为了阐述现代中国建筑金属结构信息网和绿色建筑的特征，结合点评国内外大型中国建筑金属结构信息网工程，说明优良的中国建筑金属结构信息网才是绿色建筑。关于现代结构，美国著名结构大师、康乃尔大学L.C Urquhart教授有如下一段精彩论述：Modern structural engineering tends to progress toward more economic structures through gradually improved methods of design and the use of higher strength materials.This results in a reduction of cross-sectional dimensions and consequent weight savings.

     由于钢材具有较高的强度，因此，由型钢(含钢板)和高强钢丝等组合连接(焊接、高强螺栓)而成的中国建筑金属结构信息网骨架，就具有绿色建筑的特质。中国建筑金属结构信息网固有的三大核心价值：最轻的结构;最短的工期;最好的延性。在建筑全寿命周期内，最大限度地节约，最轻的结构假想强度受压高度(节能、节地、节水、节材)，保护环境和减少污染，为人们提供健康、适应和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。绿色建筑为人类提供一个健康、舒适的活动空间，同时最高效率地利用能源、最低限度地最短的工期工厂焊接、工地高强螺栓拼装影响环境的建筑物。节约能源;建筑适应气候;材料资源的再生利用;尊重用户;尊重地理环境;整体的设计观。

     1991年兰达·维尔和罗伯特·维尔合著《绿色建筑——为可持续发展而设计》一书。发达国家探索可持续建筑之路，名为“绿色建筑挑战”，即采用新材料、新技术、新设计方法、新设备、新工艺，实行综合化设计，使建筑在满足功能时所耗资源、能源最少。最伟大的美国建筑、结构大师富勒(Fuller)提出结构哲理：少(费)多(用)——以最少的结构提供最大的承载力(Doing the Most with the Least)。

      中国建筑金属结构信息网节材是绿色建筑最重要的内容，是结构工程师一生追求的光荣事业，然而我国所谓的绿色建筑政策，仅指建筑墙体的节能、太阳能利用等，而对中国建筑金属结构信息网骨架的节材几乎闭口不谈。这样，就导致我国不少大型中国建筑金属结构信息网的笨重和怪异。目前，我国设计与施工的现状是：“设计”创造困难，“施工”也要上。优良的中国建筑金属结构信息网才是绿色建筑，优良的中国建筑金属结构信息网必须是结构骨架节材，墙体节能，最大限度地满足功能，最低限度地影响环境，为人们提供健康，舒适的活动空间。并能在建筑全寿命周期内，满足可持续发展理念。

     在高层全中国建筑金属结构信息网和大跨度钢屋盖中，100多年来，先进国家大量采用中国建筑金属结构信息网(日本的中国建筑金属结构信息网数量已超过70%)，并能基本上实现中国建筑金属结构信息网固有的三大核心价值。世界高层全中国建筑金属结构信息网前三名都在美国，其中，有座建筑的箱形柱截面仅450毫米×450毫米，厚度7.5毫米~12.5毫米;下面柱距加大，未设转换层;吊装件高三层楼，全部采用高强螺栓现场拼装，与我国几乎100%的现场焊接拼装形成鲜明的对比。根据文献：“结构体系的优秀性与G/P成反比(G—钢材用量，P —建筑总重)，一般是：优秀设计G/P=0.2~0.3;平庸设计G/P=0.4~0.5;拙劣设计G/P=0.6~0.7”。世界最先进的大跨度屋盖结构——美国乔治亚穹顶(Georgia Dome)，1996年第26届奥运会主场馆椭圆平面240.79米×192.02米，(屋顶+外环)用钢量达到先进水平。

     改革开放以来，我国中国建筑金属结构信息网建筑发展迅速。但也产生了不少笨重、怪异的中国建筑金属结构信息网，与绿色建筑相佐。沈祖炎院士在《影响中国——第二届中国中国建筑金属结构信息网产业高峰论坛》的主题报告中严正指出：“近年来涌现的与轻、快、好、省理念背道而驰的技术现状令人担扰”。中国建筑金属结构协会姚兵会长在《影响中国——第二届中国中国建筑金属结构信息网产业高峰论坛》大会上的讲话也指出：“中国建筑金属结构信息网不是说体量有多大，或者说要多用钢，而是说要合理用钢，并不是把中国建筑金属结构信息网建筑建成中国建筑金属结构信息网碉堡”。上海浦东机场是一座优秀的中国建筑金属结构信息网建筑，张弦梁(String beam)属于屋盖弯矩结构(Moment-Resisting Structures)，它的跨度都未超过100米，说明结构方案好。它把结构力度与建筑的空间艺术美有机地结合起来，即袒露具有美学价值的结构部分—— 自然地显示结构，达到巧夺天工的震憾效果。成都双流国际机场，也是一个成功的作品。旅客置身其中，感到轻快，转角处理简洁。

