生态环保理念下的绿色建筑结构设计探究

刘 波

在绿色建筑研究以及建设的领域中，首要考虑的是如何在建筑建设过程中更好地保护环境，使生态建筑最大限度地减少对人类生存环境和人们身体健康的不可逆影响。目前，发达国家绿色建筑大都利用太阳能技术来实现其在节能及环保减排等方面的目标。随着国家区域经济一体化的高速发展，一些区域的生态环境问题显得更加严峻与突出，建筑工程环境保护方面的积极性和重要性也更加突显。但是部分城市的绿色建筑工程项目还处于初级阶段，在建筑物整体设计、建筑结构布局以及建筑质量技术保障等方面仍然或多或少地存在问题，一定程度上制约了我国绿色建筑事业的长远发展。

1 生态环保理念下的绿色建筑结构设计概述

绿色建筑结构设计，是指通过结合国际建筑结构能耗设计准则及相关节能规范，不断总结优化现有建筑结构耗能的设计思想，包括内容体系以及整体设计方案，要求整体建筑设计结构能够满足节约环保的各项标准要求，符合国际上建筑节能相关的各项技术规范及节能行业标准，提高现有建筑整体空间的功能性。设计人员在建筑结构设计过程中，需要全面保证现有建筑工程的经济实用性与安全性，按照可行性原则以及建筑经济性原则进行科学设计，及时发现各种建筑设计中普遍存在的质量问题，并逐一进行有效解决，尽可能合理地将有关绿色环保要求全面融入各种建筑设计分析中[1]。

2 生态环保理念下的绿色建筑结构设计意义

随着时代不断深入发展，各个领域和行业也越加意识到了实现可持续发展的重要性和紧迫性。建筑行业是当前消耗土地资源数量较多的一个领域，将绿色建筑设计技术理念融入我国整个建筑行业，不仅可以为促进我国生态绿色建设事业贡献自己的力量，同时对于推进整个社会经济的高质量发展也具有非常重要的价值。

绿色建筑结构设计与施工工作能够更好地迎合目前社会发展的主基调，提升生态环境质量，保证人与自然环境的和谐共处。通过绿色建筑设计工作，可以保证资源的合理配置与使用，避免能源浪费，有效控制成本，达到生态环保的目的。一般而言，绿色建筑使用的材料多为可再生的环保材料，在环境的保护和成本的控制上有很大优势，且在设计阶段对建筑物的外墙结构、基础构件以及各组成部分的组合方式进行充分考虑，做到对自然环境的最大化保护。此外，在绿色建筑结构内部空间的设计上，更好地与自然融为一体。越贴合自然的设计才能确保能源利用的最大化，资源投入的最小化。

3 生态环保理念下的绿色建筑结构设计原则

绿色建筑结构设计是城市建设理念下的产物，为更好地提升绿色建筑结构设计的生态环保质量，需要坚持以下几个原则。

3.1 服从有统内部的协调性原则

绿色建筑结构是自然环境中的重要组成部分，为了使其在整体系统中发挥功能，最关键的一点是使绿色建筑结构与整体自然环境相匹配。不仅可以实现绿色建筑结构与整体自然环境的协调匹配，而且还可以实现与整体自然环境中其他部分相互协调，使整体自然环境进一步完善与优化[2]。

3.2 遵循因地制宜的建筑结构设计原则

我国地广物博，每个地区都拥有自己的文化特色，因此在建筑结构设计方面，设计人员也要考虑到体现当地传统建筑审美观念的要求和文化传承，使绿色建筑结构更符合当地人们的生活习惯，在对房屋建筑进行绿色结构设计的过程中必须依照因地制宜的设计原则。设计人员要对所要建设的建筑物类型进行现场研究，并在此基础上与绿色建筑结构设计理念进行融合，最大化地满足人们的生态环保和宜居要求。

3.3 坚持资源利用最小化原则

建筑行业是典型的高耗能行业，为了达到绿色环保节能的设计目的，设计人员必须充分考虑对各种建筑物建设资源的高效率、高质量利用，尽最大可能减少对现有用地、现有自然资源以及现有绿化区域的使用。在建筑物结构设计过程中，工作人员在设计照明系统时需要结合建筑物在当地所处的地理位置、日照时长以及清洁燃料设备等的基础上进行全方位设计，在节能最大化理念下使建筑物取得最好、最恰当的照明效果，不仅可以尽可能地节省电能，而且可以减少照明建材的耗费，减少光污染，达到生态环保的目的。

