前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的建筑設計的優化建議主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【關鍵詞】建筑施工圖;設計優化;成本控制;優化實例
引 言:
建筑施工技術的不斷發展改變了以往建筑施工的節奏,建筑施工的速度隨之加快,而建筑項目的周期縮短給建筑設計和施工圖設計帶來了較大的困難,施工圖在建筑周期縮短的影響下使其周密性下降,單純的利用設計圖進行施工圖設計容易導致對建筑成本和施工難易程度的考量不足,而影響施工進程。不完全統計設計階段可以控制成本80%左右,而施工開始后對成本的影響則僅為20%,而現實中設計與實際施工之間仍然存在脫節的情況,設計者在進行設計時不能充分的考慮建筑特征以及使用效果等,這樣就容易到施工圖設計不能適應實際的施工需求,引發矛盾等影響進度,反而提高了施工的成本,因此需要對其進行合理的優化才能起到施工圖的作用。
一、施工圖設計優化的重要意義
1、幫助成本控制
施工圖設計的優化實際上就是一種小規模的設計優化,針對設計中的一些地方進行改進與調整,使之適應施工需求,以及質量控制,優化中也會提出相應的限額等要求,以此達到成本控制和優化的效果,因此施工圖設計優化就是在設計單位按照設計完成施工圖后,施工單位按照施工圖進行預算分析,編制工程的技術性指標,按照限額設計的要求與施工單位的內部成本控制標準進行比較,然后對施工圖中影響施工成本的關鍵點進行分析,并進行合理改進,以此可以優化施工成本支出的配置,由此降低施工成本。
2、優化建筑結構經濟性
建筑工程的發展趨勢是復合性滿足功能的趨勢,單純的結構上對功能的滿足已經不能適應現代建筑工程,所以建筑設計與施工者必須對空間進行合理的組織和設計,結構設計與資源配置必須平衡,同時提供建筑循環再利用的比例。目前設計單位仍然重視對結構合理性的設計,而不考慮空間對建筑功能的影響,所以在施工圖設計優化時,可以充分考慮建筑的特性和功能需要,從而改進設計中這樣的不足。
3、降低施工難度
施工單位在設計施工圖的過程中對施工單位的情況往往還不夠了解,對其工程設備、人員技術水平、輔助設計、過渡措施、工藝等都都不能進行適應性調整,因此設計圖紙與施工圖對施工單位而而言一定會存在脫節的地方,所以容易引起變更與工期延誤等,對工程的成本和質量往往造成負面影響,所以在施工圖設計優化中,通常組織施工單位和相關部門參與,使得設計優化更加適應施工現場的需求,這樣指導完成的施工組織和設計就更加有的放矢,以此幫助施工單位降低施工的難度,提高質量控制的效果。
二、施工圖優化的經濟技術指標體現
1、經濟指標是優化的基礎
施工圖的優化必須有標準可以參考,而經濟性指標就是一個較為重要的基礎性指標,任何優化都不能犧牲經濟效益,多數非專業的技術人員單憑施工圖的易懂程度來判斷是不合理的,不能說明施工圖設計存在不合理,這時應依靠輔助方式進行說明,即利用建筑經濟性指標對施工圖進行詳細解讀,在施工圖預算上配合經濟指標的分析與研究,將編制好的建筑技術經濟性指標與項目施工圖所形成的的指標進行比較,以此來對施工圖進行調整,這就可以保證施工圖的優化,按照經濟性需求。
2、提供參考依據
建筑經濟技術指標應為圖紙優化提供重要的參考依據,土工工程中建筑施工單位在明確施工圖設計優化后,應在優化的過程中以及結束階段對施工圖優化的效果進行分析,確定施工圖是否滿足建筑經濟性的要求,此時應參考相關的技術性指標,為施工圖的優化提供基本標準和參數,編制經濟技術指標和優化前的經濟技術指標進行分析比對,通過比較就可對優化方案進行選擇和平衡,側重經濟性與質量保障雙贏的方案,完成對施工圖的優化,這樣才能保障施工圖優化的有效性。
三、土木工程中建筑施工圖設計的優化案例解析
1、對布局和層高的優化
某個大型商業建筑,在設計后進行了施工圖優化設計,壽險對其層高和功能流線等進行分析與優化。具體情況如下:施工圖初期商業建筑中引入了高度較大的商業影城,對于院線頂部的設計尤其特殊性,而最初的設計不能滿足退臺的形式,因此在施工圖優化中對影院的布局進行了調整,重新布置了影廳的布局,并充分利用了空間,獲得較好的效果。其次,按照設計商業中心逐層設置了餐飲功能區,后勤流線設置引發了空間矛盾,根據餐飲作業的特點以及貨梯等情況,對原有的施工圖進行了調整,重新布置餐飲區以及相關設施的施工位置,通過貨物了流線和庫房來設置新的餐飲區,從而提高空間利用效率。最后,調整空間合理布局層高。在多數項目中都需考慮環保性設計,在綠化要求上有著嚴格的標準,原有的設計中,對地下一層的高度設計不夠合理,一些地方的層高甚至低于2.5m,所以在施工圖設計優化中,對原有的設計進行調整,增加了地下一層的高度,最低處保證了2.6m的凈高,樓梯間以及踏步幫助解決高差問題。這就滿足了建筑綠化的要求,同時也保障了建筑高度連貫性,也可適應地下一層管線多的具體情況。
2、綜合管線優化設計
首先,在優化中對凈高進行嚴格的要求,這樣就對建筑中的電氣設備有了硬性的要求,在施工中應控制梁高來保證通風和采暖通道、電氣線纜等可以在梁高內布置完成,總體管線高度應小于梁高,這樣就可保證凈高度。同時對管線的布局進行合理的優化,重點對特殊管線的走位進行控制和要求,如管線應避免穿越防火的分區,避免穿過大跨區與的梁高。在一些商業建筑中首層為服務區,不能不知空調和水管等,應轉移到地下一層,利用豎向井完成連接,地下一層的降板區應貼墻設計,設置側向的排風以及排煙口,改變貼梁設計的思路,保證凈高。
3、對防火設置的優化
防火墻設置,在商業用建筑中,防火墻是一種人為設置的分區,即對火災進行控制,防火卷簾的長度不能超過防火分區邊界的30%,這就意味著必須利用防火墻進行分割,這樣的設置往往會影響區域的靈活性,在防火分區以及防火墻的設置上,應對開間以及商用空間進行分析,并確定自然區域,防止因為防火墻而影響商業空間利用。同時在局部設置側向防火卷簾,在功能區域內防火分區變小,因此多處空調管線必須穿過防火分區,常規的方式是掛板穿越,卷簾在空調管道的下方,這樣就影響了建筑空間的凈高,因此可以采用側向卷簾的方式,使之與管道平行,從而達到保持凈高的效果。最后就是消防栓的設置,在保證撲滅半徑的清下,應與給水專業進行協調與分析,合理設置消火栓的位置,盡量避開商業面客的區域,為精裝修保留一定的空間,在不影響防火功能的前提下,完成合理布置。
結束語:
土木工程中建筑施工圖是指導現場施工的重要依據,也是決定建筑設計適應性和施工效率的重要文件,綜上分析,其優化設計對于建筑施工而言十分重要,并從某些方面決定了建筑施工的經濟性和效率、質量等,因此必須從細節入手,對施工圖的適應性進行調整,使之可以適應建筑的類型和功能,從而保證優化更加有效。
參考文獻
[1]魏志剛.建筑施工圖設計的問題與對策探析[J].才智,2012(04):37-38.
[2]高愛萍.建筑施工圖設計常見問題和注意事項[J].河南科技,2014(04):160-161.
