浅析节能体系中结构设计的优化措施

孟丽峰（煤炭工业郑州设计研究院股份有限公司，河南郑州450000）

浅析节能体系中结构设计的优化措施

孟丽峰（煤炭工业郑州设计研究院股份有限公司，河南郑州450000）

随着经济的和社会的进步，人们对生活质量的要求越来越高，生活的理念更加趋向绿色化、环保化、节能化。在结构设计中，进行节能优化方案的选择是必要的。节能应用和结构设计的节能化考虑，是我国结构设计领域未来的发展趋势，切实满足了人们的实际需求，且有利于国民经济的整体发展。

节能体系；结构设计；优化措施

1 结构设计优化的相关概念

结构的形式包括尺寸、形状等信息。优化对于设计者来说，是一种很有价值的工具。结构优化设计是一种追求安全、经济的结构设计形式。结构设计的优化涉及方方面面，是现代结构设计领域常常提及的研究方向之一。结构设计优化是人们在不断追求工程最优，设计新颖等目标过程的重要举措之一。新型的结构设计为近现代的工程设计提供了先进的工具和新型的设计方法，使得结构设计朝着综合化、实用化的方向不断发展，涉及到桥梁、建筑、机械、汽车等方方面面，实现了理论与实践在很大程度上的结合和统一。

2 节能体系中结构设计的优化

随着时代的发展和社会的进步，节能技术也在趋向于成熟化发展，在建筑领域得到了广泛的应用。但是，就目前的情况而言，在实践的过程中，节能技术举措仍然存在着这样那样的问题有待人们分析解决。现实中，建筑产业的高耗能在我国社会总耗能中占据较大的比例且呈现着逐年上升的趋势。为解决这一问题，需要对相关的建筑节能举措进入深入而细致的分析。

经济的不断发展使得人们对建筑的品质要求日趋严格。各种新型技术的应用使得建筑设计的前期工作难度大大降低。健全建筑节能体系是建筑设计规范化、标准化的需要。不仅可以提升建筑的施工效率，节省人力、物力、财力，还可以优化环境，降低资源能耗，提升清洁能源的使用效率。

不可否认的是，实际的生产生活过程中，我国的建筑体系不够完善，还存在着许多不科学、不合理的现象。如，能源的节约举措不够完善，能源的消耗还比较高，能源的实际利用效率较低，人们的环保意识差等。在必要的时候，有关部门应采取一些强制性的手段来保障能源效率的提高，促使建筑环境与周边环境的和谐，保障社会效益和生态效益。

3 结构设计优化中存在的误区

结构设计的优化是我国相关领域研究的热门方向之一，但不可否认的是，它还存在着许多问题。对结构设计了解不深就容易导致对结构设计的误解。其实，结构优化工作，能够更好发挥节能减排在建筑行业的作用。

工程的结构设计优化是对结构设计的合理调整与深化，将深厚的理论与实际相结合，运用先进的分析方法对相关理论进行灵活运用，并不是其他非专业的结构优化人员所理解的那样，以牺牲工程的安全性能和抗震能力为代价的。结构优化人员通过专业的分析比较，对方案进行分析比较，从而得到一个最为安全、经济的结构体系、得到最合理的布局体系。在实际的优化中，通过减重量、增延性、和刚度等举措，使得结构更加趋于合理化，经济化。这就大大降低了结构优化中的不安全因素。

在实际的结构优化中，用料的多少和结构的安全并没有必要的联系，用料越多并不意味着结构越安全。节能优化杜绝了不必要的浪费，为结构质量的提高提供了技术保障。越是优化的设计越是保证了结构的安全性。

结构设计的优化不是为了给相关的人员挑毛病。结构设计的优化本身就是一种技术行为。答案不具有唯一性，不同的人员，不同的眼光来分析，所得到的结果也是不一样的。相关的结构优化人员应通过合理的沟通交流，寻找更为经济、合理的优化措施，这是建设节约型经济，实现节能减排和可持续发展战略的具体要求。此外，节能体系中，节能设计的优化还应该充分尊重原设计，通过相互学习、相互交流提高有关人员的设计水平。