3.4 遵循自然规律的原则

从自然界发展规律的视角去思考，建筑物建设本身就是对自然环境的一种“破坏”与“重组”，因此建筑设计工作人员要在维护自然生态环境为准则的指导下去对建筑物结构进行合理设计，以尽量减少建筑结构设计对自然环境的损害，并以与自然环境的和谐为准则。

为符合这一准则，设计工作人员必须要对建筑物的外墙结构、基础构件以及各个组成部分的组合方式进行充分考虑，实现对自然环境的最大化保护。在绿色建筑结构内部空间的设计上，需要更多地和自然融为一体，越贴合自然的建筑设计原则，越可以让广大使用者体会到绿色建筑设计的舒适程度[3]。

3.5 坚持健康的原则

要想让绿色建筑既不会对人的健康形成负面影响，又可以使日常在绿色建筑中生活的市民感到舒适，不会产生沉重抑郁的感觉，这就要求建筑结构设计工作人员在对建筑物结构进行设计的过程中充分考虑到其内部照明系统、空气流通程度、噪音大小、污水排放等多方面的便利性和节能性，使建筑物的结构设计既符合当地人们的审美观，又符合人们心灵上的感知和视觉上的新鲜感，打造一个适宜长期居住的、优美恬静的生活空间。

3.6 遵循社会主义市场经济原则

绿色建筑需要有大量现代化科学技术作为保障，而现代化科学技术的使用需要大量资金的投入才可以实现，这就会影响到建筑物建设项目的运营效益。因此，为提高效益，建筑设计人员就必须在确保建筑设计品质的基础上调整预算，不仅全面考虑绿色建筑工程的建设成本，还要充分考虑到建设项目的运营费用。只有这样才能够真正实现绿色建筑的生态环保设计。

3.7 坚持先进性原则

在对建筑结构进行生态环保设计的过程中要充分结合当前建筑设计领域技术水平发展的实际情况，对建筑物结构的设计必须具备合理的前瞻性，同时还要充分发挥建筑设计工作人员的创新性思维，多选择对未来发展环境变化有利的建设性方法。除此之外，在进行绿色建筑结构设计过程中，应该在符合最基本建筑设计条件的基础上预留一定的上升空间，这样在后期改建与更换新设施时才能更加节能且省时省力，以提高建筑物的实用价值[4]。

4 生态环保理念下的绿色建筑结构设计要点

4.1 降低维修成本

在生态环保理念下，绿色建筑结构设计必须着重考虑以下两点:一是房屋的使用时间；二是房屋后期维护时间和成本。前者直接决定了房屋的使用性和稳定性。要想延续房屋的使用寿命，后期的维护工作将会耗费很大的成本，同时，房屋的维护工作在实施过程中还会造成房屋废弃物的产生，对周边环境产生污染或破坏。

为真正落实生态建设的思想，必须在对建筑结构进行绿色设计的过程中特别注意建筑物的使用期限设计，在提高其使用期限的基础上有效降低后期维护的时间和成本，从根本上节省资源。为了进一步减少资源浪费的现象，需要设计工作人员做到对建筑物进行科学合理的绿色设计，以此保证整个建筑工程开展过程中资源能够得到充分利用。

另外，为了让生态经济的发展理念得到更加充分的体现，在进行绿色建筑结构设计的过程中需要尽可能地提升建筑工程的可改变性，优化整个建筑的结构，使后期维修工作的开展更为便捷，能够在建筑结构的可承受范围内进行合理设计，以此降低维修成本[5]。

4.2 建筑结构形式以低碳环保为主

建筑结构进行绿色设计的过程中要贯彻生态环保理念，以低碳环保为主，为了保证其能够充分利用资源，避免出现能源消耗以及资源浪费的现象，需要深入研究建筑物的使用功能以及具体的工程要求，并根据最终分析结果选择低耗能的结构类型。同时，为了提升建筑物使用的多样性，降低建筑工程的工程造价，最好采取弹性可变的方式进行结构设计。

