玉林市建筑设计院广西玉林537000
摘要：当前，绿色建筑是建筑业发展的重点，绿色建筑结构设计需要绿色理念为指导，通过分析设计因子，着眼全局，落实最佳的结构设计方案，实现绿色建筑的质量、工期、成本、绿色等设计目标。
关键词：绿色建筑；结构设计；因子
绿色发展是十三五期间的一个重要发展理念，建筑业也需要绿色发展。建筑要成为绿色建筑，必须符合GB-T501378国标提出的四节一环保，截止到目前，我国绿色建筑相关工作的开展已有十多年的时间，但总体情况变化不大，任重而道远。
一、绿色建筑结构设计方案
（一）设计思路
1、重点
首先，结构生态化，结构生态化绿色建筑最重要的一个特性就在于绿色，也就是要实现建筑与自然的和谐相处。绿色建筑结构设计时，首先就需要考虑建筑结构体系的生态化，优先考虑生态和自然，重视自然法则，保护生态。设计的结构需要与环境和谐，使建筑回归自然。
其次，生态与空间，绿色建筑结构设计中结合结构生态与空间，着重考虑庭院空间与建筑舒适性和节能的需求。要实现它们的有效融合，就需要特别注意主动寻求自然采光、自然景观以及自然通风等，设计重点在于如何合理地利用自然景观和气候资源，在尽可能节约成本和满足使用功能的前提下，达到最佳的效果。设计时就需要从整体出发考虑建筑朝向、风环境、太阳辐射、景观可视度等因素，以此判断结构选型。
第三，绿色外围结构，主要强调的是绿色建筑的表面，也就是外墙、屋顶、架空楼板等，其根本目的是要利用遮阳、表层绿化等手段，使建筑回归自然，与周边环境和谐统一。
第四，生态空间与节能降耗，绿色建筑重点就在于四节一环保，节能降耗是关键之一。结构设计时需要考虑建筑形体系数以及能量损失之间的关系。比如说建筑造型为球形，其形体系数最小，此时能量损失最小，其次是圆柱形，最次是方形。设计时就需要考虑好建筑造型，合理利用形体系数来节能降耗。
2、思路
首先，结构选型。结合上文来看，结构选型时，必须要落实绿色设计理念，选择正确的结构体系，实现节能环保，当然关键还是要保证结构体系的安全性、稳定性。所以就需要基于项目质量、成本、工期以及绿色等级目标，并结合项目规划区域的气候条件以及自然景观等的分析结果，确定合理的结构体系。
其次，结构建材。结构选型要体现绿色，其材料也需要体现绿色。从绿色发展理念来看，绿色建材是发展的重点之一，建筑材料是否节能环保，在很大程度上决定绿色建筑的绿色等级。
（二）绿色建筑结构设计案例
案例一：某定位商业银行的高层建筑，业主要求建筑使用环境要与建筑使用功能价值相同。建筑地基是三角形，要在这个形状内保证建筑内人员能够欣赏到大楼设置的空中花园。为达到这些要求，结构工程师设计了角筒-错层空腹桁架结构。在三角形地基框架内用三个竖向的角筒替代中央核心筒，并且在三角形大楼的每一侧按一定层数比例一顺时针方向循环插入拥有4个楼层净空的空中花园，使空中花园盘旋错层相接，建筑内部的人员无论处在哪个楼层只要抬头就可以看见欣赏到空中花园。这是一个典型的绿色理念在结构设计当中的应用，并且创造了一个史无前例的结构体系。
案例二：中建钢结构大厦，是深圳首座全钢结构绿色建筑，获得美国LEED-CS金级认证，中国国家绿色建筑三星级认证，并被国家住建部列为科技示范工程。大厦高166.75m，建筑面积55625.30㎡，采用全钢结构，全螺栓连接。在钢结构基础上，利用Low-E中空玻璃、纳米自洁、多晶硅光伏等数十项先进绿色技术。结构选型为全钢结构，外维护结构为全玻璃幕墙，均是能够循环使用的材料。在建筑内部和楼顶设置了三个空中花园，并设置了中水、雨水系统，尽可能使用自然通风和采光。这种结构形式相比传统结构体系节约建材约30%，而且工业化生产构件，在建筑全生命周期内，可降低20%的二氧化碳排放。
二、绿色建筑结构设计因子探讨
因子就是元素、成分或因素等，采用因子分析法来进行分析，绿色建筑结构设计因子主要有以下几个方面。
（一）节约资源和能源
绿色建筑结构设计应当立足节约资源和能源，一方面要在设计时尽可能采用成熟可行的节能技术，在设计时就考虑好建筑节能，由此完善建筑布局、结构选型、外围护结构和建材的选择等。同时尽可能采用先进的绿色环保技术在建筑确保建筑在使用过程节能降耗，例如中建钢结构大厦建筑材料主要就是钢材和玻璃幕墙，均能够循环使用，采用节水型卫生器具能降低10%的水资源消耗量，中水、雨水系统大大提高水资源利用效率。另一方面，尽可能地利用可再生能源，如太阳能、风能，或者尽可能地实现自然通风和采光，降低暖通能耗。
（二）与自然和谐统一
绿色建筑的绿色重点就在于与自然和谐统一，设计时必须考虑好四节一环保。以中建钢结构大厦为例，节能方面外围护结构采用Low-E中空玻璃幕墙，配合垂直遮阳帘和水平外遮阳帘，空调末端使用风机盘管和新风系统。设置热回收机组，使用光伏发电和节能型光源。节地方面，建筑形体主要是长方形，节地效率略差，当通过空中花园的绿化作用，尽可能实现与自然和谐统一。节水方面，采用节水型卫生器具，设置中水、雨水系统。节材方面，钢材和玻璃幕墙都能够循环使用。环境保护方面，设置空中花园，使用截光装置，防炫光。
（三）人性化
绿色建筑结构设计要考虑另一个重要因子在于人性化，既要满足业主要求，又要体现人文关怀，也就是要保证建筑的舒适性，打造宜居环境。结构设计上主要通过结构净空来实现，钢结构在这方面具有很大优势。
结束语：
绿色建筑结构设计需要从全局出发，贯彻落实绿色发展理念，充分考虑四节一环保以及人性化设计，通过结构选型，和建筑材料的选择等来搭建绿色建筑的骨架。本文对此做出了简单探索，可能有所不足，但也有参考价值。
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