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篇1

 

一、我國寒冷地區(qū)建筑能耗現狀

 

據資料顯示，我國新增采暖能耗以每年6×109kg標準煤的速度在增長。我國北方城鎮(zhèn)采暖人口只占全國人口總數的13.6%，但北方集中采暖地區(qū)的房屋建筑的建筑面積約占全國采暖房屋面積的50%，且每年有3～6個月的采暖期。在80年代末期，寒冷地區(qū)采暖能耗占到當時全國年總能耗的11.5%，占采暖地區(qū)全社會能耗的20%以上，在一些嚴寒地區(qū)城鎮(zhèn)建筑能耗則高達當地社會總能耗的50%以上。因此，我國建筑節(jié)能中心工作首先是圍繞著降低北方寒冷地區(qū)城鎮(zhèn)的采暖能耗展開的。寒冷地區(qū)的建筑能耗主要是以供熱為主，所以，建筑節(jié)能絕大部分是供熱節(jié)能。

 

二、建筑物能耗消耗的途徑

 

寒冷地區(qū)建筑物的能耗主要取決于圍護結構的熱傳導和冷風滲透，建筑圍護結構的散熱量，往往要占采暖熱耗的1/3以上，如果建筑圍護結構具有良好的保溫隔熱性能，便可減少冬季室內傳出室外的熱量和夏季室外傳入室內的熱量，從而減少為維持室內舒適熱環(huán)境提供的采暖和制冷能量。

 

建筑節(jié)能按圍護結構界面劃分主要包括墻體節(jié)能、門窗節(jié)能和屋面節(jié)能。如何改善建筑圍護結構的保溫隔熱性，節(jié)約能源，開發(fā)和利用太陽能，保證人們生活在良好的環(huán)境中，是建筑設計中應重點考慮的。

 

三、寒冷地區(qū)建筑節(jié)能設計

 

筆者認為寒冷地區(qū)的建筑節(jié)能設計應著重做好以下三方面的工作：一是要從建筑物的規(guī)劃設計之初進行節(jié)能控制;二是要發(fā)展高效的保溫隔熱材料，做好屋面保溫隔熱防止室內外熱交換，從而減少建筑能耗;三是要控制建筑物的體形系數、選擇適宜的朝向及采用合理的構造措施。下面將詳細論述。

 

(一)建筑的規(guī)劃節(jié)能設計

 

現在說建筑節(jié)能，人們往往只考慮建筑的構造、材料、圍護結構的熱工性能，而忽略了建筑規(guī)劃設計創(chuàng)作階段的節(jié)能控制。我們應該在設計之初將建筑設計創(chuàng)作與規(guī)劃、構造、材料等方面進行綜合考慮，從而全面提高住宅建筑的節(jié)能效果和建筑品質。

 

1、住宅選址與規(guī)劃布局

 

國內住宅建筑多以小區(qū)形式出現，住宅建筑選址的好壞、規(guī)劃的合理性是決定住宅節(jié)能設計的先決條件。住宅小區(qū)選址應根據地形特點，選擇避風向陽的朝南坡地或平原，避開迎風的水域岸邊或容易形成風道的山谷、山頂等，因為冬季冷氣流在凹地里易形成對建筑物的“霜洞”效應。

 

2、道路設計與小區(qū)通風

 

為使建筑單體爭取更好的朝向，我們在設計初通常將小區(qū)道路的布局與用地結合布置。除施工便利、方便使用，道路也是整個小區(qū)的通風道。道路設計時應便于組織小區(qū)通風，并與城市、小區(qū)綠化空間結合，把新鮮空氣引入小區(qū)，從而提高居住區(qū)內的小氣候環(huán)境質量。

 

3、景觀綠化設計

 

小區(qū)環(huán)境綠化要突出居住條件的均好性和共享性，為居民提供戶外休閑、觀賞和改善生態(tài)環(huán)境的綠化空間。景觀綠化可以有效降低氣溫、調節(jié)濕度、防風抗風、改善通風質量，從而抑制熱島效應，改善住宅建筑外維護結構的熱工性能。綠化應以綠植物為主，形成點、線、面相結合的完整綠化系統(tǒng)，形成良好適應氣候特點的植物群落。

 

4、雨水收集利用。

 

在現代住宅的節(jié)能設計中，應建立雨水收集與中水利用系統(tǒng)，并使其用量達到總用水量的30%。一般住宅小區(qū)，屋面與路面面積之和約占地面面積40%，做好屋面和路面收集將是雨水收集的重要部分。屋面雨水收集主要是通過水落管將雨水收集引流，進入小區(qū)內中水處理系統(tǒng)。小區(qū)路面通常采用鋪貼滲水磚和設置路面排水溝，這樣雨水可以通過滲水磚和水溝進入小區(qū)的中水系統(tǒng)中，為小區(qū)的綠化灌溉和中水使用提供水源。

 

(二)建筑外圍體系節(jié)能設計

 

建筑物耗熱量主要由通過圍護結構的傳熱耗量構成，其數值約占總耗熱量的1/3以上，所以改善圍護體系節(jié)能對于提高住宅節(jié)能設計有著深遠的影響。住宅建筑圍護體系的節(jié)能設計重點在其外墻、門窗和屋面三大部分。

 

1、外墻保溫設計

 

(1)外墻節(jié)能構造

 

目前外墻節(jié)能的主要方式是采取復合墻，即在墻體不同部位設置高效保溫隔熱層，形成外墻內保溫、外墻夾心保溫、外墻外保溫3種復合墻體。

 

(2)外墻內部保溫

 

外墻內保溫是用保溫材料置于外墻的內側，它的優(yōu)點在于：對飾面和保溫材料的防水、耐候性等技術指標的要求不高;內保溫材料被樓板所分隔，僅在一個層高范圍內施工，不需搭設腳手架，施工方便。

 

(3)外墻夾心保溫

 

外墻夾心保溫是將保溫材料置于外墻的中間部位，內外側墻均可采用傳統(tǒng)的磚、混凝土空心砌塊等，這些傳統(tǒng)材料的防水、耐候等性能均較好，對內側墻和保溫材料形成有效的保護，對保溫材料的選材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等保溫材料均可使用。夾心保溫墻施工季節(jié)和施工條件的要求不十分高，不影響冬期施工，近年來在嚴寒地區(qū)得到一定的應用。

 

(4)外墻外保溫

 

由于對節(jié)約能源與保護環(huán)境的需求不斷提高，建筑圍護結構的保溫也在日益加強，其中以外墻外保溫的發(fā)展最為迅速。外保溫墻體適用于有采暖和空調要求的工業(yè)與民用建筑，既可用于新建建筑，又可用于既有建筑節(jié)能改造。其對主體結構具有保護作用，有效避免了室外氣候變化引起墻體內部溫度變化，使結構主體壽命延長;有利于消除或減弱冷、熱橋的影響;可避免室溫發(fā)現較大波動;對原有建筑改造時，減少對室內的干擾;不占用室內空間，在二次裝修時，避免對保溫層進行破壞;增加了立面裝飾效果;適用范圍廣泛，綜合效益顯著。

 

外墻外保溫技術在國內已有良好的基礎，特別是在北方寒冷地區(qū)推廣應用中已取得了成效。因此應成為日后寒冷地區(qū)外墻保溫的首選設計。

 

2、窗體節(jié)能設計

 

窗戶是建筑外圍結構重要的組成部分，也是外圍護結構中能量損失最大的部位。一般住宅的外窗(包括陽臺門)面積約占建筑面積的20%左右，其中通過外窗傳熱散失的能量約占建筑能耗的28%左右，通過外窗透氣散失的能量占建筑能耗的27%左右。

 

(1)合理選擇玻璃類型

 

玻璃是窗戶中面積最大的組件.改進這部分的熱工性能對整個窗戶的節(jié)能性能有很大的影響。隨著技術的發(fā)展和人們節(jié)能意識的提高，窗戶玻璃材料發(fā)生了巨大的技術進步。從透明玻璃到有色玻璃、鍍膜玻璃，從單層玻璃到雙層玻璃以及中空、真空玻璃。使用節(jié)能型窗玻璃，是提高整個窗戶保溫性能的一大重要措施。目前節(jié)能效果好、具有推廣價值的節(jié)能型玻璃有中空玻璃、鍍膜玻璃等功能性玻璃。

