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1.1节能改造项目规模
乌鲁木齐市将在2015~2019年的5年内,完成160个项目、114万m2的既有公共建筑节能改造。这些建筑绝大多数是1990年后建造的,建筑地段优越。结构形式基本为框架或砖混结构,建筑层数为3层及3层以上的建筑。
1.2节能改造项目类型
按建筑功能划分,节能改造项目基本上可分为教学类、办公类、综合类、宿舍类、医疗类等五类建筑。
2节能改造内容及改造目标
2.1节能改造内容
节能改造内容包括围护结构节能改造、室内供热系统节能改造、加装热计量表及电气系统的节能改造等。
(1)围护结构节能改造主要针对建筑物的外墙、屋面、外门窗、地面、非采暖地下室顶部、采暖地下室外墙、接触室外空气的外挑楼板等进行节能改造,以实现整体节能目标。
(2)采暖计量及采暖系统改造主要是通过分室增设温控阀、每栋建筑采暖总入口设置静态水力平衡阀或自力式压差控制阀及热计量装置;采暖系统改为带跨越管的水平单管或双管形式等方式进行节能改造。
(3)通风系统的改造主要是完善通风系统,改变因无组织通风换气形成的大量热损失的状况。
(4)空调系统的改造主要为一般办公室不再设空调机,对已有的空调系统可加以完善改造。
(5)电气系统的节能改造,通过计算,如有必要对原有建筑照明装置、原有动力系统控制装置、低压配电系统功率因数补偿装置进行更换。
2.2节能65%目标的确定
目前,我国新建公共建筑的节能设计及既有公共建筑节能改造设计,依据的是现行国家GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》,该标准的节能率为50%。随着我国节能减排力度的加大,我国即将颁布实施节能率为65%的GB50189《公共建筑节能设计标准》(征求意见稿)。为适应国家公共建筑节能设计标准提高后的要求,乌鲁木齐市既有公共建筑节能改造采用65%的节能设计标准是必要的。
2.3节能目标
将在原建筑能耗的基础上实现降低总体能耗不低于65%的节能目标。根据对9个典型案例项目的能耗计算,建筑围护结构的平均节能贡献率为61.48%,供暖系统中所增加的散热器恒温阀、系统平衡等措施带来了供热系统效率的提高,此部分的平均节能贡献率为5%;两部分合计,总节能率为66.48%。
2.4依据的节能设计标准
国家目前没有公共建筑节能65%的标准。本次节能改造中是依据国家即将的节能65%的GB50189《公共建筑节能设计标准》(征求意见稿)。根据该标准征求意见稿,严寒C区甲类(单栋建筑面积大于300m2)建筑围护结构的热工性能应符合。
2.5围护结构保温材料的选择
围护结构保温材料应选用保温隔热好(导热系数λ值小)、防火性能好、表观密度低、压缩强度高、质量吸水率小、憎水率高、容易施工且性价比好的材料。《新疆维吾尔自治区消防条例》中要求:建筑外墙装饰装修和保温工程禁止使用易燃(燃烧性能为B3级)、可燃(燃烧性能为B2级)材料。《新疆维吾尔自治区建筑外保温材料防火暂行规定》对保温材料防火性能的要求:民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级,且不应低于B1级,严禁采用B2、B3级材料。高度大于等于50m的公共建筑,其外墙保温材料的燃烧性能应为A级。高度小于50m的公共建筑,外墙保温材料的燃烧性能不应低于B1级。当采用热塑性(EPS、XPS)B1级保温材料时,每两层应设置水平防火隔离带。建筑物首层(或建筑突出部分平台上的第一层)严禁采用热塑性保温材料。对既有公共建筑节能改造所选用保温材料的燃烧性能,必须遵循上述规定。对160个工程项目、114万m2建筑面积既有公共建筑节能改造时,所选用保温材料的物理性能指标必须满足表4的要求。
2.6节能改造项完成后节能量分析
在160个工程项目、114万m2建筑面积的既有公共建筑节能改造中,选择不同的建筑功能、结构形式、建筑高度、建筑层数、建筑朝向、建造年代,从五种建筑类型中选择有代表性的9个典型案例项目进行能耗需求分析,在此基础上计算出节能改造后总的节能(天然气)量。各类建筑单位建筑面积的节天然气量(Nm3/m2),其中教学类建筑为15.78,办公类建筑为15.76,综合类建筑为17.12,宿舍类建筑为16.26,医疗类建筑为15.41,采用面积加权平均计算的方法,得出160个工程项目、1136726.20m2建筑面积单位建筑面积的平均节天然气量为15.94(Nm3/m2),节能改造完成后节天然气总量为1811.47(万Nm3)。3.7节能率分析各类建筑的节能率,其中教学类建筑为66.22%,办公类建筑为66.30%,综合类建筑为67.14%,宿舍类建筑为67.30%,医疗类建筑为66.50%,采用面积加权平均计算的方法,得出160个工程项目、1136726.20m2建筑面积平均节能率为66.48%。
3建议
济水苑小区(一期)位于济源市济源大道与愚公路交叉口,共19栋楼,总建筑面积为10.6万m2。小区竣工时间为2003年,均为6层,砖混结构,项目采暖能耗偏高,但部分用户室内温度不达标,用户满意度极低。通过调查分析,该小区外墙采用240mm厚烧结粘土砖,未做保温,外窗为单框单玻普通铝合金推拉窗,屋面保温材料为50mm厚挤塑聚苯板;小区建筑的供热系统是传统的上供下回双管系统,未进行分户计量,大部分散热器支管上未设置温控阀;采暖系统供热为城市集中蒸汽供热,经小区换热站送至热用户,换热站内未安装热计量及调温装置,小区部分楼栋热用户室内温度未达到设计温度,室外供热管网系统存在明显的水力失衡现象。为了降低采暖能耗,提高人体热舒适度,该小区节能改造势在必行。
2、节能改造内容
既有建筑节能改造,是指对不符合民用建筑节能强制性标准的既有建筑的围护结构、供热系统、采暖制冷系统、照明设备和热水供应设施等实施节能改造的活动。对既有居住建筑进行节能改造前应首先进行抗震、结构、防火安全评估,对不能保证继续安全使用20年的建筑不宜开展建筑节能改造,或者对此类建筑应同步开展安全和节能改造。小区节能改造工程于2012年4月开始,2012年10月结束。改造内容主要包括:室内采暖系统热计量及温度调控改造、热源及管网热平衡改造、建筑围护结构节能改造。
2.1室内采暖系统热计量及温度调控改造
室内采暖系统改造应以温度调控和热计量为手段、实现建筑节能为目的,优先实行热源计量和楼栋计量。改造后的室内采暖系统既要满足室温可调和分户计量的要求,又要满足运行和管理控制的要求。该小区原建筑的供热系统为上供下回双管系统,末端为散热器采暖,供暖用户均未安装热计量表,大部分散热器未设置温控阀,用户不能自行调节室内温度。本次改造为用户每组散热器安装温控阀,在采暖用户入口安装调节阀、过滤器、户用热量表及回水管截止阀。
2.2热源及管网热平衡改造
热源的节能改造方案应技术上合理,经济上可行。锅炉、热力站所采用的调节手段应与改造后的室内采暖系统形式相适应。室外供热管网改造前,应对管道及其保温质量进行检查和检修,及时更换损坏的管道阀门及部件。室外管网应进行严格的水力平衡计算,当各并联环路之间的压力损失差值达不到要求时,应在建筑物热力入口处设置静态水力平衡阀。该小区热力站位于小区内,通过集中供暖为整个小区提供热源,热力站内共4组板式换热器,二次侧循环水泵8台,未安装总热量表、变频器、气候补偿器等装置。室外供热管网运行以来,部分管网腐蚀,承压能力降低;保温结构出现破损、同时有些管道阀门漏水,调控不灵活,部分并联环路压力不平衡,出现冷暖不均的现象。本次改造在热力站一次供水管段安装总热量表,循环水泵配电柜安装变频器,热力入口安装平衡阀,更新部分管网、阀门,对破损的保温结构进行修复。见图3、图4。
2.3围护结构节能改造
建筑围护结构节能改造的重点可根据建筑所处的气候区、结构体系、围护结构构造类型的不同有所侧重。改造前应首先对外墙平均传热系数、保温材料的厚度,以及相关的构造措施和节点做法等进行分析和评价,确定围护结构节能改造的重点部位和重点内容。应首先考虑透明围护结构节能改造,提高门窗的热工性能和气密性。建筑围护结构节能改造工程必须确保建筑物的抗震、结构安全、防火和主要使用功能。
3、节能改造效果计算与分析
通过对该小区室内采暖系统热计量及温度调控改造、热源及管网热平衡改造、建筑围护结构节能改造,小区用户能够自行调控、按需用热,提高了供暖房间的舒适度,围护结构的保温隔热性能得到了增强,降低了采暖能耗。具体分析如下:
(1)实现了热用户自行调控、按需用热
据了解,小区未进行热计量及温度调控改造之前,用暖费用一直实行按面积收费,用户不能自行调控,室内温度较高时,只能开窗散热。不仅用户采暖费用得不到公平合理收取,而且冬季大量燃煤供热造成了大气污染和资源浪费。通过室内采暖系统热计量及温度调控改造,小区用户可以按每天每个家庭的起居、上班规律适时调整温度,实现自行调控、按需用热,从而节省了采暖费用,节约了能源。经实际运行后统计,改造后该区域的平均供热能耗量下降25%。
(2)提高了供暖房间的舒适度
由于小区部分管网存在水力失调,导致系统流量分配不合理,造成某些区域用户室内温度不达标,有时还需要开空调辅助加热,降低了供暖标准和房间的舒适度。通过热源及管网热平衡改造,整个管网供热基本达到了热平衡,克服了“大流量,小温差”的不合理现象,有效的限制了近端流量,使远端用户达到预定的采暖效果,经现场实测,远近端用户室内平均温度可以达到16℃-22℃,有效地提高了供暖房间的舒适度。
(3)增强了围护结构保温隔热性能
小区竣工时,外墙未做保温,外窗为单框单玻普通铝合金推拉窗,仅对屋顶做了保温处理,部分墙体出现水泥皮脱落、外墙涂料风化褪色的现象,原有围护结构保温隔热性能较差。
(4)降低了采暖能耗,提高了小区居民的满意度
