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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篇建筑分析论文,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。
人类对于建筑的审美追求,一直伴随着人类文明进步的脚印。即便是原始状态,也包含有审美的意念,如索尔兹伯里的巨石圈,便表现了原始人类对建筑所营造的神秘的、宗教式的美感追求,无论中外建筑,概莫能外。
1999年6月,国际建协第20届大会在北京举行,通过了《北京》,其核心内容来源于吴良镛教授多年心血的结晶——广义建筑学。
20世纪80年代中期,我国改革开放事业如日中天,吴良镛教授感到传统建筑学难以满足我国当前建筑领域的要求,适时提出了广义建筑学理论。概括而言,就是“一法得道,变法万千”,“一法”指建筑的一些本质、基本原理、行动指南,是指导建筑发展的基本准则,是“道”,是必然;“变法万千”则是指以基本原理准则为基准的城市建筑具体形象的创造,应尽可能千变万化,容许并鼓励其多样性,亦即通过“必然”就能获得自由,无须也不可能定于“一尊”,至少在建筑师思想上没有创作的桎梏和藩篱,而将诸多学派括入囊中,高瞻远瞩,博采众长,并针对所承担的规划设计对象的特殊点为我所用,随机应变,进行意匠独造,以至无穷。
在现实生活中,建筑审美需求越来越受到重视,那么,现代建筑有什么审美特性呢?
2建筑的审美特性
艺术来源于生活,艺术的宗旨则是还原生活,服务生活,情同此理,我们探索建筑的审美特性,目的就是进行归纳总结,提炼基本的设计方法,更好地为用户服务。
现代建筑的审美特性大致可分为以下几类:
2.1建筑的结构美
作为北京奥运会新建场馆,“鸟巢”、“水立方”以其独特的建筑造型受到世人瞩目,享誉海内外。尤其是“鸟巢”,堪称结构美的杰作,“鸟巢”采用全钢结构,暴露主体结构,使承受荷载的结构件成为建筑审美主体,体现出建筑的力度和美感。通过材料的虚实对比、质感变化和节点处理,取得精致的外观效果(图1)。
“鸟巢”这样的宏大工程,但处处留心皆学问,我们在平常设计工作中也可以进行有益的尝试。
案例1:安阳钢铁公司2800m3高炉主控楼参观通廊(河南安阳,2006)
根据业主要求,在高炉出铁场厂房与高炉主控楼间增设一条参观通廊,要求美观大气,成为厂区的一个亮点。经过反复推敲,我决定采用全钢结构形式,通廊断面设计为半圆形,将结构件纳入审美元素,弧形结构件上打上园孔,通廊表面为银灰色,并穿插不锈钢管装饰,整体感觉如一架飞行器,获得业主的好评(图2,图3)。
2.2建筑的雕塑美
具有雕塑美特征的建筑通常利用简单几何形体的切削、组合,即我们通常所说的加减法,形成丰富的空间与审美效果,此一流派的代表作有美籍华裔建筑师贝聿铭先生设计的美国华盛顿国家美术馆东馆(图4)。贝聿铭用一条对角线把梯形分成两个三角形。西北部面积较大,是等腰三角形,底边朝西馆,以这部分作展览馆。三个角上突起断面为平行四边形的四棱柱体。东南部是直角三角形,为研究中心和行政管理机构用房。对角线上筑实墙,两部分只在第四层相通。这种划分使两大部分在体形上有明显的区别,但整个建筑又不失为一个整体,东馆造型清新简洁而庄重典雅,具有现代风格,与邻近的国会大厦等古典建筑在对比中和谐共处。
建筑的雕塑美是我在设计实践中通常体验的一种手法。
案例1:江南冷轧薄板厂门卫室(江苏常州,2004)
门卫室虽小,却是一个企业的门户,是面子工程。正因其小,却往往给建筑师带来困惑,似乎难以施展,其实,我们可以利用一些简单的几何形体进行造型,如圆形、弧形、三角形,或两种几何体互相穿插,也可以获得意想不到的效果。一个体面的门卫室能给客人留下先入为主的印象,自然能为企业形象加分不少。小小的门卫室经过精心处理,也能传递友好宜人的信息(图5)。
案例2:江南冷轧薄板厂浴室(江苏常州,2004)
位于同一工厂的一个浴室,采用与门卫室相同的处理手法,平面由大小两片月牙形对扣,经过对形体的切削处理,建筑物显得玲珑剔透,如同有了生命,呼吸自如了(图6),它静静地蹲在草地里,像一片树叶?一片贝壳?还是一个小飞碟?
案例3:昆明钢铁有限公司新区厂前食堂浴室方案(云南昆明,2008)
这是一栋两层楼的建筑,面积5910m2,平面布局呈等腰直角三角形,一侧为浴室与存衣室,一侧为食堂的厨房,中间为食堂餐厅,通过对三角形平面进行减法处理,形成大的体量关系,同样获得丰富的立面效果(图7,图8)。
由于生产工艺的要求,发电厂主厂房平面为简单矩形,但仍然可以进行空间创作,以避免形成火柴盒样的单调感,尽量弱化工厂的形象。
通过三角形体与厂房主体空间的交错,与圆柱体的穿插,加入各种活跃元,如斜桥,格架,张拉膜,一个清新前卫的建筑形象立刻跃然眼前,呼应厂房本身超前的环保理念(图9)。
2.3建筑的装饰美
细节决定成败,建筑的细部装饰也是建筑审美的重要手段,细部的设计就像是决定交响乐中的一个音符该如何弹奏?是激昂一点还是温柔一点?综合来说,对于细节的创造,一个建筑师需要:热情和创造力、自律和毅力。
案例:武汉钢铁集团公司新3#高炉综合楼(湖北武汉,2003)
综合楼在形体塑造的基础上,对建筑的细部装饰作了细致的刻画,光洁的玻璃幕墙嵌上水平不锈钢线条,带形窗上部的不锈钢遮阳构件既有实用功能,又起装饰作用,底层的毛石饰面,山墙处的装饰构架,主入口弧形墙顶部的白色大理石装饰块,既有材料的对比,又有色彩的对比,于平淡中体现了一种精致的美(图10)。
2.4建筑的韵律美
建筑的韵律美表现在重复上,可以是间距不同、形状相同的重复;也可以是形状不同、间距相同的重复;还可能是别的方式的单元重复。这种重复的首要条件是单元的相似性,或间距的规律性;其次是节奏的合逻辑性。
从艺术角度来看,建筑和音乐类似,是人类特有的抽象思维和创造力的表达,是对韵律、重复、节奏等宇宙规则的重新编织,在现代工业厂房建筑中得到广泛应用。
案例1:上海市宝山钢铁集团公司五冷轧工程主厂房(上海,2008)
主厂房总长1291.5m,总宽323m。一期总建筑面积20万m2(图11),2008年底顺利投产。
为避免立面显得单调乏味,在设计上引入新的构图元素,以区别于传统厂房,侧墙采光窗按竖向带窗设计,材料为PC瓦楞板(聚碳酸酯板),在色彩处理上,主色调以浅青兰色为主,在采光带两侧设深兰色系竖向色带,具有很强的韵律感。
沿着厂房漫步,会给人以极强的动感和视觉冲击力,同时又不失整体协调(图12)。
案例2:马鞍山钢铁有限公司新区钢轧总厂办公楼(安徽马鞍山,2005)
办公楼共5层。总建筑面积:7900m2。在造型设计上,力求打破呆板的构图,外窗采用竖向带形窗,局部采用大玻璃幕墙,入口对称设置两根大尺度圆柱,一直顶到屋檐,气势恢宏,屋顶檐口外挑,使建筑显得轻灵、飘逸。
端部侧墙作大尺寸悬挑,也使建筑增色不少。外墙采用灰白色系列色彩装饰,建筑造型简洁大方,刚柔并济,富有韵律感和感染力(图13,图14)。
2.5建筑的诗意美
诗意建筑也称浪漫主义建筑,是十八世纪下半叶到十九世纪下半叶,欧美一些国家在文学艺术中的浪漫主义思潮影响下流行的一种建筑风格。
浪漫主义在艺术上强调个性,提倡自然主义,主张用中世纪的艺术风格与学院派的古典主义艺术相抗衡。这种思潮在建筑上表现为追求超尘脱俗的趣味和异国情调。
“我有一所房子,面朝大海,春暖花开”,这大概是诗人海子对建筑审美的浪漫诠释吧。每个人都有自己的心灵家园,却“近在心灵,远在天涯”。如何将人们心中的理想变为现实,正是建筑师所追求的。
案例1:京珠高速公路湖北省南段服务区综合楼(湖北大悟,2002)
上世纪末,一首台湾歌曲《驿动的心》红遍大江南北,“曾经以为我的家,是一张张的票根,……”,歌曲抒发了现代人人在旅途,漂泊异乡的孤独与寂寞,充满了对家的渴望与无奈。
在进行大悟服务区综合楼的设计中,我的出发点就是基于对“家”的隐喻,营造一种温馨浪漫的气氛,综合楼如同一幢乡村别墅,挑檐深深,坡屋顶错落穿插,处处打上传统民居的印记,白墙红瓦,在阳光下形成丰富的光影效果,过往旅客来到这里小憩,就像回到家一样,是否能大大缓解旅途的疲劳呢(图15)?
案例2:武汉市青山区工人村派出所(湖北武汉,2003)
派出所作为社会基层的执法单位,与每个人的生活息息相关,对维护社会稳定发挥着重要的作用,但随着我国民主化改革的深入,基层派出所由最初的管理职能转变为服务职能。基于这种认识,在青山区工人村派出所的设计中,仍然以乡村别墅作基调,营造一种温馨平和的气氛,使其融入到小区环境中,成为居民的友好邻居,既改善了民警的工作环境,又拉近了警民关系(图16)。
3建筑审美的升华
《易经》被称作“天人之学”,是我国传统文化的根源及一切学术思想的源泉。其宗旨在于阐释宇宙大自然的阴阳、刚柔、动静的变化,变易而不易,复杂而简易,在变化中生成发展,于反复中保持统一与和谐,面对各种复杂情况而能知变,应变,适变。正所谓“观宇宙于一砂,窥天国于一花”,做设计如同做学问,要善于小中见大,融会贯通,掌握了建筑的基本审美特性,我们可以在设计中进行综合应用,而不必拘泥于一种或几种手法,一朵花代表不了春天,百花齐放才能春色满园。
案例:山西省海鑫钢铁有限公司办公大楼(山西闻喜,2004)
海鑫办公大楼是一个具有多种功能的综合体,地下一层,地上部分:主楼14层,裙房1至2层。总建筑面积:16044m2。
在造型设计上,表现了建筑的多种审美特性,力求打破呆板的构图,通过体块及片墙的穿插,形成丰富的光影效果,整体上追求不对称的均衡美,单侧高塔拔地而起,具有强烈的视觉冲击力。
主楼屋顶为悬挑的大观景平台,像一只飞翔的翅膀,直指蓝天,是整个大楼的点睛之笔,显得个性张扬。
裙房会议室及游泳池馆采用弧形铝板屋面,富有动感,同时与主楼观景平台相呼应,取得整体的和谐统一。
外墙以铝板及花岗岩作装饰,使建筑既富丽堂皇,造型又简洁大方,刚柔并济,有较强的时代气息(图17)。
一、二层以两层高的展销大厅为核心,气势恢弘,体现了企业腾飞的形象(图18)。
海鑫办公大楼的设计立足先进技术,利用新结构、新材料,创造全新的建筑空间。为解决观景平台、游泳池等大跨度空间与结构的矛盾,在大楼设计上引进了网架结构,并采用不锈钢材质,无需另外装饰,做到结构与形式的完美统一。
4结束语
一只木桶能盛多少水,并不取决于桶壁上最长的那块木板,而是取决于最短的那块木板,只有桶壁上的所有木板都足够高,水桶才能盛满水,这就是“短板效应”。一位优秀的建筑师应该兼容并蓄,全方位提高自己的审美修养,在建筑技术与艺术上都能并驾齐驱,避免“短板效应”,才能为用户设计理想的建筑作品。
新年里,朋友寄给我一张贺卡:“肥沃的土地上看不到你忙碌的身影,却留下你沉甸甸的脚印!”回首来时的路,朋友的激励,既让我欣慰,亦催我奋进。
面对新的挑战,我充满信心,一如奥巴马竞选美国总统时的豪情:“……,Yes,wecan!”
