時間:2023-05-29 17:59:33
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇建筑物平面設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
建筑設計作為項目建設的基本參照和框架,需要在施工前就完成。在建筑設計的過程中,需要對環境、地理、氣候等因素加以充分考慮,其發揮的指導作用往往是非常重要的。在工程項目建設中,最關鍵的一步就是建筑設計這項工作。只要能夠保證建筑設計的科學合理、安全性過關,那么后面的具體工作就能很好地展開。因此,在建筑設計中融入抗震理念是重要的一環,可以有效地提高建筑項目的抗震性。建筑設計是建筑抗震設計的基礎,一定要實現二者的相互協作,如此才能實現最佳的抗震效果;在剛確定項目建設設計方案時,就難以再進行大范圍改動,若是在此基礎上,未能對建筑物的抗震性能加以考慮,只是通過在具體施工中通過構件設置的加固來提高建筑抗震性,這樣并未能將抗震問題很好地解決;若是在建筑設計過程中,對建筑物的抗震性加以充分考慮,做好材料設置和構件安排等方面的準備,這樣才能確保建筑物的抗震性也會得到保障。
2建筑設計中要重點關注的幾個抗震設計
(1)建筑構件和連接點處的抗震設計。如今人們的生活水平日益提高,隨之也對居住質量有了更為嚴格的要求,就施工的整體質量而言,與之直接相關聯的便是建筑構件的合理搭設和對連接點的科學設置。如今新世紀出現了許多新的工藝和材料,這樣施工就迎來了更大的挑戰。例如說建筑物的外部設計,其中會用到大理石、瓷磚等新材料,室內裝飾設計用到的則有吊頂和人工造影等技術。就實際施工而言,一定要對材料質量和施工技術有所保證,才能使建筑物的抗震性得到保障,同時要重點監督和管理其牢固性,以免在地震發生時意外墜落而造成人員的傷害。
(2)建筑物頂部的抗震設計。如今的建筑行業,普遍對頂部過高、過重的問題有所避免。因為頂部產生的壓力會導致建筑墻面也形成相應的較大壓力,這會使建筑物的抗震性和牢固性在一定程度上有所減弱。在建筑設計過程中,務必要保證建筑物整體有一個合理的重心,與此同時還要花心思用于材料選擇,選取的頂部材料要盡量是重量輕、剛度較均勻的,這樣建筑結構才能將抗震能力充分發揮出來。
(3)建筑設計中關于設計限制的問題。通常都是在建筑前期確定建筑物的抗震級別,并且這是以建筑物的實際使用情況為依據,所以要在施工過程中嚴格按照國家規定,要使建筑物的抗震性能有所保障,以免有墻體裂縫或坍塌的現象出現。
3建筑設計過程中要考慮到的抗震設計
根據上述內容,我們了解到建筑抗震設計和建筑設計之間息息相關的聯系。為了確保最大程度的抗震性,就一定要在實際施工中緊密結合起二者的聯系,同時還要在施工過程中真正融入抗震理念,如此才能使原有的建筑常規從根本上被打破,才能使建筑物抗震現狀得到徹底改善,接下來從建筑物的形狀、平面和空間三方面設計來具體闡述二者的結合。
(1)形狀設計建筑物的形狀設計也就是針對建筑進行的“體型”設計,具體包括了各部分施工技術、建筑物平面布局和立體空間等的設計。在建筑行業發展的新時代,很多方面都有所創新就建筑物思維整體外觀而言亦是如此。由此有諸多樣式的建筑外形出現,所以,在形狀設計的過程中,需要對不同外形的不同特點予以充分考慮,不同的建筑外形,也會有不同的建筑特色和實際需求,施工單位應該加以充分考慮。通常情況下,凸凹形狀的建筑體型,通常可以使建筑物的抗震性得到大大提升,然而在實際的建筑建設過程中,原有的常規形狀的建筑物已無法滿足現代化經濟發展需求,所以,建筑物整體抗震性的提高,首先需要對建筑的形狀進行科學、合理的設計。
(2)建筑物的平面設計在建筑物施工,平面設計是重要的環節,對建筑物日后的使用將起到決定作用。例如,分別作商務和居住用途的建筑物,它們在平面設計上必然存在很大差別,為了使使用需求得到進一步滿足,就一定要按照用途,來對平面構造進行科學設計;另外,為了將抗震元素融入到平面設計之中,不僅要對施工材料的堅固性加以重點考慮,還需要對構架安裝的合理性、內部各因素的協調性加以綜合考量。要想完美地實現平面設計和抗震設計的結合,就對設計者提出了很高的要求,不但要工作經驗豐富,要需要深入地研究審美觀念和抗震技術,前提還得不對內部美觀產生不利影響,在此基礎上再確保抗震性能的最大化。
(3)空間設計對建筑物進行空間設計,是在三維空間內進行的關于建筑物的豎向設計方案。因為日益加快的城市化進程和急劇增加的城市人口,增加了城市的人口壓力,所以出現的建筑物樓層愈發高。為了使土地占有面積盡量減少,在現代社會中愈發流行高層建筑,如此就對建筑物的空間設計有了更嚴格的要求。通常說來,建筑物層數越低,穩定性就越高,受到地震的損害也就會越小;反之穩定性越差,受到地震的傷害也就越大。所以,融合建筑物的空間設計和抗震設計在一起,這樣建筑物的整體抗震性才能得到保證。
4結束語
摘要:地震不僅會造成巨大的人員傷亡,而且會造成嚴重的財產損失。我國各地地震頻發給人們的生命和財產造成了巨大的損失,也給我們國家的經濟社會發展造成了重大影響。將建筑設計及抗震設計有機結合是實現建筑物抗震設計要求的必然選擇。我國目前建筑抗震設計技術水平不足,在建筑設計過程中存在諸多問題。
關鍵詞:抗震設計;作用;結構;建筑
前言:在建筑物的設計活動中,其需要有所針對地加強對自身抗震能力的提高,確保抗震設計能夠成為建筑設計的一個重要組成部分,使得建筑物的抗震能力得到基本保障。為了更好地實現這一目的,需要建筑設計主動地將抗震內容有機結合,確保抗震設計得以被有效地落實到位。建筑設計目前已經形成了非常完善的體系,抗震設計占據絕對的主導地位。從近幾年的情況來看,很多建筑雖然在設計上,特別標高了抗震的等級,但在地震災害真正來臨時,多數的建筑都會受到很大的影響,甚至是出現安全事故,給內部的人員帶來生命威脅。建筑抗震設計必須要從客觀的角度出發,結合建筑的各項參數及施工情況,確定有效的抗震等級,減少安全威脅。
在建筑行業,常常有這樣一句名言“小震不壞、中震可修、大震不倒”的基本抗震設計要求。小震不壞是最基本的要求,建筑物在遇到低強度地震時,建筑物能夠滿足承載力的極限狀態,且建筑結構受力之后的彈性形變還能達到設計安全范圍,小震之后不影響民眾的正常生活、學習等正常社會活動。中震可修即要求建筑物能夠承受一定的壓力,不會發生破壞性、且不可修復的損害,建筑物的整體結構抗震性要滿足國家抗震設計規范,換句話說即要保障人民群眾的生命財產,又要減小地震帶來的經濟損失。大震不倒,要求建筑物有足夠的變形能力,建筑物在遭遇強烈地震時,其彈性變形不超過規定值。建筑物在遇到強烈地震時,不會發生坍塌的現象。多遇地震設計要求為承載力驗算階段,適用于大多數結構,如規則的結構及一般不規則結構。罕遇地震設計要求為彈塑性變形驗算階段,適用于在強震時容易倒塌的結構、有明顯薄弱層的不規則結構及有特殊要求的結構。
就建筑物的平面設置來說,其是對建筑物使用功能的直接表現,因此其與建筑物抗震性能之間有著十分密切的聯系。在進行建筑物的平面設計活動的時候,其需要保證建筑結構的質量能夠與質量之間形成均勻分布的狀態,避免建筑物的扭轉效應產生,提高建筑物的抗震能力。同時,建筑物墻體的布置需要做到均勻分布,使其可以在布置活動中按照抗震需求一一實現。在剛度較大的樓層,應當讓電梯布置在空間的中部,使其可以最大程度地降低扭轉抗震效應。建筑平面的布置應當從抗震結構出發,為其的構建布置創造良好環境,確保其抗震性能可以成為基礎追求的表現形式,切實地提高建筑物平面設計的抗震能力。
