浅谈建筑节能能源审计:关于大型公共建筑的能源审计之浅见 摘要:针对大型公共建筑能源审计进行剖析,探讨建筑能源审计的相关内容,简要介绍了建筑能源审计的评价标准以及方法。最终对国内的大型公共建筑能源审计现状给出了一系列的对策。文章将有助于推动大型公共建筑能源审计的相关事宜,为合理且有效地开展大型公共建筑的能源审计给出了可行性依据。 关键词:大型公共建筑;能源审计;研究分析 伴随国内经济的高速发展,大型公共建筑的数量逐渐增加,随之而来的是能源管理与建筑节能中暴露出的大量问题。大型公共建筑能源审计本身作为建筑节能管理以及服务的新举措,已逐渐变成政府相关系统管理大型公共建筑能耗以及节能的核心措施。利用建筑能源审计,将能够通过分析建筑能源利用模式与能源利用率,对被审计建筑的能源分项计量以及节能改造进行辅助以及指导。 1.建筑能源审计的概念 1.1.能源审计的核心概念 建筑能源审计能够从宏观和微观两个角度上实施审计管理。一般来说,宏观角度的建筑能源审计是以政府相关系统为核心的,主要指的是政策法规的制定,在建筑设计里以节能为标准,对项目的节能实施审核、测定以及监管;微观角度的能源审计,则指的是建筑节能的核心措施及模式,其通过对建筑物的正常运行以及用户耗能因素进行能效审计,并通过能效提升以及完善节能,最终达到节约能源的目的。目前建筑能源审计以微观角度为主进行能源管理,从环境测定、能源管理等相关方面实施审计。 1.2.能源审计的核心框架 为提升建筑能源管理效率,更为深入地节约能源、减少水资源浪费、合理利用各种自然资源,按照《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国审计法》、《中华人民共和国统计法》、《民用建筑能源管理规定》、《公共建筑节能设计标准》、《关于加强国家机关和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》、《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》等一系列法律法规的要求,借助于建设系统的统筹计划,由当地政府组建建筑能源审计小组进行领导,安排专家与管理部门实施建筑能源审计。 3.建筑能源审计评价体系的建立 3.1.评定标准的选择 按照建筑能源审计的核心理念,建筑能源审计的评定主要涵盖了能源管理、环境检测、现场检测、用能测评等多个方面,这几个方面关系到许多的评价因子具体标准。 3.2.能源审计评定措施 建筑能源审计涵盖了大量指标。各指标的评定措施中又涵盖了定量测量、定性评定以及统计计算等相关环节。目前主要利用的评定措施主要有李克特量表、虚拟变量还有定量测量等。在评价统计过程中,如果只用其中的一种方法,很有可能造成评定结果的过度主观。因此评定标准体系里应尽量使用多种种方法实施统一测量计算,防止偏颇,从而提升评定结果的正确性。 4.对建筑能源审计的相关建议 4.1.深化政府职能介入 建筑能源审计作为一项社会事业,具有较大的社会责任,对加强节能减排、提升能源管理起到基础作用,也是落实国家政策及社会能源管理目标的重要途径。因而,大型公共建筑能源审计必须被提升到政府管理和社会职能的层面,必须获取政府管理机构的政策法规、执行力等方面的有力支持。通过政府职能的介入和管理,可以在全社会更有效地推行大型公共建筑能源审计工作,提升能源节约,实现节能减排,促进和谐社会建设。 4.2.完善能源审计过程 大型公共建筑的能源审计要深化全过程管理。譬如制定大型公共建筑单位能源管理方面的相关制度,构建明确及容易操作的能源管理架构,让能源管理有章法,规范建筑能源审计的评定硬性指标,保证被评定的大型公共建筑的审计结果有其依据,提升能源审计结果的公开性、透明性。还有在能源审计过程中以政府管理系统为核心,引入第三方能源审计服务机构实施评定,从而促进能源审计工作的合理运转。 4.3.吸纳专业精、素质高的能源管理人才 大型公共建筑能源审计的有效性主要依附于个体。所以,为提高大型公共建筑的能源利用效率,相关部门及能源审计系统都要吸纳专业精、素质高的能源管理人才,这样的好处是能够提升建筑管理部门实施能源管理的效果,还能够提高能源审计执行的合理性及客观性。 结论. 总而言之,能源审计就是一种监督的机制,同样也是大型公共建筑能源管理及节能管理的重要手段。目前,在国内市场机制运行的环境中,能源审计工作还处在高速发展时期,工作前景是十分开阔的。在将来,国内能够将能源审计评定归入到法律之中,并完善能源管理评定机制及体系,从更高的层面对大型公共建筑的节能管理实施评定,以大型公共建筑为切入点,推动既有建筑改造,促进社会整体节能减排的进程,从而提升国内建筑用能效率。 浅谈建筑节能能源审计:建筑能源审计在公共建筑节能改造中的作用 摘要:本文通过将建筑能源审计的方法同公共建筑节能改造相结合,解决了公共建筑节能改造项目单一,整体观不强的现状。同时,具体分析了建筑能源审计在整体改造和局部改造中的应用。结果表明,两者的有机结合能够进一步推进公共建筑节能改造市场的良性发展。 关键词:建筑能源审计;公共建筑;节能改造;作用 引言 能源审计为建筑能效管理提供了必要的信息。建筑能源审计的目的是计量建筑物的能耗和能源费状况,检查建筑物的能源利用在技术上和在经济上是否合理,诊断主要耗能系统的性能状态,找出建筑的节能潜力,确定节能解决方案。 一、建筑能源审计释义 建筑能源审计是建筑能效管理的重要内容,是一种建筑节能的科学管理和服务的方法,其主要内容是对用能单位建筑能源使用的效率、消耗水平和能源利用的经济效果进行客观考察,对用能单位建筑能源利用状况进行定量分析,对建筑能源利用效率、消耗水平、能源经济和环境效果进行审计、监测、诊断和评价,从而发现建筑节能的潜力。通过建筑能源审计,有利于政府了解用能单位贯彻国家能源方针、政策、法令、标准情况与实施的效果;便于准确合理地分析评价本地区和用能单位的能源利用状况和水平,用以指导日常的节能管理,以实现对用能单位能源消耗情况的监督管理,保证国家能源的合理配置使用,提高能源利用率,节约能源,保护环境,持续地发展经济。 近年来,我国在全国各省市相继开展建筑能源审计工作,各省份相继出台了建筑能源审计的管理办法,对建筑能源审计进行规范化科学化操作。如浙江省从2008 年下半年起,决定对各类型建筑的能耗实施能源审计,每年对能效高的典型建筑按类型各选取不少于3 幢作为标杆建筑进行审计;每年对各类型建筑单位面积能耗排名前20%的建筑以及所有能源审计建筑进行公示。同时,每年在各类型建筑单位面积能耗排名前50%的建筑中选取高能耗建筑进行能耗诊断,开展节能改造示范。北京市政府规定,从2010年起,北京市公共机构和大型公共建筑应当安装能源消耗计量装置,实行能源审计制度。出台的新办法要求,将在年综合能源消费总量5000 吨以上不满1万吨标准煤的用能单位中指定重点用能单位,这些单位每年3月底上报能源利用状况。经市有关部门审查后,对节能管理制度不健全、节能措施不落实、未完成年度节能考核目标、能源利用效率低的重点用能单位,责令实施能源审计,并限期整改。与此同时,其他省市也都在不断加大建筑能源审计工作。 二、建筑能源审计所解决的问题 建筑能源审计是对建筑的能源利用状况进行调查、监测、评价的过程。建筑能耗审计主要包括以下内容:建筑基本信息、建筑能源结构及能源账单、建筑能源管理文件、能源技术文件(竣工图和计算书、能源设备信息、数量以及运行状况)、用能设备现场调查、建筑能耗指标分析和建筑节能建议评价。 通过建筑能源审计,可以得到建筑中暖通空调、照明、办公、电梯、热水等用能设备的能耗指标和用能比例。并通过对建筑各用能系统使用情况的调查,了解建筑用能水平,查找建筑用能不合理的地方,提出建筑能源审计报告,也可称为“能耗体检单”。 建筑能源审计的目的是指导节能改造和运行,建筑业主更希望得到的是《能耗体检单》。从《能耗体检单》上业主可以知道建筑哪些部分是能耗大户,哪些部分改造的效果最好,并配有对应的节能改造潜力经济分析。只有有了“能耗体检单”,才能让公共建筑业主根据自己的经济实力有选择地对建筑进行改造。 三、能源审计的计算方法简述 1、分项能耗的拆分方法 (1)分项能耗的计算 当建筑有分项计量,可采用分项计量的结果。当建筑内没有分项计量措施时,分项能耗的数据可采用变配电系统原理图及运行记录,设备运行记录,主要设备、主要支路的现场实测能耗,设备铭牌信息,建筑物典型年工作日、非工作日天数等信息统计得到。 (2)分项能耗计算的检验 分项能耗平衡检验,以能源账单的总能耗信息为依据,分项能耗和总能耗的偏离率不应超过15%。 2、其他方法 (1)在得到分项能耗的基础上,可采用软件模拟的方法对建筑物进行能耗模拟,并通过修改建筑围护结构性能参数优化其改造策略,深化能源审计工作。 (2)对部分分项能耗较高的分项进行专项审计。可采用现场检查、现场测试等方法,为建筑的节能改造提供依据。 通过以上的工作,可以得到建筑的能耗水平和重点分项能耗部位,并对其进行有的放矢的改造。下文通过两个案例说明建筑能源审计在建筑改造中的应用。 四、案例分析 1、南京某科研楼的建筑能源审计案例 该建筑为南京某研究院科研楼,建于1976年,建筑共六层,建筑面积5400m2, 占地面积约900m2,框架结构,建筑体形系数为0.29。2008年对其改造。表1为该科研楼改造前围护结构的热工性能。 表1 科研楼改造前围护结构热工性能 通过对现场的能源审计结果如表2。 表2 科研楼改造前围护结构热工性能 通过分析,改造内容如表3。 表3 项目节能改造增量成本计算 改造后年单位面积节约用电量约22 kWh,按照综合电费0.85元/m2计算,建筑每年度节约电量约12万度,年节约费用为10万元。按照项目节能增量成本69.5万计算,改造项目增量成本在7年内基本可以完成回收,经济效益明显。 2、某宾馆建筑能源审计案例 该五星级宾馆楼层数为22层,建筑面积29948.48m2。建筑主要用能类型是电、柴油、天然气(厨房)和水。 (1)审计结果 通过对饭店的审计发现,厨房和热水使用的能耗之和占总能耗近50%。因此审计后就将此信息反映与饭店方,并为其提供了改造建议。 (2)改造内容 ①锅炉房蒸汽冷凝水回收改造:目前冷凝水无法回收,建议改造冷凝水回收系统。②改造厨房灶具:采用节能型燃气具。 (3)改造结果 改造工程简单,周期短,不影响饭店的正常营业。通过以上两个重点区域的改造,直接降低厨房和热水能耗40%~50%,可降低饭店总能耗的20%~25%。 