 

(2)提高外窗氣密性

 

如門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封?？蚺c扇之間的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等。

 

(3)選擇節(jié)能的窗型

 

目前常用的窗型有外平開窗、左右推拉窗、固定窗、亮窗和上下懸窗，還有內開下懸翻轉窗、上下提拉窗等。固定窗如果安裝合理是氣密性最好的，且造價低，但是在要求有良好通風的地方不能使用，故一般用于工業(yè)建筑中。安裝了密封條的外平開窗、下懸翻轉窗有適度的氣密性，在開啟時還有良好的通風性能，但開啟時需占用空間。平開窗由上部固定扇和下部推拉扇組成，平開窗能移動的窗扇越少氣密性相對越好。平開窗在窗扇關閉后，窗扇和窗框之間壓條壓得較緊，很難形成對流，節(jié)能優(yōu)勢明顯。

 

3、屋面的節(jié)能設計

 

從保溫原理來說，熱氣流是向上運動的，而冷氣流則向下運動，屋頂可截住熱氣流使熱量不散出室外，屋頂作為建筑的主要圍護構件比其他界面更要起到保溫、隔熱作用，是建筑節(jié)能的主要部位之一。

 

屋面節(jié)能措施應主要選擇密度大，傳熱系數小的保溫材料，不宜選擇吸水率大的保溫材料，以防止保溫層大量吸水而降低保溫效果。北方地區(qū)經常采用的水泥珍珠巖、加氣混凝土砌塊及水泥聚乙烯苯板等保溫材料上鋪防水層方法，經過多年使用效果很好。

 

結語

 

節(jié)能降耗是目前建筑業(yè)發(fā)展的趨勢，寒冷地區(qū)建筑節(jié)能的主要途徑就是要加強外圍結構的保溫設計，應用高效保溫隔熱材料并改進建筑構造。使中國建筑業(yè)不斷走向可持續(xù)發(fā)展的道路，為創(chuàng)造節(jié)約型社會做貢獻。

 

作者：張國強 來源：云南建筑 2013年4期

篇2

1．1外墻節(jié)能改造技術

(1)外墻外保溫。外墻外保溫的有效施工，能夠將外部環(huán)境中的冷、熱進行隔離，對建筑的主體起到一定的保護作用，減少高溫對于建筑結構產生的溫度應力，延長建筑物的使用。同時，外墻外保溫技術的應用，不需要對原有的建筑結構進行改變，由于既有建筑的結構大多以磚混結構為主，因此通過外墻外保溫能夠使建筑物內部冬暖夏涼，改善居民生活環(huán)境。外墻外保溫過程中經常使用的材料是擠塑聚苯板，其具有良好的保溫性能，施工工藝較為簡單，而且施工成本較低，有利于實現工程造價的有效控制。需要的情況下，可以適當增加擠塑聚苯板的厚度，能夠起到更好的保溫效果。在冬季氣溫相對較低的地區(qū)，在進行外墻外保溫時，要注意保溫材料與外墻面的有效貼合，避免縫隙處產生水蒸氣而破壞保溫層。外墻還可以采用重新涂刷隔熱反射涂料的方法，可以有效降低室內溫度。(2)外墻內保溫。與外墻外保溫相比，外墻內保溫的施工工藝更加簡單，只需要在外墻的內表面粘貼聚苯板，再使用水泥砂漿進行抹平即可。外墻內保溫在施工時容易對居民的生活和工作產生一定的影響，所以需要根據實際情況合理應用。

1．2門窗節(jié)能改造技術

門窗也是建筑結構中耗能較大的部位，尤其是外窗所占的比例更大，通過外窗所傳遞的熱量和產生的熱量損耗占據建筑耗能的一半以上，因此，要重視對門窗的節(jié)能改造，才能達到降耗的目的。(1)門的節(jié)能改造。在夏熱冬暖地區(qū)的既有建筑中，大部分都是木門，通過在木門的中間位置粘貼聚苯乙烯板，能夠有效的提高建筑的保溫效果。同時，民用建筑中使用的防盜門，在進行定制時可以在門腔內填充一些玻璃棉或者是礦棉等材料，可以達到防火和隔熱的目的。(2)窗的節(jié)能改造。既有建筑中的鋁合金框要避免熱橋，需要根據相應的技術標準設置雙層或者多層玻璃窗，在經濟條件允許的情況下可以使用低輻射玻璃，如熱反射玻璃，Low－E玻璃，鍍膜玻璃等，能夠起到更好的隔熱效果。需要注意的是，玻璃層之間要做好密封工作，避免長時間使用導致玻璃層間進入灰塵，影響玻璃透明度。(3)窗簾的合理應用。內置窗簾的應用容易將熱量從玻璃窗外部抵擋，就如同將能量浪費，所以建議室內可以應用鍍膜窗簾，通過鍍膜的循環(huán)作用能夠阻擋夏季的高溫直射和降低冬季室內熱量的流失，鍍膜窗簾在國外已經獲得廣泛應用。百葉的形式可以在使用的時候拉開，不使用的時候關閉，對建筑物的空間和使用性能不會產生影響。(4)窗的外遮陽改造。根據《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ75－2012中規(guī)定，東、西向外窗需要遮陽措施，所以對外窗的節(jié)能要求變得更加嚴格。對于東西向外窗除了選擇低輻射的玻璃外，還可以選擇增加外遮陽的方法?？梢赃x用外遮陽百葉或活動遮陽。

1．3屋頂的節(jié)能改造

由于大部分既有建筑使用的都是平屋頂，這種屋面對于防水的施工容易造成較大的困難，因此可以考慮將平屋頂改成坡屋頂，并且在屋頂內部裝入保溫材料，能夠提高屋頂的防水性能和保溫性能，同時也能創(chuàng)造更大的使用空間。一般在屋頂沒有產生較大破損的情況下，不需要對防水層進行大面積返修，可以對漏水的部位進行局部修補和翻改。具體可以在屋頂的部位平鋪一些隔熱材料，但在隔熱材料上層仍然需要使用防水涂料，以此保證屋頂的防水性能。對于屋頂的節(jié)能改造，還可以通過使用擠塑聚苯板等保溫材料進行局部修補。另外，可以通過植被的種植來實現隔熱節(jié)能的目的。在很多既有建筑的屋面上采用灌草結合的植被進行布置，能夠起到很好的隔熱和降溫的作用，尤其是在夏天，能夠很好的阻隔太陽的高溫輻射對建筑物墻面所產生的作用，既達到了節(jié)能的目的，又綠化了環(huán)境，這也是一種經濟性很高的節(jié)能改造技術。

1．4陽臺、樓梯間及外露傳熱構件的節(jié)能改造

有很多建筑節(jié)能改造時針對陽臺的措施，都采取將陽臺密封、加保溫窗等措施，而針對一些沒有陽臺的建筑，則可以通過加裝陽臺的方式來進行改造。這種加裝陽臺的技術在國外已經有一定的應用，通過單獨設置相應的支柱實現陽臺與原有建筑物結構的連接，能夠增加建筑物的使用面積，也為建筑物增加了保溫的效能。對于樓梯間的節(jié)能改造，可以通過增加保溫防盜門的方式來提高樓梯間的熱工性能。同時在改造過程中，應安裝能隨時關閉的單元門，并且用新型的節(jié)能隔熱窗對原有的窗進行替換，適當的增加內墻保溫，增強隔熱效果。

2其他節(jié)能改造措施

在針對既有建筑結構進行節(jié)能改造時，也可以從室內裝飾的角度進行考慮，比如在室內吊燈的部位增加保溫材料、或者使用新型的遮陽窗簾等，都能夠達到較好的節(jié)能效果。同時，科學技術的快速發(fā)展，促進了很多新型節(jié)能材料的生成，如節(jié)能燈具、管材以及變頻空調等，都可以在節(jié)能改造中進行適當的應用，降低能源的消耗。另外，在進行節(jié)能改造時要堅持對自然資源的充分利用，如太陽能熱水器、太陽能照明系統(tǒng)、地源熱泵、增加夏季室內的通風結構改造等等，都可以實現對自然資源的有效利用，在達到節(jié)能效果的同時，節(jié)約了成本，高效節(jié)能、環(huán)保并能實現可持續(xù)發(fā)展，提高了建筑節(jié)能改造的經濟效益。