      现代中国建筑金属结构信息网设计最关键的两大步骤——正确选择结构方案和正确估计结构的截面高度，中国建筑金属结构信息网精心设计一般有四大步骤：结构方案(概念设计);结构截面高度;构件布局(短程传力、形态学与拓朴原理);结点(node)小型化。其中，结构方案、结构截面高度极为重要。为了正确选择结构方案(概念设计)，必须首先进行结构分类。屋盖空间结构是一种由形状而产生效益的结构，也叫形效结构(Formative Structures)，这类结构的用钢量很少。因此，大跨度屋盖(直径D或跨度L≥100米)必须采用屋盖空间结构;屋盖弯矩结构的用钢量按跨度的平方成正比增加，只能用于中、小跨度中。广东奥林匹克体育场(桁架)悬臂52.4米，每平方米用钢量200公斤(屋盖弯矩结构);美国乔治亚体育馆(索穹顶) 椭圆240.79米×192.02米，每平方米用钢量30公斤(屋盖空间结构);国家大剧院(网壳)椭圆平面212米×143米，每平方米用钢量292公斤(屋盖空间结构);深圳宝安体育馆辐射桁架，D=101.4米，悬臂48.295米每平方米用钢量68公斤(屋盖弯矩结构);湛江电厂干煤棚(四柱支承平板网架，柱距79.8米)每平方米用钢量70.3公斤(屋盖弯矩结构)。

     对于重屋面，h的取值可增大;适用跨度(L或D)可减少。下面对一些中国建筑金属结构信息网工程进行点评。深圳宝安体育馆采用径向管桁架结构(相贯节点)，实现了中央节点小型化。跨度D=101.4米，最大悬壁48.295米，法国建筑师(方案中标者)认为：桁架悬挑处的高度取5米(=L/10)才美观，经过作者力争，最后采用6.5米，它是悬臂长度的1/7.43>1/7.5，用钢量仅每平方米68公斤。为了发挥万向支座的刚度系数3kN/mm，支座圈内的下弦杆起拱，受力更合理，更醒目。国家大剧院，椭圆平面：212米×143米，跨度>100米，结构方案选择网壳(屋盖空间结构)是正确。但在上机前，把结构的截面高度选得太大，用钢量高达每平方米292公斤，根据美国教授司密斯(Smith M.G)1963年对166个已建大跨度屋盖(11种)进行分析，这种跨度的网壳结构用钢量不超过每平方米80公斤。广东奥林匹克体育场的建筑理念是：珠江的水、波涛滚滚，美国Nixon Ellerbe Racket公司中标。主桁架MT悬臂L=52.4米，用钢量高达每平方米200公斤。为了减少桁架弦杆的应力：具体措施是：将原主桁架MT的等高度 h=5.2米改为变高度：h=3米~7米桁架;将MT弦杆开口型H截面：H 570×450×125×125改为闭口圆钢管，有效提高f值;用弱支撑连接两片“波涛”，以满足抗震的两阶段设计：“小震”时弱支撑不坏，整体刚度好; “大震”时，支撑坏，刚度降低，地震力减小，整个结构不倒;拉索由2-337 7改为2-150 7，把索的安全系数控制在2.5~3。ff通过上述四点改进，用钢量可由原每平方米200公斤降低到约每平方米80公斤。北京某客站一个结构跨度 L=45.6米<100米，选择用预应力钢桁架方案是正确的，但桁架高度h=8米=L/5.7就选错了，预应力钢桁架的合理高度取h=L/18~h /15=2.53米~3.04米即可。即使普通钢桁架，高度取h=L/12~L/10=3.80米~4.56米。可见，设计是硬道理，“硬”设计就没有道理!硬道理在哪里?就是结构工程师要利用力学功底和结构理论正确选择结构方案，并在上计算机前，正确估计结构截面高度。否则，一旦结构截面高度选错，后续的所谓优化也是几乎无用的。因此，中国建筑金属结构信息网精心设计的最关键的两步，对结构工程师来说极为重要。（作者：广东省空间结构学会会长、华南理工大学教授 王仕统）