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傳統(tǒng)的給水管材一般采用鍍鋅鋼管,由于鍍鋅鋼管易銹蝕,使用壽命短,用于輸送生活用水不能滿足水質(zhì)衛(wèi)生標準等缺點,建設部正大力推廣塑料給水管的應用。許多地市已明文規(guī)定:禁止設計使用鍍鋅鋼管,推廣使用塑料給水管,與金屬管道相比較,塑料水觀具有重量輕,耐壓強度好,輸送液體壓力小,耐化學腐蝕性能強,安裝方便,使用壽命長等特點。目前排水管道普遍使用塑料管道,但是普通UPVC管道的排水噪音要比鑄鐵管高,若排水立管靠近臥室,加上現(xiàn)澆樓板的隔音效果較差,住戶能明顯感覺到排水管道的噪音,降低了生活質(zhì)量。所以衛(wèi)生器具布置時要盡量考慮使排水立管遠離臥室和客廳,管材盡量考慮新型降噪產(chǎn)品。芯層發(fā)泡UPVC管道和UPVC螺旋管則能明顯降低噪音,市場上也新出現(xiàn)了一種超級靜音排水管則假如了特殊吸音材料,噪音低于排水鑄鐵管,在室內(nèi)排水設計中,可以考慮使用超級靜音排水管,要盡量使排水立管遠離臥室和客廳,以減少對居民用戶的噪音污染。超級靜音塑料管道安裝時還要注意搬運和安裝管道時應避免碰撞到尖銳物體,以防管道破損。管道安裝過程中,應防止油漆等有機污染物與管材、管件接觸。安裝中斷或完畢的敞口處,一定要臨時封閉好以免雜物進入。
二、管道敷設
(一)給排水立管的敷設
1.立管安裝在廚房、衛(wèi)生間的墻角處。在以往的住宅設計中較多采用這種施工方便的敷設方式,但明露管道有礙居室美觀,所以在二次裝修時需要用輕質(zhì)材料隱藏。管道明裝在室內(nèi)時,應注意要不影響廚房、衛(wèi)生間各衛(wèi)生設備功能的使用。
2.立管裝在建筑物外墻陰角處,要盡量避免管道全天暴露在陽光直射下,導致管道爆裂。管道如果在外墻敷設,會影響建筑美觀,不便于維修。
3.敷設在管道井內(nèi)。這種方式使居室潔凈美觀,但管道井占用了衛(wèi)生間的面積,且管道施工、維修都比較困難。衛(wèi)生間設立集中管道井,把給水管、排水管都集中在管道井里布置,這是小康住宅廚房、衛(wèi)生間居住文明的重要體現(xiàn)。在中高檔的商品房建筑方案設計時應考慮衛(wèi)生間管道井的設置,這樣既可以提高衛(wèi)生間的使用質(zhì)量,又可解決硬聚氯乙烯排水管水流噪聲大的問題,提高居室的環(huán)境質(zhì)量水平。
4.在實際應用中經(jīng)常遇到排水立管無法穿越樓層伸出屋面的情況,此時只能加大排水管徑以增加排水能力,因為排水效果不理想,容易形成負壓進而破壞水封,若在立管頂部設置吸氣閥即可解決,吸氣閥在負壓時即會自動開啟吸氣,正壓時關(guān)閉,使臭氣無法逸進室內(nèi)。
(二)給水支管敷設
住宅給水支管管徑一般de≤32mm,小管徑的塑料給水管,呈彎曲狀態(tài),故住宅給水支管提介采用暗設。給水支管暗設的方式有:
1.暗設在磚墻里。施工時在磚墻面開管槽,管槽寬度為管子外徑de+20mm,深度為管子外徑de,管道直接嵌入管槽,并用管卡將子固定在管槽內(nèi)。
2.小管徑給水支管de≤20mm,可暗設在樓(地)面找平層里。施工時在樓(地)板面上開管槽,槽寬為de+10mm,深為1/2de,管道半嵌入管槽里,并用管卡將管子固定在管槽內(nèi)。
3.墻體內(nèi)埋水管,要做到合理布局;槽內(nèi)抹灰圓滑,然后在凹槽內(nèi)刷防水涂料,提倡水管凹槽做防水;管道施工完畢,應由土建統(tǒng)一抹灰,并在墻體上統(tǒng)一用紅油漆或水泥漿把管道走向在墻體上標記清晰。
(三)排水支管敷設
住宅室內(nèi)排水橫支管應敷設在本層套內(nèi),這樣排水橫管滲透時可避免污水進入鄰戶,管道維修時也不會影響到鄰戶的正常生活。即使管道有安裝和使用問題,也可以很輕易地在本層戶內(nèi)解決。
三、衛(wèi)生間器具布置
目前無論經(jīng)濟適用房還是中高檔商品房,其衛(wèi)生間均可設計成無外窗(或高窗)的內(nèi)室(衛(wèi)生間)和外室(洗滌間),面積宜為6平方米以上,內(nèi)外室用不通頂?shù)拿A评T隔開,便于通風,外室中設置洗臉盆和洗衣機的預留位置,內(nèi)室中設有浴盆(或淋浴器)、大便器和拖布池,經(jīng)濟適用房可不設浴盆僅在內(nèi)室一角設置淋浴器其下設置集水池內(nèi)置排水栓集水池可砌300mm高,面積以1人使用為宜平時可作為室內(nèi)拖布池使用;中高檔商品房可在內(nèi)室便于管路敷設處設置尺寸適中的拖布池。
四、水表戶外設置問題
水表設在戶內(nèi)不但增大了抄表的工作量而且使住宅的安全性和私密性大大降低,隨著電表熱表的相繼出戶,住宅的分戶水表或分戶水表的數(shù)字顯示也宜設在戶外,多層住宅水表戶外設置主要有以下兩種形式:(1)把普通水表(含熱水表)換成遠傳水表由1根信號線連接水表與數(shù)據(jù)采集機再傳至智能管理(微機)處,它的優(yōu)點在于節(jié)省大量人力抄表數(shù)據(jù)準確,缺點是造價高,在物業(yè)管理完善的中高檔商品房住宅小區(qū)可采用遠傳水表,它是今后水表應用發(fā)展的方向。(2)對于大多數(shù)住宅可將普通水表設在戶外管道井內(nèi),水表集中設置(水表組)在底層,各層住戶給水支管在管道井內(nèi)敷設,也可在建筑物陰角處沿外墻敷設;這種方式增加給水支管敷設長度、管道沿外墻敷設影響建筑物美觀,但工程造價低。水表出戶布置的方式選擇,須結(jié)合住宅廚房、衛(wèi)生間平面布置特點和開發(fā)商的具體要求
五、空調(diào)冷凝水排放問題
空調(diào)在現(xiàn)代商品房中被廣泛應用,若無組織地排放空調(diào)凝結(jié)水容易引起上下樓層居民糾紛。建筑給排水設計時應充分考慮多數(shù)住戶的生活習慣,預留空調(diào)板并設計凝結(jié)水排水管,可在預留空調(diào)外機位置旁設置冷凝水排水管,排水管應設專用管道并散流至附近雨水口,不宜直接接入雨水井。排水立管選用PVC-U排水管de40,在每層空調(diào)機高度預留排水三通,便于空調(diào)機排水軟管直接接入。
六、家用熱水器的設置
中圖分類號:TU352.1+1文獻標識碼: A 文章編號:
輪臺地區(qū)是一個七度抗震區(qū),今年一年,發(fā)生了兩次四級以上地震,給人民的生活帶來很大的影響,房屋的抗震能力,是關(guān)系到千家萬戶切身利益的大事,抗震好壞直接體現(xiàn)在建筑工程的質(zhì)量上。抗震設計圖紙是通過建筑施工來完成的,設計人員的抗震意圖是通過建筑施工來實現(xiàn)的,特別是多層磚房的一些抗震構(gòu)造措施,更是靠施工人員的高質(zhì)量施工才能充分發(fā)揮其作用。砂漿強度、砌體質(zhì)量、縱橫墻體間的連接,樓(屋)蓋與墻體之間的連接,甚至非結(jié)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)的錨固等,均需要高質(zhì)量的施工才能奏效。
那么要做好多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震首先要了解這種房屋的震害規(guī)律。多層砌體房屋震害規(guī)律主要有:1)不同烈度區(qū)震害差異較大,特別在高烈度區(qū)以嚴重破壞或倒塌為主。2)結(jié)構(gòu)整體性差、抗連續(xù)倒塌能力低。3)未進行抗震設計的老舊房屋破壞嚴重。4)砌體與鋼筋混凝土混合體系中磚砌體破壞嚴重。5)不同結(jié)構(gòu)體系抗震性能不同, 房屋復雜體形比簡單體型破壞重;房屋震害橫墻承重最輕,縱橫墻承重次之,縱墻承重最重;空曠底層破壞重,端頭大房間的震害加重;大空間頂層破壞重。特別村鎮(zhèn)建筑震害嚴重,是最薄弱的環(huán)節(jié)。
1 房屋抗震構(gòu)造應注意的問題
1.1 平面布置。多層磚房屋墻體的布置應當均勻,上下層墻體對齊,墻上門窗洞口大小盡量一致,窗間墻應等寬均勻分布。在房屋的一個獨立單元內(nèi)宜采用相同的結(jié)構(gòu)和墻體材料。平面上盡量避免凹進凸出的墻體,若為L 形或II 形平面時,應使轉(zhuǎn)角或交叉部分的墻體拉通,如側(cè)翼伸出較長(超過房屋寬度),則應以防震縫分割成獨立的單元。
1.2 立面布置。立面體型復雜、屋頂局部突出物比平面不規(guī)則對地震更敏感,所以應不做或少做地震時易倒、易脫落的門臉、裝飾物、女兒墻、挑檐等。如必須設置時,應采取措施在變截面處加強連接;建筑物的立面、體型應力求簡單,注意減輕建筑物自重,降低重心位置。
1.3 建筑場地的選擇。一般地說,建筑場地的選擇應避免以下幾種情況:1)活動斷裂地帶中容易發(fā)生地震的部位及附近地區(qū);2)地下水位較淺的地方和松軟的土地;3)地下有溶洞的地方,在石灰?guī)r地區(qū),如有較大的溶洞塌陷,因此,在其上部不應建筑高大或沉重建筑物;4)地勢較陡的山坡、斜坡及河坎旁邊,建在這些地方的建筑物不但容易例塌。而且還會由于山崩、滑坡而被淹沒,或者由于重力關(guān)系而下滑。當建筑的各項條件相同時,建筑在比較牢固的地基上和建筑在松軟地基上的建筑物,一個可能完整無損,一個可能破壞倒塌。因此,建筑時,必須注意地基的地質(zhì)條件和地形地貌。
1.4 精心施工,注意質(zhì)量。歷史的經(jīng)驗教訓證明:地震對人類最大的破環(huán)大多是以建筑物的倒塌造成的。可以說建筑物質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到人類的生命及財產(chǎn)的安全,為了把地震災害損失減少到最小程度,國務院于1994 年確定了防震減災十年目標,即在各級政府和全社會的共同努力下,爭取用10 年左右的時間使我國大中城市和人口稠密、經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)具有抗御6 級左右的地震的能力。1998 年國務院頒布了《中華人民共和國防震減災法》,2001 年11 月國務院義頒布了《地震安全性評價管理條例》,這些法規(guī)都明確規(guī)定:重大建筑工程必須進行地震安全性評價。
2 多層砌體房屋的抗震構(gòu)造措施
2.1砌體工程
砌筑砂漿強度等級不夠,有的施工隊對砌筑砂漿的配合比重視不夠,水泥供應緊張時,同時用幾個水泥生產(chǎn)廠家的水泥,有時一幢建筑上用的砂子取自不同的產(chǎn)地,而砌筑砂漿的配合比卻往往一成不變。這就造成磚墻砂漿強度等級有時偏低,達不到設計要求。
1)有時工地潤磚不徹底,輪臺縣,巴州地區(qū),氣候干燥、磚塊較干,砂漿在砌體內(nèi)還未達到設計強度等級,砂漿水分已被磚吸走和散失,使其強度等級降低。
2)砌體砂漿不飽滿,水平及垂直灰縫的砂漿飽滿度低,造成磚與砂漿粘結(jié)力降低,影響磚墻體的抗震強度。
3)縱橫墻體交接處留馬牙槎。要保證多層磚房的抗震能力,首先要確保房屋結(jié)構(gòu)的整體性。為此保證磚墻體之間,特別是縱橫墻體交接處的咬槎砌筑則是首要措施。國家地震局工程力學研究所楊玉成同志把多層磚房縱橫墻體咬槎砌筑的連接強度用連接強度系數(shù)來表示,把其樓層墻體平均抗震抗倒能力用層間平均墻體抗震強度系數(shù)表示,所以縱橫墻體同時咬槎砌筑的剛性多層磚房,一般不會發(fā)生傾覆破壞。因此,縱橫墻體交接處應咬槎砌筑、杜絕留直槎(馬牙槎),是各有關(guān)設計、施工規(guī)范(規(guī)格)所一再強調(diào)的。
2.2鋼筋混凝土圈梁、構(gòu)造柱
設置鋼筋混凝土圈梁和構(gòu)造柱,可增強磚墻的連接,有效地加強房屋的整體性,限制外墻的平面外的變形,防止房屋體傾覆破壞,顯著提高多層磚房的抗倒能力。但在圈梁和構(gòu)造柱的施工,較為普遍地存在著下述問題。
1)構(gòu)造柱爛根。由于構(gòu)造柱根部基礎圈梁(或混凝土座)處不鑿毛、不清掃,留有落地灰、碎磚塊,碎木屑等;或由于構(gòu)造柱的混凝土采用整層高澆筑,又不能確保澆筑質(zhì)量,使構(gòu)造柱下部的混凝土離散,骨料堆積柱底;或由于振搗密實等原因,造成構(gòu)造柱根部出現(xiàn)嚴重露筋及縫隙夾渣層等。
2)構(gòu)造柱插筋移位。從基礎內(nèi)或基礎圈梁內(nèi)伸出的構(gòu)造柱插筋移位,有的工地插筋移位達100mm之多,為了使其能和上部構(gòu)造柱豎筋搭接(或焊接),強行將插筋扳到構(gòu)造柱豎筋的位置,這樣做大大削弱了構(gòu)造柱的抗震作用。
3)構(gòu)造柱箍筋應加密的部位不加密,或加密不符合設計要求。
4)構(gòu)造柱與墻體的馬牙槎連接施工不到位。有的施工單位片面認為馬牙槎僅是為了澆灌混凝土后形成一個個伸入磚墻內(nèi)的剛性鍵,將磚墻與構(gòu)造柱(通過構(gòu)造柱將磚墻和磚墻)有機地連接在一起。由于上述偏見,當遇到有外露混凝土面的構(gòu)造柱時,就可能忽略設計大馬牙槎。有的雖然做了,但不規(guī)范,時有時無,影響柱與墻體的連接。
5)構(gòu)造柱與墻體的水平拉結(jié)鋼筋施工不規(guī)范。拉結(jié)鋼筋施工不規(guī)范主要表現(xiàn)在:拉結(jié)鋼筋伸入縱橫墻內(nèi)的長度不夠(小于1m)。有的工地將有剩余的短鋼筋,不管其長度是否合適,就拿來代替拉結(jié)鋼筋,造成有時伸入墻內(nèi)的長度不夠。拉結(jié)鋼筋的平面擱置不符合設計要求。有的鋼筋距墻皮的距離太小,而有的將兩根鋼筋放在了磚墻中部;拉結(jié)鋼筋沿墻高度設置不均勻,或者間距過大,超過了規(guī)范規(guī)定的要求。
2.3墻體間的連接
縱橫墻體的交接處應同時砌筑。設防烈度為7度時層高超過3.6m 或墻長度大于7.2m 的大房間,及設防烈度為8度和9 度時,外墻轉(zhuǎn)角及內(nèi)外墻交接處,當末設構(gòu)造柱時,應沿墻高每隔500mm 配置2Φ6 拉結(jié)鋼筋,并每邊伸入墻內(nèi)不宜小于1m。后砌的非承重墻砌體應沿墻高每隔500mm 配置2Φ6 鋼筋與承重墻柱拉結(jié),并每邊伸入墻內(nèi)不應小于500mm;當設防烈度為8 度和9 度時長度大于5.1m 的后砌非承重砌體隔墻的墻頂,尚應與樓板或梁拉結(jié)。
2.4樓(屋蓋)結(jié)構(gòu)
樓(屋蓋)結(jié)構(gòu)及其與圈梁、梁、墻的連接非常重要,在地震中,鋼筋混凝土預制構(gòu)件承受不了地震力的強烈震動。主要是由于預制構(gòu)件和墻體不是整體受力,在預制構(gòu)件的端部形成集中應力。造成截面的斷裂和破壞《建筑抗震設計規(guī)范》(GB 50011-2008)的強制性條文要求:1)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板或屋面板伸進縱、橫墻內(nèi)的長度,均不應小于120mm;2)裝配式鋼筋混凝土樓板或屋面板,當圈梁未設在板的同一標高時。板端伸進外墻的長度不應小于120mm,伸進內(nèi)墻的長度不應小于100mm,在梁上不應小于80mm;3)當板的跨度大于4.8m 并與外墻平行時,靠外墻的預制板側(cè)應與墻或圈梁拉結(jié);4)房屋端部大房間的樓蓋。8 度時房屋的屋蓋和9 度時房屋的樓、屋蓋,當圈梁設在板底時,鋼筋混凝土預制板應相互拉結(jié),并應與梁、墻或圈梁拉結(jié)。
3現(xiàn)澆樓板質(zhì)量不合乎要求,主要表現(xiàn)在以下方面:
1)模板立柱支撐不牢,底模有下沉現(xiàn)象,致使樓板的支座處現(xiàn)澆板厚度減少,影響樓板的抗震質(zhì)量。
2)鋼筋位移,尤其是抗剪鋼筋,不能保證位置。
3)混凝土配比不準,振搗不密實,出現(xiàn)縱裂縫。
4抗震縫
Abstract: This paper aimed at the problem of the multilayer residential building water supply and drainage, according to the design standard, the understanding of the specification, from the water supply pipeline laying, installation of floor drain, to the common problems of drainage design are discussed, and puts forward some concrete measures.
