房屋设计概念范文

时间:2023-07-16 08:50:55

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房屋设计概念

篇1

一、房屋选地

房屋建设最重要的影响因素是抗震设计,随着社会生产力提高,人们欢呼经济高速发展时,伴随的自然灾害让人们不得不思考,经济发展和自然灾害之间的关系。房屋设计体现出抗震特点,正是高速经济发展下的体现。根据《抗规》要求,房屋建设需要注重选址问题。工程选址要从地貌上进行考虑,尽量的避免山丘、陡坡、边坡、河岸等地段。如果在这些地段上建筑房屋,容易导致房屋坍塌事件出现。而且该房屋在面对地震灾害时,防御能力极其弱,容易出现断痕。因此,房屋选址应该避免在危险地段建造房屋。

在场地的选择上,要避免在软土层、饱和砂层、液化土以及软弱土层上建立场地。这些土层在雨天最容易出现滑坡,如果周围植被覆盖率低,这样的危险突发频率会随着增大。如果工程必须要在这些土层上建立场地,应该采取相关的措施进行处理。尽量选择平坦开阔的地区建立起场地,或者选择土质硬度强的地方建立起场地,在一定程度上有利于抗震需求。工程选择要根据当地的具体情况而定,符合工程布局方案。根据当地的总体规划和防灾专项规划需求,尽量避免建筑场地不挤占应急疏散通道,不占用避难场所用地,该建筑方式将提高房屋建抗震能力。曾经见过这样的房屋布局,在悬崖边缘建筑房屋,这和房屋的总体布局不相符。出现该设计方式,最合适的解释是建筑师不了解当地的地质情况,导致总体布局不合理,才设计出这样的房屋方案。需要提出的是,房屋选择在悬崖边缘建设,工程造价相对平原地区高很多。从房屋构建和房屋造价上,悬崖边缘建筑房屋不具备合理性。

二、结构高宽比的问题

根据《高规》要求,房屋钢筋混凝土建筑配比时,需要把握一定的高度比。一般规定为:在房屋高宽在6到7级的抗震设防烈度时,相应的A级框架高度不能超过4米,框架的边缘控制在5米之内,剪力墙控制在6米内。这是《高规》的整体要求,要求符合后,将提高工程质量。不论是在房屋的寿命上还是房屋抗震能力上,《高规》的要求提高了房屋质量。因此,要按照规定进行设计房屋。只有在合理的范围内构件房屋,结合平面设计要求,这样的房屋建设才具有科学性,而且社会经济效益也将极大的提高。然而,在实际建设中,常常出现设计师为了提高利润率,设计方案不体现房屋建设的合理性和科学性,有的设计人员在100米的住宅设计中,平面的面积才占到11到12米,这个深度和宽度都不符合《高规》要求。而且,工程中的偷工减料现象,会使得有些设计师获得利益。看着那些结构比例高出正常规定9米多,导致结构在施工中无法移动,使得工程整体质量大打折扣。严重的违规设计方案,不符合设计总体需求,耗费了施工人员的精力和时间。

三、结构平面布置的问题

(一)建筑符合抗震要求

依照《抗规》要求,房屋在建筑时需要符合抗震设计需要,在评比方案时,要选择质优的方案,这方案的设计宗旨要体现出百姓生命安全为重,体现出科学性和规范性。对不符合要求的方案,应该摒弃。房屋设计关系民生问题,这是我国社会主义建设最看重的问题,房屋建筑要体现“为人民服务”理念。在建筑设计中,建筑物的平面设计占据重要位置,平面设计体现出了建筑物的总体功能和质量。因此,在进行平面设计时,楼电梯位置、柱子距离、通道位置、墙体布置都需要满足整体建设需求,严格执行设计要求进行设计。另外,因为每个建筑物的功能都不尽相同,楼层的布置有差异。建筑平面的墙体布局不相同,特别是内隔墙、填充墙、墙体强度、墙体刚度等等,都要符合设计需求。尽量提高柱子和墙体的对称度和协调度。提高整体审美同时,也体现出建筑抗震能力。

(二)细腰建筑

当下,房屋设计常常出现“细腰建筑”不规则的建筑设计,这些建筑设计在多层和低层楼房中,危害性还不明显。如果是高层楼,这样的“细腰建筑”将降低楼层承载力,对楼层的抗震非常不利。而且该“细腰建筑”在高楼层发生火灾时,严重的影响了高效疏散的作用。当楼层出现火灾时,同“细腰”连接在一起的廊道,因为拥挤遭受破坏,造成的后果尤为严重。从实践中看出,高层建筑要遵守《高规》以及《抗规》相关要求,进行设计房屋。尤其是在核心筒周围的墙体,应该要加入宽度足够的楼板,提高筒周边墙体的对外临空疏散力。在高层建筑中,要避免“细腰建筑”平面设计出现,杜绝使用不符合要求的设计方案,对一些楼层需要限制不规则架构出现,这样才更好的提高房屋抗震能力。

(三)建筑外形

从震害中看出,外形复杂的平面,特别是那些凹进或者外凸的平面,抗震能力非常弱,容易遭受破坏。还有那些侧翼延伸过长,不对称的侧翼,在地震中也将遭受破坏。从中国台湾和汶川地震中看出,这些设计在震中受到的破坏力更大。一些平面设计比较简单的结构,在地震中遭受破坏力比较小,有的结构还比较完整。从中看出,在进行外形设计时,尽量的保持设计结构简单、规则。多设计出扇形、矩形、方形、圆形等形状。这些外形较好的保护了建筑,降低损失。高层建筑要尽量的避免内凹和外凸外形出现,尽量不做伸翼过长或者侧翼不对称的建筑物。从设计上避免了设计不合理,提高房屋抗震能力,从源头上树立正确的房屋建设理念。在外形上尽量使用刚性较强的物质,选择建筑结构均匀的设计方案,有效的避免了不对称导致的质量问题出现,减少扭转破坏力。

结束语

总而言之,建筑结构必须体现出抗震功能,这是房屋设计关键点。房屋不仅是人们温暖的避风港,而且它还能保障人们生命安全。因此,房屋的建造和抗震设计要密切相关,要将基础工程落到实处。一份优质的抗震设计,它的外形美观,它的使用功能,都需要紧密的结合在一起。为此,要充分的在建筑上体现出抗震必要性,将抗震的功能发挥出来。房屋设计要体现以人为本的设计理念,房屋是提供给人们居住的,因此在设计上要体现出主体重要性。

参考文献

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引言

当今我国建筑设计行业越来越重视建筑结构设计的重要性,与建筑结构设计相关的建筑稳定性、安全性、艺术性和可行性都受到人们的关注。不同类别的建筑物对于建筑结构设计的需求也是不同的,差异化和多样化的建筑结构设计才能满足社会日益发展而产生的建筑需求。建筑设计当中的概念设计和结构措施是关乎建筑质量的关键性因素,文章将在以下篇幅予以阐述讨论。

1 结构设计中概念设计的内容及重要性

结构设计是建筑工程师思路的起点。概念设计不是凭空落成的,需要考察实地情况,包括气候环境、地质情况、自然风貌等,根据所获得的信息和理性认知,拟定关于一个建筑物的初步想法;这个想法不同于精确的测量计算,除了灵感和理性认知还要基于工程师丰富的实地工程经验。概念设计当中的建筑物是宏观的,与精确数据有一定偏差,但误差不高。优秀概念设计的重要性在于优秀工程师的概念设计往往有着较为可靠的经济预估,因此,也有较高的可行性,同时可以避免复杂的运算劳动。

2 结构设计中概念设计的应用

2.1 地基基础中概念设计

在传统的建筑设计流程当中,用到的算法往往是将上部建筑、基础、地基分别视作独立的单位,测量和设计都独立进行,但并不意味着,某一单元出现的问题不会影响到其他的结构单元,经过实践检验,这种流程有着不可忽视的缺陷。地基基础往往对上层建筑造成很大影响,若地基产生沉降现象,则地面建筑大多会开裂、错位、甚至崩塌;同时,地面结构如果建筑层数不符合规范超过地基、基础承重,则也会给地基带来变形的危险。因此在地基、基础的概念设计当中要更多地考虑到将地基、基础和上部结构结合在一起分析,这样才能减少地基变形带来的负面影响。将三者结合考虑之后,遵循力学原理,进行分析处理,设计出来一个承重完美、传力正常的建筑模型,实现实用、美学、力学等多角度的成功。

2.2 结构布置中概念设计

考虑到地基承重、地质情况和实用性等多方面因素,建筑物的结构布置在平面范围内应尽量简约、对称且有规律可循。第一,建筑设计的对称性可以保证平面范围内力的均衡,可以较为准确地预估压力对于地基、基础的影响,对于有特殊需要不能够对称设计的建筑物,则要根据压力情况和具体实际设计沉降缝,来增强建筑物的抗性。第二,设计的简约。主要方便工程师修改方案,并在考察实际之后进行修改,同时简约的建筑物平面设计图纸也方便其他设计人员及施工人员了解工程师的设计概念,避免理解因为过多的杂乱线条而产生偏差。第三,有规律可循。主要体现在纵向控制范围内,建筑物平面图纸内容的规律,要保证建筑物在传力和承压方面都合乎行业规范,没有某一层突然承压降低等现象。对称和规律性在建筑物抗震方面有着巨大的作用,更广范围内避免小型地震的情况下,建筑物倾斜、坍塌的情况。

对于不同类型的建筑物,建筑物布局结构的控制关键也是不同的,例如高层建筑在设计上要避免出现应力集中设计困难,因为高层是由缝合地震作用的水平荷载来起控制作用的,纵向的建筑设计应满足基础的设计需要,遵循上述的几条原则,同时尽量不要出现“头重脚轻”的较高层数有承重柱子和承重墙的设计,而到较低层数和大厅往往没有了成长柱子和承重墙,一律以承重梁来“满足”需求,这是存在巨大安全隐患的。只有结构合理了,建筑物才能够有效对抗水平荷载,保证建筑的安全性。