[3]李輝;胡楠.論建筑施工圖設計的優化建議[J].建筑知識,2010(07):20-21.
關鍵詞:建筑節能設計;優化;創新
1.建筑節能設計體系的優化與創新的重要性
1.1闡釋建筑節能優化設計理念
建筑設計跨度很大,涉及到很多領域與專業的知識,是一個復合體。建筑節能設計的優化設計主要針對的是建筑性能及建筑結構的規劃與設計。建筑師在方案設計中主要對建筑的朝向、方位和體型等進行優化設計,在此過程中還必須優化建筑材料,對建筑的戶墻、玻璃、窗框、屋面、樓板和外墻的設計等進行嚴格的優化和量化。以此來提高建筑設備能效,盡可能減少能源消耗。
1.2 對建筑節能設計體系進行優化和創新的重要性
由于城市化建設進程速度不斷提高,導致我國建筑能耗不斷上漲,我國能耗總量的47%左右是建筑行業的能耗。我國每年以21億 的速度新建的建筑中屬于高能耗建筑的達到90%以上。2007年,發改委的統計數據表明,我國每年的新建建筑中只有7%屬于節能建筑,形勢相當嚴峻。
我國節能技術水平較低,建筑能耗居高不下,我們必須利用新的節能理念對建筑進行優化設計。通過對建筑節能設計體系的優化和創新努力尋求經濟發展和能源保證的最優結合點,促使建筑能耗處于最佳經濟狀態,這是建筑行業發展的大方向。
2.建筑節能的優化和創新思路的優化體現
2.1墻體節能設計
墻體節能主要有墻體自保溫、外墻內保溫和外墻外保溫三種技術。
2.1.1墻體自保溫
墻體自保溫是一種建筑墻體保溫隔熱技術,通過對節能型墻體材料及配套砂漿的使用,使墻體的熱工性能等物理性能指標符合相應標準。墻體自保溫適合應用在框架結構建筑中,它具有安全性能好、工序簡單、施工方便、可與建筑物同壽命和便于維修改造等優點。
2.1.2 外墻內保溫
外墻內保溫是在外墻結構的內部加做保溫層的建筑墻體保溫隔熱技術。大城市民用建筑保溫工程不適合采用外墻內保溫漿體材料。外墻內保溫具有造價相對較低,受氣候影響小,外飾面自由度大,施工較簡單和技術成熟等優點。
2.1.3 外墻外保溫
外墻外保溫是一種建筑墻體保溫隔熱技術,通過在外墻主體結構外側添置高效保溫材料達到保溫隔熱效果。外墻外保溫是目前大力推廣的一種保溫節能技術,具有不占室內使用面積,保護主體結構,不影響室內裝修,保溫隔熱性能優良,綜合經濟效益高等優點。
2.2 采用太陽能技術
太陽能屬于一種可再生能源,具有清潔、成本低、能源質量高、無地域限制和儲量巨大等優點,屬于首選的節能技術。我國具有豐富的太陽能資源,太陽能建筑的技術應用包括了主動應用、被動應用和綜合應用等多種途徑。
2.2.1 太陽能光熱技術
太陽能光熱技術利用最成功的領域是太陽能熱水器,太陽能熱水器以每個家庭獨立分散安裝的方式普遍存在,這種使用和安裝方式對其外觀和性能造成很大影響,沒有使建筑與太陽能熱水器形成完美結合。所以,在建筑中對太陽能熱水器進行統一設計和統一安裝是很必要的,既美觀又節省材料。
2.2.2 太陽能采暖技術
建筑物采用太陽能采暖的方式分為主動式太陽能采暖系統和被動式太陽能采暖系統。主動式太陽能采暖系統使用常規能源,利用動力系統(如風機和水泵等)將熱空氣和熱水等通過太陽能集熱器傳送到采暖房間或儲熱器內,通過控制系統中的每個部分使室溫達到需要的范圍。被動式太陽能采暖系統是最簡單的采暖方式,通過合理布置建筑的朝向和周圍環境并選用恰當的結構構造和建筑材料,在寒冷的時候,建筑物通過充分利用太陽能達到采暖的目的。
2.2.3 太陽能空調技術
太陽能空調有兩種實現方式:一種是利用太陽能的熱能驅動進行制冷;另一種在實現光――電轉換的前提下,利用常規的電力驅動制冷劑進行制冷。
2.3 采用納米透明隔熱涂料
納米透明隔熱涂料是出現不久的高科技產品,它既有較好的隔熱效果又能使玻璃保持高透光性。納米透明隔熱涂料可以在各類建筑物的玻璃上進行刷涂和噴涂。在冬季,隔熱涂膜的特殊金屬膜呈透明型,在引進可視光的同時使長波長的暖氣在室內反射,約90%的室內暖氣都不會外流。在夏季,納米透熱隔熱涂料在保證透光率達到70%的同時還能把65%的太陽能輻射隔離在室外,使室內溫度比室外溫度低4℃-7℃。
3.現階段阻礙建筑節能優化設計的相關因素
3.1 主管部門對建筑節能設計監督不夠
建筑節能設計屬于系統性設計問題,只有進行準確化和定量化才能真正實現建筑技能設計體系的優化和創新。然而,主觀部門對設計節能成果缺乏必要的評價和考核,同時對建筑設計方案節能方面缺乏系統的審查要求。
3.2 建筑內部設備用能設計不合理
建筑設計應盡量體現人性化的設計理念,然而,現在很多建筑內部環境設計缺乏對周圍環境的協調和人的感受的顧及,只是一味要求高標準,忽略了建筑設計時的節能標準,造成能效低、能耗多、舒適感差的后果,是對建筑節能設計進行優化和創新的障礙。
4.優化與創新建筑節能設計體系的措施
1)提高建筑師的節能設計意識。建筑師在建筑行業中處于舉足輕重的地位,只有從建筑師開始在建筑中注入節能理念,才能保證建筑節能設計體系的優化和創新順利進行。
2)提高建筑空間設計的合理性。合理的空間設計可以改善建筑物內部的通風、保溫和采光等微氣候條件,實現節能減排目標。
3)在設計中擴大新能源的應用范圍。很多對環境無害或很小危害的可再生能源,例如:太陽能、地熱能、生物能和風能等,分布范圍廣,使用方便。如果能和建筑物合理結合,將會對建筑節能設計體系的優化與創新做出很大貢獻。
一、充分了解學生,設定多元化教學目標
化學教學目標應該是多元化的,主要包括知識目標、能力目標和情感目標三個方面,而非單一的知識目標。制訂教學目標時要考慮以下問題:
(1)學生學到哪些知識?學到什么程度?
(2)鞏固哪些已學知識?為哪些知識作準備?
(3)要結合哪些生產和生活實際內容?
(4)使學生受到哪些思想教育?糾正哪些錯誤觀點?
(5)要培養學生哪些能力?結合哪些知識、技能的教學來培養?
