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房屋设计分类实用13篇

引论:我们为您整理了13篇房屋设计分类范文,供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源,期望它们能够激发您的创作灵感,让您的文章更具深度。

房屋设计分类

篇1

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。

篇2

2.谨防五级分类结果“表面化”。

目前农村信用社是按贷款余额比例提取呆账准备金(1%的计提比例),实行五级分类后,不同类的贷款将按不同比例提取呆账准备金(关注2%、次级25%、可疑50%、损失100%),势必增大呆账准备金的计提额度,从而导致盈利水平降低,影响利润分配。所以,为了实现利润分配的增加,人为制造不真实的分类结果,降低准备金计提额度的情况就可能发生。对于这个问题,笔者认为:我们应从制度上进行规范、约束,制订出科学、合理的评判其经营绩效的标准,对有水分的数据进行严厉“打假”,对分类不真实、偏离度较大的单位进行通报并实施相应的处罚。

3.谨防急于求成,长期目标“短期化”。

首先,从长远看,只有农村信用社抗风险能力提高了,才能更好更快地发展,将来才能获取更多利益,中国银监会副主席唐双宁指出:“实行五级分类,正是改革的继续和发展,只有实行五级分类,再加上其他方面的改革,才能保证改革最终取得胜利。”所以,在农村信用社全面推行贷款五级分类工作从宏观上看也应是一个渐进的过程。

其次,贷款五级分类是建立在对包括现金流量、财务和非财务及担保因素分析等分析方法之上的实践性很强的操作体系,其运作中涉及的知识面广、技术难度高,要求操作人员有较高的业务素质、丰富的经验和敏锐的判断能力。

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一、现如今当代中国的艺术设计

所有的艺术都源于一个传统的历史文化中,中国的艺术设计就是如此。在历史文化悠久的中国,创造了很多艺术作品,中国当今的艺术设计很大程度上遗传了古老的旧时代艺术。

但是,在现在这个艺术领域呈现多元化的社会中,很多艺术已经不在注重艺术本身的精神内涵,而只注重与外在,导致很多艺术设计没有精神表达,更加不用提示么所谓的艺术设计的内在超越。那么,在这个艺术设计多元化的今天,我们怎么才能取得艺术设计在其精神层次上的表达呢?又怎么样才能使艺术设计实现内在的超越呢?这是一个值得关注的问题。

二、艺术设计在文化意义上的精神表达

艺术设计最讲究的就是精神的表达,下面我们主要讨论一下艺术设计在文话意义上的精神表达。

(一)艺术设计在文化意义上应汲取的精神表达

1.中国的知识分子余英时曾经说过这样一句话:“所谓个体自觉者,即自觉为具有独立精神之个体,而不与其他个体相同,并处处表现其一以独特之所在,以期为人所认识之意也。”

由此可见,中国的艺术创造者都很在意艺术作品的精神表达。举一个例子来说:在中国古代魏晋时期所表现出的艺术大多都有一种独特的内在含义,而这些艺术作品所表现出来的内在含义也在某中程度上体现了当时艺术品作者的精神表达。尤其是魏晋时期中绘画作品,然而这种表露在外的艺术精神表达也对中国当代的艺术设计产生了很大影响。这种精神外在的优良艺术传统也值得当代艺术家去汲取,让这种优良的精神表达也体现在自己的艺术作品中。

2.除了魏晋的绘画,中国的艺术设计作品还有很多,比如说中国的园林设计。中国的园林设计分为两种风格,一种是所谓的皇家园林的设计风格,这种风格主要体现在北方,以北京最为突出,皇家园林的设计风格主要是以宽宏、堂皇为主。另外一种园林设计的风格就是私家园林,这种风格的园林设计主要体现在南方苏杭一带,这种园林的艺术设计风格上与皇家园林存在很大的不同,它是一种精致、巧私、淡雅的风格。然而,这两种风格流传到今日,第一种皇家园林风格也逐步开始汲取苏州园林的风格,因为苏州园林的设计风格体现了一种内在的韵味。这种内在的韵味,正是一种艺术设计的精神表达。

(二)艺术设计在文化意义上应反思的精神表达

在当今的艺术设计中,除了以上所说的应汲取的精华外,还有很多需要反思的地方。比如:现如今文化呈现了多元化的发展趋势,不同的国家,不同的艺术作品可以进行交流,在不同的艺术风格中吸取精华。然而,很多当代的艺术作品吸取了一些西方的先进技术,这些作品没有内在的含义,体现的只有一些高超的科技,根本不存在什么艺术造诣,像这样的艺术风格我们就要遗弃,因为艺术是一种对精神的外在表达,而不是对科技的外在体现。

三、艺术设计在多元文化下的内在超越

在现如今社会,很多人都提倡超越,超越是一种精神,是一种体现奋斗、体现坚持不懈的一种精神。人可以超越自我,也可以超越他人;超越还有内在超越与外在超越之分,内在超越是心灵的上的超越,外在超越则是表露在外的某种事物的超越。当然,人可以超越,艺术设计同样也可以超越,那么,我们现在就对艺术设计的内在超越进行简单的讨论。

在中国,很多文人在“内在超越”这方面很讲究,尤其是儒家代表的文人,他们就非常提倡艺术的内在超越,以至于到现如今,很多当代的艺术家也不断地在追求艺术的内在超越。例如:一个当代的山水画家,他画了一幅山水画,山清水秀,十分美丽,当这个作品呈现在人们的视野中时,这幅画体现的不仅仅是美丽的风景,还有画内在的东西,这种内在的东西就是画所体现的作者的心情,甚至是作者所向往的生活,这样的艺术作品就是一种艺术设计上的内在超越。

