綠色工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)選型的相關(guān)探討與分析

關(guān)鍵詞：綠色工業(yè)； 建筑結(jié)構(gòu)； 選型；

綠色建筑指的是在建筑使用期限內(nèi)， 最大程度節(jié)約各類資源、降低污染和保證環(huán)境安全， 能夠?yàn)槿藗儎?chuàng)設(shè)高效、適用、健康的生存環(huán)境， 是與自然環(huán)境一同存在的建筑。綠色建筑是建筑企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要內(nèi)容。綠色建筑主要包含的范圍非常廣， 從狹義的層面來(lái)看， 主要包含綠色使用、綠色施工、綠色設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)形式包含混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和鋼材結(jié)構(gòu)。在上個(gè)世紀(jì)的九十年代初期， 工業(yè)廠房的建設(shè)中大多使用的是混凝土結(jié)構(gòu)， 鋼材大多應(yīng)用在鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)當(dāng)中和五金配件及建筑物的門窗等。在此時(shí)期以后， 伴隨我國(guó)鋼產(chǎn)量的大量提升與抗震標(biāo)準(zhǔn)的大力提升， 致使鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)展， 工業(yè)建筑物中， 鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用率在不斷升高， 鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)、大跨度的建筑當(dāng)中應(yīng)用的比較廣。

1.1 結(jié)構(gòu)形式比較

混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)時(shí)期應(yīng)用范圍廣的常用建筑材料。其結(jié)構(gòu)具有防火性非常好， 材料費(fèi)用較少、所使用的鋼材量也非常少， 結(jié)構(gòu)的剛度非常大的特點(diǎn)。然而， 混凝土結(jié)構(gòu)本身的自重卻非常大， 并且基礎(chǔ)造價(jià)非常高， 特別是在多高層廠房的基礎(chǔ)建設(shè)時(shí)所耗用的造價(jià)會(huì)非常高；構(gòu)件截面的尺寸規(guī)格非常大， 建筑物的使用面積會(huì)有所減少。因?yàn)榻ㄖ�行業(yè)的不斷快速發(fā)展， 用于制造水泥的礦料及配制混凝土砂石料已非常緊缺， 一些地方因?yàn)檫\(yùn)輸距離比較長(zhǎng)， 為此會(huì)使建筑成本有所增大。然而， 對(duì)于建筑資源的無(wú)序開發(fā)、現(xiàn)場(chǎng)施工所產(chǎn)生污染的粉塵及噪聲、拆除建筑時(shí)， 所形成的大量不可再生的建筑垃圾， 這些都會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不同程度的破壞。所以， 對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行綠色創(chuàng)新是非常有必要的， 也是必須要執(zhí)行的一項(xiàng)工作。伴隨我國(guó)大多城市建筑嚴(yán)禁使用由黏土燒制的磚， 近些年， 全新墻體材料現(xiàn)已可以取替粘土磚。特別是應(yīng)用廢渣料來(lái)生產(chǎn)加工成的砌塊， 已將浪費(fèi)資源并對(duì)環(huán)境形成破壞性的磚砌結(jié)構(gòu)變成保護(hù)環(huán)境、節(jié)能、耐久性好的綠色建筑結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的建筑其具有建筑品質(zhì)高、地基費(fèi)用少、抗震效果好、自重輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)。其與混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)比， 具有造價(jià)控制容易、形成噪音小、施工期短、粉塵小、施工占地小、用水量少、不會(huì)因季節(jié)變化而受到影響等優(yōu)點(diǎn)， 更適合應(yīng)用在各種氣候條件與大氣環(huán)境的建筑工程中， 可循環(huán)利用， 所產(chǎn)生的建筑垃圾也相對(duì)非常少， 對(duì)于環(huán)境所形成的污染也很小， 屬于綠色建筑結(jié)構(gòu)。綠色鋼結(jié)構(gòu)一定是鋼骨架材， 可最大程度達(dá)到建筑物的相應(yīng)功能， 墻體具備節(jié)能性， 并且對(duì)于環(huán)境的影響也是最小的， 可以為人們供應(yīng)舒適、環(huán)保的健康生活空間， 同時(shí)還可在建筑物的使用期限內(nèi)， 能夠達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。由此便需結(jié)構(gòu)工程師在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候， 一定要通過自身的專業(yè)能力與結(jié)構(gòu)理論性來(lái)合理的選擇和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案， 在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的時(shí)候， 需對(duì)構(gòu)件的截面規(guī)格進(jìn)行準(zhǔn)確的估測(cè)， 利用對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化， 求得最為科學(xué)的鋼材使用量[1].

