时间:2023-05-29 17:59:33
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇建筑物平面设计,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
建筑设计作为项目建设的基本参照和框架,需要在施工前就完成。在建筑设计的过程中,需要对环境、地理、气候等因素加以充分考虑,其发挥的指导作用往往是非常重要的。在工程项目建设中,最关键的一步就是建筑设计这项工作。只要能够保证建筑设计的科学合理、安全性过关,那么后面的具体工作就能很好地展开。因此,在建筑设计中融入抗震理念是重要的一环,可以有效地提高建筑项目的抗震性。建筑设计是建筑抗震设计的基础,一定要实现二者的相互协作,如此才能实现最佳的抗震效果;在刚确定项目建设设计方案时,就难以再进行大范围改动,若是在此基础上,未能对建筑物的抗震性能加以考虑,只是通过在具体施工中通过构件设置的加固来提高建筑抗震性,这样并未能将抗震问题很好地解决;若是在建筑设计过程中,对建筑物的抗震性加以充分考虑,做好材料设置和构件安排等方面的准备,这样才能确保建筑物的抗震性也会得到保障。
2建筑设计中要重点关注的几个抗震设计
(1)建筑构件和连接点处的抗震设计。如今人们的生活水平日益提高,随之也对居住质量有了更为严格的要求,就施工的整体质量而言,与之直接相关联的便是建筑构件的合理搭设和对连接点的科学设置。如今新世纪出现了许多新的工艺和材料,这样施工就迎来了更大的挑战。例如说建筑物的外部设计,其中会用到大理石、瓷砖等新材料,室内装饰设计用到的则有吊顶和人工造影等技术。就实际施工而言,一定要对材料质量和施工技术有所保证,才能使建筑物的抗震性得到保障,同时要重点监督和管理其牢固性,以免在地震发生时意外坠落而造成人员的伤害。
(2)建筑物顶部的抗震设计。如今的建筑行业,普遍对顶部过高、过重的问题有所避免。因为顶部产生的压力会导致建筑墙面也形成相应的较大压力,这会使建筑物的抗震性和牢固性在一定程度上有所减弱。在建筑设计过程中,务必要保证建筑物整体有一个合理的重心,与此同时还要花心思用于材料选择,选取的顶部材料要尽量是重量轻、刚度较均匀的,这样建筑结构才能将抗震能力充分发挥出来。
(3)建筑设计中关于设计限制的问题。通常都是在建筑前期确定建筑物的抗震级别,并且这是以建筑物的实际使用情况为依据,所以要在施工过程中严格按照国家规定,要使建筑物的抗震性能有所保障,以免有墙体裂缝或坍塌的现象出现。
3建筑设计过程中要考虑到的抗震设计
根据上述内容,我们了解到建筑抗震设计和建筑设计之间息息相关的联系。为了确保最大程度的抗震性,就一定要在实际施工中紧密结合起二者的联系,同时还要在施工过程中真正融入抗震理念,如此才能使原有的建筑常规从根本上被打破,才能使建筑物抗震现状得到彻底改善,接下来从建筑物的形状、平面和空间三方面设计来具体阐述二者的结合。
(1)形状设计建筑物的形状设计也就是针对建筑进行的“体型”设计,具体包括了各部分施工技术、建筑物平面布局和立体空间等的设计。在建筑行业发展的新时代,很多方面都有所创新就建筑物思维整体外观而言亦是如此。由此有诸多样式的建筑外形出现,所以,在形状设计的过程中,需要对不同外形的不同特点予以充分考虑,不同的建筑外形,也会有不同的建筑特色和实际需求,施工单位应该加以充分考虑。通常情况下,凸凹形状的建筑体型,通常可以使建筑物的抗震性得到大大提升,然而在实际的建筑建设过程中,原有的常规形状的建筑物已无法满足现代化经济发展需求,所以,建筑物整体抗震性的提高,首先需要对建筑的形状进行科学、合理的设计。
(2)建筑物的平面设计在建筑物施工,平面设计是重要的环节,对建筑物日后的使用将起到决定作用。例如,分别作商务和居住用途的建筑物,它们在平面设计上必然存在很大差别,为了使使用需求得到进一步满足,就一定要按照用途,来对平面构造进行科学设计;另外,为了将抗震元素融入到平面设计之中,不仅要对施工材料的坚固性加以重点考虑,还需要对构架安装的合理性、内部各因素的协调性加以综合考量。要想完美地实现平面设计和抗震设计的结合,就对设计者提出了很高的要求,不但要工作经验丰富,要需要深入地研究审美观念和抗震技术,前提还得不对内部美观产生不利影响,在此基础上再确保抗震性能的最大化。
(3)空间设计对建筑物进行空间设计,是在三维空间内进行的关于建筑物的竖向设计方案。因为日益加快的城市化进程和急剧增加的城市人口,增加了城市的人口压力,所以出现的建筑物楼层愈发高。为了使土地占有面积尽量减少,在现代社会中愈发流行高层建筑,如此就对建筑物的空间设计有了更严格的要求。通常说来,建筑物层数越低,稳定性就越高,受到地震的损害也就会越小;反之稳定性越差,受到地震的伤害也就越大。所以,融合建筑物的空间设计和抗震设计在一起,这样建筑物的整体抗震性才能得到保证。
4结束语
摘要:地震不仅会造成巨大的人员伤亡,而且会造成严重的财产损失。我国各地地震频发给人们的生命和财产造成了巨大的损失,也给我们国家的经济社会发展造成了重大影响。将建筑设计及抗震设计有机结合是实现建筑物抗震设计要求的必然选择。我国目前建筑抗震设计技术水平不足,在建筑设计过程中存在诸多问题。
关键词:抗震设计;作用;结构;建筑
前言:在建筑物的设计活动中,其需要有所针对地加强对自身抗震能力的提高,确保抗震设计能够成为建筑设计的一个重要组成部分,使得建筑物的抗震能力得到基本保障。为了更好地实现这一目的,需要建筑设计主动地将抗震内容有机结合,确保抗震设计得以被有效地落实到位。建筑设计目前已经形成了非常完善的体系,抗震设计占据绝对的主导地位。从近几年的情况来看,很多建筑虽然在设计上,特别标高了抗震的等级,但在地震灾害真正来临时,多数的建筑都会受到很大的影响,甚至是出现安全事故,给内部的人员带来生命威胁。建筑抗震设计必须要从客观的角度出发,结合建筑的各项参数及施工情况,确定有效的抗震等级,减少安全威胁。
在建筑行业,常常有这样一句名言“小震不坏、中震可修、大震不倒”的基本抗震设计要求。小震不坏是最基本的要求,建筑物在遇到低强度地震时,建筑物能够满足承载力的极限状态,且建筑结构受力之后的弹性形变还能达到设计安全范围,小震之后不影响民众的正常生活、学习等正常社会活动。中震可修即要求建筑物能够承受一定的压力,不会发生破坏性、且不可修复的损害,建筑物的整体结构抗震性要满足国家抗震设计规范,换句话说即要保障人民群众的生命财产,又要减小地震带来的经济损失。大震不倒,要求建筑物有足够的变形能力,建筑物在遭遇强烈地震时,其弹性变形不超过规定值。建筑物在遇到强烈地震时,不会发生坍塌的现象。多遇地震设计要求为承载力验算阶段,适用于大多数结构,如规则的结构及一般不规则结构。罕遇地震设计要求为弹塑性变形验算阶段,适用于在强震时容易倒塌的结构、有明显薄弱层的不规则结构及有特殊要求的结构。
就建筑物的平面设置来说,其是对建筑物使用功能的直接表现,因此其与建筑物抗震性能之间有着十分密切的联系。在进行建筑物的平面设计活动的时候,其需要保证建筑结构的质量能够与质量之间形成均匀分布的状态,避免建筑物的扭转效应产生,提高建筑物的抗震能力。同时,建筑物墙体的布置需要做到均匀分布,使其可以在布置活动中按照抗震需求一一实现。在刚度较大的楼层,应当让电梯布置在空间的中部,使其可以最大程度地降低扭转抗震效应。建筑平面的布置应当从抗震结构出发,为其的构建布置创造良好环境,确保其抗震性能可以成为基础追求的表现形式,切实地提高建筑物平面设计的抗震能力。