完善、改進高層混凝土建筑結構設計方案也是增強建筑物抗震性能的重要措施。在制定結構方案時,要本著提升建筑延展性的原則。延展性即為建筑物在一定空間內受到地震災害后,其結構還不會受到一定損壞,并能自動恢復到震前狀態。設計師進行結構設計時應該關注建筑的縱向受力情況,如何布置建筑結構,提升建筑縱向受力情況,是提升建筑物抗震效果的重要環節。
隨著科學技術的迅速發展,抗震設計中融入了各種新思想、新技術、新材料,這增加了提高建筑抗震性能的方法,大大改善了構件的極限承載能力,減輕了結構的自身重量。在實際的工程實踐應用中,隔震和消能減震是減輕地震災害的兩種應用相對廣泛的技術措施。
1)隔震技術。隔震技術是通過把如橡z隔震墊等隔震消能裝置安放在結構物底部和基礎(或底部柱頂)之間,來隔開上部結構和基礎,從而改變結構的動力作用和動力特性,有利于減輕結構物的地震反應。隔震技術是目前國際上使用相對廣泛,得到認可的一種技術,適用于較重要低層和多層建筑的如學校、醫院、商場等人員相對密集、要求相對較高的使用功能的建筑。
2)消能減震技術。減震措施主要是借助建筑物之外的部件來增加建筑物的阻尼,消耗地震傳遞給建筑物結構的能量,避免建筑物受到地震作用的損害。減震技術不僅可用于新建結構的減震設計;也可用于已有建筑結構的抗震和加固。消能減振技術是用特別設置的機構和元件將地震動的能量加以吸收耗散,以保護主體結構的安全。目前消能減震技術在行業范圍內也得到了廣泛的應用、實踐,并且得到了可靠的驗證,是一種有效的減輕地震災害的一種技術措施。
建筑設計活動中的豎向布置是對建筑結構高度質量與剛度分布內容的直接體現,因為不同的建筑物的使用功能存在差異化,使得不同類型的建筑物的使用內容各不相同,建筑物的實際建設需求也就呈現出了不同的表現。比如,樓層較低的建筑物大多是被用來作為商場來完成商業活動,其需加強對空間結構的擴大化,使其得以做到大間距,形成大范圍的廣泛空間。但是,就高層建筑物來說,其作用主要是用來作為居住亦或者寫字辦公,所以需求加強對底部承重力的提高,無需對間距與空間范圍進行擴展。這也就導致不同的建筑物,因使用功能的差異性存在,其質量追求與剛度均勻程度顯得較為不協調。這樣一來,建筑物會更易產生變形,其剛度會因難以滿足實際需求而顯得承載力過于薄弱,降低其抗震能力。在建筑物的設計環節,建筑物的使用功能會對建筑的構造內容造成影響,導致其承重墻、承重柱的布局與構造表現地各不相同,其在功能的追求上也會出不均勻的現象,在一定程度上降低了建筑物的抗震能力。針對于這樣的問題存在,建筑物的豎向布置需要做到對剪力墻的均勻設置,保障其得以直接地形成貫通,形成更為穩定的連續性,降低扭轉效應的不利影響。
總的來說,在對建筑項目進行設計活動的時候,需要加強對抗震能力的重視,確保建筑物能夠在使用過程中,擁有更為安全的使用保障。因此,建筑物的設計應當與其自身的抗震能力相結合,以此來讓二者能夠成為一個密不可分的整體,確保設計活動能夠與結構的安全穩定性相適應,保障抗震設計環節得以成為建筑物設計活動的重中之重。
關鍵詞:建筑物結構 優化 分析 假定
中圖分類號:TU3 文獻標識碼:A文章編號:
一、建筑結構設計與選型
建筑結構是建筑技術的重要組成部分,而建筑技術是建筑的三大要素之一。建筑結構賦予建筑物獨特的空間構造和格局,作為建筑物的支撐結構和載體,其穩定性和質量直接影響著建筑物的質量,從而影響使用者的安全。在建筑的準備階段,從建筑設計開始就存在著對建筑方案的利弊比較選擇問題,還有后期的建筑實施階段,其施工工藝、工序、技術方法等的科學合理選擇,要做好以上各個方面才能保證建筑結構的質量。
1砌體結構
建筑物砌體作為建筑的支撐結構,一般不在墻體上開設門窗,主要起到分隔和圍護的作用,所以建筑物墻體的材料選擇具有取材方便、施工設備普遍、施工技術含量不高、施工效率高等特點。一般情況下,由于建筑物砌體的抗壓強度不高,所以砌體一般應用于小于等于七層的建筑;由于建筑物砌體的抗震性不好,所以一般不應用于高層辦公樓和空間較大的商場類建筑。
2框架結構
建筑物框架結構一般采用鋼筋混凝土材料,除了具有墻體的分隔和圍護作用外,還可以承載建筑物的重量,起到支撐的作用;同時建筑物框架結構的設計要科學合理,在符合生產工藝的前提下,可以根據使用者的偏好對建筑平面靈活設計。由于鋼筋混凝土材料具有很好的抗壓和抗震效果,所以一般高層建筑均采用這種材料作為建筑物的框架結構。
3剪力墻結構
建筑物剪力墻作為墻體的一種具有分割和圍護作用,同時其重要作用是作為建筑物的承重墻,所以建筑物剪力墻需有較強的承載能力,建筑物剪力墻的設置要能夠滿足建筑物整體的設計要求,空間布局合理實用。在一般情況下,剪力墻多應用于高層建筑,主要作為對抗側力的結構。但是因為建筑物剪力墻的承載力會受到間距的影響,所以采用剪力墻的建筑物平面空間設計不夠靈活,多用于旅館、公寓住宅等建筑物。在詞用剪力墻結構時候,樓蓋結構可不設梁,而選用鋼筋混凝土平板,這樣做的好處是在層數一定的情況下,可以減少層高。
4簡體結構:
建筑物筒體結構的特點是具有很強的抗側力和抗扭能力,如果能在建筑物設計時把簡體墻集中布置,可以提高建筑物的平面空間設計的靈活性,所以建筑物筒體結構多應用高層、超高層商場等公共建筑。建筑物簡單結構在進行平面設計階段,宜采用方形或者圓形為佳,也可以選用穩定性較好的三角形或人字形。如果由于實用性建筑物要采用矩形設計時,長:寬應該小于或者等于2。同時外框的柱間距一般為1.22~3m,矩形設計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來的2~3倍。為保證建筑質量,一般情況下內筒邊長尺寸等于1/3外筒邊長。為了加強建筑的空間整體感,可以采用在框筒頂部設置1~2層高剛性環梁的方法。
二 建筑結構分析的基本假定
1彈性假定在當前的建筑施工領域,對高層建筑結構進行分析的實用方法是彈性假定計算法。因為建筑物處于自然環境中,隨時四季的更換和天氣的變化,建筑結構所需承受的負重是不同的,所以彈性假定計算法比較符合現實的建筑環境,具有很高的現實價值。但是如果遇到地震或者臺風等重大自然災害的時候,由于受力較大,高層建筑結構會出現位移、裂縫等情況,使建筑物處于彈塑性工作狀態,這時僅采用彈性假定計算法并不能真實地反映結構的承重等實際工作狀態,要采用彈塑性動力分析法進行分析。2小變形假定
在當前的建筑施工領域,對建筑結構進行分析的常用方法是小變形假定。有學者對幾何非線性問題進行研究,發現當頂點水平位移:建筑物高度 大于1/500 時, p—效應影響幾乎可以忽略不計。3剛性樓板假定
在當前的建筑施工領域,對很多高層建筑結構進行分析的前提假設為:樓板在其自身平面內具有無限大,平面外的剛度忽略不計。這樣假設因為忽略了結構位移,可以簡化計算方法,并作為采用空間薄壁桿件理論計算筒體結構提供了基礎前提。在大部分情況下,除了豎向剛度有突變、樓板剛度較小、抗側力構件間距過大等情況,對框架體系和剪力墻體系均可以采用這種假設進行分析計算, 4計算圖形的假定
在當前的建筑施工領域,一般采用三維空間分析方法來對高層建筑結構進行分析。這主要是由于二維協同分析方法忽略了平面外的剛度、扭轉剛度和抗側力構件的位移等問題,這樣會使分析結果與實際情況。
三 建筑結構靜力分析方法1框架——剪力墻結構有很多方法可以計算框架——剪力墻結構內力和位移,因為各種方法的的前提假設條件不同,所以不同假設的具體計算方法也各不相同,在當前的建筑施工領域,一般采用連梁連續化假定方法,在假設剪力墻、框架的水平位移或轉角相等的位移協調前提下,通過建立位移與外荷載之間的微分方程,將結構轉化為等效壁式框架,最終求得所要的數據。
2剪力墻結構