当然除了这些艺术设计上的内在超越,还有很多其他很多方面的内在超越。在当今这个文化艺术多元化、全球化的社会,各个国家、各个种族的艺术都有了一定的融合,例如在房屋设计方面,就有西方设计和东方设计,西方的房屋体现的是一种富贵、堂皇的格局,而东方的则是大方、宽敞的格局。然而很多房屋设计的艺术家只是一味的喜欢某种格局、某种风格,将所有的房屋都设计成自己喜欢的风格类型,直接照搬照抄,根本没有什么韵味可言,然而,真正地艺术上的内在超越是在艺术本身具有的特性的基础上展现出一些内在的、潜在的含义,或者能让人们在艺术品本身之外能感到一些不同的韵味。这才叫做真正艺术设计的内在超越。

四、结语

人需要精神表达,艺术同样也需要具有精神上的表达,艺术设计是一个框架,它的内在精神是需要人们往里填充的,同样,人们在为艺术填充精神时也要适当的追求艺术的内在超越。艺术不仅仅是工人们来欣赏的,很多时候,一个国家的艺术内涵还体现了一个国家的文化水平与素养。所以说:把握艺术的精神表达,超越艺术的内在含义,对我国文化艺术的发展有非常重要的意义。

参考文献:

[1]徐复观.中国艺术精神自叙-[M].武汉:湖北人民出版社,2009.

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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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随着我国城市现代化的快速进行,近些年我国每年建成的房屋面积都高达数十亿平方米,已经超过了发达国家每年新建建筑面积的总合。从消耗的角度来看,建筑物的耗能过程较为复杂并且影响因素多样。随着节能观念的兴起以及我国可持续发展纲要的深入实施,对于房屋建筑来说节能结构已经成为不可避免的时代趋势。对于我国的建筑节能设计来说主要是以设计标准的形式得以展开,主要针对对象是居住建筑,主要的研究内容是用于围护结构的热工设计以及对空调系统的优化设计。但是因为目前我国节能建筑的施工与设计相分离并且缺乏系统优化观点,所以仍然较为被动。目前国外节能建筑的优化设计其研究重点主要集中在两个方面:第一是促进各种模拟软件在建筑设计中的运用,第二就是利用计算机软件来实现建筑节能的优化设计。

一、从外窗设计看建筑节能结构设计

在很多较为炎热的地区,外窗设计中的节能设计关键就在于提高窗户的遮阳效果来控制辐射传热。所以在设计过程中尽可能的选择一些遮阳系数较小的外窗来起到减少热辐射能进入室内的数量。这样对于减少建筑的制冷能耗水平来说具有重要意义。

其次就是需要重视窗墙比,同时还需要保证门窗的开启面积。通常来说住宅建筑的外窗,其面积不要过大。根据技术规范来看各个朝向的窗墙比都需要进行合理的控制,其中朝北的不可以超过0.45,东向和西向的不可以超过0.3,南向的不可以超过0.5。在对开窗进行设计的时候需要注意,门窗的开启也需要满足设计和技术要求。笔者调研中发现很多设计师为了立面的效果而忽视对于门窗的开启设计,就导致节能效果受到影响。

其次就是外窗类型的选择上。在选择外窗时遮阳系数是一个重要的参考指标,应该尽可能的选择一些遮阳系数较低的产品。比较常见的门窗类型有铝合金以及塑钢门窗等。门框材料对于节能来说产生的影响较小。在外窗的设计中最好选择玻璃,玻璃按其性能可以分为透明玻璃以及吸热玻璃和低辐射玻璃等,也可以制作成中空的玻璃。外窗玻璃的选择对于节能来说有重要的影响,普通玻璃经济性较好但是节能性稍差。

第三个部分就是遮阳设计。在对立面进行设计的时候需要设计一些水平或者垂直的遮阳板,或者使用其他的遮阳措施,同时选择一些较好的遮阳门窗,既可以起到丰富立面造型的作用,又可以达到良好的节能效果。

第四就是针对门窗气密性的设计。在进行门窗安装过程中,各个部件之间会存在一个装配的间隙,这就会出现室内外空气的交换。在满足室内空气卫生条件之下,通过门窗进行渗透空气很可能导致能耗增加。所以在门窗气密性设计中尤其要做好缝隙空气渗透的设计。对于高层建筑来说,九层以下的气密性需要达到三级,而之上的建筑物气密性需要达到四级。

二、屋面设计中的节能性分析

对于建筑来说屋面是整个建筑物受到外部温度影响最大的部分,也是面积最大的部分,所以提高屋面的节能结构设计是一个重要的工作。通常来说将一些容量降低以及导热系数较小并且吸水率较小同时强度较好的保温材料设置到防水层和屋面板之间。

第一就是针对屋面设计中的隔热板设计。为了可以增加屋面的热阻来降低其传热系数,目前较为常见的方式就是在屋面的结构层上铺设绝热材料。为了可以有效的提高材料的隔热性能就应该尽量的选择导热性较小并且蓄热性较大的材料来降低屋面表面温度。

在近几年,为了达到有效隔热的目的同时又便于施工和节能,屋面保温材料都是选择传热系数较小的保温材料。当室外温度波热作用一定时,护的结构内表面平面温度高低和振幅衰减大小其决定因素主要是护结构的热阻热惰性。在设计的时候使用倒置式的屋面构造可以取得很好的屋面隔热以及防水效果。