4.3 采用绿色建筑材料

在绿色建筑结构设计的过程中还必须兼顾建材的选用。通过选择绿色环保的建筑材料才能真正迎合生态环境保护的设计理念，保证建筑物结构节能保护工程建设的可操作性。目前，国家普遍倡导使用绿色环保型的工程建设材料，常见的节能建材主要包括水泥空心砖、玻璃棉制品、硅酸盐砌块等。

4.4 优化绿色建筑结构体系

贯彻生态环保的宗旨还必须对绿色建筑结构体系加以建设，在开展建筑物架构设计工作中，不可忽视建筑物结构设计的原则，并且需要根据建筑工程的要求选择材料消耗量最少的结构体系，使其能够满足建筑功能、空间设计等各方面的要求。当完成不同的建筑任务时，必须选用不同的构造系统，高层的建筑结构设计也必须使用钢结构系统，或者钢筋混凝土构造系统。为适应中高层建筑混凝土结构高强的需求，常需要工程设计技术人员将砼构件的竖向结构进行断面优选，另外大跨度结构水平构建时也必须进行断面优选设计。

4.5 减少施工能耗

生态环保理念下，绿色建筑结构的设计需要重视生态环境保护，在保证建筑工程质量的前提下实现减少能源消耗、降低环境污染、贯彻生态环保理念的目标。因此，需要充分分析建筑工程项目各个组成部分，控制建筑结构设计的施工能耗。为促进建材行业的可持续发展，企业必须在建筑施工中多利用新能源，并尽量减少对不可再生能源的利用，以此实现成本投入的减少，达到保护环境的目的。生态环保理念在绿色建筑结构设计中的应用不仅大大改善了生态环境况，还使得建筑工程结构设计所需的投入资金有效减少，具有一定的经济性[6]。

4.6 设计周围环境

在建筑结构设计过程中还需考虑到建筑物噪音对周围环境的影响问题，为了确保人们更好的生活环境，需要优化噪音屏障系统，降低噪音污染。因此，建筑结构设计工作人员需要对周围环境进行全面分析研究，掌握其交通状况、人流量状况以及建筑所在地的自然条件，并根据具体情况设计建筑方案，在提高隔音效果的同时有效降低噪声屏障系统的建设成本。在设计绿化带的过程中需要重视对植物的选择，相关调查研究发现，不同植物有不同的降噪效果，因此在进行绿化带设计时可以选择吸声降噪类植物，减低建筑周边环境的噪声。

在开展绿色建筑结构设计的同时，建筑的景观设计也是一种新型建筑设计形式。通过适当增加绿色房屋建筑结构设计中的园林绿化设施，提高房屋建筑的居住舒适度。例如，在进行建筑项目方案设计时，要求建筑设计工作人员必须对所在地的气候环境、地理特征等加以了解，根据整体设计的生态经济性需要做出适当的考虑，以便更好地实现住宅建筑外形和自然环境的融合[7]。通过在房屋建筑过程中增添绿化风景，还可以提高房屋居住环境的舒适度，进而减少对土地的闲置、浪费，促进了绿化生态经济的不断发展。

4.7 节能设计

为了进一步落实建筑生态保护的设计理念，减少建筑能耗花费，需要促进节能施工技术在建筑结构设计中的有效运用。应用节能工程技术时，必须要求工程设计技术人员按照具体要求进行合理规划，严格筛选建材，并尽量选用具备保温特性的建筑材料，减少建筑能耗，体现节能性。同时，建材选择节能环保材料，不仅实现了材料成本控制在后续建筑主体的使用过程中，优越的保温性能也能更好地对室内温度进行有效控制，避免能源浪费[8]。

5 结语

随着我国城市化建设的不断发展，建筑工程的数量将不断增多，因此为了推动建筑工程的可持续发展，需要重视建筑工程中的能源消耗问题，将生态环保的理念贯穿于整个绿色建筑结构设计中，使其在提升建筑工程质量的同时，减少资源浪费现象，从而达到保护生态环境的目的，为建筑工程及其生态环境保护的发展提供重要保障。