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可拓學(xué)是由廣東工業(yè)大學(xué)蔡文先生創(chuàng)立的一門學(xué)科這個學(xué)科是將傳統(tǒng)的自然科學(xué)和社會科學(xué)通過內(nèi)部的結(jié)合來解決問題的方法論體系。它能很好的描述各個量之間的變化規(guī)律。在于建筑設(shè)計創(chuàng)新結(jié)合之后形成了一種新的理論思維框架,這個框架主要表現(xiàn)在以下三個方面。1可拓論??赏卣撌钦麄€可拓學(xué)體系的基本理論主要有可拓邏輯、可拓集合和基元理論等三個部分,三個部分相互結(jié)合相互聯(lián)系相輔相成。2可拓方法??赏胤椒ㄊ强赏貙W(xué)中解決問題矛盾的方法,也是建筑設(shè)計創(chuàng)新的方法,他可以對建筑中的各項(xiàng)因素進(jìn)行可拓分析,并根據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行可拓變化??赏胤椒ㄖ饕ㄍ卣狗治龇?、可拓變換法、共軛分析法、優(yōu)度評價法和可拓思維法等。經(jīng)過這些分析方法在建筑設(shè)計創(chuàng)新中的應(yīng)用可以有效地形成創(chuàng)新思維框架,更加理性的設(shè)計創(chuàng)新建筑。3可拓工程??赏毓こ淌窃诳赏貙W(xué)中的實(shí)際運(yùn)用,在建筑設(shè)計創(chuàng)新中可拓工程主要表現(xiàn)在可拓建筑策劃、可拓建筑設(shè)計、可拓城市設(shè)計等方面。
二、創(chuàng)新與建筑設(shè)計創(chuàng)新
1創(chuàng)新。創(chuàng)新是對于一種事物的改進(jìn)措施,通過改進(jìn)可以形成一種在原來基礎(chǔ)之上或者更新型的超越原先的事物的新事物。這種創(chuàng)新包括新方案新設(shè)計新技術(shù)等等。2建筑設(shè)計創(chuàng)新。建筑設(shè)計創(chuàng)新是一個比較大的概念包括人文、社會、生態(tài)、藝術(shù)等等,他把這些因素融入在一起形成符合這些因素的新的多體系、多層次、多維度的一種建筑。
三、可拓建筑設(shè)計創(chuàng)新與方法的研究內(nèi)容
對于在建筑學(xué)中的可拓建筑設(shè)計創(chuàng)新主要是研究其范圍、方法。只有確定了在建筑設(shè)計中需要研究的方法才能更好的去尋找下手點(diǎn),只有好好的研究其創(chuàng)新的方法,才能知道從哪一個點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)新的研究工作。在創(chuàng)新方法方面一般有四種創(chuàng)新方法1基于原型借鑒的發(fā)散法。2基于中介融通的傳導(dǎo)法。3基于屬性變換的共軛法。4基于要素充公的可拓法。
四、可拓建筑設(shè)計創(chuàng)新與方法的研究意義
在我們研究可拓學(xué)的時候發(fā)覺對于建筑設(shè)計的創(chuàng)新理論與方法與其存在著微妙的關(guān)系,可以成為建筑設(shè)計的創(chuàng)新理論與方法的理論基礎(chǔ),通過其辯證邏輯和數(shù)理邏輯相結(jié)合的方法來促進(jìn)建筑設(shè)計創(chuàng)新與方法的探究工作。從獨(dú)特的視角為建筑設(shè)計提供新的創(chuàng)新思路,具有較為重要的意義。1促進(jìn)三個交叉學(xué)科產(chǎn)生新的學(xué)科增長點(diǎn)。在我們進(jìn)行建筑設(shè)計的創(chuàng)新的時候?qū)⒖赏貙W(xué)引入其中,可以有效地豐富創(chuàng)新的理論體系,在進(jìn)行理論創(chuàng)新的時候可以以可拓學(xué)為基礎(chǔ),充分發(fā)揮理性思維的成分,為建筑設(shè)計創(chuàng)新鋪墊一條嶄新的道路,能夠大幅度提升我國建筑行業(yè)對于創(chuàng)新理論和方法的研究。在可拓學(xué)幫助建筑設(shè)計創(chuàng)新的同時也間接的開拓了可拓學(xué)和創(chuàng)新學(xué)研究的領(lǐng)域,促進(jìn)了三個學(xué)科交叉增長。2擴(kuò)展建筑設(shè)計創(chuàng)新的思維框架。在進(jìn)行建筑創(chuàng)新的時候關(guān)鍵是思維的擴(kuò)展,可拓建筑設(shè)計就是為整體的建筑創(chuàng)新提供科學(xué)的思維方法的一個學(xué)科。它能夠讓我們的創(chuàng)新思維更加趨向于理性,整合整個建筑設(shè)計中的各項(xiàng)因素,捕捉到思維靈感,構(gòu)建建筑設(shè)計創(chuàng)新思維的框架,實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計創(chuàng)新的理性思維,保證其穩(wěn)定性和科學(xué)性。3完善建筑設(shè)計創(chuàng)新的方法論體系??赏亟ㄖO(shè)計創(chuàng)新是建立在理性的基礎(chǔ)之上的,通過靜態(tài)和動態(tài)相互結(jié)合的方法,將內(nèi)部各種關(guān)系和需要考察的事物之間的聯(lián)系再一次相互結(jié)合起來,進(jìn)行方法、體系的構(gòu)建,從而形成穩(wěn)定的方法理論。因此將可拓學(xué)有選擇的放到建筑設(shè)計創(chuàng)新中去可以在其創(chuàng)新的過程之中給予指導(dǎo)作用。4發(fā)展建筑設(shè)計創(chuàng)新的理性化方法??赏貙W(xué)是在邏輯學(xué)和數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一門理性學(xué)科。她能夠用模型的方法將事、物間的關(guān)系聯(lián)系起來,并能將要進(jìn)行的事和物描述出來,形成形式化、定量化的科學(xué)理論體系。這樣在與建筑設(shè)計創(chuàng)新等問題結(jié)合起來的時候就會用一種較為理性的方法去看待建筑設(shè)計創(chuàng)新。能夠按照這種方法將環(huán)境、資源、對象和目標(biāo)有序的聯(lián)合起來形成一種非常實(shí)用的理性創(chuàng)新方法。5奠定建筑設(shè)計創(chuàng)新智能化的基礎(chǔ)。目前國內(nèi)使用的眾多軟件都是繪圖軟件或者是形體推敲軟件。我們在進(jìn)行可拓建筑設(shè)計創(chuàng)新的時候可以在可拓學(xué)的基礎(chǔ)上為電腦的軟件開發(fā)提供理論基礎(chǔ),建立計算機(jī)數(shù)據(jù)庫,這樣將會奠定建筑設(shè)計創(chuàng)新智能化的基礎(chǔ)。
五、結(jié)語
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震
一.抗震設(shè)計思路發(fā)展歷程
隨著建筑結(jié)構(gòu)抗震相關(guān)理論研究的不斷發(fā)展,結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思路也經(jīng)歷了一系列的變化。
最初,在未考慮結(jié)構(gòu)彈性動力特征,也無詳細(xì)的地震作用記錄統(tǒng)計資料的條件下,經(jīng)驗(yàn)性的取一個地震水平作用(0.1倍自重)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計。到了60年代,隨著地面運(yùn)動記錄的不斷豐富,人們通過單自由度體系的彈性反應(yīng)譜,第一次從宏觀上看到地震對彈性結(jié)構(gòu)引起的反應(yīng)隨結(jié)構(gòu)周期和阻尼比變化的總體趨勢,揭示了結(jié)構(gòu)在地震地面運(yùn)動的隨機(jī)激勵下的強(qiáng)迫振動動力特征。但同時也發(fā)現(xiàn)一個無法解釋的矛盾,當(dāng)時規(guī)范所取的設(shè)計用地面運(yùn)動加速度明顯小于按彈性反應(yīng)譜得出的作用于結(jié)構(gòu)上的地面運(yùn)動加速度,這些結(jié)構(gòu)大多數(shù)卻并未出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞和倒塌。后來隨著對結(jié)構(gòu)非線性性能的不斷研究,人們發(fā)現(xiàn)設(shè)計結(jié)構(gòu)時取的地震作用只是賦予結(jié)構(gòu)一個基本屈服承載力,當(dāng)發(fā)生更大地震時,結(jié)構(gòu)將在一系列控制部位進(jìn)入屈服后非彈性變形狀態(tài),并靠其屈服后的非彈性變形能力來經(jīng)受地震作用。由此,也逐漸形成了使結(jié)構(gòu)在一定水平的地震作用下進(jìn)入屈服,并達(dá)到足夠的屈服后非彈性變形狀態(tài)來耗散能量的現(xiàn)代抗震設(shè)計理論。
由以上可以看出,結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思路經(jīng)歷了從彈性到非線性,從基于經(jīng)驗(yàn)到基于非線性理論,從單純保證結(jié)構(gòu)承載能力的“抗”到允許結(jié)構(gòu)屈服,并賦予結(jié)構(gòu)一定的非彈性變形性能力的“耗”的一系列轉(zhuǎn)變。
二.現(xiàn)代抗震設(shè)計思路及關(guān)系
在當(dāng)前抗震理論下形成的現(xiàn)代抗震設(shè)計思路,其主要內(nèi)容是:
1.合理選擇確定結(jié)構(gòu)屈服水準(zhǔn)的地震作用。一般先以一具有統(tǒng)計意義的地面峰值加速度作為該地區(qū)地震強(qiáng)弱標(biāo)志值(即中震的),再以不同的R(地震力降低系數(shù))得到不同的設(shè)計用地面運(yùn)動加速度(即小震的)來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計,從而確定了結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)。
2.制定有效的抗震措施使結(jié)構(gòu)確實(shí)具備設(shè)計時采用的R所對應(yīng)的延性能力。其中主要包括內(nèi)力調(diào)整措施(強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎)和抗震構(gòu)造措施。
現(xiàn)代抗震設(shè)計理念是基于對結(jié)構(gòu)非彈性性能的研究上建立起來的,其核心是關(guān)系,關(guān)系主要指在不同滯回規(guī)律和地面運(yùn)動特征下,結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)與自振周期以及最大非彈性動力反應(yīng)間的關(guān)系。其中R為彈塑性反應(yīng)地震力降低系數(shù),簡稱地震力降低系數(shù);而為最大非彈性反應(yīng)位移與屈服位移之比,稱為位移延性系數(shù);T則為按彈性剛度求得的結(jié)構(gòu)自振周期。
