時(shí)間:2024-01-05 17:06:11
導(dǎo)語:在房屋建筑的設(shè)計(jì)的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞:房屋建筑; 節(jié)能設(shè)計(jì)
Abstract: in recent years, with the global energy shortage situation intensifies, energy saving problem has become a social problem of common concern. In addition, our country not only, and the world, the energy consumption of the construction industry has been more and more beyond imagination. A combination of the two present situation, the construction and sustainable architecture has become the focus of city construction in the future development direction, and energy saving design as the key link nature also cause for concern. This article is from this obtains, from domestic energy saving design status, and energy saving design of the measures and the several aspects prospect, and discusses related issues.
Keywords: housing construction; Energy saving design
中圖分類號(hào):TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、 國內(nèi)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
眾所周知,房屋建筑節(jié)能是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,包括了本體技術(shù)、建筑用材和熱環(huán)境用設(shè)備等多個(gè)方面。這也成為國內(nèi)建筑節(jié)能不夠力度,高耗能性依然居高不下的原因。雖然早在上世紀(jì)八十年代我國就開始高度重視建筑節(jié)能、改善居住條件等問題,這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)并未得到很好貫徹:我國住宅建設(shè)速度加快,每年新建房屋建筑面積近20億平方米,超過所有發(fā)達(dá)國家年建成面積總和,而80%以上的新建住宅幾乎都是高耗能建筑。究其原因有兩點(diǎn),其一是房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)本身的復(fù)雜性,其二是近年來城市化進(jìn)程和住宅制度改革步伐的加快。
二、 原則
1. 自然通風(fēng)
良好的自然通風(fēng)不僅是建筑使用者對于居住舒適度的要求,更是減少空調(diào)使用時(shí)間從而節(jié)能減排的不二良策。因此在考慮總平面布置時(shí),要注重自然通風(fēng)。
2. 建筑朝向
良好的建筑朝向,不僅能夠滿足第一條的通風(fēng)原則,同時(shí)還能充分利用太陽能資源。在規(guī)劃允許的情況下要優(yōu)先采用南北朝向。
3. 體形系數(shù)
所謂體形系數(shù),即建筑物外表面積和其所包圍的體積之比。體形系數(shù)過大,則護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失越大,能耗越高;而體形系數(shù)過小,又會(huì)制約建筑師的創(chuàng)造性,甚至損害建筑功能。因此一般而言,條式建筑不應(yīng)超過0.35,而點(diǎn)式建筑不應(yīng)超過0.40。
三、 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)措施
1. 綠化節(jié)能設(shè)計(jì)
綠化節(jié)能設(shè)計(jì)的理念并未將重點(diǎn)放在房屋建筑本體上,而是從吸收太陽輻射和反射熱的方面考慮。有測試結(jié)果表明,對夏季中午到下午三點(diǎn)的升溫速率而言,有綠化房間要明顯優(yōu)于無綠化房間。當(dāng)然不同的建筑綠化布置、不同的樹種都能起到不同程度的節(jié)能效果。主要有樓間綠化、臨街綠化以及屋頂綠化等。合理的綠化不僅可以創(chuàng)造健康舒適的居住氣候,還能從總體上降低建筑的運(yùn)行能耗,減少污染。
2. 建筑體型的節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑外露面積的主要因素之一就是體型變化,體形系數(shù)越大耗能越多。然而,隨著建筑行業(yè)越來越追求新穎、獨(dú)特,樓房越蓋越高、建筑外形越來越奇特,從而忽視建筑節(jié)能的要求。建筑體型如果能夠盡量減少錯(cuò)落、使建筑之間相互呼應(yīng)、增加進(jìn)深而減少面寬,則可以有效地減少建筑墻體表面積從而達(dá)到節(jié)能的效果。一般而言,條式建筑物的體形系數(shù)不應(yīng)超過0.35,而點(diǎn)式建筑的不應(yīng)超過0.40。
3. 外墻的保溫節(jié)能設(shè)計(jì)
對我國現(xiàn)有的大部分房屋建筑的護(hù)結(jié)構(gòu)而言,墻體都占有很大份額,而且其熱損耗也很大。因此護(hù)墻體的保溫隔熱性能好壞很大程度上決定了建筑節(jié)能的強(qiáng)弱,而護(hù)墻體節(jié)能的主要實(shí)現(xiàn)又依賴于墻體材料的好壞。
從結(jié)構(gòu)上而言,對于外墻的保溫隔熱設(shè)計(jì),應(yīng)注意外墻的保溫層必須滿足抗風(fēng)壓、水密性以及溫濕度變化的時(shí)候性要求,使墻體與周圍裝飾或相鄰部位均得到適當(dāng)處理,并不產(chǎn)生裂縫。
從材料上而言,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻值越大,保溫性能就越好通過維護(hù)結(jié)構(gòu)向外擴(kuò)散的熱量也就越少。在建筑基本形式不改變的情況下,節(jié)能設(shè)計(jì)可采用外墻外保溫技術(shù)的建筑節(jié)能改造模式,改造時(shí)可以多考慮節(jié)能保溫涂料和輕型保溫板材等技術(shù)的復(fù)合使用。然而對于某些較為重視建筑視覺形象的特殊工程,則可將外墻、內(nèi)墻保溫技術(shù)結(jié)合使用。而對于非透明幕墻,如金屬幕墻、石村果墻,沒有透明玻璃幕墻所要求的自然采光、視覺通道等功能要求,從節(jié)能的角度考慮,應(yīng)該作為石墻對待。
4. 門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)
一般房屋建筑裝修的時(shí)候人們都關(guān)注門窗的氣密性和保溫性。目前我國的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對戶門的保溫作了明確規(guī)定,降低門窗的傳熱系數(shù)、改善門窗保溫效果(如增加窗玻璃層數(shù)、加模等),加強(qiáng)戶門和楊柏的保溫等。之前使用的單玻實(shí)腹鋼窗因?yàn)楸C苄院蜌饷苄远急容^差,而為PVC(內(nèi)襯鋼材)窗框代替,更有住宅還安裝斷熱型鋁合金窗,配合中空玻璃或低輻射中空玻璃使用。國內(nèi)采用的中空玻璃,內(nèi)部密封空間內(nèi)裝有一定量的干燥劑,使得玻璃表面溫度不能低于其中干燥空氣的露點(diǎn)溫度,從而在寒冷季節(jié)也不會(huì)結(jié)露;由于內(nèi)部空氣的密封性和靜止性,整個(gè)窗戶的保溫性能會(huì)有很大的提高。
窗的保溫性能仍然不能和墻體保溫性能相比擬,所以保持科學(xué)適度的窗墻比例,或者減少可開窗的面積,都可以提高整個(gè)建筑的保溫性。當(dāng)然,這都需要在室內(nèi)能保證有良好的自然通風(fēng)前提下,外窗的可開啟面積不應(yīng)小于窗面積的30%。
5. 屋面的保溫隔熱節(jié)能設(shè)計(jì)
雖然屋面在整個(gè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積中所占的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于外墻,但卻是護(hù)結(jié)構(gòu)所占面積最大的:因?yàn)轫攲臃偶俚淖o(hù)面積占到3-5個(gè)面,而一般標(biāo)準(zhǔn)層放假的護(hù)面積只占2-3個(gè)面。不論是夏季強(qiáng)烈的太陽輻射還是冬季嚴(yán)酷的風(fēng)雪侵蝕,屋面對于頂層放假的室內(nèi)熱環(huán)境和建筑的采暖空調(diào)能耗影響是非常嚴(yán)重的。因此,為提高屋面的保溫隔熱性能,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):
1) 選用導(dǎo)熱系數(shù)小而蓄熱系數(shù)大的保溫隔熱材料。同時(shí)也要注意選用材料的密度不能過大,防止屋面荷載過大。
2) 雖然保溫隔熱材料的種類五花八門,但設(shè)計(jì)人員在選用的時(shí)候并不能隨便挑選。應(yīng)該綜合考慮建筑物的使用要求、屋面的結(jié)構(gòu)形式、防水處理方法和施工條件后,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較之后才確定。
3) 保溫層的厚度也要根據(jù)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的合理要求確定。一般情況下要提倡使用倒置式屋面。
4) 保溫隔熱材料不宜選用吸水率高的材料。因?yàn)槿绻瘦^高,屋面濕作業(yè)時(shí)會(huì)大量吸水,從而降低熱工性能。
目前國內(nèi)常用的屋面保溫節(jié)能設(shè)計(jì)方法是正鋪法,即將容重低、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、有一定強(qiáng)度的輕質(zhì)高效保溫材料設(shè)置在防水層和屋面板之間。另外還有許多高層房屋建筑采用了倒鋪法,即將防水層設(shè)于保溫層下,這種情況下保溫隔熱層可以保護(hù)防水層不受外部空氣溫度變化等的影響而增加使用年限。
四、 房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的前景
建筑節(jié)能對建筑業(yè)的巨大經(jīng)濟(jì)效益,讓世界各國特別是歐美發(fā)達(dá)國家對于節(jié)能技術(shù)給予了充分的重視,然而我國的房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作從20世紀(jì)90年代才剛剛啟動(dòng)。因此不論是在新型保溫隔熱材料上,還是節(jié)能設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),或節(jié)能施工方面,我國都有很大的發(fā)展空間。另外,在房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)管理方面,也要加大力度,將節(jié)能設(shè)計(jì)是否達(dá)標(biāo)作為重要考核項(xiàng)目。
五、 結(jié)束語
節(jié)能是國內(nèi)住宅建設(shè)的重中之重,而建筑節(jié)能又關(guān)乎整個(gè)國家發(fā)展的資源、能源、可持續(xù)發(fā)展問題,因此抓好房屋建筑的節(jié)能設(shè)計(jì),才能推動(dòng)國家和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。作為工程人,我們有責(zé)任和義務(wù)開發(fā)新型保溫隔熱材料、創(chuàng)新節(jié)能設(shè)計(jì)思路、強(qiáng)化節(jié)能設(shè)計(jì)管理,從而讓國內(nèi)房屋建筑走上節(jié)能之路。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】建筑工程;房屋建筑;設(shè)計(jì);措施;
