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模块化建筑结构赏析八篇

时间:2023-07-06 16:20:59

模块化建筑结构

模块化建筑结构第1篇

【关键词】 高层建筑 工程应用 钢结构施工 应用方案 总结研究

1 关于高层建筑及其超高层钢结构体系模块的分析

高层建筑分为两种体系,分别是高层建筑体系及其超高层建筑体系,针对其建筑设计规范、抗震功能设计、防火设计等模块的分析,得知其钢结构施工模块并没有一个统一性的基础,通常是按照建筑物的使用功能、建筑高度、抗震性能等进行不同设计原则的应用,这就产生了不同的建筑结构体系,比如剪力墙结构体系、框架结构体系、束筒结构施工体系等,这些结构施工体系应用于不同的建筑工程模块。

2 高层建筑工程中钢结构施工方案内部程序的协调

2.1 材料程序及其制作安装程序的协调

在建筑工程应用过程中,钢结构扮演了一个重要的角色,钢结构具备很多的应用优势,良好的建筑性能,但是其也存在一定的劣势,比如较差的耐火性、较低的导热系数,随着我国冶金技术体系的健全,耐火刚技术不断得到更新,这大大提升了钢材的化学性能、韧性、坚固性等,满足了高层建筑结构钢的应用需要。通过对高强度耐火钢的应用方案的更新,可以进一步提升高层建筑的应用效益,这种技术在国际范围内得到广泛的应用,这与其良好的技术效益相关。

在高层建筑现场应用模块中,其涉及到各个工作模块的协调,比如土建工程的应用、钢结构的应用、设备安全应用等,需要保证测量仪器及其钢尺的应用,这需要进行同一计量部门的标准性鉴定,以满足当下工作的需要。由于高层建筑工程的特殊性,进行施工周期的控制是必要的,这需要进行钢结构施工准备工作的开展,比如进行测量仪器的准备,进行钢尺量具的准备,从而提升建筑物的各项指数标准,从而满足当下建筑工作的需要。这需要进行土建部门的统一性的测量仪器及其钢尺量具的应用,切实提升其应用效益,以满足当下建筑工程钢结构施工工作的开展。

在钢结构施工控制程序中钢柱的定位是必要的,这涉及到定位轴线的应用,需要进行场地宽窄的控制,按照其建筑物的内外部进行控制轴线的积极设置,这需要按照高层建筑的具体高度,进行不同控制桩的应用,进行经纬仪的及时设置,保证当下工作模块的有效开展。在钢柱长度设计过程中,进行其重量模块及其运输模块的协调是必要的,从而满足柱子安装工作的需要,进行柱子定位轴线的积极设置,这也需要进行地面控制轴线的积极引入,保证柱子安装模块的有效开展,避免出现过大的累计误差,进行柱脚及其钢筋混凝土的有效连接。这需要不同性质的柱脚的埋入,保证第一节钢柱的有效安装,从而提升其应用效益。

在高层建筑施工过程中,提升钢柱的应用质量是必要的,因为钢柱是控制建筑物高度的首要因素。这就需要进行相关建筑材料规范的遵守,进行符合建筑物标准的规范验收工作的开展,进行不同模块的钢柱长度的限制。在翻样下料制作模块中,进行焊缝收缩变形模块及其竖向荷载模块的优化是必要的,这样可以提升压缩变形的工作应用效益。

在钢柱翻样模块中,进行设计长度及其下料长度的控制是必要的,这需要进行这两者误差的控制,需要保证下料长度与设计长度的差异性,这也需要上下节钢柱截面的控制,保证钢柱的编号的控制,实现其积极的安装。在钢柱内部焊接模块中,进行熔嘴电渣焊模块的开展是必要的,从而提升钢柱的应用效益,满足高层建筑的钢结构施工需要。

通过对钢柱标高的优化,更有利于提升高层建筑的钢结构施工效益。这需要进行不同模块的标高制作安装工作的开展,进行钢柱长度误差的控制,进行焊缝收缩变形模块及其竖向荷载模块的优化,提升其压缩变形工作的效益。在建筑物的施工工作模块中,进行柱子制作偏差的控制是必要的,保证其不同层高的建筑物施工模块的优化,进行设计模块及其标高制作安装模块的协调,切实满足当下土建工作的需要,进行钢柱标高的优化,使其满足建筑物设计的需要。

在高层框架梁选择过程中,进行H型钢的选择是必要的,保证钢柱及其框架梁刚性连接模块的协调,这也需要进行框架梁施工模块的协调,保证框架梁施工体系的健全。这也需要进行框架梁设计编号的分析,提升其综合效益。为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性,在工厂制造时,在框架梁所在位置设置悬臂梁,悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝,腹板采用贴角焊缝。

在框架梁工作中,进行焊接收缩变形的考虑是必要的,这需要进行经验公式的积极计算,保证加工校核模块的正常开展,提升其翻样下料的精确长度。这也需要进行焊接顺序的控制,进行全熔透焊接连接工作效益的提升。先一端点焊定位,再焊另一端。腹板则采用高强度螺栓连接,要充分理解设计时采用摩擦型还是承压型高强螺栓。采用摩擦型高强螺栓的摩擦系数应选用合理。采用高强螺栓群连接时,孔位的精度十分重要。

2.2 楼盖设计方案的优化

通过对高层建筑平面刚度的计算,更有利于钢结构施工工作的开展,这也需要进行混凝土楼板及其屋盖厚度的考虑,在该模块中,楼板及其钢梁的共同作用可以不予考虑,通过对平板的计算可以得知,这样既不安全又增加了钢梁的用钢量。如果采用钢梁与钢承混凝土楼板共同作用,简称MST组合梁,只要计算正确,配筋合理,栓钉可靠,则可以节约楼层和屋盖钢梁的用钢量。

3 结语

通过对高层建筑工程中钢结构施工方案的优化,更有利于当下高层建筑工程问题的解决,这需要引起相关人员的重视。

参考文献:

[1]张海升,王康强.高层办公楼钢结构安装的施工方法[J].建筑技术.2004(02).

模块化建筑结构第2篇

【关键词】屋顶花园;模块化;拆装方便;可持续发展

引言 世界城市化的进程在不断加快,环境污染越来越严重,环境问题成为人们日益关注的焦点。在21世纪的今天,由于人口趋向城市密集发展,而现代建筑也随之相应增加。伴随着建筑的增加,绿地大面积地锐减,相应的环境条件也愈加恶化。因而屋顶花园的兴建成为现代建筑发展的必然趋势,也是人们追求高品质,高质量生活的必经之路。

1.屋顶花园景观设计国内外的发展情况

放眼古今中外,我国古代建筑在屋顶上建造花园的事例尚属少有,近年来随着社会的发展,在一些较发达地区出现的屋顶上种植花草的事例,为我们的屋顶花园景观模块的设计做了铺陈。

屋顶花园在国外建筑及节能设计中有比较长的应用历史,这可以追溯到公元前6世纪的古巴比伦的“空中花园”,它可以作为人类历史上真正意义的第一座屋顶花园。柯布西耶设计的萨伏伊别墅是现代建筑的经典作品之一,他使用绘画、雕塑的表现技法设计的屋顶花园使之成为经典。当代,屋顶花园不再仅仅只是大面积的随意种植花草而已,它作为建筑节能的一部分与建筑联系非常紧密,大多数的设备构件与结构构件都与建筑构造相结合,这种模块化的构成能够给本项目作为研究参考,但需要结合国内情况,特别是适应现有建筑顶棚进行改造的要求。