3結束語

篇3

1、現行建筑結構抗震（理論）技術存在的錯誤：世界各國采用的抵抗地震破壞的建筑物體的基本類型，都是以吸收地震能量為主的插入式整體結構（對地球而言），即將建筑物的基礎和上部結構設計為絕對不可分割的剛體插入地球，因而建筑物抵抗地震破壞力的受力分析和設計，就不得不從結構整體考慮建筑物的抗震性能，地震破壞力是通過土層和巖石沖擊建筑物的基礎并直接將沖擊力傳遞給上部結構，上部結構的作用力（荷載）加上地震產生的內力又反作用于基礎，因而建筑物基礎的強度設計要求，應是地震力和上部結構反作用力的疊加。

地震破壞力是往覆水平剪切力，上部結構的反作用力是垂直于地面的。這樣兩個方向互相垂直，并處于運動沖擊狀態(tài)的作用力，在一個平面上會交了。地震破壞力以強大的往覆水平推動力，推動著（抓住）建筑物基礎做水平往覆運動，因而很容易分析，在這兩種力的會交面上，實質上形成了遠大于地震破壞力的往覆剪切力。因此，建筑物的抗震能力在插入式整體結構中是很難達到實際抗震設計要求的，現在的建筑物一般都是偏于保守的理想設計和建造，因而投資也在大大增加，即便如此，在實際的地震災害中，建筑物受破壞的程度依然是很嚴重的，進而也無法擺脫和減輕地震災害，給人民的生命和財產造成的巨大損失。

歷史的教訓足已充分說明，插入式建筑結構體系受到了嚴峻的檢驗，即似地球為相當好的慣性參考系，又將建筑物體插入地球，形成不可分割的剛體。在過去的年代，建筑物還處于低層范圍時，問題還不嚴重，而在現代化高層、重型建筑中，仍然是采用插入式剛箍捆住內力的結構，在實際的地震災害中存在著嚴重的隱患。插入式整體建筑物結構體系在正常情況下，即非地震靜止狀態(tài)，是沒有問題，而在地震災害爆發(fā)時，插入式整體建筑物體系的結構受力傳力路線明顯發(fā)生混亂，建筑結構設計的極其重要的力學原則：

（1）、不論在任何情況下，結構的傳力路線必須清楚。

（2）、以當地的最不利外界因素為設計依據，如很多地區(qū)必須考慮可能發(fā)生的最大地震破壞力。這就是說建筑物抵抗地震破壞的正確條件是：運動中建筑結構內力的傳遞必須正確、清楚。

插入式整體建筑結構在地震時，將地震破壞力直接傳遞給上部結構，使上部結構發(fā)生搖晃，由于上部結構是剛箍捆住內力的結構，因而在搖晃中產生的巨大能量沒有釋放點，而被迫返回基礎，地震又很快的不斷的沖擊建筑物的基礎，向上部結構輸送地震能量。這樣上部結構返回的作用力，同基礎傳來的地震內力發(fā)生沖撞，沖撞最厲害的集中點，就是能量集中釋放的突破點，也是結構的破壞點，通常都在基礎與上部結構的交面上，破壞的形式是剪切破壞，而整個建筑物不是倒塌就是傾斜。

目前，許多國家在高層建筑的抗震設計方案中，已經出現了新的結構，如：美國紐約的42層高層建筑物，建在于基礎分離的98個橡膠彈簧上，日本的建在弧型鋼條上防地震建筑物，前蘇聯的建在與基礎分離的沙墊層上的建筑物，以及在中國已經獲得了美國、中國和英國發(fā)明專利權的，剛柔性隔震、減震、消震建筑結構與抗震低層樓房加層結構，都十分成功的應用于工程實踐中，都明顯的在建筑結構體型上，改變了傳統(tǒng)的插入式剛箍捆住內力（吸收地震能量）的結構體系?？傊荚诮ㄖO計的結構方面設法擺脫在地震災害時，嚴重威脅著人們的生命安全的插入式剛箍捆住內力的結構體系。其實質都反映了對“似地球為相當好的慣性參考系”為指導理論，所制定的現行抗震硬抗、死抗地震打擊設計規(guī)范的動搖，本質上也是改變了建筑結構受力體系，而不在似地球為絕對靜止不動的慣性參考系了。

1、現行建筑結構抗震設計與地震場地效應的問題現行建筑結構的抗震設計，是根據結構力學和建筑結構設計的理論基礎而來的。結構力學和結構抗震設計規(guī)范，將地震破壞力簡化并規(guī)定為在建筑物上部結構中的水平運動力，對建筑物的水平作用力與反作用力的硬抗平衡，這一規(guī)定實質上存在著嚴重的問題和錯誤。

其一：地震爆發(fā)時，首先是大地在做往覆水平運動，由于建筑物基礎插入大地，因而必然隨大地的往覆水平運動而運動，建筑物上部結構也因此被迫運動，但是建筑物上部結構的運動形式不是水平運動（因而根本就沒有受水平的作用），而是因基礎在受地震水平力運動中，產生的運動力傳遞到上部結構，迫使上部結構沿地震受力方向，作反方向S形式傾斜擺動；

其二：地震爆發(fā)時的沖擊波只有兩個方向，而現在所有城市的建筑物的規(guī)劃設計，是根據城市的道路按東西南北方向和建設的需要各自排列的。將建筑物上部結構視為受水平運動，也只能有30%的建筑物的結構抗震設計受力方向與地震沖擊波受力方向相同，而70%的建筑物的抗震設計受力方向與實際地震沖擊波的沖擊方向，處于非常不利的位置，當地震爆發(fā)時，只有少數正好與地震沖擊波方向協調一致的建筑物不一定破壞，而大多數與地震沖擊波方向不一致的建筑物，自然就很難逃脫地震沖擊破壞倒塌的后果。地震對建筑物的沖擊破壞，主要是對建筑物基礎產生的水平往覆沖擊剪切力，從而使基礎被沖擊破壞失去穩(wěn)定后，造成上部建筑物的破壞和倒塌，地震沖擊波首先是破壞了基礎，而不是破壞上部建筑結構，所謂萬丈高樓從地（基）起，就是這個道理?；A都破壞了，上部建筑自然就保不住了；

其三：城市中建筑物的類型是多種多樣的，主要反映在超高層、高層、多層和輕重型建筑之分，而這些不同類型的建筑，又以基礎深度的差別體現在地震沖擊波的大小上，基礎越深、越大，受地震沖擊波的沖擊自然很大，在加上城市地下建筑設施不少（如：地下建筑、地鐵、地下大型管道等），都是構成城市地震場地效應發(fā)生互相變化的種種直接因素?，F行抗震設計中，都沒有考慮地下建筑設施的自身抗震，以及對地面建筑物基礎和地基的地震場地效應所產生的嚴重問題。

2、現行建筑結構抗震樁基設計與地震場地效應的嚴重問題現行抗震設計中的樁基礎的設計有兩種類型，一種是端承樁類型，另一種是摩擦樁類型。端承樁是將深層的地基反作用力通過樁傳遞給地面，構成對上部建筑物作用力（壓力）的平衡。摩擦樁是通過樁基礎與一定深度的地基土層十分緊密的擠壓結合中產生足夠的反作用力，通過樁傳遞到地面，構成對上部建筑物的作用力（壓力）的平衡。這里必須指出的是，這兩種類型的樁基礎在對上部建筑物的作用力（壓力）構成平衡的充分條件是：靜力荷載，即在沒有外力的作用下成立的。

在端承樁中，端樁是反作用力的頂點，樁身是傳遞反作用力的通道，樁身四周的土層是給樁身起到了極其重要的穩(wěn)定作用，由此，可以定義：樁端的承載力，樁身的強度是和樁身四周的土層構成了端樁基礎的整體，缺一不可。

