李潔

【摘要】在實際的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，專業(yè)人員需要多方面考慮房屋建筑的功能、位置、以及使用者的需求，同時還需要進行外觀的優(yōu)化設(shè)計，在人們對節(jié)能環(huán)保日益重視的今天，節(jié)能需求成為房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計者們需要花心思投入的方面。

【關(guān)鍵詞】房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；節(jié)能

隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的提高，在要求房屋建筑具有基礎(chǔ)使用功能的同時，還需要房屋建筑具有較強的節(jié)能環(huán)保性能，能夠提供更加舒適、健康的室內(nèi)環(huán)境。為了滿足人們對房屋建筑新需求，在保證房屋建筑建設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，融入節(jié)能環(huán)保建設(shè)理念，對結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行調(diào)整、優(yōu)化，建設(shè)完成綠色房屋建筑，推動環(huán)境友好性社會建設(shè)，實現(xiàn)人與自然的和平相處。

1、節(jié)能環(huán)保對現(xiàn)代房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的作用

我國的建筑新建面積每年都在20億m²以上，建筑行業(yè)是用能大戶，并且很多建筑都存在著資源浪費的情況，使得我國在世界上成為建筑消耗量最大的國家，所以發(fā)展節(jié)能建筑被越來越多的人所關(guān)注。目前我國經(jīng)濟建設(shè)的步伐正在加快，這就要求建設(shè)與之相適應(yīng)的注重以人為本的節(jié)能建筑。

房屋建筑節(jié)能包括照射、采暖和利用空調(diào)等方面，并在房屋設(shè)計、建造和使用過程中采用新型的節(jié)能環(huán)保材料、施工設(shè)備和技術(shù)、產(chǎn)品等，執(zhí)行節(jié)能標準，加強對可生能源的再利用，減少供熱供應(yīng)、照明、熱水等能耗，加強對自然光利用的同時提高空調(diào)的制冷、制熱系統(tǒng)的效率等措施。這不僅要注意建筑的便利性和舒適性，還要提高能源的利用效率。節(jié)能環(huán)保對房屋建筑施工有著重大的意義，加強對可生能源的利用，提高能源利用效率，可以緩解目前資源緊張和環(huán)境污染的局面，保護生態(tài)環(huán)境，保障國家能源安全。隨著房屋建造工程的日漸火熱，減少能耗，實施節(jié)能，就成了城市化建設(shè)過程中必須要解決的問題，這不僅有利于可持續(xù)發(fā)展，而且具有很強的社會意義。

2、房屋建筑結(jié)構(gòu)的合理布局

房屋的合理布局對于整個建筑工程而言有著很大的影響，因此在設(shè)計中，設(shè)計人員首先必須保證建筑布局的合理性，優(yōu)化房屋的結(jié)構(gòu)體系。一般來說建筑和結(jié)構(gòu)的合理布局及優(yōu)化設(shè)計主要有以下幾種方法。

2.1砌體結(jié)構(gòu)的合理布置

磚砌體作為整個承重以及抗側(cè)移的構(gòu)件，雖然它的平面布置很靈活但卻不適合“躍層結(jié)構(gòu)”。在建筑中，門窗的開洞寬度不能夠超過2.1m縱向的墻體總數(shù)量應(yīng)多于3道這個方法能夠在結(jié)構(gòu)上適當?shù)販p少構(gòu)造柱的設(shè)置。

2.2優(yōu)化底部框架一抗震墻結(jié)構(gòu)

通?？拐饓Y(jié)構(gòu)很容易因為其豎向抗側(cè)力的構(gòu)件斷斷續(xù)續(xù)而使得受力平衡有問題。所以，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，框架梁要盡可能地放置承重墻，如果不得不將框架梁設(shè)計在次梁的墻體上時，必須加大整個主梁與框架梁、次梁的配筋：同時要控制好梁的跨度，不宜過大或過小。在戶型的設(shè)計過程中，墻體布置盡量簡潔、整齊通常大房間被設(shè)計在臨街的方向衛(wèi)生間等被設(shè)計在臨街的背面。以便布置臨街面柱網(wǎng)。