由于改造前小区供暖无计量装置,因此根据热力公司计量收费统计表明:该小区未改造前2012年度冬季采暖耗气量0.8万蒸吨,改造后2013年度冬季采暖耗气量0.44万蒸吨,同比耗气量节约45%,节能效果显著。同时,根据该小区物业公司对在住545户的调查,对本次改造工程非常满意的用户为234户、满意的用户为207户、比较满意的用户为104户,分别占总户数43%、38%、18%,非常满意和满意率为81%,为下一步节能改造工作的推行建立了良好的群众基础和示范效应。
4、结论
(1)通过采用围护结构保温、中空玻璃、供暖系统改造、分户热计量等节能技术后,该小区建筑物围护结构的热工性能显著提高,改造前后节能率达到45%,节能效果显著,同时减少了二氧化碳、二氧化硫等气体排放,带来良好经济效益和环境效益。
关键词:采暖地区;居住建筑;节能改造;设计
采暖地区既有居住建筑节能改造,是符合我国经济发展的趋势。改革开放以来,我国为了快速发展经济,建立了许多高耗能高污染行业,虽然带来了巨大的经济效益,但同时也带来了能源消耗严重、环境污染等一系列问题的出现,需要我国改变原有的经济发展方式,逐渐向环境友好型和资源节约型社会转变。这就需要我们抓住一切可以利用的机会,采暖地区既有居住建筑的改造,可以极大地提高对资源的利用效率,也符合我国新型的经济发展方式。
1采暖地区既有居住建筑节能的改造要求
首先,采暖地区既有建筑节能改造的要求主要是在建筑的硬件设施上,主要表现在垂直单管系统,应该被逐渐淘汰。应该都使用垂直或水平双管系统。恒温阀在使用时也有一定的要求:应该使用三通型恒温阀;以保证控制的有效性。恒温阀的装配应该按照装配要求进行安装,还应该做到它的调节特性、温包、阀头曲线都应该达到合格标准。能够正常感应建筑内的湿度,并能做出相应的调控。其次,应该使用具有说明书、许可证明等一系列达标的装置。改造工程完工之后,还要对这些装置进行反复调整、实验,已证实其装置的性能和使用方式是正确的运用。还应该具有专业的监控设备和专门的监控机构,以方便随时对装置进行定期的抽检和排查。对于不符合使用标准的应该及时予以更换。对于出现不能正常运转或数据监控不正常的装置应及时对其进行检修。最后,室内系统也有一定的要求,具体表现为:应定期热力复核审计,提供系统改造散热器的热量提供数据,然后此基础上分析热提供质量是否达到先前计算标准;还应对水压和出水量进行分析,计算出整个室内热提供与热能耗的投入与产出比率,以为更好地分析室内系统供热的情况,并可以针对出现的问题作出及时的应对[2]。
2采暖地区既有居住建筑节能改造设计的具体实施措施
据有关统计数据称,中国既有房屋采暖的建筑占总数的29.0%。例如房屋采暖能耗每平方米25.3公斤煤,可以大约计算出东北、西北、华北地区每年就要耗费1670万吨煤,这些高耗能的采暖方式,会大量的消耗能源。同时由于我国既有居住建筑维护结构多数存在保温标准低,隔热效果差等问题,因此对我国既有居住建筑围护结构进行节能改造成为当前建筑设计中的重点内容。
2.1墙体节能改造设计分析
对墙体的保温有两种方式,一种是外墙保温,一种是内墙保温。由于墙内外的温度不同,会使墙面发生裂缝,这就提醒在进行既有居住建筑节能改造的时候要对外墙增加保温层,通过对外墙的漏点进行保护层的安装,尽量降低室内外温度差异,还可以通过增加对室内温度的监控,防止室内温度过高,进而导致室内外温度差异扩大。利用安装室内热量检测仪器,对室内温度进行及时的监测,调控室内温度,使其保持在一个稳定的范围内,并根据室外温度对室内温度进行调整。防止室内外温度差异过大。比如对于外墙节能改造中,可在主体结构外墙的基础上通过采用挂或粘贴的方式通过铺设保温材料,同时在保温材料的外侧涂抹一层保护砂浆或保护装饰达到保温的效果,其中图1为外墙节能改造中常见的构造形式之一。由于我国多数采暖地区既有居住建筑多数为7层以下的砖混结构建筑,并呈现为排式布局,且体型规整,多数建筑的体形系数大约在0.3,而墙体厚度大约为240和370mm,因此在墙体外保温节能改造设计中,根据节能50%和65%标准规定墙体的传热系数0.75W/(m2•K)和0.60W/(m2•K),则建筑外墙的保温层厚度、外墙构造方式以及导热系数的确定应根据表1进行判定。
2.2外窗的节能改造
外窗能耗能够达到建筑总能耗的50%左右,所以对门窗的改造对建筑节能有很重要的作用。当前常用的既有居住建筑节能改造中对于外窗的节能改造主要从增加门窗的密闭性,改变窗户的材料等措施,以防止建筑热能的流失与损耗,例如使用一些节能门窗。从房屋的修建着手。在原有窗户的基础上再加上一层窗户,并适当的对两个玻璃进行调整。还有设计研究认为,既有居住建筑中外窗节能改造中对窗洞口四周墙体的节能改造尤为重要。基于此本研究提出了以下几种窗洞和窗口周围墙体节能改造方案。通过对上图进行分析可以得知,图2中的方案(a)和图3中的方案(a)属于墙体和窗洞同时进行改造,而这种改造方案相对于方案(b)而言,其不仅保温效果好,同时对节约改造材料和改造成本也具有显著的作用。但是在实际改造工程中还应根据具体的情况进行具体的分析,以设计出最佳的改造方案,达到节能保温的效果。
2.3热源及管网热平衡改造
首先,我国北方的热管网较长,而大部分管网的建造时间又比较长,旧管网的使用效率较低。保温层受到破坏,致使部分建筑的水循环量过大,水供应出现不平衡的局面。应该通过对供热管线进行直埋,建立健全网络监控配合人力检查的热网监控系统。其次,进行对热能源提供装置进行改造,通过对集体供热总的装置的改造,和单个居住用户的分散处理,来得到提高供暖的能源使用效率。最后,通过对室内温度的监控,利用现代化热计量仪器,对热计量的使用和温度的调控进行合理的安排[1]。对改造成本进行运算,优化改造成本,还有室内、室外供热系统的成本优化,减少热量来源的基础设施改造成本等。具体又可以分为,供暖的能源使用可以细分为天然气、电费、管理人员的工资以及供热成本的相关内容。采暖地区既有居住建筑节能改造是一个对人力、物力、财力耗费的工程,但其成果远比成本要高出很多,然而也不能因为成果显著,就忽略采暖地区既有居住建筑节能改造的成本,不能顾此失彼,应该合理的控制采暖地区既有居住建筑节能的成本,让使用者看到采暖地区既有居住建筑节能的成本构成。
3采暖地区既有居住建筑节能改造的益处
3.1采暖地区既有居住建筑节能的成本降低
采暖地区既有居住建筑节能的改造,会在很大程度上减少采暖地区既有居住建筑节能的成本,会减少建筑内外部围护结构的维护成本,还会降低热提供系统及维护的成本,降低热能来源的提供成本。这就可以简单地用一个公式来表示:供热成本降低=建筑内外部结构的建设与维护成本降低+室内及小区热系统改造成本降低+热源改造成本降低。上述公式主要是根据采暖地区既有居住建筑节能成本降低的具体内容来分的,此外还可以通过供热成本降低的构成来分,也可用公式来表示:供热成本降低=水费成本降低+电费成本降低+燃料费降低。由此可见,采暖地区既有居住建筑节能改造的益处,其直接益处就是减少了采暖地区既有居住建筑节能的成本,为用户节省采暖地区既有居住建筑使用的费用,直接给节能采暖带来成本上的有效降低[3]。
3.2采暖地区既有居住建筑节能的增益效益
采暖地区既有居住建筑节能的增益效益可以从几个方面分析:首先是居民采暖费用的降低。采暖地区既有居住建筑的供暖费用是由能源生产价格,运送的费用,销售的费用相加。采暖地区既有居住建筑节能改造能降低供暖能源运输当中的能量损失,从而减少运输过程中的运输成本[4]。通过对采暖地区既有居住建筑节能的改造,还能增加能源的利用效率,从而在一定程度上减少建筑节能改造能源的成本费用。其次具体的效益有以下两方面,一方面会减少建筑设施的建设费用。进行采暖地区既有居住建筑供暖费用,在某些方面是和建筑的建设是有联系的,例如门窗的改造,地板、屋顶的设计,这些两者都是有交叉的,采暖地区既有居住建筑节能成本的降低,也会减少建筑的费用。会减少对家用电器的使用,空调、电热扇等家用电器使用的减少,会减少用户电费的使用[5]。
3.3采暖地区既有居住建筑节能改造的成效
采暖地区既有居住建筑节能的总成本投入。首先,不同采暖的方法会需要不同的投入这而使用热电联集中供暖则会使成本增加,这几种集中供暖都是常见的采暖地区既有居住建筑的供暖方式。每平方米的差额可以达到20元。
4结语
综上所述,通过对采暖地区既有居住建筑节能改造可以有效地避免供热能源的浪费,还可以提高采暖地区既有居住建筑节能的供暖效率。另外通过对一些基础设施进行改造设计,还能提高供暖系统的安全性,从而在很大程度上提高供暖系统的利用率,减少建筑节能的使用成本,增加采暖地区既有居住建筑节能的使用周期。
作者:掌轩 王丽颖 单位:长春工程学院建筑学院
参考文献:
[1]费良旭,孟庆伟,崔再禹.海南地区既有居住建筑节能诊断与改造研究[J].新型建筑材料,2013,(11):68-71.
[2]沈婷婷.夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造策略研究[D].杭州:浙江大学,2010.
[3]李倩林.北方采暖地区既有居住建筑节能改造管理模式研究[D].西安:西安建筑科技大学,2011.
关键词:中学校园;教学楼;场地设计;整体性;和谐
Abstract:WiththedesignandtheexperienceofYeFeiGeneralBuildinginNan''''anTechnicalSchool,thearticlediscussthepracticalapplicationoftheideasofthedesignonsiteinthepractice.Basedonthelayoutofexistingbuildingonthecampus,thedemandsofthefunctionandtheregionalcharactersoftheenvironment,wetrytoresearchrationalandeffectualconceptsofcreationinordertomaketherelationbetweenoldandnewbuildingbeharmoniousandsymbiotic.