剪力墻的承重性是由其開鑿情況決定的,按照剪力墻的承重大小可以將其分為單肢墻、小開口整體墻、聯肢墻、特殊開洞墻、框支墻等。在計算內力與位移時需要按照剪力墻的不同類型和截面受力特點采用適宜的方法來進行計算。比較精準的剪力墻結構計算方法是平面有限單元法。但其弊端是可變因素較多,需要時間較長,所以只有特殊的開洞墻、框支墻的過渡層等復雜情況才會采用此方法進行計算。
3筒體結構
對建筑物筒體結構進行分析的方法包括以下兩種:第一,等效連續化方法。第二,等效離散化方法。等效連續化方法是將離散桿件進行連續化處理的方法,具體可分為幾何連續化分布和幾何物理連續化分布兩種,均是為了對彈性薄板的性能進行分析而是將離散桿件轉化為等效的正交異性彈性薄板的有效方法。等效離散化方法是進行桿系結構分析方法的前提,將連續的墻體離散為等效的桿件。主要的計算方法有核心筒的框架分析法和平面框架子結構法兩種。
小結
建筑物應該具有實用、經濟、安全、美觀的作用,對建筑結構進行設計的目的就是為了使建成的建筑物擁有其基本功能。開發商為了自身的經濟利益,會對建筑結構造價進行評估和設計,以保證其利潤的最大化。所以建筑物的安全性和經濟性是衡量建筑結構設計人員業務水平的重要指標。
參考文獻:
關鍵詞:高層建筑;結構設計;抗震概念;應用
防震設計是高層建筑結構設計必不可少的一部分,并且地震是一種無法消除的自然災害。因此,高層建筑結構設計人員應采取科學、合理的措施來降低地震對高層建筑物的危害系數,以提高高層建筑物的穩定性,從而保證人們的生命和財產安全,這同時也是我國高層建筑物結構設計工藝不斷優化的必然結果。
1高層建筑結構設計中抗震概念概述
地震的發生是無規律的,因此做好高層建筑物的防震設計是十分必要的。實踐證明,只有利用科學、合理的設計措施,整體布局高層建筑的結構細節,才能降低地震對于高層建筑物的危害。一般抗震設計是從抗震值和抗震措施兩個方面進行的,其過程是:地震情況統計、數據分析、提出概念。抗震概念設計的主要內容就是保證高層建筑整體的穩固性和細節結構的抗震性。簡單地說,抗震概念設計就是基于工程抗震的基本理論和實際的抗震經驗總結出的工程抗震概念,是決定建筑物抗震能力的基礎。抗震概念設計中包含空間作用、非線性性質、材料時效、阻尼變化等多種不確定的因素。抗震概念設計的原則是建筑結構設計簡單性、剛度適宜性、勻稱性、整體性。例如在一些地震頻發的地區設計高層建筑時,應該考慮都高層建筑上下部分結構性質不同的問題。
2高層建筑架構設計中抗震概念設計的應用策略
2.1合理的場地
高層建筑物的建設地點也是保障建筑工程施工質量的關鍵因素。選擇合理的建筑施工場地,不僅可以減少企業的投入成本,還能提高建筑物的穩固性。因此,施工人員可以利用現代先進科技設施來選擇理想的地段。場地的選擇應當避開地震危險地段,如地震時會發生崩塌、地裂以及在高強度地震下容易發生地表錯位的場地。一般地震危險地段包括斷層區、坡度陡峭的山區、存在液化和夾層的坡地以及大面積采空的地區。如發生嚴重地震的四川北川地區,其區域特點是縣境內地形切割強烈,地形起伏大,相對高差超過1000m,溝谷谷坡一般大于25°,部分達40°~50°,甚至陡立。并且地貌類型以侵蝕構造山地、侵蝕溶蝕山地為主。另外在縣境內還存在一條斷裂帶。這也就是北川地區成為汶川地震重災區的原因,該地區的地震宏觀烈度達到了Ⅺ度。因此,建設高層建筑的重點就是選擇地勢開闊、平坦以及中硬場地土。如我國中部平原地區,其地勢平坦,并且屬于地震低發區。當然,如果無法避免區域限制,那么也可以選擇抗震性比較好的地區,如避免存在孤立山包的區域以及表面覆蓋層厚度較小的區域。總之,因地制宜,選擇合適的高層建筑建筑建設場地是保證高層建筑物穩定性的最佳途徑。
2.2合理布局建筑平面
建筑物的房屋布置和結構布置都是影響高層建筑物穩定性的重要因素。依據抗震的概念,合理布局能夠有效提高高層建筑物的抗震能力,延長建筑的使用年限。一般施工人員都會根據地震系數選擇適當的建筑物高度和寬度,使高層建筑的抗震能力達到最大值。建筑平面的布置可以從四個方面考慮:一是布置平面時,應當遵循簡單、對稱的結構特點,以減少偏心;二是應當保證質量和剛度變化均勻,避免樓層錯層問題;三是盡量設計合理的平面長度,且建筑物突出的長度也應該符合相關標準;四是盡量避免采用角部重疊的平面圖形以及細腰形平面圖形。如早前發生在墨西哥的地震,相關人員在地震發生后對房屋的結構進行了分析。據數據表明,建筑物剛度明顯不對稱會增加15%的地震破壞率,拐角形建筑會增加42%的地震破壞率,因此,高層建筑施工人員應該科學合理的設置建筑平面。此外,現澆鋼筋混凝土高層建筑適用高度的確定需要考慮地區的地震烈度,如高層建筑的抗震墻在烈度系數達到6的地區,其最高適宜高度為130米;在烈度系數為7的地區,最高適宜高度為120米。總之,合理的高層建筑物平面布局是保證高層建筑抗震能力的關鍵。
2.3合理的結構設計
高層建筑的結構設計不僅要滿足抗震要求,還要滿足經濟、功能齊全、施工技術等要求。在設計高層建筑結構時要考慮實際的場地環境和建筑物本身的建設標準。另外,結構的設計還應該滿足對稱性。總之,對于高層建筑的結構設計應該從各個方面綜合考慮。首先,高層建筑結構的設計需要考慮多種影響因素,除材料、施工、地基、防烈度等因素外,還要考慮經濟因素,之后才能確定建筑物結構類型。有利于防震的建筑平面設計包括方形、圓形、矩形、正六邊形、正八邊形等,不利于防震的建筑平面設計包括多塔形、錯層、樓板開口等。次外,如果建設的高層建筑屬于純框架高層建筑,那么設計人員應避免出現框架柱傾斜、樓體傾斜等問題。因為如果框架柱傾斜,一旦發生地震就會出現剪切破壞問題,造成高層建筑的嚴重損壞。其次,更為重要的是結構設計一定要遵循對稱原則,避免扭轉問題的出現。如果高層建筑結構采取對稱的結構,那么當發生地震時,其建筑物只會發生平移震動,建筑物各個部分的受力比較均勻,從而降低地震對高層建筑的破壞程度。
2.4設置多條防震線
設置防震線是為了提高高層建筑結構的抗震系數,提高建筑物體的穩固性。之所以設置多條防震線是因為建筑物中各個部分的結構和功能是不相同的,設計相應的反震線能整體提高高層建筑物的抗震能力。設置多條防震線的優勢在于如果發生地震時,第一道防線的抗側力構件在遭到破壞之后,其地震的沖擊力和破壞力就會減弱。這樣當地震經過多道防震線之后,地震的破壞力就會降到最低。如尼加拉瓜的馬拉瓜市的美洲銀行大廈,就是應用多道防震線的典型建筑,其大樓采用的是11.6米*11.6米的鋼筋混凝土芯筒作為主要的抗震和防風構件,并且該芯筒又由四個小芯筒組成。相關數據顯示,該高層建筑對于地震的反應用數據表示是,當發生地震時,其四個小芯筒的結構底部地震剪力值達到了27000KN,結構底部地震傾覆力矩達到了370000KN•m,其結構頂點位移值為120毫米。總而言之,設置多條防震線提高高層建筑物防震能力的重要手段。尤其是在社會經濟快速發展的背景下,重視抗震概念的設計是延長高層建筑物使用年限,提高我國建筑工藝水平的關鍵。
3總結
綜上所述,隨著我國經濟水平的不斷增長,高層建筑物的數量也在迅速增長。因此,做好高層建筑結構設計中的抗震概念設計就凸顯的尤為重要。將抗震概念設計應用到高層建筑結構設計中,不僅要考慮高層建筑結構施工的各個方面,還要考慮各種外界因素以及抗震標準。這樣才能提高高層建筑的穩定性,降低地震給高層建筑造成的危害程度,從而保證人們生命和財產的安全。
作者:周寶學 單位:浙江華坤建筑設計院有限公司
參考文獻:
[1]張念華.抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用[J].中國新技術新產品,2014,04∶78-79.
[2]李國珍.高層建筑結構設計中抗震概念設計的應用淺析[J].江西建材,2014,02∶29.