60年代開始,研究者在滯回曲線為理想彈塑性及彈性剛度始終不變的前提下,通過對不同周期,不同屈服水準(zhǔn)的非彈性單自由度體系做動力分析,得到了有關(guān)彈塑性反應(yīng)下最大位移的規(guī)律:對T大于1.0秒的體系適用“等位移法則”即非彈性反應(yīng)下的最大位移總等于同一地面運(yùn)動輸入下的彈性反應(yīng)最大位移。對于T在0.12-0.5秒之間的結(jié)構(gòu),適用“等能量法則”即非彈性反應(yīng)下的彈塑性變形能等于同一地震地面運(yùn)動輸入下的彈性變形能。當(dāng)“等能量原則”適用時,隨著R的增大,位移延性需求的增長速度比“等位移原則”下按與R相同的比例增長更快。由以上規(guī)律我們可以看出,如果以結(jié)構(gòu)彈性反應(yīng)為準(zhǔn),把結(jié)構(gòu)用來做承載能力設(shè)計的地震作用取的越低,即R越大,則結(jié)構(gòu)在與彈性反應(yīng)時相同的地震作用下達(dá)到的非彈性位移就越大,位移延性需求就越高。這意味著結(jié)構(gòu)必須具有更高的塑性變形能力。規(guī)律初步揭示出不同彈性周期的結(jié)構(gòu),當(dāng)其彈塑性屈服水準(zhǔn)取值大小不同時,在同一地面運(yùn)動輸入下屈服水準(zhǔn)與所達(dá)到的最大非彈性位移之間的關(guān)系。也揭示出了延性能力和塑性耗能能力是屈服水準(zhǔn)不高的結(jié)構(gòu)在較大地震引起的非彈性動力反應(yīng)中不致發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞和倒塌的主要原因。讓人們認(rèn)識到延性在抗震設(shè)計中的重要性。
之所以存在上訴的規(guī)律,我們應(yīng)該注意到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一些相關(guān)特性。首先,通過人為措施可以使結(jié)構(gòu)具有一定的延性,即結(jié)構(gòu)在外部作用下,可以發(fā)生足夠的非線性變形,而又維持承載力的屬性。這樣就可以保證結(jié)構(gòu)在進(jìn)入較大非線性變形時,不會出現(xiàn)因強(qiáng)度急劇下降而導(dǎo)致的嚴(yán)重破壞和倒塌,從而使結(jié)構(gòu)在非線性變形狀態(tài)下耗能成為可能。其次,作為非線彈性材料的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在一定的外力作用下,結(jié)構(gòu)將從彈性進(jìn)入非彈性狀態(tài)。在非彈性變形過程中,外力做功全部變?yōu)闊崮埽魅肟諝庵泻纳⒌?。我們可以進(jìn)一步以單質(zhì)點(diǎn)體系的無阻尼振動來分析,在彈性范圍振動時,慣性力與彈性恢復(fù)力總處于動態(tài)平衡狀態(tài),體系能量在動能、勢能間不停轉(zhuǎn)換,但總量保持不變。如果某次振動過大,體系進(jìn)入屈服后狀態(tài),則體系在平衡位置的動能將在最大位移處轉(zhuǎn)化為彈性勢能和塑性變形能兩部分,其中,塑性變性能將耗散掉,從而減小了體系總的能量。由此我們可以想到,在地震往復(fù)作用下,結(jié)構(gòu)在振動過程中,如果進(jìn)入屈服后狀態(tài),將通過塑性變性能耗散掉部分地震輸給結(jié)構(gòu)的累積能量,從而減小地震反應(yīng)。同時,實(shí)際結(jié)構(gòu)存在的阻尼也會進(jìn)一步耗散能量,減小地震反應(yīng)。此外,結(jié)構(gòu)進(jìn)入非彈性狀態(tài)后,其側(cè)向剛度將明顯小于彈性剛度,這將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)瞬時剛度的下降,自振周期加長,從而減小地震作用。
隨著對規(guī)律認(rèn)識的深入,這一規(guī)律已被各國規(guī)范所接受。在抗震設(shè)計時,對在同一烈度區(qū)的同一類結(jié)構(gòu),可以根據(jù)情況取用不同的R,也就是不同的用于強(qiáng)度設(shè)計的地震作用。當(dāng)R取值較大,即用于設(shè)計的地震作用較小時,對結(jié)構(gòu)的延性要求就越嚴(yán);反之,當(dāng)R取值較小,即用于設(shè)計的地震作用較大時,對結(jié)構(gòu)的延性要求就可放松。
目前,國際上逐步形成了一套“多層次,多水準(zhǔn)性態(tài)控制目標(biāo)”的抗震理念。這一理念主要含義為:工程師應(yīng)該選擇合適的形態(tài)水準(zhǔn)和地震荷載進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。建筑物的性態(tài)是由結(jié)構(gòu)的性態(tài),非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和體系的性態(tài)以及建筑物內(nèi)容物性態(tài)的組合。目前性態(tài)水準(zhǔn)一般分為:損傷出現(xiàn)(damageonset)、正常運(yùn)作(operational)、能繼續(xù)居?。╟ountinuedoccupancy)、可修復(fù)的(repairable)、生命安全(lifesafe)、倒塌(collapse)。性態(tài)目標(biāo)指建筑物在一定程度的地震作用下對所期望的性態(tài)水準(zhǔn)的表述。對建筑抗震設(shè)計應(yīng)采用多重性態(tài)目標(biāo),比如美國的“面向2000基于性態(tài)工程的框架方案”曾對一般結(jié)構(gòu)、必要結(jié)構(gòu)、對安全起控制作用的結(jié)構(gòu)分別建議了相應(yīng)的性態(tài)目標(biāo)――基本目標(biāo)(常遇地震下完全正常運(yùn)作,少遇地震下正常運(yùn)作,罕遇地震下保證生命安全,極罕遇地震下接近倒塌)、必要目標(biāo)(少于地震下完全正常運(yùn)作,罕遇地震下正常運(yùn)作,極罕遇地震下保證生命安全)、對安全其控制作用的目標(biāo)(罕遇地震下完全正常運(yùn)作,極罕遇地震下正常運(yùn)作)。對重要性不同的建筑,如協(xié)助進(jìn)行災(zāi)害恢復(fù)行動的醫(yī)院等建筑,應(yīng)該按較高的性態(tài)目標(biāo)設(shè)計,此外,也可以針對甲方對建筑提出的不同抗震要求,選擇不同的性態(tài)目標(biāo)。
三.保證結(jié)構(gòu)延性能力的抗震措施
合理選擇了結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)和延性要求后,就需要通過抗震措施來保證結(jié)構(gòu)確實(shí)具有所需的延性能力,從而保證結(jié)構(gòu)在中震、大震下實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防目標(biāo)。系統(tǒng)的抗震措施包括以下幾個方面內(nèi)容:
1.“強(qiáng)柱弱梁”:人為增大柱相對于梁的抗彎能力,使鋼筋混凝土框架在大震下,梁端塑性鉸出現(xiàn)較早,在達(dá)到最大非線性位移時塑性轉(zhuǎn)動較大;而柱端塑性鉸出現(xiàn)較晚,在達(dá)到最大非線性位移時塑性轉(zhuǎn)動較小,甚至根本不出現(xiàn)塑性鉸。從而保證框架具有一個較為穩(wěn)定的塑性耗能機(jī)構(gòu)和較大的塑性耗能能力。
2.“強(qiáng)剪弱彎”:剪切破壞基本上沒有延性,一旦某部位發(fā)生剪切破壞,該部位就將徹底退出結(jié)構(gòu)抗震能力,對于柱端的剪切破壞還可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部或整體倒塌。因此可以人為增大柱端、梁端、節(jié)點(diǎn)的組合剪力值,使結(jié)構(gòu)能在大震下的交替非彈性變形中其任何構(gòu)件都不會先發(fā)生剪切破壞。
3.抗震構(gòu)造措施:通過抗震構(gòu)造措施來保證形成塑性鉸的部位具有足夠的塑性變形能力和塑性耗能能力,同時保證結(jié)構(gòu)的整體性。
這一系統(tǒng)的抗震措施理念已被世界各國所接受,但是對于耗能機(jī)構(gòu)卻出現(xiàn)了以新西蘭和美國為代表的兩種不完全相同的思路。首先,這兩種思路都是以優(yōu)先引導(dǎo)梁端出塑性鉸為前提。
新西蘭的抗震研究者認(rèn)為耗能機(jī)構(gòu)宜采用符合塑性力學(xué)中的“理想梁鉸機(jī)構(gòu)”,即梁端全部形成塑性鉸,同時底層柱底也都形成塑性鉸的“全結(jié)構(gòu)塑性機(jī)構(gòu)”。其具體做法是通過結(jié)構(gòu)分析得到各構(gòu)件組合內(nèi)力值后,對梁端截面就按組合彎矩進(jìn)行截面設(shè)計;而對除底層柱底以外的柱截面,則用人為增大了以后的組合彎矩和組合軸力進(jìn)行設(shè)計;對底層柱底截面則用增大幅度較小的組合彎矩和組合軸力進(jìn)行截面設(shè)計。通過這一做法實(shí)現(xiàn)在大震下的較大塑性變形中,梁端塑性鉸形成的較為普遍,底層柱底塑性鉸出現(xiàn)遲于梁端塑性鉸,而其余所有的柱截面不出現(xiàn)塑性鉸,最終形成“理想梁鉸機(jī)構(gòu)”。為此,這種方法就必須取足夠大的柱端彎矩增強(qiáng)系數(shù)。
美國抗震界則認(rèn)為新西蘭取的柱彎矩增強(qiáng)系數(shù)過大,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取了較小的柱彎矩增強(qiáng)系數(shù),這一做法使結(jié)構(gòu)在大震引起的非彈性變形過程中,梁端塑性鉸形成較早,柱端塑性鉸形成的相對較遲,梁端塑性鉸形成的較普遍,柱端塑性鉸形成的相對少一些,從而形成“梁柱塑性鉸機(jī)構(gòu)”。
新西蘭抗震措施的好處在于“理想梁鉸機(jī)構(gòu)”完全利用了延性和塑性耗能能力較好的梁端塑性鉸來實(shí)現(xiàn)框架延性和耗散地震能量,同時因?yàn)槌讓又淄獾钠渌瞬怀霈F(xiàn)塑性鉸,也就不必再對這些柱端加更多的箍筋。但是這種思路過于受塑性力學(xué)形成理想機(jī)構(gòu)概念的制約,總認(rèn)為底層柱底應(yīng)該形成塑性鉸,這樣就對底層柱底提出了較嚴(yán)格的軸壓比要求,同時還要用足夠多的箍筋來使柱底截面具有所需的延性,此外,底層柱底如果延性不夠發(fā)生破壞很容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體倒塌。這些不利因素使該方法喪失了很大的優(yōu)勢。
因此很多研究者認(rèn)為不需要被塑性力學(xué)的機(jī)構(gòu)概念所限制,只要能在大震下實(shí)現(xiàn)以下的塑性耗能機(jī)構(gòu),就能保證抗震設(shè)計的基本要求:
1.以梁端塑性鉸耗能為主;
2.不限制柱端塑性鉸出現(xiàn)(包括底層柱底),但是通過適當(dāng)增強(qiáng)柱端抗彎能力的方法使它在大震下的塑性轉(zhuǎn)動離其塑性轉(zhuǎn)動能力有足夠裕量;
3.同層各柱上下端不同時處于塑性變形狀態(tài)。
我國的抗震措施中對耗能機(jī)構(gòu)的考慮也基本遵循了這一思路,采用了“梁柱塑性鉸機(jī)構(gòu)”模式,而放棄了新西蘭的基于塑性力學(xué)的“理想梁鉸機(jī)構(gòu)”模式。