完善、改进高层混凝土建筑结构设计方案也是增强建筑物抗震性能的重要措施。在制定结构方案时,要本着提升建筑延展性的原则。延展性即为建筑物在一定空间内受到地震灾害后,其结构还不会受到一定损坏,并能自动恢复到震前状态。设计师进行结构设计时应该关注建筑的纵向受力情况,如何布置建筑结构,提升建筑纵向受力情况,是提升建筑物抗震效果的重要环节。
随着科学技术的迅速发展,抗震设计中融入了各种新思想、新技术、新材料,这增加了提高建筑抗震性能的方法,大大改善了构件的极限承载能力,减轻了结构的自身重量。在实际的工程实践应用中,隔震和消能减震是减轻地震灾害的两种应用相对广泛的技术措施。
1)隔震技术。隔震技术是通过把如橡z隔震垫等隔震消能装置安放在结构物底部和基础(或底部柱顶)之间,来隔开上部结构和基础,从而改变结构的动力作用和动力特性,有利于减轻结构物的地震反应。隔震技术是目前国际上使用相对广泛,得到认可的一种技术,适用于较重要低层和多层建筑的如学校、医院、商场等人员相对密集、要求相对较高的使用功能的建筑。
2)消能减震技术。减震措施主要是借助建筑物之外的部件来增加建筑物的阻尼,消耗地震传递给建筑物结构的能量,避免建筑物受到地震作用的损害。减震技术不仅可用于新建结构的减震设计;也可用于已有建筑结构的抗震和加固。消能减振技术是用特别设置的机构和元件将地震动的能量加以吸收耗散,以保护主体结构的安全。目前消能减震技术在行业范围内也得到了广泛的应用、实践,并且得到了可靠的验证,是一种有效的减轻地震灾害的一种技术措施。
建筑设计活动中的竖向布置是对建筑结构高度质量与刚度分布内容的直接体现,因为不同的建筑物的使用功能存在差异化,使得不同类型的建筑物的使用内容各不相同,建筑物的实际建设需求也就呈现出了不同的表现。比如,楼层较低的建筑物大多是被用来作为商场来完成商业活动,其需加强对空间结构的扩大化,使其得以做到大间距,形成大范围的广泛空间。但是,就高层建筑物来说,其作用主要是用来作为居住亦或者写字办公,所以需求加强对底部承重力的提高,无需对间距与空间范围进行扩展。这也就导致不同的建筑物,因使用功能的差异性存在,其质量追求与刚度均匀程度显得较为不协调。这样一来,建筑物会更易产生变形,其刚度会因难以满足实际需求而显得承载力过于薄弱,降低其抗震能力。在建筑物的设计环节,建筑物的使用功能会对建筑的构造内容造成影响,导致其承重墙、承重柱的布局与构造表现地各不相同,其在功能的追求上也会出不均匀的现象,在一定程度上降低了建筑物的抗震能力。针对于这样的问题存在,建筑物的竖向布置需要做到对剪力墙的均匀设置,保障其得以直接地形成贯通,形成更为稳定的连续性,降低扭转效应的不利影响。
总的来说,在对建筑项目进行设计活动的时候,需要加强对抗震能力的重视,确保建筑物能够在使用过程中,拥有更为安全的使用保障。因此,建筑物的设计应当与其自身的抗震能力相结合,以此来让二者能够成为一个密不可分的整体,确保设计活动能够与结构的安全稳定性相适应,保障抗震设计环节得以成为建筑物设计活动的重中之重。
关键词:建筑物结构 优化 分析 假定
中图分类号:TU3 文献标识码:A文章编号:
一、建筑结构设计与选型
建筑结构是建筑技术的重要组成部分,而建筑技术是建筑的三大要素之一。建筑结构赋予建筑物独特的空间构造和格局,作为建筑物的支撑结构和载体,其稳定性和质量直接影响着建筑物的质量,从而影响使用者的安全。在建筑的准备阶段,从建筑设计开始就存在着对建筑方案的利弊比较选择问题,还有后期的建筑实施阶段,其施工工艺、工序、技术方法等的科学合理选择,要做好以上各个方面才能保证建筑结构的质量。
1砌体结构
建筑物砌体作为建筑的支撑结构,一般不在墙体上开设门窗,主要起到分隔和围护的作用,所以建筑物墙体的材料选择具有取材方便、施工设备普遍、施工技术含量不高、施工效率高等特点。一般情况下,由于建筑物砌体的抗压强度不高,所以砌体一般应用于小于等于七层的建筑;由于建筑物砌体的抗震性不好,所以一般不应用于高层办公楼和空间较大的商场类建筑。
2框架结构
建筑物框架结构一般采用钢筋混凝土材料,除了具有墙体的分隔和围护作用外,还可以承载建筑物的重量,起到支撑的作用;同时建筑物框架结构的设计要科学合理,在符合生产工艺的前提下,可以根据使用者的偏好对建筑平面灵活设计。由于钢筋混凝土材料具有很好的抗压和抗震效果,所以一般高层建筑均采用这种材料作为建筑物的框架结构。
3剪力墙结构
建筑物剪力墙作为墙体的一种具有分割和围护作用,同时其重要作用是作为建筑物的承重墙,所以建筑物剪力墙需有较强的承载能力,建筑物剪力墙的设置要能够满足建筑物整体的设计要求,空间布局合理实用。在一般情况下,剪力墙多应用于高层建筑,主要作为对抗侧力的结构。但是因为建筑物剪力墙的承载力会受到间距的影响,所以采用剪力墙的建筑物平面空间设计不够灵活,多用于旅馆、公寓住宅等建筑物。在词用剪力墙结构时候,楼盖结构可不设梁,而选用钢筋混凝土平板,这样做的好处是在层数一定的情况下,可以减少层高。
4简体结构:
建筑物筒体结构的特点是具有很强的抗侧力和抗扭能力,如果能在建筑物设计时把简体墙集中布置,可以提高建筑物的平面空间设计的灵活性,所以建筑物筒体结构多应用高层、超高层商场等公共建筑。建筑物简单结构在进行平面设计阶段,宜采用方形或者圆形为佳,也可以选用稳定性较好的三角形或人字形。如果由于实用性建筑物要采用矩形设计时,长:宽应该小于或者等于2。同时外框的柱间距一般为1.22~3m,矩形设计四角的外筒柱子截面做成l形或八字形,再加大截面尺寸至原来的2~3倍。为保证建筑质量,一般情况下内筒边长尺寸等于1/3外筒边长。为了加强建筑的空间整体感,可以采用在框筒顶部设置1~2层高刚性环梁的方法。
二 建筑结构分析的基本假定
1弹性假定在当前的建筑施工领域,对高层建筑结构进行分析的实用方法是弹性假定计算法。因为建筑物处于自然环境中,随时四季的更换和天气的变化,建筑结构所需承受的负重是不同的,所以弹性假定计算法比较符合现实的建筑环境,具有很高的现实价值。但是如果遇到地震或者台风等重大自然灾害的时候,由于受力较大,高层建筑结构会出现位移、裂缝等情况,使建筑物处于弹塑性工作状态,这时仅采用弹性假定计算法并不能真实地反映结构的承重等实际工作状态,要采用弹塑性动力分析法进行分析。2小变形假定
在当前的建筑施工领域,对建筑结构进行分析的常用方法是小变形假定。有学者对几何非线性问题进行研究,发现当顶点水平位移:建筑物高度 大于1/500 时, p—效应影响几乎可以忽略不计。3刚性楼板假定
在当前的建筑施工领域,对很多高层建筑结构进行分析的前提假设为:楼板在其自身平面内具有无限大,平面外的刚度忽略不计。这样假设因为忽略了结构位移,可以简化计算方法,并作为采用空间薄壁杆件理论计算筒体结构提供了基础前提。在大部分情况下,除了竖向刚度有突变、楼板刚度较小、抗侧力构件间距过大等情况,对框架体系和剪力墙体系均可以采用这种假设进行分析计算, 4计算图形的假定
在当前的建筑施工领域,一般采用三维空间分析方法来对高层建筑结构进行分析。这主要是由于二维协同分析方法忽略了平面外的刚度、扭转刚度和抗侧力构件的位移等问题,这样会使分析结果与实际情况。
三 建筑结构静力分析方法1框架——剪力墙结构有很多方法可以计算框架——剪力墙结构内力和位移,因为各种方法的的前提假设条件不同,所以不同假设的具体计算方法也各不相同,在当前的建筑施工领域,一般采用连梁连续化假定方法,在假设剪力墙、框架的水平位移或转角相等的位移协调前提下,通过建立位移与外荷载之间的微分方程,将结构转化为等效壁式框架,最终求得所要的数据。
2剪力墙结构