前言:
隨著改革開放政策的影響,我國經(jīng)濟(jì)的繁榮,城市土地的日益緊張,這個(gè)時(shí)候高層建筑就如雨后春筍般出現(xiàn)在全國各城市中。這是社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人類需求的互動(dòng)構(gòu)思,它不僅給人們帶來了更多的有趣的綠色區(qū)域和空間的使用,同時(shí)也豐富了城市景觀。然而也伴不隨了一系列的問題出現(xiàn)在人們生活當(dāng)中。目前,我國建筑設(shè)計(jì)依然存在許多的問題,如只注重建筑自身及周邊環(huán)境的設(shè)計(jì),然而在很多高層建筑環(huán)境設(shè)計(jì)中,缺乏人性化的場所。 城市設(shè)計(jì)在很多高層建筑的建造中被忽視了,完美的過于重于自我孤立的城市環(huán)境,沒有親切感,給人一種恐懼感。協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)環(huán)境被忽視在建筑物和建筑物、街道和建筑、城市空間與建筑上明顯的體現(xiàn)出來,高層建筑與城市環(huán)境的關(guān)系,它已成為設(shè)計(jì)的一個(gè)嚴(yán)重的問題。
一.高層建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)
1、防止高層建筑密集
密集的高層建筑在城市的有利辦公條件,同時(shí)也附帶了許多的負(fù)面影響,例如:城市空間的壓力和大面積玻璃幕墻的光污染等。因此,在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中要對區(qū)域內(nèi)的高層建筑密度進(jìn)行限制,避免高層建筑的集中分布。力求使高層建筑的布局局實(shí)現(xiàn)與自然景觀、歷史文化環(huán)境的有機(jī)結(jié)合,為市民創(chuàng)造宜人的城市空間環(huán)境。
2、高層建筑與城市街道
高層建筑分布在城市中商業(yè)發(fā)達(dá)的地段,其底部必須和街區(qū)的城市結(jié)構(gòu)聯(lián)系,并與城市的水平尺度比例相當(dāng)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對周圍建筑的場地范圍予以密切注意。要考慮到街道行人的舒適度,高層建筑主體因?yàn)槌叨冗^大,易向后退,使底層的裙房置于沿街部分,減少高層建筑對街道的壓迫感,高層建筑物之間的地面場地應(yīng)該加入更多的街道生活使環(huán)境豐富生動(dòng)起來。在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要對這些街道進(jìn)行擴(kuò)展,加大其通行能力??傊?,高層建筑是城市空間的元素,優(yōu)秀的高層建筑并不是排斥城市空間的明星建筑而是能一個(gè)創(chuàng)造人性的場所,不去破壞城市空間的和諧。從使用者的行為心理角度去考慮,才能創(chuàng)造出良好的人性化的建筑室外空間環(huán)境,真正地做到為群眾服務(wù),滿足最廣大的使用者的需求。
二.高層建筑的建筑設(shè)計(jì)
隨著高層建筑的發(fā)展,決定了一般的理性和科學(xué)的高層建筑結(jié)構(gòu),具有占地面積小的特點(diǎn),建筑面積,形狀特殊,高度集中的特點(diǎn)。正是這一特點(diǎn),使得高層建筑在現(xiàn)代化大都市中得到了迅速的發(fā)展。在現(xiàn)代化大都市中,過度的人口和建筑密度,城市用地日趨緊張,真可謂寸土千金,使得人們不得不向空間發(fā)展。高層建筑占地面積少,不僅可以大量的節(jié)省土地的投資,而且有較好的日照、采光和通風(fēng)效果。但是,隨著建筑高度的增加,建筑的防火、防災(zāi)、熱島效應(yīng)等已成為人們急待解決的難題。
三.重視高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)
一是優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計(jì)。高層建筑的定位首先應(yīng)考慮對城市環(huán)境的影響容積率過高很難滿足日照要求,陽光有著巨大輻射能量,寒冷地區(qū)的人們十分珍惜陽光帶來的溫暖,因此,建筑的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系,建筑南向開窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲,得更多的太陽光線,減少熱損失,保持室內(nèi)舒適的溫度環(huán)境。二是優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)。就目前,在寒冷地區(qū)常用的墻體做法有:頁巖陶?;炷量招钠鰤K;粘土空心磚與實(shí)心磚復(fù)合墻體;粘土實(shí)心磚或空心磚巖棉夾心復(fù)合墻體等,合適的建筑材料能夠提高建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能
四.高層建筑設(shè)計(jì)中的安全問題
1、防火問題
總體布局要保證暢通安全。在樓道的設(shè)計(jì)上要保證人員的流動(dòng)暢通,便于緊急情況時(shí)人員的疏散。有采光設(shè)施或者照明系統(tǒng),使居住人員在疏散中能保證安全快速的撤離,從而避免發(fā)生踩踏等其他傷害。合理進(jìn)行防火分區(qū)。在高層建筑的樓道內(nèi)消防器械、疏散通道必須合理的分區(qū),做到在火災(zāi)發(fā)生時(shí),可以及時(shí)的采用滅火措施和進(jìn)行人員疏散。消火栓的位置應(yīng)保證同層的任何部分都可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)消防栓的水槍同時(shí)到達(dá)。
2、電氣問題
高層建筑要求供電主要采用了以下三種方案:第一種是供電電源必須是來自于兩個(gè)不同的發(fā)電廠,保證一個(gè)要是遇到問題或者突發(fā)事件無法正常工作時(shí)另一個(gè)也可以正常工作,從而確保建筑的正常運(yùn)行;第二種是供電電源來自于兩個(gè)不同的區(qū)域變電站;第三種是一個(gè)電源來自于區(qū)域變電所而另一個(gè)是自備的發(fā)電設(shè)備。目前在一般大多數(shù)設(shè)計(jì)中都是采用了第三種方案,經(jīng)濟(jì)合理。
3、應(yīng)急照明
應(yīng)急照明就是指當(dāng)高層發(fā)生火災(zāi)及其它災(zāi)害、故障時(shí),導(dǎo)致正常照明系統(tǒng)中斷而啟用的照明,也稱事故照明。應(yīng)急照明的安裝要體現(xiàn)出人性化的特點(diǎn),應(yīng)急照明主要安裝在疏散樓梯、消防電梯前室、消防控制室、自備電源室、變配電室、消防水泵房、防排煙機(jī)房的墻面上或者頂棚上。當(dāng)電源斷電時(shí),應(yīng)該能清晰地看到。
4、電梯
電梯在設(shè)計(jì)中要保證位置合理,讓電梯在運(yùn)行中的噪音不會(huì)打擾用戶的正常生活。電梯的最大載荷也要根據(jù)居住結(jié)構(gòu)作相應(yīng)的調(diào)整,保證居住者平時(shí)出行上的方便和快捷。電梯在遇到緊急情況時(shí)要有方便快捷的方法使人迅速撤離。為了保證電梯正常而安全的運(yùn)行,便于在發(fā)生事故的時(shí)候進(jìn)行救人和滅火。
5、防雷擊的問題
高層建筑談防雷系統(tǒng)應(yīng)該按照“綜合治理,整體防御,突出重點(diǎn),多重保護(hù)”的原則,充分利用高層建筑物的結(jié)構(gòu),做好防雷措施,進(jìn)行防雷擊問題上的治理。在高層建筑物的頂端以及其他容易受雷擊的部位裝設(shè)避雷針或者避雷帶、避雷網(wǎng)。利用結(jié)構(gòu)中的主鋼筋作引下線,利用整個(gè)鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地裝置。在建筑物周圍用扁鋼做避雷帶。為了防止靜電感應(yīng)產(chǎn)生火花,建筑物內(nèi)的金屬物體和突出屋面的金屬物均要接地。
6、高層建筑的抗震設(shè)計(jì)
高層建筑在建筑物上除了承受垂直載荷外,更主要的是需要抵抗側(cè)向風(fēng)荷載和地震的影響。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度在高度方向每層中有變化,因此,在多層建筑之間,會(huì)有相對薄弱的一部分,這也是側(cè)向變形和應(yīng)力集中點(diǎn),因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以全力避免。在高層建筑的設(shè)計(jì)中,應(yīng)當(dāng)努力減少各相鄰層面間的剛度偏心矩之變化。比如,我國目前的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,對與建筑物的抗震提出三大水準(zhǔn)之設(shè)防要求、兩階段的設(shè)計(jì)方式,其中,第一階段之設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)運(yùn)用第一水準(zhǔn)烈度之地震動(dòng)參數(shù),從而計(jì)算出建筑結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)之下的地震效應(yīng)及構(gòu)件的截面大小。在第二階段的設(shè)計(jì)中,應(yīng)當(dāng)采用第三水準(zhǔn)烈度之地震參數(shù)核算結(jié)構(gòu)薄弱層,或者對薄弱環(huán)節(jié)彈塑性層間進(jìn)行側(cè)向位移或轉(zhuǎn)角,從而使設(shè)計(jì)小于規(guī)范所規(guī)定之限值。
五.結(jié)束語
總之,高層建筑是城市空間的元素,優(yōu)秀的高層建筑并不是排斥城市空間的明星建筑而是能一個(gè)創(chuàng)造人性的場所,不去破壞城市空間的和諧。從使用者的行為心理角度去考慮,才能創(chuàng)造出良好的人性化的建筑室外空間環(huán)境,真正地做到給觀者以強(qiáng)烈的視覺感受,同時(shí)也決定和影響著所在城市區(qū)域的藝術(shù)風(fēng)格和美學(xué)價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
[1]趙海凌. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2008(08)
關(guān)鍵詞:房屋建筑;設(shè)計(jì);節(jié)能作用
眾所周知,世界上的能源總量是一定的,當(dāng)人們無限制地使用之后,留給后輩的資源將會(huì)非常少,這是一種不負(fù)責(zé)任的行為,為此,在發(fā)展過程中,應(yīng)當(dāng)重視節(jié)約資源,而具體到房屋建筑環(huán)節(jié)中,應(yīng)當(dāng)從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)著手,從根本上提高節(jié)能的效果,從而為節(jié)能工作作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
一、房屋建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能作用
我國是一個(gè)資源大國,但是平均到每個(gè)人身上的資源則非常少,因此,我國應(yīng)當(dāng)具有資源節(jié)約意識(shí),在工作、生活中都應(yīng)當(dāng)注意節(jié)省資源,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,從而為后輩留下更多的可利用資源。在房屋建筑設(shè)計(jì)工作中,通過節(jié)能措施,能夠起到非常好的效果,具體如下:
(一)資源優(yōu)化配置
眾所周知,我國人口眾多,人均資源非常有限,而且,我國正處在發(fā)展階段,發(fā)展水平還不高,資源的利用率比較有限,因此我國是耗能大國,節(jié)能就成為我國未來發(fā)展過程中非常重要的內(nèi)容。具體到房屋建筑領(lǐng)域,通過合理的設(shè)計(jì),能夠提高資源利用效率,實(shí)現(xiàn)最佳的資源優(yōu)化配置,例如,在設(shè)計(jì)建筑外墻的過程中,可以將其設(shè)計(jì)成具有保溫功能的墻體,這樣能夠有效地留住建筑的熱量,從而減少人們升溫操作,降低人們的能源使用量,類似的問題還有很多,在房屋建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,通過合理的設(shè)計(jì)方法,能夠有效地提高能源利用效率,更好地利用太陽能、風(fēng)能等可再生資源,實(shí)現(xiàn)人們長遠(yuǎn)發(fā)展[1]。
(二)綠色房建理念
房屋建設(shè)節(jié)能化設(shè)計(jì)不僅會(huì)影響到資源節(jié)約工作,還會(huì)影響到整個(gè)房建領(lǐng)域,促進(jìn)節(jié)能理念的形成。目前,我國的房建領(lǐng)域普遍存在節(jié)能意識(shí)差的問題,資源浪費(fèi)十分嚴(yán)重,通過節(jié)能化設(shè)計(jì)工作的引入,能夠有效地倡導(dǎo)該行業(yè)形成良好的節(jié)能意識(shí),體現(xiàn)以人為本的精神?,F(xiàn)代人追求的不僅是可見的綠色環(huán)保建設(shè),對于不可見的綠色理念也十分重視,因?yàn)椋己玫睦砟钜坏┬纬?,?huì)對人們的行為進(jìn)行制約,從而提高節(jié)能效率,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。因此,綠色房建理念構(gòu)建工作是十分重要的,需要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提供一定的支持。
二、房屋建筑中節(jié)能設(shè)計(jì)的實(shí)際運(yùn)用
房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)操作難度大、影響深遠(yuǎn)的工作,設(shè)計(jì)人員需要具備較高的節(jié)能意識(shí),具備專業(yè)的設(shè)計(jì)能力,同時(shí)能夠有效地協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)與具體施工之間的關(guān)系,從而有效地將設(shè)計(jì)落實(shí)到具體施工環(huán)節(jié)中。筆者認(rèn)為,在房屋建筑設(shè)計(jì)中,應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面展開。
(一)墻體節(jié)能
房屋建筑具有保溫的功能,因此,在設(shè)計(jì)過程中,要盡量提高建筑的保溫性能,達(dá)到在冬季只需進(jìn)行少量供熱就能保證屋內(nèi)的溫度;在夏季只需少量制冷,就能維持較長時(shí)間的舒適溫度的目的。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)圖紙中,應(yīng)當(dāng)標(biāo)明材料的規(guī)格,對材料進(jìn)行詳細(xì)說明,避免施工單位濫用材料,從而保證房屋建筑具有較好的保溫效果。在建筑設(shè)計(jì)的過程中,墻體設(shè)計(jì)是最為重要的環(huán)節(jié),它支撐著建筑的結(jié)構(gòu),影響著建筑的質(zhì)量,同時(shí),它還具有保溫、防滲漏的功能,因此,在該領(lǐng)域?qū)嵤┚G色節(jié)能技術(shù)也有非常大的操作空間。墻體的材料一般為鋼筋混凝土,這種材料的熱導(dǎo)率較高,不能將室內(nèi)的熱量進(jìn)行保存,所以,現(xiàn)在的建筑中,都會(huì)使用其他材料進(jìn)行輔助設(shè)計(jì),以增強(qiáng)墻體的保溫性。目前,保溫的形式分為兩種,分別是內(nèi)保溫和外保溫,使用哪種方式要根據(jù)建筑的需求決定,如果室內(nèi)的供熱時(shí)間較長,可以使用外保溫的形式,如果室內(nèi)供熱時(shí)間較短,可以使用內(nèi)保溫的形式[2]。
(二)門窗節(jié)能
在整個(gè)房屋建筑中,門窗是最薄弱的部位,該部分的耗能也比較大,因此,在今后的設(shè)計(jì)工作中,應(yīng)當(dāng)在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的前提下,盡可能降低門窗的面積,從而減少熱量傳遞,同時(shí),還應(yīng)當(dāng)使用密封效果更好的門窗材料,改善房屋建筑的保溫性能,具體的方法是選擇經(jīng)濟(jì)性較好、實(shí)用性較強(qiáng)的門窗材料,例如現(xiàn)在非常流行使用節(jié)能環(huán)保玻璃,其中低輻射鍍膜玻璃具有反射率低、保溫性強(qiáng)的特點(diǎn),在建筑設(shè)計(jì)中具有較高的使用率。同時(shí),還要保證門窗具有防火防盜的功能,具有合格的安全性能。
(三)周圍環(huán)境
房屋建筑并不是單獨(dú)存在的,其需要與周圍的環(huán)境進(jìn)行融合,為此,周圍的環(huán)境也會(huì)對房屋建筑產(chǎn)生一定的影響,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)盡量優(yōu)化綠化面積,增加綠化的豐富度,例如在房屋建筑的頂部、墻體進(jìn)行綠化,提高該區(qū)域內(nèi)的綠化面積,從外遮陽方面講,建筑外遮陽部分可以有效阻隔部分太陽光直接照射到建筑物的外部結(jié)構(gòu),因此要避免陽光直接照射到室內(nèi),減少輻射帶來的熱量,為此,要設(shè)置一定的遮陽措施,提高建筑的保溫效果。房屋建筑之外的環(huán)境設(shè)計(jì)也需要引起重視,首先,設(shè)計(jì)人員要認(rèn)真考察周圍的水文、地理環(huán)境要素,盡量利用原本的自然資源,當(dāng)原來的環(huán)境要素較差時(shí),可以通過人工改變的方式進(jìn)行彌補(bǔ),例如在房屋建筑周圍建設(shè)人工湖,這樣能夠起到調(diào)節(jié)溫度的作用,同時(shí),在向陽的位置可以種植一些大樹,起到防風(fēng)固沙、降低噪音的效果,類似的工作都是在設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)下進(jìn)行,因此,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)真審視自己的工作,提高房屋建筑環(huán)境質(zhì)量,提高能源利用效率[3]??傊S著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作不斷取得新的成績,我國人民對于居住條件也有了更高的要求,在這種形勢下,相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)出更加先進(jìn)的房屋建筑,同時(shí),要使其具有節(jié)能功能,降低人們的使用成本,這不僅僅是我國房屋建筑領(lǐng)域急需解決的問題之一,也是全世界范圍內(nèi)未來建筑事業(yè)發(fā)展的大勢所趨。雖然我國在節(jié)能領(lǐng)域取得了一定的成績,但是,距離人們的預(yù)期還有較大的差距,房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)還有較長的路要走,因此,希望該行業(yè)的人員能夠積極探索和創(chuàng)新,提高設(shè)計(jì)能力,從而為建筑節(jié)能工作作出更多的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:房屋建筑;美學(xué)設(shè)計(jì);協(xié)調(diào)均衡;基本特點(diǎn)
中圖分類號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
房屋建筑其實(shí)就是一門獨(dú)特的綜合性藝術(shù),承載著人類幾千萬年來的歷史積淀,彰顯著世界范圍內(nèi)各個(gè)歷史階段中人們的智慧與審美觀念。一直以來,房屋建筑就是科學(xué)設(shè)計(jì)與美學(xué)藝術(shù)的巧妙結(jié)合,兩者相互交融,互為襯托,從而成就一件優(yōu)秀的建筑作品。隨著時(shí)代的不斷向前發(fā)展,房屋建筑的設(shè)計(jì)水平也在不斷提升,房屋建筑設(shè)計(jì)中的美學(xué)思想也有了更深層次的應(yīng)用。當(dāng)代房屋建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)ㄖ缹W(xué)思想的心理構(gòu)成、形象特征、自然環(huán)境等一系列課題進(jìn)行了深入的探討與研究,由此體現(xiàn)出了當(dāng)代建筑美學(xué)發(fā)展的新趨勢。
1、美學(xué)思想在建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中的基本特點(diǎn)
美學(xué)可以看作是藝術(shù)哲學(xué)的一部分,而建筑一詞在拉丁文中具有“巨大的工藝”的含義,因此從這種意義上來說建筑與美學(xué)藝術(shù)本就有著密不可分的聯(lián)系,也可以說建筑學(xué)本身就包含了藝術(shù)美學(xué)的思想。同時(shí)建筑學(xué)中包含的美學(xué)思想是相對具體的,每一種建筑材料的色質(zhì),品質(zhì)以及形式都能體現(xiàn)出一定的美感,其整體布局、結(jié)構(gòu)以及構(gòu)圖也能產(chǎn)生具體的美感??偟膩碚f,建筑的美感是由建筑的外部造型到建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)形式以及細(xì)部處理進(jìn)行散發(fā)的,分別體現(xiàn)在對房屋建筑各個(gè)部分的比例、色彩、韻律以及質(zhì)感的處理中。因此房屋建筑設(shè)計(jì)中的美學(xué)思想應(yīng)用不僅僅體現(xiàn)在建筑外部造型的觀賞性中,還通過各種不同材料以及空間組合關(guān)系體現(xiàn)在其內(nèi)在美上,充分發(fā)揮房屋建筑的功用與美感。
2 美學(xué)思想在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1 統(tǒng)一協(xié)調(diào)性應(yīng)用
房屋建筑的設(shè)計(jì)一般需要在整體上具有相互統(tǒng)一的協(xié)調(diào)性,也就是將各種有著顯著差異的形體要素進(jìn)行整合聚集,構(gòu)成一個(gè)整體,從而通過整體上的視覺感受體現(xiàn)出房屋建筑設(shè)計(jì)的建筑美?;旧细鞣N藝術(shù)形式都具有一定的統(tǒng)一性,房屋建筑設(shè)計(jì)中的基本形式再其使用目的與藝術(shù)表現(xiàn)上都是相對多元化的發(fā)展,并不是單一固定的發(fā)展,就是這種不同形式的藝術(shù)表現(xiàn)才能帶給人們不同的視覺美感,同時(shí)也為現(xiàn)代化的城市增添一份藝術(shù)美化的氣息。
2.2 均衡穩(wěn)定性應(yīng)用
房屋建筑的設(shè)計(jì)通常是由不同規(guī)模、形狀、材質(zhì)、顏色深淺變化、線條虛實(shí)變化共同打造出來的層次感,從而呈現(xiàn)出不同的建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格與視覺美感,帶給人不同的視覺輕重感。也就是說房屋建筑的設(shè)計(jì)是由各種各樣的設(shè)計(jì)因素通過不斷的變化實(shí)現(xiàn)的不同設(shè)計(jì)風(fēng)格,通過這種創(chuàng)造性的搭配與層次上的錯(cuò)落設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了房屋建筑在設(shè)計(jì)中的均衡穩(wěn)定發(fā)展。根據(jù)設(shè)計(jì)輕重感的不同,通常情況下規(guī)模較大、實(shí)體、質(zhì)感粗糙以及色彩灰暗的設(shè)計(jì)感覺上是偏重的;反之則輕。因此,房屋建筑在其整體設(shè)計(jì)上主要是通過美學(xué)中的均衡穩(wěn)定性應(yīng)用使之顯得穩(wěn)重又舒適。