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真实的呈现出参考文献表明了作者对前人学术研究劳动成果的尊重和认可,也表明了作者对科学的态度,更表明了论文作者对论文的参考阅读量的大小。下面是千里马网站小编整理的关于建筑材料论文参考文献,供大家阅读借鉴。
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论文关键字:外墙渗漏原因防治措施
论文摘要:外墙防渗漏的质量好坏,直接影响到建筑物的使用效果,给人们的生活、工作带来一系列的烦恼。为了解决这个问题,需要从技术的角度分析渗漏问题的成因,抓住重点,从根本上解决问题。本文分析了建筑中常见渗漏部位的产生原因,并提出了一些纺织措施,以供参考。
为解决外墙的渗漏,在技术上曾经采用过各种不同的方法,大都是在防水层上进行考虑。由于外墙立面装饰功能的特殊要求,当采用柔性防水材料时,防水效果较好,也能抵抗外墙在温度变化下所产生的变形,但柔性防水材料外表的可装饰性较差,在其表面上做的抹灰,贴的瓷片均难以持久;当采用刚性防水材料时,如抹灰中加防水剂等添加剂,其防水效果也较理想,也能满足外墙装饰功能的需要,但刚性防水材料却无法抵抗外墙在温度变化下所产生的变形,容易出现裂缝。因此要解决外墙的渗漏问题,作者认为必须从根本问题着手,以墙体的自身防水功能为重点,找出渗漏隐患,对症下药。
一、常见渗漏部位及原因
⑴框架梁下与砌体交接处的开裂、渗漏。填充墙砌至接近梁、板底时,未能严格按规范要求操作,砌体一次砌筑到顶,因重力作用,砂浆挤压下沉,砌体产生一定变形,结合部位出现水平裂缝。
⑵外墙找平层空鼓、开裂、渗漏。找平层抹灰施工不规范,造成局部找平层空鼓、开裂、引起渗水。
⑶脚手眼渗漏。外墙抹灰时,脚手眼堵抹不严或堵抹的方法不正确,造成脚手眼部位抹灰层空鼓、裂缝。
⑷阳台根部渗漏。现浇砼阳台板与墙体连接部位由于温度变形影响,造成该处抹灰层出现裂纹,雨水渗入。
二、防治措施
1、抓好墙体砌筑质量
砌体质量是外墙防水的先决条件,砌体的水平缝、竖缝中的砂浆必须饱满密实,从根本上杜绝渗水通道;
(1)禁止干砖上墙
用干砖砌墙时,砖会吸收砂浆中的水分,砂浆很难铺摊均匀,砖缝砂浆不易饱满,砌体粘结性差,抗剪强度低,按照《砌体工程施工质量验收规范》(GB50203-2002)规定:“砌筑砖砌体时,砖应提前1~2d浇水湿润”。因此,砖在砌筑前应浇水湿润,根据多孔砖、空心砖、轻骨料砼小砌块的吸水、失水特性,合适的含水率分别为:多孔砖、空心砖宜为10~15%;轻骨料砼小砌块宜为5%~8%。加气砼砌块施工时的含水率宜控制在小于15%(对粉煤灰加气砼砌块宜小于20%)。
(2)严格控制填充墙的沉缩裂缝
砌体与框架柱间的缝隙要用砂浆填嵌密实,框架柱中伸出的拉结筋要砌入砖缝中。当填充墙砌至接过梁、板底时,留出一定空隙,待填充墙砌筑完并应至少间隔7d后,再将其补砌挤紧。
(3)采用揉压法砌筑
采用揉压法砌筑,施工人员必须掌握揉压砌砖的技术,用“三一”砌砖法,即一铲灰,一块砖、一揉压的操作法砌筑。
2、堵塞墙体一切渗水通道
外墙装饰施工前,由专职质检员检查墙体上的空头缝、孔洞,填充墙上口的缝隙、门窗周边的缝隙和脚手架的穿楞洞等,并记录其位置和数量,安排有经验的技工按要求逐一堵塞。待检查合格后,方可进行外装饰施工。来源于/
(1)堵塞墙体的空头缝和孔洞
清除空头缝中酥松的砂浆,瞎缝要剔凿,宽度大于8mm,深度大于30mm。铲除脚手架穿楞洞中的砂浆。堵塞孔隙前先用水泥浆涂刷一遍,随即用掺10%UEA膨胀剂的1∶2.5水泥砂浆嵌补密实,深度大的孔隙要分层嵌补,每层厚度不大于8mm。施工脚手眼补砌时,灰缝应填满砂浆,不得用干砖填塞。
(2)填充墙上口的缝隙填嵌密实
框架结构的柱边、梁底缝隙处,先要削除灰疙瘩,洗刷干净,随即用干硬性1∶2.5水泥砂浆填嵌密实。
(3)处理好门窗周边的缝隙清扫门窗周边及接触处墙体,冲水湿润、刷水泥素浆一遍。随即用掺10%UEA膨胀剂的1∶2.5水泥砂浆分二次嵌塞,嵌好后外边留5mm深的凹槽,待外装饰完成后,缝内嵌防水密封胶。
窗台下砌体的灰缝必须饱满。不得将抹灰抹到窗框下槛口以上,必须从下口坐进2~3mm,无遮阳板的窗台均做10mm×10mm的滴水线。
(4)防止阳台渗漏水
挑阳台在荷载作用下变形,常使其与墙相接触处产生裂缝而漏水,有的阳台面因倒泛水而漏水。施工时应注意靠墙边的阳台板灌缝要比板面低20mm,待干硬后用柔性防水密封膏密封嵌平。找平层施工要从水落口面标高拉坡度线,清扫冲洗板面,先刷一遍素水泥浆,用细石砼或砂浆找平,拍实抹光,隔24h浇水养护,检查排水情况,不得有倒泛水和积水现象。还要防止雨水从挑梁斜面流淌渗入内墙,要在挑梁底做滴水线。
3、确保外墙抹灰质量
⑴抹灰前对基层进行浇水湿润。外墙抹灰到一步脚手架甩搓时,在槎端抹实压平、定浆后,用尺板贴着,用铁抹子切成反槎。当下层接槎抹灰前,向槎内充分洒水浸润,然后刷一道素水泥浆,待浆液吸入墙体后再抹灰。
⑵抹灰工程应分层进行。为了增强抹灰层的抗裂能力,在砂浆中掺入一定量的聚丙烯纤维。
⑶因为砼与砌体的线膨胀系数差异较大,所以易引起砌体与砼梁板交接处抹灰层开裂。施工中应按照《建筑装饰装修工程质量验收规范》(GB50210-2001)规定:“不同材料基体交接处表面的抹灰,应采用防止开裂的加强措施,当采用加强网时,加强网与各基体的搭接宽度不应小于100mm”。同时对框架柱、梁表面进行甩浆处理,以利抹灰砂浆粘结牢固。
4、确保外墙面砖的施工质量
⑴镶贴面砖前,先检查找平层有无空鼓、起壳、裂缝和不平处,如有应及时修补合格,然后用纯水泥浆(掺10%802胶)满刷一遍。
⑵面砖采用1∶1水泥细砂浆镶贴,并压紧搓挤到位,浆缝饱满,确保面砖无空鼓。
⑶为提高外墙砖缝防水能力,采用掺加水泥用量20%益胶泥的水泥砂浆勾缝,并做到接缝平直、光滑,填嵌连续密实,宽度和深度应符合设计要求。
5、外墙节点细部处理
⑴窗台向外坡度应大于5%。
⑵窗上口面砖作鹰嘴处理。
⑶阳台面砖作45°倒口后,用水泥砂浆(掺20%益胶泥)做表面抹缝处理。
关键字:土建预算审查
工程预算是确定工程造价和工、料消耗的文件,是考核工程投资经济合理的依据。所以做好工程预算的审查工作,将有利于提高设计水平和投资效益。
现笔者结合多年的工作实践,浅谈建筑工程土建预算的审查技巧。
一、重视搜集完备的依据性文件
审查人员必须向有关部门和人员搜集完备的编制预算的依据文件、材料,包括:
1、建筑和结构专业提交的全套土建施工图;
2、总图专业提交的土石方工程和道路、挡土墙、围墙等构筑物的平立剖图;
3、工程所在地区的综合预算定额、建筑材料预算价格、间接费用和计取费用的有关规定文件;
4、工程所在地的类似工程预算文件及技术经济指标(供参考)。
二、抓住审点
工程量计算、单价套用和间接费的计取是审查工作的重点,应认真对待,一丝不苟。
1、工程量和单价的审查
审查时应注意:A、编制预算时所使用的综合预算定额是否适用于本工程;B、预算书中不得重列综合定额中已包含的工程量范围;C、是否按定额规定的规则计算工程量;D、防止出现张冠李戴,错套单价的现象。
各分部审核的重点不同,现按分部分述如下:
(1)土石方分部
应注意、本分部仅适用于土石方、满堂基础及基础定额中未综合的土石方项目。
运土数量中,是否已扣除了回填土数量。如有地下室土石方工程时,在计算承台或砼基础时应扣减挖、填、运土的含量。计算挖土高度时,不得把底板(或承台)的底标高作为挖土高度,应扣除原泥皮线标高。地下室土方量要计入工作面的土方量。
要辨明挖土的土壤类别,以防止套错单价。对高地下水位地区应注意增列地下水排水费用。
(2)基础分部:
打桩分部的定额仅适用于工业和民用建筑的陆上桩基工程,不适用打试桩及在室内或支架上打桩。
审查时应注意有否忘列各类桩基所对应的机械进、退场费用及组装、拆卸费用。对于冲(钻)孔桩、灌注桩、人工挖孔桩等1米内的砍桩头费用,定额已包括,不得重列。超过1米砍桩头及吊运机械费用,不得漏计。
人工挖孔桩定额已包含扩孔5cm砼工程量,预算中不得重计,人工挖孔桩的弃土工程量不得漏列。
(3)墙体分部
砧石墙定额仅适用于平墙,非平墙每m3应增加1.4工日。
墙基与墙身的分界线划分应符合规定。内墙、外墙、框架间墙与非框架间墙应分别计算。墙体工程量不应包括门、窗洞口及0.3m3以上的孔洞数量。
计算墙身长度中,属于框架间墙应扣柱位。墙体高度计算,墙顶是梁应扣梁高,墙顶是板应扣板厚;设有构造柱的砧砌体应计算拉接筋的工程量,一层砌体檐高在3.6M以下者,均应扣除定额内的垂直运输机械费。墙体计算中不得把门连窗、异形门窗按矩形门窗扣除。
(4)脚手架分部
审查时应注意满堂脚手架的计算有否漏计增加层;住宅底层层高低于2.2M的柴火间不能计算脚手架;六层以上或檐高达20M以上应计算高层建筑增加费;临街房屋应增加防护措施增加费;天棚高度超过3.6m时应计算满堂脚手架;有装饰墙面(天棚)之一为装饰、刷浆或勾缝时满堂脚手架应计算50%;墙面和(天棚)均为勾缝或刷浆时应计算20%的满堂脚手架。
砧砌女儿墙高度超过1.2M者应计算双排脚手架。
在高层建筑中,裙房和主楼由于标高不一,应分别套用相应脚手架定额。
(5)柱、梁、板分部
本分部适用于按图示尺寸以立方米实体积计算梁、板、柱的工程量。
审查钢筋砼圈梁、过梁与板,圈梁、过梁与有梁板、平板的界线要分清楚,钢筋砼挑檐反口高度(或者悬挂檐高度)在1M以上者应按相应钢筋砼墙计算,小于1M者,按钢筋砼檐沟计算。
有梁板计算中要注意梁高必须扣除板厚,主梁长应扣柱位,次梁长应扣主梁宽。
柱与板交接,当柱断面大于0.3m2者,应扣板中柱位(柱头)体积。
钢筋砼阳台、雨蓬的长、宽超过定额规定范围及宽雨蓬或带反梁雨蓬,不能按阳台、雨蓬套价,应按有梁板计算,钢筋砼量也由投影面积改为立方米体积计算。
(6)门、窗分部
门、窗工程量庆与砧墙中所扣除的门、窗面积相符;不同种类的门、窗(如门连窗)应分别套价。审查门、窗数量时要注意门窗表中数量与各层平面图的门、窗数之和是否相符。门、窗数量计算还要注意配套玻璃种类、厚度是否与定额相同,否则必须换算。
(7)楼地面分部
审查时要注意各层地面面积总和应与相应建筑面积相符。
地面是水磨石,防滑地砧面层时,计算面层工程量后还需另计水泥砂找平层工程量,整体面层设计图纸与定额规定含量不同时要按比例进行换算。块料面层设计所采用材料与定额不符时应进行换算。当设墙裙时,应在相应的地面项目中扣除所含踢脚线含量。
(8)屋面分部
定额中屋面防水及檐沟防水已包括防水粉用量,如与定额不同时应予换算。定额中规定屋面隔热层垫砖高为3皮砖(12×12×18厘米),如设计不同时应予换算。
屋面找坡:用砂浆防水层,找坡套用细石砼找平层,不用砂浆防水层,找坡就直接套细石砼面层。
屋面面积之和应和一层相应建筑面积相符。
(9)装修分部
审查时应注意勒脚装修有否漏计,檐口高度在3.6M以内的单层建筑外墙粉刷应扣卷扬机费;严格区分普通、中等、高级抹灰,按类套价;刷“106”(或水泥漆)等涂料时,应扣除室内抹灰定额内的石灰浆含量;外墙面喷塑应增列打底子项;主梁净高超过50cm或每个井面积在5M2内的井字架梁天棚和梁净距在0.7M内的有梁板天棚,其抹灰工程量应乘1.4系数;块料面层按实铺面积计算。
