房屋设计分类范文

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Abstract: With the development of modern society, the building of the scale is continually expanding, more and more high-rise buildings. Buildings, particularly high-rise buildings because of the high degree high, easy to work, if there is no reliable lightning protection system, it was extremely easy to the buildings and equipment to cause damage or fire, causing damage to personnel. In order to reduce the lightning on the property of the people of personal injury, we must take some measures for lightning protection of buildings.

Key words: building; lightning protection; design; construction measures

中图分类号：[TU201] 文献标识码：A文章编号

引言：在人类生存的环境中有许多自然灾害，如地震、暴雨、冰雹、水灾、旱灾、火灾、雷击等等。对此，人们总是想方设法进行防御，或减轻它们所造成的损失。雷击就是严重的自然灾害之一。因此我们必须加强对建筑防雷的认识，采取正确的建筑防雷措施。

一、雷电对建筑电气设备的危害

直击雷和感应雷是雷电入侵建筑物内电气设备的两种主要形式。直击雷是雷电直接击中线路并经过电气设备入地的雷击过电流；感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压，过电流对电气设备的毁坏。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）规定，建筑物的防雷区划分为LPZOA，LPZOB，LPZ1，LPZn+1等区。将需要保护的空间划分为不同的防雷分区，是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位联结点的位置，从而决定位于各区域内的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现同联合接地体的等电位联结。

二、建筑物防雷设计的整体理念

所谓整体理念是指设计和安装防雷装置时，对建筑物的内外都要有整体观念。这里的建筑内外不单是指内部防雷装置和外部防雷装置。建筑物内的整体观念是指设计和安装时，要对内部防雷装置和外部防雷装置做整体的统一的考虑；建筑物外的整体观念是指对一个院落、一个小区以及附近的环境要做全面的防雷规划，同时还不能违反小区规划的要求例如：所安装的避雷针杆塔是否影响小区的美观，所用的避雷针、避雷带或避雷网是否与建筑物的立面相配以及低矮建筑物能否由高大建筑物或高大烟囱上的避雷装置所保护等等。对接地装置也要综合统一考虑，例如，相距较近的建筑物能否共用接地体，地下管网能否用接地体的一部分，以及能否在一个大院或小区内为将来综合共用接地创造等电位连接的条件等等。同时，利用建筑物附近的大树作为避雷针杆塔是一个较好的做法。大树最易接闪且越长越高，有时比建筑物还高。因此，避雷针应安装在树顶，引下线应沿树干设置而且应与建筑物的防雷装置相结合。这样既节约又美观，同时还保护了名贵的树木。利用大树安装避雷针不仅能防直击雷，而且能防球雷、绕击雷和侧击雷。

三、做好建筑防雷施工的几点措施

(1)住宅建筑防雷等级的确定。在着手建筑物防雷设计时,首先要确定建筑物的防雷等级。《建筑物防雷设计规范》(GB50057-97)指出,对建筑物防雷类别的划分,除了由建筑物的功能定性外,第2、3类防雷建筑,还取决于建筑物的预计年雷击次数。按照《规范》,以上3类民用住宅年预计雷击次数均大于0.06次/年且少于0.30次/年,均应划为第3类防雷建筑物。 (2)接闪器的设计宜利用避雷带与避雷小针相结合组成接闪器系统。

避雷带和避雷网：避雷带是指沿屋脊、山墙、通风管道以及平屋顶的边沿等最可能受雷击的地方敷设的导线。当屋顶面积很大时，采用避雷网。它是为了保护建筑的表层不被击坏，避雷网和避雷带宜采用镀锌圆钢或扁钢，应优先选用圆钢，其直径不应小于8mm，扁钢宽度不应小于12mm，厚度不应小于4mm。避雷线适用于长距离高压供电线路的防雷保护。架空避雷线和避雷网宜采用截面积大于35mm?的镀锌钢绞线。

避雷带采用镀锌圆钢(Φ12),由间距为15m、高为0.2m的支持卡(Φ12)固定于屋面、墙壁及楼梯顶上,同时在屋面阳角处及梯屋顶四角上另加设高0.5m的避雷小针(Φ16),并在屋面加设不小于20m×20m的避雷网格。这样的设置,既美观大方,又经济实惠,而且实践也证明防雷效果非常理想[2]。(3)接地装置引下线设计

引下线：引下线分为暗装和明装两种形式。暗装引下线通常采用结构柱钢筋作引下线，但钢筋直径不能小于12mm。并且利用柱内的主筋作引下线时，IEC规范指出“通常不需要装设连接各引下线的专用环形导体，因为钢筋混凝土水平梁内连接的钢筋能够实现这个功能”。

因此利用建筑物柱内对角主筋作防雷引下线(Φ≥12),利用建筑物基础作自然基础接地体,不仅可以节约钢材,而且比较安全。引下线主筋从上到下通长焊通,其上部(屋顶上)应与接闪器焊接,下部与基础焊接,并分别与各层板筋、梁筋及桩笼纵筋、螺旋箍筋、地梁面筋焊接通,构成完整的电气通路。 利用建筑物钢筋做为引下线施工时,应配合土建施工按设计要求找出全部钢位置,用油漆做好标记,保证每层钢筋上、下进行贯通性连接,随着钢筋逐层串联焊接至顶层。由于利用建筑物钢筋做引下线,是从上而下连接一体,因此不能设置断接卡子测试接地电阻,需在距室外护坡0.5m处的柱子外侧,另焊一根圆钢(Φ≥10)引至柱外侧的墙体上,作为防雷测试点。每根引下线处的冲击接地电阻不宜大于5Ω。 (4)接地装置利用建筑物的基础作接地装置,具有经济、美观和有利于雷电流场流散,以及不必维护和寿命长等优点。

接地装置：接地装置中接地极一般采用Φ19或Φ25的圆钢或者L40X4或L50X5的角钢。钢管时为G50。接地极埋深不小于0.6m；垂直接地体长度不小于2.5m,其间距不小于5m，两接地极间采用接地母线即扁钢焊接。为防止跨步电压对人体的伤害，接地体距外墙不小于3m,避开人行道不小于1.5m。

由于建筑大部分均是采用人工挖孔柱基础 ,混凝土内基础能满足利用钢筋混凝土作为自然基础接地体的要求,因此建议推广使用。 利用柱基础作接地体时,对建筑物地梁的处理是很重要的一个环节。地梁内的主筋要和柱基础主筋连接起来,并要把各段地梁的钢筋连成一个环路,这样才能将各个基础连成一个联合接地体,而且地梁的钢筋形成一个很好的水平地环,综合成一个完整的接地系统,其接地电阻≤4Ω。

(5)等电位连接及防雷电波侵入这部分过去往往很容易被忽视。新《规范》对等电位及防雷电波侵入有明确规定,因此应十分重视该部分内容。 总等电位联结的作用在于降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差,并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害,它应通过进线配电箱近旁的总等电位联结端子板与进线配电箱的PE(PEN)母排;进出入建筑物的金属水管及煤气管道等作等电位连接。

五、总结

综上所述，建筑防雷系统直接关系到建筑及人们的财产生命安全。所以在设计、施工时必须加强管理、加强监督，防止因为防雷系统的不合理导致意外事故的发生。

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中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（b）-0035-02

Analysis of Common Errors in the Detection of Lightning Protection Devices for Expressway Mechanical and Electrical Facilities

Li Peng

（Henan Provincial Lightning Protection Center，Zhengzhou He'nan，450003，China）

Abstract：With the continuous expansion of the scale of highway construction， the increasing use of precision instruments， the impact of lightning on the highway facilities.Through the research， the re

雷是发生于大气中的一种瞬时高电压、大电流、强电磁辐射的灾害性天气现象。雷电灾害有两类：一类为直接雷击灾害；另一类为感应雷击灾害。前者会直接击死、击伤人畜、击坏输电线、建筑物，甚至引发火灾；后者悄悄发生，不易察觉，主要以电磁感应和过电压波的形式对微电子设备构成危害。两种形式的雷击尽管表现形式不同，但对人们生命财产均构成严重威胁[1]。

随着防雷装置使用年限的累积，加之防雷装置多为露天装设、易受雨雪侵蚀锈蚀，导致性能下降甚至失效，因此对高速公路机电设施定期进行性能检测，对于科学掌握防雷装置性能状态，针对性进行科学维护，保障高速公路机电设施雷电安全具有重要意义。在实际操作过程中，由于高速公路点多线长，机电设施装设环境复杂，加之供电、通讯系统种类多，对防雷装置性能需求不统一，对机电设施防雷装置现场检测工作在仪器使用、测试部位选取和测试结论记录等方面存在较多误区。通过对这些误区的分析和应对，可以使检测工作做到更加科学、有效，更加真实的反映高速公路机电设施防雷装置的性能状态，以及更针对性地提出维护保养以及整改的建议。