2.屋顶花园景观模块设计的主要内容

通过大量的阅读相关书籍和查阅资料,我们对课题研究的主要内容是:

(1)现代建筑屋顶构造大多为平顶房,许多人开始建造屋顶花园,利用各建筑屋顶开辟园林绿地,采用的屋顶改造方式大多为传统的建筑模式,这种传统的建筑模式存在工期长,不可移动等弊端,而屋顶花园景观模块化的改造方式打破了以往的条条框框,具有灵活、方便、节能、环保等优势,大大降低了工程成本,是屋顶花园景观设计中最具发展前景的改造方式。

(2)软景景观模块:屋顶花园一般种植层的构造、剖面分层是:植物层、种植土层、过滤层、排水层、防水层等。在屋顶花园景观模块植物配置过程中探求轻量化植物根系层,以模块化的方式将种植层、过滤层、排水层等结合起来,最终形成水资源渗透、过滤、收集、输送系统。在植物的选择中,由于地理位置和气候条件的不同,屋顶花园植物的选择标准要因地制宜。总体来说,通常选择常绿、生长缓慢、根系浅和短期耐潮湿的植物为主,以便后期管理维护。

(3)硬景景观模块:屋顶花园硬景景观的构造包括道路、广场等构筑的构造,对屋顶花园的道路进行配置时,我们选择轻质、耐用、生态、环保、防滑的铺地材料如防腐木,结合模块化特点,将其进行拼接组合。与周围环境相协调,追求自然朴素的艺术效果,同时研究与软景模块的衔接配合方式。

(4)设施景观模块:在屋顶花园景观设计中利用雨水过滤收集系统、太阳能滴灌系统、太阳能照明系统,将其应用在设施景观模块中。同时研究各景观模块之间的接合方式。

(5)屋顶花园景观模块与建筑屋顶的安装衔接方式研究情况以及屋顶花园景观模块应用效果、系统自动维护及人工维护情况也是本研究项目的重点。屋顶花园模块化的种植方式直接隔断了种植土与大地土壤之间的联系,大大降低了种植土涵养水分的能力,由于缺少蓄存水分的基础,使得屋顶花园很难在一定时间和范围内实现自身水分的修复。因此,合理的浇灌方式和先进的浇灌技术成为屋顶花园绿化景观效果的重要保证。

3.屋顶花园景观模块设计的意义

本研究项目主要针对城市环境污染日益加剧的现状,立足国内现有建筑顶棚的情况,结合屋顶花园景观设计,以模块的形式进行组合设计。形成利于现状情况改造和推广、运输灵活、拆装方便等特点。运用已有的新能源技术如:太阳能、雨水收集等,形成节能、有一定自我维护、自我循环能力的屋顶花园景观模块系统,改善空气质量、提高城市绿化率、降低可吸入颗粒物环境指标。

4.屋顶花园景观模块设计的创新点

(1)将传统的屋顶花园景观设计与施工模块化处理,利于安装与搬运,对原建筑屋顶可以充分利用。

(2)针对现有城市建筑情况及气候情况开发屋顶景观模块,利于大面积安装应用,增加城市绿化率,改善空气污染的城市现状。

(3)景观模块采用工厂化生产方式,现场安装方式简单。与原始屋顶花园景观施工方式更为节约人力物力。

(4)新能源的应用。景观模块具有雨水收集过滤系统、太阳能滴灌系统、太阳能照明系统。

5.屋顶花园景观模块设计的目标

(1)使传统屋顶花园景观设计与施工形成模块化,形成设计产品,可在工厂生产,现场安装。

(2)通过项目研究使屋顶花园景观模块更为适应现有城市建筑顶棚现状,减少对顶棚操作面的改造。

(3)进行屋顶花园景观模块局部实验,总结安装、维护、对所在地自然环境的适应情况。进而改进设计方案,使之利于大面积推广。

(4)对景观模块的经济性进行分析,包含制造成本、维护费用、安装费用以及对空气环境改善的社会和经济效益的比较。

6.屋顶花园景观模块设计与施工中,需要解决的技术问题

屋顶花园景观模块化是一种特殊的园林组合形式,它主要是以建筑物的屋顶作为平台,将传统屋顶花园景观设计与施工形成模块化,形成设计产品,并利用水泵,覆土,太阳能照明等营造屋顶花园的一种绿化美化形式。

我国经济正处在上升时期,国民生活得到了很大改善,同时,我国经济的粗放型也是随处可见,自然资源的过度消耗和生态环境的日益恶化,已经严重阻碍了我们追求高品质、高质量的生活。屋顶花园的出现,可以有效的缓解当前的这些矛盾,使我们的生活更加符合可持续发展观和人性化的和谐社会。因此,屋顶花园景观模块化设计势在必行。

(指导教师:王维)

【参考文献】

[1]芦原义信. 外部空间设计[M]. 尹培桐,译. 北京: 中国建筑工业出版社,1985.

[2]西奥多・奥斯曼德森. 屋顶花园[M]. 林韵然,郑筱津,译. 北京: 中国建筑工业出版社,2005.

[3]《建筑创作》杂志社. 屋顶设计与文化[M]. 天津: 天津大学出版社,

2005.

[4]中国建筑科学研究院. GB 50009 - 2001《建筑结构荷载规范》[S]. 北

京: 中国建筑工业出版社,2002.

[5]唐鸣放,王东,郑开丽. 山地城市绿化与热环境[J]. 重庆建筑大学学

报,2006( 2) : 1 -3.

[6]陈波. 现代城市屋顶花园景观设计思考[D]. 长沙: 中南林业科技大学,

2007.

模块化建筑结构第3篇

关键词:EPS模块;工业建筑;建筑节能;外墙板;屋面彩钢板

Abstract-Energy saving system of steel industrial building with EPS module is designed according to current Technical specification for steel structure of light-weight buildings with gabled frames. Using the composite wall hollow slab, improved the impact resistance, durability and fire proofing of wall. The composite wall joint floor directly, canceled masonry panel; it has the advantages that good insulation and energy-conversation, high efficiency in construction and low cost. Replace the external C-shaped steel in the inner side of color steel wall with built-in hidden square tube steel. Composite color steel hollow roof boarding, is produced by modular automatic color steel composite sandwich board production line. Replace the solid plate with rectangular through-hole hollow module, thermal performance and stiffness of composite wallboard was highly increased. The unique joint structure surrounding composite board, improved theleak tightness of joint between composite board, thoroughly precluded thermal bridge, improved the insulation of whole structural envelope efficiently. Meanwhile, This paper introduced the structural points and construction technical points of the structural system, which provides a technical guide for the application promotion of the system.

Keywords-EPS module; industrial; building energy conservation; external wall panel; color steel roof boarding.