第二就是通风隔热屋顶的设计。屋面可以使用各种设计来减少对于太阳能辐射的吸收降低屋面自身的温度。但是不管采取什么措施,在炎热的夏季还是会有一定的高温导致室内温度上升。这样就可以通过空气流经屋面来带走室内蓄积的温度降低室内温度。通风量越大的话通风层的空气带走的热量也就越来越大,隔热效果也就越来越好。

然后就是反射屋面。浅色表面可以反射更多的太阳辐射,这样就可以减少结构材料吸收的太阳能。建筑设计中反射屋面的使用就是将屋面的表面进行浅色处理。通常都是在屋面表面图喷一层白色或者是浅色的涂料,或者是铺设浅色的地面砖。对建筑材料其阳光辐射反射率产生影响的主要因素就是表面的色调,颜色越浅的话反射能力就越强。

三、外墙设计的节能性分析

墙体作为建筑维护最为重要的部分通常都是使用保温性较好并且蓄热能力较好的复合式墙体。目前我国节能墙体主要是由单一的材料砌筑成外墙,或者是用保温夹心复合墙。

首先就是可以提高墙体的热阻。目前来看提高外墙热阻是最为常见的保温隔热措施。通常可以使用以下途径来提高外墙的热阻:第一就是选择一些新型的节能墙体材料,具体来说就是具有节能性以及多功能等特点的墙体材料;第二就是选择一些改性混凝土空心砌块等。

其次就是对墙体的外表进行浅色处理,例如使用浅色的涂料和面砖等。这样可以降低墙体表面对于太阳能辐射热的吸收来降低升温幅度。

四、自然通风设计分析

房屋建筑的节能结构设计中对于自然条件最为充分的理由就是合理利用自然通风,也是对热环境进行改善的有效措施,即使是在炎热的夏季使用空调降温的条件之下也可以有效的减少使用空调的时间来节省能耗。在对建筑群进行布置的时候可以根据其所处的纬度来选择主体建筑的朝向从而减少太阳能的辐射影响。同时也可以充分的利用建筑体系和建筑之间的距离来组织小区气流。利用建筑群之间的地势起伏和水在地面的分布及太阳辐射在昼夜被吸收反射的特性形成地方风来改善小区的微气候。不仅可以起到降温的目的还可以为单体建筑自然通风创设更好的条件。

在对单体建筑的平面以及空间进行设计的过程中可以结合建筑物的使用功能来安排门窗的洞口位置以及空间组织。借用自然力,也就是热压和风压来促使其室内的空气流动以及室内外的空气交换,形成穿堂风。还可以使用导流措施来改善气流的流线以及流场,同时调量,让自然通风取得更好的效果。

房屋建筑节能结构的设计对于我国社会经济发展建设来说有重要意义,面对我国的可持续发展以及绿色经济建设来说都起到了很重要的作用。对于此技术的未来展望,首先就是在节能结构设计方面尽可能的使用节能材料以及新型材料,加大新能源和可再生资源在房屋建筑中的使用;其次就是在规范房屋设计方面应该加强房屋设计的标准化作业,严格实行节能设计结构;最后就是在房屋建筑节能的使用上需要提高各种设备的使用效率来达到节能的目的。

结语:推广节能建筑最为重要的就是人们环保意识以及节能意识的提高,通过加强宣传教育来推广节能意识,从专业角度出发来建立可比条件,对于节能投资以及节能收益进行权衡来分析房屋建筑的节能性和社会经济性。建筑设计师应该走在时代前列,树立可持续发展的意识来掌握一定节能设计方式,利用先进的科学技术手段和社会力量来改善房屋建筑的节能结构设计。

参考文献:

[1]周恒.展望新时期建筑节能[J].中国建设信息.2006(08)

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【引言】现今随着自然环境的变化,国内外各地在近十几年都频繁的发生地震,特别是在地震带上的国家和城市,一旦发生地震简直就是牵一发而东全身。地震所造成的灾害告诉我们,现今许多建筑物质的抗震强度明显不强,要向尽量的坚强地震灾害,不仅仅需要加强抗震和防灾工作,还需要通过震级对在地震带区的城市情况,特别是高烈度抗震区的地区情况,对当地的建筑与结构之间的矛盾进行协调,力图减少由于地震带来的给城市所带来的伤害。为了解决该问题,下文将从建筑与结构理论依据、二者关系、矛盾问题以及协调办法进行探讨和分析。

1高烈度抗震区建筑与结构的理论依据

随着社会的不断进步,我国建筑产业的脚步不断向西部的开发,且逐渐接触到在高抗震烈度地区的房屋设计建筑结构,特别是在9度抗震区等设防地区的房屋设计,是设计施工人员最为关注的问题。为了能够彻底的了解高烈度抗震区建筑与结构的矛盾与协调关系,下文将从理论上分析建筑与结构[1]。

建筑与结构主要是在电力和电力规划、设计与施工中有所设计,其定义主要是指布置发电厂、变电所主要工艺流程的设备和设施以及其他辅助和附属设备和设施所需的各种建筑物与构筑物。

建筑主要是采用各种材料构件出来的功能空间的一种描述,而结构则是对空间的一种表达的手段。

2高烈度抗震区建筑与结构的矛盾与协调关系

在工业革命之后,在近现代区域,由于现代的建筑的结构计算与设计越来越复杂,单纯的造型设计已经无法满足大型先现代建筑结构设计的要求。因此,建筑设计与结构设计分道扬镳,在两条完全不同的道路不断发展[2]。