抗震設(shè)計中我們?yōu)榱吮苊鉀]有延性的剪切破壞的發(fā)生,采取了“強(qiáng)剪弱彎”的措施來處理構(gòu)件受彎能力與受剪能力的關(guān)系問題。值得注意的是,與非抗震抗剪破壞相比,地震作用下的剪切破壞是不同的。以梁構(gòu)件為例,在較大地震作用下,梁端形成交叉斜裂縫區(qū),該區(qū)混凝土受斜裂縫分割,形成若干個菱形塊體,而且破碎會隨著延性增長而加劇。由于交叉斜裂縫與塑性鉸區(qū)基本重合,垂直和斜裂縫寬度都會隨延性而增大??拐鹣赂鶕?jù)梁端的受力特征,正剪力總是大于負(fù)剪力,正剪力作用下的剪壓區(qū)一般位于梁下部,但由于地震的往復(fù)作用,梁底的混凝土保護(hù)層可能已經(jīng)剝落,從而削弱了混凝土剪壓區(qū)的抗剪能力;交叉斜裂縫寬度比非抗震情況大,以及斜裂縫反復(fù)開閉,混凝土破碎更嚴(yán)重,從而使斜裂縫界面中的骨料咬合效應(yīng)退化;混凝土保護(hù)層剝落和裂縫的加寬又會使縱筋的銷栓作用有一定退化??梢姡卣鹱饔孟?,混凝土抗剪能力嚴(yán)重退化,但是試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)箍筋的抗剪能力仍可以維持。當(dāng)?shù)卣鹱饔迷絹碓叫r,梁端可能不出現(xiàn)雙向斜裂縫,而出現(xiàn)單向斜裂縫,裂縫寬度發(fā)育也從大于非抗震情況到接近非抗震情況,抗剪環(huán)境越來越有利。此外,抗震抗剪要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)在大震下預(yù)計達(dá)到的非彈性變形狀態(tài)之前不發(fā)生剪切破壞。因?yàn)榭蚣芗羟衅茐目偸前l(fā)生在梁端塑性鉸區(qū),這就不僅要求在梁端形成塑性鉸前不發(fā)生剪切破壞,而且抗剪能力還要維持到塑性鉸的塑性轉(zhuǎn)動達(dá)到大震所要求的程度,這就需要更多的箍筋。同時,在梁端塑性變形過程中作用剪力并沒有明顯增大,也進(jìn)一步說明這里增加的箍筋不是用來增大抗剪強(qiáng)度,而是為了提高構(gòu)件在發(fā)生剪切破壞時所達(dá)的延性。
綜上所述,與非抗震抗剪相比,抗震抗剪性能是不同的,其性能與剪力作用環(huán)境,塑性區(qū)延性要求大小有關(guān)。我們可以采取以下公式來考慮抗震抗剪的強(qiáng)度公式:
其中為混凝土抗剪能力,為箍筋抗剪能力,為由于地震作用導(dǎo)致的混凝土抗剪能力下降的折減系數(shù),且隨著剪力作用環(huán)境、延性要求而改變。我國的抗震抗剪強(qiáng)度公式也以上面公式為基礎(chǔ)的,但是為設(shè)計方便,不同的烈度區(qū)取用了相同的公式,均取為0.6,與上面提到的混凝土抗剪能力隨地震作用變化而不同的規(guī)律不一致,較為粗略。
延性對抗震來說是極其重要的一個性質(zhì),我們要想通過抗震措施來保證結(jié)構(gòu)的延性,那么就必須清楚影響延性的因素。對于梁柱等構(gòu)件,延性的影響因素最終可歸納為最根本的兩點(diǎn):混凝土極限壓應(yīng)變,破壞時的受壓區(qū)高度。影響延性的其他因素實(shí)質(zhì)都是這兩個根本因素的延伸。如受拉鋼筋配筋率越大,混凝土受壓區(qū)高度就越大,延性越差;受壓鋼筋越多,混凝土受壓區(qū)高度越小,延性越好;混凝土強(qiáng)度越高,受壓區(qū)高度越低,延性越好(但如果混凝土強(qiáng)度過高可能會減小混凝土極限壓應(yīng)變從而降低延性);對柱子這類偏壓構(gòu)件,軸壓力的存在會增大混凝土受壓區(qū)高度,減小延性;箍筋可以提高混凝土極限壓應(yīng)變,從而提高延性,但對于高強(qiáng)度混凝土,受壓時,其橫向變形系數(shù)較一般混凝土明顯偏小,箍筋的約束作用不能充分發(fā)揮,所以對于高強(qiáng)度混凝土,不適于用加箍筋的方法來改善其延性。此外,箍筋還有約束縱向鋼筋,避免其發(fā)生局部壓屈失穩(wěn),提高構(gòu)件抗剪能力的作用,因此箍筋對提高結(jié)構(gòu)抗震性能具有相當(dāng)重要的作用。根據(jù)以上規(guī)律,在抗震設(shè)計中為保證結(jié)構(gòu)的延性,常常采用以下措施:控制受拉鋼筋配筋率,保證一定數(shù)量受壓鋼筋,通過加箍筋保證縱筋不局部壓屈失穩(wěn)以及約束受壓混凝土,對柱子限制軸壓比等。
四.我國抗震設(shè)計思路中的部分不足
我國在學(xué)習(xí)借鑒世界其他國家抗震研究成果的基礎(chǔ)上,逐漸形成了自己的一套較為先進(jìn)的抗震設(shè)計思路。其中大部分內(nèi)容都符合現(xiàn)代抗震設(shè)計理念,但是也有許多考慮欠妥的地方,需要我們今后加以完善。
其中,最值得我們注意的是,與國外規(guī)范相比,我國抗震規(guī)范在對關(guān)系的認(rèn)識上還存在一定的差距。歐洲和新西蘭規(guī)范按地震作用降低系數(shù)(“中震”的地面運(yùn)動加速度與“小震”的地面運(yùn)動加速度之比)來劃分延性等級,“小震”取值越高,延性要求越低,“小震”取值越低,延性要求越高。美國UBC規(guī)范按同樣原則來劃分延性等級,但在高烈度區(qū)推薦使用高延性等級,在低烈度區(qū)推薦使用低延性等級。這幾種抗震思路都是符合規(guī)律的。而目前我國將地震作用降低系數(shù)統(tǒng)一取為2.86,而且還把用于結(jié)構(gòu)截面承載能力設(shè)計和變形驗(yàn)算的小震賦予一個固定的統(tǒng)計意義。對延性要求則并未按關(guān)系來取對應(yīng)的,而是按抗震等級來劃分,抗震等級實(shí)質(zhì)又主要是由烈度分區(qū)來決定的。這就導(dǎo)致同一個R對應(yīng)了不同的,從而制定了不同的抗震措施,這與關(guān)系是不一致的。這種思路造成低烈度區(qū)的結(jié)構(gòu)延性要求可能偏低的結(jié)果。
另外,我國規(guī)定的“小震不壞,中震可修,大震不倒”的三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)也存在一定的問題。該設(shè)防目標(biāo)對甲類、乙類、丙類這三類重要性不同的建筑來說,并不都是恰當(dāng)?shù)?。這種籠統(tǒng)的設(shè)防目標(biāo)也不符合當(dāng)今國際上的“多層次,多水準(zhǔn)性態(tài)控制目標(biāo)”思想,這種多性態(tài)目標(biāo)思想提倡在建筑抗震設(shè)計中應(yīng)靈活采用多重性態(tài)目標(biāo)。甲類建筑指重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴(yán)重此生災(zāi)害的建筑,乙類建筑指地震時使用不能中斷或需要盡快修復(fù)的建筑,由于不同類別建筑的不同重要性,不宜再籠統(tǒng)的使用以上同一個性態(tài)目標(biāo)(設(shè)防目標(biāo)),此外,還應(yīng)該考慮建筑所有者的不同要求,選擇不同的設(shè)防目標(biāo),從而做到在性態(tài)目標(biāo)的選擇上更加靈活。
五.常用抗震分析方法
伴隨著抗震理論的發(fā)展,各種抗震分析方法也不斷出現(xiàn)在研究和設(shè)計領(lǐng)域。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,我們需要確定用來進(jìn)行內(nèi)力組合及截面設(shè)計的地震作用值。通常采用底部剪力法,振型分解反應(yīng)譜法,彈性時程分析方法來計算該地震作用值,這三種方法都是彈性分析方法。其中,底部剪力法最簡便,適用于質(zhì)量、剛度沿高度分布較均勻的結(jié)構(gòu)。它的大致思路是通過估計結(jié)構(gòu)的第一振型周期來確定地震影響系數(shù),再結(jié)合結(jié)構(gòu)的重力荷載來確定總的水平地震作用,然后按一定方式分配至各層進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。對較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系則宜采用振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行抗震計算,它的思路是根據(jù)振型疊加原理,將多自由度體系化為一系列單自由度體系的疊加,將各種振型對應(yīng)的地震作用、作用效應(yīng)以一定方式疊加起來得到結(jié)構(gòu)總的地震作用、作用效應(yīng)。而對于特別不規(guī)則和特別重要的結(jié)構(gòu),常常需要進(jìn)行彈性時程分析,該方法為直接動力分析方法。以上方法主要針對結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈性階段,保證結(jié)構(gòu)具有一定的屈服水準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:建筑質(zhì)量;監(jiān)督管理;建筑節(jié)能
1加強(qiáng)建筑質(zhì)量監(jiān)督管理在建筑節(jié)能工作中的作用
1.1積極完善建筑質(zhì)量監(jiān)督管理在質(zhì)量監(jiān)督管理工作中,首先要做的就是完善質(zhì)量監(jiān)督體系。在具體的完善工作中,需要對建筑工程自身的特點(diǎn)和性質(zhì)進(jìn)行合理,并根據(jù)每個施工環(huán)節(jié)進(jìn)行對應(yīng)的監(jiān)督管理,最后將各個施工環(huán)節(jié)進(jìn)行整合,從而有效地對質(zhì)量監(jiān)督工作的完善提供參考。而且,由于建筑質(zhì)量監(jiān)督管理需要對整個建筑工程進(jìn)行貫穿,充分地對每個環(huán)節(jié)進(jìn)行深入了解,并通過以責(zé)任主體的行為以及工程的具體施工為監(jiān)督核心,開展監(jiān)督管理工作。此外,通過對某建筑節(jié)能工程的分析資料顯示,積極完善建筑質(zhì)量監(jiān)督管理工作能夠有效地為建筑質(zhì)量提供保障的同時,為建筑節(jié)能工程的發(fā)展提供幫助。1.2完善建筑質(zhì)量檢測體系在對建筑工程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督管理之后,需要為監(jiān)督管理工作的成效進(jìn)行鑒定,也就是利用檢測體系對工程質(zhì)量進(jìn)行檢測,根據(jù)鑒定的結(jié)果判斷建筑工程是否存在質(zhì)量問題。在具體的完善工作中,由于需要準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)來進(jìn)行判定,所以對應(yīng)的檢測儀器的精準(zhǔn)度必須進(jìn)行提升,從而為判定的工作提供保障。而通過對某工程當(dāng)前的檢測體系來看,并為針對建筑節(jié)能工程本身制定對應(yīng)的檢測體系。相對來說,存在的部分檢測體系的精準(zhǔn)度以及檢測效果并不能夠準(zhǔn)確地為建筑建筑質(zhì)量提供保障。所以,對于建筑檢測體系必須進(jìn)行完善,從而在有效提升檢測體系的同時為建筑質(zhì)量提供保障。
2建筑質(zhì)量監(jiān)督管理工作的作用分析
