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摘要:绿色建筑是当前关注焦点,对于城市的可持续发展有不可忽视的重要作用。要重点探讨绿色理念在建筑结构设计中的应用策略,注重绿色建筑的生态设计、技术应用和产品运营等内容,较好地节约绿色建筑的工程成本,顺应绿色低碳生活要求。
关键词:绿色理念;建筑结构设计;应用策略
随着建筑业的快速发展,建筑结构在建造和运行中的能源消耗日益攀升,引发生态环境的诸多问题。为此要充分关注建筑结构中的绿色理念的应用,秉持以人为本的原则和要求,探索绿色建筑结构设计的高效策略,推进绿色建筑的可持续发展。
一、绿色建筑概述
绿色建筑结构设计要秉持以人为本的理念,将绿色理念贯穿于工程规划、设计、施工、运维管理各个阶段,注重建筑物的朝向、结构布局、采光通风等设计,进行绿色建筑结构合理优化,选择适宜的体形系数,对围护结构采用合理的保温隔热措施,增大空间的使用率,最大程度减少绿色建筑空间的热量损失。具体表现于以下几个方面的特征:(1)完整性。绿色建筑要与周边环境相适应,在规划设计、建设施工、后期运营管理、拆除等各阶段融入绿色理念。(2)地域性。绿色建筑结构设计要充分考虑地域特征和要素,使建筑物的选址、朝向、形态、布局与地域环境相契合。(3)综合性。绿色建筑要注重资源的综合利用和合理配置,最大程度减少能源损耗,提高资源利用率。
二、绿色理念在建筑结构设计中的应用策略
本文以寒冷地区的绿色建筑结构设计为例,从不同角度探讨绿色建筑的结构设计策略,较好地减少绿色建筑的能耗损耗。
1、规划设计
考虑到寒冷地区的实际需求,合理选择建筑的朝向。一般来说,使建筑朝向保持在南偏东15°或南偏西5°,从而最大程度利用建筑能源。在建筑体形设计来看,采用规整紧凑设计策略,尽量减少建筑物的凹凸变化,减少建筑外围护结构的面积。并主要采用钢筋混凝土结构,进行门窗、墙体的必要隔声处理。
2、围护结构热工设计
对于非透明围护结构设计来说,通常要结合寒冷地区的实际需求,选择采用保温性能好、气密性高的围护结构。对于外墙外保温部位而言,选择EPS外墙外保温系统,使之具有良好的透气性。对于带有企口的保温板而言,主要采用单层铺设或锁扣式连接的方式;对于不带企口的保温板来说,则要采用分层错缝搭接的方式进行铺设,并注重对边角脆弱处的保护。对于长期曝露于外界环境的屋面而言,则要适当种植多种类型的绿色植物,对屋面进行蒸发散热,达到建筑节能的效果。女儿墙顶部则选择采用金属盖板,并以断热桥锚栓或塑料胀管进行连接。屋面采用沥青防水卷材进行防水处理。
在透明围护结构的设计之中,外门窗设计采用三玻两腔中空玻璃或真空玻璃,适当填充暖边间隔条,外门窗与墙体之间的接缝处采用防水隔汽膜、防水透气膜进行密封,增强门窗的保温性能。
3、减少热桥设计
外墙保温层通常采用断热桥锚栓,确定适宜的锚栓数量,必要时采用隔热垫片进行固定,并注重外墙穿透构件与保温层之间的密封。外门窗则采用预压膨胀带密封堵外窗与墙之间的缝隙。
4、气密性和遮阳设计
建筑门窗洞口、管线贯穿部位要进行气密性设计,设置相应的气密层,使之完整地围护建筑外部结构,避免冷风渗透进入到建筑物的内部。并采用预压膨胀密封带进行接缝处的密封处理。在遮阳设计中要引入一体化的设计理念,注重建筑立面与门窗洞口的一致性,合理选择遮阳的形式,使之能够进行手动或自动的调节,满足建筑的遮阳需求,减少热辐射对建筑物的影响。
5、设备系统设计
可再生能源能够较好地满足建筑物的供暖、供冷需求,可以适当引入新技术新工艺,如地源热泵、空气源热泵、生物质能等,将电驱动冷水机组应用于建筑空气调节系统冷源,并将燃煤锅炉应用于建筑供暖系统热源。
以地源热泵技术为例,利用热泵机组、地热能采集系统、室内空调采暖系统、输配送系统,进行地热能的传送,与新风系统进行搭配使用,达到建筑节能效果。空气源热泵技术也是一种较好的节能技术,主要是利用高位能实现热量的流动传送。高效新风热回收系统也是一种良好的热交换技术,利用热回收装置进行新风和排风的热交换,进行新风的预热或预冷,从而减少建筑能源消耗,达到节能的应用效果。
