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建筑施工起重機械工作中,其金屬結構和各工作機構的主要受力部件受到頻繁的拉伸、壓縮、彎曲、扭曲、剪切、摩擦等力的作用,這種交變載荷也可稱為疲勞載荷,其應力循環(huán)次數(shù)較大,各主要受力部件容易產(chǎn)生疲勞損傷,這是一種疲勞失效現(xiàn)象。發(fā)生疲勞失效時一般沒有明顯的塑性變形,它總是發(fā)生在局部高應變區(qū)內(nèi)。當這種局部高應變區(qū)中的峰值應力超過材料的屈服強度時,晶粒之間發(fā)生了滑移和位錯,逐漸產(chǎn)生了微裂紋。這種微裂紋不斷擴展,形成了宏觀的疲勞裂紋。
金屬結構的各弦桿、拉桿、撐桿等部件由于運輸、拆裝、存放等不當,也容易產(chǎn)生塑性變形;其旋轉部分和運動裝置,由于磨損會導致有效受力截面的減?。淮送?,建筑施工起重機械都在露天工作,經(jīng)常承受風吹、日曬和雨淋,其金屬結構部分隨著使用年限的增加,如果保養(yǎng)不當,其腐蝕程度也會與日俱增。金屬結構和各工作機構的疲勞程度、變形、磨損程度和腐蝕程度,均嚴重影響其安全技術性能。其影響程度與該建筑起重機械使用時的利用等級、載荷狀態(tài)、使用環(huán)境、存放環(huán)境和使用年限有關。
國家標準gb/t 13752-92 《塔式起重機設計規(guī)范》 4.1.1.1條規(guī)定:“塔式起重機設計壽命應根據(jù)其用途、技術、經(jīng)濟及淘汰更新等因素而定,一般可按15-30年計算。
國家標準gb5144-94《塔式起重機安全規(guī)程》4.6條規(guī)定:
1、起重機主要結構件由于腐蝕而使結構的計算應力提高,當超過原計算應力的15%,則應予報廢。對無計算條件的當腐蝕深度達原厚度的10%時,則應予報廢。
2、起重機主要受力構件如塔身、臂架等,在失穩(wěn)或損壞后經(jīng)更換或修復,結構的應力不得低于原計算應力,否則應予以報廢。
3、起重機的結構件及其焊縫在出現(xiàn)裂紋時,應分析其原因。根據(jù)受力情況和裂紋情況采取加強或重新施焊等措施,阻止裂紋發(fā)展,對不符合要求的應予報廢。
根據(jù)筆者的經(jīng)驗,使用較頻繁的、工作較繁重的建筑起重機械的金屬結構、各工作機構的主要受力部件,如吊臂上、下弦桿與斜拉桿的焊縫和熱影響區(qū),吊臂銷接座及銷接頭與上、下弦桿的對接焊縫,吊臂、平衡臂拉桿焊縫;標準節(jié)和頂升套架的焊縫和熱影響區(qū)等部位,短則3、5年,長則在無損檢測中都發(fā)現(xiàn)過有不同程度的疲勞裂紋存在,這種疲勞裂紋比較細小,大多出現(xiàn)在工件表面,僅憑肉眼較難發(fā)現(xiàn)。在裂紋形成的初期,對于設備的正常使用無任何影響,不會出現(xiàn)異常狀況,導致結構破斷,但是對于使用年限較長的起重機,主要受力構件的焊縫及其熱影響區(qū)長期受到交變應力的作用。疲勞裂紋會大量增加并不斷擴展,當結構疲勞損傷積累到一定程度后,遇到超載、超力矩,大風等偶發(fā)事件,細小的疲勞裂紋就可能迅速擴展,造成主要受力構件的焊縫或熱影響區(qū)撕裂,導致受力截面減小,當缺陷處承受的最大應力超過其屈服強度時,就會引發(fā)突然斷裂的事故。
建筑起重機械的安全技術性能評估,就是針對使用年限較長的建筑起重機械的金屬結構、各工作機構、重要零部件、電氣元器件、安全保護裝置等,根據(jù)國家或行業(yè)相關標準進行檢驗、檢測與評定。發(fā)現(xiàn)問題,及時處理,避免發(fā)生重大惡性事故并延長建筑起重機械的使用壽命。其具體做法如下:
一、金屬結構幾何尺寸的檢測與評定
1、塔式起重機的標準節(jié)、基礎節(jié)、吊臂、平衡臂,頂升套架、塔頂,回轉塔身,施工升降機的標準節(jié)、基礎節(jié)、吊籠承載梁、導軌架等的幾何形狀尺寸及變形測量。
2、根據(jù)相關標準和設計圖紙的要求對幾何形狀尺寸進行評定,以確定是不是要進行幾何變形處理或報廢。
二、金屬結構的外觀檢查、測厚、無損檢測
1、金屬結構,主要受力部件的焊縫及熱影響區(qū)打磨,去掉油漆、銹蝕,用10倍放大鏡進行檢查,可疑部位進行磁粉探傷或超聲波探傷抽查。
2、銹蝕較嚴重部位,打磨后進行超聲波測厚。
3、對于無損檢測及測厚發(fā)現(xiàn)之問題,根據(jù)相關標準進行評定。
三、主要零部件檢驗及評定
1、塔式起重機的起升機構的吊鉤、卷筒、滑輪、制動器、減速機、電動機、聯(lián)軸器等的檢驗及評定。
2、塔式起重機的變幅機構的電動機、減速機、聯(lián)軸器、制動器、卷筒滑輪等的檢驗及評定。
3、塔式起重機的回轉機構、電動機、減速機、聯(lián)軸器、制動器、開式齒輪等的檢驗及評定。
4、施工升降機的驅動板、齒輪、齒條、滑輪等的檢驗及評定。
四、電器系統(tǒng)的檢驗與評定
1、配線與部件、電機及部件的絕緣電阻測量與評定。
2、控制與操作裝置的檢驗與評定。
3、電氣保護裝置的檢驗與評定。
4、照明與信號的檢驗與評定。
五、液壓頂升系統(tǒng)的檢驗與評定
六、性能試驗、結構試驗、安全保護裝置試驗與評定
1、空載試驗。
2、載荷試驗。
(1)額定載荷試驗。
(2)超載25%試驗。
(3)超載10%動載試驗。
3、結構試驗
結構變位測量:獨立高度狀態(tài)下最大額定起重量及1.25倍最大額定起重量允許的最大幅度時,起重臂根部的水平變位測量和起重臂端部的垂直變位測量。
必要時進行獨立高度狀態(tài)下最大額定起重量及1.25倍最大額定起重量允許的最大幅度時;小車位于吊臂中點額定起重量及1.25倍額定起重量時;最大幅度的額定起重量及1.25倍額定起重量主要結構件的靜應力測試。
4、安全保護裝置試驗與評定
(1)塔式起重機的起重量限制器、力矩限制器、上升極限位置限制器、變幅限制器、回轉限制器、小車變幅斷繩保護和斷軸保護的試驗與評定。
(2)施工升降機防墜安全器校驗,吊籠行程上限位開關、吊籠行程下限位開關、極限開關、防墜安全鉤、防斷繩開關的試驗與評定。
(3)電氣安全保護裝置、零位保護、斷錯相保護、過流保護、短路保護、失壓保護、過壓保護、欠電壓保護等的試驗與評定。
七、根據(jù)以上檢測、檢驗評定結果和性能試驗、結構試驗、安全保護裝置試驗與評定的結果,提出整改措施及安全技術性能評估結論。
關鍵詞:北方寒地;建筑設計;適應性技術;策略
北方地區(qū)的地理環(huán)境、氣候因素對建筑工程施工的發(fā)展具有極為明顯的阻礙與約束作用,寒地建筑的實際情況中,現(xiàn)代化的建筑工程設計思路與技術手段都很難在這一地區(qū)得到實踐與發(fā)展。隨著近些年,北方地區(qū)的經(jīng)濟建設發(fā)展速度越來越快,城市化水平不斷提高,城市的建設也趨于經(jīng)濟化的發(fā)展模式。這種模式使得經(jīng)濟與地理因素有效的結合,共同促進了寒地建筑的發(fā)展。另外一方面,應當有所加強的是在寒地建筑工程設計方面。由于缺乏寒地建筑設計方面的專業(yè)性的技術指導,建筑風格結構缺乏特點。針對上述的相關問題與情況,本文針對寒地建筑設計的適應性問題進行技術性的探討。希望能對寒地建筑設計行業(yè)提供一定的啟示,為實現(xiàn)北方地區(qū)的寒地建設做出應有的貢獻。
1 寒地建筑設計內(nèi)容
冬季漫長、氣候寒冷是北方地區(qū)氣候最為明顯的特征之一。北方地區(qū)四季分明,冬季干燥、嚴寒。這種特殊的地理氣候環(huán)境很大程度的影響了地方建筑工程發(fā)展,尤其是對建筑工程設計方面,具有重要影響。這種地理環(huán)境與氣候因素讓建筑設計者在進行工作的同時不得不排除所有相關的劣勢特征,如地理位置上的偏遠,交通狀況相對較差使得這一地區(qū)的總體經(jīng)濟發(fā)展水平與能力普遍偏低,科技水平相對較弱。另外,就是北方地區(qū)受到這種嚴寒氣候的影響,導致了許多先進的建筑設計思路與經(jīng)驗無法開展與使用。
近些年來,隨著北方地區(qū)的經(jīng)濟崛起,地區(qū)發(fā)展的經(jīng)濟性特征與地理區(qū)域性特征在一定程度上進行結合,建筑環(huán)境也在不斷在改善。同時我們也應當看到,北方大部分地區(qū)的建筑設計仍然缺乏自主創(chuàng)新的能力,基本都是對其他地區(qū)的設計進行借鑒。缺乏與本地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展相適應的建筑設計思想,致使北方建筑設計整體上顯現(xiàn)出設計秩序混亂的狀況。這也就導致了許多地區(qū)在發(fā)展的過程中丟掉了其特色發(fā)展的意義。造成這種原因的最為直接也是最為明顯的因素就是建筑設計思路缺少有針對性的對區(qū)域地形與氣候環(huán)境的綜合分析。
1.1 建筑設計形態(tài)差異