1 检测仪器使用的误区分析

目前，对高速公路机电设施防雷装置检测使用的仪器主要包括工频接地电阻测试仪[2]、毫欧表、压敏电压测试仪、电磁屏蔽测试仪、等电位测试仪、土壤电阻率测试仪[2]、静电电压表、万用表。其中，工频接地电阻测试仪、土壤电阻率测试仪和等电位测试仪在使用过程中容易产生误区。

1.1 工频接地电阻测试仪使用误区

接地极位置选择错误。在高速公路收费区检测过程中，工频接地电阻测试仪接地极安放位置附近有供配电设备、地下埋有大尺寸金属物或与被测设备接地位置重合。此类误区导致测试仪表测试结论显示值波动、测试值较实际值偏小。

测试延长线选择错误。由于高速公路机电设施往往沿高速公路路线敷设，在检测过程中需要使用延长测试线的方法，避免反复移动测试仪表，造成测试值失准。但在选择延长线的过程中，检测人员往往不注意测试仪表对线径、线材和线阻的要求，盲目选择粗、长、硬的线材来做测试延长线，导致测试结果失准。

1.2 土壤电阻率测试仪使用误区

常用的土壤电阻率测试仪采用四极法测量土壤电阻率：选取四个接地电极按直线排列，则根据极间距离及测试仪读数即可直接求得土壤电阻率[3]。由于高速公路机电设施敷设多为周边空旷且露天的环境，受雷电直接侵袭和雷击电磁脉冲侵袭概率较大，因此，利用土壤电阻率计算防雷装置散流效率尤为重要。

但在土壤电阻率测试仪使用过程中，受限于测试环境，接地极在沿高速公路线路敷设时，往往与地下大尺寸金属物、管线平行布置，此类误区导致测试仪表测试值较实际值偏小。

1.3 等电位测试仪使用误区

由于受环境限制，在缺少土地供工频接地电阻测试仪测量时，也使用等电位测试仪测试接地电阻。在高速公路机电设施防雷装置检测过程中，往往在收费区测试车道设备、相关机房设备时使用等电位测试仪。等电位测试仪的使用误区主要集中在测试基准点的选取方面，往往在不察觉的情况下利用带弱电性的设备外壳作为测试基准点，造成测试仪表测试结论显示值波动。

2 测试部位选取的误区分析

2.1 防直击雷装置测试部位选择误区

高速公路机电设施防直击雷装置装设位置主要包括高杆灯、广场摄像、自动气象站等，这些设施在装设防直击雷装置时要求各有不同，如自动气象站要求设置独立的引下线和接地装置，不得利用金属支撑杆做引下装置等。但在检测过程中，由于对相关标准不熟悉，检测人员在检测过程中容易错误选择测试部位。

2.2 土壤电阻率测试部位选择误区

高速公路机电设施的接地装置安装位置大多是回填区域，由于高速公路的环境特性，周边农田或林地较多，测试过程中，测试人员在未掌握接地装置是否安装在回填区域的情况下，容易盲目选择土壤电阻率低的农田或林地进行测试，反而无法测得真实数据。

2.3 等电位测试部位选择误区

在对高速公路机电设施进行等电位测试时，测试基准点选择误区已做介绍，此外还存在的误区包括，测试目的不同导致选择测试部位错误，例如，需要测试接地电阻的设备或需要单独接地的设备（消防控制设备等），无法进行等电位测试的情况。

3 测试结论记录使用的误区

高速公路机电设施防雷装置检测需要在一定的环境、气象条件下进行，如周围无大型电磁设备、无雨、非冻土等。不同的环境、气象条件测得的数据，均需要进行修约比较和加权处理后才能客观、科学地显示真实数值，如未进行相关数据处理而直接使用测试值作为结论，往往导致结论失准。

4 结语

防雷装置检测工作是一项技术性、规范性较强的工作，知识技术涉及面广，工作程序要求严谨，测试结论和建议应慎重。从技术方法上讲，无论是国际俗肌⒐家标准还是行业标准都有明确规定。因此，开展防雷装置检测工作时，尤其要结合项目特性，制定科学、全面的检测方案，查阅有关设施设备的防雷标准和要求，切勿由于主观失误造成结论谬误。

参考文献

[1] 金磊.城市灾害学原理[M].北京：气象出版社.

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中图分类号：TU2文献标识码： A

随着我国城镇化建设脚步日益加快，21 世纪建筑行业成为了我国的经济支柱产业之一， 结构设计在建筑行业中占有无可替代的地位，房屋建筑结构设计质量的优劣，关系到建筑物整体功能的发挥，直接影响到建筑物的实用性和经济性。改革建筑结构设计理念， 优化建筑结构方案设计，不但能够帮助节约建筑成本，方便施工，还能满足人们对房屋使用功能的需求。

一、房无建筑设计的主要概念

1房屋建筑结构设计的优化设计内容主要包含对建筑结构的布置方式、 选型、 受力情况进行详细的分析， 在满足建筑物满足使用功能的前提下，在设计过程中更好的规避建筑风险并且最大程度上优化房屋建筑结构。这是一项技术含量很高的专业活动，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，包括使用价值指标以及美学价值指标等房屋建筑结构设计优化一般分为两个层次： 根据建筑结构的整体性能出发， 进行整体上的优化设计和分析以及根据建筑内部结构各个组成部分进行部分结构设计优化。在这两个部分中，建筑物整体结构的优化显得更加总要一些，因为整体是各个部分的综合。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。在实际设计中，设计者应该紧密结合建筑工程的真实情况，让房屋建造的社会效益、经济效益和环境效益实现最大化。在保证房屋结构性能稳定的基础下，大胆创新，敢于探索新型的结构优化设计，平衡房屋建造者和使用者之间的利益，充分考虑房屋建筑工作者的一件，以寻求新式的房屋结构布局方法。而目前，从我国目经济体制来看， 高层建筑住房将成为日后主要的房屋建筑物类型， 这就给开发商、 施工单位、 运营商带来了技术上的难题和经济上的负担。因此，实现房屋建筑的结构优化，满足房屋安全性能和建筑成本最合理的两个基本条件，就需要专业设计人员具备较高的设计能力。

二、房屋结构构造中的问题

1、框架结构设计问题

房屋建筑的主要承受能力来自于垂直于水平两个方向的合力，是由各个部分共同承担，但有很多房屋结构工程设计师，在进行框架结构设计的时，只注重对横向框架的设计，或多或少的忽略了对纵向框架的考量，最终可能导致建筑物梁柱承载能力偏弱，整体安全性较差的问题。

2、承重柱和构造柱问题房屋结构设计中，承重柱的作用是分担来自房屋主体建筑的重力，而构造柱的主要作用是维持竖向承载力，和屋面梁联系在一起，限制墙体开裂，提高房屋抗震性能，它是不能够完全代替承重柱的功能和作用的。但在实际中，许多设计工程师将构造柱肩负双职，同时担负着房屋的承重功能和抗震功能， 最终可能会引发构造柱出现裂缝， 房屋变形倒塌等问题。

3、承重构件问题楼板的是将楼面、屋面的荷载负重都转移到墙体和梁柱上面，保证重力的合理分布，直接关系着墙、柱、梁三体的安全。目前，某些设计工程师使用单向板来代替双向板，来提高设计的便捷性， 而实际上单向板很难承受较大的外界部压力， 就很容易导致墙、柱、梁三体失去受力平衡， 影响房屋质量的现象。同时还存在一些设计师忽视了建筑内部结构各部分的受力情况。对双向板的有效高度取值存在片面性，取值相对较大，使得建筑的钢筋跨度大，产生裂缝。

三、房屋结构设计中的建筑结构设计优化措施

建筑物结构设计优化可以分为三个阶段：第一阶段是变量的选择。一般情况下，那些对设计人员决定最终设计方案起到重要参考作用的数值，都可以作为变量供设计师进行抉择。比如：工程的目标参数包括预期产生的损失参数和房屋价格参数；工程的约束与控制参数包括表示房屋架构可靠性能的参数等。如果设计师能够将考虑因素较少或者变化幅度较小的参数作为参考指标，那与建筑结构设计、编程相关的工作难度将会随之降低，设计师也能更快找到符合设计目标的那组数据；第二阶段是函数的确定。设计者要在多组相似的函数中，选取最符合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，分析这组函数的各种性质，从而最大限度地降低房屋建造的成本费用；第三阶段就是条件的衡量。为了增强房屋结构耐用性和稳定性，房屋设计的约束指标应该包含房屋尺寸、架构刚性、架构稳定性、变形限度和受力限度、架构体系规格、单元组件规格、结构可塑程度、墙体裂隙限度、结构确定程度等。在实际的设计中，设计师应当结合房屋建造工程的实际情况，比较分析目标确定的约束性条件和施工实际中的约束性条件，保障各种条件都符合相关规定，实现设计结果的最优化。