在建筑照明及能耗监测系统设计之中,首先要充分利用自然光,再选择适宜的节能光源或灯具,对于地下空间则采用采光天窗、导光管等提供室内照明。走廊、楼梯间、电梯厅等公共区域采用声光定时的红外感应照明控制。并设计能耗监测系统进行建筑能耗分析,计算获悉建筑能耗的规律特点和趋势,实现建筑能源的科学化、数据化管理。
6、建筑节水设计
为了实现水资源的合理利用,要进行建筑的节水设计,制定完善的水资源利用方案,尽量减少水的用量,采用梯级用水、循环用水的方式进行水资源的利用,提升水资源的综合利用率。同时,还要从另一方面入手,最大程度减少建筑结构管网的漏损,采用直径65-80mm的衬塑造钢管作为室内冷水管和中水管,以螺纹或沟槽进行连接,将管网漏损率控制在2%以内。另外,还要不断完善建筑的给排水系统,采用污水与废水分离处置的方式,利用中水处理系统进行污废水的处理,提高水资源的利用率。并充分利用雨水资源,将雨水与污水相隔离。还可以采用智能化节水器具和设备,如延时自闭冲洗阀、自动感应式水龙头等。
三、小结
综上所述,绿色理念的建筑结构设计追求建筑与自然的和谐共存,研究绿色建筑结构设计是迫切而重要的课题。要在充分明晰绿色建筑特征的前提下,探索绿色理念与建筑结构设计的融合路径,注重绿色建筑结构的规划设计、热工设计、气密性遮阳设计、设备系统设计和节水设计,为不同地域的绿色建筑结构设计提供新的思路,实现绿色建筑能源、水资源、材料的高效优化利用,体现绿色建筑的生态理念和人本思想,更好地推进我国绿色建筑的发展。
参考文献
[1]李刚刚.绿色建筑设计理念在房屋设计中的应用[J].居舍,2020(13):85-86+150.
[2]陈鹏.高层住宅建筑设计中的绿色建筑设计[J].砖瓦,2020(04):82-83.
[3]陈胜勇.绿色理念在建筑结构设计中的探讨[J].绿色环保建材,2020(06):37-38.
[4]范志燕.綠色理念在建筑结构设计中的探讨[J].住宅与房地产,2020(30):64+79.
关键词:绿色理念;建筑结构设计;应用策略
随着建筑业的快速发展,建筑结构在建造和运行中的能源消耗日益攀升,引发生态环境的诸多问题。为此要充分关注建筑结构中的绿色理念的应用,秉持以人为本的原则和要求,探索绿色建筑结构设计的高效策略,推进绿色建筑的可持续发展。
一、绿色建筑概述
绿色建筑结构设计要秉持以人为本的理念,将绿色理念贯穿于工程规划、设计、施工、运维管理各个阶段,注重建筑物的朝向、结构布局、采光通风等设计,进行绿色建筑结构合理优化,选择适宜的体形系数,对围护结构采用合理的保温隔热措施,增大空间的使用率,最大程度减少绿色建筑空间的热量损失。具体表现于以下几个方面的特征:(1)完整性。绿色建筑要与周边环境相适应,在规划设计、建设施工、后期运营管理、拆除等各阶段融入绿色理念。(2)地域性。绿色建筑结构设计要充分考虑地域特征和要素,使建筑物的选址、朝向、形态、布局与地域环境相契合。(3)综合性。绿色建筑要注重资源的综合利用和合理配置,最大程度减少能源损耗,提高资源利用率。
二、绿色理念在建筑结构设计中的应用策略
本文以寒冷地区的绿色建筑结构设计为例,从不同角度探讨绿色建筑的结构设计策略,较好地减少绿色建筑的能耗损耗。
1、规划设计
考虑到寒冷地区的实际需求,合理选择建筑的朝向。一般来说,使建筑朝向保持在南偏东15°或南偏西5°,从而最大程度利用建筑能源。在建筑体形设计来看,采用规整紧凑设计策略,尽量减少建筑物的凹凸变化,减少建筑外围护结构的面积。并主要采用钢筋混凝土结构,进行门窗、墙体的必要隔声处理。
2、围护结构热工设计