為了減少由于北方地區(qū)氣候造成的負面效果,從設計上,北方寒地的建筑設計從其設計形態(tài)上應當更加關注其厚重性與規(guī)整性的特點。從建筑布局的角度看,還應當注意采光效果設計以及空間組織避免寒風侵襲的效果方面。但是就目前的情況而言,北方從建筑設計思路上主要還是一直在借鑒我國南方經(jīng)濟發(fā)展相對較快的地區(qū)或者城市的建筑風格。但是建筑設計輕盈、通透的形體特征并不能適應北方區(qū)域的氣候特點與地形結構,也就很容易造成在具體的建筑施工使用中增加建筑運營消耗的成本。另外,就是在一些建筑設計中,往往出現(xiàn)一些建筑設計人員單純以追求建筑設計方面的創(chuàng)新,而忽略了北方建筑“御寒”功能的發(fā)揮,盡管設計思路與創(chuàng)新新穎,但是本末倒置,其基本思路就已經(jīng)出現(xiàn)了偏差,嚴重影響了建筑設計質(zhì)量。
1.2 環(huán)境設計思路不清晰
在進行建筑設計過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)設計師忽略地域特征與氣候特征,只注重一些價位較高的設計規(guī)劃與先進的設計理念的引入。但是,北方寒地畢竟一直以來都處在一個環(huán)境十分凋敝的狀況之下,設計人員如果不能準確的把握其地域特征與當?shù)鼐用竦纳盍曅耘c居住心理,在進行設計的時候就不能準確的切中要害,抓住居民的消費需求,也就無法達到建筑設計的經(jīng)濟效益。從這個意義上說,也就是不能真正做到建筑設計的質(zhì)量過硬。以此,在進行北方區(qū)域建筑設計的過程中,可以適當?shù)脑黾泳G地與水環(huán)境的設計,除此之外,在進行設計的過程中還應當加入設計管理等內(nèi)容。
1.3 建筑設計中的技術應用問題
隨著低碳概念被引入及廣泛推廣,建筑行業(yè)中也不斷提升建筑技術水平,開發(fā)具有低碳技術特征的現(xiàn)代化的建筑工程施工技術手段。但是,北方地區(qū)從建筑設計理念與思想意識上仍然沒有發(fā)生轉變,過多的片面強調(diào)建筑設計的符號性特征與審美情趣與現(xiàn)代低碳建筑設計思路不符,無法適應現(xiàn)代建筑設計的要求。
2 北方寒地建筑設計適應性技術策略
(1)北方建筑從其設計外觀上主要講究樸素大氣為主,其建筑思路主要應當考慮建筑的應對嚴寒氣候的功能效果發(fā)揮上,結合這些特征形成具有北方地域環(huán)境特色的建筑形式。
此外,傳統(tǒng)的北方建筑設計風格與思路對現(xiàn)代建筑設計具有很好的指導意義與作用,從環(huán)境適應性的特征上看,北方建筑設計適應性特征應當具有幾點表現(xiàn):
①北方建筑設計群體通常都是依據(jù)地方的氣候與風勢走向進行建筑設計的,從這個意義上看,北方建筑具有防風御寒的功能特點。
②北方建筑設計中為了適應地方環(huán)境特征,通常在設計中會出現(xiàn)建筑內(nèi)外之間的過渡區(qū)域。如門廳、陽臺等。
(2)建筑設計中的氣候適應性
隨著經(jīng)濟發(fā)展速度加快,居民生活水平的得到顯著的提高。因而,居民對自身的居住環(huán)境有了更高的要求,除了要具有更加舒適的居住環(huán)境,對建筑本身的材料與建筑結構方面也具有各式各樣的要求,包括北方必備的采暖與通風等設別的要求等等下圖為某高校的工程建造示意圖。(如圖1)
這種舒適程度一般是建立在對不可再生資源消耗的基礎上,北方嚴酷氣候條件就使這種現(xiàn)象表現(xiàn)的愈發(fā)明顯。氣候適應性策略能夠從根本上解決傳統(tǒng)上對資源浪費的問題。能夠樹立正確的環(huán)境意識,讓建筑擁有較強的環(huán)境適應能力,更好的避免不利影響的產(chǎn)生。
3 結 語
綜上所述,建筑工程建設本身也是一件藝術作品,其受到多種因素的制約與影響,甚至是具有硬性的要求。但是,無論如何,作為一個優(yōu)秀的作品,其往往具有極強的適應性與被接受的能力。在進行建筑工程設計的過程中,其設計的基本條件就是要建立在現(xiàn)實生活的基礎之上,針對北方地區(qū)寒地特征,有針對性的解決好建筑工程設計與寒地之間的關系問題。努力增強建筑工程寒地設計的適應性能力,提高建筑設計水平與素養(yǎng)。從根本上實現(xiàn)北方地區(qū)的建筑工程特色發(fā)展道路。
參考文獻
[1]胡經(jīng)緯.淺析北方寒地建筑設計的適應性技術[J].科技創(chuàng)新與應用.2013(22).
[2]朱錦清.北方寒地建筑設計的適應性技術策略[J].黑龍江科技信息.2013(14).
[3]梅洪元,張向寧,林國海.北方寒地建筑設計的適應性技術策略[J].建筑學報.2011(09).
[4]曹威.生態(tài)設計在寒地建筑設計中的運用[J].哈爾濱建筑大學學報.2012(05).
[5]李濟民,高國濤.淺析建筑技能技術的運用和發(fā)展[J].黑龍江科技信息.2011(11).
【關鍵詞】技術措施;概念內(nèi)容;確定分析;技術優(yōu)化;費用控制
引言
實行清單計價的一個最重要的特點就是實體性費用與措施費用的分離。對于實體性項目而言,每月能直觀地計量出完成的任務;技術措施項目不是工程實體項目,不易統(tǒng)一、計量不直觀,其發(fā)生有的與實體工程中的具體活動相關,有的與實體工程的具體活動無直接關聯(lián)性,技術性措施項目與工程特點、施工組織設計等密切相關,不同工程的措施項目發(fā)生的范圍和內(nèi)容是不同的,不同的技術方案會產(chǎn)生不同的經(jīng)濟效果。
1 技術措施項目費的概念
措施項目費用是指完成工程項目施工過程中發(fā)生的技術、組織、生活、安全等方面的非實體項目所需的費用,按措施的特點分為技術措施項目和組織措施項目。技術措施費是指發(fā)生于工程施工前和施工過程中非工程實體項目的費用,其內(nèi)容由以下部分組成:施工排水降水、混凝土模板及支架、腳手架、大型機械進出場及安拆、其他施工技術措施等。
2 技術措施項目費的確定分析
《建設工程工程量清單計價規(guī)范》GB 50500-2008規(guī)定,技術措施項目費應根據(jù)招標文件的規(guī)定,可以計算工程量的措施清單項目采用綜合單價方式報價,列出項目編碼、項目名稱、項目特征、計量單位和工程量計算規(guī)則;其余的措施清單項目采用以“項”為計量單位的方式報價。技術措施項目費用是最能體現(xiàn)企業(yè)實力和項目方案優(yōu)勢的一項費用,是企業(yè)競爭項目,是留給企業(yè)的競爭空間,在工程量清單中只列“措施項目”一欄。招標人提出的措施項目清單是根據(jù)一般情況確定的,沒有考慮不同投標人的“個性”;投標人要根據(jù)措施項目中包含的具體內(nèi)容,以及施工組織設計的要求、現(xiàn)場的實際情況進行仔細拆分,詳細計算,結合自身的技術及經(jīng)濟實力,合理確定費用價格。
措施項目費用的組成,一部分是根據(jù)工程量的大小而定的措施費,一部分是根據(jù)工程的具體情況和特點而定的措施費。根據(jù)工程量的大小而定的措施費,投標報價時必須重視工程量的準確性;根據(jù)工程的具體情況和特點而定的措施費,要根據(jù)與擬建工程相關的施工規(guī)范、驗收規(guī)范、招標文件和設計圖紙等來確定技術措施項目。
施工方應對擬建工程可能發(fā)生的措施項目和措施費用做通盤考慮,措施項目清單計價一經(jīng)報出即被認為是包括了所有應該發(fā)生的措施項目的全部費用,如果報出的清單中沒有列項,且施工中又必須發(fā)生的項目,業(yè)主有權認為已綜合在分部分項工程量清單的單價中,將來措施項目發(fā)生時,投標人不得以任何借口提出索賠與調(diào)整。
3 技術優(yōu)化與費用控制
工程應有不同的施工方案和針對性的技術措施,如模板是用鋼模還是木模(周轉次數(shù)又是多少);基坑排水采用井點降水法、還是明溝、集水井排水法,方法不一成本也不同,采用先進經(jīng)濟的施工方法,既方便施工又降低造價,可以提高自己的競爭能力和社會綜合效益。
3.1 施工排水和降水費用
地下水的處理有多種可行的方法,從降水方式來說可總分為止水法和排水法兩大類。當然工程施工選擇枯水期是開挖的最有效措施,既能加快進度,又能保證質(zhì)量和控制成本,但是項目建設的特點(工期較長)決定了選擇枯水期的不現(xiàn)實性,對于不能合理避開雨季施工(由于雨天影響人工及機械設備而增加的費用,與施工排水和降水費用不同)的項目,應結合現(xiàn)場實際情況,依其水文地質(zhì)資料和周圍環(huán)境情況,進行深入細致地分析論證和設計,從降水成本、施工可靠性、現(xiàn)有設備等方面比較降水方法的實用性,選擇工程的最佳方案。
3.2 模板、腳手架
工程結構形式不同,混凝土構件的部位不同,形狀不同,模板類型就不一樣,相應的價格就不同;模板的來源不同(自有、購買、租賃),價格也不同。要視工程結構特點、各個部位混凝土構件的特點具體分析選用合適且經(jīng)濟的模板。腳手架的形式、立桿橫距、縱距、橫桿、連墻件、剪刀撐、防護欄等措施是否科學、合理,以及采用的方式對應不同的計算規(guī)則及價格,腳手架的周轉材料,是項目部自置還是按件(t)每月租賃使用,攤消費和租賃費以及局部損耗費的確定,配置的合理性等,都會影響工期以及工程的質(zhì)量和安全。