剪力墙的承重性是由其开凿情况决定的,按照剪力墙的承重大小可以将其分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等。在计算内力与位移时需要按照剪力墙的不同类型和截面受力特点采用适宜的方法来进行计算。比较精准的剪力墙结构计算方法是平面有限单元法。但其弊端是可变因素较多,需要时间较长,所以只有特殊的开洞墙、框支墙的过渡层等复杂情况才会采用此方法进行计算。
3筒体结构
对建筑物筒体结构进行分析的方法包括以下两种:第一,等效连续化方法。第二,等效离散化方法。等效连续化方法是将离散杆件进行连续化处理的方法,具体可分为几何连续化分布和几何物理连续化分布两种,均是为了对弹性薄板的性能进行分析而是将离散杆件转化为等效的正交异性弹性薄板的有效方法。等效离散化方法是进行杆系结构分析方法的前提,将连续的墙体离散为等效的杆件。主要的计算方法有核心筒的框架分析法和平面框架子结构法两种。
小结
建筑物应该具有实用、经济、安全、美观的作用,对建筑结构进行设计的目的就是为了使建成的建筑物拥有其基本功能。开发商为了自身的经济利益,会对建筑结构造价进行评估和设计,以保证其利润的最大化。所以建筑物的安全性和经济性是衡量建筑结构设计人员业务水平的重要指标。
参考文献:
关键词:高层建筑;结构设计;抗震概念;应用
防震设计是高层建筑结构设计必不可少的一部分,并且地震是一种无法消除的自然灾害。因此,高层建筑结构设计人员应采取科学、合理的措施来降低地震对高层建筑物的危害系数,以提高高层建筑物的稳定性,从而保证人们的生命和财产安全,这同时也是我国高层建筑物结构设计工艺不断优化的必然结果。
1高层建筑结构设计中抗震概念概述
地震的发生是无规律的,因此做好高层建筑物的防震设计是十分必要的。实践证明,只有利用科学、合理的设计措施,整体布局高层建筑的结构细节,才能降低地震对于高层建筑物的危害。一般抗震设计是从抗震值和抗震措施两个方面进行的,其过程是:地震情况统计、数据分析、提出概念。抗震概念设计的主要内容就是保证高层建筑整体的稳固性和细节结构的抗震性。简单地说,抗震概念设计就是基于工程抗震的基本理论和实际的抗震经验总结出的工程抗震概念,是决定建筑物抗震能力的基础。抗震概念设计中包含空间作用、非线性性质、材料时效、阻尼变化等多种不确定的因素。抗震概念设计的原则是建筑结构设计简单性、刚度适宜性、匀称性、整体性。例如在一些地震频发的地区设计高层建筑时,应该考虑都高层建筑上下部分结构性质不同的问题。
2高层建筑架构设计中抗震概念设计的应用策略
2.1合理的场地
高层建筑物的建设地点也是保障建筑工程施工质量的关键因素。选择合理的建筑施工场地,不仅可以减少企业的投入成本,还能提高建筑物的稳固性。因此,施工人员可以利用现代先进科技设施来选择理想的地段。场地的选择应当避开地震危险地段,如地震时会发生崩塌、地裂以及在高强度地震下容易发生地表错位的场地。一般地震危险地段包括断层区、坡度陡峭的山区、存在液化和夹层的坡地以及大面积采空的地区。如发生严重地震的四川北川地区,其区域特点是县境内地形切割强烈,地形起伏大,相对高差超过1000m,沟谷谷坡一般大于25°,部分达40°~50°,甚至陡立。并且地貌类型以侵蚀构造山地、侵蚀溶蚀山地为主。另外在县境内还存在一条断裂带。这也就是北川地区成为汶川地震重灾区的原因,该地区的地震宏观烈度达到了Ⅺ度。因此,建设高层建筑的重点就是选择地势开阔、平坦以及中硬场地土。如我国中部平原地区,其地势平坦,并且属于地震低发区。当然,如果无法避免区域限制,那么也可以选择抗震性比较好的地区,如避免存在孤立山包的区域以及表面覆盖层厚度较小的区域。总之,因地制宜,选择合适的高层建筑建筑建设场地是保证高层建筑物稳定性的最佳途径。
2.2合理布局建筑平面
建筑物的房屋布置和结构布置都是影响高层建筑物稳定性的重要因素。依据抗震的概念,合理布局能够有效提高高层建筑物的抗震能力,延长建筑的使用年限。一般施工人员都会根据地震系数选择适当的建筑物高度和宽度,使高层建筑的抗震能力达到最大值。建筑平面的布置可以从四个方面考虑:一是布置平面时,应当遵循简单、对称的结构特点,以减少偏心;二是应当保证质量和刚度变化均匀,避免楼层错层问题;三是尽量设计合理的平面长度,且建筑物突出的长度也应该符合相关标准;四是尽量避免采用角部重叠的平面图形以及细腰形平面图形。如早前发生在墨西哥的地震,相关人员在地震发生后对房屋的结构进行了分析。据数据表明,建筑物刚度明显不对称会增加15%的地震破坏率,拐角形建筑会增加42%的地震破坏率,因此,高层建筑施工人员应该科学合理的设置建筑平面。此外,现浇钢筋混凝土高层建筑适用高度的确定需要考虑地区的地震烈度,如高层建筑的抗震墙在烈度系数达到6的地区,其最高适宜高度为130米;在烈度系数为7的地区,最高适宜高度为120米。总之,合理的高层建筑物平面布局是保证高层建筑抗震能力的关键。
2.3合理的结构设计
高层建筑的结构设计不仅要满足抗震要求,还要满足经济、功能齐全、施工技术等要求。在设计高层建筑结构时要考虑实际的场地环境和建筑物本身的建设标准。另外,结构的设计还应该满足对称性。总之,对于高层建筑的结构设计应该从各个方面综合考虑。首先,高层建筑结构的设计需要考虑多种影响因素,除材料、施工、地基、防烈度等因素外,还要考虑经济因素,之后才能确定建筑物结构类型。有利于防震的建筑平面设计包括方形、圆形、矩形、正六边形、正八边形等,不利于防震的建筑平面设计包括多塔形、错层、楼板开口等。次外,如果建设的高层建筑属于纯框架高层建筑,那么设计人员应避免出现框架柱倾斜、楼体倾斜等问题。因为如果框架柱倾斜,一旦发生地震就会出现剪切破坏问题,造成高层建筑的严重损坏。其次,更为重要的是结构设计一定要遵循对称原则,避免扭转问题的出现。如果高层建筑结构采取对称的结构,那么当发生地震时,其建筑物只会发生平移震动,建筑物各个部分的受力比较均匀,从而降低地震对高层建筑的破坏程度。
2.4设置多条防震线
设置防震线是为了提高高层建筑结构的抗震系数,提高建筑物体的稳固性。之所以设置多条防震线是因为建筑物中各个部分的结构和功能是不相同的,设计相应的反震线能整体提高高层建筑物的抗震能力。设置多条防震线的优势在于如果发生地震时,第一道防线的抗侧力构件在遭到破坏之后,其地震的冲击力和破坏力就会减弱。这样当地震经过多道防震线之后,地震的破坏力就会降到最低。如尼加拉瓜的马拉瓜市的美洲银行大厦,就是应用多道防震线的典型建筑,其大楼采用的是11.6米*11.6米的钢筋混凝土芯筒作为主要的抗震和防风构件,并且该芯筒又由四个小芯筒组成。相关数据显示,该高层建筑对于地震的反应用数据表示是,当发生地震时,其四个小芯筒的结构底部地震剪力值达到了27000KN,结构底部地震倾覆力矩达到了370000KN•m,其结构顶点位移值为120毫米。总而言之,设置多条防震线提高高层建筑物防震能力的重要手段。尤其是在社会经济快速发展的背景下,重视抗震概念的设计是延长高层建筑物使用年限,提高我国建筑工艺水平的关键。
3总结
综上所述,随着我国经济水平的不断增长,高层建筑物的数量也在迅速增长。因此,做好高层建筑结构设计中的抗震概念设计就凸显的尤为重要。将抗震概念设计应用到高层建筑结构设计中,不仅要考虑高层建筑结构施工的各个方面,还要考虑各种外界因素以及抗震标准。这样才能提高高层建筑的稳定性,降低地震给高层建筑造成的危害程度,从而保证人们生命和财产的安全。
作者:周宝学 单位:浙江华坤建筑设计院有限公司
参考文献:
[1]张念华.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].中国新技术新产品,2014,04∶78-79.
[2]李国珍.高层建筑结构设计中抗震概念设计的应用浅析[J].江西建材,2014,02∶29.