通過對某建筑工程提供的數(shù)據(jù)顯示,要想有效地開展建筑工程質(zhì)量監(jiān)督管理的工作,就必須依附于其核心主旨建立一套核心的體系。如監(jiān)督站。根據(jù)國家命令推行的相關(guān)政策《建筑工程節(jié)能質(zhì)量監(jiān)督管理辦法》中明確的表示:“各地建設(shè)主管部門集齊委托的工程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)依法實(shí)施建筑節(jié)能質(zhì)量監(jiān)督管理?!彼?,無論是建筑工程的建設(shè)還是建筑節(jié)能工作的開展,都需要在建筑質(zhì)量監(jiān)督管理的體系下進(jìn)行。而對應(yīng)的監(jiān)督站也應(yīng)該以確保建筑工程質(zhì)量的前提下進(jìn)行,根據(jù)國家命令推行的法律能夠制定對應(yīng)法律法規(guī)以及相對規(guī)范性的建筑質(zhì)量監(jiān)督體系。在圍繞工程進(jìn)行開展的同時,實(shí)施多方位以及多角度地深入對建筑質(zhì)量的監(jiān)督管理工作中,從而有效地為工程質(zhì)量提供保障。從建筑工程質(zhì)量監(jiān)督管理工作的整體來看,除了要建立核心的監(jiān)督站外,也要根據(jù)建筑質(zhì)量的實(shí)體形式為參考,并將其分為施工前、施工中以及施工后三個方面。通過全面介入建筑的施工過程,從而有效地為建筑質(zhì)量以及監(jiān)督管理工作提供保障。
2.1施工前對工程質(zhì)量的監(jiān)督
從對某建筑工程施工現(xiàn)場的實(shí)際監(jiān)督情況來看,建筑企業(yè)是建筑工程的主要承擔(dān)責(zé)任的主體,當(dāng)建筑工程質(zhì)量發(fā)生問題時,直接受到影響的也同樣是建筑企業(yè)本身。所以,想要有效保障建筑的質(zhì)量,就必須要求建筑質(zhì)量監(jiān)督管理工作能夠貫穿建筑工程的始終。首先是對工程單位的監(jiān)督,建筑單位直接負(fù)責(zé)著建筑工程的設(shè)計、材料選用、造價控制以及建筑選型,而這些方面所存在的因素或多或少都會對建筑質(zhì)量造成影響。而且,根據(jù)某工程提供的監(jiān)督管理的經(jīng)驗(yàn)來看,在應(yīng)用于建筑節(jié)能工作中時,需要對監(jiān)督建設(shè)單位所設(shè)計的方案進(jìn)行探討,并確定其是在基于建筑節(jié)能工作為核心的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展。此外,在施工前對工程質(zhì)量單位的監(jiān)督工作中,需要明確工程建筑的核心。在開展節(jié)能項(xiàng)目時,必須在滿足建筑性能和質(zhì)量的前提下,而由于實(shí)際情況而不得不進(jìn)行修改時候,則需要充分地對其情況進(jìn)行修改和完善。
2.2施工中對工程質(zhì)量的監(jiān)督
一般來說,在施工過程中對節(jié)能工程質(zhì)量監(jiān)督的主要工作則體現(xiàn)在施工工藝、節(jié)能材料等方面。其一,施工工藝。在施工過程中施工工藝水平的高低能夠直接影響建筑的質(zhì)量,無論是穩(wěn)定性還是安全性,都在一定程度上取決于施工工藝的高低。所以,在具體的監(jiān)督工作中,監(jiān)督工作人員則需要根據(jù)建筑質(zhì)量監(jiān)督管理以及節(jié)能工程進(jìn)行針對性的檢查,并且要求施工人員能夠準(zhǔn)確按照施工工藝進(jìn)行,從而有效保障建筑的質(zhì)量以及節(jié)能工程的開展。其二,節(jié)能材料。建筑企業(yè)想要有效開展建筑節(jié)能工程,就必須對節(jié)能材料方面進(jìn)行重視。而且,節(jié)能材料在建筑節(jié)能工程中也占據(jù)著相對較多的比重。此外,在對施工中對節(jié)能工程質(zhì)量監(jiān)督中,則需要對使用的節(jié)能材料、構(gòu)配件、材料規(guī)格、性能以及審查合格的相關(guān)文件,在確保節(jié)能材料質(zhì)量以及性能準(zhǔn)確無誤的前提下,再進(jìn)行施工。
2.3施工后對工程質(zhì)量的監(jiān)督
在建筑工程竣工后,需要開展的監(jiān)督工作大多體現(xiàn)在整體質(zhì)量檢測方面,通過利用不同的檢測方法對建筑工程進(jìn)行檢驗(yàn),并為施工前、施工時的質(zhì)量監(jiān)督工作提供保障。而在具體的監(jiān)督工作中,以建筑節(jié)能工程以及質(zhì)量監(jiān)督管理的相關(guān)指標(biāo)為核心,以及根據(jù)建筑工程本身的特性進(jìn)行分析,并合理選用恰當(dāng)?shù)臋z測方法對其進(jìn)行檢測。此外,由于建筑節(jié)能工程的特殊性,在具體的檢測方法選擇時,則需要根據(jù)檢測方法的優(yōu)劣勢進(jìn)行分析,盡量避免由于選用不合適的檢測方法而對建筑本身的質(zhì)量造成影響。眾所周知,隨著建筑體系的不斷發(fā)展,對應(yīng)的檢測方法也同樣在提升,無論是種類還是檢測性能,這些因素都是需要分析的種類,根據(jù)建筑節(jié)能工作的特性而選取合適的檢測方法,從而有效地為建筑工程的監(jiān)督質(zhì)量提供保障。
3結(jié)語
建筑節(jié)能工作的開展已經(jīng)成為當(dāng)前的趨勢,隨著對資源保護(hù)意識的提升,對于節(jié)能工作也越來越重視。但是,需要在基于建筑本身的性能以及質(zhì)量為前提下進(jìn)行,所以對于建筑質(zhì)量監(jiān)督管理工作的重視程就有必要進(jìn)行提升,在對建筑質(zhì)量提供保障的同時促進(jìn)建筑節(jié)能工作的開展。此外,通過對我國部分建筑工程的質(zhì)量監(jiān)督管理體系來看,并不能為建筑節(jié)能工作的開展提供保障。所以,想要有效的在保障建筑質(zhì)量的前提下開展建筑節(jié)能的工作,就必須對建筑質(zhì)量監(jiān)督管理工作進(jìn)行更提升和完善,從而在保障建筑節(jié)能工作開展的同時,實(shí)現(xiàn)我國建筑工程可持續(xù)發(fā)展的目的。
作者:李紅賓 趙娟娟 單位:葉縣住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局
參考文獻(xiàn):
[1]于寶太.建筑節(jié)能工程質(zhì)量監(jiān)督分析與管理研究[J].工程質(zhì)量,2014(S2):153-155.
一、產(chǎn)業(yè)建筑遺存在現(xiàn)代城市發(fā)展中的現(xiàn)狀
1、原有物質(zhì)功能的逐漸喪失
產(chǎn)業(yè)建筑遺存曾經(jīng)在城市特別是大工業(yè)城市的城市結(jié)構(gòu)中占有重要地位。20世紀(jì)90年代后,隨著城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,很多城市的空間格局發(fā)生了重大的變化。一方面,第三產(chǎn)業(yè)的興起和高新技術(shù)的引進(jìn)與開發(fā)使傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展陷入困境,很多老的工廠企業(yè)面臨“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)”的局面;另一方面,城市的擴(kuò)張使老的產(chǎn)業(yè)建筑夾雜在新建成的區(qū)段中,顯得格格不入,城市規(guī)劃也有意識地將老的工業(yè)區(qū)向新興工業(yè)區(qū)或郊外轉(zhuǎn)移。這樣,許多產(chǎn)業(yè)建筑就喪失了其物質(zhì)功能,并因?yàn)殚L時間地被空置、遺棄而日漸破敗,成為城市環(huán)境建設(shè)的負(fù)擔(dān)。
2、仍然承載著重要的精神功能
產(chǎn)業(yè)建筑遺存曾是我國某一時期新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)的代表,是城市發(fā)展脈絡(luò)的重要一環(huán),是城市完整形象和歷史沿革的見證。20世紀(jì)上半葉,我國完成了工業(yè)化積累的重要階段,在積極地向世界科技先進(jìn)國家學(xué)習(xí)的過程中,產(chǎn)業(yè)建筑的設(shè)計更多地受到西方新建筑的影響,較多地采用了新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料,代表了當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平。以上海為例:原怡和紗廠的廢紡車間在當(dāng)時率先采用了鋼筋混凝土的鋸齒形屋頂;楊樹浦煤氣廠的炭化爐房采用了鉚接工字鋼構(gòu)架結(jié)構(gòu);啤酒廠及密豐絨線廠倉庫使用了無梁樓蓋。從這些老建筑可以看出當(dāng)時科學(xué)技術(shù)發(fā)展的水平。同時產(chǎn)業(yè)建筑亦承載了勞動者和建設(shè)者對于特定歷史年代的記憶——從這個意義上講,產(chǎn)業(yè)建筑遺存是城市歷史的記憶載體,記載著我國近代產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程的文化景觀。隨著時間的流逝,產(chǎn)業(yè)建筑遺存作為近代工業(yè)文明的產(chǎn)物必將日益顯示出其歷史文化價值與精神審美意義。
近20年來,隨著城市化進(jìn)程的加劇,城市建設(shè)和舊城改造亦轟轟烈烈進(jìn)行,產(chǎn)業(yè)建筑遺存由于既非古建筑又不是文物,往往被“大刀闊斧”地推倒、拆平,迅速地退出城市生活的空間舞臺。在這一形勢下,如何對大量的近代產(chǎn)業(yè)建筑、產(chǎn)業(yè)遺產(chǎn)進(jìn)行保護(hù)與再開發(fā)、再利用,不僅具有重要的文化意義,而且也是舊城更新改造中所面臨的現(xiàn)實(shí)問題。
二、產(chǎn)業(yè)建筑遺存保護(hù)利用的一種可能——轉(zhuǎn)型住屋
1、動態(tài)保護(hù)
產(chǎn)業(yè)建筑遺存的保護(hù)和利用是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性又富于創(chuàng)造性的工作。對于產(chǎn)業(yè)建筑遺存的保護(hù)不能僅僅流于靜止的、消極的、“博物館凍結(jié)式”[1]的保護(hù)方法,對舊建筑原封不動的保存,只能使其變成一具“木乃伊”。對其注入新的活力,賦予其新的生命,讓它成為舊城區(qū)新的興奮點(diǎn),從而帶動其周圍環(huán)境的復(fù)蘇,這種改造性保護(hù)是一種積極的保護(hù),我們不妨稱之為“動態(tài)保護(hù)”。
在歐美和日本,有許多將廢棄的產(chǎn)業(yè)建筑改建成小型博物館、展廳、市民活動中心的優(yōu)秀實(shí)例。在國內(nèi)的大城市,也有許多年輕藝術(shù)家租用倉庫、廠房,將其改造成自己的工作室,前衛(wèi)而新潮。本文著重介紹產(chǎn)業(yè)建筑遺存動態(tài)保護(hù)的另外一種可能性——轉(zhuǎn)型住屋。
2、轉(zhuǎn)型住屋及其社會可接受度分析
基于一定社會調(diào)查的理性分析,筆者認(rèn)為,轉(zhuǎn)型住屋作為產(chǎn)業(yè)建筑遺存改造的一種可能形式,在我國有著比較大的社會需求,以下就其種類逐一分析:
(1)安置房、廉租房的需求隨著改革開放的深入,國有企業(yè)面臨著轉(zhuǎn)軌改制的艱難選擇,作為建立現(xiàn)代企業(yè)制度、國企轉(zhuǎn)制的副產(chǎn)品,每年我國都要產(chǎn)生將近千萬的下崗職工;同時,2001年政府工作報告中呼吁社會要關(guān)注弱勢群體的利益,其住房問題已經(jīng)成為重要的社會問題,除了經(jīng)濟(jì)適用房外,社會還需要建設(shè)大量的安置房和廉租房。產(chǎn)業(yè)建筑遺存改造成廉租房的方式不僅可以收到很好的社會效益,同時也大大地節(jié)約了社會人力和物力資源?