測算腳手架和模板費用時,首先應根據(jù)施工組織設計文件中關于施工進度的安排,確定其使用時間和使用周期,制訂可供選擇的施工方案對其進行成本分析,比較它們的技術可行性和成本的經(jīng)濟性選出最佳方案。如某框架梁、柱模板施工方案的比選(詳情見表1)。
3.3 大型機械進出場費
由于大型機械的臺班費用較高, 如何發(fā)揮工作效率、降低工程成本,要進行精確核算。在施工機械機型和配套組合上進行優(yōu)化選擇, 對施工機械進行合理選擇和組合,為機械設備的合理使用奠定良好基礎,使機械完成單位實物工程量的成本最低,充分發(fā)揮其機械效率,創(chuàng)造高的生產(chǎn)率。根據(jù)工程進度安排合理編制大型機械進出場計劃,嚴格控制機械租賃費用,進行購買或租賃的技術經(jīng)濟分析和租賃機械時的公司選擇,以及租賃機械的檢查和日常使用的管理、維護,保證機械的使用率和技術性能,另外大型機械(如大型起重機、挖土機、運輸汽車等)施工工作面及布置的機械數(shù)量決定了主要工程量可達到的最大施工強度,在安排施工進度時,綜合考慮大型施工機械的及時轉移,使同一種大型施工機械的各個工序相互銜接,避免時間上的重疊等等是節(jié)約機械使用費用的關鍵。如推土機配合鏟運機,進行頂推助鏟作業(yè),挖掘機與裝載機配合自卸車進行鏟、 裝、運作業(yè)等;在租賃機械設備時,可以按工作量進行結算的由進行工程分包,可以提高工作效率、減少機械成本費用,如路面工程中的灑透層油和乳化瀝青的工序,采用以 0.30 元/m2的單價按工程量結算形式分包,整個工程的灑油總費用是 508769 元,比按機械臺班結算降低不少費用;在土的拌和工序中如果按照機械臺班結算,由于工作面的不連續(xù)工作臺班費將很高,而以3.00/m3(市場價)的拌和單價按工程量結算,整個工程的土拌和費是 1798729 元,節(jié)省機械費用且提高了生產(chǎn)效率。
4 建議
措施費有較大的彈性,如混凝土工程量發(fā)生變更,承包人可以提出調(diào)整措施費中的模板、腳手架、垂直運輸?shù)荣M用,針對措施費的調(diào)整就很容易產(chǎn)生爭議。因此合同中應明確工程量變更引起措施費調(diào)整的范圍;施工方案中平面布置、排、降水方法、采用的機械設備、安全、文明施工等均與措施費密切相關,施工單位措施費的報價必須與施工組織設計以及實際施工相符;完成措施項目所采取的施工方法和技術措施,必須嚴格按照國家現(xiàn)行施工技術規(guī)范、施工技術規(guī)程要求,制訂的措施是否科學、合理,能否進行有效的控制,直接影響到工程的投資效益與社會效益。
關鍵詞:大型商業(yè)綜合建筑、消防設計、共用疏散樓梯、剪刀式樓梯、立體式地下園林和露天樓梯、加壓通道、常開式防火門、折疊無機布特級防火卷簾
前言
現(xiàn)在建筑業(yè)的發(fā)展日新月異,規(guī)模越來越大,大型商業(yè)綜合體建筑也越來越多。在功能多樣化的商業(yè)綜合建筑中,富于變化的中庭是建筑空間的重要和不可缺的元素,同時各中庭之間的水平延伸和垂直交錯,形成建筑中多層立體空間的貫通。但這種設計在給使用者帶來感官享受和便利的同時,也給建筑防火和安全疏散帶來了難題。如何在現(xiàn)有消防規(guī)范框架內(nèi),解決大型建筑綜合體的防火和安全疏散問題的設計難度也在加大。
在設計實踐和研究中,筆者采用一些方法和措施進行防火設計,希望與各設計師交流。
合理布局疏散樓梯
在《建筑防火設計規(guī)范》和《高層民用建筑防火設計規(guī)范》中,均對建筑物的疏散樓梯的設置有著嚴格的要求,對于大型商業(yè)建筑,這些疏散樓梯往往直接影響到建筑的功能和空間的布局。
以一級耐火極限商業(yè)建筑的地上二層和地下一層為例,疏散寬度計算如下:
現(xiàn)全國各地許多十幾萬、二十萬平方米的商業(yè)綜合體不斷出現(xiàn),如廣東省廣州市的天河城廣場、正佳廣場、佛山市保利水城、太古匯等。建筑內(nèi)每層的建筑面積都達到幾萬平方米,從表中可見,大型建筑每層通常幾個、十幾個的防火分區(qū),如果通過中庭幾層的防火分區(qū)面積疊加計算,數(shù)量就更多。因此疏散樓梯寬度和數(shù)量對建筑設計的影響非常重要,樓梯的設計直接影響到建筑的功能和空間的布局,同時與商業(yè)的有效面積和實用率也有直接的關系。如何合理設計樓梯,既滿足設計規(guī)范的要求,又滿足建筑經(jīng)濟、使用、美觀的要求,筆者認為以下兩點可以參考:
采用共用疏散出口。若每個防火分區(qū)設置了兩個以上(不包括兩個)疏散出口時,盡量在相鄰防火分區(qū)的交界處布置疏散樓梯,不同的防火分區(qū)共用疏散出口,即可保證商業(yè)空間相對集中,又可有效地解決疏散距離可能過遠或盡端走道的問題,減少每個防火分區(qū)的樓梯數(shù)量,避免樓梯對商業(yè)空間的消極影響和破壞。(附圖1)
設置剪刀式樓梯。在樓梯的面積基本不增加的基礎上,通過設置交叉的剪刀式梯段形式,原有樓梯還是作為一個安全出口,并不會增加疏散出口,僅增加了樓梯的有效寬度。相當于在原有樓梯建筑面積不變的情況下,增加近一倍的疏散寬度,從而有效地增加建筑的實用面積,提高實用率。
采用立體式地下園林和露天樓梯
地下商業(yè)建筑空間由于疏散寬度和距離的要求,按《建筑防火設計規(guī)范》的要求,地上和地下的面積折算系數(shù)分別為50%和70%,地下需要的疏散出口多于首層平面40%左右,設計師經(jīng)常為了這增加的40%的樓梯而絞盡腦汁。為了建筑空間的完美和形式的協(xié)調(diào),設計地下露天園林或廣場作為疏散出口和采光空間。通過地下露天庭院和利用露天庭院設置露天樓梯和園林景觀,結合地面上園林布局,在作為消防疏散出口的之外,既為封閉的地下空間引入空氣和自然光,改善了采光和地下商業(yè)空間常見的壓抑感,又達到節(jié)能的效果,功能與建筑空間達到完美結合。(附圖2)
本設計方法一舉多得,可達到實際使用效果和經(jīng)濟價值的合理結合。首先,很好解決了消防疏散出口的問題;其次,采用自然通風和采光,有效節(jié)約了能源,降低了管理成本;再次,由于露天的庭院和樓梯不計算建筑面積,不占用室內(nèi)空間,相當于增加實際使用面積;另外,所創(chuàng)造的空間效果,大大豐富了地下商業(yè)空間,又提高地下空間的經(jīng)濟價值。
設置加壓通道
大型建筑,其內(nèi)部的空間對開敞和開闊的要求較高,按規(guī)范,至疏散出口的距離不超過30m,這一距離經(jīng)常不能滿足大型的商業(yè)空間的使用要求。為解決疏散距離的問題,在疏散樓梯外設加壓通道。
加壓通道設置參照人防設計避難走道的做法,在疏散走道設加壓設施,并設甲級防火門,消防疏散時通過甲級防火門至加壓通道進入消防前室,相當于延長了安全出口,可解決大空間的部分區(qū)域疏散距離過遠的問題。
使用常開式防火門:
在大中型公共建筑中,為解決消防疏散和使用需要,設計中不可避免的在防火分區(qū)之間或疏散通道上設置防火門。但是在實際使用中,因為人流較多,防火門經(jīng)常頻繁開關,也帶來一些問題:
首先,防火門經(jīng)常頻繁開關,此種非緊急狀態(tài)下的使用,影響產(chǎn)品的壽命,造成維護和管理的費用增加。
其次,使用較集中的通道上,有些人為使用方便,會取出閉門器或使用障礙物,使得防火門經(jīng)常處于常開狀態(tài)。如萬一出現(xiàn)火警,防火門緊急時無法關閉,起不到防火防煙的作用,從而造成火災蔓延,形成更大的損失。
為解決疏散中的問題,設計中可采用常開防火門。建筑疏散通道中的防火門通過電氣控制,通過電磁作用力吸合防火門使其平時處于常開狀態(tài),建筑通道暢順。當發(fā)生消防報警時,防火門兩側的感煙和感溫探測器任何一個報警動作時,使電磁失電,防火門通過彈簧引力,防火門又可自動關閉,實現(xiàn)防火分隔,達到有效控制火災蔓延的目的。
本方法的優(yōu)點很明顯,首先,由于常開防火門平時不使用,一直處于保養(yǎng)良好的狀態(tài),在緊急狀態(tài)中更能發(fā)揮出最大的作用;其次,建筑內(nèi)部的交通流暢,使用更方便合理;同時,其做法較簡單,成本低,降低了建成使用后的管理和維護費用。
使用折疊無機布特級防火卷簾
對于商業(yè)建筑的中庭為保持空間的開闊和連續(xù)性,四周一般設計為臨空,欄桿或欄板處均不設柱或豎向構件,當采用特級防火卷簾做為防火分區(qū)時,常用的特級防火卷簾的垂直導軌無處收口,現(xiàn)如采用折疊無機布特級防火卷簾,就可方便的解決此問題。
此種防火卷簾僅在天花內(nèi)設軌道,地面和垂直面不設導軌,啟動時,卷簾直接從天花內(nèi)降落至地面??芍谱鞒扇我庑螤睿噙呅?、圓形、弧形等,基本可滿足中庭的多種形態(tài)。(附圖8)
