

二、建筑结构优化设计，降低工程造价

在建筑结构设计中，除了要考虑建筑的美观、耐用外，还要尽可能地降低工程造价，减少建设成本。当然，结构优化的前提是必须要遵循节能环保的原则，在保证建筑质量的同时，尽可能减少建筑的资源消耗。根据某研究结果可知，建筑中能源消耗最大的为热能和电能，其次为水资源。在建筑结构设计中，必须要考虑到建筑的类型，如商业建筑，需要尽可能节约建筑热能和电能，并且要保证建筑的安全性；在民用居住型建筑中，要注意节约水能和热能。除此之外，在建筑结构设计中，还要根据建筑位置、建筑整体刚度要求等等合理布置建筑结构，在设计时反复推敲，考虑到节能、环保、实用性、耐久性等各个方面的因素，在此基础上控制建筑的刚度和稳定性。举例来说，钢结构建筑具有自身重量较轻、地基受力较小、投入成本较低的特点，将这种建筑结构应用于地震灾害频发的地区，具有较强的实用性，因为它的自重很轻，方便拆卸和安装，可以在短期内建成，具有很强的抗震性能。但是，如果将这种结构的建筑应用于台风频发的地区，便失去了优势作用。混凝土结构的建筑自重较重，结构不可拆卸，一旦拆卸不可恢复，抗震性差，投入成本较高，但具有较强的抗寒功能，在工业化城市中，这种建筑是比较普遍的，并且具有较高的安全性能。但是，这种建筑的材料一般是不可重复使用的，在环保方面不具有显著的优势。在结构的优化设计中，可以采用绿色综合分析的方法，在保证建筑安全要求、质量要求的前提下，采取生态环保性能最高的建设方案，减少建设成本，降低建筑能源消耗。在结构优化中，设计人员必须要有勇于创新的精神，要敢于突破传统的局限，设计出新的作品，在满足质量要求的同时，尽量提高建筑通风效果和保暖效果，减少建筑建设成本，降低工程造价。

三、建筑结构景观设计

建筑结构设计中，景观设计是一门新兴的学科，也是设计中比较重要的一个方面。它与市政规划、园林设计、城市建设等具有密切的关系。在建筑景观设计中，设计人员必须要考虑到相关的因素，如建筑所处环境、地理位置、气候条件、周边环境等等，要保证建筑与周边环境相适应，达到建筑与环境相互融合的目标。一般来说，在建筑结构设计中，要考虑建筑的质量、结构的稳定性、建筑成本、节能效果等等，还要考虑建筑的外观、与周边环境的融合度等等。在景观设计中，要遵循生态环保的理念，需要尽可能地使用改良土，提高植被成活率；需要加大植被覆盖率；可以在建筑顶层修建景观花园，改善环境，节约土地资源。但是，在景观设计中，必须要考虑到建筑的承载力，避免将建筑顶部重量集中于一个部分，这样不利于建筑结构的稳定，容易导致建筑承重墙倒塌，或者建筑整体塌陷。并且建筑需要承受的重量越高，建筑内部的钢结构越多，需要消耗的钢材类材料越多，这些材料基本属于不可回收材料，并且不利于建筑的拆卸，一旦建筑发生质量问题，建筑内部的钢结构材料全部作废，造成了极大的资源浪费。因此，在景观设计的过程中，必须要考虑到各个方面的因素，根据建筑结构、周边环境等等适当调整景观设计结果，尽量避免重量过大、结构不平衡等不合理现象的发生。对于景观设计的更改，尽可能在施工前完成，这样可以有效降低因后期更改造成的资源浪费。很多景观设计人员将建筑结构设计与景观设计区分开来，没有认识到他们之间的本质联系，导致后期施工出现了一系列问题，并且影响了施工的进度和施工质量。在以后的设计中，设计人员必须要将景观设计与建筑结构设计统一起来。

四、提升建筑寿命，减少后期使用及维修成本

提升建筑寿命，减少后期维修成本，是生态环保理念在建筑结构设计中的重要体现。提升建筑寿命，主要在于增加建筑的使用时间，并且要保证建筑的使用性能。举例来说，一栋建筑的使用寿命为30年，30年后重建便需要投入大量的资金、人力、物力，并且拆卸后的杂物也成了城市垃圾，严重破坏生态环境，并且造成了资源浪费，不利于生态环保理念的推行。而如果在建设初期，提升建筑的使用寿命，这栋建筑的使用寿命达到了60年，这就极大地节省了社会资源，减少了资源的浪费，并且减少了建筑垃圾的排放量。可见，提升建筑寿命是推行生态环保理念的重要工作内容。绿色建筑不仅仅在建筑过程中达到绿色的要求，还要在后期使用、维护的过程中达到绿色环保的要求。在投入使用后，建筑必须要具有一定的节能功能，减少热量的流失，减少污染物的排放，同时要满足人们的居住或其他相关需求。目前很多农村地区在修建小型别墅时，会在楼顶安装太阳能装置，这便是节能建筑的具体体现。使用太阳能等可再生资源，可以在很大程度上节约电能等。

除此之外，尽量提高建筑的可改变性，选择合适的可承受的负载，可以减少后期的维修成本。在设计中，设计人员要学会创新，尽量设计出可变更的灵活的建筑结构，这样在后期维修中，可以只维修其中的某部分结构，无需将建筑物直接拆除。当然，要设计灵活、可变更的建筑结构，需要预留可拆卸、可变更的空间，否则难以实现后期变更的要求。