關鍵詞:建筑節能;節能設計
一、 國內建筑能耗現狀
我國能源極為匱乏,而對能源、能量的消耗和浪費近些年又非常驚人,表現在住宅建筑上,能耗是歐洲住宅能耗的三倍。據統計,1990年建筑能耗占全國能源消費總量的11.5%,2000年末上升到了27.6%,年增長比例達到千分之五;隨著建筑業的高速發展和人民生活質量的改善,建筑能耗占全社會總能耗的比例還會繼續增長。根據發達國家的經驗,建筑能耗在未來商品總能耗中所占比例將上升到35%。我國當前的房屋建設規模堪稱世界第一,重視和研究建筑物的節能設計問題已經成為建筑節能的當務之急。
我國自1986年建設部頒發〈〈建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)〉〉《旅游旅館建設熱工與空氣調節節能設計標準》等以來,已陸續建設了一批節能試點小區,取得了一些經驗。開展的建筑節能研究,如墻體材料革新,節能窗,太陽能建筑技術等,也在相當范圍內推廣應用。然而存在的問題依然不少,其中建筑設計就是一個薄弱環節。
二、 建筑設計方面分析建筑節能設計:
建筑設計中控制建筑物的體型系數、適當增加建筑物層數,提高建筑物進深、層數加多,其節能愈顯著。
《民用建筑節能設計標準》JGJ26規定:“建筑物體型系數宜控制在0.30以下”。因此,控制體型系數對節能建筑設計很重要。以住宅樓為例,每增加一個拼接單元,建筑物就減少一面山墻,其外墻面積就縮小。因此對節能建筑設計而言,適當增加拼接住宅單元,對體型系數控制是有利的。建筑物平面空間組合集中緊湊,盡量減少不必要的小尺度的凹凸不齊,可使體型系數減小。
建筑物層數增加的過程中,面積的遞增比不上所包圍的體積的增加,即體積略大于面積的增率。高層建筑的體型系數普遍偏低,因此,在功能使用許可、經濟允許的條件下,適當增加建筑物層數對控制體型系數是有利的。
當單元平面(標準層)面積相同時,提高建筑物進深,體型系數會相應減小,其中正方形的體型系數最小,建筑平面接近正方形對建筑節能是有利的。以體型系數來評價其對節能的意義順序為:圓多邊形正方形長方形三角形。
適當增大建筑物體量,可降低建筑物的建筑體量對其單位建筑面積采暖耗熱影響很大,從大量的分析得出:在選擇體量設計時,應避免做建筑面積2000m2以下小體量建筑,一般宜在3000m2~5000m2之間。在大體量的總趨勢下,建筑物進深加大,層數加多,其體量加大,使節能愈顯著。
三、 項目實例分析
1.項目概況
本項目建設用地位于廣州市海珠區洲頭咀,地處羊城八景之一的白鵝潭。規劃總用地約86,557平方米,地塊西北為珠江一河匯三江之處,隔河有廣州美麗的沙面島景色、西關和白天鵝賓館,珠江河另一分支沿南北向流經本地塊,河西岸是芳村風情酒吧街。地塊南部則是發展迅速的海珠區。附近有工業大道、人民橋、洲頭咀碼頭等,對外交通便利。該地塊良好的景觀及現成的交通網絡為發展住宅、辦公等提供了良好的用地條件。
項目主要由1棟112米超高層辦公、1棟酒店(51.5米)、3棟住宅(最高167.15米超高層)及其配套設施等組成,1棟下沉半露天會所;地下停車場共三層;地塊東側還設有一座幼兒園。
規劃總建筑面積約32萬平方米,地下總建筑面積98536平方米。
2.節能設計構想
1) 總平面設計
根據廣州夏季主導風向,結合珠江、沙面、白天鵝酒店等優質的自然及人文環境,恰當的規劃總體布局,建筑物整體呈東南向錯落布置,幼兒園置于基地東南角,其東側有開敞的居民健身活動場地,有助于形成理想的通風走廊;A1棟酒店由于蒞臨路口,需在減輕對城市規劃的壓力的同時,考慮酒店最大景觀的利用,其利用A1與A2棟之間的東南向通風氣流,將各功能用房的廢氣有效地帶走,既起到節能作用又克服了空調室內空氣品質差的弱點(總圖如圖1)。
2) 建筑單體設計
橢圓形的建筑體形能夠減少建筑物與外界的熱量交換。因為在其他條件相同時,體型系數(建筑物護面積與其所包圍體積之比)越大,單位面積散熱量也越大,對節能不利。建筑采用簡潔的外形,盡量避免復雜的輪廓線,使其熱交換量較少。
由于建筑除酒店、幼兒園外均超100m,為減輕整體空間壓抑同時也有效組織氣流,采用首層架空方式;住宅平面設計重視組織自然通風,南北對流,同時采用較大陽臺配合遮陽隔熱,節能效果比較顯著。(見圖2、圖3)
3.節能設計措施
1) 護結構的節能設計
墻體是建筑護結構的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。據有關資料介紹,圍護結構的傳熱系數每增大1W/M2•K,在其他條件不變的情況下,空調系統負荷增加近30%。一般增大圍護結構的費用僅為總投資的3%-6%,而節能卻可達20%-40%。按清華斯維爾軟件計算得出常規做法(大于1m的東西向剪力墻均需做保溫);砌體部分采用新型、環保、節能的自保溫墻體--蒸壓加氣混凝土砌塊(實踐證明200mm厚的加氣混凝土砌塊的保溫效果相當于490mm厚的粘土磚墻,隔熱性能相當于240mm厚的普通磚墻);屋頂采用30厚擠塑聚苯板來保溫隔熱;外窗的能耗在圍護結構的能耗中占據了一半左右,所以做了重點處理。首先,嚴格控制建筑的窗墻比;其次利用建筑造型的特點(突出的陽臺、露臺、挑檐、花池等)對建筑外遮陽的影響,固定的外遮陽對夏季空調節能效果特別顯著;最后是選用了斷熱鋁合金窗和LOW-E低輻射中空玻璃,以滿足建筑的隔聲、防滲、氣密性及保溫性能的要求。
2) 樓地面的節能技術措施
即地熱采暖:用小型中央空調的熱水水源作為地板采暖的熱量來源。衛生間地面鋪設夾層管道,利用其熱水水源將地面溫度改善至人體舒適狀態。
3) 雨水回收利用
廣州是亞熱帶城市,雨水資源較為豐富的。充分利用這個天然的優勢,將雨水從建筑屋面的排水溝匯集到雨水管中,最終匯入到地下雨水收集池中。地表雨水經過非鋪砌地面、綠地和可透水的地磚鋪砌成的硬質地面最大限度地讓地表雨水滲透到地下含水層,減少地表水的流失。既保護了環境,又取得了很好的社會效益和經濟效益。
4) 其他節能設施
空調系統采用變頻多聯機加新風全熱回收系統,比傳統做法可省電30%。在照明系統中,采用高效節能燈管及電子鎮流器,在滿足同等照度的條件下,可省電30%。另外還大量采用新材料新工藝,如聚乙烯疏排水板(此用于地下室種植頂板、種植屋面等)、防滑耐磨路面涂料(用于地下室汽車坡道)及其他新型保溫、節能、防水材料。
四、 結束語
建筑節能并非只是建筑產業一個行業的問題,目前國內乃至全球正在面臨的能源危機是關系整個人類社會生存發展的大計。在建筑節能領域,我國與發達國家差距較大,根據我國的國情、國力,研究開發對建筑節能影響較大,節能投資較少的關鍵性技術應成為攻關的重點在建筑設計實踐中常會遇到建筑節能與建筑設計中各項因素,如城市規劃要求、使用功能、建筑造型與立面要求的矛盾,因此在強化建筑師節能意識的同時,還必須依靠行政手段宣傳普及我國的節能政策、法規,爭取各有關方面的支持與共同努力,才有可能使建筑節能設計應用于實際,將成果轉化為生產力。
關鍵詞:高層建筑;抗震設計
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
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)
我國是一個地震災害比較頻繁的國家,對于高層建筑來說,一旦遭遇地震,往往會遭受巨大的損失。因此在進行高層建筑結構抗震設計的過程當中應該充分考慮當地的地質情況,有針對性的進行相應的設計,盡可能的降低地震造成的損壞。隨著我國經濟的快速發展,高層建筑也越來越多,在這種情況下必須做好抗震設計。設計人員在高層建筑抗震設計中,都是按照抗震結構設計規范進行的,他們希望設計的結構能夠達到強度、剛度、延性及耗能能力等方面達到最佳,為此從結構總體方案設計一開始,就運用人們對建筑結構抗震己有的正確知識去處理好結構設計中遇到的諸如房屋體型、結構體系、剛度分布,構件延性等問題,從宏觀原則上進行評價、鑒別、選擇等處理,再輔以必要的計算和構造措施,從而消除建筑物抗震的薄弱環節,以達到合理抗震設計的目的。
1 高層建筑抗震設計存在的問題
1.1 工程地質勘查資料不全
在設計初期,設計人員應該及時掌握施工場地的地質情況,但是往往在設計過程中,卻沒有建筑場地巖土工程的勘察資料,就不能很好的進行地基設計,給建筑物的結構帶來安全隱患。
1.2 建筑材料不滿足要求