(10)构配件分部
应注意:不得把阳台台板及墙合并套用栏杆单价,以引起造价增加。
审查构配件项目时要注意不得漏计面层装饰工程量。
2、各项费用审查:
各项费用计取基数应按一般工程项目、打桩项目、装修项目分别计算。
打桩:制作兼打桩按一般土建取费率的80%计算间接费;单独打桩(不施工上部工程)按土建取费率的40%计算间接费。无论是“单打”和“制打”都以桩的制作和打桩的直接费合计数为计费基数。打桩不计取塔吊费用。
高级装饰:按规定其取费率为土建工程取费率的40%计算间接费。
对无定额可套而用市场造价套价的特殊材料项目不能计取间接费只能计取税金。
三、做好复核工作
完成预算审查之后,为了检验审核成果的可行性,必须采用类比法。即利用工程所在地的类似工程的技术经济指标进行分析比较,进行可行性判断。如差距过大,应寻找原因,如设计错误,应予纠正。
预算审核是一项细致的技术经济工作,虽有技巧,但应在正确的工作方法和丰富的业务知识指导下,才能收到事半功倍的效果。
参考文献
建筑外墙不论什么原因,只要饰面就有裂缝存在,就必然会渗水进水,进水就会引起浸蚀和冻涨,其结果就会造成面层的破坏。裂缝的原因主要有如下几点:
1.1砌体与混凝土的膨胀收缩程度不同的原因。由于砌体与混凝土两者的热膨胀系数不同,并且长时间暴露在大自然中,受热膨胀冷热的影响,砌体与混凝土它们各自的膨胀收缩程度都不同,因此形成了裂缝,进入雨季,雨水顺着裂缝渗透进入砌体内,一遇冻融,砌体与抹灰层分层剥落。
1.2基层过湿引起的裂缝。饰面抹灰时,往往习惯于随抹灰随浇水湿润基层,有时由于浇水过量或末经晾干,在基层有浮水的情况下就急于抹面,容易产生流坠开裂。在雨季施工时,基层含水饱和,面层及易滑动,也容易出现裂缝。
1.3基层过干引起的裂缝。浇水不匀,局部干湿差别过大,面层也会因干缩不匀而产生裂缝;抹砂浆前,基层没有用水充分湿润,使抹上去的砂浆水分被基层吸收,脱水过快而出现干缩裂缝,造成空鼓,埋下渗漏的隐患。
1.4由于操作不当引起的饰面裂缝。①砌体墙面、混凝土墙面等基层面的灰尘、污垢和油渍没有清除干净,光滑的混凝土墙面没有进行“毛化处理”,使打底砂浆与基层粘结力差;②在干粘石、水刷石施工时,有时由于拍打过分出现翻浆或面层流动滑动而产生裂缝;③当基层偏差较大时,若局部一次抹灰太厚,面层也会出现裂缝;④当面层砂浆收水后,在失去塑性的情况下,再用力搓抹或纠偏,容易造成面层整体移动而脱离基层;⑤施工人员图方便,外脚手眼堵塞不密实;窗框顶的外墙不留滴水线;外墙抹灰分格缝不标准;⑥阳角结合处,由于抹灰时间间隔过长、操作方法不当,封口结合不好等原因引起的裂缝。
1.5基层打底砂浆过厚的原因。由于主体结构施工中垂直度控制不准,造成部分外墙打底砂浆过厚,施工中没有分层完成,而是一次完成,打底砂浆的自重量超出了与基层的粘结力而与基层分离,因此形成了裂缝,给雨水提供了容身之所。
2预防措施
从以上几个方面的原因分析,造成渗水的原因是多方面的,防治外墙抹灰渗漏,必须针对成因,对症下药,必须从源头封堵,才能达到根治的目的。
2.1对于砌体与混凝土的热膨胀系数不同。首先,在砌体与梁、柱交接部位,用射钉固定300mm宽钢丝网,然后开始抹灰,防止由于各自的膨胀程度不同而形成的裂缝。
2.2基层浇水要适时提前进行,要保证均匀适量,必须待晾干之后再开始抹灰。如遇雨季施工,则应采取相应的技术措施。
2.3对于基层处理问题。首先,基面层的灰尘、污垢和油渍,用高压水冲洗,用钢刷刷。另外,对于光滑的混凝土,进行涂抹混凝土界面剂等“毛化处理”。另外,隔夜将基层湿润,然后再在基层面抹砂浆。基层表面要粗糙,抹灰要均匀平整。
2.4对于由于结构垂直度控制不好,而造成打底砂浆过厚的问题,解决的方法;
2.4.1首先在基层抹第一层砂浆,然后待砂浆硬化后再在第一层砂浆面钉钢丝网,继续抹第二层砂浆。
2.4.2打底砂浆应分二层抹,第一层厚度宜采用5mm左右,等第一层砂浆强度达到70%时,即可抹第二层砂浆,厚度约为8~10mm,砂浆面用木抹子打平压实成麻面。
2.5对于脚手眼,打底前用细石混凝土缝补,再用水泥砂浆封堵密实,以防外墙渗漏透。对于外窗顶滴水线,在抹底砂浆时就应嵌入成品塑料滴水槽,另外,窗框四周应留5mm左右的凹缝,缝内打硅胶,杜绝了雨水从窗框边深入墙体的通道。
2.6加强饰面的保护和养护。施工规范规定,水泥砂浆的抹灰层,应在湿润的条件下养护。特别在暑期施工时,饰面经暴晒后,常常因脱水过快而干燥发白,面层强度降低,严重者甚至强度完全丧失,饰面吸水性增大,一遇冻融,就会酥松剥落。
2.7装饰抹灰整体性强,一旦出现问题,返工或处理都很困难。因而,施工操作时一定要按程序施工,确保一次成活。如一旦出现面层空鼓坠裂等情况时,即使不影响观感,也要返工重来,否则将会给饰面的防水留下隐患。
3结束语
综上所述,渗漏形成的原因是多方面的,只要其中一个环节出现问题就可能产生渗漏。渗漏是质量通病,但在实际的施工过程中只要严格切实按规范、规定执行,认真对待每一个步骤,同时积极学习、应用新技术和新材料,就能有效地控制渗漏问题。
关键词:建筑业发展瓶颈
根据我国《民用建筑设计通则(JGJ37-87)》的规定,我国的建筑主要分为两类:建筑和民用建筑,其中民用建筑根据功能分为居住建筑和公共建筑。在本文的讨论中主要针对的是民用建筑。
1建筑的双重属性
从人类和建筑的发展史中可以看到,人类所从事的大规模建筑事业是从奴隶社会建立以后才开始的。也就是从这个时候开始,整个建筑活动的意义不再仅仅是为了满足人类在社会中生活与生产的需要,更重要的价值是在于反映当时的思想与的要求[1]。正是在这些需求的引导下,逐步形成了建筑的双重属性。
首先是建筑的社会学属性。当人类社会出现阶级的划分后,建筑的形式就不再是为了适应遮风避雨、逃避野兽攻击而存在,而是通过自己的形象和空间来表达当时的、经济、文化的需求。
其次是建筑的自然科学属性。任何建筑形式的出现和演变都离不开当时社会的经济和技术发展的约束,发达的科学技术水平是建筑发展的最基本条件之一。
建筑的双重属性决定了建筑的发展具有历史的必然性。
2建筑发展的历史必然性
某个的建筑是这个时代的政治、经济、物质文明、生活水平、文化的综合反映。整个建筑行业的发展则体现着一个国家或地区的经济发展历程。例如下图一反映了上海市1949年以后历年房屋竣工面积的变化情况。将它与上海市1949年后的社会经济发展总体情况相对照,可以非常容易地得出结论:社会经济的快速增长期也必然是建筑业的迅速发展期[2]。
与此同时,建筑业的发展反过来也推动经济进一步发展。以上海经济发展的统计资料为依据,如果将上海历年的国民经济总值进行分类统计,可以发现上海市的建筑业与房地产业已经成为推动上海经济高速发展的几个重要支柱之一,而且从1995年开始,建筑业与房地产业已经成为上海市继工业之后的第二大经济支柱(图二)。
现在,党的“十六大”提出了全面建设小康社会的奋斗目标,届时人均国内生产总值超过3000美元,城镇居民人均可支配收入由2000年的6280元增加到18000元,居民家庭人均纯收入由2000年的2253元增加到8000元。其结果就是:无论城镇还是农村人均收入水平的提高,都将对生活条件和水平提出更高要求。其中一个重要的表现就是老百姓对人均公共服务设施的占有量、环境舒适度的要求越来越高。世界银行的报告和相关专家的研究结果,我国新建建筑将主要集中在未来10~15年内完成。其中,公共建筑在1998~2010年间增长速度为6.6%[3]。
可见,建筑发展是经济和社会发展的必然结果,随着我国经济和政治建设的进一步深入,公共建筑在上海乃至全国必将得到更加快速的发展。
图一:上海市76年前历年房地产竣工面积(万平方米)
图二:各产业对上海国民经济发展的贡献
3建筑发展的环境制约性
建筑的发展具有历史的必然性,建筑的形式和功能也是多种多样,但是建筑正常运行的基础却是相同的:任何建筑的正常运行都以消耗一定能源为代价,如照明系统需要电能、空调系统需要电能或油、天然气等等,所有这些为了维持建筑正常功能所必需消耗的能量统称为建筑能耗。
仍然以上海为例。1978年改革开放之后,上海的房屋竣工面积已经翻了几番(图三),其中公共建筑的面积在2001年底已经达到8696万平方米。与之相对应的是建筑能耗的增长。根据上海市终端能耗统计资料,以建筑能耗为主的第三产业能耗从1980年到2001年也翻了一番(图四),如果再加上生活消费能耗,上海市建筑能耗在2001年已经接近国民总能耗的30%[4][5]。
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图三:上海市76年后房地产竣工面积(单位:万平方米)
图四:上海主要年份能源终端消费比例
在技术经济条件下,地球上可以使用的、具有成熟技术的能源主要是矿石性能源,如煤炭、石油、天然气等,他们的使用都会带来对环境的污染。建筑对能源的消耗也就意味着建筑的发展必然带来环境污染。特别是上海,主要能源是煤炭,由煤炭燃烧引发的大气污染物,如SO2、CO2、粉尘等,每年需要消耗上亿人民币来治理,从整个经济发展的角度说,环境的污染实际上已经构成了对社会经济的发展的制约作用[6][7][8]。
4建筑节能对建筑业发展的重要意义
建筑的发展一方面推动了经济的高速发展,成为经济发展的重要支柱之一,是发展的必然趋势;但是另一方面,建筑的发展带来了巨大的能源消耗,这在目前的技术水平条件下,则意味着不可再生能源的加速消耗和地球环境的日益恶化,为人类的可持续性发展设置障碍,成为自身发展的绊脚石。因此,如何调整两者的关系成为建筑业今后发展的一个重要。
应该看到,建筑业的发展是必然的,那么建筑正常运行需要消耗能量也是必然的,所以建筑业发展中所存在的关键在于建筑消耗的是什么能量以及如何消耗能量。
从可持续发展的角度来说,经济的快速发展包括建筑业的迅速发展都在加剧着能源危机,尤其是不可再生能源的危机。如果建筑消耗的能量都来自可再生能源,那么建筑业的发展将不会受到能源消耗的制约;而消耗的可再生能源通常都不是矿石性能源,它们的使用不会加重环境的负担,对环境的影响也较小,这也有助于保护环境。不过这或许是若干年后的事情,从目前的技术水平来讲,做到这一点是有很大难度的,因此现阶段影响建筑业发展的主要因素在于建筑中不可再生能源的消耗方式。
从上个世纪70年代,人类就已经开始建筑如何消耗能量的问题,而且所有的研究内容都围绕着“节能”展开,因为实现建筑节能是建筑业持续发展的基本保证。然而可惜的是,到目前为止,我国新建建筑的百分之九十五以上都是大量浪费能源的建筑,所以有关专家呼吁,为了缓解能源紧张的局面和国家的可持续发展,必须加快推进建筑节能。我国建筑能耗总量大、比例高、能效低、污染重,已经成为影响可持续发展的重大问题,可以通过对既有建筑的节能改造、新建建筑按节能标准进行建设和设计,以及发展建筑节能产业等方式开展建筑节能。