在摩擦樁中，樁身的強度與樁身四周土層緊密擠壓所產生的反作用力，構成了摩擦樁基礎的整體，也是缺一不可的。這兩種類型的樁基礎在地震爆發(fā)時，強大的地震水平往覆沖擊波，完全改變了上述狀態(tài)，使端承樁在地震沖擊波中，使端承樁的承載力發(fā)生水平往覆運動，不但失去對樁身的穩(wěn)定，反而對樁身構成了往覆水平沖擊，其結果：端承樁不是破壞，就是下沉失穩(wěn)。隨著端承樁的破壞和失穩(wěn)，建筑物上部結構自然也就處于破壞倒塌的危險境地，而摩擦樁的危險就來的更快了，地震沖擊波迫使摩擦樁樁身必須與四周土層與樁基松開，失去摩擦樁身必須與四周土層緊密擠壓的必要條件，并且土層對樁身構成水平沖擊力，隨著摩擦樁中四周土層與樁身摩擦力的解除和改變，樁不是破壞就是失穩(wěn)，其上部建筑物隨之處于時刻會破壞和倒塌的危險之中。

3、現行予應力建筑結構在地震中的嚴重問題所謂予應力建筑結構，是人為的在建筑結構的主要承力構件中，對主要承力構件中混凝土施加予應力，一般是通過對結構中承力構件的鋼筋進行張拉，利用鋼筋的回彈力擠壓混凝土來實現的。根據對承力構件中鋼筋的張拉，與混凝土的先后關系，又可分為先張法和后張法兩大類。

從建筑結構中的予應力構件，到予應力結構的發(fā)展，已經有較長的時間了，在建筑結構中應用予應力構件和發(fā)展予應力結構的優(yōu)勢，在很多城市的建設中，得到了較廣泛的應用。在城市建設和發(fā)展中，推廣和應用予應力構件和予應力結構，的確能起到一定的積極作用。但是，有一個十分重要的結構動力學問題需要特別注重，所謂建筑結構動力學方面的問題，也就是地震爆發(fā)時，地震沖擊波迫使建筑結構產生振動的動態(tài)反應，地震沖擊波沖擊建筑結構，使其產生的內力在結構中傳遞，而予應力構件和予應力結構的力學模型是：1）予應力張拉兩端的固端成支座，是不允許有任何改變的；2）予應力構件或予應力結構在使用過程中，其構件和結構是不允許發(fā)生水平推動，振動彎曲和上下振動的。也就是說，予應力構件和予應力結構，只有在沒有任何外力的情況下，才能達到予應力構件和予應力結構設計的使用要求。因此可以定義：予應力構件和予應力結構的安全使用條件，是不能承受任何外力（尤其是地震沖擊力）的靜力使用狀態(tài)。

地震沖擊波在建筑結構中，將無情的迫使建筑結構中的所有梁、柱、板、墻體等受力構件發(fā)生變形，即地震沖擊力能完全改變予應力構件和予應力結構的兩端邊界條件，使其構件和結構中的予應力償失。任何在使用中的予應力構件和予應力結構，當予應力衰退和償失后，其構件和結構必然破壞。因此，在地震設防城市的建設中，是不能使用予應力構件和予應力結構的。但是，現在許多城市的建設中都使用了予應力結構，這是十分危險的。因此，應盡快在地震爆發(fā)之前，采取補救措施，否則，后果一定是十分嚴重的。

綜上所述，現行世界各國所實行的建筑結構體系，是與地震沖擊波相對抗、硬抗（死抗）的捆住地震內力的結構體系。從結構動態(tài)平衡的根本原理來分析，這種與地震力相對抗的結構體系的靜態(tài)平衡在地震中完全破壞了。也就是說，現行的建筑結構體系，只能滿足靜態(tài)（無地震沖擊波）狀況下的作用力與反作用力的平衡。當地震爆發(fā)時，建筑結構內力的靜態(tài)平衡被破壞了。這就是現行建筑結構體系抵抗不了地震沖擊破壞的根本原因所在。現行建筑結構的抗震設計，只是加大了建筑結構的剛變，使其增加了對地震沖擊力的對抗力（死抗力），沒有從結構動態(tài)平衡的基礎上去尋求，建筑結構與地震沖擊波的動態(tài)平衡，建立一個與地震內力相適應（不是相違背）的“釋放地震內力的建筑結構動態(tài)平衡體系”。

總之，幾百年來，人類所推行的靜態(tài)（加大剛度）的建筑結構體系，違背了地球地震的客觀規(guī)律。因此，給人類自己造成了巨大的災難。人類為了在地球上更好的生存和發(fā)展下去，就得從根本上解決適應地球地震客觀規(guī)律的建筑結構體系。因此，一種與地震力相適應的“釋放地震內力的建筑結構動態(tài)平衡體系”的動態(tài)平衡的力學理論的建立，并制定新的建筑結構釋放地震沖擊波的設計標準（在也不是對抗的標準），將是人類發(fā)展的方向和目標。

二、釋放地震內力的建筑結構體系1、釋放地震內力建筑結構體系的理論基礎我們從現代地球物理學家關于地球板快運動理論的力學分析中，以及對地震客觀規(guī)律的不斷揭示，更進一步對地球的認識，有了新的力學見解，我們認為地球是一個在運動中自身求得內力平衡的結構體系，它有兩個階段的運動規(guī)律：

（1）、地球內力的平衡階段：地球結構體，在自轉和圍繞太陽周轉運動的過程中，所產生的內力，在平衡階段，地表運動處于內力平衡，地球運動處于靜止狀態(tài)，此階段可似地球為慣性參考系階段。

（2）、地球結構體系處于內力平衡階段后，其內力仍然在不斷的增加，而地球結構體不能承受日益增大的內力，而在運動中，通過地球板快的運動，地震和火山等形式釋放出來，以求得新的內力平衡，這個階段是地表的活躍階段。其不斷增加的內力將在地球內力集中點釋放出來，此階段可似為非慣性參考階段。地球內力平衡過程中的這兩個階段，在地球內部不斷循環(huán)下去，形成了地球生態(tài)平衡的必然規(guī)律。

人類是在地球生態(tài)的環(huán)境中生存的，因此，人類必須遵循地球生態(tài)環(huán)境中的各種自然規(guī)律去發(fā)展。從人們開始認識到對過去認識的不足，即理論上的不足和錯誤，又不斷的在生活實踐中，提高了對地球生態(tài)環(huán)境的認識，進而不斷的揭示自然規(guī)律，掌握和運用規(guī)律為現代人類和將來造福。應該明確的指出，人類對地球認識的提高和深化，其指導人類如何適應地球生態(tài)的科學理論，也就隨之進入了更高的階段。

2、釋放地震內力建筑結構體系新技術的應用：已經獲得中國、美國和英國發(fā)明專利權的新技術“建筑物抗震減震裝置”、“建筑物消震裝置”和“高層建筑隔震消能裝置”完全改變了傳統(tǒng)的插入式剛箍捆住地震內力的建筑結構體系，將建筑物整體有機的隔離成兩個受力體系，這樣地震破壞力的傳遞媒介改變了，由直接傳遞轉化為間接傳遞。不言而喻，“建筑物抗震減震裝置”將大大減少地震對上部結構的沖擊，反之，上部結構對基礎的作用力也大大減小。

新技術的設計依據是以柔克剛的動態(tài)平衡原理，該技術的主要特點是：能十分有效的大大減弱地震災害對建筑物的打擊破壞。目前，發(fā)展中國家和發(fā)達國家的科學家們在研究抵抗地震災害方面，都從過去只是單純考慮建筑結構加大剛度的硬抗（死抗）方式，而向建筑結構隔震減震的方面發(fā)展了。原因十分清楚，過去幾百年來建筑物硬抗地震災害方法的不斷失敗，告訴和啟發(fā)人們要尋求一種適應地震客觀規(guī)律的抗震方式。用一句通俗的話來講，以柔克剛，才能達到建筑物在地震沖擊中的動態(tài)平衡，而不被破壞，反之，以硬抗來對抗地震的打擊，即以剛克剛設計的建筑物是根本抵抗不了地震的打擊的。因為人們設計建筑物的剛度，不可能達到（保證）比地震破壞力還要大得多的程度。否則現代的專家們去研究建筑物的消震、隔震與減震，不就失去意義了嗎？