1、选择计算方法。

优化建筑结构设计的过程，就是一个复杂的计算过程。设计师在对各种数据进行演算时，要学习将附加约束条件的问题转换为不附带约束条件的问题，这样就可更容易求得计算结果。

2、决定最优程序

在设计了房屋结构模型，并选择了适当的计算方法之后，就需要进入决定最优程序的环节了。最优的设计程序应该具备运转高效、功能完整、用途齐全等特点。这种程序一般是由很多小程序组合而成，并在结构设计上发挥重要作用的综合程序。

3、 分析统计结论

设计师在统计了各个数据的计算结果之后，就要认真分析统计数据，找出各种设计方案之间的不同点和相似点，来确定最佳方案。。由于，房屋建造是一项成本较高的建设工程，涉及到各方当事人的利益；只有站在宏观的高度平衡这些利益关系，才能节约建设资金、优化建设方案。因此，在分析结论时，设计者要注意从多个角度思考问题，不能遗漏细节问题，妥善处理工程技术含量与经济效益之间的关系，不能只顾节约成本，而忽视技术的改进。

四、 房屋建筑结构优化技术的应用需注意的问题

1、前期的参与

房屋建筑前期的设计方案直接影响到建筑项目的成本，但目前结构优化设计技术并没有在前期方案中体现，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可行性和合理性，这样不但使得设计成本增加，同时增大了机构设计的难度。因此，设计人员在前期设计时要充分的融入优化设计方案，实现各个环节的最优化。

2、细部优化

除了注重整体设计，还要加强对结构基本构建的精细设计。同时随着计算机技术和优化设计理论的相互结合，优化设计已经逐渐从工程实践问题向数学问题过渡，所以，设计人员还要加强自身计算机技术的优化设计分析水平，使设计更加合理科学。

结束语

建筑物的性能指标包括很多。一栋合格的建筑物，应该具备质量优良、外形美观、结构完整的特点。房屋结构设计质量的好坏，关系到建筑物整体功能的发挥。房屋建筑的优化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，同时希望通过优化过程合理的降低工程造价， 实现社会价值与经济价值的双向发展。

参考文献

[1] 张英迪. 试析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J]. 科技与企业，2012（22）.

[2] 陈俊. 浅谈结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].科技致富向导，2013（02）

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中图分类号：TU318 文献标识码： A

目前，人们生活水平不断的改善，在房屋建筑方面，不但对其安全性和实用性增加了要求，同时对美观性和经济性的要求也提高了一个层次。因此，在房屋建筑结构设计中必须有效实施优化设计才能满足人们对房屋建造的各种要求。也就是说，在房屋结构设计中应用建筑结构设计优化方法，才能使房屋结构具有美观性、经济性、合理性、实用性。除此之外，仍需要结合优化方法和设计方法，发挥建筑结构的使用功能和空间使用率，实现建筑结构的预期目标没，控制工程造价，使房屋建筑业获取最大利益。

1、房屋结构设计中需要注意的问题

社会体系中建筑物属于一种艺术产品，建筑师设计一个合格、满意的建筑物，应当结合建筑物的结构功能、配置和美观性进行设计。结构设计在房屋建设中占据着非常重要的位置，同时对完善和充分发挥工程功能起到重要的价值。而科学合理的设计结构功能主要取决于是否合理利用建筑资源，同时在建筑工程中也可以作为减少突发性损失的解决方法，所以，在建筑设计中应当根据结果设计分析整个建筑物的构造，并对其应当注意的问题寻找合理化的解决对策，对房屋结构设计具有重要的价值。

1.1基础工程的合理设计

基础工程配合和支撑是建筑结构的前提条件，从建筑工程方面考虑，地基施工的质量高低对建筑物的高低起着重要的作用。设计一份合理的基础工程方案有助于增加整个基础工程的功能性、耐久性，同时对于建筑设计结果的耐久性和适应性也有着重要的指导意义。所以，选择合理、实用、安全的基础工程设计方案，同时针对地质勘察资料中存在的不确定因素进行研究和探索，并找到一份科学合理的解决方法，对房屋结构的设计具有重要的意义。

1.2钢结构的合理设计

钢结构的应用在房屋结构中占据非常重要的位置，通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率。在建筑结构中将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，钢结构能够避免建筑物的倒塌性破坏。钢结构失稳包括整体失稳和局部失稳，因此，构件或框架的稳定性成为设计的主要问题，在这种设计前提下，在选择和应用合理的构件或框架之前必须对相关资料进行分析和研究，及时解决与设置有关的受力问题。对于提前解决与受力相关的问题，在结构中很大程度上增加建筑的稳定性，同时对抵抗地震问题也起到了一定的作用。

2、房屋结构设计优化方法

造价在建筑结构设计工作中是一项最为重要的步骤，并且在整个工程中也是最为关键的问题。针对控制造价的高低应用结构设计优化技术的效果非常显著，对于整个工程而言可以获得非常满意的经济效益[1]。所以，在工作中，相关施工人员和设计工作人员应当以合理适用、经济科学的设计理念进行设计和实施，选用现代化的科技手段制定一个合理的建筑设计方案，从而达到建筑工作的条件和设计的要求，同时在一定程度上也使工程造价得到了控制，使工程实施经济效益最大化。

3、在建筑结构设计中结构设计优化技术的应用

在建筑结构实践中结构设计优化技术和方法是研究和讨论房屋设计的主要课题之一，主要内容是针对建筑工程项目中前期设计、整体设计和抗震设计所研究出的一项解决方法，实施这种结构设计方法不但可以有效控制工程造价，也保留了功能性能的合理设计，对实现更大的经济利益具有重要的作用。

3.1前期设计优化应当注意的问题

前期方案在结构设计中必须得到确定，从而明确设计方案的方向，并且确定后前期方案对建筑的总投资也会产生直接的影响。目前，在前期方案设计中设计者对阶段结构设计并未进行研究和分析，在进行进驻设计时大部分的设计者都会忽略设计的可行性和合理性，这也是房屋结构中存在的常见问题[2]。这种设计方案对建筑设计结果会产生很大的影响，同时也可能会增加基础结构的设计难度，从而增加建筑的总投资。相反，若在前期方案设计中设计者加强了对阶段结构设计的重视，将其与实践情况结合，制定合理的设计方案和结构形式，则可以满足不同类型的建筑物要求，也就为下一步骤的实施起到了良好的铺垫作用。

3.2直觉设计优化技术与建筑结构设计

针对某个建筑方案在没有相关数据信息的条件下，会使设计产生很多不确定因素，并且增加设计难度，根据类似建筑方法采用直觉设计，则会设计出不同的结构布置设计发方案。建筑物在结构布置确定的基础上，若发生同种负载现象，也会早出各种分析的方法，同时，荷载、材料、设计参数的取值在分析过程中也不是一成不变的，处理建筑物细部的方法也有许多不同的手段，这些问题必须通过设计人员进行分析和探索，计算机还不能够完全解决以上问题[3]。而对判断各种想法的可行性，首先应当遵守一般的相关规律，再结合工程实践经验进行设计，也就是直觉优化技术。

3.3在建筑设计中概念设计处理的实际问题

在建筑设计中采用概念设计的主要原因是对建筑物设计中可能遇到的各种问题进行分析，针对的处理问题具有多样性和不确定性，并且通过概念设计可以在最大程度上降低由于某种原因导致建筑结构受到的破坏，或者避免建筑结构受到破坏。在导致建筑结构受到破坏中地震是破坏性最大的不确定因素，所以，必须将抗震作用重点加入到建筑设计过程中，在各个设计方面都要增加抗震所示，应当避免对抗震产生不利影响的因素。在房屋结构中减小地震的重要方法就是刚度匀称和对称，而在地震作用下延性设计对防治结构发生破坏具有重要的意义。

3.4建筑地下室层数的优化

在设计过程中，若地下室层数与实际地下室层数不相符，则可能会造成弯矩设计值的增大系数乘错位置，对筑基础的抗震能力产生一定的影响。在设计过程中应用概念设计，考虑到了上层结构和地下室层数，并且在填写信息时结合了实际情况，这样可以同时推算出地基和基础底板的纵向载荷，对抗震设计的计算具有重要的意义。

4、结语

随着城市规划建设的完善和国民生活质量的提升，房屋建筑业为了适应和满足人们对房屋设计的要求，对房屋结构设计不断的进行改制和完善。目前，建筑的装修和设计已经成为现阶段房屋建筑的主要潮流，而建设过程中房屋质量问题已经成为常见的问题，所以，设计中加强对建筑基础设计的重要性，将建筑结构设计优化方法应用在房屋结构设计中，不但解决了由于忽略设计而增加设计难度，也在一定程度上增强了抗震效果，保证了建筑结构的实用性和安全性，同时也控制了工程造价，增加了建筑企业的经济利益。

参考文献：

[1]牛海燕.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(22):35-36.

