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微探绿色商业建筑结构设计要点及相关措施

李文真 王又民 杨宁
  
安家(建筑与工程)
2022年24期
中机中联工程有限公司 重庆 400039

摘要:当前,我国社会城市化发展迅速,商业建筑的落成更进一步地促进了经济的发展。但随之而来的就是对自然环境的破坏,故而绿色建筑已经成为了建筑行业在现阶段的一项重要发展目标。为了贯彻绿色发展理念,需要对商业建筑的结构设计进行优化。鉴于此,本文重点分析其结构设计的要点和具体措施。

关键词:绿色理念;商业建筑;结构设计;要点及措施

引言:

随着科技化与城市化的发展,人们的生活质量得到了很大的提升,同时人们对消费环境也提出了更高的要求。由于在商业建筑的建设过程中,不仅会对周边环境造成影响,还会造成大量的能源消耗,这不符合我国当下的可持续发展战略。故而,将绿色理念引入商业建筑结构设计,是实现环境保护,能源节约的有效手段。

一、商业建筑结构设计

任何建筑的结构设计都是整个建筑工程项目成败的关键,结构是建筑的基本框架,也是建筑物基本安全的保障。如果建筑在结构的设计上存在不科学、不合理的地方,那么建筑就会出现常见的裂缝、歪斜等安全隐患,严重时甚至可能存在倒塌的危险,继而对建筑物内的人员造成一定的伤害。故而需要明确的是,建筑结构的设计,不仅关系到建筑物的基本功能与外观造型,同时它还会直接影响到使用者的生命安全[1]。

其中,商业建筑也不例外,且商业建筑本身在类型上就比较多,根据具体承重结构所使用材料的不同可以划分为多种不同的结构。常见的有网架、框架、底层框架上部砖混和纯砖混结构等。像是多种钢筋混凝土框架结构,一般来说,其特点在于能够灵活地进行平面布置,适用于商业建筑。同时,大跨度结构会多用于大型的市场以及综合性的百货商店的顶层等部。一般对于集休闲、购物、娱乐于一体的大型百货商场,由于其使用跨度非常大,故而需要采用具备自身轻且跨度大特点的网架结构或是轻型钢架结构,这样才能满足结构上基本的大跨度要求。

二、绿色商业建筑结构设计应坚持的理念

就目前来说,绿色建筑本就是一种理想化的建筑状态。若是想将我国的商业建筑朝着绿色的方向去打造,那么必须要将社会、经济、自然乃至人文系统集体调动起来,达成协调统一,才能实现商业建筑内外的信息传播和能量流动,继而形成一个网络,并利用绿色能源且将能源的利用率达到最大化的合理配置,从而实现基本的经济效益以及人与自然的和谐相处。

若想做好绿色商业建筑在其结构设计上的建设与优化,首先必须坚持以人为本的理念。因为商业建筑始终是要服务于顾客的,顾客的基本需求,就是检验绿色商业建筑在结构设计上是否是成功的。绿色商业建筑结构的设计者,需要不断挖掘人们的内在心理需求,并从设计的角度上试图去满足顾客的这些需求,而不是用一种迎合的手段去进行肤浅的设计。唯有如此,才能做到最基本的吸引顾客,刺激顾客消费,从而获得相应的经济效益[2]。

其次,其结构设计必须要坚持以城市系统为基础的理念。因为商业建筑的产生与发展,是城市化的必然结果,故而绿色商业建筑的结构设计必须要满足城市化内容与顾客需求,并坚持以城市的系统化为指导理念,全面提升城市的经济发展才是根本目的。由于我国当前在城市商业建筑的发展规划上,已经逐渐走向了区域一体化,体现出了商业建筑与城市整体发展规划步调的一致性,且由于商业建筑的出现,我国诸多大中城市的商圈建设用地已逐渐趋于饱和。过去的商业建筑,无论是在基本的建筑结构设计上还是承载能力方面都已经无法满足现下人们的基本消费需求了,所以只有通过重建或改造现代的商业环境及建筑结构,才能为我国建筑行业注入新鲜的动力。

最后,绿色商业建筑在结构设计上,必须坚持节能环保的绿色发展理念。绿色商业建筑结构的设计者,需要在结构设计上利用先进的技术和高科技设备,来实现建筑的的节能目的,需要从节水、节电这两方面入手。因为绿色商业建筑不仅要实现经济方面的盈利与创收,更多的还应该将经济效益与绿色环保、节能减排的政策不断结合,从而实现统一性的建设目标。