2.3 结构体系中概念设计

工程师在确定结构体系中的概念设计时,主要是明确建筑物的功能定位。例如建筑物如果处在地壳运动平缓的沿海边,其主要面对的水平荷载的威胁是大风天气,极端气候条件下甚至可能发生台风等恶劣天气。我国的建筑往往有着两重防线,来面对极端天气情况,第一重防线是工程师设计出来的能够抵御强风、地震的一种刚性体系,这种体系是工程师根据建筑物的最终用途来明确建筑结构的体系,并通过清晰明了的分析设计出来的,通过稳定的柱身来实现。第二重防线是通过梁的塑性铰的扭曲度来衡量的,目前来说,只有梁塑性铰出现后,带动结构整体扭曲,建筑结构才会崩塌,这是有一定时间段的,可以为人员的生命财产安全提供宝贵的时间。这样的稳定结构除了能够抵御强风侵袭,还能在一定程度上抵抗地震带来的危害:地震强度小对建筑物影响不大,中等地震强度建筑物有一定程度受损,修补后不影响正常使用,较大强度地震(7、8级地震)发生时,建筑物受损不能使用,但不会发生坍塌,不会给周围环境带来二次伤害。但仅仅两道防线是不够的,工程师应当更多地在安全性和稳定性方面考虑建筑结构体系的升级,建立多重防线,对抗强风和较强等级地震,即利用多道防线,形成具有延长性的超静定结构,减小自然灾害带来的危害。

2.4 楼屋盖中概念设计

根据作者的多年经验,多层建筑的楼屋盖往往是结构设计当中容易忽视的设计区域,原因在于多层建筑的楼屋盖结构设计中,往往仅考虑所可能出现的结构荷载,根据强度和变形的要求,做好结构设计即可,但实际上,多层建筑、高层建筑的楼屋盖在抗震方面也有着不可忽视的作用。出于抗震考虑,目前多应用现浇梁楼盖,这种方式可以增强楼屋盖的刚性,但同时会增加大梁的承载力,为了降低大梁负重,达到结构稳定的要求,不同类型的楼屋盖在设计时有着不同的侧重点。

有凹有凸的平面楼屋盖,在结构设计时要注意保证楼屋盖的刚度,主要方法是加强拉梁和窄板处构件。

侧向刚度较小的体系。这种体系对于板的刚度数值有着严格的要求,如果数值不吻合,则不能验算出来在地震发生时建筑发生的具体变形。

楼屋盖中部开洞。这种形式在多层、高层建筑当中很常见,要保证开洞的楼屋盖的稳定性,应加强洞周围的构件强度,并注重最小楼板宽度的数值,满足这一要求。

2.5 非结构构件中概念设计

非结构构件也是建筑结构的概念设计需要考虑的一个方面。非结构构件是指建筑物外部附加的一些构件,例如围墙、钢化玻璃蓬、女儿墙等,这些构件在地震来临时往往首先会被摧毁,这就需要工程师考虑这些构件和建筑主体的相对关系及连接的稳定性,以免在地震中这些构件对周围人的人身安全造成较大威胁。

3 结束语

在结构设计中的概念设计还要注意其他的一些问题:第一,要分析设计是否具有经济性;第二,要选择正确的运算方法;第三,因为操控措施以及软件等有差别,导致结果有差别。对于这种问题,工作者必须合理地分析运算数据,依靠自己的工作实践来合理地把控。

参考文献

[1]高鹏,乔可义.重视概念设计,提高建筑结构设计的质量[J].黑龙江科技信息,2011(3).

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中图分类号: TU973文献标识码: A

一、概念设计的意义

概念设计的应用范围广泛,包含了极多的结构设计,从中可以知道概念设计的作用越来越重要。概念设计的重要性主要有以下几点:

如今的计算理论及结构设计理论有待完善,存在着各种各样的缺陷以及不可计算性。所以,概念设计的应用则不仅解决了计算理论的缺点,还解决了在结构设计中实际存在的那些大量无法计算的问题,更加合理的完成了建筑的结构设计。

结构设计过程需要进行大量的数学计算,需要借助计算机来完成。而在方案的初级设计阶段不能使用计算机来辅助计算。因此,需要熟练掌握结构概念的结构工程师根据自己的合理计算和准确的判断来筛选高效、低造价的结构设计方案。

对于结构设计的工程中存在的大量繁琐的计算,往往需要借助计算机完成。而结构设计人员也过分依赖计算机,这样会降低工作人员对设计数据的敏感性,对于计算中存在的数据错误和运算方法不合理问题不能辨别和纠正,从而使结构设计存在诸多问题,并给建筑结构留下很多安全隐患。

由以上分析可知,概念结构设计对建筑结构设计有相当重要的影响,其地位是不可取代的。

二、砌体房屋抗震计算分析

确定多层砌体结构房屋的计算简图,应考虑以下几点:①将水平地震作用在建筑物两个主轴方向分别进行抗震验算。②地震作用下结构的变形为剪切型。③房屋各层楼盖水平刚度无限大,仅做平移运动,因此各抗侧力件在同一楼层标高处侧移相同。

计算多层砌体房屋地震作用时,应以防震缝所划分的结构单元为计算单元,在计算单元中各楼层的集中质点设在楼、屋盖标高处,各楼层质点重力荷载应包括楼、屋盖上的重力荷载代表值,墙体上、下层各半的重力荷载。

三、砌体结构的布置

多层砌体结构在地震中与水平地震作用平行的墙体是承受地震作用的主要抗侧力构件,从以往的地震调查资料显示,承重横墙的破坏主要剪切破坏,且一般是底层比上层严重。纵墙的破坏往往是因为横墙间距过大或者楼(屋)盖刚度较差而使平面外受弯受剪,在窗口上下截面处出现水平裂缝。建筑物墙角的破坏也是很常见的,主要是因为应力集中和地震的扭转作用造成的。楼梯间的破坏一般比较严重,原因是楼梯间没有一般房间的楼盖形成空间的盒子结构,致使空间刚度较差。因此,多层砌体房屋的结构体系应符合以下几点:①应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。②纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续,同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。③依据《规范》合理的设置防震缝。④楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。⑤不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。

四、抗震构造措施

(一)选择对建筑抗震有利的场地和地基,以减少地震的能力输入地震造成建筑物的破坏,除地震动直接引起的结构破坏外,场地条件也是一个重要的原因,“重灾区中有轻灾,轻灾区中有重灾”。地震引起的地表错动与地裂,地基土的不均匀沉陷,滑坡和粉、砂土液化等。因此抗震设防区的建筑工程场地的选择应做到:(1)应选择对建筑抗震有利的地段,如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的中硬场地土等地段。(2)应避开对建筑抗震不到的地段,如软弱场地土,易液化土,条件突出的山嘴,高耸孤立的山丘,非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘,场地土在平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀(如故河道、断层破碎带、暗埋的塘滨沟谷及半填半挖地基等)等地段。当无法避开时,应采取有效的抗震措施。(3)不应在危险地段造建甲、乙类建筑,对建筑抗震危险地段,一般是指地震的可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段,发震断裂带上地震等可能发生地表错位地段。建筑场地为I类时,甲、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施:丙类建筑允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施,但抗震设防烈度为Ⅵ度时,可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。(二)科学布局建筑的平面与立面

房屋的平面最好为矩形,纵横墙的设置尽可能对称于房屋平面的两个主轴,且上下层墙体应对齐,这样遇地震时可使房屋能较好地保持协调一致,减少抗震不利环节,抗震效果较好。如果房屋的质量中心和刚度中心不重合,地震时将生扭转作用,使房屋的震害加重。震害调查表明,房屋转角处的破坏,往往比其他部位严重;平面上凸出或凹进的房屋,对抗震不利。如因特殊需要,要求布置成较复杂平面时,则应设置防震缝,将房屋分隔成若干独立的单元,以减轻震害。此外,对位于松软地基和不均匀多层土地基上的房屋,为提高其竖向刚度,减小地基在震前和震后累计产生的不均匀沉降,房屋的长宽比值应控制在3~4之内。

震害调查表明,建筑立面上的不规则要比平面上不规则带来的震害更严重。立面上各部分高差过大,或有局部凸出的小建筑物,或刚度突变、质量悬殊,地震时都易造成严重震害,甚至引起房屋倒塌。因此,当无特殊功能要求时,房屋应设计成质量和刚度沿高度对称、均匀分布的形式。一般情况下,应将重设备、仓库、档案库、书库等房间,尽可能布置在房间的下部楼层,使结构重心降低,以减轻震害。在砖混结构设计中不应过度追求大开间、大门洞、大悬挑及阶梯形。由于刚度突变和高振型的影响,其顶部因地震时的鞭梢效应所造成的震害比正常情况下大得多,因此应尽量避免。

(三)合理确定圈梁和构造柱的位置

设置圈梁和构造柱,砌体结构的抗震性能可以大大改善。据研究,若配筋墙体两端设置构造柱,由于水平钢筋锚固于柱中,使钢筋的效应发挥得更为充分,则可比无构造柱同样配筋率的墙体的承载能力可提高13%左右。而且设置了构造柱和圈梁的砌体结构形成两道防御:第一道时砌体墙只出现宽度不大的裂缝,层间变形不大,构造柱尚未开裂;第二道是砌体裂缝大幅度地发展,构造柱及圈梁对砌体约束使墙体大变形消耗输入的地震能量。试验研究发现,砖墙增设构造柱后,位移延性系数增大很多,可达4~6。构造柱除了能够约束墙体的变形,提高砌体的抗剪强度之外,还能增强墙体之间的连接。这些对砌体的抗震都是十分有利的。

要确保构造柱和圈梁有效地发挥他们的作用,合理确定它们的位置是至关重要的。建筑抗震规范对此已经作了比较具体的规定,我们一定要严格按规范执行。另外,圈梁应封闭连续,尽可能形成一个个近似矩形或圆形的箍。

加强各构件间的连接

1)构造柱与砖墙。构造柱与砖墙连接处应砌成马牙槎,并应沿墙高每隔500mm设2

2)构造柱与圈梁。构造柱与圈梁连接处,构造柱的纵筋应穿过圈梁,保证构造柱纵筋上下贯通。

3)屋架与圈梁。楼屋盖的钢筋混凝土梁或屋架应与墙(柱)或圈梁可靠连接;6度时梁与砖柱连接不应削弱柱截面,独立砖柱顶部在两个方向均有可靠连接;7度以上不得采用独立砖柱。