Key words: water supply and drainage design, multi-storey residential building, indoor sewage pipe laying; with the drainage layer;
中圖分類號:TL353+.2文獻標識碼:A文章編號:
1 給排水管道敷設問題
設計人員應改變上一層的衛(wèi)生間管道在下一層樓板頂安裝的舊做法; 倡導本層的管道在本層敷設的原則( 規(guī)范) : 1) 衛(wèi)生間統(tǒng)一做成下沉式衛(wèi)生間, 按過去的老做法把下水管道統(tǒng)一布置在地坑內(nèi); 2) 衛(wèi)生間地板面不下沉, 而使用后出水式坐便器, 地漏采用側(cè)墻式, 洗臉盆、浴缸等排水管道在地面以上敷設并與立管相接, 廚房取消地漏或用側(cè)墻式地漏, 把洗菜池的排水管放在地面以上接入立管, 這樣做可以使下水管道每層水平分隔開, 如有漏水則不影響下層住戶, 檢修時也可以獨戶進行。另外, 設計時盡量把排水管立管設于建筑物內(nèi)墻陰角, 有條件的最好在衛(wèi)生間內(nèi)設置管道井。這樣做可以使室內(nèi)衛(wèi)生間、廚房水平與豎向均沒有明管, 空間寬敞、潔凈, 把污染源) ) ) 污水隔絕在外, 避免由于管道頻繁穿越樓板引起上下層漏水的現(xiàn)象。
2 屋面及陽臺雨水管道的布置和敷設
(1)現(xiàn)在對建筑立面造型的要求越來越高, 坡屋頂建筑, 躍層、退臺、屋頂不同坡、各類線條造型等各種建筑表現(xiàn)手法層出不窮。雨水管設置將直接關(guān)系到立面的美觀。在工程實際中, 雨水設計(包括屋面雨水、陽臺雨水、空調(diào)凝結(jié)水)的內(nèi)容已經(jīng)越來越多。
(2)建筑給水排水設計規(guī)范( GB 500152003) 第4. 9. 12 條規(guī)定: 陽臺雨水應單獨設置。陽臺雨水底部應間接排水。[ 1] 這條規(guī)定是對應強制性規(guī)范 陽臺欄桿離地面或屋面0. 10 m 高度內(nèi)不應留空的要求, 即陽臺欄桿須設在陽臺的混凝土翻邊上, 陽臺翻邊高度至少10 cm, 陽臺與室內(nèi)地坪高差5 cm, 陽臺翻邊高度高于住宅室內(nèi)地坪5 cm。屋面雨水立管內(nèi)滿流時的壓力分布是由負壓到正壓的一個變換過程, 多層住宅雨水管零壓力點的位置約在距立管末端以上1 /3~ 1 /2 的高度處。陽臺雨水地漏如果接到屋面雨水立管上, 在其上部負壓區(qū), 會通過地漏吸入空氣, 影響雨水立管的排水量; 在其下部正壓區(qū), 一旦發(fā)生水塞或管道堵塞將發(fā)生返水倒灌。屋面雨水與陽臺雨水各自分開設置是必要的, 陽臺雨水管系統(tǒng)獨立設置可以杜絕屋面雨水從陽臺溢出。
(3)現(xiàn)代家庭普遍安裝多臺空調(diào), 無組織排放凝結(jié)水污染建筑物外墻并容易引起上下樓層居民糾紛, 設計時應充分考慮結(jié)合空調(diào)位置做好冷凝水排水。
由于建筑、規(guī)范和使用上的要求, 造成雨水管越設越多, 而從美觀的角度雨水管是越少越好, 雨水設計已經(jīng)成為住宅設計的難點。我們主要采取以下幾種方法:
(1)屋面雨水管可以與空調(diào)凝結(jié)水管合并, 但前提是空調(diào)凝結(jié)水應先間接排至空調(diào)隔板上, 再由空調(diào)隔板上的地漏收集接入雨水立管。這種做法有以下幾個好處:①即使發(fā)生水塞或管道堵塞, 屋面雨水也只會從空調(diào)隔板上溢出, 不會進入室內(nèi)。②由于是間接排放, 即使隔板上的地漏水封干涸, 排水系統(tǒng)中的有害氣體也不會進入室內(nèi)。③空調(diào)室外機在制熱時有一個化霜的過程, 化霜水是從室外機的底部排出, 不用上述方法很難排凈。筆者認為在屋面雨水管上開三通接室內(nèi)機凝結(jié)水排出管的方法不妥, 在發(fā)生水塞或管道堵塞時雨水容易沿凝結(jié)水管倒灌進入室內(nèi), 在平時, 排水系統(tǒng)中的有害氣體也容易沿凝結(jié)水管進入室內(nèi)。這種接法只能設專用的凝結(jié)水排水管, 且底部應間接排水。
(2)若陽臺邊上有空調(diào)擱板, 可以要求建筑專業(yè)將此空調(diào)擱板的標高降至比陽臺低10 cm, 空調(diào)擱板翻邊高度與陽臺標高相同, 低于住宅室內(nèi)地坪5 cm。陽臺上不設地漏, 與空調(diào)擱板相鄰翻邊預留兩個過水洞, 陽臺雨水先排至空調(diào)擱板, 再由空調(diào)擱板上的地漏收集接入雨水立管。這種做法可以只做屋面雨水管不做陽臺雨水管, 亦滿足規(guī)范的要求。即使發(fā)生水塞或管道堵塞, 屋面雨水也只會從空調(diào)擱板上溢出, 杜絕了屋面雨水返溢進入室內(nèi)的可能。
(3)采用高屋面先排至低屋面, 再組織排放的方法減少雨水管。但要注意不宜把公共屋面的雨水排至頂層住戶的露臺。底商住宅的裙房屋面若與同層住宅的室內(nèi)標高相同, 此層住宅陽臺應設地漏并單獨接管排至室外。因為裙房屋面做好防水、保溫層后的標高高于陽臺和室內(nèi)地坪, 雨水一旦進入陽臺就不能自流排出, 并且為防止雨水倒灌, 不能與裙房屋面雨水并管排出。
(4)外墻雨水管應采用防紫外線的專用管材。雨水立管遇外墻混凝土線條時, 混凝土線條應局部斷開, 管道安裝完畢后, 土建包飾。如建筑立面有特殊要求, 水管安裝完畢后可將外露管道外壁稍稍打毛, 刷與外墻顏色一致的涂料。某些住宅小區(qū)由于施工時配合不當, 造成雨水管施工時外墻混凝土線腳已經(jīng)施工完成, 只能是雨水管繞著混凝土線條施工, 這種做法既影響美觀又影響排水順暢, 應該避免。
3水表戶外設置問題
水表設在戶內(nèi), 不但抄表的工作量很大, 而且使住宅的安全性和私密性大大降低。故住宅的分戶水表或分戶水表的數(shù)字顯示宜設在戶外。多層住宅水表戶外設置有以下幾種形式:
3.1 遠傳水表
把普通水表換成遠傳水表, 由一根信號線連接水表與數(shù)據(jù)采集機, 再傳至智能管理( 微機) 。它的優(yōu)點在于節(jié)省大量人力來抄表, 數(shù)據(jù)準確, 缺點是系統(tǒng)造價高。
3.2 磁卡式水表
用戶預先購買自來水公司的電子卡, 然后把它插入水表的存貯器內(nèi), 用水時卡上金額被自動扣除, 這種方式用戶需預付水費,水表價格較高( 自來水公司有此業(yè)務才行) 。
3.3 普通水表設在戶外
水表集中設置( 水表組) 在底層, 各層住戶給水支管在管道井內(nèi)敷設, 也可在建筑物管道井內(nèi)每層敷設。水表出戶布置的方式選擇, 須結(jié)合住宅廚房、衛(wèi)生間平面布置特點和開發(fā)商的具體要求, 對以上幾種可行性方案進行經(jīng)濟技術(shù)比較后確定。物業(yè)管理完善的住宅小區(qū)的中高檔商品房, 可采用遠傳水表數(shù)據(jù), 它是今后水表應用發(fā)展方向; 物業(yè)管理不很完善的住宅小區(qū)的中高檔商品房, 可采用磁卡式水表( 在自來水公司有這種業(yè)務的地區(qū)可設計) 或集中設置水表組( 箱)。
4 同層排水
有過裝修經(jīng)驗的住戶都知道, 衛(wèi)生潔具安裝很少有不重新開槽、移位的, 這容易引起衛(wèi)生間漏水。漏水主要原因是排水橫管敷設于樓板下, 裝修時破壞管道及防水層。下排式衛(wèi)生器具一旦堵塞, 清通即成問題。住宅設計規(guī)范( GB 50096-1999 ) 規(guī)定: 住宅的排水橫管宜設于本層套內(nèi)。強調(diào)排水支管戶內(nèi)檢修。住宅排水管道同層布置設計, 只有三種做法可以滿足要求:①采用成套的同層排水產(chǎn)品。這種做法只適用于精裝修住宅, 不適用于以毛坯房形式交付的住宅;②采用抬高一踏步的做法, 這種做法不利于無障礙設計, 也不被大眾接受;③設計為下沉式衛(wèi)生間, 下沉式衛(wèi)生間樓板下沉350~ 400 mm, 將排水橫管布置在本層內(nèi), 防水層設在管道下方, 發(fā)生堵塞及漏水均在本層解決。
在我國,住宅建筑按其層數(shù)分為:低層、多層、和高層三類。我國在《民用建筑設計通則》(GB50352—2005)中明確規(guī)定:1~3層為低層住宅;4~6層為多層住宅;7~9層為中高層住宅;10層以上為高層住宅。在這里我們著重筆墨論述一下多層住宅的建筑施工管理問題。
1. 多層住宅建筑的特點歸納
正如引言部分所說,多層住宅一般指4~6層高的住宅,借助公共樓梯解決垂直交通,是一種極具代表性的城市集合住宅。多層住宅在我國目前新建或正在建造的城鎮(zhèn)住宅中占90%以上。多層的優(yōu)點在于:第一、它比低層住宅在占地上要節(jié)省,同時又比高層住宅建設工期短,一般開工一年內(nèi)即可竣工;第二、公攤面積少,無需像高層住宅需要增加公共走道、電梯、高壓水泵等方面的投資,物業(yè)費也較低,整體的性能價格比高;第三、結(jié)構(gòu)設計成熟、通常采用磚混結(jié)構(gòu),建材可就地生產(chǎn),可大量工業(yè)化、標準化生產(chǎn)。因此,多層住宅造價較低,價格適中,易于被普通消費者接受。
2. 多層住宅建筑結(jié)構(gòu)體系分析
多層住宅建筑的結(jié)構(gòu)體系主要包括以下三大類:第一、混凝土空心砌塊多層建筑體系,但其主要問題在于雨水容易從砂漿縫隙滲入,如果雙面抹灰,又大大增加抹灰量;并且在光潔的砌塊上抹灰難度很大,易空鼓、開裂;第二、框架輕板結(jié)構(gòu)體系,結(jié)構(gòu)多為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),內(nèi)外墻均為非承重墻。可用陶粒空心砌塊、加氣混凝土砌塊或其它非粘土砌塊以及陶粒混凝土輕質(zhì)兩面光條板、3E板等做內(nèi)外墻;第三、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系,內(nèi)外墻全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻,目前已開發(fā)出多種配套的外墻保溫體系。這類結(jié)構(gòu)體系,亦可以把外墻做成預制墻板在現(xiàn)場預制生產(chǎn)后就地安裝。
3. 多層住宅建筑施工管理的特殊性總結(jié)
3.1局部質(zhì)量問題等同于全部質(zhì)量問題
因為多層住宅工程涉及到眾多住戶的個人利益,業(yè)主及住戶都很重視,對工程質(zhì)量要求比較嚴格。在施工中,即使工程質(zhì)量控制得很好,若在一處出現(xiàn)小小失誤,對住戶來說,就是全部的問題。這就要求后期管理要過細、過硬。
3.2各工種相互制約問題
一個環(huán)節(jié)考慮不周就會產(chǎn)生連鎖反應影響另一個環(huán)節(jié),或更多的環(huán)節(jié),產(chǎn)生難以控制的負面效應。如工序先后問題處理不當,就會影響成品保護,甚至給整個工程質(zhì)量帶來隱患。
3.3 施工面過于分散
因為多層住宅樓墻體比較多,房間多,施工洞堵住以后,同一樓層不相通,往往造成對某處施工管理不到位,出現(xiàn)問
題。
4. 如何做好多層住宅建筑的管理
4.1 做好施工預案的重要性
要針對整個工程的特點編制有針對性的施工方案。其中應包括:關(guān)鍵部位的施工方法,工序的安排,不同工種的插入時間,對易出現(xiàn)的質(zhì)量問題提出預控措施,制定出成品保護措施等。工程管理中,要抓住關(guān)鍵問題,使管理處于“受控”狀況,才可能達到工期縮短,質(zhì)量提高,經(jīng)濟效益增長的效果。
4.2 嚴格控制多層住宅工程的變更
工程變更和設計變更的造價占整個工程造價的比例有近10%,有時甚至更多.在施工過程中,各方面可能會提出各種各樣超出原設計圖紙的要求,或者由于設計考慮不周造成與實際情況不符合等,就會出現(xiàn)工程變更和設計變更,而這些變更必須會帶來工程造價的增加.也就可能出現(xiàn)工程造價難于控制好的局面.目前,導致絕大多數(shù)多層住宅工程造價突破控制的主要原因就在于此。
4.3 做好多層住宅施工工程監(jiān)理工作
工程監(jiān)理一個很重要的任務就是投資控制.即工程造價控制.其次,執(zhí)行工程監(jiān)理的監(jiān)理工程師都是工程技術(shù)專家.他們的經(jīng)驗、閱歷比較豐富.在設計及施工監(jiān)理過程中能提出許多積極的降低工程造價的建議、尤其在施工階段關(guān)系到是否要設計變更和工程變更的決定時,他們往往能根據(jù)自身的技術(shù)優(yōu)勢做出合理正確的選擇,這一點許多建設方代表因其經(jīng)驗、閱歷及技術(shù)受各方面的條件制約而無法做到。再者,在施工過程中。甲、乙兩方因各自的立場、觀點不同,有時會出現(xiàn)一些影響施工正常進行的情況,監(jiān)理單位作為公正的第三方,在施工過程中協(xié)調(diào)雙方關(guān)系,確保工程施工正常進行,這樣能為完成工程造價控制提供有利條件。
5. 多層住宅建筑施工的管理控制方法研究
5.1多層住宅建筑施工的質(zhì)量管理方法
要根據(jù)多層住宅建筑工程的質(zhì)量目標,制定相應的質(zhì)量驗收標準,而且要使企業(yè)質(zhì)量驗收標準高于國家驗收標準。嚴把材料質(zhì)量關(guān)。采購的材料要符合國家規(guī)范標準(含環(huán)保標準)和設計要求,嚴格執(zhí)行材料驗收制度。確保主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量關(guān)系到整體工程質(zhì)量和安全,關(guān)系到每個職工生命安全,因此,必須確保主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。重視裝飾質(zhì)量。在施工裝飾階段,一定要克服質(zhì)量通病,搞好細部處理,在裝飾水準上要高人一籌,要有創(chuàng)新和特色。抓好地下室、一層、頂層、屋面、衛(wèi)生間以及樓梯走道等關(guān)鍵部位施工。同時,要積極推廣應用新技術(shù)新材料。隨著科技進步,新材料、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),施工企業(yè)要及時掌握這些信息、積極應用到工程中來。
5.2 多層住宅建筑施工的成本管理方法
多層住宅建筑的成本控制就是在項目成本的形成過程中,對生產(chǎn)經(jīng)營所消耗的人力資源、物質(zhì)資源和費用開支進行指導、監(jiān)督、調(diào)節(jié)和限制,把各項生產(chǎn)費用控制在計劃成本范圍之內(nèi),保證成本目標的實現(xiàn)。項目經(jīng)理是項目成本控制第一責任人,應及時掌握和分析盈虧狀況,并迅速采取有效措施。
5.3 多層住宅建筑施工的安全管理方法
要訂立安全責任書,發(fā)生安全事故,各級責任人和班組都要承擔一定經(jīng)濟責任。確保安全設施投資到位。安全設施投入不能省,特別是企業(yè)改制以后,安全設施投入更不能省,一旦發(fā)生安全事故,造成的損失要比你安全投入的費用大得多,而且,造成的影響很大。
最后,在現(xiàn)有多層住宅建筑施工管理水平的基礎上,應針對影響工程質(zhì)量品質(zhì)的一些關(guān)鍵問題,從技術(shù)、人事制度上建立更有效的、更加科學的管理體制,明確每一個施工人員的目標責任,從而達到進一步提高管理水平的目的。
參考文獻