关键词:建筑节能;节能设计
一、 国内建筑能耗现状
我国能源极为匮乏,而对能源、能量的消耗和浪费近些年又非常惊人,表现在住宅建筑上,能耗是欧洲住宅能耗的三倍。据统计,1990年建筑能耗占全国能源消费总量的11.5%,2000年末上升到了27.6%,年增长比例达到千分之五;随着建筑业的高速发展和人民生活质量的改善,建筑能耗占全社会总能耗的比例还会继续增长。根据发达国家的经验,建筑能耗在未来商品总能耗中所占比例将上升到35%。我国当前的房屋建设规模堪称世界第一,重视和研究建筑物的节能设计问题已经成为建筑节能的当务之急。
我国自1986年建设部颁发〈〈建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)〉〉《旅游旅馆建设热工与空气调节节能设计标准》等以来,已陆续建设了一批节能试点小区,取得了一些经验。开展的建筑节能研究,如墙体材料革新,节能窗,太阳能建筑技术等,也在相当范围内推广应用。然而存在的问题依然不少,其中建筑设计就是一个薄弱环节。
二、 建筑设计方面分析建筑节能设计:
建筑设计中控制建筑物的体型系数、适当增加建筑物层数,提高建筑物进深、层数加多,其节能愈显著。
《民用建筑节能设计标准》JGJ26规定:“建筑物体型系数宜控制在0.30以下”。因此,控制体型系数对节能建筑设计很重要。以住宅楼为例,每增加一个拼接单元,建筑物就减少一面山墙,其外墙面积就缩小。因此对节能建筑设计而言,适当增加拼接住宅单元,对体型系数控制是有利的。建筑物平面空间组合集中紧凑,尽量减少不必要的小尺度的凹凸不齐,可使体型系数减小。
建筑物层数增加的过程中,面积的递增比不上所包围的体积的增加,即体积略大于面积的增率。高层建筑的体型系数普遍偏低,因此,在功能使用许可、经济允许的条件下,适当增加建筑物层数对控制体型系数是有利的。
当单元平面(标准层)面积相同时,提高建筑物进深,体型系数会相应减小,其中正方形的体型系数最小,建筑平面接近正方形对建筑节能是有利的。以体型系数来评价其对节能的意义顺序为:圆多边形正方形长方形三角形。
适当增大建筑物体量,可降低建筑物的建筑体量对其单位建筑面积采暖耗热影响很大,从大量的分析得出:在选择体量设计时,应避免做建筑面积2000m2以下小体量建筑,一般宜在3000m2~5000m2之间。在大体量的总趋势下,建筑物进深加大,层数加多,其体量加大,使节能愈显著。
三、 项目实例分析
1.项目概况
本项目建设用地位于广州市海珠区洲头咀,地处羊城八景之一的白鹅潭。规划总用地约86,557平方米,地块西北为珠江一河汇三江之处,隔河有广州美丽的沙面岛景色、西关和白天鹅宾馆,珠江河另一分支沿南北向流经本地块,河西岸是芳村风情酒吧街。地块南部则是发展迅速的海珠区。附近有工业大道、人民桥、洲头咀码头等,对外交通便利。该地块良好的景观及现成的交通网络为发展住宅、办公等提供了良好的用地条件。
项目主要由1栋112米超高层办公、1栋酒店(51.5米)、3栋住宅(最高167.15米超高层)及其配套设施等组成,1栋下沉半露天会所;地下停车场共三层;地块东侧还设有一座幼儿园。
规划总建筑面积约32万平方米,地下总建筑面积98536平方米。
2.节能设计构想
1) 总平面设计
根据广州夏季主导风向,结合珠江、沙面、白天鹅酒店等优质的自然及人文环境,恰当的规划总体布局,建筑物整体呈东南向错落布置,幼儿园置于基地东南角,其东侧有开敞的居民健身活动场地,有助于形成理想的通风走廊;A1栋酒店由于莅临路口,需在减轻对城市规划的压力的同时,考虑酒店最大景观的利用,其利用A1与A2栋之间的东南向通风气流,将各功能用房的废气有效地带走,既起到节能作用又克服了空调室内空气品质差的弱点(总图如图1)。
2) 建筑单体设计
椭圆形的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换。因为在其他条件相同时,体型系数(建筑物护面积与其所包围体积之比)越大,单位面积散热量也越大,对节能不利。建筑采用简洁的外形,尽量避免复杂的轮廓线,使其热交换量较少。
由于建筑除酒店、幼儿园外均超100m,为减轻整体空间压抑同时也有效组织气流,采用首层架空方式;住宅平面设计重视组织自然通风,南北对流,同时采用较大阳台配合遮阳隔热,节能效果比较显著。(见图2、图3)
3.节能设计措施
1) 护结构的节能设计
墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。据有关资料介绍,围护结构的传热系数每增大1W/M2•K,在其他条件不变的情况下,空调系统负荷增加近30%。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%-6%,而节能却可达20%-40%。按清华斯维尔软件计算得出常规做法(大于1m的东西向剪力墙均需做保温);砌体部分采用新型、环保、节能的自保温墙体--蒸压加气混凝土砌块(实践证明200mm厚的加气混凝土砌块的保温效果相当于490mm厚的粘土砖墙,隔热性能相当于240mm厚的普通砖墙);屋顶采用30厚挤塑聚苯板来保温隔热;外窗的能耗在围护结构的能耗中占据了一半左右,所以做了重点处理。首先,严格控制建筑的窗墙比;其次利用建筑造型的特点(突出的阳台、露台、挑檐、花池等)对建筑外遮阳的影响,固定的外遮阳对夏季空调节能效果特别显著;最后是选用了断热铝合金窗和LOW-E低辐射中空玻璃,以满足建筑的隔声、防渗、气密性及保温性能的要求。
2) 楼地面的节能技术措施
即地热采暖:用小型中央空调的热水水源作为地板采暖的热量来源。卫生间地面铺设夹层管道,利用其热水水源将地面温度改善至人体舒适状态。
3) 雨水回收利用
广州是亚热带城市,雨水资源较为丰富的。充分利用这个天然的优势,将雨水从建筑屋面的排水沟汇集到雨水管中,最终汇入到地下雨水收集池中。地表雨水经过非铺砌地面、绿地和可透水的地砖铺砌成的硬质地面最大限度地让地表雨水渗透到地下含水层,减少地表水的流失。既保护了环境,又取得了很好的社会效益和经济效益。
4) 其他节能设施
空调系统采用变频多联机加新风全热回收系统,比传统做法可省电30%。在照明系统中,采用高效节能灯管及电子镇流器,在满足同等照度的条件下,可省电30%。另外还大量采用新材料新工艺,如聚乙烯疏排水板(此用于地下室种植顶板、种植屋面等)、防滑耐磨路面涂料(用于地下室汽车坡道)及其他新型保温、节能、防水材料。
四、 结束语
建筑节能并非只是建筑产业一个行业的问题,目前国内乃至全球正在面临的能源危机是关系整个人类社会生存发展的大计。在建筑节能领域,我国与发达国家差距较大,根据我国的国情、国力,研究开发对建筑节能影响较大,节能投资较少的关键性技术应成为攻关的重点在建筑设计实践中常会遇到建筑节能与建筑设计中各项因素,如城市规划要求、使用功能、建筑造型与立面要求的矛盾,因此在强化建筑师节能意识的同时,还必须依靠行政手段宣传普及我国的节能政策、法规,争取各有关方面的支持与共同努力,才有可能使建筑节能设计应用于实际,将成果转化为生产力。
关键词:高层建筑;抗震设计
Abstract: The author analyzes the main problems of reinforced concrete high-rise buildings for seismic design, and design countermeasures.Keywords: high-rise buildings; seismic design
中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
我国是一个地震灾害比较频繁的国家,对于高层建筑来说,一旦遭遇地震,往往会遭受巨大的损失。因此在进行高层建筑结构抗震设计的过程当中应该充分考虑当地的地质情况,有针对性的进行相应的设计,尽可能的降低地震造成的损坏。随着我国经济的快速发展,高层建筑也越来越多,在这种情况下必须做好抗震设计。设计人员在高层建筑抗震设计中,都是按照抗震结构设计规范进行的,他们希望设计的结构能够达到强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳,为此从结构总体方案设计一开始,就运用人们对建筑结构抗震己有的正确知识去处理好结构设计中遇到的诸如房屋体型、结构体系、刚度分布,构件延性等问题,从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理,再辅以必要的计算和构造措施,从而消除建筑物抗震的薄弱环节,以达到合理抗震设计的目的。
