引言长期以来，建筑行业是高能源、低污染的行业。建筑行业每年消耗全球32%的能源，每年排放全球19%的温室气体以及1/3的煤灰[1]。近年来，对全寿命设计理论方面的研究，不仅考虑结构寿命期内的安全、适用、耐久等方面的要求，更关注结构寿命期内的经济性、使用寿命、生态环境及可持续发展等方面的要求[2]。在建筑结构的全寿命使用过程中，还会出现有害气体、污水及其他固体废弃物的排放等各种环境问题[3]。将结构的全寿命周期设计理念和绿色设计理念相结合，建立绿色的全寿命周期的设计方法显得尤为重要。文中将简要分析全寿命周期结构的设计理念、绿色设计体系的工程意义，并讲述二者相互结合在实际工程中的应用，分析现阶段全寿命周期和绿色设计理念相结合在工程应用中存在的问题并提出相应的解决方案。1结构全寿命周期维护与设计概述1.1结构全周期维护与设计概念及意义建筑结构的全寿命设计是从建筑结构规划、设计、施工、运行、管理和维修的等环节入手，探索最合适的设计方法，以满足结构在整个寿命周期中的总体性能最优化。传统的设计理念基于当前建筑物的现状进行设计，以保证房屋处于施工状态的高度和其安全性。需要将传统设计中的短期方法拓展到建筑的整个生命周期中，充分考虑各项指标，实现可行性方案的最优化[4]。1.2结构全周期主要设计阶段概述结构全寿命设计一般可分为工程可行性研究、初步设计和施工图设计3个阶段。其中工程可行性研究是对项目建设的必要性、技术可行性、经济合理性和实施可行性进行综合性研究[4]。根据项目建设的目的确定工程所需的功能和需要的使用寿命，分析各种环境因素对结构使用过程中可能产生的一些影响，确定出结构所必须进行的一些性能设计，还需要明确建筑在整个运营阶段的管理、养护以及可更换件估算指标，做到基于全寿命设计的投资估算和经济评价。1.3结构全寿命周期主要设计过程建筑物全寿命的设计概括为6个阶段[5]：（1）使用寿命设计。从建筑物的结构设计工作开始，设计师需要和用户进行协商，来规划整个建筑物的使用寿命和周期，并且针对各类可能会涉及的方案进行优化。根据用户对于建筑物的使用寿命要求，确定出设计寿命。（2）美学设计。在进行结构整个周期的设计过程中，美学设计将会在整个周期产生的潜在效益发挥重要影响。通过相互作用和配合，在最大程度上达到整个生产周期设计总体性能的要求。（3）性能设计。性能设计是为了保障建筑结构在整个使用过程中安全使用。主要分为以下7个方面的设计：对结构体系和组件的功能进行设计；整个建筑在使用期间的一些变化的灵活性设计；结构各部分的详细图设计；耐久性设计；施工方案设计；其他安全、健康方面的设计，以及一些特殊情况下的设计。（4）环境生态设计。以满足建筑结构在整个结构寿命周期内可持续发展需求为目的[6]。包括能源经济设计、施工和使用过程中环境负荷计算、回收再利用设计等方面的内容。（5）检测、养护与维护设计。全寿命周期设计与传统设计区别在于结构的检测、养护和维护设计。这也决定了建筑结构全寿命周期的性能。基本工作包括：分析比较建筑的监测、养护与维修方法；确定策略；拟定生命周期监测、养护与维修方案与实施流程。（6）成本分析。为了实现在建筑结构总的财务和环境影响达到最小化，全寿命周期设计中将传统的结构成本分析拓展到财务成本和环境成本分析。2工程结构全寿命周期下的绿色设计体系2.1工程结构全寿命周期下考虑绿色设计的意义目前我国二氧化碳排放总量中，约有36%以上来自建筑业，实现建筑业“绿色化”向能源消费的转变，是国际节能低碳减排倡议行动的重点[7]。结构工程不仅需要考虑全寿命周期设计的相关要求，也需要在每一个阶段充分考虑不同的绿色内涵和绿色设计内容。综合各阶段的“绿色要求”，建立完善的结构全寿命设计的绿色设计体系，从初始设计就完成对整个结构的全寿命周期内的所有的“绿色设计”。2.2工程结构全寿命周期下绿色设计内容（1）绿色设计。结构选址“绿色化”、结构选型“绿色化”、建材类型“绿色化”、施工规划“绿色化”、保温隔热性能“绿色化”、耐久性设计“绿色化”以及全寿命成本“绿色化”。（2）绿色建材。就地选材，使用高强度材料、高耐久性材料、再生材料、可循环材料等，严格控制建筑结构的污染排放，做到工厂化生产，以达到“绿色化”。（3）绿色施工。施工过程阶段要严格控制建材报废率，做好“三废”处理，做好施工进度规划，控制施工粉尘/噪音，做好现场管理，充分考虑用户及社会满意度。（4）绿色运营。充分考虑结构运营阶段设计，是全寿命周期设计相较于传统结构设计的一大区别，在运营过程中需要严格进行污染控制、制定详细的检测计划和维修方案。（5）绿色拆除。和绿色运营相似，需要考虑拆除环节的设计。在进行绿色拆除时，要充分考虑建材回收率、建筑垃圾处理、建筑结构拆迁后的场地清理、拆除后场地的生态修复等问题。3全寿命周期绿色理念工程应用3.1工程应用概述近年来，全国各地也在积极探索新的技术和方案去实现绿色公路建设，比如广东的广佛佛肇高速公路、吉林鹤大高速等。全寿命周期是衡量公路建设的一杆标尺，没有全寿命周期的设计理论，就没有实现真正意义上的绿色公路[8]。在实施绿色建设期间，有的项目在全寿命周期并不都是绿色的，所以需要从全寿命周期的角度，将建筑结构做到更科学、健康、持续的绿色工程。3.2工程应用中现存的问题及解决方案（1）项目规划周期不足。对于一些公路项目，在设计时未充分考虑结构的未来使用情况，缺乏全寿命周期的系统理论，导致有些工程项目未达到使用年限就进行扩建、改建，平均分摊下来花费更多的成本。建立、健全全寿命周期和绿色设计相结合的设计方案，在开始阶段做到合理、全面的设计。（2）设计耐久性不足。从全寿命周期成本角度来看，路面的耐久性不足直接导致全寿命周期成本明显增加。近年来，大量的结构采用钢结构或钢混结构进行建设替代传统的纯混凝土结构，体现了结构设计中的绿色发展理念，提升了公路、桥梁的品质。（3）设计指标和资源能耗关系不清。设计者应该统筹考虑设计指标和各阶段的能耗协调关系，用科学方法计算资源成本、能耗成本、碳排放成本，甚至事故成本，做到符合绿色技术指标设计原则。（4）预防性养护不及时。建筑完成后，建筑结构的后期养护问题就显得尤为重要，而不是只考虑建设期间的相关设计、施工问题。但是现在许多项目没有充分考虑养护问题，导致出现问题不能及时采取有效的措施，出现问题再养护往往错过了最佳养护时机[9]。所以在建设的过程中就应该提前考虑到结构使用期的养护问题，尽量做到可达、可检、可修的养护条件。4结语全寿命周期的设计理念与绿色健康设计相结合，有利于实现工程的安全、经济、美观等多方效益最大化。但是我国在全寿命周期设计和绿色设计相结合上还亟待进一步的研究，以解决全寿命周期绿色设计在项目规划周期不足、耐久性设计不足、设计指标和资源消耗关系不清晰以及养护不及时等问题。