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我國改革開放以來,建筑業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展,近十幾年我國已建成高層建筑萬棟,建筑面積達到2億平方米,其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層,高325米;廣州中天廣場80層,高322米;上海金茂大廈88層,高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓摘要:地王國際商會中心即地王大廈共54層,高206.3米。隨著城市化進程加速發(fā)展,全國各地的高層建筑不斷涌現(xiàn),作為土建工作設計人員,必須充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)設計特征及其結(jié)構(gòu)體系,只有這樣才能使設計達到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、平安適用、確保質(zhì)量的基本原則。
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設計的特征
高層建筑結(jié)構(gòu)設計和低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較,結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置,不同結(jié)構(gòu)體系的選擇,直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術(shù)的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特征有摘要:
(一)水平力是設計主要因素
在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中,往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設計。而在高層建筑中,盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設計產(chǎn)生重要影響,但水平荷載卻起著決定。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值,僅和建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力,是和建筑高度的兩次方成正比。另一方面,對一定高度建筑來說,豎向荷載大體上是定值,而作為水平荷載的風荷載和地震功能,其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化。
(二)側(cè)移成為控指標
和低層或多層建筑不同,結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設計中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加,水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大,和建筑高度H的4次方成正比(=qH4/8EI)。
另外,高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強材料的應用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大,在設計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強度,還要求具有足夠的抗推剛度,使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi),否則會產(chǎn)生以下情況摘要:
1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力,尤其是豎向構(gòu)件,當側(cè)向位移增大時,偏心加劇,當產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時,將會導致房屋側(cè)塌。
2.使居住人員感到不適或驚慌。
3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞,使機電設備管道損壞,使電梯軌道變型造成不能正常運行。
4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫,甚至損壞。
(三)抗震設計要求更高
有抗震設防的高層建筑結(jié)構(gòu)設計,除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外,還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,做到小震不壞、大震不倒。
(四)減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要
高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮,假如在同樣地基或樁基的情況下,減輕房屋自重意昧著不增加基礎造價和處理辦法,可以多建層數(shù),這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟效益。
地震效應和建筑的重量成正比,減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了,不僅功能于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大,還由于重心高地震功能傾覆力矩大,對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力,從而造成附加彎矩更大。
(五)軸向變形不容忽視
采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中,框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力,中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時,此種軸向變形的差異將會達到較大的數(shù)值,其后果相當于連續(xù)梁中間支座沉陷,從而使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小,跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。
(六)概念設計和理論計算同樣重要
抗震設計可以分為計算設計和概念設計兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計計算是在一定的假想條件下進行的,盡管分析手段不斷提高,分析的原則不斷完善,但由于地震功能的復雜性和不確定性,地基土影響的復雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復雜性,可能導致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多,尤其是當結(jié)構(gòu)進入彈塑性階段之后,會出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞,這時結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計算原理去進行分析。實踐表明,在設計中把握好高層建筑的概念設計也是很重要的。
二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系
(一)高層建筑結(jié)構(gòu)設計原則
1.鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設計應和建筑、設備和施工密切配合,做到平安適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理,并積極采用新技術(shù)、新工藝和新材料。
2.高層建筑結(jié)構(gòu)設計應重視結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造,擇優(yōu)選擇抗震及抗風性能好而經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)體系和平、立面布置方案,并注重加強構(gòu)造連接。在抗震設計中,應保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能,使整個結(jié)構(gòu)有足夠的承載力、剛度和延性。
(二)高層建筑結(jié)構(gòu)體系及適用范圍
目前國內(nèi)的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)體系有摘要:框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。
1.框架結(jié)構(gòu)體系。框架結(jié)構(gòu)體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構(gòu)件組成。由梁、柱、基礎構(gòu)成平面框架,它是主要承重結(jié)構(gòu),各平面框架再由連系梁連系起來,即形成一個空間結(jié)構(gòu)體系,它是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式之一。
框架結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點是摘要:建筑平面布置靈活,能獲得大空間,建筑立面也輕易處理,結(jié)構(gòu)自重輕,計算理論也比較成熟,在一定高度范圍內(nèi)造價較低。
框架結(jié)構(gòu)的缺點是摘要:框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大,抗側(cè)力能力較差,在風荷載功能下會產(chǎn)生較大的水平位移,在地震荷載功能下,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴重。
框架結(jié)構(gòu)的適用范圍摘要:框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)一般是6到15層,最經(jīng)濟的層數(shù)是10層左右。由于框架結(jié)構(gòu)能提供較大的建筑空間,平面布置靈活,可適合多種工藝和使用的要求,已廣泛應用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、學校及多層工業(yè)廠房和倉庫中。
2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中為了提高房屋結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度,在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”,剪力墻的主要功能在于提高整個房屋的抗剪強度和剛度,墻體同時也作為維護及房間分格構(gòu)件。
剪力墻結(jié)構(gòu)中,由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載,剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置,它剛度大,空間整體性好,用鋼量省。歷史地震中,剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了良好的抗震性能,震害較少發(fā)生,而且程度也較稍微,在住宅和旅館客房中采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以較好地適應墻體較多、房間面積不太大的特征,而且可以使房間不露梁柱,整潔美觀。
剪力墻結(jié)構(gòu)墻體較多,不輕易布置面積較大的房間,為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求,以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求,可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架,形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
在框支剪力墻中,底層柱的剛度小,形成上下剛度突變,在地震功能下底層柱會產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形,因此,在地震區(qū)不答應采用這種框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
3.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻,可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的特征,又有較大的剛度和較強的抗震能力,因而廣泛地應用于高層建筑中的辦公樓和旅館。
4.筒體結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長和抗震設防要求的提高,以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來組成高層建筑結(jié)構(gòu)體系,往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構(gòu)成空間薄壁筒體,成為豎向懸臂箱形梁,加密柱子,以增強梁的剛度,也可以形成空間整體受力的框筒,由一個或多個筒體為主反抗水平力的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。通常筒體結(jié)構(gòu)有摘要:
(1)框架—筒體結(jié)構(gòu)。中心布置剪力墻薄壁筒,由它受大部分水平力,周邊布置大柱距的普通框架,這種結(jié)構(gòu)受力特征類似框架—剪力墻結(jié)構(gòu),目前南寧市的地王大廈也用這種結(jié)構(gòu)。
(2)筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外兩個筒體組合而成,內(nèi)筒為剪力墻薄壁筒,外筒為密柱(通常柱距不大于3米)組成的框筒。由于外柱很密,梁剛度很大,門密洞口面積小(一般不大于墻體面積50%),因而框筒工作不同于普通平面框架,而有很好的空間整體功能,類似一個多孔的豎向箱形梁,有很好的抗風和抗震性能。目前國內(nèi)最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如上海金茂大廈(88層、420.5米)、廣州中天廣場大廈(80層、320米)都是采用筒中筒結(jié)構(gòu)。
我國改革開放以來,建筑業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展,近十幾年我國已建成高層建筑萬棟,建筑面積達到2億平方米,其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層,高325米;廣州中天廣場80層,高322米;上海金茂大廈88層,高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓:地王國際商會中心即地王大廈共54層,高206.3米。隨著城市化進程加速發(fā)展,全國各地的高層建筑不斷涌現(xiàn),作為土建工作設計人員,必須充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)設計特點及其結(jié)構(gòu)體系,只有這樣才能使設計達到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用、確保質(zhì)量的基本原則。