2.3 比例關(guān)系應(yīng)用
通常情況下我們所說的比例主要是指各物體之間的大小、寬窄以及高低關(guān)系。房屋建筑設(shè)計(jì)中的比例關(guān)系主要包括整體比例,部分比例以及部分與整體之間的比例這三種類型,而且比例在房屋建筑中各個(gè)部分之間都存在一定的聯(lián)系。因此,要是比例關(guān)系處理的相對對稱的話,能帶給人一種和諧與圓滿的視覺美感,相反要是比例處理不平衡的話就很難形成視覺上的藝術(shù)享受。房屋建筑設(shè)計(jì)中的比例貫穿于整個(gè)建筑物與其各個(gè)組成部分之間,一旦比例在其組成部分中產(chǎn)生了主要尺寸的相同比例,就可以形成一種黃金比例,比如 1∶ 1,1∶ 2,1∶ 3 類似的簡單基數(shù)比。還有一種比例關(guān)系稱之為動(dòng)態(tài)比例,也就是通常我們所說的黃金分割點(diǎn)。只要在房屋建筑設(shè)計(jì)中處理好各個(gè)比例之間的關(guān)系就能使建筑的各個(gè)組成部分協(xié)調(diào)一致。
2.4 韻律關(guān)系應(yīng)用
一般情況下,人們普遍認(rèn)為韻律只存在于音樂當(dāng)中,熟不知韻律可以存在于一切物體中,當(dāng)然也包括房屋建筑設(shè)計(jì)。韻律指的是一種由任何物體的各種元素疊加一起形成的系統(tǒng)重復(fù)特性,廣泛滲入在大自然的一切事物與現(xiàn)象中,比如人的心跳與呼吸、流水的紋路以及樹葉等等。而房屋建筑在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)用到了這種韻律美,其主要表現(xiàn)在系統(tǒng)重復(fù)上,這種重復(fù)通常是為了強(qiáng)調(diào)與突出一種視覺上的效果,可以是形狀上的重復(fù),也可以是距離之間的重復(fù)。這種重復(fù)的條件就是對象單元的結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)是相同的,其間距也需存在一定的規(guī)律性。有著良好視覺效果的優(yōu)秀建筑作品,其關(guān)鍵就在于韻律關(guān)系的協(xié)調(diào)、簡單以及所散發(fā)出來的威力感。
2.5 布局序列應(yīng)用
房屋建筑設(shè)計(jì)需要進(jìn)行空間藝術(shù)與時(shí)間藝術(shù)的有機(jī)結(jié)合,其整體布局也需要進(jìn)行相對有序的排列,比如結(jié)構(gòu)、功能以及審美上的有機(jī)排列,可以說房屋建筑設(shè)計(jì)中的布局設(shè)計(jì)一般都是緊湊有序,錯(cuò)落有致的。每一種序列都會(huì)有一個(gè)相對完整的開始以及結(jié)束過程,一般是從建筑入口展開序列的,最后通過引導(dǎo)建筑設(shè)計(jì)空間進(jìn)行結(jié)尾,房屋建筑設(shè)計(jì)中的序列結(jié)尾工作是整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中相當(dāng)關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。房屋建筑設(shè)計(jì)中的具體布局可以分成兩種不同的形式:規(guī)則布局與不規(guī)則布局。相對規(guī)則的布局序列,帶給人的是一種嚴(yán)肅的莊重感,是一種意圖傳達(dá)明確清晰的審美感受。通常在相對規(guī)則的布局序列中,不容易發(fā)生偶然事件或者給人眼前一亮、意想不到的驚訝感覺。這種相對規(guī)則的布局序列主要是針對大型商場、社團(tuán)、政府單位或者人群密集的大型廣場而設(shè)計(jì)的。與此相反,建筑設(shè)計(jì)中的不規(guī)則的布局序列一般帶給人一種活潑、靈動(dòng)的藝術(shù)氣息,體現(xiàn)出個(gè)性化與特色化的建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格。給人們帶來仿佛置身于流動(dòng)中的房屋建筑中的錯(cuò)覺,極富想象力與感染力,往往在外觀造型上就能讓人有喜出望外之感,與規(guī)則的布局序列相比更有特色與個(gè)性,主要是針對居民住宅、娛樂場所以及社會(huì)中心建筑而設(shè)計(jì)的。
3 結(jié)論
總而言之,房屋建筑設(shè)計(jì)中的美學(xué)應(yīng)用無處不在,需要不斷地超越創(chuàng)新,與時(shí)俱進(jìn),在保證房屋建筑的質(zhì)量與安全的前提下充分體現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的美感享受。在房屋建筑設(shè)計(jì)中,科學(xué)合理的運(yùn)用美學(xué)思想進(jìn)行設(shè)計(jì),不但可以給人帶來一種美好的視覺享受,對促進(jìn)建筑工程的施工進(jìn)度與管理也有著一定的積極意義。但是設(shè)計(jì)師們在進(jìn)行房屋建筑設(shè)計(jì)時(shí),也不能一味的追求美感而忽視了房屋建筑的實(shí)用性。未來房屋建筑的設(shè)計(jì)趨勢應(yīng)該是將科學(xué)性與美學(xué)性進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,并且不斷追求創(chuàng)新,使房屋建筑設(shè)計(jì)做到別出心裁,變化莫測,美輪美奐。
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關(guān)鍵詞:房屋建筑 ,節(jié)能, 技術(shù)
Abstract: with the rapid development of economy and the increasing of population, China is a vast land, the rich resources have can't satisfy the production and life of people for energy consumption, energy shortage in more and more serious. China's housing industry is energy waste is a serious zone, at present housing construction design energy saving technology is large amount of attention. In this paper, the our country building energy efficiency building technology the author reviews the development course of our country, the existing problems in the energy saving technology are analyzed, and in combination with the foreign advanced technology of our country on the basis of building energy efficiency technology related discussion.
Keywords: housing construction, energy saving, technology
中圖分類號(hào):TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
能源是人類生產(chǎn)生活的物質(zhì)基礎(chǔ),全球范圍內(nèi)的各個(gè)國家之間的能源搶奪戰(zhàn)已經(jīng)越來越激烈,能源的保護(hù)與節(jié)約成為各個(gè)國家的戰(zhàn)略目標(biāo)。新時(shí)期黨和國家提出了“可持續(xù)發(fā)展”的口號(hào),各行各業(yè)的發(fā)展都要滿足這一戰(zhàn)略的要求。經(jīng)有關(guān)調(diào)查顯示,我國單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國家的3倍,能源消耗占社會(huì)總耗能的26.7%,現(xiàn)有建筑的80%以上是不符合節(jié)能要求的,房屋建筑的能源消耗嚴(yán)重。目前全國各個(gè)城市都在大搞房屋建設(shè),如果不對高耗能建筑進(jìn)行節(jié)制,我國的國家能源勢必難以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
一、房屋建筑節(jié)能技術(shù)概述
1、房屋建筑的概念。房屋建筑是最基本的建筑類型,由于我國各地區(qū)民族文化與歷史傳統(tǒng)的不同,各地區(qū)的房屋建筑形態(tài)各異,呈現(xiàn)多樣化的面貌。隨著各地區(qū)之間經(jīng)濟(jì)文化交流進(jìn)程的加快,現(xiàn)階段城市之間的建筑逐漸呈現(xiàn)出一體化的趨勢。我國的房屋建筑主要包括三種結(jié)構(gòu)形式。首先,磚混結(jié)構(gòu)形式。這是指突出粘土實(shí)心磚墻的作用,圈梁和構(gòu)造柱只是起到抗震的作用。其次,鋼結(jié)構(gòu)形式,主要是指建筑的主架由型鋼梁和鋼柱構(gòu)成,目的在于建成具有韌性和抗震性較好的多層高層建筑。再次,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式,這是目前房屋建筑使用的最主要的形式,房屋建筑的抗壓能力和整體的穩(wěn)定性都得到較大程度的提高。
2、我國建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展歷程。節(jié)能環(huán)保以往是工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)要求,但是我國已于1996年就批準(zhǔn)了《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,對民用建筑的設(shè)計(jì)術(shù)語和符號(hào)、建筑物耗熱量指標(biāo)和采暖耗煤量指標(biāo)以及設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定,各省市也結(jié)合自身的情況制定了地方標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)于節(jié)能的政策法規(guī)。此外,《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》也于2006年1月1號(hào)起開始實(shí)施,以該法律為主體的法律法規(guī)體系基本上建立起來,旨在提高能源的利用效率,加強(qiáng)房屋建筑的節(jié)能管理。我國在房屋建筑節(jié)能法律法規(guī)日益完善的基礎(chǔ)上,節(jié)能技術(shù)也日趨成熟。墻體保溫隔熱技術(shù)、門窗密閉保溫隔熱技術(shù)以及屋面保溫技術(shù)都得到了迅速的發(fā)展,太陽能利用技術(shù)以及高效節(jié)能玻璃等技術(shù)研究也取得了較大的進(jìn)步。我國的房屋建筑通過利用節(jié)能技術(shù),有效的減少了能源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染,加大了對戰(zhàn)略資源的保護(hù),合理的使用了可再生資源。
二、我國現(xiàn)有的房屋建筑節(jié)能技術(shù)
我國建設(shè)部曾在2005年初明確提出建筑節(jié)能的總體目標(biāo):到2020年,北方和沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)以及超大城市要實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能65%的目標(biāo)。在2010年中國的十大節(jié)能低碳建筑中,取用風(fēng)能、太陽能和黃浦江水建造的世博零碳館、整體節(jié)能達(dá)到88%的德州太陽谷微排大廈以及每年可節(jié)電188度萬度的電谷錦江酒店都是我國房屋建筑利用節(jié)能技術(shù)的代表作,將建筑藝術(shù)與節(jié)能技術(shù)完美結(jié)合。