二、創設開放情境,引導協作學習
化學情境的創設,可以通過實驗引出,也可以通過實物、圖片、模型、錄像等引出,還可以通過學生自主學習、聯系生活實際引出。在教學中創設情境不僅可以激發學生的學習興趣,啟發學生的思維和創造力,還可以增強學生的自主學習能力。我們可以根據學生的具體情況設計不同的自主學習過程,并進行隨堂調控,教師主要可以從以下幾方面發揮引導作用。
1.通過運用生動形象的語言、直觀教具、多媒體手段、聯系生產實際、創設化學情境等方法激發學生的學習興趣,引導教學過程。
2.教師應始終精神飽滿、目光有神、滿懷激情、沉著自信地與學生進行交流。
3.教師要善于通過情緒、眼神、回答問題等反饋學生聽課的狀態和效率,并適時做出恰如其分的評價和激勵。
三、根據不同課型設計不同教學方法組合
1.基本概念和理論課型。化學基本概念和基本理論很多,往往顯得較為抽象難懂,而且具有嚴謹的邏輯推理性。例如,氧化還原、化學平衡、電解質、電解原理、原電池、物質的量、物質結構、質量守恒、電荷守恒、元素周期律等概念和理論。我們可以根據具體的化學現象或實例,采用辯證唯物主義觀點去深化分析和理解。如,采用圖表、模型、實驗、歸納、演繹、舉例、比擬等直觀教學法。
2.元素化合物課型。元素化合物知識是整個中學化學知識的基礎,貫穿于整個化學課程。元素化合物知識包括“元素及其單質、化合物的組成、結構、性質、變化、用途、存在形式、制取方法,有機合成”等內容。元素化合物知識是將化學事實從感性知覺上升到理性認識的學習基礎,內容雖淺顯易懂,但繁雜難記。教師在教學中可以通過創設情境、實物展示、實驗探究等教學方法進行教學,使學生形成自己的思維方式,主動地去尋找元素化合物之間的聯系和規律。
3.化學計算類課型。化學計算主要包括四種:有關化學式的計算、有關化學方程式的計算、有關溶解度和溶質質量分數的計算、綜合計算。常用的化學計算方法有“守恒法、極值討論法、差量法、不等式法、平均值法、十字交叉法、關系式法、代定系數法”等,教學過程不應過分強調解題的模式,而更應注重解題思維過程的引導。精心設計習題教學,適當進行“一題多解、一題多變、多題一解”的思維訓練,避免形成“固定思維”,難以適應現階段廣而多變的高考要求。
4.復習小結課型。化學復習是對已學過的知識進行再學習,是鞏固知識、防止遺忘的基本方法。復習教學應具有針對性,從學生的具體實際情況出發,充分調動學生的主動性和積極性,通過復習發現不足,并及時進行改正和補救,使知識更加系統化。這樣可以培養學生的自學自測能力、歸納和解決實際問題的能力。
四、采用多樣化的教學形式
1.閱讀討論式。讓學生進行課本閱讀、資料查詢以及相互討論,針對內容設計不同層次的問題進行解答。培養學生的閱讀能力、信息收集能力,并通過相互間的討論逐步形成敢于和善于在群體中發表自己觀點的習慣。
2.探究式。通過讓學生進行教師指導下的探究活動,培養學生的分析、觀察、假設、實驗、綜合等能力,更為重要的是讓學生在探究中懂得“提出問題形成假設驗證假設抽象概括得出結論應用拓展”是科學研究的一般過程和方法,形成初步的科學態度,并在探究的合作中增進同伴間的平等、自由、責任、真誠等社會交往中所不可缺少的情感關系以及團隊精神的培養。
3.質疑釋疑式。通過教師與學生、學生與學生、學生與教師間的質疑和答疑,使師生間的思維進行交流、碰撞與融合,更好地培養學生的求異思維和創新思維。其中包括“師問生答”“生問生答”“生問師答”等形式。通過這些教學互動形式,可以使整個教學過程有多股相互交融的信息,從而達到現代教學論所追求的理想境界。
4.反饋評價式。通過各種教學反饋形式的采用并以教師評價與學生自我評價相結合的形式診斷學習效果,不僅有利于教師調整和改進教學、讓學生逐步提高自我評價的能力,還能幫助學生端正對待學習中失誤、失敗或挫折的態度,以磨煉學生的學習意志。
5.交流小結式。通過讓學生自己歸納小結所學內容的核心概念、構建知識主塊以及交流學習的體會、方法、教訓或成功的經驗,培養學生的概括能力、口頭表達能力,不斷修正自己學習方法上的缺陷以形成科學的學習方法。這種方法多用于復習課中。
【關鍵詞】:建筑暖通;暖通設計;節能設計
1.建筑暖通空調系統節能設計的現狀
城市化進程的加速帶動了建筑事業的發展,同時帶動了建筑產業鏈相關行業的發展,其中就包括暖通空調行業,目前暖通空閑行業市場競爭十分地激烈。發達國家通過運用新型材料研發新型能設計,使得暖通空調系統的運行能耗大大降低。我國在新材料運用和新技術運用方面和發達國家還存有很大的差距,主要體現在技術研究力度不足及資金投入不夠。還有很多暖通空調邊緣行業也加入到市場競爭之中,僅通過簡單地改良和外觀設計便投入市場博得利益,不但沒有推動行業的良性發展,也不符合我國節能減排的發展理念。
2.暖通空調系統節能設計的優化策略
結合我國暖通空調系統發展現狀,以及暖通空調節能設計向著多功能性方向發展的要求,本文從以下五方面提出對我國暖通空調系統進行節能設計優化。
2.1 冷卻水、冷熱水、風系統的節能設計
從暖通空調冷熱水系統節能設計角度來看,本文認為一是應通過減小空調系統供回水冷凍水溫度差的方式,達到降低系統能耗的目的,并選擇閉式循環模式增加空調系統使用年限,降低系統的輸送能耗。二是通過選擇一泵到頂的設計方法,減少后期維護保養工作,降低建筑耗電量,節約施工成本。三是在水資源相對較少的區域,通過選擇冷卻塔循環運行模式,降低循環水泵揚程和空調系統能耗,此時需注意冷卻塔位置的設計要求通風效果好。從暖通空調風系統節能設計角度來看,以變風量設計為最佳,既可以控制空調系統總風量,還可準確調整其風量負荷,以此來達到減少風機能耗和運行容量的目的,最終達到節能效果。此外,根據不同用戶需求及暖通空調實際運行條件進行有針對性的設計,如不同地區的溫濕度差異,不同用戶使用時間長短的差異,以及使用人數差異等。若用戶未提出特殊要求,可設計單風管關風,若使用人數較多,可設計全空氣空調模式,這種有針對性的設計可更加合理的發揮空調的作用,避免能源浪費,也能達到預期的使用效果。
2.2 采用熱回收裝置進行節能設計
在實際應用中,暖通空調系統浪費了豐富的余熱,而這些余熱的利用價值十分大,若利用熱回收裝置來收集與重新利用這些余熱,利用載熱與狀態不同的流體,以及熱交換裝置傳遞濕熱或總熱,降低冷熱源能耗,達到空調濕、熱變化需求,便大大節省了空調系統運行所消耗的能量。為保障室內環境質量,暖通空調系統運行過程中需排出一些空氣,這也會增加系統能耗,且處理新風過程中還會再次增加系統能耗,但安裝了熱回收裝置后,可充分回收系統的排風能量,并用它來處理新風,這樣明顯減少了系統能耗,降低了機組的運行負荷,使暖通空調系統具有明顯的節能性和經濟性優勢。目前,暖通空調系統的熱回收裝置可利用熱管換熱器、熱泵系統、蓄冷和蓄熱系統、熱回收環以及換熱器等來實現,冷凝熱回收過程中,還可通過熱水系統和制冷機組的結合,將生活用水用回收的熱量來加熱處理,既方便了日常用水,又達到了節能減排的目的,減少了能源資源浪費。
2.3 選擇氣流組織方式,優化輸送系統
