２０１５年４月 内蒙古科技与经济 Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ Ａｐｒｉｌ ２０１５ Ｎｏ．８ Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．３３０ 第８期总第３３０期 绿色建筑中的结构设计 张 洁 （内蒙古维都工程设计咨询有限公司，内蒙古呼和浩特０１００２０） 摘 要：介绍了绿色建筑，提出绿色建筑已成为日后建筑行业发展的趋势，绿色建筑设计也逐渐成 为设计行业的重要研究方向，并从选材、节材、建筑全寿命内价值最大化等三方面，分析了绿色建筑结构 设计的特点。 关键词：绿色建筑；结构设计；节约资源；环境保护 中图分类号：ＴＵ２０１．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌＯＯ７—６９２１（２０１５）Ｏ８一ＯＯ９６一Ｏ１ 所谓绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最 的情况下宜采用预拌材料，采用预拌材料不但能减 少材料用量，还可以很大程度上减少施工现场污染， 大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护 环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使 用空间，与自然和谐共生的建筑。在“十二五”期 间，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（２００６— ２０２０年）》、《关于加快推动我国绿色建筑发展的实 从而降低环境污染。 １．１．３选用可再循环、可再利用的结构材料。大量 建筑材料的开采，使得有限资源越来越匮乏，合理的 再循环、再利用，可以大量减少因生产结构材料而对 原材料的开采，从而减少原材料运输和生产的能耗， 节约资源，保护环境。 １．２ 节材 施意见》，明确把建筑节能与绿色建筑作为城镇化与 城市发展领域的优先主题和发展重点；并且近几年 居住生态危机（如城市雾霾、温室效应等）也逐日加 剧，所以不论是国家发展规划还是导向方面，再 到人类正常生活环境，这都使人们对城市未来发展 方向也有了更多的思考。由此，绿色建筑被确定成 为日后建筑行业发展的趋势和方向，已迫在眉睫。 绿色建筑所涉及的面很宽，范围很广。作为设计工 作者，绿色建筑设计也逐渐成为设计行业的重要研 究方向。对于建筑结构专业来说，如何体现绿色，这 １．２．１优化结构。通过结构体系、结构形式、结构 刚度、结构布置及基础等方面的精细设计，反复比 对，反复推敲，必要时采取定量的绿色综合性分析、 评价，确保在满足相关规范、保证结构安全的前提 下，不仅能提高材料效能，还能节约建设期间的资源 消耗和成本投入。 １．２．２结构构件的工业化和标准化。例如：钢结构 是一个值得大家探究的课题。 １绿色建筑结构的特点 一建筑，从结构自身来讲：自重轻、地基受力小、延性 好、抗震性能好、震害轻；从绿色角度来讲：节能、节 水、减排、环保、安装简便、建设工期短，运输过程中 直以来，结构设计是围绕“安全、经济、适用” 的原则进行的。而绿色建筑还要求在原有的设计理 念上补充“绿色”的特点。但所谓“绿色”并不是简单 对环境污染小，易拆卸，可重复利用，从这些优点可 以看出，钢结构不仅是设计中的优选结构类型，而且 的在建筑内、外部种植花花草草进行环境绿化，而是 种节能、环保、尊重自然、回归自然的建筑思路。 因此结构工程师首先要遵守常规结构标准，其次还 要依据绿色建筑的标准、技术，进行综合的结构设 一符合绿色建筑的要求。所以应该推进工业化生产技 术，更好的实现绿色建筑。 １．２．３高强度结构材料。比如高强钢筋虽然基价 上稍有增加，但材料用量减少，工效提高，总体价格 不但不会增加还有所减少，所以合理采用高强度结 计，来实现绿色建筑。现就从以下几方面来简要谈 谈绿色建筑中的结构设计。 １．１ 选材 构材料，可减小构件的截面大小及材料用量，同时也 可使结构自重减轻，有效减小地震作用及地基基础 的耗材。 １．３建筑全寿命内价值最大化 曾有人说过，易于改造的建筑才会拥有更长的 １．１．１ 因地制宜，就近选材。如今材料的生产厂家 已遍布全国各地，不应舍近求远。选材必须从项目 所在地实际情况考虑，尽可能就近选用结构材料，这 样不但可以降低材料在运输过程中的能耗，而且可 以减少对环境的污染，同时也有利于带动地方经济 的发展。 使用寿命和更高的使用效率。灵活的结构布置，合 理的荷载选值，可以适应不同功能的需求，从而大大 提高建筑寿命，减少了维修、拆建时所消耗的能耗， 减少环境影响，节约投资成本。所以设计上应留有 可调节和可变更的空间，一成不变的建筑并非能满 足所有用户对使用环境的需求， （下转第９８页） １．１．２选用预拌材料。