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采暖地區既有居住建筑節能改造,是符合我國經濟發展的趨勢。改革開放以來,我國為了快速發展經濟,建立了許多高耗能高污染行業,雖然帶來了巨大的經濟效益,但同時也帶來了能源消耗嚴重、環境污染等一系列問題的出現,需要我國改變原有的經濟發展方式,逐漸向環境友好型和資源節約型社會轉變。這就需要我們抓住一切可以利用的機會,采暖地區既有居住建筑的改造,可以極大地提高對資源的利用效率,也符合我國新型的經濟發展方式。
1采暖地區既有居住建筑節能的改造要求
首先,采暖地區既有建筑節能改造的要求主要是在建筑的硬件設施上,主要表現在垂直單管系統,應該被逐漸淘汰。應該都使用垂直或水平雙管系統。恒溫閥在使用時也有一定的要求:應該使用三通型恒溫閥;以保證控制的有效性。恒溫閥的裝配應該按照裝配要求進行安裝,還應該做到它的調節特性、溫包、閥頭曲線都應該達到合格標準。能夠正常感應建筑內的濕度,并能做出相應的調控。其次,應該使用具有說明書、許可證明等一系列達標的裝置。改造工程完工之后,還要對這些裝置進行反復調整、實驗,已證實其裝置的性能和使用方式是正確的運用。還應該具有專業的監控設備和專門的監控機構,以方便隨時對裝置進行定期的抽檢和排查。對于不符合使用標準的應該及時予以更換。對于出現不能正常運轉或數據監控不正常的裝置應及時對其進行檢修。最后,室內系統也有一定的要求,具體表現為:應定期熱力復核審計,提供系統改造散熱器的熱量提供數據,然后此基礎上分析熱提供質量是否達到先前計算標準;還應對水壓和出水量進行分析,計算出整個室內熱提供與熱能耗的投入與產出比率,以為更好地分析室內系統供熱的情況,并可以針對出現的問題作出及時的應對[2]。
2采暖地區既有居住建筑節能改造設計的具體實施措施
據有關統計數據稱,中國既有房屋采暖的建筑占總數的29.0%。例如房屋采暖能耗每平方米25.3公斤煤,可以大約計算出東北、西北、華北地區每年就要耗費1670萬噸煤,這些高耗能的采暖方式,會大量的消耗能源。同時由于我國既有居住建筑維護結構多數存在保溫標準低,隔熱效果差等問題,因此對我國既有居住建筑圍護結構進行節能改造成為當前建筑設計中的重點內容。
2.1墻體節能改造設計分析
對墻體的保溫有兩種方式,一種是外墻保溫,一種是內墻保溫。由于墻內外的溫度不同,會使墻面發生裂縫,這就提醒在進行既有居住建筑節能改造的時候要對外墻增加保溫層,通過對外墻的漏點進行保護層的安裝,盡量降低室內外溫度差異,還可以通過增加對室內溫度的監控,防止室內溫度過高,進而導致室內外溫度差異擴大。利用安裝室內熱量檢測儀器,對室內溫度進行及時的監測,調控室內溫度,使其保持在一個穩定的范圍內,并根據室外溫度對室內溫度進行調整。防止室內外溫度差異過大。比如對于外墻節能改造中,可在主體結構外墻的基礎上通過采用掛或粘貼的方式通過鋪設保溫材料,同時在保溫材料的外側涂抹一層保護砂漿或保護裝飾達到保溫的效果,其中圖1為外墻節能改造中常見的構造形式之一。由于我國多數采暖地區既有居住建筑多數為7層以下的磚混結構建筑,并呈現為排式布局,且體型規整,多數建筑的體形系數大約在0.3,而墻體厚度大約為240和370mm,因此在墻體外保溫節能改造設計中,根據節能50%和65%標準規定墻體的傳熱系數0.75W/(m2•K)和0.60W/(m2•K),則建筑外墻的保溫層厚度、外墻構造方式以及導熱系數的確定應根據表1進行判定。
2.2外窗的節能改造
外窗能耗能夠達到建筑總能耗的50%左右,所以對門窗的改造對建筑節能有很重要的作用。當前常用的既有居住建筑節能改造中對于外窗的節能改造主要從增加門窗的密閉性,改變窗戶的材料等措施,以防止建筑熱能的流失與損耗,例如使用一些節能門窗。從房屋的修建著手。在原有窗戶的基礎上再加上一層窗戶,并適當的對兩個玻璃進行調整。還有設計研究認為,既有居住建筑中外窗節能改造中對窗洞口四周墻體的節能改造尤為重要。基于此本研究提出了以下幾種窗洞和窗口周圍墻體節能改造方案。通過對上圖進行分析可以得知,圖2中的方案(a)和圖3中的方案(a)屬于墻體和窗洞同時進行改造,而這種改造方案相對于方案(b)而言,其不僅保溫效果好,同時對節約改造材料和改造成本也具有顯著的作用。但是在實際改造工程中還應根據具體的情況進行具體的分析,以設計出最佳的改造方案,達到節能保溫的效果。
2.3熱源及管網熱平衡改造
首先,我國北方的熱管網較長,而大部分管網的建造時間又比較長,舊管網的使用效率較低。保溫層受到破壞,致使部分建筑的水循環量過大,水供應出現不平衡的局面。應該通過對供熱管線進行直埋,建立健全網絡監控配合人力檢查的熱網監控系統。其次,進行對熱能源提供裝置進行改造,通過對集體供熱總的裝置的改造,和單個居住用戶的分散處理,來得到提高供暖的能源使用效率。最后,通過對室內溫度的監控,利用現代化熱計量儀器,對熱計量的使用和溫度的調控進行合理的安排[1]。對改造成本進行運算,優化改造成本,還有室內、室外供熱系統的成本優化,減少熱量來源的基礎設施改造成本等。具體又可以分為,供暖的能源使用可以細分為天然氣、電費、管理人員的工資以及供熱成本的相關內容。采暖地區既有居住建筑節能改造是一個對人力、物力、財力耗費的工程,但其成果遠比成本要高出很多,然而也不能因為成果顯著,就忽略采暖地區既有居住建筑節能改造的成本,不能顧此失彼,應該合理的控制采暖地區既有居住建筑節能的成本,讓使用者看到采暖地區既有居住建筑節能的成本構成。
3采暖地區既有居住建筑節能改造的益處
3.1采暖地區既有居住建筑節能的成本降低
采暖地區既有居住建筑節能的改造,會在很大程度上減少采暖地區既有居住建筑節能的成本,會減少建筑內外部圍護結構的維護成本,還會降低熱提供系統及維護的成本,降低熱能來源的提供成本。這就可以簡單地用一個公式來表示:供熱成本降低=建筑內外部結構的建設與維護成本降低+室內及小區熱系統改造成本降低+熱源改造成本降低。上述公式主要是根據采暖地區既有居住建筑節能成本降低的具體內容來分的,此外還可以通過供熱成本降低的構成來分,也可用公式來表示:供熱成本降低=水費成本降低+電費成本降低+燃料費降低。由此可見,采暖地區既有居住建筑節能改造的益處,其直接益處就是減少了采暖地區既有居住建筑節能的成本,為用戶節省采暖地區既有居住建筑使用的費用,直接給節能采暖帶來成本上的有效降低[3]。
3.2采暖地區既有居住建筑節能的增益效益
采暖地區既有居住建筑節能的增益效益可以從幾個方面分析:首先是居民采暖費用的降低。采暖地區既有居住建筑的供暖費用是由能源生產價格,運送的費用,銷售的費用相加。采暖地區既有居住建筑節能改造能降低供暖能源運輸當中的能量損失,從而減少運輸過程中的運輸成本[4]。通過對采暖地區既有居住建筑節能的改造,還能增加能源的利用效率,從而在一定程度上減少建筑節能改造能源的成本費用。其次具體的效益有以下兩方面,一方面會減少建筑設施的建設費用。進行采暖地區既有居住建筑供暖費用,在某些方面是和建筑的建設是有聯系的,例如門窗的改造,地板、屋頂的設計,這些兩者都是有交叉的,采暖地區既有居住建筑節能成本的降低,也會減少建筑的費用。會減少對家用電器的使用,空調、電熱扇等家用電器使用的減少,會減少用戶電費的使用[5]。
3.3采暖地區既有居住建筑節能改造的成效
采暖地區既有居住建筑節能的總成本投入。首先,不同采暖的方法會需要不同的投入這而使用熱電聯集中供暖則會使成本增加,這幾種集中供暖都是常見的采暖地區既有居住建筑的供暖方式。每平方米的差額可以達到20元。
4結語
綜上所述,通過對采暖地區既有居住建筑節能改造可以有效地避免供熱能源的浪費,還可以提高采暖地區既有居住建筑節能的供暖效率。另外通過對一些基礎設施進行改造設計,還能提高供暖系統的安全性,從而在很大程度上提高供暖系統的利用率,減少建筑節能的使用成本,增加采暖地區既有居住建筑節能的使用周期。
作者:掌軒 王麗穎 單位:長春工程學院建筑學院