[2]何冬霞.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].中华民居,2013,(30):18-19.

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中图分类号:X22文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)06-119-01

城市的规模不断扩大,市区面貌日新月异;欣喜之余,却不能忽视这样建筑长期困扰我们的问题,据统计分析,全世界大约一半的温室效应气体来自于建筑材料的生产运输、建筑的建造以及运行管理有关的能源消耗。

随着人类面临迫在眉睫的环境危机,世界性的生态观念和共识的逐步形成,我国政府又将“ 可持续发展”确定为基本国策,建筑的生态化作为解决环境问题的有效措施,我们应该给予充分重视并积极推广,这将对我国生态环境的改善、国民经济的可持续发展有着重要的意义。

1生态建筑的类型

1.1绿色建筑

“绿色建筑”就是资源有效利用的建筑,即减少建筑材料、各种资源和不可再生资源的使用;利用可再生能源和材料;利用回收材料和排水,设置废弃物回收系统;在结构允许的情况下重新使用旧材料。

作为绿色建筑经典的澳大利亚堪培拉国际机场的一座新办公楼比标准建筑节水43%。这座办公楼每年能够节水687000公升。大楼内部安装了数台节水装置和12座无水座便器。办公楼的三层都会安装这样的节水座便器。他们没有蓄水池,不用冲水。专门的下水管将排泄物吸走,防止气味散发。其他节水装置还包括自动出水的龙头、双水流的洗池和受到控制的淋浴喷头等。

1.2环境友好材料的生态建筑

美观、有利环保的绿色建筑要面向未来,必须重视材料和能源的数量和生命周期,使建筑保持旺盛的生命力。环境友好材料的生态建筑在破土之前,需要经过勘查,以确定所在地有没有地下水脉和地球磁场对人体的干扰;它完全以天然材料――木材、黏土、土砖建造而成,并从植物中提取装饰用材和着色颜料,这一潮流在德国以发展为建立“生物住宅区”。其目标是建立居民入住后就不想迁离的社区,以降低对各种能源的消耗。

1.3整合生物气候建筑

生物气候建筑的设计思想最初源于节能的需要,继而上升到保护环境的高度。正如人们所希冀的那样:将来有一天,建筑的结构和维护系统能根据气象和舒适度的变化而自动调节,那时将产生真正的“整合生物气候建筑”。

“整合生物气候建筑”不仅考虑美学的问题,而且还从设备的角度来决定建筑的供热、制冷和照明。例如在上海的Armoury大厦,该大厦的平面为圆形,电梯、楼梯和卫生间组成的服务核置于一侧,内部有中庭,中庭被当作空气井,并在大小与形状上随各层的具体情况而变化。

1.4生态屋顶系统

据德国环境与自然保护联盟(BUND)调查的数据显示,绿色屋顶首先能够蓄含雨水,高度保持水分。根据屋顶的绿化设计,直接的水分流失量将减少50%-90%,大大缓解水处理系统的工作压力,因而能够节省大量建筑费用和公共事业开支。德国夏季有植被覆盖的屋顶与屋顶之间的温度差异最高可达40摄氏度。过大的温差会对建筑的防水层材料、连接处和其他材料造成极大的负担,加快老化过程。而绿色植被覆盖的屋顶则能保护防水层不受气候、紫外线以及其他损伤,延长建筑物的使用寿命。再者,屋顶上的绿色植物还能净化大气,帮助过滤灰尘和烟雾颗粒,从大气和雨水中吸收危害性物质,降低灰尘并减少潜在的烟雾威胁。植物蒸腾的水分吸收热量并冷却大气,减轻工业化给城市带来的热岛效应。

2生态建筑的设计方法与理念

2.1与环境相协调

在设计生态环境建筑的时候我们应该考虑到太阳的季节性移动获取冬天的太阳能并利用其来供暖能够减少冬天的供暖需要。冬天的太阳能够进入房屋,照射在地板上和墙上并被转化成热能并在室内温度下降时释放出来,通过实施这些低技术性的方法,供暖所需要的能量就少之又少了。另外窗口位置可以考虑进一步利用自然光,不只是在房屋的外部可以获取光能,也可以通过在屋顶设置天窗和采光窗而从内部采集阳光。

2.2材料内部的附加能源

对于生态建筑房屋的设计,在选材方面就应该考虑使用本地的,而不要选择从很远的地方云传送过来的材料。材料中蕴涵的附加能源是指其生长或生产、成型、加工和装运所耗去的能源。我们在房屋设计的过程中要追溯到材料来源的提供和提炼、制造、增加物处理、运输、使用、最后的再回首或者处理过程。这一使用周期的衡量,可以确保所用材料对环境产生最小程度的影响。

2.3屋顶的设计

屋顶是冬天热量流失最多而夏天热量吸收最多的地方。除了考虑在混凝土屋顶上的使用的土壤层的厚度以及聚苯乙烯隔离层,需要注意的是,一个纺织有3M后的土壤层的屋顶,其能源效率与带有0.46M的土壤同时带有0.1M厚的聚苯乙烯隔离层的房屋顶相比只高出2.4%。隔离屋顶最好的手段就是将隔离层和土壤层一起使用。为了建设一个有能源效率的屋顶最好的手段就是增加隔离层的厚度。

3生态建筑的前景

生态建筑的发展还处于起步阶段。各国建筑师都在潜心研究生态建筑的技术和设计手法。总的来说有两种设计的趋势,一种是将建筑融入自然。就是把建筑纳入与环境相通的循环体系,从而更有效地使用资源,使建筑成为生态系统的一部分,尽量减少对自然景观、山石水体的破坏,是自然成为建筑的一部分。如日本建设的“Acros福冈”,是一个集文化、商业、办公一体设施,该建筑向公园层层退台,在退出平台上做屋顶绿化,实现能量循环利用。另一种是将自然引入建筑,促进生态建筑化、人工环境化。

参考文献:

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中图分类号：TU71文献标识码： A

前言

对于现代的住宅建筑设计来说，最为重要的便是在进行建筑设计的过程中，充分的研究和剖析人们的居住生活模式以及人类自身的居住习惯，只有了解了每一个人的需求，才能在住宅设计的同时将所谓的新工艺，新技术以及新材料，新设备充分的与人性化相融合，让建筑设计的观念不断的更新，和时代接轨，这样才能设计出更多的先进实用以及物美价廉的经济型住宅建筑。

因此，对于当代的住宅建筑的设计规划来说，想要让住宅中充满现代气息，住宅应有更大的余地能让小业主自由的分隔使用空间，刻意的去追求几室几厅是完全不必要的建筑设计中没有房间越大越时尚这一定论，这个理念无疑是十分错误的。住宅建筑的设计，需要对不同的环境、建筑面积以及居住的人群进行分析，同时注意房屋的使用者处于什么样的消费阶层，这样才能更加合理的分配房屋各个空间的面积，同时根据这些结论去设计房屋的核心。总之，在进行住宅建筑的设计过程中，设计人员不能千人一面的设计，需要将以人为本，为人民服务的理念作为创作核心，这样才能更加完善的设计出优秀的住宅。

一、建筑设计的要素分析

1.功能。建筑设计最为主要的要素就是功能要素，主要就是指建筑的使用功能。在如今的建筑中主要的功能就是住宅和商业用途，因此，在实际的建筑设计的过程中，设计人员需要根据建筑的使用功能进行设计，这样才能够确保建筑最基本的用途。住宅功能空间要满足住户正常的居住要求，不能出现房间比例失调不能给家具摆放、室内装修产生硬伤。

2.美观。美观性主要就是指能够让建筑的使用者感觉到舒服，在建筑的色彩以及结构等方面能够让用户满意。色彩方面比如建筑外立面色彩一般不采用大面积的太“亮丽”的颜色应该选择低调、内涵的颜色。结构方面不是让外立面产生建筑无法处理的结构构件、室内房间里尽量避免有梁和大的柱子边的存在。尤其对一些高档住宅和一些高档商业建筑来说，对建筑的美观性要求是非常高的。

3.经济。经济因素也是在建筑设计中需要考虑的因素，由于建设企业进行建筑工程建设的主要目的就是获得经济效益，因此，设计人员在实际的设计中，需要进行合理设计实现节约资金的目的，这样才能够使建设单位获得利益最大化。比如在设计中尽量减小地下车库的埋深和地下车库的建筑面积，和尽量让建筑内部的梁能搭在柱子上，减少梁搭梁、梁抬柱、大跨度挑梁的情况。