篇4

(1)外墻外保溫:將絕熱材料復合在承重墻外側，其建筑的熱穩(wěn)定性能好這有利于提高墻體的防水和氣密性，使墻體潮濕情況得到改善，使室內溫度保持穩(wěn)定。外墻保溫技術的發(fā)展與節(jié)能材料的革新是密不可分的，建筑節(jié)能是以足夠的保溫絕熱材料做基礎，以發(fā)展節(jié)能材料為前提，節(jié)能材料的發(fā)展又必須與外墻保溫技術相結合才能真正發(fā)揮作用。為此綜合考慮寧夏中北部地區(qū)采暖期室外平均溫度為攝氏零下6度以下，外墻外保溫做法較符合寧夏中北部地區(qū)氣候條件。實踐證明夏季墻體的外保溫，能夠減少太陽輻射熱和室外熱空氣與外墻的表面熱量。在采暖期間采用適當厚度的外墻外保溫，可節(jié)約失散熱能75%。

(2)外墻內保溫:一般采用在外墻的內側覆蓋保溫水泥砂漿墻面、白灰墻面、彩裝模等保溫材料，無論采用哪種方法或同時使用幾種方法，都能使建筑達到保溫節(jié)能作用。常使用的外墻內保溫方法如下:①砂漿抹面法:用水泥、砂、水和外加劑等按一定比例，充分混合均勻后抹涂于墻上的砂漿;②混合砂漿法:用水泥、石灰、砂子、水、混合攪拌，涂抹到內墻壁上用于內墻壁的找平處理;③石膏建材:運用于內墻涂料與涂裝的找平;④彩裝膜:是一種新裝飾材料，它以簡單便捷的貼膜形式，在墻壁、水泥墻上直接粘貼，無接頭。其保溫性、耐溫性良好，具有較好的隔熱、防水、隔音及防火作用。

(3)混合保溫:是指外墻內保溫與外墻外保溫同時使用的保溫方式，它的優(yōu)點避免了外墻內保溫的缺點，又加強了外墻外保溫的優(yōu)點，同時使建筑更加保溫、防潮、防水、隔音、防火、在堅固的同時提高節(jié)能效率，可節(jié)約熱能80%以上。

2太陽能熱水、太陽能采暖、輔助熱源、風光互補發(fā)電

(1)太陽能熱水:是一種把太陽能集熱器中的熱水溫水排放出來用于生活用水，其優(yōu)點是一年四季都能夠滿足居民一家一戶的生活用水，節(jié)約大量的能源。

(2)太陽能采暖:太陽能采暖一種是把太陽集熱器中的溫水和水熱泵結合起來，由太陽集熱器給水熱泵提供溫水，再由水熱泵加熱增高溫度能夠滿足要求后給室內采暖提供熱源。根據當地氣候特點，一年內有一個月為嚴寒冷凍天氣，假如增加太陽能集熱器的采光板的面積還無法滿足采暖要求時。就要臨時啟動輔助熱源或水熱泵系統(tǒng)才能達到要求。在初冬和冬末初春時期是太陽能的高效期它既能夠保證生活用水也能保證正常的供暖。這時水熱泵停止工作。為此，太陽能采暖既節(jié)約了大量的能源又解決了當地農村建筑室內采暖的問題。是一條可持續(xù)發(fā)展之路。

(3)輔助熱源:由于天氣的影響，太陽能采暖具有很多的不確定性，為確保采暖的可靠性，必須增設輔助熱源。輔助熱源根據當地的條件選擇，可選擇電加熱，水熱泵或生物熱能等。當地秸稈、柴薪豐富，在安裝使用輔助熱源時應首選生物熱能。對于秸稈、柴薪豐富的普通家庭應采用生物熱能輔助熱源。對于家庭條件好或秸稈、柴薪缺少的家庭應采用水熱泵、電或煤炭作為輔助能源。

(4)風光互補發(fā)電:根據寧夏氣候特點，氣候干燥，風多風力大。年平均日照時數2800小時～3000小時，太陽光充足，采用風力和太陽能發(fā)電互補的形式發(fā)電。它將電能的一部分作為照明燈用電，而冬季將另一部分再轉換為熱能供暖。這既提供了照明燈的電能和輔助熱源又節(jié)約了外購的電能。

3結束語

篇5

關鍵詞:職業(yè)能力；建筑結構；課程改革

建筑結構課程是高職高專建筑工程技術專業(yè)的一門核心課程、專業(yè)必修課程，是建筑工程技術專業(yè)后續(xù)課程的基礎課，同時也是本專業(yè)崗位技能的重要組成部分。課程主要培養(yǎng)建筑工程結構行業(yè)從業(yè)人員的材料選用、基本構件計算和驗算技能，在教學過程中有意識地培養(yǎng)自學能力、分析問題和解決問題的能力，以及認真負責的工作態(tài)度和嚴謹細致的工作作風，為學生就業(yè)打下堅實的基礎。課程以《建筑制圖》、《建筑材料與檢測》、《房屋構造與CAD繪圖》和《建筑力學》的學習為基礎，同時與《地基與基礎施工》、《砌筑體結構施工》、《鋼筋混凝土結構施工》等課程相銜接，共同打造學生的專業(yè)核心技能，對培養(yǎng)工程技術應用型人才有著重要作用。

1課程現狀

建筑結構課程是一門重要的專業(yè)基礎課程，目前在建筑工程技術專業(yè)中均開設本課程。隨著高職院校生源結構的變化和以職業(yè)能力為人才培養(yǎng)目標的實施，課程內容需要改變以往的教學方式，重新整合教學內容。目前建筑結構課程存在以下問題：1.1理論性過強，學生基礎薄弱，掌握較困難建筑結構課程是一門理論性較強的課程，目前單招生源學生基礎普遍薄弱，難以掌握復雜的計算，在一定程度上降低了學生學習積極性。1.2與實際工作崗位對接存在問題，不能完全滿足崗位能力需求傳統(tǒng)的授課內容已經不能滿足實際工程的應用需要，以培養(yǎng)職業(yè)能力為導向，需要對課程內容進行調整和整合。1.3學生識圖能力較弱在畢業(yè)生從事的工作崗位上，普遍要求具有一定的施工圖識讀能力，在以往建筑結構課程內容中施工圖識讀沒有涉及，學生識圖能力較弱。

2改革途徑

2.1教學內容改革

2.1.1融入結構識圖內容識圖能力是建筑工程技術專業(yè)學生的核心職業(yè)崗位能力之一，在施工員、預算員、材料員等“員”崗位中，均要求具備一定施工圖識讀能力。在以往建筑結構課程中，施工圖識讀部分的內容并沒有涉及，因此，建筑結構課程必須將結構施工圖的識讀納入，作為重點教學內容之一。在教學中，主要講授鋼筋混凝土結構與砌體結構的結構施工圖的圖示與識讀方法，并采用實際工程的施工圖作為示例，引導學生掌握施工圖識讀方法，培養(yǎng)學生崗位職業(yè)能力。2.1.2結合規(guī)范，強構造，弱計算。結合建筑結構方面的規(guī)范，如《混凝土結構設計規(guī)范》、《砌體結構設計規(guī)范》以及《建筑結構荷載規(guī)范》等規(guī)范條文要求，重點講授結構構造方面內容，相應的弱化構件計算部分的內容，以“夠用，適用”為原則，適應高職院校學生生源結構，圍繞崗位職業(yè)能力要求的知識點開展教學。2.1.3以職業(yè)能力為導向，采用模塊式教學，整合教學內容教學內容決定著學生在課堂中是否能學到實用的技能知識，因此教學內容是教學改革的重點。摒棄以往陳舊的和脫離實際的教學內容，適應社會對人才的需求，以職業(yè)能力為導向，對建筑結構課程的教學內容應進行整合和合理取舍，改變以結構專業(yè)特點所形成的教學內容，把職業(yè)崗位所需的知識內容有機的融合起來，采用模塊式教學，重新整合課程的項目模塊。根據職業(yè)能力的要求確定建筑結構課程的項目模塊，其課程內容的項目模塊包含七個模塊，分別為：項目模塊一：建筑結構基本知識；項目模塊二：建筑結構材料的力學性能；項目模塊三：桿件基本受力方式；項目模塊四：預應力混凝土知識；項目模塊五：砌體結構施工圖識讀；項目模塊六：混凝土結構施工圖識讀；項目模塊七：建筑抗震知識。

