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统一性是建筑美学的重要规律,众所周知任何艺术作品都应当具有一定的统一性并且在房屋设计中也不例外。在房屋设计过程中设计人员为了更好地满足建筑的美学需要必然会导致房屋设计形式的多样性,这但是常常造成建筑形象缺乏统一性问题的出现,即过于重视多样性而使得房屋设计缺少一个统一的主题从而使得房屋设计缺少整体性与统一性。为了避免这一问题出现房屋设计人员在进行房屋设计过程中应当注重遵循统一性规律。在这一过程中房屋设计人员应当首先通过确定房屋的次要部位对于房屋主要部位的从属关系来确保房屋设计主题的确定,其次通过运用形状和尺寸之间的有效协调房屋设计者可以将统一性有效贯彻到建筑设计的每一个细节中,从而促使房屋设计统一性水平的不断提升。
(2)均衡性。
房屋的均衡性主要体现在建筑的大小、高低、材料质感、色彩深浅、虚实变化上。众所周知不同均衡性的建筑给人的艺术感受通常是不同的。在这一过程中体积较大、高度较高,材料较为坚固、色彩整体偏暗、实体性强的建筑给人更重的感觉。而体积较小、高度较低、材料光洁、色彩明快、空灵性强的建筑给人的感觉要轻一些。具有良好均衡性的房屋必须在轻和重直接作出适当的平衡,从而使参观者能够很好地感受到建筑的均衡性也。在建筑均衡性表现方式中对称是较为简单的方式,但是对称方式的应用可以使相对复杂的建筑保持建好的均衡性。除此之外,在房屋设计过程中设计人员应当遵循均衡性原则,即使建筑的整体形象显得稳定与平衡。许多较为成功的建筑设计能够使参观者自然而然的感受到建筑的均衡美。另外,在许多整体感觉较轻的房屋的设计过程中设计者采用了底层架空的设计方式并利用悬臂结构的特性与粗糙材料质感和浓郁的色彩来加强建筑整体的厚重感,从而更好地体现建筑的均衡性并达到稳定建筑整体印象的效果。
(3)比例性。
在房屋设计过程中设计人员应当使建筑保持一个适当的比例,即房屋的长、宽、高三个数据之间的大小关系较为均衡。在房屋设计过程中保持适当的比例能够使建筑的整体设计与局部设计显得较为均衡并且良好的比例能给参观者以和谐、完美的感受。但是失调的比例则无法使参观者产生美感。在建筑物和其某一部分的设计过程中设计者应当确保所有主要尺寸都具有较好的比例,从而使房屋整体比例显得较为和谐并有助于建立协调的比例关系。
(4)韵律性。
韵律是建筑美学的重要概念,在任何房屋的设计过程中设计者都应当注重建筑的韵律性。较好的建筑韵律能够给人以美的感受。在房屋设计过程中韵律的产生主要依靠建筑设计所引起视觉元素的重复。例如大量的光和阴影、不同色彩的应用等。除此之外,建筑韵律性还体现在建筑的协调性、简洁性以及威力感上。另外,由于建筑的韵律具有较为灵活的表达形式,因此在体现建筑的韵律时房屋设计人员应当采取开放式的、较为灵活的设计理念,例如在较为复杂的建筑物中房屋设计人员可以采取渐变的设计手段使韵律感相互交替并创造出一种有秩序的变化效果,从而使建筑具有较强的艺术性和感染力。
2建筑美学规律在房屋设计中的实践
建筑美学具有较强的应用性与实用性,因此房屋设计人员若想在设计过程中对建筑美学规律进行合理应用则应当注重实践的进行。以下以悉尼歌剧院和帝国大厦为案例,对建筑美学规律在房屋设计中的实践进行了分析。
(1)悉尼歌剧院。
悉尼歌剧院(SydneyOperaHouse)是家喻户晓的世界级著名建筑并且也是悉尼和澳大利亚的象征同时也是世界建筑界的珍宝。悉尼歌剧院的具有很强的艺术感与美感,这主要体现在其纯白的顶部颜色仿佛跃出海面的一群海豚在向人们摆尾致意并且悉尼歌剧院的整体结构好像一片片白帆在海中乘风破浪从而给观赏者以无限的遐想空间并使悉尼歌剧院具有了极强的韵律性。除此之外,悉尼歌剧院那具有很强代表性的白色壳体是设计者者通过在直径为150M的球面上截取了10个三角形并在加工过后用来组成悉尼歌剧院顶端的壳体群。由于其顶端的壳体群源自同一个圆球面,因此尽管其表现形式较为多样但是仍然具有很强的统一性与整体性同时具有很强的协调性和一致性并使整个建筑显得活而不乱同时形成了极其生动的整体造型。这种设计方式很好地体现了设计者的建筑美学规律,即先有整体的形式描述然后产生局部的协调性。这种建筑美学规律贯彻到了悉尼歌剧院设计的所有环节中,从而使得悉尼歌剧院具有极强的艺术感与美感。
(2)帝国大厦。
帝国大厦(EmpireStateBuilding)是位于美国纽约市的著名的摩天大楼,其总高度高达443米并且在建成后的40年里始终是世界最高建筑同时也是纽约市和美国的标志性建筑之一,有着世界七大工程奇迹之一的美誉。帝国大厦于1930年设计并进行动工于1931年落成,整个设计、施工流程只用了410天,虽然设计时间较短但是这一建筑却十分符合建筑美学规律。帝国大厦的建筑材料使用的是当时最轻的材料但是其强度有着很好的保证。除此之外,参观者在帝国大厦上可以日夜环视四周的美景而且在天气较为晴朗时参观者可以在帝国大厦的102层观景台和86层观景台外步行道眺望美国五个州的美景从而很好地给予了参观者美的感受。帝国大厦的形态设计为铅笔型方案,这一方案由于具有很强的整体性和协调性因此被称为世界空中轮廊线的杰作。除此之外,帝国大厦里面的墙壁装饰多为来自意大利、法国、比利时、德国的精致大理石并且大厦一楼的大厅中更是展示有各种艺术品因此具有很强的艺术特色与韵律性。另外,从1964开始帝国大厦最上面的30层的外表全部采用彩灯进行装饰并且这些彩灯是通宵闪亮的并且在1984年帝国大厦顶层装上了自动变色灯,在增强了灯光的表现力的同时也使得帝国大厦的建筑美学表现形式更加丰富多彩。
砖混房屋构造设置
1.砖混房屋概述
砖混房屋是利用砖墙承重,钢筋混凝土部分承重的砖混结构建筑。这类建筑通常选材都很方便,施工环节简单,工期一般较短,造价通常较低,在我国的建筑设计施工中被广泛的应用。
2.砖混房屋中的圈梁设置
在建筑物上连续的钢筋混凝土水平梁就是圈梁,主要设置在基础墙和楼板的位置,主要作用是加强墙身的稳定性和房屋建筑的整体刚度,预防地震开裂问题。具体的设置方式和房屋的楼层以及地基状况有关。
普通的基础圈梁可以参照有关部门下发的建筑建设规范进行设置。
楼盖圈梁的设置方式在不同的房屋中略有不同。隔层设置的圈梁在宿舍或是办公用房屋中,只要房屋层数超过4层,墙壁厚度不大于0.24m,就可以增设一定的数目,工业用房屋可以采用隔层设置;当房屋中有比较大的振动型机械设备,可以采用每层设置的方法;建造多层的房屋时,要在顶层设置一道圈梁,办公用房屋或是宿舍还应在檐口标高的位置加设一道。此外,当涉及到防震设计时,还要在外墙和纵向内墙都设置好圈梁,横墙为8或9度的也要设置圈梁。
圈梁的具体构造要尽量形成封闭的圈,和墙在同一个水平面上,若是出现门窗类的洞口,则要在上部增加附加圈梁。圈梁的宽度设计与墙壁厚度有关,当墙厚超过0.24m时,圈梁宽度不能超过墙厚的2/3,当墙厚小于0.24m时,则与墙厚相同。全亮的高度应在0.12m-0.18m之间,配筋要在 以上。混凝土的强度保证大于C15,钢筋的级别一般选用I级别,混凝土的保护层设计为15-25mm之间。
3.砖混房屋的构造柱设置
一般来说,构造柱都是设置在构造比较薄弱或是预应力容易集中的位置,对地震震害起到一定的防护作用。
房屋四角的构造柱要加大截面尺寸,施工前应先砌墙,圈梁的钢筋要放置在构造柱钢筋的内侧,将构造柱用作圈梁的支座。构造柱与墙体连接的部位应砌成特定的规范形状,沿墙壁高度在一定距离间隔处设计好拉结钢筋。构造柱需要和圈梁连接起来,若是遇到隔层设置的圈梁则要在没有圈梁的楼层加设配筋砖带。
构造柱的纵筋为了抗震应该设计为,特定时要采用 。建造时首先扎好钢筋,然后砌筑墙体,最后再浇筑混凝土,纵筋在浇筑混凝土的过程中会出现滑移的现象,可以改用变形钢筋。构造柱的箍筋的间距不能超过0.25m,特殊情况下要小于0.2m,在构造柱的上下端面可以分布密集一些。
以某建筑为例探讨砌体房屋构造设置问题
1.某砌体结构建筑概况
通常来说,建好的房屋出现质量问题或是没能起到应有的抗震作用都是因为施工时并没有设置好构造柱。例如某建筑刚建好不长时间,就因为当地的一场小型地震出现了墙壁裂缝的现象。该建筑在建设时,也是按照同类结构的房屋设计方法进行设计的,空旷且房间较多,立面有较大的窗户,采用粘土砖砌体结构的构造柱,与横墙结合成一体,而没有横墙的部分则设计了独立的钢筋混凝土柱。整体来说,造价不高也很实用,但是由于房屋开裂事故的发生,为施工企业和业主都造成了很不好的影响。于是事故发生后,负责人对该建筑进行了全面的检查,找出了构造柱的设置问题。