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設計的特點
高層建筑結(jié)構(gòu)設計與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較,結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置,不同結(jié)構(gòu)體系的選擇,直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術(shù)的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特點有:
(一)水平力是設計主要因素
在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中,往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設計。而在高層建筑中,盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設計產(chǎn)生重要影響,但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值,僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力,是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面,對一定高度建筑來說,豎向荷載大體上是定值,而作為水平荷載的風荷載和地震作用,其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化。
(二)側(cè)移成為控指標
與低層或多層建筑不同,結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設計中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加,水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大,與建筑高度H的4次方成正比(=qH4/8EI)。
另外,高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強材料的應用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大,在設計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強度,還要求具有足夠的抗推剛度,使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi),否則會產(chǎn)生以下情況:
1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力,尤其是豎向構(gòu)件,當側(cè)向位移增大時,偏心加劇,當產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時,將會導致房屋側(cè)塌。
2.使居住人員感到不適或驚慌。
3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞,使機電設備管道損壞,使電梯軌道變型造成不能正常運行。
4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫,甚至損壞。
(三)抗震設計要求更高
有抗震設防的高層建筑結(jié)構(gòu)設計,除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外,還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,做到小震不壞、大震不倒。
(四)減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要
高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮,如果在同樣地基或樁基的情況下,減輕房屋自重意昧著不增加基礎造價和處理措施,可以多建層數(shù),這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟效益。
地震效應與建筑的重量成正比,減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了,不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大,還由于重心高地震作用傾覆力矩大,對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力,從而造成附加彎矩更大。
(五)軸向變形不容忽視
采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中,框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力,中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時,此種軸向變形的差異將會達到較大的數(shù)值,其后果相當于連續(xù)梁中間支座沉陷,從而使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小,跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。
(六)概念設計與理論計算同樣重要
抗震設計可以分為計算設計和概念設計兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計計算是在一定的假想條件下進行的,盡管分析手段不斷提高,分析的原則不斷完善,但由于地震作用的復雜性和不確定性,地基土影響的復雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復雜性,可能導致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多,尤其是當結(jié)構(gòu)進入彈塑性階段之后,會出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞,這時結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計算原理去進行分析。實踐表明,在設計中把握好高層建筑的概念設計也是很重要的。
二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系
(一)高層建筑結(jié)構(gòu)設計原則
1.鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設計應與建筑、設備和施工密切配合,做到安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理,并積極采用新技術(shù)、新工藝和新材料。
2.高層建筑結(jié)構(gòu)設計應重視結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造,擇優(yōu)選擇抗震及抗風性能好而經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)體系與平、立面布置方案,并注意加強構(gòu)造連接。在抗震設計中,應保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能,使整個結(jié)構(gòu)有足夠的承載力、剛度和延性。
(二)高層建筑結(jié)構(gòu)體系及適用范圍
目前國內(nèi)的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)體系有:框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。
1.框架結(jié)構(gòu)體系。框架結(jié)構(gòu)體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構(gòu)件組成。由梁、柱、基礎構(gòu)成平面框架,它是主要承重結(jié)構(gòu),各平面框架再由連系梁連系起來,即形成一個空間結(jié)構(gòu)體系,它是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式之一。
框架結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點是:建筑平面布置靈活,能獲得大空間,建筑立面也容易處理,結(jié)構(gòu)自重輕,計算理論也比較成熟,在一定高度范圍內(nèi)造價較低。
框架結(jié)構(gòu)的缺點是:框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大,抗側(cè)力能力較差,在風荷載作用下會產(chǎn)生較大的水平位移,在地震荷載作用下,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴重。
框架結(jié)構(gòu)的適用范圍:框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)一般是6到15層,最經(jīng)濟的層數(shù)是10層左右。由于框架結(jié)構(gòu)能提供較大的建筑空間,平面布置靈活,可適合多種工藝與使用的要求,已廣泛應用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、學校及多層工業(yè)廠房和倉庫中。
2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中為了提高房屋結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度,在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”,剪力墻的主要作用在于提高整個房屋的抗剪強度和剛度,墻體同時也作為維護及房間分格構(gòu)件。剪力墻結(jié)構(gòu)中,由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載,剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置,它剛度大,空間整體性好,用鋼量省。歷史地震中,剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了良好的抗震性能,震害較少發(fā)生,而且程度也較輕微,在住宅和旅館客房中采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以較好地適應墻體較多、房間面積不太大的特點,而且可以使房間不露梁柱,整齊美觀。
剪力墻結(jié)構(gòu)墻體較多,不容易布置面積較大的房間,為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求,以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求,可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架,形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
在框支剪力墻中,底層柱的剛度小,形成上下剛度突變,在地震作用下底層柱會產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形,因此,在地震區(qū)不允許采用這種框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
3.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻,可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的特點,又有較大的剛度和較強的抗震能力,因而廣泛地應用于高層建筑中的辦公樓和旅館。
4.筒體結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長和抗震設防要求的提高,以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來組成高層建筑結(jié)構(gòu)體系,往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構(gòu)成空間薄壁筒體,成為豎向懸臂箱形梁,加密柱子,以增強梁的剛度,也可以形成空間整體受力的框筒,由一個或多個筒體為主抵抗水平力的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。通常筒體結(jié)構(gòu)有:
(1)框架—筒體結(jié)構(gòu)。中央布置剪力墻薄壁筒,由它受大部分水平力,周邊布置大柱距的普通框架,這種結(jié)構(gòu)受力特點類似框架—剪力墻結(jié)構(gòu),目前南寧市的地王大廈也用這種結(jié)構(gòu)。
(2)筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外兩個筒體組合而成,內(nèi)筒為剪力墻薄壁筒,外筒為密柱(通常柱距不大于3米)組成的框筒。由于外柱很密,梁剛度很大,門密洞口面積小(一般不大于墻體面積50%),因而框筒工作不同于普通平面框架,而有很好的空間整體作用,類似一個多孔的豎向箱形梁,有很好的抗風和抗震性能。目前國內(nèi)最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如上海金茂大廈(88層、420.5米)、廣州中天廣場大廈(80層、320米)都是采用筒中筒結(jié)構(gòu)。
(3)成束筒結(jié)構(gòu)。在平面內(nèi)設置多個剪力墻薄壁筒體,每個筒體都比較小,這種結(jié)構(gòu)多用于平面形狀復雜的建筑中。
(4)巨型結(jié)構(gòu)體系。巨型結(jié)構(gòu)是由若干個巨柱(通常由電梯井或大面積實體柱組成)以及巨梁(每隔幾層或十幾個樓層設一道,梁截面一般占一至二層樓高度)組成一級巨型框架,承受主要水平力和豎向荷載,其余的樓面梁、柱組成二級結(jié)構(gòu),它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結(jié)構(gòu)上去。這種結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu)梁柱截面較小,使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。
除以上介紹的幾種結(jié)構(gòu)體系外,還有其他一些結(jié)構(gòu)形式,也可應用,如薄殼、懸索、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等,不過目前應用最廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結(jié)構(gòu)。
[參考文獻]
[1]GB50011-2001建筑抗震設計規(guī)范.