结束语 通过建筑能源审计工作,对建筑进行整体改造,并将模拟、经济分析整合进能源审计报告中。通过前期的科学合理分析,为最终达到既定的节能目标提供了科学的依据。结果显示改造效果良好,达到了整体改造目的。建筑能源审计工作作为既有建筑节能监管体系中的一环,为既有建筑节能的推进提供了方法。进一步可加大二者的紧密联系,促进既有建筑节能改造科学、高效、快速发展。 浅谈建筑节能能源审计:北京某商厦建筑能源审计与分析 摘要:通过对北京某商厦能源审计入手,对的能源消费状况、管理水平、利用效率、消耗指标、财务过程、综合利用进行检查、测试、诊断、咨询和评价,排查节能障碍和浪费原因,查找节能潜力,提出EED整改措施,最终目的是促进企业节能降耗、降低生产成本、提高经济效益。 关键词:能源审计;消耗指标;测试;诊断 一、项目背景 为贯彻落实《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号)、《建设部、财政部关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》(建科[2007]245号)等文件精神,为提高建筑能源管理水平,进一步节约能源、降低水资源消耗、合理利用资源,以国家机关办公建筑和大型公共建筑的运行节能管理为突破口,建立既有国家机关办公建筑和大型公共建筑节能运行监管体系,提高国家机关办公建筑和大型公共建筑整体运行节能管理水平,对既有国家机关办公建筑和大型公共建筑实行建筑能源审计。 建筑能源审计是对建筑节能的科学管理和服务的方法,其主要内容是对用能单位建筑能源使用的效率、消耗水平和能源利用的经济效果进行客观考察,对用能单位建筑能源利用状况进行定量分析,对建筑能源利用效率、消耗水平、能源经济和环境效果进行审计、测试、诊断和评价,从而发现建筑节能的潜力。建筑能源审计是研究制定能耗公示、用能标准、能耗定额和超定额加价等制度,并进一步在建筑领域推广能源服务和合同能源管理等节能改造机制的基础。 二、能源审计与分析 本次审计总建筑面26959m2。空调面积约为2.2万m2左右。 总体信息表见表1,以下章节将具体从围护结构、供暖空调通风系统、给排水系统以及配电系统进行详细描述。 表1 商厦总体信息表 能源计量方面,电力和水的一级计量都相对比较完善;生活热水及供暖制冷系统由于由自身设备提供,所以无分别计量,建议各自增加计量装置,以便以后做能源消耗核定时有准确数据可供参考。按照公共建筑用电分类计量技术要求,对已建项目按照空调采暖、照明及室内设备类、综合服务类、特殊区域类、外供电类进行分项计量。就目前的情况,计量情况已经很完整,但仍不能满足分项计量的要求,建议增加计量表,来达到上述要求。 能源统计方面,各个区域的数据进行了分别的核算,对近几年的能源使用量都分别进行了对比分析。 此外,管理者较重视节能工作,前期实施过一些节能措施,的节能做过空调机组更换、节能灯具的节能技改项目,均达到了比较好的节能效果。 (一)商厦能耗指标 图1能耗指标体系结构图 (二)商厦分项能耗比例 消耗的能源种类主要包括电力和水。通过计算,2011年常规能耗折标煤量为525.31tce,其中空调系统能耗为297.76 tce,占总能耗的58.8%,照明系统能耗折标煤量为120.91tce,占总能耗的24.42%;综合服务能耗折标准煤为91.48tce,占总能耗的14.73%;系统能耗比例见下图: 图2 分项能耗比例图 (三)商厦设备测试 本次能源审计对商厦的变配电系统及通风系统进行了测试。测试工具采用FLUKE435。具体测试内容如下: 1.商厦1#、2#变压器二次侧电能质量,包括谐波含量,功率因数及其他的运行参数。 2.商厦空调主机、循环水泵和通风风机。 通过测试发现目前的的供配电系统运行稳定,一层新风机组电机运行状态接近于空载状态,功率因数过低,无功输送量大,线路损耗大,电机效率运行效率低,属于非经济运行状态。 三、重点节能技改与措施 (一)商厦制冷系统的改造。 商厦采用风冷源热泵,由于单体机组小,开启灵活,可以根据负荷特点随时开启机,可以节约制冷采暖费用。目前商厦的制冷采暖系统采用风冷热泵机组,这种机组COP值相对低于常规冷水机组。且风冷热泵机组受外界条件影响较大,在室外温度低于-15℃和高于40℃时机组出力衰减严重,严重时会出现停机状态。风冷热泵机组在冬季制热运行时,其肋片盘管换热器起蒸发器的作用,由于蒸发温度较低,盘管表面的温度也随之下降,甚至低于0℃。当室外空气在风机驱动下流经盘管时,其所含的水分就会析出并附着于盘管表面形成霜层。随着霜层的形成,机组的性能下降,工况恶化,制热量也将下降。一个除霜过程通常需要3分钟左右,在前一分钟风扇不转,以便使冷凝温度尽快升高去融霜,第二和第三分钟风扇才开始转动,主要是为了带走被融化的水分。如果没有这个程序而直接停止化霜循环,则盘管上没干的水会重新结成霜,降低了除霜的效果。在机组化霜过程中,热泵不仅不能给系统提供热量,反而会吸收热量。当机组盘管结霜时,机组效率迅速下降,直到一定限度时机组开始化霜。此时,大约3分钟的时间,机组从水系统中吸收热量提供到盘管去除霜。实际上,在这3分钟的时间里,机组产生的能量是负数。从而导致机组产生更多的无用功。现场调查发现,主机除霜工况频繁,造成无用功增加,同时影响供冷、供热负荷出力。根据以上对风冷热泵存在的问题,建议可以采取一下措施尽量减少或避免上述问题出现。建议在楼顶增加蓄水箱,在冬季时,白天室外温度相对较高且湿度小于75%以下时,开启风冷热泵机组效率相对较高,这时再保证热泵正常供暖的条件下(现场调查冬季采暖热泵机组全开的时间很少),多余的机组可以开启用于蓄热,用于商厦夜间采暖需求。 现场了解,商厦的热泵机组在冬季室外温度低于-2℃时需要开启循环水泵,低于-5℃时需要开启热泵机组供热,以保证供水管在夜间不冻。这种情况下,由于冬季夜间温度很低(北京平均温度在-9℃),热泵机组效率低,如果采用白天蓄热,夜间直接利用蓄热热水采暖,可以降低一定的运行费用。在夏季时,处于用电高峰,白天室外温度很高,风热冷泵机组出力降低,COP值下降明显,在这种状况下可以考虑利用商厦夜间没有空调需求的情况下,开启风冷热泵机组续存冷水,用于白天时供冷。这样不仅可以解决夏季白天机组运行低的问题,还可以充分利用夜间低谷电制冷,减少商厦的年运行成本。 (二)风机变频改造。 商厦一层新风风机额定风压为590Pa,额定风量为45000m3/h,配电机功率为22kW,电机安装软启动,工频运行,实际运行电机功率为5.9kW,电机负载率为26.82%,功率因数为0.428,电机运行具体数据如下: 表2一层新风风机运行参数 此风机风量调节方式为阀门调节,利用调节风门、挡板开度的大小来调整风量,不论新风的需求量大小,风机都要全速运转,而新风量的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了,不仅控制精度受到限制,而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。 根据此种运行参数,考虑采用变频器驱动的方式取代风门、挡板、阀门的控制方式。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:n=60f(1-s)/p,(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数);通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。 (三)扶梯相控调压改造方案 商厦的现状是不管有无乘客搭乘,自动扶梯始终保持高速运转,然而出于安全考虑,扶梯要求电机恒速运行,而扶梯的负载多变,且50%以上的工况常有处于轻载或空载状态的时段或周期,所以电能损耗很大。 扶梯相控调压改造方案是根据商场内,一般在周末或下班后客流量大,其它时间客流量小,同一时间段,低层扶梯人多,高层扶梯人少,甚至会有一段时间内自动扶梯上没有人的这种客流量的变化规律,在这些客流量小得时间内,通过对电梯进行相控调压改造,通过在控制电机运行时,检测电机的电压、电流及其相位角,通过计算后,驱动输出单元(可控硅)强制实现电压、电流同步,减少电压、电流不同步时的电能浪费从而达到节电的目的。 相控调压技术基于晶闸管应用技术三相异步电动机降压节能,于1990年代引入中国;在油田、钢铁、化工、等领域中电机负载率变化频繁,空载及轻载时间较长的设备上,特别是扶梯、传送带、冲床、车床、搅拌机、压铸机、球磨机等设备上取得一定的节能效果,是一项非常成熟的节能技术。 异步电动机空载、轻载时输出功率减少,同时转子铜耗随之降低,但铁耗、风摩损耗和杂散损耗基本不变。由于励磁电流未变,定子铜耗降低较少,因此,电动机效率和功率因数大为降低。 一般电动机的经济负载率应在额定功率的75%-100%之间,每当电机长时间处于轻载或者空载状态时,令线圈出现漏磁效应,导致电机效能下降。该磁通量(又称为磁场电流)是固定不变的,是电机最浪费电能的因素之一。 由电动机的经济运行率特性可知,在电动机运行过程中铁心损耗等于负载损耗时,电动机运行最为经济(及损耗最小、效率最高),负载损耗的大小取决于负载电流大小和绕组的电阻值。当电动机运行于空载或者轻载状态下,电动机的铁心损耗远大于负载损耗,如果当电动机空载、轻载时,在不改变电动机的转速条件下,适当降低电动机的端电压(输入电压),电动机的铁损将随电压平方而减小,励磁电流也因磁通的减小而下降,使定子铜耗也减小,从而降低了电动机的总损耗,提高了电动机效率和功率因数。 相控调压节电技术使用普通晶闸管作为输出单元,利用计算机通过一定的算法控制输出单元的输出电压,使电动机输出功率与负载相匹配,达到低耗、节能的目的;计算机全程随时监测电动机的运行状态,一旦有断相、超载等故障发生时,立即采取适当的安全保护措施。 浅谈建筑节能能源审计:民用建筑能源审计最优化工作方法研究 摘要:本文首先对能源设计的分类与要求进行了介绍,然后对能源审计工作的实施步骤进行了解说,最后分析了民用建筑能源审计工作中的几个重要问题。 关键词:民用建筑;能源审计;能效测试;最优化方法 引言 民用建筑能源审计是指由专业能源审计人员受政府主管部门或业主的委托,对建筑的部分或全部能源活动进行检查、诊断、审核,对建筑中能源利用的合理性做出评价,并提出改进措施的建议,以提高建筑能源利用效率和增强对建筑用能的监控能力。 