建筑设计和结构设计是在房屋和建筑物建筑设计过程中的一个重要的指标和环节,而这相辅相成,建筑设计更注重造型设计,力求体现个性;结构设计更注重在严谨的计算下所建筑出的的安全性、实用性以及经济性的统一。从上面两点中可以看出,二者不仅相辅相成也相互制约。任何一幢建筑物都离不开建筑设计和结构设计。因为任何一幢建筑物的建筑设计方案都会对结构设计产生影响,同理,任何一项结构设计也会制约着建筑设计。因此,而这只有相互统一,才能够创造出美观优秀坚固的建筑物。特别是现今我国不断的开发,建筑行业已经逐步的迈向了西部地区,而西部地区正好是处于高烈度抗震区的地震带上,因此该地区的建筑物不仅需要有能够抗高烈度抗震区的强度,还需要有美观、新颖以及标新立异的外观[3]。

现今在西部某些高烈度抗震区,特别是9度抗震设防地区,仍然还是采用框架结构,但是这会导致柱截面过大,影响建筑的使用功能和外观效果,而且还会使建筑结构不够经济。但是如果采用的是框架-剪力墙的结构,那么就可以满足结构体系,也可减小柱截面,满足建筑的要求,有效的降低结构的造价。

3高烈度抗震区建筑设计原则与结构设计原则与出现的问题

在高烈度抗震区建筑设计中,主要遵循五大原则。⑴首先是地基要稳。众所周知,一栋建筑的坚固与否,首先就要观察其是否有良好的地基。特别是在8~9级高烈度抗震区的地区中,在这段地区的建筑工程更加要选择有利的抗震地段。只有问问的抓住了地面,才能够在地震来临之时,不至于迅速坍塌,造成人员或是财产伤亡。⑵是需要周围的条件,合理的选择地基的基础类型。在高烈度的抗震区上,其城市和地区都是处于地震带上,特别是这些地区的土质和地形情况都是比较多变的,因此,要根据当地的地质情况,正确的选择地基的类型。目前比较熟悉的地基类型主要有桩基础、天然地基等等地基类型。在打地基之前,首先要对地基进行抗震验算,之后才能够比较容易的采取抗震的构造措施。⑶当地基打好之后,在建筑结束之后,首先要保证建筑物的整体成一个比较方正的状态,不能够有左宽右窄的现象发生。当确认无误之后,再对建筑物进行抗震验算检测,只有得到了最为合理的验算结果,才能够采取相应的抗震构造的措施。⑷建筑物在进行构造时,最为基本的就是建筑物不能够三家,必须要具备有良好的整体性,只有如此,其所浇注的楼板,放量以及框架和楼板才能够形成一个完整的整体,不能因为部分结构的错误导致整体遭受到破坏。

在高烈度抗震区的建筑物的结构设计原则主要有三点原则,⑴首先是在建筑物上不能够悬挂一些其他的附属物。在建筑物上悬挂附属物,特别是在还未完工的建筑物上悬挂,经常会因为附属物悬挂的不够牢靠,从而导致悬挂物因为各种主观或是客观的原因造成落下等情况。但是如果在建筑物上一定要悬挂附属物,那么附属物就必须要与建筑物的主体结构相连,这样才能够避免在高强度地震时出现悬挂物掉落的现象。⑵在进行建筑设计规划时,应当尽量远离危险地带或是危险物品,例如火山地区或是其他易燃易爆的物品旁边。一遍在地震发生时,造成二次伤害。⑶建筑物本身的负重就要少,这样才能够坚强建筑物本身的自重量。因为只有地震的作用力越大,其所吸收的地震力也就越大,其所受到的破坏和损害也就越大。

建筑物在抗震设计中常常会出现诸多问题,其中主要有七项最为重要的问题:⑴在进行建筑之前,首先就对抗震区的地质遗迹沿途的工程资料了解和收集的不全,在进行设计时就缺少辅助资料。⑵对于结构的平面布置,常常会出现地基稳固,但是房屋的建筑外形不够对称也不够规则,质心偏心大等问题。⑶在进行建筑时,发现在每一个结构单元中都采用两种不同的结构受力体系,给受力和日后的维修造成极大的不便。⑷建筑物的底框往往计算的不够准确,超过的了上层的建筑。⑸由于本身就对周围的资料收集的不是非常准确,因此对于抗震设防标准掌握的也是十分不精准;⑹一般对于高烈度抗震区的建筑物都是有要求的,但是一些设计和施工人员对于这些要求往往都是十分模糊。⑺在对建筑物进行建筑时,对于其抗震构造的布置就选择的不恰当。

5高烈度抗震区建筑结构中问题的协调办法

其处理办法主要有四项,分别是:⑴首先就需要协调好建筑与结构的关系,只有满足了建筑功能的要求,才能够做到经济合理的施工。⑵处理好当地地基与土层的关系,了解当地的基本情况,重视高烈度地震区的建筑造型,才能够保证建筑物的安稳兼顾;⑶在进行建筑时,要重视对于建筑物地形的选址勘察,对具有一定规模的民房或是厂区在勘察结束后,进行规划设计,且合理的选址勘察还可以节省工程造价。⑷加强对于高烈度防震的区域砖瓦住宅的安全控制,否则一旦发生大地震,也可以尽量的降低灾难后果。

【结语】

综上所述,本文主要是对高烈度抗震区的建筑与结构原则中所出现的矛盾进行分析和探讨,将原则中出现的问题制定了相应的协调办法。而这些办法在高烈度抗震区都是比较适用的,希望这些办法能够给广大施工人员与建筑设计人员一个启示和帮助。