4.技术。在建筑设计的过程中，还需要考虑到建筑技术的因素，建筑技术主要是包括建筑材料、建筑结构、建筑物理、建筑构造、建筑设备与建筑工程施工技术等各项技术保障。 在建筑设计过程中必须充分考虑建筑材料的选择，严格按照建筑结构设计规范，根据建筑物理要求，在建筑设备与建筑施工技术等方面进行详细设计，全方位考虑问题。应该尽量控制建筑的窗墙比，这样可以很好的控制门窗框料和玻璃的造价，外墙及屋面节能材料选择环保、廉价的品种。

二、当前住宅建筑设计中存在的问题

在当前社会，为了追求更加舒适高档的住宅，这种需求让住宅建筑逐渐的出现商品化以及市场化的特点，虽然这种潮流可以让住宅建筑设计的发展更加迅速，但是，随之而来的是更加纷乱的住宅建筑设计，凌乱毫无规律的住宅纷纷涌现，也让住宅建筑中的问题频繁出现，对于住宅市场产生消极的影响，当前为止，住宅建筑设计中主要存在如下问题：

1.在使用错层式设计时无法因地制宜

在进行建筑设计过程中，错层式可以作为一种十分优秀的设计处理手法，但是，无论是什么样的设计方案，都需要做到因地制宜，而错误的使用方案，没有根据现场的环境以及数据进行分析，反而悠然的盲目使用，这便会产生巨大的问题，例如在小面积户型设计中使用错层式，例如在小面积房屋设计中采用跃层式，都会对于人们的居住产生巨大的影响。在一些面积不大的住宅中，如果采用错层式设计方法，不但会让房间的幅度减少，更是会让房间显得十分拥挤，充满了小气。另外，如果错层式错用在了地震区域，更是会由于建筑的形体上不对称，导致平面和立面上出现突然的变化而降低房屋的抗震强度，在地震发生时会带来灾难性的影响。

同理，在跃层设计的使用过程中，尽量不要在面积较小的住宅中使用这种处理方式，对于普通的小面积多层或者高层住宅来说，由于房间面积较小，普通的一户一层的设计可以完全满足居民对于房屋居住的需要，而跃层设计往往是为了让房间内更加的气派，面积更加宽广，室内设计更加别具一格罢了，并没有实际的功能，反而浪费了一个套内楼梯所占的空间。另外，如果跃层设计使用在面积较小的建筑中，往往会由于层与层之间的距离加大，老人及儿童等腿脚不方便的居民在上楼和下楼的过程中无法方便的行走。

2.厨房与卫生间存在不足

在现代的大多数住宅中，厨房以及卫生间的管线设计完全不符合人性化的设计理念，不存在一个统一的标准，各个专业为了强调自身的特点，完全没有协调性，让使用水平大幅度下降，另外，由于煤气等管线穿行在厨房中，导致厨房中一些橱柜，碗架等家具的放置产生了巨大的问题。

厨房较小，卫生间偏大，更是当今社会中住宅的通病，在大部分经济适用房中，过大的卫生间往往不会为住宅的居住带来舒适，反而会因为卫生间的过大导致房间面积缩小，这样一来卫生间的设计弊病便凸现出来，同时管线的铺设，电源的位置及架构，都需要按照人性化标准来设计，在国内大部分建筑都缺乏这种设计理念。

三、当前住宅建筑设计存在问题的解决建议

1.坚持功能空间的分离

在住宅建筑的设计过程中，将住宅中不同的功能空间进行分离是一个十分有效的设计方法，这样的设计方法可以让空间内的专业使用功能得到有效的提高，一般来讲需要做到公私分离，食寝分离，也就是说将房屋内部的空间分为卧室、起居室等私密空间以及会客、娱乐等公共空间，按照公用与私用的方式进行设计分离，另外，主卫与客卫在使用及洁具布置上也需要合理的设计分离，两者决不能混为一谈，否则大幅度降低房屋的品质。

2.厨房与卫生间分布协调，管线架设人性化

作为家务劳动的核心空间，厨房需要对于形状和尺寸进行把握之后才能完善的设计，厨房内的空间需要根据不同的劳动进行分配，例如厨房内需要保证烹饪时的各种需求，还需要有足够的空间放置电饭煲、微波炉等家电。

卫生间则需要保证和整个房屋的面积相协调，保持着一定的比例随着房屋的增大而增加，这样才是最完备的设计思路，另外，在卫生间的设计过程中可以增加上部分空间的吊柜一遍存放物品，同时管线的假设根据人体的平均身高来铺设，这样可以保证居住的舒适。

3.保证平面布局的多元化

在房屋的选择过程中，居住者往往会根据自身不同的社会层次，审美方式等方面的要求进行选择，因此在进行房屋的设计时，需要对不同居住者的不同性格差异进行配置，也可以在建筑的设计时开设不同的套型平面，让每一个套型之间都产生差异，用以满足不同人的不同需求。比如有的设计完全采用大空间的手法，可以根据住户的要求重新分割户内空间，满足住户个性化的需求

结语

综上所述，在现代化住宅建设中还存在了某些设计问题，上文针对这些问题提出了相应的对策。因此，在现代的住宅建筑设计中，和时代接轨，顺应时展才能让住宅更加舒适，具有时代特色，作为当代建筑设计师，只有将以人为本的理念融入设计中，一心一意的坚持安全经济美观的基本原则，这样才能让建筑的质量不断提高，让建筑技术不断完善，让居民的居住环境更加舒适便捷。

参考文献：

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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。

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中图分类号：S611文献标识码： A

引言

使用结构设计优化的技术方法可以使得建筑产品的品质得到满足不断提高的目的，使得人们对于居住条件以及生活环境的要求得到满足。并且，这样就使得建筑商可以寻求新的手段可以不断满足顾客的需求，这样就可以实现不断降低建筑工程造价成本的目标。

土建结构优化设计技术的现实意义

土建结构设计优化技术的应用，如此就可以收到“物美价廉”的效果，每一个建筑商都希望，在满足建筑结构长远效益的前提下，最大程度地减少建筑结构的近期投资，并且确保建筑物结构的科学性以及合理性。可以实现可持续发展，获得更大的市场收益。和传统土建结构设计相比较而言，选择设计优化方法可以有效降低建筑工程的造价。

优化方法技术性的实现，就可以选择较为合理的材料的性能，也可以使得建筑结构之内的各个单元获得较好的协调，并且达到建筑规范所规定的安全度。同时它也可给建筑整体性方案设计作出比较合理的决策，优化技术这是有效实现建筑设计的“适用、经济和安全”目标比较有效的途径。

建筑层高的增加，墙体面积以及柱体积也会随之而增加，结构的自重也会增加，基础以及柱的承载力一样在增加，水管以及电气的管线则会加长；反之如果降低层高的话，就可以节省材料，便于抗震，并且建筑的总高度降低的话，建筑之间的日照距离也会随之而减小，并且在一定的程度上也就使得用地得到节约。因为建筑面积是相同的，当建筑使用相异的平面形状的时候，它的外墙周长同样也会表现出不同，这样当选择圆形或是在接近方形之时，其外墙周长的系数也就越小，基础、外墙砌体、内外表面装修都在减少，并且它受力的性质也会得到提高，同时提高建筑的经济性能。

2、建筑结构优化技术应该注意的问题

2.1、建筑结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合理性和可行性，这样不但增加了结构设计的难度，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。

2.2、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。

3、结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤

3.1、使其结构模型得到优化

房屋结构整体优化设计方法一般是按照3个步骤来进行。主要包括有：

选择设计变量。通常是对于设计要求起主要影响作用的参数作为设计变量，如目标控制参数对设计要求来讲，它的变化的范围不大或者主要是根据结构的要求或者是局部性的设计来考虑。就可以能满足设计要求的参数，极大的减少设计、计算以及编制程序上的工作量。

确保目标函数。找到一组可以满足预定条件的截面几何尺寸、钢筋截面积和失效的概率，这样的话就使得总费用变的最小。

保证约束的条件。建筑结构是在可靠度优化设计的约束条件之上，主要包括有尺寸约束、变形约束、结构强度约束、裂缝宽度约束、应力约束、构件单元约束、结构体系约束、可以正常使用极限状态之下的弹性约束达到最后极限状态的弹塑性约束、可以从可靠指标约束直到确定约束条件等等。

3.2、结果分析

对于计算结果来进行分析，来确定出较好的设计方案。在做之上的步骤的过程之中，应该做到进行全方位、多角度考虑方方面面的问题。这主要是因为建设投资是一项耗资巨大的工程，涉及到的方面比较复杂，所以，应该使用总法规，就可以使得资金得到节约。处理好技术和经济上的对立统一。这样则是有效控制投资比较重要的环节。

在设计之中应该反对片面强调节约，这样就忽视了技术上的合理要求，也会是项目不能实现功能上的倾向，同时应该反对重视技术，轻经济以及设计保守浪费这样的现象。综上所述，建筑结构优化设计方法的研究这是一个比较复杂的综合决策问题。