对于已经有设计图纸的施工来说，结构优化是毫无意义的，这种想法也是错误的。图纸的设计目的在与加强工程施工的标准化，规范化，是我国有关法律条文中的明确规定。但结构优化的目的在于控制成本，使得结构设计更加规范、合理、经济、节能、二者的出发点和侧重面以及着眼点都不同，因此，结构优化并不是毫无意义的。

其次，结构设计的优化并不阻碍施工进展。结构设计优化分为过程优化，和结果优化，贯穿于工程进展的整个过程，需要在全过程施工中对图纸及局部设计进行商议修改，根据实际情况，可提前介入也可同时进行，还可以分阶段优化。因此不存在结构优化影响工程进展之说。

结构设计的优化并不是形式上的看图而后提出修改意见。它涉及一系列的优化环节，需要运用专业的知识对有关方案进行全方面的分析对比，而后进行灵活的筛选、运用等。其工作量大、耗时且费精力，只有专业的结构设计优化人员才能可能完成好该工作。

4 节能体系中结构设计优化措施

4.1 建筑空间布局的优化

建筑的空间布局优化对于建筑的节能化有着重要的意义。对于建筑物的空间布局应该根据相关的节能设计标准与要求进行合理规划。其中，建筑物的朝向、间距及平面距离都是建筑空间布局优化的重点。此外，还应该根据建筑物内部具体的绿化情况进行绿化设计和空间布局设计。应根据具体要求，对建筑物的空间设置及绿化设计进行合理规划。其次，建筑的通风、采光等都是不可忽视的。还可以根据情况，进行雨水的收集再利用设计、太阳能的利用设计等节能设计的优化。

4.2 墙体的节能设计优化

墙体是建筑的基础围护结构之一，具有重要的意义。在墙体的节能设计中，应选用保温性能较好的材料，在墙体的保温夹层中填充性能较好的保温材料，以石膏板和粉刷石青进行外墙的保温层设计，以达到保温隔热的目的。

4.3 节能体系中门窗的结构优化设计

门窗是建在建筑结构中耗能较多的部分之一。建筑的节能体系中，门窗的结构优化设计具有极为重要的意义。以往优化中，人们往往采取尽量缩小门窗面积的方式而忽视了门窗的采光和通风效果，使得门窗的设计不尽合理。因此，在门窗结构的优化设计中：①要对其面积进行合理的设计，根据实际情况确定门窗与墙体的合理比例。②注意控制好门窗的气密性，以减少室内外温度变化带来的能源消耗。最为重要的是，在进行门窗选材时，一定要尽可能的选择节能环保的建材。

4.4 整体及外部环境的结构优化

整体及外部的环境优化涉及到气候环境的分析和选址等问题。在进行选址前，应加强周边的水文地质检测，以保护生态平衡为基本出发点，进行合理的建筑选址，为建筑的节能创造有利的外部条件。其次，在对建筑朝向、日照等条件进行优化设计时，应坚持因地制宜的原则。北方的建筑以保采光暖为主，南方以通风遮阳为主。

4.5 建筑物的保暖层及绿化的优化设计

在建筑的优化设计中，保暖层及绿化设计时不容忽视的环节。在建筑物保暖层的选材上，一定要采取吸水性能不强，导热性能不强的保温材料，可在屋顶使用良好的隔热材料，以全面提高建筑的保温性。在建筑的结构优化设计中，应重视绿色植物的选用，以充分发挥植物的光合作用，调节环境，改善空气质量。

5 结束语

从节能体系看，人类社会的发展就是对资源进行科学利用的过程。建筑领域的结构优化离不开节能理念。节能技术的广泛运用也促进了结构优化的发展。建筑是工程建设的重头戏，发挥节能体系中的结构设计的优化作用对于提高资源的利用效率，促进建筑设计的和谐、可持续发展具有重要的意义。

[1]刘向红.建筑设计中节能体系的优化措施[J].科技创新与用，2015（25）236.

[2]王 杰.基于公建节能的中国与英美绿色建筑结构优化研究[D].山东建筑大学，2016.

[3]汤 民.建筑设计中节能体系的优化措施研究[J].建设科技，2015（4）：42～44.

[4]金 熙.基于价值工程的湘北农村住宅节能设计评价与优化研究[D].湖南大学，2014.

TU201.5

A

2095-2066（2016）36-0178-02

2016-12-12