4)墙与墙的连接。7度时层高超过3.6m或长度大于7.2m的大房间,以及8度或9度时外墙转角或内外墙交接处,当未设构造柱时应沿墙高每隔500mm设2

5)后砌墙体的连接。后砌的非承重砌体隔墙,应沿墙高每隔500mm设2

6)附属构件的连接。栏板的连接:砖砌栏板应配水平钢筋,且压顶卧梁应与混凝土立柱相连,压顶卧梁宜锚入房屋的主体构造柱。

结语

地震是一种自然现象,为避免它给我们带来的巨大的灾难,要求在房屋的建筑设计中重视抗震概念设计,在确定房屋总体方案、材料使用和细部构造中,遵守抗震设计的有关要求和合理原则,进行必要的抗震验算,采取适当的抗震构造措施,保证施工质量,使多层砖砌体房屋的抗震能力有所提高。

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全世界每年大约发生50万次地震,中国的地震占全球的1/3,地震中死亡人数占全球的1/2。地震给人类带来灾难,给社会造成不同程度的伤亡事故和经济损失,所以土建工程技术人员为防止、减少地震给建筑造成的危害,就需要分析研究建筑抗震问题不断总结工程经验,妥善处理这一工程问题。

建筑结构抗震设计的基本要求:抗震设计主要包括三方面的内容:概念设计,结构计算和构造设计。土木工程中,概念设计要考虑以下因素:场地条件和场地土的稳定性:建筑平、立面布置及外形尺寸:抗震结构体系得选取,抗侧力构件布置及结构质量的分布:非结构构件与主体结构的关系及二者之间的连接、材料与施工等。

1建筑场地

地震造成建筑物的破坏,除地震动直接引起的结构破坏外,场地条件也是一个重要的原因,“重灾区中有轻灾,轻灾区中有重灾”。地震引起的地表错动与地裂,地基土的不均匀沉陷,滑坡和粉、砂土液化等。因此抗震设防区的建筑工程场地的选择应做到:

(1)应选择对建筑抗震有利的地段,如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的中硬场地土等地段。

(2)应避开对建筑抗震不到的地段,如软弱场地土,易液化土,条件突出的山嘴,高耸孤立的山丘,非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘,场地土在平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀(如故河道、断层破碎带、暗埋的塘滨沟谷及半填半挖地基等)等地段。当无法避开时,应采取有效的抗震措施。

(3)不应在危险地段造建甲、乙类建筑,对建筑抗震危险地段,一般是指地震的可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段,发震断裂带上地震等可能发生地表错位地段。建筑场地为I类时,场地各类见下表所示,甲、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施:丙类建筑允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施,但抗震设防烈度为Ⅵ度时,可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。

在工程中,Ⅱ类场地较为常见。

1)注意基础的选型,加强其整体性,具备合理的刚度,同一建筑单元不宜设置在性质不同的地基上,也不宜部分采用天然地基,部分采用桩基。

(2)建筑物基础的埋深不宜浅,建筑物基础埋置深度增加,可以增强地基土对建筑物的嵌固作用,从而减小建筑物的振幅,减轻震害,所以,在条件允许时,建筑物的基础应尽可能埋得深一些,并切实做好基槽回填和夯实,使其与基础侧面紧密接触。

(3)加强基础和上部结构的整体性,为了加强基础与上部结构的整体作用,基础在室内地坪下不宜作内外交圈的基础圈梁,上部结构的构造柱钢筋插入圈梁,使构造柱与地面下圈梁连接牢固,当地基土质较差时,还宜在基底布置圈梁,基础应尽可能取直和拉通,避免切断。

3建筑设计和建筑结构的规则性

建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称、整体性较好:建筑的立面和竖向抗压力构件的截面尺寸和材料温度宜自下而上逐步减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。对平面不规则和竖向不规则类型的建筑结构应按《抗震规范》要求进行水平地震作用计算和内力调整,并对薄弱部位采取有效的抗震措施。对体型复杂,平立面特别不规则的建筑结构,要在适当位置设置防震缝,形成多个较规则的抗侧力结构单元,防震缝要留有足够的宽度,防震缝的宽度宜加大,两侧上部结构完全分开,当结构需要设置伸缩缝和沉降缝时,其宽度应符合防震缝的要求。

在建筑中当三缝合一设置时,三缝宽度均宜加大,震害证明三缝宽度值严重偏小,故宜加大,最小为100mm。建筑物质量要轻:地震时,建筑物重量越大,地震力越大,结构越易破坏,屋盖越重晃动越强烈,因此震区房屋在保证正常的使用条件下,结构各部分应做的轻一些,如用加气硅块,轻质材料等砌筑墙体,在我国多震得情况下进行墙体改革,减轻墙体自重和改善材料特性是一项非常重要的工作。

(1)减轻楼盖和屋盖自重,尽可能采用轻质材料。震害表明,楼盖和屋盖越重震害越重,但楼盖和屋盖本身破坏的并不多见,我们知道,在正常情况下,物体的惯性力与质量成正比,故楼盖和屋盖质量的大小就显得非常重要。

(2)围护结构要轻,承重墙体更要轻,当墙体自重大时,抗剪强度和抗强程度都很低,如果没有合理的抗震概念设计,结构的抗震性能很差,特别是在强地震力的作用下,更容易产生破坏,故应注意墙体自重和材料特性。

圈梁能极大地的减轻震害,不设置圈梁或设置不当震害就比较严重,它可以加强纵横墙体的连接,以增强房屋的整体性,它还可以箍住楼屋盖,增强楼盖的整体性并增加墙体的稳定性,也可以约束墙体的裂缝开展,抵抗由于地震或其它原因引起的地基不均匀沉降而对结构造成的破坏。

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前言:为了满足人们对房屋建筑舒适性、 经济性与安全性的要求,建筑行业结合时下的新技术和新材料对房屋建筑结构设计提出了更高的要求,力求在房屋安全舒适的前提下,使房屋建筑结构设计更加经济。

1 房屋建筑结构设计的概况

房屋建筑结构设计是房屋建筑施工前的一项准备工作。做好这项准备工作要考虑到其设计的合理性,施工的可行性以及建成后的安全性,舒适性和经济性。所以,进行房屋结构设计的目的也就是为了在规定的年限内满足人们对房屋的各种功能的要求。在房屋结构设计中,以上内容被概括为房屋结构设计的三个基本原则:安全性、适用性和耐久性。建筑结构也有六项分类,这主要是依据房屋承重构件的不同进行划分。房屋承重构件有梁、柱以及墙等,所以,建筑结构可以分为:钢结构、钢以及钢筋混凝土结构、混凝土结构、混合结构、砖木结构以及其他结构。进行房屋结构设计的基本方法包含以下几项:绘制结构平面图、绘制屋顶结构图、绘制大样详图、绘制楼梯和基础构件。

2 房屋建筑结构设计中常见的问题

2.1 承载柱截面高度的设计

小承载柱截面高度的设计过小一般常出现六度抗震设防的区域里,这种设计情况下的房屋,在正常使用的情况下,会直接影响房屋使用的耐久性。而且,一旦在该区域内发生地震,这样的房屋安全系数急剧下降,很可能会直接倒塌。而设计者做出这样的设计大致有以下几方面的原因:第一,对六度设防概念理解错误。有的设计者可能认为六度设防就是不用设防。第二,增加梁柱的线刚度比,以铰支梁代替相应的梁,便于相应结构的受力分析。在简化的受力分析中,设计者将梁柱之间的刚结作用、相应的约束弯矩均忽略不计。之后,在承载柱横截面和柱截面的配筋都较小的情况下,结构的承重能力下降,其中隐含的危险不言而喻。

2.2 房屋高度和高宽比不符合相关规范

根据房屋建筑结构设计的相关规定,房屋的最大使用高度和相应的高宽比的比值都有最大限制值。但是,仍有部分房屋结构设计会出现最大使用高度和房屋的高宽比超出相关规定的极限值的现象。这样现象的发生势必会对屋主的使用安全造成威胁。这是因为房屋建筑结构的高度还会直接或间接影响到涉及房屋安全的其他方面的因素。例如,结构体系的类型、抗震设防烈度、场地类别以及结构是否规则等。所以,在设计房屋结构的高度和高宽比时,要考虑到房屋的实际使用情况以及相关因素。

2.3 房屋建筑结构布置不合理

房屋建筑结构的布置主要是考虑其结构的规则性,因为房屋的规则程度直接影响到房屋的抗震能力。 房屋结构布置的越规则,房屋也就越合理,其安全性能也就越可靠。但是,由于就目前来看,我国对建筑设计的规则还没有进行统一的规定,再加上部分设计人员对房屋建筑结构的把握不是很到位,如,建筑平立面的外形尺寸、承载力分布以及抗侧力构件布置质量分布等,导致房屋结构的设计很不规则。这对屋主的人身安全造成了威胁。

3 房屋建筑结构设计常见问题策略

3.1 结构平面图

在绘制建筑结构平面图时,相关规范对其是否需要进行建模做了一定的说明。标准规范里的原意如下:如果抗震设防烈度只有 6 度,那么就不需要对抗震截面进行相关验算。但是,就砌体结构而言,省略掉建模步骤时,在设计阶段要考虑到整体受压或者局部受压的情况。如果抗震设防烈度在 7 度及其以上,则必须对其进行建模。

3.2 屋顶结构图

对于坡屋面的建筑物,对其结构的处理有两种形式:梁板式和折板式。梁板式和折板式是两种截然相反的处理方法。梁板式常用于屋面脊线相当复杂,板的跨度相当大的不规整的坡屋面,折板式应用条件与之相反。由于两种板式都是偏心受拉,所以,在拉力抵抗的时候要将部分板负筋拉通或者全部拉通。板的厚度要大于 120。梁板折角处的钢筋要体现在大样示意图上。而坡屋面的平面图,应辅以剖面示意图以加深理解。

3.3 大样详图

在建筑详图准确无误的情况下,绘制出来的大样详图才有意义。当然,也可对原来的建筑详图做局部的改动以代替大样详图。在绘制大样详图时,不仅要考虑到建筑的外形尺寸和标高,还要考虑到其与建筑专业的协调性和一致性。

3.4 楼梯

在进行楼梯的设计时, 梁梯的上下楼位置要一致, 如有必要,还要使用折板楼梯。此外,还要注意梁下的净高要符合建筑设计要求。如果要使用折板楼梯,则应断开其内折角处的钢筋并加以锚固。对于梯板首段的设计,还要考虑其沉降。对于梯梁的设计,一般应用在一些比较特殊的情况下,具体的问题应该具体分析。