氣流組織方式在建筑通風換氣中發揮著重要作用,并影響著室內冷熱溫度的舒適情況,以及是否能夠達到節能目的。建筑物結構、溫濕度、室內設計與布局、空調型號等都不同程度的影響著氣流組織方式,現在較為普遍的氣流組織方式主要包括兩種,即上送下回的籠罩式、下送上回的分層式,具體應用哪種氣流組織方式應結合實際需求來選擇,如商場空間較為開闊,面積較大,多應用籠罩式氣流組織方式,而游泳館等以大玻璃窗為主的建筑,由于玻璃窗易結露,多應用分層式氣流組織方式。關于輸送系統的優化,則主要是通過降低供水和送風溫度,縮減水和風的輸送能耗,并盡量減小使用管徑,減低投資成本。
2.4采用現代化自控技術進行節能設計
近年來,隨著計算機網絡及電子技術的進步,暖通空調系統節能設計在軟硬件方面取得了顯著成就,將現代化自控技術應用到暖通空調系統中,既能有效控制室內溫濕度,又能降低其熱損。比如,將監控軟件安裝在暖通空調系統中,可實現系統運行的實時監控,并自動檢測系統運行效果,根據室內溫濕度進行自動調節,并利用在線監測系統實現對新風量的控制,使暖通空調逐漸實現智能化,既能為人們創造適宜的室內環境,又能起到節能作用。再如,將中央控制系統和計算機監測系統安裝在暖通空調系統中,可根據室內溫濕度及外界溫濕度的對比,在保障系統正常運行的條件下,通過最節能的處理方法控制室內溫濕度處于最佳狀態,有效降低能耗,提高資源利用率。
2.5 推廣可再生能源空調
目前,在暖通空調系統中應用較為廣泛的可再生能源主要包括地源熱泵與太陽能。地源熱泵主要是利用地下淺層的地熱資源,利用電能等高位能源,使低溫位能轉移到高溫位能,可實現制冷與供熱的雙重功效,它作為一種可再生能源,其使用價值逐漸被人們挖掘。在實際的使用過程中,地源熱泵在暖通空調系統中可發揮蓄熱器作用,我們可根據冬夏季對冷熱資源的不同來利用地源熱泵。夏季,暖通空調系統可將地源熱泵作為冷源,轉移室內熱量到低溫地源中,冬季,暖通空調系統可將地源熱泵作為熱源,轉移高溫地源到室內,提升室內溫度,這樣,大大提升了暖通空調的節能效率。太陽能是目前應用在多個領域的可再生能源,暖通空調系統可通過主動式和被動式兩種形式來利用太陽能,其中,被動式太陽能利用系統結構相對簡單,無需其它輔助能源的支持,只需合理設計建筑構件與布置方位,通過自然熱交換形式利用太陽能。而主動式太陽能系統設計較復雜,需要電力輔助能源的支持,成本較高。
結語
總體來說,我國的暖通空調系統的節能設計還有很多需要優化的地方,若暖通空調系統的設計沒有考慮節能的話,不僅不利于節能減排,也會進一步影響建筑空間的舒適度和健康程度。這就對設計人員提出了更高的要求,需要在實際工作中重視現有的問題,并采取積極有效的措施解決這些問題,不斷地積累經驗,經常和優秀的工作人士和團隊進行交流,從而推動暖通空調系統的節能減排事業的良性發展。
【參考文獻】
【關鍵詞】建筑結構設計結構合理優化經濟性
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A 文章編號:
結構設計的經濟與否直接關系項目投資量的大小,而影響結構設計經濟性的關鍵因素在于結構方案的選型、結構設計的參數和設計制圖的精確度等。因此需要對建筑結構設計過程中的結構合理優化以及對經濟性影響進行研究。
一、建筑結構設計
1、關于平面結圖的構設計
在進行平面結構圖的繪制時,要考慮到是否運用結構設計軟件進行建模。當建筑地點位于6度抗震設防烈度區的時候,根據相關建筑抗震的設計規范,可以不使用建模軟件進行建模,但是一定要符合相關抗震措施的基本要求。對于砌體結構的建筑物,不需要軟件建模,進行直接設計就可以,但是在此設計過程中需要對建筑物整體受壓和局部受壓的問題進行注意。不過,在時間比較充分的情況下還是采用軟件建模比較好。但是需要注意的是,如果建筑地點處于抗震設防烈度為7度以上(含7度)時就有必要輸入軟件進行建模計算。
2、關于屋頂結構圖的設計方法
當建筑是坡面的時候,結構設計的兩種方法——梁板式和折板式。梁板式一般被用于建筑面不是十分規整,板跨度比較的坡屋面;折板式則通常被與梁板式相反的建筑結構當中。梁板式和折板式的板都是偏心受拉構件。板的厚度一般不能小于120毫米。除此之外,梁板折角鋼筋的設置需要繪制有大樣示意圖。繪圖和設計的最為重要的是設計人員要將建筑結構爛熟于心,這就要求結構的設計人員一定要具有必要的空間感,以能夠正確的理解建筑圖紙。唯有如此設計圖紙才能夠使施工人員無誤執行。
3、大樣詳圖的設計
在保證建筑詳圖的繪制準確的基礎之上,大樣詳圖的繪制工作既可以在其基礎上直接進行,也可以在對已經完成的詳圖的修改的基礎之上來繪制。這個過程需要注意的是,必須在保證建筑外形的前提之下盡量使結構的受力合理化、建設施工簡單方便。在標志高度和建筑外形的規格上必須與建筑專業彼此一致。
二、建筑結構設計對經濟性的影響
1、結構設計方案的選擇
建筑設計方案對結構設計有著重大影響,所以結構設計人員在建筑方案與初步設計過程中應盡早介入,與建筑師一起共同確定建筑方案,在滿足建筑功能布局要求的前提下盡可能兼顧結構的合理性。不要等到方案確定后進入施工圖階段時結構專業才介入,若此時結構專業才對建筑方案提出較大的修改意見,其結果是要么對原建筑方案進行較大的修改;要么為滿足規范對結構的要求而采取各種加強措施,這樣勢必要導致工程造價增加。
2、選用合適的結構體系
常用的建筑結構形式主要有磚混結構、框架結構、框剪結構、剪力墻結構等。結構設計時,應該根據建筑工程的功能要求、建筑高度、抗震等級、場地地基條件等特點,選用合適的結構體系。結合實例,通過某市和某市不同年份、不同計價模式(定額計價和工程量清單計價)、不同結構類型(磚混結構、框架結構、剪力墻結構和框架剪力墻結構等)住宅建筑工程案例的造價分析,研究鋼筋用量在不同結構在造價中所占比例。
鋼筋工程在建筑造價中占有較大比例,磚混結構中鋼筋工程占土建造價的比例約為18%;框架結構約為31%;剪力墻和框架一剪力墻相差不多,均為32%左右。
一般來說,磚混結構的工程造價僅為鋼筋混凝土框架結構造價的60%~70%,這類結構鋼筋混凝土用量少,施工較簡單,多適用于7層以下的住宅建筑。但磚混結構是由墻體承重,對墻體的布置有一定的要求,不如框架結構布局靈活,其使用功能受到一定限制。7層~12層的建筑宜采用框架結構或框剪結構,若在其適當位置設置適量的抗震剪力墻,可減小柱、梁的截面尺寸和配筋,不但可達到節省工程造價的目的,而且還可以明顯提高建筑物的抗震性能。高層住宅則更適合采用剪力墻結構形式,這種結構形式既能滿足現代住宅對平面、空間提出的更高要求,而且室內不露柱角,抗震性能較好,造價也比較經濟。
3、基礎形式的選擇