2.该建筑构造柱的设置问题
构造柱设置过多,在7度区通常是三层以上才会设置,但是该建筑却设置了很多,不符合规范;
7度区和8度区的某些位置如山墙和内纵墙的交接处没有设置应有的构造柱;
在有洞口和大房间的两侧墙的位置没有设置构造柱,按照规范应该着重加强。大房间较多的时候应该在两侧的横墙加设构造柱,但是该建筑只在外纵墙和横墙的交接处设置了,内纵墙和横墙的交接处却没有设置好应有的构造柱;
楼梯和电梯的两侧墙体、楼内的中间走道、不对称的墙体两端都应该设置构造柱,但是该建筑工程在建设时没有考虑到,忽视了这些位置;
3.结合例证分析构造柱的设置方式
首先,在设计构造柱时要严格遵照国家有关部门的规定,若是出现了规范上并没有写明的问题,则要遵循规范的要求进行设计,或是参考以前的类似经验进行设置;若是遇到没有横墙的建筑,则要综合考虑两墙之间的距离,若是距离过大稳定性较差,就应该增设构造柱;每层之间的构造柱要保证能够彼此错开;另外需要考虑的是,虽然构造柱能够在一定程度上提高墙体的变形能力,起到抗震作用,但是并不是构造柱越多越好,而是要按照规范进行正确的设置。
结语
中图分类号:TU318 文献标识码:A
前言:
加强对房屋建筑的结构施工设计不仅可以提高建筑的功能性、安全性和耐久性,而且还可以在满足人们对各种功能要求的基础上,提升建筑物的美观性和经济性。因此,房屋建筑机构设计人员应该在设计中,充分的应用优化技术,选择合理的建筑结构设计方案,降低建筑工程的成本。
1房屋结构设计的要求
房屋结构形式以及材料的选取是影响房屋层数的基本性因素,一些砌体结构的墙体常会采用砖或者砌块来施工,由于它们的自重大,整体性差,因而下部墙体厚度常会随着层数的增加而不断增加,所以房屋的层数最好控制在6层之内,常常针对的是居民住宅、宿舍以及普通的办公楼等房屋结构。根据房屋结构设计的施工规定可知,房屋的层数还跟其耐火等级有着密切的关系,一般一、二级耐火等级的房屋在原则上不会受到限制;而三级耐火等级的民用房屋一般层数为1到5层;四级耐火等级的房屋建筑,则允许在1到2层间。房屋建筑单方面的造价跟房屋的层数有着密切的关系,比如在砖混结构住宅中,墙身截面的尺寸不变,当层数增加时,单方造价便会随着降低,然而当房屋高于6层以上时,由于砖墙截面的尺寸在不断地变化,层数的增加便会提升单方造价。所以把房屋建造成5层是比较经济实用的选择。一些群体组合的房屋中,个体房屋建造的层数越多,用地也就越经济。拿4层的房屋跟4幢单层平房作比较,在相同的日照间距条件下,占用土地的面积会多增2倍。
2房屋建筑结构施工工艺
2.1采用单层剖面的组合方式
采用单层坡面的组合方式有利于房屋内部与外界直接进行联系,而且采光和通风问题都比较好解决。但也存在着不足之处,如道路以及室外的管线设施都要随之增加。这种方式比较适合划垮度结构以及顶部需要采用采光的房屋,比如食堂、车站以及展览大厅等。
2.2采用多层以及高层剖面相组合的方式
一般多层剖面进行组合的室内交通联系会比较紧凑,常常被用到诸多高度相同的房间组合当中,而垂直的交通则通过楼梯进行联系。此外在采用这种组合方式时需注意上下层墙体以及柱等承受压力的构件之间的对应关系。很多单元式的平面住宅及走廊式的平面学校、宿舍、医院等房屋建筑的剖面,常会采用多层剖面的组合方式。此外因城市用地紧张以及规模布局等多种因素的制约,也会采用高层剖面进行组合的方式。它具有容积率高、便于室外辅助设施以及绿化布置的优势,然而一般垂直交通常用电梯进行联系,加之管道以及设备的设施很复杂,所以使用费用会比较高。这种组合方式较适用于住宅、办公以及旅馆等房屋建设中。
2.3错层和跃层式剖面组合方式
1)错层剖面组合方式用于房屋物纵向和横向剖面中房屋及部分楼地面高低错开。主要适合坡地上房屋或房屋体部之间由于房屋高度不同造成高差。如住宅、中小学等。错层之间高差可用楼梯或踏步来解决。2)跃层式剖面组合方式主要用于住宅房屋中这些房屋的公共走廊每隔1一2层设置一条,每个住户可用前后相通的一层和上下层房间,住户内部以小楼梯上下联系。其特点是节约公共交通面积,各住户之间干扰小,由于每户两个朝向,因此通风条件好,但其结构布置和施工均较复杂。
3.加强房屋建筑结构设计的重要性
设计的优化房屋建筑结构的布置方案可能有很多种,对于统一建筑,可以选择不同的结构布置方案。而对于已经确定结构布置的房屋建筑,有与分析方法的不同,也会在考虑相同荷载作用的情况下选择不同的分析方法。此外,房屋建筑的设计选用的设计参数指标、选择用的建筑材料和荷载标准值得去法等都会对房屋建筑设计产生一定的影响,这些因素都有设计人员去决定,而设计人员的经验在此时就发挥了重要的作用。由此可知,房屋建筑结构中优化设计的关键在于设计人员的经验积累,经验越丰富的设计人员,就越能实现房屋建筑结构的优化设计。
4. 房屋建筑结构设计中优化技术的应用
房屋建筑结构的优化设计还要在满足各种功能的基础上,充分的考虑到建筑成本和施工人员的施工操作,以节约建筑资金和保证建筑的质量及工程的进度。设计人员对房屋建筑结构的设计优化可以分为三个阶段:
4.1 第一阶段是变量的选择
通常情况下,对设计人员决定最终设计方案起到重要作用的参考数据,都可以作为变量工设计者进行选择。如工程的目标参数包括房屋价格参数和预期产生的损失参数;工程的控制与约束参数包括表示房屋架构可靠性能的参数等。如果房屋建筑的设计者以变化幅度较小或考虑因素较少的参数作为设计的参考指标,那么相应的建筑结构设计、编程和计算有关的工作难度将会降低,设计者也可以更好地找到符合优化设计的参考数据。
4.2 第二阶段是对相关函数的确定
设计者要根据事先设定的房屋横截面尺寸和钢筋尺寸面积的那一组函数,从众多组相似的参考函数中进行合理科学的选取,并分析这组数据函数的相关各种性质,从而最大限度的降低房屋建造的成本费用。
4.3 第三阶段是条件的衡量
处于对增强房屋结构稳定性和耐用性的考虑,房屋设计的约束指标应当包括房屋尺寸、架构稳定性、架构刚性、受力限度和变形限度、结构的可塑程度和结构的确定程度等。在实际的设计过程中,设计者应当结合房屋建造工程的具体情况,对施工实际中的约束性条件和目标确定的约束性条件进行比较和分析,确保各种条件都符合相关的建筑规定要求,从而实现优化设计的目的。此外,设计人员还要重视房屋建筑结构优化设计中对钢结构的应用。在房屋建筑中采用钢结构有着传统结构无法比拟的优势。如钢结构具有比混凝土和砖石结构更好的力学性能,可以将建筑结构的受理体系从平面发展到空间,可以增强房屋建筑的安全性;钢代表着轻盈,富有技术美、艺术美和自然美,其独特的艺术表现力和和魅力,可以将房屋建筑的美观性展现的淋漓尽致;钢材料的类型多种多样,其建筑手段和方法也是层出不穷,将这两点结合起来,不但可以提高房屋建筑工程的进度,节约建筑成本,而且还可以提高建筑人员在项目施工时的安全性。因此,设计人员在对房屋建筑结构进行优化设计时,要充分的考虑到钢结构在建筑中的应用。
5. 房屋建筑结构优化需注意的问题
5.1 房屋建筑机构优化技术的应用需注意到前期的参与
房屋建筑前期的设计方案直接影响建筑项目的成本,但是很多前期方案确定中却不包括结构优化设计技术,以致相关的设计人员在进行房屋建筑结构设计时,常常忽略建筑结构的和理性和可行性,这样不但增加了机构设计的难度,而且使房屋建筑结构的设计成本也相应增加。因此,设计人员在前期设计时要充分的融入优化设计方案,节约建筑成本。
5.2 设计人员要注重细部优化
设计人员在注重整体设计的同时,还要加强对结构基本构建的精细设计。如尽量划分矩形板块的现浇板设计,增加现浇板的受力程度和避免出现拐角裂缝。随着计算机技术和优化设计理论的相互结合,优化设计已经从工程实践问题逐渐向数学问题过渡,因此,工程设计人员还要加强自身基于计算机技术的优化设计分析,使自身的设计更为合理和科学。
6.结论
综上所述,建筑结构的施工及设计要按照基本的建筑设计要求以及规范进行,并且需要充分地发挥其基本功能。这就要求施工及设计人员在对建筑结构进行设计时充分考虑各方面的综合因素,然后制定出科学合理的施工方案,也便于施工技术人员能够科学合理的开展现场施工作业。