2.2教學方式改革

以職業(yè)能力培養(yǎng)為主要目標，將崗位職業(yè)能力要求融入到各個教學環(huán)節(jié)中。采用傳統(tǒng)的理論授課模式與討論式、研究式、啟發(fā)式的教學方法與現代化教學手段相結合方式，指導學生自學，突出學生的主體作用，發(fā)揮教師的主導作用。充分利用信息技術，利用課程教學資源庫等，改變原有的教學方式，從舊式的“填鴨式”、教師“獨角戲式”的教學方法轉變到啟發(fā)式、討論式、研究式教學方法上來，并利用現代教學手段充分調動學生的學習積極性，提高教學質量。

2.3考核方式改革

建立“以考核知識的應用、技能與能力水平為主的，平時的形成性考核與期末的鑒定性考試并重的，由多種考核方式構成、時間與空間按需設定的多層次考核綜合評定成績的課程教學考試模式”。知識學習與技能提高相結合，突出能力培養(yǎng)，強調平時過程考核，采用實行日?？己撕驼n程結業(yè)考核相結合的考核方法，總成績由以下三部分組成：2.3.1大作業(yè)：主要考核學生利用所學知識進行鋼筋混凝土綜合設計的綜合技能。根據學生題目的難度等級，采用口頭答辯、設計報告和講評三個環(huán)節(jié)進行考核，合格后綜合給出大作業(yè)成績，占20%。2.3.2課程實習考核知識點要求：以現場施工日志實訓記錄、口頭答辯、和學生日常出勤、學習態(tài)度和主動性四個環(huán)節(jié)對鋼結構實習進行考核；結合期末理論考試結果按照權重確定最終成績，過程考核和理論實踐并重，充分體現了考核評價標準的科學性，占30%。2.3.3期末考查：以試卷的形式，通過期末考試考核學生對于知識的掌握程度，此部分考核占50%。

3改革創(chuàng)新點與啟示

3.1以職業(yè)能力為導向，對建筑結構課程的教學內容應進行整合和合理取舍，把職業(yè)崗位所需的知識內容有機的融入教學，以“夠用，適用”為原則，適應高職院校學生生源結構，重新整合課程的項目模塊，圍繞崗位職業(yè)能力要求的知識點開展教學。3.2引入現代教學方式，突出學生的主體作用，發(fā)揮教師的主導作用。充分利用信息技術，利用課程教學資源庫等，改變原有的教學方式，實踐表明，提高了學生學習積極性，有效的提高了課程教學質量。

作者:黃 艷 袁維紅 俞英娜 單位:蘭州石化職業(yè)技術學院

參考文獻

[1]李殿平.淺談建筑結構課程的教學改革[J].遼寧高職學報,2009(11).

篇6

高層建筑施工前，要做好各種準備工作。主要內容有：對圖紙的審查、對鋼結構的驗收等，具體事項如下。（一）施工前，相關的工程師和施工人員對圖紙進行詳細的審查，這樣既起到檢查的作用，防止出現大的漏洞，進行及時的補救，減少對建筑工期的影響。也可以充分了解施工情況[3]，更好的把握施工要點，清醒的認識到施工中的難度，有整體的規(guī)劃，以便保證施工進行（二）檢驗鋼結構的是否合格，確保螺栓、抗剪栓釘等材料符合建筑標準，對鋼結構的規(guī)格、型號進行驗收，保證原材料的準確無誤，防止出現難以挽回的后果。（三）對鋼結構建筑施工單位進行檢查，保證其有完整的施工計劃；對進行建筑嚴格的質量要求；全面監(jiān)控施工質量方法；建立質量保證制度；完善工程進度體系，做好多種防護工作，保障建筑質量合格。（四）對施工人員進行選擇，詳細檢查工人的資格證和施工技術，按照嚴格的標準選拔優(yōu)秀的工作人員，那些不合格的堅決不予以錄用。此外要健全獎罰制度，明確員工的責任意識，以免引發(fā)施工事故[4]。

二、鋼結構施工的技術要點

第一，在高層建筑鋼結構中，對塔吊的選擇。塔吊是施工中非常重要的必備設施，選擇塔吊時，要考慮眾多的因素，如：施工場地的大小、樓層建筑的高度、鋼結構建筑的承載量等，同時對塔吊的安全性進行檢查。通常情況下，高層建筑都使用內爬式塔吊，這種塔吊在施工中，不需要額外的加固工作，對起重機的要求小，使起重機自行的布置位置，而且這種塔吊的造價相對較低[5]。第二，在高層建筑鋼結構中，對塔吊安裝順序的考慮。在安置塔吊前，要確認位置分布、塔吊數量、先后順序，這就要求對鋼結構的形式和現場環(huán)境進行考察，再合理安排塔吊?？砂压こ谭譃椴煌淖鳂I(yè)區(qū)，先從中間的單元進行塔吊工作，再安裝其他的塔吊，這樣能很好地固定位置，進行校正工作。第三，預埋位置的保留。在鋼結構建筑中，對螺栓的預埋位置精確測量，合理預埋，避免出現安裝困難的現象，一旦發(fā)現位置偏差及時返工，不能圖一時方便，造成不可挽回的后果。第四，對鋼結構的鋼柱嚴格審查。規(guī)范鋼柱的標準，對翻樣下長度進行準確測量，避免誤差出現，控制好設計長度。第五，注重螺栓連接。在螺栓的固定工作中，可分為初擰和終擰兩個步驟，初擰是為了縮小螺栓受到鋼板的影響，終擰則是進行最后的加緊工作，一些大型的鋼結構建筑，要經過初擰、復擰和終擰三個環(huán)節(jié)，可見螺栓連接的重要作用。第六，焊接工作的重視。鋼結構建筑的焊接工作極其重要，它關系到整個工程的質量，焊接水平的高低，直接影響施工效果。因此，在焊接時，工人要按照說明書進行工作，不能任意為之，督促相關人員反復檢查確認，保證焊接工作的合格。

三、增強鋼結構質量的措施

監(jiān)控施工材料。在施工過程中，原材料的控制對工程質量起到重要作用，我國對原材料的主要要求是：抗拉度強、延伸率和碳含量的合格。在采用的鋼材中，應該包括品種、性能、證明書、規(guī)格、化學成分的組成，加強對原材料的監(jiān)控[6]。加強事前控制。事前控制主要是準備階段的質量監(jiān)控，負責人對工程的圖紙、施工方案等施工中涉及到的全部環(huán)節(jié)進行徹底核實，并熟悉驗收方案、督促工程進度，協調各部門關系，做到有備無患。

四、鋼結構施工中注意的問題

根據施工特點，選擇合適的施工器械，盡可能的保障施工人員的安全和建筑質量；成立安全小組，進行安檢工作，指導工作，消除安全隱患，建立保護措施[7]；注重防火設備選擇，鋼結構建筑耐火性差，危險系數高，可以采用噴水系統(tǒng)進行鋼結構的保護，防止坍塌。

五、結語

篇7

1．1粘貼鋼板加固法

此方法在建筑物加固施工中較為常見，其優(yōu)點表現在鋼筋混凝土結構不用加濕、加固施工時間較短、外觀損害少、加固占用空間少等，所以也不會影響到原有建筑物的正常使用。但由于其加固效果主要取決于建筑結構膠的質量和粘接面的清潔處理，因此粘合的材料和施工水平直接影響到建筑物加固的效果，故通常用鋼筋混凝土構件的受拉區(qū)和薄弱部位的靜態(tài)構件加固。

1．2外包型鋼加固法

該方法主要是用型鋼外包于鋼筋混凝土結構構件的四角(或兩角、四周)，使得原結構構件在截面增加不多的情況下承載能力大幅度提高。分干式外包法和濕式外包法兩種，一般建筑物的加固設計多建議采用濕式外包型鋼法，可以更有效的提高結構的承載力。外包型鋼加固法受力可靠、施工簡便且工期短，但鋼材用量較大，加固施工及維護成本較高，所以，對于一般房屋建筑的加固和高溫場所的結構加固不適合運用這種方法，主要運用的建筑物的梁、柱及屋架、橋架上。