中图分类号: TU27文献标识码A 文章编号:

1 引言

在世界能源日益匮乏的今天,建筑作为一个高能耗的行业,势必要走在节能的最前沿。目前,在建筑节能方面,人们将焦点更多地聚集在了民用建筑物节能上,近年来出台的有关建筑节能的规范法规也几乎都是针对民用建筑[1]。然而,我国每年完成的建筑工程投资额中,工业建筑与民用建筑之比为53%:47%[2],长期以来,我国工业建筑的采暖、空调能耗相当可观,单位面积能耗高出发达国家几倍,这些耗能量己远远超出了民用建筑的水平,可见,降低工业建筑耗能才是当前建筑节能的重要领域。

在工业建筑主要以单层厂房为主,体系系数大,而护结构是建筑能耗的主要部位,因此,做好工业建筑的外维护结构保温设计十分重要的。在EPS模块钢结构工业建筑节能体系中,外墙采用纤维抗裂砂浆厚抹面层、内置芯肋的EPS空心模块墙体,屋面采用彩钢空心板,有效提高外维护结构的保温隔热性能,减少冬季室内传出室外的热量和夏季室外传入室内的热量,从而减少为维持室内舒适热环境提供的采暖和制冷能量。

2 EPS模块钢结构工业建筑节能体系

EPS模块钢结构工业建筑节能体系是按现行《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》进行结构设计[3],将80×80、壁厚2.0的方管型钢,置入EPS空心模块的组合方槽中,内外表面分别用一层耐碱玻纤网格布复合,再抹20厚纤维抗裂砂浆面层,构成复合墙面空心板,将钢管芯肋两端分别与门式刚架柱连接,空心模块墙体转角处的组合缝用转角模块粘贴。体系中,将原彩钢墙面板的复合面层用纤维抗裂砂浆厚抹面层取代,提高墙体的抗冲击性、耐久性和防火性能,空心模块复合墙体直接落地,取消了砌筑墙体,保温节能,施工速度快,建造成本低;将原彩钢墙面板内侧外置明设C 型钢,改为内置暗设方管型钢的节点构造,可改善室内观瞻,美化工作环境。

EPS模块钢结构工业建筑节能体系中屋面采用彩钢的复合空心板, 采用模块式全自动彩钢夹芯板复合生产线,独有节点构造,彻底杜绝热桥,有效提高屋面的保温隔热能力。

2.1 EPS模块物理性能

本结构体系采用的EPS模块密度为30kg/m3,与现行标准中规定的20kg/m3 EPS板相比[4],虽然30kg/m3 EPS模块较20kg/m3 EPS板生产成本有所增加,但模块技术性能指标的大幅度升级[5](模块的导热系数降到0.033以下,燃烧性由B2级升到B1级),见表1[3],有效地提高了节能建筑的耐久年限打破EPS板耐久只限25年的行规。

表1 模块技术性能

2.2外墙板

EPS模块钢结构工业建筑节能体系中外墙板采用的模块式EPS芯板(图1)是国内独家首次采用电脑全自动生产线模具化生产,取代了用电阻丝切割EPS芯板的生产工艺。EPS空心模块内外表面按一定模数有均匀分布的燕尾槽,左右有双矩形企口,上下有内高外低的双矩形企口,中间

有5个120×80的横向矩形通孔,模块上下组合后,形成密闭包裹钢管芯肋的方形通孔。

图1墙体空心模块

1―左右企口 2―矩形通孔 3―标识 4―上下企口 5―燕尾槽

模块表面均匀分布的燕尾槽与抹面胶浆形成有机咬合,提高了模块与抹灰层间的抗拉强度。为有效解决抹灰开裂问题[6],本体系采用一种由水泥、高分子聚合物、填充料和抗裂纤维等材料组成的混合砂浆料,将其加水搅拌而成的纤维抗裂抹面砂浆,抹在模块外保温层的外侧,与耐碱玻纤网布复合后,共同起抗裂、防水、抗冲击和防火作用。砂浆抗裂性好,成本低(每吨增加成本不到20元)。

模块四周双企口插接,接缝密闭性好,有效解决原彩钢板外墙接缝处密闭不严而形成的热桥问题。

2.3屋面板

EPS模块钢结构工业建筑节能体系中屋面彩钢复合空心板采用的模块式EPS芯板外形按彩钢板的形状生产,芯板与彩钢板完全吻合,密闭良好(图2)。板芯的中间有等间距的矩形通孔,芯板的厚度由原100厚的实心板改为180厚的矩形通孔空心模块(端头堵孔),材料用量和生产成本并没有增加,但热工性能和组合刚度却得到大幅度提高,传热系数 K=0.23 w/m2.k,板长16.5 m ,在中间一点起吊,挠度仅约30mm 。

EPS复合彩钢板纵向采用齿结企口插接,横向采用倒S形裁口(图3)搭接组合,构造独特,密闭性好,完全杜绝热桥。

图2 屋面空心模块

1―前后企口 2―矩形通孔 3―标识 4―防水加劲肋 5―倒S形搭接裁口

图3 屋面空心模块倒S形裁口

3 EPS模块钢结构工业建筑节能体系设计要点

3.1模数要求

建筑层高、窗间墙的宽度、门窗口和窗下墙的高度和宽度、墙体空心模块组合上下错缝均应满足3M0的要求;外墙纵向以结构钢柱的中心为基准轴线,外墙横向定位轴线在跨度方向以结构钢柱外翼缘表面为基准轴线,数值均应是应满足3M0的要求;结构钢柱的最大间距为60M0。

3.2构造要点

在基础梁或混凝土地面的上表面,应通长设置C80×40×2.0的冷弯C型钢,并将其锚固在基础梁或混凝土地面,C型钢的开口应朝上。基础梁上表面以下与独立基础的短柱间应设计保温围护墙体,其构造做法如图4所示。基础梁或混凝土地面的上表面与墙体的交接处、门窗框与门窗口形模块的结合处、双坡向彩钢屋面板在屋脊部位的结合处和与墙体檐口的交接处,凡是围护结构无法实现企口插接的热桥部位,应预留10mm~15mm缝隙,用发泡聚氨酯封堵。

图4 基础墙身保温构造

1―墙体空心模块 2―室内抹面层 3―直板模块 4―基顶C型钢

5―抹面层 6―发泡聚氨酯 7―粘贴层 8―模块保温板 9―企口

10―钢柱 11―螺栓 12―预埋钢板 13―螺栓杆 14―基础短柱

钢管芯肋间距,应根据建筑高度和当地风荷载值确定,其最大间距不应大于1.5m。凡是窗口上下和门口上坎处,都应在柱间通长设置钢管芯肋,其两端与结构钢柱栓接。彩钢屋面空心板下的C型钢檩条,其间距不应大于3000mm。

4 EPS模块钢结构工业建筑节能体系施工技术要点

EPS模块钢结构节能体系建筑工程施工,应按如下顺序进行:抄测放线地基与基础施工基础梁以下保温施工钢结构安装室内混凝土地面施工外墙基顶C型钢安装空心模块墙体安装组合檐口钢管锁口安装屋面板安装组合门窗口模块安装组合外墙体转角模块粘贴组合室内外墙面抗裂砂浆抹灰及饰面门窗安装室外台阶及散水。