建筑能源审计的目的是为了推进和规范建筑节能工作,加快提升建筑的能源管理水平和能源利用效率,进一步完善节能监管体系和节能考核体系,推进建筑的节能改造工作。因此,如何科学、准确、公正、高效地开展建筑能源审计工作值得业内人士进行深入探讨。本文以笔者在民用建筑能源审计相关工作中所获得的经验为基础,系统地总结了民用建筑能源审计的完整工作流程和测评方法,并提出了在民用建筑能源审计工作中需要注意的诸多关键问题。 一、能源审计的分类及要求 对于民用建筑能源审计的分类依据《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》的规定,可主要分为非深度能源审计和深度能源审计两大类。 1、非深度能源审计 非深度能源审计要求完成其基础项和规定项的相关工作。 (1)基础项 基础项一般是由被审计建筑的所有权人、使用权人或其委派的责任人完成。主要内容包括: 提供被审计建筑的基本信息,填写基本信息表;提供能源审计所需要的各种资料数据;配合能源审计工作的开展。 (2)规定项 规定项一般是由各地建设主管部门委托的审计单位完成,由被审计建筑的所有权人、使用权人或其委派的责任人配合完成。主要包括6方面的内容:(1)与建筑物所有权人或业主指定的责任人和联络人,以及主要运行管理人员举行工作会议,掌握建筑运营情况及建筑能耗中存在的问题,逐项核实基本信息表。(2)审阅并记录1~3年( 以自然年为单位) 的能源费用账单,包括用电量及电费、燃气消耗量及燃气费、水耗及水费、排污费、燃油耗量及费用、燃煤耗量及费用、热网蒸汽( 热水) 耗量及费用、其它为建筑所用的能源消耗量及费用。(3)分析能源费用账单,计算出能源实耗值,将能耗划分为3类:第1类能耗即常规能耗和水耗,主要包括照明能耗、建筑供暖通风和空调能耗、插座( 室内办公设备和家电) 能耗、动力设备( 电梯等) 能耗和热水供应能耗等;第2类能耗即特殊能耗,如全年连续运行空调系统的计算中心、网络中心、大型通信机房、有大型实验装置( 如大型风洞、极端气候室、P3实验室) 的实验室、工艺过程对室内环境有特殊要求的房间等的能耗,并将其从总能耗中扣除;第3类能耗为按建筑面积定额收费的城市热网供热消耗量,这类建筑能耗应单独记录。(4)审阅建筑物的能源管理文件,应包括建筑物能源管理机构或建筑能源管理责任人的任命或聘用文件;过去1~3年内所采取的节能措施及其节能效果的说明文件;大型用能设备( 制冷机、锅炉) 或设备机房的节能管理规定、运行管理规程、运行记录;BA系统中保存的过去( 至少1年的)能耗数据;能耗计量装置( 仪表) 的校验证明;主要管理人员参加节能培训的证明文件等。(5)巡视大楼,填写现场调查表。(6) 对建筑内不同用途的各房间进行随机抽检,从每种用途房间中抽取占此种用途房间总建筑面积10%的房间,检测室内基本环境状况并记录。 2、深度能源审计 深度能源审计除完成基础项和规定项的内容以外,还需完成选择项的内容。选择项主要包括: 室内环境品质检测、空调制冷机房能效检测、供热锅炉房能效检测和通风系统能效检测等。此外还可以根据需要商定其它相关的检测项目。 二、能源审计工作实施步骤 1、基本信息收集 通过召开能源审计会议和发送电子邮件的方式向建筑所有权人或物业人员收集被审计建筑的基本信息表,包括建筑概况、建筑能耗账单、用能系统和用能设备情况等,并通知建筑能源管理人员准备以下资料,供现场文件审查时进行查阅:(1)被审计建筑的文字介绍,包括建筑基本信息;建筑功能划分及布局;建筑的照明系统、空调系统、给排水系统、插座用电系统、动力系统等的基本情况;有无进行过节能改造,若实施过节能改造工作,需要说明改造内容;有无分项计量,若有,需要说明分项计量情况。(2)被审计建筑的相关图纸,包括建筑图纸、结构图纸,以及水、暖、电、动力图纸。(3)能源管理文件。(4)能源账目文件。(5)用能设备清单、维修管理记录、暖通空调系统运行记录。 获得建筑的基本信息后,审计方判断建筑是否具备开展能源审计的条件,确定审计目标。若不满足最低审计条件,应及时提出( 这一点对于政府委托的项目尤为重要)。 2、现场调查和测试 (1)建筑巡视 对大楼进行整体巡视,结合文件审查结果及建筑基本信息表,确定建筑能耗和管理的总体情况。对大楼内的制冷机房、锅炉房等设备机房进行巡视,以便确定空调系统、通风系统、供暖系统、生活热水系统和电梯等用能系统是否存在管理不善、运行不当、能源浪费、无法调节等问题。根据建筑内各房间的不同用途进行随机抽检,对各用途房间至少选取1个房间。对所抽检的房间,巡视室内基本状况,对室内环境参数( 温度、相对湿度等) 的设定情况及控制和调节方式进行现场调查,以确定是否存在设定不合理、能源浪费、无法控制或调节等现象。 (2)建筑室内环境测试 根据建筑内不同类型使用功能的房间进行抽样检测,每种类型至少选取1个房间样本。对所抽检的房间样本,采取以下调研和检测措施: 巡视室内环境状况,调查遮阳情况以及办公电器等用能设备的运行和配置情况;对房间室内环境参数 ( 温湿度、二氧化碳浓度、照度等) 进行检测;对室内环境参数的设定情况及控制和调节方式进行调查。通过以上检测,可以基本确定是否存在空气温度设定不合理、电器配置浪费以及控制方式不合理等现象。 (3)机房设备检查 结合建筑基本信息表和建筑巡视情况对制冷机房、锅炉房及设备间内各种设备的运行情况、调节和控制方式等进行评价,需要时可进行必要的设备能效测试。(4)围护结构保温性能测试 根据实际需要,对建筑围护结构进行保温性能测试,主要是采用红外热成像法检测围护结构保温缺陷、采用热流计法检测传热系数、采用压差法检测建筑物气密性等,从而确定围护结构保温性能是否符合要求,是否需要进行节能改造。 三、民用建筑能源审计工作中的重要问题 1、基础资料的完整性 问题能源审计项目确定后要及早向业主提出所需的基本资料清单,并向业主详细阐述每种资料包括的内容,给其充分的时间进行准备、整理,审计机构要逐一核查其准确性,以确保能源审计工作顺利、完整地开展。 2、能源审计现场测试前的准备工作 确定测试位置、合适的检测日期以及需要的检测设备。要及时与业主沟通,保证在其配合下、在适合的检测日前准备就绪。 3、核实工作 报告初步完成后需与甲方核实项目基本情况的准确性,核对实测情况及数据。 4、沟通协调的及时性和有效性 应及时沟通、协调、解决出现的各种困难和问题。若遇到确实不易解决的困难,如果是政府采购项目(能源审计),审计机构需要及时向政府相关的管理部门反馈,在其帮助下确保能源审计工作能够顺利、高效地完成。 结束语 民用建筑能源审计工作是一项系统工程,各个环节相互关联,总体是由基础数据收集、现场实测和最终评价3大部分组成,需要统一协调安排,因此需要同时考虑数据的准确性和效率。合理的能源审计工作流程可以确保民用建筑能源审计工作高效、顺利地进行,因此需要重视工作流程的完整性和有效性。对于具备条件的建筑,建议安装相应的能源监测系统,实现对其能源系统的运行情况和能效指标的在线连续监测,有助于建筑的能源系统管理,以确保节能效果。能源审计机构要理顺与政府相应节能主管部门和业主之间的关系,遇到问题及时沟通,寻找合适的解决途径。
浅析高层建筑节能设计:浅谈城市高层建筑节能设计 摘要:针对现在能源消耗巨大的现状,从节能建筑的角度出发,在建筑设计,围护结构设计等方面对目前的建筑节能技术和今后的发展进行初步探讨。 关键词:高层建筑;节能设计 近些年在某些城市建高层建筑已成风气,设计者往往贪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄,造成高能耗、低效益,影响常年使用,浪费巨大。所谓高层建筑节能不仅是建筑本身的节能,且由城市的综合环境、气候条件、总体布局;建筑物的形体变化、朝向;外围护结构保温。隔热的性能;门窗质量等许多综合性因素构成,因此,高层建筑的节能首先应为设计者重视。 一、优化建筑位置朝向设计及体形设计 高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量。在寒冷地区人们十分珍惜阳光带来的温暖。据有关资料分析,地球每年接收的能量有60亿亿千瓦,这么大能量弃之可惜,从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器,阳光不仅对人的身体健康有着很大影响,对建筑的节能也有着十分重要意义。寒冷地区城市规划应注重应用日照原理。合理的确定建筑位置与朝向,使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能,因此,建筑的方位与节能有着直接关系。 如在北纬40度-45度地区,冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍,而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2.5倍,不同朝向,不同季节,建筑物所得到的太阳辐射热能量不同,热损失也不同,尤其是在冬至前后,由于太阳高度角低,房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况,按其太阳高度角做出日影响图,以确定冬季每天的日照时间,建筑南向开窗面积尽可能大些,在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获得更多的太阳光线,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。合理的建筑体形能够减少高层建筑物与外界的热量交换,在其他条件相同时,体型系数(建筑物外围护面积与其所包围体积之比)越大,单位面积散热量也越大,对节能不利。因此,正确处理建筑形式多样化和节能的关系,是高层建筑设计中应当引起重视的问题。 另外,高层建筑物的外形越简单,其外壳的表面积越小,热交换量亦越少。因此,高层建筑物的造型宜简洁、完整,尽量避免复杂的轮廓线。 