參考文獻:
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摘 要:隨著國民經濟的發展,建筑行業得到了大力發展,文章分析了加強建筑企業經濟成本管理的重要性,對加強建筑企業經濟成本管理的有效措施進行了重點分析,以便提高建筑企業的經濟效益,促進企業的健康發展。
關鍵詞:建筑工程,建筑企業,經濟,成本管理,有效措施
一、加強建筑經濟成本管理的重要性
建筑工程項目或在建筑施工當中所產生的勞務或作業等的成本而進行的各項管理工作的總結就被稱為建筑經濟成本管理。建筑經濟成本管理是一個完整的體系,它包括若干各組成部分,其主要包括:建筑工程經濟成本的預想、建筑企業經濟成本管理的規劃、建筑工程經濟成本管控、建筑工程經濟成本的計算、建筑工程經濟成本的剖析以及建筑工程經濟管理考察核準等等。用最小的投入換來最大的回報是成本管理的目標。建筑工程施工的企業往往在建筑施工中牽涉很多的施工人員、財務工作、建筑材料、施工機械,因此建筑施工涉及的范圍太廣,這些各個相關部門和環節之間的各種關系非常復雜,由此可見管理工作的重要性,因此可以看出建筑經濟成本管理的好與壞,就直接影響著建筑施工企業盈利的多與少,制約著企業的經濟效益。通過以上分析我們可以看出,建筑工程施工單位一定要非常重視建筑經濟成本管理工作的具體落實。當今,隨著對外開放的發展,從國外陸續傳入一些先進的國際管理體制,因此我們國內的建筑施工企業必須根據本單位具體情況有選擇的建立健全本企業的建筑經濟成本管理工作,要把其當成工作的重中之重來對待。
在建筑工程施工項目中的各個方面都涉及到建筑經濟成本管理工作,它包括從建筑工程施工經濟成本的預測到建筑施工單位經濟成本的最后考核等各個環節,所以,我們企業必須在經濟成本管理中要落實全面的管理。所謂落實全面的管理就是在全過程中成本管理、在全方位上進行成本管理、在全布人員中進行成本管理。經濟成本管理的可控性原則是指因經濟成本所涉及的人財物眾多,因此各個相關部門有權力對它們的管理對象產生的消耗加以節制和調整。同時,建筑施工企業的每個職能管理部門都要嚴格遵照自己的管理責任對自己管理的經濟成本要進行科學嚴格的管控,并對管理不善帶來的任何損失承擔責任與賠償,權利與責任以及利益三者相互結合才能完全的發揮成本控制的作用。同時建筑企業必須保證開源與節流相結合制度與原則。在合理地進行成本管控的同時,還要以及實際采取和引用科學先進的管理理念與方法,對施工之前的成本設計與控制也要管理到位,再者,企業內部也要全面的開源節流。只有做到以上幾點,才能結余不該或者能夠節省的資源與成本,避免不必要或者可能避免的損失,最終保證經濟成本管理工作的作用發揮到極致。
二、加強建筑經濟成本管理的有效措施
1、控制成本與經濟合同的簽訂
工程項目的成本預算出來后,在企業對整個成本預算沒有其他的意見后,就可以與有關的施工單位簽訂完善的承包合同。另外施工方在與企業簽訂承包合同的同時認真的對合同的文字進行簡短的研究,為了防止施工企業在合同里面玩文字游戲 ,在簽訂完承包合同后,緊接著就是對整個工程進行一個系統的預算過程和計劃出一個完整的成本計劃書,并總結出開展此次工程的任務清單,以及去籌借或購買工程中所需要的機械器材等等。
2、實施項目成本核算的監督和管理
經濟成本管理中,成本核算做為最基本也是最開始的一項,俗話說好的開頭就已經成功了一半。如果沒有成本核算,那之后的每個工作將無法展開。因此建筑工程企業里的成本核算人員要發揮好自己的職能,并且還要調動其他同屬于成本核算成員的積極性。工程是需要抓進度和質量的,在這同時還要對成本核算的管理進行嚴抓。
3、工程材料的管理
在整個工程運行的過程中,工程材料的成本往往都占據總成本的55%以上。工程項目在獲得競標后,企業和項目部的人員就要根據工程的需求進行施工預算,并上報審批,在審批通過后,項目部的人員就要對工程所需要的實際材料制定一個詳細的材料清單,并在以后工程的實施中,嚴格按照上面的清單進行使用材料。企業還要專門設立一個監控小組,就是防止在計劃內的材料被任意損壞和肆意浪費,并不定期進行檢查。
4、使用勞務承包商
在所有工作準備就緒的時候,企業應該選擇一支信譽比較好的并其具有很強實力的勞務隊伍對工程進行一次詳細的評判,而在今后還要不定期進行考核。企業可以選擇勞務分包招制度進行招標,施工企業可以為此成立一個招標小組,使用工程的項目經理做評委,并且旗下還有一些工程人員。最后由招標小組擬出一份招標說明,并在某一個時間段邀請不低于三家勞務隊伍進行投標,最終根據勞務隊伍的競標書的信譽程度從而選擇出最適合的勞務隊伍。
5、加強項目人員的責任感
強化建筑工程企業經濟成本管理的第一步就是加強項目人員的責任感,企業的職能部門對那些缺少工作素質的、工作能力不強的、大局觀不好的工作人員等都給他們安排適當有效的培訓,以便提高他們的工作素質。企業在同時制定一些相應約束他們的規章制度,為那些上進的工作人員制定一些勉勵制度。成本核算是一個可以計較到小數點后幾位的細致工作,成本核算人員應該在進行成本的時候認真對待,每一次在核算完一項工程項目的時候都要對本次核算寫一份報告,并上報審核,這樣做的目的就是為了對整個工程的一個成本的控制。企業授權于項目經理管理這個工程項目,首先要求項目經理這個帶頭的人做到有責任感,不能將權力派送到素質松懈的人手上。因此管理人員素質的好壞將直接關系到整個管理層面的水平,同樣對整個工程也有著莫大的影響。
三、總結
總之,建筑企業實行經濟成本管理制度,對建筑企業的向前發展有著不可比擬的意義,并且在建筑企業內部的整體管理上,建筑經濟成本管理制度也其具有重要的作用,在日益激烈的建筑工程市場,良好的經濟成本管理能使建筑企業的競爭中不被淘汰。因此我國建筑工程企業必須在企業內部就進行經濟成本管理,才能保障我國的建筑工程企業不斷的向前發展。
參考文獻:
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有關建筑經濟畢業論文范文二:建筑經濟的成本管理問題探討
摘 要:企業要在這個競爭激烈的建筑市場占有一席之地,就應該不斷提高自身進行成本控制和管理的意識;同時,制定有效的成本管理的措施,并將建筑經濟的成本管理落到實處,提高企業的競爭力,為企業利潤的最大化和長久發展提供可靠的保證。建筑經濟的成本管理是一項科學管理工作,是對建筑工程活動中發生的一切費用和支出,進行系統的計劃、控制和分析等,達到降低成本的目的。文中針對建筑經濟成本中經常出現的問題進行了分析,并提出了適當的建議。
關鍵詞:建筑經濟 成本管理 企業
一、成本管理的重要性
由于企業的建筑工程項目是否有收益直接影響著其生存,而一個建筑項目收益的大小是由該工程項目管理之一成本管理所決定的,成本控制作為成本管理中的一項重要活動。它的主要任務是在規范項目操作的基礎之上,將項目成本控制在一個要求的目標之內,貫穿整個項目的始終。對工程項目的成本管理是工程項目管理的九大管理系統之一,對整個工程的質量也起著重要的影響。企業想要長久發展就需要盈利,也就是要使企業的投入和產出的差額達到最大。在實際的工作中,一般都會在工程開始之前制定一個預期的成本投入,從而在工程實施中通過各個工程項目管理系統的協調和配合,將整個項目的成本控制在計劃的范圍之內,這也是成本控制的主要目的。在對一家施工企業的生產經營和管理水平進行評價和衡量時,成本的控制好壞是評價的指標之一。
二、建筑經濟成本管理中存在的問題
1.成本管理意識不強
目前,多數建筑企業的成本管理對事前和事中的控制不夠重視,甚至直接忽視,一般采取實施粗放型的管理模式,對項目工程中的工作重攬輕干。成本管理部門本身對成本的管理意識就不是很強,從而導致整個項目從管理者到施工人員,每個階層的人員對成本的管理就不夠重視。有些管理人員缺乏成本管理的意識,對法律上規定的其應承擔的責任不清楚;同時,自身的思想還處于傳統思想的理解范疇內,認為業主和總包得關系不是合同和經濟的關系,而屬于友好的建設和施工單位的合作關系。現在有好多施工單位在工程完工后還一直得不到工程款,那是因為有些必要的程序和手續還沒有辦理完善。這種情況的發生多數是由于建設單位有意的不簽手續,雖然這些情況施工單位也了解,但也許是因為與自己切身利益關系不大,可也能是法律意識不夠完善,才導致類似情況屢次發生。