1、建筑的整體規(guī)劃設(shè)計(jì)。建筑的規(guī)劃階段要對建筑的朝向、體型、間距以及綠化配置進(jìn)行整體的考慮,建筑要盡量采取南北走向,保證陽光的攝入和良好的通風(fēng)。一般來講,建筑的設(shè)計(jì)要盡量控制建筑物的體型,加大建筑的進(jìn)深,增加建筑物的層數(shù),建筑的體型不宜有過多的變化。此外,建筑師們要重視遮陽板、百葉窗等構(gòu)造措施,盡量的采取風(fēng)能和太陽能來代替原始的能源,減少環(huán)境的污染。在建筑物的周圍可根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件種植花草樹木,改善區(qū)域微氣候。下圖就是對建筑節(jié)能的整體規(guī)劃。
2、外墻體的節(jié)能。在對房屋建筑進(jìn)行整體規(guī)劃的時(shí)候,要盡量的減少建筑物的外表面積,控制建筑物的體形系數(shù),原因就在于外墻的散失熱能占到了建筑總耗能的22%。目前我國主要是采用保溫隔熱性能較好的加氣混凝土砌塊和多空粘土磚以及復(fù)合墻體技術(shù),其中復(fù)合墻體主要包括內(nèi)保溫、外保溫和夾心保溫墻體技術(shù)。在房屋建筑實(shí)踐中,內(nèi)保溫層已經(jīng)開始被限制使用,外保溫技術(shù)逐漸成為主流的節(jié)能技術(shù),其對于建筑整體結(jié)構(gòu)的保護(hù)以及建筑物的使用壽命都有著不可取代的優(yōu)越性。下圖顯示了我國的外墻體節(jié)能技術(shù)。
3、外門窗節(jié)能技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì),外門窗的散熱損失約為30%,冷風(fēng)滲透率也在30%以上,外門窗是能耗損失嚴(yán)重的部位。目前我國在減少冷空氣的滲透方面,主要是采用氣密條來提高外窗的氣密水平,同時(shí)還對窗用型材的尺寸規(guī)格、組裝的精確度進(jìn)行了控制。其中鋼塑復(fù)合窗、塑料窗、空玻璃以及鍍膜玻璃在提高外門窗的保溫性能,減少外門窗的傳熱量方面起到了很好的作用。
關(guān)鍵詞:房屋建筑;節(jié)能設(shè)計(jì);思考
中圖分類號(hào):TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
房屋建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)為一項(xiàng)系統(tǒng)工程,其不僅涉及到規(guī)劃、設(shè)計(jì)方面,還設(shè)計(jì)到施工、運(yùn)行、維修等多個(gè)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)時(shí)必須以當(dāng)?shù)刭Y源條件為依據(jù),因地制宜,并充分考慮經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)性方面的要求,以便在實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的同時(shí),獲得最大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
1 陽臺(tái)的節(jié)能設(shè)計(jì)
陽臺(tái)這個(gè)概念在如今很多時(shí)候不作為外部空間使用時(shí)就是一個(gè)很模糊的概念。由于概念的模糊造成設(shè)計(jì)中的模糊,以前節(jié)能培訓(xùn)中往往注重陽臺(tái)上分隔保溫門的設(shè)置,若設(shè)置了會(huì)如何考慮若不設(shè)置會(huì)如何考慮。在我看來出發(fā)點(diǎn)有所誤會(huì),節(jié)能設(shè)計(jì)的根本是降低運(yùn)行使用中的熱耗,它是圍繞著對采暖區(qū)域的整體保溫去實(shí)現(xiàn)降低能耗的目的。因此當(dāng)封閉陽臺(tái)無論它稱不稱其為陽臺(tái),設(shè)不設(shè)保溫分隔門,只要此處采暖都應(yīng)該算作建筑物的整體去考慮,當(dāng)然此處不采暖但沒有封閉門時(shí)也應(yīng)該如此考慮。明確了這些一切就清晰了。以往的習(xí)慣設(shè)計(jì)法是陽臺(tái)設(shè)不設(shè)保溫隔斷門,建筑物變成了不考慮陽臺(tái)的矩形建筑,細(xì)心者對陽臺(tái)只是按外墻傳熱系數(shù)限值再單獨(dú)設(shè)計(jì)一下側(cè)板底板頂板的保溫,粗心者只按熱橋簡單處理一下。這些和陽臺(tái)參與整體建筑中計(jì)算體形系數(shù)去考慮,陽臺(tái)的所有側(cè)窗按建筑的外窗去考慮耗熱值的結(jié)果是有很大差距的,但這些被太多的設(shè)計(jì)者忽略了。
2 外墻保溫節(jié)能設(shè)計(jì)
對于我國現(xiàn)有房屋建筑而言,護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損耗較大,護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體又占了很大份額。所以,護(hù)墻體保溫隔熱性能的好壞是影響建筑節(jié)能的關(guān)鍵所在,發(fā)展外墻保溫技術(shù)及使用保溫隔熱性能好的墻體材料則是房屋建筑節(jié)能的主要實(shí)現(xiàn)方式。在建筑的基本形式不能改變的情況下,房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)可采用外墻外保溫技術(shù)的建筑節(jié)能改造模式,改造時(shí)可多考慮節(jié)能保溫涂料與輕型保溫板材等技術(shù)的復(fù)合運(yùn)用。目前,高效建筑絕熱材料的使用和復(fù)合墻體的做法在國內(nèi)不斷推廣,其中,性能最好的還是聚氨酯保溫材料及其施工技術(shù)。眾多施工實(shí)踐顯示,粘貼聚苯板外墻外保溫體系和澆筑聚苯板外墻外保溫體系相比,聚氨酯硬質(zhì)泡沫的保溫性能更優(yōu)越、更接近于節(jié)能65%的要求。對某些較為重視建筑視覺形象的特殊工程,節(jié)能設(shè)計(jì)可采用外墻外保溫技術(shù)和外墻內(nèi)保溫技術(shù)相結(jié)合的節(jié)能改造模式。改造時(shí),因其支撐結(jié)構(gòu)相對獨(dú)立,各種技術(shù)運(yùn)用的空間較大,可考慮以原有墻體作保溫加固處理后再進(jìn)行外包,宜采用各類型節(jié)能保溫板材輔以保溫輔料,并配合節(jié)能保溫門窗等共同使用。
3 門窗工程的節(jié)能設(shè)計(jì)
在選擇住宅或?yàn)樽≌b修時(shí),人們應(yīng)關(guān)注門窗的氣密性、保溫性,這兩方面的物理性能與住宅的熱舒適性和節(jié)能關(guān)系最緊密。過去某地地區(qū)較普遍采用單玻實(shí)腹鋼窗,保溫性和氣密性都較差。目前,某地已禁止在住宅建筑中使用實(shí)腹玻璃?,F(xiàn)在一般使用PVC(內(nèi)襯鋼材)窗框,有的住宅還安裝斷熱型鋁合金窗,配合中空玻璃或低輻射中空玻璃,對提高熱舒適性效果明顯;此外,節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對戶門的保溫也作了明確規(guī)定,降低門窗的傳熱系數(shù),加強(qiáng)戶門和陽臺(tái)門的保溫,改善門窗保溫效果,如增加窗玻璃層數(shù)、加膜、增設(shè)保溫窗簾或采用各種新型建材節(jié)能等。國內(nèi)多采用密封的中空玻璃,有兩片或多片平板玻璃,周邊用間隔框分開,并用密封膠密封,使玻璃層形成有干燥氣體空間的玻璃深加工產(chǎn)品。由于密封空間內(nèi)裝有一定量的干燥劑,在寒冷的季節(jié),玻璃內(nèi)表面溫度雖然極低,但仍然可不低于其中干燥空氣的露點(diǎn)溫度,這樣既可避免下玻璃表面結(jié)露,又可保證窗戶的潔凈和透明度,內(nèi)部空氣因是密封的、靜止的,對提高整個(gè)窗的保溫非常有利。同時(shí),還應(yīng)注意的是,窗戶也并非開得越大越好,因?yàn)椴AУ谋匦钥偸潜炔簧蠅w的保溫性。當(dāng)然,保持科學(xué)適度的窗墻比例(指門、窗面積與門、窗面積加上外墻面積之比值),既節(jié)約能耗,又健康舒適。
4 屋面保溫隔熱節(jié)能設(shè)計(jì)
屋面是建筑護(hù)結(jié)構(gòu)所受室外溫度最高的地方,面積也較大,對現(xiàn)在的高層房屋建筑而言其節(jié)能的重要性尤為突出,因此,屋面的保溫隔熱措施對改善高層建筑室內(nèi)溫度環(huán)境、節(jié)約整體能耗非常重要。我國通常的屋面保溫節(jié)能的做法是將容重低、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、有一定強(qiáng)度的輕質(zhì)高效保溫材料設(shè)置在防水層和屋面板之間,這種做法為正鋪法。還有許多高層房屋建筑采用了輕質(zhì)高強(qiáng)、吸水率極低的擠塑聚苯板作為保溫材料,采用倒鋪法,取得了較好的效果。倒鋪法是將防水層設(shè)置于保溫層下,其優(yōu)點(diǎn)是由于保溫材料的保護(hù)作用,使防水材料免受室外空氣溫度的變化及施工人員來回走動(dòng)所造成的損壞,大大延長了防水材料的使用年限,有一定節(jié)能功效,但造價(jià)較高。目前,我國采用的淺色坡屋面節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù),它既能有效排水,防止屋面滲漏,又能有效隔熱保溫,節(jié)約能源。深暗色的屋頂僅反射不到30%的日照,而非金屬淺顏色的屋頂至少反射65%的日照,反射率高的屋頂大約節(jié)省20%~30%的能源消耗。
5 太陽能節(jié)能設(shè)計(jì)
現(xiàn)代房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的另一個(gè)方面是開發(fā)利用新能源,太陽能作為一種可再生的潔凈能源,是建筑上很有利用潛力的新能源之一。太陽能在我國大部分地區(qū)都具有良好的利用條件,全年日照時(shí)間最長可達(dá)2800h~3300h,年日照時(shí)數(shù)大于2200h(即每天平均日照時(shí)數(shù)大于6h)的地區(qū),占國土面積2/3以上。絕大部分采暖地區(qū)均分布在長日照區(qū)域內(nèi),這些地區(qū)日照時(shí)數(shù)6h/d的年總出現(xiàn)天數(shù)都在200d以上,多的可達(dá)300d。太陽能在我國房屋建筑上的利用方式主要有:被動(dòng)式太陽能采暖、太陽能熱水、主動(dòng)式太陽能采暖與空調(diào),以及太陽能發(fā)電等。目前,隨著節(jié)能設(shè)計(jì)研究和房屋建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展,基于房屋建筑的布局特點(diǎn)和使用特點(diǎn),附加陽光間與室內(nèi)采暖設(shè)備相結(jié)合的節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)獲得人們越來越多的關(guān)注。它能使房屋建筑在室外氣象參數(shù)劇烈變化情況下,使室內(nèi)溫度分布更為均衡,同時(shí)改善室內(nèi)熱環(huán)境并節(jié)約能源。
總而言之,建筑節(jié)能是個(gè)長期的努力過程,逐步提高設(shè)計(jì)節(jié)能率更是發(fā)展趨勢。建筑能耗的降低關(guān)系到一個(gè)國家的興亡,應(yīng)該不覺得這是危言聳聽。設(shè)計(jì)者有了思想的高度才會(huì)有行動(dòng)上的重視。努力的深度和是否為了應(yīng)付上級檢查沒有關(guān)系,只有每個(gè)設(shè)計(jì)者的責(zé)任意識(shí)增強(qiáng)了,多在細(xì)節(jié)上下功夫,節(jié)能減排的理念才會(huì)被真正落到了實(shí)處,帶動(dòng)施工方監(jiān)理方最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。一個(gè)建筑師的藝術(shù)感的確重要,可他對每筆施工圖的責(zé)任感比藝術(shù)感更加的重要。