Keywords:middleschoolyard;thebuildingofteaching;sitedesign;integrality;harmonization
在当代教育事业不断发展的大好形势下,学校招生规模在扩大,校园建设速度也在提高,在建设过程中面临校园总体布局重新整合的问题,新旧建筑和谐共处的问题,以及实现校园建设可持续发展的问题等。在既有环境中,一座新建筑的介入,建筑设计必须从建设基地特定的自然条件和人文环境出发,把新建筑视为既有环境中的一个重要组成部分,通过优化设计要素进行环境整合,只有这样,才能在一定程度上体现环境的特殊性,才能表现建筑师对建筑与环境理解的个性化,从而体现建筑与自然的和谐关系,使得建筑风格不仅兼具特定地域的环境特征和人文特色,又能提高校园整体可持续发展的适应性。
1工程概况
南安职业中等专科学校(以下简称“南安职专”)位于福建省南安市城南,泉州市鲤城区通往南安市的308省道线南侧。整个校园坐落于山丘之上,总体成北低南高的走势。从校园的总体布局上看,其主轴线从北侧的正大门始向西南方向至办公楼前的圆形绿化岛发生一次转折,使得轴线呈正南方向贯穿整个校园,叶飞将军教学楼(以下简称“将军楼”)建设基地处于这段正南轴线的东侧地块。由于山丘地形的影响,建筑沿等高线布置,使得将军楼建设基地东侧的其它建筑不是呈南北座向。将军楼是在校园中一座石构教学楼被确认为“危房”拆除后进行原址重建的项目,由南安市爱国华侨黄仲咸先生捐资人民币170万元,委托华侨大学关瑞明先生主持设计。将军楼的名称取自南安籍爱国将领叶飞先生的姓名,反映出南安人民对叶飞将军的纪念与缅怀。工程建设根据基地现状与投资情况,建筑面积控制在2600m2±5%以内,造价控制在650元/m2左右。
2基地条件
将军楼建设基地位于校园主轴线的东南侧,基地的正北侧为一座现有的教学楼“仙都楼”;东北侧紧挨着一座作为仓库的平房,朝向南偏西55O;在仓库背后且与之平行的是一座学生宿舍楼,形成了基地东侧半围合的形态。基地西侧为运动场,南侧为拟建的教学楼用地。地面经平整后,基地的室外标高与北侧的仙都楼一致(见图1)。
3场地设计的探索
建筑的形成过程,是吸取有利因素和排除不利因素的过程。在设计中运用节地设计思想,一方面为了能处理好建筑与其外部环境的协调关系,另一方面也能充分利用空间,达到节约土地资源的目的,对场地进行优化设计就是要提高建筑空间的使用效率,使得平面布局合理,发挥建筑空间的最大效用。
3.1总体布局
从校园总体规划图中可以看出,将军楼的选址位于教学区、宿舍区与活动区的空间节点上,针对建筑周边的既有建筑和道路的情况,对建筑平面的外轮廓进行限定,从而与环境建立起一种协调的关系,加强校园空间的整体性。考虑到建筑物的功能要求、地段的具体条件以及建筑物本身的经济性,建筑总体平面采用集中式布置。一般来说,集中式布置较分散式布置更能节约用地,因为采用集中式布置,建筑场地、道路、日照与防火间距等所需的空地比较少,这样,不仅能充分利用土地,并能兼顾之后的发展用地。具体的方法如下:
(1)对齐法:将军楼的西侧与仙都楼的西侧对齐,使将军楼角点B、F与仙都楼角点A处于同一条线上;
(2)平行法:根据设计规范要求,取d1值为25m,绘制与仙都楼平行的BC线;同样方法绘制与仓库平行的CD线,但d2值可以小于25m,根据建筑面积来计算具体取值;
(3)垂直法:直角作为教室空间的首选形状,因此,南侧边界与东南侧边界的确定采用垂直法,令FEBF,DECD,可得出带有三个直角的五边形BCDEF,其中五条边的长度待定(见图2)。
3.2单体设计
叶飞楼几乎是在学校教学区的边缘处,经过对建设地块环境的仔细研究,设计时充分考虑四周建筑走向,从图面上来看,建筑的主要形体围合成了一个凹形空间,犹如一凹形容器——兼具与外部景观间的最大渗透性和保持独立的最大内省性(见图3)。
3.2.1流线分析
基于与四周环境的互动关系,流线分析主要是对出入口的分布及交通流线进行设计,以此对人在空间环境中的活动行为加以协调组织。南面是采光通风最好的朝向,建筑物的主入口放置这一侧,并结合入口处预留的广场空间,使之能与操场互相呼应,建筑视野开阔。西北侧临着学生宿舍区,考虑另一入口放置在西北侧,以便能组织人流疏散。两个出入口节点的布置,加上以尽可能在南北侧多布置功能用房的前提,平面水平方向上自然形成了Z字折线形的交通流线。随着功能用房的叠加,竖直方向的交通核顺应而生,结合折线形水平流线的两个转折处设置楼梯,这样,折线形水平流线与点状竖直交通核构成了立体的交通系统。
3.2.2空间布局
以流线为基础的水平空间划分是在适合使用要求的几何网格上进行的,教室标准平面选用7.2m×8.4m网格上进行划分。设计时首先保证教室朝南,出于对该地区主导风向为东南向的考虑,将卫生间结合楼梯间放置在北侧,减少了对主体教室的影响。这样处理得到了五间完整的教室,并使得建筑平面布局更加完满(见图4)。
竖直方向空间布置采用功能分层的设计手法,一层设计成书库及阅览部分,便于大股人流疏散;二层以上布置成合班教室。在平面处理中,建筑体块的东北角出现折形空间,与主体走向成35°偏角。为使得教室尽量能朝南采光通风,在平面处理上设计四个折形窗,既满足了这一要求,也丰富了立面效果(见图5)。
3.2.3造型设计
基于建筑面积的控制,本方案的主体建筑层数设计为五层,在南面主入口的两侧突出的教室为四层,将军楼的造型通过这样对称的形式达到一种平衡。这一中高两底的形体构成,是闽南传统建筑交椅式建筑形象的缩影,是对传统建筑文化的一个延续,加强了建筑形象的立体感。闽南地区春夏盛行偏南风,秋冬盛行偏北风,建筑采用外廊,既符合当地气候条件,也能达到节能的目的。
在处理新建筑与原有建筑的关系时,大致是通过空间、造型、色彩等方面来建立新建筑与原有建筑两者之间的有机关系,使它们既有呼应又互相区别。基于相对有限的基地和资金条件,将军楼以实训中心楼的材质和色彩为参照体系,力求使其与周围的建筑环境和谐统一。在立面处理上,对窗与实墙的比例进行探索。在窗墙的虚实变化之中,形象得以生动体现,为使其具有较大的表现力,特别是立面上折形走廊的处理,不仅适当地放大了走廊交通空间,而且加强了立面上光影效果,增强了凹凸之感(见图6)。
4结语
在校园规模不断发展的过程中,为了创建一个良性的、可持续发展的空间形态,构筑合理的、有效的空间以适应多变的需求是势在必行的。张锦秋先生在设计实践中,逐渐体会到“和谐建筑”的理念包含两个层次。第一个层次是“和而不同”,第二个层次是“唱和相应”。“和”是指相异因素的统一,“同”是指相同因素的统一。[1]在汲取既有建筑风格特征的基础之上,通过创新的手法使得新建建筑风格能做到虽有别于已有建筑,却能与之相“和”的境界,从而达到和谐共生。
场地优化设计,不但节约用地和提高平面布局的合理性,而且给建筑与其场地之间关系的处理提供了一种恰当的方式。使得新旧建筑之间能进行良性的对话,从而建筑与多变的校园环境达到和谐共生,大大提高了新建建筑在校园环境中的适应性,这是本次方案设计过程中的一重大收获和尝试。
(项目负责人:关瑞明;建筑设计:关瑞明陈艳艳;结构设计:黄奕辉罗才松;合作单位:福州联盛建筑设计院)
【关键字】建筑工程桩基检测;问题;对策
1.建筑工程桩基检测概述
建筑工程桩基的作用是将上层结构的负荷有效传输到地下深层稳定的土层中去,从而很大程度上减少建筑物基础沉降与不均匀沉降现象的发生,所以桩基在各类住宅、高层建筑、工业厂房、基础设施建设中被大量应用。
桩基检测技术,主要是对桩基自身的完整性及单根桩基的承载力进行检测,通过上述两方面的检测得出的结果,完成对整个桩基施工工程的检验并做出评定。目前常见的检测方法包括开挖检查、静力试桩、钻芯检测及动力试桩法。其中开挖检查法最为直观、简便,就是对桩基进行开挖,暴露检查。
1.1静力试桩法。
它就是一般所指的单桩竖方向抗压静载实验,这种方法是对桩基的承载力检测中最可靠的评估标准,是目前为止,其他承载力检测法不能完全替代的,具备直观、可靠、科学等优点,在桩基的承载力检测领域应用相当广泛。
1.2钻芯法。
作为微破损或局部破损的检测方法,其具备科学、直观、实用的特点,很适宜在大直径桩基上进行检测。经过大量的实际操作结果表明,在对局部缺陷或处于水平的裂缝进行检测时,钻芯法测试结果的准确度就会有所下降。顾名思义,在使用钻芯法进行检测时,首先必要的就是钻取桩基芯样,这样会对桩基工程造成一定程度上的局部破坏。
1.3动力试桩法。
其理论基础是以应力波理论与振动理论所构成。同时使用先进的电子仪器、信号处理的相关技术,具体还可分为低应变动力、高应变动力两种检测桩基的方法。它在检测作业时,具有设备轻便、检测快速、成本低廉等优点。其中低应变检测是使用低能量时的瞬间或者稳定状态激振,使桩基在相应弹性范围内产生低幅振动,而后利用相关理论判断桩身缺陷;而高应变检测有凯斯、波形拟合法,两者的过程与所采集信号一样,在应用过程中它们的优缺点相当明显的,前者实时分析,能快速地对所需要检测的数据做出估计,但是会受到凯斯阻尼系数的约制,后者不用依赖凯斯阻尼系数且检测精度非常高,计算过程相比前者较为复杂。
2.建筑工程桩基检测中的问题
2.1硬件参差不齐
存在着部分检测单位办公所在地拥挤、老旧,没有为相关的重要档案资料进行专门存放。在技术机械设备方面,存在着设备的静载实验装备能力已超标,高低应变力检测均应采用科技先进的进口设备,甚至于有的检测单位,连计量器的标定工作都无法定期进行。
2.2内部管理混乱
检测单位缺乏法律、责任意识与观念,企业内部没有设立互相制约的监督、管理机制,一些设立了相关机制的单位,但因缺少管理力度,也形同虚设;管理人员流动性大,专业持证人员缺乏,无证人员对现场进行检测工作等;不设立专门的档案资料管理地点与专职管理人员,资料混乱,未按相关规范要求进行一工一档,装订成册。
2.3检测市场不规范
由于市场竞争激烈,导致片面压价的现象产生,部分检测单位在工程检测工作中,对现场数据采集不够认真、对数据资料的处理工作草率,甚至冒充专业技术检测人员或负责人的签名、检测单位不具备相关资质、一些地方垄断经营等因素,都极大的影响了检测技术的发展与检测工作的质量。
2.4检测结果不精确
通常表现为:应该反映或显示的数据不齐全、数据不准确、得出结论简单或表达不准确、含糊;静载实验内容与执行规范不相符合,原始文件记录潦草、涂改现象严重、检测时间不充分、基准梁柱安装不标准、相关数据曲线手工绘制,误差极大、承载力极限值、基本值判定不准;低应变检测法采集的曲线数据不一致,注意的重点不同,分析研究时采用的相关参数不合理、过于简单、不全面;编制的工程检测方案太简单,对工程检测没有指导作用。
3.建筑工程桩基检测中的应对策略
3.1依据《建筑工程管理条例》的有关规定,结合工程项目所在地桩基检测市场的实际情况与时代不断发展的新要求,对规章制度进行全面完善,同时对桩基检测单位与桩基检测工作加强管理工作。
3.2积极开展专业检测技术的学习研讨讲座等活动,结合工程项目所在地不同的地质、环境等各类特点,和以往桩基工程施工中的经验教训,开展针对性强的学术研究,同时开展编制适合地方建设发展的相关技术标准,对我国检测行业技术的不足进行适当弥补。与此同时,做好新技术、新工艺的推广与应用,通过技术研讨与实际应用,促进检测技术水平的整体提升。
3.3各级相关主管部门要依法执行,切实做好质量监督管理工作,尤其是对于工程建设项目中的强制性要求的执行情况的检查工作,落实具体部门,安排专人对其进行负责,结合各自的实际情况,制定有效的管理方法并严格实施。对所有桩基工程都要按相关规范进行检测,否则不能进行验收;桩基工程未经或者验收工作不达标的,不能进行上结构继续施工。要求专业检测技术人员熟练掌握相关规定,并坚持实行,加强职业道德教育,稳固树立工程项目质量责任的观念。
3.4提升技术人员技术、政治素质。根据实际情况,进行专业检测人员岗位技术培训工作,以逐步提升检测人员的水平,并进行相关法律法规、施工检测规范的培训,强化教育,以提升技术检测人员整体质量、责任意识。
3.5加强内部管理工作。积极推行桩基检测公司的ISO质量体系认证工作,建立健全检测质量体系,管理工作要切实落实到桩基检测工作的每个环节。从人员、设备、规章制度、技术标准等各方面强化,检测的全过程都分别有专人负责,责任落实到人,确保检测工作所得出的结果客观、科学、可靠。