二、优化围护结构墙体设计 1、外墙是围护结构的主体部分,高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋,前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重,因此,围护结构属于填充材料,为了减轻荷载,达到保温、隔热要求,采用轻质高效保温材料,目前在寒冷地区常用的墙体做法有、页岩陶粒混凝土空心砌块;粘土空心砖与实心砖复合墙体;粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。但存在问题较多,节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧,在寒冷地区的同一气候条件下,由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同,为防止墙体内产生冷凝水,保温层设在外侧更为妥些。 2、高层建筑的围护墙体不宜采用外侧保温的聚苯乙烯泡沫板(舒乐板、PG板),岩棉板等轻质保温材料。一幢建筑的寿命少则几十年,多则上百年,材料的应用与建筑整体的寿命应同步。对于轻质的外保温复合墙体,笔者认为存在以下不足之处: (1)抗震能力差,易松散,与结构构件结合不好,整体性能差。 (2)不能承受外部装修贴、挂荷载,如:贴石材,安装装饰构件等。 (3)不能承受有振动的凿、刨的装修,如:剁斧石面层、予留洞。槽易出现冷桥。 (4)墙表面易出现裂纹。除此之外,复合墙体由于框架梁拉、剪力墙的嵌入,墙体内容易造成冷桥,是保温、隔热的薄弱环节。据测定,高层建筑所出现的冷桥约占整个热损失的5%-13%,因此应引起设计者重视,采取有效构造措施尽可能避免产生冷桥。 3、国外普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温,欧、美各国取得不少先进经验。某些欧美国50%左右的建筑已应用多种形式的混凝土空心砌块。由于混凝土空心砌块保温效果好,又具有一定强度,避免了轻质复合材料墙体的一些弊端。 4、受阳光照射的高层建筑物屋顶,表面温度比其他围护结构高得多,对室内温度影响很大,顶层住房冬冷夏热现象十分明显。对此,除必须考虑屋面隔热保温措施以外,还可从建筑设计角度考虑在顶屋设置通风隔热层或将顶层做为设备间等,形成2次隔热,减少屋面温度的影响;在炎热地区的屋面可通过蓄水(如屋顶游泳池)和屋面定时喷水系统使屋面显著降温。 三、围护结构的节能 1、外墙的节能技术。外墙的节能措施,目前主要是使用环保节能型建筑材料,可以有效减少通过围护结构的传热,从而减少各主要设备的容量,达到显著的节能效果。采用新型墙体材料与复合墙体围护结构。复合墙板构造复杂一些,但它将材料区别使用,可采用高效的隔热材料,能充分发挥各种材料的特长,板体较轻,热工性能较好,适用于住宅、医院、办公楼等高层建筑的外墙。在进行经济性、可行性分析的前提下,在墙体内外侧敷设保温隔热的新材料。另外,目前还有可调节的外墙,即采用多向、多层、可开、可闭的外墙,以适应不同的气候,减少空调,采暖的时间,降低能耗。 2、窗的节能技术。玻璃窗不仅传热量大,而且由于其热阻远小于其他围护结构,造成冬季窗户表面温度过低,对靠近窗口的人体进行冷辐射,形成“辐射吹风感”,严重地影响室内热环境的舒适。目前,就窗的节能措施,主要是从以下几个方面考虑: 首先,控制窗墙面积比。窗户既有引进太阳辐射热的有利方面,又有因传热损失和冷风渗透损失都比较大的不利方面。就其总效果而言,窗户仍是保温能力最低的构件。由于通过窗户的热损失比例较大,因此我国规定:南向的窗墙比≤0.35,东西朝向的窗墙比≤0.25(单侧窗)、≤0.30(双侧窗),北向的窗墙比≤0.20。其次,提高气密性,减少冷风渗透。 最后,提高窗户的保温能力。包括改善窗框的保温性能以及使用中空玻璃来改善窗玻璃部分的保温能力。 中空玻璃是由两片(或两片以上)平行的玻璃板粘合而成的玻璃组件。其两片玻璃板间通过间隔条(注满专用干燥剂一高效分子筛吸附剂)隔出一定宽度的空间,并使用高强度密封胶沿着玻璃的四周边部进行密封。由于中空玻璃在构造上存在空气夹层,从而有效地降低了传热系数,达到节能的目的,同时隔声性能也很好。根据玻璃构造不同,中空玻璃又有PET双中空玻璃、LOW-E中空玻璃等多个品种。若中空玻璃中充装氩气等惰性气体,将进一步增大中空玻璃的热阻;若采用热反射镀膜玻璃或低发射率镀膜玻璃组成的中空玻璃,更可以显著提高外窗的保温性能。关于使用中空玻璃的实例,红谷滩的红谷大厦就是一个例子。它使用的是LOW-E玻璃,这样可以减少每天的运行成本,减少能源消耗,降低环境污染。 四、结语 节约能源是我国的基本国策,建筑节能是国家节能工作的重要组成部分,我们要接见节能建筑的成功经验,加强国内的技术研发力度,引进先进的设计方法,使我国的建筑设计逐渐走节能化的可持续发展的道路。 浅析高层建筑节能设计:建筑节能设计在高层建筑设计中的应用的论述 摘要:伴随着我国能源供求矛盾不断升级,作为能源消耗大户的建筑业来说,如何解决建筑节能已成为刻不容缓的大事。这要求我们在建筑设计中要充分考虑建筑节能问题,创新节能措施,为建筑节能事业的发展做出应用贡献。下文就以此问题展开探讨。 关键词:高层建筑;建筑节能;能耗;设计 一、建筑节能设计的重要性 1.有利于我国经济快速稳定发展我国是一个能耗大国,能耗消费总量排在世界第二。 而我国人口众多,能源资源相对缺乏,人均能源占有量仅为世界平均水平的40%。我国的建筑能耗已占到全社会总能耗的30%左右 。在目前我国能源形势相当严峻,在今后的长时期内也将难以缓解的状况下,节约能源已是刻不容缓。如果再不节约能源,将严重制约我国的经济和社会发展。 因此,为了使国民经济持续、稳定、协调发展,提高环境质量,必须节约使用能源,逐步扭转能源浪费严重的局面。2.有利于环境保护随着国民经济的快速发展,居民空调的拥有量呈直线上升。 而空调能耗产生的二氧化硫,氮氧化物和其他污染物都会污染空气 、危害人的身体健康,造成环境酸化,破坏生态平衡。 通过建筑节能可以减少污染物的排放量,减轻大气污染,保护生态环境和提高建筑热环境的质量。 3.有利于提高居住质量,降低住户的使用成本随着我国经济快速稳定发展和人民生活水平的提高,追求舒适的居住环境成了人们的迫切需要,节能建筑由于采用了成套的节能技术措施,如适当控制建筑体形系数,采用保温性能良好的加气混凝土砌块等新型墙体材料,采用中空双层玻璃窗等,减少了围护结构的散热,改善了建筑热环境的质量,提高了供热系统的热效率,既节约了能源,又降低了房屋的使用成本,住户得到了实惠。 二、外部环境的节能设计 1.合理选址建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定,如太阳能辐射强度、最热(冷)月平均气温及空气湿度、夏(冬)季主导风与平均风压、雨雪量等。为建筑节能创造条件,同时又要不破坏整体生态环境的平衡。。 2. “微环境”设计 除了地区气候特征,还需注意区域的“微环境”,如地形条件、地表环境、地表土壤和环境植被等。根据建筑功能的需求,通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:①在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪;②创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。 三、建筑物外形及外窗节能设计 1. 住宅外墙的节能设计 墙体是住宅的主体部分,是建筑室内外热交换的主要介质,建筑节能50%,其中就有约25%是通过建筑围护结构外墙的保温隔热性能来实现的。使用节能外墙与使用普通外墙室内温度相差可达4~10度,所以墙体的设计是不容忽略的一个方面。外墙除了应具有基本的承重、安全围护等功能外,还应考虑选用保温隔热性能好的墙体材料,对传热性好的墙体或墙体中传热性好的部位应加设保温隔热层。目前,常用的几种外墙材料中,保温隔热性能较好的是多孔粘土砖和加气混凝土砌块以及复合墙体。复合墙体中绝热材料主要有岩棉、矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、聚苯乙稀、加气混凝土等。复合墙体保温隔热宜选用外墙外保温。外保温是连续外包的,有效隔断具有热桥作用的混凝土梁、柱等,而产生“断桥”作用,达到预期的节能降耗效果。此外,减少建筑物体型系数,也就是减少建筑物外表面积,减少外围护结构面积,减少建筑形体的凹凸,也是节能的有效措施之一。体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值. 2.外窗节能设计 外门窗冷风渗透为1/3,传热损失是1/3,其能耗占住宅总能耗的比例较大,因此它是住宅能耗散失最薄弱的部位。故在保证日照、采光、通风、观景的要求下,尽量要提高外门窗的气密性及本身的传热量,提高保温性能,减小住宅外门窗洞口的面积,减少冷风渗透。其主要措施如下: 2.1控制住宅窗墙比,住宅窗户的洞口面积和立面单元面积的比值即住宅窗墙比,根据《民用建筑节能设计标准》的规定对不同朝向的住宅窗墙指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。 2.2建筑外窗玻璃节能的保温节能及太阳辐射节能,单框双玻窗在我国目前使用广泛,其构造很大一部分都是简易型的,单层玻璃它热阻等于两个表面换热阻之和,因此外层玻璃内侧表面很可能在任何阶段均不形成冷凝。 2.3提高隔热功能,降低门窗传热系数和设置温度阻隔区,塑钢门窗、彩色镀锌钢板节能型门窗热惰性大,气密性好,更重要的是不生锈、耐腐蚀、缝严密能降低门窗传热系数,提高隔热功能。玻璃应采用双层,现在有很多节能玻璃,例如:内部充满干燥或惰性气体防阳光玻璃,中空玻璃等等。 2.4热量渗透的减少,房间的气密程度是影响换气次数的主要因数,而产生内外空气交换主要在于外窗与墙、框、玻璃之间的装配缝隙。其缝隙越小渗透量越小,换气次数少,反之就导致热耗增加,即气密性不好。故而节能率与气密度成反比。因此,在保准新鲜空气需求量几质量的条件下,应尽可能减少换气次数从而减少热量渗透。 四、房顶屋面的节能目前有很多屋面采用一些远不满足热舒适性和节能标准的隔热措施,有的甚至没有采用任何隔热措施,其中高层建筑的隔热措施更加不到位。正确的施工方法及节能材料的选用可以有效的降低传热系数几传热能耗,起到很好的节能和改善热环境的效果。坡屋顶的采用也是屋面保温节能的有效措施之一。