3.5 基础

对基础的设计,最基本的应注意到基础配筋率必须要满足最小配筋要求。除此之外,还有四点需要注意:第一点,根据规范的标准图或详图设置钢筋在条基交换的位置。第二点,在不能重复利用条记交叉处的基底面积的情况下,可以通过适当的调整基础的宽度来达到设计目的。第三点,对局部墙体存在较大荷载的情况,设计者也可通过调整基础的宽度来提高其承受荷载的能力。第四点,如果定位结构柱的位置无法确定,可以通过调整基础的宽度寻找其准确位置。

3.6抗震

由于现代建筑的楼层数较高,特别是某些超高层建筑,如果遇到如地震等灾害时,其抗震能力得不到有效的保证,就使其变形及破坏力都会远远的大于其它类型的建筑,因此要综合多方面因素,全面的提升高层建筑的抗震能力。首先要注重地基的选择及设计,高层建筑最好应建筑在土地较硬的地区,并远离河岸,同时还要注意,不要在断层或地陷等较易发生地震的地区建造,如果地基选择不合理很可能影响到其抗震能力。其交,在设计阶段还要注重建筑材料的选取,将钢筋与混凝土结合在一起的建筑形式主要是利用钢筋与混凝土具有相似的膨胀系数,在任务环境下都不会产生过大的应力,同时这两者之间的粘结性很好,特别是将钢筋表面预置肋条或在钢筋的端部弯起弯钩,可大大的提高钢筋与混凝土之间的拉力,可以更好的提高建筑的强度及抵抗外力的能力,从而更好的满足人们的使用要求。而在高层建筑的设计施工中会在框架结构中融入一定的剪力墙结构,从而更好的实现不同建筑的功能及相应的强度要求。

4 总结

对于房屋建筑结构的设计,设计者需要在兼顾到各种因素的情况下做出切合实际的设计。对设计中可能出现的问题,设计者应在明确相关房屋建筑的概念的基础上,对其中的问题分析做到了然于胸。对相应的解决方案的提出,设计者可从出图纸的各角度结合具体施工操作灵活运用自己的经验。

参考文献:

篇6

Abstract

In recent years, with with China building industry of rapid development, also prompted has China housing building in design aspects of requirements increasingly improve, in housing structure design aspects also increasingly complicates; on structures seismic concept design by up of role,, although just building of a based sex function, but in whole building structure design in the is up with extremely key of role, for whole building of construction quality produced with great of effects. Based on this, the housing below the application of seismic conceptual design in architecture, analysis and discussion.

中图分类号:TU3文献标识码: A

一、建筑结构抗震概念设计的基本概念

所谓的概念设计是指可以有效解决建筑、结构及材料等方面问题的总体方案设计或者策划,在建筑结构抗震设计中引入概念设计的主要目的是为了使建筑物达到预定的抗震性能。而“概念”本身则是指设计师本身在抗震概念设计中所运用的专业知识、力学知识、设计经验以及研究成果等。建筑结构抗震设计要想达到良好的抗震效果,需要立足于抗震基本理论以及实际抗震设计施工经验,从概念设计的角度出发,按照建筑结构的破坏过程灵活进行抗震设计,从根本上提高建筑结构的抗震能力。

二、建筑概念设计在建筑结构抗艇设计中的必要性

概念设计是建筑结构抗震设计中的重要组成部分,概念设计与计算设计相比而言可以说是建筑抗震设计的基础,概念设计中包含了建筑工程中的多个方面,总结了建筑结构抗震设计经验,贯穿于建筑结构抗震设计的始终,具有指导建筑结构抗震设计的功能,其在建筑结构抗震设计中的必要性主要体现在两方面,一方面概念设计弥补了建筑计算设计中的不足,在建筑结构抗震设计中仅靠计算设计无法满足建筑结构抗震设计要求,概念设计很好的解决了这一问题,概念色设计中将多年抗震设计经验融入到抗震设计中,并通过对建筑结构的全面考量,实现对建筑施工场地、建筑结构、尺寸、外形、材料等方面的优化设计。

三、抗震概念的设计原则

(一)对地基进行合理的设计

建筑物的基础结构是地基,它的作用是保证建筑物的稳定性。对地基进行设计时,要结合施工场地的实际来设计,对施工现场的水文环境、地质条件以及建筑工程的地基荷载力、结构类型等因素进行分析,从而将建筑结构的抗震作用发挥出来。

(二)对建筑的平面、立面结构进行优化

建筑抗震概念设计中,建筑立面结构和平面结构的设计十分重要,因此要对平面、立面结构进行优化,在优化时要注意以下几点:

(1)因为地震的发生会影响到建筑物,所以对建筑物的各个结构受力体系要十分明确。

(2)在对建筑结构进行设计时,要保证其对称性且均匀的进行高度变化,以免出现楼层错层的情况。在实际设计时,建筑结构可能会受到地理环境的影响,使得建筑的结构设计得不规则,当这样的情况出现时,设计者必须对地震产生的作用进行仔细的研究、分析、计算,然后对建筑物各个部位的扭转反应和应力进行估算,最后根据计算结构做好防震工作。

(三)构件之间的连接要可靠

建筑结构若是想拥有良好的抗震性能就必须保证建筑中各个构件之间的稳定和牢固。因此,在对构件进行安装时,要注意以下几点:

(1)构件本身的承载能力和它连接的构件承载力必须是相同的。

(2)预埋件的锚固承载能力和与它相连接的构件承载能力是一样的。

(3)每个构件之间的连接要可靠牢固,并且每个构件都要具备一定的变形能力和刚度。

(四)尽可能多地设置防线

因为地震有一定的持续时间,且可能会反复作用,所以对构件的强弱关系要适当的进行处理,使之形成多道防线,从而增强建筑结构的抗震能力。第一道防线指的是全部结构,部分结构有可能会屈服,所以需要具有良好的延性,适当选择少负担或者不负担重力荷载的填充墙或者竖向支撑,也可以选择轴压相对较小的框架柱作为第一道防线。第二道防线必须要具备一定的承载力和抗侧刚度,其组成是部分结构。在第一道防线中,有些结构受到损害后,第二道防线就可以形成独立结构,从而抵抗已经降低的地震强度。

因为地震是反复作用的,如果只有一道防线,那么破坏就会集中在一部分构件中,而这些构件因为积累了损伤就会倒塌,因此要对容易毁坏的结构根据第二道防线的结构对其抗震进行验算。第二道防线也需要具备延性。

四、结构抗震概念设计在房屋建筑中的应用

(一)地基基础与建筑场地的合理选择

在建筑结构抗震设计之前需要对建筑场地进行选址,在工程选址过程中应尽可能选在抗震性能相对较好的建筑场地,尽量避免抗震性能较低的场地,若无法避免,那么应做好相应的预防措施,以免遭受地震居民受到危害。而对于建筑地基基础的选择,要保证建筑地基基础选择的科学性,首先应对建筑所在地的地质状况进行全面勘察,应尽可能选择土质坚实的场地,这样对建筑结构防震抗震有一定的帮助。若地质条件不允许,则应结合当地建筑结构场地实际情况,因地制宜选择建筑地基结构,一般情况下建筑地基结构可分为刚性结构与柔性结构两种,对于建筑场地相对较为坚硬的土质,应选择柔性结构,反之则应该选择刚性结构,以此来降低地震灾害给建筑物以及人们带来的危害。

(二)选择科学合理的建筑施工方案

在实施建筑方案初步设计过程中,作为一名建筑师,一定要结合自身所掌握的相应理论知识及自身所拥有的经验来进行方案的选择,一定要确保所选择的方案既科学合理、又经济实惠,尽可能确保不必运用诸如计算机等工具来完成纯粹的数据筛选。就建筑物的平面而言,一定要让所确定的方案满足对称性较强这个条件,实践表明,具备这种对称较强的平面布置,由于能够很好地把质量与难度之间的偏差缩小下来,这样不仅能够有效保障建筑物竖向各部分的受力均匀一致,而且还能有效确保建筑物竖向各部分之间具有较强的整体性这个特征,从而有效杜绝建筑物产生扭转的这种问题。在现阶段各种建筑平面中,存在着一种“细腰建筑”。这是一种比较不规则的建筑平面; 在多数情况下,虽然这种建筑具有相当好的外形,但如果把这类建筑应用于高层建筑之中,一旦当地发生地震,则这类建筑物在其细腰部分就非常容易遭到破坏,从而对整个建筑物带来极为严重的后果。所以,在进行建筑设计过程中,一定要尽可能应用具有良好抗震效果的形体设计,尽可能减少或杜绝以下这些形体的出现: (1)外涂形体;(2)内凹形体;(3)不对称形体。

(三)选择适合的建筑结构体系

要确保建筑物各部分能维持整体性协调,最为重要的就是要选择适合的建筑结构体系,因此,在进行建筑结构抗震概念设计过程中,一定要让所设计的建筑物的结构体系同时满足这两大条件:第一,稳定;第二,合适。对于一个科学合理的建筑结构体系而言,它不仅可以有效满足变形的要求,同时还可以有效抵抗冲击力的要求,故建筑物要具备一定的刚度,这样才能对自身的荷载起到一定的承受作用,从而有效避免变形的出现,此外,在发生地震时才有可能对巨大的地震力起到有效缓冲作用而达到有效避免局部受损的良好效果。因此,在选择房屋建筑物结构体系时,既要注意建筑物传力途径的明确性,同时又要注意受力计算的明确性,尽可能在建筑结构体系中不使用转换层,这样在发生地震时可以有效避免房屋建筑物倾斜或局部受损等现象的出现。

(四)进行科学抗震防线的有效布置

在进行选择结构抗震体系过程中,有关那些单一的抗震防线一定尽量不要去使用。就单一的抗震防线而言,多数情况下只有一道,在地震一再反复发生这种情况之下,若抗震防线遭到损坏,就一定会使得房屋建筑物发生崩塌,从而带来极为严重的后果。如果能够使所设置的抗震防线多于一个,那么在房屋建筑物中的各个构件,库可以通过一定的强弱结合,促使整个建筑物结构在抗震性能方面,得到了极大的增强。