4.1复合墙体施工

复合墙体安装组合前,应先做以下准备工作:先在与钢结构柱外翼缘相接触的模块内表面抹5mm厚纤维抗裂砂浆;钢管芯肋(柱)按设计要求作防腐处理。将C80×40×2.0的冷弯C型钢按设计要求锚固在基础梁上;耐碱玻璃纤维网布应垂直通长铺设,相互搭接长度不小于100mm。在非标特殊部位,模块需要切割时,应使用模块切割器按所需要的形状和规格现场加工,不得使用手锯切割。围护结构无法实现企口插接的热桥部位施工应应预留10mm~15mm缝隙,用发泡聚氨酯封堵。

墙体安装时,从建筑物转角的一端开始,将第一层墙体空心模块置入基顶C型钢,再横向水平分层错缝插接至设计层高;结构钢柱外翼缘与模块相接触的部位用内表面有5mm抹面层的墙体空心模块组合。空心模块墙体的转角处,用厚度50mm堵孔模块将外露的通孔密闭封堵,并应按设计要求,用直角模块自下而上将组合缝密闭粘贴,粘贴胶浆的厚度不应大于3mm。

4.2彩钢屋面空心板施工

施工前,用厚度60mm的堵孔模块,将彩钢屋面空心板两端的通孔密闭封堵。根据房屋的长度,绘制彩钢屋面空心板的排块图,搭接组合不应出现非整块。屋面檩条与复合墙体最上一道的钢管锁口应在同一坡面内。

彩钢屋面空心板与屋面檩条间的连接应符合设计要求。两坡彩钢屋面空心板在屋脊处形成的楔形组合缝,应使用模块切割器将EPS模块按所需形状现场加工,填缝封堵。 屋脊处的防水和檐口处的封檐应符合设计要求。

4.3金属防护门及门窗安装

外墙门窗口左右两侧应加设与钢管芯肋规格相同的钢管芯柱,在芯肋与芯柱的交接处,应采用单面电阻点焊或自攻螺钉连接。门窗框或金属防护门框的四周边应与门窗口处的钢管芯肋(柱)锚固连接,每一边上锚固钉应不少于两个。门窗口模块的内侧表面与外墙门窗口处四周边钢管芯肋(柱)的外表面,用液态胶粘剂粘贴组合。门窗口模块的企口应与墙体模块的企口插接,应密闭包裹门窗口四周的钢管芯肋(柱)。

5结语

EPS模块钢结构工业建筑节能体系适用于《建筑设计防火规范》GB50016中火灾危险性类别为丙类及以下的单层工业厂房(仓库)建筑工程的设计,该体系采用新型外墙板和新型屋面彩钢板,独特的节点构造提高了板材接缝处的密闭性,避免了原彩钢板接缝处密闭不严导致墙面、屋面结露结霜现象,是一种适用、经济、美观并节能的工业建筑新体系,该体系把我国工业建筑的节能设计向前推进一步,为工业建筑节能开辟了一条新途径。

参考文献:

[1] 赵学英,耿宝钢.绿色节能工业建筑设计研究[J].工业建筑,2010,40:1-4

Zhao Xueying,Geng Baogang. The Research on Architecture Design of Green Energy-saving Industrial Buildings[J]. Industrial Construction,2010,40:1-4

[2] 徐士乔.工业建筑节能设计之我见[J].工程建设与设计 , 2009,01:20-24

Xu Shiqiao. My viewpoint of industrial building [J]. Construction & Design for Project,2009,01:20-24

[3] 钱坤. EPS模块钢结构工业建筑节能体系技术规程[S].吉林省地方规程. DB22/T1029-2011.

Qian Kun. Technical specification for energy conservation system of steel structure industrial building with EPS module. Jilin Province engineering construction provincial standard DB22/T1029-2011.

[4]章银祥.建筑节能用EPS与XPS分析[J].建筑节能, 2008,5:48-50

Zhang yinxiang. Analysis of building energy conservation

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Lin Guohai. HS-EPS: New Revolution of wall with exterior insulation[J].City & Housing,2009,02:110-111.

[6] 林国海.EPS板薄抹灰外墙外保温系统质量通病及防治[J].建筑节能,2008,06:53-55

Lin guohai.General Problems and Solutions on the ConstructonQuality of External Thermal Insulation System with EPS Board and Thin Layer Plaster[J].Construction Conserves Energy,2008,06:53-55

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模块化建筑结构第4篇

关键词:空间重组与整合;模块化;经济性;科学性

随着时代的发展和科技的进步,越来越多现有建筑的功能已不能满足城市建设的大环境以及使用者的需求,新功能性建筑亟待建设,但我们日渐严峻的城市污染与资源减少的社会现状,却已不容许旧时将建筑推倒重建的建设方法了。因此,一种可持续的改建方法应运而生,并且在建筑功能性改造当中越来越受到重视。从经济与科学的出发点,可持续的利用模块化的设计原则,对空间进行重组与整合是对建筑改造优化的最适宜方法。

1 模块化设计概念

模块化建筑,又称空间体系的模块式装配建筑,它是由模块化构件组成的一种建筑形式,所有的模块均应在工厂预制,所有的模块构件应该既是一个结构单元又是一个空间单元,结构单元意味着每一个模块都有其自身的结构,可以不依赖于外部而独立支撑存在(就相当于一个方形的盒子本身),空间单元则意味着根据不同的功能需求,模块内部被划分成不同的空间,并根据要求装配上不同的设施(就相当于在盒子当中配置上生活所必需的设施)。

而本课题当中的模块化,不同于传统意义上的建筑模块化,而是将其可持续设计的特有理念引入到空间重组中,这种特定的模块化设计是将原有空间进行结构的模块化,使空间在其既有结构下拆分为一个个的单元模块,在向新功能空间转化时,再将这些单元模块重新整理组合成所需要的空间。这里的模块不是一个先预制再装配的独立实体,而是在一个已具备框架结构的成熟空间内进行空间再重组的一种设计手段。

2 模块化设计特点

本课题当中的模块化设计,是要将原功能建筑空间划分为单元模块,用这些模块进行空间重组,继而形成新功能空间。当新功能空间再次不能满足城市发展的需要,需要被再次改造时,设计者可以利用现有的模块进行再组合,生成崭新功能的建筑空间。这就是模块化设计最大的特点――可持续性,它是一种灵活多变的设计手法,并且,以一个个的三维空间作为设计因子,在对空间进行重组设计的过程中更整体化、条理化。

3 模块化设计原则

在对功能改变的空间进行重组与整合时,要遵循一些设计的原则才能做出完整有效的新功能空间,实现新旧功能空间的过渡。

(1)结构模块与空间模块。在功能改变下进行空间的重组与整合,也就是原功能空间到新功能空间的建筑结构是不变的,把这些已有的固定的结构空间看作一个个大模块,从中划分出用于重组的小空间模块,是进行重组的首要一步。

(2)单元模块与单元拆分。利用完整的建筑单元重复使用来实现空间重组的目的,整体的发展需要控制在一个完整的规划之下,对空间进行单元拆分时,应当根据各空间模块的功能配置,分析拆分后的单元模块是否能配合将来的使用,同时做适当的系统修正,以应对总体建筑空间环境的变化。