3.6加强规范化建设。在现场检测管理工作中,要根据检测单位实地项目的情况,制定相关检测手册,作为动态实时管理的依据,要求检测单位严格按所制定的手册上的要求进行规范化操作。确保原始数据真实、准确、完整。
3.7加大市场管理力度。推行检测单位的审查制度,实行报告制。将扰乱市场秩序、技术水平低的检测单位排除出检测市场。结合有关部门对桩基检测工作中的费用制定一个合理的标准,使检测单位的责任与利益相一致。这样做对于检测单位积累资金、引进人才、对设备更新,提升检测单位的整体水平。
3.8网络化管理。利用高度发展的网络科技,对桩基检测工程实行网络化管理,使桩基检测工作处于受控制的状态。这项措施的优点是,首先可以实现通过网络对桩基检测信息进行及时,使检测市场公开,引导检测单位有序、公平、合理竞争,其次可以实时公布桩基检测的质量信息,让公众对工程项目的桩基质量有所了解,增加公众舆论对于桩基项目检测质量的监督力度。
4.结语:
桩基工程作为当今工程建筑项目中被大量应用的基础形式,其检测技术要求严谨,涉及面广,涵盖岩土力学、振动学科、桩基的基本施工技术及计算机的应用等方面的学科,桩基检测技术是否能够全面、科学的对桩基的安全、稳定性进行检测,对于建筑物的安全使用至关重要。
参考文献:
绿色建筑设计包括场地与绿色规划、建筑设计与室内环境、节能与能源利用、节水和节材五部分内容。设计中相应体现在绿色建筑理念在在规划阶段的通盘整体考虑、适应当地建筑气候性的被动设计策略。具体包括,合理的日照与遮阳设施、良好围护结构热工设计、合理的通风和可再生能源的利用、污水处理及雨水中水利用、绿色材料用选用、良好的室内热舒适环境、声环境、空气质量等等。如何实现这些设计策略转化到建筑设计,“不显山露水”地落实到施工图上,是要解决的关键问题。其中最关键是要结合先进的计算机模拟分析手段采用“整体设计方法”。在项目初期建立一个由各个专业组成设计团队,团队定一个确定的目标——设计绿色建筑。各成员均以此目标作为准绳,来进行协调专业之间的冲突和矛盾。只有各专业的通力合作和全程积极参与才能真正实现绿色建筑的设计。
2绿色建筑优化设计过程
2.1绿色建筑的规划阶段的设计优化
在规划阶段,分析场地中的气候资源特点,结合计算机模拟的方法,从空间布局和朝向选择上对建筑的热、声、光、风场等进行优化。建筑设计项目一旦通过报规,是很难进行修改调整。如果前期仓促定案,会造成先天不足,是很大的缺憾。成都西南交通大学归谷低碳小区日照强度计算图,通过总平面设计的优化分析,对建筑物平面布置和体型的调整,优化建筑的阴影分布,保证充足的日光进入每一栋建筑内,日照效果达到最好。对建筑物进行通风模拟,以确定最佳的布局方式,并优化室内外空间布局,形成穿堂风,使建筑物达到最好的通风条件。该项目的室外风环境CFD模拟风场。
2.2建筑气候适应性与设计优化
在深入分析不同经典绿色建筑的基础上,通过对不同气候区建筑设计创作的研究,发现地域建筑的创新与发展都涉及到建筑基本属性。如功能与空间、结构与构造形式、室内外物理环境、经济投入、地域风格等,反映出安全、经济、舒适、美观等性能特征在建筑创作中的主导地位。建筑外观是在顺应气候、地形、地貌等自然条件,按照人的传统、文化、习俗和审美等的要求,作用于建筑,是地域建筑给外界的最直观的表达方式;建筑的功能是在满足工作与生活需求这一共性的基础上,对文化、、工作与生活习惯等个性特征的满足;环境问题是人工环境带给人体最直观的感受,它的好坏直接影响人体健康,也会导致资源、能源利用的差异;经济性决定了选取材料和技术的衡量标准,在经济欠发达地区,这一制约因素发挥着决定性作用;除此以外,与自然环境的协调发展是目前以及很长一段时期内任何建筑都必须面对和解决的难题之一,尊重自然,强调可持续发展的建筑产业是当务之急。通过对不同建筑的功能、文化、气候适应性研究,认为绿色建筑最显著特点之一是建筑的气候适应性。遵义市科技馆效果图,遵义市属于中亚热带高原湿润季风区,气候温和、夏无酷暑,冬无严寒。但地处山区,海拔高差较大,气流、降水以及气候具有典型的山地气候特征。建筑场地在海拔1500m以上的山地,以石作为造型理念,采用半覆土建筑形式,以厚重实体回归自然,由西向东,由南向北逐渐延伸入土中,整个体量从屋面到松林做到自然过渡,浑然一体。利用地下土壤的热稳定性和地下温度的恒温性,体现出建筑的地域特色,具有创新的理念。建筑设计按照被动优先的原则,通过计算机模拟,采用围护结构隔热、遮阳,充分利用自然采光、加强自然通风等技术措施,来减少建筑能耗,提高建筑的功能要求和室内舒适度。护结构主要为非透明实体围护结构,以减少夏季强烈的太阳辐射对建筑室内过热和空调能耗的增加,同时满足科技馆建筑室内采光与照明对科技作品、艺术作品的功能要求。半覆土建筑形式对场地内地形地貌进行最大限度的保护,避免进行大开挖,大填方。对场地内的水系和现有植物进行利用。景观专业对现有水系和植物的利用,包括现有竹林,树木,灌木等等。结合给排水专业设置雨水蓄积方案,确定雨水蓄积的方式和位置,雨水蓄积同时作为景观水景,同时满足功能和绿色建筑对水资源节约的要求。瓦努阿图国家会议中心效果图,瓦努阿图位于南太平洋,最热月平均气温为26.4℃,最冷月平均气温为21.6℃,年平均气温24.1℃。全年太阳高度角较大,直接辐射强。气候温和湿润,属于典型的低纬度海洋性气候。建筑设计尤其注重遮阳、通风。利用海洋性气候条件下海陆风的昼夜变化特点,增强自然通风效果。地形对风向和风速的修正以符合项目所在的背景风场。利用种植屋面良好的隔热机理和热稳定性,完全消除太阳辐射得热,实现超低能耗的运行方式,营造健康舒适的室内环境。昼夜海陆风和建筑平面通风流线,采用外挑屋面遮阳结合采光设计,具有遮阳功能的走廊和挑檐,在减小空调负荷,降低空调能耗的同时,可实现自然光亮度、均匀度满足使用要求,并有效控制眩光,最大限度减少昼间人工照明用电等。项目建成后,结合绿色运行手段,可望称为低纬度海洋性气候地区低能耗绿色建筑的典范。从以上工程实例可看出,具有气候适应性的建筑将有利于气候的自调节作用,这也是自古以来人类总结出的、今天流行的被动节能技术设计方法。因此,通过被动式自然能源的应用,对建筑进行优化设计,利用建筑围护结构的蓄热、自然通风等将室外温度波的衰减、延迟特性、围护结构内表面平均辐射温度(MRT)的日平均值和波幅值控制在人可接受的范围内。这种被动与主动相结合的节能技术,尽可能延长基本热舒适时间,减少采用主动干预室内热环境的方式实现热舒适环境时间,也就是说尽量减少空调和采暖时间,是气候适应性节能建筑的核心,也是我国绿色建筑的技术路线和方向。
2.3建筑形态设计与节能设计
绿色建筑设计与一般设计的根本性区别在于采用量化分析的方法代替感性认识,可以说没有定量化的分析就没有理性绿色建筑的诞生。采用计算模拟分析手段来推敲设计策略对建筑能耗的影响,进而优化建筑设计。成都双流机场T2航站楼,建筑围护结构屋面与外墙没有明显的分隔,而是屋顶由一个圆柱穹顶直接落地,屋顶采用透明材料和金属夹芯板形成虚实相间的“竹节虫”。对围护结构的热工与节能设计受到很大的限制,屋顶中天窗的比例高达28%,带来较大的空调负荷和高昂的运行费用,需对屋盖方案进行优化,经过模拟分析并与建筑设计进行交互优化调整,实现整体节能。可以看出方案一、方案二、方案四较方案三的装机负荷大34.9%、9.5%、23.9%,遮阳系数不同时的负荷,当SC=0.6)时,四种方案分别为30.2%、8.2%、0.0%、21.0%;当增加玻璃的遮阳系数由0.6降低到0.5,三个方案的装机负荷可分别减小6.7%、9.3%、8.3%由此带来设备初费用降低,机房面积减小400~2500m2,管道费用减少3%~15%左右。因此,我们在定量的计算模拟分析有时甚至纠正感性认识的错误。比如我们在采用能耗分析软件研究发现的西向水平遮阳措施对改善西向房间的热工性能也有很大的帮助,纠正了通过感性认识一般认为的西向水平遮阳措施对房间遮阳帮助不大的认识,进而可调整相应的设计策略。节能的同时为建设方节约投资,在投标方案竞争中定量地体现出设计方的技术水平和服务意识。
2.4采光遮阳与建筑设计
由于建筑进深大,侧窗采光造成内部采光不好,均匀性差,根据成都冬季日照率低和夏季太阳辐射特点,为保证大部区域白天不需人工照明,设置采光通风遮阳天窗,以及玻璃幕墙顶部通风遮阳措施,保证了候车厅深部空间日间自然采光满足亮度和均匀度要求,并在候车厅不同部位的环境平均辐射温度控制在27℃以下,使侯车大厅处于舒适性范围,同时降低空调能耗。由此,在西侧玻璃幕墙和天窗应采取遮阳措施。下图给出了采用倾角为10°的百叶遮阳措施后外进入室内的太阳辐射特征曲线图,由图可看出,采用百叶遮阳后,可以大幅消减对进入室内的太阳辐射,从而改善夏季室内的热舒适度,降低了空调能耗。
3结语
关键词:框撑-核心筒结构超限高层受力性能刚度
1工程概况[1]
本工程位于重庆市渝中区的中心地带,建筑面积约100000m2,由7层裙楼及56层塔楼组成,裙房平面尺寸为81m×54m,塔楼平面尺寸为34m×34m(外包尺寸为37.6m×37.6m),将地下二层按规范要求的嵌固构造处理,使其作为上部的嵌固端,嵌固以下埋深11.9m,以上229.3m(结构计算高度)。建筑总高度为241.2m(未包括出屋面的电梯,观景厅及水箱间的高度),核心筒平面尺寸14.6m×14.6m。该结构平面布置规则、对称,竖向抗侧力构件上下连续贯通、无刚度突变(见图1、2)。
该项目地下部分及塔楼筏板基础建成后停工至今已达三年之久,被市列为“四久工程”。
2结构优化
2004年7月业主委托我院对该项目进行方案优化设计,要求方案满足建筑扩大空间、结构安全、经济合理并符合超限高层建筑抗震规范要求。对原设计单位所作的结构设计方案,我院提出以下优化意见。
①减少框架柱数量,增大建筑空间
为满足建筑大空间的功能要求,将原设计方案中每边八根柱减少到每边五根柱,底层柱截面由原设计的1500mm×1500mm、1400mm×1500mm增大为1800mm×1800mm、1700mm×1700mm,上部各层柱分段减小,以满足轴压比的要求。优化后可以增加建筑使用面积约750m2,并节约混凝土用量约2700m3。为了弥补结构抗侧刚度的不足,在塔楼四角区设置“L”型桁架(见图3),构成框架桁架结构,内部布置剪力墙核心筒,形成框撑-核心筒体系。并且在建筑上将四周的支撑暴露,造型美观,具有独特的标志性风格。
图1结构平面示意图图2建筑轴侧图
②减小核心筒内墙墙体厚度
经过计算分析,芯筒内的内墙对抗侧刚度贡献较小,主要承受的竖向荷载是墙体本身的重量,因此可以将内墙厚度适当减薄。原设计方案芯筒内墙厚度为800、400、350、250mm,优化设计后改为400、250、200mm。同时将原设计中芯筒外墙厚度也减少100mm,由此可以节约混凝土用量约4500m3,增加建筑使用面积约1250m2。
③其他
在满足结构安全的情况下,将原设计方案中窗群梁由500mm×1500mm优化为500mm×700mm,塔楼井字梁由250mm×450mm优化为200mm×400mm。
3结构整体分析
3.1设计基本参数
①设计基准期50年,使用年限100年,安全等级为一级,地基设计等级为甲级。
②本工程抗震设防烈度为6度,地震分组为第一组,设计基本地震加速度为0.05g,建筑抗震设防类别为两类。由于本工程特别重要,现将建筑设防类别提高为乙类。由于本工程建筑场地为I类场地,仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。该工程为B级高度建筑,其结构抗震等级剪力墙和框架柱均为二级。
③场地的特征周期,水平地震影响系数最大值,放大系数。
④基本风压为0.45kN/m2,基本风压增大系数取1.2,即按0.54kN/m2取用。地面粗糙为C类,风压体形系数、风压高度变化系数及风振系数均按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001的规定采用,楼面活荷载标准值按荷载规范取值。
3.2主要结构构件截面
表1核心筒剪力墙尺寸
楼层
心筒外墙厚
心筒内墙厚
-2F~4F
800
400/250/200
5F~21F
700
400/250/200
22F~32F
600
350/250/200
33F~40F
500
350/250/200