6 結(jié)束語
從上世紀(jì)八十年代開始,我國就開始重視建筑節(jié)能問題,并先后頒布一系列規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。然而實(shí)際工作中,這些有關(guān)建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范并沒有得到較好的執(zhí)行,其原因是多方面的。建筑節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建設(shè)僅僅是基礎(chǔ)工作,要貫徹這些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,還需要加大設(shè)計(jì)執(zhí)行力度,以設(shè)計(jì)為關(guān)鍵環(huán)節(jié)促進(jìn)節(jié)能建筑的建設(shè)。房屋建筑節(jié)能是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,從房屋建筑本體技術(shù)到房屋建筑用材料產(chǎn)品、房屋建筑熱環(huán)境用設(shè)備等都存在著節(jié)能潛力。因此,房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)是在保證其使用功能、建筑質(zhì)量和室內(nèi)環(huán)境的前提下,采取各種有效的節(jié)能技術(shù)與管理措施。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】房屋建筑學(xué) 課程設(shè)計(jì) 改革
【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2015)27-0067-02
房屋建筑學(xué)是土木工程專業(yè)中的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,同時(shí)又具備一定的綜合性,它主要介紹基本的建筑設(shè)計(jì)方法和常見的建筑構(gòu)造等。房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)是本專業(yè)學(xué)生在大學(xué)期間第一次進(jìn)行相對完整的課程設(shè)計(jì),也是檢驗(yàn)房屋建筑學(xué)課程教學(xué)成果的主要實(shí)踐環(huán)節(jié)。如何提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量,如何通過課程設(shè)計(jì)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力,如何通過課程設(shè)計(jì)將課程教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相融合,如何啟發(fā)學(xué)生的想象力、表達(dá)力、創(chuàng)造力,都是需要思考的問題。
一 自主科學(xué)選題,激發(fā)學(xué)生積極性
課程設(shè)計(jì)的選題是課程設(shè)計(jì)順利進(jìn)行的前提,選題應(yīng)該綜合考慮設(shè)計(jì)時(shí)間、學(xué)生基礎(chǔ)、課程內(nèi)容、學(xué)生興趣等諸多問題,所選擇的題目應(yīng)該是學(xué)生比較熟悉且能經(jīng)常接觸的建筑??紤]到學(xué)生的興趣及基礎(chǔ)不同,應(yīng)該給出不同的建筑讓學(xué)生自主選擇,如課程設(shè)計(jì)經(jīng)常采用的中小學(xué)教學(xué)樓、多層單元式住宅、幼兒園、別墅等,學(xué)生可根據(jù)自己的基礎(chǔ)和興趣自由選擇,從而激發(fā)學(xué)生的積極性。在選題過程中應(yīng)該對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),引導(dǎo)基礎(chǔ)不同、興趣不同的學(xué)生選擇不同類型的題目,做到每個(gè)學(xué)生都能選到合適自己的題目、每個(gè)學(xué)生都能順利完成課程設(shè)計(jì)、每個(gè)學(xué)生都能在課程設(shè)計(jì)中有所收獲。同時(shí),所選擇的題目除了符合課程教學(xué)要求外,還應(yīng)讓學(xué)生養(yǎng)成查閱資料、遵守規(guī)范、進(jìn)行實(shí)地調(diào)研等好的設(shè)計(jì)習(xí)慣。
中小學(xué)教學(xué)樓設(shè)計(jì)屬于中等難度的設(shè)計(jì),這類建筑學(xué)生接觸得非常多,和大學(xué)教學(xué)樓有一定的相似性,因此學(xué)生對于此類建筑都有一定的認(rèn)識(shí),完成起來難度并不是太大,適合大部分同學(xué)。
多層單元式住宅屬于較為容易的課程設(shè)計(jì)題目,這類題目網(wǎng)上的參考資料較多,可以參考不同樓盤的戶型圖,也可以參考學(xué)生家的住宅,完成起來難度不大。這類課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于啟發(fā)學(xué)生多思考、多比較,通過自己的使用感受來思考建筑的布局合理不合理,建筑好用不好用,如何才能提高建筑的利用率,如何能夠使建筑住起來更舒服。
幼兒園的設(shè)計(jì)相對較為復(fù)雜,因?yàn)閷W(xué)生接觸不多,同時(shí),一般的小城市具有一定規(guī)模的正規(guī)幼兒園并不多,可以進(jìn)行參觀和實(shí)地調(diào)研的選擇很少,這類題目需要學(xué)生更多地上網(wǎng)和在圖書館查閱資料,可以很好地拓寬學(xué)生的知識(shí)面,養(yǎng)成查閱資料的良好習(xí)慣。
別墅設(shè)計(jì)相對而言比較復(fù)雜,但是此類建筑可以大大激發(fā)學(xué)生的想象力。這類建筑限制較少,學(xué)生可以根據(jù)自己的喜好來設(shè)計(jì)喜歡的建筑,比如假設(shè)自己要建一棟別墅,那么這棟別墅應(yīng)該是什么樣,每個(gè)學(xué)生都有自己的喜好,這樣可以很好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望。
總之,應(yīng)該給學(xué)生一定的自主選擇題目的權(quán)利,使每個(gè)學(xué)生都能選到適合自己的題目,這樣可以大大地激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)作欲望,培養(yǎng)學(xué)生自主思考、自主查閱資料的習(xí)慣。
二 合理安排時(shí)間,保證設(shè)計(jì)質(zhì)量
傳統(tǒng)的房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)是安排兩周,這兩周一般是在期末前,這種時(shí)間的安排并不是很科學(xué)。首先,靠近期末考試,學(xué)生需要期末復(fù)習(xí),沒有充足的時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì);其次,因?yàn)榉课萁ㄖW(xué)建筑設(shè)計(jì)部分在教材的前幾章,此時(shí)距離學(xué)習(xí)建筑設(shè)計(jì)的時(shí)間已經(jīng)較長,不能及時(shí)地鞏固課程所學(xué)知識(shí);再次,集中兩周時(shí)間,沒有留下足夠的時(shí)間給學(xué)生進(jìn)行選擇、嘗試、構(gòu)思、查閱資料;最后,該課程設(shè)計(jì)是學(xué)生第一次做課程設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足,同時(shí)基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況也不是特別理想,集中兩周完成課程設(shè)計(jì),學(xué)生的完成情況不是特別理想,也缺乏創(chuàng)意,大多是敷衍了事,草草收尾??紤]到集中兩周進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的弊端,筆者對課程設(shè)計(jì)的時(shí)間進(jìn)行了重新安排,將課程設(shè)計(jì)分為三個(gè)階段。
第一個(gè)階段為下發(fā)任務(wù)書階段,將這個(gè)階段提前至完成房屋建筑學(xué)課程建筑設(shè)計(jì)部分的講解后,大約時(shí)間為第五周。此階段引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主選題,鼓勵(lì)學(xué)生翻閱不同建筑的圖片和資料,找到自己感興趣的題目,如果條件允許,安排半天到一天的時(shí)間帶學(xué)生參觀學(xué)校及周圍的相關(guān)建筑,加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)和理解。
第二個(gè)階段為初步設(shè)計(jì)階段,這一階段的時(shí)間安排為第六周至第十六周。安排學(xué)生花兩周左右的時(shí)間查閱相關(guān)規(guī)范,自行觀察相關(guān)建筑,在圖書館閱讀相關(guān)建筑設(shè)計(jì)作品集,力求做出具有設(shè)計(jì)感且符合規(guī)范的作品。從第八周開始,每周按時(shí)提交相關(guān)建筑物平、立、剖面圖的初步設(shè)計(jì)圖,與老師進(jìn)行探討和進(jìn)行相應(yīng)的修改。這段時(shí)間由教師根據(jù)實(shí)際情況靈活安排時(shí)間。
第三階段為定稿階段,這一階段為第十七周。這一階段主要安排學(xué)生進(jìn)行圖紙繪制,教師安排固定的繪圖教室,為學(xué)生按照學(xué)號(hào)安排座位,每個(gè)學(xué)生在自己的位置上根據(jù)前期的初步設(shè)計(jì)進(jìn)行定稿的繪制,教師每天隨機(jī)抽查學(xué)生到位情況,同時(shí)檢查學(xué)生的繪制情況。
這種安排拉長了課程設(shè)計(jì)的時(shí)間,使學(xué)生查閱資料、進(jìn)行構(gòu)思設(shè)計(jì)、與老師進(jìn)行探討的時(shí)間都大大增長,同時(shí)安排最后一周集中繪制成果,可以提高學(xué)生的繪圖質(zhì)量和繪圖效率。同時(shí),可以將課程設(shè)計(jì)與教學(xué)更緊密地結(jié)合,將課程設(shè)計(jì)融入教學(xué),通過課程設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)課程內(nèi)容,通過課程內(nèi)容幫助課程設(shè)計(jì)的完成。
三 多種繪圖方式相結(jié)合,提高學(xué)生綜合素質(zhì)
以往的課程多采用手工繪圖或計(jì)算機(jī)制圖當(dāng)中的一種,筆者考慮到提高學(xué)生的綜合素質(zhì),同時(shí)鞏固大一所學(xué)知識(shí),為今后的課程設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),認(rèn)為將兩種繪圖方式結(jié)合更為科學(xué)。
在前期的初步設(shè)計(jì)階段,要求學(xué)生采用手繪的方式畫出建筑草圖進(jìn)行討論與修改。在修改完成后可采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行繪圖,畫出完整的建筑平面圖、立面圖、剖面圖、樓梯詳圖等,交由教師檢查其是否符合相關(guān)規(guī)范。在論文的定稿階段,要求學(xué)生繪制手繪圖,即在第十七周集中在繪圖室繪制手繪圖,要求每個(gè)學(xué)生將前期完成的計(jì)算機(jī)制圖手工繪制到A2圖紙上,并且符合相關(guān)制圖規(guī)范。
