对建筑设计的经济性进行浅谈

对建筑设计的经济性进行浅谈
王立斌

摘要：随着我国在建筑结构上形式不断翻新，其内部空间构成的模式也发生了很大的变化。在此对高层建筑结构经济性进行了深入的分析研究，得出了一些具有实用价值的结论，对优化建筑结构设计的经济性具有很大的实用意义。
关键词：建筑结构；经济性；实用意义
1建筑结构经济性分析
建筑结构经济性包括内容注重经济性的建筑设计包含非常广泛的内容。传统中强调改进建筑材料保温性、改善建筑体形系数、提高建筑材料的气密性等一系列节能降耗措施。
改进建筑材料保温性。一是提高密闭性。提高密闭性，就是尽量减少墙壁、天井及地面上的各种构配件和建材之间的缝隙，最大限度减少室内外冷热空气的对流。密闭性不好即使施加保温材料也无法达到节能的效果。但是密闭性好的住宅必须设置换气口，定期进行换气。二是提高保温性。提高保温性就是通过保温材料、保温构配件及严格的施工标准等减少室内热损失。目前，采用外保温是提高住宅保温性能的最为有效的做法。外保温与传统的保温方法不同，是采用保温材料将室内空间完全覆盖起来，不留丝毫缝隙。三是多种能源组合利用。即除普通电源外，还可以通过利用太阳能、风能、地热、燃料电池及各种余热，降低石化能源消耗。四是立体绿化。立体绿化就是尽量增加建筑物可以绿化的空间，通过植物吸收太阳热能，降低建筑物表面的温度。一般包括庭院、阳台、墙壁及屋面的绿化。
提高建筑材料的气密性一般都是用外墙保温墙体，它是指高效保温材料敷设于建筑物基层墙体的外侧，形成复合外保温墙体。目前采用5毫米模塑聚苯板、防水弹性涂料，配合使用低温地板辐射采暖技术的地暖和良好的门窗密封隔热性能，可以达到节能65%，冬季采暖期可节约采暖费用45%~55%，减少了外部环境造成的主体结构老化和热应力变化，延长主体结构使用寿命，比内保温和夹心保温更为科学。
2优化建筑结构设计过程中经济性的措施
现在建筑随着形势的发展，人们对居住环境不仅从结构性出发，要在建筑结构的经济性角度考虑，如空间组织、技术组织、结构设置、能源与资源利用，以及建筑循环再利用等方面全面地确立经济性的原则、方法。建筑结构的经济性就是只以较少的成本来获得最大的效用。少费多用是由美国建筑师、工程师富勒提出的。意在借助有效的手段，用尽可能少的材料、资源消耗来取得尽可能大的发展效益。在人类发展与资源危机的矛盾日渐突出的今天，它不失为一条重要的经济性设计原则。
集约化原则，土地利用的集约化。城市、建筑发展与土地资源总体供求矛盾是当今环境危机的突出问题之一。在建设实践中应注意立体地开发用地空间，发掘城市地上及地下空间的利用效益；结合旧城改造，拆旧建新，提高城市容量；在建筑空间的构筑中，还应积极采用轻、薄的新型节能建筑材料，以少占建筑空间。水资源利用的集约化。水是人类十分有限的资源，建筑设计中应注意结合废水净化、雨水收集，设置循环用水和分质用水系统，并积极采用各类节水设施、设备，有效地控制用水量。如在日本许多高层建筑中所采用的“中水道”技术，将生活污水处理后用于冲洗卫生洁具、盥洗、清扫等，有效地提高了水的集约化利用程度。能源利用的集约化。在全球推进可持续性能源开发、利用的战略进程中，建筑节能是其中的一个重要环节。设计中应结合相关技术的进步，提高能源的集约化利用程度；另外，要积极结合自然气候条件，充分利用太阳能、风能、地热能等资源，以减少空调、照明对不可再生能源的消耗。美国近期以来的建筑实践表明，利用现有技术结合自然气候进行建筑设计可削减空调能耗60%、人工照明能耗50%以上。
适宜性原则与经济条件相适宜。当前多种技术体系并存的现实首先是与地域经济差异相对应的。技术设置要做到切实可行、经济有效，就必须从地域经济的客观条件出发，与人们的实际消费需求相适宜。许多发展中国家成功的设计实践为我们提供了良好的启示。如土耳其博德鲁姆的迪莫度假村、印度新德里世界银行办公楼都是首先立足于本地区现实状况，在经济许可的范围内运用传统技术或中间技术所构筑的建筑实例。这些与当今高新技术设置并行的适宜性技术的设计思路得到了广泛的认同。与自然条件相适宜。建筑设计中与自然气候、地形、地貌、地质等因素相结合，常常会使方案的建构获得事半功倍的效果，而且可以有效地降低建筑使用中的能耗、物耗。如今，“设计结合自然”、“设计结合气候”已成为建筑设计的一个基本出发点。杨经文关于生物气候摩天楼的创意在很大的程度上得益于对自然气候因素的深入研究。托马斯·赫尔佐格的生态建筑实践也是建立在对自然环境因素进行全面分析的基础效节能、经济适宜目的的重要保障。与社会人文因素相适宜。社会习俗、信仰、审美、价值观等因素对建筑有重要的影响作用。一个单纯从技术合理化角度出发，而忽视社会人文要素的建筑方案是很难得到使用者认可的，甚至与其经济实用性的基本前提都是相背离的。建筑历史上美国圣路易斯城普鲁特-伊戈住宅区的最终命运已为那些片面注重经济性、无视社会人文因素的创作思路敲响了警钟。
3建筑结构的循环再利用
循环利用原则，从人类发展的长远利益着眼，将建筑的循环再利用与添建、新建相结合，形成建筑发展的动态循环机制，这不仅有利于环境的维护，对于提高建筑的经济性也有十分重要的意义，建筑的循环利用原则包括再利用、再循环两方面内涵。再利用是指将各种建筑产品以初始形式多次加以使用。主要表现为对早期建筑的改造利用以及对结构构件、照明设施、管道设施、各类设备以及砖石构件的重复利用。再循环是指建筑产品在完成其使用功能后，经过一定加工处理使之变成可再次利用的资源。这表现在对旧建筑中可再生材料的重新加工、合成和利用。顺应可持续发展的目标要求，使建筑发展走高效化、集约化的道路是一个综合的系统工程。它在总体上要求社会宏观经济的发展要步入高效化、集约化的轨道，为建筑的集约化发展提供良好的社会环境；同时也要求建筑设计者必须从当今经济现状及发展趋势出发，建立宏观的经济性理念，合理地确定各种条件下的建筑设计标准、评价体系，总结各项经济性措施、原则，为满足社会各类需求、改善人居环境质量做出贡献。对于经济实力还不发达的中国，对于目前设计人员按传统设计法造成财产大量浪费的现状，推行能实现资源合理分配、利用，节约建筑造价的结构优化设计方法是势在必行的，同时也是刻不容缓的。建筑发展是一个高效化、集约化的综合系统工程，建筑设计者必须从当今经济现状和发展趋势出发，建立一个宏观的、合理的结构设计理念，合理确定建筑设计标准、经济性措施和原则，这样不仅满足设计各类需求，同时改善人类的居住环境。
由此，我们应意识到，与各类人文环境要素相适宜，是建筑实现其社会价值及经济性的必要前提。