【参考文献】

篇7

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。

篇8

0 前言

眼下,我国正处于科技和经济飞速发展的时期,人们对居住条件及生活环境要求越来越高,而对建筑房屋进行优化设计,使其结构与美观相互协调、同时适用、安全、经济以及便利是提高人们生活环境的关键因素。房屋结构设计优化技术注重实际,以工程建设的基本状况为出发点,以计划成本为控制为中心来进行的结构优化设计,其内容就是利用对建筑基础的结构、屋盖系统的结构方案以及围护系统结构方案等环节,建立起一种关于结构优化设计的模型,通过对各种不同的影响变量参数中的若干关键参数的科学计算,来制定建筑工程结构设计方案。

1 房屋结构设计优化的意义

1.1结构优化设计可以降低总造价。进行结构优化设计中,多层住宅和高层住宅相比较,层数越多,总建筑面积增大,单位建筑面积占用的土地面积就越小,节约了用地成本,但建筑层数的增多,建筑总高度也会加大,楼与楼之间的间距也要加大,这时占用的土地节约量就不与建筑层数增加比例相同了。另如屋盖部分,一栋楼只有一个屋盖,并不会因为层数的增加而有所改变,它的成本下降会比较明显。对于基础部分而言,虽然也是各层共用的,但是层数增加,传给基础的荷载将会增大,我们需要增大基础,这样单位面积的造价有所降低,

但是却没有屋盖的效果那样明显。

1.2结构优化设计可以提高建筑结构经济性。与传统的结构设计相比,采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,达到上述五个方面的最佳结合,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。

2 房屋结构设计中结构设计优化技术的问题2.1从现在的建筑结构设计工作来看,普遍缺少详细的勘察地质资料,只是简单的依据相临建筑的情况进行图纸设计。勘察施工场地的作用是保证科学的进行地基基础工作,并且达到最基本的安全保障。往往房屋设计工作人员只是把耐力数值控制到最小,就简单认为房屋建筑结构没有问题了,这种技术问题为房屋埋下了安全隐患。在对较软地基进行处理时,忽略了垫层换土设计,只是根据经验判断处理。房屋结构设计过程中,对于较软地基存在的安全隐患没有足够认识,单纯依据个人经验使用砂垫层强化承载力,对于其宽厚度缺乏精确计算,也造成了费用的浪费。

2.2在抗震房屋结构设计中,施工设计人员普遍认为六度设防可以看成是没有设防。为了方便受力分析,施工设计人员往往把柱体横截面较小设计,增加梁线的刚度,将梁设计成为铰支梁,柱体的抗压能力设计成轴心抗压。这种操作方法能够方便分析房屋结构的受力,但是针对整体的房屋结构安全带来了危险。忽视了梁与柱之间的弯矩约束,还有柱体的截面积较小,整个房屋结构一旦受力,抗弯能力明显不足,造成了梁底显现裂缝。2.3房屋结构设计承重能力时主要是通过楼板设计完成的,在房屋建筑时经常将一些没有承重能力的墙体安置在楼板山,之后还会这部分算在同等效果的荷载力范围内,楼板的配筋也会依据这个数据进行计算。除此之外,设计人员将立砖斜砌隔墙顶位置,造成楼板顶部出现裂缝。两个方向同时产生弯矩的双向板中的钢筋是要叠放并且要保持纵横方向,计算时应该依据双方向的高度。

3 结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用房屋建筑结构设计优化技术实践应用是当前建筑业非常关注的一个课题,目的在通过结构优化设计技术逐步改善房屋建筑的使用性能的基础上,提高经济性,大力降低工程成本造价。主要应用可以体现在以下几个方面:

3.1房屋建筑结构在设计中应遵循结构设计规范。房屋建筑结构优化设计的目的是追求适用、安全、经济、美观以及便利施工,因此,房屋建筑结构优化设计不但要求结构设计工程师有丰富的设计经验,也同时也要要对房屋建筑结构规范的条文有较为详细的了解,在房屋建筑结构设计规范的基础上,能够把自身的结构设计方案科学的融入到整个项目工程中。对于一些大面广的工程中,某些条文规定不可避免的的偏于保守,同时,也有些条文对一些特殊、复杂工程的设计工程条文安全性不足。因此,房屋建筑结构工程师在优化设计中,应该充分利用扎实专业知识与丰富的经验,对上述问题做出科学与正确的判断,从而能够把握设计,使设计成果逐步优化,不断创新。

3.2房屋结构工程师要积极主动参前期工程规划。房屋建筑结构工程师要积极主动参前期工程规划是实施结构优化技术的重点内容。因为,在在实际施工中,房屋建筑结构工程建筑师难以把握对结构体系的受力的正确分析,相关房屋建筑结构工程师要积极主动地参与前期方案设计,帮助建筑师构思与逐步创新,使整个建筑的优化功能能够全部体现出来。