六 結語
以上所述,是筆者在多項商業(yè)建筑設計中采用的技術性方式解決常見的消防設計問題,取得了不錯的效果,供設計同仁參考。
參考文獻:
1《建筑防火設計規(guī)范》、
關鍵詞:建筑施工;節(jié)能設計;實施方法
中圖分類號:TU7文獻標識碼: A
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的城市化水平也在逐漸的提高,在城市發(fā)展的同時也促進了我國建筑行業(yè)的發(fā)展,為了在建筑行業(yè)實現(xiàn)節(jié)能的目的,在進行建筑設計的時候就應該對節(jié)能給以充分的重視,建筑設計的環(huán)節(jié)對于建筑節(jié)能的實現(xiàn)是非常重要的。
1 整體及外部環(huán)境的節(jié)能設計
建筑的節(jié)能可以從建筑的整體和外部環(huán)境方面來實現(xiàn),在進行建筑施工以前,對于建筑的施工位置是要進行嚴格的選擇。施工的位置是受當?shù)氐臍夂?、地質(zhì)和地形以及周圍的環(huán)境共同影響決定的,在建筑設計的時候,要充分的考慮到建筑施工的周期對當?shù)氐乩憝h(huán)境的影響,找到一個最合適的時間進行施工,也是對環(huán)境的一種保護。在建筑施工位置確定以后,要根據(jù)建筑物的功能來結合外部環(huán)境來進行建筑的設計,做到既有利于當?shù)貧夂颦h(huán)境的改變,也要創(chuàng)造對建筑節(jié)能有利的環(huán)境。在對建筑的外部環(huán)境進行設計的時候,可以在建筑的周圍種植樹木和植被,這樣對于空氣的凈化是很有幫助的,而且,樹木在遮陽和降低噪音方面也是非常有效的。在建筑物的周圍還可以進行人工湖的開鑿工作,這樣建筑可以利用水來對空氣的濕度進行調(diào)節(jié)。在進行建筑的規(guī)劃和設計的時候,好的設計方案是可以適應惡劣的氣候環(huán)境,這主要體現(xiàn)在建筑的整體體型的設計和建筑的日照以及朝向上。在進行建筑朝向和日照時間的選擇上,要做到夏季盡量防止太陽的輻射,而且要能夠自然通風;冬季要能夠獲得足夠的日照,并且要避開冬季的主風向。在進行朝向的選擇時要受到很多因素的制約,其中建筑的地形和城市規(guī)劃的制約是非常大的。要使得建筑在冬季和夏季都可以獲得足夠的日照是非常困難的,所以,在建筑設計的時候應該找到最好的解決方法來進行平衡。
2 單體的節(jié)能設計
2.1 建筑各部位的節(jié)能構造設計
在進行建筑節(jié)能設計的時候,不但要從建筑的整體上進行節(jié)能設計,也要從建筑的各個部分上進行節(jié)能的設計,在對屋頂、樓板、墻體和門窗上都可以進行節(jié)能的設計。在進行設計的時候可以充分的利用建筑的外部氣候條件,使節(jié)能設計可以達到改變室內(nèi)氣候環(huán)境的特點。在對建筑的屋頂進行設計的時候,因為屋頂是室外與大氣接觸的重要部分,在對屋頂進行節(jié)能措施使用的時候,可以對于屋頂?shù)男误w進行選擇,一般的屋頂都會采用坡度適中的屋頂,在進行施工的時候,還要進行屋頂?shù)谋夭牧系氖┕?,而且更加需要在屋頂設置保溫隔熱層的施工。在對樓板進行設計的時候,可以充分的利用樓板結構中的空間,以及對樓板的吊頂造型加以利用,在樓板的中可將水管布置在里面,這樣就可以在夏季利用冷水循環(huán)來達到降低室內(nèi)溫度的目的,在冬季可以利用熱水循環(huán)來提高室內(nèi)的溫度。在進行建筑墻體的設計時,墻體一定要具備保溫、防潮和隔熱的作用,要想使墻體更加節(jié)能,可以自寒冷的地區(qū)使用空心墻的設計或者是各種蓄熱墻體的設計,在氣候炎熱的地區(qū)。可以在墻體中使用風口設計,具體的做法是可以在建筑的兩側設置陽臺開口,在開口的兩側設置擋風墻,使得風可以通過風墻的阻攔向陽臺吹去,這樣更有效的促進室內(nèi)空氣的通風情況。在進行建筑門窗的設計的時候,一定要結合建筑的實際情況來進行,在我國建筑的高耗能很大一部分是由門窗的設計不合理導致的。所以,進行門窗的節(jié)能設計是非常必要的,在設計的時候要明確建筑的朝向和窗墻的比例。在門窗的設計時候要設置遮陽措施,我國節(jié)能標準中規(guī)定,夏熱冬暖地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)以及寒冷地區(qū)中制冷負荷大的建筑的外窗宜設置外部遮陽;要根據(jù)需要合理地組織門窗的通風換氣,盡量采用自然通風;對于嚴寒、寒冷地區(qū)建筑的外門宜設門斗或采取其它減少冷風滲透的措施,其它地區(qū)建筑外門也應采取保溫隔熱節(jié)能措施。建筑物圍護結構細部的節(jié)能設計。細部的節(jié)能設計對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要,應從以下各部位著手。熱橋部位應采取可靠的保溫與“斷橋”措施;外墻出挑構件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調(diào)室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應采取隔斷熱橋和保溫措施;窗口外側四周墻面,應進行保溫處理。
2.2 合理的建筑空間設計
在進行建筑設計的時候,建筑的空間設計是非常重要的。合理的空間設計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對建筑空間進行合理分隔,以改善室內(nèi)保溫、通風、采光等微氣候條件,達到節(jié)能目的。
2.3 選用建筑節(jié)能材料
在進行建筑的施工時,使用什么材料的建筑施工材料對于建筑的節(jié)能是影響非常大的。在選擇建筑材料方面要遵循健康、高效、經(jīng)濟、節(jié)能的原則。一方面,隨著科技的發(fā)展,大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去,更好地起到節(jié)能效果。另一方面,要結合當?shù)氐膶嶋H情況,發(fā)掘出一些地方節(jié)能材料,更好地應用到建筑節(jié)能中去。
3 加強建筑節(jié)能設計方面的學習
3.1 學習現(xiàn)有的節(jié)能技術
當前,很多建筑師不太懂節(jié)能技術,以及如何把節(jié)能技術應用到建筑當中。建筑師不能只是設計時套用標準圖,更重要的是要明白節(jié)能原理,才能在設計中按照不同的工程、不同的部位,采取相應的節(jié)能措施,所以必須加強建筑節(jié)能方面的學習。
3.2 學習建筑節(jié)能新“理念”
在推行節(jié)能理念同時,眼睛不僅要“向外看”,引進學習國外先進節(jié)能理念,而且要學會向內(nèi)看,從傳統(tǒng)建筑模式、風格中學習節(jié)能辦法。強調(diào)中國節(jié)能建筑發(fā)展的民族性、地域性應該是設計師們的共同理念。中國傳統(tǒng)民居,例如京津風格的四合院、桂北風格的吊腳樓、嶺南風格的騎樓長街、陜北風格的窯洞、草原風格的蒙古包都蘊含了豐富的節(jié)能理念,它們的設計和用料都給建筑師以無窮的啟示。這種以房子包圍院子的建筑方式,有效地減少了冷空氣入侵,符合京津一帶夏季炎熱,冬季嚴寒的氣候特點。吊腳樓為每扇四柱撐地,橫梁對穿,上鋪木板呈懸空閣樓,繞樓三面有懸空的走廊,廊沿裝有木欄扶手,符合南方夏季炎熱、濕度大、空氣流通需求量高的特點。中國傳統(tǒng)民居都是在與周邊生態(tài)環(huán)境共存共生的條件下,各類功能利用與自然環(huán)境達到完備效果的典范,并且各自擁有獨立的形態(tài)樣式,可以成為當代建筑節(jié)能的借用范式,形成新的節(jié)能理念。
4 結束語
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國的城市化水平也在不斷的提高,與此同時,人們的思想意識也發(fā)生了很大的轉變。這些年在發(fā)展經(jīng)濟的同時,人們給環(huán)境帶來了很大的破壞,現(xiàn)在人們對于環(huán)境保護和節(jié)能越來越重視,建筑在能耗方面一直都是居高不下的。在建筑方面進行節(jié)能對于能源的合理利用和保護都是有著非常重大的意義的。近年來,我國在能源供應和使用方面都是存在著很大的問題的,實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展是非常重要的,為了更好的保護人們的生存環(huán)境,實行節(jié)能措施是非常的重要。
參考文獻
[1]鄭忱.房屋建筑學[M].中央廣播電視大學出版社,1994.
[2]盧求.生態(tài)節(jié)能建筑的開發(fā)與設計[J].建筑晚報,2005.
[3]陸文軍.節(jié)能建筑不能停留在概念階段[J].中國建設報,2005.