有专家出:如果从现在开始对新建建筑全面强制实施建筑节能设计标准,并对既有建筑有步骤地推行节能改造,到二O二O年,建筑能耗可减少三点三五亿吨标准煤,空调高峰负荷可减少约八千万千瓦时(大约接近四点五个三峡电站的满负荷出力,相应可减少电力建设投资约六千亿元人民币),由此造成的能源紧张状况必将大为缓解[9]。
由此可以很轻易地看出建筑节能对建筑业发展的重大意义,建筑节能的开展不仅减少了建筑自身的能源消耗,缓解了国家的能源紧张局面,还保证了自身及其他建筑的正常运行,可谓有百利而无一害。
:
1)杨深。建筑七千年。天津:翻译出版社,1990.7
2)国家发展和改革委员会能源研究所。中国可持续发展能源暨碳排放情景综合报告。“中国可持续发展能源暨碳排放情景分析”课题组,2003.5
3)中国上海网站:/
4)同济大学与上海市建筑节能办公室。上海市建筑节能现状与未来展望。2003年上海市公共建筑调查报告。
5)同济大学。节能工作在上海——能源基金会项目《上海地区公共建筑节能设计标准》结题报告,2003年。
6)上海市环境保护局网站:/gongbao/linian2002.asp
7)邓孝成。优化生态关键在防治燃煤污染。
/index.htm。
世界各地的建筑业都非常依赖分包程序。分包制度不但被普遍应用,亦可能成为企业经济体系的一个永久特色。它从传统的建筑业延伸至其他行业。职业安全专业人士对分包制度如何影响工地安全甚表关注,而其他人士同样关注环绕分包对品质控制的问题。虽然安全与产品品质有密切关系,但本文的目的在于探讨工地分包制度对安全的影响,并描述客户、承建商与法例在改善分包商的安全水平方面所作出的贡献。要强调的一点是,在任何讨论有关分包制度问题中,它是不能独立考虑的。同样地,分包商与总承建商的关系及互相配合对工地安全极为重要,承建商与客户及其代表的关系亦然。因此,探讨客户与总承建商的角色,作为找出如何影响分包商对工地安全所作出的贡献。客户、总承建商与分包商亦须在社会厘定的法律架构范围内营运,以防工业意外发生。因此,有必要探讨有关分包商的安全标准的充裕程度或在其他情况下所涉及的法律问题。
建造业的分包制度
分包制度有两种不同的模式,首先是提供专业技能的分包商,它们并非由总承建商提供特殊技术或非其资源所能承担者,例如升降机安装承建商、涉及机电设施或搭棚工人。其次,是有惯例将分包工作再分多重转包。这可能曾发生在专业分包商身上,但最有可能与半技术或非技术性劳工的工作有关。最明确的一点是,分包制度是建造业不可缺少及永久性的特色。减少过度分包是可行及适宜的,但事实上采用分包对建造业的效率及竞争力能作出重大贡献,任何想将分包制度废除均不切实际。基于分包制度不会消失,安全专业人员应考虑如何对分包商作出更有效的控制,以期改善工地的安全水平。
分包制度有关的安全问题
首先,是如何可以有效安全管制工地安全。大部分国家的法例都规定总承建商须建立有效监管工地安全的制度及程序。在多重分包制度的情况下,要履行此责任变得难上加难。相关的问题是安全培训与安全意识方面。这是工地安全策略方面的主要关键因素。理想的做法是为工地的所有工人提供安全培训最基本的标准水平,不论个别工人的雇主是谁。但如有多层分包制度,此实难以达致,而逃避培训责任机会亦较大。香港许多承建商规定地盘所有工人参加了基本工地安全培训课程。但这并非一个适用于全球的规定,1999年一个数据显示(由香港大学史提芬逊博士Dr.Stevenson提供),有14%工地受伤的工人完全没有接受过培训。有些工地规定平安训练卡作为基本培训的雇佣条件。有很大机会是此等受伤工人可能属多层分包及趋向低层。
从过多分包导致的安全问题乃工程层层分包,每层都赚取利润。最后承包者常没有,甚至全无资源用作安全,即使他们有意识及兴趣投资于安全方面。加上这种分包制度鼓励推行每日支薪制度,这在香港是非常通行的,亦导致工人经常转工,尤其在劳工短缺时。工地劳工转工率高层构成对安全培训、有效管制,以及承诺订立安全制度及程序方面的问题。这均对希望改善安全水准的承建商及专业安全人士构成难以控制及解决的问题。
下面将提出可使用的方法,其中一些有实践成功的例子。
客户扮演的角色
客户委托承建商进行兴建工作并支付工程费用。作为给予承建商报酬,客户在工地安全问题上是具有权力及影响力,但在许多情况下客户对这问题漠不关心甚至不知道问题存在,有时候客户的要求更不利于工地施工的安全标准。这多发生在客户的首要考虑是工程以最低价格及在最快的时间内完工。这直接导致削减安全基本要求,及对需要尽快完成工程的承建商增加压力,这同时会危及承建商在考虑安全的基本要求。在此等情况下,总承建商对工程速度的要求及缺乏提供基本安全的资源,均极大影响分包商的表现。
当客户想改善工地安全的水准,成效可以很显著。香港多个主要客户对承建商及分包商采用一系列奖励,因而工地安全达致及维持在良好的水平。这些客户的工地意外率在过去十年间,相比私营机构工地持续及显著地低。他们是怎样做到的?
过程的关键在于投标/承包阶段。客户在投标阶段拟订对有关承建商安全标准的要求。这包括承建商必须符合的目标意外率、提供安全资料及竞投承建商的历史,以及明了良好安全表现可获奖励,而持续表现欠佳的将面对重罚。在工地展开工程时,承建商知悉在安全表现施行财政上的奖励计划,安全制度适当的制订及有效运作者可以得到奖金。反之,将向其施以财务上的处罚,方式通常是在未来一段时间不能投标。这大力推动承建商确保所有分包商在安全制度下运作,并驱使承建商对工地上的分包商的活动施行更有效的管制。表现佳的客户亦可推选一些承建商地盘安全标准的经常监管措施,从而建立长远的承建商资料,有助于厘定批出未来的承包合约。
客户亦可利用承包条件,以减少分包及多层分包至合理的水平。这并非否定承建商或分包商的法定权益,而是清楚确定多层分包不获客户接纳。因此,客户如欲对工地安全水准有一定影响,可透过承建商,利用分包制度之利,发挥最佳功用,减低甚至消除因分包工程而导致的工地安全问题。此等权力乃属客户自愿行使者。在下文将讨论将客户纳入工地安全法定范围的论据,并研究有关国家在这方面累积的经验。
承建商扮演角色之一:确保分包商在工地达到可接受的安全水平
许多承建商在投标/承包阶段制定一个安全计划。而积极进取的客户要求有一个安全计划,计划涵盖面需详尽广泛及直接和承包工程有关。承建商须确保所有工地的分包商对计划均明了,并预备与计划所制定的制度及程序配合。承建商须确保透过对分包商在工地上的安全表现的的监察,(通常透过安全主任)分包商实在地将承建商拟订的安全标准付诸实践。安全标准及安全意识的培训及预防地盘意外极其重要的一环,且此亦为承建商的部分责任,以确保分包商工人均训练有素。有多个承建商认为培训问题的关键在于向分包商的雇员提供适当培训。基本培训可透过定期的工地座谈去加强,且承建商须确保分包商的工人均参与此重要的推动计划。地盘安全委员会可以在改善安全方面扮演一角色,委员会的成功,需要有分包商的代表列席会议及聆听意见。概言之,承建商须透过订立良好标准监管实施,严格执行基本培训及安全持续训练,并呼吁所有分包商参与所有相关活动。在香港法例规定下,承建商基本上须负责工地的安全事宜。这责任只能实际地做到如果承建商能依从上述因素去做,即是确保所有分包商确认明了及接受其职责在于和总承建商所订的制度及程序相配合。
角色之二:评估法律规定,确立安全状况及管制分包商的活动
最重要的一点是法律的规定只是代表监管的最低要求,而多于现行安全惯例的最佳标准。其目的在于确保工地有一个基本安全的水平,并对未能符合基本水平者施以惩罚。在大部分发达国家,安全法例的规定乃低于表现最佳公司所施行的水准。在香港,工地安全法例适用于开展的建筑工程,并与承建商的活动大有关系。目前,法例本身并不涉及客户及负责建筑进程的设计师。大部分发达国家都采用此策略。欧盟成员国根据欧盟指令的条款立法,将建筑法例的范围扩展涵盖包括客户及设计师。上文提出论据乃客户对提高及达致工地安全有重大影响,而在香港,我们有有形及数量性证据支持此论据。但目前并无法律规定客户在任何方面需要涉及建筑工地的安全事务。基于客户参与所累积的正面及有效结果,有足够的说服力去建议草拟实施此等法例。劳工处必定表明对概念有兴趣,但一如大多数法例一样,问题所涉及的在于时间性多于其是否适宜。
安全法例传统上不愿意具体地针对分包问题,以及承建商与分包商在工地安全一环的法定关系。一般方法是识别须承担主要责任的实体,即总承建商。此方法是正确的,主要或总承建商须对工地发生一切负整体责任。法例在界定广义归纳范围以外的分包商的职责方面可更具体化。此情况亦发生于欧洲联盟指令适用于所有会员国,而在英国,指令改为1994年的《建筑(设计及管理)规例》。规例规定分包商须负有特定职责,这包括以下要求:
1.与总承建商合作,以期双方能遵从健康及安全职责。
2.向总承建商迅速提供有关可能影响工地工人的健康及安全的资料,而此资料可能须对工地安全计划作出修订。例如,分包商携带到工地的特别设备,及/或属有毒或高度易燃性物体。
3.遵从总承建商在健康与安全问题方面的指示。
4.遵守地盘安全计划。
5.向总承建商提供属分包商雇员发生的意外、受伤或危险事件的详情。
可能引起争论的是,其中一些规定其实在现有法例中虽无明言,但已有暗示这有足够理据去支持将分包商须承担的法律责任详细列出。此点可减少争议,并有助于协助急于履行法律职责者。
以欧盟为根据的法例亦界定有关总承建商向分包商须付的职责。此等职责包括以下规定:
1.总承办商须采取合理步骤,以确保所有分包商合作及遵从安全法例。
2.对进出工地的途径作有效管制。
3.可向分包商发出指引,以确保他们遵从安全标准。
4.可以纳入其安全计划规则,以期有效管理工地。
三方长期的伙伴关系
总承建商及分包商必须知道一系列紧扣相连的规定,以确保健康及安全问题应视作在工地上每个人须负的责任,而非单一方面所须承担。总承建商及分包商如能认识到对其相互职责与责任在法律上有较明确的定义将有所得益。香港是否希望跟随这模式,将取决于政府。假如我们希望对与分包有关的安全问题有所进展,则此类法例会有所帮助,并对已自动采取此方法的客户及承建商提供支援。
最后,再谈谈客户、承建商与分包商之间的关系。我们须通过发展三方长期的伙伴关系,而非仅凭单一份承包合约偶然特地靠拢一起,这在质地、成本及安全方面所取得的成效均已被确认。承建商,尤其是与专业分包商之间的长期伙伴关系,促使双方为良好的安全水平努力,制定工作安全的有效方法,以及培养工地的相互职责。其意义在于各合约能否都如此,并加以发挥效用,而非每份新合约从头开始。但这却是世界建筑业的一个普遍特色。
关键词:仿生建筑建筑
建筑仿生是一个老课题,也是一种最新的科研趋向,它愈来愈引起人们的注意。因为人类文化从蒙昧时代进入文明时代就是在模仿自然和适应自然界规律的基础上不断发展起来的,直到近时期,特别是飞机和潜水艇的发明也都是仿生的科研成果,人们从飞鸟和鱼类的特性中获得启发,取得了史无前例的新成就。建筑同样如此,古代从巢居穴居到各类建筑的出现,无不留下了模仿自然的痕迹。但是,随着化的高速发展,使人类的文明发生了异化,反过来破坏了自己的生存环境,也使自己的创作囿困于僵化的机器制品,束缚了创造性,这就是为什么在近几十年来人类重新对仿生学开始重视的原因。