中图分类号TU2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)96-0046-02
1房屋建筑要明确各部分的高度
1.1净高和层高
楼地面一直到结构层的地面或者顶棚下表面之间垂直方向的距离叫做房间的净高,即房间的高度。而该座楼地面和上一层楼面的距离是层高。房屋建筑的净高和层高必须充分满足房间的使用功能和家具设备摆放的要求标准。一般情况下房间最主要的用途是供人类正常使用以及为各种活动的开展创造有利的条件。由于住宅建筑里面的卧室和起居室使用的人少,加之面积不大,通常净高要求大于2400mm,而层高则需控制在2800mm左右;而中学里面使用的普通教室,因为使用的人多,所以面积会比较大,净高也因此会提高,一般需大于3400mm,层高则应控制在3600mm~3900mm之间。房间的用途不一样,因而其层高的净高设计的也就不一样。此外净高和层高还受房间内部使用的家具设备和人们使用其所占用的空间大小有关。所以在对房间结构进行设计时要充分考虑其用途和其它具体的情况。
1.2采风和通风标准
房间设计的净高必须达到自然采光以及自然通风的标准,而且要使房间的卫生条件有一定的保障。有些房屋建筑为了获取极佳的采光效果,会把窗上沿的高度增加,这个时候房间的净高也要随之增加。为了降低室内的二氧化碳浓度,房间的卫生条件必须有保证,也就是说一些经常使用且人较多的房间,如果没有空调设备,又经常把门窗关上的房间,必需采取措施使每个人都需拥有一定的空气量。
1.3室内的空间比例规定
房间的布置格局不同,给人的感受也不一样,一般高且窄的空间会让人兴奋而产生积极向上的情绪,但也会有严肃感,不易令人亲近;如果空间既宽又低则会让人心生宁静、开阔、亲切之感,但也会产生些许压抑、沉闷之感。由于房间的用途不一样,因而对空间的比例尺要求也不一样。一般居住的房建比较侧重小巧、亲切、安宁的气氛,而纪念性的房屋则需要空间高大,这样才能营造出庄严、肃穆的气氛来;类似于公共场所的大型休息厅以及门厅选择开阔明朗的空间则比较适宜。
1.4房屋窗台高度的设计
窗台高度的设计要结合室内使用要求、摆放家具设备的尺寸以及人体的尺度等多方面的因素进行考虑。一般民用房建用于生活、学习以及工作的房间,窗台的高度应该控制在900到1000毫米左右,这样才能保证人的视线可以看到窗外的风景、而室内的书桌也能光线充足。一些房间出于扩大视野、使室内空间丰富的目的考虑,常会把窗台的高度降低,有的甚至直接设计成落地窗进行装修。
1.5室内外地面的高差
房屋建筑室内外在设计时会存在一定的高差,而高差的设置要考虑到防水、防潮以及房屋的沉降和经济要求等多个方面的因素。一般民用房屋的室内外高差常会控制在300mm~600mm,最小是150mm。在房屋设计中,底层室内地坪的相对标高应为±0.000,而房屋的其它部位和室外设计地坪的高度都应该按照这个标准进行设计,当其比底层地坪高时便是正值,而比底层地坪低时便为负值。
2房屋建筑的功能
由于房屋建筑的功能不同,使用的对象也会不一样,相应的对层数的要求便会存在差异。例如建造幼儿园时,房屋的层数一般低于3层,这主要由幼儿的生理特点以及活动特征和所需考虑的安全问题决定的。而小学和中学的教学楼一般层数为4到5层左右;影剧院和体育馆等都属于聚集人群比较多的地方,疏散时人流比较集中,为了疏散人群的安全,设计时应该以单、低层为主。
3房屋结构设计的要求
房屋结构形式以及材料的选取是影响房屋层数的基本性因素,一些砌体结构的墙体常会采用砖或者砌块来施工,由于它们的自重大,整体性差,因而下部墙体厚度常会随着层数的增加而不断增加,所以房屋的层数最好控制在6层之内,常常针对的是居民住宅、宿舍以及普通的办公楼等房屋结构。
根据房屋结构设计的施工规定可知,房屋的层数还跟其耐火等级有着密切的关系,一般一、二级耐火等级的房屋在原则上不会受到限制;而三级耐火等级的民用房屋一般层数为1到5层;四级耐火等级的房屋建筑,则允许在1到2层间。
房屋建筑单方面的造价跟房屋的层数有着密切的关系,比如在砖混结构住宅中,墙身截面的尺寸不变,当层数增加时,单方造价便会随着降低,然而当房屋高于6层以上时,由于砖墙截面的尺寸在不断地变化,层数的增加便会提升单方造价。所以把房屋建造成5层是比较经济实用的选择。
一些群体组合的房屋中,个体房屋建造的层数越多,用地也就越经济。拿4层的房屋跟4幢单层平房作比较,在相同的日照间距条件下,占用土地的面积会多增2倍。
4房屋结构施工时可以采取竖向组合设计
如果房屋结构不是单层的,就需要对房屋进行竖向组合设计,而且每层房间都会形成不一样的楼层。
4.1高度一样或近似的房建组合
如果一些房间的高度相同或者相近,加之使用关系密切,出于房屋结构构造科学合理以及施工便利等目的,在不影响室内功能发挥的情况下,可以适当的把房间的高差进行调整统一,这样便给施工带来很大的便利。与此同时还能节约施工原料,不会使得施工流程变得太复杂,以致于影响到工程的施工期限。
4.2高差过大的房间组合
1)单层房屋的高差如果过大,便可根据平面组合的情况来制定各空间的高度;
2)一些多层或者高层房屋的高差比较大,则可根据房屋的性质将其分层组合。
5 房屋建筑结构施工工艺
5.1采用单层剖面的组合方式
采用单层坡面的组合方式有利于房屋内部与外界直接进行联系,而且采光和通风问题都比较好解决。但也存在着不足之处,如道路以及室外的管线设施都要随之增加。这种方式比较适合大跨度结构以及顶部需要采用采光的房屋,比如食堂、车站以及展览大厅等。
5.2采用多层以及高层剖面相组合的方式
一般多层剖面进行组合的室内交通联系会比较紧凑,常常被用到诸多高度相同的房间组合当中,而垂直的交通则通过楼梯进行联系。此外在采用这种组合方式时需注意上下层墙体以及柱等承受压力的构件之间的对应关系。很多单元式的平面住宅及走廊式的平面学校、宿舍、医院等房屋建筑的剖面,常会采用 多层剖面的组合方式。
此外因城市用地紧张以及规模布局等多种因素的制约,也会采用高层剖面进行组合的方式。它具有容积率高、便于室外辅助设施以及绿化布置的优势,然而一般 垂直交通常用电梯进行联系,加之管道以及设备的设施很复杂,所以使用费用会比较高。这种组合方式较适用于住宅、办公以及旅馆等房屋建设中。
5.3错层和跃层式剖面组合方式
1)错层剖面组合方式用于房屋物纵向和横向剖面中
房屋及部分楼地面高低错开。主要适合坡地上房屋或房屋体部之间由于房屋高度不同造成高差。如住宅、中小学等。错层之间高差可用楼梯或踏步来解决。
2)跃层式剖面组合方式主要用于住宅房屋中
这些房屋的公共走廊每隔1~2层设置一条,每个住户可用前后相通的一层和上下层房间,住户内部以小楼梯上下联系。其特点是节约公共交通面积,各住户之间干扰小,由于每户两个朝向,因此通风条件好,但其结构布置和施工均较复杂。
6房屋建筑施工时处理门厅高度的办法
一些多层以及高层房屋建筑施工时常会遇到各种门厅的设置问题,但是门厅的高度并不和其它空间高度一样,该怎样处理这个问题,笔者总结了以下几种办法:
1)把门厅设在主体外,形成一个单独的体部,这时便可按照所需高度来定层高;
2)把门厅设在主体内,如果层高差较大,则可适当的增加底层层高,但也可能导致空间浪费;
3)把门厅设在主体内,如果层高差比较大,就需要把门厅地坪的标高降低,并需在门厅的走廊衔接处设置一定的踏步。
7房屋建筑结构施工注意事项
1)在对房屋建筑结构进行施工设计时,一定要事先做好施工现场的勘察工作,这样才能全面了解施工环境,以便施工设计的合理性和规范性;
2)施工过程中施工人员一定要佩戴安全帽,并做好安全防护措施,以免发生不应有的安全事故,给施工单位带来严重损失;
3)施工时作业人员一定要严格按照施工设计图纸以及基本的施工规范进行施工,不允许违规进行操作,因为这样会直接影响到房屋工程的施工质量。
8 结论
建筑结构的施工及设计要按照基本的建筑设计要求以及规范进行,并且需要充分地发挥其基本功能。这就要求施工及设计人员在对建筑结构进行设计时充分考虑各方面的综合因素,然后制定出科学合理的施工方案,也便于施工技术人员能够科学合理的开展现场施工作业。
参考文献
[1]沙欣,丛朝晖,罗恕.建筑结构设计施工图中应注意的一些问题[J].辽宁建材,2005(5).