1．3碳纖維加固法

此方法是用樹脂膠結合材料將碳纖維布或碳纖維板粘貼在結構表面，從面提高結構承載力的方法，其主要優(yōu)點表現在材料重量小、強度高，無需擔心結構腐蝕，施工方便且適用面廣，施工成本及材料價格都比較低，是現代建筑結構加固設計施工中最常用的方法。但其耐高溫性能較差，要求的使用環(huán)境溫度不得超過600C，否則必須采用相應的保護措施。

1．4增加構件截面加固法

顧名思義就是通過增大結構構件截面尺寸的方法，以提高其承載力和滿足正常使用的傳統(tǒng)加固方法。在建筑物加固施工中技術比較成熟、加固效果好、經濟、適用面廣，但施工程序復雜、濕作業(yè)工作量大、工期長且對房屋的空間和美觀程度會有較大的影響，此方法在現代加固設計施工中已逐步減少使用。

1．5預應力加固法

此方法是采用加預應力的鋼拉桿、鋼鉸線或型鋼支撐來提高結構構件承載力的方法，是卸載、加固及改變結構受力三合一的加固方法。主要是由于預應力與荷載的雙重作用，導致拉桿產生了軸向的拉力加固過程中預應力產生了偏心受壓，進而增加了構件的抗彎能力，減少了外荷載的效應，最終緩解和控制了結構受彎變形的程度，與此同時使得構件斜截面的承載力也被大幅度提高。其缺點是加固施工需要專門的預應力施工工序及機具備，且要求的使用環(huán)境溫度不得超過600C，否則必須采用相應的保護措施。

2房屋建筑結構加固施工需要注意的問題

在房屋建筑物結構加固的施工過程中，在做好前期設計與材料設備準備之外，還需要注意掌握施工技術的要點和相關方法，認真閱讀設計文件，編制必要的施工組織設計并對施工人員進行現場施工交底。施工時嚴格按照加固施工相關技術規(guī)范工求進行施工，及時向設計單位反饋加固施工效果，必要時修改加固方案。施工過程中雖然有一些相對比較簡單的工作，例如:對原有結構的考察、取樣、實驗以及評定等，此項工作對于整個施工過程來說非常重要的，它不僅關系到加固設計方案的確定，更關系到加固施工方案的確定，所以需要認真對待每一個工作，盡量做到細致。對原結構及新進場材料的取樣、檢測試驗需要有相關資質的專業(yè)單位進行，并能夠出具權威的檢測評定報告。對不符合設計要求的新進場材料，堅決不能使用房屋建筑加固施工過程中需要充分利用原有結構的承載能力，盡量減少對原有結構的破壞。在施工設計過程中，施工設計人員需要認真的分析、適當的測試、對原有房屋的結構和承載能力做出準確的判斷后，統(tǒng)籌規(guī)劃，制定出合理的施工方法，最好是請專業(yè)人員審核通過后再進行施工。加固施工完成后應按《混凝土加固技術規(guī)范》的相關要求進行驗收。

3總結語

篇8

［論文關鍵詞］高層建筑；結構特點；結構體系

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，作為土建工作設計人員，必須充分了解高層建筑結構設計特點及其結構體系，只有這樣才能使設計達到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量的基本原則。

一、高層建筑結構設計的特點

高層建筑結構設計與低層、多層建筑結構相比較，結構專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結構體系的選擇，直接關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構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響，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件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力，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，其數值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

（二）側移成為控指標

與低層或多層建筑不同，結構側移已成為高層結構設計中的關鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結構的側向變形迅速增大，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、輕質高強材料的應用、新的建筑形式和結構體系的出現、側向位移的迅速增大，在設計中不僅要求結構具有足夠的強度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結構在水平荷載下產生的側移被控制在某一限度之內，否則會產生以下情況：

1.因側移產生較大的附加內力，尤其是豎向構件，當側向位移增大時，偏心加劇，當產生的附加內力值超過一定數值時，將會導致房屋側塌。

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.使主體結構構件出現大裂縫，甚至損壞。

（三）抗震設計要求更高

有抗震設防的高層建筑結構設計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，還必須使結構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，這在軟弱土層有突出的經濟效益。

地震效應與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結構抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結構上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構件產生很大的附加軸力，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。高層建筑結構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構體系本身的復雜性，可能導致理論分析計算和實際情況相差數倍之多，尤其是當結構進入彈塑性階段之后，會出現構件局部開裂甚至破壞，這時結構已很難用常規(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、高層建筑的結構體系

（一）高層建筑結構設計原則

1.鋼筋混凝土高層建筑結構設計應與建筑、設備和施工密切配合，做到安全適用、技術先進、經濟合理，并積極采用新技術、新工藝和新材料。

2.高層建筑結構設計應重視結構選型和構造，擇優(yōu)選擇抗震及抗風性能好而經濟合理的結構體系與平、立面布置方案，并注意加強構造連接。在抗震設計中，應保證結構整體抗震性能，使整個結構有足夠的承載力、剛度和延性。

（二）高層建筑結構體系及適用范圍

目前國內的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結構。其結構體系有：框架結構、剪力墻結構、框架—剪力墻結構、筒體結構等。

1.框架結構體系?？蚣芙Y構體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構件組成。由梁、柱、基礎構成平面框架，它是主要承重結構，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個空間結構體系，它是高層建筑中常用的結構形式之一。

框架結構體系優(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，結構自重輕，計算理論也比較成熟，在一定高度范圍內造價較低。

框架結構的缺點是：框架結構本身柔性較大，抗側力能力較差，在風荷載作用下會產生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結構構件破壞比較嚴重。

框架結構的適用范圍：框架結構的合理層數一般是6到15層，最經濟的層數是10層左右。由于框架結構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.剪力墻結構體系。在高層建筑中為了提高房屋結構的抗側力剛度，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件。

剪力墻結構中，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，剪力墻結構表現了良好的抗震性能，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構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。

剪力墻結構墻體較多，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，形成框支剪力墻結構。

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生很大內力及塑性變形，因此，在地震區(qū)不允許采用這種框支剪力墻結構。

3.框架—剪力墻結構體系。在框架結構中布置一定數量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結構，這種結構既有框架結構布置靈活、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.筒體結構體系。隨著建筑層數、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構體系，往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構成空間薄壁筒體，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構稱為筒體結構。通常筒體結構有：

（1）框架—筒體結構。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，這種結構受力特點類似框架—剪力墻結構，目前南寧市的地王大廈也用這種結構。

（2）筒中筒結構。筒中筒結構由內、外兩個筒體組合而成，內筒為剪力墻薄壁筒，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。目前國內最高的鋼筋混凝土結構如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結構。

（3）成束筒結構。在平面內設置多個剪力墻薄壁筒體，每個筒體都比較小，這種結構多用于平面形狀復雜的建筑中。

（4）巨型結構體系。巨型結構是由若干個巨柱（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、柱組成二級結構，它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結構上去。這種結構的二級結構梁柱截面較小，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構體系外，還有其他一些結構形式，也可應用，如薄殼、懸索、膜結構、網架等，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構。

［參考文獻］

［1］GB50011－2001建筑抗震設計規(guī)范.

［2］GB50010－2002混凝土結構設計規(guī)范.