基礎結構的造價與工程所在地的地質條件密切相關,其工期約占整個建筑物主體工程的25%—30%,造價約占總造價的10%―20%,基礎工程的重要性顯而易見。所以設計時應重視地質勘察報告的交底工作,選擇合理的基礎型式,控制基礎的截面尺寸與埋深。以兩座相臨的住宅樓工程為例,根據地質勘探資料,設計基礎承載力及埋深相同,地面以上部分結構設計也相同,均為6層磚混結構,建筑面積3236m2;地面以下部分選用兩種基礎形式,1樓過于考慮安全性,設計選用了鋼筋砼條形基礎,C20砼澆筑,M10水泥砂漿、MU10磚砌筑,基礎總造價為16.13萬元。在2號樓設計中,將基礎改為毛石條形基礎,用MU20毛石、M10水泥砂漿砌,基礎總造價為10.35萬元。通過對比,基礎建筑面積造價,1號樓為49.86元/m2,2號樓僅為31.98元/m2.在兩樓樓型、結構及使用功能相同的情況,地質條件滿足安全使用的前提下,只將鋼筋砼條形基礎改為毛石條形基礎,基礎部分的造價減少了35.88%。
設計時對選用的不同基礎方案進行技術和經濟比較,擇優選取最合適的基礎形式,可達到對工程造價進行控制的目的。
4、構件截面尺寸和鋼筋用量
建筑物構件截面尺寸的選擇,包括合理地選擇梁、柱的截面尺寸、混凝土墻體和板的厚度等。一般來說,同一結構構件,當其截面尺寸減小時,其配筋率就增大,鋼筋用量增加;相反,當其截面尺寸增大時,可以適當減少構件的配筋,但增加了混凝土用量,增加了建筑物的總荷重。可見,構件截面尺寸與其配筋率在一定范圍內是相互對立的。結構構件設計時,要求結構工程師選擇一個合理的截面尺寸,使構件混凝土與鋼筋的總造價最低,此截面即構件的合理截面。合理的結構設計要求結構設計人員經過多次計算、比較和分析,來確定每一個構件的合理截面尺寸,實現結構構件截面尺寸大小與其配筋多少的平衡,從而合理控制工程造價。
三、工程經濟性的角度下對建筑結構的優化設計要求
1、建筑材料選用
應盡量選用高強度的建筑材料,如鋼材宜優先選用三級鋼。HBP235,HRB335和HRB400,這3種鋼材的價格比較接近,但它們的抗拉強度值是210:300:360,可見采用高強鋼筋的性價比高。混凝土宜用C30以上標號的混凝土,因為目前的施工工藝和技術已可使混凝土達到C80,運用高強度混凝土可以減小結構截面和減輕結構自重。填充墻材料宜采用輕質墻體,如水泥纖維板、紙面石膏板、加氣混凝土等,這些材料既可增加室內的使用面積,也可以減輕結構自重,減小地震作用,進而減少結構主要受力構件的配筋量和混凝土用量。
2、正確選取結構計算參數是結構設計的前提
目前,結構設計進入了電算化的時代,在合理的結構選型和布置前提下,只有正確地選取各項設計計算參數才能把結構設計做好。無論是國內PKPM、3D3S等系列軟件,還是國外的ETABS、SAP2000等系列軟件,設計的各類參數都必須是結構設計師人工選取和錄入,如地震分組、場地類別、抗震等級、地震烈度、地下室層數、是否計算雙向地震、是否計算偶然偏心、是否雙偏壓配筋、箍筋間距、墻體分布筋間距、鋼筋的強度值和混凝土的強度等級等,每項參數都關系到建筑結構計算結果是否正確、配筋是否經濟。多層建筑計入了雙向地震,可不考慮結構偶然偏心的影響;高層建筑在計算配筋時,如果計入了雙向地震后可不考慮偶然偏心的影響。當建筑場地類別為一類和四類時,要分別注意對抗震等級進行相應的提高或減少。
3、了解工程造價
結構工程師應對工程造價和工程量的計算有一定的了解,才能使設計的圖紙達到精細、準確,才能取得工程的經濟效果。例如25mm直徑鋼筋的重量是3.86kg/m,現在的市場價格約5.5元/kg,如果1棟樓的架立筋可用直徑18mm鋼筋(2.0kg/m), 而設計上用了直徑25mm的鋼筋,按3萬米長計算,則浪費掉鋼材55.8噸,價值人民幣30.69萬元,節材的重要性顯而易見。
結束語
以上是筆者根據自己多年的設計經驗并結合工程實例對高層建筑混凝土結構的優化設計提出的見解。優化設計可以為工程節約成本,提高工程的經濟性以及企業的市場競爭力。
參考文獻
[1] 葉潤慶. 建筑工程的經濟性在結構設計中的應用[J]. 科技資訊. 2010(08)
關鍵詞:智能建筑 設計 問題 對策
1. 引言
智能建筑是以建筑物為平臺,兼備信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等,集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境。
2. 智能建筑設計中存在的問題
2.1智能建筑設計系統名稱不規范
智能化的各個子系統沒有按國家的《智能建筑設計標準》與《智能建筑工程質量驗收規范》等進行統一和規范的語言進行交流,這將導致建筑智能化系統圖紙內容紊亂,再加上招標文件不“標準”不 “規范”,使得智能化文件更加混亂,甚至失誤。如果各個系統名稱不能很好的與《智能建筑工程質量驗收規范》對應,驗收時套用不規范的名稱,那么這種驗收一定是不夠準確和完整的。建筑智能化系統工程除需要充分吸收國外的科學知識和經驗外,更要結合中國的實際情況,在設計和招標時各子系統的名稱必須“標準”化、“規范”化,注意到國家“標準”和“規范”的嚴肅性和權威性,只有這樣才能保證智能化系統工程正常進行。1997年10月,我國建設行政主管部門建設部了我國智能建筑領域的第一個法規即建設部建設[1997]290號文《建筑智能化系統工程設計管理暫行規定》,它對智能建筑領域起到了巨大的推動和指導作用。智能建筑的設計在它的指導下,在不完善中摸索前進,到2000年7月《智能建筑設計標準》GB/T50314-2000出臺,宣告我國智能建筑設計初步邁進了規范化時代。
2.2設計上的缺陷
智能化系統工程涵蓋10多個子系統,設計上要綜合考慮。在做設計任務書時候要把甲方的使用要求了解好,其中包括產品性價比,品牌的傾向性,用戶的使用要求等。在管路的設計上要選擇常規產品的走線方式,為將來選擇產品留有多個選擇。主干可盡量共管,分支管路根據系統,也可根據設備的安裝位置也可選擇共管。設備安裝位置、預留盒等都要與廠家溝通好,以免將來重復施工。設備間的供電線路也要在初期設計好,以免將來再回路供電等方式上造成損失和矛盾。
2.3系統集成設備發展落后
理論上講,只要配置相應的模塊,所有智能系統均能集成為一個大系統。然而,智能系統涉及面較廣,涉及的技術領域較多,生產商不可能包羅萬象,只能生產其中某一個系統的產品,這樣就形成了各不同廠家產品的集成;不同廠家的產品在性能參數上不一致,給各系統集成造成了技術上的障礙。如果集成得不妥當會產生各系統之間的相互干擾、影響,甚至不如單個系統執行設計功能更為可靠。所以,市場期待著成熟的、在銷售之前就已經“集成”完畢的、模塊式的產品投入市場。其實,各種智能系統的生產商可以攜手,聯合打造同一品牌,相同性能指標、技術參數,又可以根據客戶需要進行組合的模塊式集成產品;通過研究得出,完全集成要比一般的建筑控制增加60%的費用,大約占建筑總造價的3%。而許多建筑由于用途不同,功能各異,建筑智能化系統的總體結構總是有其不同的特點,智能系統根據不同的用途各有取舍,這樣為系統集成的必要性也打了折扣;同時,管理人員素質不高也使智能化系統不能真正起到其應有的作用,必須使管理人員熟悉系統各部分的使用、維護和管理。
2.4設計單位的選擇
智能化系統工程的設計單位,不同于其他工種,因為他的專業性強,對設計人員的要求非常高。設計單位的選擇不能只是看公司的執照、注冊資金、資質等,最主要的是公司人員的從業經驗與設計的樣板工程,現在很多的大公司往往只利用手上的資質承包工程,而自己則不雇傭具體的設計人員,他們把工程轉包,這就為將來的施工管理帶來風險,工程質量帶來隱患。選擇設計單位不要在乎他的規模大小,要看他干的設計實力,從業人員的素質,以及這個公司在行業內的口碑。