(2)多元時代的個性化需求多元的社會文化帶來商品房市場的個性化需求,由產(chǎn)業(yè)建筑改造成的單身公寓、Loft①、集合住宅亦很有市場前景。
隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展,在一些大城市.已經(jīng)有相當(dāng)一部分居民不滿足于現(xiàn)在相對單一、標(biāo)準(zhǔn)化的住宅形式,轉(zhuǎn)而追求別具一格的新型住宅空間,他們對于居住空間的要求日益趨于個性化。如北京和上海的一些青年藝術(shù)家租用舊的產(chǎn)業(yè)建筑,將之改造成自己工作和生活的Loft,這進(jìn)而演化成為一種時尚的居住與生活方式。同時,單身公寓也是房地產(chǎn)市場中的新興產(chǎn)品,它吸引著大量資金有限又希望購買到面積緊湊、功能相對齊全的住房的年輕人。
3、產(chǎn)業(yè)建筑改造為轉(zhuǎn)型住屋的可行性分析
20世紀(jì)初期與中期,我國的產(chǎn)業(yè)建筑在設(shè)計上較多地采用了新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝,加上其本身非常注重經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性的相互約束、實(shí)用價值和審美價值的相互權(quán)衡,所以產(chǎn)業(yè)建筑大都是具有結(jié)構(gòu)美、材料美,功能與形式相和諧的現(xiàn)代建筑。產(chǎn)業(yè)建筑的這些特點(diǎn)與轉(zhuǎn)型住屋在結(jié)構(gòu)和形式上的要求不謀而合:
(1)從建筑平面上看,廠房、倉庫等產(chǎn)業(yè)建筑多為大跨度、大開間,具備二次分隔空間的可能性。在原有主體結(jié)構(gòu)不動的情況下,可用輕質(zhì)隔墻靈活分隔出家庭生活所需要的廳、臥、廚、衛(wèi)、儲等空間。大跨度、大開間的平面尺度還具備良好的可操作性,不僅可以保證分割后住屋的基本使用功能,較大的跨度還有利于設(shè)計改造出更為舒適、合理的住屋。
(2)從建筑剖面上看,產(chǎn)業(yè)建筑的層高一般較高,可以根據(jù)需要把高大的空間劃分為高度適宜的若干空間,可以改造成為復(fù)式、有高廳和夾層、空間變化豐富的新型住宅,彌補(bǔ)了原來統(tǒng)一層高的住宅建筑的不足。此外,大多數(shù)產(chǎn)業(yè)建筑的檐口高度為4~15M,這對于改建成多層住宅來說是適合的。
(3)從建筑立面上看,產(chǎn)業(yè)建筑的立面一般比較簡潔大氣,著重于表現(xiàn)建筑的形體和結(jié)構(gòu)本身的美感,具有現(xiàn)代建筑的特征,有返樸歸真的魅力,稍加改造便可以創(chuàng)造出富有時代氣息、符合市場新需求的新型住宅。
(4)從結(jié)構(gòu)荷載角度看,大部分廠房為排架結(jié)構(gòu),柱距6~9M,荷載包括吊車、機(jī)床等重型機(jī)械帶來的動荷載和靜荷載,經(jīng)過換算,大部分廠房建筑的主要結(jié)構(gòu)可以承載多層住宅的荷載。
(5)此外,很多產(chǎn)業(yè)建筑是尺寸標(biāo)準(zhǔn)、跨度統(tǒng)一、結(jié)構(gòu)形式一致的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,在改造方案的設(shè)計上有著很強(qiáng)的普適性,因此對于產(chǎn)業(yè)建筑遺存改造的研究具有普遍的現(xiàn)實(shí)意義和社會價值。
三、轉(zhuǎn)型住屋的實(shí)證案例
1、從廠房到Loft
Loft最顯著的特征是高大而開敞的空間,在這空曠沉寂的空間中,居住者可以任由自己的想象力縱橫馳騁,根據(jù)自己的生活習(xí)慣和喜好,任意分隔空間。在我國的一些大城市,很多藝術(shù)家和文化青年也相中了城市舊工廠區(qū)的產(chǎn)業(yè)建筑,將其改造成為自己的工作室、居室或展廳,比較著名的有北京的“藏酷”酒吧②。上海蘇州河兩岸的“藝術(shù)家倉庫”群落。③徐家匯路的“建境工園”[2]、昆明的“上河創(chuàng)庫”藝術(shù)家主體社區(qū)④等。
這種改造在國外有很多成功的實(shí)例,如英國倫敦奧利弗碼頭的茶葉倉庫改造。該項(xiàng)改造設(shè)計由喬奈坦·麥克道維爾(JonathanMcdowell)等設(shè)計師完成。建筑師將位于奧利弗碼頭的一棟始建于19世紀(jì)70年代的茶葉倉庫改造成為大空間的河景公寓,在利用原有的結(jié)構(gòu)體系的同時,建筑師在很多地方進(jìn)行了有效的加固和修補(bǔ),新增添的部分采用了簡潔精細(xì)的天然材料,與原來粗獷的質(zhì)感和風(fēng)格形成了對比。設(shè)計師保留了老倉庫原來的立面,從而使得奧利弗碼頭沿河一帶的城市意象得以延續(xù),并且通過改造性再利用賦予了舊的產(chǎn)業(yè)建筑新的生命,這種尊重城市文脈的延續(xù)性,主張再循環(huán)、再利用和可持續(xù)發(fā)展的理念非常值得我們借鑒(圖1)。
2、從廠房建筑到復(fù)式單身公寓
單身公寓是近年來大城市中涌現(xiàn)出的一種新的住宅形式,它的服務(wù)對象主要是城市中單身的年輕人。它的主要特點(diǎn)是面積較小,一般為30m²~80m²,平面布局緊湊,功能齊全,設(shè)施完備。這種小面積的公寓一經(jīng)投放市場,就受到了年輕人的歡迎,而復(fù)式(即躍層式)的單身公寓更是其中的佼佼者。
復(fù)式單身公寓的主要特點(diǎn)是層高在4.5~6m之間,一般為單開間,可以設(shè)夾層。復(fù)式單身公寓對層高和開間的要求和廠房等舊產(chǎn)業(yè)建筑的特點(diǎn)不謀而合,舊產(chǎn)業(yè)建筑簡潔大方的立面風(fēng)格又容易為年輕人所接受,使得改造顯得合理可行。筆者曾做過一個產(chǎn)業(yè)建筑改造成為復(fù)式單身公寓的方案,改造對象是位于城鄉(xiāng)結(jié)合部的一座廢舊的倉庫,四層、框架結(jié)構(gòu),柱網(wǎng)為8m×8m,開間六跨、進(jìn)深三跨,層高為54m,整座倉庫主體結(jié)構(gòu)完好。
經(jīng)過改造設(shè)計,廢舊的產(chǎn)業(yè)建筑可以改造成為88套功能相對完善、空間相當(dāng)精致的復(fù)式單身公寓。每層沿中走廊對稱布置22套單元戶型,端頭的樓梯解決了垂直公共交通問題。每個單元利用原來的5.4m的層高設(shè)計出精巧的夾層空間,夾層部分充分利用走廊部分空間,大大提高了空間利用率,能在小小的4m×10.8m的空間內(nèi)設(shè)計出兩室兩廳一廚一衛(wèi),而且使臥室區(qū)和公共區(qū)分離,保證了空間的私密性(圖2)。
3、從廠房建筑到城市廉租房
我國新近出臺的房改方案中提出了“廉租房”這一概念,指的是只租不售,出租給城鎮(zhèn)居民中最低收人者的住房。目前廉租房的來源主要是騰退的舊公房,由于房源少,廉租房數(shù)量大大的不足。把城市中的產(chǎn)業(yè)建筑遺存改造為城市廉租房,不但延續(xù)了城市的歷史記憶,而且節(jié)約了政府的財政開支,有效地再利用了原有的建筑資源,減少了拆除和重建帶來的環(huán)境污染和人力消耗。
寧波市區(qū)鄞奉路北段的“震豐社區(qū)外來人口公寓”是由廠房改建而成的廉租房性質(zhì)的公寓樓。該樓共有211套住宅,全是一室戶和二室戶的小套型,在配置有線電視與電子探頭等物業(yè)設(shè)施的情況下,最低檔的一室戶月租金僅220元。
澳大利亞布里斯班市的一座三層高的舊羊毛倉庫(圖3),由澳大利亞的WoodsBagot設(shè)計事務(wù)所負(fù)責(zé)改造設(shè)計成城市低收人群體的廉租房。WoodsBagot事務(wù)所在保持外立面不變的情況下,對其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了精心的設(shè)計。在原來舊羊毛倉庫的內(nèi)部增加了鋼結(jié)構(gòu)體系,并分割出155戶廉租公寓。在保證每戶都至少有兩室的前提下,還設(shè)計了一部分躍層式公寓,提供給人口較多的家庭。此外,WoodsBagot事務(wù)所還特別設(shè)計了一層的景觀街道、通高的景觀中庭,大大改善了居住環(huán)境,也給住戶們提供了交流的空間。這座廉租公寓已經(jīng)成為當(dāng)?shù)刈钍軞g迎的廉租公寓(圖3)。
四、產(chǎn)業(yè)建筑遺存轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實(shí)意義
“文化是歷史的積淀,存留于建筑間。融匯在生活里。”[3]在人類歷史發(fā)展長河中,城市的政治、經(jīng)濟(jì)、文化經(jīng)歷了興盛和衰敗的風(fēng)風(fēng)雨雨,而建筑卻往往能夠跨越時空留存下來,它們承載了城市的歷史記憶,是前人創(chuàng)造的具有寶貴價值的文化遺產(chǎn)。但在我國,作為20世紀(jì)數(shù)量最大的建筑遺產(chǎn)——產(chǎn)業(yè)建筑遺存卻因?yàn)榧确枪沤ㄓ址俏谋ο?,而且往往由于形象太“寒磣”,與飛快“長大、長高”的城市建筑顯得格格不入,從而成了舊城改造的重點(diǎn)對象——往往是用推土機(jī)推平了事,這種處理方法和態(tài)度無疑是簡單而粗暴的,畢竟,城市的發(fā)展不應(yīng)以割斷歷史為代價。
產(chǎn)業(yè)建筑在市民的眼中完全不是表面上的那種“眼中釘、肉中剌”,經(jīng)過調(diào)查,我們了解到部分市民對于本街區(qū)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)建筑遺存有著強(qiáng)烈而特殊的情感,這既因產(chǎn)業(yè)建筑遺存能勾起他們作為建設(shè)者對于時展的感懷,又因產(chǎn)業(yè)建筑作為他們生活環(huán)境的有機(jī)組成部分,給他們帶來了深遠(yuǎn)的影響——事實(shí)上,產(chǎn)業(yè)建筑遺存已經(jīng)對城市的營造和市民的行為起著潛移默化的影響。在我國的許多重工業(yè)城市,人們的這種情感尤為強(qiáng)烈:從國際上看,大多數(shù)的發(fā)達(dá)國家正積極地循環(huán)利用已開發(fā)的建筑資源,而結(jié)合目前我國住宅嚴(yán)重緊缺的實(shí)際情況,筆者認(rèn)為將產(chǎn)業(yè)建筑遺存改造成為“轉(zhuǎn)型住屋”的動態(tài)保護(hù)策略具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義。賦予產(chǎn)業(yè)建筑遺存新的生命,使其在社會生活中發(fā)揮新的作用,從而將其傳續(xù)給后代,這種動態(tài)的保護(hù)策略不但節(jié)約了政府的財政開支,而且有效地再利用了原有的建筑資源,減少了拆除和重建帶來的環(huán)境污染和人力消耗,因而具有深遠(yuǎn)的物質(zhì)價值、環(huán)境價值和精神價值。
注釋
1、Loft出自美語,原意指工廠或倉庫的樓層,現(xiàn)指沒有內(nèi)墻隔斷的開敞式平面布置住宅,也稱為studio或studioapartment。Loft發(fā)源于20世紀(jì)60~70年代的美國紐約,隨著歐美的個性化浪潮,逐漸演化成為一種時尚的居住與生活方式。
2、北京著名文化場所,位于朝陽區(qū)工體北路4號院內(nèi)。