仿生原理在现代科学技术上的应用是非常广泛的,于是就促使了仿生学(Bionics)这门新兴交叉科学的出现。1960年在美国俄亥俄州召开了第一届仿生学讨论会,在会上共同制定了仿生学的概念,与会人员认为仿生学就是模仿生物系统的原理来建造技术系统,或者使人造系统具有或类似于生物系统特征的一门科学。它的目的是应用模拟的来改善现代技术设备并创造新的工艺技术。
在建筑领域方面,仿生的倾向在近几十年来也在不断发展,它的研究意义既是为了建筑应用类比的方法从自然界中吸取灵感进行创新,同时也是为了与自然生态环境相协调,保持生态平衡。自然界是人类最好的老师,人们无时无刻不在从自然界中获得启发而进行有益的创造。仿生并不是单纯地模仿照抄,它是吸收动物、植物的生长肌理以及一切自然生态的规律,结合建筑的自身特点而适应新环境的一种创作方法,它无疑是最具有生命力的,也是可持续发展的保证。1983年德国人勒伯多(J.S.Lebedew)出版了一本著作,名为《建筑与仿生学》(ArchitectureandBionic),系统阐明了建筑仿生学的意义,建筑学应用仿生的方法,建筑仿生学与生态学的关系,建筑仿生学与美学的关系等等,正式为建筑仿生学奠定了理论基础。加上在此前后,许多有创见的建筑师进行了有关建筑仿生的实践,使建筑仿生学已逐渐形成为一种时代潮流。
其实,人类在建筑技术上所遇到的许多难题,自然界中早已有了类似的解答,因为生物在千万年进化的过程中,为了适应自然界的规律需要不断完善自身的性能与组织,它需要获得高效低耗、自觉应变、新陈代谢、肌体完整的保障系统,从而生物才能得以生存与繁衍。只有这样,自然界才能成为一个整体,才能保持生物链的平衡与延续。当然,人也是大自然中的一员,人类为了生存与发展不仅需要建筑,而建筑也需要适应自然界的规律,否则不仅会破坏自然环境,而且也会毁灭人类自身。
从人与自然界的关系来说,建筑可谓是人的第3层皮肤(第1层是人的自身皮肤,第2层是衣服),它是人与自然界之间的中介,如何使建筑能适应环境的自然规律,又能适合人类不断发展的需要,这的确是现代文明所提出的新课题。正因为如此,有效寻找和利用自然界生物的成长规律来适应人类社会发展对建筑的需要,这就是建筑仿生学的主要任务。
建筑仿生学的表现与应用方法,归纳起来大致有4个方面:城市环境仿生,使用功能仿生,建筑形式仿生,组织结构仿生。当然,往往也会出现综合性的仿生应用,形成为一种城市与建筑的仿生整体。
在城市环境仿生方面,比较有代表性的例子可以在巴黎的改建规划中明显地看到。早在1853年时,巴黎塞纳区行政长官欧思曼(G.E.Haussmann)为了执行法国皇帝拿破仑第三的巴黎建设计划,曾对巴黎市区进行了大规模的改建,它不仅要表示对帝国首都的赞美,而且要在城市结构功能上进行改善,使城市、环境绿化、居住水平都达到一个新的境界。为了实现这一理想,他的巴黎改建规划在某种程度上就是模拟了人的生态系统而进行规划设计的。例如当时在巴黎东、西郊规划建设的两座森林公园,东郊维星斯公园和西郊布伦公园的巨大绿化面积,就象征着人的两肺,环形绿化带与赛纳河就象是人的呼吸管道,这样就使新鲜空气可以输入城市的各个区域。市区内环形和放射的各种主干与次要道路网就象是人的血管系统,使血流能够循环畅通。这种城市环境仿生思想,不仅在当时已起到了积极的作用,解决了困扰巴黎的城市交通与环境美化,使巴黎在世界上成为城市改建的成功范例,而且城市环境仿生理论今后仍然值得借鉴和完善。
1954年欧洲“十次小组”(Team10)在荷兰召开预备会时,英国建筑师史密森曾提出一种新的城市形态,称之为“簇群城市”,这也是仿生的成果,它是根据植物生长变化的规律而提出的一种新城市布局思想。他们设想把这种城市主干道设计成三叉形的道路系统,象征着植物“干茎”,使交通流量得以均匀分布。同时把城市“干茎”设计成自由弯曲的分叉系统,并且带有多触角地蔓延扩展的子系统,就象树枝分叉一样,也兼有蛛网状的连接。这样既可避免车流泛滥,也可有利于各区之间的区分与连接。他们预言,这种城市布局一方面能保持现代城市功能的需要,又能重新获得昔日传统城市的自然气息。同时,这种城市是不断生长变化的,也可使城市与建筑物的分布获得有机的组合。许多小区的规划设计与“簇群城市”规划思想颇有异曲同工之处。
在建筑使用功能方面的仿生,应用也很普遍,不过表现的形式是多种多样的,只要善于应用类推的方法,就可以从自然界中吸取无穷的灵感,使建筑的空间布局更具有新意。例如芬兰著名建筑师阿尔托设计的德国不莱梅的高层公寓(1958—1962)的平面就是仿自蝴蝶的原型,他把建筑的服务部分与卧室部分比作蝶身与翅膀,不仅造成内部空间布局新颖,而且也使建筑的造型变得更为丰富。又如勒。柯布西耶在1950—1955年间设计建造的法国朗香教堂的平面就是模拟人的耳朵,象征着上帝可以倾听信徒的祈祷。正是因其平面具有超现实的功能,以致在造型上也相应获得了奇异神秘的效果。类似的情况还有许多,比较著名的如1960—1963年夏朗(HansScharoun)在柏林设计建造的爱乐厅内部空间则是仿自乐器内部空间共鸣的效果而建造了这一复杂奇特的形体。1966年由丹下健三在日本山梨县建成的文化会馆是一座新陈代谢派的著名作品,它的平面组合就是仿照植物新陈代谢的功能,设计了一个个垂直的圆形交通塔,内为电梯、楼梯与各种服务设施,所有办公空间则建立其间,这样可以根据需要不断扩建或减少。
建筑的功能往往是错综复杂的,如何有机组织各种功能成为一种综合的整体在自然界中生物也为我们提供了交织组合的范例,它不仅仅是单一功能元素的相加,而是多功能发展过程的综合,因此产生了一个较高发展阶段的新特性。例如人的嘴,不仅能吃饭,又能说话唱歌,还能品尝甜酸苦辣。这种原理应该使建筑师在建筑功能组织中有所启发。当代集中式的建筑倾向已使巨型高层建筑与多功能建筑随处可见,这就要求我们在有限的空间内要高效低耗地组织好各部分的关系,使得这些空间可以适应多种功能。建筑师没有理由在复杂的功能组合中浪费空间和材料,也没有理由不向大自然这位老师。
建筑形式的仿生则最为常见,它不仅可以取得新颖的造型,而且往往也能为发挥新结构体系的作用创造出非凡的效果。最早应用仿生形式的近代建筑师是西班牙人高迪(AntonioGaudi),他在巴塞罗纳设计了许多带有明显动物骨骼形式的公寓建筑,隐喻着这座海滨城市战胜蛟龙的古老传说。例如1904-1906年建的巴特洛公寓和1910年建的米拉公寓均是如此。埃罗。萨里宁(EeroSaarinen)于1958年所作的美国耶鲁大学冰球馆形如海龟,1961年所作的纽约环球航空公司航站楼形如飞鸟,也都是举世瞩目的例子。在1964年丹下健三在东京建造的奥运会游泳馆与球类比赛馆,利用悬索结构仿贝壳体形,使功能、结构与造型达到有机结合,令人耳目一新,成为建筑艺术作品的优秀范例。赖特是一位善于结合自然环境的建筑师,他在1944年设计建造的威斯康星州雅可布斯别墅,就是把住宅仿照地面菌菇类植物进行设计的,给人以自然的形态,达到和环境融为一体的境界。此外,又如萨巴(FariburzSahba)在1975—1987年建成的印度德里的母亲庙(MotherTemple)则是仿自一朵荷花的造型,它表达了圣洁与优美的形象,成为周围环境的主要标志。
建筑形式的仿生是创新的一种有效,它是通过生物千姿百态的后而探讨在建筑上的可能性,这不仅要使功能、结构与新形式有机融合,而且还应是超越模仿而升华为创造的一种过程。上述建筑师的作品无疑值得在建筑创作中借鉴的,只要我们善于观察和吸收界中千变万化现象的内在规律,我们就能有取之不尽的源泉。遗憾的是也经常会出现一些简单模仿某一形象的作品,如1974年建的京都人脸住宅,还有美国的许多“热狗”快餐店的具象广告式建筑,这些都已背离了建筑仿生的意义,只是一种单纯追求新奇噱头的效果,它既无创新的价值,也不能与周围生态环境取得协调,是一种建筑文化的糟粕,这是需要引以为戒的。
在结构仿生方面,先进的工程师们在近几十年来已取得了非凡的成就,他们比建筑师更善于观察自然界的一切生态规律,已应用技术创造了一系列崭新的仿生结构体系。从一滴水珠和一个蛋壳看到了其自由抛物线型曲面的张力与薄壁高强的性能;从一片树叶的叶脉发现了其交叉网状的支撑组织肌理,这些对建筑结构的创新设计都是十分有益的启示。
1947—1949年意大利结构工程师奈尔维和建筑师巴托利(NerviandBartoli)设计的意大利都灵展览馆的巨形拱顶就是仿叶脉肌理而建造起来的,混凝土骨架和玻璃格组成的拱顶宽93.6m,长75m.奈尔维和维特罗西(A.Vitelozzi)于1957年建造的罗马奥运会小宫,半圆形弯顶直径60m,内部采用了钢筋混凝土网格的结构系统,就是受葵花的启发,不仅用材,受力合理,而且创造了内部装饰新颖的效果。小体育宫的外部则从人类腿骨的受力中得到启示,创造了一圈丫形支撑体系,使空间结构与建筑形式的虚实结合达到了完美的统一。1960年奈尔维又建成了罗马奥运会的大体育宫,半圆形弯顶直径达到98.4m,可容纳16000观众,内部采用放射形拱肋的构造形式支撑着上部的混凝土弯顶,顶厚只有6cm.同部看去既象一朵花,也象是密密麻麻的叶脉网,成功地使现代技术与使用功能、装饰艺术达到有机的结合。对比公元120—124年建成的罗马万神庙,半圆形弯顶直径为43.2m,混凝土厚度则为1.2m,这充分说明了建筑技术运用仿生原理所取得的巨大进步。奈尔维既是一位闻名遐迩的结构工程师,也是一位卓越的建筑师,他的创造性在很大程度上就是得益于向自然界。
美国结构工程师富勒(BuckminsterFuller)是另一位有创造性的人物。他从自然界中的结晶体与蜂窝的棱形结构中获得启示,创造了一系列惊人的大空间结构作品。1958年他在美国巴吞鲁日(BatonRouge,LA)建造的联合油罐车公司的巨大弯顶,直径达115.2m,就是应用晶体结构的原理建造的。1967年富勒和塞道(FullerandSadao)一起建造的加拿大蒙特利尔国际博览会的美国馆,是一座球体建筑,在当时展览会上极为引人注目。他很可能是模拟一种深海鱼类的网状骨骼和放射虫的组织结构,创造了立体网架的短线弯窿,高度达60m,直径为76.2m,弯窿外部用塑料敷贴,并可启闭,夜间灯光照亮,通体透明,犹如星球落地。
纽约环球航空公司航站楼不仅是外形仿生的著名作品,而且埃罗。萨里宁还和威廉。加德纳(WilliamGardner)在结构上建造四瓣组合式薄壳,中间有缝隙采光,四瓣薄壳则由下部的丫形柱支撑,这与人的头盖骨的拼合极为相似。航站楼应用这种结构肌理不仅解决了自由曲线造型的难点,而且在结构与形式上又能达到有机的融合,这是值得建筑师们注意的。并不需为了建筑的某种造型就一定要牺牲结构的合理性,相反,有机的结构与新颖的形式可以相互共生。
德国结构工程师奥托(FreiOtto)于1967年在加拿大蒙特利尔国际博览会上建造的德国馆,象一群帐篷式的建筑物,这是用网索结构仿蜘蛛网形的支撑体系,上面用塑料面层覆盖,造型非常特殊,它可以有利于作为临时性建筑的装卸。1972年的慕尼黑奥运会的体育场馆也运用了这一结构形式。由于他善于使用这种结构类型,因此也有人称他为“蜘蛛人”。这种蛛网形的网索结构后来还为帆布张力结构系统,与帐篷形式更为接近。