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[3]梁兆忠.试论房屋建筑混凝土施工技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(8).
一、引言
针对建筑进行评价的指标比较多,同样的,针对建筑性能评价的指标也多种多样。一般的来讲合格的、高质量的建筑,外观应当是美观且大气,同时整个房屋建筑的基本结构完整、质量上乘,所使用的材料也相当考究。针对房屋结构设计的质量好坏、水平高低进行评价,对于整个建筑功能性的发挥以及整个建筑的后期使用均有着巨大的意义。所以,有必要针对房屋建筑的结构设计理念进行分析,对传统的设计理论进行优化和改良,以现代化的审美标准来提高房屋结构设计的水准,促进我国建筑事业和相关设计行业的不断发展。
二、建筑结构设计优化的基本理论
房屋结构设计,是一项技术含量很高的专业性活动。设计人员在进行具体房屋结构的设计时,应当兼顾建筑物的各种性能指标,包括使用价值指标、美学价值指标等。建筑物的功能价值,指的是建筑物作为人们的日常住所必须具有的遮挡风雨、抗温度变化等基本功能;建筑物的审美价值,指的是建筑物的外形要美观、结构搭配要协调,从而给人以美的享受。设计者不仅要考虑到房屋的基本性能,还要考虑到房屋的结构搭配以及美学价值的大小。在这样的设计理念指引下,设计者就要从拟定的多种方案中选择一种最佳方案,以实现房屋结构设计的综合目标。我们可以将这个方案筛选过程用科学化方式加以表达,运用建筑学和相关的数学知识,在许多种设计方案中,选择一种与设计目标最相符的、最能体现居住着需要的设计方案。
建筑结构设计优化,指的是在设计建筑结构时,要改革设计理念,应用科学、先进的设计方案筛选方式,选择出在各方面都能达到最佳效果的设计方法。建筑物内部的结构十分复杂,要将建筑物的各个部分完美组合在一起,使建筑物发挥最佳的功能,并不是一件容易的事情。建筑结构设计优化,具体包括建筑区中各个部分结构设计的优化,以及建筑物整体设计结构的优化。在这两个部分中,建筑区整体结构的优化显得更为重要,因为整体是各个部分的综合,在完善房屋高性能方面发挥着更大的作用。具体来说,建筑物整体结构的优化包括房屋顶部设计的优化、房屋设计的优化,以及房屋细节结构设计的优化。在这三个大部分中,还可以细分出型号选择、布局设置、受力研究、价格衡量等较小的设计项目。在实际的结构设计中,设计者还要紧密结合建筑工程的实际情况,努力实现房屋建造的经济效益、社会效益和环境效益。
在确保房屋结构性能稳定的前提下,设计者要大胆创新,敢于探索新型的结构优化方案。在进行建筑结构设计的过程中,设计者要平衡房屋使用者和建造者的利益,充分考虑房屋建筑工作者的意见;在满足建筑物建造者需求的基础上,寻求新式的房屋结构布局方法。
具体而言,房屋的平面结构应当凭证,体现出建筑物的对称美,并尽量减小平面建造质量与房屋刚性结构要求之间的差异,使得房屋在承受较大的水平方向作用力时,不至于发生结构性的扭曲;在满足居住着使用要求的基础上,设计者应将房屋的承重结构设计成竖直贯通的形式,以便增强房屋对竖直方向压力的承受能力;尽量不更换房屋原有的转换结构。因为一旦更换这些结构,就会消耗大量的建筑原料,不符合房屋建设的经济性的要求,还不比较容易造成外来压力集中于某一个承受点上的现象;竖直方向的刚性程度设计要遵循渐变规律,避免刚性结构角度的突然改变。否则,角度突变的部位在受到强烈的水平压力时,不容易转移压力,这对于房屋整体抗压性能的提升是很不利的。
三、房屋结构设计优化方法概述
在建筑结构设计工作中,造价是极为关键的一个环节,也是整个工程中比例极为重大的问题。结构设计优化技术的选用对于造价控制极为关键,可以产生客观的经济效益。为此,建筑设计部门和有关工作人员在工作中必须要遵守经济、适用、合理、科学的设计原则,精心设计,采取科学的现代化技术手段制定出能够满足建设设计、工作要求的设计方案,从而实现降低工程造价、取得工程最大经济效益的目的。
1.结构设计优化技术分析
在刚从事建筑工程项目结构设计的时候,除了考虑到设计对象的基本使用功能以及安全可靠性之外,还应当在工作中考虑到将它作为设计对象来进行分析,使得其尽可能的达到完美。这就是工程和结构的最优化问题,是一个用科学的语言来描述的问题。对于利用确定的数学方法,在所能的设计方案的集合中搜索出可以让人满足、达到预计标准的方案。
结构设计优化方法从建筑理论上进行分析,主要是体现房屋工程分布结构的优化设计和整体结构优化设计两个不同的方面。其中房屋结构整体优化设计则是一个涵盖了房屋系统的设计、房屋围护结构设计、房屋选型设计、房屋布置、房屋受力分析以及地面工程等多个环节的复杂工作。而局部设计主要是指对房屋某一部位和分项工程进行优化和改进的结果。
2.房屋结构优化设计的意义
就一个建筑工程项目而言,结构设计优化技术的应用不仅可以达到降低工程造价、提高工程效率的效果,而且对于实现房屋的美观性、实用性以及室内空间的个性化布置有着重要的意义。在建筑市场上,每一个单位和企业都希望工程在满足建筑结构长远效益的基础上,最大限度的减少和降低建筑结构的近期投资,同时保证建筑物的节后可靠性、科学性,也只有这样,才能够在工作中实现持续发展、可持续发展以及更多的市场经济效益。
四、结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用
结构设计优化方法和技术使用于实践之中的一个广泛课题,是建筑工程项目的整体设计、前期设计、抗震设计等多个部分环节组成,利用结构优化的方法不改变使用性能的前提降低工程造价,已取得巨大的经济效益。
1.结构设计优化前注重事项
结构设计过程中,前提方案时明确设计方案目标的前提,前期方案的确定直接影响建筑的总投资,而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段机构设计并不进行参与,设计者进行建筑设计时大多不考虑结构的合理性以及它的可行性,但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响,某些方案可能会增加结构设计的难度,并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期,结构优化设计就能参与进来,那么我们就能针对不同的建筑类别,选择合理的结构形式,合理的设计方案,获得一个良好的开端。
2.直觉优化(概念设计优化)技术与建筑结构设计
直觉设计用于没有具体数量的情况下,由于不确定性和计算难度大等差异,在对于统一建筑方案,可以有许多不同的结构布置设计;确定了结构布置的建筑物,即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法;分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是唯一的;建筑物细部的处理更是不尽相同,这些问题是计算机无法完全解决的,都需要设计人员自己作出判断。而判断只能在结构设计的一半规律指导下,根据工程实践经验进行,这便是前面所说的概念设计。因此,概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。
3.概念设计处理的实际建筑设计问题
概念设计所要处理的问题是不确定的,多种多样的,例如一些抗震能力。但可以肯定的是希望通过概念设计,建筑结构能在各种不期而遇的外部作用下不受破坏,或是破坏程度降至最低。因此,分析如何应付建筑物可能遭遇的各种不确定因素成为概念设计的重要内容。其中,地震作用最为难以琢磨,破坏性也最大。故而,建筑设计过程中就应该未雨绸缪,从计算及构造等各个方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施,不利于抗震的做法则应尽量避免。刚度均匀、对称是减小地震在结构中产生不利影响的重要手段;延性设计则能有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏。
五、结束语
综上所述,只有合理地选择建筑结构设计方案,不但可以满足相应的技术要求,还能节约工程成本,因此在建筑结构优化设计时,合理的设计方案极其重要。但是建筑的结构优化设计非常复杂,且具有很强的综合性,因此必须深入研究对建筑结构设计的优化方法。
参考文献:
Abstract: The structure design of the housing project not only directly related to the economic benefits of construction unit, but also closely related to the immediate interests of the masses, the complete detailed design work can not only give the construction units to provide practical benefits, but also create a good brand advantage to the construction unit, so in the design process structural design of buildings, should be detailed attention to key areas, the quality has reached the requirements of design work. This paper introduces the basic method of building structure design, and the existing building structure design problems and countermeasures are analyzed.