另外,设计屋顶花园不仅改善了环境,也起到了保温隔热的效果,更加在高楼林立的城市弥补了地面绿地的不足,所以屋顶也是在设计中不可忽视的重要方面。其次,屋面保温材料为避免屋面重量和厚度太大,应选用密度、导热系数小的保温材料。目前,这些高效保温材料已经开始走进建筑领域应用于屋面,如膨胀珍珠岩保温芯板它施工方便,价格低廉,又环保,并且它的柔性佳,可以用于曲面屋面。太阳能是一种洁净的可再生能源,开发利用潜力巨大,更是建筑上极有潜力的新能源之一。其中,太阳能供用热水、主动式和被动式太阳能取暖和空调,以及太阳能发电等等都是很好的实用实例。我国面积广大,太阳能的资源极其丰富,如果将其加以充分利用,既可以节省大量非可再生资源,保护环境,创造和谐社会,而且有可能在南方某些地区完全利用太阳能取暖。 五、结束语 建筑节能对国家来说是缓解能源紧缺的大事,是一项系统的庞大工程,涉及范围比较广泛。近年来高层建筑的大量兴建,如何加大高层建筑节能已成为当务之急。我们只有齐心协力,才能将大力推广节能建筑这项造福子孙后代的事业做好。 浅析高层建筑节能设计:高层建筑节能设计探析 摘要:本文探讨了高层建筑节能设计存在的问题,分析了高层建筑整体设计对节能的影响,提出了高层建筑节能设计的具体方法。 关键词:高层建筑;节能设计;探析 随着建筑节能研究与实践的不断深入,建筑节能的方法得到了不断的改革,节能的理念也更加深入人心,建筑设计的内涵也得到了不断的延伸和丰富,中国的建筑节能工作取得了一定的效果。建筑节能是我国可持续发展战略的一个重要的目标,建筑节能工作复杂而艰巨,它涉及到了政府、企业甚至普通市民,它的实现需要各方面的努力,政府应该加强对高层建筑的节能设计的监督;作为设计人员,应从规划到建筑单体及材料的选择,都应综合考虑,努力提高提高建筑的节能能力,不但节省了使用成本,也改善了使用的环境,从而提高了生活的质量。 1 建筑节能的现状及高层建筑节能设计的问题 建筑节能具体是指在设计、建设和使用建筑物的过程中,使用节能型的材料和技术,提高空调系统的效率,提高隔热性和采暖供热的效果,在满足室内热环境需求的前提下,减少供热、照明、空调制冷制热及热水供应的能耗。 我国的建筑耗能现状不容乐观,高耗能的建筑比例大,加剧能源危机。建筑能耗总量不断增加,占能源总消耗的大约三分之一,比改革开放前上升了一半,并且随着城市化的加快和人们可支配收入的不断增加,我国的建筑耗能比例还会继续上升,甚至会超过发达国家的水平,将会成为我国经济发展的瓶颈。发达国家在上世纪70年代已经开始了建筑节能技术的研究,并且取得了不错的效果,我们国家的建筑节能工作没有取得应有的成效,需要进一步加大资金投入、人才投入来研究建筑节能设计,否则会使能源紧缺的局面继续恶化。 随着房地产业的发展,高层建筑层出不穷,其中的问题也日益凸显。主要表现在:在设计时为了尽可能利用空间和无限制地追求外观立面效果,忽视了技能设计,楼层比较高、建筑体形及外表面积比较大、建筑之间密集、相互遮挡、采光差、不通风等,降低了建筑使用的质量,同时也导致在建设与使用的过程中耗能比较大,没有达到节能的效果。 2 高层建筑节能设计的影响因素及设计方法 2.1 高层建筑的整体规划对节能的影响 高层建筑的整体规划对建筑与建筑物周围环境的影响很大,如何根据当地的自然条件,有效利用自然资源来进行建筑的节能设计,直接决定了该高层建筑的节能效果。如何将高层建筑的整体规划与节能减排联系在一起,主要从以下三个方面入手: 2.1.1 优化建筑位置。高层建筑在选择建设位置时进行综合考虑,将自然环境因素考虑进去,比如场地的方位、风向风速以及水土植被等。虽说现在很多的高层建筑都在城市规划的调控之中,很难保证很好的外部自然条件,但是仍可以通过规划设计来提高节能的效率。例如,将支持建筑使用的公共设施布置在公共走廊中;选址时尽量利用现有的公共设施管网,这种合并能降低场地的破坏程度,方便建筑的检查维修,公共的场地市政设施走廊应该沿着曾经受到干扰的地区或新修的道路或人行构筑物集中的地方,减少不必要的场地清理和挖沟,维修起来也比较方便。 2.1.2 利用外界气流来组织自然通风。为了减少空调制冷的带来的能源消耗,改善室内空气环境,设计时才充分利用外界的气流来设计自然通风。自然通风要通过建筑外面的风压来实现,因此需要一个比较理想的外部,根据各城市不同的风向来进行设计。比如,建筑的小立面应该面向冬季主导风向,而大立面则应该面向夏季主导风向,这样的朝向设计能够是建筑表面有足够的风压,通过建筑的窗口形成对流。另外,还应该注意建筑的道路、景观或其他附属结构的设计来引导风向。 2.1.3 利用植被进行气候调节。目前很多高层建筑都在建筑的楼顶设计花园或水池,一方面是为了美化建筑环境,另一方面也实现了利用植被调节微气候的目标。当夏季太阳比较强烈的时候,绿色植物可以有效减低它们所遮挡墙体的温度,立面绿化也使得建筑外表的温度比街道要低,而当冬天的时候,又可以有效减少热量的流失。绿色植物可以减少地面的热反射,给人带来舒适感,同时能够有助于改善建筑周围的微气候。 2.2 高层建筑单体节能设计分析 2.2.1 建筑体形设计。建筑体形设计的合理与否直接影响了该建筑空调节能的效果,因此,要合理设置建筑体形设计的参数。体形系数是建筑体形设计参数的重要内容,但是体形系数并不是越小越好,因为体形系数与外围护结构、平面布局、建筑造型以及采光通风等都有比较紧密的联系,如果体形系数太小,对建筑平面设计会有影响,无法发挥建筑师的创造能力,建筑也难以实现预期的效果。建筑体形的设计要寻找一个最佳的节能体系系数,比如,矩形建筑的最佳节能体形系数与建筑物的平面长宽比、建筑热工特性及当地气候有关,而与建筑物的体量、层高无关。 2.2.2 围护结构设计。提高建筑围护机构的隔热保温的能力,能够提高建筑的节能效率。在不同地区不同的气候条件下,外围护结构的设计也有所不同。例如,对于夏季比较热的地区,要求外围护的设计既要满足必须的日照,又要能起到隔热的效果,对于冬季比较寒冷地区,则要求外围护的设计既要满足必须的日照,又要能起到保温的效果。这就要求,外墙的材料具备隔热保温的性能,或者设计成双层空间。 2.2.3 内部空间设计。建筑功能设计时可以选择开敞式空间,它强调与环境的充分渗透融合,扩大视野,通风效果好,能提供更多的室内外景观。并且采用这种空间设计方式,具有灵活性,可以根据需要调整室内的布置。但是这种空间设计方式需要根据建筑的实际空间情况来设计,也可设计成热缓冲边庭、中庭及室内花园等,有效改善室内的气候。 2.3 节能设计要选用合理的节能材料 2.3.1 蓄热材料的选用。蓄热材料主要用于围护结构的建设,蓄热材料可以延缓室外温度对室内温度的影响,让室内的温度比较稳定。例如,冬天室外的温度一般会低于室内,这时蓄热材料会阻止室内温度向外流失,从而保证了室内的温度环境。 2.3.2 隔热材料的选用。隔热材料是一种能够热绝缘材料,能够阻滞热量传递。其中很重要的一种材料就是玻璃材料。随着科学技术的发展,隔热材料领域相继出现了吸热玻璃、低辐射玻璃、热反射玻璃以及调光玻璃等等。将这些玻璃组合成复合的构造形式,比如吸热中空玻璃、低辐射中空玻璃、热反射中空玻璃等等,可以大幅度提高门窗的保温隔热效果[4]。 3 结束语 改革开放以后,我国经济进入了高速发展的阶段,但是并没有彻底改变高消耗高污染的经济增长模式,经济的增长很大程度上是以能源消耗及环境污染为代价的,导致了能源紧缺问题日益严重,节能减排已经成为新时期中国可持续发展的工作的重点,建筑节能是重中之重。据统计,全球能源消耗有将近40%是消耗在建筑上,是当之无愧的耗能大户。我国的建筑耗能占全国能源消费重量的三分之一左右,而且呈上升趋势。因此,为了贯彻实施可持续发展战略,高层建筑节能工作刻不容缓,要从建筑设计的理念和方法入手,提高建筑利用能源的效率,实现建筑节能的目标。 浅析高层建筑节能设计:浅谈高层建筑节能设计的应用研究 【摘 要】高层建筑在节能设计方面存在一些如自然采光利用率低、室内通风效果不佳、外围护结构保温隔热能力差、可再生能源的利用率不高等常见的问题。本文针对以上问题,通过对高层建筑进行能耗研究,提出了自然通风、围护结构、可再生能源等在节能设计中综合运用的改进措施,以期对高层建筑生态化发展提供有益的借鉴。 【关键词】高层建筑;节能;应用研究 1.高层建筑能耗特点分析 1.1能耗组成及特点分析 高层建筑容纳人数众多,信息处理量大。为保持正常的运作,高层建筑在电梯、空调、供水、供暖、管理等方面要消耗大量的能源。主要的能源消耗形式包括电、煤、天然气以及集中供热的蒸汽和热水等。其中供暖空调系统、照明系统、动力系统和办公设备系统是建筑能耗的4个主要系统。供暖空调系统耗电量占到整个建筑能耗的50%以上;照明系统次之,大约为20%;动力系统约为10%;办公设备系统约为10%。 1.2采光和通风的要求 高层建筑基本空间由主要使用房间、交通联系空间(水平交通和垂直交通)、辅助使用房间(餐饮和卫生间)以及设备系统等几部分构成,平面布局与空间组织相对固定,各部分功能空间对自然采光与通风的需求都不容忽视。因此,高层建筑能耗对气候的依赖性较弱,若通过调节建筑与环境的关系来达到节约能耗的目的,效果甚微。高层建筑的节能问题应从建筑自身出发,进行节能措施的探讨。 2.高层建筑设计常见问题 高层建筑设计中常出现围护结构保温隔热能力差的问题,建筑的外围护结构包括屋面、外墙、外窗以及地面等部位。对于高层建筑而言,由于其竖向表面面积远大于横向屋面面积,因此,建筑屋顶、建筑外墙及建筑外窗的保温隔热能力成为了衡量其围护结构保温隔热能力的决定性因素。影响建筑外墙节能的主要因素是墙体材料,以及墙体构造形式等。 在研究中发现,高层建筑外墙应设置保温层,采用双层玻璃。由于西安高新区清扬国际大厦,外墙采用加气混凝土砌块,未设置保温层,使得该办公建筑供暖空调能耗占总能耗的比例高达60.27%。另外,当建筑外墙采用玻璃幕墙配合外挂铝塑板的构造做法时,虽然设置了聚苯板外保温但其供暖空调能耗普遍较高。 3.设计对策 3.1通风设计 关于自然通风的引入,一方面可以对建筑的空间形式进行组织,尽可能形成穿堂风,这一点在条形高层建筑中比较容易实现。对于点式高层,应尽可能组织两垂直墙面窗户之间的通风。自然通风的组织需要更大的窗墙面积比并形成风的通路。另外,还可以结合双层玻璃来实现降温。 3.2外围护结构设计 (1)外围护结构材料。