2.材料的管理問題
材料的管理在建筑經濟的成本管理中占到很大的比重,材料費用的多少對該工程項目的利益有著重大的影響。首先在材料的采購方面,有好多施工單位經常是通過別人介紹或其他的有關系的供應商那里采購原材料,而沒有對材料采購成本上進行控制,這是導致成本偏高的原因之一。另外,在施工現場對材料的進場、保存和使用上的管理不足,最終導致成本的再次提高。比如通過某種關系進場的原材料,在進行進場的檢查時,部分工人檢查不嚴格,造成原材料的型號或質量不符合標準,導致浪費;還有在施工現場對材料的管理也缺乏管理制度或管理不嚴謹,出現過量的消耗物資或材料的丟失。諸如此類的現象,在建筑施工的現場屢見不鮮。
3.成本核算問題
建筑經濟的成本管理經常出現的還有成本核算問題,像工程結算中收入和成本不匹配等。雖然每個工程項目都有配套的預結算員,但其工作對項目沒有很大的意義,因為大部分的預結算員在進行成本預算和核算時,沒有將兩者結合起來,且缺乏對階段成本的分析,更不用說對實際、預算以及計劃成本的比較了。他們只是依照圖紙和現場指令來計算,為結算提供一個依據。另外,很多管理人員覺得工程的成本的高低與自己本身的利益沒有什么關系,再加上企業也沒有任何獎罰機制,所以管理人員覺得只要工期按照計劃完成就可以了,對實際的成本與計劃和預算成本是否相符毫不關心。從而造成不能及時對成本進行控制,導致到最后才知道項目是否盈利。
三、建筑經濟成本管理的建議
1.投標階段的成本管理
投標階段是施工企業獲得工程項目,獲取經濟利潤的準備階段。在這個階段進行成本管理,主要是為了根據自身具體情況編制出具有較強競爭力的投標報價,也就是說施工企業要根據自身的具體情況、經濟實力、工程的概況以及招標文件的要求,對工程項目的成本進行科學、合理的預測,然后制定出合理的投標報價。具體來說,就是施工企業要依據施工圖紙的具體情況來把整個大工程分解成為具體的小工程,然后再結合施工現場的情況以及工程的特點,對投標的成本做出準確的預測,進而對整個工程的成本有一個相對準確的計劃。接下來就要綜合考慮競爭對手的情況,充分考慮施工過程中的各項風險以及有利于自身的合理的利潤,最后確定投標報價。只有這樣才能做到談判的時候心中有數,才能取得明顯優勢,從而為以后企業取得利潤打下堅實的基礎。
2.施工準備階段的成本管理
企業在工程項目中標之后,就要馬上進行成本計劃工作,以此作為工程項目施工過程中成本管理的重要依據。成本管理在這一階段表現的更加的具體、細化。在工程項目的施工準備階段,首先,要制定出科學、合理的施工組織計劃,它是工程項目施工的主要依據;然后,再根據當地的市場情況以及工程本身的特點,合理的確定工程項目的目標責任成本,而且要編制出明細而具體的成本計劃,并且在必要的時候及時的對其進行修正和調整,做到對工程項目成本的事前控制。一個好的目標成本計劃,能夠很好地反映出施工企業的先進行;同時,根據這種計劃進行成本管理還可以最大限度的降低成本,提高企業的經濟利潤。
3.施工過程中的成本管理
工程項目施工過程中的成本管理作為一個工程項目管理的重要組成部分,主要是對施工過程中的各項費用的控制以及成本的分析。如果一個工程的項目管理混亂不堪,而且生產效率十分低下,那么即使有科學、合理的成本預算,有豐厚的預期利潤,也沒有任何實際的意義。所以說,在工程項目的施工過程中,對工程成本費用的有效控制是全面實現成本預算的目標的有力保證。對于項目施工期間的成本控制要具體到所有的對成本有影響的各個因素上面,并且制定相應的有效措施,使得實際發生的成本能夠在目標計劃成本的范圍內活動。
4.竣工驗收階段的成本管理
實際中往往忽視竣工驗收階段的成本控制。工程一旦進入竣工收尾階段,就把管理精力投入到其他在建工程,致使收尾工作一等二拖,繼續發生包括管理費在內的各種費用。因此在竣工驗收階段成本控制工作應注意以下幾個方面:(1)工程完工后及時清退冗余人員,清理現場的機械和剩余材料,結算未付款項,防止繼續發生不必要的各種費用;(2)及時做好工程驗收資料的收集、整理、匯總和分析工作,保證資料的完整性和可靠性,并把這些資料提交給預算部門復核;(3)完成決算后,應與目標成本進行對比,對于各分部工程重新核算,對于超過目標成本控制的部分,進行剖析,找出原因,進行經驗總結,以提高今后成本管理的水平,對項目經理及有關人員進行獎罰;(4)重視工程后續保修費用支出,指定具體的保修工作責任者,要求其提出保修計劃和費用計劃,作為控制保修費用支出的依據。
四、結語
隨著我國經濟的高速發展,市場競爭越來越激烈,建筑業也不例外,所以建筑企業要想在激烈的競爭中得以生存和發展,對其成本進行控制管理是必不可少的。建筑企業必須要充分的認識到成本管理的緊迫性的同時,還要制定相應的方案,采取有效的措施來實現成本的控制,提高企業的利潤,還應該依據整個工程項目成本控制的具體情況,總結經驗教訓,不斷改進,進而不斷提高自身的競爭力,提高經濟效益。
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2浙商財富中心電氣設備集成優化技術的應用情況
2.1中央空調的自動調節優化應用在傳統電氣設備系統中,建筑大樓的中央空調調節性能不靈活,只能按照某一個設定值不停運轉。而如果將智能化調節系統應用到建筑的中央空調機組中,即:空調系統可以根據環境的溫度以及實際需要空調的建筑面積進行能量輸出,使其成為一個動態變量,尤其是在過渡季節中,或者是遇到天氣變化時,智能化的空調系統可自動調量及溫度,這就可以大大減少空調電能的用量。本文實例中浙江財富中心的空調系統布置及運行形式見圖2。根據統計結果我們得出:浙商財富中心大樓空調系統的節能效率比傳統空調系統高出30%以上[3]。
2.2配電設備的優化應用浙江財富中心的配電系統采用目前最流行的UPS系統,即不間斷電源系統。這種系統在市區供電系統發生故障時可以為大樓提供一定的備用電力,確保樓內人員的日常工作和生活不受影響,各種機器、設備不受損害。同時可提高整棟建筑對電力中斷的應對能力,盡可能將損失降到最低水平。隨著社會的發展,人們對供電電源提出了更高的要求,而UPS配電系統已成為現代樓宇的重要特征。浙江財富中心部分UPS配電系統清單見表1。浙商財富中的UPS供電系統的工作過程為:當市電壓正常時,系統會自動給電池組充電,直到充滿為止;當市電壓發生欠壓或斷電故障時,電池組會迅速通過隔離二極管開關將電能饋送至直流回路中,中間沒有間隔時間。當電池電能快要用完時,UPS系統就會發出警報,這樣就會給予用戶充足的時間去儲存資料或采取相應措施應對。
2.3綜合布線系統的集成優化應用眾所周知,隨著計算機、通信等高新技術的發展,人們對高數據傳輸的需求越來越強烈。綜合布線系統是信息社會發展的必然產物,它直接關系到用戶的日常工作和生活。目前,綜合布線系統已經是我國建筑智能化水平的重要評判標準。傳統的布線方式缺乏統一的規范,這就導致用戶根據不同的應用范圍選擇相應的線纜、接插件以及布線形式等,重復浪費的現象特別嚴重。而浙商財富中心的綜合布線系統集成優化的特點是具有很高的兼容性、開放性、靈活性、可靠性和先進性等,可將建筑內日常的數據、圖像、影音等采用國際標準化的信息傳輸方式進行處理,同時支持多個廠商設備和協議,可以完全滿足各類企業和用戶的使用要求。浙商財富中心網絡系統布置示意圖見圖3。