Keywords: Housing construction; structural design; pay attention to the problem
中图分类号:TU2 文献标识码:文章编号
一、房屋建筑结构设计的基本方法
1.1结构平面图。在绘制结构平面布置图时,是否要输入结构软件进行建模呢,当建筑地处抗震设防烈度为6度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的,但必须符合有关的抗震措施要求。所以在进行砌体结构设计时可以不采用在软件中建模,设计人员可以直接进行设计,但是在设计的过程中要注意房屋建筑结构的受压以及局部受压的问题。理论上讲,在时间充裕的情况下输入建模比直接设计的效果好,因此如果有一个便利的软件来帮助进行房屋结构的荷载导算,能够使设计人员设计出来的结构是实际受力情况更加精确。设计人员在设计前,应该对房屋地处进行考察,如果房屋地处抗震设防烈度7度或者7度以上时,设计人员在设计时必须要输入软件建模计算的。
1.2屋顶结构图。当房屋是坡屋面时,坡屋面的结构的处理方式有梁板式和折板式。梁板方式适合用于房屋平面不规则,房屋板跨度较大,屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面。而折板方式适合用于相反的条件。这两种方式的房屋板都是偏心受拉构件。房屋板在配筋时应该有部分或者全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。另外,房屋梁板折角处的钢筋的布置应该有具体示意图。关于坡屋面板的平面画法,设计人员通常采用剖面示意图和大样详图的表示方法相结合,这种方法使施工人员更加准确理解图纸。正确的绘图和设计的关键是设计人员对设计知识的掌握程度和设计时的原则,所以结构设计者首先要具备一定的空间概念和正确理解建筑图纸以及示意图。这样的设计的图纸才能让施工人员准确的理解。因为屋面的起坡会使阁楼层的部分墙体比较高,所以设计人员要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。
1.3大样详图。在建筑详图的准确无误的基础上,大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制,也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。
1.4楼梯。设计人员在设计楼梯梯板时要注意楼梯挠度的控制,梯梁的高度要和房屋要求的一致,并且位置也要和上下楼层相统一。如果梯梁的局部和房屋不合适可以使用折板楼梯,折板楼梯中的钢筋在房屋内折角处必须断开并且分别锚固意面局部的应力集中。
1.5基础。房屋基础的混泥土标号选择应该符合房屋的结构耐久性的要求。另外,基础的配筋也要选用最小配筋率,在进行条基交接部位的钢筋设置时,设计人员应该画出详图或者是选用标准图,便于施工人员理解。需要注意的是,条基交叉处的基底面积不能反复的利用,并需要注意调整基础的宽度。当房屋局部墙体中有较大荷载时也需要调整基础的宽度。在设计基础图中的构造柱时,应当给予准确定位。
1.6合理的设计结构计算和构造。在进行底框砌体结构的验算时需要注意:a.底部剪力法只适合用在钢度较匀称的多层结构,而对那些有薄弱层的混合结构,就应先考虑其塑性变形集中的影响。b.设计者在计算底层框架混合结构的剪力分配时不能仅仅按框架抗震墙的方法计算。由于底框架结构中只有底层框架抗震墙,所以应采用双保险的方法,由抗震墙来承担全部剪力,框架按钢度比例来承担剪力。在进行钢度计算时,框架承担剪力不折减,抗震墙折承担剪力减到弹性钢度的20%-30%。c.应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。尽量避免楼板计算中使用不正确的方法。a.连续板剪力的计算不能用单向板计算的方法来代替。b.在进行双向板查表计算时,设计人员不能忽略材料泊松比带来的影响,否则,跨中弯矩没有进行调整,将使比值计算值比实际的要小。
1.7从抗震要求出发,进行合理的结构设计。对一般多砌体住宅结构,应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系: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;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。对钢筋砼多、高层结构住宅,力求做到:a.框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置,以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力。b.框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。
二、房屋结构设计中存在的问题
2.1结构设计与工艺设计不相协调。房屋结构设计首先要满足工艺设计要求。工艺人员在进行工艺布置时,常与结构设计发生冲突矛盾。例如,需开洞的位置结构本应是框架梁,设备应沿梁布置,却安排在了跨中,这就与工艺设计发生了冲突,既不符合设计要求,也不利工业生产进行,同时也存在安全隐患。另外,荷载分配也不合理。建议在设计方案阶段,结构施工设计结合工艺布置要求来进行,以求结构设计合理、经济,并符合安全指标。
2.2防火设计问题比较突出。一些设计人员对防火规范、规定不熟悉,对建筑物分类有错误,导致在设计中对防火标准执行有误,消防处理不当,存在许多安全隐患;一些重要场所的安全疏散出口、疏散门开启方向不正确,影响安全疏散;有些设计中的防火分区面积过大,防火间距过长,设计存在随意性;有些消防设施设计不合理、不配套,建筑物一旦失火,消防设施将不能有效发挥作用。
2.3部分结构设计不合理。如《建筑抗震设计规范》第7.1.8条(强制性条文)规定“底部框架-抗震墙结构,上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐”。有些设计把底层设计成大空间,抗震墙很少,上部砌体抗震墙大部分与底部的框架梁或抗震墙不对齐,造成结构体系不合理,传力不明确;有些设计中抗震分类、场地类别选用错误,导致整个结构设计错误。一些混凝土构件,特别是悬挑构件的最小配筋率达不到要求,有的相差一半,有的甚至一半都达不到;有些设计中荷载取值没有按规范要求来确定,存在漏算错算现象;有些结构设计与提供的计算书不一致,结构强度远远低于计算结果,设计存在严重安全隐患。
2.4设计深度达不到规定要求。由于设计人员没有对一般房屋尤其是多层房屋设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;或是由于设计过程中对设计规范和设计方法缺乏理解.因此在设计人员制作图纸中存在“偷工减料”,设计粗糙,过于简单。
三、关于结构设计不足的相关对策
4.1对于超长建筑物,为减少温度变化对结构的不利影响,合理地设置伸缩缝是必要的。有些设计人员用后浇带代替伸缩缝,其实这种做法存在一定的问题。因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响,不能解决温度变化的影响。后浇带处的混凝土封闭后,若结构再受温度变化的影响,后浇带就不能再起任何作用了。
中图分类号:TU832 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)011-000-01
资源的有限性决定了资源开采和使用的期限,大量人类活动消耗了太多的资源,其中以水资源最为短缺,虽然地球表面三分之二为液态水,但能为人类引用和使用的水资源少之又少,部分因为缺水而停止生产,粮食绝收正常生活无法保障,城市人口众多,工厂企业需要大量的水资源维持其生产经营,只有对所有水资源进行收集利用才能最大限度的缓解城市用水紧张局面和城市环境的恶化。
一、建筑雨水的作用
城市中雨水大部分通过专业地下通水设备流进河道中,很少能被回收利用的雨水。房屋建筑雨水利用是指通过专业的设备对雨水进行有计划有目的的收集,从而为后期利用提供水资源,房屋建筑雨水收集通常是在屋顶直接收集和通过地表径流将雨水收集到集中的区域,城市化的快速发展让城市功能区不断扩张,城市地表结构不断复杂化,收集雨水对于环保产业的发展意义重大,必要时候可以提供干净可用淡水。收集用水可以改善居住环境、绿化城市生态环境、调节局部气候、减少地下管道的负载混合维护费用。
二、建筑雨水利用的可行性
雨水具有硬度低、净化简单、适用范围广的特点。在雨水的过程中主要放置雨水和工业污水和建筑污水相混合。建筑榆雨水的可收集性通过验证主要有以下佐证,首先是雨水比较容易进行处理。经过建筑物的屋顶和表面而导入地表经过地表径流而手收集来的水存在较少的杂质,有少量的树叶,和地表物体,水质较好容易澄清。另外建筑工程上收集而来的雨水具有收集投入费用低,收集效果好的特点,不用投入大量的资金只需要简单的设备就能对流经房屋表面和房屋建筑附近的雨水进行收集和储藏。房屋建筑雨水的收集经济效益远远高于污水在处理循环利用的费用。
表1 建筑雨水利用也污水处理费用对比
再次,对建筑雨水进行收集可以达到良好的经济社会效益,经济效益上图已经进行过比较,社会效益是通过对地表径流的减少不断提升城市交通的通畅性,尤其是夏天时间减少城市内涝的概率。防洪投资和因城市内涝造成的损失都可以降低。综上所述,雨水收集是具有重要的理论和实践意义的,对我国建筑行业的环保节能发展提供了新的研究方向。
三、建筑雨水收集利用方法
建筑雨水的收集途径主要是房屋面雨水收集系统和大面积雨水收集系统,利用房屋面收集雨水具有操作简单,设备投资费用低、对环境无破坏的特点,而且从屋面直接收集而来的雨水所涵的杂质很少,房屋雨水收集系统主要有是哪个部分组成,收集系统、输送系统、储藏系统。屋面通过专业的收集管道收集雨水通过运输系统输送到蓄水池。在蓄水池中安装抽水泵,当雨水收集完毕后,依据用途对雨水进行净化处理,然后用抽水泵将雨水送至其它用水区域。
雨水的另一种收集方式是渗透收集,渗透集水井、渗透沟、渗透池等。对必须改造和新建的下水道工程,一次性采用渗透设施,更能达到节省投资的目的。日木从80年代初开始雨水渗透技术的研究,如今己经从试验阶段进入到推广实施阶段。1995年左右,仅东京就采用渗透检查井33450个。日本的研究和应用表明,渗透设施涵养地下水、抑制暴雨径流的作用十分显著。而且经过十多年的运行,抑制效果没有下降。东京、横滨还对雨水渗透现场的地下水进行连续观测,未发现对地下水构成污染。
四、结束语
我国地域宽广,各地气候各不相同,雨水的充沛程度也不一样,但是淡水资源的紧张局势在不断加深,从城市雨水收集利用的角度来看,具有一定的经济和社会效益。城市建设过程中地表硬化率较高,城市建筑雨水大量浪费容易造成城市内涝破坏道路和沿街建筑和植被草木的消失和环境的污染。所以城市房屋建筑用水要因地制宜的结合当地实际情况,政府应鼓励建筑物雨水收集,建立建筑雨水收集利用管理制度,多种方法综合使用房屋建筑雨水收集和利用才能使城市居民受益。
参考文献:
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1996年上海高考第四(5)题要求测定陶瓷管上均匀电阻膜的厚度,就属于设计型实验.但由于题目给出了全部实验器材和所有相关量,使实验定位在电阻或电阻率的测定上,又大大降低了实验难度,只属于局部设计型实验.无论命题者出于何种考虑,设计型实验毕竟半遮半掩地出现了,这多少给教学工作者提了个醒.