1.2 結(jié)構(gòu)選擇

過去對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的選型， 通常主要以結(jié)構(gòu)力學(xué)的效能來(lái)當(dāng)作判斷的主要標(biāo)準(zhǔn)。綠色建筑的實(shí)現(xiàn)對(duì)于結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)要求是， 建筑結(jié)構(gòu)的使用期限必須要非常長(zhǎng)， 從材料的生產(chǎn)、構(gòu)件的制作、結(jié)構(gòu)的形態(tài)、施工建設(shè)、廢棄拆除等各環(huán)節(jié)均需符合綠色標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)的工程師對(duì)于結(jié)構(gòu)使用期限也需做合理的設(shè)計(jì)， 例如可應(yīng)用混凝土預(yù)制的構(gòu)件或是鋼結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場(chǎng)裝配構(gòu)件， 來(lái)降低施工污染及能耗。除混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以外， 混凝土預(yù)制構(gòu)件與鋼結(jié)構(gòu)都可進(jìn)行重復(fù)利用。鋼結(jié)構(gòu)本身特有的價(jià)值性是：結(jié)構(gòu)最輕、工期最短、延性最好。通過對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)， 如由圓鋼、型鋼等進(jìn)行螺栓連接、鉚接、焊接構(gòu)成鋼結(jié)構(gòu)骨架， 其具有綠色建筑結(jié)構(gòu)性質(zhì)。通過設(shè)計(jì)方案和所用材料進(jìn)行不斷改進(jìn)， 適當(dāng)性的減少構(gòu)件尺寸， 降低構(gòu)件重量， 保證現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)可以朝著更經(jīng)濟(jì)實(shí)用性強(qiáng)的方向不斷發(fā)展

2.1 輕鋼門剛架

輕鋼門剛架是梁柱結(jié)構(gòu)的組合部分， 能夠在工廠進(jìn)行大量生產(chǎn)， 到現(xiàn)場(chǎng)后依據(jù)具體要求進(jìn)行拼裝而成。其構(gòu)件的自重較輕、尺寸小、建設(shè)周期較短、抗震性好、安裝方便等特點(diǎn)， 可以構(gòu)建大跨度和大空間， 其造價(jià)較低、易維護(hù)、外表美觀， 符合綠色環(huán)保這一特點(diǎn)。

2.2 混凝土與鋼材相混合的結(jié)構(gòu)

鋼混凝土相混結(jié)構(gòu)是我國(guó)建筑業(yè)應(yīng)用率較高的結(jié)構(gòu)。在工業(yè)建筑當(dāng)中經(jīng)常使用。鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)都有本身特有的優(yōu)勢(shì)， 綜合利用可以為綠色建筑開設(shè)一條全新的發(fā)展途經(jīng)。選擇使用鋼混凝土結(jié)構(gòu)， 其用鋼量要遠(yuǎn)比全鋼結(jié)構(gòu)用鋼量要少， 然施工進(jìn)度卻與鋼結(jié)構(gòu)不相上下， 在對(duì)施工周期與使用面積進(jìn)行思考以后， 可以清楚， 這種混合結(jié)構(gòu)其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要比全鋼或是全混凝土結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)低

總體來(lái)說， 伴隨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、科學(xué)技術(shù)、及新型建筑材料的不斷快速發(fā)展， 人們對(duì)于建筑設(shè)計(jì)和建筑造型的要求也在不斷提升， 將會(huì)有更適合綠色建筑的新結(jié)構(gòu)應(yīng)用于工業(yè)建筑中。在對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候， 設(shè)計(jì)的工作人員本身需有綠色設(shè)計(jì)理念， 并將綠色理念體現(xiàn)在設(shè)計(jì)中的每個(gè)環(huán)節(jié)。這不但與投資者利益相符， 同時(shí)也與我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展需求相符。

[1]肖楓。淺談現(xiàn)代工業(yè)建筑的綠色設(shè)計(jì)[J].建材技術(shù)與應(yīng)用， 2012 （5） :15-17.

[2]王偉棟， 張杰， 彭慧。中新天津生態(tài)熱源廠綠色工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)[J].工業(yè)建筑， 2015, 45 （4） :173-176.

[3]牛萌。淺析綠色建筑結(jié)構(gòu)特征及我國(guó)綠色建筑發(fā)展[J].工業(yè)設(shè)計(jì)， 2012 （2） :41-41.