41F~53F
400
300/200
53F以上
400
300/200
表2框架柱截面尺寸
楼层
角柱
中柱
框架主梁
-2F~4F
1800×1800
1700×1700
500×700
5F~22F
1800×1800
1700×1600
500×700
23F~31F
1700×1700
1700×1400
500×700
32F~39F
1600×1600
1700×1200
500×700
40F~52F
1400×1400
1700×1000
500×700
52F以上
1200×1200
1700×800
500×700
表3混凝土强度等级
楼层
核心筒墙
框架柱
梁、板
-2F~24F
C60
C60
C30
25F~33F
C50
C50
C30
34F~42F
C40
C40
C30
42F以上
C30
C30
C30
3.3计算模型与程序
根据本工程结果的特殊性,结构整体分析采用SATWE和TAT两种软件分析计算。为了优化结构设计,并充分利用已经施工完成的基础,根据专家组的建议,分别对六柱方案、五柱方案和四柱方案三种框撑-核心筒体系进行计算分析。综合分析以上三种方案,专家组一致推荐第二方案,即五柱方案。
3.4主要计算结果
①五柱方案
表4~表6为SATWE和TAT主要计算结果的对比分析。应说明的是,采用SATWE程序计算,可将楼板按弹性楼板考虑,消除了复杂结构体系按刚性楼板假定计算带来的误差。
(a)平面图(b)立面图
图3五柱方案
表4模态分析计算结果
分析软件
SATWE
TAT
备注
结构总质量(t)
147815.625
146626.9
第1周期(s)
5.6758
5.8466
第2周期(s)
5.5607
5.7573
第3周期(s)
2.3090
2.5085
<0.8T1
第4周期(s)
1.4015
1.4830
第5周期(s)
1.3840
1.4739
第6周期(s)
0.8100
0.8773
第7周期(s)
0.6542
0.6842
第8周期(s)
0.6194
0.6466
第9周期(s)
0.4535
0.4717
注:表中只列出了前9个周期。
表5抗风计算结果
分析软件
SATWE
TAT
备注
x向最大层间位移
1/1163
1/1033
满足规范要求
y向最大层间位移
1/1127
1/1012
满足规范要求
x向顶点位移
163.25
181.97
满足规范要求
y向顶点位移
170.03
185.73
满足规范要求
x向总剪力(kN)
12813.6
12999.04
y向总剪力
12796.3
12982.13
x向总倾覆力矩(kN·m)
1860922
1896806.4
y向总倾覆力矩(kN·m)
1860582
1896478.6
表6抗震计算结果
分析软件
SATWE
TAT
备注
x向最大层间位移
1/1836
1/1969
满足规范要求
y向最大层间位移
1/1804
1/1968
满足规范要求
x向顶点位移
102.01
90.62
满足规范要求
y向顶点位移
105.01
91.26
满足规范要求
x向总剪力(kN)
8410.2
11730.15
y向总剪力
8491.4
11730.15
x向总倾覆力矩(kN·m)
1124786
1565804.38
y向总倾覆力矩(kN·m)
1112582
1536540.25
考虑第I振型,并忽略阻尼的有利影响,计算出结构顶点顺风和横风最大加速度:,,均满足高规规定的小于0.15m/s2的要求。
②六柱方案
最大轴压比0.66
结构顶层最大加速度:,。
内筒尺寸不变,外框架柱底层面积率为原设计方案(“筒中筒”方案)的71.4%。
(a)平面图(b)立面图
图4六柱方案
③四柱方案
(a)平面图(b)立面图
图5四柱方案
最大轴压比0.69
结构顶层最大加速度:,
内筒尺寸不变,外框架柱底层面积率为原设计方案(“筒中筒”方案)的76.0%,需设置三个加强层。
④计算结果对比分析
表7计算结果对比分析表
T
Δ/h
备注
筒中筒体系
6.2951
1/817
0.75
原设计方案
框撑-核心筒结构体系
六柱方案
5.4618
1/1433
0.66
0.05890
四柱方案
5.7756
1/1237
0.69
0.13840
有加强层
五柱方案
5.6758
1/1127
建筑物的所有功能均需要利用建筑布局和结构予以实现,因为个人习惯、专业特点、管理方式等方面的不同,相应的建筑物功能空间结构也是不同的,在进行建筑设计与规划的时候,没有充分了解使用者的信息,在进行设计的时候,必然存在着一些出入,在进行相关设计的时候,经常出现返工、修复、补充等现象,在一定程度上,浪费了大量的财力、物力、人力。这里主要对建筑设计和建筑规划无法协调发展的原因进行分析。
1.1建筑任务书拟定缺少使用者的直接参与在建筑设计中,最为主要的工作就是建筑设计任务书的拟定,其主要反映了业主对建筑物功能的要求。无论是办公大楼、工厂建筑,还是住宅小区,均需要管理人员或者开发商进行任务书的拟定。通常情况下,在进行任务书拟定的时候,均没有邀请使用者进行直接参与,导致其相应的设计无法达到使用者的要求,出现了一些问题,影响了建筑建设的顺利进行。
1.2建筑设计缺少个性在建筑设计中,对于建筑物外部条件而言,其更加重视形体与色彩的设计;对于建筑物内部条件而言,其更加重视共性的体现,基本上均是形成统一的效果,没有自己的风格。同时也没有一定的整体性,无法在静态中体现动态,并且也无法在简单中体现复杂。随着社会的不断发展,越来越重视个性的体现,需要进行一定的标新立异,在建筑设计中也不例外,必须要进行相应的创新,形成自身的特色,才可以促进建筑行业的可持续发展。2.3建筑设计人员开展建筑规划工作在开展建筑设计工作的时候,首先进行的就是规划设计工作,要求设计人员在进行初步设计的时候,就要明确建筑设计和建筑规划的不同,同时设计人员工作的重点一定要放在设计方面,而不是功能规划。除此之外,在进行设计的时候,没有充分和使用者进行交流,也是导致其设计成果不符合使用者要求的重要原因。
二、建筑设计和建筑规划协调发展的策略
2.1强化建筑规划的基础作用在开展建筑规划工作的时候,相关工作人员一定要具备长远的眼光,具有一定的前瞻性,这样就要求,规划工作人员不仅要考虑目前的实际需求,还要对建筑物以后的使用功能进行考虑,留有相应的发展空间。在进行建筑规划的时候,一定要保证其功能具备相应的前瞻性与拓展性,预测可能发生的相应情况,之后进行相应的分析,提出有效的解决措施。在进行建筑设计工作的时候,一定要在建筑规划工作的基础上,借助相应的建筑设计与专业知识,解决建筑设计与规划中存在的矛盾,实现两者的有效结合,使建筑物更加完美,具备自己的特色。
2.2强化建筑设计的载体作用在进行建筑设计与规划工作的时候,需要利用建筑物实体进行使用功能的体现,可以说建筑物实体就是建筑使用功能的载体。在建筑设计和建筑规划中,均包含了一定的布局设计。在布局设计中,无法对建筑物功能进行简单的规划,需要利用一些技术方法,进行相应的整合,使建筑物形体更加完善,得到一定的色彩渲染。
2.3建筑设计和建筑规划的交叉建筑设计和建筑规划是无法分开的,这两者之间存在着一定的交叉关系,主要体现在两个方面:一方面,在设计中进行互相渗透;另一方面,所需知识相互交叉渗透。在设计中互相渗透,主要就是对建筑问题予以解决,在进行实际设计的时候,必须按照相应的设计标准执行,符合建筑物的整体规划情况,实现建筑物整合的和谐性。在所需知识相互交叉渗透中,设计人员一定要加强建筑规划工作,实现设计与规划的有机结合,促进建筑物使用功能的发挥。
2.4强化对自然环境因素的利用与保护在开展建筑设计和建筑规划工作的时候,一定要充分考虑自然环境因素,在合理利用的基础上,进行相应的保护,通过对实践工作的总结,实现建筑建设的可持续发展。同时,在利用自然环境因素的时候,一定要加强对建筑设计和建筑规划的分析,实现两者的同步性与同生性,建设适合人类生活的环境,实现建筑设计和建筑规划的价值。
2.5建筑规划制定建筑设计建筑规划大师沙里宁说过:“建筑设计工作要在一栋房间内,对房间环境进行规划,对周围环境进行规划。”这也就要求设计人员在进行设计工作的时候,一定要对建筑物周边的环境进行综合考虑,实现建筑物和周边环境的有效结合,在充分发挥建筑物使用功能的情况下,保护周边的环境不被破坏。
三、结语
关键词:高层建筑 结构设计
1 高层建筑结构受力方面
对于一个建筑物的最初的方案设计,建筑师考虑更多的是它的空问组成特点,而不是详细地确定它的具体结构。
建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的,由于建筑物是由一些大而重的构件所组成,因此结构必须能将它本身的重量传至地面,结构的荷载总是向下作用于地面的,而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系,所以,在建筑设计的方案阶段,就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。
对于低层、多层和高层建筑,竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的,但是,随着高度的不断增加。竖向结构体系成为设计的控制因素,其原因有两个:其一,较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒;其二,侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。
与竖向荷载相比,侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的,而随建筑高度的增高迅速增大。例如,在所有条件相同时,在风荷载作用下,建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比,而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比,地震的作用效应更加明显。在高层建筑中,问题不仅仅是抗剪,而更重要的是整体抗弯和抵抗变形,可见,高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。
2 结构选型阶段
对于高层结构而言,在工程设计的结构选型阶段,结构工程师应该注意以下几点:
2.1结构的规则性问题。
新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
2.2结构的超高问题。
在抗震规范与高规中。对结构的总高度都有严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外,增加了B级高度的建筑,因此。必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。
在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题。导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
2.3嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,因此,在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面,如:嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题,而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
2.4短肢剪力墙的设置问题。在新规范中,对墙肢截面高厚比为5-8的墙定义为短肢剪力墙。且根据实验资料和实际经验,对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制,因此,在高层建筑设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
3 地基与基础设计方面