2.3優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)中的細節(jié)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要注意在建筑上的細節(jié)設(shè)計。比如在進行現(xiàn)澆板的設(shè)計時盡可能地用矩形板替代異形板，這樣不僅可以有效地避免拐角出現(xiàn)裂縫還可以達到受力的目的。在框架結(jié)構(gòu)，讓窗的頂部與框架梁的底部重合，這樣既降低門窗過梁這部分的造價，又省去窗過梁的施工工序，因此可以縮短工期。在滿足節(jié)能設(shè)計要求的情況下，墻體盡可能采用質(zhì)量輕、厚度薄的砌體材料這樣可以減小梁上荷載，從而降低梁的鋼筋用量。

設(shè)計時應(yīng)盡量使用新型材料。例如墻體采用加氣混凝土砌塊這種材料重量為500-700kg/m³只相當于粘土磚的1/4-1/3適用于框架結(jié)構(gòu)的填充墻和低層建筑的承重墻河以使整個建筑的自重比普通磚混結(jié)構(gòu)建筑的自重降低40%以上。由于建筑自重減輕地震破壞力小，所以大大提高了建筑物的抗震能力。同時新型材料具有良好的保溫隔熱性、隔音性沮施工方便。鋼筋采用新三級鋼，這種鋼筋的強度設(shè)計值為360N/mm²而普通二級鋼的強度設(shè)計值為300N/mm²，在構(gòu)件受力相同的情況下河以節(jié)省鋼筋用量。

2.4綜合考慮建筑的設(shè)計因素

每一個房屋都有自己獨特的設(shè)計概念而每一個獨特的設(shè)計概念都應(yīng)該保證建筑和結(jié)構(gòu)的合理布置。由于在選用材料、參數(shù)等許多方面有不同之處因此細節(jié)上的處理方法不同。例如在建筑設(shè)計時應(yīng)該盡可能地使用對稱理念，減少高度上的差距：盡可能地減少使用轉(zhuǎn)換層避免結(jié)構(gòu)應(yīng)力過于集中：在結(jié)構(gòu)設(shè)計時盡量讓承重構(gòu)件相互貫通增加美感?？傊O(shè)計師應(yīng)該綜合性地考慮設(shè)計上建筑和結(jié)構(gòu)的種種因素保證每個細節(jié)的合理、準確。

3、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中節(jié)能措施探討

3.1房屋密閉結(jié)構(gòu)

在房屋的密閉結(jié)構(gòu)上做文章主要是用來保證房屋的保暖性能和氣體的密封性能。在傳統(tǒng)的設(shè)計中門窗的密閉結(jié)構(gòu)也是設(shè)計的重點，但由于技術(shù)的限制，使得現(xiàn)階段所使用的設(shè)計都很難實現(xiàn)長期穩(wěn)定的保暖，密封性也隨著使用年限的增長，逐年下降。如果能夠在門窗結(jié)構(gòu)上做兩層玻璃的設(shè)計，再增加新型緊實的密封條，輔助以密封膠涂抹。在門窗處保證與外接的隔離，可以防止房間內(nèi)部的溫度向外界環(huán)境的散失，這樣就能夠節(jié)約能源，實現(xiàn)節(jié)能的目的。

3.2門窗方面的節(jié)能

由于我國地域遼闊地貌不一在很多地區(qū)尤其是一些夏熱冬冷地區(qū)，其建筑物的窗口多是采用單薄的金屬材質(zhì)。但是這種材質(zhì)的金屬窗傳熱系數(shù)較大，很難為建筑物的恒溫提供保障，而單框雙玻璃材質(zhì)的塑料窗卻能夠很好地避免傳統(tǒng)材質(zhì)窗的缺陷。曾有實驗顯示。在采用了這種節(jié)能窗后，建筑墻體只需要抹上一點隔熱砂漿便可以很好地滿足傳熱的要求。且隔熱砂漿相對于內(nèi)抹灰層而言，其不占空間，而且該材料有更高的防火性能是建筑節(jié)能的主要建造材質(zhì)。

3.3屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計

根據(jù)需要，可以設(shè)計保溫隔熱屋面或者采取坡度屋頂，加強室內(nèi)保溫，達到節(jié)能環(huán)保。并且可以在屋頂放置太陽能熱水器，使屋內(nèi)的一些其他太陽能設(shè)備都能夠正常使用，節(jié)約煤、電，推廣太陽能，將會是房屋結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計的一個重要關(guān)鍵點。