2.4熱水控制系統的優化節能應用根據相關部門統計:在所有商用建筑中,溫度控制是耗能最大的部分,也是能源浪費最大的部分,如果能夠精確控制溫度,那節約出的電能可占到總耗能的10%左右。通過加強建設電氣設備集優化技術,可給智能建筑領域帶來更廣闊的發展空間。浙江財富中心的熱水控制系統采用的VLC控制器可應用在中央設備系統、照明、通信、溫度等多個場合,通訊速度快,性能可靠以及反應靈敏。控制器的感應器通過測定熱水的溫度,會將相關數據傳給CPU,當達到設定溫度后,CPU可自動調節相關的加熱設備停止工作,這既可以使熱水保持一定的溫度,又會最大限度的節約電能[4]。
2綠色建筑優化設計過程
2.1綠色建筑的規劃階段的設計優化
在規劃階段,分析場地中的氣候資源特點,結合計算機模擬的方法,從空間布局和朝向選擇上對建筑的熱、聲、光、風場等進行優化。建筑設計項目一旦通過報規,是很難進行修改調整。如果前期倉促定案,會造成先天不足,是很大的缺憾。成都西南交通大學歸谷低碳小區日照強度計算圖,通過總平面設計的優化分析,對建筑物平面布置和體型的調整,優化建筑的陰影分布,保證充足的日光進入每一棟建筑內,日照效果達到最好。對建筑物進行通風模擬,以確定最佳的布局方式,并優化室內外空間布局,形成穿堂風,使建筑物達到最好的通風條件。該項目的室外風環境CFD模擬風場。
2.2建筑氣候適應性與設計優化
在深入分析不同經典綠色建筑的基礎上,通過對不同氣候區建筑設計創作的研究,發現地域建筑的創新與發展都涉及到建筑基本屬性。如功能與空間、結構與構造形式、室內外物理環境、經濟投入、地域風格等,反映出安全、經濟、舒適、美觀等性能特征在建筑創作中的主導地位。建筑外觀是在順應氣候、地形、地貌等自然條件,按照人的傳統、文化、習俗和審美等的要求,作用于建筑,是地域建筑給外界的最直觀的表達方式;建筑的功能是在滿足工作與生活需求這一共性的基礎上,對文化、、工作與生活習慣等個性特征的滿足;環境問題是人工環境帶給人體最直觀的感受,它的好壞直接影響人體健康,也會導致資源、能源利用的差異;經濟性決定了選取材料和技術的衡量標準,在經濟欠發達地區,這一制約因素發揮著決定性作用;除此以外,與自然環境的協調發展是目前以及很長一段時期內任何建筑都必須面對和解決的難題之一,尊重自然,強調可持續發展的建筑產業是當務之急。通過對不同建筑的功能、文化、氣候適應性研究,認為綠色建筑最顯著特點之一是建筑的氣候適應性。遵義市科技館效果圖,遵義市屬于中亞熱帶高原濕潤季風區,氣候溫和、夏無酷暑,冬無嚴寒。但地處山區,海拔高差較大,氣流、降水以及氣候具有典型的山地氣候特征。建筑場地在海拔1500m以上的山地,以石作為造型理念,采用半覆土建筑形式,以厚重實體回歸自然,由西向東,由南向北逐漸延伸入土中,整個體量從屋面到松林做到自然過渡,渾然一體。利用地下土壤的熱穩定性和地下溫度的恒溫性,體現出建筑的地域特色,具有創新的理念。建筑設計按照被動優先的原則,通過計算機模擬,采用圍護結構隔熱、遮陽,充分利用自然采光、加強自然通風等技術措施,來減少建筑能耗,提高建筑的功能要求和室內舒適度。護結構主要為非透明實體圍護結構,以減少夏季強烈的太陽輻射對建筑室內過熱和空調能耗的增加,同時滿足科技館建筑室內采光與照明對科技作品、藝術作品的功能要求。半覆土建筑形式對場地內地形地貌進行最大限度的保護,避免進行大開挖,大填方。對場地內的水系和現有植物進行利用。景觀專業對現有水系和植物的利用,包括現有竹林,樹木,灌木等等。結合給排水專業設置雨水蓄積方案,確定雨水蓄積的方式和位置,雨水蓄積同時作為景觀水景,同時滿足功能和綠色建筑對水資源節約的要求。瓦努阿圖國家會議中心效果圖,瓦努阿圖位于南太平洋,最熱月平均氣溫為26.4℃,最冷月平均氣溫為21.6℃,年平均氣溫24.1℃。全年太陽高度角較大,直接輻射強。氣候溫和濕潤,屬于典型的低緯度海洋性氣候。建筑設計尤其注重遮陽、通風。利用海洋性氣候條件下海陸風的晝夜變化特點,增強自然通風效果。地形對風向和風速的修正以符合項目所在的背景風場。利用種植屋面良好的隔熱機理和熱穩定性,完全消除太陽輻射得熱,實現超低能耗的運行方式,營造健康舒適的室內環境。晝夜海陸風和建筑平面通風流線,采用外挑屋面遮陽結合采光設計,具有遮陽功能的走廊和挑檐,在減小空調負荷,降低空調能耗的同時,可實現自然光亮度、均勻度滿足使用要求,并有效控制眩光,最大限度減少晝間人工照明用電等。項目建成后,結合綠色運行手段,可望稱為低緯度海洋性氣候地區低能耗綠色建筑的典范。從以上工程實例可看出,具有氣候適應性的建筑將有利于氣候的自調節作用,這也是自古以來人類總結出的、今天流行的被動節能技術設計方法。因此,通過被動式自然能源的應用,對建筑進行優化設計,利用建筑圍護結構的蓄熱、自然通風等將室外溫度波的衰減、延遲特性、圍護結構內表面平均輻射溫度(MRT)的日平均值和波幅值控制在人可接受的范圍內。這種被動與主動相結合的節能技術,盡可能延長基本熱舒適時間,減少采用主動干預室內熱環境的方式實現熱舒適環境時間,也就是說盡量減少空調和采暖時間,是氣候適應性節能建筑的核心,也是我國綠色建筑的技術路線和方向。
2.3建筑形態設計與節能設計
綠色建筑設計與一般設計的根本性區別在于采用量化分析的方法代替感性認識,可以說沒有定量化的分析就沒有理性綠色建筑的誕生。采用計算模擬分析手段來推敲設計策略對建筑能耗的影響,進而優化建筑設計。成都雙流機場T2航站樓,建筑圍護結構屋面與外墻沒有明顯的分隔,而是屋頂由一個圓柱穹頂直接落地,屋頂采用透明材料和金屬夾芯板形成虛實相間的“竹節蟲”。對圍護結構的熱工與節能設計受到很大的限制,屋頂中天窗的比例高達28%,帶來較大的空調負荷和高昂的運行費用,需對屋蓋方案進行優化,經過模擬分析并與建筑設計進行交互優化調整,實現整體節能。可以看出方案一、方案二、方案四較方案三的裝機負荷大34.9%、9.5%、23.9%,遮陽系數不同時的負荷,當SC=0.6)時,四種方案分別為30.2%、8.2%、0.0%、21.0%;當增加玻璃的遮陽系數由0.6降低到0.5,三個方案的裝機負荷可分別減小6.7%、9.3%、8.3%由此帶來設備初費用降低,機房面積減小400~2500m2,管道費用減少3%~15%左右。因此,我們在定量的計算模擬分析有時甚至糾正感性認識的錯誤。比如我們在采用能耗分析軟件研究發現的西向水平遮陽措施對改善西向房間的熱工性能也有很大的幫助,糾正了通過感性認識一般認為的西向水平遮陽措施對房間遮陽幫助不大的認識,進而可調整相應的設計策略。節能的同時為建設方節約投資,在投標方案競爭中定量地體現出設計方的技術水平和服務意識。
2.4采光遮陽與建筑設計
由于建筑進深大,側窗采光造成內部采光不好,均勻性差,根據成都冬季日照率低和夏季太陽輻射特點,為保證大部區域白天不需人工照明,設置采光通風遮陽天窗,以及玻璃幕墻頂部通風遮陽措施,保證了候車廳深部空間日間自然采光滿足亮度和均勻度要求,并在候車廳不同部位的環境平均輻射溫度控制在27℃以下,使侯車大廳處于舒適性范圍,同時降低空調能耗。由此,在西側玻璃幕墻和天窗應采取遮陽措施。下圖給出了采用傾角為10°的百葉遮陽措施后外進入室內的太陽輻射特征曲線圖,由圖可看出,采用百葉遮陽后,可以大幅消減對進入室內的太陽輻射,從而改善夏季室內的熱舒適度,降低了空調能耗。
1 電氣設計在高層建筑工程中的重要性
電氣工程是高層建筑工程項目的重要組成部分,如果把高層建筑比作計算機,電氣工程就相當于計算機的中央處理器,同時提供所有硬件運行所需的能源。而電氣設計是電氣工程的重要部分,它直接關系到整個高層建筑工程的質量、工期、投資和預期效果,工程質量直接影響到建筑物整體設備的安全運行、節能效果及高層建筑投入使用后的使用功能,包括工作、生活在其中的人員的舒適性、安全性、高效性。
2 高層建筑電氣設計的主要內容
有關高層建筑電氣設計的內容很多,主要包括:負荷的分級計算、供電電源的選擇、高低壓配電系統的設計、電氣照明設計、弱電系統設計等。
2.1 負荷的分級及計算
用電負荷的等級作為電氣設計的依據,應根據用戶的重要性或其用電設備對供電可靠性的要求及中斷供電將造成的損失或影響程度劃分。在高層建筑中一般都含有一級、二級和三級負荷,有時還會含有特別重要負荷。