1.从小处着眼,加强实验设计教学
上海作为高考改革的试点城市,其成功的改革将为全国高考提供可能的改革方向,甚至一些新颖的题型和情境,都可能为全国高考所借鉴.如1996年全国高考第21题就是从1995年上海高考第一(5)题脱胎而来的.无疑上海高考关于实验设计的考查是又一个成功的改革举措,极有在全国推广的价值.而物理《考试说明》中要求“会用在这些实验中学过的实验方法”,也为实验设计的考查在全国的推广提供了可能.
2.从大处着眼,加强实验设计教学
著名核物理学家钱三强先生在为郭奕玲、沈慧君编著的《物理学史》所作的序中,曾严厉指出:“今天我们科学界有一个弱点,这就是思想不很活泼,这也许跟大家过去受的教育有一定关系……”我们常常教育学生“应该……”“必须……”;我们的考试题目常常不惜笔墨描述背景、附加条件,最后只有一个小小的空格“是……”.这样培养选的人才在学校是好学生,步入社会是好职员,大脑中只是机械地跳动着两个问题:“你要我做什么?你要我怎么做?”工作常常:“完成”的相当漂亮,但思想僵化,毫无创见.这正是我们的悲哀!长期以来的这种教育选拔模式,致使我们现在仍只能在很羞涩地提到几个美籍华人时才有一种借来的荣光与自豪!
思想不活跃,是因为我们给了学生太多的“必须”的限制;思想僵化,是因为我们留给学生太少的“可能”的余地.实验设计的教学,正是活跃思想,培养能力的一种好方法,授以实验的基本方法,让学生自己去考虑有哪些可能的做法,自己会怎么做.
二、实验设计的基本方法
1.明确目的,广泛联系
题目或课题要求测定什么物理量,或要求验证、探索什么规律,这是实验的目的,是实验设计的出发点.实验目的明确后,应用所学知识,广泛联系,看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过,与哪些物理现象有关,与哪些物理量有直接的联系.对于测量型实验,被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示;对于验证型实验,在相应的物理现象中,怎样的定量关系成立,才能达到验证规律的目的;对于探索型实验,在相应的物理现象中,涉及哪些物理量……这些都是应首先分析的.
举例来说,要测定地球表面附近的重力加速度,我们就应检索:在所学知识范围内,哪些内容涉及到重力加速度,它与其他物理量有何定量关系,并一一罗列出来:
(1)在静力学中,静止物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力大小就等于重力,即T=N=mg.若T(或N)和m能测出,则重力加速度g可测定.
(2)在超重或失重(但不完全失重)系统中,F-mg=±ma.若F、a和m可测出,则重力加速度g可测定.
(3)在运动学中,物体从光滑斜面上由静止下滑,s=12gsinθt2.若s、θ和t可测定,则重力加速度g也可测定.
(4)在运动学中,物体从粗糙斜面上由静止下滑,s=12(gsinθ-μgcosθ)t2.若s、θ、μ和t可测,则重力加速度g也可测定.
(5)自由落体运动中,h=12gt2.若h和t可测出,则重力加速度g也可测定.
(6)用重力加速度测定仪测定.
(7)在平抛运动中,竖直方向在连续相等的时间内位移之差Δy=gt2.若Δy和t可测,重力加速度g同样可以测出.
(8)在斜抛运动中,水平射程可以表示为x=v02sin2θ/g.若x、v0和θ可测出,则重力加速度g也可测出.
(9)单摆做简谐振动时,其周期可以表示为T=2πl/g.若T和l可测,则g可测.
(10)在焦耳测定热功当量的实验中,若能测出水的质量和升高的温度,算出水增加的内能,再测出重物的质量和下落的高度,同样可测定重力加速度.
(11)带电粒子在的匀强电场平行板电容器中平衡时,mg=qU/d.若U、d和带电粒子的荷质比(q/m)可测定,则g可测出.
(12)假设一物体在地球表面附近绕地球做圆周运动,mg=GMm/R2,g=GM/R2.
…………
2.选择方案,简便精确
对于每一个实验目标,都可能存在多条思路、多种方案.教材中关于某个实验目标的实验方案,也只是众多方案中的一种,而且不一定是最好的一种,而只是较可行的一种.那么在众多实验方案中,我们应如何选择呢?一般来说,选择实验方案主要有三条原则:
(1)简便性原则即要求所选方案原理简单、操作简便,各量易测.应尽量避免实施那些原理复杂、操作繁琐和被测量不易直接测量的实验方案.
(2)可行性原则实验方案的实施要安全可靠,不会对人身和器材造成危害;所需装置和器材要易于置备,不能脱离实际,不能超出现有条件.
(3)精确性原则不同的实验方案,其实验原理、所用仪器以及实验重复性等方面所引入的误差是不同的.在选择方案时,应对各种可能的方案进行初步的误差分析,尽可能选用精确度高的实验方案.
以上三原则通常要综合考虑.
在前述方案中,方案(1)中常用的测力计误差较大;(2)中F和a均不易测定;(3)中θ和t不易测定且难以保证斜面足够光滑;(4)中θ、t和μ均不易测定;(5)中若用秒表计时人为因素较大,若用打点计时器计时,纸带受振针阻力与通常小物块所受重力相比不能忽略;(6)中仪器先进但一般中学没有;(7)中若用闪光照像技术则是一种好方案,但设备和技术都达不到要求,若用平抛运动的研究方法误差较大;(8)中θ和v0的测量难度较大;(9)中相对而言较切合中学实际;(10)中需测定的物理量多且很难采取绝热措施;(11)中学阶段不易测定荷质比;(12)只是一个思想实验,无法付诸实践,但可估算,代入数据得g=9.857m/s2,与标准值9.81m/s2只相差4.8.综上所述,中学阶段通常采用单摆法测定重力加速度.
3.依据方案,选定器材
实验方案选定之后,考虑该方案需要哪些装置,被测量与哪些物理量有直接的定量关系,这些物理量分别需用什么仪器来测定,从而确定整个实验需要哪些器材.
在“用单摆测定重力加速度”的实验中,是利用单摆装置来进行实验的,故需铁架台、细线和摆球等来组装单摆.重力加速度可表示为g=4π2l/T2,周期需用秒表测定;摆长l是从悬点到摆球中心的距离,因此需用米尺和游标卡尺分别测定摆线长度l和摆球直径d.从实验原理表达式可以看出,实验与摆球质量无关,故毋需使用天平.
当然,从实验方便性和精确性角度考虑,还需对所选器材作进一步要求,以期把系统误差降到最小.如上述器材中,摆线的伸缩性和质量应较小,摆球的质量应较大.摆线伸缩性大,其长度会随拉力变化而变化;摆球与摆线质量相差越小,系统(摆线和摆球)质心偏离摆球中心越远,误差就越大.为了便于观察,摆球振动的路径宜长,但又要确保单摆做简谐振动,故摆线宜长些,常取1米左右.
4.拟定步骤,合理有序
实验之前,要做到心中有数:如何组装器材,哪些量先测,哪些量后测,应从正确操作和提高效率的角度拟定一个合理而有序的实验步骤.对一些可直接测量的物理量,可先行测量;对需通过实验装置才能测定的物理量,须先组装器材,再进行实验、观察和测量.
在“利用单摆测定重力加速度”的实验中.原理表达式g=4π2l/T2中的l和T分别为单摆的摆长和单摆做简谐振动的周期.因此应先组装单摆,再测定摆长,最后让单摆做简谐振动,测定周期T.根据所测数据计算出重力加速度g的值.至于过程细节不再赘述.
5.数据处理,误差分析
高考对此要求不高,但常用的数据处理和误差分析的方法还是应该掌握,在设计实验时也应予考虑.