针对目前高层建筑外围护结构材料以实体围护结构和透明围护结构为主的现状,且基于高层建筑外围护结构并非承重结构,材料选取较为灵活的特点,对于实体围护结构,应尽量选用导热系数小的多孔/空心砌块或加气混凝土砌块等,配合外墙外保温和合理的窗墙面积比,控制由外围护结构保温隔热带来的能耗损失。对于处于寒冷地区与夏热冬冷地区交界的城市,应尽量减少玻璃幕墙的使用。 当实体围护结构达到保温隔热要求后,透明围护结构应遵循以下措施:尽量减少使用玻璃幕墙;控制合理的窗墙面积比,控制可开启面积以组织通风;选用节能的玻璃和窗框材料,注意控制密封性能。 (2)墙体外饰面。建筑外墙饰面是围护结构抵御外界气候影响的第一道防线,其材料的热工性能将直接影响围护结构的热工性能。建筑墙体外饰面对建筑节能设计的影响主要通过围护结构外表面对太阳辐射热的吸收系数表现出来:一是在房间制冷状态下,对房间能耗的影响;二是对墙体传热系数的直接影响;三是房间在自然通风状态下对墙体内表面最高温度的影响。《居住建筑节能设计标准》规定:建筑外墙采用“浅色外饰面(太阳辐射吸收系数 (3)墙体外遮阳。除外围护结构材料的选择外,还可增加建筑遮阳,以减少供暖空调能耗。建筑遮阳包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳等方式,可结合立面设计意图进行设计,尤其应注意西向遮阳对节约建筑能耗的作用。《居住建筑节能设计标准》规定:建筑的“东、西外墙采用花格构件或爬藤植物遮阳(透射比 3.3可再生能源的利用 在系统的能源使用方面,应尽量开发可再生能源的利用,如太阳能、地热能、风能、水能、生物质能等。利用风力发电、太阳能光伏发电、垃圾发电、太阳能热利用、地热利用和沼气发电等,来减少对煤和天然气等不可再生能源和电、蒸汽、热水等二次能源的依赖。例如,使用分体空调的建筑建议增设地源热泵,这样可大大降低空调系统能耗;使用螺杆式水冷机组的建筑建议增加蓄冷装置,冷却塔的废热应予以回收利用;热泵作为一种新型节能技术,也应该在办公建筑中考虑采用;关于太阳能的利用,可以在冬季利用太阳能供暖、夏季采用太阳能制冷系统,全年中都可以使用太阳能光电系统和热水系统。 4.结论及建议 在信息化、智能化高速发展的时代,高层建筑因节约城市用地、信息处理量大、容纳人数众多而应运而生,但能源消耗巨大。在可持续发展理念大力推行的今天,高层建筑生态化发展的重点是节能问题,可在设计阶段注意组织利于自然采光的平面形式,亦可采取节能灯具节约电能;通过改变空间形式、建筑角度等组织自然通风或改变围护结构构造等蓄存冷量;提高外围护结构保温隔热能力以减少供暖空调能耗;利用太阳能、风能、地热能、水能、生物质能等可再生能源供给设备系统等。以上改进措施,如:组织自然通风、改善围护结构、可再生能源利用等应在节能设计中综合运用,以有利于高层建筑生态化发展。
前言 就框架剪力墙结构建筑施工技术本身而言,是当代较为先进的技术体系,其能够在不同问题的改善、解决过程中,按照综合性的手段来操作,整体上取得的工作成绩是非常显著的。但是,框架剪力墙结构建筑施工技术的先进性发挥,还是要结合建筑工程自身的特点和需求来完善,要对不同的工作开展合理化的讨论,确保框架剪力墙结构建筑施工技术的融入过程中,可以发挥更好的作用。 1剪力墙的内涵及其特点 1.1内涵 剪力墙,一般意义上即是一种典型的框架体系,以整体性的结构模式出现,属于一种较为先进和新型的施工技术模式。在实际施工工作中,往往都会利用钢筋结构以及混凝土作为主要的施工材料,其中很多的技术以及工艺方法都是围绕这两种材料而开展的,主要是为了应对各类应力作用,消除其对整个建筑结构造成的不良影响和破坏性作用,剪力墙对于不同方向和来源的应力作用有很好的调节和控制性的作用,在保证建筑结构安全、稳固的同时,还可以满足设计方案具体结构形态和功能方面的需求和条件。这种施工模式可以将一些建筑的棱角或者一些梁柱结构进行遮掩,这样做的目的一方面是为了使这些关键的结构或者部件不受到外界因素的不良影响,另一方面则是为了保持建筑物的美观,而更重要的是可以确保工程的质量达到使用要求。 1.2特点 当前建筑工程中大量采用了剪力墙的结构性施工技术模式,如果严格按照其施工规范和技术性要求,保持有序推进施工工作,就可以达到很好的效果,使得建筑物的安全与质量得到很好的保障。这种施工模式尤其独有的特点,在施工中得以明确体现。①从结构体系受力和各类应力作用的角度来分析,剪力墙所形成的结构体系更为注重其不同方向上的角度问题,如果剪力墙的结构与建筑地面之间形成了垂直角度,那么在其承载能力和强度出现不足的情况下,就此容易诱发整个结构出现弯曲、变形的问题。②从结构强度和刚度等指标的角度来分析,普通建筑结构和其结构体系所要承载的应力作用水平应该保持在相同的状况之下,也就是说,剪力墙的体系结构要与单纯的建筑结构高度的融合在一起,这样就会在其结构的基层处出现弯矩过小的情况下,其结构体系的刚度以及强度指标性能就会出现明显的变化,而施工人员就可以就此特点对建筑物的抗震能力进行调整提升,也能够相应的增强结构的强度和刚度,保证建筑物的安全性以及稳定性。 2框架剪力墙结构分析 2.1受力情况分析 在现代工程建筑施工过程中,普遍会采用框架剪力墙结构进行施工,用以建筑体的建造。应用该种施工模式主要是由于其具有极强的水平承受能力,在建筑框架出现轻微变形或弯曲的时候,其能够有效伴随框架变形或弯曲。另一方面,在框架剪力墙结构应用过程中,其余建筑体在地下楼层中出现位移的概率很小,与传统的建筑框架建立结构相比而言,框架剪力墙的应用能够更好地吸收来自于不用方向的建筑剪力。在此期间,当建筑墙体与框架之间形成了一种更具整体性的组合之后,将会对水平剪应力的内收或是针对墙体产生的拉力将会更加明显。 2.2抗震性能分析 在传统的建筑施工过程中,应用比较频繁的就是单一框架结构。由于受到建筑墙体和框架施工使用材料类型不同的影响,建筑墙体与工程框架之间并未实现比较良好的衔接施工目标。与此同时,受到的来自建筑剪应力的威胁也随之增大,抗震能力也有所降低。而应用新型的框架剪力墙结构时,该项施工技术能够充分将框架和墙体衔接于一体,尤其是当整体建筑遭受不同的剪应力作用时,整个建筑都能够承担剪应力,使其作用点有效分散,对于震动能量的吸收能力比较强。 2.3刚度特性分析 一般而言,在建筑基底中,框架剪力墙结构占据25%,该结果代表着当单一框架结构和框架剪力墙所承受的来自外界的力是具有类似性质的。在这一基础上,就十分有必要进行基地剪力墙和框架的等级划分,尤其是抗震等级的划分,必须清晰且明确,确保基底剪力墙能够承受2/3的弯度比例,剩余的1/3弯度比例框架才能有效承载下来。 3框架剪力墙结构建筑施工技术在建筑工程中的运用 3.1钢筋工程 在钢筋工程的建设中,钢筋材料所使用的数量极多,且种类也比较多样,比如,一级钢直径为6和8mm,三级钢直径为12和18mm。其中主要的技术难点是,当钢筋节点处在密集的状态时,钢筋在安装和浇筑时,容易发生移位的情况,当出现移位的情况,一般采用以下方法进行解决: (1)固定箍筋框。钢筋工程中,根据实体放样制作相关的加工定型模具,例如柱筋,可起到对柱筋框进行定位的作用,除此之外,运用竖向或水平的墙体梯格筋对建设过程中的钢筋位置进行控制,可起到避免钢筋出现移位现象的发生。 (2)明确梁柱节点。在一大型高层建筑中,本身对钢筋的数量有一定要求,在此种钢筋数量极多的情况之下,便会产生出密集的梁柱节点,每一个节点都需要保证准确、有效,为达到这个效果,通常情况下所采用的方法是,应用计算机对现场的钢筋进行绘图放样,然后将其作为模板样板,并将这份模板的样板放在施工现场,如此一来,在工程施工中,便可为钢筋的梁柱节点建设提供一定指导作用。 (3)样本引路制度:在施工中,现场会存在不同的工作人员,为有效保证钢筋工程的精确性和统一性,工作人员便需要对施工过程中的实体样板严格遵守,从而有效保证工程的效率和工程质量。 3.2模板工程 在模板工程的设计过程中,所存在的技术难点,一般有以下几个方面: (1)内外侧模板设计模板配板时,需要保持外墙模板的比例比外侧模板的比例要短,具体数值是200~300mm,便可在一定程度上保证模板的准确性,在支模的过程中,必须将浇筑过的墙体作为参照物,外侧的模板需要紧紧贴住墙体,除此之外,保护墙体的过程中,常用的方法是,在墙体与模板接触的位置垫海绵,可以有效保证墙体的完整。 (2)固定内侧模板模板浇筑时,内侧模板和内侧模拟的墙根,大多数都会出现向内或向外移动的情况,这种情况的发生,对模板的准确性会存在一定影响,所以,模板的设计者,一般都在模板内侧放置短钢筋头,来起到控制位置的作用,便能够保证它的稳定性。 (3)墙模与楼板之间的紧密型在进行浇筑时,漏浆的情况时有发生,出现此种情况,整个模板的稳定性便会相应的降低,这个问题解决起来还是比较容易的,选择适量的水泥或者是泥沙,将其填入到有缝隙的地方,便可有效解决。 (4)吊装墙模板墙模的吊装本身具有一定的稳定性和精确性,所以,一定要在亮光中进行,还需要保证在吊装时,墙模不会碰到钢筋,对吊装的位置要有效进行控制,吊装的位置关乎到楼板的稳定,更关系到施工人员的安全,所以至关重要。 3.3混凝土工程 混凝土工程的好坏,关系到框架架力墙体结构的刚度,以及墙体的抗震性能,所以在施工的过程当中,其地位是非常重要的,为有效保证混凝土的质量,需要对以下几个方面进行格外的重视: (1)混凝土在建设的过程当中,需要对混凝土的材料进行配置,然后进行调和,材料的比例需要有所控制,若混凝土的调和出现问题,那么便会出现塌落的情况发生,对人员的安全会产生威胁。 (2)在浇筑时,需要对浇筑的顺序格外注意,通常情况下,所采用的方法是退浇筑法和先浇筑法,以及具有一定强度的柱头混凝土,之后,在一些等级略低的梁板混凝土中,需要对混凝土的质量有所保证,除此之外,在对大截面梁进行浇筑的过程当中,需要运用分层浇筑的方法,然后将每一种配料捣实,能够起到保证密度的作用。 (3)混凝土工程完成之后,工程设计人员需要结合施工现场的阴湿度,安全专业的人员进行混凝土的洒水养护,需要保证混凝土表面湿度持续的时间保持在7h以上。 4结束语 总而言之,我国在框架剪力墙结构建筑施工技术的研发和应用过程中,一直都保持高度的重视态度,整体上的技术发展效果是非常显著的。为了在将来的工作中取得更好的成绩,要求对框架剪力墙结构建筑施工技术的体系不断健全,在技术培训和指导方面保持重视,在技术监督方面按照国家最新要求来完善,促使框架剪力墙结构建筑施工技术的每一项工作落实,都能够获得足够的依据。