4、房屋结构优化设计措施

4.1、常见问题的优化措施

通过上文阐述的问题可见，要实现房屋结构的优化设计，在实际工作中必须要充分重视各个环节的安全性和实用性，针对上述问题，笔者提出以下几方面措施可供参考:

4.1.1、在房屋结构设计中，要确保承重柱具有充足的截面高度，进而控制梁柱的线刚度比，增强房屋的安全性和耐久性，并且在房屋受到地震作用时，承重柱能够提高房屋的抗震性能。

4.1.2、要保证悬挑梁的梁高符合标准，悬挑梁应做成等截面，这样可以降低悬挑梁截面受到的应力，防止梁体变形，同时也能够有效避免梁板以及梁支座周围的墙体产生裂缝。

4.1.3、构造柱刚度通常要比承重柱刚度差很多，但是对于一些位于承重梁下部的构造柱，在设计时应该按照承重柱的刚度标准来设计，并且在设计承重梁下部墙体的抗弯、抗压强度时，不能将构造柱考虑在内。

4.1.4、要科学设计连续梁，严格避免将连续梁按照单梁设计，同时要合理设计连续梁支座上部的负筋配置。

4.1.5、箱、筏基础底板挑板的阳角应该呈直角或者斜角，如果地下水位较高，应该出基础挑板，进而增强房屋的抗浮性能。

4.1.6、要加大抗震缝宽度，防止在地震的作用下抗震缝两侧房体发生碰撞。

4.2、概念设计

概念设计的根本目标就是确保房屋在各种因素的影响下可以保持安全性、实用性。全面增强房屋的使用性能，如果出现疏漏，很可能会造成严重后果。

例如，地震是常见的自然灾害，就目前来看，在地震发生之前很难预见，并且地震一旦发生，人为力量无法控制。因此在房屋结构的概念设计中，应该将地震列为重要课题。为了减轻地震造成的损失，在房屋设计过程中要保证建筑材料的使用性能，并且要确保材料刚度均匀，避免房屋在受到地震作用后发生脆性破坏。此外，房屋结构应该采用延性设计，当地震发生时可以减缓地震对房屋产生的作用。

4.3、实用性与艺术性相互融合

在土建结构的设计中，应该将实用性与艺术性充分结合。在实际工作中，设计人员应该在确保房屋安全性的基础上实现房屋的美学性。比如，房屋结构的平面布局应该具有一定的规律性和对称性，这样一来，既能防止房屋在巨大荷载作用下发生扭转，也可以使房屋结构更加美观。

5、结语

同传统的结构设计性比较而言，使用结构设计优化方法可以使建筑工程造价降低 6%～34%。优化方法的技术性实现，可以最合理的利用材料性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调，不仅可以实现建筑美观、实用，而且在造价方面也有较大的节省，达到了建筑工程设计对适用、安全、经济、美观和便于施工的一般要求。通过使用优化设计手段，达到这 5 个方面的最佳结合，符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求，也符合市场可持续发展的需求。

参考文献：

[1]蓝倜恩.优化技术在土建结构设计中的应用[J].建筑结构学报,1981,06:12-19.

[2]卫明.日本计算机图形化技术在土建设计中应用概况[J].煤矿设计,1985,05:45-49.

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中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：2306-1499（2014）12-

1.住宅建筑节能设计的现状

技术标准体系还不够健全。当前的建筑节能标准没有独立的、完备的体系，是分别编制在不同专业的标准体系中。建筑节能因涉及各专业学科，为达到总体的节能目标，要求其标准技术内容应统筹部署，并充分利用各专业技术，才能实现最大的节能效率。目前实际参与建筑节能设计的专业主要有建筑、暖通空调等专业，而对节能设计执行的相关环节比如结构、智能以及施工等并没有相应完善的技术标准体系支持。另外，在节能标准制定上，建筑师的参与还不够，导致节能标准在各专业间缺乏连贯性。总体上看，缺乏建筑节能标准的技术配套文件，从而无法为建筑节能工作的开展适时提供全面的、必要的技术依据。

建筑节能设计相关的外部环境也制约着建筑节能设计的有效实施。国家对建筑节能技术创新技术支持力度不够，可再生能源在建筑中的应用进度缓慢，建筑节能建材市场监管缺乏，管理部门的监管存在一定的问题，验收把关不严格，部分企业内部管理薄弱，节能效率的最终评定缺乏依据等等，以上这些外部因素，对建筑节能设计也有制约的作用，使建筑节能设计未能在实践中得到很好的重视，从而达到真正的节能。

2.影响住宅建筑节能设计的因素

2.1合理的节能规划和结构设计技术对建筑设计的影响

为了节约能源，在设计建筑平面的过程中，应尽量追求简单与平整，减少楼房的凸凹设计，保证建筑体型系数的合理性。建筑体型系数是指：建筑的外表面积与建筑体积的比值。建筑体型系数在很大程度上影响着楼房的能耗情况。一般而言，如果建筑设计的体型系数较大，凸凹变化比较明显，这样的设计符合人们的审美要求，但是美观程度并不是与建筑体型系数成正比的，当建筑体型系数过大时，房子并不美观。对于建筑设计，不能只是单纯的追求表面美，更重要的是考虑建筑的能耗节约功能。

对于住宅设计，应考虑多个方面，比如建筑的方位、间距、朝向等等。其中，节能规划是住宅设计的一个重要方面，在设计的过程中，需要分析本地区的环境、大气流向以及阳光辐射等气候条件，只有楼房以上几个要素的设计比较合理，才能为用户提供较好的气候环境，才能适合人们居住，具体而言，包括以下几个方面：合理的设计应使楼房之间保持恰当的距离，从而使各个楼层获得足够的光照，在夏天，充分利用主导风向以及通风条件，促进整个建筑的热量散失，在冬天，避免主要房间对着主导风向，降低能量的损耗。

2.2节能新技术和新能源对建筑节能设计的影响

新的节能技术的研发，改变了传统的建筑结构。比如，在科技水平较高的美国，太阳能已经于建筑结构融为一体，使太阳能成为整个建筑设计的一部分。太阳能与整个建筑的有效合一将是以后太阳能行业的主要奋斗方向。

太阳能新能源的使用。有两种太阳能系统在当前的生产生活中广泛使用，一种是主动式的太阳能系统，一种是被动式的太阳能系统。在当前，为生产或者生活提供热水主要采用的是被动式的太阳能即热供水系统，这种利用形式在我国大部分地区得到了广泛的使用。而通过将太阳能转化成为可利用的电能的这种系统，就是主动式太阳能系统，其由外在电源的启动并且帮助其运行，使用电扇或者泵进行对太阳能的转换和传递。

地热新能源的使用。因为深层土壤和地下水以及湖泊水等受自然季节变化的影响程度比较小，温度的稳定性较高，所以通过水来作为能量的传输介质，在进行深水层的交换时候，将地热从地下水中提取出来，给室内进行供暖。夏季也可以作为冷气源，通过热的交换，通过地下水的循环，将室内的热量释放到土壤或者地表水中。

3.住宅建筑节能设计的措施

3.1绿化小区环境，利于夏季降温节能。绿色的建筑一定离不开绿色的环境，我们要充分合理利用建筑周围的环境，比如花草树木、水面、假山等。房屋顶楼一般采光比较好，但是夏天的时候日照强烈。如果房顶是一般的房屋设计，势必不利于夏季降温，不防在屋顶放些花盆植被，一来可以阻热，二来促进了大气循环，美化了环境。

3.2优质保温材料的使用，减少热能损耗。

在通常情况下，墙体在建筑中扮演的角色是护的主体部分，使用强度较低和蓄热能力较强、保温性能高的砌块墙和复合式的墙体构成。当今在我国，墙体的节能在使用中主要由以下几种措施。一是外墙由单一材料砌成，也就是外墙采用隔热性能好以及保温较好的保温材料做成。二是在外墙内增加一些保温型的材料，做好外墙的保温措施。比如在粉刷外墙时，使用具有保温作用的石膏，或者在墙体上贴上保温面板。三是将保温材料夹到墙体的中的保温夹心型的复合墙的墙体。四是对于墙体之外的保温，也就是将保温材料粘在墙体外墙的外面，通常这种施工设计的节能技术是当前比较常用的节能技术之一。

3.3住宅门窗的节能设计

住宅的外门窗作为建筑能耗散失率较高的部分，在保证建筑的采光、观景以及通风的情况下，要尽可能的提升门窗的密闭性，使用适当的窗墙比例，能够有效的改善门窗的保温性能，因此而提高门窗的隔热保温性能。当前门窗保温通用的措施有以下几个。在使用墙体窗墙的面积比例时，尽量降低窗墙的面积比例。换个说法就是，想要减小传热的散耗量并且其空气渗透好，墙体窗户的面积就要越小，对建筑的节能是极为有利的。想要达到有效的节能效果，就要做到冷空气的渗入量有效的减少以及建筑外门窗的密闭性能的提高，通常就要考虑比较好的新型密封性能好的材料。其次为了有效的提高墙体和门窗框之间的缝隙的密封效果，还要考虑在墙体与门窗框中夹入弹性松软的保温材料，比如密封胶或毛毡等。使用橡胶等具有密封性能的材料在门扇和门框中间可以进行密封，提高建筑节能环保的有效措施，同时，有效的改善了外部门窗自身的保温隔热效果。