(五)选择高质量的建筑结构材料

实践表明,建筑结构抗震性能,除了会受到建筑施工方案、建筑结构体系及抗震防线等因素的影响之外,在多数情况下,还极大地受影响于房屋建筑的施工材料。通常,房屋建筑结构的抗震性能不仅会受到来自建筑材料强度、建筑材料刚度的影响,还会受到来自建筑材料连续性及建筑材料均衡性的影响。所以,在选取建筑结构材料过程中,一定要认真、仔细考查房屋建筑施工材料的刚度和延伸性最大限度确保建筑施工材料能与建筑结构体系相符合。此外,对于建筑施工材料的经济性能,也要予以足够的重视,以便能把建筑施工材料的经济性能进行最充分的发挥,从而达到房屋建筑物的单个性能与整体性能的最佳配合。

(六)做好房屋建筑物中较为薄弱部位的处理

实践表明,要使建筑构件相互之间能够配合协调,结构的整体性必须足够的良好;这就需要建筑各个部位,不管是其强度、还是其延伸性,都必须达到所规定的要求。所以,在进行结构概念设计过程中,对于建筑较为薄弱的那些环节,一定要予以特别的重视并进行相应的处理,结合所存在问题的具体情况,制定出有效措施来加强巩固这些建筑的关键部位。在设计房屋建筑物结构整体时,对于强柱弱梁、强剪弱弯都要予以足够的重视,此外,对于各个房屋建筑构件与梁、柱及节点之间的相互关系,也要予以充分的分析,尤其是关于房屋建筑物构件节点的承载力一定要比其连接构件的承载力大这一点,更要引起设计师的足够重视,只有满足这个条件,才能确保房屋建筑物构件节点的承载力不因其不断加深的老化而使构件节点的刚度和承载力出现改变。若房屋建筑物是属于砌体结构,则可应用设置构造柱、圈梁等方法来进一步加强房屋建筑物的整体性和延伸性。

结语

综上所述,概念设计是建筑抗震设计的重要组成部分,在抗震设计中融入概念设计会使整个抗震设计更具有说服力,可以为建筑抗震施工提供正确性引导,对建筑施工的顺利进行具有重要意义,是提升建筑整体结构抗震性能的关键因素。

参考文献

[7]田志勇.砖混结构房屋的抗震概念设计[J].山西建筑.2006(13)

篇7

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

随着社会经济的不断进步,建筑业也逐渐开始出现巨大的发展变化,这就使得房屋建筑设计的基本要求变得复杂,在建筑设计方面通常要求立面造型应当新颖,平面布置应当独特,并且要求具备较低的工程造价,建筑师本身也会追求个性,其中部分建筑师对于设备以及设计结构不够深入了解,尤其是对于有些设备、无结构的配合,方案设计师就容易出现违反设计规范导致后期结构很难进行布置的问题,使得施工图难以实施,给建设方造成一定的经济损失。

一、房屋建筑结构设计中的概念

1、结构的平面布置。建筑设计必须要充分符合抗震的概念设计要求,不应当采用不规则的相关设计方案,特别是对于高层建筑更是如此,建筑的平面布置在房屋建筑设计的过程中非常重要,能够直接反映出建筑的使用要求和功能,房间的布置和数量、楼电梯和通道的位置、墙体的布置以及柱子的距离等,都应当在建筑平面的布置图中明确表示出来,同时,由于建筑本身的使用功能不同,其每一个楼层的布置也会存在着一定差异,建筑平面上的墙体,主要包括外墙、内隔墙、填充墙、有一定刚度和强度的非承重内隔墙布置的不对称,柱子和墙体分布的不协调和不对称等都能够使得建筑物在发生地震时出现问题,对于抗震效果非常不利。当前在设计的过程中常常会出现细腰建筑,也就是典型的不规则平面建筑,这种建筑通常在多层和低层出现问题较少,在高层出现的问题相对较多,虽然细腰结构使用功能较好,但是对于抗震效果却非常不利,当发生地震灾害时,连接廊道一旦被破坏就会造成严重的后果,这就要求高层建筑的设计必须要严格遵守高规、抗规有关平面布置要求。

2、场地的选择。建筑工程项目在进行选址时必须要充分考虑到地貌地形等因素,尽量避开边坡和河岸的边缘、高耸的山丘、非岩质的陡坡等不利的地段,尽量避开软弱不均土层、液化土、软弱土层、饱和砂层等,如果不能避开,就应当采取相关的工程措施进行处理,选择处于平坦开阔地段的坚硬场地或者是均匀密实的中硬场地,在对工程项目进行选址工作时还必须要保证符合当地的相关规划设计要求和总体规划要求,不能挤占避难场所用地和应急疏散用地。

3、结构的构件。在对结构构件进行布置时必须要遵守强底层柱、强节点弱构件、强剪弱弯、强柱弱梁的原则,对于可能会造成结构薄弱的部位必须要采取相关措施有效提高其抗震的能力,图1为汶川地震时短柱被破坏的情况,作为生命的安全通道,楼梯间不应当设置于房屋的转角或者端部,不能设置比建筑物凸出的转角圆形楼梯间,禁止采用纯悬挑结构的相关楼梯间,尽量少做或者不做在地震过程中容易脱落和倒塌的建筑附属物。

图1汶川地震中某一错层框架结构刚度的突变破坏

二、房屋建筑结构设计的应对措施

1、结构平面图的设计。当建筑处于抗震设防烈度6度区域中时,如果根据建筑抗震的设计规范,就可以不做截面的抗震验算,但是必须要符合相关的抗震要求和措施要求,对于砌体结构来讲,一般不需要在软件当中建模,直接进行设计就可以,在进行设计时要考虑局部受压的问题,在时间允许的情况下输入建模较为合适,并且可以通过软件来对荷载进行导算,其中需要注意的是,在建筑处于抗震设防烈度7度及7度以上时,必须要通过输入软件建模来进行计算。

2、屋面结构图。当建筑为坡屋面时,其处理结构的方式主要有折板式和梁板式两种形式,其中梁板式比较适用于屋脊线及屋面坡度转折较为复杂、板跨度较大以及建筑平面不够规整的坡屋面,而折板式则比较适用于与之相反的条件,这两种形式的板都是偏心受拉构件,在板配筋时应当有全部或者部分板负筋拉通来抵抗拉力,梁板在折角处应当具备钢筋布置的示意图,坡屋面板平面的画法,一般要使用坡面的示意图来加大样图自身的表现方法,正确作图以及对房屋建筑结构进行设计的工作人员必须要具备空间概念,对建筑的意图和图纸能够充分明白,只有这样,其设计的图纸才能被施工人员领悟。

3、从结构的构造和计算上合理设计。在对底框砌体的结构进行验算时必须要注意,底部的剪力法只适用那些刚度较为均匀的结构,对于具备薄弱层的框架混合结构应当充分考虑到塑性集中变形的影响,低层框架的混合结构其剪力分配不能只是简单按照框架抗震墙方法,应当采取双保险方法,使抗震墙能够承担全部的剪力,框架按照刚度的比例来承担剪力,对于连续板的计算不能简单采用单向板计算的方法加以代替,在双向板进行查表计算时,对于材料泊松比所造成的影响也要加强重视,尽量避免荷载计算出现错误。

结语:房屋的建筑设计在建筑抗震设计中具有非常重要的作用,建筑抗震设计同建筑设计之间存在着密切的关系,对于建筑抗震能够起到非常重要的基础作用,优良的房屋建筑抗震设计应当建立在结构设计和建筑设计相互配合的基础上,因此,建筑设计人员必须要对建筑设计重要性高度重视起来。使其能够在抗震设计当中充分发挥出建筑设计应当有的作用。

参考文献:

[1]. 田化. 通过某教学楼的结构设计浅析《建筑抗震设计规范》与GB50011-2010和GB50011-2001(2008版)的区别[J]. 福建建筑. 2011.(09)

篇8

【摘要】底部框架-抗震墙体房屋是我国特有的一种结构形式,应合理设置底部抗震墙,合理控制侧向刚度比,上部砌体墙体的布置要合理,层数和总高要合理度,抗震横墙间距要布置合理,过渡楼层构造柱、圈梁要设置合理。

关键词 底部框架-抗震墙体;砌体;抗震;设计

The bottom of the frame - shear wall masonry buildings seismic conceptual design analysis

Zhao Hai-tao

(Hebei baichuan Architectural Design Co., LtdHandanHebei056000)

【Abstract】The bottom of the frame - shear wall house is of a unique structure, should be a reasonable set of seismic bottom wall, the reasonable control of the lateral stiffness ratio, the upper part of the masonry walls are arranged to be reasonable, and the total number of layers Gaoyao reasonable degree, earthquake transverse wall spacing to be arranged reasonable transitional floor structural column, ring beam to set reasonable.

【Key words】Bottom frame - shear wall;Masonry;Seismic;Design

1. 前言

(1)底部框架-抗震墙体房屋是由底部框架——抗震墙结构和上部砌体结构组成,是我国特有的一种结构形式。由于使用功能的需要,临街的建筑在底部设置商店等,而上部为住宅、办公室等。房屋的底部因大空间的需要而采用框架-抗震墙结构,上部因纵、横墙比较多而采用砌体墙承重结构。在我国经济尚较困难的地方,是一种较为适宜的结构形式,大多集中在中小型城镇、农村的沿街房屋中。

(2)从结构抗震性能角度,这种结构形式不值得提倡和推广,但对于我国一些经济欠发达地区,此类结构在经济方面还具有一定的优势和现实意义。因此,总结这类房屋的震害规律,研究其抗震性能,分析提高这类房屋整体抗震能力的设计方法和措施,对于搞好这类房屋的抗震设计是非常重要的。

2. 底部框架-抗震墙房屋的震害规律和特点

从抗震概念设计角度看,底部框架-抗震墙砌体房屋这两种上下不同材料和结构形式组成的复合结构,属于抗震不利结构。历次地震的震也表明,这类结构的破坏要比其他类型房屋要重得多。