对于非透明围护结构设计来说,通常要结合寒冷地区的实际需求,选择采用保温性能好、气密性高的围护结构。对于外墙外保温部位而言,选择EPS外墙外保温系统,使之具有良好的透气性。对于带有企口的保温板而言,主要采用单层铺设或锁扣式连接的方式;对于不带企口的保温板来说,则要采用分层错缝搭接的方式进行铺设,并注重对边角脆弱处的保护。对于长期曝露于外界环境的屋面而言,则要适当种植多种类型的绿色植物,对屋面进行蒸发散热,达到建筑节能的效果。女儿墙顶部则选择采用金属盖板,并以断热桥锚栓或塑料胀管进行连接。屋面采用沥青防水卷材进行防水处理。
在透明围护结构的设计之中,外门窗设计采用三玻两腔中空玻璃或真空玻璃,适当填充暖边间隔条,外门窗与墙体之间的接缝处采用防水隔汽膜、防水透气膜进行密封,增强门窗的保温性能。
3、减少热桥设计
外墙保温层通常采用断热桥锚栓,确定适宜的锚栓数量,必要时采用隔热垫片进行固定,并注重外墙穿透构件与保温层之间的密封。外门窗则采用预压膨胀带密封堵外窗与墙之间的缝隙。
4、气密性和遮阳设计
建筑门窗洞口、管线贯穿部位要进行气密性设计,设置相应的气密层,使之完整地围护建筑外部结构,避免冷风渗透进入到建筑物的内部。并采用预压膨胀密封带进行接缝处的密封处理。在遮阳设计中要引入一体化的设计理念,注重建筑立面与门窗洞口的一致性,合理选择遮阳的形式,使之能够进行手动或自动的调节,满足建筑的遮阳需求,减少热辐射对建筑物的影响。
5、设备系统设计
可再生能源能够较好地满足建筑物的供暖、供冷需求,可以适当引入新技术新工艺,如地源热泵、空气源热泵、生物质能等,将电驱动冷水机组应用于建筑空气调节系统冷源,并将燃煤锅炉应用于建筑供暖系统热源。
以地源热泵技术为例,利用热泵机组、地热能采集系统、室内空调采暖系统、输配送系统,进行地热能的传送,与新风系统进行搭配使用,达到建筑节能效果。空气源热泵技术也是一种较好的节能技术,主要是利用高位能实现热量的流动传送。高效新风热回收系统也是一种良好的热交换技术,利用热回收装置进行新风和排风的热交换,进行新风的预热或预冷,从而减少建筑能源消耗,达到节能的应用效果。
在建筑照明及能耗监测系统设计之中,首先要充分利用自然光,再选择适宜的节能光源或灯具,对于地下空间则采用采光天窗、导光管等提供室内照明。走廊、楼梯间、电梯厅等公共区域采用声光定时的红外感应照明控制。并设计能耗监测系统进行建筑能耗分析,计算获悉建筑能耗的规律特点和趋势,实现建筑能源的科学化、数据化管理。
6、建筑节水设计
为了实现水资源的合理利用,要进行建筑的节水设计,制定完善的水资源利用方案,尽量减少水的用量,采用梯级用水、循环用水的方式进行水资源的利用,提升水资源的综合利用率。同时,还要从另一方面入手,最大程度减少建筑结构管网的漏损,采用直径65-80mm的衬塑造钢管作为室内冷水管和中水管,以螺纹或沟槽进行连接,将管网漏损率控制在2%以内。另外,还要不断完善建筑的给排水系统,采用污水与废水分离处置的方式,利用中水处理系统进行污废水的处理,提高水资源的利用率。并充分利用雨水资源,将雨水与污水相隔离。还可以采用智能化节水器具和设备,如延时自闭冲洗阀、自动感应式水龙头等。
三、小结
综上所述,绿色理念的建筑结构设计追求建筑与自然的和谐共存,研究绿色建筑结构设计是迫切而重要的课题。要在充分明晰绿色建筑特征的前提下,探索绿色理念与建筑结构设计的融合路径,注重绿色建筑结构的规划设计、热工设计、气密性遮阳设计、设备系统设计和节水设计,为不同地域的绿色建筑结构设计提供新的思路,实现绿色建筑能源、水资源、材料的高效优化利用,体现绿色建筑的生态理念和人本思想,更好地推进我国绿色建筑的发展。
参考文献
[1]李刚刚.绿色建筑设计理念在房屋设计中的应用[J].居舍,2020(13):85-86+150.
[2]陈鹏.高层住宅建筑设计中的绿色建筑设计[J].砖瓦,2020(04):82-83.
[3]陈胜勇.绿色理念在建筑结构设计中的探讨[J].绿色环保建材,2020(06):37-38.
[4]范志燕.綠色理念在建筑结构设计中的探讨[J].住宅与房地产,2020(30):64+79.