3.4建筑外墙的设计

建筑的主要结构就是建筑的外墙，建筑外墙的材料使用和设计风格决定建筑主体的能源消耗水平。建筑外墙要考虑到保温，保温材料可以有效地减少建筑在使用中的能源消耗。很多保温墙的利用不仅美观而且更加实用、耐用。住宅的保温墙设计分为室内保温墙和室外保温墙，保温墙不但施工方便，对于保温的效率也更加高，对于室内的保温起到很好地作用。外保温墙还可以使室内的装潢更加方便，保护保温材料的外露、增加室内面积、增加室内保温性能等。

4.结语

环保节约性建筑的设计是当今建筑的主题概念，我们要贯彻可持续发展战略，推动全社会的绿色、节能、环保，创造一个美好的环境做出努力。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：

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中图分类号：TU856文献标识码： A

1引言

雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的影响人类活动的最严重十种自然灾害之一，也被称为“电子时代的一大公害”。

莱芜地处鲁中山区，是南缓北陡、向北突出的半圆形盆地，北、东、南三面环山，地下矿藏丰富，特殊的地理位置以及丰富的水资源和矿产资源均是诱发雷击发生的主要原因，使得我市成为雷暴多发区。

莱芜市常住人口总量达到129万人，其中农村人口63万人，约占全市总人口的49%。根据雷击事故资料统计分析，近5年来，莱芜市平均每年因雷击造成人员死亡4人,且均发生在农村,每年因雷击造成的经济损失约在3000万元，其中农村地区经济损失约占30%，损失的主要类型为电脑和电视等家用电气设备因雷击损坏，可见，农村是雷电防御的弱势群体。

2005年10月，党的十六届五中全会提出了“建设社会主义新农村”这一时代课题，十的召开，再次强调了“统筹城乡发展，推进社会主义新农村建设。”目前各地新农村基础设施建设工作已深入开展，但由于对雷电的认识和雷电灾害防御意识不到位，造成较大的经济损失，制约了新农村建设的发展。建设社会主义新农村，必须始终坚持以人为本，把人民群众的生命、财产安全放在第一位，实现人与自然和谐共处等发展要求。这些要求凸显出农村防雷减灾工作的重要性，做好新农村建设中防雷减灾工作具有其特殊的战略意义。

2 莱芜市农村防雷工作的现状调查

为进一步了解农村防雷现状，分析农村雷电灾害频发的原因，提出农村防雷安全的建议，以期有助于推进农村地区的防雷减灾工作，避免和减少雷击灾害造成的人员伤亡和财产损失，2013年6月，莱芜市雷电防护技术中心对莱芜市9个乡镇的10个自然村的防雷现状进行了了抽样调查，此次调查共发放问卷460份，收回有效问卷361份，从调查统计表一来看，有81%的村民不了解基本防雷知识，有87%的村民家中房屋无防雷设施，有69的村民不知道雷雨天气应关闭用电设备并切断相关线路，遇到雷雨天时只有42%的村民知道正确的防雷措施。

表一 防雷知识抽样调查统计表

3 农村防雷现状分析

3.1农村房屋多为1～3层的自建房，根本无任何防护防雷设施进行防护，且有很大一部分建在雷击高发区或相对独立的地方，存在很大的雷击隐患；

3.2房屋设计不规范，房屋与周围的大树没有保持一定安全距离，甚至有些房屋还建在树林中。按照《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010规定，建筑物与树木的安全距离不应小于5 m，但在农村大多数房舍与周围的树木不但达不到安全距离，有些树枝甚至搭绕在屋顶或屋壁上，当大树接闪雷电流时就会对房屋及屋内的村民造成反击；

3.3随着国家新农村建设工作的不断深入，部分农民逐步过上了富足的生活，在农村很多平房的屋顶上都安装了太阳能热水器、卫星接收天线等，这些凸出的金属设备却没有任何防直击雷措施，也没有可靠的接地，是近年农村雷击灾害的主要隐患和“罪魁祸首”；

4.4电源线、电话线、有线电视线等各种线路私拉乱扯，造成雷击放电时，造成雷电流在线路间相互串扰，扩大了雷击灾害的范围，很多线路还缠绕在电线杆、晾衣架、屋顶金属物等上，极易将雷电流感应耦合甚至传导到线路上，对后续设备和村民造成极大威胁；

3.5村民缺乏必要的防雷常识，最典型的是打雷时在大树下避雨，肩上扛高大的金属农具，打金属杆的雨伞，在田间行走和跑动等，解决以上隐患的方法都很简单易行，却能避免大多数雷击灾害悲剧的发生。

4在新农村建设过程做好防雷减灾工作的建议

4.1加强防雷知识宣传

虽然我们现在对雷电灾害的防御宣传进行了很多年了，也做了很多工作，但在农村，还是有很多人对雷电带来的灾害不能清醒认识，甚至在一些地方还存在受雷击是因为人不孝的愚昧思想。所以，加强防灾减灾知识的宣传，不仅能降低人受雷击的风险，同时，通过宣传，增强村民的防范意识，特别是在新建房时，进行一些预设，能从源头上有效地预防和减少雷击带来的危害。

4.2合理选址

在新农村建设、旧村改建、整体规划村庄、移民村庄的建设等项目选址过程中，通过对建筑物初始设计的雷击风险评估，把评估作为选址的重点考虑因素之一，尽量选择远离雷击高发区（雷击高发区的几个典型特点是：地形位置较高，突出于周围地貌；邻近潮湿和水草地区；处于上升气流的迎风面方向；地下有金属矿藏的地区；不同土壤交界处等）从源头上降低防雷的难度和成本，大大减轻了雷电灾害带来的威胁[2]。

4.3外部防雷设施的布设

对农村新建房屋中，应充分考虑将屋子柱内的钢筋和地圈梁有效连接，并在屋顶敷设避雷带，将屋顶太阳能热水器等可靠接地，并装设简易避雷针，对太阳能热水器进行有效防护。此方法成本相对较低，却能起到很好的效果。

4.4以点带面

感应雷虽然没有直击雷猛烈，但其发生的几率比直击雷高得多。直击雷只在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害，而感应雷则不论雷云对地闪击或者雷云对雷云之间闪击，都可能发生并造成灾害。此外直击雷1次只能袭击1个小范围的目标，而1次雷闪击都可以在较大的范围内多个小局部同时产生感应雷过电压，并且这种感应高压可以通过电力线、电话线等传输到很远，致使雷害范围扩大。

装有避雷针的建筑物，可以避免雷击损坏建筑物，但是在雷电从建筑物顶端泻放入大地或者附近发生雷击的时候，雷电电磁脉冲可以通过避雷针的引下线和接地系统地线产生很强的电场，建筑物内的所有金属物品均会产生感应电压，这些感应电压的高低随着金属形状、距地线的距离和雷击大小而变（根据IEC 61312标准，当雷击击中建筑物时，即使装有避雷针，直击雷电流50%的通过引下线和接地系统入地，仍然会有大约50%的雷击能量仍会分配到各线路系统）一旦您的电源输入线、电话线、网络线或其它电子设备的金属引出、引入线感应到瞬间高压，避雷针就无能为力了。感应雷击破坏的主要对象是电子电气设备。电源部分防护：雷电侵害主要是通过线路侵入。对高压部分电力部门有专用高压避雷装置，电力传输线把对地的电力限制到小于6 000伏，而线对线则无法控制。所以，对380 v低压线路应进行过电压保护，按国家规范应分三部分：建议在高压变压器后端到建筑总配电盘前端的电缆内芯线两端应对地加装电涌保护器，作一级保护。因农材经济基础薄弱，在各家各户的电源入户处加装浪涌保护器在现有条件下很难实现，但是在一个村庄或多个村庄的总的低压配电室内加装防雷电波侵入的浪涌保护设备却是完全可行的，也能起到事半功倍的效果，按照此原则；引入各家各户的线路还有有线电视线、电话线等，在这些线路的总线上也应做好防雷电波侵入的措施和安装相应的防护设备，这样就可以大大降低引入各家各户的各种线路上雷电波侵入的风险和危害。

4.5统一布线

在现在的新农村建设中，在总的线路布置上，引入各村各户的不同线路在有条件的情况下应尽量埋地引入，应统一综合 考虑、统一布线，避免线路的私拉乱扯，各种线路应沿地沟线槽或直接埋地布设，将线路上感应的雷电流通过集肤效应等在入户前散入大地。