1 高层建筑抗震设计存在的问题
1.1 工程地质勘查资料不全
在设计初期,设计人员应该及时掌握施工场地的地质情况,但是往往在设计过程中,却没有建筑场地岩土工程的勘察资料,就不能很好的进行地基设计,给建筑物的结构带来安全隐患。
1.2 建筑材料不满足要求
对于材料而言,我们要明确这样一个道理:地震对结构作用的大小几乎与结构的质量成正比。一般说在相同条件下,质量大,地震作用就大,震害程度就大,质量小,地震作用就小,震害就小。所以,在建筑物的楼板、墙体、框架、隔断、围护墙以及屋面构件中,广泛采用多孔砖、硅酸盐砌块、陶粒混凝土、加气混凝土板、空心塑料板材等轻质材料,将能显著改善建筑物的抗震性能。
1.3 建筑物本身的建筑结构设计
建筑物如果平面布置复杂,致使质心与刚心不重合,在地震作用下产生扭转效应,加剧了地震的破坏作用,海城地震和唐山地震中有不少类似震害实例。台湾 9.21 地震中,一栋钢筋混凝土结构由于结构平面不规则,在水平地震作用下,结构产生严重扭转效应而破坏倒塌,同时撞坏相邻建筑上部的阳台。
1.4 平面布局的刚度不均
抗震设计要求建筑的平、立面布置宜规正、对称,建筑的质量分布和刚度变化宜均匀,否则应考虑其不利影响。但有的平面设计存在严重的不对称:一边进深大,一边进深小;一边设计大开间,一边为小房间;一边墙落地承重,一边又为柱承重。 平面形状采用 L、π 形不规则平面等,造成了纵向刚度不均,而底层作为汽车库的住宅,一侧为进出车需要,取消全部外纵墙,另一侧不需进出车辆,因而墙直接落地,造成横向刚度不均。 这些都对抗震极为不利。
1.5 防震缝设置不规范
对于高层建筑存在下列三种情况时,宜设防震缝:平面各项尺寸超过《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》(JGJ3-91)中表 2.2.3 的限值而无加强措施;房屋有较大错层;各部分结构的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有效措施;但有的竟未采取任何抗震措施又未设防震缝。
1.6 结构抗震等级掌握不准
结构抗震等级有的提高了,而有的又降低了,主要是对场地土类型、结构类型、建筑高度、设防烈度等因素综合评定不准造成。
上述这些问题的存在,倘若不能得到改正,势必对建筑物的安全带来隐患。上述这些问题的原因是多方面的,这就需要设计人员从设计的角度避免这些问题的出现,防止将这种问题带入施工中,应该高层建筑的抗震性能。
2 高层建筑抗震设计对策
2.1 结构规则性
建筑物尤其是高层建筑物设计应符合抗震概念设计要求,对建筑进行合理的布置,大量地震灾害表明,平立面简单且对称的结构类型建筑物在地震时具有较好的抗震性能,因为该种结构建筑容易估计出其地震反映,易于采取相应的抗震构造措施并且进行细部处理。建筑结构的规则性是指建筑物在平立面外形尺寸、抗侧力构件布置、承载力分布等多方面因素要求。要求建筑物平面对称均匀,体型简单,结构刚度,质量沿建筑物竖向变化均匀,同时应保证建筑物有足够的扭转刚度以减小结构的扭转影响,并应尽量满足建筑物在竖向上重力荷载受力均匀,以尽量减小结构内应力和竖向构件间差异变形对建筑结构产生的不利影响。
2.2 层间位移限制
高层建筑都具有较大的高宽比,其在风力和地震作用下往往能够产生较大的层间位移, 甚至会超过结构的位移限值。而国内普遍认为该位移限值大小与结构材料、结构体系甚至装修标准以及侧向荷载等诸多因素有关,其中钢筋混凝土结构的位移限值(一般在 1/400-1/700 范围内)则比钢结构(1/200-1/500 范围内)要求严格 ,风荷载作用下的限值比地震作用下的要求严格。 因此在进行高层建筑结构设计时应根据建筑物的实际情况以及所处的地理位置进行设计,既要满足其具有足够的刚度又要避免结构在水平荷载的作用下产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性以及正常使用功能等。
2.3 控制地震扭转效应
大量事实表明,当建筑结构的平面布置等不规则、不对称导致建筑层间水平荷载合力中心与建筑结构刚度中心不重合,在地震发生时建筑结构除发生水平位移外还易发生扭转性破坏甚至会导致结构整体倒塌,因此在结构设计中应充分重视扭转的影响。由于建筑物在扭转作用下各片抗侧力结构的层间变形不同,其中距刚心较远的结构边缘的抗侧力单元的层间侧移最大;同时在上下刚度不均匀变化的结构中,各层的刚度中心未能在同一轴线上,甚至会产生较大差距,以上情况都会使各层结构的偏心距和扭矩发生改变,因此,在设计过程中应对各层的扭转修正系数分别计算。 计算时应主要控制周期比、位移比两个重要指标,即当两个控制参数的计算结果不能满足要求时则必须对其进行调整。当周期比不满足要求时可采用加大抗侧力构件截面或增加抗侧力构件数量的方法,并应将抗侧力构件尽可能的均匀布置在建筑四周,以减小刚度中心与质量中心的相对偏心,若调整构件刚度不能满足效果时则应调整抗侧力构件布置,以增大结构抗扭刚度。
2.4 减小地震能量输入
具有良好抗震性能的高层建筑结构要求结构的变形能力满足在预期的地震作用下的变形要求,因此在设计过程中除了控制构件的承载力外还应控制结构在地震作用下的层间位移极限值或位移延性比,然后根据构件变形与结构位移的关系来确定构件的变形值,同时根据截面达到的应变大小及分布来确定构件的构造要求,选择坚硬的场地土来建造高层建筑等方法来减小地震能量的输入。
2.5 减轻结构自重
对于同样的地基条件下进行建筑结构设计若减轻结构自重则可相应增加层数或减少地基处理造价,尤其是在软土基础上进行结构设计这一作用更为明显,同时由于地震效应
与建筑质量成正比,而高层建筑由于其高度大重心高等特点,在地震作用时其倾覆力矩也随之增加,因此,为了尽量减小其倾覆力矩应对高层建筑物的填充墙及隔墙尽量采用轻质材料以减轻结构自重。
2.6 选择合理结构类型
高层建筑的竖向荷载主要使结构产生轴向力,水平荷载主要产生弯矩。其竖向荷载方向不变,但随着建筑高度增加而增加,水平荷载则来自任何方向,因此竖向荷载引起建筑物的侧移量非常小,而水平荷载产生的侧移则与高度成四次方变化,即在高层结构中水平荷载的影响远远大于竖向荷载的影响,因此水平荷载应为设计的主要控制因素,在设计过程中应需在满足建筑功能及抗震性能的前提下选择切实可行的结构类型,使其具有良好的结构性能。
2.7 尽可能设置多道抗震防线
当发生强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。
3 结束语
钢筋混凝土高层建筑结构的抗震设计方法和技术是不断变化和进步的,我们在设计时要选用适合的抗震结构,注重建筑结构材料的选择,减小地震的作用力,增强地震的抵抗力,从而达到高层建筑抗震的目的。
参考文献:
【关键词】建筑施工技术;节能理念;具体应用
引言
随着我国市场经济水平的迅速提升,我国城乡经济一体化也有了明显加快的趋势,因此建筑行业也已经得到了迅速的发展。建筑行业作为一个能源消耗量巨大的行业,在建筑施工技术中树立节能的理念也越来越受到了人们的重视。如果在建筑工程的施工技术中良好的应用了节能理念,那么不但能够有效的缓解能源紧缺的现状,同时对于保证建筑工程的整体质量以及改善建筑工程的施工技术也是十分有利的。所以,在全国都在推行可持续发展的战略下,我们应进一步的在建筑施工技术中应用节能理念,从而促进我国社会经济稳定的健康发展。
1.建筑施工技术中应用节能理念的重要性
在我国社会主义市场经济快速发展的大背景下,类似于煤矿资源等一些传统资源已经逐步显现出了日趋枯竭的趋势,并且这些不可循环利用的资源肯定也会有枯竭的一天,所以人们对于能源的问题也越来越关注了,而我们主要关注的问题有四大方面:首先,从土地面积上来看可以说我国是一个能源大国,但是由于我国的人口也是十分巨大的,整体的储备量低,所以人均能源拥有量也很低,而这对我国所提出的可持续发展战略的实施是不利的;其次,我国能源资源的分配区域是很不平衡的,东部发达地区的能源十分匮乏,而中西部地区的能源分布又过于的集中,并且商业资源对我国农村地区的供应也是不足的;然后,从我国能源的使用类型上来看,传统能源还是最重要的使用类型,煤矿资源的消耗比例超过了总能源消耗的75%;最后,能源的利用效率偏低,经常出现浪费资源能源的问题,与发达国家相比,我国对于能源的利用效率要低10 个百分点,因此,在建筑施工技术中应用节能理念是极为重要的。