建筑企業(yè)并不是可有可無的,它同農(nóng)業(yè)企業(yè)、服務(wù)業(yè)企業(yè)一樣,是組成國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,它對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮著不可磨滅的作用:它為我國國民經(jīng)濟(jì)各個部門的工程建設(shè)提品,承包工程,不斷地完善著我國國民經(jīng)濟(jì)的體系,使我國國民經(jīng)濟(jì)健康、快速地發(fā)展;它還可以增強(qiáng)我國的國防實(shí)力,不斷滿足人們的需求,提高人們的生活水平;它還為社會的發(fā)展創(chuàng)造出許多固定性的財富,為提高國民收入作出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn);它也可以為國家增加大量的稅收,成為國家財政收入的重要來源;而且建筑企業(yè)大都是勞動密集型的產(chǎn)業(yè),它需要大量的勞動力,能夠有效地緩解當(dāng)前我國十分嚴(yán)峻的就業(yè)形勢,為從業(yè)人員提供工作崗位。
2建筑企業(yè)經(jīng)營管理特點(diǎn)
一般的企業(yè)管理的理念和方式方法都適應(yīng)于大多數(shù)的企業(yè),但就建筑企業(yè)而言,卻不具有較高的實(shí)用價值。建筑企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品、生產(chǎn)過程、生產(chǎn)的管理經(jīng)營都有著自己獨(dú)特的特點(diǎn),所以建筑企業(yè)的經(jīng)營管理也應(yīng)有著自己的獨(dú)特特點(diǎn)。所以要想進(jìn)一步的認(rèn)識建筑企業(yè)的經(jīng)營管理特點(diǎn),就必須對建筑企業(yè)的產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程的特點(diǎn)進(jìn)行研究和分析。下面我們來介紹一下建筑企業(yè)的經(jīng)營管理的特點(diǎn):(1)在與用戶的關(guān)系方面。建筑企業(yè)要想獲得一個工程,就必須通過投標(biāo)競爭的形式來爭取,并通過與用戶建立承包合同來建立他們之間的關(guān)系。建筑企業(yè)要有高度的責(zé)任心,他們要對用戶負(fù)責(zé)任,要按照規(guī)定的時間去完成所承包的工程,并且在工程實(shí)施的過程中對工程的質(zhì)量有著一定的監(jiān)督和檢驗(yàn)。在工程完成后,建筑企業(yè)與用戶要進(jìn)行工程價款的結(jié)算。(2)在管理體制方面。因?yàn)榻ㄖ髽I(yè)有著自身的一些特點(diǎn),它沒有特別強(qiáng)的固定性,而是流動性較強(qiáng),企業(yè)所承包的工程是不一樣的,所以,企業(yè)的經(jīng)營管理方面也就不是按部就班的依照固定的流程,而是根據(jù)工程的不同特點(diǎn),不同的方方面面,來具體地、適當(dāng)?shù)馗淖兤髽I(yè)的管理體制。(3)在企業(yè)計劃方面。建筑企業(yè)的計劃一般包括兩個方面:一個方面是依照企業(yè)來指定的一系列的工程計劃;另一方面是依照所承包的工程來制定一系列的工程計劃。雖然分為兩個方面,但這兩個方面并不是相互孤立的,而是關(guān)系十分密切的,簡單來說,第一個方面的計劃是第二個方面計劃的前提,第二個方面計劃是第一個方面計劃的具體實(shí)施過程。二者互不可分,缺一不可。(4)在勞動用工方面。因?yàn)榻ㄖ髽I(yè)所承包工作的不穩(wěn)定性,所以直接導(dǎo)致建筑企業(yè)不能擁有較多的、固定的企業(yè)人員。建筑企業(yè)一般來說只要擁有一些管理人員、高級工程技術(shù)員以及一些較少的文職人員即可,不需要大量的工程施工人員,等到進(jìn)行工程時,再根據(jù)工程的特點(diǎn)來雇用一些合同工。(5)在預(yù)算體制方面。根據(jù)每個工程的具體特點(diǎn)以及投標(biāo)工程前所做的預(yù)算,可以大概地確定工程實(shí)施的價格,而得出來的這個價格就需要建筑企業(yè)的預(yù)算具有相當(dāng)大的可靠性。(6)在資金占用方面。建筑企業(yè)所投標(biāo)的工程大都是生產(chǎn)周期較長的,就一般情況而言,它們占用的資金數(shù)量是非常大的,所以一般的建筑企業(yè)對計量支付都有著自己的特定要求。
3我國建筑企業(yè)管理現(xiàn)狀
(1)生產(chǎn)能力:我國的建筑企業(yè)特別是比較大的建筑企業(yè),一般來說都是資金雄厚、擁有較高的技術(shù)水平、擁有較強(qiáng)的工程施工人員以及較高水平的管理人員,這樣的企業(yè)大都有承包大型工程的能力。(2)管理制度:因?yàn)榍靶┠晡覈艿接媱澖?jīng)濟(jì)的大力影響,所以許多的大中型企業(yè)以及小型企業(yè)都沒能及時地吸取國外先進(jìn)的管理制度,導(dǎo)致我國建筑企業(yè)在社會日益激烈的競爭中難以適應(yīng),并且更是暴露了諸多的問題,因此我國大多數(shù)建筑企業(yè)的管理制度還十分地不健全,不具有靈活性,在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天,難以適應(yīng)。(3)經(jīng)營模式:前面提到我國的建筑企業(yè)大都是勞動密集型的企業(yè),而這種企業(yè)現(xiàn)在仍處于粗放式和外延式的發(fā)展模式。也就是說產(chǎn)品的投入成本直接影響著產(chǎn)品的生產(chǎn)成果,企業(yè)勞動力的增加與企業(yè)的生產(chǎn)總值密切相關(guān),并且是成正比例的。從這我們不難看出只有增加勞動力才能增加企業(yè)的效益;并且企業(yè)的技術(shù)水平相當(dāng)?shù)芈浜?,在企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展中基本起不到太大的作用。這樣的發(fā)展方式受到資源的影響是十分巨大的,而且與國外同類型的企業(yè)相比,我們更為落后,國外先進(jìn)的企業(yè)大都是依靠科技的發(fā)展來增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的,這種方式很少受到資源的影響,并且能在最短的時間內(nèi)產(chǎn)出更大的經(jīng)濟(jì)效益。但是我國的企業(yè)還停留在增加投入,從而增加產(chǎn)出的層次,不重視效率的提高。(4)組織結(jié)構(gòu):我國企業(yè)的發(fā)展緩慢大都受到兩個方面的影響,一個是受到地方的保護(hù),另一個是行業(yè)的壟斷,我國的市場還沒有形成十分公平的競爭環(huán)境,所以我國的企業(yè)一般都是規(guī)模較大,自成體系,較為封閉的發(fā)展模式。這樣就直接造成了我國建筑企業(yè)發(fā)展的落后,重復(fù)地做著相同的工作,使得它們的發(fā)展停滯不前。而且就目前的現(xiàn)實(shí)情況而言,我國大型的建筑企業(yè)并不能與國外的建筑企業(yè)相抗衡,大的建筑企業(yè)不是很強(qiáng)大,小的建筑企業(yè)不是很專業(yè)。(5)管理水平:我國的建筑企業(yè)的管理水平比較低,企業(yè)在承包生產(chǎn)中并沒有形成一個制度化的管理,而且在管理手段和管理模式上都比較的落后。(6)技術(shù)能力:我國的建筑企業(yè)“雜而不攻”涉及諸多的領(lǐng)域,傳統(tǒng)技術(shù)相當(dāng)?shù)氖炀?,但是在?chuàng)新方面還是比較的落后。(7)人員力量:我國建筑企業(yè)的人員力量是比較落后的,這些勞動力大都文化水平較低,整體的綜合素質(zhì)較低。(8)分配制度:就目前的情況來看,我國的建筑企業(yè)的分配制度還是較為合理的,這種分配制度與工作人員的工作能力和工作態(tài)度直接有關(guān),每個人員的工資都是可以增長的,打破了傳統(tǒng)的分配模式,使企業(yè)的靈動性增強(qiáng),更有利于管理和發(fā)展。現(xiàn)階段實(shí)行的崗位技能工資制十分有利于企業(yè)的發(fā)展,但是計劃經(jīng)濟(jì)時期的不合理因素對企業(yè)的發(fā)展影響是巨大的,這也打擊了職工的積極性,使企業(yè)在市場中的競爭水平大打折扣,所以,分配制度的改革是建筑企業(yè)面臨的重要問題之一。
4結(jié)論
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;建筑噪聲;傳熱系數(shù);隔聲量;圍護(hù)結(jié)構(gòu)
1前言
眾所周知,能源問題是當(dāng)前世界各國普遍重視的問題。在全世界總的能源消耗中,建筑能耗約占25%~40%。近年來,我國的建筑節(jié)能工作已進(jìn)入全面實(shí)施階段,隨著一系列關(guān)于建筑節(jié)能的國家法規(guī)及地方標(biāo)準(zhǔn)的頒布和實(shí)施,整個建筑行業(yè)從業(yè)人員不僅從觀念上對建筑節(jié)能有了一定的重視,而且在具體工作中取得了一定成果。使建筑節(jié)能在理論研究和實(shí)踐操作上均獲得了一定效果。但是,與世界發(fā)達(dá)國家相比,還有相當(dāng)大的差距。關(guān)于建筑節(jié)能,我們尚有許多工作要做。
同時,隨著我國的社會和城市建設(shè)到了一個飛速發(fā)展的時期,人們開始對影響我們工作、生活的一個重要問題——噪聲問題投入更大的關(guān)注,噪聲問題已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的一個重要環(huán)節(jié)。從我國目前的整體狀況來看,我國的建筑聲環(huán)境長期以來未能得到應(yīng)有的重視。而建筑噪聲控制工作在整個建筑行業(yè)中也處于起步階段,往往是建筑噪聲出現(xiàn)后,進(jìn)行噪聲治理,而對于建筑噪聲的防護(hù)和控制,雖有一定的理論研究成果和方法。但在實(shí)踐操作上并不普及。
本文試淺談在夏熱冬冷地區(qū)(以湖南地區(qū)為例)建筑設(shè)計中綜合考慮建筑節(jié)能與建筑噪聲的一些技術(shù)手段,借此對建筑節(jié)能與建筑噪聲控制的實(shí)踐操作產(chǎn)生積極的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價值。
2從理論上談?wù)劷ㄖ?jié)能與建筑噪聲控制的原理和措施
節(jié)能方面,湖南省屬于夏熱冬冷地區(qū),不論從冬季保溫還是夏季隔熱方面,建筑能耗構(gòu)成主要是通過圍
護(hù)結(jié)構(gòu)(墻、屋頂、樓板、門和窗)的傳熱及空氣滲透。關(guān)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱,與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)(K[W/m2·K])緊密相關(guān),而解決空氣滲透在于增強(qiáng)建筑的密閉性,密閉主要是在門窗這一塊,門窗要有很好的氣密性。噪聲控制方面,主要考慮建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲,為使所設(shè)計建筑達(dá)到允許的噪聲標(biāo)準(zhǔn),必須使圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有足夠的隔聲性能,以防止來自外界的噪聲干擾。同時,建筑的密閉性對建筑隔聲也有明顯的影響,墻體等圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的孔洞(例如門窗縫隙等)會使其隔聲性能明顯下降。