引言
房屋建设中设计者必须认真对待由于超长给结构带来的不利影响,当增大结构伸缩缝间距或者是不设置伸缩缝时,必须采取切实可行的措施,防止结构开裂。在适当增大伸缩缝最大间距的各项措施中,在结构施工阶段采取防裂措施是国内外通用的减小混凝土收缩不利影响的有效方法,我国常用的做法是设置施工后浇带。另外,当建筑物存在较大的高差,但是结构设计根据具体情况可不设置永久变形缝时,例如高层建筑主体和多层(或低层)裙房之间,也常常采用施工后浇带来解决施工阶段的差异沉降问题。这两种施工后浇带,前者可称之为收缩后浇带,后者可称之为沉降后浇带。
一、后浇带
因调整地基初期不均匀沉降而设的后浇带,带宽800~1000mm。后浇带自基础开始在各层相同位置直到裙房屋顶板全部设后浇带,包括内外墙体。施工时后浇带两边梁板必须支撑好,直到后浇带封闭并混凝土达到设计强度后拆除。后浇带内的混凝土等级采用比原构件提高一级的微膨胀混凝土。基础后浇带封闭前要求施工时覆盖,以免杂物垃圾掉落难于清理。有必要时后浇带中设置适量加强钢筋。
二、后浇带设计
当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距时,可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大,所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多,同时应注意加强屋面保温隔热,采用可靠的、高效的外墙外保温,并适当提高外纵墙、山墙、屋面等重要部位的纵向钢筋配筋率。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时,伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见,除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外,地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小,需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。除在施工阶段设置后浇带外,应该加强地下室顶板及地下室外墙的配筋,建议纵向钢筋最小配筋率不宜小于0.5%,钢筋应尽可能选择直径较小的,一般10到16即可,间距尽量选择较密的,宜不大于150mm,细而密的钢筋分布对结构抗裂是有利的。
后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩,它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中,更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的,因为两者的作用并不相同。
当地下室结构超长过多,单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时,可以考虑采用补偿收缩混凝土,在适当位置设置膨胀加强带。采用这种方法,不仅可以进一步增大伸缩缝最大间距,而且可以用膨胀加强带取代部分施工后浇带,从而实现混凝土的连续浇筑即无缝施工。但应注意,采用膨胀加强带取代部分施工后浇带时,膨胀加强带的位置应设置在结构温度应力集中部位,并应制定严格的技术保障措施,保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的配合比准确,结构设计应对地下室结构各部位混凝土的限制膨胀率提出明确要求。
对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝,还是在施工阶段设置沉降后浇带,应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力层土质较好,例如高层建筑基础做在基岩层或卵石层上,或采用桩基时,高层建筑沉降变形量较小,此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝,将高层建筑与裙房基础(或地下室)连成整体。当地基持力层压缩性较高,且厚度较大,高层建筑主体与裙房之间的高差悬殊较大,高层建筑荷载较大,则由于高层建筑与裙房之间的差异沉降量较大,在采用天然地基的情况下,还是以设置永久变形缝将高层建筑与裙房彻底脱开为好。当高层建筑与相邻的裙房之间设置永久变形缝时,高层建筑的基础埋深一般应大于裙房基础埋深至少2米,不满足此要求时应计算高层建筑的稳定性,并采取可靠措施防止高层建筑与裙房之间发生相互倾斜。
近年来,复合地基得到了广泛应用,复合地基可以提高地基持力层承载力,提高土体弹性模量,有效地控制建筑物沉降。不论采用哪种方法,如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝,都应依据相关规范计算裙房和高层建筑的整体倾斜。当采用地基处理时,在结构设计图纸上,应明确规定采用地基处理后,高层建筑与裙房之间的变形要求。
三、后浇带所在位置
施工后浇带的位置,应根据基础和上部结构布置的具体情况确定,不能想当然,搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小处,一般在梁、板跨度内的三分之一处,结构弯矩和剪力均较小,且宜自上而下对齐,竖向上不宜错开,后浇带间距一般为30米到50米。在高层建筑与裙房之间设置后浇带时,后浇带宜处于裙房一侧,且在结构设计上,应注意加强高层建筑与裙房相连部位的构造,提高纵向钢筋配筋率,用以抵抗后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力。
四、常见问题和应对措施
为减小后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力,尚应采取其他措施,通常可考虑以下方法: (一)高层建筑采用桩基或其他地基基础处理方法,或补偿基础,尽量扩大高层建筑基础与地基接触面积,减小高层建筑基础底面接触压力,而裙房则采用埋深较浅的独立柱基或条形基础等,调节高层建筑与裙房之间的差异沉降。
(二)尽量减小裙房部分基础与地基的接触面积,即尽量增大裙房部分的基础底面接触压力,加大裙房的沉浸量。
(三)结合高层建筑埋置深度要求,调整高层建筑地下室高度,使地基持力层落在压缩性小、地基承载力高的土层上,可有效地减小高层建筑的沉降量。
(四)后浇带部位的钢筋一般不宜断开,而应让钢筋连续通过,即只将后浇带处的混凝土临时断开。但有时工程具体情况不允许留后浇带,例如某工程地下车库通道的顶板、底板均与主楼相连,但是由于施工场地狭小,无法留设后浇带,于是要求施工单位先施工结构主体,待主体完成后再施工车道部分,要求施工单位对与主体相连的钢筋必须预留,后期采用焊接连接,同一截面的钢筋焊接连接率不得大于50%。
(五)有的工程将后浇带内钢筋全部断开,这时候,为避免在同一截面钢筋100%连接,宜将后浇带曲折布置,而不要沿一直线布置。连接方式建议首选机械连接或焊接,但要注意施工质量。采用搭接连接时,应注意后浇带宽度要满足按混凝土规范计算的钢筋搭接连接长度。
Abstract: With the development of building industry, the development of portal frame light house steel structure are also growing rapidly, and gradually make a breakthrough in the technology field, in order to construction technology of portal frame has a more comprehensive understanding, this article from the design of gabled price to point are discussed, such as the component and characteristic, portal frame optimization goals and optimization methods are discussed.
Keywords: portal frame design; construction process;
中图分类号:F123.6
一 门式刚架房屋设计技术概述
门式刚架轻型房屋刚结构属于轻型刚结构的一个分枝,这种结构型式的主要特点是:体现轻刚结构轻型、快速、高效的特点,应用节能环保型新型建材,实现工厂化加工制作、现场施工组装、方便快捷、节约建设周期;结构坚固耐用、质优价宜、建筑外型新颖美观、经济效益明显。
二 门式刚架技术的设计要点
(一)门式刚架结构的特点
门式刚架轻型房屋,其结构一般是由支撑系统和主骨架构成,其中支撑系统包括:刚架柱之间的垂直支撑、刚性系杆、拉条、隅撑以及刚架梁之间的水平支撑等;主骨架包括:主受力构件―门式刚架、檩条以及墙架等。从以上的构成可以看出,支撑系统占有很大的比例,这也是门式刚架结构的特点。
门式刚架房屋上作用的荷载一般有:水平荷载(风荷载,吊车刹车力)以及竖向荷载(结构自重,雪荷载,积灰荷载),还有地震荷载(水平和竖向)。由于门式刚架结构自重较轻,所以对地震的反应也较轻,这一点对抗震非常有利。
(二)门式刚架各构件的作用
1、门式刚架:建筑物上的各种荷载主要由它承担并将其传给基础,刚架与基础的连接有刚接和铰接两种形式。一般宜采用铰接,当水平荷载较大,房屋高度较高或刚度要求较高时,也可采用刚接。刚架的特点是平面内刚度较大而平面外刚度较小,这就决定了它在水平荷载作用时,可承担平行于刚架平面的荷载,而对于垂直刚架平面的荷载却无能为力。
2、檩条:承担屋面荷载,并将其传给刚架,檩条还通过螺栓与每榀刚架连接起来,与墙架梁一起与刚架形成空间结构。
3、墙架:主要承担墙体自重和作用于墙上的水平荷载(风荷载),并将其间接传给主体结构。
另外需要注意的是,门式刚架与基础是通过地脚螺栓连接的,当水平荷载的作用形成的剪力较大时螺栓就要承担这些剪力,但是这部分剪力不希望螺栓来承担,因此说在设计的过程中需要通过设置刚架柱脚与基础之间的剪力键来承担这部分剪力。
(三) 门式刚架优化目标和优化方法
在进行轻刚结构设计时,应在确保结构安全的前提下,使结构的用刚量最省、造价最低。这也是我们采用优化设计方法的优化目标。而在实际设计中,轻刚结构的用刚量和造价又是由结构杆件的截面尺寸决定的。因此,我们的优化目标可以直接简化为如何选择经济合理的截面尺寸,使其在满足强度、刚度、稳定性等要求的前提下,截面面积最小。
与网架架构的优化方法相似,门式刚架结构的优化方法也采用渐近满应力法,即门式刚架结构杆件通过多次计算分析选择修改其截面尺寸,使其达到或尽量接近满应力状态,直到门式刚架结构的全部杆件的截面尺寸不需修改为止,使门式刚架结构的用刚量最小,以达到造价最低的优化目标。构件截面尺寸的修改,也就是截面尺寸的优化,其方法是选取的截面尺寸力求其在平面、出平面两个方向的截面抗弯抵抗力矩最大,而其截面面积最小,即在外荷载作用下,截面尺寸的选择既要满足强度、稳定验算中构件材料的设计强度要求,又要使材料用量最省。