2.建筑施工技术中节能理念具体的应用情况
怎样才能有效的降低建筑行业中的能耗问题?采用科学的施工技术以及应用节能理念就是十分重要的一个环节。在先进的科学技术的辅助下,向每一名建筑员工都不断的灌输节能的理念,从源头做起,重视建筑行业的能耗问题,这样才能逐步的缓解建筑行业能耗较为严重的问题,有效的降低建筑的能耗,对我国的环境保护工作以及解决整个社会的能耗危机都是十分有利的。
2.1 太阳能建筑施工技术的应用
太阳能施工技术是不会对环境造成污染的,这对推进我国环保政策的实施是十分关键的,而同时太阳能作为一类资源也是用之不尽的,并且它还具有不受环境影响、操作方便、安装简单以及可靠程度高等明显的优点,所以这几年来太阳能技术已经广泛的应用到了很多的领域中,当然在建筑行业中也不例外,其对于促进在建筑施工技术中应用节能理念是很有帮助的。通常情况下,太阳能技术在
建筑行业中应用主要有以下几种表现形式,常见的有太阳能供暖供热以及太阳能电池等。在楼顶上安装太阳能电池,这样其就能有效的吸收太阳辐射的能量,同时将太阳所释放的热量转化成电能并储存在太阳能电池中,之后再将这部分的电能转化给供电的设备。当然有一个问题就是太阳能电池所储存的电能是十分有限的,一般只够正常的照明用电以及基本的设备运转用电,并且如果将太阳能转化成热能,也是可以满足用户正常的保暖需求的。
2.2 建筑物设计过程中节能理念的应用
(1)要想准确的计算出建筑物的外表面积,其中很重要的一个参考标准就是要尽可能的减少建筑物外表面积的体形系数,而非常有效的一个解决对策就是科学的进行平面设计,这样保证建筑物外表面积的最优化。因此,准确的把握建筑物平面的凹凸点就成为了降低其外表面积能耗的关键方法,然而,在实际的设计工作中,对于厨房以及卫生间等部位都要进行相应的开窗设计,这就不得不要凹
进平面,也就提高了建筑物的外表面积,另外,晒台以及窗户等的设计工作也会增加其外表面积,采用这些设计的目的就是要提高建筑物的美观性,但同时却加剧了能耗的负担。所以我们应采取科学合理的设计措施,既要保证建筑物的使用功能,也要降低建筑物的外表面积,从而降低其能耗,如运用矩形平面、矩形组合以及立面造型等;
(2)在对建筑物的自身采取节能保温措施的基础上,还应对建筑物内部的构件采取相应的节能保温措施,从而实现建筑物的节能目标。常用的节能保温措施有安装热量开关、热量表以及选用节能型的家用电器和电气设备等,同时在设计的过程中还应使用专业的建筑行业的节能设计软件,确保各项热工指标符合要求,确保建筑物整体上符合节能的要求。
2.3 改善施工工艺,避免材料浪费的情况发生
在我国科学技术水平快速发展的背景下,建筑行业也应与时俱进的应用先进的技术,进一步的更新施工工艺,同时应将建筑节能和提高作业效率和新技术、新工艺以及新材料紧密的联系起来,这样才能在保证了建筑工程整体质量的同时也减少了工程的用料,从而实现了建筑物的节能目标。比如说,在过往建筑工程的施工工作中,连接钢筋通常都采用搭接的形式,其会浪费很多的材料,而在进
一步的改善了施工工艺后,我们选择螺纹连接的方式,就可以有效的避免材料浪费问题的发生。
2.4 整体和外部环境的节能设计
这部分内容指的就是对建筑物周围气候环境的设计工作,主要包括了对气候环境的分析、规划、选址等设计内容。
(1)合理的进行选址。选址前应先对当地的地质、水文、天气以及水质等环境因素进行调研和分析,在遵循保持生态平衡的选址原则的基础上,还应尽量的为建筑物的节能创造有利的条件;
(2) 科学的进行外部环境的设计。为了最大限度的促进建筑物发挥其冬天保暖、夏天防暑的作用,还应科学的设计建筑物的朝向、日照条件以及外部体形等内容。我国不同区域的气候特点是有着明显的差异的,所以设计时应因地制宜,南方的设计重点应为完善建筑物的遮阳技术和通风技术,而北方的设计重点应为尽可能的降低采暖能耗,从而提高其热源效率。举个例子来说,我国的内蒙古地区,经常出现恶劣的风沙天气,所以设计时就应以提高建筑的防御风沙和保暖性能为设计重点,而要想达到节能的目标,建筑物通常都采用锥形的屋顶和圆形的平面;又比如说,我国沿海区域的气候闷热并且潮湿,为了降低其能源消耗,就应以提高其自然通风技术为重点。另外,为了平衡建筑物的环境湿度,可有效的利用建筑物周边的水系,收集雨水,同样还可以通过种植植被等措施来提高其遮风挡沙的性能。
3.结束语
人口的不断增加,人们对于自然资源的需求量越来越大,造成自然资源严重紧缺的现象,节约能源问题也逐渐成为我国首要的任务之一。而建筑行业作为一个能源消耗最多的行业,现有的自然资源已经远远无法满足它的需求。所以在我们今后对建筑物设计施工的过程中,应以节能理念为核心指导思想,大力的推广和应用新材料、新技术和新工艺,全面的应用各种节能措施,从而做好建筑施工技术的节能工作,提高建筑行业的经济效益和社会效益,促进我国建筑行业的良性发展。
参考文献
[1]肖永.论建筑施工技术中的节能理念应用[J].价值工程,2012.
关键词:节能环保技术,建筑施工,应用
中图分类号:TE08文献标识码: A
前言:节能环保是当今时代热议的话题,也是未来社会发展的大势所趋,随着整个社会环保意识的增强,节能环保技术开发取得了突破性进展,建筑建设施工行业为了顺应客观形势、迎合客户心理、满足市场需求,开始将节能环保理念纳入建筑施工建设中,打造出了一系列节能环保施工技术,提高了建筑物的节能效率,创造出了高质量、高节能的建筑物,建筑施工中的节能环保技术主要体现在节能材料的选择与节能技术的应用方面,加大节能环保技术的应用力度能够提升建筑施工水平。
1 节能环保技术在建筑施工中的应用意义
建筑施工节能环保技术的应用是时展的必然要求,而且绿色、节能、环保已经成为时代的主题,成为民心所向、大势所趋,在这个环保观念深入人心的现代社会,建筑建设施工同样需要节能环保技术的支持,只有这样才能打造出深受社会大众欢迎的建筑产品,才能赢得更多客户的支持和用户,才能占据更广阔的市场空间,创造更高的经济效益。节能环保技术对于建筑施工行业来说尤为重要,具体体现在:
1. 1 建筑施工技术的发展与更新
以往的建筑施工技术没有将节能、环保纳入考虑范围,而是集中关注建筑质量、经济效益等等,节能施工技术的应用能够极大地确保施工质量,提升施工技术水平,打造出长远、可持续利用的现代化节能建筑,在节能技术的支持下,建筑物原本的功能与作用会得到更长久、更充分地发挥。
1. 2 提高建筑物建设质量
建筑建设领域的节能环保技术多体现为新型节能材料、环保技术、新型施工设计方案与工艺的利用,这些材料、技术和方法毫无疑问会有效提高建筑建设施工质量,全面提升建筑建设水平,从而打造出高质量、高品位、高节能的建筑工程。
1. 3 节约能源、缓解危机
21 世纪是保护能源的新世纪,整个世界都在提倡节能环保、节约能源,能源是人类发展、经济建设、社会进步的基础和保障,建筑建设施工行业是一个高能耗、高成本、高规模的行业,需要浩瀚的能源资源支持,只有积极改进施工技术,采用节能环保技术,才能提高能源利用效率,为整个建筑行业的发展储备更广阔的能源、资源。
2 节能环保技术在建筑施工中的应用分析
节能环保技术在建筑施工中的应用体现在多方面,应用在整个施工过程中,从建筑工程的设计、材料的选择与使用、施工技术等等,只有这样才能切实发挥节能技术的节能环保功效,才能为建筑施工提供环保支持。
2. 1 建筑的节能环保设计
首先,做好建筑平面设计,优化外表面积。尽量控制建筑物外表面体形系数,精准地掌握建筑物平面凹凸点,以此来控制建筑物外表面能耗量,重点加强对厨房、卫生间等关键部分的设计,例如: 卫生间实施封闭设计,以此控制门窗使用量,控制建筑物外表面积。其次,重点加强围护结构节能设计。因为围护结构直接影响整个建筑物的保温隔热效果,围护结构的节能设计要把握两大点,那就是室内保温、结构承重。通常可以选择充气砼墙体的单一砌砖构建围护结构,为了进一步发挥建筑物墙体保温隔热的功能,应该在承重墙上设置围护材料,所选材料质地要尽量轻,从而有效控制承重墙承重,同时,在对围护结构进行设计、施工过程中,必须尽全力控制由于部分地区的热桥而导致的热量散发现象,从整体上确保围护结构的保温性能。
2. 2 优选节能环保型施工材料