負荷計算作為電氣設計的參數。計算準確與否對于電氣設計過程中能否合理選擇所需電氣設備,選擇的設備能否安全可靠地運行,起到了決定性的作用。在現階段我國高層建筑的負荷計算,在方案設計和初步設計時,一般采用單位指標法估算,在施工圖設計時,基本上采用需要系數法來進行計算。
2.2 供電電源及電壓的選擇
為了保證供電可靠性,現代高層建筑至少應有兩個獨立電源,具體數量應視負荷大小及當地電網條件而定。兩路獨立電源運行方式,原則上是兩路同時供電,互為備用。另外,還須裝設應急備用柴油發電機組,要求在短時間內(除疏散照明外,疏散照明要求不大于5s的應急電源供電轉換時間)自動恢復供電,保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。
2.3 高低壓配電系統的設計
2.3.1 高壓配電系統
現代高層建筑均是采用兩路獨立的電源同時供電。一般高壓采用單母線分段,自動切換,互為備用。母線分段數目,與電源進線回路數相適應。只有當供電電源為一主一備時,才考慮采用單母線不分段的方式。電源進線幾乎全部采用電纜進線。
2.3.2 低壓配電系統
變壓器低壓側采用單母分段方式運行,設置母聯開關。聯絡開關設自投自復/自投不自復/手動轉換開關。自投時應自動斷開非保證負荷,并保證變壓器可正常運行。
2.4 變電所位置的確定
由于現代高層建筑的用電量十分巨大,因此在確定變電所位置時,應盡可能達到深入負荷中心效果。一般設置在底層或地下層。這對節約電能。提高供電質量都有非常好的效果。
2.5 消防自動報警系統
現代高層建筑的火災自動報警系統主要包括:火災自動報警系統:消防聯動控制系統;消防專用電話系統、電梯運行監視控制系統:應急照明控制及消防系統接地、電氣火災監控系統等組成。
高層建筑的消防供電極其重要,將會直接影響人生安全及經濟損失,因此,應按高層建筑負荷等級的最高級別供電。
2.6 現代高層建筑的防雷設計
現在高層建筑的防雷設計過程中除了采用傳統的避雷針和避雷帶以外,還應大范圍地采用消雷器和放射性避雷針,用來提高避雷的效果。
2.7 安全技術防范系統
安余技術防范系統應根據建筑物的使用功能、規模、性質、安防管理要求及建設標準、經濟適用等進行設計。其主要對周界、通道、出入口、公共區域及重要區域等進行監控、探測及管理。
3 高層建筑電氣設計存在的問題
合格的高層建筑電氣設計應滿足七個質量特性規定的要求,即功能性、安全性、經濟性、可信性、可實施性、適應性及時間性。電氣設計單位本應將通過了設計評審的合格的設計文件多少會存在缺少或偏離質量特性要求的缺陷。
3.1 電氣設計違背或偏離設計規范的規定
對高層建筑電氣工程質量造成影響的設計問題又主要表現在安全性、可信性(包括可用性、可靠性、維修性等)及可實施性的缺失或偏離。
如民用高層建筑低壓配電線路截面選擇問題。由于民用高層建筑用電負荷絕大多數為單相負荷,三相負荷不平衡必然導致中性線通過不平衡電流,隨著電腦及各種家用電器設備的發展與普及,低電壓網高次諧波污染日益加劇,3次整數倍及非三次整數倍奇次諧波均構成中性線電流、中性線過電流并由此引發電氣火災的現象也日漸增多。為此,相關設計規范已規定民用建筑配電系統的干線、支干線及支線的導線截面原則上均應選擇N或PEN線截面與相線截面相同。然而當前仍有為數不少的名用高層建筑配電設計中扔沿用80年代前曾采用過的做法,選用的N或PEN線截面仍為相線的1/2甚至1/4-1/3,這也是最常見的電氣設計安全問題之一。再如,關于變、配電所位置的選擇,相關設計規范都明確提出應考慮“設備吊裝及運輸方便”,這是保證可用性及維修性的基本要求。近年來不少高層建筑工程項目設置在地下層的變、配電所及柴油發電機房的配置多違背了這個要求。另外電氣設計也必須妥善考慮其運輸及維修吊裝通道問題。
3.2 高層建筑電氣設計深度不夠
目前電氣施工圖設計深度達不到建設部《建設工程設計文件編制深度規定》要求的現象相當普遍,主要是設計文件可實施性方面的缺陷,將直接導致施工安裝困難或錯誤,也往往造成設計文件本身出現原則錯誤而難于及時發現,將影響項目建成的使用功能。
例如,設計標明各種設備材料的型號規格參數尤為重要,這是業主或施工單位進行設備訂貨及采購的依據。然而近年來電氣設計文件中普遍習慣于只在系統圖的設備符號旁邊標注該設備的型號或廠家產品編號,而國內外各種型號規格的產品琳瑯滿目,這就使設備訂貨無所適從,并往往造成錯誤。
4 高層建筑電氣設計中應注意的問題
(1)高層建筑由于照明及空調負荷多,電梯等運輸設備多,給排水設備多所以用電量特別大,且供電的可靠性要求很高。
(2)在高層建筑中,照明與動力負荷基本上不共用干線。負荷多采用放射式或母線槽配電方式。
(3)頂棚一般采用標準化、系統化的吊頂。
(4)電氣設備的管線應采取防火措施
(5)空調設備等主要用電設備分散,多數要求集中管理,即要求采用電腦管理和監控系統。
(6)采取防震措施。如配電屏、燈具等電氣設備的防震,管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理等。
(7)消防要求高。因為高層建筑高度高、體量大、人員密集、設備多、裝飾豪華、建筑本身火災隱患多,故對消防要求很高。
(8)在高層建筑的電氣設計中,要把電能消耗指標作為全面技術經濟分析的重要組成部分。節電的設計方案,應根據技術先進、安全適用、經濟合理、節約能源和保護環境的原則確定。
5 結 語
電氣設計文件是高層建筑工程施工與監理的最主要根據,設計是否認真執行國家規定、設計文件的深度及相關專業的密切配合問題等等都直接影響工程質量。因此,高層建筑電氣設計人員在開展設計工作前,應進行調查研究,收集必要的資料,把有關的基本條件搞清楚,這是保證設計質量、加快設計進度的前提條件,也是保證高層建筑電氣工程質量的重要保障。
1 高層建筑結構設計方面的原則
1.1 選用適當的計算簡結構計算式在計算簡圖的基礎上進行的,計算簡圖選用不當則會導致結構安全的事故常常發生,所以選擇適當的計算簡圖是保證結構安全的重要條件。計算簡圖還應有相應的構造措施來保證。實際結構的節點不可能是純粹的鉸結點和剛結點,但與計算簡圖的誤差應在設計允許范圍之內。
1.2 選擇合適的基礎方案:基礎設計應根據工程地質條件,上部結構類型與載荷分布,相鄰建筑物影響及施工條件等多種因素進行綜合分析,選擇經濟合理的基礎方案,設計時宜最大限度地發揮地基的潛力,必要時應進行地基變形驗算。基礎設計應有詳盡的地質勘察報告,對一些缺少地質報告的建筑應進行現場查看和參考臨近建筑資料。通常情況下,同一結構單元不宜用兩種不同的類型。
1.3 合理選擇構方案:一個合理的設計必須選擇一個經濟合理的結構方案,也就是要選擇一個切實可行的結構形式和結構體系。結構體系應受力明確,傳力簡捷。同一結構單元不宜混用不同結構體系,地震區應力求平面和豎向規則。總而言之,必須對工程的設計要求、材料供應、地理環境、施工條件等情況進行綜合分析,并與建筑、電、水、暖等專業充分協商,在此基礎上進行結構選型,確定結構方案,必要時應進行多方案比較,擇優選用。
1.4 正確分析計算結果:在結構設計中普遍采用計算機技術,但是由于目前軟件種類繁多,不同軟件往往會導致不同的計算結果。因此設計師應對程序的適用范圍、條件等進行全面了解。在計算機輔助設計時,由于結構實際情況與程序不相符合,或人工輸入有誤,或軟件本身有缺陷均會導致錯誤的計算結果,因而要求結構工程師在拿到電算結果時應認真分析,慎重校核,做出合理判斷。
1.5 采取相應的構造措施:結構設計始終要牢記“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓若拉原則”,注意構件的延性性能;加強薄弱部位;注意鋼筋的錨固長度,尤其是鋼筋的執行段錨固長度;考慮溫度應力的影響力。
2 高層建筑結構設計的特點