論文摘要:本文從專業(yè)人才需求出發(fā),經(jīng)過崗位分析,進行專業(yè)定位和人才培養(yǎng)模式選擇,之后論述了建筑行業(yè)內(nèi)應用電子技術專業(yè)人才培養(yǎng)體系的構建,實踐表明課程體系、實訓環(huán)境、教學團隊三個方面的建設對人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高至關重要。
一、引言
教職成[2011]9號文《教育部關于推進中等和高等職業(yè)教育協(xié)調(diào)發(fā)展的指導意見》指出,要以科學定位為立足點,優(yōu)化職業(yè)教育層次結構,構建現(xiàn)代職業(yè)教育體系,樹立系統(tǒng)培養(yǎng)的理念,堅持就業(yè)導向,明確人才培養(yǎng)規(guī)格、梯次和結構,明確高等職業(yè)學校定位,促進學生全面發(fā)展,重點培養(yǎng)高端技能型人才。作為一所以建設類專業(yè)為主的高職院校,我院以服務區(qū)域經(jīng)濟和建設行業(yè)發(fā)展需求為己任,探索“依托行業(yè),校企合作、工學結合”的人才培養(yǎng)模式,緊貼人才市場需求,鑄造建筑特色的專業(yè)品牌。作為廣東省第一大支柱產(chǎn)業(yè),電子與信息技術產(chǎn)值連年提高,其中智能建筑電子產(chǎn)品市場需求旺盛,對樓宇智能化電子產(chǎn)品設計開發(fā)、生產(chǎn)、維修、技術服務人才的培養(yǎng)提出需求。這就要求我們以“工學結合”理念為指導,面向行業(yè)就業(yè),對社會人才需求進行調(diào)研,科學定位專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格,合理選擇人才培養(yǎng)模式,改革課程體系,配備實踐教學條件和教學團隊,從而構建適合建筑行業(yè)需要的應用電子技術專業(yè)人才培養(yǎng)體系。
二、專業(yè)人才培養(yǎng)體系構建的指導思想
專業(yè)人才培養(yǎng)體系的構建需要從應用電子技術專業(yè)人才市場調(diào)研出發(fā),根據(jù)崗位定位人才培養(yǎng)目標和規(guī)格,選擇合理的人才培養(yǎng)模式,從而為人才培養(yǎng)體系的構建做好準備。
1.專業(yè)定位。在建筑行業(yè),一方面智能家居市場需求旺盛,產(chǎn)品蓬勃發(fā)展,另一方面工程應用領域產(chǎn)品的技術性能尚處于開發(fā)改良階段,調(diào)研表明畢業(yè)生主要去向在電子產(chǎn)品設計、樣機制作、調(diào)試維修、生產(chǎn)線產(chǎn)品制程技術指導、質(zhì)量成本控制等崗位。依據(jù)“工學結合”關于職業(yè)教育能力目標培養(yǎng)的理念,針對這些專業(yè)工作崗位,將其工作過程歸納出典型工作任務,主要包括:產(chǎn)品方案選擇、電路原理設計、控制編程、電子線路制作、調(diào)試、測試、文件編寫等。因此應用電子技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案規(guī)定要面向智能建筑電子產(chǎn)品設計與生產(chǎn)應用第一線,培養(yǎng)從事產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、維修和技術服務工作,具有扎實的電子電路基礎理論知識和分析能力,具有電子線路設計與產(chǎn)品制作工藝實踐能力,能夠勝任智能建筑電子產(chǎn)品的工程應用、安裝調(diào)試、維修等工作的高素質(zhì)技能型專門人才。
2.人才培養(yǎng)模式。人才培養(yǎng)模式是為了實現(xiàn)培養(yǎng)目標,在培養(yǎng)過程中采取的構造樣式和運行方式,包括專業(yè)設置、課程體系、教學設計和教育方法等方面。作為建筑行業(yè)的應用電子技術專業(yè)人才培養(yǎng),我們采用“411”模式,即第1~4學期完成支撐專業(yè)核心能力的理論基礎知識的學習和各專項技能的訓練,第5學期通過生產(chǎn)實習、智能建筑電子產(chǎn)品設計與制作、專業(yè)證書考證訓練等綜合課程形成專業(yè)能力、方法能力和社會能力;第6學期到企業(yè)頂崗實習,完成職業(yè)素養(yǎng)的全面形成。在人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)當中,從實際工作崗位出發(fā),理論知識夠用為度,重視理論前沿新知識的傳授和技術的拓展,實踐技能培養(yǎng)方面構建虛擬真實的崗位工作環(huán)境,通過真實項目設計教學內(nèi)容,運用行動導向教學方法,使得電子產(chǎn)品的設計、制作、維修、技術服務等能力逐步形成。
三、人才培養(yǎng)體系的構建
明確專業(yè)定位和專業(yè)人才培養(yǎng)模式之后,我們重點從改革課程教學體系、設置實踐教學環(huán)境、教學團隊建設等方面構建人才培養(yǎng)體系,完善應用電子技術專業(yè)“工學結合”人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵。
1.課程教學體系的改革。根據(jù)專業(yè)設置,結合往屆畢業(yè)生頂崗實習反饋信息,以及各類電子設計大賽和技能競賽情況,我們認為需要提高學生在電子產(chǎn)品裝配工藝、質(zhì)量檢測、成本控制方面的能力,加強PCB制造方面的動手操作能力,了解SMT技術工藝,因此結合專業(yè)定位和企業(yè)崗位實際調(diào)研制訂課程體系改革重點:在專業(yè)課程中設置針對電路分析、設計、PCB繪圖、樣機制作、編程與調(diào)試、測試測量等技能的教學,以及積累電子產(chǎn)品工藝的設計和管理經(jīng)驗,如電子產(chǎn)品表面貼裝(SMT)工藝、PCB制板等內(nèi)容。針對產(chǎn)品設計工作過程中軟硬件設計、PCB繪圖、樣機制作、測試,將專業(yè)課程體系劃分為專業(yè)理論基礎知識課程、專業(yè)核心能力平臺課程、專業(yè)綜合能力形成課程和專業(yè)知識技能拓展課程,共26門專業(yè)課程,其中4門集中實訓課,占總學時60%以上。包括電路基礎、模擬電路、數(shù)字電路、C語言程序設計、檢測與控制技術、單片機原理與接口技術等專業(yè)理論基礎知識課程,電子CAD、電子測量與仿真技術、單片機應用設計、電子基本技能實訓、電子產(chǎn)品裝配工藝實訓、電子線路應用實訓、單片機原理與接口實訓等專業(yè)核心能力平臺課程,以及生產(chǎn)實習、智能建筑電子產(chǎn)品設計與制作、專業(yè)證書考試訓練、頂崗實習等專業(yè)綜合能力形成課程,在專業(yè)知識技能拓展方面開設電氣控制與PLC應用、集成電路應用、高頻電子技術、電力電子技術、EDA技術、智能卡技術、VB程序設計、建筑設備智能控制等課程。在課程的微觀教學設計上,運用行動導向教學方法使學生在項目任務完成中形成能力,掌握知識。例如在《單片機應用設計》課程中從開發(fā)仿真到模仿真實產(chǎn)品項目開發(fā),在電子產(chǎn)品開發(fā)的真實工作環(huán)境中學習單片機開發(fā)、測試工具設備、加工手段的選擇和運用,在教學實施過程中模擬企業(yè)真實項目任務開發(fā)的組織形式將學生分組,為學生分配角色,培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。
2.實踐教學環(huán)境構建。為滿足教學體系中的實踐環(huán)節(jié),配置專業(yè)實踐條件和環(huán)境,包括電子技術應用實訓室、電子加工工藝實訓室、電子創(chuàng)新設計實訓室和電子材料室。電子加工工藝實訓室主要承擔表面貼裝(SMT)加工工藝實訓、PCB線路板制作工藝實訓和電子線路應用實訓。配備的設備有:數(shù)控電路板雕刻機、熱轉印線路板制作機、腐蝕機、沉銅器、手動焊錫膏絲印機、真空吸筆、再流焊機、放大鏡和熱風拆焊臺等加工與返修設備。通過實踐培養(yǎng)PCB板制作、SMT貼裝等工藝技能,另外可滿足教科研和學生課外興趣制作項目中的電路板加工。電子創(chuàng)新設計實訓室主要承擔單片機原理與接口實訓、電子線路應用實訓、智能建筑電子產(chǎn)品設計與制作,配備有計算機、單片機和FPGA實驗箱、仿真軟件(Proteus),可使電子產(chǎn)品創(chuàng)新設計過程中的測控應用電路設計和編程在計算機仿真軟件環(huán)境中得以驗證,從而加速產(chǎn)品開發(fā)和節(jié)省材料成本。同時可支撐電子測量與仿真技術、電子CAD、單片機應用設計、檢測與控制技術、EDA技術、智能卡技術等課程。另外該實訓室是教學科研項目設計、大學生電子設計競賽、職業(yè)技能大賽、科技文化創(chuàng)新活動、課外興趣制作的主要平臺。電子材料室主要支撐應用電子技術專業(yè)開展的實訓教學項目,儲備電子元件材料,庫存系列阻值的電阻、電容、二三極管、IC芯片、及各種接插件等。實踐教學體系構建的主要特色是從人才培養(yǎng)模式出發(fā),結合相關專業(yè)課程,以專業(yè)人才實際動手能力的培養(yǎng)和工藝設計管理經(jīng)驗的積累為目的,為教學提供實踐環(huán)境,注重在職業(yè)環(huán)境中培養(yǎng)學生道德素質(zhì),使學生在學習中完成角色的轉變,以工學結合的模式為學生搭建通向企業(yè)職場的橋梁。
3.教學團隊的建設。教學團隊的建設是專業(yè)內(nèi)涵建設的保證,是提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的著力點。現(xiàn)階段職業(yè)教育的模式要求教學團隊成員根據(jù)經(jīng)濟建設和社會發(fā)展需要不斷地研究新情況,更新教育教學理念,整合教學資源,深化專業(yè)與課程改革,加強“雙師”素質(zhì)的養(yǎng)成。因而我們注重教學團隊在知識結構、工程項目實踐以及教科研等方面的進修、培訓、提高,為人才培養(yǎng)質(zhì)量打造優(yōu)質(zhì)教學團隊。
以職業(yè)教育理念為指導,通過科學的調(diào)研和專業(yè)定位,合理地選擇專業(yè)人才培養(yǎng)模式,主要從課程體系、實訓環(huán)境、教學團隊三個方面構建了適于建筑行業(yè)發(fā)展的應用電子技術專業(yè)人才培養(yǎng)體系,該體系從崗位工作過程出發(fā),全面培養(yǎng)學生的專業(yè)能力、方法能力和社會能力,在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量方面收到良好的效果,例如學生在各類電子設計競賽中多次獲獎,學生在職業(yè)資格證書考試中通過率達到96.61%,畢業(yè)生的就業(yè)率逐年提高,2010、2011兩年就業(yè)率均達到98%以上,畢業(yè)生受到用人單位的好評。
參考文獻
[1]教育部.教育部關于推進中等和高等職業(yè)教育協(xié)調(diào)發(fā)展的指導意見[Z].教職成2011]9號文,2011.
[2]賈雯杰.物聯(lián)網(wǎng)與智能家居發(fā)展淺析[J].科技與生活,2010,(13).