0引言
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化,即在一些建筑結(jié)構(gòu)的設計方案中選取最優(yōu)的或最適宜的設計方案,它參照數(shù)學中的模型最優(yōu)化原理應用到建筑工程結(jié)構(gòu)設計方案的優(yōu)化比選中。研究發(fā)現(xiàn),建筑結(jié)構(gòu)在使用過程中是否穩(wěn)定、耐久、合理等,主要決定于在建筑結(jié)構(gòu)設計時選定的結(jié)構(gòu)類型是否最優(yōu)、是否最符合工程結(jié)構(gòu)的需要。對于同一座建筑工程項目,不同的結(jié)構(gòu)設計師知識儲備不同,因此可能會設計出不同的結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)體系,但經(jīng)過結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化、從而選取最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)類型,提高建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命、穩(wěn)定性能。
1建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要因素
1.1荷載設計
研究發(fā)現(xiàn),任何一座建筑結(jié)構(gòu)都需要受到水平力和豎向荷載的作用,同時建筑還要承受較大的風荷載、地震力的作用等。當建筑結(jié)構(gòu)的整體高度比較低時,由結(jié)構(gòu)本身的重力引起的豎向荷載對結(jié)構(gòu)的作用比較明顯,而水平荷載作用在結(jié)構(gòu)上,產(chǎn)生的內(nèi)力和位移比較小,往往在計算時不考慮水平荷載的作用;若在較高層建筑設計中,雖然所受到的豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大程度的影響,但水平荷載對建筑結(jié)構(gòu)本身的影響比豎向荷載產(chǎn)生的影響更加強烈。研究表明,隨著建筑結(jié)構(gòu)整體高度的逐漸增加,水平荷載對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響越將會越來越大,因此,在建筑結(jié)構(gòu)高度較高時,結(jié)構(gòu)所承受的水平荷載對結(jié)構(gòu)的影響則不可忽視。
1.2選取結(jié)構(gòu)類型較輕的
在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中,要盡量選取結(jié)構(gòu)體較輕的。在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計中,設計人員越來越重視選用輕質(zhì)高強材料,從而做大程度上減輕整體結(jié)構(gòu)的自重。由于在多層建筑結(jié)構(gòu)中,水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響處于較次要地位,結(jié)構(gòu)所承受的主要荷載是豎向荷載。由于多層建筑樓層較少,整體高度相對比較低,結(jié)構(gòu)自重相對來說較輕,對材料的強度要求不是特高。
但隨著建筑結(jié)構(gòu)高度的增加,在較多的樓層作用下,結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的自重荷載則會比較大,使得建筑結(jié)構(gòu)對基礎產(chǎn)生較大的豎向荷載,同時在水平荷載的作用下,結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件(柱)中會產(chǎn)生較大的水平剪力和附加軸力。為了使得結(jié)構(gòu)滿足剛度和強度的要求,通常采取加大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸,但是加大構(gòu)件的截面尺寸會使得結(jié)構(gòu)的整體自重增加。因此在高層建筑結(jié)構(gòu)首先應該考慮如何減輕結(jié)構(gòu)的自重。
研究表明,當在高層或超高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計時,選用結(jié)構(gòu)強度高、自重較輕的鋼結(jié)構(gòu)、高強混凝土結(jié)構(gòu)可以很大程度上減小建筑結(jié)構(gòu)的自重。
1.3 側(cè)向位移
據(jù)相關(guān)資料表明,建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移隨著建筑高度的增加而逐漸增大,因此,在建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計中,對層數(shù)較少、高度較低的結(jié)構(gòu),可以不考慮其側(cè)向位移對結(jié)構(gòu)的影響。但隨建筑結(jié)構(gòu)高度的增加,整體結(jié)構(gòu)的側(cè)移對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響則不可忽視。
研究表明,由于水平荷載對結(jié)構(gòu)作用產(chǎn)生的側(cè)移隨著建筑高度的增加而逐漸增大,且側(cè)移量與結(jié)構(gòu)高度成一定的關(guān)系。
在進行高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計時,既需要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)整體是否具有足夠的承載能力,能否承受風荷載的沖擊作用,又要求結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)移性能,當建筑結(jié)構(gòu)受到較大的水平力作用下,其可以很好地控制產(chǎn)生過大的側(cè)移量,確保結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性能。
與低層或多層建筑相比,高層建筑結(jié)構(gòu)的剛度稍微差一些,在發(fā)生地震災害時,結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形更大。為了確保高層建筑結(jié)構(gòu)在進入塑性階段后,結(jié)構(gòu)整體仍具有較強的抗側(cè)移性能,保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,則需要在高層建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造上采取合適的措施,確保結(jié)構(gòu)具有足夠的延性,從而滿足結(jié)構(gòu)的剛度要求。
2建筑優(yōu)化方法綜述
2.1基本假設
(1)彈性體假設
目前,對建筑結(jié)構(gòu)進行工程分析時,均采用彈性的分析方法。當結(jié)構(gòu)受到風荷載或豎向荷載時,假設結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài),符合建筑結(jié)構(gòu)的實際受力狀態(tài)。但是當受到地震災害或臺風襲擊時,結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的側(cè)向位移,更甚出現(xiàn)裂縫,使得結(jié)構(gòu)進入到塑性階段,此時不可以再用彈性變形計算,應采用彈塑性理論進行分析。
(2)小變形假設
小變形假設普遍應用于結(jié)構(gòu)變形分析中。但當結(jié)構(gòu)頂點的水平位移與結(jié)構(gòu)的高度比值大于0.002時,就不可以忽略P―Δ效應對結(jié)構(gòu)的影響了。
(3)剛性樓板假設
在高層建筑結(jié)構(gòu)分析時,假設樓板的自身平面內(nèi)剛度無限大,而自身平面外的剛度則忽略不進行計算。采用這一假設,在很大程度上減少了高層建筑結(jié)構(gòu)位移的自由度,減小了計算的難度,并為筒體結(jié)構(gòu)采用空間薄壁桿的計算理論提供了保障。研究發(fā)現(xiàn),剛性樓板假設一般適用于框架結(jié)構(gòu)體系和剪力墻結(jié)構(gòu)體系中。
2.2結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
(1)并行算法
由于高層建筑結(jié)構(gòu)的主要因素是結(jié)構(gòu)的抵抗水平力的性能。因此,抗側(cè)移性能的強弱成為高層建筑結(jié)構(gòu)設計的關(guān)鍵因素,且是衡量建筑結(jié)構(gòu)安全性、穩(wěn)定性能的標準。
由于在建筑結(jié)構(gòu)中,單位建筑結(jié)構(gòu)面積的結(jié)構(gòu)材料中,用于承擔重力荷載的結(jié)構(gòu)材料用量與房屋的層數(shù)近似成正比例線性關(guān)系。此外,用于建筑結(jié)構(gòu)樓頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)材料用量幾乎是定值,不隨結(jié)構(gòu)的層數(shù)變化;但是用于墻、柱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料用量隨樓房的層數(shù)成線性正比例增加;而對于抵抗側(cè)向移動的結(jié)構(gòu)材料用量,與樓房結(jié)構(gòu)層數(shù)的二次方的關(guān)系增長。圖3-1表示在風荷載作用下的5跨鋼框架結(jié)構(gòu),不同的結(jié)構(gòu)層數(shù)結(jié)構(gòu)材料各個構(gòu)件用量。