(3)组合模块与单元整合。在将空间拆分为所需的单元模块后,就要进行模块的组合与单元的整合,而模块如何组合才能整合成新的建筑单元,是模块化设计的重要环节。模块组合的方式千变万化,不胜枚举,但简化来看就是,所有模块的组合都可以用两个模块之间的关系来表达。两个模块之间可以有许多组合方式:并列、错动、连续、旋转、重叠、滑动、交叠、竖立等等,而在两个模块组合后,若抽取相接触的面,便可以形成一个更大的体块。针对新功能空间中不同的建筑单元需求,模块要通过各种组合方式的使用,才能整合成新的建筑单元,实现新旧功能空间的过渡。

4 重组与整合的经济性与科学性

(1)重组与整合的经济性。引用模块化的理念,对空间通过重组与整合的手段来进行新旧功能的转换的最主要目的就是考虑到它的经济性,但并不是说,仅仅用重组来替代重建的改造方式就已经是经济的了,还要在空间重组设计的过程中融入经济性理念,也就是在进行设计时既要考虑空间功能上的需要又要考虑成本的支出还要考虑空间建成后的回报。模块化的重组设计节能可持续,将既有空间进行模块化重组设计,保证了低成本支出,建设完成后利用模块化的方法可以进行必要的后续再改造,保障了空间的可持续性。

著名的法国建筑大师勒・柯布西耶曾经说过:“建筑师必须认识建筑与经济的关系,而所谓经济效益并不是指获得商业上最大利润,而是要在生产中以最少的(劳动)付出,获得最大的实效。”以最低的成本建造出符合要求的建筑才是经济的,但是,这里的成本指的并不仅仅是金钱成本,还有空间成本、能源成本、劳动力成本等,最低的成本是资金的投入少、空间的利用率高、能源的消耗少、劳动力的付出少等基本因素有机结合在一起组成的,经济的空间重组与整合,是要能够合理地支配空间、资金、能源、材料与劳力等建设资源,并在长期的综合比较后能够保持数量、标准和效益三者之间适当平衡的相对经济的建筑。对于我国目前的快速的城市发展来说,寻求良好的经济性设计是很有必要的。

(2)重组与整合的科学性。我们在用模块化的原则进行重组设计时,要时刻注意设计的科学性,也就是要注意空间的合理性。空间的功能发生改变,形态必然发生改变,而形态发生改变,空间中许多设计指标的使用环境也就发生了变化,在这种情况下要注意新功能空间的使用情况是否合理,即重组与整合后,空间使用起来是否舒适,是否有考虑到使用者的生理感觉和心理感受来设计合理的空间路径及尺度,空间又是否安全,重组后的空间结构是否牢固,交通流线的组织、特殊需求空间的设置是否合理等等。

如果说重组与整合的经济性体现的是空间的经济价值,那么重组与整合的科学性体现的便是改造后空间的使用价值,即它使用起来是否好用,也就是空间的“健康”程度。就像是,如果我们现在要造一个“人”,我们注重的一定是保证他的器官健全、血脉通畅,所以,在对空间进行重组的时候,对于一些既定的指标必须要尊重,不能忽视,否则就像是拿钳子去钳着一个人的血管,那血脉怎么能畅通,人又怎么会健康呢。

(3)经济性与科学性的辩证关系。经济性与科学性看上去似乎是两个对立的个体,一个空间如果追求经济,似乎就不能兼顾到科学的“严密”,而如果一个空间追求科学似乎又不能照顾到经济的“低廉”。但是,在本课题的空间重组与整合中,经济性并不是绝对的“低廉”,而是合理地支配空间、资金、能源、材料与劳力等建设资源,并在长期综合比较后保持数量、标准和效益三者之间适当平衡的相对的“经济”,这本就是科学的。而在进行空间重组的科学性设计时,为了更“严密”,就必须考虑到方方面面,自然也就包括了经济,要将经济性的理念贯穿于整个科学性设计的各个细节中,才是真正的科学。其实,这看似对立的两个个体也是统一的,二者叠加在一起便是合理性,一个空间的重组既经济又科学,不正是最合理的吗?秉承经济与科学的原则进行设计,是保证空间合理的必要条件,是完成一个成功的空间重组与整合的必需。

参考文献:

[1] 彭一刚.建筑空间组合论[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

模块化建筑结构第5篇

关键词:项目化;课程改革;知行合一

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)29-0097-03

《建筑工程施工》是高职工程造价专业的一门专业核心课程,也是校内实训基地开展项目化教学的受惠课程。经过精心的教学设计、良好的实训硬件配套,以调动学生学习能动性的《建筑工程施工》项目化教学,经过几轮的教学实践,取得了预期的成果。

一、基于任务驱动的《建筑工程施工》项目化教学设计

《建筑工程施工》项目化教学设计中,把工作任务驱动作为项目模块设计的主轴。与单体建筑的施工类似,《建筑工程施工》项目化课程由基础工程、主体工程、装饰装修工程、屋面及防水工程等四大分部工程的施工组成。而一个大的分部工程,又按施工顺序要求分成若干个分项工程。因此项目教学中每一个教学模块都响应实际工程项目中的具体工作任务。设计中,需要对实际工程项目任务按照利于项目化教学的目标进行解构;项目教学模块设计按照符合工艺、突出核心技能的要求进行重构。比如,在基础工程施工这一大的项目教学任务下,典型教学模块与工程实际工作任务之间构建了如图1所示的对应关系。

学生通过典型的模块工作任务,在操作中理解了施工工艺要求,消化了不同分部分项工程质量验收的要点,深化了建筑、结构施工图的识读,有效地推动了知行合一。

二、良好的《建筑工程施工》项目化教学硬件配套

《建筑工程施工》项目化课程改革,立足于按图施工的客观规律,在一块场地上模仿一幢房屋建造的主要过程,项目化教学的工程形象进度见图2。

从单一构件的施工到房屋整个空间框架的形成需要配备施工现场的一些常用工具如铁锹、镐、铁抹子、扎钩、小推车等;以及周转性材料如模板、钢管、扣件等。当然,施工项目模拟中水准仪、经纬仪等仪器设备也不可或缺。这些项目教学必备的工具、材料、仪器是项目操作的有力“武器”,离开了它们,以实训操作为主体的《建筑工程施工》项目化教学只能是一纸空文。因此,项目化教学模块的实施要求良好的教学硬件来支撑,图3为项目化教学中的部分“硬件”应用。

三、多元的《建筑工程施工》项目化教学实施载体

《建筑工程施工》项目化课程,从实施的载体上来分,有两大类:操作型教学模块、观摩型教学模块,图四为项目化课程教学中的两类实施载体。

操作型教学模块以校内实训工场的操作为主。此类模块多为一些可在多班级间、多年级间循环实施的模块,如梁、柱钢筋骨架绑扎训练模块;柱、梁模板操作训练模块以及梁、板下的支撑架搭设模块等。这些模块中,钢筋、模板、脚手架等材料可多次周转使用。

观摩型教学模块以教室内的多媒体教学、校外实训基地的现场观摩教学为主。观摩型教学模块如桩的施工模块、混凝土浇筑模块等,这些模块如果付诸实践操作,必将消耗大量建筑材料。因此,这些模块多以室内录相教学、多媒体动画教学以及施工现场的实地观摩教学为载体实施。

具体执行中,除了上述两种基本实施形式外,也加入其它的一些手段来补充。较好的形式有“PKPM建模与建筑工程施工”的讲座引领式。通过适时地介入讲座,引导学生探究结构设计与现场施工的关联;分析建筑功能与房屋的空间参数要求,等等。