兩種制圖方式相結(jié)合,能夠體現(xiàn)計(jì)算機(jī)制圖方便修改、便于保存等優(yōu)勢,也能體現(xiàn)手工制圖全局性強(qiáng)、有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)性的優(yōu)勢。通過計(jì)算機(jī)制圖可以培養(yǎng)學(xué)生的電腦操作能力,為以后工作打下基礎(chǔ),通過手工繪圖能夠加強(qiáng)學(xué)生對于制圖規(guī)范的掌握,同時(shí)在繪制的過程中可以引發(fā)更多的思考,鍛煉學(xué)生的思維能力。兩種繪圖方式的結(jié)合可以更好地提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
四 完善考核方式,客觀評價(jià)學(xué)生成績
以往的課程設(shè)計(jì)都是根據(jù)學(xué)生最終的完成成果進(jìn)行評分,沒有體現(xiàn)出學(xué)生前期所做的一些工作,包括準(zhǔn)備工作、資料查閱、初步設(shè)計(jì)等都沒有得到很好的體現(xiàn)。同時(shí),由于不同學(xué)生所做的課程設(shè)計(jì)題目不一樣,因此,在評價(jià)過程中,應(yīng)該進(jìn)行綜合考查。本文將總成績的評定分為三部分。
第一部分為平時(shí)成績,占30%。根據(jù)學(xué)生前期所做的準(zhǔn)備、資料查閱、初步設(shè)計(jì)修改、討論課及繪圖課到課率等實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行評分,激發(fā)學(xué)生前期工作的積極性,同時(shí)提高到課率,也能更為公正客觀地評價(jià)學(xué)生在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的表現(xiàn)。
第二部分為定稿成績,占60%。根據(jù)學(xué)生最終完成的設(shè)計(jì)定稿進(jìn)行評分,主要從四個(gè)方面進(jìn)行評價(jià)。首先是設(shè)計(jì)作品的獨(dú)特性、新穎性,即學(xué)生是否獨(dú)立完成,是否存在抄襲,設(shè)計(jì)作品有無創(chuàng)意等;其次是與任務(wù)書的符合程度,考查學(xué)生是否認(rèn)真閱讀任務(wù)書,是否符合設(shè)計(jì)要求,是否完成規(guī)定數(shù)量圖紙;最后是圖紙整體完成效果,即圖紙是否干凈整潔,是否符合相關(guān)制圖要求等。
第三部分為設(shè)計(jì)討論,占10%。在第十六周安排兩節(jié)課的時(shí)間進(jìn)行課程設(shè)計(jì)討論,每位同學(xué)準(zhǔn)備約3分鐘PPT,對自己的作品進(jìn)行講解與分享,其他同學(xué)與老師可與設(shè)計(jì)者進(jìn)行探討與討論,有利于設(shè)計(jì)作品的進(jìn)一步完善,同時(shí)也能鍛煉學(xué)生的綜合素質(zhì)。
五 結(jié)束語
房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)學(xué)生第一次獨(dú)立進(jìn)行課程設(shè)計(jì),也是房屋建筑學(xué)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),因此,如何提高課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量、提高教學(xué)的效果、激發(fā)學(xué)生的積極性與創(chuàng)造力等都是值得我們教師思考的問題。在國家大力提倡提高學(xué)生實(shí)踐能力的今天,我們更應(yīng)該進(jìn)行不斷地思考、探索與實(shí)踐,從而達(dá)到理想的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:房屋建筑;抗震設(shè)計(jì);加固措施
中國位于環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶兩大地震帶的交匯部位,屬于地震多發(fā)國家。由于之前大多數(shù)國家在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)并不能使建筑物良好的應(yīng)對地震災(zāi)害,仍存在大量的不足,因此為克服前者的缺陷建筑抗震性能化設(shè)計(jì)得到了國際上的廣泛認(rèn)可。
結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是在強(qiáng)烈地震災(zāi)害發(fā)生后進(jìn)行的調(diào)查以相關(guān)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展完善的。強(qiáng)烈地震災(zāi)害給地震區(qū)居民帶來了嚴(yán)重的人身安全及經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)也暴露出建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不足,為抗震設(shè)計(jì)理論的完善與發(fā)展道路指明了方向。
1 基于性能的抗震設(shè)計(jì)概述
由于結(jié)構(gòu)的位移與內(nèi)力都是可以通過測量與計(jì)算得到的簡單物理量度單位,因此在以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用的抗震設(shè)計(jì)主要是基于位移或者是基于內(nèi)力的設(shè)計(jì)方法。但由于其局限性,這些設(shè)計(jì)方法并不能真實(shí)有效的應(yīng)對復(fù)雜多變的地震作用,因此更廣泛更靈活多變的基于性能的抗震設(shè)計(jì)思想越來越為人們認(rèn)可。新西蘭學(xué)者Park于1976年提出基于結(jié)構(gòu)承載能力的抗震設(shè)計(jì),1992年美國學(xué)者進(jìn)一步完善并提出基于性能的抗震設(shè)計(jì)。
2 建筑物抗震加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)水平與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷提高,建筑物加固技術(shù)也得到了前所未有的發(fā)展契機(jī)。特別是自20世紀(jì) 90 年代末以來,新材料、新技術(shù)以及新的施工工藝的出現(xiàn),使結(jié)構(gòu)的抗震加固技術(shù)越發(fā)完善。
1996年,美國應(yīng)用技術(shù)委員會(huì)首先頒布并實(shí)施了《混凝土房屋抗震鑒定及修復(fù)規(guī)程》以及《混凝土和砌體房屋地震損傷評估標(biāo)準(zhǔn)》、《混凝土與砌體房屋地震損傷修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)》。這些設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在地震分析中,采用了粘彈性的靜力分析法評價(jià)地震作用。20世紀(jì)60年代末期我國在大多數(shù)房屋建筑中并沒有考慮抗震設(shè)防。
我國對采用碳纖維裹縛構(gòu)件進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震加固研究與應(yīng)用始于上世紀(jì)九十年代末,首次對碳纖維布加固混凝土構(gòu)件進(jìn)行試驗(yàn)研究,數(shù)據(jù)表明碳纖維裹縛構(gòu)件加固法對梁、柱的剛度以及承載力有著明顯的加固效果。
3 房屋建筑相關(guān)抗震加固措施
3.1 以承載力為核心的加固法
3.1.1 對構(gòu)件進(jìn)行卸載
對建筑物承重構(gòu)件進(jìn)行卸載的方法就是降低結(jié)構(gòu)自重荷載或者是作用在承重構(gòu)件上的荷載,已達(dá)到對建筑物進(jìn)行加固的作用。此加固措施在實(shí)際工程中最常應(yīng)用為采用加氣混凝土、空心磚以減輕填充墻自身質(zhì)量。此種抗震加固措施能夠有效地增加建筑物的抗震性能,能夠在不改變建筑物結(jié)構(gòu)的情況下滿足抗震要求,大大的節(jié)約了資源,降低了施工成本。
3.1.2 增加承重構(gòu)件的截面積
增加承重構(gòu)件的截面積,顧名思義就是通過增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的橫斷面積,提高建筑物的剛度以及承載能力水平。該抗震加固措施主要是增加框架構(gòu)件配筋量以及構(gòu)件截面尺寸,這種加固措施不僅可以使構(gòu)件的抗震水平大大提高,還可以改善之前的不良結(jié)構(gòu)體系。
3.1.3 置換混凝土加固法
置換混凝土加固就是將構(gòu)件中強(qiáng)度偏低以及存在施工缺陷的部分混凝土采用高等級混凝土進(jìn)行置換以增加結(jié)構(gòu)的抗震能力。施工過程中應(yīng)隨時(shí)對加固構(gòu)件進(jìn)行監(jiān)控,以避免因?yàn)槭┕Y(jié)構(gòu)造成破壞,必要時(shí)應(yīng)預(yù)先采用支頂?shù)姆绞竭M(jìn)行卸載。
3.1.4 外包(粘)鋼板(角鋼)加固法
外包(粘)鋼板(角鋼)加固法主要適用于建筑物結(jié)構(gòu)的抗震能力以及承載能力遠(yuǎn)不能滿足使用過程中有可能承受的地震作用。采用外包(粘)鋼板(角鋼)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固時(shí),必須選用強(qiáng)度較高的復(fù)合膠結(jié)材料(如改性環(huán)氧樹脂)進(jìn)行粘結(jié)。
3.1.5 高強(qiáng)纖維(碳纖維)裹縛加固法
加固中采用的高強(qiáng)纖維主要是指碳纖維,此加固法主要適用于因構(gòu)件軸心受壓、大偏心受壓以及受彎導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的情況,加固后,纖維只承受拉力。對于配筋率小于國家最小配筋率要求的鋼筋混凝土構(gòu)件以及素砼構(gòu)件,本方法不適用。
3.2 以能量消耗為核心的加固法
3.2.1 隔震加固法
該加固法為了減小原結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的地震作用力,將地震變形轉(zhuǎn)移到預(yù)先設(shè)置的隔震層。目前工程中采用的隔震裝置主要有:①橡膠墊隔震;②彈簧系隔震;③滑移隔震;④懸吊隔震等。雖然此種措施的抗震加固效果十分明顯,但其實(shí)施難度大,在我國還未能成功的引入到工程實(shí)例中。
3.2.2 消耗地震波能量
近年來消耗地震波能量(即消能減震技術(shù))頻繁的使用在我國抗震加固工程中,此種方法是在建筑物中設(shè)置大阻尼的耗能設(shè)備,在地震作用過程中這些耗能設(shè)備能夠通過增加結(jié)構(gòu)阻尼系數(shù)的方式抵消建筑物的地震反應(yīng),從而避免主體結(jié)構(gòu)因地震作用發(fā)生破壞。隨著這種技術(shù)的不斷成熟,越來越多的不同種類的阻尼器不斷地在工程實(shí)踐中得到了應(yīng)用,現(xiàn)在常用的阻尼器主要有摩擦式阻尼器、加勁阻尼(ADAS)裝置、粘彈性阻尼器等?!逡欢卣鸷筱氪ǖ貐^(qū)的部分框架結(jié)構(gòu)就是采用消能減震技術(shù)進(jìn)行了加固。
4 結(jié)語
如今以地震災(zāi)害的實(shí)際情況為研究背景的抗震性能化設(shè)計(jì)受到大多數(shù)國家的普遍關(guān)注,尤其是日本和美國等地震多發(fā)國家對其進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究??拐鹦阅芑O(shè)計(jì)不但加強(qiáng)了受眾與設(shè)計(jì)師之間的溝通,同時(shí)也加強(qiáng)了不同地區(qū)關(guān)于抗震設(shè)計(jì)的交流,有利于抗震設(shè)計(jì)方法的規(guī)范化、國際化。但抗震性能化設(shè)計(jì)還處于初級的研究階段,仍然遺留有大量的技術(shù)問題等待著工程人員解決。
參考文獻(xiàn)
[1] 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2010)[M].中國建筑工業(yè)出版社,2011.