2.1柔性底层房屋。

(1)柔性底层房屋由于底层框架部分未设抗震墙或仅设置少量抗震墙,由于底层框架侧向刚度小,地震时底层变形集中,早餐底层破坏严重而发生整体倒塌。

(2)这类房屋的震害特点是:震害基本集中发生在底层,而且墙体比柱子严,柱子比梁严重;上部砌体的破坏状况与普通多层砌体房层相似,但破坏程序相对较轻。

2.2设置抗震墙的底框房屋。 2008年5.12汶川地震震害调查表明,在底部设置了足够数量抗震墙的底部框架砌体房屋,其震害与柔性底层底部框架砌体房屋有所不同,主要表现在:当底部抗震墙体设置合适时,结构薄弱部位仍然控制在底部,虽然地震时抗震墙、框架梁柱节点、填充墙仍然会破坏,甚至破坏严重,但由于房屋震损部位都较为分散、均匀,一般不会出现底部框架部分整体垮塌的情况。当底部抗震墙体设置过多,而且平面布局不合理时,结构薄弱部位会出现在过渡楼层。地震时,该层破坏集中现象较为明显,而底部框架部分要轻得多;此类结构在强震作用下,往往过渡楼层破坏严重,过渡层及上砌体部分倒塌,仅剩底部。

3. 底部框架-抗震墙砌体房屋抗震概念设计

从建筑结构角度看,底部框架-抗震墙砌体房屋属于典型的上刚下柔竖向不规则结构,抗震不利,抗震性能不理想。根据该类房屋的震害特点和规律,结合试验研究、理论分析和工程实践,在此类房屋的抗震设计应牢牢把握概念设计和基本原则,重点解决好以下问题:结构体系问题、房屋整体性问题、易损部位构造措施问题,薄弱屋和过渡层构造措施问题等。

3.1结构布置。

(1)合理设置底部抗震墙。 在唐山大地震中,未经抗震设防的底层框架-抗震墙砌体房屋的破坏较为严重,其主要原因是底层没有设置为框架-抗震墙体系。在震害较为严重的底层框架砌体房屋中,底层为单向框架体系(横向为框架,纵向采用连续梁)、底层为半框架体系(沿街一侧为框架,另一侧为砖墙承重)、底层大部分为框架体系而山墙与楼梯间墙处不设框架遭到严重破坏甚至倒塌。2010抗震规范规定:纵横两个方向均应设置、数量要适当、平面布置要均匀对称。

(2)合理控制侧向刚度比。 由前述震害实例可以看出,对于底部框架-抗震墙体房屋来说,底部既不能太刚、又不能太柔。太刚容易导致整个结构的薄弱楼层由底部转移至上部砌体,造成上部砌体的严重破坏;太柔则容易导致底部变形过大,进而造成底部过早破坏甚至倒塌。因此,2010抗震规范对底部框架-抗震墙砌体房屋的侧向刚度比进行了严格的规定,底部框架部分的侧向刚度既不能太小,又不能超过上部砌体结构。

(3)上部砌体墙体的合理布置。 实际工程实践中,为了满足使用功能的需要,底部往往采用大柱网,造成部分上部砌体墙体与底部框架梁或抗震墙不对齐,而是通过次梁进行二次甚至多次转换,一旦这样的墙体数量较多时,整体结构的地震作用传力途径就不清晰、受力状况变得极为复杂,不利于抗震。为此,2010规范规定,上部砌体墙体与底部框架梁或抗震墙,除楼梯间附近的个别墙段外均应对齐。

3.2层数和总高度 底部框架-抗震墙砌体房屋的层数和调试限制是应采取的主要抗震措施。对于这类结构,震害的规律表明,房屋的层数越多和高度越高,其在地震中的破坏也越重,这是客观规律。因此,必须限制其建造的层数和高度。鉴于上刚下柔建筑在日本阪神大地震和台湾9.21大地震中成片严重破坏的倒塌,抗震规范特别规定对9底区不推荐采用此类结构的房屋。有关层数和总调试的计算原则,与多屋砌体结构相同。底部框架-抗震墙砌体房屋底部的屋高,不应超过4.5 m。

3.3抗震横墙间距。

(1)底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震墙的间距分别为底层或底部两屋和上部砌体两部分。

(2)上部砌体部分各层的横墙间距要求应和多层砌体房屋的要求一样。底部框架-抗震墙部分,由于上部各屋的地震作用要通过底层或第二层的楼盖传至抗震墙,楼盖产生的水平变形将比一般-框架抗震墙房屋分层传递地震作用的楼盖水平变形要大。因此,在相同变形限制条件下,底部框架-抗震墙砌体房屋底层或底部两层抗震墙的间距要比框架-抗震墙的间距要小一些。

3.4过渡楼层。

(1)研究结构和震害表明,底部框架-抗震墙砌体房屋的过渡楼层受力比较复杂,刚度和变形较大。当过渡层与其下层的侧向刚度比设计合理时,虽然底层的抗震墙先开裂,但是一旦过渡楼层的砌体墙开裂后,由于其变形能力差,其破坏状态要比底部重得多。因此,应增强过渡楼层的抗剪承载能力。对于高宽比较大的房屋,尚应增强其抗弯承载能力。

(2)对于与底部框架相连的过渡层,应考虑上下层柱与构造接的连接,楼板层水平刚度的加强,墙体适当配置水平钢筋等措施,以利竖向刚度的渐变。同时应加强其抗震构造措施。为此,2010规范专门增加了对过渡层墙体构造措施的要求:增加了过渡屋墙体为混凝土小砌块砌体墙时芯柱设置及插筋的要求。

(3)过渡层构造柱纵向钢筋配置的最小要求,增加了6度时的加强要求,8 度时考虑到构造柱纵筋根数与其截面的匹配性,统一取为4 根。增加了过渡层墙体在窗台标高处设置通长水平现浇钢筋混凝土带的要求;加强了墙体与构造柱或芯柱拉结措施。过渡层墙体开洞较大时,要求在洞口两侧增设构造柱或单孔芯柱。对于底部次梁转换的情况,过渡层墙体应另外采取加强措施。

3.5托墙梁。

承托上层砌体墙的托墙梁所受的荷载比较大且受力的情况复杂,根据有关试验资料和工程经验,底部框架托墙梁受力的主要规律大致为:

(1)底部框架跨数不同时,框架托墙梁承担竖向荷载的规律是相似的;

(2)影响框架托梁承担竖向荷载的主要因素是上部墙体开门洞的位置,其最不利位置是门洞在跨端;

(3)在过渡层内纵墙和横墙交接处设置钢筋混凝土构造柱,上部砌体各层每层均设置圈梁,有助于发挥砌体墙起拱的作用,特别是考虑墙体开裂后更是如此;

(4)上部砌体部分层数增多,则墙体与梁的组合作用更明显一些;

(5)对于底部框架为大开间时(局部抽柱),空间有限元分析能较好的模拟墙梁作用的空间影响。当过渡楼层楼板为现浇钢筋混凝土板时,其横向框架主梁向荷载明显增多,而次梁承担的竖向荷载明显减少;

(6)底部框架为大开间时(局部抽柱),纵向框支墙梁除承受纵向平面内的墙体自重以及楼盖荷载外,还承受横向次梁托墙传来的集中荷载,其受力比较复杂。

参考文献

[1]GB50011-2010 建筑抗震设计规范. 北京:中国建筑工业出版社,2010.

篇9

2结构设计优化技术的现实意义

结构设计优化技术能够在很大的程度上满足人们对于房屋的多方面要求,具有较强的现实意义。作为购房者希望能够得到一所价格适中,外观美,安全的房屋,而通过结构设计优化技术应用后的房屋则能够保证房屋的适用性、经济型、安全性,能够建造出满足人们要求的房屋。此外作为房屋的建造商来说,能够使建造出的房屋迎合购房者的胃口,并且能够在很大的程度上降低建造的成本,实现经济效益的最大化是其根本目的是可遇而不可求的。以往的房屋设计很难满足建造上的所有要求,经常出现不可兼得的局面,但是当结构设计优化技术得到运用后,建造商的一系列愿望都得以实现。由此看来,结构设计优化技术具有加强的现实意义。

3结构设计优化技术

在建筑结构设计中的步骤房屋工程结构优化通常包括以下几个方面:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、维护结构方案的优化设计以及结构细部设计的优化设计。这些方面的设计优化内容还包括选型、受力分析、造价分析等,在实际的施工中密切的结合实际的施工情况,追求优化的实际应用性,围绕提升房屋的综合价值进行优化设计。使设计出来的房屋造型美观同时还能够满足人们对于安全、经济的要求,设计出真正的经济适用房。

3.1建立结构优化模型

结构优化设计通常情况下分为两部分,一部分是结构优化设计模型,另一部分就是结构优化计算方案。所谓的结构设计优化就是变量中选择出主要的参数,然后根据数据分析建立起函数模型,运用函数模型借助较为科学的方法计算出最优解。建立模型的步骤一般有以下几步:一、选择合理的设计变量。设计变量的选择对于模型的构建具有重要的意义,设计变量的选择将会影响到对设计要求影响较大的参数的选择,进一步涉及到参数重要性的区分问题。选择出了合理的设计变量在很大的程度上能够减少计算编程的工作量;二、确定目标函数。首先找出满足函数条件的最优解,然后确定约束条件。在房屋的优化设计中存在着很多的约束条件,其中有:应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从弹塑性约束等,在进行优化设计时要确保所有的约束条件都在规定的范围内,能够满足设计规范,即在规范条件内满足约束条件。

3.2设定优化设计

计算方案结构的优化涉及到很多的约束条件以及变量,因此在进行计算时需要将所有的约束条件转化成非约束条件,充分的考虑变量因素,运用各种数学计算方法做好计算方案的设计工作。

3.3程序设计

在构建好结构优化模型、设定好优化设计计算方案后就可以在以上基础上进行程序的编写,然后将编写好的程序导入计算机中,在进行计算时只需要将相关的数据输入相关的变成或者是系统中,通过计算机程序的自行计算便能得出相关的结果。

3.4结果分析

在得出计算结果后,对其进行分析,进而确定出最佳的方案。在实施结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤时,要注意各方面的因素,要能从多方面进行考虑,保证所有的问题的难度降到最低。房屋的建设本身就是一项花费资金较多、耗费人力较大的工程,实施结构设计优化技术的主要目的就是为了将相关的成本降到最低,同时保证房屋的质量以及美观。因此在建造是要注意以下几个方面:处理好经济与技术之间的矛盾。在进行设计时,肯定会涉及到经济的问题,并且技术在一定的程度上与经济也会存在这矛盾,技术的引用和实施必然会涉及到经济因素,但是最为建造商对此要有充分的认识,能够认识到经济与技术之间矛盾存在的必然性,能够理解到技术做带来的经济方面的节约量将会远远超过耗费量,要大力的引用技术。