3. 提高智能建筑設計的對策
3.1建筑智能設計顧問公司
如何在當前的技術、經濟條件下進行優化,取得最大效果是智能化建筑設計的核心。應選擇對建筑智能化技術有經驗的建筑設計單位,負責施行以總體設計師為核心的、包含建筑師、各所需專業的一體化和優化設計。應在設計階段的一開始就啟用建筑智能設計顧問公司,配合、協調以總體設計師為核心的主設計,協助用戶做需求調研并形成報告;向用戶介紹智能化系統各專業的設計方案;提供招標需要的技術文件;完善主設計的設計建議書,并且要說明各專業對其他專業的設計建議和特殊要求,形成專業設計之間的銜接。
3.2建立技術評審機制
很多事情在工程設計確定之后,要改變就比較復雜。與其在建設過程中要花數倍的精力來修正,倒不如在前期把好設計關,給施工以及竣工驗收創造良好的開端,促進工程的良性運作。技術評審要審查設計是否滿足技術要求,是工程管理的重要組成部分。技術評審不僅要考慮與設計有關的技術工作,而且還要考慮智能化系統工程的其它方面。
3.2.1初步設計評審
該評審是在初步設計完成后進行,評審合格表示可以進入招投標階段,或進入施工設計。初步設計評審要為每個子系統及其功能上的相關組合進行評審,要對初步設計方案在全系統級的優化進行評審,要研究系統的可靠性、可維性、可用性、安全性和可實施性等,為進入施工設計盡量提供更多的建議和分析。
【關鍵詞】建筑設計;協同系統平臺;工作流驅動機制
引言
隨著城市化進程的加快,城市居住質量也在提高,對整個建筑工程質量提出了更高品質的要求,在房屋建筑工程中建筑設計協同系統模型通用平臺系統是一項復雜性的技術,過程中涉及諸多因素。因此,來自內外部任何因子的變化和異常,都有可能出現線路故障,帶來各類型計算錯誤,影響正常運作,導致系統癱瘓。對建筑設計協同系統模型通用平臺系統的全面分析,是提高整個建筑行業運行效率的一個重要手段。此外隨著世界經濟的發展,人類物質水平的提高,先進的醫療技術不斷呈現,人口老年齡化問題是全球范圍內日趨嚴峻的問題之一,將此模型應用到老年建筑設計過程中,可以解決老年人居住設施建設施工中可能出現的問題,后續的養老機構居住環境的完善給出指導性建議。
建筑設計協同工作邏輯模型
2.1 協同工作流程
協同工作的性能就在于將分散在系統不同部位的信息資源整合與利用,通過“信息云計算平臺”和智能化技術軟件,優化“前線”界面,梳理各層級的資源并同步進行下個節點的整合傳遞,最大化的實現統籌協調的效能[1]。建筑工程設計任務通常由四個主要構成部分組成:總圖設計,結構設計,水暖設計。在整個任務系統中,這四部分相輔相成,密切協作,共同維護系統的正常有序運行。
2.2 工作流驅動機制
隨著協同工作性能術的迅速發展和不斷突破,作為其保護裝置的工作流驅動 機制也在不斷更新和完善,性能上也更具整體性和完備性,穩定性系數也較高。其中,最為突出的就是將植入的智能體進行優化升級,通過這項技術的運用,大幅度提升了整個系統的穩定性能和安全效用。工作流驅動機制是基于約束體系、事件驅動、約束觸發、決策推動的設計過程模型。該模型的整個工作運行過程中可以避免因為信號延遲而對系統產生波動干擾影響平臺系統運行穩定性能,保證整個系統裝置的高效穩定運行。具體的工作流驅動機制模型圖如下[2]:
圖1 工作流驅動機制模型圖
建筑設計協同工作部件模型
3.1 基于變更對象的數據倉庫模式
作為建筑設計協同工作部件模型數據倉庫模式,技術發展較為完善。它在該控制系統中占重要地位,可以對設計變更對象的運行進行控制,以實現數據采集、設備遠程控制、參數的設定以及信號的的轉換等各項功能。數據倉庫模式以面向幾何圖元為基礎的分析設計,具備了的智能分析能力與智能處理能力,采用先進的圖形優化工具,可以對自動平衡率計算和自動圖形優化。
3.2協同工作的對象模式
在下圖2的流程圖譜中,顯示了以數據倉庫以及變更對象為主要內容的協同工作的對象模式[3]。對于大部分模式系統來說,如何迅速的完成自動數據和圖元的記憶以及匹配和采集是個相對較難的事情,即使程序有多個協調命令,也無法保證數據提取和輸出的準確性。在該工作模式中,進行建筑設計的數據倉庫中包含了DWG/DXT數據資料,音頻/視頻文件信息以及其他各類型的復合信息文件。對象模式應用負責采集數據庫中的載體數據并進行合理處理,將處理后的實時數據提供給后臺使用,實時數據采集子系統包括:數據采集系統輸入、數據采集系統輸出、可視化的模塊、遠程瀏覽和直傳模塊。
圖2 變更對象模型流程圖
實驗運行系統平臺
基于建筑設計協同系統模型的通用系統平臺包含了協調性能的內置模型、調度計劃應用和調度管理應用系統。平臺系統的運行實現了實時監控、在線穩定性分析、調度業務管理等功能。平臺系統包括兩大子系統:基于變更對象的數據倉庫模式和協同工作的對象模式。在平臺建設中,新的變更對象調度系統為保持其信息的安全可靠性需要注意如下內容:通過提高調度駕馭復雜設計數據庫的能力來適應建筑設計的快速發展和系統的安全穩定運行,優化調度資源配置能力來適應節能變更數據調度和資源優化配置的需求[4]。建筑設計協同系統模型平臺運營的基礎就是變更對象信息化的技術構建,確保該平臺運營順暢的關鍵就是做好前期的流程信息化規劃,制定相應的信息系統需求分析工作細則,包括信息基礎設施建設,數據庫建設,業務模塊建設,登陸系統建設,網站界面建設等,并建立良好的維護、管理、升級以及信息安全等工作,保證整個信息系統持續、健康、安全、可靠地運行。整體行系統平臺應該有四層結構:第一層:服務操作系統;第二層:應用服務器,大型關系數據庫;第三層:組件層;第四層:應用層。通過協同系統模型的平臺系統,設計師可直接進入通關入口,提取CAD數據庫文件,通過網絡平臺,即時操作,享受各種個性化定制設計[5]。協同系統模型的平臺的性能借助“信息云計算平臺”和智能化技術軟件通過將分散在系統不同部位的信息資源整合與利用,最大化的實現統籌協調的效能。
結語
隨著我國經濟發展的勢頭的越發迅猛,整體城市工程化進程也在逐步加快,房屋建筑工程建設行業作為城市投資的重要項目,需要我們對建筑行業尤其是老年人建筑的施工與質量控制進行更加科學化和現代化的監管,以此確保整個房屋建筑工程的整體施工質量。建筑設計協同系統模型通用平臺系統是完善國家工程建設的重要保護性屏障,對整個建筑行業系統的良性有序運行起著決定性作用。因此,開展建筑設計協同系統模型通用平臺系統性能的穩定性能的研究,價值和意義均是重大的。我國建筑工程行業的信息技術人員要積極得參與該系統項目的建設中,為整個體系的完善提供優秀的信息化解決方案,積極研發協同辦公系統。此外,還需要對此進行制度化的管理,科學化的設計,法制化的規范,從根本上確保該項模型系統能夠在建筑行業里得到長足發展。
參考文獻
[1] 張宇,鄭琪,陳宜,卜一秋. 協同設計在建筑設計中的應用研究[J]. 中國勘察設計. 2010(01): 66-69.