3.3涉及到房屋结构设计的各个专业应该相互协调与合作房屋建筑结构优化是一个复杂性的系统工程,涉及到的专业也很广,各个专业必须相互协调与配合。依据建筑学发展角度出发,现代建筑是综合性产品,包括建筑、结构以及设备等要素。因此,房屋建筑工程在工程实施中,应该大力加强分工与合作,将各个构成要素进行充分有机结合,为打造出完美的作品夯实基础。在房屋建筑工程项目设计中,最重要的环节是建筑设计与结构设计,只有将这两个环节充分结合,房屋建筑工程的实用美观大方效果才能充分体现,同时,房屋的建造结构受力更趋向合理性,大大降低了成本,简化了施工。但在建筑设计中,一些许建筑设计人员不遵循建筑的基本力学规律,过于注重设计方案创作的新奇性,导致这房屋建筑结构出现一些后遗症,因此,房屋建筑结构优化必须通过强化各个专业的合作与协调,才能够实现结构合理,成本降低。3.4房屋结构优化设计要将概念设计结合细部结构进行设计优化。概念设计即是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法,是通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。但是概念设计应用于没有具体数值量化的状况时,计算式不可避免与实际出现较大的差异,譬如在地震设防烈度就没与不确定性,计算式与实际差别较大,因此,房屋建筑结构在优化设计中,通过采用概念设计的方法,将数值作为辅助和参考的依据,同时设计人员在设计过程中还需灵活运用结构设计优化的方法。在整个设计过程中贯穿一种抗震设防的思想且以概念设计作为重点指导设计。同时在设计的过程中,注重优化细部的结构设计,譬如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝,可划分为矩形板。在选择钢筋型号时,充分考虑其极限抗拉力等。

篇9

随着社会对环境问题的高度重视,我国建筑行业要想加快发展,就要严格按照绿色建筑设计基本原则,优化建筑结构选型,降低能源和资源消耗,推进建筑产业及相关产业的发展,进而促进建筑行业的可持续发展。

研究背景

建筑业作为资源与能源消耗量大的产业,其所造成的环境问题也日益突出,能源、资源的枯竭以及环境恶化已经严重威胁到人类的生存与发展。因此,在这个社会背景下,绿色建筑理念应运而生,随着时代的发展和建筑业的发展,绿色建筑理念也不断地渗到实践当中,目前绿色建筑已经成为当下建筑行业的发展趋势。尤其是在当下经济、社会、文化快速发展的情况下,大量高层建筑建设而成,其所消耗的资源对环境所造成的负荷也不是巨大的。为此,我国建筑行业要想可持续发展,就要坚持可持续发展原则,合理运用平衡原理,加强对建筑结构的整体设计,充分体现环境、建筑以及科技的统一发展。

二、设计思路

绿色建筑结构设计除了要满足国家规范设计,还要顺应绿色理念,配合以下特性,具体可以从以下方面入手:

结构选型

从重构件材料来讲,我国建筑房屋结构体系主要分为四个结构体系,即砌体结构、木结构、钢筋混凝土结构和钢结构,以下作具体的说明:

砌体结构,并且包含粘土砖砌体结构,主要指的是砌块结构,不论是从地方标准,还是从绿色建筑标准来讲,相关规章制度中都均对粘土砖制定了禁止使用的条文,同时,这也完全条例我国的耕地保护政策。因此砌体结构主要采用的是矿渣、工业废渣、 砖渣制作而成,既可以节约资源,又可以加强对废物的重新利用,因此,在绿色房屋建筑结构体系设计中,砌体结构是值得倡导的结构体系。

木结构,从绿色建筑结构理念的本质而言,木结构可以说是最为理想的建筑结构,其主要取材直接,且可以循环再生,同时,在建筑施工时,便于安装和拆卸,既节约能源,而且无破坏、无污染,更为重要的是可以该结构的应用能够直正做到与自然和谐。若是从结构设计角度来分析,木结构的抗震性能好,自重轻,可以说是安全性与舒适性的有效结合体。但是从我国国情角度出发,我国人口多,森林覆盖率小,木资源相对缺乏,加上木结构使用局限性高,无法适应密集型的城市发展。

钢筋混凝土结构,在我国的建筑结构体系中,该结构仍旧是作为主导结构,混凝土结构住宅节能率为53.52%,虽然一些专家明确提出其并非绿色建筑结构,这也成为绿色建筑结构设计首要问题。当前建筑结构设计师应该充分考虑如何降低和减少钢筋混凝土结构对环境的影响,提高结构的耐久性,延长结构使用寿命,优化结构体系设计,通过对多种方案对比分析,确保结构设计的合理性,积极探讨绿色建筑结构形式,如当前大跨度预应力、空心楼盖结构等新型结构形式的应用。

钢结构隶属于绿色建筑结构体系。在建筑设计中,钢结构由于抗震性能好、自重轻,尤其是轻钢结构,其主要的结构材料主要采用可重复可再生的材料,不仅对环境污染少,且施工周期短,节能率为56.06%,可以说是一种典型的绿色建筑结构。从未来建筑结构的长远发展状况来看,钢结构体系的应用将成为未来中国绿色建筑的主要结构体系。比如安哥拉安居家园住宅项目采用杭萧钢构钢结构住宅体系,上部15层的纯钢结构住宅,该型住宅建筑面积15953.43m2,方案建材生产总能耗4892.5tec,单位面积能耗为0.109tce/m2,比混凝土结构住宅减少耗能11.9%。

结构构件

建筑产业化发展,使得结构构件的制作和工业化生产成为发展必然,同时,国家和政府也将结构构件工业化生产作为绿色建筑设计标准和评价指标以及绿色建筑的主要内容。目前我国的钢结构仍旧于探索研究阶段,可以却是最适应建筑产业化的结构体系,并且能够满足产结构设计的集约化和社会化供应需求。比如当前预制装配式混凝土结构,不仅节能环保,而且优质高效,在这个背景下,结构工程设计师必须要以结构构件的产业化发展为主导,结合当下的现场装配需要、生产工艺需要,做好结构构件的绿色设计,既要保证各个构件之间良好的连接性,又要保证构件质量和减震性能。