4结构设计优化技术的实践应用

中要注意的问题结构设计优化技术的实践应用能够带来巨大的经济效益,但是要注意的是实践应用的过程中有很多的问题是不能够忽略的,作为设计者和建造者对于这些问题应该要投入一定的关注。

4.1前期的参与

前期方案的制定将会直接的关系到建筑的总投资问题,但是,当前房屋建设工程中存在的问题就是结构设计优化技术并没有参与到前期方案的确定中,这种情况下,设计人员往往会忽略其实际应用性和经济性,在最后的实践过程中得以证实的是结构设计优化技术根本就没有发挥到节约建造成本的目的,导致这个问题的主要原因就是缺乏前期的参与,因此一定要注意结构设计优化在方案制定时的前期参与。

4.2概念设计

结合细部结构设计优化概念设计与结合实际情况进行设计具有重要的区别,一般概念设计都是脱离实际数据的,不具有准确性,因此在进行计算式难免会出现较大的差异。在进行概念性设计时,作为设计人员要充分的认识到数据的重要性,将相关的数值运用到设计中,作为辅助依据。在设计时,设计人员既要在宏观上把握整体的设计,与此同时在细节方面也要注意,做好细部结构的设计优化工作,保证细部工作的无误,从而保证整体的效果。比如:材料强度、抗拉能力等多方面细部因素的考虑能够在很大的程度上保证结构优化设计技术的实践应用。

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中图分类号:TU-80文献标识码:A文章编号:1673-0038(2015)52-0102-01

随着人们审美文化意识的不断增强,越来越重视建筑的艺术审美功能,并将其作为不断追求的目标,建筑已经成为了人们日常生活中的重要艺术审美对象之一。建筑与美有着较强的联系,在房屋设计时需要在基础内容和重要环节上,将建筑美学特征体现出来。

1建筑美学的意义

1.1提升审美效果

协调人与自然、社会的关系,是建筑美学的重要功能。我国建筑都非常讲究审美特性,在房屋设计中应用建筑美学,能够营造出有特色的文化氛围,并凸显生态美学与可持续发展的美学。此外,还可以提升房屋的审美效应,让建筑与自然有机结合在一起。房屋设计形式的不同,其审美效果也不一样,能够将不同建筑的风格与特色呈现出来。

1.2美化房屋环境

房屋设计中造型和色彩是重要的视觉要素,将两者统一起来,能够真正表达出建筑的意义。美学色彩的敏感度较强,能够对房屋造型比较加以调整,解决造型的缺陷[1]。此外,在视觉效应下,能够改变建筑体积,调整建筑的比例。美学元素能够将房屋通风口、落水管等不理想之处加以掩饰,以此实现美化房屋环境的目的。

1.3彰显地域特色

由于社会发展水平、自然条件不同,会形成不同地域特色的建筑风格。将建筑美学应用到房屋设计中,能够较好的与地域特色相结合,比如具有地域特色的色彩、图形、图案等。因此,在进行房屋设计时,需要对地域文化特点加以考虑,融入更多的地域文化元素,这样才能够房屋建筑更具地域特色,并带来更具强烈的审美效果,提升房屋建筑的艺术感,加深人们对其的印象。

2房屋设计中建筑美学的应用

2.1均衡性设计

房屋的高低大小、材料质感、色彩深浅、虚实变化等都能体现均衡性。房屋设计过程中,其外部结构、内部空间、使用功能应该聚恒,重点强调房屋的均衡中心,将房屋均衡的特点阐释出来,呈现出均衡之美。为确保房屋的均衡性,轻与重之间要保持平衡,如体积较大、高度较高、材料较硬、色彩较暗、实体性强的房屋,会让人产生重的感觉。而体积较小、高度较低、材料光洁、色彩明快、空灵性强的房屋,会让人产生轻的感觉。如果房屋整体感觉较轻,可以选择底层架空设计方式,借助悬壁结构特性,采用浓郁的色彩和粗糙的材料质感,可以有效增强房屋的厚重感,这样有利于将房屋的均衡性体现出来。

2.2布局设计

房屋布局的设计,主要包括规则布局和不规则布局两种,其中规则布局既可以体现庄重、爽直、明确的建筑设计空间,还能呈现出房屋建筑的风格,让建筑充满美感。而不规则形式可以为房屋增添活力,让房屋显得灵动而富有艺术感,体现出房屋的设计的形式与风格。通过对房屋进行合理的布局设计,可以让人们感受到建筑的美感,并形成协调统一的房屋建筑氛围[2]。因此,重视房屋建筑的布局设计,让房屋的实用性、艺术性和文化性更好的结合在一起,这样才能让房屋建筑更富有艺术气息。

2.3比例设计

建筑美学与房屋比例有着密切的关系,建筑整体与局部、局部与局部之间都有一定的比例关系。只有让这种比例恰到好处,才能让人更好的感受到房屋的完美与协调,如果比例不当,则会让人产生不舒服的感觉。一般来说,为将房屋的美感呈现出来,长、宽、高三个数据的大小关系要均衡,其主要尺寸要有较好的比例,从而有利于建立协调的比例关系。

2.4韵律设计

建筑美学中韵律性特点较为重要,是房屋设计中需要重点突出的环境,有较好韵律的房屋,可以让人更好的感受建筑之美。房屋设计时要重视应用好韵律性,主要表现在构图、色彩和视觉等方面,以此提升房屋建筑的美学效果。在实际房屋设计中,要重点控制好重复特征明显的部分,如阳台、墙面和门窗结构等,体现出韵律性,从整体上增加房屋的美学特点。在房屋室内设计中,要采用封闭、遮挡等方法,让室内空间更有韵律性,从而让房屋设计与建筑美学更好的结合在一起。此外,在体现房屋的韵律性时,要具备灵活、开放式的设计理念,如房屋建筑比较复杂,可利用渐变的设计方法,让韵律感相互交替,营造出有秩序的变化效果,提升房屋的感染力与艺术性。

3结语

总之,在房屋设计中合理应用建筑美学,能够更好的体现出房屋的特色。不同风格、色彩的房屋建筑,会让城市显得更加缤纷,充分艺术之感。因此,要把握好美学与房屋建筑设计的关系,让房屋建筑更具文化背景和文化内涵,这样房屋才可以折射出地方文化传统和人文精神,并将美的概念充分诠释出来。

参考文献

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中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:

一、绿色建筑概念及特征

绿色建筑中的“绿色”,指的不是通常意义的绿化,而是一种概念和象征,是指在建筑可以满足居民使用需求的前提下,不会破坏生态环境的基本平衡,而且对人体健康无害。

(一)绿色建筑概念

所谓的绿色建筑指的是在建筑全寿命周期里,尽可能最大地节约资源,保护自然环境,减少污染,给人们提供一个健康、舒适、高效的空间,和自然和谐共存的建筑。绿色建筑对环境没有破坏性,可以充分利用自然资源,不会影响生态平衡。

(二)绿色建筑特征

与传统的建筑相比较,绿色建筑本身的耗能大大减少了。绿色建筑遵循当地的自然、人文和气候,就地取材、因地制宜,所以在建筑时没有明确的规则、模式。绿色建筑对自然进行充分地利用,比如阳光、空气、绿地,有效地联通内部和外部,布局十分开放,这跟传统封建式建筑布局是有很大差别的。在建设绿色建筑过程之中要时刻注重环保。

1.节约环保。节约环保指的是人们在建造、使用建筑的时候,尽可能地节省资源利用,保护周围环境,呵护生态,减少对环境的污染,把由于人类对建筑建造与使用活动造成的对环境和资源的负荷与影响减到最小程度和生态再创造能力的范围内。

2.健康舒适。建立一个健康舒适的生活工作环境,是人们建造、使用建筑的基本要求。要给人们提供健康、舒适和高效的空间。

3.自然和谐。自然和谐就是人们在建造、使用建筑的过程里,爱护、亲近所处的自然环境,使人、自然、建筑三者和谐共存。只有如此才可以兼顾协调环境效益、经济效益和社会效益;才可以实现人类社会、生态环境、国民经济的快速可持续发展。

二、绿色建筑设计原则

(一)保护环境原则

保护环境是绿色建筑设计理念的核心原则,这点对绿色建筑产业来说意义重大。在建筑房屋以前,设计人士必须对施工场地进行大规模数据勘查,然后整理出详尽的信息,再制定环保方案,由材料、结构和外观等大方面分析整体建筑绿色设计理念,以免有害建筑的出现。

(二)节约能源原则

目前我国人口还在不断增长,能源需求日益增长,所以建造房屋的时候,需要十分重视能源使用情况。绿色建筑的设计理念给建筑节能方面提出了更严格要求,既会运用新型材料,还会建立新节能体系,增强建筑的综合性能,防止能源的浪费。

(三)消除污染原则

对污染进行消除是绿色建筑的设计理念里的重要内容,同时也是保护生态环境的一方面,在房屋建筑中,提出与应用消除污染的观点意义十分重大。在建筑的内部装设除污系统,除去烟尘污染,保证空气能够正常流通,与此同时在施工的时候要采取各种方法,降低噪音污染,以保护生态环境。

(四)低消耗原则

影响房屋建筑的内部环境因素之一就是热能损耗,特别明显地体现在传统工业设计之中,找不到很好的办法进行处理。绿色建筑遵循低耗能原则,良好地控制建筑内外的热能,维护工业生产的良好环境。

三、在传统房屋设计中存在的弊端

(一)房屋质量问题

建筑设计中首要问题就是质量问题,在房建设计阶段要进行评估、考量,保障建筑的质量。在传统房屋设计中,忽略了质量问题,为以后的重建、返工留下了伏笔,不仅加大了房建成本,还会加重污染与资源浪费。

(二)房建过程里污染问题

如今我国提出节能减排的理念,房屋建设也要朝着这个方向发展,以优化改造房建行业。在传统设计中会产生很多污染,严重情况下会对环境造成不可挽回的影响。设计者没有考虑绿色设计理念的运用,忽略了防污处理措施,因此加重了生态环境负担,对附近人们的生活环境造成了严重的影响。