其实,建筑师中也不乏在结构上应用仿生的例子,勒。柯布西耶早年大量使用的鸡腿柱和框架悬挑的结构系统无疑是从动物腿骨支撑所得到的启示,1931年他在巴黎附近波依西(Poissy)建造的萨伏伊别墅(VillaSavoye)就是这种结构系统的体现,至今仍被人们所称颂。
赖特是众所周知的建筑大师,他早年曾攻读过结构专业,因此能在建筑造型与结构体系的融合方面运用自如。1950年他设计建造的威斯康星州约翰逊制蜡公司试验楼(HelioLaboratoryandResearehTower,Racine,Wisc.)就是仿树状结构特点,把主要支承结构放在建筑中央,四周楼板悬挑,外表形成幕墙,取得了新颖效果。应用同样原理,赖特在1956年还大胆设想了1英里高的摩天楼方案。
1.1常微分方程求解器分析。在高层建筑结构分析中利用有限元技术,并借助能量泛函的变分,将控制的偏微分方程半离散化为用结线函数表示的常微分方程组,然后用常微分方程求解器直接求解。这种方法,能够有效的解决高层建筑结构中考虑楼板变形时的静力计算、动力计算和稳定计算。
1.2有限条法和样条函数法分析。在高层建筑中,几何形状和物理特性沿高度方向比较规则的结构体系,采用有限条法合理地选择结构计算模型,等效连续体的物理常数和条元的位移函数,沿着某些方向采用简单多项式,而其它方向则为连续、可微、并且事先满足条端边界条件的级数。
2高层建筑结构分析的基本假定
2.1弹性假定。弹性假定计算法只有在结构处于弹性的状态下才能使用,目前这种分析方法使用也非常普遍。但这种方法并不适合于当建筑物遭到某些外在的因素的影响,如滑坡、地震、台风等,其位置发生了改动。因为这时的建筑物处于塑性状态,也就是随时都有改变的可能,所以只能采取塑性假定法计算。
2.2小变形假定。小变形假定也是各种方法普遍采用的基本假定。但有不少人对几何非线性问题(P-$效应)进行了一些研究。一般认为,当顶点水平位移$与建筑物高度H的比值$/H>1/500时,P-$效应的影响就不能忽视了。
2.3刚性楼板假定。这一假定大大减少了结构位移的自由度,简化了计算方法。并为采用空间薄壁杆件理论计算筒体结构提供了条件。
2.4计算图形的假定。高层建筑结构体系整体分析采用的计算图形有三种:一维协同分析。在水平力作用下,将结构体系简化为由平行水平力方向上的各榀抗侧力构件组成的平面结构。根据刚性楼板假定,同一楼面标高处各榀抗侧力构件的侧移相等,由此即可建立一维协同的基本方程。二维协同分析。二维协同分析虽然仍将单榀抗侧力构件视为平面结构,考虑了同层楼板上各榀抗侧力构件在楼面内的变形协调。三维空间分析。三维空间分析的普通杆单元每一节点有6个自由度,按符拉索夫薄壁杆理论分析的杆端节点还应考虑截面翘曲,有7个自由度。
3高层建筑结构静力分析方法
3.1剪力墙结构。剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按受力特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类型的剪力墙,其截面应力分布也不同,计算内力与位移时需采用相应的计算方法。但因其自由度较多,机时耗费较大,目前一般只用于特殊开洞墙、框支墙的过渡层等应力分布复杂的情况。
3.2筒体结构。筒体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不同可分为三类:等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。等效连续化的方法的主要工作原理就是在离散杆件中做连续化处理,一种用连续函数描述它的内力,一种是将离散杆件在几何和物理的基础上替换成一种弹性薄板。具体的操作方法就是能量法、有限条法和微分方程解析法等。第二种等效离散化方法无非就是将连续墙体离散作为等效杆件,通过这种间接的方法将其化为我们熟悉的杆系结构法。通常会采用平面框架结构法、展开平面框架法以及核心筒框架分析法等。三维空间分析法就是利用空间杆-薄壁杆系的位移法。空间干系由空间元柱、薄壁元柱和空间梁元构成。目前使用最广泛的就是第三种方法,因为它的精确度高,自由度大,使用起来也不是很费时。
关键词:新能源墙体节能屋面节能
随着技术的日新月异,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,长此以往,将严重世界的可持续。因此,能源将成为本世纪的热门话题,我们必须从可持续发展的战略出发,使建筑尽可能少地消耗不可再生资源,降低对外界环境的污染,并为使用者提供健康、舒适、与和谐的工作及生活空间。
一国外节能已成风尚
1.资源回收利用
美国一家大学曾设计建造了一种四居室的生态房。它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量;用电依靠风力发电机和太阳能电池;用水是从屋檐流下来经过处理的雨水;粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园施肥用。美国一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的;屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的;所用的板材为锯末和碎木料加上20%的聚乙烯制成;而旧报纸、纸板箱则成了屋面的主要原料,并作为墙面的绝缘体。美国国立资源保护委员会总部则是以废旧回收物品的再生材料为主要材料建筑的绿色办公室。它的墙壁由麦秸秆压制并经过高加工而成,地板由废玻璃制成,办公桌由废旧报纸与黄豆渣制成。另外,它还设有很大的窗户,这样办公室内非常明亮,从而可节约电力30%。日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。
2.新能源开发利用
德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。德国还有一个零能量住房,所需能量100%靠太阳能。零能量住房向南开放的平面被设计成扇形平面,可以获得很高的太阳能辐射能。墙面采用储热能力较好的灰沙砖、隔热材料和装饰材料,阳光透过保温材料,热量在灰沙砖墙中存储起来。房屋白天通过窗户由太阳来加热,夜间则通过隔热材料和灰沙砖墙来加热。
3.纸建筑
用纸做结构材料不仅可以减小建筑物的重量,加快施工速度,降低成本;而且建筑物拆除后,纸可以重复利用,对节约资源、环境保护亦有好处。世界上目前已有一些用纸结构建造的临时性和半临时性的建筑。位于瑞士某地的纸塔是轻型建筑中一个有意义的例子,该纸塔外径13m,高33m,1992年建成,已成为瑞士当地的标志性建筑物。整个塔所用的材料纸板占79.26%,木材占20.22%,钢材占0.52%。为建筑使用可降解性材料开辟了一条“绿色”通道,因此,它们被人们誉为“绿色建筑”典范。2000年世博会,日本馆是一座世博会期间使用的临时性纸建筑,会后其大部分材料可以回收利用。它以材料和结构的特性为主题,关注资源和环保问题。它采用回收加工的纸建成拱筒形的结构,由12.5cm粗的纸管网状交叉而成,弧形屋面和墙身材料也是织物和纸膜。该馆长72m,宽32m,最高处达15.5m,面积3600m2。白天,自然光经过半透明纸窗的过滤构成柔和、宜人的室内光环境;夜晚,纸窗又是神奇光影的“屏幕”。在世博会展馆里,自然光透过防水的织物和纸膜构成的屋顶照射到室内,造成一片富有日本风情的空间环境。日本馆反映了日本人普遍具有的生态与环境意识,这种纸品构筑物的意义不仅仅在于环保、节能,更重要的是为解决人类居住问题提供了一条快捷的途径。
二中国建筑能耗基本情况
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右[1]。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中,化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的,其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,烟尘占60%[2]。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家,每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二,预计到2020年,中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题。
我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为2.5~5.5倍,外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍[4]。如果听任高耗能建筑大行其道,建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产可能增长的速度,国家的能源生产势必难以长期支撑这种浪费型需求,从而不得不组织大规模的旧房节能改造,将耗费更多的人力、物力。另外,每年新建和改建的几千万栋建筑要消耗掉几十亿吨林木、砖石和矿物材料,造成森林的过度砍伐,材料资源的大量开采,带来土地的破坏,植被的退化,物种的减少和自然环境的恶化。
三几种节能途径
1.墙体节能
墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16W/(m2·K),而常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。
2.门窗节能
外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:
(1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。
(2)提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。
(3)改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
(4)设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
3.屋面节能