要尽量选择节能环保的施工材料,这样才能从整体上维护建筑工程的节能效果,例如: 保温良好的板材、管材等等,能够发挥环保功能的装修材料,例如: 木地板、节能涂料等等。例如: 对于门窗材料,通常优选断热型铝合金材料,其中要重点加强对围护结构材料的选择,例如:要优选保温性好、隔热性强的围护材料,适当过大玻璃材料的使用面积,优选透光率高的材质,这样就能确保建筑物从外界获取更多的光源、热源,减少电能损耗。例如: 对于玻璃材料的选择,也应该本着节能环保的原则,优选真空、节镀膜的材质类型,或者附加薄膜、能够进行热反射的中空玻璃,这样的玻璃才能真正发挥节能环保的功效。
3 现代化节能技术在施工中的应用
3. 1 太阳能节能技术的应用
太阳能技术是一项高节能、高环保的现代节能技术,通常用在北方建筑施工建设中,楼顶或屋顶安装太阳能发电系统,将太阳能转化为电能、热能等等,为室内供电、供热等设备提供支持,这样就大大节省了建筑物内电能用量,利用太阳能供热、供暖,采光有效节省了燃料和能源消耗。
3. 2 门窗节能技术的应用
门窗是建筑物必不可少的组成部分,具有通风、采光等多重功能,为了达到门窗节能环保效果,通常扩大门窗面积,采用保温隔热隔音的门窗材料,而且其密封性得到了改善、提高,现代节能门窗材料主要有:U - PVC 塑料型材、断热类铝合金等等,这些材料门窗密封度强、能耗低,发挥了良好的节能环保功效。
3. 3 地热节能技术的应用
随着现代化科学技术的不断发展,经济的持续进步,人们对生活质量、生活水平要求的不断提高,越来越多的建筑物内都需要安装空调,然而,空调的耗电量、耗能量通常较大,无法达到节能环保的目标,达不到节能要求。引入地热节能技术能够有效解决这一问题,其工作原理体现为: 搜集地面温度对建筑物进行供热,夏季则将建筑物内部多余热量排向外界,被大自然吸收并储存,地热技术是对大自然热能的有效利用,达到了节能环保的功效,也有效控制了空调的使用规模与使用频率,控制了电能使用量,发挥了节能环保的功效。
3. 4 墙体节能技术的应用
为了达到节能环保的目的,一些现代建筑物通常选择实心粘土砖充当墙体材料,但是其缺点就是保温性能不佳,当前的建筑物墙体又选择了隔热性强的材料,例如: 玻璃幕墙就是不错的选择,他不仅能够提升居室整体的视觉效果,同时也能发挥采暖供热的功能与效果,提高室内温度,近年来,双层幕墙得到了深入推广,是对太阳能资源的充分利用,发挥了极大的节能环保作用,并带来了一定的生态效益。
4 环保节能技术给人们提出更高的要求
4.1 环保节能技术设计遵循高效原则
环保节能技术是一项高新的科学技术,需要不菲的建筑材料支持和技术支持,最后充分发挥环保节能的作用。然而在部分建筑施工过程中,为了实现建筑的环保节能,盲目投资,最后造成了所谓的为节能而“节能”,浪费了大量的建筑材料,而没有完善节能环保的高效性。因此,环保节能要求我们不能盲目投资,应当充分利用当前已有的节能技术,高效利用节能建筑材料,完成节能成果。
4.2 环保节能工程应当有充分的施工方案,适当借鉴和学习他方节能技术
环保节能技术是一项综合性的施工技术,很多施工企业都是依旧个别节能方案执行环保施工,并没有充分考虑到多个施工环节的联结作用,造成建筑施工环节脱节,施工的前后不顺畅性。因此,要求我们环保节能施工设计者设计充分的、完善的施工方案,保证节能技术的前后连贯性。于此同时,应当从多方面学习国外先进的环保节能技术,并与多方建筑工程单位进行技术经验交流,完成节能环保技术的进一步创新。
5 总结
房屋建筑节能设计技术可以大大降低能源总消耗量,节省能源损耗。最重要的是能够进一步提高房屋建筑的整体质量,使我国建筑行业持续、稳定的发展下去。所以说,房屋建筑节能设计不仅是我国经济快速发展的产物,而且又有助于增强人们的节能意识。因而,我们必须进一步加快科学技术的发展,使建筑节能技术得到广泛的应用。
参考文献
关键词:建筑墙体防裂施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
我国建筑工程墙体出现裂缝的原因众多,各个原因中的涉及点也较为繁琐。在建筑工程施工的过程中,墙体施工难度压力也比较大,这些都影响着施工质量,稍有差池便会造成日后墙体工程出现裂缝,最终浪费大量的建设资金以及人力资源。本文对具体施工技术进行了分析。
一、建筑墙体在施工中产生裂缝的主要原因分析。
1、施工设计不够合理、科学。在落实施工设计时,有些施工企业并没有严格按照施工要求对墙体裂缝防治予以科学、合理的设计。尽管在在其它工程建筑过程中,制定了相应的防裂缝方案,但是,其防裂缝设计完全不符合相应规范要求的规定,从而难以将墙体裂缝进行科学、合理的防治,更重要的是对建筑物的使用寿命带来巨大影响。除此之外.对各种新式墙体砌筑材料的选用也极其重要,但是,因砌筑砂浆的强度或者是砌体强度都有很大的差别,特别是强度较低的砌体材料引起墙体裂缝开裂的情况非常常见的。
2、地基沉降。如果是在软土地基上进行施工,常会有斜裂缝的产生,这主要是由于因地基下沉不是非常的均匀,从而使得墙体所能够承受的剪切力过大。因此,建筑结构刚度差异和使用不合格的施工材料时,都会导致建筑物墙体产生开裂现象。地基沉降也会产生窗间墙水平裂缝,如果地基的沉降单元上部受一定阻力作用时,便会使窗间墙产生较大的水平剪力,从而便产生了墙体裂缝。在建筑施工过程中,其房屋窗台有时也会产生竖直方向的裂缝,这是由于当窗间墙受荷载作用时,因窗间墙与窗口承受集中荷载能力是比较大的,导致窗间墙因受到反方向出现变形,从而在墙体中出现开裂现象,如果开裂现象十分严重,也可能会挤坏窗口,这样一来,对窗扇的使用带来影响。
3、产生温度应力。在具体建筑过程中,由于建筑物各种部位的温度存在较大差异,但是,此种温度差异会使建筑内外温度不够协调,从而导致建筑墙体产生开裂现象。一般来说,此种裂缝现象常在钢筋混能够结构中出现,其裂缝形式主要有以下集中:垂直缝、水平缝、八字裂缝等。
4、施工质量较差。在实际建筑施工中,一般来说,将各种强度砌体予以混合砌筑,但是,由于各种砌体材料在砌体砌筑时,交互组合,从而因吸水率、热胀冷缩等的影响,造成建筑墙体产生裂缝。
5、砌筑砂浆强度也会对墙体开裂产生极大的影响。因此,在搅拌砂浆过程中,有时会不够均匀,这样一来,便出现了砂浆强度过高或者是过低现象。除此之外,在砂浆配制上,若砂浆中放入的砂含量偏多,那么会降低砂浆的强度;而如果水泥含量偏多,那么则会增加砂浆强度:如果水量过大,那么砂浆稠度也会大大降低,从某种方面来说,对砂浆强度会产生较大的影响。因砂浆干缩量增大,从而导致在灰缝处,产生开裂现象。
在砌筑砂浆过程中,如果对砂浆搅拌不够均匀,那么也会导致墙体裂缝现象的产生。若需要搅拌的砂浆量偏多,并且存放较长的实践,甚至是在使用砂浆之前,早已凝结成块,从而会破坏砂浆强度,甚至对整个建筑墙体质量都会产生较大影响,在墙体中产生大量裂缝。
二、防范建筑工程中墙体裂缝产生的有效对策。
1、地基沉降引起墙体裂缝的处理对策。首先,要对不均匀地基与软土地基加以有效的处理,特别是在拟定地基加固方案时,既要对地基处理加以考虑,又要对建筑上部结构处理予以全面考虑,而且还要更好的将二者紧密相结合。在对建筑上部结构处理过程中,要想尽一切办法改变建筑物体型,简化建筑物平面设计,科学、合理的设置沉降缝,因此,地基结构我们可以选用轻型结构或者是柔性结构。如果地基是由于冻胀原因而引起墙体裂缝产生,要确使地基的基础埋设深度在冰冻线以下。虽然为附属结构或者是其它小型建筑物,同样也必须将地基埋设冰冻线之下。一旦地基基础不能处在冰冻线之下,那么要对非冻胀土应用加以全面考虑,以便消除地基冻胀现象。而如果是基础梁、单独基础来承担墙体重量时,则应该在基础梁下风合理设置孔隙位置,从而有效避免因地基冻胀导致墙体裂缝的产生。
2、避免温度应力的影响受温度应力的影响,导致建筑墙体裂缝的产生也是较为常见的一种现象。想要解决此中裂缝的产生,首先要对伸缩裂缝加以科学设置,从而避免伸缩缝错位与楼面错层的产生。此外,也可以加设密环形圈梁,同时增加圈梁的高度,而且在建筑物窗口上下位置处加设钢筋混凝土圈梁;还要加强屋面隔热与保温性能;针对墙体与楼板的隔离,我们常常使用油毡或者是铁皮,与此同时,要在女儿墙的墙根预留一定的空隙,这样一来,能够使结构伸缩更加自由;对建筑结构的薄弱环节也必须予以加强,增加建筑结构的抗拉强度。