(三)房建的成本问题

所有企业都想赢利,都会关注成本方面问题,房建行业也如此,而且房建的项目要投入大量资金,若不控制成本,可能会血本无归,对项目经济效益造成影响。房建初始阶段就影响到成本问题,设计者需要有很强的成本控制意识,对项目进行详细考量、规划,把成本控制在合理范围以内。但是,当前很多设计者没有合理分配材料,没有合理设计房屋的结构,导致工程返修,造成了大量人力和物力的浪费。

四、在房屋设计中绿色设计理念的体现

正因为时代对房屋设计的要求,根据房建中的问题将绿色的设计理念导入房屋设计之中,给整体建筑发挥其良好性能奠定了坚实的基础,如今这一理念在房屋设计中的具体体现为以下几点:

(一)改造房屋设计工艺

在绿色设计理念的指引下,设计方要优化改进房屋建筑的建造工艺,这样不仅可以确保后期建设与建筑设计要求相符,还可以提升建筑的现代气息。其中最常见到的改造手段是简化工艺,即确保建筑设计质量前提下,调整那些比较粗陋的工艺,使房屋建设可以与节能降耗的要求相符合,与此同时还可以在短期之内完成预定工作量。

(二)改良房屋建设所使用的原料

只有对房屋建设使用原料进行不断地更新,才能与建筑业对环保的要求相符合,使用、普及大量绿色材料,实现了建筑节能,也体现出现代建筑的特点、风格。在房建时改造混凝土材料,除满足基本建设需求,设计人员还添加了绿色设计,让它们成本更低、材质更好、性能更强。

(三)在房屋设计中安装除污系统

在房屋设计中除了要进行环保节能设计以外,还应安设除污系统,结合居民使用实际情况和出现的污染问题,安装专业除污控制系统,确保空气流通和污水正常排放。有时房屋建设也会用在工业方面,这就需要安装专业的给排水系统和排烟系统,确保生产过程里空气和水质量良好,及时地处理、净化,避免产生严重的污染。

(四)设计的时候优化结构

从目前的房建来看,建筑的结构主要有单层建筑与多层建筑两种,如果引入绿色设计的理念,能全面优化每种形式的建筑,既确保满足建筑性能需求,同时还能升级整体结构形式。特别是居民住宅,设计者更要重视结构空间使用,把层高调节到合适的高度,不要影响居民视线和居住舒适度,还要在规定范围高度上合理设置房屋层数,降低结构的承载,强化结构构件,加强房屋抗震能力和抗病害能力。

结束语:

总而言之,把绿色设计的理念引入到现代建筑设计中,房屋建设是其中受关注的主要内容。建筑设计中,要求的地方性、多元性的设计理念也在很大程度上影响着房建的发展。在建筑建设过程中,设计是整个建设项目之灵魂所在,绿色设计决定建筑符合绿色要求与标准的程度大小。但是不难看出,从当前的运用来看,在所有的房建中,绿色设计并没有得到很好的应用,所以需要设计者结合如今建筑的设计规则,制定、选择设计方案的时候,要仔细地进行推敲、探究,不断地为我国建筑行业设计出绿色工程。

参考文献:

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引 言:绿色建筑设计理念下的房屋设计是一种科学、合理、绿色的房屋设计方式,在保护环境、节约资源的同时,也为广大居民提供了良好的居住环境,并实现节能环保效果,值得全国大力的推广。

1 绿色建筑概念及原则

绿色建筑中的“绿色”,指的不是通常意义的绿化,而是一种概念和象征,是指在建筑可以满足居民使用需求的前提下,不会破坏生态环境的基本平衡,而且对人体健康无害。

1.1 绿色建筑概念

所谓的绿色建筑指的是在建筑寿命周期里,尽可能最大限度地节约资源,保护自然环境,减少污染,给人们提供一个健康、舒适、高效的空间,和自然和谐共存的建筑。绿色建筑对环境没有破坏性,可以充分利用自然资源,不会影响生态平衡。

1.2 绿色建筑特征

绿色建筑遵循当地的自然、人文和气候,就地取材、因地制宜,所以在建筑时没有明确的规则、模式。绿色建筑对自然进行充分地利用,比如阳光、空气、绿地,有效地联通内部和外部,布局十分开放,这跟传统封建式建筑布局是有很大差别的。与传统的建筑相比较,绿色建筑本身的耗能大大减少了。在建设绿色建筑过程之中要时刻注重环保。

(1) 节约环保

节约环保指的是人们在建造、使用建筑的时候,尽可能地节省资源利用,保护周围环境,呵护生态,减少对环境的污染,把由于人类对建筑建造与使用活动造成的对环境和资源的负荷与影响减到最小程度和生态再创造能力的范围内。

(2) 健康舒适

建立一个健康舒适的生活工作环境,是人们建造、使用建筑的基本要求。要给人们提供健康、舒适和高效的空间。

(3) 自然和谐

自然和谐就是人们在建造、使用建筑的过程里,爱护、亲近所处的自然环境,使人、自然、建筑三者和谐共存。只有如此才可以兼顾协调环境效益、经济效益和社会效益;才可以实现人类社会、生态环境、国民经济的快速可持续发展。

1.3 绿色建筑设计原则

(1) 节约能源原则

目前我国人口还在不断增长,能源需求日益增长,所以建造房屋的时候,需要十分重视能源使用情况。绿色建筑的设计理念给建筑节能方面提出了更严格要求,既会运用新型材料,还会建立新节能体系,增强建筑的综合性能,防止能源的浪费。

(2) 保护环境原则

保护环境是绿色建筑设计理念的核心原则,这点对绿色建筑产业来说意义重大。在建筑房屋以前,设计人士必须对施工场地进行大规模数据勘查,然后整理出详尽的信息,再制定环保方案,由材料、结构和外观等大方面分析整体建筑绿色设计理念,以免有害建筑的出现。

(3) 消除污染原则

对污染进行消除是绿色建筑的设计理念里的重要内容,同时也是保护生态环境的一方面,在房屋建筑中,提出与应用消除污染的观点意义十分重大。在建筑的内部装设除污系统,除去烟尘污染,保证空气能够正常流通,与此同时在施工的时候要采取各种方法,降低噪音污染,以保护生态环境。

2 绿色建筑设计理念在房屋设计中的应用

2.1 对可再生能源的有效利用

在建筑设计中,加强对可再生资源的利用,其中太阳能能源是其主要的利用能源,其具有可再生、环保等优点。在房屋建筑设计中,对太阳能能源利用,主要体现在电力系统以及热水供应系统方面。利用太阳能技术,可以由电池板、控制器以及逆变器、蓄电池等组成的光伏发电系统,可以用于建筑额照明、道路灯以及草坪照明等。我国光照时间长以及受光照的区域分布较广,年均日照时间达到2200个小时。随着我国科技水平的不断提升,太阳能光伏发电系统的造价越来越低,这种系统在房屋建筑设计中的应用越来越广泛。“绿色”建筑设计理念在太阳能热水供应系统中的应用,主要表现在太阳能热水器方面。随着人们生活质量的不断提高,人们对建筑功能的要求越来越高,其中热水供应就是其中重要的一项要求,房屋建筑中利用太阳能热水供应系统,在建筑设计过程中,尽可能的实现建筑与太阳能热水器一体化。太阳能热水供应系统是房屋建筑屋建设中绿色设计理念的重要表现,也是一项利国利民的重要手段。

另外,绿色建筑设计理念,还体现在对风能等其他可再生环保能源的使用方面。其中,利用风能对建筑提供电能是一个具有创造性的设计,目前国外一些发达城市中,利用风能的建筑设计理念已经慢慢的成熟,并取得了良好的效果。一般来说,等风力等级达到3级就具备了利用的价值,当风速达到4米每秒就能用于发电。生态能源的利用也是绿色建筑设计理念的一种具体体现,我国利用生态节能技术进行建筑设计的实例很多,如清华大学中心设计大楼、张家港生态农宅、济南高等专科学校图书馆等。

2.2 在房屋建筑设计中要对资源进行合理调配、节约使用

在房屋建筑工程设计阶段,要选择环保性能高的建筑材料。目前我国建材市场中,节能环保材料占有很大的比重,且其材料价格也比较适中,适合大规模的推广使用。以混凝土为例,普通的混凝土是达不到质量要求标准的,所以必须采用符合标准的优质产品。这样工程的成本就会上升,为了节约资本,所以必须节约使用好每一份混凝土。在施工过程中,必须严格遵循绿色施工技术,按照规范的建筑设计标准使用材料,保证材料的充分利用与节约利用。土地是不可再生的资源,绿色建筑设计中除了节约材料外,还应该保护土地资源,充分利用土地资源。工程的开发与建设必须使用土地,但是这也不能成为工程随意占用土地的借口,所以必须有效的监督土地的合理使用和有条件的短期租用,提高土地资源的利用效率,避免资源的浪费。

2.3 在房屋建筑设计中加强绿色化管理

对于房屋建筑中绿色管理理念应用,还体现在对智能化系统的应用。包括智能照明系统、智能空调系统、智能管理系统、智能安保系统、智能给排水系统等。现代房屋建筑中,智能自动化系统设计表现在方方面面,通信网络系统、照明系统等都充分体现了节能环保的理念。如在智能照明控制系统的应用中,可以实现对建筑物室内、室外照明的智能化控制,在白天减少照亮需求,对照明系统的照度进行合理的调控。房屋设计需要充分的考虑到建筑周围的环境,并且建筑的风格、色彩、构造等需要根据当地的技术、环境、习俗等条件进行,将建筑与周围的环境形成一个有机的整体。在房屋设计过程中,要立足与生态环境建设,坚持生态平衡的主流观点以及生态循环再生的原则。另外需要注重房屋艺术环境以及社会环境的再造。在房屋设计过程中,还需要充分的利用新产品、新技术,加大对新型节能材料的使用。在房屋设计完成后,需要进行房屋建筑的性能评估、生态评估等工作。

3 结束语

总之,房屋建筑与人们的生活密切相关,其节能环保的实现,对于提高人们生活的品质以及促进社会的和谐发展有很重要的意义。所以,我们应该加大对绿色建筑设计理念的推广力度,坚持社会和谐发展理念以及可持续发展的战略思想,以实际行动来保护我们赖以生存的生活环境。

参考文献:

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