[2] 地震災(zāi)后建筑鑒定與加固技術(shù)指南[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 優(yōu)化技術(shù)
前言
在房屋建造的過程中,建造結(jié)構(gòu)成本的花費(fèi)占了一個(gè)比較大的比例,通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化技術(shù)可以很有效的解決建筑成本造價(jià)方面的壓力。因此,從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作人員應(yīng)當(dāng)充分考慮房屋建造過程中地合理性、經(jīng)濟(jì)性和適用性,從而在滿足建造要求的前提下降低房屋建造工程的總體造價(jià)。
1、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值及應(yīng)用
1.1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值
在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),首先要做的就是要滿足房屋結(jié)構(gòu)效益的長遠(yuǎn)化,在這個(gè)基礎(chǔ)上,盡量使房屋在投資上降低,結(jié)構(gòu)上科學(xué)合理。與傳統(tǒng)的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念相比,現(xiàn)代房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)建造中的應(yīng)用,能夠有效的降低工程成本,大約可以維持在10%――35%之間。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的運(yùn)用,能夠?qū)⒔ú牡睦寐屎托阅馨l(fā)揮到最大值,使房屋內(nèi)部的各個(gè)空間之間形成協(xié)調(diào)的整體,并符合我國相關(guān)的安全質(zhì)量規(guī)定。此外,房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的運(yùn)用還能夠?qū)Ψ课莸淖畛踉O(shè)計(jì)提供幫助,因此,優(yōu)化技術(shù)對房屋整體設(shè)計(jì)的安全、合理、舒適起著重要的作用。
1.2房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)方案和理論的應(yīng)用
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和理論在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,即房屋總體工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和房屋各個(gè)組成部分的設(shè)計(jì)優(yōu)化。在這其中,房屋各個(gè)組成部分的設(shè)計(jì)優(yōu)化包括很多方面,如:相關(guān)細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)部分的優(yōu)化設(shè)計(jì)、相關(guān)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)、房屋屋頂方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化等,對于這些方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化還包含很多更加細(xì)化的設(shè)計(jì),如布置、選型、造價(jià)、受力等方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化。相關(guān)的設(shè)計(jì)工作者應(yīng)該在滿足房屋建造的相關(guān)規(guī)定前提下,而后充分考慮造價(jià)方面的因素進(jìn)行相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。
2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法
2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法和技術(shù)的應(yīng)用具體體現(xiàn)在房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)和房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)兩方面。其中房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)包括:基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。對以上幾個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)還包含選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等內(nèi)容,并應(yīng)在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范和使用要求的前提下,結(jié)合具體工程的實(shí)際情況,圍繞其綜合經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的實(shí)踐價(jià)值
在滿足建筑結(jié)構(gòu)長遠(yuǎn)效益的前提下,應(yīng)盡量減少建筑結(jié)構(gòu)的近期投資并提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠度和合理性。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比,采用設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)可以使建筑工程造價(jià)降低5%~30%。優(yōu)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn),可以最合理的利用材料的性能,使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào),并具有建筑規(guī)范所規(guī)定的安全度。同時(shí),它還可為建筑整體性方案設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的決策,優(yōu)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的“適用、安全和經(jīng)濟(jì)”目標(biāo)的有效途徑。
3.房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的原則
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化要求我們從工程的設(shè)計(jì)和價(jià)值角度去思考方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是追求最合理地利用材料的性能,使各構(gòu)件或各設(shè)計(jì)專業(yè)得到最好的協(xié)調(diào)。它不僅具備了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案所要求的規(guī)范以及規(guī)范所要求的安全度,而且也具備了現(xiàn)今價(jià)值學(xué)和審美學(xué)的成分。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深化、調(diào)整、改善與提高,也就是對結(jié)構(gòu)進(jìn)行高質(zhì)量再加工的過程。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化不是以犧牲結(jié)構(gòu)安全度與抗震性能為代價(jià),而是經(jīng)過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程,使建筑功能更協(xié)調(diào),成本更低,結(jié)構(gòu)更安全。
3.2實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)所遵循的要點(diǎn)
(1)科學(xué)地遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師們不僅要具備豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),也要對結(jié)構(gòu)規(guī)范的條文熟知,即在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求下,將自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案貫穿于項(xiàng)目設(shè)計(jì)中。規(guī)范更多的是針對量大面廣的工程,因而某些條文的規(guī)定會(huì)偏于保守;此外,用于一些特殊、復(fù)雜工程的設(shè)計(jì)時(shí),有些條文則不夠安全。所以,結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)中應(yīng)運(yùn)用良好的專業(yè)知識(shí)與正確的判斷力把握設(shè)計(jì),做到設(shè)計(jì)成果不斷優(yōu)化與創(chuàng)新。
(2)結(jié)構(gòu)工程師前期參與和主動(dòng)參與的重要性
強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)工程前期參與和主動(dòng)參與是實(shí)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的重中之重。在實(shí)際施工期間,建筑師很難對結(jié)構(gòu)體系的受力做到正確的分析,既建筑師的結(jié)構(gòu)思想不能完全替代結(jié)構(gòu)工程師的設(shè)計(jì)理念、經(jīng)驗(yàn)和判斷,也無法彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)與建筑專業(yè)技術(shù)共識(shí)的空白與隔閡。既具有扎實(shí)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論功底,又具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)工程師,積極主動(dòng)地參與前期方案設(shè)計(jì),幫助建筑師構(gòu)思與創(chuàng)新,才能創(chuàng)作出優(yōu)秀的設(shè)計(jì)作品,更好使整個(gè)建筑的功能得到徹底的體現(xiàn)。
(3)加強(qiáng)各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)與合作
結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個(gè)系統(tǒng)的工作,需其它專業(yè)的協(xié)調(diào)與配合。從建筑學(xué)發(fā)展角度分析,現(xiàn)代建筑是建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備三大要素構(gòu)成的綜合產(chǎn)品,所以在實(shí)施中要強(qiáng)化分工與合作,強(qiáng)化專業(yè)之間的協(xié)調(diào)與合作,這樣才能創(chuàng)作出各構(gòu)成要素有機(jī)結(jié)合的完美作品。在整個(gè)項(xiàng)目開展中,建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)過程中最重要的兩個(gè)環(huán)節(jié),二者的結(jié)合不僅能夠達(dá)到實(shí)用美觀大方的效果,而且可以使結(jié)構(gòu)受力更趨于合理進(jìn)而降低成本和簡化施工。在建筑設(shè)計(jì)中,許多建筑設(shè)計(jì)人員只強(qiáng)調(diào)方案創(chuàng)作的新奇,不遵循建筑的基本力學(xué)規(guī)律,這樣的方案往往會(huì)造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)困難。還有一些建筑師在設(shè)計(jì)過程中往往忽視力學(xué)的基本規(guī)律,如將抗震設(shè)防區(qū)的高層建筑電梯或樓梯偏置在建筑一側(cè),使得剛度中心與質(zhì)量中心之間的偏心距過大,在水平荷載作用下產(chǎn)生大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。從以上的例子可以分析出,加強(qiáng)專業(yè)的合作與協(xié)調(diào)是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)合理、成本降低的重要途徑。
4.總結(jié)語
綜上所述,可以說對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的研究是一項(xiàng)非常復(fù)雜的綜合性問題。我前邊曾提到“經(jīng)濟(jì)、適用、合理”是房屋設(shè)計(jì)優(yōu)化的原則,但是這三種效果之間又相互獨(dú)立、相互矛盾。所以盡管在結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用的今天,如何使這三種因素更好的融合仍然需要我們在以后的應(yīng)用實(shí)踐中多探索、多積累,達(dá)到一種用最低造價(jià)實(shí)現(xiàn)最佳效益,既美觀又合理的設(shè)計(jì)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]范小平.高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中相關(guān)的幾個(gè)問題應(yīng)用分析[J].福建建材.2008.