2.1 軸向變形不容忽視:高層建筑中,豎向載荷很大,能在柱中引起較大的軸向變形,對連續梁彎矩產生影響,造成連續梁中間支座處的負彎矩減小,跨中正彎矩和端支座負彎矩值增大;此外還會對預測構件的下料長度產生影響,要求根據軸向變形計算值,對下料長度進行調整;另外對構件剪力和側移產生影響,與考慮構件豎向變形比較,會得出偏于不安全的結果。
2.2 結構延性是重要設計指標:相對于底層建筑而言,高層建筑的結構更柔和一些,在地震作用下的變形更大一些。為了使高層建筑結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力,避免倒塌,特別需要在構造上采取恰當的措施,來保證結構具有足夠的延性。
2.3 水平荷載成為決定因素:一方面,因為高層建筑樓房自重和樓面使用荷載在豎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構件中引起的軸力,是與樓房高度的兩次方成正比;另一方面,對某一定高度樓房來說,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,其數值是隨結構動力特性的不同而有較大幅度變化。
3 高層建筑結構的相關問題分析
3.1 結構的超高問題:在抗震規范和高規范中,對結構的總高度有著嚴格的限制,尤其是新規范中針對以前的超高問題,除了將原來的限制高度設定為A級高度以為,增加了B級高度,處理措施與設計方法都有較大改變。在實際工程設計中,出現過由于結構類型的變更而忽略該問題,導致施工圖審查時未予通過,必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況,對工程工期、造價等整體規劃的影響相當巨大。
3.2 短肢剪力墻的設置問題:在新規范中,對墻肢截面高厚比為5~8的墻定義為短肢剪力墻,且根據實驗數據和實際經驗,對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制,因此,在高層建筑設計中,結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻,以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。
3.3 嵌固端的設置問題:由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防,嵌固端有可能設置在地下室頂板,也有可能設置在人防頂板等位置,因此,在這個問題上,結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面,如:嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調等問題,而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。
3.4 結構的規則性問題:新舊規范在這方面的內容出現了較大的變動,新規范在這方面增添了相當多的限制條件,例如:平面規則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等,而且,新規范采用強制性條文明確規定“建筑不應采用嚴重不規則的設計方案。”因此,結構工程師在遵循新規范的這些限制條件上必須嚴格注意,以避免后期施工圖設計階段工作的被動。
4 結語
近些年來,我國的高層建筑建設發展迅速。但從設計質量方面來看,并不理想。在高層建筑結構設計中,結構工程師不能僅僅重視結構計算的準確性而忽略結構方案的具體實際情況,應作出合理的結構方案選擇。高層建筑結構設計人員應根據具體情況進行具體分析掌握的知識處理實際建筑設計中遇到了各種問題。
參考文獻
1 高層建筑結構受力方面
對于一個建筑物的最初的方案設計,建筑師考慮更多的是它的空問組成特點,而不是詳細地確定它的具體結構。
建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩定和水平方向的穩定都是非常重要的,由于建筑物是由一些大而重的構件所組成,因此結構必須能將它本身的重量傳至地面,結構的荷載總是向下作用于地面的,而建筑設計的一個基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關系,所以,在建筑設計的方案階段,就必須對主要的承重柱和承重墻的數量和分布作出總體設想。
對于低層、多層和高層建筑,豎向和水平向結構體系的設計基本原理都是相同的,但是,隨著高度的不斷增加。豎向結構體系成為設計的控制因素,其原因有兩個:其一,較大的垂直荷載要求有較大的柱、墻或者井筒;其二,側向力所產生的傾覆力矩和剪切變形要大得多。
與豎向荷載相比,側向荷載對建筑物的效應不是線性增加的,而隨建筑高度的增高迅速增大。例如,在所有條件相同時,在風荷載作用下,建筑物基底的傾覆力矩近似與建筑物高度的平方成正比,而其頂部的側向位移與高度的四次方成正比,地震的作用效應更加明顯。在高層建筑中,問題不僅僅是抗剪,而更重要的是整體抗彎和抵抗變形,可見,高層建筑的結構受力性能與低層建筑有很大的差異。
2 結構選型階段
對于高層結構而言,在工程設計的結構選型階段,結構工程師應該注意以下幾點:
2.1結構的規則性問題。
新舊規范在這方面的內容出現了較大的變動,新規范在這方面增添了相當多的限制條件,例如:平面規則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等,而且,新規范采用強制性條文明確規定“建筑不應采用嚴重不規則的設計方案。”因此,結構工程師在遵循新規范的這些限制條件上必須嚴格注意,以避免后期施工圖設計階段工作的被動。
2.2結構的超高問題。
在抗震規范與高規中。對結構的總高度都有嚴格的限制,尤其是新規范中針對以前的超高問題,除了將原來的限制高度設定為A級高度的建筑外,增加了B級高度的建筑,因此。必須對結構的該項控制因素嚴格注意,一旦結構為B級高度建筑甚或超過了B級高度,其設計方法和處理措施將有較大的變化。
在實際工程設計中,出現過由于結構類型的變更而忽略該問題。導致施工圖審查時未予通過,必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況,對工程工期、造價等整體規劃的影響相當巨大。
2.3嵌固端的設置問題。由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防,嵌固端有可能設置在地下室頂板,也有可能設置在人防頂板等位置,因此,在這個問題上,結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面,如:嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌固端的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調等等問題,而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。
2.4短肢剪力墻的設置問題。在新規范中,對墻肢截面高厚比為5-8的墻定義為短肢剪力墻。且根據實驗資料和實際經驗,對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制,因此,在高層建筑設計中,結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻,以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。
3 地基與基礎設計方面