對于材料而言,我們要明確這樣一個道理:地震對結構作用的大小幾乎與結構的質量成正比。一般說在相同條件下,質量大,地震作用就大,震害程度就大,質量小,地震作用就小,震害就小。所以,在建筑物的樓板、墻體、框架、隔斷、圍護墻以及屋面構件中,廣泛采用多孔磚、硅酸鹽砌塊、陶粒混凝土、加氣混凝土板、空心塑料板材等輕質材料,將能顯著改善建筑物的抗震性能。
1.3 建筑物本身的建筑結構設計
建筑物如果平面布置復雜,致使質心與剛心不重合,在地震作用下產生扭轉效應,加劇了地震的破壞作用,海城地震和唐山地震中有不少類似震害實例。臺灣 9.21 地震中,一棟鋼筋混凝土結構由于結構平面不規則,在水平地震作用下,結構產生嚴重扭轉效應而破壞倒塌,同時撞壞相鄰建筑上部的陽臺。
1.4 平面布局的剛度不均
抗震設計要求建筑的平、立面布置宜規正、對稱,建筑的質量分布和剛度變化宜均勻,否則應考慮其不利影響。但有的平面設計存在嚴重的不對稱:一邊進深大,一邊進深小;一邊設計大開間,一邊為小房間;一邊墻落地承重,一邊又為柱承重。 平面形狀采用 L、π 形不規則平面等,造成了縱向剛度不均,而底層作為汽車庫的住宅,一側為進出車需要,取消全部外縱墻,另一側不需進出車輛,因而墻直接落地,造成橫向剛度不均。 這些都對抗震極為不利。
1.5 防震縫設置不規范
對于高層建筑存在下列三種情況時,宜設防震縫:平面各項尺寸超過《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》(JGJ3-91)中表 2.2.3 的限值而無加強措施;房屋有較大錯層;各部分結構的剛度或荷載相差懸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設防震縫。
1.6 結構抗震等級掌握不準
結構抗震等級有的提高了,而有的又降低了,主要是對場地土類型、結構類型、建筑高度、設防烈度等因素綜合評定不準造成。
上述這些問題的存在,倘若不能得到改正,勢必對建筑物的安全帶來隱患。上述這些問題的原因是多方面的,這就需要設計人員從設計的角度避免這些問題的出現,防止將這種問題帶入施工中,應該高層建筑的抗震性能。
2 高層建筑抗震設計對策
2.1 結構規則性
建筑物尤其是高層建筑物設計應符合抗震概念設計要求,對建筑進行合理的布置,大量地震災害表明,平立面簡單且對稱的結構類型建筑物在地震時具有較好的抗震性能,因為該種結構建筑容易估計出其地震反映,易于采取相應的抗震構造措施并且進行細部處理。建筑結構的規則性是指建筑物在平立面外形尺寸、抗側力構件布置、承載力分布等多方面因素要求。要求建筑物平面對稱均勻,體型簡單,結構剛度,質量沿建筑物豎向變化均勻,同時應保證建筑物有足夠的扭轉剛度以減小結構的扭轉影響,并應盡量滿足建筑物在豎向上重力荷載受力均勻,以盡量減小結構內應力和豎向構件間差異變形對建筑結構產生的不利影響。
2.2 層間位移限制
高層建筑都具有較大的高寬比,其在風力和地震作用下往往能夠產生較大的層間位移, 甚至會超過結構的位移限值。而國內普遍認為該位移限值大小與結構材料、結構體系甚至裝修標準以及側向荷載等諸多因素有關,其中鋼筋混凝土結構的位移限值(一般在 1/400-1/700 范圍內)則比鋼結構(1/200-1/500 范圍內)要求嚴格 ,風荷載作用下的限值比地震作用下的要求嚴格。 因此在進行高層建筑結構設計時應根據建筑物的實際情況以及所處的地理位置進行設計,既要滿足其具有足夠的剛度又要避免結構在水平荷載的作用下產生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性以及正常使用功能等。
2.3 控制地震扭轉效應
大量事實表明,當建筑結構的平面布置等不規則、不對稱導致建筑層間水平荷載合力中心與建筑結構剛度中心不重合,在地震發生時建筑結構除發生水平位移外還易發生扭轉性破壞甚至會導致結構整體倒塌,因此在結構設計中應充分重視扭轉的影響。由于建筑物在扭轉作用下各片抗側力結構的層間變形不同,其中距剛心較遠的結構邊緣的抗側力單元的層間側移最大;同時在上下剛度不均勻變化的結構中,各層的剛度中心未能在同一軸線上,甚至會產生較大差距,以上情況都會使各層結構的偏心距和扭矩發生改變,因此,在設計過程中應對各層的扭轉修正系數分別計算。 計算時應主要控制周期比、位移比兩個重要指標,即當兩個控制參數的計算結果不能滿足要求時則必須對其進行調整。當周期比不滿足要求時可采用加大抗側力構件截面或增加抗側力構件數量的方法,并應將抗側力構件盡可能的均勻布置在建筑四周,以減小剛度中心與質量中心的相對偏心,若調整構件剛度不能滿足效果時則應調整抗側力構件布置,以增大結構抗扭剛度。
2.4 減小地震能量輸入
具有良好抗震性能的高層建筑結構要求結構的變形能力滿足在預期的地震作用下的變形要求,因此在設計過程中除了控制構件的承載力外還應控制結構在地震作用下的層間位移極限值或位移延性比,然后根據構件變形與結構位移的關系來確定構件的變形值,同時根據截面達到的應變大小及分布來確定構件的構造要求,選擇堅硬的場地土來建造高層建筑等方法來減小地震能量的輸入。
2.5 減輕結構自重
對于同樣的地基條件下進行建筑結構設計若減輕結構自重則可相應增加層數或減少地基處理造價,尤其是在軟土基礎上進行結構設計這一作用更為明顯,同時由于地震效應
與建筑質量成正比,而高層建筑由于其高度大重心高等特點,在地震作用時其傾覆力矩也隨之增加,因此,為了盡量減小其傾覆力矩應對高層建筑物的填充墻及隔墻盡量采用輕質材料以減輕結構自重。
2.6 選擇合理結構類型
高層建筑的豎向荷載主要使結構產生軸向力,水平荷載主要產生彎矩。其豎向荷載方向不變,但隨著建筑高度增加而增加,水平荷載則來自任何方向,因此豎向荷載引起建筑物的側移量非常小,而水平荷載產生的側移則與高度成四次方變化,即在高層結構中水平荷載的影響遠遠大于豎向荷載的影響,因此水平荷載應為設計的主要控制因素,在設計過程中應需在滿足建筑功能及抗震性能的前提下選擇切實可行的結構類型,使其具有良好的結構性能。
2.7 盡可能設置多道抗震防線
當發生強烈地震之后往往伴隨多次余震,如只有一道防線,則在第一次破壞后再遭余震,將會因損傷積累導致倒塌。抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度,有意識地建立一系列分布的屈服區,主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度,以使結構能吸收和耗散大量的地震能量,提高結構抗震性能,避免大震時倒塌。
3 結束語
鋼筋混凝土高層建筑結構的抗震設計方法和技術是不斷變化和進步的,我們在設計時要選用適合的抗震結構,注重建筑結構材料的選擇,減小地震的作用力,增強地震的抵抗力,從而達到高層建筑抗震的目的。
參考文獻:
【關鍵詞】建筑施工技術;節能理念;具體應用
引言
隨著我國市場經濟水平的迅速提升,我國城鄉經濟一體化也有了明顯加快的趨勢,因此建筑行業也已經得到了迅速的發展。建筑行業作為一個能源消耗量巨大的行業,在建筑施工技術中樹立節能的理念也越來越受到了人們的重視。如果在建筑工程的施工技術中良好的應用了節能理念,那么不但能夠有效的緩解能源緊缺的現狀,同時對于保證建筑工程的整體質量以及改善建筑工程的施工技術也是十分有利的。所以,在全國都在推行可持續發展的戰略下,我們應進一步的在建筑施工技術中應用節能理念,從而促進我國社會經濟穩定的健康發展。
1.建筑施工技術中應用節能理念的重要性
在我國社會主義市場經濟快速發展的大背景下,類似于煤礦資源等一些傳統資源已經逐步顯現出了日趨枯竭的趨勢,并且這些不可循環利用的資源肯定也會有枯竭的一天,所以人們對于能源的問題也越來越關注了,而我們主要關注的問題有四大方面:首先,從土地面積上來看可以說我國是一個能源大國,但是由于我國的人口也是十分巨大的,整體的儲備量低,所以人均能源擁有量也很低,而這對我國所提出的可持續發展戰略的實施是不利的;其次,我國能源資源的分配區域是很不平衡的,東部發達地區的能源十分匱乏,而中西部地區的能源分布又過于的集中,并且商業資源對我國農村地區的供應也是不足的;然后,從我國能源的使用類型上來看,傳統能源還是最重要的使用類型,煤礦資源的消耗比例超過了總能源消耗的75%;最后,能源的利用效率偏低,經常出現浪費資源能源的問題,與發達國家相比,我國對于能源的利用效率要低10 個百分點,因此,在建筑施工技術中應用節能理念是極為重要的。