研究表明,樓房結(jié)構(gòu)所采用的結(jié)構(gòu)體系是否具有較好的抗側(cè)力性能,在很大程度上影響結(jié)構(gòu)材料的用量,綜合考慮各方面的條件,通過精心設計確定結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化設計方案,使結(jié)構(gòu)體系的材料用量降低到最小程度。從上圖中的虛線以上陰影部分就是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計節(jié)約的鋼材用量,因此高層建筑結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設計可以在很大程度上節(jié)約工程的總造價。
(2可靠度優(yōu)化法
在建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計時,必須進行結(jié)構(gòu)的整體可靠度優(yōu)化。在地質(zhì)災害發(fā)生不活躍的地區(qū),風荷載是主要的水平荷載。因此,在非地震災害區(qū)高層建筑結(jié)構(gòu)的方案選型時,應優(yōu)先選用抗風性能比較好的結(jié)構(gòu)體系,也就是選用風壓體型系數(shù)較小的建筑結(jié)構(gòu)體系。比如結(jié)構(gòu)外形呈曲線流線型變化的建筑結(jié)構(gòu)圓形、橢圓形等,或是結(jié)構(gòu)從下往上逐漸減小的截錐形體系的風壓體形系數(shù)較小,有利于很好地抗風。此外,在對結(jié)構(gòu)進行平面布置時,適合選取結(jié)構(gòu)平面形狀和結(jié)構(gòu)剛度分布均勻?qū)ΨQ的結(jié)構(gòu)體系類型,這樣可以在很大程度上減小風荷載作用下的扭轉(zhuǎn)效應引起的結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力的影響。同時,還要限制高層建筑結(jié)構(gòu)的高寬比,避免結(jié)構(gòu)發(fā)生傾覆和失穩(wěn)現(xiàn)象。
(3)高層體系優(yōu)化法
由于建筑使用性能的不同,所以其對內(nèi)部空間的要求不同。同時,高層建筑結(jié)構(gòu)使用功能不同,則其平面布置也發(fā)生改變。通常,住宅和旅館的客房等宜采用小空間平面布置方案;辦公樓則適合采用大小空間均有;商場、飯店、展覽廳以及工廠廠房等則適宜采用大空間的的平面布置;宴會廳、舞廳則要求結(jié)構(gòu)內(nèi)部沒有柱子的大空間。由于不同的結(jié)構(gòu)體系可以提供的內(nèi)部空間的大小不同,因此,在建筑結(jié)構(gòu)設計階段,應該首先根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的使用功能,選用合適的結(jié)構(gòu)類型。
3結(jié)束語
綜上所述,在確定高層建筑結(jié)構(gòu)方案時,要全面考慮結(jié)構(gòu)的使用功能、場地類別、設防烈度、建筑高度、地基基礎類型、結(jié)構(gòu)材料和施工工藝,同時還要考慮結(jié)構(gòu)的設計、技術(shù)以及經(jīng)濟保障等,選擇最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)體系。
參考文獻
為滿足不斷變化的城市功能和對城市空間開發(fā)的需求,高層建筑的出現(xiàn)成為適應城市發(fā)展進程的必然產(chǎn)物,而隨著高層建筑不斷的發(fā)展,對原有城市的空間尺度和城市形態(tài)產(chǎn)生了強大的沖擊,也因此對城市環(huán)境產(chǎn)生了巨大的影響。對于城市景觀而言,高層建筑由于其巨大的尺度和高大的體量往往成為視覺景觀中心,具有重要的標志性和導向性。而對于城市建設來說,高層建筑則是城市力量基礎的一種物質(zhì)的、經(jīng)濟的表現(xiàn)。
出于對人文主義精神的影響,在當今高層建筑的設計中,提出綠色生態(tài)、人性化設計、地域性和文脈的表達、場所精神的塑造等眾多要求,在設計中對上述方面的合理表達,成為評價一座建筑的重要標準,進而也豐富了建筑創(chuàng)作和建筑美學。
一、高層建筑底部空間環(huán)境
材料、機電設備和結(jié)構(gòu)體系協(xié)同發(fā)展,尤其是電梯的發(fā)明使高層建筑得以飛速發(fā)展。在高層建筑發(fā)展的最初階段的設計中,采用古典主義的創(chuàng)作方式適應電梯的使用要求,形成了垂直的、內(nèi)向的、封閉的空間組織形式,建筑空間自成系統(tǒng),但設計中缺少建筑空間與城市空間的聯(lián)系,更沒有中介空間的概念。由于對高層建筑底部空間認識的缺乏,給高層建筑與城市之間帶來了巨大的交通和環(huán)境壓力。因此在之后的高層建筑創(chuàng)作實踐中,高層建筑底部空間的創(chuàng)作手法和方式得以豐富,例如底部架空、廣場和綠地等的出現(xiàn),同時人們也開始研究高層建筑底部空間與城市空間的結(jié)合問題。
由于城市的迅猛發(fā)展,城市的空間密度愈來愈高,城市中密集的高層建筑隔斷了建筑空間與城市空間的有機聯(lián)系,城市的空間環(huán)境變得支離破碎,城市街道被淹沒在高層建筑的陰影之中,街道的活力在逐步喪失,城市中的人們仿佛生活在鋼筋混凝土鑄成的森林中。在這種情況下,高層建筑底部空間與城市空間的矛盾被激化。如何把高層建筑底部空間與城市空間有機地聯(lián)系在一起,既創(chuàng)造出底部空間的活躍氛圍,又能讓二者和諧共生,成為我們必須面對的問題。
(一)、底部空間的影響因素 高層建筑底部空間作為建筑與城市空間的過渡空間(中介空間),它在類屬、性質(zhì)和形態(tài)等方面亦此亦彼,其最大的特征表現(xiàn)為模糊性。因此,作者將影響要素按照高層建筑底部空間環(huán)境的構(gòu)成分為功能要素、空間尺度要素、視覺形式要素和人文要素。
1、功能要素是底部空間設計中不可忽視的重要環(huán)節(jié)
交通功能直接影響著空間環(huán)境的形態(tài)和效率。有效合理的底部空間環(huán)境設計可以拓展室外有效交通使用面積,聯(lián)通地上和地下空間,形成立體式的空間格局,促進建筑室內(nèi)外的流通和滲透,增加城市街道的活力因素。
2、 空間尺度要素的影響
在不同空間尺度的作用對在空間中進行場所體驗的人來說,其行為方式和感知結(jié)果是存在較大差別的。高層建筑外部空間中存在巨大的尺度和人性化的矛盾。現(xiàn)代城市的巨大的尺度在自身周圍的環(huán)境中不能顯示人的存在“摩天大樓的高度也對城市街道空間行成挑戰(zhàn),其巨型體量沖擊著比例良好的街道,使鄰近的低、多層建筑失去宜人的尺度,為此,必須把高層建筑放在城市的大范圍中去考慮,高層建筑不是紀念碑,它需要城市交通的支持,它需要提供良好的有場所感的環(huán)境,它的空間要和城市空間之間要具有連續(xù)性。”
3、視覺形式要素的影響
現(xiàn)代視覺美學理論己經(jīng)對藝術(shù)創(chuàng)造的整體性原則達成了本質(zhì)上的共識,那就是無論在什么情況下,假如不能把握事物的整體或統(tǒng)一結(jié)構(gòu),就永遠也不能創(chuàng)造和欣賞藝術(shù)品,且整體不能通過各部分相加的和來達到,這就是格式塔心理學中所提的完形概念。在城市環(huán)境的原有環(huán)境中引進一個新的建筑物,那么原有的城市環(huán)境的平衡狀態(tài)被打破。高層建筑在介入空間環(huán)境時,應該與環(huán)境中的其他建筑物和空間進行積極的對話,構(gòu)成與城市空間的整體性,而底部作為與地面的接觸點,是進行對話的重要部分,應該致力與周圍空間環(huán)境形成視覺形式上的整體性的建構(gòu)。
4 、人文要素的影響 高層建筑對人文環(huán)境的影響不可忽視。高層建筑可以說是城市中最重要的城市插入體,每個設計都應是現(xiàn)有城市文脈的尊重、認同與配合從而使一個城市的秩序逐漸形成和完善,使居民保持對城市的認同感,從而增加城市的宜人性。
(二)、底部空間的發(fā)展趨勢 對城市空間的開發(fā)和保護永遠存在著對立矛盾的關(guān)系,一方面,隨著城市負荷的加大,在橫向上的空間受到極大限制的情況下,必須進行對城市屬性空間按的開發(fā),因此高層建筑也必然不斷突破城市的天際線,創(chuàng)造性的空間尺度,其使用功能也必將更加綜合化,成為容納大多數(shù)城市功能的城市綜合體,一座空中微縮城市。因此,在高層建筑底部空間環(huán)境的設計中,應進行一種系統(tǒng)化的設計,結(jié)合信息技術(shù)在城市(數(shù)字城市)和建筑設計中的應用,對高層建筑的分布和城市空間環(huán)境的整合進行分析預測,得出較為科學的控制標準,從而指導設計師進行合理化設計。
三、 人性化設計
我們常說,城市的主體是人,服務的對象是人,那么無論高層和超高層建筑如何發(fā)展,城市的形態(tài)如何演變,城市的本質(zhì)是不會改變的,為解決城市問題而誕生的種種學說和設計方式根本上都是在解決城市中人的問題。高層建筑單體的孤立與城市空間失去聯(lián)系,高層建筑的巨型體量沖擊著比例良好的傳統(tǒng)城市空間,使鄰近的低層、多層建筑失去宜人的尺度;盲目追求的巨大尺度、不得當?shù)拈g距使得城市空間壓抑而又冷漠,給人們的視覺和心理造成壓迫感和疏離感。高層建筑的尺度和風格與其周圍的建筑相距甚遠,特例獨行,視覺上的連貫性被打斷,空間的完整性和適用性也受到影響。高層建筑設計中對高效率、高收益的追求造成了對傳統(tǒng)城市風貌的破環(huán)和場所感的消失。不合理的城市高層建筑布局和單體的設計對城市生態(tài)環(huán)境也帶來了巨大的沖擊。因此高層建筑底部空間環(huán)境是針對人的行為和尺度論述形成的相關(guān)概念,在設計中人性化是高層建筑底部空間環(huán)境設計的核心。
四、結(jié)語
高層底部空間環(huán)境的設計,不僅僅是對建筑單體的形體、尺度、材料、色彩和細部等方面的進行的設計和研究,這種做法只能改變高層建筑的人性化品質(zhì),而不能實現(xiàn)底部空間環(huán)境的人性化。高層底部空間環(huán)境作為城市過渡空間,其特殊的模糊性決定必須從建筑和城市設計的雙重角度對其進行設計和研究,并且形成性的環(huán)境評價標準對其空間環(huán)境質(zhì)量進行評估。只有這樣才能發(fā)掘高層建筑底部空間環(huán)境隱含的根本問題,然后再參照于城市的關(guān)系完善建筑單體及其附屬環(huán)境,高層建筑外部空間的人性化才有可能真正實現(xiàn)。
參考文獻:
[1]羅福午.高層建筑的發(fā)展歷史.建筑技術(shù),2002,11:55-57.
[2]覃力.日本高層建筑研究.同濟大學工學博士學位論文,建筑與城市規(guī)劃學院,建筑設計及其理論,2006.2.
