现代绿色建筑结构安全性的分析

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  摘要:建筑结构安全性是指建筑物的结构在各种外力作用下仍保持完整、坚固的能力。安全性是建筑设计师们所追求的,建筑物的安全性能提高了,不仅有助于建筑结构的坚固,而且给处在建筑物里的人提供了安全保障。建筑结构安全性主要包括建筑结构的承受性、建筑结构的牢固性和建筑结构的耐久性。本文旨在探讨建筑结构的现状及如何提高建筑结构的安全性。
  关键词:建筑结构;安全性;坚固
  现代建筑的材料主要是混凝土,混凝土被广泛运用到实际的建设当中,是因为它安全、坚固且性价比高。基础设施建设在我国大规模开展起来,为我国现代化打下了坚实基础。当今建筑结构的安全性已远远超出过去建筑结构的程度,符合国际建筑的标准,也符合我国现代社会建筑业发展的需要。
  1 对建筑结构安全性的评估
  1.1 传统建筑结构的安全性较低
  建筑结构的设计方法有很长的发展历史,所以给建筑结构安全性下一个准确的定义是非常重要的。以往,国际上对建筑结构安全性的概念比较模糊,严重阻碍了新方法的推广与应用。新的定义是:建筑结构安全性能提高建筑结构的承载力,包括构件的加固和结构整体的加固。结构安全性是一个复杂的系统,结构的设计要面对各种各样的结构类型,而我国还只是从局部进行安全度分析,没有考虑整体,比如,现在的一些方法只能处理好表面的问题,对深层次的问题不能彻底地解决。建筑结构安全性的设计始终是一个技术问题,除了判断外,还离不开分析与综合。
  1.2 对我国建筑结构的安全性评估
  在一般情况下,我国传统的设计方案仍旧可以给建筑结构以安全保障,而且还能以较少的原材料和资金,建设了很多大规模的建筑,这是值得肯定的。但是我们不得不承认,我国建筑结构的安全度设置水平比较低,抵御外力作用和意外事故的能力较弱,存在一定的失效概率。所以,我们不仅要规范建筑设计的安全度防止意外事故,还要在一定条件下提高设计的安全度。这样,可以很明显地减少事故的发生,是一个不争的事实。
  近年来,我国建筑业的人士提出了很多提高我国建筑结构安全性的意见,引起了国内工程界的关注和议论,许多意见具有重要的指导意义。从另一个方面来看,建筑结构安全度的加强有助于扩大内需,提高安全储备和建筑的坚固耐久性,从而有利于我国可持续发展和人民生活水平的提高。总之,基于不断变化的国情,提高建筑结构的安全性已成为国家发展的一项重要任务,可见建筑结构安全性的重要性。
  2 建筑结构存在的问题及造成建筑工程安全事故的原因
  我国建筑结构的安全性一直没有被重视起来,建筑结构的质量一直比较低,不仅与西方发达国家相距甚远,也和国际平均水平差距很大。我国建设的资金和材料有限,而进行大规模的建设势必使建筑的安全度降低,质量下降。此外,设计中对混凝土建筑结构的耐久性考虑不周全,使其结构性能不佳,安全度也比较低。因此,我们国家需要提高建筑结构的安全性。
  我国建筑工程的事故相对于国外比较多,事故的原因都是由于不遵守有关的规范和标准。建筑结构方面的缺陷和不足都有可能造成结构安全事故,这是一种人为原因造成的差错,其中,设计、建设和使用过程中的差错是主要的。人为因素造成的差错是在所难免的,因此建筑人员的技术能力、工作条件与环境、心理素质都需要被重视。出了人为因素外,还有较少的其它原因,比如多种因素结合在一起,就有可能造成大事故。因此,建筑结构安全标准需要被合理设定。
  3 如何提高建筑结构的安全性
  设计结构的过程中,我们常用结构的安全系数作为评定建筑结构安全性的一个标准。安全系数是结构安全度的重要标志,但事实上它属于结构安全性的一部分。下面有三种方法可以提高建筑结构的安全性。
  3.1 提高建筑结构承受能力的安全程度
  内力分析的方法比较精准和保守,可以对建筑结构的安全性产生重大影响。以砖墙承重能力的结构内力分析方法为例,我国效仿前苏联的模式,没有考虑墙体对房梁的固定作用,只考虑房梁的反作用力对墙体的偏心作用,造成墙体形成较大的弯矩。因此要根据房梁端点不同的构造和房梁与墙体之间的关系,采取相应的内力分析方法。
  3.2 提高建筑结构的整体牢固性
  整体牢固性是指建筑结构不会发生严重的损坏,即使局部被破坏了,也不会引起整体被破坏。一个安全的建筑结构能在自然灾害或人为损坏面前,仍保持较小的破坏程度,这主要归功于合理的建筑方案和牢固的结构。因为建筑结构引发的安全事故甚至是灾难性事故有很多,都是由于建筑结构缺乏整体牢固性。因此,我们需要合理的构造方法使建筑结构具有强大的坚固和韧性,避免事故的发生,比如我们可以在建筑中多用钢材加固结构。