篇9

綠色建筑是一個環(huán)保建筑新概念，從工程師設計建筑開始，設計的時候采用很多環(huán)保綠色的元素，秉承著節(jié)能減排，可持續(xù)發(fā)展的理念；在施工的時候，采用環(huán)保的技術，降低對自然界的污染；建筑材料選擇綠色無污染的材料，淘汰過去的污染嚴重的建筑材料，降低建筑材料對人類健康的影響。建筑建成后在投入使用之后，不但在環(huán)境上是對人體無毒無害的，在資源上也能自身循環(huán)利用，促使能量再生。在整個過程中，都充分利用綠色資源，綠色理念，使建筑物既美觀又有強大的實際功能。這樣的建筑物不僅能夠降低建筑的成本，也很受人民群眾的歡迎，是建筑單位和使用單位雙方面受益的工程，也是我國目前大力發(fā)展的工程。

二綠色建筑的節(jié)能技術與設計理念

1綠色建筑的設計

在一個成功的綠色建筑的產生的過程中，建筑的設計很重要，處于至關重要的地位。建筑的設計包含建筑的場地的選擇、功能的設定、外形的構思以及內在的能源系統(tǒng)等很多方面的精心策劃。其中，在很多項都確定了以后，外形是個影響建筑耗能多少的一個重要因素。在建筑的系統(tǒng)里有一個重要的概念，表示外形系數，外形系數越小，建筑物需要的能量供給就越少，這樣一來，建筑物的耗能量就大大降低。所以在建筑的設計中，在不影響建筑物的功能的同時，要著重考慮建筑物的外形系數。

2綠色材料的選擇

傳統(tǒng)的建筑材料在完善建筑功能的同時，也有很大的弊端。傳統(tǒng)的建筑材料給人們的生活質量帶來了提高，也給人們的健康帶來危害，建筑材料里的甲醛是人類健康的殺手，而大部分傳統(tǒng)的建筑材料中都含有此成分。傳統(tǒng)建材工業(yè)占據著我國國民經濟的重要地位，同時也是耗能最大、污染最大的一項工業(yè)。而隨著社會經濟的發(fā)展，人類物質享受領域的要求就越高，對自身的生命安全也越來越重視。人們在建材當面也開始研發(fā)高性能、低污染的材料，也就是綠色材料。綠色教材與傳統(tǒng)建材相比較，具有節(jié)約能源，少用或不用天然能源及資源，在建筑的過程中，盡量使用工業(yè)生產中產生的廢棄物，將可用的工業(yè)廢品制成建筑材料。并且在使用的過程中對人體的健康沒有危害，保證無毒環(huán)保。在綠色建筑的材料選擇中，也一定要選擇健康環(huán)保，負荷小的綠色材料。

3可再生能源應用技術

可再生的能源不同于其他資源的最大優(yōu)點便是為使用的過程中降低污染、有效的保護生態(tài)環(huán)境。包括太陽能、光能、熱能、核能等很多新興能源。這些能源的共同點就是源源不斷的，取之不盡，用之不竭。以太陽能為例，我國現階段太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)已經被廣泛的應用了，很多建筑物的部分用電設備、路燈、體育場的大型照明燈都采用的太陽能發(fā)電。此外風力發(fā)電也很普遍。所以在綠色建筑的建造過程中，適當的應用可再生能源技術是必要的，能大幅度的節(jié)約資源。

4采用合理的施工方法

建筑的施工，是建筑過程中持續(xù)時間較長的一項工程。綠色建筑在設計的過程中，已經充分考慮施工過程中帶來的污染，但是還是不能眼圈解決施工污染的問題。那工民建工程節(jié)能技術不僅體現在現代化科學技術方面，也要注重從建筑自身的設計、外部條件布置等方面入手，可以通過完善園林技術來發(fā)揮節(jié)能環(huán)保的效果。對建筑周圍的園林進行優(yōu)化、綠化設計，利用綠化園林來調節(jié)建筑物周圍的局部地區(qū)氣候，從而達到保溫隔熱的功效。例如：在工民建筑物的外墻種植藤類植物，藤類植物發(fā)揮了對建筑物平面的裝飾作用，又能發(fā)揮保溫、隔熱的功效。夏季，氣候炎熱、溫度較高，藤類植物發(fā)揮對建筑物的綠色屏障作用，降低了建筑物自身溫度，控制了室內空調設備的使用；冬季氣候相對嚴寒、溫度較低，綠色藤類植物枯萎附在建筑物表面能夠發(fā)揮保溫功效，從而控制建筑物自身的能源損耗。這一綠化技術使用不僅發(fā)揮了節(jié)能環(huán)保功能，同時，也營造一個優(yōu)美的景觀環(huán)境，發(fā)揮了綠化環(huán)保的景觀功效。

三樓頂隔熱技術的運用

建筑物容易受到太陽輻射的不良影響，特別是一些氣溫較高、日照時間較長的地區(qū)，建筑物更容易受到太陽輻射的不良影響，從而影響建筑物的使用壽命，為了減輕這一不良影響，可以在建筑物頂端配置隔熱設備，現階段，一種最為流行的節(jié)能環(huán)保類隔熱技術體現為：空氣層隔熱技術，憑借控制傳熱來達到隔熱的效果，空氣層隔熱技術已經被應用到工民建筑工程的頂部、墻體以及門窗等多個部位，都發(fā)揮了積極的隔熱作用，通過通過空氣層隔熱也能夠發(fā)揮保溫的功效，已經成為一項獲得廣泛認可的節(jié)能技術，同時，其他類型的保溫節(jié)能技術，例如：架空技術、浮石砂等也得到了廣泛而深入的利用。

四總結

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1.1建筑結構課程的內容較多，從教材出發(fā)，課本的主要內容由三大結構組成即混凝土結構、砌體結構和鋼結構。而這三大結構課程基本上是相互獨立的，傳統(tǒng)的教學也是把三大結構按部就班地講完。但是從當代的建筑工程來看，現代建筑中，鋼筋混凝土框架結構和鋼筋混凝土框架剪力墻結構在實際工程上被大量采用，而抗震比較差的砌體結構卻用得越來越少，所以在這三大結構的教學當中應適當側重于鋼筋混凝土結構的學習，而砌體結構應通過實踐教學的方式讓學生多學習其構造要求及其抗震規(guī)定。而對于以前學時較少的鋼結構部分應加強教學的力度和增加學時量，重視鋼結構在建筑中的應用。從近幾年畢業(yè)生所從事的工作看，有一部分學生是從事鋼結構工作的。

1.2建筑結構這門功課最終是為實際工程服務的，而這門功課的一些內容和實際施工聯系非常緊密，所以我們可以采用實踐教學的方法來講授該部分課程。例如，該課程附帶的課程設計即混凝土現澆單向板肋形樓蓋設計，我們可以把該設計成果與鋼筋工程的施工結合起來講授。這樣學生既學好了這一部分的內容又學習了施工的部分內容，而且對這些內容理解尤為深刻。這樣把理論和實踐學習相互結合，既使學生學好了理論知識又使學生學會了學以致用。

1.3加大結構施工圖識圖和繪制在本門課程的比重。對于要參加實際施工的學生來說讀圖的能力很重要。如果學生到了工地以后看不懂施工圖或是看得不對，理解得不對，那么就會影響工作。所以在建筑結構該門功課的教學工作中應加入結構施工圖讀圖的知識，使學生掌握結構基本構件在施工圖中是如何表示的。尤其是詳細講解混凝土結構的梁、板、柱中的鋼筋是如何擺放的，又是如何在圖紙中表示的。以上這些識圖的的基本知識對學生的實際讀圖能力有很大的幫助，而且還可以使學生對本門功課的構件計算有更實際更深層次的理解。

2加強實踐動手能力

讓學生做課程對應的課程設計，做出計算結果以后，讓學生利用制圖的知識畫出圖紙。由教研室購買各種直徑的鐵絲，由教師統(tǒng)一制定規(guī)則，什么樣直徑的鋼筋對應什么樣直徑的鐵絲。在教師審核后，學生領取鐵絲并動手制作，做出自己設計的梁、板配筋模型。對于計算結果不正確或模型做得不對的學生，要求返工重算或重做，直至達到合格標準為止。這種教學方法強調了學生的主觀能動性，使學生的學習由被動變?yōu)橹鲃印?/p>

3加強考核方式的改革

課程學習完成后的考核是課程的必要環(huán)節(jié)，而一次考試不能全面檢驗學生各方面的學習效果。為了更好地檢驗學生學習的效果，提高教學質量，我們應根據建筑結構的課程特點進行考核方式的改革。建筑結構這門課程主要培養(yǎng)學生在四個方面的能力：結構圖的讀圖能力，梁、板、柱的計算能力，建筑施工中的構造規(guī)定理解能力，建筑規(guī)范的理解能力。而考核方式也應該是對上述的四種能力展開針對性的考核。所以考核的方式不是注重最終的考試，或者是取消最終的考試，應注重作業(yè)、階段性的小設計以及課程設計的考核?？己诵问綉凑毡壤峙浣o平時作業(yè)的評定、階段性的小設計以及課程設計。作業(yè)評定主要是針對梁、板、柱計算能力的考核，階段性的小設計主要是針對建筑施工中的構造規(guī)定理解能力的考核，而課程設計主要是針對建筑規(guī)范的理解能力以及結構圖的識圖繪圖能力的考核。

4結語