地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行,同时,也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素,因此,在这一阶段,所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。
关键词:高层建筑;结构选型;结构优化;设计
1高层建筑结构选型设计
1.1高层建筑结构类型分析
高层建筑结构选型决定高层建筑的整体安全性和可靠性。常见的几种结构可类型为分为框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构等。①框架结构主要是由梁柱、楼板等部分组成,根据建筑功能的需求,完成对平面框架的布置。框架结构造价低,但在水平荷载影响下变形较大,抗震效果不佳;②框架-剪力墙结构,高层建筑中,剪力墙主要布置在电梯间,通过核心筒承担水平荷载,抵抗地震力,整体稳定性高。但是框架剪力墙结构容易受到平面布局限制,出现质心和钢心不重合的现象,结构扭转过大,可能会出现的安全隐患;③剪力墙结构,具有较好强竖向和水平向的承载能力,对高层建筑的整体刚到和稳定性具有显著的提升效果,重点在于剪力墙的布置及自重的控制;④筒体结构,在电梯间及建筑布置剪力墙,形成筒体,该结构具有更高的刚度。
1.2高层建筑结构选型的影响因素
高层建筑结构选型,除了受建筑需求影响外,其主要因素可归纳为:①环境条件。主要包括设防烈度、场地条件、基本风压等;②建筑方案特征。主要包括方案建筑的高度、高宽比、长宽比以及建筑体型,其中建筑体型包括平面体型和立体体型。平面体型是由平面规则性、平面对称性、平面质量和刚度偏心等组成,立体体型是由结构高宽比、立面收进体型、塔楼和层间刚度等组成;③建筑使用功能要求。高层建筑的使用功能大体上可分为住宅、办公楼、旅馆和综合楼等。某种功能的建筑可能只有某几种结构型式和它相匹配。比如高层住宅,由于其使用空间较小,分隔墙体较多,且各层的平面布置基本相同,因此这种功能的建筑就比较适合采用剪力墙或框架剪力墙结构;④结构抗灾水平及现场施工、后期使用、运营维护等。
1.3结构选型实施案例
本章节以某工程为例,该工程中主要包含的高层住宅和多层商务办公两部分,建筑的总占地面积95388.440m2,其中工程中主要以1号楼、2号楼、3号楼为高层建筑,且楼层均为36F,其中且高度分别为117.390m、119.400m、119.400m。本工程主要采用钢材、混凝土等材料。本章节以1号楼为研究对象,1号楼拟建楼层36层,设防烈度7度,基本风压0.75KN/m2,场地Ⅱ类。建筑对称布置,平面规则,其空间分隔小,隔墙多,且各层平面布置基本相同。通过考虑其竖向、水平向荷载、造价施工方面等因素,本工程采用剪力墙结构,通过合理布置剪力墙,控制结构的整体刚度及侧向位移等,使结构更安全、更稳定、更经济。
2建筑结构的优化设计
2.1结合建筑类型进行优化
汶川地震震害结果表明,对于教育类项目,如中小学,由于使用功能要求,相比其它建筑,教学楼竖向结构体系相对较弱,强度和刚度不足,并且建筑体型不对称,致使建筑在地震中易倾倒。因此教育类项目,应在建筑侧边及楼梯间布置剪力墙,以增强建筑结构的整体性与稳定性,使其具有良好的工作性能。针对文化体育类项目,例如图书馆、博物馆,根据其典藏书籍及文物的特点,其荷载大,使用空间大,平面不规则,在结构进行竖向布置时不必按照传统9m模数布置,某项目案列按12m模数优化柱网后,结构截面变化不大,但能更好满足建筑使用功能需求。
2.2结合建筑总高度进行优化
在某超高层中,通过对比分析钢骨砼柱—砼梁与钢管砼柱—钢梁,钢梁组合楼盖可有效降低梁柱截面,满足建筑使用净高要求,且中庭洞口各层交错布置,采用钢梁组合楼盖解决了传统支模难题;可有效控制塔楼标准层室内梁高,内部净高高出150~200mm;绝大部分构件都在工厂加工完成,最大化地提高建筑产品工业化水平,大大减少施工现场建筑垃圾;施工工期大大缩短。
2.3结合建筑荷载进行优化
越来越多的企业在项目建设过程中承受着巨额成本的压力,地下室优化的必要性不容忽视。在满足安全和建筑功能、效果的前提下,充分考虑覆土、消防车、人防等荷载,再进行平面布置,并进行多方案比选,项目实例表明,在常规8.5m×8.5m柱网情况下,荷载越大,采用大板结构,建筑物含钢量最低,最经济。在结构优化过程中应多方面考虑,对建筑安全、美观、经济等全面比较,以实现项目效益最大化。
2.4剪力墙结构优化理论在实际工程中运用
(1)在进行结构计算时,应通过软件分析,满足最大层间位移、周期比、位移比、轴压比等各项指标确要求。(2)通过适当的缩减剪力墙的长度,减轻自重,增加高层建筑内部使用空间。(3)剪力墙的肢截面控制,在具体的控制中,需要保障肢截面以简单、规则为基准,具体的门窗洞口,同样需要设计整齐成列,并形成明确的墙肢与连梁,进而使得应力可以的合理的分布,提升高层建筑的整体安全性和稳定性。(4)剪力墙过长的部分,采用的开设洞口的方式,完成对剪力墙的均分,再由的弱连梁对他们进行连接,避免剪力墙出现的脆性剪切破坏,影响高层建筑的整体质量和安全。(5)剪力墙应自上而下的连续性布置,减少高层建筑出现刚度突变的情况,保障剪力墙的连续性。设计过程中适当对剪力墙的厚度和混凝土强度进行调整,满足轴压比的要求。(6)对窗口梁和阳台梁等截面进行调整,完成对结构刚度及位移的微整,是结构布置更合理。针对高层建筑的结构选型设计的基本情况,可完成高层建筑的结构优化,从而使得高层建筑的空间效果、结构性能和高层建筑的整体综合效益等均可得到改善,在保障高层建筑基本功能的基础上,提升高层建筑的稳定性和安全性。
3结束语
1.1混凝土
混凝土是一种常见的建筑施工材料,其也是建筑的主要组成部分,混凝土属于复合材料,其是由石灰、水泥、砂、添加剂等组成,这些材料的配比不同,混凝土的性质也有着较大的差异。混凝土具有较强的稳定性,而且刚度也比较大,在应用的过程中,可以用来塑性,混凝土是一种基础的材料,其也具有一定艺术表现力,具有质朴的感觉。在应用的过程中,一定要结合混凝土的特点,将其特性在建筑设计中充分的表达出来。透明的工业产品―玻璃的存在只是在物理方而发挥其功能,由于人们小断创新,不断将玻璃的透明度、光洁感等特点发挥出来,在建筑工程的应用中发挥得淋漓尽致,人们越是追求极限美,越是不断表现出各种美的极端。
1.2木材
众所周知,木材是一种质地较轻的施工材料,是建筑工程项目施工中尤为重要的建筑材料之一,由于木材自身具有的独特优点,很多建筑设计人员都会将木材融入到建筑视觉造型设计中,用木材的色泽和气味来凸显一种大自然的归属感,使人们烦躁不安的心情得到适当的缓解。
1.3砖
砖是土与水泥进行混合加工而成的长方体,从古至今都被当做材料广泛应用在建筑工程当中,由于砖具有古典的韵味、艺术表现力强、成本低等特点而在建筑工程中不落于其他材质,无论是从审美的角度来看,还是从经济的方而来看,砖都能够将其特色发挥到极致。砖的纹理、色彩、表现形式等都小断在建筑方而有所体现,并且在现代建筑物当中的一些细节上,同样也有非常好的表现。
1.4石材
石材常常会给人们带来一种庄严古典的感觉,通常应用于医院、学校和政府机关建筑中。然而,在现代建筑视觉造型设计中,建筑设计人员更多的是将石材作为一种装饰材料,应用于各种不同种类的建筑结构设计中,不仅保留了石材庄严古典的美感,还能够形成不同的建筑视觉造型效果,使建筑物看起来更加美观。
2.点、面元素的设计刨意
点、线、而、体是一切建筑造型设计中最基本的元素。这些基本的元素及其构成手法是我们研究其他视觉元素的起点。在话语中,点是一个停顿符号;在视觉艺术中,点是最小的组成单位,它最具向心力,也是最小确切的形。点一般用来表示位置,它既无长度,也无宽度,小表示而积、形状。点虽由一定的而积构成,但而积大就小称之为点,这是相对于其背景条件及其他要素对比下而确定的。人的视觉有这种组织能力,即将所看到的物象简化,将某些部分抽象为点,以便于把握整体图像。
2.1线元素的设计创意
建筑视觉造型元素包括点、线、而、体、色彩和材质,其中“线”是一个重要的视觉造型元素。从线的视觉特性入手,分析了建筑造型设计中“线”的表现手法,并通过大量的实例总结了“线”的创意表达手法。点、线、而、体是用视觉表达建筑造型的基本要素。
2.2面元素的设计
建筑视觉造型元素包括点、线、而、体、色彩、材质等方而,其中建筑的“而”是建筑视觉造型非常重要的元素,它是人最初获得建筑整体感受的来源,是建筑性格的自观表现,也是建筑内外空间联系与互动的纽带。
3.结语
我国与国外幼稚园建筑的出发点是相同的,都考虑到幼儿的保育作用。中西方的幼稚园都能给幼儿提供日常的吃、穿、住、行等活动场所,以达到保护和教育的目的。然而在对幼稚园空间的利用上面,我国又与国外有很大的不同。国外的幼稚园空间安排得更紧凑,从一定程度上扩大了幼儿共同分享的空间,使幼儿之间互动的机会大大增加。相比之下我国的建筑模式不如国外的开放。因此,我国幼稚园的建筑可以从增大空间的可利用度出发,提高我国建筑的创新性。
二、幼稚园的坐落位置创新设计
幼稚园建筑的基地选择是建设工程的首要步骤。随着越越多的人口往城市迁移的趋势,幼儿园的坐落位点也为城市偏多。在城市里,幼儿园多存在于人多的地方即中心地区。结合现实考虑,幼稚园的规模没必要太大,而且还要考虑到幼儿回家的路程,考虑到家长接送孩子的方便程度,则幼稚园的地址选择不应该太偏远。另外,幼稚园建筑地址的选择还要考虑到建造幼稚园的目的。幼稚园建造所需的场地必须满足幼稚园所需要达到的功能标准。首先,幼稚园的环境必须有利于幼儿的身心发展,必须远离工厂污染,吵闹市区等环境较差的地段。其次,幼稚园的建筑要符合教育标准,所以选择的地方应该具有相对较文明风气的地段,这样才有利于幼儿安心地健康地学习和生活。再者,幼稚园要有足够的场地提供幼儿户外活动和室内活动,设计师在地址选择中应注意场地能否满足幼儿所需要设备摆放的空间。总之,幼稚园的坐落位置的选择前应该充分考虑各方面的因素,结合周围环境和居住人民的情况,做出最佳的选择方案或者改进策略。
三、开放交流空间
我国目前幼稚园的建筑模式,大部分是与教学制度相结合而建设的,就是按照年级和班级依次隔开各个不同层次的幼儿的空间,使他们的活动处于分离式和小分群式。大班的孩子和小班的孩子不相来往,幼儿们专心呆在自己所设定的区域内,只能和同龄人一起交流玩耍,于是思想也就很大程度上被限制在一定层面上,不利于发展。人和不同层次和阶级的人交流才能有思想的火花碰撞出。我国幼稚园的创新设计应注重空间的开放性,让幼儿的交流范围更加宽广。另外,幼稚园建筑的创新设计还应满足幼儿发展兴趣的需求,兴趣是从小培养的也可能是与生俱来的,幼稚园可以相应地配备音乐舞蹈教室、美术室、图书阅览室、手工制作室等,用来培养幼儿对艺术的爱好和基本的鉴赏能力。幼儿的成长很大一部分在于交流,幼儿不应该仅仅是和同龄人交流,还应该和老师和家长加强交流,增进感情。因此,幼稚园可以在离幼儿活动区域不远的位置内设置教师办公地方,方便幼儿随时请教老师问题,也便于教师随时观察幼儿,防止幼儿发生意外。幼儿的教育除了学校教育,另一部分来自于父母,幼稚园可以设置家长与幼儿互动的空间,使幼儿在幼稚园的环境中更加有安全感,使幼儿在这样的环境中感到温馨。
四、室外场地合理规划和布置
室外是幼儿的身心得到很大提高和锻炼的场地。幼儿对室外活动场地的需求也是很大的。室外空间的设计,根据幼儿的运动,聊天,交友合作等各式各样的需求,可以设计多个活动园地,方便幼儿根据不同的需求合理利用相应的场地空间,在增大场地空间的利用度上,也大大提高了幼儿的活动兴趣。在室外场地的建设上,设计人员还应该根据幼儿的普遍性格,设计出符合幼儿趣味的风景。例如建设一个美丽的花坛,栽种一些特色的植物,既美化环境,又吸引部分幼儿的兴趣,便于幼儿接触自然,初步识别植物;也可以设置一个沙坑,模拟沙滩设计,幼儿可以自由在“沙滩”上,建造自己的城堡;或者设计一片假山园林,幼儿可以假山中穿行,玩捉迷藏等等。室外的设计可以很大程度上加强幼儿的身心健康教育,促进他们积极向上地发展。
五、室内活动空间的改进