  3.3 提高建筑结构的耐久性
  最后,节能设计对我国能耗最大的行业,建筑业的长远发展提供的了有利的技术支持。
  4 实现低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计的基本策略
  4.1 低碳节能建筑设计的基本策略
  4.1.1 节能与节水
  一个建筑的主要部分就是维护结构,而维护结构设计的好坏,直接决定了这个建筑是否实现了低碳节能。首先,一个建筑的墙体非常重要,一般来讲,如果在墙体的衔接处的防水工作做得非常完善的话,那么墙体的保暖性就好,进而热能的消耗就会降低,因此,在现代化的建筑设计上,新型的环保节能的材料的运用非常必要。
  4.1.2 运用空心砖
  实际上,很多地区的建筑设计都已经在用空心砖,空心砖本身的特点就是质量轻,但是称重的效果好,在建筑中利用,不仅可以增加建筑中的空气流通,还能实现低碳环保,很多人在担心,采用空心砖的建筑会不会保暖效果不好,这种担心大可不必,因为空心砖正是因为自身的空洞,反倒加快了空气的流通,增强了建筑的稳定性。
  4.1.3 对现有的建筑进行低碳节能的改造   上文我们提到过,低碳节能的建筑设计不仅仅集中在新建筑的设计上,还应该包括对旧有的建筑的节能的改造,例如,在北方的冬天,通常会实施采暖,但是由于我国的建筑本身存在保温层的厚度不够的问题,因此大量的暖气在进入建筑后会流失,造成了不必要的浪费,更是加剧了能源的消耗,因此,在对旧有的建筑进行改造时,主要的方法就是将保温层加厚,减少暖气的流失,实现低碳节能的生活理念。
  4.2 绿色建筑生态节能设计的基本策略
  4.2.1 利用可再生资源
  在能源消耗迅速的今天,如何能够实现绿色节能的建筑理念就成了一个重要的话题,因此,可再生资源的充分利用就被提上了日程。当不可再生资源越来越少时,我们确实需要思考,如何才能降低不可再生资源的消耗速度,所以,科学合理的利用可再生资源,不仅能够解决不可再生资源的紧缺问题,还能够保证人们生活的可持续发展,所以,在能源消耗巨大的建筑行业,我们要更加提倡可再生资源的利用。
  4.2.2 将建筑与绿化完美结合
  绿色植物一直是人们所喜爱的东西,并且,绿色植物在给人们生活带来美感的同时,还可以给人们的生活提供一个健康的环境,因此,很多现代的建筑在设计上越来越多的提倡将绿化和建筑结合,一般来讲,绿化主要包括屋顶绿化,外墙绿化和室内绿化,只是在高层的写字楼中可以看见,所以,我们提倡绿色与建筑相结合,一个舒适的生活环境,实现绿色节能的建筑理念。
  4.2.3 保温层的改善
  保温层即我们通常所说的维护结构,实现绿色节能,维护结构也是一个方面,当然,这也是我国在建筑设计中存在的一个普遍的问题。根据国际上的标准,越是寒冷的地方,维护结构的保温效果要求就越高,即要求维护结构的传热系数越低,从实际来看,我国的问题就在于,传热系数过高,有相当一部分的热能白白消耗掉了,所以,维护结构的改善成为重中之重。我们应该根据不同地区的气候情况选择不同的建筑材料,例如,在我国北方地区,冬天天气干燥寒冷,对于建筑材料的要求就是保温的性能
  要好,在干燥的气候中不发生断裂,而在像夏天的炎热的季节中,能够在保证室内的透气性的同时更好地抵挡阳光的辐射。所以,在维护结构的改善上,新型材料的运用是重点。
  4.2.4 充分利用自然资源
  在建筑设计中,除了应用新型的建筑材料,还有一个既节能又省钱的办法就是充分的利用自然资源,自然资源的充分利用不仅能够节省建筑设计上的开支,还可以实现绿色节能的设计理念。比如,在建筑设计的过程中,建筑物的朝向问题就是一个利用自然资源的过程,通过计算测出建筑物的朝向,因为,合理的朝向,能够保证建筑物内部每日的阳光的充足,阳光的充足就可以提供足够的温度,那么在热能消耗上就可以节省相当大的一部分。另外,合理利用树木等植物,也是绿色节能的课题之一,在我国南方地区,夏季的温度基本在36度以上,很多家庭都安装了空调,要注意的是,空调是可以降低温度,但是空调的过多使用不仅会给人的身体带来疾病,同时也给大环境造成不好的影响,能够很好的降低温度,同时又可以降低电能的消耗,可谓一举两得。
  参考文献:
  [1]宋丽娟.建筑节能在建筑设计中的应用.山西建筑.2003
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