多元的项目教学实施载体,将“教、学、做”在经纬度上高度融合,构建了教学实施层次、丰富了教学手段,提升了教学实施效果。

四、低碳、环保的《建筑工程施工》项目化教学实施理念

实际的的工程建设项目,建造过程中需大量使用砖、砂、石、水泥、钢筋等建筑材料。其中的砖、水泥、钢材等在自身的加工过程中会消耗大量的煤炭或电能,直接或间接地产生相当可观的二氧化碳。

《建筑工程施工》项目化操作实践,最终不形成房屋实体,自然不能成为污染环境的推手。项目实践中,各种建筑构件中使用的钢材只需一次下料,多次周转使用。梁、柱中的的单根纵筋、箍筋等只是复核其外形尺寸,教学的侧重点在于房屋空间骨架的规范形成。

项目操作模拟中,有时也会使用到少量水泥,执行过程中,实施严格的材料管理制度,从源头上使水泥的用量为最低。出于必不可少的实训目的,项目操作中所形成的“实体构件”体型要尽可能小,实训结束后混凝土要“还原”成砂石重复使用。

项目设计时,把“低碳、可循环”的设计理念摆在首要位置;项目实施时,坚持“浪费材料,项目操作考核降低一等”的硬性要求,取得了可喜的环保目标。“节约为荣、浪费为耻”的行为习惯深入学生心中。

建筑工程相关专业学的是“技术”,今后为企业完成的是“项目”,是“利润”。在《建筑工程施工》项目化操作实践中,学生学到的有建筑施工工艺、质量标准,提升的有向心力、凝聚力,即“我为项目省钱、为企业节约降耗”的材料消耗理念。

五、吸引力较高的《建筑工程施工》项目化教学实施过程

《建筑工程施工》项目化课程改革,围绕图纸、图集开展项目模拟操作。学生从教室看图转变成现场用图。如何读好图纸、用好图集?如何把建设项目从图纸上"迁移"至项目操作现场?围绕诸如此类的问题,学生中间展开了热烈的讨论,班组之间形成了良好的你追我赶的比拼局面。项目的形象进度调动了学生的成就意识,激发了他们进一步读好施工图、高质量完成项目操作的责任心。

项目设计将“教、学、做”很好地融为一体,不仅有建筑物逐步形成中的外在美,更有操作中相关知识点贯入项目模块中的“内涵美”。表里如一的教学形式,深深吸引着这些充满期待的职教学子。

模块化建筑结构第6篇

关键词:相变材料;蓄能;采暖地板;数值模拟

近年来,利用相变材料(phasechangematerial,PCM)的建筑蓄能已成为建筑节能研究中令人关注的问题,如围护中应用高密度储热材料建成生态住房、将相变温度适宜的相变材料封装成一定规格的模块置于建筑围护结构(墙体、地板或顶棚)中蓄能等[122].本文主要研究填充相变材料的建筑结构蓄能性,并以蓄能地面为例,对其蓄、放热过程进行数值模拟,探讨在满足供热要求的前提下,相变材料模块位置对蓄能地面结构层内热性能的影响.

1填充相变材料的建筑结构层蓄能过程模拟

1.1相变材料在建筑蓄能中的作用相变储能是指相变材料在相变过程中吸收或释放能量.相变过程是一个近似等温并伴有大量能量吸收或释放的过程,这一相变潜热蓄热或蓄冷特性构成了相变储能材料能被广泛应用的理论基础.在太阳能利用、峰谷电供热、工业余热和废热回收、建筑采暖和空调节能等领域,相变材料有着广阔的应用前景.

用于建筑供热和空调方面的相变储能材料有很多,石蜡、水合盐类是100℃以下储能用相变材料的最佳候选材料[3].筛选相变储能材料时应满足:相变温度合适、相变潜热较高、密度较大、比热容较大和热导率较大等热力学要求;化学稳定性好、对容器材料无腐蚀性、不燃烧、不爆炸、无毒、对环境无污染等化学性质的要求;容易获得、价格便宜、制备方便的经济性方面要求.1.2建筑蓄能地面结构及其模型建立鉴于近年来国内外对相变蓄能墙体和地面的应用研究关注较多[4],本文基于一种实际工程中应用的建筑蓄能采暖地面结构,建立起理论计算模型,并利用CFD数值模拟来探讨蓄能地面的储、放热过程及PCM模块位置对地面采暖的影响规律.该蓄能采暖地面结构,其最下层为苯板绝热层,中间层为内置封装相变材料蓄能模块的混凝土埋管层,PCM则被封装成圆台状形式的模块,布置于加热管周围,最上面覆盖装饰层.

为分析方便,设研究对象中进行的是二维稳态传热过程.取相邻两热管之间的地面结构为一模拟单元,单元内放置2个封装的PCM模块,并假设:

(1)相变材料固、液两相比热容、导热系数、密度均为常数,不随温度发生变化;(2)忽略封装材料PVC/PE的性质及厚度对传热的影响;(3)加热管壁温恒定;(4)由于对称,加热管中心面为绝热,保温层下界面及地板表面上界面均为空气温度Tf和表面传热系数h已知的第三类边界条件.应用Fluent自带的前处理软件Gambit进行建模和网格划分.模型生成网格如图2所示,网格总数为12192个.所选相变材料为一种相变温度适于地板采暖的水合盐类相变材料TH29[5],地面结构中各种材料的物性参数1.3蓄能地面的数值模拟通过大量模拟,得出了蓄能地面结构层内的热性能规律.现以管间距160mm模型的模拟云图(见图3)为例,来探讨地面结构层在蓄、放热过程中的温度变化情况.

由图3可见,在蓄热过程初期,靠近热管附近的混凝土先开始温升,PCM模块从开始发生相变,液相区域逐渐向模块内部发展,这期间混凝土层内温升明显大于PCM模块内部温升;随着加热时间的延长,PCM模块内的温升范围明显扩大,并超过了混凝土,此阶段PCM模块内部温升速度快于混凝土,直到PCM模块全部完成从固相到液相的转化,蓄热过程结束.

放热过程也有类似的规律.在放热初期,PCM模块内在远离加热管侧出现凝固现象,地面结构层内降温不明显;随着放热时间的推移,PCM模块内的凝固区域加大,地面结构层温度下降,且混凝土中的降温速率要快于PCM模块,直到PCM模块内全部变成固相,放热过程结束,此时地板表面的温度基本稳定在某一值(22℃)附近.上述蓄、放热过程中地面结构层内的温度变化规律表明,加热/放热前半期,混凝土中的升温/降温速率快于相变材料,这时相变材料起到了抑制热量传输、平缓地板表面温度变化的作用;后半期相变材料内升温/降温速率快于混凝土,此时相变材料具有促进热量传递、拉动温度变化的功效.

2PCM模块放置位置对蓄能的影响

蓄能地板中填充PCM模块的数量及其放置的位置取决于地面结构(加热管间距)、蓄放热时间的要求、供热工况以及相变材料的利用率等诸多因素.