考虑到现场搅拌材料，会产 生建筑噪音、建筑垃圾、建筑污水、有害气体和粉尘 排放等一系列施工现场污染问题，所以在条件允许 收稿日期：２０１５－－０３—３Ｏ 作者简介：张洁（１９７８一），女，工程师，就职于内蒙古维都工程设计咨询有限公司。 ・ ９６ ・ 总第３３０期 内蒙古科技与经济 须满足下列要求：表面不得有粉尘、泥土等杂物，其 的道砟胶之间搭接粘结，形成粘结整体。 颗粒表面洁净度不应＞Ｏ．１７ 。 ５ 主要设备 ４．２．３枕间道床开挖。根据设计情况，首先将需要 表１ 主要机具设备 粘结的道床，将轨枕盒内和砟肩道砟清理至线路两 侧，注意不能污染道砟。 开挖时只能开挖轨枕底面以上部分道床，轨枕 底道床不得开挖扰动，以免影响道床的稳定。 ４．２．４轨枕下道砟粘结。轨枕底以下道床，道砟胶 喷涂施工。喷胶前保证道床清洁、不吸附水分。采 用高压无气喷涂机对轨枕下道床全断面进行道砟胶 喷涂，粘结长度为整个道砟粘结区总长Ｌ，粘结深度 约２００ｍｍ￣４００ｍｍ，可根据现场道砟具体深度做相 应调整，与路基面间保留足够的渗水空间，不影响道 砟整体排水性能。 ６质量控制 施工时，根据确定的喷涂流量和泵送压力进行 ①道砟分级粘结前必须进行上砟整道，线路稳 喷涂，确保达到需要的喷涂深度。从与无砟轨道结 定、符合要求后方可进行粘结工作。②道砟粘结施 合部向有砟轨道方向全断面喷涂，纵向行进移动按 工前应掌握天气情况，宜在设计锁定轨温范围内进 设计要求依次喷涂整个粘结区（总长度Ｌ）。 行。雨、雪天或道砟吸附水分是不能施工，需要施工 这样轨枕底部以下道砟全部粘结完成，即已满 时，必须采用烘烤机具保证道砟粘结前全部干燥。 足轨枕下道砟粘结区（Ｌ３）的粘结设计要求，然后将 ③道砟胶粘结施工完成６ｈ～１２ｈ，达到设计强８Ｏ Ｌ１区段和Ｌ２区段对应的枕间和砟肩道砟粘结即可 后，施工车辆方可低速通行。④喷涂深度：施工过程 满足设计要求。 中，在充分掌握材料的可工作时间（化学活性时间）， ４．２．５ 回填捣固枕间道砟。在轨枕下道砟粘结施 在可工作时间内扒砟观察是否达到喷涂设计要求的 工完成，道砟胶表面干燥、粘结稳定之后，回填枕间 喷涂深度。⑤喷涂质量：施工过程中，在充分掌握材 道砟，并采用小型机械捣固密实，并按照设计道床断 料的表干时间的基础上，观察道砟胶喷涂质量是否 面做好外观整修。道砟胶干燥时间一般约２ｈ，根据 合格（在表干时间内能迅速表干、不粘手，说明道砟 道砟胶的种类和现场天气情况可进行适当调整，保 胶混合充分，质量合格）。⑥由于道砟胶用量和喷涂 证道砟胶粘结质量。 质量与道砟胶的种类、喷压力大小、道砟级配等有 ４．２．６枕间道砟胶喷涂。道床外观整修到位后，对 关，不是一个恒定的比例值，在正式施工之前需要做 过渡段全部粘结区Ｌ１范围内的轨枕间道砟进行喷 喷涂试验，根据有效的喷涂深度来确定喷涂流量和 涂粘结。喷涂深度必须＞１８５ｃｍ，达到轨枕底部以 泵送压力以及经济合理的道砟胶使用量，指导现场 下５０ｍｍ（形成上下层之间的搭接粘结），保证枕间 施工。 道砟与轨枕底部已粘结的道砟完全粘结，成为一个 ７ 效益分析 整体。 本技术采用高压元气喷涂机进行道砟胶的半机 ４．２．７砟肩道砟胶喷涂。枕间道砟胶喷涂粘结完 械化喷涂施工，能完全按照材料要求的比例进行高 成后，紧跟着进行砟肩道砟胶的喷涂施工。自无砟 精度的混合，保证施工质量。同时能节约人力，杜绝 轨道起点至轨枕下道砟和砟肩道砟粘结区Ｌ２的未 由于人工混合后胶液不能及时喷涂完成而失效造成 端，包含全部粘结区Ｌ１以及轨枕下道砟和砟肩道 的原材料浪费；喷喷涂施工，有效防止了手工散涂 砟粘结区Ｌ２两部分。 的不均匀性和易污染性，满足高铁施工高质量、高环 该部分全部喷涂范围（Ｌ１＋Ｌ２）内，喷涂深度必 保要求。 须达到轨枕底部以下５０ｒａｍ（形成上下层之间的搭 高速铁路建设中，无砟轨道与有砟轨道过渡段 接粘结）；同时在全部粘结区段Ｌ１范围内喷涂时， 大量出现，喷涂道砟胶作为调整道床刚度一种新方 与枕问已喷涂部分搭接喷涂≥１０ｃｍ，保证先后施工 法，有广阔的应用前景，该施工技术应用前景广泛。 （Ｊｚ接第９６页）所以在设计上应具备可调节性、可 始有所了解，有所学习，有所行动。所以发展绿色建 变更性，以便于用户针对自身情况对内部功能进行 筑势在必行。绿色建筑设计并不是在原有设计上采 调节和控制，因而这样的结构系统是可持续的，有利 用大量的新技术、新建材，而是在原有设计基础上通 于资源高效利用。 过对建筑物全生命周期的性能分析，运用科学的方 结构设计还应积极利用自然能源（自然通风、自 法做到“四节一环保”，为人们提供绿色的生活空间。 然采光、夏季遮阳、冬季阳光采暖等）、可再生能源 （太阳能、风能等）一系列设计策略和技术，由此配合 ［参考文献］ 建筑要求达到健康舒适的绿色理念。 Ｉ－１－１ ＧＢ５０３８７－－２００６，绿色建筑评价标准［ｓ］． ２ 结束语 ［２３ ＧＢ５００１０－－２０１０，混凝土结构设计规范Ｅｓ］． 北、上、广等一线城市已经大量建设绿色建筑， ［３］ 牛萌．浅析绿色建筑结构特征及我国绿色建 从而推进了绿色建筑的发展，二、三线中小城市也开 筑发展ＥＪ］．工业设计，２０１２，（２）． ・ ９８ ・