三、优化绿色商业建筑结构设计的意义

由于现阶段绿色商业建筑结构设计是结合了与自然和谐共处的设计理念而成的,所以这种新型的建筑结构设计模式就对建筑的施工技术与材料都有着绿色环保的要求,同时在具体施工方面成本也会比较高。其中,在结构设计上的成本,无可避免的会有一定程度的增长,因为绿色建筑结构设计需要较多的钢筋混凝土材料。因此,绿色商业建筑结构的设计者需要坚持对结构设计的优化,尽可能的减少使用过多的钢筋和混凝土,应将其使用的数量控制在科学又合理的范围之内,同时还需要令所有施工材料都尽量减少对自然环境的影响。值得注意的是,一旦实现了绿色商业建筑的结构优化设计,那么必然可以令该模式更具有现实性的社会意义。一方面它不仅坚持了绿色环保的基本理念,另一方面也在很大程度上提高了对材料资源的利用率,从而真正意义上实现了商业建筑结构设计的绿色环保。

四、绿色商业建筑结构设计要点

(一)绿色商业建筑的结构选型

在对绿色商业建筑结构进行设计与规划的时候,需要对其具体的施工要求和设计理念进行系统化的研究,这样才能在满足绿色商业建筑功能性与美观性的基础上,对整个商业建筑项目周边的气候、地质条件、材料、施工技术、使用设备以及施工工人的基本配置进行全面的了解,继而做好科学合理的建筑结构选型,通过优化资源配置,提升建筑资源利用率,从而尽量降低建筑施工对对周边环境造成的负面影响。因商业建筑与居民住宅、厂房、高层建筑等有着功能性上的区别,所以结构选型上需要根据基本要求格外注意。相关结构设计规划人员必须要根据商业建筑的建设标准和顾客的实际需求选择适合的结构。同时,在选定好结构以后,必须要针对其各自工程项目的特点去进行进一步的建筑结构优化设计,这样才能够在整体的布置和平面结构设计上,选择规范化的结构形式,继而对其建筑结构加以简化和优化,从而实现实际施工过程中的能源损耗与材料用量。此外,在层高设计与荷载设计上也需要进行优化,并对截面的尺寸进行适当地缩小,从而降低商业建筑结构本身的自重,以此达到增强抗震能力和抗压能力的目的,最终实现对施工材料利用率的优化[3]。

(二)绿色商业建筑的选材

在进行绿色商业建筑结构设计的过程中,另一个要点就是选材工作。因为商业建筑的选材它直接关乎整个项目的建设质量与使用年限,故而必须要重视材料的选择。一般来说,绿色建筑材料的选择需要遵循的第一要义就是环保性,同时相关设计人员还需要结合商业建筑所在的地理位置,去分析它周边的自然地理条件,从而选定合适的材料。这样才能在确保建筑材料的基本使用功能是正常的,且能够满足建筑行业的标准和具体绿色商业建筑项目的实际建设需求。在这些前提之下,设计人员需要考虑到材料的耐久度,尽量延长商业建筑的使用年限,这样才能切实降低商业建筑的能源消耗,以此达到绿色环保的目的。

值得注意的是,在具体选材过程中,要遵循就近原则。由于现阶段,我国的建筑材料生产商与生产厂家,在长期的行业发展中已经遍布全国,且很多生产厂家在不同地区都开设了相应的分厂,所以设计人员要考虑到材料的成本问题,具体包括材料的价格成本和运输成本,在经过综合性的对比后,选择的材料应该是物美价廉的。遵循就近原则的主要原因在于,因材料运输上,如果选择距离较远的地区进行供货与购置,一旦在实际建设过程中,发现材料不太符合绿色商业建筑的建设,那么则需要进行退换货,在这一过程中就会产生较高的运输成本,从而造成不必要的资源浪费。同时,由于远距离运输还需要一定的时间,难免产生延误工期的问题,在等待期间还会造成大量的能源消耗,不利于绿色环保理念的落实。而具体的绿色商业建筑结构设计中,会用到大量的混凝土材料,那么就需要对材料的质量进行控制,尤其是要避免因人为的技术原因,使得混凝土容易出现裂缝的问题,继而影响到了结构的强度。因此,必须要在做好材料选择的基础上,也加强对其的质量控制。

五、绿色商业建筑结构设计的相关措施

(一)注重整体结构设计

针对绿色商业建筑的结构设计,设计人员需要将商业建筑与其所在地的基本特点相结合,可以适当的将当地的自然地理和人文特征加以融入,重视整体性的结构设计。对于一些气候特殊的地区需要特殊设计,像是在我国部分南方地区,一年四季的温差并不是特别大,但是很明显的是夏季更热,且在人口密度上更大,那么针对这种地区,其建筑用地也会比较紧凑,所以要多利用隔热、遮阳等绿化设计来实现室内的降温。此外,在水资源的节能结构设计上,可以采用太阳能式废水循环系统,以此来实现水资源的循环利用[4]。