3、设计方面对软地基要进行科学、合理的处理,并且增强建筑物的上部结构刚度。更重要的是要对湿陷性黄土或者是膨胀土都要进行特殊处置。要在相邻两个建筑物间设置合理的缝隙,而且还要对相连两基础沉降量予以准确计算,这样一来,确保建筑物沉降量和两个相邻基础沉降量相同。
三、防范墙体裂缝的施工技术。
1、打牢地基。①科学、合理的设计沉降缝,这样一来,能够自由沉降,从而有效避免沉降裂缝的产生。②加强对建筑物上部结构处理,提高建筑墙体抗剪强度。而且对建筑物基础部位以及楼层门窗口结构设置圈梁,特别是在完成砌体操作时,必须严格按照规范要求施工,例如:在使用前,要将砖完全浸湿,从而改善砂浆和易性,而且也使砂浆强度有所增强。③若地基十分负载,在开挖基槽以后,要先进行钎探,在探出有软部位之后,采取有效的对策加以处理,完成加固之后,才能继续施工。④建筑大窗口下部,要设置反砖旋与混凝土梁,从而有效缓解窗台变形,减少窗台产生裂缝现象。在砌筑窗台时,尽量不要使用半砖。同时,要在窗洞下增设约40mm钢筋混凝土,这主要是由于设置钢筋混凝土能够解决窗下角问题,并且提高建筑结构特性。⑤在浇筑混凝土时,机械振捣相时较难,从而难以确保芯柱质量。想要从根本上解决此问题,通常采用240mm×190mm或240mm×240mm构造柱,从而替代“暗芯柱”,在此过程中,还需要留有拉结筋位置,这样一来,能够提高建筑抗震能力,保障芯柱质量。
2、减少温度应力产生。在建筑屋盖部位设置控制缝,要求间距是30mm。若现浇混凝土挑檐长度超过12m时,还要设置分隔缝,而且宽度要大于20mm;在嵌缝时,要使用弹性油膏。在设置灰缝钢筋时,必须要严格遵循以下要求:①在钢筋要设置在墙洞口第一道与第三道,其钢筋伸入长度至少在600mm以上。②灰缝钢筋和建筑配筋的距离至少在 600mm 以上。③把灰缝钢筋两端锚入相交墙中,而且要求锚固长度至少为300mm。④在顶层圈梁设置长度在40~50mm遮阳板,从而避免阳光对钢筋混凝土圈梁照射,缩小结构内外温度差,从而减小应力的产生。砂浆中灰缝钢筋的埋入,要求保护层外侧的长度不能少于15mm,并且上下长度不能超过3mm。
3、施工的规范①在砌筑施工过程中,必须严格控制材料质量,并且按照施工要求,配制砂浆。逐步改善建筑墙体砂浆强度,这样一来,才能增强砌体抗拉强度。②在砌筑过程中,其高度不能超过1.8m。③待水泥混合砂浆与水泥砂浆抹灰都在凝结后,再进行涂抹。④在砌筑时,不能有打凿现象发生。确保砌体质量,使砂浆更加饱满。⑤在施工阶段,要严格按照规范要求预留孔洞。
结语:综上诉述,在建筑墙体施工过程中要加强墙体裂缝施工技术,严格按照规范施工,抓好施工管理,从而促进建筑施工质量。只有这样才能够避免或减轻墙体裂缝,进而保证建筑物的安全、可靠和美观。由此看来,我们必须对产生裂缝的原因加以深入探究,并且还要及时制定出一套完善的防治裂缝产生的对策,这成为当前建筑施工中需要解决的首要问题。
参考文献:
[1]武敬,张良斌.居住建筑墙体节能施工技术.科技创新导报[J].2007 年第 34 期.
【关键词】工程造价;造价控制
建设项目的全过程造价控制在具体的实施中,可以细化为工程项目决策阶段、设计及准备阶段、项目招投标与施工阶段、竣工结算与后评价阶段。建设单位对其管理应贯穿于工程建设的全过程。
1 决策阶段应合理确定项目规模和建设标准
项目规模的合理选择关系着项目的成败,决定着工程造价合理与否。建设规模过小,使得资源得不到有效配置,建设和生产成本高,经济效益低下;建设规模过大,超过了项目产品的市场需求量,导致销售不畅,资金回收缓慢,也会使项目经济效益低下。在确定项目规模时,要综合考虑市场因素、技术因素、环境因素等。这样可以合理确定和有效控制工程造价,提高项目的经济效益。
工程造价的多少主要取决于项目的建设标准。建设标准的主要内容有:建设规模、占地面积、工艺装备、建筑标准、配套工程等方面的标准或指标。建设标准是编制、评估、审批项目可行性研究的重要依据,是衡量工程造价是否合理及监督检查项目建设的客观尺度。建设标准应根据技术进步和投资者的实际承受能力制订,标准订得过高,只能无谓地增加造价,浪费投资;标准订得过低,不利于技术进步,影响国民经济的发展和人民生活的改善。因此现阶段大多数建设项目应采用适当超前、安全可行的标准考虑现时投入,又考虑长远效益。
2 重视设计阶段的造价控制
设计阶段是把技术与经济有机结合在一起的过程。在这一阶段,首先应重视方案的比选,推行设计招标政策。设计招标有利于竞争和设计方案的选择,通过招标选择设计方案的范围扩大,从而保证设计的先进性、合理性、准确性。推行设计招投标,有利于促进设计单位提高设计水平,有利于设计方案的优化,有利于加大控制工程造价的力度,缩短设计周期,降低设计费,将投资控制落实在设计阶段。
其次,应推行限额设计。即限按照批准的投资估算额进行初步设计,按照初步设计概算造价限额进行施工图设计。在整个设计过程中,设计人员与造价管理人员密切配合,做到技术与经济的统一。在设计的同时考虑控制并合理节约造价,优化设计。
比如合理的确定结构形式,适当合理的降低钢筋含量,节约成本;在平面设计时,考虑建筑物平面形状和周长对造价的影响;合理的确定层高和净高;合理确定户型等。据有关资料统计,一般建造矩形和正方形住宅,既有利于施工,又能减低造价,一般住宅单元以3~4个住宅单元、房屋长度60~80m较为经济。住宅层高,每降低10cm,可降低造价1.2%~1.5%。三居室住宅设计比两居室的设计降低1.5%左右的工程造价,四居室的设计比三居室的设计降低3.5%的工程造价。
3 控制招投标环节
实行建设项目的招投标,是我国建筑市场趋向规范化完善化的重要举措,同时,对于择优选择承包人,全面降低工程造价,具有十分重要的意义。在招投标环节中,在工期和质量都得到保证和满足的前提下,招标方的目的就是选择投标报价最低或者综合得分最高的投标人,从而价格的竞争就是招标人和投标人关注的重点。在招投标阶段建设项目招标文件的编制,应该做到内容严谨、完整、准确,招标条件应公平合理,符合有关规定。招标文件既是投标单位编制投标文件的依据,又是招标单位与中标单位签定承发包合同的基础。其次是要编制好标底,把工程标底控制在合理造价的下限。第三是中标后合同条款的签定应严谨、细致、工期合理。
4 严控施工阶段的工程造价
由于工程建设的周期长、受自然条件和客观因素的影响大,导致项目的实际情况与项目招投标时的情况相比会发生一些变化。这些变化,也必然影响工程造价的变化。因此,严格控制工程变更及现场签证的管理,并加强合同管理是这一阶段造价控制的有效手段。
尽可能把设计变更控制在设计阶段初期,尽量避免发生影响工程造价较大的变更,并以投标价为上限,严格控制各项变更引起的造价变化。同时,规范变更流程及程序,一旦发生必须变更的情况,应当尽快变更。因为对于不可避免的变更,不论是停止施工等待变更指令还是继续施工,都会增加损失。而且,变更指令发出后,应当迅速落实,避免由此引起的损失。
在施工过程中,建设单位要加强现场施工管理,督促施工方按图施工,严格控制变更洽商、材料代用、现场签证、额外用工及各种预算外费用,对必要的变更,应做到先算账,后花钱,随时掌握项目费用额度,避免事情积压成堆,对工程造价心中无数。建设单位的现场代表要督促施工方做好各种记录,特别是隐蔽工程记录和签证工作,减少结算时的扯皮现象。
建设单位管理人员不但要有专业技术知识,同时还应充分的理解和熟悉合同。掌握合同中的各项条款,在施工过程中,督促自己并监督施工单位严格按合同执行,并可以利用合同条款解决纠纷,提前预防,避免施工单位的索赔时间发生。同时,要加强索赔意识和熟悉索赔程序。当施工单位未履行合同时,及时的向对方提出索赔,合法合理的保障建设单位的利益并降低建设单位的损失。
5 结算审核阶段的造价管理
竣工结算反映了建设工程实际造价。前几个阶段的造价控制效果,都在这一阶段体现出来。审核人员应严格按照合同制定的计算规则、计量方法、计价原则、招标文件中约定的结算方式、合同价款中约定的风险系数,超出部分的调整原则,合同条款中约定的变更计价原则、价格调整方式、取费原则等,根据竣工图纸、工程变更、现场签证、索赔等资料进行审核。这就要求审核人员不仅要数量掌握工程量的计量方法、现行的计价规范,更要清楚的掌握并了解各项合同条款以及政府及行业主管部门颁发的各类文件,行业政策变化等相关内容。
除此之外,结算时要深入现场,了解现场情况,确保工程结算的质量,提高投资效益。对于结算成果应进行二次复核及最终校核。严格控制每个环节,使工程造价经济合理。