因此,在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中采用傳熱系數(shù)較低而又可提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲量的材料(例如離心玻璃棉等)或構(gòu)造,可取得節(jié)能和隔聲兩方面的效果。另一方面,雖然增強(qiáng)窗的氣密性與減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的孔洞、縫隙面積是不同的概念,但是,對建筑密閉性的要求使其在構(gòu)造上具有某些相近的措施。
其他某些建筑設(shè)計相關(guān)方面,例如建筑綠化也同樣在節(jié)能和隔聲兩方面有著積極的含義和作用。建筑綠化可起改善局部熱氣候;調(diào)節(jié)空氣濕度;降低城市噪聲污染;防止灰塵侵襲等作用。
由此可見,在建筑設(shè)計中采取某些綜合考慮建筑節(jié)能與建筑噪聲控制的技術(shù)手段從理論上說具有可行性及現(xiàn)實(shí)意義。本文綜合考慮的途徑主要從圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料和構(gòu)造方式上著手,并思考建筑綠化的作用。下面從具體細(xì)節(jié)上討論。
3可綜合考慮節(jié)能和隔聲的圍護(hù)結(jié)構(gòu)
可綜合考慮節(jié)能和隔聲的圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要有外墻,外門、窗等,下面談?wù)勗谶@些圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和材料的選取上具體如何兼顧節(jié)能和隔聲。
3.1外墻?,F(xiàn)階段湖南地區(qū)建筑外墻以240厚粘土空心磚為主,分層增加約20~60厚膨脹聚苯板或聚苯顆粒保溫砂漿等材料形成外墻保溫構(gòu)造以滿足整個建筑節(jié)能設(shè)計要求。而磚墻本身面密度大,隔聲較好,240厚磚墻雙面抹灰的計權(quán)隔聲量達(dá)到54.5dB,完全能滿足建筑隔聲要求。但建筑外墻有提倡使用加氣混凝土砌塊的趨勢,這種材料雖導(dǎo)熱系數(shù)較低,約0.2~0.3,可很大程度上降低墻體傳熱系數(shù)。但其隔聲性能不如磚墻,200厚加氣混凝土墻雙面抹灰的計權(quán)隔聲量為44.5dB,這與其面密度有關(guān)(質(zhì)量定律)。此時,若只采用200或240厚加氣混凝土砌塊外墻自保溫則可能在某些情況下難以達(dá)到隔聲要求,須采取增加其他材料或設(shè)空氣層等構(gòu)造措施來提高隔聲量。在設(shè)計中應(yīng)注意此類情況。
3.2門窗
3.2.1外窗
a.窗墻比:不同朝向的窗墻比的大小對能耗有很大影響(由于外窗的傳熱系數(shù)一般來說比外墻小很多,影響護(hù)結(jié)構(gòu)的綜合傳熱)。隨著窗墻面積比的增大,外窗的傳熱系數(shù)要求更小,以達(dá)到相近的節(jié)能效果。不同朝向、不同平均窗墻面積比的外窗傳熱系數(shù)見表1。
同樣,窗墻比對護(hù)結(jié)構(gòu)的綜合隔聲能力也是有很大影響的。窗戶的隔聲性能不好,如果窗戶的面積不大,隔聲性能與窗面積大、隔聲性能非常好的窗幾乎差不多(見表2)。
由此可見,在適當(dāng)范圍內(nèi)減小窗墻比可使節(jié)能和隔聲均更易滿足要求。
b.窗體材料:節(jié)能方面,湖南地區(qū)窗框材料木、塑料、斷熱鋁合金優(yōu)于鋼、鋁合金(見表3)。但木、塑料非現(xiàn)代建筑所青睞,斷熱鋁合金由于造價較高,使得鋁合金成為應(yīng)用最為廣泛的窗框材料,同時采用復(fù)合層玻璃(如中空玻璃窗)等方法提高窗的節(jié)能效果。
隔聲方面,同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研究所對于不同的窗框材料的隔聲性能做了測試,可從其實(shí)測結(jié)果得出結(jié)論:鋁合金窗框與塑鋼窗框在1KHz以下,兩者隔聲量基本接近,但鋁合金窗框在中高頻隔聲性能優(yōu)于塑鋼窗。而關(guān)于玻璃,我們知道可以單純增加玻璃厚度來提高隔聲量。但在實(shí)際應(yīng)用中,往往使用復(fù)合層玻璃來替代,可以取得窗扇重量大為減輕的優(yōu)點(diǎn)。在隨復(fù)合層玻璃的變化,隔聲性能的數(shù)據(jù)對比中,可以得出一個很有實(shí)用意義的結(jié)果,即在玻璃+空氣層+玻璃的復(fù)合層中,單層玻璃的厚度宜控制在4~6mm,空氣層厚度約在10mm左右。經(jīng)過對比,若節(jié)能設(shè)計時的采取相近的中空玻璃參數(shù),可以取得節(jié)能和隔聲兩方面的效果。
c.雙層窗:雙層窗對節(jié)能和隔聲都有利,雙窗的間距受到建筑物外墻厚度的限制,可供采用的間距一般為10cm左右。實(shí)驗(yàn)測量表明,雙窗間隔10cm的計權(quán)隔聲量為33dB。在雙窗間隔作吸聲處理后,其隔聲量達(dá)36dB。隔聲效果較好,而雙層普通玻璃窗的節(jié)能效果可見表3,而從造價來說,雙層窗的工程造價約為復(fù)合玻璃窗的50%。
3.2.2住宅外門及陽臺門
湖南地區(qū)住宅外門及陽臺門在節(jié)能設(shè)計中可采用多功能戶門(具有保溫、隔聲、防盜等功能)及夾板門等。夾板門一般中間填充玻璃棉或礦棉等作為保溫材料,而玻璃棉或礦棉等同時也是吸聲材料,節(jié)能設(shè)計中應(yīng)用較多的如:雙層金屬門板,中間填充15mm厚玻璃棉板,可考慮適當(dāng)增加填充厚度來提高隔聲量。而門的密縫處理對于門的隔聲也有很大影響,在防止空氣滲透上也能起一定作用。
4建筑綠化
建筑綠化在節(jié)能上的含義及作用已是眾所周知的,而利用綠化減弱噪聲,也是常用的噪聲控制方法。
4.1節(jié)能方面,綠化可以調(diào)節(jié)溫度,尤其是降低夏季溫度,樹木枝葉形成濃蔭可以遮擋太陽輻射和地面、墻面和相鄰物的反射熱。經(jīng)過測試,夏季林地及草坪的氣溫與普通場地氣溫比較,平均降溫值約為2.5~3℃。而西墻外有綠化的房間的室溫低于無綠化的房間約3℃,同時在11~16時段內(nèi)的升溫速率有綠化房間也明顯優(yōu)于無綠化房間。不同的建筑綠化布置方法對節(jié)能均能起到一定效果。如:臨街綠化,樓間綠化,樓旁綠化,建筑本體綠化等。
4.2減噪方面,在噪聲源與建筑之間的大片草坪或是種植由高大常綠喬木與灌木組成的足夠?qū)挾惹覞饷艿木G化帶,是減弱噪聲干擾的措施之一。值得注意的是,運(yùn)用綠化來防止和減少噪聲對建筑的干擾時,應(yīng)考慮到噪聲的衰減量隨植物配置方式、樹種及噪聲的頻率范圍的變化而變化。一般來說,綠化對于低頻噪聲的隔聲能力優(yōu)于高頻;混植林帶的隔聲能力優(yōu)于純植林帶;而植物本身的吸聲能力,一般以葉面粗糙、面積大、樹冠濃密的為強(qiáng)。在建筑綠化布置方法上,臨街綠化對減噪的作用較大。在道路邊設(shè)置1.8~2.4m寬的灌木綠帶+6m寬的大喬木綠帶,其隔聲量可達(dá)8~10dB。
湖南地區(qū)的植物基本屬于常綠植物,以香樟最為常見,香樟屬于常綠喬木,一般來說,可形成濃密的樹冠及濃蔭,在建筑綠化中以香樟與灌木綠帶的結(jié)合布置較為普遍,設(shè)計得當(dāng),在節(jié)能與減噪方面均能產(chǎn)生效果和作用。
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[3]房志勇.建筑節(jié)能技術(shù).中國建材工業(yè)出版社,1998.
1.1建筑施工及其安全管理的內(nèi)容。建筑施工安全管理的重要組成部分就是建筑施工,在建筑施工過程當(dāng)中,任何一個操作環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題或事故時都將其稱之為建筑施工安全管理故障。在建筑設(shè)計部門、工程管理單位出現(xiàn)安全事故的現(xiàn)象尤其突出,倘若施工人員未能在第一時間發(fā)現(xiàn)并解決問題,便會導(dǎo)致事故的發(fā)生,由此看出建筑施工安全管理的重要性,建筑施工安全管理是對建筑工程施工過程中所有管理活動的統(tǒng)稱,將減少事故發(fā)生頻率作為首要目標(biāo)。在安全管理流程中要強(qiáng)調(diào)責(zé)任的問題,這也是從根本上提升建筑管理安全性能的主要措施之一。1.2建筑施工安全管理的特點(diǎn)。由于建筑施工的建筑材料、生產(chǎn)管理元素的特殊性質(zhì),在管理方面主要具有以下幾個特點(diǎn):第一,建筑施工材料的體積較大,導(dǎo)致施工作業(yè)難度加大,目前大多數(shù)居民住宅為高層或是多層樓房,樓房的寬度和長度都比其他領(lǐng)域的施工體積大,所以高空作業(yè)在所難免,而安全問題也屢見不鮮。第二,安全管理受到環(huán)境固定化的限制,由于建筑施工的位置固定,所以導(dǎo)致在該空間內(nèi)會聚集大量施工人員以及施工設(shè)備,給安全管理帶來了巨大影響。第三,勞動力巨大,操作時間較長,隨著工作時間的不斷累積,施工人員的體力會大幅度下降,安全問題隱患便逐漸產(chǎn)生。
2建筑施工安全管理的重要性以及作用
2.1建筑施工安全管理的重要性。施工中的安全管理是保證建筑工程順利開展的重要內(nèi)容,安全不僅與人們生活緊密相連,還會對社會的經(jīng)濟(jì)效益造成一定的影響。就目前而看,建筑行業(yè)是安全問題發(fā)生頻率最高的領(lǐng)域,安全管理內(nèi)容的有效實(shí)施,會從本質(zhì)上預(yù)防問題的發(fā)生。通過合理進(jìn)行預(yù)算,對高發(fā)事故的提前分析研究,尋求突破口,在大多數(shù)情況下都會獲得額外的效益。在企業(yè)管理方面,安全管理會提升企業(yè)的公眾信譽(yù)、社會地位,從而增強(qiáng)在市場的競爭力,這種社會效益最終便會轉(zhuǎn)變成實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益。2.2建筑施工安全管理的作用。建筑施工安全管理的作用是保證建筑施工能夠按照預(yù)期計劃順利開展,從而實(shí)現(xiàn)建筑施工企業(yè)的基本目標(biāo),安全管理環(huán)節(jié)是工程施工管理的重要流程之一,通過對施工過程中不安全行為以及安全隱患問題采取改正的措施,來避免其影響施工建筑成本,達(dá)到降低事故發(fā)生頻率,確保施工單位經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。建筑施工安全管理還會對市場競爭起到積極的作用,對推動建筑工程的發(fā)展有著不可替代的效應(yīng)。
3建筑施工安全管理的影響因素