性能設計提出小震不壞,中震可修,大震不倒的設計宗旨。與常規抗震設計的區別在于,第一,它的設計目標主要針對小地震,中型地震還有大型地震。而且還通過對全國65個城鎮的地震所發生的概率,從而再對地震的強烈程度進行衡量,確保房屋建筑不發生破壞,達到可修,不倒的目標,通過對這些要求的論述可以看出,這些大多數都是針對建筑在宏觀性能方面的控制。第二,為了實際施工中的效果有有據可依,最終選用了分兩個階段的簡化分析方法,第一個步驟是對結構的構建進行驗算,主要是對它的承載力進行計算。對這個計算,具體是選用了在地震比較小的情況下,按照相應的彈性反映理論,通過計算得到在小震作用下的標準值,以及相應的地震作用下的內力以及形變效應。通過可靠的分析,從而得到構件承載力的具體結果。隨后將概念設計有關的內力進行調整,從而放大抗震的結構構造,這種措施可以有效滿足對第二水準以及第三水準在地震宏觀性能方面的控制要求。第二個階段,就是要對構件結構的彈塑性以及其中的變形進行驗算,同時還要對地震在倒塌狀況下的結構,或者是有特殊要求的一些建筑結構,一定要對它的薄弱部位進行加固,以此來適應在大震發生時不會倒塌,或者是發生位移的情況,。
1.2常規設計和性能設計方法的比較分析
對于常規的抗震設計而言,它的設計目標是小震不壞,中震可修,大震不倒,具體而言就是在小地震的情況下有相關的性能指標,而在大型地震下有一定的位移要求,剩下的就是宏觀方面的指標,在建筑的使用功能上,具體的分為了甲乙丙丁四種級別,在這四種級別的建筑當中,對防倒塌的要求不盡相同,其余的基本都是一樣的,而針對性能的抗震設計,它是按照使用的功能來劃分的,并且在這個領域提出了很多的預期性能目標,其內容不僅涉及了建筑的結構,同時還包括非結構的,還有一些設施的具體指標。而在具體的實施方法上,常規的抗震設計是按照指令性和處方的形式進行規劃和設計的,根據不同的建筑結構概念而進行設計,比如小型地震下的彈性設計,在經驗方面的內力調整內容,以及對構造的放大處理等,這些都是為了達到預期的宏觀設計而落實的具體措施。而針對性能方面的抗震設計,除了滿足最基本的要求以外,還要提出一些滿足預期具體要求的有利論證來作為依據。這方面的內容主要包括建筑結構的體系,依據比較細致的分析內容,還有對完成抗震指標的具體試驗措施等。還要有對這些內容的專業評價等。通過這幾個方面的對比分析不難發現,針對于建筑的抗震在性能要求方面的設計方法的提出,成為了當前的發展趨勢,而且在目前來看,在對高層建筑的結構設計當中,其可行性是非常好的。如果想要在所有的建筑結構中進行推廣,還需要對其進行更深一步的探討,還有相關設計人員自己的理解與掌握。
2高層結構的抗震性能優化
在地震水準不同的情況下,對高層的建筑結構在性能水準,還有性能目標方面的要求也不同,具體而言,它的抗震結構性能可以分為下面幾個標準。第一,高層結構在發生地震之后,最好是完好無損傷,同時在一般的情況下,是不需要進行修理就可以繼續使用的,而且建筑還要可以進行正常的安全出入以及使用。第二,如果地震發生后,其結構發生了非常明顯的損壞,而且大多數的構件都發生了中等的損壞,從而進入屈服狀態,在有比較明顯的裂縫下,大部分的構件都有很嚴重的損壞程度,但是其整體的結構并不會發生倒塌,同時也沒有局部倒塌的情況,建筑中的人員會有一定程度的傷害,但是對他們的生命安全卻沒有太大的威脅。
3結構抗震優化計算及試驗要求
3.1建筑結構的模型設計分析
對高層建筑結構,尤其是在性能設計方面的計算要特別嚴格,不僅要對構件的承載力,還有變形進行計算,還要考慮構件在屈服之后其性能發生的變化。對這些方面的正確計算,對分析建筑的抗震性能,還有結構的實際所受應力情況都能夠直觀表現出來。但是這些計算都是要在合理的力學模型上來計算,而且結果不能脫離實際,否則沒有任何參考價值的,在對結構抗震性能在彈性方面的計算,還有非線性方面的計算中,一定要分析結構的整體模型狀況,還有構件以及節點的各種數據參數,必須保證其正確合理。如果建筑結構中擁有水平轉換的構件,同時在區分這些問題的時候,還要對樓層的層數和層高進行計算。在涉及到剪力墻的計算方面,一定要關注對非線性的計算和分析,這對計算出模型的相關參數方面至關重要。如果建筑設計中選用了滑動的支座結構,必須對支座兩側的結構,以及它們之間的相互作用關系進行考慮,否則會對整體的計算模型產生嚴重的影響。
3.2結構抗震試驗的設計要求
在進行高層建筑結構抗震方面的設計時候,在某些方面沒有設計理念,缺乏一些相關的依據時,進行相關的模型試驗很有必要。比如說選用的混凝土要有很高的含鋼率,用這種材料來建設梁柱和剪力墻,在對擁有型鋼的異形截面構件,或者是一些新型的構件進行使用的時候,對這些構件必須要進行相關的模型試驗。在使用桿件比較多的鑄鐵點,還有多級的轉換層,以及讓樓梁側面的樓板發生開洞,使樓梁本身和梁柱的節點地方不和樓板產生直接有相連接的關系時,對這些新設計結構的部件必須進行模型試驗。
1)為安全考慮,項目中液化儲罐的容量在5m3以下,且液化儲罐到建筑物的防火間距為47m。
2)安全使用液化石油氣,在液化石油氣管井的每層設防火門。每層液化石油氣管井設置固定式可燃氣體檢漏報警器。當管井空氣中的液化石油氣濃度超過爆炸下限1/5時,報警器自動報警。同時,遠傳聲光報警信號到防災中心。固定式可燃氣體檢漏報警器安裝高度距管井間地面0.3m以下。
1.2液化石油氣管道、廚房及廚柜
為安全使用液化石油氣,確保廚房內燃具的正常運行,在每一個廚房內都設置緊急切斷閥組和固定式可燃氣體檢漏報警器,當廚房空氣中的液化石油氣濃度超過爆炸下限1/5時,設在廚房內的氣體檢測報警器自動報警。同時,遠傳聲光報警信號到防災中心,持續40~60s后,廚房液化石油氣進戶管上的緊急切斷閥(電磁閥)自動關閉。電磁閥采用自動關閉,現場人工手動復位方式,電磁閥應設有應急電源。可燃氣體檢漏報警器安裝高度距廚房地面0.3m以下。每戶廚房內的液化石油氣管道均為明管敷設,管道穿過廚柜時,廚柜內設置固定式可燃氣體檢漏報警器。
2液化石油氣系統設計的細節優化
2.1液化石油氣管道敷設于室外管槽
液化石油氣管道在通過地下室頂板上無覆土層時,應在地下室頂板上構筑管槽,槽內管道四周以細土或黃砂填實。
2.2液化石油氣管道敷設于室外吊頂
因一部分液化石油氣管道需敷設于室外吊頂而建筑設計有特殊美觀要求,所以將液化石油氣管道敷設于吊頂上,為了不影響其他管道,將液化石油氣管道敷設于下面帶格柵的獨立通風槽內。
2.3液化石油氣管道敷設于燃氣管弄
管弄井頂部設置百葉窗與大氣相通,管弄井內每隔2~3層應用不燃材料作防火分隔,在立管穿過分隔層的四周應留有適當空隙以便通風,每4~5層設一個可燃氣體報警器;因液化石油氣密度大于空氣,套管與樓板上齊平且每層檢修門做100高門檻,有利于氣體不積聚。
2.4液化石油氣管道敷設于燃氣橫管弄
液化石油氣管道經過的局部區域因不能滿足自然通風,故敷設于防火通風橫管弄內,再通過機械通風維持管內負壓,進一步保證燃氣泄漏到其他空間。
二、幼稚園的坐落位置創新設計
幼稚園建筑的基地選擇是建設工程的首要步驟。隨著越越多的人口往城市遷移的趨勢,幼兒園的坐落位點也為城市偏多。在城市里,幼兒園多存在于人多的地方即中心地區。結合現實考慮,幼稚園的規模沒必要太大,而且還要考慮到幼兒回家的路程,考慮到家長接送孩子的方便程度,則幼稚園的地址選擇不應該太偏遠。另外,幼稚園建筑地址的選擇還要考慮到建造幼稚園的目的。幼稚園建造所需的場地必須滿足幼稚園所需要達到的功能標準。首先,幼稚園的環境必須有利于幼兒的身心發展,必須遠離工廠污染,吵鬧市區等環境較差的地段。其次,幼稚園的建筑要符合教育標準,所以選擇的地方應該具有相對較文明風氣的地段,這樣才有利于幼兒安心地健康地學習和生活。再者,幼稚園要有足夠的場地提供幼兒戶外活動和室內活動,設計師在地址選擇中應注意場地能否滿足幼兒所需要設備擺放的空間。總之,幼稚園的坐落位置的選擇前應該充分考慮各方面的因素,結合周圍環境和居住人民的情況,做出最佳的選擇方案或者改進策略。
三、開放交流空間