3.4外圍墻體和綠化設(shè)計

墻體設(shè)計不僅要起到隔熱、隔音、防潮、保溫等作用，還要利用建設(shè)過程中的特殊構(gòu)造，比如在兩側(cè)墻上設(shè)計擋風(fēng)墻，使其形成喇叭形狀，使風(fēng)自然而然吹到陽臺人家處，有效地控制通風(fēng)。在周圍也可以制作綠化帶，不僅有效防止噪聲，還可以阻擋太陽輻射，減弱其他相鄰物反射過來的熱量，對周圍建筑環(huán)境起到一定的保護作用，減少能源消耗，并且使生態(tài)結(jié)構(gòu)更加平衡。

3.5地面節(jié)能環(huán)保設(shè)計

地面是房屋建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計時不可忽視的一部分。在對地面進行節(jié)能環(huán)保設(shè)計的時候，首先要以房屋建設(shè)標準為基本要求，保證地面施工質(zhì)量，為房屋建筑提供基礎(chǔ)保障。地面材料的選擇是地面節(jié)能環(huán)保設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，在選擇施工材料的時候，應(yīng)該從材料的屬性、材質(zhì)、性能、質(zhì)量的方面進行綜合考慮，選擇符合工程標準的高質(zhì)量材料，特別要注意材料的物理性能和化學(xué)性能。

3.6建筑主體的保溫

建筑主體是整個建筑結(jié)構(gòu)的主要組成部分，因此這部分的保溫工作必須重點考慮，并適當?shù)脑黾臃莱痹O(shè)計。選取節(jié)能環(huán)保的材料對墻體內(nèi)外側(cè)進行保溫層敷設(shè)，能夠有效的保持房間內(nèi)部溫度，防止外界溫度突變帶來居住的不適。還應(yīng)該考慮防水層的敷設(shè)，避免因天氣潮濕帶來的外觀損壞

3.7選擇節(jié)能設(shè)備

現(xiàn)代化家居設(shè)備融入了更多的創(chuàng)新技術(shù)和節(jié)能特點，適用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的節(jié)能應(yīng)用，為相應(yīng)的節(jié)能設(shè)備設(shè)計應(yīng)有的接口也是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該提前考慮的問題，也是推進節(jié)能概念在日常家居中引人的動力。

3.8玻璃方面的采用

在節(jié)能建筑中筆者建議采用具有強保溫性的玻璃。由于普通的厚度為03cm的玻璃雖然對太陽輻射的透過率高達85%但是在夜晚或是遇到陰霾天氣時，室內(nèi)90%的熱輻射量會被其吸收使其無法很好地阻擋室內(nèi)熱量的外泄。因此在節(jié)能建筑中中空玻璃逐漸取代了普通的玻璃。因為中空玻璃當中的惰性氣體含有氨氣、氨氣等，這些氣體由于比空氣導(dǎo)熱更小且性能穩(wěn)定因此其保溫性能最佳。而氨氣在空氣中約占到10%應(yīng)用起來更為經(jīng)濟實惠。

3.9充分利用太陽能

太陽能是一種可再生的清潔型能源，具有良好的節(jié)能環(huán)保型，在房屋建筑設(shè)計過程中，要充分利用太陽能。首先，應(yīng)該提高人們的節(jié)能環(huán)保意識，大力推廣太陽能技術(shù)和設(shè)備，減少煤炭、石油等傳統(tǒng)型能源的使用比例。

結(jié)語：

在當前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為必不可少的因素，也是中國必須長期堅持的一項重要政策。根據(jù)當前我國房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的現(xiàn)狀，合理進行規(guī)劃、建造，要充分考慮當?shù)氐沫h(huán)境，綜合環(huán)境、人文、節(jié)能、建筑等各方面的因素，在房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)，外部結(jié)構(gòu)上，根據(jù)先進理念，進行房屋設(shè)計。節(jié)能環(huán)保的房屋建筑不僅能緩解我國的能源緊張的情況，還有利于實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展，全面落實科學(xué)發(fā)展觀，保障國家和人民大眾的利益。