關鍵詞:綠色;超高層建筑;重點;難點
近年來,越來越多的人開始關注環境問題,面對日益緊張的能源形勢,在各個行業中踐行綠色環保成為重要的發展趨勢。隨著我國建筑行業的快速發展,綠色的生態建筑設計逐漸成為建筑行業的設計方向,綠色超高建筑設計在城市建筑設計中占據著越來越重要的位置。
一、超高層建筑設計簡介
超高層建筑主要是指40層以上(建筑高度在100米以上)的建筑物[1]。近年來,我國的超高層建筑開始在各個城市興起,超高層建筑可以集多種實用功能為一體,主要包括公寓、酒店、商場、辦公區等,設計師在進行超高層建筑設計時,要首先考慮建筑物的功能需求和定位。
二、綠色超高層建筑設計的重點
1、節能
節能是綠色超高層建筑設計的重點,綠色超高層建筑設計的節能主要包括勢能電梯的應用、降低照明能耗、降低空調系統能耗、優化圍護結構等。
(1)勢能電梯的應用
在超高層建筑中,電梯是必不可少的設備,由于超高建筑物樓層較多,電梯必須全天候不間斷的運行,電梯的能耗非常大。勢能電梯是一種可以將勢能轉化為電能的節能型電梯[2],結合超高層建筑設計的綠色環保理念,合理使用勢能電梯,可有有效地降低能耗,節能效益十分明顯。
(2)降低照明能耗
照明系統是超高層建筑中重要的一部分,在整個超高層建筑中照明系統的能耗能占到20%左右,所以降低照明系統的能耗是對于超高層建筑的節能非常重要。在綠色超高層建筑設計中可以使用多種照明節能技術,例如,在超高層建筑中安裝時間控制和感應控制的照明設備,照明設備的感應控制可以有效地降低照明系統能耗,提高照明系統的有效利用率。其次,在超高層建筑中可以充分利用日光照明,根據每天自然光的變化來控制調節照明系統的開啟。最后,還可以減少照明系統的功率密度,在超高層建筑中要將照明系統的功率密度控制在標準范圍內,盡量降低功率密度,通常超高建筑中客房內照明系統的功率密度在每平方米13瓦左右,辦公區照明系統給的功率密度在每平方米14瓦左右。
(3)降低空調系統能耗
在超高層建筑中,空調系統也是不可缺少的設備,數量眾多,類型各異,在整個超高層建筑設計中空調系統的能耗能夠達到36%左右,降低空調系統的能耗是綠色超高層建筑設計的重點,也是超高層建筑設計節能的重要方式。
(4)優化圍護結構
在超高層建筑物設計中玻璃幕墻的面積一般都較大,窗墻比通常超過0.5,在優化圍護結構過程中,降低玻璃幕墻的能耗非常重要。
表1 優化圍護結構的技術措施
技術措施 內容 參數要求 難易程度
1 玻璃幕墻 VT約0.5,SC約0.35 較難
2 墻體 滿足公建節能標準要求,夏熱冬暖或夏熱冬冷地區建議取K=0.7 容易
3 屋頂 采用高反射涂料或屋頂綠化 較容易
4 自然通風口 采用幕墻通風器、低層開窗或建筑100m以下設置開窗 難
5 門窗氣密性 4級以上 容易
6 外遮陽 可在雙層幕墻內設置可調外遮陽,或者東、西立面設水平擋板遮陽,也可以整個立面設機翼遮陽 難
2、節材
在超高層建筑中建筑材料的消耗非常大,綠色超高層建筑設計需要重點考慮節材。
(1)裝修設計一體化
在超高層建筑設計時,建筑的裝修圖紙要結合建筑設計圖紙一起完成,在施工時減少二次裝修設計對建筑物材料損害,降低建筑材料的浪費,裝修設計一體化可以很好地節約建筑材料。
(2)靈活隔斷
超高層辦公建筑的面積通常都在10萬平方米以上,采用靈活隔斷可以極大地降低重新隔斷造成的建筑材料浪費,節材效益明顯。
(3)使用3R材料
在超高層建筑設計過程中,要盡量使用可循環利用的建筑材料,例如,玻璃、鋁合金、鋼等,對于非承重的建筑物部分可以使用以廢棄材料為基礎材料的建筑材料,充分發揮可循環建筑材料的經濟效益。
3、節水
節水是綠色超高層建筑設計的另一重點問題,超高層建筑的水資源消耗比較大,通過多種措施最大程度的節約水資源,推動超高層建筑的綠色環保理念。例如,在超高層建筑中使用先進的節水設備,節約用水量。另外,超高層建筑的立體面積很大,可以充分收集雨水,用于廁所用水和日常清潔。
三、綠色超高層建筑設計的難點
1、能耗模型
在綠色超高層建筑設計過程中,要權衡考慮節能優化問題,針對超高層建筑設計的能耗問題,要由專業的技術人員對能耗模型進行分析優化,提出科學合理的意見和建議。建立準確、科學、合理的能耗模型是整個綠色超高層建筑設計中的重點,通過也是一個難點。科學有效地分析能耗模型是超高層建筑節能優化的關鍵,分析優化能耗模型需要大量的建筑參數,反復調整,不停實驗,多個能耗模型之間相互對比分析,從而得到最佳的能耗模型,并且要具有切實的節能效果,在整個超高層建筑設計過程中,能耗模型的對比分析是一項比較難的技術。
2、改善室內環境
由于考慮到超高層建筑的安全性,不能充分利用自然通風和自然采光,因此在綠色超高層建筑設計中改善建筑物室內環境是一個比較難的問題。超高層建筑室內環境的主要問題包括:不能開窗,無法充分利用自然采光和自然通風,采光和通風效果很差;很多酒店、辦公建筑物都采用風機盤管[3],不能充分利用自然通風,容易受潮發霉;內外區的建筑問題,在超高層建筑的內區,發熱量較大,由于圍護結構密閉性較好,不能很好的將熱量散發出去,基本不受室外環境的影響,而超高層建筑的外區受外界環境的影響很大,導致超高層建筑的整個室內環境冷熱不均。
結束語
綠色超高層建筑設計是建筑行業的發展趨勢,綠色超高層建筑可以有效降低建筑能耗,可以有效地節能、節材和節水,對于保護環境有著重要的作用。
參考文獻:
[1] 韓繼紅,范宏武,孫樺.中國超高層建筑的綠色低碳之路――思考與實踐[A].第六屆國際綠色建筑與建筑節能大會論文集[C].2010.