3.结构耐久性

在建筑结构设计中,结构耐久性也是一个非常重要的环节,同时,也是确保正常设计、正常使用、正常施工的的根本条件。为此,结构设计师要在规定的时间内,满足结构的预定功能,延长结构使用周期。在具体的设计中,结构的耐久性主要体现在耐火材料的使用以及防腐材料的应用上,因此,设计师要按照《钢筋混凝土结构设计规范》,综合所有设计要求,全面提升结构的耐久性,具体的耐久性实施方案如图1所示:

图1 实施流程图

三、设计方法

充分利用新型材料

绿色建筑材料系统是满足建筑节能,环保,生态的需要。从本质上,绿色建筑结构体系的设计对于建筑材料的性能要求是相对苛刻的,多数的天然材料均无法满足绿色结构设计要求。因此,一些新型材料应运而生,一些传统的建筑材料也得到新的发展。如轻骨料混凝土、高强度混凝土、纤维混凝土等新型材料,由于他们具有自重轻、高强度、抗拉强度强等特点,被得到了广泛应用,并且取得了良好的应用效果。又比如铝合金、钢材等金属材料的应用了不断向着强度更强、重量更轻、热绝缘性好的方向发展,当前我国建筑结构体系设计中所应用的高强钢筋屈服强度可以达到550MPA以上,并且通过天然材料与新型材料的结合,这些为绿色建筑的发展创造了良好的条件和基础。

2.加强节能技术应用

绿色建筑结构设计,最为主要的目的和任务就是节能。一般而言,建筑结构节能主要体现在两个方面:一是设计生产中的节能,一是使用中的节能。因此,设计师要不断应用一些节能技术,有效地应用到结构设计中,降低建筑能耗,提高建筑性能,比如建筑结构的保温性能,可以采用新的材料、新节能技术以及新的墙体结构,加强热绝缘和控制冷风渗透,同时,考虑到其他部分新技术的应用,积极引进先进要并制造工艺和无污染环境的生产技术,从而全面提升建筑的保温性能,以此来达到绿色建筑结构设计标准和要求。

3.利用可再生绿色能源

目前,在绿色建筑中得到最广泛利用的可再生绿色能源就是太阳能。这与建筑结构体系的绿色设计有着直接的关联。比如在设计时,建筑房屋屋顶部分要吧采用太阳能集热设施部分代替,不仅可以节约投资,而且具有良好的防水隔热作用。因此,在绿色建筑结构设计中,设计师要太阳能与建筑结构设计结合起来,一方面,可以保证设施与建筑房屋设计的一体化,提高建筑整体的美观性,另一方面,可以体现各类住宅的特点,成了独特的建筑景观。

结语:

绿色房屋建筑与传统的建筑不同,最为基本的要求就是投资控制要严格,在确保经济性的情况下,提高建筑的品质,从而有效地满足建筑可持续发展要求。 因此,结构设计师必须要充分利用绿色建筑设计理念,全面渗透到结构构件工业化、结构体系以及结构耐久性等各个方面,同时考虑结构设计的节材、环保、施工安全等因素,进一步优化结构设计,最终通过技术、经济、资源的系统分析,获得最佳的结构设计方案。

参考文献:

篇10

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。

参考文献:

篇11

型钢、钢板、钢管等通过焊接、螺栓、铆钉等形式相互连接,形成建筑钢结构,它具有重量较轻、强度较高、延展性良好、跨越度大、安装方便、抗震性能较强的特点,这种结构被广泛地应用在高层建筑、大规模厂房建设中。伴随着国民经济的快速发展,建筑钢结构凭借自身的节省能源、保护环境、高效的优势得到了越来越多工程建设人员的关注,在城市化发展和工业化推进中蓬勃发展。因此,本文对于建筑钢结构适用性分析具有重要的现实意义。

一、建筑钢结构发展

建筑钢结构具有重量较轻、延展性良好、可塑性强、便于施工、抗震性能较高、容易修复、绿色环保等优点。我国建筑行业所用钢材在总钢材产量中达到半数以上,然而绝大部分钢材均应用在了钢筋混凝土结构中,钢结构主要应用在轻钢厂房建设和某些特殊建筑中,很少应用在其余建筑领域中,因此,造成了我国钢铁行业供过于求的现象。钢结构建筑与土木建筑相比,具有显著的优越性,我们应充分利用我国钢材产量优势,充分利用建筑钢结构,进而推进城市化和工业化进程。

二、适用性概述

适用性、安全性、持久性是建筑钢结构的基本功能,它们也被统称为可靠性,通常在工程施工和常规使用过程中,可有效承受各种作用,工作性能良好,在定期维护的前提条件下具有较强的持久性。一旦结果或者局部结果超出某种特定状态,就无法满足预先设计规定的其中一种功能,此时将这种状态称为此功能下的极限状态。负载能力极限状态、常规使用极限状态是极限状态两种最主要的形式。在具体的结构设计中,不仅要满足结构在极限负载条件下具有一定的安全性能,还应确保结构在常规使用负载条件下具备相应的使用功能,也可将其理解为应满足一定的适用性,此时的极限状态被称为常规使用极限状态。参照国家相关规定,常规使用极限状态的分析的内容主要包含形变、振动和局部地方损坏等内容。