我國目前幼稚園的建筑模式,大部分是與教學制度相結合而建設的,就是按照年級和班級依次隔開各個不同層次的幼兒的空間,使他們的活動處于分離式和小分群式。大班的孩子和小班的孩子不相來往,幼兒們專心呆在自己所設定的區域內,只能和同齡人一起交流玩耍,于是思想也就很大程度上被限制在一定層面上,不利于發展。人和不同層次和階級的人交流才能有思想的火花碰撞出。我國幼稚園的創新設計應注重空間的開放性,讓幼兒的交流范圍更加寬廣。另外,幼稚園建筑的創新設計還應滿足幼兒發展興趣的需求,興趣是從小培養的也可能是與生俱來的,幼稚園可以相應地配備音樂舞蹈教室、美術室、圖書閱覽室、手工制作室等,用來培養幼兒對藝術的愛好和基本的鑒賞能力。幼兒的成長很大一部分在于交流,幼兒不應該僅僅是和同齡人交流,還應該和老師和家長加強交流,增進感情。因此,幼稚園可以在離幼兒活動區域不遠的位置內設置教師辦公地方,方便幼兒隨時請教老師問題,也便于教師隨時觀察幼兒,防止幼兒發生意外。幼兒的教育除了學校教育,另一部分來自于父母,幼稚園可以設置家長與幼兒互動的空間,使幼兒在幼稚園的環境中更加有安全感,使幼兒在這樣的環境中感到溫馨。
四、室外場地合理規劃和布置
室外是幼兒的身心得到很大提高和鍛煉的場地。幼兒對室外活動場地的需求也是很大的。室外空間的設計,根據幼兒的運動,聊天,交友合作等各式各樣的需求,可以設計多個活動園地,方便幼兒根據不同的需求合理利用相應的場地空間,在增大場地空間的利用度上,也大大提高了幼兒的活動興趣。在室外場地的建設上,設計人員還應該根據幼兒的普遍性格,設計出符合幼兒趣味的風景。例如建設一個美麗的花壇,栽種一些特色的植物,既美化環境,又吸引部分幼兒的興趣,便于幼兒接觸自然,初步識別植物;也可以設置一個沙坑,模擬沙灘設計,幼兒可以自由在“沙灘”上,建造自己的城堡;或者設計一片假山園林,幼兒可以假山中穿行,玩捉迷藏等等。室外的設計可以很大程度上加強幼兒的身心健康教育,促進他們積極向上地發展。
五、室內活動空間的改進
為促進幼兒的身心的健康發展,一味地加大室外場地活動空間的利用也是不現實的,在幼兒的教育中,室內環境的構造也起很大作用。室內裝修的色彩比對對幼兒的心理起一定作用。研究表明,色彩明艷的顏色對幼兒的視覺沖擊效果更明顯,提高幼兒的興奮度,使幼兒對室內事物產生一定的好奇感和新鮮感。有助于幼兒對色彩和空間維度的形成一定的感知能力。幼兒都是在集體中慢慢發現自我,幼稚園的作用就在于讓幼兒逐步體會到生活中有伙伴有集體,不再是以自己為中心,慢慢地學會走入集體,容納他人,這也就是小型社會的產生。室內空間應該起到加強幼兒的交流的作用,空間設計應設有一定的開放空間,比如幼兒交流室,活動室,供整個幼稚園各個年齡段的幼兒活動。
現在國內智能化建筑選用的設備大部分都從國外進口。但近幾年來我國計算機系統技術水平與產品質量提高的也非常快,完全可以滿足一些中小型智能化建筑的使用要求,相信在不久的將來,智能建筑一定能發展興盛起來。智能建筑物能夠幫助建筑物的主人,財產的管理者和擁有者等意識到,他們在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報。智能建筑已成為我國建筑的未來發展趨勢。
一、智能住宅的含義
所謂智能住宅,是指將家庭中各種與信息的通訊設備,如計算機、電話、家用電器和家庭保安等裝置通過家庭總線技術連接到一個中心進行集中或異地的監視、控制和家庭事務性管理,同時能與住宅外部世界聯系,并保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調,從而給住戶提供一個安全、高效、舒適、方便適應當今高科技發展要求的人性化住宅。
構成智能住宅的基本條件有如下三點:
1、具有相當于住宅神經的家庭網絡;
2、能夠通過這種網絡提供各種服務;
3、能與社會等外部世界相連接。
一般認為智能住宅應具備的四種功能
1、安全防衛自動化系統。
2、身體保健自動化系統。
3、食物烹調自動化系統。
4、文化、娛樂、信息自動化系統。
二、我國智能建筑要求具體表現
1.根據《建筑領域加入WTO后的對外承諾》,我國加入WTO后五年,允許外商成立獨資企業,取代外商在我國現有的辦事處機構,他們可以直接在我國簽定內貿合同,從而使產品和工程質量有了進一步的保障。
2.按WTO取消數量限制和關稅減讓原則,我國將降低對外市場準入程度,屆時會有更多智能建筑產品和系統進入中國市場參與競爭,為我們提供更大的選擇余地,并得到更多的實惠。
3.隨著國外企業參與我國智能建筑行業的競爭,他們會把國外成熟的管理體制、規范的運行程序和操作技巧帶入中國,有助于提高中國智能建筑行業的整體水平。
三、智能建筑的智能化系統
智能建筑并不是特殊的建筑物,而是以最大限度激勵人的創造力、提高工作效率為中心,配置了大量智能化設備的建筑。在這里廣泛地應用了數字通信技術、控制技術、計算機網絡技術、電視技術、光纖技術、傳感器技術及數據庫技術等高新技術,構成各類智能化系統。就目前的技術發展水平來說,智能建筑的核心可歸納為:
1、CA通信自動化系統CommunicationAutomationSystem:CA是通過數字程控交換機PABX來轉接語音、數據和圖象,借助公共通信網與建筑物內部GCS的接口來進行多媒體通信的系統。目前,公共通信網在我國有城市電話網、長途電話網、數據通信網CHINAPAC和CHINADDN。如果需要用衛星通信建立VSAT網,可租用衛星轉發器以實現C波段到CU波段的衛星通訊。
2、OA辦公自動化系統OfficeAutomationSystem:OA按計算機技術來說是一個計算機網絡與數據庫技術結合的系統,利用計算機多媒體技術,提供集文字、語音、圖象為一體的圖文式辦公手段,實現信息資源共享與高效的業務處理。OA系統已在政府、金融機構、科技單位、企業、新聞單位等的日常工作中起著極其重要的作用。在智能建筑中OA常由兩部分構成:物業管理公司為租戶提供的信息服務和物業管理內部事物處理的OA系統,大數使用機構與租用單位的業務專用OA系統的。
3、BA建筑設備自動化系統BuildingAutomationSystem:BA系統是通過中央計算機系統的網絡將分布在各監控現場的區域智能分站連接起來,以分層分布式控制結構來完成集中管理和分散控制的綜合監控系統。BA系統運行的目標是對建筑物內所有建筑設備進行全面有效地監控和管理,以保證建筑物內所有設備處于高效、節能和最佳運行狀態。通常在BA系統管轄下的有空調、給排水、冷熱源、供配電、照明、電梯、停車庫等設備。
4、SA安全自動化系統SecurityAutomationSystem:SA系統常設有閉路電視監控系統(CCTV)、通道控制(門禁)系統、防盜報警系統、巡更系統等。SA系統24小時連續工作,監視建筑物的重要區域與公共場所,一旦發現危險情況或事故災害的預兆,立即報警并采取對策,以確保建筑物內人員與財物的安全。
5、FA火災自動報警系統FireAiarmSystem:FA系統是消防系統具有火災自動報警與消防聯動控制功能,是一專用計算機系統。
6、GCS綜合布線系統GenericCablingSystem:GCS是在智能建筑中構筑信息通道的設施。它采用光纖通信電纜、銅芯通信電纜及同軸電纜,布置在建筑物的垂直管井與水平線槽內,一直通到每一層面的每個用戶終端。GCS可以各種速率(從960bit/s到630Mb/s)傳送語音、數據、圖象信息,稱之為智能建筑的神經系統。
四、智能建筑在實施過程中應注意的問題
1應明確三個“不等于”
(1)在建筑物內采用了綜合布線“不等于”實現了建筑智能化;
(2)在建筑物內設置的信息插座越多“不等于”智能化水平越高;
(3)系統集成“不等于”集中控制;
2必須做到三個“統一”
(1)需求與經濟相“統一”;
(2)需求與技術可能相“統一”;
(3)理論與實際相“統一”。
3必須做到三個“優化”
(1)優化設計
智能建筑系統采用了多家廠家的產品,多種智能化系統的優化設計是關鍵。
(2)優化施工管理
在施工階段,出現多專業、多工種、多個施工單位的配合協調,優化施工管理是措施。