目前,预制混凝土建筑的推广存在许多困难。首先是安全效率无法实现,其次是建筑安装成本高。为了降低成本,必须实现施工标准化。工业化材料高强预制混凝土框架的结构要点是预制混凝土梁的连接技术。柱钢结构连接的施工方法可以是一柱多层,减少柱连接的接头。结构之间采用干式连接,实现施工设计的标准化。工厂试验表明,连接节点中的纵筋、箍筋和螺柱完好无损,无明显变形。节点可以有效地传递构件之间的应力。 1预制建筑分析 当前,我国多用于传统的施工方式,对于当前形势来说,这种生产模式不是很科学,工程化效率低,操作过程不细致,建筑的结果产品质量也不是很好,操作结果也不是很稳定,而且时间多、效率低,劳动力要求比较大,损耗的材料也很大,且不环保。所以造成资源和能源的浪费,它并不能满足我国当代政治要求,可持续发展以及节能减排这些国家建设的必备要求。为了响应国家政策,做到节能节约和可持续发展,为中国工业尽一份绵薄之力,就要从源头去改变节能的需求,规范行为,改变设计模式理念。改变施工模式,提高建筑质量,让性能和劳动力成正比,才能解决当前市场所面对的问题。传移力路径结构清晰、装配施工效率很高、现浇湿作业量少的结构形式是一种最普遍适合于预制与装配使用的结构形式。主要性能可以广泛用于大型生产厂房、仓库、商场、停车场、办公楼、教学楼、医院医疗楼、商务楼等需要开放空间的建筑。近年来,它同时也正逐渐地应用于多层住宅建筑中和城市其它大型民用商业建筑。预制商品混凝土框架结构按构件连接结构方式大致可再分为两种主要类型:等效现浇结构和不等现浇结构。一维构件制作是先将材料梁、模板柱分别预制加工成各种一维预制构件,通过用一定比例的螺栓方法来进行结构连接。预制时构件端部采用伸出两端的预留孔钢筋进行焊接或再用钢套筒螺栓连接,然后由现场钢筋浇筑焊接在预制混凝土结构上。其技术优点:构件的制作及施工极为方便,结构整体性比较好,可同时等效安装于现浇结构。缺点:接头必须位于构件受力最关键的部位,连接性能要求极高。其次,刚性连接法是直接基于平面二维构件,采用平面T形结构和平面十字形构件或平面I形构件并通过一定强度的焊接方法直接进行的连接。其方法优点:接头性能要良好,接头宜位于构件应力损失较小敏感的受力部位。缺点:生产、运输、堆放、安装很不方便。此外,刚性构件连接是以三维构件连接为设计基础,通过将三维双T形构件和和二维双十字构件之间通过某种一定形式的连接方式的连接,钢筋通过焊接或钢套筒、简易等机械方式连接。预制双T形构件优于预制双十字构件,可减少施工和现场的钢筋的分布情况和钢筋混凝土的浇筑,且钢筋接头的数量比较少;缺点主要是组件大多为三维组件,重量较大,不很便于规模化生产、运输、存储堆放和安装。这种框架体系很少使用。 2工艺原理 预制柱的纵向钢筋均采用半刚性灌浆钢筋套筒进行连接。通过定位模具定位锚筋,控制模孔尺寸应比预制柱筋径大约2~3mm,在柱边缘位置弹出控制线,调整好定位模具,焊接或固定好定位模具,确保预制柱的纵筋位置的准确位置;然后再进行一次吊装和校正。达到钢筋凝结的强度等级后,应重新使用高强度混凝土灌浆封堵材料再进行混凝土封堵。灌浆用材料的实际数量通常应主要通过计算灌浆空腔体积数来确定计算。应尽可能将灌浆实际材料量数值与其理论值之间进行定量比较,确保其实际使用量明显大于灌浆理论量,以有利于控制其灌浆施工质量。利用建筑BIM三维技术模拟脚手架吊装过程,分析层板、预制钢筋柱、框架梁等节点钢筋柱的安装位置、数量、规格尺寸等信息数据,分析层板钢筋与预制框架中梁转角节点钢筋柱是否容易发生横向碰撞,通过三维空间模型来计算预制钢筋柱上的纵向钢筋柱和框架梁中的横向主筋。如果转角层板钢筋与框架梁钢筋之间发生钢筋碰撞,可先在转角层板上安装调整筋后进行穿透处理并再绑扎转角钢筋;但对于预制柱梁与梁钢筋发生的钢筋碰撞,采用避免框架梁钢筋水平方向偏转的施工方法可来快速解决这种钢筋交叉碰撞的问题。在现场预制连接楼梯位置的详细图纸设计方案中,应注意结合现场预制楼梯连接的各种实际几何尺寸形状和实际位置,进行现场验证图计算试验和图纸验证,以进一步确保每个预制连接楼梯节点位置数据的数据准确性度和安全性。预制楼梯段的预制模板也应尽可能严格并按照安装详图设计制作。各层预制的楼梯段在安装并就位使用后,及时用C40和CGM等灌浆加固材料进行封堵并预留孔洞接口,楼梯缝隙要用聚苯乙烯填充。预制ALC内隔板采用管卡安装固定。为防止墙体开裂,保证安装质量,安装后用镀锌扁钢对孔洞进行加固。上部水平板用4个M10对拉螺栓加固,防止后期装修和电气导管敷设引起板水平位移。 3装配式建筑结构节点优化及处理技术 3.1梁柱框架节点连接 框架节点的加工也非常之重要。稳定安全的建筑需要保证“强剪弱弯”、“强柱弱梁”和“强节点弱构件”,具有良好的耗能水平、完整性和抗震性能。“强节点弱构件”强调节点连接的关键意义,使梁端出现塑性铰。这也要求建筑连接部位的承载力大于构件的承载力,以增强建筑结构的变形能力和抗震能力。否则,在一系列的影响下,节点会发生失稳和失效,节点的失稳和失效与框架的整体失效基本相同。从目前的发展来看,预制建筑框架节点的连接方式有很多种。干连接措施主要包括:榫连接、机械套管连接、螺栓连接、支架连接和焊接连接;根据湿连接措施,主要包括:砂浆锚杆连接、灌浆组装、普通现浇连接、预应力整体浇筑连接和后浇整体连接。 3.2墙板连接方式 与在现场预制施工形成的刚性墙体框架相比,预制的混凝土墙板构件具有相对更好一些的抗刚度性能和空间完整性。然而,对于混凝土装配式建筑构件与混凝土墙板的连接关系的进一步研究进展还尚比较薄浅。与传统框架节点式连接设计方式等相比,发展还相对的缓慢,存在了许多技术性问题。讨论研究了结构主体部分与混凝土墙板部分的连接,结构节点与砼墙板之间的连接。主体结构墙与预制外墙常见的传统连接施工方式通常有螺栓机械连接、焊接机械连接方式和预制混凝土机械连接。墙板混凝土与混凝土墙板机械连接工艺的最关键工序是砌体采用钢筋网现浇。预制结构剪力墙可以采用钢套筒混凝土连接、机械螺栓连接、钢筋混凝土和混凝土砂浆互相锚固并在同一剪力墙槽内连接等几种方式来连接。但外墙板间的连接的方式更应尽量满足工业建筑本身的各种工业需要,更安全、更方便、更快。因此,提出了“轨道式键槽墙板”的概念。这种复合墙板安装的一个关键方法是要在柱墙、梁模板上放置预制的轨道,并可以在该轨道两侧的适当空间位置上铺设一个横向键槽,使复合墙板间连接件更加连接牢固。此外,墙板之间应同时配备一些类似于预制轨道的轨道及支撑连接设备。 3.3层合板与现浇梁的接缝 层板支架结构可全部采用顶升+板条式支撑结构体系。层压板支架的上下部支撑结构系统可由板条、支架梁和上部独立支撑钢柱部分组成。通过引入BIM等技术,优化了组合板支架与上部现浇梁支架连接处部位的现场钢筋的布置,减少局部碰撞。现场进行钢筋预制绑扎和施工验收时,预留梁架上部的钢筋将暂搁置不作绑扎,待叠加层板架吊装主体就位、锚杆调直完成后方可绑扎与固定。层板在吊装设备就位运输前,其它部分钢筋都应已经基本完成绑扎与成形。 3.4焊接连接技术 焊接连接新技术原理是通过将两个预埋件平行焊接固定在两端相邻接的预制混凝土构件连接上。该新型技术原理基本地避免掉了在施工制造过程中大量的干湿分离作业,无需特殊维护工具即可直接完成连接。施工操作时间比较短,成本低。然而,焊接接头由于没有留下明显的塑性铰区,因此焊接在施工后续和使用环境中,由于出现重复拉应力,连接处将会容易发生应力脆性而破坏。因此,焊接与连接的技术在改善抗震的性能方面也存在一些很大限度的技术不足。 4应用前景分析与总结 如果把装饰性建筑拿出来和国外发达国家相对比的话,我国建筑业装饰性建筑的比例会偏低一点。但是近两年,都有我国政策的支持,我国内地不断的推出装饰性建筑的改良,并且好多地区都进行装饰性建筑。好多地方都可得以应用,这样增加了全国的建筑面积。预制加工构件采用模块化生产施工新模式使预制的构件材料能够同时在各个生产组装车间上进行连续大批量连续预制及加工,现场操作者只需一次进行一次构件生产组装施工。平时最古老的施工方法,它其实是不科学的,存在好多问题,如操作时间较长,劳动率也会比较大一点,而且它施工建材的工具材料也会造成浪费,并不是能够响应国家节能减排的这个号召,造成材料的资源浪费。改善这些问题,在源头上去能够减少资源的浪费以及做到能源的控制,这样也做到了国家的要求。随着装配式建筑标准的施工改良,为社会带来的进步以及为工业带来的不断提升,技术水平不断标准化,模型化和集成化也做到了国家要求标准,这样,精准而有质量的改观,将会越来越向我国大面积的使用,装配式建筑会有一番新的天地。 5结语 结合全文,装配式建筑是如何应用并且如何能在当前社会国家的层面响应一些良好的政策以及带来很好的社会效应。首先,它是符合国家标准的,响应国家号召的,在操作上面也节省材料,我们不难发现,在装配式工程应用中受到了众多工程的实践,它在节省材料和劳动力上体现的淋漓尽致,因为其本身就是一个非常节能减排的一个施工方式,这样从源头上解决了建筑浪费的这个问题。其次,装配式建筑采用的构件是通过工厂流水线工程化制造,所以这样从源头上就减少了人工完成作业时造成的误差,从而就提高了施工的质量。再者,装配式建筑在实操过程中,其作业工程并不困难,而且是通过机械完成所以质量会高一点,这样在施工时候方便管控,并且完成效果要比之前传统施工要好。最后,装配式建筑总工期比传统施工要短,减少了临时搭建设施和机械的投资。做到这几点才能优化装配式建筑的节点。 参考文献 [1]王凤起.装配式混凝土建筑结构施工技术要点与研究[J].建筑技术.2018,49(1):15-21. [2]穆昊明.建筑节能的经济效益分析[J].商业时代,2012,14:133-134. [3]崔庆彪.装配式混凝土结构构件及施工注意事项[J].科技信息,2013(8):427+430. [4]王涛.装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用[J].建筑·建材·装饰,2020(4):58-60. [5]李磊.装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用[J].商品与质量,2020(7):282-284. [6]冯正超.装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用[J].中国房地产业,2020(7):129-131. [7]曾善勇.装配式建筑施工风险评价及管理措施[J].全国建材科技核心期刊———陶瓷,2021,433(11):119-120. [8]赵龙,俞辉,高祥.钢结构装配式住宅施工关键工序分析[J].中国建筑金属结构,2021(8):140-141. [9]曾祥威,张春苑,张超.装配式钢结构建筑的研究进展[J].四川建筑,2021,41(S1):16-18. 作者:孙晓蒙 单位:黄河水利职业技术学院