虽然结构为与非常规使用极限状态时不会引发巨大的损坏和灾难性的损失,但是,有时严重可能影响结构的日常使用。伴随着国民经济的快速发展和生活水平的提高,人们对建筑功能的要求日益提高,近年来涌现出了大量的高层建筑、超高层建筑和大跨结构,世界范围内正在积极探索,稳步推广使用强度等级更高的钢材,因此,某些结构或者其构件设计正在由安全性控制设计逐步向适用性转变,在此种背景下,全面分析建筑钢结构在常规使用状态下的可靠性至关重要。

三、建筑钢结构适用性分析

(一)建筑钢结构常规使用极限状态下的表达式

在建筑钢结构的常规使用极限状态下,影响常规使用、外观形变和常规振动是主要研究对象。本文偏重前两者的研究,对于振动,其使用范围大部分局限于存在动力负载作用的特定工业建筑施工中。针对此点,相应的建筑钢结构设计规程中没有明确提出具体的控制振动位移的要求,主要通过制约建筑结构构件的尺寸比来控制存在一定影响效果的振动。实际施工过程中,如果能够合理控制静力位移,在某种程度上也能实现控制振动位移的目的。然而针对不同情况,符合“不干扰常规使用振动”要求的静力位移极限值或者相应的振动位移极限值的问题,仍需进一步研究并补充说明,因此,笔者结合自身工作经验,给出了相应的处理意见。

1.构建极限设计状态表达式

梁、柱构成了建筑钢结构构件,设梁构件的相对变形值为C1/L,柱构件的相对变形值为C2/H,依据变形极限状态将其整理为:梁C1/L=S/(A1MI1)=[C1/L];柱C2/H=S/(A2MI2)=[C2/H],在这两个公式中,其中S代表负载效应;M代表钢材的弹性模量;A1、A2分别代表梁构件端部的条件和跨越度,柱构件端部条件和高度有联系的系数;C1、C2代表形变值,对于梁而言表示极限竖向位移,对于柱而言表示极限层间位移;I1、I2代表截面惯性距,L代表跨越度,H代表高度;[C1/L]、[C2/H]代表相对形变临界值。

2.分析方法阐述

利用CHECK-POINT方法进行分析,先求出建筑钢结构的极限状态方程,然后对其进行标准化转换,方程中的参数均为非正态分布变量,为进一步求解应对其进行正态化处理,确定标准正态分布函数和概率密度函数,计算钢构件抗力。

(二)计算结果的有效分析与合理化建议

1.由上述算例可知,建筑钢结构构件常规使用极限状态情况下的可靠性指标的计算范围在1-1.5之间,这些数值和负载能力极限状态情况下的指标相比较低。这主要是因为建筑结构构件满足常规使用极限状态条件时,只是不好使用,却不会出现强度破坏、疲劳损坏和稳定性能散失等无法使用的现象,此类现象只出现在负载能力极限状态中,通常后果比较严重,在常规使用极限状态中配置较低的可靠性指标是较为合理的。因情况而异,常规使用极限状态中可配置相应的可靠性能。通常主要包含可逆和不可逆这两种类型,建筑构件在静力负载条件下的弹性位移或者形变是可逆的,在常规动力负载条件下出现的振动位移或者形变也是可逆的,而在此种情况中出现的裂缝却是不可逆的。据我国相关调查结果表明,只要设计符合相应规范中的使用极限状态变形限制的条件的,其常规使用情况存在正常、良好和极度良好这三种状态;反之则存在稍微晃动、晃动幅度较大、摆动幅度不大、摆动幅度较大和摆动幅度特别大、严重损坏等评价。这些均说明,对影响结构常规使用变形的控制在某种程度上也影响了常规使用振动。综合来说,建筑钢结构设计规范可有效控制使用极限状态。

2.在以往的使用极限状态的可靠性分析过程中,尚未统计分析相对变形差异值(理论相对形变临界值和预期设计规范中的变形极限值这两者之间的差异),因此,现阶段不能准确研究相应的分布情况,且仍需进一步界定相对变形临界值的设立。我们无法肯定建筑结构设计规范中的相对变形值是否完全准确,并不排除存在一定的偏离。该数值直接关乎着使用极限状态条件下的失效概率的计算结果,也直接关乎着建筑刚结构的用钢指标,因此,如何确定其统计规律仍需进一步努力。其中理论上的相对变形临界值依赖于工作经验,有时依赖于工程调查。例如,建筑屋面因形变严重而引发雨水蓄积或者在初始漏水阶段,可以将檀条形变值看作理论相对变形的临界值。

3.对于影响常规使用振动,因每个人对振动的感受存在一定的差异,也不能准确把握相应的标准。例如,在某外资发电厂中,待钢结构厂房投入使用时,存在显著的振动,具行车司机反映,在启动车辆或者刹车时存在极其不适应的心理,工作压力较大。据反复核对验算,最终发现此厂房构件的尺寸比不符合相应的规范限制。在控制影响常规使用振动问题中,除进一步改进尺寸比外,还应考虑其它因素。

结语

伴随着城市化进程的不断推进和工业化生产的全面实施,建筑钢结构被广泛地应用在单层、多层、高层和超高层建筑中,并取得了一定的成绩。我国的建筑钢结构凭借自身经济适用、质量良好、劳动力成本不高等优势在世界范围内拥有较强的综合竞争力。同时社会的不断发展,也对建筑钢结构的性能提出了更为严格的要求,适用性是建筑钢结构的主要功能,它在常规使用中发挥着重要的要求,我们应加大在这方面的研究,全面分析建筑钢结构的适用性,进而生产制造更高强度的钢材,更好地满足现代建筑需求,推动建筑行业的稳步、健康发展。

参考文献

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