2.建筑施工技術中節能理念具體的應用情況
怎樣才能有效的降低建筑行業中的能耗問題?采用科學的施工技術以及應用節能理念就是十分重要的一個環節。在先進的科學技術的輔助下,向每一名建筑員工都不斷的灌輸節能的理念,從源頭做起,重視建筑行業的能耗問題,這樣才能逐步的緩解建筑行業能耗較為嚴重的問題,有效的降低建筑的能耗,對我國的環境保護工作以及解決整個社會的能耗危機都是十分有利的。
2.1 太陽能建筑施工技術的應用
太陽能施工技術是不會對環境造成污染的,這對推進我國環保政策的實施是十分關鍵的,而同時太陽能作為一類資源也是用之不盡的,并且它還具有不受環境影響、操作方便、安裝簡單以及可靠程度高等明顯的優點,所以這幾年來太陽能技術已經廣泛的應用到了很多的領域中,當然在建筑行業中也不例外,其對于促進在建筑施工技術中應用節能理念是很有幫助的。通常情況下,太陽能技術在
建筑行業中應用主要有以下幾種表現形式,常見的有太陽能供暖供熱以及太陽能電池等。在樓頂上安裝太陽能電池,這樣其就能有效的吸收太陽輻射的能量,同時將太陽所釋放的熱量轉化成電能并儲存在太陽能電池中,之后再將這部分的電能轉化給供電的設備。當然有一個問題就是太陽能電池所儲存的電能是十分有限的,一般只夠正常的照明用電以及基本的設備運轉用電,并且如果將太陽能轉化成熱能,也是可以滿足用戶正常的保暖需求的。
2.2 建筑物設計過程中節能理念的應用
(1)要想準確的計算出建筑物的外表面積,其中很重要的一個參考標準就是要盡可能的減少建筑物外表面積的體形系數,而非常有效的一個解決對策就是科學的進行平面設計,這樣保證建筑物外表面積的最優化。因此,準確的把握建筑物平面的凹凸點就成為了降低其外表面積能耗的關鍵方法,然而,在實際的設計工作中,對于廚房以及衛生間等部位都要進行相應的開窗設計,這就不得不要凹
進平面,也就提高了建筑物的外表面積,另外,曬臺以及窗戶等的設計工作也會增加其外表面積,采用這些設計的目的就是要提高建筑物的美觀性,但同時卻加劇了能耗的負擔。所以我們應采取科學合理的設計措施,既要保證建筑物的使用功能,也要降低建筑物的外表面積,從而降低其能耗,如運用矩形平面、矩形組合以及立面造型等;
(2)在對建筑物的自身采取節能保溫措施的基礎上,還應對建筑物內部的構件采取相應的節能保溫措施,從而實現建筑物的節能目標。常用的節能保溫措施有安裝熱量開關、熱量表以及選用節能型的家用電器和電氣設備等,同時在設計的過程中還應使用專業的建筑行業的節能設計軟件,確保各項熱工指標符合要求,確保建筑物整體上符合節能的要求。
2.3 改善施工工藝,避免材料浪費的情況發生
在我國科學技術水平快速發展的背景下,建筑行業也應與時俱進的應用先進的技術,進一步的更新施工工藝,同時應將建筑節能和提高作業效率和新技術、新工藝以及新材料緊密的聯系起來,這樣才能在保證了建筑工程整體質量的同時也減少了工程的用料,從而實現了建筑物的節能目標。比如說,在過往建筑工程的施工工作中,連接鋼筋通常都采用搭接的形式,其會浪費很多的材料,而在進
一步的改善了施工工藝后,我們選擇螺紋連接的方式,就可以有效的避免材料浪費問題的發生。
2.4 整體和外部環境的節能設計
這部分內容指的就是對建筑物周圍氣候環境的設計工作,主要包括了對氣候環境的分析、規劃、選址等設計內容。
(1)合理的進行選址。選址前應先對當地的地質、水文、天氣以及水質等環境因素進行調研和分析,在遵循保持生態平衡的選址原則的基礎上,還應盡量的為建筑物的節能創造有利的條件;
(2) 科學的進行外部環境的設計。為了最大限度的促進建筑物發揮其冬天保暖、夏天防暑的作用,還應科學的設計建筑物的朝向、日照條件以及外部體形等內容。我國不同區域的氣候特點是有著明顯的差異的,所以設計時應因地制宜,南方的設計重點應為完善建筑物的遮陽技術和通風技術,而北方的設計重點應為盡可能的降低采暖能耗,從而提高其熱源效率。舉個例子來說,我國的內蒙古地區,經常出現惡劣的風沙天氣,所以設計時就應以提高建筑的防御風沙和保暖性能為設計重點,而要想達到節能的目標,建筑物通常都采用錐形的屋頂和圓形的平面;又比如說,我國沿海區域的氣候悶熱并且潮濕,為了降低其能源消耗,就應以提高其自然通風技術為重點。另外,為了平衡建筑物的環境濕度,可有效的利用建筑物周邊的水系,收集雨水,同樣還可以通過種植植被等措施來提高其遮風擋沙的性能。
3.結束語
人口的不斷增加,人們對于自然資源的需求量越來越大,造成自然資源嚴重緊缺的現象,節約能源問題也逐漸成為我國首要的任務之一。而建筑行業作為一個能源消耗最多的行業,現有的自然資源已經遠遠無法滿足它的需求。所以在我們今后對建筑物設計施工的過程中,應以節能理念為核心指導思想,大力的推廣和應用新材料、新技術和新工藝,全面的應用各種節能措施,從而做好建筑施工技術的節能工作,提高建筑行業的經濟效益和社會效益,促進我國建筑行業的良性發展。
參考文獻
[1]肖永.論建筑施工技術中的節能理念應用[J].價值工程,2012.
關鍵詞:節能環保技術,建筑施工,應用
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
前言:節能環保是當今時代熱議的話題,也是未來社會發展的大勢所趨,隨著整個社會環保意識的增強,節能環保技術開發取得了突破性進展,建筑建設施工行業為了順應客觀形勢、迎合客戶心理、滿足市場需求,開始將節能環保理念納入建筑施工建設中,打造出了一系列節能環保施工技術,提高了建筑物的節能效率,創造出了高質量、高節能的建筑物,建筑施工中的節能環保技術主要體現在節能材料的選擇與節能技術的應用方面,加大節能環保技術的應用力度能夠提升建筑施工水平。
1 節能環保技術在建筑施工中的應用意義
建筑施工節能環保技術的應用是時展的必然要求,而且綠色、節能、環保已經成為時代的主題,成為民心所向、大勢所趨,在這個環保觀念深入人心的現代社會,建筑建設施工同樣需要節能環保技術的支持,只有這樣才能打造出深受社會大眾歡迎的建筑產品,才能贏得更多客戶的支持和用戶,才能占據更廣闊的市場空間,創造更高的經濟效益。節能環保技術對于建筑施工行業來說尤為重要,具體體現在:
1. 1 建筑施工技術的發展與更新
以往的建筑施工技術沒有將節能、環保納入考慮范圍,而是集中關注建筑質量、經濟效益等等,節能施工技術的應用能夠極大地確保施工質量,提升施工技術水平,打造出長遠、可持續利用的現代化節能建筑,在節能技術的支持下,建筑物原本的功能與作用會得到更長久、更充分地發揮。
1. 2 提高建筑物建設質量
建筑建設領域的節能環保技術多體現為新型節能材料、環保技術、新型施工設計方案與工藝的利用,這些材料、技術和方法毫無疑問會有效提高建筑建設施工質量,全面提升建筑建設水平,從而打造出高質量、高品位、高節能的建筑工程。
1. 3 節約能源、緩解危機
21 世紀是保護能源的新世紀,整個世界都在提倡節能環保、節約能源,能源是人類發展、經濟建設、社會進步的基礎和保障,建筑建設施工行業是一個高能耗、高成本、高規模的行業,需要浩瀚的能源資源支持,只有積極改進施工技術,采用節能環保技術,才能提高能源利用效率,為整個建筑行業的發展儲備更廣闊的能源、資源。
2 節能環保技術在建筑施工中的應用分析
節能環保技術在建筑施工中的應用體現在多方面,應用在整個施工過程中,從建筑工程的設計、材料的選擇與使用、施工技術等等,只有這樣才能切實發揮節能技術的節能環保功效,才能為建筑施工提供環保支持。
2. 1 建筑的節能環保設計
首先,做好建筑平面設計,優化外表面積。盡量控制建筑物外表面體形系數,精準地掌握建筑物平面凹凸點,以此來控制建筑物外表面能耗量,重點加強對廚房、衛生間等關鍵部分的設計,例如: 衛生間實施封閉設計,以此控制門窗使用量,控制建筑物外表面積。其次,重點加強圍護結構節能設計。因為圍護結構直接影響整個建筑物的保溫隔熱效果,圍護結構的節能設計要把握兩大點,那就是室內保溫、結構承重。通常可以選擇充氣砼墻體的單一砌磚構建圍護結構,為了進一步發揮建筑物墻體保溫隔熱的功能,應該在承重墻上設置圍護材料,所選材料質地要盡量輕,從而有效控制承重墻承重,同時,在對圍護結構進行設計、施工過程中,必須盡全力控制由于部分地區的熱橋而導致的熱量散發現象,從整體上確保圍護結構的保溫性能。
2. 2 優選節能環保型施工材料