三刚结构安装技术要求
(一) 前期准备工作
刚结构在安装之前,要做好施工组织设计,有序的进行,并应符合以下要求:
1、安装顺序需要从靠近山墙的有柱间支撑的两榀刚架开始,在刚架安装完毕后应将其间的檩条、支撑、隅撑等全部转好,并检查铅垂度。然后以这两榀刚架为起点,想房屋另一端顺序安装。
2、刚架安装宜先立柱子,然后将在地面组装好的斜梁吊起就位,与刚柱连接。
3、各种支撑的拧紧程度以不将受力构件拉弯为原则。
4、檩条和墙梁安装时,应及时设置拉条并拉紧,但不应该将檩条和墙梁拉弯;
(二) 墙面、屋面夹芯板安装
在安装墙面和屋面板时,墙梁和檩条要保持平直。固定式屋面板与檩条连接以及墙板与墙梁连接时,螺钉中心间距不宜大于300mm。房屋的端部和屋面板的端头连接螺钉的间距要加密。屋面板侧边搭接处的螺钉要加大,墙板侧边搭接处的螺钉可比屋面板侧边搭接处进一步加大。
夹心板围护墙施工安装之前,根据设计图纸编制施工组织设计,并组织设计人员进行现场交底;施工时仔细核对刚结构材料的尺寸规格,与图纸相对应,并做好及时的验收检查;用于安装夹芯板的构件安装精度要求要仔细核实,并及时清除檩条安装时的焊缝药皮和飞溅物,并涂刷防锈漆进行防腐处理。
需要注意的是泛水板的安装。在进行安装之前仔细弄清泛水板节点的施工工艺,在结构线处按长度现场切割泛水板,从泛水板到支撑角刚的安装必须采用封胶。泛水板饰边应做到搭接方向正确、牢固、线条垂直、防水效果好。
四 刚结构涂装
刚结构涂装应在构件制作质量经检验符合标准后进行。除锈刷漆要按照设计要求进行。
除锈等级应根据刚材表面原值状态,选用的底漆、采用的除锈方法以及工程造价等因素确定。当采用手工除锈时,除锈质量应不低于现行的国家标准。
刚结构的除锈涂装过程主要分为以下几步: 基层处理、涂磷化底漆、涂防锈漆、涂刷面漆。
(一)基层处理
基层处理是刚结构除锈涂装的基础,在进行基层处理时,首先要将金属表面的浮土、灰浆、锈斑以及毛刺等清除干净,然后再从表面进行除锈,此时可以采用手工处理的方法进行。对于一些较难处理的铁锈,可用砂纸反复打磨,要确保表面的清洁;对于腐蚀特别严重的,可以用铲刀将铁锈 铲掉,再用砂纸进行打磨,直到光亮为止。
(二)涂底漆
为了保证金属表面的油漆有很好的黏住力,防止生锈腐蚀,可以在刚结构构件的表面先涂一层磷化底漆。
(三)刷涂防锈漆
在涂漆的过程中,必须保持被涂物表面干燥。在涂的过程中,一定要涂刷到位,涂刷均匀。对于刚构件中不易涂刷到的缝隙隙处,应该在拼装前将拼合缝隙处的除锈和涂漆等工序做完,但是要保证铆孔内不得进入涂料,以免铆接后钉眼中有夹渣。
(四)表面面漆
刚架安装完成后进行面漆涂刷。
综上所述,刚结构构件的涂装大致步骤为:构件经除锈处理后应立即喷涂保养底漆(红丹醇酸防锈漆,涂层厚度25~30μm),而后再涂两道醇酸防锈漆(中间漆),涂层厚度50~60μm,制作完成后,再涂两道醇酸调和漆(面漆),涂层厚度40~50μm,其中最后一道面漆应在安装完成后工地涂制。涂层干漆膜总厚度:室外不小于150μm,室内不小于125μm,涂刷遍数不应少于4遍。(高强螺栓结合处摩擦面不得涂防锈漆,但应涂环氧富锌涂料)。修补漆共5遍,各层如上,涂层厚度115~140微米。涂漆的颜色根据实际工程要求确定。
结束语:随着房屋建筑工业的发展以及门式刚架房屋刚结构的迅速发展,技术的需求已经成为一个重要的因素,本文就从门式刚架技术的设计要点出发,对刚结构安装的技术要求以及刚结构涂装的技术要求进行了论述,希望能够对今后门式刚架防务技术的发展能够起到一定的帮助作用。
参考文献:
[1] 段晓伟 浅谈门式刚架结构设计中的几个问题 大科技,2011年第8期
[2] 中国建筑标准设计研究员 门式刚架轻型房屋钢结构 中国计划出版社,2006
建筑节能设计,是在保证提高建筑舒适性的条件下,合理使用能源,不断提高能源的利用效率。房屋建筑节能设计是一项较为复杂的系统工程,其作为人们生产生活密不可分的一个重要领域,在设计的过程中必须从建筑节能设计的实际情况出发,在保证建筑物正常的使用功能和质量的基础上,采取多种有效的方法对其进行节能规划和设计。本文试着从墙体节能设计、门窗节能设计和屋面节能设计三个方面对于房屋的建筑节能设计进行相关的分析和探讨。
一、墙体节能设计
建筑护结构的主体是墙体,墙体所用材料的保温性能直接影响着建筑的耗热量。通常情况下,在建筑墙体设计时,多以实心粘土砖为墙体材料,其保温性能不能够满足设计标准和要求。国际规范标准规定,在建筑物形体系数,即建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值小于0.3时,其传热系数不应超过1.16W/(m2.K),但是目前常用的内抹灰砖墙的传热系数都大于上述节能标准数值。因而,在保有节能理念的前提下,进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术十分必要。
从房屋的传热构成来看,外墙面所占的比例较大,墙体保温隔热性能的好坏是由外墙材料质量的优劣来决定的,墙体材料的质量直接影响流入或流出房间内热量的多少,当墙体保温层达到一定厚度,节能效果就不会有大的改变。对于我国现有的房屋建筑而言,护结构的热损耗较大,墙体在护结构中占了很大份额。所以,护墙体保温隔热性能的好坏是影响建筑节能的关键所在,实现房屋建筑节能主要依靠发展外墙保温技术及使用保温隔热性能好的墙体材料。外墙自保温、外墙内保温、外墙外保温是外墙保温的三种主要的方式,根据未来房屋节能设计的需要,做好外墙保温节能设计势在必行。主要从这三种主要的方式入手,如下所述:
1、外墙自保温系统是墙体自身的材料具有节能阻热的功能,加气混凝土砌块是当前使用较多的,尤其是砂加气混凝土砌块,这些砌块里面有许多封闭小孔,保温性能良好,其中较为典型的是伊通自保温系统,它利用伊通块或伊通板直接作为建筑物的外墙、内墙、屋面,从而达到保温节能效果。它可以将围护和保温合二为一,不需要另外附加保温隔热材料,一方面满足了建筑要求,另一方面又达到保温节能的目的。
2、外墙内保温技术相对来说较为成熟,施工简便,易于操作,受气候影响较小是其优点,尤其外墙面的自由度较大。外墙内保温的保温层构造位置使得建筑物外墙与内墙分别处于两个不同的温度环境,就当前而言,外墙内保温技术的运用较为广泛。
3、外墙外保温系统具有良好的保温节能效果,能够保护主体结构,不占用室内使用空间,使用起来,综合经济效益比较理想,但如果只就理论而言,外墙外保温十分合理,在实际操作时却存在一定的问题,有待于进行深层的分析研究,并加以解决。二、门窗节能设计 外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,应当尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。其具体节能措施如下: 1、控制住宅窗墙比
住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%。 2、提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透
对于住宅外窗的设置需要提高其气密性,以防冷空气渗透,如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料都是可行的。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料,如毛毡、弹性密闭型材料,如聚乙烯泡沫材料、密封膏以及边框设灰口等密封。框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等,另外,扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条,扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。 3、改善住宅门窗的保温性能
户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。 4、设置温度阻尼区
所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设置防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上入孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。 三、屋面节能设计在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的研究,其采取的措施主要有:
1、屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;
2、屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料,以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。
目前,高效保温材料已经开始应用于屋面,一些建筑的屋面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,便可以克服常规做法的诸多缺点。芯板为柔性制品,使用这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境,其既适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,由此可以显示出此保温工程的优越性。如此一来,充分证实了膨胀珍珠岩密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低,这正是具有良好性能的保温材料所必需具备的,经事实证明,其已经收到了良好的经济技术效果。
结语
建筑节能对建筑业的发展有着至关重要的作用,抓好房屋建筑的节能设计更是建筑工程的重中之重,合理有效地利用建筑能源,提高建筑能源的利用效率,对于经济的可持续发展具有重大的意义,因而,对于房屋建筑的节能规划和设计工作要做到位,切实做好墙体节能设计、门窗节能设计和屋面节能设计,以期促进房屋建筑节能技术的改进,从而提高经济和社会效益。
参考文献:
[1] 华治宇.浅谈外墙外保温技术在建筑节能设计中的应用
武钢十二小
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梯形房屋两旁还设有一对翅膀,这对翅膀是专为地震时设置的,它可以像飞机一样腾空飞起,房屋脚下藏有四个轮子,四个轮子随着自动控制器的作用,可以像汽车一样开动,也可以随风转动。房屋里面空间很大,可以容纳很多人,还有一个很大的储藏室,可以把很多粮食和各种物品放在里面备用。