为实现最佳效果,主要考虑:(1)蓄能地板采暖要符合《地面辐射供暖技术规程》(JGJ412—2004)的规定;(2)依据不同热源,满足所需的蓄、放热时间:蓄能地板采暖可采用太阳能和利用夜间低谷电的供能方式,因此蓄热时间一般为6~8h,放热时间为16h左右;(3)加热期间,蓄能模块内的相变材料全部完成相变反应,使蓄能材料充分发挥作用;(4)地面热量的分配以及地板表面温度的均匀程度,通常地板表面温差应尽量维持在2℃以内.

对PCM模块处于不同位置时的蓄能地板效果进行模拟,结果见表3.其中的S为放置于加热管两边的PCM模块底边距离之半.不同的PCM模块位置对应着不同的S值;加热管间距不同,PCM模块放置的方式也不同.由表3可见,对于同一管间距,S值越大(即PCM模块距加热管越远),则地面平均温度越高、地面温差(即温度不均匀性)越小,并且熔化(相变)时间也越长.由此可见,PCM模块不一定是在加热管之间均匀布置为最佳,而是应依据蓄、放热时间、地面温度均匀性等要求来选取适宜的S值,合理变化PCM模块在两加热管之间的位置,以便最大限度地发挥其蓄能作用.根据大量数值模拟计算结果综合分析后,确定出在本模拟条件下,两加热管之间放置2个PCM模块比较合适,并建议采用160~220mm管间距的蓄能地面结构.新晨

3实测结果与模拟

结果的对比对某工程应用中实施的蓄能采暖地板进行了实地测试.该蓄能采暖地板结构及所用材料与本研究相同,其中的苯板绝热层厚度为20mm;瓷砖装饰层厚度为10mm;混凝土层厚度为35mm,其内布置管间距为160mm,直径为20mm的热水管,相邻加热管之间放置2排上、下底直径分别为40,65mm,高25mm的圆台型PCM模块.实测加热温度为38℃.实测与相近条件下的蓄、放热模拟结果见可见,采用相变材料的蓄能采暖地面有明显的温度调节现象:蓄热过程中,实测地面平均温度上升比较平缓,模拟结果则出现较快温升后趋于平缓的地面温度曲线,且模拟值普遍高于实测值,平均相对误差约为7.8%;放热过程中实测地板表面平均温度维持在21.5℃左右,模拟的地板表面平均温度则在短时间内降至23℃附近,并在随后的10多个小时内保持在23℃以上,且该过程中的模拟值也均高于实测值,平均相对误差约为9.1%.产生误差的原因可能主要与模拟时为简化计算而对模型进行的假设有关,如忽略封装材料PVC/PE的性质及厚度对传热的影响、实际三维地板结构采用二维模型等等.

4结语

1.蓄能建筑结构层中的蓄、放热特性因填充相变材料而发生变化.由于相变材料的潜热远高于混凝土的显热,它在蓄热/放热的前期,对结构层内部温度变化速率起到抑制作用,在后期则起到促进作用,因此建筑结构层内填充的相变材料具有转移热量、平抑温度变化速率及调节建筑表面温度的功效,理论模拟和实测结果均表明了这一点.

2.填充PCM模块数量(相变材料比例)及模块位置(S值)决定了蓄能地面结构层的温度分布、蓄放热时间、供热工况以及相变材料的利用率等.在本模拟条件下,蓄能地面结构层中两加热管之间放置2个PCM模块比较适宜,且PCM模块不一定以均匀布置为最佳,模块位置距加热管越远(即S值越大),在相同的条件下,相变材料全部完成相变的时间越长,此时地板表面温度的均匀性越好.

参考文献:

[1]HAMDANMA,ELWERRFA.Thermalenergystorageu2singaphasechangematerial[J].SolarEnergy,1996,56(2):

1832189.

[2]HAWESDW,BANUD,FELDMAND.Thestabilityofphasechangematerialsinconcrete[J].SolarEnergyMaterialsandSolarCells,1992,27(3):1032118.

[3]刘星,邱林.相变材料与建筑基体复合的相变维护结构热特性探讨[J].建筑节能,2007,35(4):35237.

模块化建筑结构第7篇

关键词:建筑结构抗震;模块化教学方法;多媒体;课件制作

中图分类号:TU3521;G642 文献标志码:A 文章编号:

1005-2909(2012)03-0151-03

地震是一种自然灾害。强烈地震在瞬息之间就可能造成巨大的经济损失和人员伤亡。为了抵御震害、减轻损失,世界各国对此进行了大量研究,形成了以研究工程地震、工程结构地震反应分析和工程结构与系统的抗震减灾等内容为主的一门学科——地震工程学。中国自1976年唐山大地震后,结构抗震问题得到了普遍重视,高等院校和科研院所大力开展了结构抗震理论与实验研究,很多高等院校的土木工程相关专业先后开设了建筑结构抗震课程,该课程是土木工程一门重要的专业课。因为地震是动力作用,结构在地震作用下的反应是动态响应,如何让学生更好地理解这种动力作用非常重要。

随着多媒体技术的不断发展和计算机的日益普及,在教学中采用照片、录像以及动画等多种形式提高教学课件质量已成为可能。因此,在教学中恰当地运用多媒体教学可以使学生以视听交互方式进行学习,提高学习兴趣和学习效率,并使学生的个性和潜能得以充分发挥,显著提高教学质量。由此可见,开发建筑结构抗震课程多媒体课件十分必要。文章介绍了该课程的多媒体课件建设的关键问题,即课程内容的组织、开发平台的选择以及课件开发过程中的一些注意事项。

一、建筑结构抗震课程内容研究

根据教育部大学本科新专业目录规定的土木工程专业培养要求,学生通过课程的学习应掌握建筑结构抗震的基本知识,具备从事一般建筑物抗震设计的基本技能。根据这一要求以及课程的特点,笔者

提出“模块化”教学方法,将教学内容分为三个模块,前一模块是学习后续模块的基础,要求按模块顺序教学,同时将全课程分为三个阶段进行测试,测试不合格者无法进入下一阶段的学习。在这一教学方式下,学生在掌握前一模块的学习并通过相关测试后方

可进入下一模块的学习,从而可以强化学生的基础、督促学生掌握知识要领。

模块I:地震与结构抗震基本知识,4学时。该模块主要介绍地震与抗震基本知识,主要内容包括地震与地震动、震级与烈度、地震灾害概说、工程抗震设防、抗震设计的总体要求、场地划分与场地区划、地基抗震验算、地基土液化。

模块II:结构抗震计算,8学时。该模块主要内容有单自由度体系的弹性地震反应分析、水平地震作用与反应谱、多自由度体系的地震反应分析与水平地震作用、竖向地震作用、结构平扭耦合地震反应分析、非弹性地震反应分析、结构抗震验算。

模块III:结构抗震设计,18学时。该模块主要内容包括多层砌体结构、多高层建筑钢筋混凝土结构、多高层建筑钢结构和单层厂房的抗震设计以及隔震、减震与结构控制。

课件设计时,根据上述知识模块确定课件内容结构和教学顺序。模块化设计思想的提出有助于教学课程内容组织和安排,有利于远程教育的开展。采用模块化组织安排教学内容,并对每一个模块建立数据库,自动生成测试题,学生在完成一个模块的学习后,必须通过测试才可进入下一个模块,以此确保学生掌握主要知识点。