要盡量選擇節能環保的施工材料,這樣才能從整體上維護建筑工程的節能效果,例如: 保溫良好的板材、管材等等,能夠發揮環保功能的裝修材料,例如: 木地板、節能涂料等等。例如: 對于門窗材料,通常優選斷熱型鋁合金材料,其中要重點加強對圍護結構材料的選擇,例如:要優選保溫性好、隔熱性強的圍護材料,適當過大玻璃材料的使用面積,優選透光率高的材質,這樣就能確保建筑物從外界獲取更多的光源、熱源,減少電能損耗。例如: 對于玻璃材料的選擇,也應該本著節能環保的原則,優選真空、節鍍膜的材質類型,或者附加薄膜、能夠進行熱反射的中空玻璃,這樣的玻璃才能真正發揮節能環保的功效。
3 現代化節能技術在施工中的應用
3. 1 太陽能節能技術的應用
太陽能技術是一項高節能、高環保的現代節能技術,通常用在北方建筑施工建設中,樓頂或屋頂安裝太陽能發電系統,將太陽能轉化為電能、熱能等等,為室內供電、供熱等設備提供支持,這樣就大大節省了建筑物內電能用量,利用太陽能供熱、供暖,采光有效節省了燃料和能源消耗。
3. 2 門窗節能技術的應用
門窗是建筑物必不可少的組成部分,具有通風、采光等多重功能,為了達到門窗節能環保效果,通常擴大門窗面積,采用保溫隔熱隔音的門窗材料,而且其密封性得到了改善、提高,現代節能門窗材料主要有:U - PVC 塑料型材、斷熱類鋁合金等等,這些材料門窗密封度強、能耗低,發揮了良好的節能環保功效。
3. 3 地熱節能技術的應用
隨著現代化科學技術的不斷發展,經濟的持續進步,人們對生活質量、生活水平要求的不斷提高,越來越多的建筑物內都需要安裝空調,然而,空調的耗電量、耗能量通常較大,無法達到節能環保的目標,達不到節能要求。引入地熱節能技術能夠有效解決這一問題,其工作原理體現為: 搜集地面溫度對建筑物進行供熱,夏季則將建筑物內部多余熱量排向外界,被大自然吸收并儲存,地熱技術是對大自然熱能的有效利用,達到了節能環保的功效,也有效控制了空調的使用規模與使用頻率,控制了電能使用量,發揮了節能環保的功效。
3. 4 墻體節能技術的應用
為了達到節能環保的目的,一些現代建筑物通常選擇實心粘土磚充當墻體材料,但是其缺點就是保溫性能不佳,當前的建筑物墻體又選擇了隔熱性強的材料,例如: 玻璃幕墻就是不錯的選擇,他不僅能夠提升居室整體的視覺效果,同時也能發揮采暖供熱的功能與效果,提高室內溫度,近年來,雙層幕墻得到了深入推廣,是對太陽能資源的充分利用,發揮了極大的節能環保作用,并帶來了一定的生態效益。
4 環保節能技術給人們提出更高的要求
4.1 環保節能技術設計遵循高效原則
環保節能技術是一項高新的科學技術,需要不菲的建筑材料支持和技術支持,最后充分發揮環保節能的作用。然而在部分建筑施工過程中,為了實現建筑的環保節能,盲目投資,最后造成了所謂的為節能而“節能”,浪費了大量的建筑材料,而沒有完善節能環保的高效性。因此,環保節能要求我們不能盲目投資,應當充分利用當前已有的節能技術,高效利用節能建筑材料,完成節能成果。
4.2 環保節能工程應當有充分的施工方案,適當借鑒和學習他方節能技術
環保節能技術是一項綜合性的施工技術,很多施工企業都是依舊個別節能方案執行環保施工,并沒有充分考慮到多個施工環節的聯結作用,造成建筑施工環節脫節,施工的前后不順暢性。因此,要求我們環保節能施工設計者設計充分的、完善的施工方案,保證節能技術的前后連貫性。于此同時,應當從多方面學習國外先進的環保節能技術,并與多方建筑工程單位進行技術經驗交流,完成節能環保技術的進一步創新。
5 總結
房屋建筑節能設計技術可以大大降低能源總消耗量,節省能源損耗。最重要的是能夠進一步提高房屋建筑的整體質量,使我國建筑行業持續、穩定的發展下去。所以說,房屋建筑節能設計不僅是我國經濟快速發展的產物,而且又有助于增強人們的節能意識。因而,我們必須進一步加快科學技術的發展,使建筑節能技術得到廣泛的應用。
參考文獻
關鍵詞:建筑墻體防裂施工技術
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A
我國建筑工程墻體出現裂縫的原因眾多,各個原因中的涉及點也較為繁瑣。在建筑工程施工的過程中,墻體施工難度壓力也比較大,這些都影響著施工質量,稍有差池便會造成日后墻體工程出現裂縫,最終浪費大量的建設資金以及人力資源。本文對具體施工技術進行了分析。
一、建筑墻體在施工中產生裂縫的主要原因分析。
1、施工設計不夠合理、科學。在落實施工設計時,有些施工企業并沒有嚴格按照施工要求對墻體裂縫防治予以科學、合理的設計。盡管在在其它工程建筑過程中,制定了相應的防裂縫方案,但是,其防裂縫設計完全不符合相應規范要求的規定,從而難以將墻體裂縫進行科學、合理的防治,更重要的是對建筑物的使用壽命帶來巨大影響。除此之外.對各種新式墻體砌筑材料的選用也極其重要,但是,因砌筑砂漿的強度或者是砌體強度都有很大的差別,特別是強度較低的砌體材料引起墻體裂縫開裂的情況非常常見的。
2、地基沉降。如果是在軟土地基上進行施工,常會有斜裂縫的產生,這主要是由于因地基下沉不是非常的均勻,從而使得墻體所能夠承受的剪切力過大。因此,建筑結構剛度差異和使用不合格的施工材料時,都會導致建筑物墻體產生開裂現象。地基沉降也會產生窗間墻水平裂縫,如果地基的沉降單元上部受一定阻力作用時,便會使窗間墻產生較大的水平剪力,從而便產生了墻體裂縫。在建筑施工過程中,其房屋窗臺有時也會產生豎直方向的裂縫,這是由于當窗間墻受荷載作用時,因窗間墻與窗口承受集中荷載能力是比較大的,導致窗間墻因受到反方向出現變形,從而在墻體中出現開裂現象,如果開裂現象十分嚴重,也可能會擠壞窗口,這樣一來,對窗扇的使用帶來影響。
3、產生溫度應力。在具體建筑過程中,由于建筑物各種部位的溫度存在較大差異,但是,此種溫度差異會使建筑內外溫度不夠協調,從而導致建筑墻體產生開裂現象。一般來說,此種裂縫現象常在鋼筋混能夠結構中出現,其裂縫形式主要有以下集中:垂直縫、水平縫、八字裂縫等。
4、施工質量較差。在實際建筑施工中,一般來說,將各種強度砌體予以混合砌筑,但是,由于各種砌體材料在砌體砌筑時,交互組合,從而因吸水率、熱脹冷縮等的影響,造成建筑墻體產生裂縫。
5、砌筑砂漿強度也會對墻體開裂產生極大的影響。因此,在攪拌砂漿過程中,有時會不夠均勻,這樣一來,便出現了砂漿強度過高或者是過低現象。除此之外,在砂漿配制上,若砂漿中放入的砂含量偏多,那么會降低砂漿的強度;而如果水泥含量偏多,那么則會增加砂漿強度:如果水量過大,那么砂漿稠度也會大大降低,從某種方面來說,對砂漿強度會產生較大的影響。因砂漿干縮量增大,從而導致在灰縫處,產生開裂現象。
在砌筑砂漿過程中,如果對砂漿攪拌不夠均勻,那么也會導致墻體裂縫現象的產生。若需要攪拌的砂漿量偏多,并且存放較長的實踐,甚至是在使用砂漿之前,早已凝結成塊,從而會破壞砂漿強度,甚至對整個建筑墻體質量都會產生較大影響,在墻體中產生大量裂縫。
二、防范建筑工程中墻體裂縫產生的有效對策。
1、地基沉降引起墻體裂縫的處理對策。首先,要對不均勻地基與軟土地基加以有效的處理,特別是在擬定地基加固方案時,既要對地基處理加以考慮,又要對建筑上部結構處理予以全面考慮,而且還要更好的將二者緊密相結合。在對建筑上部結構處理過程中,要想盡一切辦法改變建筑物體型,簡化建筑物平面設計,科學、合理的設置沉降縫,因此,地基結構我們可以選用輕型結構或者是柔性結構。如果地基是由于凍脹原因而引起墻體裂縫產生,要確使地基的基礎埋設深度在冰凍線以下。雖然為附屬結構或者是其它小型建筑物,同樣也必須將地基埋設冰凍線之下。一旦地基基礎不能處在冰凍線之下,那么要對非凍脹土應用加以全面考慮,以便消除地基凍脹現象。而如果是基礎梁、單獨基礎來承擔墻體重量時,則應該在基礎梁下風合理設置孔隙位置,從而有效避免因地基凍脹導致墻體裂縫的產生。
2、避免溫度應力的影響受溫度應力的影響,導致建筑墻體裂縫的產生也是較為常見的一種現象。想要解決此中裂縫的產生,首先要對伸縮裂縫加以科學設置,從而避免伸縮縫錯位與樓面錯層的產生。此外,也可以加設密環形圈梁,同時增加圈梁的高度,而且在建筑物窗口上下位置處加設鋼筋混凝土圈梁;還要加強屋面隔熱與保溫性能;針對墻體與樓板的隔離,我們常常使用油氈或者是鐵皮,與此同時,要在女兒墻的墻根預留一定的空隙,這樣一來,能夠使結構伸縮更加自由;對建筑結構的薄弱環節也必須予以加強,增加建筑結構的抗拉強度。