關鍵詞:歷史建筑;保護;建筑信息模型
中圖分類號:TU201.4
文獻標識碼:A
文章編號:1008-0422(2013)10-0090-02
1 我國歷史建筑保護發(fā)展與現(xiàn)狀
改革開放以來中國的社會經(jīng)濟迅猛發(fā)展各類建設活動迭起,城市化和現(xiàn)代化進程飛速推進。歷史建筑作為一種文化旅游資源的載體越來越被廣泛的發(fā)掘。對于城市、地區(qū)及國家而言,它也日益成為一個經(jīng)濟來源。在經(jīng)歷了20世紀90年代的復古、仿古風之后,開始逐漸發(fā)展到對歷史建筑進行維修和保護。保護歷史建筑使得城市的優(yōu)秀歷史和文化在弘揚社會文明、豐富城市內(nèi)涵中發(fā)揮獨特作用。保護城市歷史建筑對繼承和發(fā)揚優(yōu)秀文化傳統(tǒng),研究國家和民族地域性特征,研究政治、社會、經(jīng)濟、思想、文化、藝術、工程技術等方面的發(fā)展史,均有重要意義。然而,出于交通、居住、商業(yè)等多方面的需求必將引發(fā)大規(guī)模的土地開發(fā)和城市建設活動,引發(fā)城市建設和文化遺產(chǎn)保護之間的矛盾,這給歷史建筑保護工作帶來巨大的挑戰(zhàn)。城市化進程中,隨著城市向大型化、現(xiàn)代化、經(jīng)濟化方向發(fā)展,歷史文化遺產(chǎn)賴以生存的環(huán)境正日益遭到侵蝕。如何處理好保護與發(fā)展的關系,既是學術界要研究的重大課題,也是各級政府要解決的現(xiàn)實問題。
從歷史建筑保護工程的研究領域來看,發(fā)達國家由于對于歷史建筑的保護工作開展的較早。國內(nèi)歷史建筑保護工作起步到建立相對來說比較晚,遺產(chǎn)保護概念、立法、現(xiàn)代保護理論技術、保護專業(yè)等從無到有并逐步深入成熟,尤其是改革開放三十多年來,隨著世界遺產(chǎn)保護事業(yè)的進行,我國建筑遺產(chǎn)保護取得巨大進步。1930年產(chǎn)生了中國關于古建筑保護的最初的法律《古物保存法》。1980年專門了《關于加強歷史文物保護工作的通知》,并批轉了國家文物事業(yè)管理局、國家基本建設委員會《關于加強古建筑和文物古跡保護管理的報告》。我國歷史建筑的保護工作正在逐步開展,同時很多歷史城市與建筑保護工程都有評估工作做為先導。
然而,目前各地的歷史建筑保護工作的信息,大多數(shù)仍停留在紙質(zhì)文檔,或者是單個計算機的電子文檔,這些電子文檔沒有形成統(tǒng)一的規(guī)范的數(shù)據(jù)庫。個別地方開展了基于計算機技術的歷史建筑的虛擬復原,如西安的大明宮復原工程,也需要形成統(tǒng)一的規(guī)范的數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)資源共享,開展更深入的研究。各地的建筑規(guī)劃設計施工部門已經(jīng)開始采用建筑信息模型,這些建筑信息模型多是針對一個建筑的具體操作。一些單位如大型設計院已經(jīng)將本單位的建筑信息模型在內(nèi)部聯(lián)網(wǎng),但是這種聯(lián)網(wǎng)還沒有形成統(tǒng)一的規(guī)范的數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉庫,無法在統(tǒng)一的指標體系下在海量信息中自動搜集到相關的信息。
歷史建筑價值包括歷史價值、科學價值、經(jīng)濟價值、使用價值、環(huán)境價值、保護價值,需要科學的評估;歷史建筑保護的先進技術包括虛擬復原技術需要進行大量的數(shù)據(jù)處理;歷史建筑保護的材料選購、價格計算,也需要數(shù)據(jù)分析;歷史建筑的分類、壽命分析預測,也需要運用數(shù)學模型。這些分析工作需要強大的分析工具,因此歷史建筑保護工作急需與信息技術緊密結合。
2 建筑信息模型技術的概況與應用
與其它專業(yè)相比,建筑學專業(yè)由于專業(yè)的特殊性,技術的開發(fā)和應用水平相對較為落后,設計工作具有較大的隨機性和經(jīng)驗型。隨著科學技術的發(fā)展和人們生活的日益復雜化,單純以經(jīng)驗、直覺和靈感等傳統(tǒng)建筑方法已不能滿足現(xiàn)代社會的需求。因此需要引入科學理論研究建筑設計和方法,引入各種計算機分析技術對建筑作出客觀、正確和符合實際的評價。
20世紀八十年代,計算機輔助設計(Computer Aided Design,簡稱CAD)技術的應用,給建筑行業(yè)帶來了一場革命。它讓設計師們擺脫了制圖板的束縛,使傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖紙電子化,為設計的增添和修改帶來了很大的便利。不過,CAD技術只是一種二維圖形數(shù)據(jù)處理方式,雖然很大程度上提高了出圖效率,但是在后續(xù)階段的再利用方面并不理想。在這種情況下建筑信息模型(Building Information Modenng,簡稱BIM)技術產(chǎn)生并發(fā)展起來。
建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)是近年來出現(xiàn)的一項新的建筑數(shù)字技術,這個模型包含了建筑所有信息的綜合數(shù)據(jù)庫,可以管理建筑生命周期的全部信息。其對于信息的交流與共享、提高決策速度與準確性、降低成本、提高生產(chǎn)質(zhì)量等方面具有顯著的價值優(yōu)勢。美國國家建筑科學協(xié)會(American National Institute of Building Sciences,簡稱NIBS)給出BIM在實用中的定義:建筑信息模型是利用先進的數(shù)字技術建立存儲項目全生命周期的所有物理和功能特性的計算機模型,便于業(yè)主和經(jīng)營者利用信息進行建筑物全生命周期的維護。
BIM是一個基于3D的面向應用對象的工程數(shù)據(jù)庫技術,包含了設計意圖、項目資料、建造信息、設計管理數(shù)據(jù)等可視化信息。設計師運用BIM技術進行設計的過程,其實就是建造一個真實建筑的過程。這個虛擬的建筑模型其實是一個包含了建筑物從規(guī)劃到設計、施工、運營、改造、拆除等全生命周期所有信息的綜合大型數(shù)據(jù)庫。
建筑信息模型為歷史建筑保護項目提供從最初概念設計開始到整個生命周期里做出任何決策的可靠共享信息資源,使得歷史建筑的管理和開發(fā)工作進入量化、科學化和法制化軌道。建筑信息模型將這些極其珍貴的歷史文獻發(fā)展為數(shù)字資源庫,使得規(guī)劃設計、文物保護和相關管理部門能夠及時掌握各種能反映現(xiàn)狀的動態(tài)資料,并將此作為管理部門保護和管理的依據(jù)。將建筑信息模型技術運用到日常的歷史建筑管理和維護中,能夠將歷史建筑各方面的資料和信息整合起來,有助于這些數(shù)據(jù)的收集、整理、更新、檢索、維護和交流,避免這些資料和信息因為分屬不同部門而難以共享,同時可以避免有關的紙質(zhì)書面資料因年代久遠而破壞、遺失。同時,在前項工作的基礎上,對歷史建筑進行客觀、公正、適時的追蹤評估,建立歷史建筑開發(fā)的監(jiān)測和激勵機制,保證歷史建筑保護的有效性,并及時發(fā)現(xiàn)旅游開發(fā)帶來的危害。
3 基于建筑信息模型技術的歷史建筑資源管理
歷史建筑保護研究需要著眼于拓寬視野,從歷史建筑的生態(tài)觀、歷史文化觀、法制觀和經(jīng)濟價值觀等方面,從更廣闊長遠的視角挖掘當今的城市建設中歷史建筑的價值并提出相應保護對策。這種保護模式是系統(tǒng)的過程,其模式與方法研究能夠最大限度的發(fā)揮歷史建筑所蘊含的各種價值,提高現(xiàn)代城市的核心競爭力。建筑生命周期管理以及建筑信息模型的提出,為實現(xiàn)歷史建筑保護建設項目全生命期的信息交換與共享,從根本上解決歷史建筑保護項目建設各階段的信息斷層和使用維護階段的信息流失問題。
3.1基于云服務體系的建筑信息模型系統(tǒng)
實際中建筑信息模型中的指數(shù)測評都是同時針對多個對象進行的,每個對象的屬性更加復雜和多樣,而且多數(shù)信息是圖像信息,因此需要建立更為復雜的數(shù)學模型,需要運用更為高效的數(shù)據(jù)分析軟件。云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的、大眾參與的計算模式,其計算資源(計算能力、存儲能力、交互能力)是動態(tài)、可伸縮、且被虛擬化的,以服務的方式提供。這種新型的計算資源組織、分配和使用模式,有利于合理配置計算資源并提高其利用率,實現(xiàn)綠色計算。
3.2基于多維數(shù)據(jù)分析的云服務平臺
基于云服務體系的建筑信息模型系統(tǒng)需要大量的數(shù)據(jù)分析,需要功能強大的、能根據(jù)需要及時更新的、實現(xiàn)集群計算的動態(tài)數(shù)據(jù)分析軟件。基于多維數(shù)據(jù)分析的建筑信息管理平臺BIM數(shù)據(jù)的存儲與訪問是實現(xiàn)面向歷史建筑生命期工程信息管理的底層數(shù)據(jù)支持。然而由于BIM模型的復雜性,使其計算機實現(xiàn)十分困難,成為了推動基于BIM的信息集成和管理的障礙。這就提出了一個迫切需要解決的關鍵技術科技問題,即適應數(shù)據(jù)倉庫下的多維數(shù)據(jù)集如何用數(shù)學模型和算法的多維矩陣表達。建立在多維數(shù)據(jù)模型基礎上的BIM數(shù)據(jù)倉庫與進行數(shù)據(jù)分析和查詢的聯(lián)機分析處理,使用戶直觀地理解、分析數(shù)據(jù),最終能多角度、多側面地觀察數(shù)據(jù),深入地了解包含在數(shù)據(jù)中的信息、內(nèi)涵。數(shù)據(jù)倉庫和聯(lián)機分析處理是建立在多維數(shù)據(jù)模型基礎上的,這種模型是以數(shù)據(jù)立方體的形式展現(xiàn)數(shù)據(jù)。