为促进幼儿的身心的健康发展,一味地加大室外场地活动空间的利用也是不现实的,在幼儿的教育中,室内环境的构造也起很大作用。室内装修的色彩比对对幼儿的心理起一定作用。研究表明,色彩明艳的颜色对幼儿的视觉冲击效果更明显,提高幼儿的兴奋度,使幼儿对室内事物产生一定的好奇感和新鲜感。有助于幼儿对色彩和空间维度的形成一定的感知能力。幼儿都是在集体中慢慢发现自我,幼稚园的作用就在于让幼儿逐步体会到生活中有伙伴有集体,不再是以自己为中心,慢慢地学会走入集体,容纳他人,这也就是小型社会的产生。室内空间应该起到加强幼儿的交流的作用,空间设计应设有一定的开放空间,比如幼儿交流室,活动室,供整个幼稚园各个年龄段的幼儿活动。
六、总结
一、独立审计准则建设面临的新形势
近年来,国内外出现了一系列上市公司财务欺诈案,致使投资者遭受重大损失,严重动摇了社会公众对审计报告的信任。从暴露的问题看,这些上市公司进行会计造假肆无忌惮,而提供审计服务的注册会计师不按准则执业,也难辞其咎。美国的安然公司和我国的银广夏公司进行财务欺诈就是很典型的两个例证。安然公司在清盘过程中,不得不对其编造的会计报表进行修正,将近三年来的利润额削减20%,约5.86亿美元。安然公司作为美国的能源巨头,在追求高速增长的狂热中操纵会计准则,进行表外融资的游戏,并通过关联交易操纵利润。作为出具审计报告的会计师事务所,正在接受美国司法部门的调查。值得注意的是,在过去三年中,美国涉及盈利报告数据失真并予以修正的大公司数量达到了233家。美国证券交易委员会前首席会计师特纳说,在过去6年中,金融欺诈和随之而来的公司会计报表修正等行为已使投资者的损失超过1000亿美元。会计数据的真实性问题已引起美国社会的广泛关注,公众开始对会计师事务所出具的审计报告产生怀疑。应当说,美国的审计准则还是比较完整的,但为什么还会出现象安然公司那样的审计失败呢?除了审计准则存在的缺陷外,是否与美国注册会计师行业出现的与其行业职责不符的行为有关:一是会计师事务所降低审计标准,以期加强与客户的关系,发掘更多的咨询业务。在收费标准方面,咨询服务要比审计服务高得多;二是注册会计师为了跳槽到客户去工作,在执业期间迁就客户,发表不恰当的审计意见;三是审计制度阻碍了注册会计师对数据进行深入分析和调查,会计师事务所为了降低成本往往使用新手或对会计报表的检查流于形式。
我国出现的银广夏等上市公司财务欺诈案,目前正在审理中,据已公开的案情分析,虽其根源在于上市公司管理层舞弊,但注册会计师未能严格执行审计准则,对出具的虚假财务报告也负有审计责任。不可否认,注册会计师出现审计失败,除了自身职业道德和专业胜任能力存在问题外,还有一些外部因素的影响:一是有些公司法人治理结构存在缺陷,注册会计师按照独立审计准则执业,一旦与管理层发生分歧,容易发生公司购买审计意见行为;二是有些公司对高质量的独立审计缺乏内在需要,聘请会计师事务所时,考虑的是谁能以低价快速出具无保留意见审计报告;三是注册会计师行业存在着“劣币驱逐良币”现象,有些违规执业的注册会计师没有受到应有的处罚;四是有的地方或部门出于不同目的,对注册会计师执业进行不恰当干涉。但是,注册会计师不能由于存在着种种不利的外部环境而去迁就现状,随波逐流,甚至同流合污。我国的注册会计师面临的是更加复杂的执业环境,就更需要有针对性的执业标准和道德规范。
国内外注册会计师行业出现的新问题,使得独立审计准则的建设面临着新的形势。最近发生的一系列审计失败案件虽还没有涉及审计准则问题,但滥用审计意见类型、审计意见避重就轻的问题是存在的,随着司法的介入,对审计准则的考究难以避免。我们有责任也有义务制定出高质量的独立审计准则,向社会公众表明注册会计师执行审计业务应该达到的标准和承担的审计责任,以引导社会公众对注册会计师行业有一个合理的期望。因此,独立审计准则应当起到规范注册会计师执业行为,促使注册会计师恪守独立、客观、公正的基本原则,有效发挥注册会计师的鉴证和服务功能的作用;同时,也应当为社会公众衡量注册会计师执业质量提供依据,从而使司法部门能够作出公正合理的判断,维护注册会计师的合法权益。
二、独立审计准则建设亟需研究的几个问题
第一,关于原则和规则的关系。当前,国外在制定会计准则时主要有“原则导向型会计方法”和“规则导向型会计方法”两种做法。原则导向型会计方法适用性强,能够应付日渐复杂的经济业务,但不够详细。规则导向型会计方法针对性强,具体明确,但只能在特定法律环境下才会起作用,容易受到操纵。因此,安然事件发生后,许多人士建议将两种方法结合起来,趋利避害。在制定审计准则时,我们同样要处理好原则和规则的关系。独立审计准则既要有原则性的规定,充分发挥注册会计师的职业判断,又要有可操作性的程序,便于注册会计师执业,以保证独立审计准则得到贯彻和落实。
第二,关于注册会计师的独立性问题。在近期国内外证券市场发生的一系列重大案件中,注册会计师的独立性倍受关注。我国虽然颁布了职业道德基本准则,但还比较原则,需要制定具体准则和指南。当前,注册会计师行业存在着一些与独立性有关的现象急需规范和明确。例如注册会计师与客户存在经济利益、亲属和个人关系;曾在审计客户中工作或准备到审计客户中工作;长期为同一客户提供审计服务;在提供审计服务的同时还提供非鉴证服务;等等。
第三,关于社会公众期望差距。当前,注册会计师的审计风险更多的是公司管理层舞弊行为,由此导致注册会计师的审计失败越来越多。社会公众对注册会计师期望很大,要求注册会计师在发现公司管理层舞弊行为上发挥更为积极的作用。因此,满足社会公众的期望并维护注册会计师的合法权益就显得非常重要。我们既要坚持审计准则,保证审计质量,同时还要加大宣传力度,让社会公众更多地了解注册会计师的职责,缩小社会公众与注册会计师职业界之间的期望差距。
第四,关于风险导向审计。风险导向审计的优点是注册会计师既可以把审计资源集中于高风险的审计领域,又可以提高审计效率,节约审计成本。虽然风险导向审计理论和实务尚不成熟,但已经引起国际职业界的注意,包括国际审计与可信性保证准则理事会在内许多职业组织都在对此进行研究,并取得了初步研究成果。随着我国注册会计师整体素质的提高,有必要适时出台有关风险导向审计的指导意见,引导注册会计师在一些公司试用。
三、进一步搞好独立审计准则建设工作
从1995年起,中注协先后制定了5批独立审计准则,共46个项目。总的来看,中国独立审计准则体系已基本建立,它为规范注册会计师的执业行为,提高执业质量,促进社会主义市场经济的发展,发挥着重要的作用。为应对证券市场和注册会计师行业面临的新形势,有必要做好以下工作:
第一,完善独立审计准则体系。要按照既定的务实原则、接轨原则、配套原则和科学原则制定准则,既要及时出台注册会计师急需的准则项目,又要适时修订独立审计准则体系及相关项目,增强独立审计准则的可操作性。目前,国际审计准则体系已经发生变化,国际审计实务委员会也已经更名为国际审计与可信性保证准则理事会,它在国际会计师联合会领导下作为独立的准则制定机构。国际审计与可信性保证准则理事会已经颁布了一套较为全面的国际审计准则,成为许多国家制定审计准则的基础,也是我国制定独立审计准则的主要参考。我们要注意研究国际审计准则的新变化,取其所长,使我们的独立审计准则体系制定得更加完善。
关键词: 建构主义理论 初中语文教学 有机结合
在传统教育的弊端日渐显露、人们对自身发展的要求越来越高之际,由建构主义理论提供了符合人们个性化以及创新性要求的教学原理和策略,奠定了学校教育的强大实践基础。所以用建构主义学习理论指导初中语文教学,是颇有探讨意义的。
一
在当前的初中语文课堂上,不少教师还往往把知识灌输给学生,用权威压服学生。这种不提供实际情境,无视学生个体感悟和合作学习的课堂,使学生难以利用自己原有认知结构中的有关知识与经验消化当前学习到的新知识,并赋予新知识某种意义,因而使学生对知识的意义建构发生困难,以致当学生遇到问题时,只会将知识拿来简单套用,而不会针对具体情境进行再创造。这说明,教学不是知识的传递,而是知识的处理和转换。这不是简单“告诉”就能奏效的,而是需要与学生共同处于某个情境中针对某些问题进行探索,并在此过程中相互交流和质疑。由于个性的差异,学生对问题的理解常常各异,这些差异本身便是一种宝贵的学习资源。教学就是要增进学生之间的合作,使学生看到那些与他不同的观点,从而促进学习的进行。因此,《语文课程标准》明确提出:倡导建构的学习。建构主义认为:学生的学是与一定的社会文化背景,即“情境”相联系,在实际情境下或通过多媒体创设的接近实际的情境下进行学习,能有效激发学生参与学习的积极性,使他们有对新知识的理解,而且有对新知识的分析、检验和批判。我们认为,语文教学如果以建构主义为基本理念,课堂上教师能提供合理的情境,使学生经历特殊的学习过程,定能提高课堂的教学效率,使每节课都能收到最佳的教学效果。
二
建构主义的教育理论认为:“给学生提供活动的时空,让学生主动建构自己的认知结构,培养学生的创造力。”基于这种观点,建构主义提倡在教师的指导下,以学生为中心的教学方式,强调学生是信息加工的主体,是知识获取的主动建构者;教师是建构活动的设计者、组织者和促进者。传知已不重要,启智才是良师。此背景下的语文教师比任何时候都应清醒地认识到:知识是现成的,可是知识的获得却是孜孜探求的结果;知识本身是多变的,可获得知识的方法却是少变的。因此,教会学生知之的方法,要比教给学生现成的知识重要得多。把“阅读”、“理解”、“领会”、“体味”、“品味”、“感悟”还给学生,还学生以真正的“读者”地位,让他们自主阅读,直接阅读。在阅读中伴随主动积极的思维和情感活动并从中加深理解和体验,通过多角度变换形式的写作体验,建构自己有创意的、独特的感受和表达,增加主观性知识,是建构主义理论与初中语文教学结合的落脚点。
三
建构主义学习理论认为,学习者不是被动地接受外在信息,而是主动地根据先前认知结构,注意和有选择性地感知外在信息,建构当前事物的意义。组织学生自主学习,教师要注意循序渐进,为学生学习搭好“脚手架”,这样学生学习才能轻松自如地沿着概念框架攀升。在语文教学中开展探究学习,更有利于学生对知识的建构,教师要善于营造民主宽松的学习环境,平等愉悦的学习气氛,开放自主的学习内容,发挥学生学习的积极性、主动性,使学生充分展示自我,在自主体验中形成积极的思维状态。如在教学《春》时,一位教师设计了这样一个问题:作者是怎样描写春天的?学生们经过认真熟读背诵探究,给出了各种不同的答案,一部分学生认为用六幅图画描绘春景,六幅图画既是一幅幅独立的春色图,连接起来,由远而近,由淡而浓,又构成了万紫千红的巨幅画卷;一部分学生认为是从春天的六个节气――立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨,写了春天的全过程;还有的学生认为,是从冬天写到春天,从早晨写到晚上,从天晴写到下雨,从城里写到乡下,从老人写到小孩,从植物写到动物,从视觉写到味觉、触觉、听觉等绘出了一幅春意盎然的画卷。虽然建构的角度不同,得出的问题答案各异,但都很好地完成了教学任务。
建构主义学习理论认为,教师要注重情境的创设,要引导学生进行协作学习,以在此基础上实现学习者对所学知识的自主建构。知识是个人与别人经由磋商与和解的社会建构,学生只有通过与他人进行经验交流,才能形成自己对知识概念的理解,即学生通过不同观点的交锋、协商,使原来确定的多种意见相互矛盾,且态度不一的复杂局面逐渐变得明朗一致,从而建构起自己的知识体系。学完《春》这节课,该教师布置了如下课题:学习课文观察方法,指导自己作文。学生们经过小组讨论,达成以下共识:观察首先要细致入微,课文中写小草“偷偷”地钻出来,写花“像火”,“像雪”,“像霞”,不经过周密细致的观察不行;其次,观察要有重点,自然界的景物千姿百态,形形,春天万物萌动,观察不可能面面俱到,观察要做到心中有数,选择重点;最后,观察还要把握事物的特点,驰骋联想和想象,才能使观察收到更好的效果。这样的合作探究学习方式,效果不言而喻。
总之,近年来,建构主义学习理论已经较为广泛地运用于教学改革与实践之中。在这样的环境中,有着深厚哲学和心理学基础的建构主义学习理论,而能否真正激活语文教学,以及激活后的语文教学的形态与功能如何,将是每个语文教育工作者关注的焦点,每个语文教师都应孜孜以求。
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[3]温彭年,贾国英.建构主义理论与教学改革――建构主义学习理论综述[J].教育理论与实践,2002,(05).