此外,建筑结构抗震设计是一门发展中的学科。近年来,从设计方法上提出了性能化设计思想,从技术上在原有抗震技术的基础上提出了减震、隔震等新的技术。为此,在确定课程内容时应引入地震工程和建筑结构抗震领域的最新研究进展,以保持知识的前沿性。如屈曲约束支撑、阻尼器等减震隔震技术,汶川地震、玉树地震、东日本大地震等最新的震害资料,以及近年来国内外新的设计思想和典型工程抗震设计案例等内容,以此开阔学生眼界、扩大知识面、提高学习兴趣。

二、多媒体课件开发平台的调研和选择

多媒体课件的开发平台琳琅满目。如微软公司的组件之一Powerpoint,它是一种专用于制作演示用的多媒体投影片、幻灯片的工具;Action是一种面向对象的多媒体创作工具,既可用来制作投影演示,亦可用于制作简单的交互式多媒体课件;Authorware一个功能强大的基于流程图的多媒体开发工具;Toolbook是美国Asymetrix公司推出的一种面向对象的多媒体开发工具;方正奥思多媒体创作工具,北大方正研制的一种可教学交互式多媒体编辑的创作工具;洪图多媒体编著系统,武汉汉声公司研制开发的中国最早的一种多媒体创作工具等。

模块化建筑结构第8篇

我国重点名校和地方高校建筑学专业的人才培养目标近似、教学大纲趋同、课程设置雷同、教学方法如出一辙。地方高校建筑学专业教育在一定程度上存在着教学体系陈旧、工程应用及创新能力不足,无法适应地方社会经济发展需要的弊端。除此之外,缺乏有效的政策、法律保障,缺乏专项资金的支持,设计企业对校企联合培养人才的内在需求不足,导致学校与企业的联系不够紧密,高等工程教育与人才市场需求脱节等问题表现尤为突出。因此,我们必须建立重视工程应用及创新能力培养、加强就业创业培训的建筑学专业教育体系,以培养出满足社会需求的应用型卓越工程师。目前我国工科大学中的建筑学专业课程设置主要由四大模块组成:以建筑设计、规划设计、景观设计等为核心的设计课程模块;以建筑结构、建筑设备、建筑技术、材料和构造课程为代表的技术课程模块;以建筑史为代表的建筑理论课程模块;以美术训练和电脑软件为基础的表现类课程模块。

1.1技术类课程这类课程一般采用课堂讲授的教学方式,附加部分图纸或习题练习,完成课程的总体授课。由于采用这种“满堂灌”的方式,导致了学生毫无拓展创新思路的意识,缺乏主动积极的创造性思维,仅仅满足于被动接受知识。譬如建筑结构类课程的教学思仍然延续了以土木工程专业的学生为授课对象的教学思维,过于注重力学和结构的计算公式推导,基本不考虑建筑师执业过程中对技术综合设计创新能力的需求;建筑技术和材料课程则明显缺乏综合训练的内容。

1.2理论类课程“治学先治史”是我们经常说起的一句话,它表明了专业历史在各个学科中的重要地位。建筑历史(理论)水平的高低在很大程度上决定学生的视野的宽阔程度,从而深刻影响学生的未来的专业发展。但建筑史的书籍尤其是建筑批评类书籍的相对缺乏使得许多学生建筑理论积累明显不足。我国现有建筑学教学体系(无论是理工类还是艺术类院校)中,本科生在专业学习中的理论研究或讨论几乎一片空白。相当一部分学生对建筑的理解往往等同与表面形式或功能排布的抄袭,他们虽然开口“高技”、闭口“极少”,却不知其是何意,源自何处,因何产生,到底有什么存在意义。

1.3设计类课程大多数院校都选择按建筑类型来安排设计课程及练习:一年级安排美术基础及建筑初步等课程,其后的二年级至五年级每个学期由浅入深,由简单功能到复杂功能的若干个不同类型的建筑设计课题,如先是阅览室,小餐厅,独立住宅,幼儿园然后到俱乐部,博物馆,写字楼,旅馆,影剧院等。仅通过几个有限的建筑类型也很难全面了解建筑设计涉及到的方方面面,进一步造成专业教育与工程实践的严重脱节。我国现行建筑学专业教学大纲中规定的18周设计院实习则显得周期较短,同时设计院建筑师们有自身业务压力,根本无瑕指导实习的建筑系学生,造成大部分学生的实训项目只是走走过场,根本没有起到实际作用。

2改革思路

从专业教学目标来说,学校的专业教育必须帮助学生建立正确的建筑观,理解建筑的文化属性和工程属性间的关系,使他们深刻认识到社会、经济、技术等因素对建筑设计的制约,了解一个建筑从概念设计到最后竣工所要经历的大量复杂细致的工作程序,提高学生的综合能力。

2.1课程设置从课程设置的角度来看,必须坚持以增强综合能力以提高全面素质为基础,为目标,整合传统的基础课模块、设计课模块、技术课模块、理论课模块的教学安排。更新技术课程内容,加强技术课程与设计课程的横向联系,探讨新的课程大纲,形成新的教学环节和模式。将新知识、新理论和新技术充实到教学内容中,为学生提供符合时代需要的教学内容。设置多个主干课程系列,突破以建筑设计为主干的单一课程模式,这些系列互为依托,由易到难,循序渐进,有意识突出建筑节能、生态环保等新兴技术热点。构建以核心课程和选修课程相结合、有利于人文学科和工程技术学科交叉融合的课程体系,以符合建筑学专业特点和本科专业评估的要求。在加强专业教育的同时,优化选修课,增设哲学、社会学、文化人类学、心理学等人文科学。

2.2教学方法在具体的教学方法上,我们提出了基于“技艺”整合原则的建筑学专业教学方法,从教学组织的整体性、教学进程的连续性、考核方式的动态性三方面入手,进行课程体系建构的改革与实践,以达到理想的教学目的。(1)教学组织的整体性。“技艺”整合原则下的建筑学教学活动,以建筑设计模块课程为纽带,以方案设计为中心,结合结构选型设计、电力设计、给排水设计、暖通设计,尤其重视防火设计、环境景观设计。在整合设计的过程中,采取师徒模式(导师—学生)进行授课,各个导师和学生根据兴趣及方向双向选择,在充分讨论的基础上,确定各自的设计课题,并依此优化各自的教学进程,百花齐放。同时注意导师与学生间尤其是各个导师间的交流沟通。(2)教学进程的连续性。将传统的教学模式中涉及到“技术”的基础课程模块所处的平行并联状态打破。紧密联系建筑设计原理、建筑结构选型、建筑物理(声光热)、建筑构造、建筑安全等多门课程,以设计课程模块中学生的设计图纸为核心,打通原先各自为政的不同知识体系。(3)技术(理论)课程模块期末考核的动态性。突出建筑设计课程模块的核心地位,整合的方案、技术、艺术各类课程的教学过程,要求各个相关课程的授课教师在讲述理论的基础上,有意识地围绕上一学期或正在进行中的建筑设计课程模块的图纸布置单元训练环节,最终将建筑设计模块图纸作为期满考核的重要指标。完全抛弃以往那种传统的评价体系(平时作业与期末考核),后者以理论的论述与知识点的死记硬背作为考核的重点。

3结语