绿色建筑的结构优化设计,本文是关于绿色建筑硕士毕业论文范文跟绿色建筑和浅谈绿色建筑和结构优化设计相关硕士论文开题报告范文.
绿色建筑论文参考文献：
陈武
（中信建筑设计研究总院有限公司,湖北武汉430000）
摘 要：所谓的绿色建筑,指的是在其正常使用年限之内,能够最大限度的实现资源利用以并做到有效的节约,减少来自建设施工所带来的环境污染,从而为人们营造出健康良好的生存发展空间,实现人与自然的和谐相处.
关键词：结构优化；绿色环保；建筑设计
前言
通过采用结构优化,可以使绿色建筑在设计时能够更加节省资金以及资源,起到良好的环境保护效果.一般来讲绿色建筑当中所用到的优化设计主要是针对地基、整体结构以及部分构件等结构的优化.随着时代不断向前发展以及环境问题的日趋严重,人们为自身健康着想,对于居住环境以及条件也有了更高的要求,绿色建筑也因此应运而生,并将逐渐引领建筑行业的未来.绿色建筑能够为人们的生活以及工作提供较为健康舒适的环境,实现人与自然的和谐相处.现阶段国内的绿色建筑随着国家所制定的相关标准不断改进,其结构设计的理念以及水平也有了相应的提升,并着重突出了其优化的特点.
1绿色建筑含义及其特点
1.1绿色建筑含义
所谓绿色建筑,指的是在其正常使用寿命之内,在以环境保护为前提下,实现资源的有效节约,从而为人类营造出健康的生存空间.绿色建筑要求设计者们在进行结构方面的优化设计时要坚持其绿色环保的理念,要从建筑选址、节能环保、降低能耗以及健康舒适等方面着眼,运用现场管理使施工对于周边环境的影响降到最低,以实现对于能源资源的节约以及环境的保护,为人们营造出舒适安全的生活空间.以往的优化设计仅仅是着眼于其安全性以及可靠性,而对于建筑环保以及建筑节能等却缺乏应有的考虑.
1.2绿色建筑在结构优化方面的特点
传统工程中的结构设计基本只考虑建筑的安全性以及经济性,而绿色建筑则在其基础之上添加了绿色舒适的理念.所谓的绿色舒适并非是指对建筑内外的环境进行植被种植以达到绿化和清新的效果,而是指通过节能环保的以实现尊重自然以及拥抱自然的目的.这便要求结构优化的设计人员不仅要遵循常规的标准,同时还要依据绿建筑理念进行其结构调整,从而实现其结构的优化.
2结构优化设计在绿色建筑中的应用价值
就其造价而言,绿色建筑相较于普通建筑要略高些,基本上一星的绿色建筑其每平米的成本要高出50元左右,而二星的则大约在100元,三星则更高并成倍递增.在其建造时期,施工所占成本仅占其总体造价的30%不到,而其余的则是在设计方面,也就是说其设计方面的费用支出要远远高于其施工支出.就建筑材料而言,国内建筑在其钢筋用量上也同样远远高于国外发达国家.相较于传统的建筑而言,绿色建筑在经过其结构优化之后其每平米所用的钢材以及混凝土将大大减少,从而减少其工程投入,有利于资金的节省.由此可知,若想实现建设资金的节省,则必须要加强其结构上的优化,降低工程成本的的投入.
就节约环保而言,绿色建筑要更加符合现阶段环境保护的需要.在建筑结构中,我国仍然以钢筋混凝土这类结构为主,并且其施工多使用大量的水泥沙石以及钢筋,并进行现浇,而在这其中,水泥的大量不仅会导致能源的大量消耗,同时也会使当地的环境受到严重的污染.而砂石以及铁矿等资源也面临着枯竭的危机.当建筑在其寿命终焉时,多数废弃材料也无法做到回收利用,并且建筑垃圾对于当地环境也产生较大的影响.为此则必须要减少建筑中钢筋水泥的用量,减少其消耗,从而降低碳排放以及其他建筑垃圾的废弃,而借助结构的优化设计可以十分便捷的实现这一点.