在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的。屋面节能措施的要点,其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在,高效保温材料已经开始于屋面,一些建筑的屋面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标,表观密度为110~150kg/m3;导热系数为0.04~0.06W/m·K;蓄热系数为0.90~0.11m2·K。抗压强度大于0.2MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽渗透系数为2.18×10-7g/m.n.Pa[5]。这些指标充分体现了膨胀珍珠岩密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。2001年已经在西宁污水处理厂的数百平方米屋面工程中使用,收到了好的技术效果。
4.利用太阳能
地球拦截的太阳辐射能相当于目前全球电力消费量的1500倍。而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能,只占资源量的很小一部分。据美国能源部评估,1990年美国太阳能经济可开发资源量约为22Mtce/年,仅为技术可开发量的0.6%。所以,太阳能的开发利用有巨大的潜力。太阳能作为一种可再生的洁净能源,是建筑上很具有利用潜力的新能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有,被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富,陆地每年接受的太阳辐射能,相当于2.4×1012tec,2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2[6]。如果将太阳能源充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。
5.夜间通风
夜间通风的原理是在夜间引入室外的冷空气,通过冷空气与作为蓄热材料的建筑维护结构接触换热,冷却建筑材料,达到蓄冷目的。在夏季,为了获得舒适的室内环境,则需要空调供冷系统。而此时,因为夜间的室外空气温度比白天低得多,所以夜间室外冷空气则可以作为一种很好的冷源加以利用。严格地说,只要室外空气温度低于室内空气温度,此时的室外冷空气就可视为可利用的自然冷源。
[1]韩建新,颜宏亮.21世纪建筑新技术论丛[M].上海:同济大学出版社2000:131-132
[2]涂逢祥.世纪初建筑节能展望[J].建筑2001(2):51-52
[3]白胜芳.节约能源保护环境[N].建设报(中国建材)CN11-0038,2003,108期
[4]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].建筑2001(7):6-7
1生土窑居概述
生土窑居是世界上少有的,最具地方特色的建筑,是在原始土中经人工挖凿而形成的穴居居住形式,迄今已有几千年的历史,我国目前仍有3000万人口居住在窑居中[1]。生土窑居具有因地制宜、施工简便、造价低廉、适应气候、可再生性强等特点;深藏于土层之中,充分利用地下热能和覆土的储热能力“冬暖夏凉”,具有保温、隔热、储能、调解洞室小气候的功能,符合生态原则,是天然的节能建筑[2]。
1•1窑居的结构特点生土窑居的结构体系完全由挖凿成型的纯原状土拱体作为窑居的自支承体系,没有任何其它支护。窑居建造大多以当地匠人的经验为依据,对所选窑址的土质特征和力学性质没有经过理论分析;对窑居没有进行正规设计;窑居力学结构性能更是缺乏科学计算。但却能够居住百年甚至数百年而不坍塌,即使在地震多发区(我国在役窑居大多分布于地震多发地带,45%的窑居区地震烈度在7度以上),建造年代百年以上窑居也很普遍。其建造经验具有长久的保存价值。
1•2窑居面临的问题生土窑居也存在一些弱点如交通不便、公共设施缺少;窑居室内通风不良、自然采光不足、潮湿阴暗;缺乏整体抗震措施,部分窑居存在安全隐患等。因此,近期很少建造,窑居营造工艺濒临失传。
1•3生土窑居的分类
1)靠崖式位于山坡、土塬沟崖地带,平伸挖掘形成窑洞。从侧面看,呈靠背椅的形式。窑门在山崖边,窑身在崖里,前面有较开阔的平地。窑洞依山势随等高线布置;也有随台梯层层后退布置几层窑洞,下层的窑顶就是上层的前厅。
2)下沉式也称为地坑院式窑洞或天井式窑洞。利用黄土的边坡稳定性,就地向下挖一个方形的地坑,形成四面封闭的地下四合院,再沿四壁向里挖横穴。这种窑洞从远处看不到,就像是平地一样,只有走近才能看到地上一个个的凹坑,向坑里一看,下面是一户户的人家。下沉式窑洞是窑洞最为奇特的一种。
3)独立式实质上是一种掩土的拱形房屋,常见的有土基土坯拱窑洞和土基砖拱窑洞。主要材料仍为黄土,类似于国外的半地下掩土建筑。在土崖高度不够的情况下,保留原状土作窑腿和拱券模胎,砌半砖厚砖拱后,四周夯筑土墙,窑顶再分层夯土1~1•5m厚。也称为人造土堡式窑洞。
2生土地坑窑居建造的几个关键问题开挖窑洞十分讲究,从开挖到建成,大致要经定方位、挖界沟、整窑脸、画窑券、挖窑、修窑、上窑间子、装修等过程。
2•1窑院的方位建窑之前,要请当地擅长天文地理的先生根据八卦上的方位依“风水流脉”来确定窑院主方向的朝向。根据每个院落周围区域的地形高度和地貌特征来确定院落的方位。2•2窑院的布局一般情况下,正窑的对面为下正窑;背对主窑,左手位置的角部部位为进出口通道,右手位置的角窑为卫生间。出入通道要包抄着院子,只要不存在通道路线“翘尾巴”、“甩尾”现象,走向可以自由布置。窑院的通道是在窑洞成型后由下向上开挖的。窑院通过渗井排水,渗井直径1m左右,根据经验,深度和地坑院的深度相等。例如,6m深的地坑院渗井打6•5m深,多出的0•5m用煤渣铺底,这样可以加速地坑院的污水雨水渗漏,获得较好的渗水效果。
2•3窑居的构筑尺寸常见的窑院深度一般为6m,院坑平面尺寸为12m×12m及8m×12m,其中前者窑坑内可挖12孔窑洞,后者挖10孔或8孔窑洞。正窑比其他窑洞要宽大,洞口高3•2m,宽3•5m;后部高3m,宽3•2m;其他窑洞口高2•8m,后部约2•6m;洞口宽3•0m,后部2•8m。窑洞的深度一般7~8m,可根据需要和宅基大小确定。窑腿尺寸的大小受窑院大小(宅基地)影响。窑腿尺寸和窑脸的关系:3m窑脸,窑腿最小2•5m;3•5m窑脸,窑腿最小3m。窑背厚度≥3m,厚度太小的话,则不能承受上面的车辆荷载。最小厚度为2•7~2•8m。太厚也不好,窑洞可能比较潮湿,通风、采光会存在问题。相邻两孔窑自洞口窑脸开始向两侧倾斜,使得窑腿的宽度沿进深方向越来越大,这样有利于受力。
3窑居的开挖过程建造前,按照道家阴阳平衡原理选方位、定座向、下线桩,择吉日奠基之后动工。
3•1挖院坑开挖时,比预先定好的院坑稍小一点的尺寸开始往下开挖。院子的其中一边要留成斜坡,以便往外运土。在挖到4m深之前都是用人挑土从坡道往上运土;挖至4m以下时,在院坑边支起一个绞车装置向上提土。对于较小的院坑,可整体开挖,边开挖边整理,对于较大的院坑,从安全和缩短工期方面考虑,在院面上划好院坑范围后,可分次开挖,先沿边开挖3m宽的深槽,直到所需深度,然后修整外侧土壁,开挖中心环岛。院坑大致挖成后,开始进行表面修理平整。
3•2打窑打窑的过程由打窑、剔窑和泥窑3部分组成。1)打窑窑院挖好土壁晾干后,便可打窑,所谓打窑就是把窑洞的形状挖出。窑匠先在坑壁上起券,券的形状有抛物线形、半圆形、尖券形,还有方、圆结合形,是由当地窑匠根据窑址的土质条件根据经验确定的。打窑时,窑匠先挖一个样板,深约50cm左右,接着由主家沿着窑匠起好的券形往里挖,开挖的洞口只能比券形小,不能大,但不必整齐。当挖到2~3m后停下,将洞晾一段时间,使洞壁新土风干坚硬。晾干之后,再继续往深处挖2~3m,再晾。重复2~3次,直到窑洞尺寸接近预定深度。打窑时不能操之过急,否则洞壁土中水分大,容易坍塌。2)剔窑依照窑券小尺寸开挖,窑洞粗挖完成后,洞壁凹凸不平,且略小于窑匠最初画的券形,这时还要请窑匠来,从窑顶开始进行修削剔出券形,然后把窑帮刮光,使内壁平整。这个过程叫做“剔窑”或“铣窑”。3)泥窑等窑洞晾干之后,接着用黄土和碎的麦草和泥用来泥窑。
3•3安门窗、扎山墙窑洞的多数部位都有特定的名称:窑口的前脸称窑脸,窑口的门、窗及窗下土坯槛墙统称为窑间子,起封护窑洞的作用;窑洞深处称窑底,窑洞之上的黄土崖体称窑背,窑背厚度通常≥3m。1)修窑脸打窑完成后,首先砌窑洞的前墙———窑脸。通常窑脸用一层砖包砌,上面还挑出一层砖或形成完美的线脚等。墙面用砖拼成图案,清晰美观。由于窑脸略向后倾斜,砖面很稳定,拼砌砖花也要由专业窑匠做才能平整美观。2)安门窗窑脸的窗下墙建起后,安装门窗抱框、门槛、中槛等,然后装上门和窗。窗多以木条订成几何形窗棂,或镶玻璃,或以纸糊窗花。门多为木框板门无任何雕饰;还有实板门、上部为透空的窗格式的门,门的上部有做成实板横批,也有做成格栅的横批,并与窗连成一体;有的窑洞对门墙稍作处理。3)扎山墙由于地坑院较深,考虑到安全方面以及防止雨水流向地坑院内,窑顶上沿崖壁边缘筑有80cm高的护墙,称之为拦马墙。拦马墙有实墙,也有镂空花的。一般情况下,主窑的拦马墙要比其他四面墙体高出一皮砖左右,并且墙上有起装饰作用的圆形构造,根据这个特点可以快速判定主窑的位置及宅院的类型。
4生土窑居的维护(以地坑窑为例)窑居建成后,需要经常维护。维护得好,可住上一二百年,维护不好,住上十几年就废了。
4•1窑背的维护黄土窑洞最怕水患和潮湿,因为黄土多为垂直肌理,在此肌理下,水的渗透能力比水平渗透力要大50倍,因此对水患要慎之又慎。通常的做法是使窑背上面与窑洞进深相同的宽度内不再种树、耕作;窑洞顶部需要经常或定期用石磙碾压,不能有杂草生长,尤其是在雨季;且使窑背向窑外方向有所倾斜,便于排水。一般情况下,麦收前碾压2~3次,用做晒场;每下一次雨就碾压一次,并且及时清理上面的杂草。
4•2裂缝的处理窑洞在使用过程中可能会出现和窑脸平行方向(垂直于进深方向)的裂缝,这种裂缝相当危险,它使土体有向院内倒塌的倾向,可能堵塞出口,因而危险性较大。采用类似于基坑支护的方法来约束土体的移动,限制裂缝的发展。用若干短槽钢焊接在一长槽钢两侧,分别在窑洞前面拱顶土层的中间部位以及窑洞后部的相应位置开槽,再用钻打洞,穿入钢筋。钢筋两端过丝,一端和槽钢相连,另一端和窑洞后部埋入土体中的锚固构件相连,拧紧螺栓使土体夹紧,同时给土体施加预应力,再对开槽、洞位置作相应技术处理即可。
4•3局部发生坍塌的处理如果只是洞口部位或者洞内局部倒塌,则可以通过修复解决。具体方法:清理后先用大约40cm长、26•67cm宽,3•33cm厚的土胚,用掺加秸杆的泥做浆体砌筑出窑腿,上部弧段用楔形土坯做出拱顶,然后用掺加秸杆的泥拱顶表面涂抹一层,再往上面加层土以便使砌好的拱圈均匀受力,再往上面加土,逐层夯实。到窑顶标高附近时,采用上面叙述过的方法处理窑顶。最后再对窑洞内部进行美化处理即可。对于大面积坍塌的窑洞,可以整体填平后,恢复为耕地。此外,窑洞的小修年年有,如鼠、虫都爱在黄土中打洞,造成向窑内注水的孔道,因此需及时补豁、堵洞,补砌土坯,重新抹面。
5结语