關鍵詞:建筑;整合思想;問題;設計;模式
中圖分類號:TU198文獻標識碼: A
整合思想常被應用在企業管理當中,應用于建筑設計中是隨著社會的發展而出現的。對于一項完整的建筑項目來說,包括多方面復雜的系統、甲方以及復雜的多專業協作。如今建筑項目的復雜性使得在實際操作中由于缺乏整合的思想使得在整個前期策劃一直到交付使用甚至到養護的過程中出現了大量的資源浪費和專業問題,需要建筑設計師運用整合思想來對各個系統進行權衡調控與平衡,以獲得良好的效果。
1多維整合思想是建筑發展的需要
目前建筑項目中這些問題的出現其實是理所當然的。倫納德?R?貝奇曼的《整合建筑》中將工業時代前后建筑的發展趨勢分為了五類,分別是:從手工制造的建筑到成套工具系統;從形式限制到技術限制;從結構問題到環境問題;從感覺到最優化;從紀念性到可持續性。總的來說,如今對建筑的需求以及建筑本身所涉及的領域和問題已經超出了傳統建筑師獨自所能解決問題的能力,建筑項目不可避免的成為了一個有機的系統進行有機的運作。如今的建筑師所扮演的角色是需要對整體的各個子系統進行權衡調控和平衡,并導向各個子系統向建筑項目的目標前進,而這種能力所需要的則是建筑師運用“整合思想”來整體考慮建筑項目這個有機系統,協調各個子系統并創造良好的工作環境。
2多維整合思想
2.1什么是多維整合思想
本文所說的“多維整合思想”是指用整合的方式把本來無序的事物通過系統的方法使其各自成為一個有機系統中的各個子系統,并使其彼此之間產生聯系,形成有價值有效率的有機整體。對于建筑項目來說,將項目本身的參與方:甲方、策劃、設計、施工、使用五個方面組織聯系在一起,作為建筑項目這個有機系統的五個子系統,彼此協調控制的考慮。最終綜合各個子系統的影響,達到建筑項目有效的成果,便是在建筑項目中的“整合思想”。
2.2“整合思想”在建筑項目中的分類
建筑項目所需要的整合可以分為兩類:1)建筑過程的整合。即將前期策劃、建筑設計(包括所有專業)、建筑施工、使用養護這一系列建筑全周期整合為一個有機整體,區別于目前大多數建筑項目中將各個過程獨立處理的方式,以避免產生各過程缺乏聯系和一體性造成的資源損失;2)建筑設計(包括所有專業)的整合。這類整合則是將建筑設計、結構設計、水電設計、暖通設計、室內設計等所有專業的整合。目的是建筑設計專業在進行建筑設計時,在進程中通過獲得其他專業角度及時的反饋和建議,在設計過程中整體考慮解決建筑的問題,避免出現設計過程中的不合理和返工所造成的資源浪費,并使得各專業之間的配合更多是向目標協同并非其他專業來被動補救建筑設計專業造成的問題。
3建筑設計專業如何應用“多維整合思想”
3.1與建筑全周期過程互動
建筑設計專業在對建筑項目全周期的過程中僅僅參與了建筑設計這一過程,這使得建筑設計在對整個建筑項目的考慮方面難以全方位地站在更高的視角去審視建筑的前期、設計、施工、使用這些過程,這也是目前建筑項目建設中的不足。“整合思想”則要求建筑師將建筑設計作為整個建筑項目的全周期這一個有機整體作為設計對象,而非原有的建筑體本身,這樣帶來的優勢則是建筑師能更好地理解在建筑體和建筑學專業之外的建筑價值,如甲方利益,養護成本,使用者的實際情況等,并對專業之外的這些因素做出反映,這正是目前建筑設計專業在建筑項目過程中所缺乏的。這個缺失使得建筑設計方與甲方產生矛盾,與施工方產生矛盾。
遵照“整合思想”,設計出這樣一個模型,建筑設計過程參與前期策劃過程,并對前期策劃進行專業建議和修正,產生影響。這樣做,一方面使得前期策劃過程中產生的建筑設計不合理的問題得以避免,使得建筑設計過程更加順利。另一方面,建筑設計過程參與前期策劃過程,使得建筑師對項目的內涵有更全面的理解,在建筑設計過程中減少與預期目標的偏差(見圖1)。
圖1 建筑項目過程的互動模型
3.2建筑系統的整合
在建筑設計本身的這一層面,為了使得建筑師對建筑本身的考慮能涵蓋其他專業的視角,使得建筑的設計進程屬于各專業有機合作的結果而非各個專業獨立工作后的拼貼,建筑可以按照“整合思想”,將建筑的各個要素間的功能,視覺,結構系統整合成為5個系統,這5個系統分別是:
1)圍護系統。即主要以墻,窗,屋頂為對象。這個系統擴展其在建筑設計專業中的圍護要素這一特性,是將其所具有的圍護、結構、熱工、照明包括聲學等屬性整合到一起,是具有關注多專業的綜合系統。
2)結構系統。結構系統則是將傳統由結構專業負責的建筑的主要基礎、梁柱、屋頂結構等支撐建筑物的系統與視覺空間、管道機械這些其他專業所重視的要素整合到一起綜合考慮。例如仙臺媒體中心的空心柱子,內部成為機械設備管道通風和交通空間,同時也成為建筑物視覺形象的組成部分,更是其建筑思想的重要表達。
3)機械系統。機械系統是指將暖通、水電、照明等平衡建筑內部環境的設備和管道網絡整合到一起的系統。
4)室內系統。室內系統則是指在建筑基本結構竣工后,對建筑的室內裝修和內部隔墻布置,空間劃分的系統。這部分目前往往是在建筑物竣工之后才開始的設計和施工,室內系統概念的提出則是將室內的設計和裝修加入建筑設計這一過程,與整體的建筑項目有機結合,使得內部的設計與整個建筑協調,減少各方面造成的問題。
5)用地系統。用地系統則是將影響建筑設計的環境元素如地形、朝向、風向日照、市政管網等整合到一個系統中,在宏觀的角度考慮整個環境要素,協調彼此的重要性,同時在建筑本身的設計中綜合對環境要素進行考慮。
3.3建筑設計過程的模式
建筑設計的對象被整合為5個建筑系統,而每一個系統的問題都并非單一專業能夠全面應對和解決的,這就需要原有的建筑設計模式改變以對其適應,是“整合思想”下的建筑設計過程的模型。建筑從方案設計開始,就必須讓其他專業參與其中,建筑師作為主導,綜合考慮了前期策劃的要求和方向,并為建筑設計任務定出模糊的方向,在一開始的過程中,結構專業,設備專業就可以在方案上提出本專業的建議和所預測的問題,建筑設計專業則將這些其他專業視角所給出的設計方案和建議作為其考慮的要素。也就是說,從建筑方案開始的部分,就是多專業協作的共同設計(見圖2)。
圖2 建筑設計過程的互動模型
以日本建筑師伊東豐雄的代表作品仙臺媒體中心為例。在仙臺媒體中心中,建筑空間、結構、設備、管道等被整合為一個有機整體,無法分割。中空并且彎曲的束狀結構既是豎向的空間聯系,又充當了結構的豎向與橫向承重作用,設備和管道與樓板和束狀結構整合到一起,使得整個建筑類似一個有機體,各部分共同作用于功能方面和藝術方面。而在內部的設計方面,各個樓層均呈現性格特異而又與整個建筑協調的面目。其最終成果水平之高,正是由于在設計過程中,建筑師運用了“整合思想”將各專業在設計過程中運用了這一模式。從而能從最全面的角度去考慮設計,整合空間、視覺、資源。
4結語
隨著建筑行業的發展,在建筑設計中,越來越復雜的客觀情況必須使得建筑師在今后的設計中灌輸“整合思想”。對于不同的情況,同一種模式是不適用的,但其根本的“整合思想”是不變的。只要把握住這一思想,就能根據不同的情況變化操作的方法,更優化的利用建筑項目過程中的資源和提高建筑設計的水平。
參考文獻:
[1][美]倫納德?R?貝奇曼.整合建筑―――建筑學的系統要素[M].梁多林,譯.北京:機械工業出版社,2005.
[2][日]伊東豐雄建筑設計事務所.建筑的非線性設計:從仙臺到歐洲[M].慕春暖,譯.北京:中國建筑工業出版社,2005.