5 结束语

防雷减灾是指通过转变观念、提高认识并采取必要的措施，使雷电灾害造成的损失降到最低，使人民生命财产得到最大的保护。而新农村建设防雷减灾要想得到广泛推广和实施，就应当实事求是、因地制宜，结合农村的具体环境、实际情况和不同的特点，尤其是经济基础薄弱的客观现实，有针对性地找到一些即经济实惠又简单易行的防雷措施，抓住重点雷击对象和主要的雷击方式和途径，研究出一套施工难度小、成本低、效果大的防雷技术措施。同时，全社会应该认识到雷电灾害对我们造成的损失愈来愈严重，防雷形势依然严峻，特别是广大农村朋友的生命财产安全愈来愈大的受到威胁，所以全社会应该动员起来，尽心尽力，努力搞好防雷减灾工作，保护好人民的生命财产安全，把雷电灾害造成的损失降到最低。更要求我们防雷管理部门和技术人员转变观念、提高认识、宣传指导，努力做好防雷减灾工作。

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中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

一、概述

随着互联网应用的普及，互联网数据中心(Internet Data Center，简称IDC)利用已有的互联网通信线路、带宽资源，建立标准化的电信专业级机房环境，为企业、政府提供服务器托管、租用以及相关增值等方面的全方位服务。迄今为止，IDC在电信、金融、税务、政府、交通等众多领域的需求快速增长。IDC不仅是数据存储的中心，而且是数据流通的中心，它是Internet网络中数据交换最集中的地方。

然而，随着互联网业务的迅速发展，IDC耗能呈逐步上升的趋势，为此，节能工作是重点。

二、IDC能源消耗分析

IDC服务托管作为一种物理载体在各企业的发展和运营中越来越突出。与此同时，数据中心也正以一种能源消耗黑洞的形式成为企业成本的隐形杀手。随着IDC机房新一轮建设热潮的兴起，电力供应、散热、运营成本对企业数据中心的影响逐渐扩大，日益攀升的能源成本正成为企业的巨大负担。

IDC机房是服务器、存储设备、通信设备、冷却设备、负荷开关、UPS、配电柜、机架及配电网络等设备比较集中的场。在IDC机房中，其主设备耗电占45%—55%，空调设备占35%—45%，电源设备及其他占10%—15%。因此IDC节能，应主要从空调、主设备、电源等方面考虑；对于现有机房，要从空调改造（含气流组织优化）、能耗较大主设备替换及电源改造等方面考虑。

三、IDC机房节能减排方案运用

3.1合理的建筑规划设计

本部分主要针对新建IDC机房的节能减排设计。扩建、改建的通信机房节能设计可参照执行。节能减排设计所采用的节能措施和方案应不得降低系统运行的安全性。

IDC通信机房的总体布局要求：

（1）通信机房选址要求应满足YD/T5003-2005《电信专用房屋设计规范》的相关规定。

（2）通信机房总平面的布置和设计，宜充分利用冬季日照和夏季自然通风，并避开冬季主导风向。其主要朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向，避开夏季最大日照朝向。

3.2先进的空调与通风系统

IDC机房的空调能耗占机房总能耗达到35%~45%左右，应该将降低空调能耗作为机房节能减排工作的重点工作。

IDC机房应该根据IDC机房所处的热工设计分区，所处区域实际的气候环境特点以及节能减排技术本身的成熟度、节能效果、改造成本、维护量等方面考虑进行合理评估与选用。

应该多方面、多角度充分利用各种不同的节能技术：

（1）对于规模较大且发展速度较快的新建机楼，在冷源系统选择上应该优先考虑水冷空调，整体规划机楼的冷源系统。为保证瞬时停电时水冷空调仍然能连续运行，在有条件的情况下可设置蓄冷罐。对于规模不大或单独的机房可选择风冷空调。

（2）在末端气流组织方式上，应该优先考虑下送风及“先冷设备，再冷环境”的气流组织方式。

（3）在空调设备采购上，应采购高效、节能的空调设备。

（4）应充分利用室外自然冷源的作用，特别是全年平均温度较低的地区。

根据空调节能技术的原理不同，目前，在IDC机房应用的节能减排技术主要分为以下几种类型：提高空调制冷效率、气流组织优化、自然冷源利用。

在提高空调制冷效率方面包括采购高效、节能的机房专用空调；冷媒节能控制器；水冷空调等。在气流组织优化方面主要包括划分冷热通道、冷热通道隔离；地板下送风（机柜内直接送风、冷通道送风）等。在自然冷源利用主要包括：智能通风；智能换热器；热管空调；冷却塔供冷等。

3.2.1提高空调制冷效率

（1）采购高效、节能的机房专用空调：机房专用空调的节能指标主要从能效比EER、综合部分性能系数IPLV、冷风比CAR、显热比SHR等四方面进行评价。在采购价格相对合理的情况下，应尽可能采购EER和IPLV高（不得低于国家标准《计算机和数据处理机房用单元式空调机》所规定的数值）、显热比大（不小于90%）、冷风比小的机房专用空调。以体现机房显热量大的特点及大风量小焓差的送风工艺特性。

（2）水冷空调：由于水冷却方式比风冷却方式效率高，因此有条件的公司，在前期规划设计阶段应考虑采用水冷空调。

（3）冷媒节能控制器：冷媒节能控制器是在保证制冷压缩机运行可靠性的前提下，通过冷媒循环状态控制的优化，达到制冷压缩机节能的效果。核心原理是：气容和特殊的结构产生高速稳定的湍流，减少管壁边界层和闪蒸汽，使蒸发器和冷凝器换热效率和换热面积增加，压缩机出口压力降低，以达到节能的效果。也就是说通过ERC的控制，空调制冷机组提高了能效比EER。

3.2.2气流组织优化

（1）划分冷热通道、冷热通道隔离：冷热通道的划分能合理优化气流组织方式，避免前排机柜排风被后排机柜吸入，造成局部机柜过热现象。因此，在规划设计阶段，应优先考虑划分冷热通道或冷热通道隔离，机柜采用面对面、背对背的布置方式。

（2）地板下送风：地板下送风是通过在机房内设置架空地板，空调冷风先送入架空地板层内，架空地板层相当于静压箱的作用，再通过机柜底部的开口送入机柜内或冷通道的送风口送入机房中。实现了“先冷设备、再冷环境”的送风理念，符合热气流上升的自然原理，优化气流组织方式。

3.2.3自然冷源利用

（1）智能通风：智能通风是当室外温度较低时，直接将室外新风通过过滤作用后送风机房内，再对机房冷却后排出室外，外加一定的控制系统。

（2）智能换热器：智能换热器是当室外温度较低时，室外空气与室内空气通过板式换热器进行热交换，达到降低室内空气温度的目的，室外新风不进入室内。

（3）热管空调：热管空调的核心元件为热管，通过热管的超导特性及室外温度比室内温度低的特点，将室内热量排出室外。

（4）冷却塔供冷：在水冷空调的基础上，当室外温度较低时，将冷水机组主机停机，室内冷冻水通过板式换热器与冷却水换热，冷却水温度升高后通过冷却塔的散热作用，将热量排出室外。

3.3低消耗的主设备选择

IDC机房中，新引进主设备应该符合绿色采购规范中关于各类主设备节能相关规定，在源头处把好节能关。有步骤地采用高集成度的设备替代原有的设备，对老旧设备进行评估，对于性能低、能耗大的设备进行退网处理。

机房采用精确管理，优化机房设备布局，分散摆放耐热性差、散热量高的设备，减少机房空调的使用。

3.4节能的电源系统技术

通信机房电源设备根据设备耗电负荷精确化配置，其扩容空间和容量可保证中、远期发展。对重要性不高和容量较小的机房，可选择使用模块化UPS技术。IDC在进行电源设备配置时应较准确地预测用户发展及负荷增长，避免造成设备利用率和转换效率过低，引起不必要的电能损耗。

对IDC，严格控制上架IT设备电源质量，杜绝低效高耗设备入网。

3.4.1技术节能

高压直流技术：在充分保障供电安全和人员安全的前提下，在技术水平能力较高和条件较好地区，对高压直流技术进行试点建设。

该技术目前还未完全成熟，可以进行小规模试点。

3.4.2管理节能

机房设备准入管理：加强IDC用户设备准入测试的执行力度，引入“IT设备电源质量测试技术”。

提高供电设备的负荷率：在保证设备安全的情况和符合运维部分的相关规程的前提下，提高供电设备的负荷率。

四、结束语

随着经济的快速发展，能源紧张这一问题日益突出，节约能源、保护环境，创造和谐社会，使经济发展向又好又快发展，这个已成为全社会的共识。建设一个既要系统稳定与安全、节能降耗、智能化管理、业务变更灵活又要节能的新一代IDC是业界共同追求的目标。