3、設計方面對軟地基要進行科學、合理的處理,并且增強建筑物的上部結構剛度。更重要的是要對濕陷性黃土或者是膨脹土都要進行特殊處置。要在相鄰兩個建筑物間設置合理的縫隙,而且還要對相連兩基礎沉降量予以準確計算,這樣一來,確保建筑物沉降量和兩個相鄰基礎沉降量相同。
三、防范墻體裂縫的施工技術。
1、打牢地基。①科學、合理的設計沉降縫,這樣一來,能夠自由沉降,從而有效避免沉降裂縫的產生。②加強對建筑物上部結構處理,提高建筑墻體抗剪強度。而且對建筑物基礎部位以及樓層門窗口結構設置圈梁,特別是在完成砌體操作時,必須嚴格按照規范要求施工,例如:在使用前,要將磚完全浸濕,從而改善砂漿和易性,而且也使砂漿強度有所增強。③若地基十分負載,在開挖基槽以后,要先進行釬探,在探出有軟部位之后,采取有效的對策加以處理,完成加固之后,才能繼續施工。④建筑大窗口下部,要設置反磚旋與混凝土梁,從而有效緩解窗臺變形,減少窗臺產生裂縫現象。在砌筑窗臺時,盡量不要使用半磚。同時,要在窗洞下增設約40mm鋼筋混凝土,這主要是由于設置鋼筋混凝土能夠解決窗下角問題,并且提高建筑結構特性。⑤在澆筑混凝土時,機械振搗相時較難,從而難以確保芯柱質量。想要從根本上解決此問題,通常采用240mm×190mm或240mm×240mm構造柱,從而替代“暗芯柱”,在此過程中,還需要留有拉結筋位置,這樣一來,能夠提高建筑抗震能力,保障芯柱質量。
2、減少溫度應力產生。在建筑屋蓋部位設置控制縫,要求間距是30mm。若現澆混凝土挑檐長度超過12m時,還要設置分隔縫,而且寬度要大于20mm;在嵌縫時,要使用彈性油膏。在設置灰縫鋼筋時,必須要嚴格遵循以下要求:①在鋼筋要設置在墻洞口第一道與第三道,其鋼筋伸入長度至少在600mm以上。②灰縫鋼筋和建筑配筋的距離至少在 600mm 以上。③把灰縫鋼筋兩端錨入相交墻中,而且要求錨固長度至少為300mm。④在頂層圈梁設置長度在40~50mm遮陽板,從而避免陽光對鋼筋混凝土圈梁照射,縮小結構內外溫度差,從而減小應力的產生。砂漿中灰縫鋼筋的埋入,要求保護層外側的長度不能少于15mm,并且上下長度不能超過3mm。
3、施工的規范①在砌筑施工過程中,必須嚴格控制材料質量,并且按照施工要求,配制砂漿。逐步改善建筑墻體砂漿強度,這樣一來,才能增強砌體抗拉強度。②在砌筑過程中,其高度不能超過1.8m。③待水泥混合砂漿與水泥砂漿抹灰都在凝結后,再進行涂抹。④在砌筑時,不能有打鑿現象發生。確保砌體質量,使砂漿更加飽滿。⑤在施工階段,要嚴格按照規范要求預留孔洞。
結語:綜上訴述,在建筑墻體施工過程中要加強墻體裂縫施工技術,嚴格按照規范施工,抓好施工管理,從而促進建筑施工質量。只有這樣才能夠避免或減輕墻體裂縫,進而保證建筑物的安全、可靠和美觀。由此看來,我們必須對產生裂縫的原因加以深入探究,并且還要及時制定出一套完善的防治裂縫產生的對策,這成為當前建筑施工中需要解決的首要問題。
參考文獻:
[1]武敬,張良斌.居住建筑墻體節能施工技術.科技創新導報[J].2007 年第 34 期.
【關鍵詞】工程造價;造價控制
建設項目的全過程造價控制在具體的實施中,可以細化為工程項目決策階段、設計及準備階段、項目招投標與施工階段、竣工結算與后評價階段。建設單位對其管理應貫穿于工程建設的全過程。
1 決策階段應合理確定項目規模和建設標準
項目規模的合理選擇關系著項目的成敗,決定著工程造價合理與否。建設規模過小,使得資源得不到有效配置,建設和生產成本高,經濟效益低下;建設規模過大,超過了項目產品的市場需求量,導致銷售不暢,資金回收緩慢,也會使項目經濟效益低下。在確定項目規模時,要綜合考慮市場因素、技術因素、環境因素等。這樣可以合理確定和有效控制工程造價,提高項目的經濟效益。
工程造價的多少主要取決于項目的建設標準。建設標準的主要內容有:建設規模、占地面積、工藝裝備、建筑標準、配套工程等方面的標準或指標。建設標準是編制、評估、審批項目可行性研究的重要依據,是衡量工程造價是否合理及監督檢查項目建設的客觀尺度。建設標準應根據技術進步和投資者的實際承受能力制訂,標準訂得過高,只能無謂地增加造價,浪費投資;標準訂得過低,不利于技術進步,影響國民經濟的發展和人民生活的改善。因此現階段大多數建設項目應采用適當超前、安全可行的標準考慮現時投入,又考慮長遠效益。
2 重視設計階段的造價控制
設計階段是把技術與經濟有機結合在一起的過程。在這一階段,首先應重視方案的比選,推行設計招標政策。設計招標有利于競爭和設計方案的選擇,通過招標選擇設計方案的范圍擴大,從而保證設計的先進性、合理性、準確性。推行設計招投標,有利于促進設計單位提高設計水平,有利于設計方案的優化,有利于加大控制工程造價的力度,縮短設計周期,降低設計費,將投資控制落實在設計階段。
其次,應推行限額設計。即限按照批準的投資估算額進行初步設計,按照初步設計概算造價限額進行施工圖設計。在整個設計過程中,設計人員與造價管理人員密切配合,做到技術與經濟的統一。在設計的同時考慮控制并合理節約造價,優化設計。
比如合理的確定結構形式,適當合理的降低鋼筋含量,節約成本;在平面設計時,考慮建筑物平面形狀和周長對造價的影響;合理的確定層高和凈高;合理確定戶型等。據有關資料統計,一般建造矩形和正方形住宅,既有利于施工,又能減低造價,一般住宅單元以3~4個住宅單元、房屋長度60~80m較為經濟。住宅層高,每降低10cm,可降低造價1.2%~1.5%。三居室住宅設計比兩居室的設計降低1.5%左右的工程造價,四居室的設計比三居室的設計降低3.5%的工程造價。
3 控制招投標環節
實行建設項目的招投標,是我國建筑市場趨向規范化完善化的重要舉措,同時,對于擇優選擇承包人,全面降低工程造價,具有十分重要的意義。在招投標環節中,在工期和質量都得到保證和滿足的前提下,招標方的目的就是選擇投標報價最低或者綜合得分最高的投標人,從而價格的競爭就是招標人和投標人關注的重點。在招投標階段建設項目招標文件的編制,應該做到內容嚴謹、完整、準確,招標條件應公平合理,符合有關規定。招標文件既是投標單位編制投標文件的依據,又是招標單位與中標單位簽定承發包合同的基礎。其次是要編制好標底,把工程標底控制在合理造價的下限。第三是中標后合同條款的簽定應嚴謹、細致、工期合理。
4 嚴控施工階段的工程造價
由于工程建設的周期長、受自然條件和客觀因素的影響大,導致項目的實際情況與項目招投標時的情況相比會發生一些變化。這些變化,也必然影響工程造價的變化。因此,嚴格控制工程變更及現場簽證的管理,并加強合同管理是這一階段造價控制的有效手段。
盡可能把設計變更控制在設計階段初期,盡量避免發生影響工程造價較大的變更,并以投標價為上限,嚴格控制各項變更引起的造價變化。同時,規范變更流程及程序,一旦發生必須變更的情況,應當盡快變更。因為對于不可避免的變更,不論是停止施工等待變更指令還是繼續施工,都會增加損失。而且,變更指令發出后,應當迅速落實,避免由此引起的損失。
在施工過程中,建設單位要加強現場施工管理,督促施工方按圖施工,嚴格控制變更洽商、材料代用、現場簽證、額外用工及各種預算外費用,對必要的變更,應做到先算賬,后花錢,隨時掌握項目費用額度,避免事情積壓成堆,對工程造價心中無數。建設單位的現場代表要督促施工方做好各種記錄,特別是隱蔽工程記錄和簽證工作,減少結算時的扯皮現象。
建設單位管理人員不但要有專業技術知識,同時還應充分的理解和熟悉合同。掌握合同中的各項條款,在施工過程中,督促自己并監督施工單位嚴格按合同執行,并可以利用合同條款解決糾紛,提前預防,避免施工單位的索賠時間發生。同時,要加強索賠意識和熟悉索賠程序。當施工單位未履行合同時,及時的向對方提出索賠,合法合理的保障建設單位的利益并降低建設單位的損失。
5 結算審核階段的造價管理
竣工結算反映了建設工程實際造價。前幾個階段的造價控制效果,都在這一階段體現出來。審核人員應嚴格按照合同制定的計算規則、計量方法、計價原則、招標文件中約定的結算方式、合同價款中約定的風險系數,超出部分的調整原則,合同條款中約定的變更計價原則、價格調整方式、取費原則等,根據竣工圖紙、工程變更、現場簽證、索賠等資料進行審核。這就要求審核人員不僅要數量掌握工程量的計量方法、現行的計價規范,更要清楚的掌握并了解各項合同條款以及政府及行業主管部門頒發的各類文件,行業政策變化等相關內容。
除此之外,結算時要深入現場,了解現場情況,確保工程結算的質量,提高投資效益。對于結算成果應進行二次復核及最終校核。嚴格控制每個環節,使工程造價經濟合理。