4 基于多維數(shù)據(jù)的建筑信息模型系統(tǒng)實現(xiàn)
基于云服務系統(tǒng)平臺的物理基礎,將以網(wǎng)絡中心為支撐;并制定一定的資源共享規(guī)則,將武漢市近代建筑保護規(guī)劃設計與施工等相關部門的歷史建筑信息模型子系統(tǒng)連接入我們的云服務系統(tǒng),匯集在統(tǒng)一的歷史建筑的保護和管理信息系統(tǒng)平臺,基于這個平臺能夠開展更加深入細致的研究工作,并實現(xiàn)部分信息的查詢與交互。具體能夠為用戶提供如下功能:
1)提供歷史建筑環(huán)境數(shù)據(jù),了解武漢近代歷史建筑分布情況;
2)顯示歷史建筑的相關數(shù)據(jù),特別是其現(xiàn)狀影響信息,包括平、立、剖面。通過虛擬建造、信息化建模實現(xiàn)建筑的可視化和信息數(shù)據(jù)的可查詢化,能夠根據(jù)建筑數(shù)據(jù)的各種屬性,對其進行統(tǒng)計和分析;
3)輔助具體建設項目的計算,包括材料選擇、結構優(yōu)化、方案優(yōu)化和決策;
4)建立武漢近代歷史建筑價值的專家評判體系,并統(tǒng)計輔助保護規(guī)劃;
5)構建針對武漢近代歷史建筑保護的相關海量數(shù)據(jù)的集快速采集、存儲、計算和分析的云計算服務體系,構建和配置聯(lián)網(wǎng)云服務平臺。
其中歷史建筑測評系統(tǒng)的數(shù)據(jù)涉及到不同時間段多個專家的多個樣本,因此我們采用數(shù)據(jù)倉庫來存儲這些從日常運行數(shù)據(jù)庫中分離出來,分散的數(shù)據(jù)。其多維數(shù)據(jù)庫技術提供上鉆和下鉆功能,易于投影轉換,使用方便;且可以有效地根據(jù)不同的需要增加不同的指標,又可以方便快捷地對事實數(shù)據(jù)進行分析。
因此我們可以充分運用多種學科理論和方法,利用跨學科優(yōu)勢對城市建筑學、文化學進行完善與補充。從根本上解決歷史建筑保護項目建設各階段的信息斷層和使用維護階段的信息流失問題。實現(xiàn)歷史建筑保護建設項目全生命周期的信息交換與共享。具體內(nèi)容包括:
1)設計具有廣泛性的時空觀架構下的歷史建筑保護的模式和方法,增進人們對城市歷史建筑潛在價值的認識。并綜合應用建筑信息模型、信息標準以及信息集成技術的最新研究成果,研究BIM構建的關鍵理論和技術,為-實現(xiàn)武漢近代歷史建筑信息交換、共享和集成化管理提供理論、方法、技術和平臺。
2)建筑信息模型的歷史建筑保護的數(shù)據(jù)涉及到多個指標的不同時間的多個樣本,因此可以設計開發(fā)面向多對象的基于多維數(shù)據(jù)分析的數(shù)學建模與動態(tài)數(shù)據(jù)分析軟件,采用數(shù)據(jù)倉庫來存儲這些從歷史建筑的日常運行數(shù)據(jù)庫中分離出來,分散的數(shù)據(jù)。其多維數(shù)據(jù)庫技術可以有效地根據(jù)不同的需要增加不同的指標,又可以方便快捷地對歷史建筑的事實數(shù)據(jù)進行分析。
3)發(fā)展基于云計算服務架構的信息快速采集、存儲、計算和分析技術。實現(xiàn)歷史建筑信息海量基礎數(shù)據(jù)的存儲。
關鍵詞:建筑節(jié)能;節(jié)能型住宅;建筑設計
中圖分類號:TU201.5 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2013)07
1.住宅節(jié)能與住宅建筑設計的關系
1.1住宅節(jié)能與居住舒適性的關系
居住舒適性是目標,節(jié)能是方法。不能因節(jié)能舍棄居住舒適性,舒適性必須與國情相適應,需要尋找兩者的最佳結合點。
1.2住宅節(jié)能與科技應用的關系
住宅節(jié)能技術的應用,并非必須依賴高科技。節(jié)能應采用“因地制宜”、“就地取材”的低成本的適用技術。引進的節(jié)能技術應盡快國產(chǎn)化與本土化。
1.3住宅節(jié)能與地域氣候差異的關系
應消除推行節(jié)能技術的地域偏見。北方寒冷地區(qū)采暖的節(jié)能同然重要。南方炎熱地區(qū)的空調(diào)節(jié)能也同樣重要,冬冷夏熱過渡地區(qū)的采暖、空調(diào)節(jié)能更加重要。北方應強調(diào)保溫,南方須重視遮陽隔熱,需視氣候差異采取不同的節(jié)能措施。
1.4住宅節(jié)能與整體技術的關系
要做好保溫、隔熱、降耗等單項節(jié)能技術的設計和應用,但更應重視系統(tǒng)化和整體化的節(jié)能技術。應該將居住區(qū)規(guī)劃、住宅設計、材料選用、維護保養(yǎng)、日常運營等各階段、各環(huán)節(jié),作系統(tǒng)和整體的綜合考慮。
2.節(jié)能型居住建筑設計方法
建筑節(jié)能設計應從以下幾個方面考慮:1)總體規(guī)劃設計;2)建筑單體設計;3)建筑設備設計.
2.1總體規(guī)劃設計
2.1.1建筑選址
建筑基地不適宜選擇在山谷、洼地及凹地等處,因冬季冷氣流在凹地里易形成對建筑物的“霜洞”效應。位于凹地的底層或半地下層建筑為保持所需的室內(nèi)溫度所消耗的能量,就會相應的增加。所以建筑基地應盡量選擇在向陽、避風的地段上,為建筑爭取日照創(chuàng)造必要的條件。
2.1.2建筑布局
利用建筑樓群合理布局,充分結合特定地點的自然環(huán)境因素、氣候特征和建筑物功能,人的行為活動特點等,建立自然—人工生態(tài)平衡系統(tǒng)。具體體現(xiàn)在通過樓體排布的方案組合中,按以下原則挑選規(guī)劃方案:充分利用和爭取日照;避免風漏斗的出現(xiàn),合理組織氣流,減少建筑熱損失;利用建筑外界面的反射輻射,對夏季炎熱氣候考慮充分。在規(guī)劃布局中,可以通過建筑的手法來盡量改善日照條件,比如:a.多排多列樓棟布局中,采用錯位布置,利用山墻空隙爭取日照;b.點、條組合布局時,點式住宅布置在朝向較好位置,條式布置其后,爭取日照。
2.1.3建筑形態(tài)
節(jié)能建筑的形態(tài)不僅要求體型系數(shù)(外表面積/體積)小,同時需要夏季日輻射得熱少,冬季還需要對避寒風有利,但滿足此三項需要的建筑形體常不一致,因此應考慮多種因素的制約,包括當?shù)叵募練鉁睾腿蛰椛湔斩?、建筑朝向、各圍護結構的保溫狀況和局部的風環(huán)境情況,需要具體權衡得熱和失熱的具體情況,優(yōu)化組合各項因素后得出結論。僅從夏季得熱的角度,建筑應有合適的長寬比。加大進深由8m增加到14m,可以使建筑耗熱指標降低11% ~ 33%,因此對于1000 ~ 8000m2的住宅,進深控制在12 ~ 14m有利于建筑節(jié)能。
2.1.4建筑間距
陽光對于個人不僅有衛(wèi)生學的意義,同時對人的心理及精神也具有一定的影響。它不但是熱源,同時還可以提高室內(nèi)的日照水平,保證住宅室內(nèi)具有一定的日照量,從而決定建筑間最小間距,并結合其他條件綜合考慮建筑群體的布置。建筑采用斜屋頂在滿足日照的前提下可以縮小住宅間距。
2.1.5建筑通風
適當布置建筑物,冬季降低冷風風速,可減少建筑物和場地表面熱損失,節(jié)省能耗;夏季可以組織良好的通風,在建筑物之間及建筑內(nèi)部形成良好過堂風。
選擇一種新研制的特殊窗框及其開合裝置以其低成本、低技術含量成為極具發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)品。外界空氣從窗框的底部進入,再由頂部進入室內(nèi)。從而避免過高的空氣流動速度.不會產(chǎn)生令人不適的過高的氣流感。窗框內(nèi)置的噪聲吸收板,可以同時防止冷凝水的侵入并過濾空氣。整個結構作用的前提是,通過風和氣體動力的有效作用面積形成足夠的壓力差。這種結構與普通窗戶一樣易于清潔。其最大的優(yōu)點是,使用者可以通過總線系統(tǒng)及計算機掌握并控制不同通風條件下的能源消耗。
2.1.6建筑朝向
朝向的選擇考慮因素有:冬季具有適量和一定質(zhì)量的日光照入室內(nèi);炎熱季節(jié)盡量減少太陽直射室內(nèi)及居室外墻面;夏季通風良好,冬季避免冷風吹襲;充分利用地形和節(jié)約用地;照顧居住建筑群體組合的需要。
2.1.7合理的多戶單元的組合
多戶單元的組合,有效地利用土地資源。塔式高層住宅,過去做為—個標準層布置8戶— 10戶,顯然使每戶功能質(zhì)量下降;。既能達到多戶單元組合的同的,又有較好的光照和通風,室內(nèi)組織合理,不會出現(xiàn)死角和暗房,節(jié)地效果較高;當布置3戶4戶,功能改善.但節(jié)地效果明顯下降。板樓高層住宅,常規(guī)布置成2戶,布置3戶— 4戶時,可明顯節(jié)地.但中間戶通風較差。
2.2建筑單體設計
2.2.1圍護結構
外窗的能耗包括通過玻璃、窗框的傳熱,窗縫的空氣滲透,夏天太陽輻射得熱三個方面。普通外窗的能耗遠遠大于外墻。傳統(tǒng)方法有控制窗墻比(窗戶面積與窗戶面積加外墻面積之比值);提高門窗制作質(zhì)量,加密封條,減少冷風滲透等;注意隔熱條的選用(隔熱條對隔熱門窗的整體穩(wěn)定性起到關鍵作用)。門窗節(jié)能中,改善窗戶保溫效果是比較有效的手段之一。市場上中高檔的住宅產(chǎn)品多采用中空玻璃、隔熱玻璃、反熱玻璃等,隨著節(jié)能技術的發(fā)展,像低輻射鍍膜玻璃(Low-E玻璃)等節(jié)能玻璃,在成熟產(chǎn)品中的應用也逐步在得到加強。
