高寒高海拔地区建筑结构设计与施工的适应性研究

摘要：在建筑工程中，高寒高海拔地区由于气候寒冷、昼夜温差大、空气稀薄等环境特点，不仅对建筑材料、施工技术要求较高，而且对建筑结构设计也有较大的影响。因此，在高寒高海拔地区进行建筑结构设计时，应充分考虑到其环境特点，并针对这些特点进行结构设计和施工，以确保建筑工程质量。通过本文应该注意对居住建筑整体结构的布局合理，考虑细部的优化设计，改善高寒高海拔地区的居住条件，提升生活质量，营造居住宜人的建筑环境。

关键词：高寒高海拔地区；居住建筑；建筑结构

在高寒高海拔地区，通过新时期的建筑创新，运用新理念、新技术、新方法和新材料，建设节能环保的生态住宅建筑，这既可以推动我国高寒高海拔地区的绿色节能住宅建筑形态、结构型式的转型升级，也将促进我国城镇住宅建筑、结构、节能一体化设计技术的升级和普及。在此基础上，结合高寒高海拔地区的特点，提出一种适宜于高寒高海拔地区的居住建筑布置方式，以满足安全、可靠、经济合理的构造型式，并以此为基础，设计出一种绿色、节能、技术上切实可行的住宅建筑，从而为高寒高海拔地区的人居环境与生态可持续发展提供理论依据。

一、高寒高海拔地区的自然环境特点

我国是一个幅员辽阔的国家，同时也是一个多民族的国家，各个民族生活在不同的地区，这些地区自然条件和资源环境各不相同。由于高寒高海拔地区海拔较高、昼夜温差较大，因此在建筑工程中，需要充分考虑到高寒高海拔地区的自然环境特点。

首先，高寒高海拔地区昼夜温差大，这一点是由高寒高海拔地区特殊的地理位置决定的。由于纬度较高、纬度跨度大，导致高寒高海拔地区气候寒冷且多变。尤其是在冬季，受气压和风速的影响，大气中水蒸气的含量明显增加，从而导致空气变得更加稀薄。尤其是在冬季，由于气温低、气压低、风速小，这些因素共同作用，不仅会导致建筑物出现结露现象，还会使得建筑物内的空气湿度增加。

其次，在高寒高海拔地区进行建筑结构设计时需要考虑到空气稀薄的特点。由于海拔较高、气压较低、风速较小等因素共同作用，会导致建筑物内部空气稀薄、二氧化碳含量增加、空气中水蒸气含量降低等现象发生。此外，由于在高寒高海拔地区进行建筑结构设计时需要考虑到施工条件和环境因素，因此在进行结构设计时还需充分考虑到高原反应等因素的影响。在进行建筑结构设计时需要根据高原反应发生的特点及高原反应对建筑结构设计和施工所产生的影响进行相应的调整。

二、高寒高海拔地区居住建筑构造设计

（一）减少建筑平面布局对结构的不合理限制

在有规律的建筑结构中的受力约束少，造价低。因为不同类型的建筑物有着不同的用途需求，所以建筑的设计和布置也应该更加的丰富和多样化，对于既有的规范，不要有不合理的需求，而是要有针对性地进行调整。

（二）提高建筑舒适度

要从居住建筑的所有方面进行考量，包括装修，给排水，暖通，空调，燃气，电气安装等。从各方面来看，建筑物的结构设计应尽可能地符合建筑物的用途和外观要求。建筑物建成并交付使用后，用户将感受到居住与使用上的便利性，这就是建筑结构优化的关键所在。所以，对建筑进行优化设计时，应该考虑到结构的选择、合理的设计，使人们的舒适度达到最大化，这是建筑设计与结构设计的一个重要组成部分。