生土窑居作为一种民居建筑形式,其营造合理、构筑巧妙、存在自然、居住和谐,体现了劳动人民的智慧,带给我们的不仅是丰厚的建筑文化,更是一种生态精神。虽然它的存在受制于当地的科学技术和生产力水平,且受到当今城镇增长和社会经济发展的挑战,但是其中蕴含的生态学思想和宝贵的建筑经验,以及特定的文化传统却具有长久的价值,值得继承和发扬。
参考文献:
关键词:公共广播传呼系统内部无线寻呼系统
衡量城市建筑的现代化标准,建筑的设计形态和智能化是两个主要方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各系统组成:
(1)通信网络系统;
(2)办公自动化系统;
(3)建筑设备监控系统;
(4)火灾自动报警及联动控制系统;
(5)公共安全防范系统;
(6)结构化布线系统;
(7)弱电电源及接地系统。
智能建筑弱电工程设计的出发点,应以建筑为平台,配置各功能系统,为人们提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境空间,以适应当前现代建筑的需要。从具体设计上,应从智能建筑的实际性质出发,充分考虑业主和使用者的各种功能要求,使设计能在总体结构上尽量现代化,技术上先进实用,经济上合理,同时需考虑智能建筑各系统的可兼容性和扩展性。该大酒店,坐落于上海虹桥新区,是集宾馆、展厅、办公为一体的五星级酒店。其占地面积2.2万平方米,建筑面积4万多平方米。酒店高8层,地下2层。整个酒店分A、B、C段三个部分,其AB段为酒店大堂,客房层部分,C段为展厅及办公楼部分。
就该大酒店弱电工程的部分系统:通信网络系统中的公共广播传呼系统、共用天线电视系统、内部无线寻呼系统、电话通信系统;火灾自动报警及联动控制系统;公共安全防范系统中的闭路电视监视系统、防盗报警系统以及车库管理系统;结构化布线系统以及弱电电源与接地系统谈谈其设计。
1.公共广播传呼系统
酒店广播传呼系统分2类,一是面向公共区(如大堂展厅,酒店前台服务区域等的公共系统,平时进行背景音乐广播,火灾或紧急情况时可被切换为紧急广播、二是面向办公会议区域及车库区域的广播系统在一些特殊区域和大宴会厅等则要单独设置专业广播设备)。
公共广播传呼系统设计主要考虑以下几个因素:即系统方式(一般选定压式),划分广播分区,按扬声器特性确定扬声器与功放器,紧急广播的切换功能,广播线路与楼梯方式等。
该大酒店广播系统划分为4个逻辑分区(即酒店、展厅、车库和办公楼),其中对应于紧急广播为19个子分区,对应于内部呼叫为19个子分区,确定扬声器与功放器的原则是必须考虑扬声器效果并根据其功率确定功放器,该大酒店在酒店前台服务区域及办公楼部位选用造型好、频响及声压指标高的6W吸顶扬声器,在车库远用10W号角扬声器,在展厅选用20W声控。
公共广播传呼系统应具有2个主要功能,即平时的背景音乐或普通广播以及紧急广播。紧急广播总控制器有最高逻辑优先权。该大酒店紧急广播总控制器当有消防控制触发信号抵达时,通过启动各分区的逻辑控制模块将相应的负载回路切换成对应的紧急广播回路。在平时,无消防信号时,各分区独立操作,将相应回路切换成普通广播回路,而当无普通广播控制信号时,则处于背景音乐或客房音响状态。
2.共用无线电视系统CATV和卫星接收系统
智能建筑的共用无线电视系统是适应人们使用功能要求的一部分,系统不仅用于接收广播电视,还能传送自行播送的节目及调频广播。
作为智能建筑的CATV系统设计,对系统保证用户电平,解决弱场强收视问题,保证图像的传输质量以及节目来源均应予以充分考虑。系统的前端设备CATV的主要部分,其对信号处理的质量好坏直接影响整个系统的质量,因此前端系统输应具有较高的质量来满足分配系统所需电平。
该大酒店前端设备采用放大-混合式,其传输系统采用分配-分支方式,以适应酒店用户终端数量多且分布不规则的特点。酒店系统的传输带宽为(5~860MHz)共可传输40套电视节目,传输系统覆盖530个电视用户终端。
卫星接收系统的选址地安装及调试是一个重要部分,经接收、解调、调制后的卫星信号混合入共用无线电视系统前端部分,经传输分配系统送至各用户终端。该大酒店采用了套板状卫星电视接收天线,分别用于接收不同电视卫星的电视信号共10套。
该大酒店设置了VOD视频点播服务系统,其功能是作为酒店前台进行节目控制及信号服务,作为后台管理可进行信息记录、查询收费、节目增改及信息服务。
3.内部无线寻呼系统
智能建筑的信号管理部分,使用先进寻呼系统是非常重要的。该大酒店无线寻呼系统设计采用微蜂窝寻呼技术。微蜂窝寻呼系统是利用蜂窝小区技术来实现定场强的专用寻呼网络,它是一种单向通信系统,供建筑内部使用。系统由无线寻呼控制中心、微蜂窝发射单元,数据传输线路和寻呼接收机组成。
寻呼控制中心设在酒店地下层,其与酒店的程控电话交换机连接,实现交换机分机寻呼或人工键盘寻呼。寻呼信号通过线路送至各楼层蜂窝发射单元再向外发射,使处于场强覆盖范围内的接收机收到寻呼信号。
对于智能建筑的寻呼系统设计,一般会遇到二个问题。一是内部信号对建筑外信号的干扰,二是建筑内的寻呼“盲区”。采用无线微蜂窝,使其场强覆盖控制在10~50M范围内,利用小区组网技术,在酒店的三维立体空间上构成限定空间场强的寻呼系统,另外,设计还可通过微蜂窝的布置组成任意形态的无线通信系统,通过对发射单元功率的调节(10~100MW)均可使无线场强分布在所限定的酒店空间范围内,这与“单点式”无线寻呼系统的功率大,不宜调节,发射距离远,易对外界产生干扰的特点有很大区别。
在智能建筑内,由于建筑物材料(钢筋混凝土结构)固有的屏蔽作用,使得寻呼信号电平在穿透损耗后无法接通形成“盲区”或信号微弱形成“弱区”(应增加发射单元、调整发射单元位置以达到所需场强)。
4.电话通信系统
该大酒店电话通信系统由交换设备、传输系统、终端设备组成。酒店采用1200门程控交换机设备,话务台功能较强。数字式程控交换机可以根据酒店不同需要实现众多服务的功能如系统功能、话务功能和用户分机功能,另外还具有选择功能(包括无线寻呼即通过交换机与寻呼主机连接实现寻呼功能以及酒店管理如登记结帐、话务计费、状态输入、打印帐单、读卡功能)等。
酒店的电话机房设在地下层,包括传输设备室、交换机房及话务室。
酒店的电话线路配线方式采用单独式,其特点是:故障范围小,检修、扩建改造简单,在各楼层电话布线采用放射式。酒店电话线路采用3类4对双绞线,电话终端采用RJ11插口,这样不仅通话质量高,又能满足用户拔号上网的需要。
在各楼层电话分线箱的选择上,应尽量留有余量,以备将来扩展。
5.火灾报警及联动控制系统
该大酒店的智能消防控制系统,是一套完整的防火安全,报警系统。其又分为4个子系统:火灾探测系统、中央控制系统、火灾报警系统、灭火联动系统。
中央控制系统设在酒店一层的消防中心,由3套智能消防控制盘组成。每套智能消防控制盘拥有10个监控回路,每个回路可带99个智能探头和99个监控模块。3套控制盘实际控制28个回路共2700多探测点以及模块(包括办公楼)。消防智能控制系统通过中央处理单元对整个系统所有模块进行通讯监控,并反馈显示其故障情况,在其可编程存贮器中存有“事发控制程序”,一旦系统检测到火警信号后,能自动执行该程序,并通过火灾报警系统通知酒店内所有人员。系统对报警信号具有确认作用,系统可根据酒店内不同场合,将烟感探头灵敏度设定为昼/夜灵敏度转换模式。
作为消防控制系统的眼睛,火灾探测器分布酒各个受保护部位。在酒店的前台服务区域及客房层均设置带址式感烟探头;在后台管理区域设感烟探头;在厨房、车库等设置感温探头;在煤气表房设置气体探测器。通过可编址智能探头,手动报警以及控制模块组成一套可靠的火灾探测系统。
酒店的火灾报警系统由区域报警显示盘、警铃、声光报警器及控制模块组成。酒店的灭火联动系统包括:
(1)对设在各层的喷淋系统水管的水流指示及压力开关器的监视和启动喷淋泵及稳压泵。
(2)消火栓直接启动消防泵。
(3)对防火卷帘门,排烟风机及加压风机的监控。
(4)对空调系统的监控等系统控制。
6.闭路电视监视系统
采用现代科技日益完善的公共安全管理设施,向酒店提供舒适和安全保障是设计的出发点。
该大酒店闭路电视监视系统由摄像机探测装置,图像传输与控制设备,图象处理与显示设备3部分组成。
7.防盗报警系统
对酒店的贵重物品库房,财务记帐室等重要场所采用红外或微波技术信号探测器进行定向保护,对酒店一些大门设置门磁报警保护。以上报警信号以有线形式传送到安保中心。这是酒店技防的一个重要技术措施。
8.车辆进出口管理系统
在现代建筑中,对车库的综合管理越来越重要。酒店的地下2层为车库,其地下车库综合管理系统包括IC卡读卡机、电动栏杆、车辆控制器、动态电脑显示器等。
9.结构化布线系统
作为智能建筑的基础,结构化布线是一种具有全新概念的布线系统,用以服务建筑物中所有通信和计算机设备,满足现在和将来的布线要求。
设计应以智能建筑的现时和计划需求为依据。在该大酒店,设计未将电话通讯归入结构化布线,这是因为作为酒店,语音与数据两种终端的分界很明显,且位置不易变更。另外,从技术经济上考虑,3类线带宽16MHz,可传输10MBPS及其以下低速数据,作为语言传输是廉价而效果很好的媒介。
该大酒店的结构化布线是计算机管理系统的结构化布线。酒店的计算机管理系统分为行政局域网系统和收银系统POS。万豪酒店前台与后台共有终端信息点500多个,行政局域网的信息终端分布在地下层办公区域和一至三层的酒店后台行政管理区域,收银系统的信息终端分布在酒店一至三层的前台服务区域。
酒店结构化布线分为4个子系统部分:
9.1工作区子系统部分
通过各楼层的配线箱至楼层的各信息终端。其由5类4对双绞线及RJ45终端插口组成。此部分具有抗干扰,可靠与灵活性好的特点。
9.2干线子系统部分
采用多模光缆连接酒店电脑机房与各层的配线箱(即总配线架与各层分配线架连接)。多模光缆传输速度可达500MBPS以上,有足够带宽,可为今后布线系统发展留有足够余地。
9.3管理子系统部分
由各层的配线箱组成。酒店的前台服务、后台管理区域面积大,信息终端数量多分布广,总电脑机房设在一层。考虑到各楼层配线箱信息终端的最大距离不超过100M,因此在各楼的前台服务及后台管理区域均设置配线箱(箱内安装光缆/双绞线适配器、集线器、双绞线跳线架等)
9.4设备间子系统
由设在电脑机房的设备及主干线等组成。
10.弱电电源与接地系统
智能建筑的弱电电源系统必须是可靠稳定和无干扰的。其中计算机及外部设备、消防火灾报警设备以及通讯设备属一级用电设备负荷,采用双电源末端自切供电。对终端计算机设备配置单独UPS装置。
该大酒店的弱电工程中,火灾自动报警系统、计算机行政局域网和收银系统的电源均有采用双电源末端自切供电。双电源切换柜的电源来自酒店变配电间的2台变压器低压回路及1台柴油发电机供给。
酒店弱电工程的各个系统,都设有独立的电源配电箱控制。
弱电系统的接地是弱电系统的一个重要环节。
为减少干扰和保护设备,弱电接地系统必须单独接地,该大酒店的弱电接地中各个弱电系统接地均采用大于25mm2以上的铜芯导线与室外接地桩连接。
11.结束语
智能建筑弱电工程涉及面广,技术性强,设计中要有全面的观点。