引言
為滿足不斷變化的城市功能和對城市空間開發(fā)的需求,高層建筑的出現(xiàn)成為適應城市發(fā)展進程的必然產(chǎn)物,而隨著高層建筑不斷的發(fā)展,對原有城市的空間尺度和城市形態(tài)產(chǎn)生了強大的沖擊,也因此對城市環(huán)境產(chǎn)生了巨大的影響。高層建筑的建設速度、建筑高度和建筑形態(tài)的競賽曾一度成為全世界關(guān)注的焦點,但高層建筑同其他的建筑類型一樣,不能脫離其具體的建筑功能和周邊環(huán)境而獨立存在,更不能忽視作為建筑服務的主體——人的需求,因此,出于對人文主義精神的影響,在當今高層建筑的設計中,提出綠色生態(tài)、人性化設計、地域性和文脈的表達、場所精神的塑造等眾多要求,在設計中對上述方面的合理表達,成為評價一座建筑的重要標準,進而也豐富了建筑創(chuàng)作和建筑美學。
1、高層建筑底部空間環(huán)境的影響因素
(1)功能要素的影響 高層建筑的底部空間環(huán)境作為高層建筑向城市空間的延伸和過渡,首先是提供交往的可能性,其次它擔負起許多城市職能,底部空間的存在需要誘導積極的公眾參與,如果缺少人的有效參與,那么底部空間將喪失社會效益,也就無法構(gòu)成良好的行為場所。交通功能也是底部空間設計中不可忽視的重要環(huán)節(jié),它直接影響著空間環(huán)境的形態(tài)和效率。有效合理的底部空間環(huán)境設計可以拓展室外有效交通使用面積,聯(lián)通地上和地下空間,形成立體式的空間格局,促進建筑室內(nèi)外的流通和滲透,增加城市街道的活力因素。從城市環(huán)境總體角度出發(fā),建筑不應夸大自身而與周圍環(huán)境格格不入,應為統(tǒng)一樂章中協(xié)調(diào)的音符。因此高層的底部空間環(huán)境在城市空間與建筑功能上和城市空間與建筑形式上都能起到較大的整合作用。通過對空間各個圍合界面要素向空間使用者傳達不同的情感信息,人通過其行為對空間進行感知,從而形成一個信息交換傳遞的過程,從而形成一個人們溝通信息,交流感情的社會向心空間和感動心理平衡的安全地段。
(2)空間尺度要素的影響 蘆原義信曾談到:在外部空間構(gòu)成中,其空間有單一、兩個和多數(shù)復合等,不管哪種情況,都可在空間中考慮順序。建立這種空間順序的方法之一,就是根據(jù)用途和功能來確立空間的領域。空間尺度則是控制領域范圍,人參與程度和滿足心理需求的重要手段。在不同空間尺度的作用對在空間中進行場所體驗的人來說,其行為方式和感知結(jié)果是存在較大差別的。現(xiàn)代城市的巨大的尺度在自身周圍的環(huán)境中不能顯示人的存在“摩天大樓的高度也對城市街道空間行成挑戰(zhàn),其巨型體量沖擊著比例良好的街道,使鄰近的低、多層建筑失去宜人的尺度,為此,必須把高層建筑放在城市的大范圍中去考慮,高層建筑不是紀念碑,它需要城市交通的支持,它需要提供良好的有場所感的環(huán)境,它的空間要和城市空間之間要具有連續(xù)性。”如果高層建筑的底部空間不能反映人的尺度,人性化的品質(zhì)將無法實現(xiàn)。因此高層建筑的外部空間應包括兩種尺度—近地部分側(cè)重小尺度的功能,高處主要強調(diào)城市整體意義、景觀、標志方面的作用。這就意味著在整合過程中同時考慮高層建筑外部空間自身不同部分尺度的相互關(guān)系以及建筑的尺度與周圍城市空間的關(guān)系。
(3)人文要素的影響 高層建筑可以說是城市中最重要的城市插入體,每個設計都應是現(xiàn)有城市文脈的尊重、認同與配合從而使一個城市的秩序逐漸形成和完善,使居民保持對城市的認同感,從而增加城市的宜人性。對于高層建筑底部空間城市文化內(nèi)涵的體現(xiàn)與傳承不僅體現(xiàn)在建筑風格上,更體現(xiàn)在對傳統(tǒng)街道尺度、居民活動模式與生活習慣的尊重與保持方面。
2、人性化設計
我們常說,城市的主體是人,服務的對象是人,那么無論高層和超高層建筑如何發(fā)展,城市的形態(tài)如何演變,城市的本質(zhì)是不會改變的,為解決城市問題而誕生的種種學說和設計方式根本上都是在解決城市中人的問題。那么反觀現(xiàn)代城市中的高層建筑設計,當我們在由高層建筑重新分割的城市空間行走,可以深切的感受到設計中人性的缺失,對人體尺度的忽視。高層建筑單體的孤立與城市空間失去聯(lián)系,高層建筑的巨型體量沖擊著比例良好的傳統(tǒng)城市空間,使鄰近的低層、多層建筑失去宜人的尺度;盲目追求的巨大尺度、不得當?shù)拈g距使得城市空間壓抑而又冷漠,給人們的視覺和心理造成壓迫感和疏離感。高層建筑設計中對高效率、高收益的追求造成了對傳統(tǒng)城市風貌的破環(huán)和場所感的消失。不合理的城市高層建筑布局和單體的設計對城市生態(tài)環(huán)境也帶來了巨大的沖擊。因此高層建筑底部空間環(huán)境是針對人的行為和尺度論述形成的相關(guān)概念,在設計中人性化是高層建筑底部空間環(huán)境設計的核心。 通過中對高層建筑底部空間環(huán)境影響因素的分析,底部空間設計采取的主要設計方式在于整合的設計。“整合”就是要使事物達到連續(xù)、完整的狀態(tài)。這種狀態(tài)是復雜的系統(tǒng)中各元素相互作用關(guān)系的協(xié)調(diào)一致,是內(nèi)容與形式的相互統(tǒng)一。對高層建筑與城市的空間整合,就是要通過一定的方法使高層建筑與其他建筑、高層建筑與城市保持歷史完整、生態(tài)完整、情態(tài)完整,形成時間與空間統(tǒng)一、結(jié)構(gòu)與過程統(tǒng)一、內(nèi)在本質(zhì)與外在表現(xiàn)統(tǒng)一的有機的整體,同時保持動態(tài)開放和可持續(xù)發(fā)展,最終體現(xiàn)在時間、空間與人的統(tǒng)一,從根本上實現(xiàn)高層建筑底部空間環(huán)境的人性化。
3、結(jié)語
高層底部空間環(huán)境作為城市過渡空間,其特殊的模糊性決定必須從建筑和城市設計的雙重角度對其進行設計和研究,并且形成性的環(huán)境評價標準對其空間環(huán)境質(zhì)量進行評估。只有這樣才能發(fā)掘高層建筑底部空間環(huán)境隱含的根本問題,然后再參照于城市的關(guān)系完善建筑單體及其附屬環(huán)境,高層建筑外部空間的人性化才有可能真正實現(xiàn)。
參考文獻
Abstract: this article through to in the architectural design of non-standard situation and the defects of the dynamic analysis and investigation, this paper illustrates the design process to prevent harm measures to reduce the cause of the construction of because of personal produce damage
Keywords: architectural design; Personal injury; safety
中圖分類號: TU2 文獻標識碼:A 文章編號:
人類社會一直追求經(jīng)濟的不斷發(fā)展和建筑的文明,建筑設計作為建筑學科的重要內(nèi)容,是社會文明的體現(xiàn)。隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展和現(xiàn)代化水平的不斷提高,建筑業(yè)也有了飛速的發(fā)展,建筑設計十分繁榮,但是伴隨著上述現(xiàn)象而產(chǎn)生的是設計缺乏規(guī)范性和沒有完善的安全措施的現(xiàn)象,使人身傷害的事件經(jīng)常發(fā)生,很多安全隱患始終伴隨著建筑物,無法得到有效的補救和糾正。本文闡述了建筑設計過程中人身傷害的形成原因,并采取了相應的對策。
1、我國建筑設計中人身傷害設計的現(xiàn)狀
在我國很多的建筑中,存在著設計缺陷,很容易造成人身傷害,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。在很寬的樓梯中沒有設計雙面扶手和中間扶手。樓梯段存在著過長、過陡和高度不均勻的現(xiàn)象。在一些頂層樓梯和超寬的樓梯中存在著欄桿高度不符合規(guī)定的現(xiàn)象,在室內(nèi)沒有按照相關(guān)規(guī)范,設置了很陡峭的坡道和一步臺階,在室內(nèi)平臺中存在著踏步太陡或者尺寸不夠的現(xiàn)象,室內(nèi)的臺階中沒有設置欄桿,平臺的高度超出規(guī)范的需求,在敞開式的樓梯中,結(jié)束處和起步處沒有緩沖的距離,在電梯四周沒有完善的防護措施,沒有滿足需求的安全凈空,雖然有小心碰頭的安全提示,但是依然很容易產(chǎn)生安全隱患,在二層以上的樓層中沒有設計供疏散使用的樓梯,也缺少包括陽臺在內(nèi)的維護措施。在高層建筑之中,陽臺的欄桿沒有滿足高度的需求,在開啟房間門的時候,阻礙了交通,相鄰的門如果一起開啟會造成阻礙,在設計落地窗的時候沒有欄桿進行保護,或者缺乏足夠的高度,沒有專門的防止兒童攀爬的設計措施,在高層建筑和多層建筑之中,由于女兒墻太低,發(fā)生了意外墜落的事件,在高層和多層建筑之中,由于沒有安全措施對公共區(qū)域進行保護,很容易在外人進入的時候,發(fā)生意外事故,一些寒冷地區(qū)的門距太小,一旦行人位于兩扇門之間,很容易受到傷害,建筑沒有符合相關(guān)標準的無障礙設計,在衛(wèi)生間、餐廳和廚房等室內(nèi)環(huán)境中,沒有使用符合要求的材料,很容易造成意外摔倒,一些氣溫較低地區(qū)的建筑物應該重視室外臺階的材料選擇,減少行人摔倒的現(xiàn)象。在上述的現(xiàn)象之中,雖然國家有相關(guān)的規(guī)定,但是由于沒有形成完善的監(jiān)督體系,因此,缺乏執(zhí)行力度,同時,我國的法律法規(guī)還存在著不完善的地方,需要依靠建筑人員的職業(yè)道德和設計經(jīng)驗進行建筑設計,很容易產(chǎn)生人身安全的隱患。
2、我國建筑設計中防止人身傷害的措施