关键词:建筑外墙外保温 优势 施工方法
我国经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,对住房质量的要求越来越高。原有住宅质量通病,如跑、冒、滴、漏及空鼓现象已经得到一定程度的克服。近年来,随着对节约能源与保护环境的要求的不断提高,建筑维护结构的保温技术也在日益加强,尤其是外墙保温技术得到了长足的发展,并成为我国一项重要的建筑节能技术。目前,在建筑中常使用的外墙保温主要有内保温、外保温等方法,针对新技术的发展,要加强新型节能材料的开发和利用,从而使建筑节能真正得以实施。
建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。国家建设部在1995年颁布了《城市建筑节能实施细则》等文件,把《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95列为强制性标准,同时建设部又于2000年10月1日了第76号令《民用建筑节能管理规定》,对不符合节能标准的项目,不得批准建设。在这样一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文的指导下,我国住宅建设的节能工作不断深入,节能标准不断提高,引进开发了许多新型的节能技术和材料,在住宅建筑中大力推广使用。但我国目前的建筑节能水平还比较落后,建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3-5倍。
外墙外保温,是将保温隔热体系置于外墙外侧,使建筑达到保温的施工方法。我国从20世纪90年代开始试点,并逐步将该技术广泛应用于建筑领域。我国现有建筑数量巨大,全国有约400亿平方米,其中城镇约130亿平方米,而且每年还在以数亿增长。现有的建筑99%为非保温建筑,新建筑中具有保温功能的较小,约占6%左右。因此建筑节能任务艰巨。利用新技术对建筑维护结构进行高水平的保温隔热,是建筑节能的关键。外墙外保温是一个系统工程,它是由保温层、保护层和固定材料(胶粘剂、锚固件等)构成。该系统集保温、防水及装饰功能为一体,外保温适用范围广不仅适用于北方需冬季采暖的建筑,也适用于南方需夏季隔热的空调建筑。既适用于砖混结构外墙的保温,也适用于剪力墙结构砼外墙的保温。既适用于新建建筑,也适用于既有建筑的节能改造。外墙外保温系统可以有效解决我国北方冬夏两季室内外温差而造成的能源损失问题,它代表了我国节能保温技术的发展方向。我国住宅建设节能工作的不断深入,以及节能标准的不断提高,引进开发了许多新型的节能技术和材料,包括聚苯乙烯泡沫板、硅酸盐复合浆料、岩棉矿渣棉、玻璃棉、泡沫玻璃、聚氨脂泡沫板等。
1、外墙外保温的几点优势
(1)采用外保温技术,由于保温层置于建筑物围护结构外侧,缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力,避免了雨、雪、冻、融、干、湿循环造成的结构破坏,减少了空气中有害气体和紫外线对围护结构的侵蚀。事实证明,只要墙体和屋面保温隔热材料选材适当,厚度合理,可以有效防止和减少墙体和屋面的温度变形,有效地消除常见的斜裂缝或八字裂缝,大大减少了自然界温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响。特别是由于温度对结构的影响,建筑物的热胀冷缩可能引起建筑物部分非结构构件的开裂,外墙采用外保温技术可以降低温度在结构内部产生的应力。因此外保温有效地提高了主体结构的使用奉命,减少长期维修费用。
(2)一般情况下,内保温须设置隔汽层,而采用外保温时,由于蒸汽渗透性高的主体结构材料处于保温层的内侧,只要保温材料选材适当,在墙体内部一般不会发生冷凝现象,故无需设置隔汽层。同时采取外保温措施后,结构层的整个墙身温度提高了,降低了它的含温量,因而进一步改善了墙体的保温性能。
(3)外保温提高了墙体的保温隔热性能,减少室内热能的传导损失,增加了室内的热稳定性。另外还在一定程度上阻止了风霜雨雪等对墙体的浸湿,提高了墙体的防潮性能,避免了室内的霉斑、结露、透寒等现象。进而创造了舒适的室内居住环境。另外因保温材料铺贴于墙体外侧,避免了保温材料中的挥发性有害物质对室内环境的污染。家中如果有老人或小孩,温差较大,常常使抵抗力弱的老人小孩患病,而外保温墙体由于蓄热能力较大的结构层在墙体内侧,当室内受到不稳定热作用时,室内空气温度上升或下降,墙体结构层能够吸收或释放热量,故有利于室温保持稳定。然而,由于外保温隔热体系置于外墙外侧,直接承受自然界的各种因素影响。仅就太阳辐射及环境温度变化对其影响来说,由于保温层之上的抗裂防护层较薄只有3mm~10mm,且保温材料具有较大的热阻,因此在热量相同的情况下,外保温抗裂保护层的温度变化速度比无保温主体外墙外侧温度变化速度提高约10~30倍。因此考虑其它环境因素对抗裂防护层的柔韧性和耐候性等抗裂性能提出了更高的要求。
(4)不管是买新房还是买二手房,消费者一般都需要按照自己喜好进行装修,在装修中,内保温层容易遭到破坏,外保温则可以避免生产这种问题。
(5)消费者买房最关心的就是房屋的使用面积,由于外保温技术保温材料贴在墙体的外侧,其保温、隔热效果优于内保温,故可使主体结构墙体减薄,从而增加每户的使用面积。
2、外墙外保温的施工工艺
(1)保温材料的选择。保温材料的使用多以挤密苯板、聚苯板、聚苯颗粒保温材料为主。聚苯板的导热系数为0.042W(m・K),同抗裂砂浆相差22倍,因此挤密苯板与聚苯板相比,抗裂能力弱于聚苯板,聚苯板导热系数小,能够缓解热量在抗裂层的积聚,使体系受温度骤然变化产生的热负荷和应力得到较快释放,提高抗裂成的耐久性,是外墙外保温系统的首选。我国北方建筑物外墙均为490厚的粘土实心砖墙,这可满足强度、安全、保温、隔热等耐久性能的需求,除了可以达到节能的效果,还要达到以上功能的要求,采用了240厚砖墙加上导热系数为0.034-0.040(w/m・K)的80厚的苯板保温能够满足严寒地区外墙保温的要求,并达到节能50%的要求。
(2)保护层的选择。水泥砂浆如直接作用在保温层外面易引起开裂,而且还有可能脱落,存在巨大的安全隐患。因此必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网,并在砂浆中加入适量的纤维。如外饰面为面砖,在抗裂砂浆中也可以加入钢丝网片,钢丝网应采用防腐好的热镀锌钢丝网。
(3)施工流程。预埋镀锌8#铁线―墙面的清理―挂苯板―绑钢丝网和钢筋网―抹1:3水泥砂浆―涂料。当基层墙体验收合格后,就可进行保温层施工。其具体施工工艺为:清理、找平基层一弹、挂控制线安装、找平底端托板檐材料工具准备配粘结胶浆粘贴翻包网格布粘贴苯板检查校平填塞板缝打磨找平安装装饰线条(用苯板制成)或分格缝钉锚固钉保温层验收。
3、外墙外保温的施工方法
(1)干挂法。干挂法主要是将预制好的保温板材用龙骨或者连接件固定在外墙上,在外墙外表面干挂,为现场半成品粘结安装,是现在外墙外保温施工方法中比较流行的方法。用手敲击可以分辨,一般感觉发空的多是采用这种方法,其优点是施工简便、一次操作完成、周期短、效率高、减少湿作业,但是对干挂保温材料要求很高,一般需要选用保温、防水、装饰效果和耐久性都很好的多功能复合板,造价非常高,目前使用的不是很普遍。
(2)抹保温砂浆法。抹保温砂浆法主要是将保温层用粘贴的方法固定在墙体外侧,然后再在保温板上抹面砂浆并将增强网铺压在抹面砂浆中。采用的保温材料是聚苯乙烯泡沫塑料,它现在广泛应用在建筑上,具有质轻、导热系数小、吸水率低、耐老化、耐低温、易加工、价廉质优等优点。抹保温砂浆法具体到实际操作中,非常简单,此种做法目前很常见,但是由于聚苯板保温层热阻很大从而使保护层的热量不易传导扩散,因此在温差变化大时外面涂抹的砂浆补偿贸易出现裂缝,其应用量在逐渐减少。
(3)贴聚苯保温板法。外贴聚苯保洁板法即墙外贴聚苯乙烯发泡保温板,即EPS外保温,分为外模内置单面钢丝网架聚苯乙烯发泡保温板或直接内置聚苯乙烯发泡板,本项技术使用范围广,适应用于抗震建筑而不计其抗震的结构负荷。可用于高层建筑、多层建筑,以及旧房屋节能改造。EPS保温提高了其节能效果,并改善室内热环境,彻底解决了房屋的外墙主题部分内表面冬季结露现象。1)粘贴聚苯板的施工要点。粘贴翻包网:在以下部位粘贴翻包网,并进行密封防水处理。门窗洞口周边、预留洞口、女儿墙、勒脚、阳台、雨棚等,变形缝及基层不同构造不同材料结合处。以上部位称为系统终端。翻包网格布要求压入聚苯板两面均不少于100mm。
点框法粘贴聚苯板:用抹子将拌好的浆料均匀的涂布于聚苯板四周,空白处均匀的涂布若干灰饼,然后将聚苯板按预定的位置对位,并均匀用力按压,随时检测垂直度、平整度,使聚苯板与基底粘结牢固、平整。压平后聚苯板四周浆料宽度约60mm,最窄处不少于60mm,灰饼直径不少于100mm,厚度5mm,且粘结面积不少于聚苯板面积的30%。
拼缝及细部要求:聚苯板粘贴时应自下而上,错缝粘贴,转角咬槎。每层错缝1/2板长不少于200mm。对下料尺寸偏差造成板间缝隙大于2mm的,应将聚苯板裁成合适的小片塞入缝中。门窗洞口四角的聚苯板应采用整板切割成形,不得拼接。接缝距洞口四角不少于200mm。聚苯板粘贴完成静置24h后将板缝不平处用砂纸打磨平整再进行下道工序。安装锚固件聚苯板粘贴牢固后安装锚固件。按要求位置用冲击钻钻孔,锚固深度不少于25mm。2)保护层施工要求。用镘刀将拌好的砂浆均匀的涂布在聚苯板表面上。将预先裁制好的网格布对正位置用镘刀压入抹面砂浆中,逐行抹压,避免网格布褶皱。网格布横向铺设、自上而下逐行铺贴,沿外墙转角处依次铺贴;遇门窗洞口时在洞口四角加贴一块长300mm,宽200mm的45°斜向网格布。在下列部位须铺设加强网:底层距室外地面高度2米范围的部位;可能遭受冲击力部位。加强网格布的铺贴方法:先贴加强网,再贴标准网,加强网与标准网之间必须加抹一层抹面砂浆。网格布的搭接:标准网格布的搭接宽度≥100mm;加强网格布不得搭接及弯折,网边须对接。转角处网格布要连续铺设,包转宽度≥200mm。接槎的处理:不能连续施工的工作面预留搭接宽度≥100mm的网格布在抹面砂浆外,并注意保持网格布的平整与清洁以便后续施工。抹平修整:用抹子将砂浆抹压平整。3)注意事项。首先每个分格单元必须一次性施工完成。禁止在一个分格内出现接槎。其次接近分格条边缘施工时,要加细处理。新抹砂浆不要抹到邻近板块,打磨时,避免对已完板块进行二次打磨。第三水平分格缝位置距离每步脚手架高度不少于0.3m。第四施工墙面应采取遮阳和防风措施。最后施工完成后24小时内避免雨水冲刷。
(4)抹保温涂料法。抹保温涂料法是在建筑外墙外表面涂抹胶粉聚苯颗粒及其它保温涂料。外墙涂料的主要功能是装饰和保护建筑物外墙面,使建筑物外貌美观整洁,从而达到美化城市环境的目的,同时延长其使用寿命。为获得理想的装饰与保护效果,外墙外保温涂料应具有装饰性、耐候性(在风吹、日晒、盐雾腐蚀、雨淋、冷热变化竺外界自然环境的长期反复作用下,在规定的使用年限内不发生开裂、粉化、剥落、变色等现象)、耐沾污性、耐水性的特点。关于喷涂的材质,一般说聚氨脂的效果最好,其厚度较小,不吸水,比强度高,耐燃性好,耐高低温性能好,使用寿命长,但是造价较高,不适合普通建筑大面积使用。