建筑外墻是與外界直接接觸的最大的建筑結構,因此,其保溫性能的高低直接影響到建筑的節(jié)能效能。我國現(xiàn)階段的外墻設計普遍使用了聚苯板以及新型的酚醛PU保溫板材料。此種材料除了具有良好的保溫性能,不易發(fā)生化學變化等優(yōu)點外,其吸水率導熱能力也相當出眾。在此種復合保溫系統(tǒng)的作用下,建筑物可以最大程度的實現(xiàn)保溫目的,避免因外部環(huán)境的變化而產(chǎn)生的熱量流失。而頂層設計則要求可以抵抗雨雪、大風、日照等自然因素引起的建筑能耗。目前,我國的建筑設計通常的做法是鋪設抗寒保溫材料或者是架設閣樓結構。這兩種做法成本低,技術難度也較小,而且可以很好的實現(xiàn)上述目標,適合我國的大部分建筑。
在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必須進一步加強屋面保溫隔熱的研究。屋面節(jié)能措施的要點,其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數(shù)較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分。現(xiàn)在,一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環(huán)境;芯板為柔性制品,不僅適用于具有平面的屋面,也可用于帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。在夏季自然通風狀態(tài)下,屋頂和外墻的內(nèi)表面溫度可能過高。為此根據(jù)不同的轉熱系數(shù),規(guī)定屋頂和外墻的熱惰性指標不低于3.0和2.5。對屋頂和外墻的熱惰性指標提出要求,同時可使屋頂和外墻具有更好的熱穩(wěn)定性。
摘要:目前,隨著科學發(fā)展,社會建設需求,在地基基礎設計中包括了對基礎的設計和對地基的處理,二者是密不可分的。而且地基處理的質(zhì)量會直接影響到基礎的選型和造價兩個方面。目前針對地基的處理和基礎設計進行淺要探討。在地基基礎設計中,基礎的選型一定要根據(jù)上部結構的荷載、地基土體的承載力以及工程造價綜合各方面的情況來進行確定的。
關鍵詞:高層設計;地基設計;處理方法;
前言
基礎對建筑物和地基來說是必要的連接體?;A把建筑物豎向體系傳來的荷載都傳給地基。從平面上可以看得出,豎向結構體系將荷載集中于點,或著分布成線形,可是作為最終支承機構的地基,可以提供的是一種分布的承載能力而已。
1.地基的處理方法
(1)淤泥和淤泥質(zhì)土,宜利用其上覆較好土層作為持力層,當上覆土層較薄,應采取避免施工時對淤泥和淤泥質(zhì)土擾動的措施;
(2)沖填土、建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料,當均勻性和密實度較好時,均可利用作為持力層;
(3)對于有機質(zhì)含量較多的生活垃圾和對基礎有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土,未經(jīng)處理不宜作為持力層。局部軟弱土層以及暗塘、暗溝等,可采用基礎梁、換土、樁基或其他方法處理。在選擇地基處理方法時,應綜合考慮場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑物對地基要求、建筑結構類型和基礎型式、周圍環(huán)境條件、材料供應情況、施工條件等因素,經(jīng)過技術經(jīng)濟指標比較分析后擇優(yōu)采用。
2.地基設計時注意點
地基處理設計時,應考慮上部結構,基礎和地基的共同作用,必要時應采取有效措施,加強上部結構的剛度和強度,以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力。對已選定的地基處理方法,宜按建筑物地基基礎設計等級,選擇代表性場地進行相應的現(xiàn)場試驗,并進行必要的測試,以檢驗設計參數(shù)和加固效果,同時為施工質(zhì)量檢驗提供相關依據(jù)。經(jīng)處理后的地基,當按地基承載力確定基礎底面積及埋深而需要對地基承載力特征值進行修正時,基礎寬度的地基承載力修正系數(shù)取零,基礎埋深的地基承載力修正系數(shù)取1.0;在受力范圍內(nèi)仍存在軟弱下臥層時,應驗算軟弱下臥層的地基承載力。對受較大水平荷載或建造在斜坡上的建筑物或構筑物,以及鋼油罐、堆料場等,地基處理后應進行地基穩(wěn)定性計算。結構工程師需根據(jù)有關規(guī)范分別提供用于地基承載力驗算和地基變形驗算的荷載值;根據(jù)建筑物荷載差異大小、建筑物之間的聯(lián)系方法、施工順序等,按有關規(guī)范和地區(qū)經(jīng)驗對地基變形允許值合理提出設計要求。地基處理后,建筑物的地基變形應滿足現(xiàn)行有關規(guī)范的要求,并在施工期間進行沉降觀測,必要時尚應在使用期間繼續(xù)觀測,用以評價地基加固效果和作為使用維護依據(jù)。復合地基設計應滿足建筑物承載力和變形要求。地基土為欠固結土、膨脹土、濕陷性黃土、可液化土等特殊土時,設計要綜合考慮土體的特殊性質(zhì),選用適當?shù)脑鰪婓w和施工工藝。復合地基承載力特征值應通過現(xiàn)場復合地基載荷試驗確定,或采用增強體的載荷試驗結果和其周邊土的承載力特征值結合經(jīng)驗確定。
常用的地基處理方法有:換填墊層法、強夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴樁法、單液硅化法和堿液法等。
3.基礎的設計
房屋基礎設計應根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎情況、施工條件和材料供應以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮,選擇經(jīng)濟合理的基礎型式。砌體結構優(yōu)先采用剛性條形基礎,如灰土條形基礎、C15素混凝土條形基礎、毛石混凝土條形基礎和四合土條形基礎等,當基礎寬度大于2.5m時,可采用鋼筋混凝土擴展基礎即柔性基礎。多層內(nèi)框架結構,如地基土較差時,中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎,中柱宜用鋼筋混凝土柱。框架結構、無地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨柱基,在抗震設防區(qū)可按《建筑抗震設計規(guī)范》第6.1.11條設柱基拉梁。無地下室、地基較差、荷載較大為增強整體性,減少不均勻沉降,可采用十字交叉梁條形基礎。
如采用上述基礎不能滿足地基基礎強度和變形要求,又不宜采用樁基或人工地基時,可采用筏板基礎(有梁或無梁)??蚣芙Y構、有地下室、上部結構對不均勻沉降要求嚴、防水要求高、柱網(wǎng)較均勻,可采用箱形基礎;柱網(wǎng)不均勻時,可采用筏板基礎。有地下室,無防水要求,柱網(wǎng)、荷載較均勻、地基較好,可采用獨立柱基,抗震設防區(qū)加柱基拉梁?;虿捎娩摻罨炷两徊鏃l形基礎或筏板基礎。
筏板基礎上的柱荷載不大、柱網(wǎng)較小且均勻,可采用板式筏形基礎。當柱荷載不同、柱距較大時,宜采用梁板式筏基。無論采用何種基礎都要處理好基礎底板與地下室外墻的連結節(jié)點??蚣艚Y構無地下室、地基較好、荷載較均勻,可選用單獨柱基,墻下條基,抗震設防地區(qū)柱基下設拉梁并與墻下條基連結在一起。無地下室,地基較差,荷載較大,柱下可選用交叉條形基礎并與墻下條基連結在一起,以加強整體性,如還不能滿足地基承載力或變形要求,可采用筏板基礎。剪力墻結構無地下室或有地下室,無防水要求,地基較好,宜選用交叉條形基礎。當有防水要求時,可選用筏板基礎或箱形基礎。高層建筑一般都設有地下室,可采用筏板基礎;如地下室設置有均勻的鋼筋混凝土隔墻時,采用箱形基礎。當?shù)鼗^差,為滿足地基強度和沉降要求,可采用樁基或人工處理地基。
多棟高樓與裙房在地基較好、沉降差較小、基礎底標高相等時基礎可不分縫。當?shù)鼗话?,通過計算或采取措施控制高層和裙房間的沉降差,則高層和裙房基礎也可不設縫,建在同一箋基上。施工時可設后澆帶以調(diào)整高層與裙房的初期沉降差。后澆帶設計因調(diào)整地基初期不均勻沉降而設的后澆帶,帶寬800~1000mm。后澆帶自基礎開始在各層相同位置直到裙房屋頂板全部設后澆帶,包括內(nèi)外墻體。施工時后澆帶兩邊梁板必須支撐好,直到后澆帶封閉并混凝土達到設計強度后拆除。后澆帶內(nèi)的混凝土等級采用比原構件提高一級的微膨脹混凝土。如沉降觀測記錄在高層封頂時,沉降曲線平緩可在高層封頂一個月后封閉后澆帶。沉降曲線不緩和則宜延長封閉后澆帶時間。
基礎后澆帶封閉前要求施工時覆蓋,以免雜物垃圾掉落難于清理。并提出清除雜物垃圾的措施,如后澆帶處墊層局部降低等。有必要時后澆帶中設置適量加強鋼筋,如梁面、底鋼筋相同等措施。設計者必須認真對待由于超長給結構帶來的不利影響,當增大結構伸縮縫間距或者是不設置伸縮縫時,必須采取切實可行的措施,防止結構開裂。在適當增大伸縮縫最大間距的各項措施中,在結構施工階段采取防裂措施是國內(nèi)外通用的減小混凝土收縮不利影響的有效方法,我國常用的做法是設置施工后澆帶。另外,當建筑物存在較大的高差,但是結構設計根據(jù)具體情況可不設置永久變形縫時,例如高層建筑主體和多層(或低層)裙房之間,也常常采用施工后澆帶來解決施工階段的差異沉降問題。這兩種施工后澆帶,前者可稱之為收縮后澆帶,后者可稱之為沉降后澆帶。