3.1人為以及材料影響因素。建筑施工安全管理是貫穿建筑施工全過程的主要內(nèi)容,在這期間人為因素以及材料因素對其有著重要的影響,工作人員主要包含建筑施工人員和安全管理人員,建筑施工人員的每一步操作流程都可能對安全管理造成影響,與此同時,安全管理人員的檢測工作是控制事故發(fā)生的重要舉措,由此看來,施工人員的基本素質(zhì)以及管理人員的安全意識是重要的人為因素。材料因素的影響也不可小覷,建筑施工工程一般較大,所涉及的材料眾多,對建筑材料的控制必須具備科學(xué)性、合理性,舉例而言,鋼筋、水泥等材料的質(zhì)量問題直接影響建筑的穩(wěn)定性能。3.2環(huán)境以及施工工藝因素。建筑施工過程中受環(huán)境的影響十分明顯,比如說,高溫天氣會加大施工人員的作業(yè)難度,并會造成施工人員出現(xiàn)中暑的現(xiàn)象,施工周圍環(huán)境濕度較低,還會導(dǎo)致建筑澆筑過程中不易成型等問題,所以在設(shè)計環(huán)節(jié)時一定要對建筑周邊的環(huán)境因素進(jìn)行深入的研究,以免因特殊的地質(zhì)因素或是水文條件對工程的質(zhì)量造成影響。施工工藝因素也是安全管理的重要內(nèi)容,工藝能否有效的得到實(shí)施,是安全施工的基礎(chǔ)。澆筑工程的施工技術(shù)、鋪設(shè)管道的應(yīng)用工藝都是需要進(jìn)行嚴(yán)格把控的,倘若出現(xiàn)技術(shù)方法使用不當(dāng)?shù)膯栴},便需要重新施工。
4建筑施工安全管理目前存在的問題
4.1建筑施工單位的競爭內(nèi)容。在承包建筑工程時,為了提高自身企業(yè)的競爭力,采用不正當(dāng)?shù)男袨椋猩跽邍?yán)重違反了國家條例,對該領(lǐng)域的良性發(fā)展造成了破壞。這種問題是大多數(shù)建筑施工企業(yè)存在的通病,只注重短期的利益,不考慮未來該市場的走向,不僅無法保證施工人員的基本安全問題,還不能有效的按照國家要求去實(shí)施管理。在目前競爭壓力如此激烈的情況下,如何確保市場穩(wěn)步發(fā)展,施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益還能得到提升是重要的研究內(nèi)容。4.2建筑施工管理內(nèi)容。建筑施工行業(yè)的危險系數(shù)較大,施工的主要形式主要為高空作業(yè)和交叉式人為施工,周邊環(huán)境也較為惡劣,在這樣的施工條件下一旦遇到工期較緊的建筑施工作業(yè),所帶來的危險隱患是不言而喻的。建筑施工安全管理是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作,出現(xiàn)意外事故也在所難免,但目前勞動力集中聚集的情況仍然沒有得到緩解,主要的施工方式還是手工操作,復(fù)雜的工作導(dǎo)致施工人員出現(xiàn)身體不適的情況日益增多。4.3行政管理內(nèi)容。在建筑施工過程中行政管理的缺失是目前的主要問題之一,由于國家在該方面的法律法條和相應(yīng)政策體系還不夠完善,外加建筑施工單位對行政管理缺乏重視和基本的認(rèn)知了解,所以很少有施工單位具有系統(tǒng)的安全管理制度。在相關(guān)的監(jiān)管部門方面,也無法保證行政職責(zé)的有效性,不能發(fā)揮出其自身作用,從而降低了正常的發(fā)展速度。
5針對目前安全管理存在的問題所采取的措施
主要從以下三個方面采取提高安全管理性能的措施:第一,構(gòu)建完善的法律法規(guī),這一環(huán)節(jié)首先需要該施工單位收集基本施工的安全規(guī)章制度,對各個作業(yè)流程進(jìn)行規(guī)定,其次,制定該項(xiàng)目的操作指導(dǎo)計劃,操作指導(dǎo)計劃是對項(xiàng)目能否順利開展的有效保證。這種措施可以規(guī)范施工人員的作業(yè)技術(shù)。第二,提高對建筑使用設(shè)備的重視程度,加強(qiáng)施工人員對機(jī)械儀器使用情況的了解情況,出現(xiàn)操作失誤導(dǎo)致的事故問題現(xiàn)象,應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)厲的懲罰措施,這種措施是對儀器設(shè)備正常工作的有力保證。第三,增加安全管理的培訓(xùn)課程,因?yàn)榇蠖鄶?shù)作業(yè)人員都來自農(nóng)村,基本的安全意識較為缺乏,通過增加必要的培訓(xùn)課程,可以有效的提升建筑施工的安全管理性能。
1.材料存放
建立專人負(fù)責(zé)的材料存放庫房,對于不同材料要分門別類進(jìn)行登記;建立好材料管理的相應(yīng)資料庫,包括生產(chǎn)廠家的資質(zhì)、材料出廠合格證、生產(chǎn)廠家的材料檢測報告、入庫單、出庫單、材料現(xiàn)場抽樣檢測報告等,這是日后核查的參照和依據(jù)。還要針對建筑材料管理制定好該項(xiàng)目的建筑材料管理制度,責(zé)任到人,堅決執(zhí)行。
2.材料使用和損耗
從材料領(lǐng)取到材料使用都要做好記錄,落實(shí)限額領(lǐng)料制度,進(jìn)行批次發(fā)放,避免建筑材料的丟失和不必要的浪費(fèi),發(fā)配員要嚴(yán)守發(fā)放程序,做好詳細(xì)、明確的發(fā)放記錄。在建筑材料使用過程中還要嚴(yán)控材料的損耗。參照建筑材料實(shí)際用量、計劃用量、實(shí)際加工過程損耗率、實(shí)際運(yùn)輸損耗率等資料,跟蹤建筑材料的使用和損耗情況,如果過于超出計劃上限,則要考慮建筑材料的過度浪費(fèi),查明原因,從運(yùn)輸、發(fā)料、領(lǐng)料、加工等環(huán)節(jié)一一查找并做出相應(yīng)的調(diào)整,嚴(yán)控消耗定額。
3.建筑后期材料的存放管理
接近建筑尾聲階段,建筑材料的管理更要細(xì)致到位。先是核查整個建筑過程中建筑材料的實(shí)際使用量和儲備量之和是否與計劃量相符,并對材料使用記錄單做最后的匯總;剩余建筑材料的回收工作也是建筑后期的關(guān)鍵,不但關(guān)系到建筑材料的消耗,更關(guān)系到工地的安全管理,及時入庫登記,及時清理建筑現(xiàn)場?!肮ね辍⒘蟽?、場地清”這本是在建筑施工企業(yè)多年的一句形象話。但是現(xiàn)實(shí)中有些工地說是說、做是做,工完料不凈,場地雜亂無章,導(dǎo)致不必要的浪費(fèi)和安全隱患的出現(xiàn)。還有就是廢料的管理也是建筑材料管理的一部分,不能簡單的做垃圾處理,要進(jìn)行分類處理和登記存放,挽回不必要的損失。
二、關(guān)于建筑施工過程中建筑材料管理措施的建議
1.認(rèn)真落實(shí)建筑施工材料管理的法律法規(guī)
建筑施工方要詳細(xì)了解國家有關(guān)建筑材料的法律法規(guī),比如《建筑工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》中對建筑材料采購和使用方面的明文規(guī)定和《建筑工程材料驗(yàn)收使用中和臺賬》中對于進(jìn)場物資流程方面的規(guī)范要求??刂撇牧喜少彽膬r格和質(zhì)量,采用合理的采購模式。
2.采用科學(xué)的管理方法和手段
在建筑成本中建筑材料的損耗占了很大的一部分,約占總成本的40%,因此控制好建筑材料的損耗,對建筑材料的使用進(jìn)行預(yù)算,對降低工程總價大有裨益。采用科學(xué)的管理方法和手段是現(xiàn)代建筑材料管理的趨勢,比如運(yùn)用統(tǒng)計資料來監(jiān)督建筑材料管理對于全面了解材料損耗情況、節(jié)約建筑成本、降低材料流失等就有很好的作用和效果。關(guān)注市場,時刻掌握建材市場材料價格動向,可以確保保質(zhì)保量地完成低價購買建筑材料的任務(wù)。在建筑材料運(yùn)輸、調(diào)度、存放環(huán)節(jié)采取集中、專門、分類存放方式,建立建筑材料發(fā)放制度和責(zé)任賠償制度,用科學(xué)的管理和預(yù)案的制定來加強(qiáng)材料管理的力度。
3.提高管理人員的專業(yè)素質(zhì)
建立專門的建筑材料管理部門,對建筑材料的采購、存放、使用等進(jìn)行全面接管,負(fù)責(zé)建筑材料的驗(yàn)收、倉庫管理、材料損耗量核算等,保證建筑材料的品種、質(zhì)量、數(shù)量等滿足施工的需求,符合施工的進(jìn)程,減少浪費(fèi),防止積壓。提高建筑材料管理人員的專業(yè)素質(zhì)。目前我國建筑材料管理部門和人員,缺乏這方面的科學(xué)知識,業(yè)務(wù)素質(zhì)較差,材料管理中隨意、盲目,缺乏科學(xué)的管理,談不上有計劃的使用,成本的浪費(fèi)不可避免。因此打造一支專業(yè)的建筑材料管理隊(duì)伍是保證建筑材料管理措施執(zhí)行的前提。
三、總結(jié)
(一)由于監(jiān)管任務(wù)不斷的轉(zhuǎn)化,有效推動了管理機(jī)制的革新。從幾年的情況來看,工程管理難度逐漸加大,施工難度也在不斷的加大,導(dǎo)致了開展監(jiān)管工作更加的困難。相應(yīng)的管理人員不能滿足工程量的需求,加上管理人員的綜合能力水平不高,導(dǎo)致了監(jiān)管質(zhì)量的低下。但是,也是因?yàn)檫@些原因的存在,有效推動了管理機(jī)制的革新。
(二)政府部門制定了相應(yīng)的規(guī)范體制,有效推進(jìn)了管理機(jī)制的發(fā)展。為了使當(dāng)前的情況得到有效的改善,政府部門先后制定了相應(yīng)的規(guī)范體制,以此來確保建筑管理工作的施行,比方說不再收取監(jiān)管的費(fèi)用等等。政府部門采取這些措施,是對社會實(shí)際情況做了深入的分析和研究后決定的。有了這些相應(yīng)的規(guī)范體制作為支撐,管理機(jī)制才能得到更好的發(fā)展。
二、有效完善建筑管理工作方案
(一)在管理中要運(yùn)用人性化方式,確保企業(yè)和諧穩(wěn)定發(fā)展。在開展管理工作時,對于員工的心理狀態(tài)、生理情況要做出深入的了解,采取人性化的管理方式,盡可能的減少員工的壓力,最大限度的激發(fā)員工的工作積極性。假設(shè)不加考慮,只是給員工施加各種壓力,不但不能達(dá)到預(yù)期的管理效果,還可能會給安全帶來潛在的危險因素。
(二)貫徹落實(shí)以人為本的宗旨,提升員工安全認(rèn)知。在實(shí)際的管理工作中,要貫徹落實(shí)以人為本的主旨思想,確保員工的利益得到保證。對管理人員要加大基礎(chǔ)知識和專業(yè)能力的培訓(xùn)力度,促使他們在面對問題時有能力去應(yīng)對。而且,要最大限度的提升員工的責(zé)任意識,作為管理人員要努力提升自身的水平,規(guī)范自身的行為,提高自身的安全認(rèn)知。
(三)構(gòu)建相關(guān)管理規(guī)范和機(jī)制,確保工作的穩(wěn)定有序進(jìn)行。要確保能穩(wěn)定有序的進(jìn)行管理工作,就必須要采取科學(xué)的、規(guī)范的管理措施。構(gòu)建相應(yīng)的管理機(jī)制,要以能切實(shí)提升管理效率和工程質(zhì)量為核心。只有具備健全的管理規(guī)范和機(jī)制,才能確保管理工作的穩(wěn)定有序進(jìn)行。具體來說,相關(guān)的體制包含以下內(nèi)容:質(zhì)量監(jiān)管、信息化管理、監(jiān)管執(zhí)法審查、差異化管理、工程質(zhì)量保險等等一系列的制度體系。
(四)對于施工周圍的環(huán)境,要加大監(jiān)管力度,讓污染降到最低。作為企業(yè),在具體的施工過程中,要貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的理念,最大限度的減少污染,最大限度的保護(hù)周圍的自然環(huán)境,做到少破壞,甚至是不破壞,保證周圍環(huán)境是原樣原貌。在未進(jìn)行施工時,對于施工區(qū)域周圍的環(huán)境要做出充分的考核和規(guī)劃,以便在施工時能有效保護(hù)環(huán)境。
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