3结构优化在绿色建筑中的实际应用
随着国家关于绿色建筑新标准的出台,国内绿色建筑在结构优化方面的理念以及技术有了明显的提升,并且其要求也明显有所提高,并将其具体内容进行了规定,即通过对地基基础、建筑主体以及结构部件等方面进行明确规定,以促进结构优化的实际应用.
关于地基基础的结构优化.建筑的地基基础作为其基础性的部分,对于建筑整体的安全性有着直接性的影响.高层建筑其地下基础也相对较为厚重,混凝土以及刚钢筋的用量也相对较大,因而也存在着较大的优化空间,借助优化设计可以在建筑的基础设计方面进行结构上的调整,并寻求其安全性与经济性两者之间的均衡.在对其结构进行优化时可以首先从其地基的造型以及方位布置等方面着手,借助结构计算等方式进行其方案准确性以及可行性的预算验证,在进行材料选择时,可以依照相关规范以及实际经验进行分析考虑,要确保材料的充分合理利用.由于地基工程在造价方面所占比重较大,尤其是在地质环境较为复杂或者是建设要求较高的工程中.在进行地基的优化设置时,要在符合国家标准的基础之上尽量确保其造型的合理,工程计算精准以及各项材料的充分使用,从而实现对结构的优化细致设计,以减少资源浪费以及成本投入.
关于结构体系的优化.现阶段国内建筑的结构体系以其承重材料来分类主要有四种,分别是木质结构、钢制结构、砌体结构以及钢筋混凝土.木质结构本身作为一种较为绿色的建筑体系,由于受我国国情所限加之其自身结构特点,因而未能在国内广泛使用.而砌体结构对于计算的要求性较低,主要侧重于概念设计以及构造设计这两方面进行有优化,在优化时要其承重应当尽量纵横协同承重亦或者是单独的横墙承重,在布置横纵墙时要保证其均匀和对称,在竖直方向上应当做到上下的连续性,要尽量避免其纵横结构上刚下柔情况的出现.钢制结构的话,一般会将钢材作为其主要结构,同样属于绿色型建筑,因而在未来具有广阔的发展空间,在进行其结构的优化时一定要选择在平面布置方面较为合理的方案,并且其传力途径应当以及受力方向等应当尽量简化明确,以加强其各连接点直接的优化设置,以完善其整体布局以及构件的优化作业.
钢筋混凝土的结构仍然是现阶段国内在工程方面的首要选择,因而其结构设计方案以及方法也相对较多,其优化原则主要在以下几点：一是要正确把握规范及要求,保证各项计量以及计算的精准；二是要将在结构上要充分体现出该建筑的特点以及功能；三是要在进行钢筋以及混凝土选择时要做到合理取材；四是要重点查看其结构体系在布置上有没有沿着建筑高程使用变截面、变壁厚等设计.在对钢筋混凝土建筑进行优化设计时,应当以其安全性以及适用性为主,保证建筑建造的可靠性以及经济性.
至于结构构件方面的优化则要细致得多.由于结构构件在设计上要相对具体,因而可以做到定量分析、定量把控.通过把握各构件在单体上的设计,可以实现其总体结构的优化设计.具体的包括对于各项指标参数的详细把控,例如钢筋强度以及韧性、现浇混凝土稳定性、局部构件在尺寸方面的数值以及箍筋间距等诸多细节的优化.如果在建筑中存在大量不具有实用性的装饰构件或者是未采用工业化流程进行生产的构件,则会对工程造价产生较大的影响.对于这些无实用价值或者是无法快速生产的构件,在设计时可以将其进行相应的改进和调整,以省去施工中的不必要的人力财力投入.
4结语
在针对绿色建筑进行结构上的优化设计时,必须要做到尽量延长其使用寿命,提高其在负载方面以及耐久方面的性能,使其能够适应各种功能形式变化,同时也要选择正确合理的优化方案以及方法,要在能够满足其正常功能得以发挥且安全可靠地前提下,将成本造价降到最低.最后优先采用高强材料,合理运用隔震-减震等措施.通过上述方法将绿色建筑的理念应用到结构设计的工作实践中.
参考文献：
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