在建筑設計的過程中應該重視安全性設計,重視結(jié)構(gòu)設計過程中的安全性特征,設計完善的安全疏散措施,在暖通設計的過程中重視消防給水的設計,同時,重視設計電氣設計過程中的防止觸電和漏電等。在使用建筑物的過程中,應該將相關(guān)的設計規(guī)范落實到實處,避免因為人為因素而導致的安全隱患,一旦發(fā)生了安全事故,受害人有權(quán)利提出賠償需求,由于國家的法律法規(guī)空白而產(chǎn)生的設計缺陷,應該在實踐的過程中進行探索,將人身傷害降到最低。因此,應該將設計過程中防止人身傷害的措施向法制化的方向推進,培養(yǎng)建筑師的責任意識。同時,應該重視建筑物之中窗戶的設計。建筑中門窗的主要要求是荷載能力和抵抗風的能力,一旦在設計中出現(xiàn)問題,會產(chǎn)生嚴重的人身傷害,因此應該重視窗戶的結(jié)構(gòu)問題,一些結(jié)構(gòu)失效會使圍護結(jié)構(gòu)的性能受到損害,增加了長期能耗。當風力作用在窗戶上的時候,其方向和大小都不是固定的,很可能在很短的時間中發(fā)生變化,因此,工程師在對結(jié)構(gòu)進行設計的過程中,應該對建筑表面承載的負壓和正壓的狀況進行考慮。在設計的過程中應該使用相關(guān)的規(guī)范對窗戶的載荷進行計算,同時綜合性的考慮建筑中各個因素對荷載的影響,在進行整體的設計之前,應該對建筑高度、建筑重要性、建筑周圍水域等進行確定,例如,考慮是否能夠在極端天氣之后提供服務。在對設計要求進行設置之后,建筑設計者還應該對玻璃和窗框進行考慮,在一些極端的天氣條件下,應該將雪荷載計算在內(nèi)。在設計玻璃結(jié)構(gòu)的過程中,還應該重視熱應力,減少因為受到太陽輻射而產(chǎn)生的熱炸裂現(xiàn)象,如果在設計的時候窗框無法對玻璃進行遮擋,會使玻璃表面產(chǎn)生熱量分布不均衡的狀況,如果在這種情況下,使用的不是鋼化玻璃,很容易發(fā)生炸裂。在設計的時候,還應該針對廠商的產(chǎn)品指南進行分析,計算玻璃的熱應力現(xiàn)象。在建筑設計的過程中,應該對窗戶的荷載和熱工性能進行考慮。如果使用鋼材和鋁合金作為窗框的材料,需要承受很大的剛度和強度,但是,上述材料具有較高的導熱系數(shù),因此,需要使用橡膠或者塑料等材料將窗框隔離,使窗框的熱工性能和抗結(jié)露性滿足建筑的需求,因為隔熱材料沒有較高的力學性能,因此,使用上述的措施很可能造成結(jié)構(gòu)強度的不斷降低。在設計門窗的過程中,還應該重視其防雨性和防風性的需求,在一般情況下,應該盡量減少滲出和滲入的空氣,在設計的過程中,主要有以下幾個因素會導致上述問題的產(chǎn)生。施工設計、加工控制和生產(chǎn)的低水平,會導致空氣的滲入或滲出。同時,應該明確當開窗之后獲得的新鮮空氣屬于自然通風,和空氣的滲出和滲入屬于不同的含義,因為自然通風能夠?qū)崿F(xiàn)對空氣流動的控制。在進行防水設計的過程中,應該減少水的破壞能力,減少室內(nèi)家具的損壞,將窗戶滲水的狀況降到最低,因此,應該重視對墻體結(jié)構(gòu)的設計,使用優(yōu)質(zhì)的門窗產(chǎn)品,同時提高建筑設計人員對窗戶滲水原理的了解程度。玻璃的結(jié)露現(xiàn)象很難察覺,會造成室內(nèi)裝飾和墻體結(jié)構(gòu)的霉菌或損壞。在門檻和窗臺中出現(xiàn)的雨水可能是墻面和屋頂漏水引起的,因此,在設計的過程中,應該重視墻體內(nèi)部、陽臺、排水溝和女兒墻的設計,選擇具有排水性能的門窗,提高設計師的水平,從多方面找出漏水的原因,并及時進行解決。
3、結(jié)語
總之,建筑設計十分繁榮,但是伴隨著上述現(xiàn)象而產(chǎn)生的是設計缺乏規(guī)范性和沒有完善的安全措施的現(xiàn)象,使人身傷害的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,很多安全隱患始終伴隨著建筑物,無法得到有效的補救和糾正。在我國很多的建筑中,存在著設計缺陷,很容易造成人身傷害。
參考文獻:
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中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
中國古代建筑以木結(jié)構(gòu)居多.木結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點,倒如卯榫結(jié)合整體抗震、雕粱唾棟藝術(shù)純粹、單體組合空間豐富等;但也有許多致命的缺點,例如取材匱乏、腐朽老化、制作復雜、單體空間單調(diào)等。現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如何合理化、規(guī)律化的在古建筑中應用,使現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的仿古建筑既保持濃郁的中國古代特色又能摒棄木結(jié)構(gòu)的致命缺點,是值得研究的課題。
二、現(xiàn)代設計中仿古建筑的特點分析
1.現(xiàn)代設計中仿古建筑的概念簡述
中國建筑文化歷史悠遠,形成獨特,建筑物造型優(yōu)美,結(jié)構(gòu)嚴謹,宏偉中不失細膩,莊嚴中不失優(yōu)雅。而“仿古建筑”一詞正式起源于20世紀50年代,但直到上世紀末學術(shù)界在理論上的探討, 褒貶不一, 可以說它經(jīng)歷了一個坎坷不平的產(chǎn)生發(fā)展和成熟的過程。
仿古建筑形式有廣義和狹義之分, 廣義的仿古建筑形式是指利用現(xiàn)代建筑材料或傳統(tǒng)建筑材料, 對古建筑形式進行符合傳統(tǒng)文化特征的再創(chuàng)造。狹義的仿古建筑形式是指利用傳統(tǒng)建筑材料, 在特定范圍內(nèi)對古建筑的復原,嚴格講屬于文物修復范疇。
2.仿古建筑的特點簡述
仿古建筑通俗點講既是用現(xiàn)代的施工工藝體現(xiàn)古代建筑的外形。而我們知道由于古代建筑材料和理論的局限性,古建筑并不存在高層結(jié)構(gòu);故而現(xiàn)今的仿古建筑多以單層和多層為主。眾所周知,現(xiàn)代多層建筑多為砌體結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)。所以在仿古建筑中以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。
(一)中國古代建筑特點體現(xiàn)在使用木材作為主要建筑材料,并保持構(gòu)架制原則。為了保護木材,表面需加油漆,在長期的發(fā)展演變中,中國古代建筑形成獨具特色的彩畫制度,令世人嘆為觀止。鑒于木結(jié)構(gòu)的耐火性很差且使用周期短,在現(xiàn)今建筑中已經(jīng)不提倡使用;而構(gòu)架制的結(jié)構(gòu)形式和現(xiàn)在的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)極為相似:傳力途徑明確,主體的承重結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)分開。這就說明框架結(jié)構(gòu)是最能體現(xiàn)古建筑精髓的結(jié)構(gòu)形式。這也為室內(nèi)空間的靈活布局創(chuàng)造了條件。
(二)中國古代建筑中,常用多種多樣的罩、掛落、隔扇、屏等自由靈活地分隔室內(nèi)空間。但彩畫制度這一形式在現(xiàn)今的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中也只能通過外貼或噴繪等裝修手段才能達到。
(三)中國古代建筑創(chuàng)造并使用斗拱結(jié)構(gòu)形式,斗拱是中國古代建筑體系中所特有的形制,它既是梁和柱之間傳遞荷載以及承擔抗震作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,又以其自身優(yōu)美、華麗的造型而成為建筑的主要裝飾構(gòu)件。集結(jié)構(gòu)功能與裝飾功能為一體的精華所在。隨著現(xiàn)代結(jié)構(gòu)形式及建筑材料的發(fā)展,斗拱這一重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件應用在仿古建筑中時已經(jīng)失去了原有的實質(zhì)性作用,而僅僅作為一種具有觀賞性的裝飾構(gòu)件。但是它作為古建筑的代表性構(gòu)件是不可或缺的。
(四)中國古代建筑組群大多以庭院為組合單位:單體建筑沿周邊布置,圍合成中間的庭院。這樣的庭院整體風格是內(nèi)向的:內(nèi)部開敞而富于變化,外觀較封閉。按照中國的封建禮制觀念,庭院強調(diào)中軸對稱布局,以突出主體建筑,并求得整體的平衡。正是由于這種理念,古代建筑的單體建筑形式也是高度統(tǒng)一,無論是宮殿、寺廟、住宅等,不論其規(guī)模大小,外觀體形皆由臺基、屋身和屋頂三部分組成。這些特點難免單調(diào),也在一定程度上限制了古建筑的多樣性,而古代建筑師則從建筑組群沿軸線作多層次的縱身布局,從而使庭院變化豐富多彩的。而在古代園林的設計中這些特點并不明顯,原因是中國古代園林建筑以“師法自然”為原則,極盡自由靈活之能事。這才有了現(xiàn)在我們熟知的各式園林。
三、現(xiàn)代設計在仿古建筑中的應用
仿古建筑中應盡可能的以現(xiàn)在設計方式來使得各個方面的特點得到顯示。中國古建筑中以明清時期的蘇式園林古建最具代表性,也最為人們熟知;所以在仿古建筑形式中以仿明清蘇式古建為主。仿古建筑的主受力構(gòu)件大體可分為:柱、梁、桁、檁、椽。傳力方向為:屋面椽檁桁梁柱;途徑明確,受力簡單。筆者將以一個簡單的仿古建筑設計做出分析。
1.景點的整體規(guī)劃
如圖1,該景點是為紀念一個上古凰落架”的傳說依山而建。簡單地分為兩個標高平臺。
首層平臺是一個小型的游園,二層平臺是圍繞一顆老梧桐樹的紀念游園。兩個高差所形成的兩個立面采用漢閼組合造型,第一立面兩組組合,中間設神道,通過神道臺階上至第一層游園平臺,該平臺采用對稱手法完成以鋪裝、落差廣場、旱地噴泉等要素組合的休閑廣場;第二立面一組組合,中間設過門閥門,闋門兩側(cè)分列兩組閣和宮墻,通過闋門上至二層紀念平臺。該平臺上設紀念亭和老梧桐樹遙相對應。其間夾雜綠化、鋪裝、廊道、水池等園林設計因素。
2.單體設計
如圖2,漢闋的造型古樸剛勁,別名鳳闋,能夠很好地突出該景點紀念。鳳凰落架”的古老傳說。將單體的闐分體量大小,前后不一地組臺在一起形成立面造型就要求單體的闊比例及大的構(gòu)件仿古特點明顯,且利于現(xiàn)代結(jié)構(gòu)施工。
設計中通過對古代漢鬩造型有選擇取舍,強調(diào)大形體的同時忽略某些結(jié)構(gòu)細部,盡量通過小型裝飾構(gòu)件體現(xiàn)古樸的昧道。單閆分上下兩層檐,中間是空口回音腔體,內(nèi)置風鈴致枚,每當山風吹過鈴聲清脆引人尋覓。戧脊、覆瓦條等構(gòu)件粗拙剛勁.線條挺拔。雙層闋頂面覆墨綠琉璃平瓦,其余外露面鋪青灰陶土磚。闋體正面中間置古式青銅浮雕。總體組合色調(diào)以青灰的闋墻、青灰的鋪裝地面、墻上銅制金屬花箍、古松柏、紅綠的花草構(gòu)成既莊重又活潑的紀念場所。單體組合方面通過闋體的高低、前后錯落,材質(zhì)的轉(zhuǎn)換,橫向豎向線條的對比,墻體古式花盆的點綴形成單體的統(tǒng)一,豐富的多角度觀感組合立面。
3.結(jié)構(gòu)分析
如何用現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)百分之百解決建筑設計的思路,在基礎承載、基礎形式、墻體形式、闋頭形式、細部構(gòu)件等方面分別對待,既要考慮安全合理.又要考慮經(jīng)濟實用。由于該地盛產(chǎn)石灰石,所以在基礎和墻體上采用了M7.5水泥砂漿漿砌MU20石灰石,在圍頭標高范圍內(nèi)采用了內(nèi)部框架,兩層檐板和豎向腔板從框架梁上以折板的形式挑出,板厚100 mm,壬10配筋,根部由于雙層板厚承載剪力不是問題,主要荷載考慮板自重、瓦板重量、風荷載、雪荷載。內(nèi)部框架柱基礎伸人漿砌石灰石滿足錨固,并每隔800mm環(huán)形拉結(jié)一道框架梁,框架梁內(nèi)側(cè)挑出基礎板,上漿砌石灰石作為壓載。且為防止風的側(cè)向力,必須在框架基礎上砌夠足夠壓載的石灰石,防止闋頭的側(cè)傾。其余戧脊等構(gòu)件按照加工尺寸,用細石混凝土9號鉛絲做骨架,壁厚15 mm,預制后,焊接在相應位置的預埋鐵件上。外露裝飾分90采用鋪裝、抹面涂料、斬假石等做法。
四、結(jié)束語
通過對現(xiàn)代設計在仿古建筑中的應用案例分析,對現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的仿古建筑借助古老傳說的優(yōu)美意境,和諧地與景觀規(guī)劃有機地融為一體有了淺顯的認識和大膽的嘗試。該景點建筑建成后,給人以建筑總體布置。彰顯雄渾大氣,單體建筑突出沉穩(wěn)厚重,細部裝飾刻意精雕細琢的感覺,是謂成功的現(xiàn)代設計思路,同時也成為人們在閑暇時觀賞、游覽、休閑、散步的理想場所
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