(二)选择低碳环保的结构设计

设计人员在进行商业建筑结构设计时,一定要对建筑的使用功能和空间布局要求进行全面的分析,这样才能够选择低能耗的结构类型,从而实现节能环保。此外,设计人员还可以针对当地商业建筑的特点设计出多种便于修改且弹性强的建筑结构方案,这样便于在具体的施工过程中,根据具体情况进行最优化的结构选择,从而贯彻绿色低碳理念。

(三)做好地基基础设计

因为地基基础设计往往是商业建筑结构中占总成本最大的部分,所以设计人员必须综合多种设计的方案进行分析,必要时还需要进行实地考察,从而尽可能了解商业建筑所在地的实际情况,最终采用能源消耗较低的建筑结构设计方案。同时,设计人员还需要考虑到地基的强度与沉降的要求,尽量看能否采用天然地基和预制桩的设计方式,来充分发挥出桩基的承载力,并满足绿色商业建筑的结构设计要求。

(四)优化建筑的景观设计

在绿色商业建筑的结构设计上,加入相应的景观设计是一种新型的设计理念,这也满足了顾客对商业建筑艺术观赏性的需求。通过优化商业建筑的景观设计,可以使得顾客充分融入到周围的环境之中,会让顾客产生一种舒适感,从而实现大型综合商场的休闲、娱乐的功能。一般来说,需要设计者结合具体建筑项目的特点,从多角度出发实现经济与生态的协调共存。不仅可以优化社会的土地资源利用率,还能使得商业建筑具备其独特的艺术魅力[5]。

常见的手法就是利用好自然绿色景观,其中尤以“立体绿化”和“屋顶绿色”设计最受到人们的推崇。因为在商业建筑内部加上绿化设计,不仅可以净化商场内部的空气,还可以有效降低室温,减少城市的热岛效应。尤其是在夏季,充分利用绿化设计,能够改善城市的环境,从而实现绿色商业建筑在结构设计优化方面的目标。

(五)多利用可再生能源

若想真正意义上实现绿色商业建筑,就必须在能源方面入手,一般来说,现在的可再生能源是最佳的节能资源,主要有风能、太阳能以及生物能源等。其中被应用得最广泛的就是太阳能,在实际的应用角度上来看,可以将太阳能集热器置于商业建筑的屋顶部位,这样可以实现对可再生能源的利用,减少对电能的大量消耗,同时也实现了绿色商业建筑在结构设计上的优化。

(六)延长使用年限并做好结构维护

在进行绿色商业建筑的结构设计时,还需要努力延长建筑物的使用年限,并重视后期的结构维护,这样才能体现出绿色可持续发展的环保理念。设计师应该尽可能在进行结构设计时,就延长绿色商业建筑的使用年限。若商业建筑使用寿命本身在结构设计的过程中就比较短,那么建筑物在短期内就会被拆除重建[6]。这样一来,不仅会造成大量的资源浪费,在建筑过程中产生的建筑垃圾也会污染自然环境,故而应该尽量避免在进行结构设计时,就将其使用年限定得太短。同时,当商业建筑投入使用以后,必须要对其进行定期的结构维护,保障其使用寿命,这样才能真正实现节能环保。

六、结束语

总之,为了优化我国绿色商业建筑的结构设计,相关设计者首先必须要充分了解绿色建筑的结构设计理念,继而从结构选型和材料选择两方面入手,针对整体结构设计,环保结构的选择,地基基础设计,结构景观的设计,对可再生能源的利用,以及延长建筑结构使用年限,做好结构维护维护等多个具体内容进行有效的绿色结构设计,从而实现城市商业建筑、人和自然之间的协调的共存。

参考文献

[1]管皓.商业综合体建筑结构设计[J].中国建筑金属结构,2021(12):61-62.

[2]黄英敏.某商业综合体结构设计要点[J].山西建筑,2021,47(13):36-39.

[3]贾天悦,孟宪忠.某商业综合建筑结构设计[J].建筑结构,2020,50(S1):108-113.

[4]赵文.探讨生态环保理念下的绿色建筑结构设计[J].建材与装饰,2019(31):123.

[5]王周峰.生态环保理念下的绿色建筑结构设计探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(07):145+147.

[6]陈晨.生态环保理念下的绿色建筑结构设计探讨[J].居舍,2019(17):86.

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