（三）建筑结构整体安全度

可以从两个角度来切入。一方面，它对结构的形体、柱网尺寸、层高、抗侧构件的布置方式、构件的截面形式、混凝土与钢筋的强度及配筋等方面都有重要的影响，其结构的结构结构优化设计要考虑到建筑物的各个部位，特别是一些较小的部位，这样才能使各个部位既安全又合理；另一方面，既保证各个结构系统的安全，又达到预定的要求，这一点不能有丝毫的疏忽。因此，在建筑结构设计中，必须遵循总体和谐和安全第一的原则。

另外，随着互联网技术的发展和普及，以及计算机仿真技术在工程结构设计中的应用，也可以提升结构的安全性。由于计算机的高效率工作特点，可以利用计算机的优点，设计和构建模型，提前对其进行可靠度分析，以达到结构的安全要求，达到预期的效果。

（四）采用再生水源热泵供热技术

再生水源热泵供热技术，就是通过技术手段把再生水中难以直接利用的低品位热能提取出来为建筑物供热，为居民提供24小时温度不低于18摄氏度～22摄氏度的供热环境。目前，高寒高海拔地区各污水处理厂处理过的中水水温冬季一般在12摄氏度～16摄氏度，蕴涵了大量的热能，经合理利用，比其他供热方式更具安全性和可持续发展性。

三、高寒高海拔地区低温下混凝土施工质量控制措

（一）配合比设计

在比较苛刻的环境下，为了确保混凝土的耐久性，水灰比应该小于0.45，水泥的使用量不能超过300kg/m³，如果需要的话，还可以加入防冻剂和引气剂，提高混凝土的抗冻性。当室外环境温度小于-15°C时，其最小强度应达到4.0N/mm²，室外低温-30℃时，其最小强度不低于5.0N/mm²。按照初步配合比进行试配，制作混凝土试件，并测试其工作性和力学性能。根据测试结果，对配合比进行调整，直至满足设计要求。表1。

（二）混凝土浇筑

为了便于散热，最好采取薄层连续浇注，增大空隙的方法。在高寒地区，为提高混凝土的抗拉强度和密实度，通常采取二次振捣的方法。不过这一过程中要对大面积进行拍打振实，清除浮皮，并进行二次抹面，以减小混凝土表面的收缩裂纹。为了避免混凝土振捣密实后，暴露的表面要及时用隔热被或者用聚乙烯高发泡沫板覆盖或者包裹起来，并且要视情况适时地将拆模时间延长，以免由于寒冻损伤而导致的温度和收缩开裂。

（三）养护

高寒高海拔地区混凝土施工完成后，应立即进行水养护，水养护时间不少于3天；水养护结束后，应在混凝土表面涂覆一层保护剂，以保护混凝土表面不受蒸汽和压力的直接作用；开启蒸汽机和压力机，向混凝土表面喷洒蒸汽和施加压力，蒸汽温度和压力应根据混凝土强度等级和环境温度来确定；蒸压养护时间应根据混凝土强度等级、气温、湿度等因素来确定，一般为3-7天；蒸汽和压力喷洒结束后，应逐渐降温，避免混凝土表面出现龟裂和渗水现象。

结论

总而言之，在高寒高海拔地区，由于其特有的气候特点和地理位置，冬天的温度较低，因此，要使房子具有一定的隔热性能，门窗要严密，供暖系统要完备，还要有良好的照明系统，充足的阳光能够弥补供暖系统造成的一些缺陷，这样才能保障人民生活的基本需求，尽管高寒地区夏天很短，但是也要确保住宅的通风。特别是在寒冷的山区，住宅建筑首先要解决的是隔热问题，避免建筑受到冻害。在此基础上，针对高寒地区住宅建筑的设计与构造问题，以改善舒适性与安全性为标准，进行持续的研究与优化。在高寒地区的冬季混凝土施工中，应根据具体情况，从砂子、水和外加剂等方面着手，确保施工环境的温度。在此基础上，根据工程实际情况，制订出合理的施工方案，并根据经济条件，优选出较好的方案，保证了寒区冬季混凝土的施工质量。

参考文献

[1] 王博，徐晓捷，王国良. 建筑施工中的钢结构设计与施工技术[J]. 石材，2024（6）：90-92.