针对建筑工程中的预结算加强审核工作,不但可以对工程的造价进行有效的控制,降低资金支出和投入,还可以将施工当中出现概率较高的问题进行有效的控制和解决,对工程质量的提升具有积极的作用,而这可以使建筑企业获得更高的经济效益,有利于企业综合竞争力的提升,因此,有必要针对建筑工程造价方面的预结算审核进行深入的研究。 1预结算审核 在建筑工程造价方面的影响建筑企业想要保证自身投资和决策的准确性,需要将建筑工程方面的造价评估工作做好,并在预结算的过程中有效落实审核工作,在建筑工程当中,工程造价关系到各参建单位的利益,在对工程造价进行核算的过程中,容易受到有心人的利用,导致工程效益受到一定的影响,而想要将此类问题有效解决,需要对资金利用的效率进行有效的提升,使工程质量得到保证,进而达到降低成本投入的目的,因此,加强预结算的审核工作能够大大提升工程造价的合理性,可以有效推动企业的健康发展。 2对建筑工程造价进行预结算审核的主要方法 2.1全面审核法 在对建筑工程造价进行预结算审核的过程中,全面审核法的应用非常普遍,该方法不但可以结合建筑工程施工过程中的主要工序实施审核,还可以按照行业规定程序完成审核工作,应用这种方法,工作人员可以参考工程的施工图,实现相关内容的全面审核。而这种方法的应用会对人力、物力等资源造成较大的消耗,会在一定程度上加大预结算审核工作的任务量,应该结合工程的实际情况判断是否进行应用。 2.2对比审核法 所谓对比审核法,是指具有同样工程条件,虽然应用的工程预算没有完成,但审核修正已经通过,或者是已经完成编制,具有较高完整性的工程预算,使用这些预算与待建工程中的预算进行对比审核,在对这种审核方法进行应用时,需要对下列条件加以满足:①待建工程和已完成工程在预算方面应用的施工图纸基本一致,就可以使用这种方法对其中相同的部分进行审核;②在工程具有相同设计,但建筑面积存在差异的情况下,如果两个工程在工程量以及面积等方面的比值基本相同,可以将分项与整体工程量的比值进行审核,然后对待建工程中的分项工程量进行审核,这时就可以对两者的分项工程量与单位面积造价预算进行对比审批;③如果两个工程的面积相同,但在设计图方面具有一定的差异,可以使用对比审核法对相同部分的工作量进行审核。 2.3重点审核法 该项审核方法主要是以全面审核作为前提条件来实现造价审核的,两者最大的不同就是在审核范围上存在一定的差异,重点审核法审核的主要对象是工程当中重要性较高的部分,需要针对重点部分的预结算实施专项审核,这种审核方法可以有效降低审核工作量,能够使审核工作更为高效,一般在工程规模较大、成本投入较高的情况下进行应用,能够使审核工作的效果得到保证。 2.4筛选审核法 所谓筛选审核法,实际就是详细的分析工程单位面积中的工程量、用工量以及工程价格,然后制作相应的标准值表,如果在对工程造价方面的预结算内容进行审核的过程中,如果审核实际与标准值之间存在差异,必须要及时采取相关措施予以调整,尽可能的降低两者之间的差异,对这种审核方法加以应用能够使审核工作的效率得到很大的提升,使建筑工程造价当中的问题能够被及时的发现,对工程的成本控制具有积极作用。 3预结算审核方面的工作要点 3.1提高预结算审核人员的综合素质 在建筑工程造价中的预结算审核中,不但会涉及到经济方面的问题,与施工技术也具有密切的关联,在实际工作中,需要审核工作人员在专业能力以及职业道德方面具有较高的水平,一方面要求工作人员对工程当中单价变更的定价方式进行熟练的掌握,能够对工程变更方式加以确定,了解各项施工材料的单价,能够明确施工图纸的内容以及工程施工技术应用;另一方面,需要工作人员在进行审核工作的过程中,要做好施工现场的勘查工作,确保自身的信息掌握具有较高的准确性。 3.2对预结算范围加以明确 ①在确定预结算范围的过程中,要对建筑工程中的招投标文件、工程合同、施工图纸以及竣工图纸等重要文件加强管理,对这些文件的内容以及工程的设计特点、施工要求进行仔细的分析,以此来确定预结算的范围,在审核期间,审核人员一定要认识到施工图纸的重要性,它是预结算工程顺利进行的依据,因此,需要对图纸进行有效的把握;②在实施审核工作时,需要做好施工现场的勘查工作,明确掌握施工现场的具体情况,并结合现场情况对施工图纸进行对比,查看两者是否一致,若存在实现施工与设计不符的情况,需要及时采取措施将问题解决。 3.3明确定额及费率 针对建筑工程造价实施预结算审核的过程中,确保定额套用以及费用计取的科学性,对审核工作质量的提升具有积极的作用,预算审核方面的工作人员不但要对建筑市场的发展情况加以掌握,还要对工程所需材料和设备的单价进行调查,在对施工的费用计取实施审核时,同样需要根据实际的市场价格合理的计算施工所需费用。 3.4对工程量进行审核 在建筑工程中,随着工程量的提升,工程造价也会随之上涨,因此,预结算工作人员应该结合施工图纸,严格按照工程量方面的计算规则,做好工程量的审核工作,在此过程中,需要对一些几点内容保持注意:①应结合相关规定,对工程量计算的具体范围加以确定,查看单位工程量的签证是否合理,计算工程量的方法是否正确等;②对工程量进行审核时,要使用统一的计算单位,在日常结算中,要对单位应用进行明确的规定,避免审核期间出现低级错误,此外,工程量计算要保证口径一致,仔细查看计算过程中是否存在错算或者漏算的问题,使工程量计算结果的准确性得到保证。 3.5对施工合同质量加强管理 在开展审核工作的过程中,施工合同会对审核质量造成直接的影响,因此,必须要做好施工合同的管理工作,根据合同条款对工程付款方式、比例以及节点等进行控制,在审核工程中期付款的过程中,需要对工程的现场签证以及设计变更问题加强管理,特别是在合同起草和签订的过程中,要进行全面的考虑,以此来提升中期付款审核的效果。 3.6对工程实施阶段加强审核 ①结合相关资料,对工程当中应用的施工设备费用以及施工材料费用实施审核,对于建筑工程而言,其造价的主要构成就是设备租赁及材料采购费用,其在工程总造价当中能够占据50~70%的比例,因此,必须要对材料价格方面的计算进行严格的控制,以此来保证后期的结算,除此之外,还要将市场调研工作做好,对市场当中的价格变动规律进行明确的把握,以此来提升价格管理的质量;②如果在工程建设过程中,存在项目变更问题,需要具有书面审核材料,在确认无误以后才能进行具体实施,从而保证施工的整体质量。 3.7竣工结算审核 竣工阶段的审核要点包括:①需要对工程实施核算结算,同时,与招投标合同内容进行对比,查看核算结果与其是否一致;②要对材料的完整性进行确认,同时还需要确保材料送审的及时性;③严格审核工程中的造价运算,其中包括资金支出以及工程量等,使各项内容的准确性得到增强;④在施工图纸当中没有进行施工的项目应该做好排除,不能作为审核内容进行处理;⑤对甲方领用的材料数量清单进行审核,确认有无超标现象;⑥要将施工过程中出现的变更问题作为后期重点审核的内容。 4结语 综上所述,对于建筑工程而言,其造价预结算方面的审核工作对于工程的成本控制以及质量控制具有非常重要的作用,建筑企业必须要对该项工作保持高度的重视,并将其落实在工程建设的各个阶段当中,结合施工图纸与工程实际,对各环节的施工造价进行有效的控制,以此来提升工程总价预结算的科学性及合理性,使工程资金得到有效的利用,确保企业发展的健康性。
1引言 随着经济发展和社会进步,人们对建筑工程的要求越来越高,而绿色节能施工技术发挥的作用也越来越显著,已得到了建筑工程企业内部的高度重视和关注。对于建筑工程企业来说,要想获得长久的发展和进步,就必须加强绿色节能施工技术的应用,树立绿色节能施工意识,采用先进的方式方法,将绿色节能施工技术全面应用到建筑工程中。 2建筑工程应用绿色节能施工技术的重要性分析 2.1有利于降低资源消耗率 在施工过程中,建筑工程项目对周围资源和环境的影响较大。在各种基础设施建设不断完善的过程中,必须加强建筑工程施工建设,将资源利用效率提升上来,因此,绿色节能施工技术发挥的作用越来越显著,将建筑工程项目施工和绿色环保有机结合在一起,进而将资源消耗率保持在合理范围内[1],避免出现环境污染现象。 2.2有利于确保建筑工程质量的稳步提升 一般来说,建筑工程质量与人民群众之间的关系是紧密联系、密不可分的,而且对于国家建设事业的发展也具有极大的促进作用。因此,建筑工程项目质量在整个工程建设中发挥着决定性作用,是整个建筑工程的关键所在。但是在经济社会不断发展的过程中,以往传统的建筑工程施工技术存在着较多缺陷,极容易出现诸多资源环境问题,如水污染、空气污染以及噪声污染等[2],对建筑工程项目施工技术水平的提升产生了极大的消极影响,导致建筑工程项目质量始终停滞不前。因此,要加强绿色节能施工技术的应用,以此作为提高建筑工程项目质量的重要举措。 3建筑工程绿色节能施工技术的具体应用 3.1在墙体工程方面 在整个工程建设中,建筑外墙的面积较大,也有着较高的能源消耗量,所以在外墙节能设计过程中,必须对传热系数进行深入分析,加强保温隔热材料的应用,确保良好的节能效果。现阶段,外保温、内保温以及夹心层保温等是保温结构的重要构成,在建筑工程项目中,冷桥、热桥现象经常出现,而外保温在此发挥着重要作用,可以对主体结构进行相应的保护[3],将能源消耗率降至最低,从而不断提高建筑物的使用年限,因此,在节能设计过程中,加强外保温体系是至关重要的。其中,要积极开展墙体绿化。对于墙体绿化的开展,在降低噪声、净化空气等方面发挥着重要作用,属于新型的绿化方式之一,不仅可以保证城市外观的美观性,而且绿色节能效益也比较显著。 3.2在门窗节能方面 门窗框和玻璃扇传热系数是外墙节能的一项重要内容。一般来说,针对传热系数,木质门窗和塑料门窗比钢门窗较低,因此,基于价格视角,应加强塑料单框双玻璃门窗的应用。要想确保门窗良好的节能效果,在安装过程中,首先,结合设计要求,在选择门窗过程中,对于空气渗透性和雨水渗漏性等性能指标应进行深入分析;其次,在安装门窗框过程中,应对框角的垂直度进行详细检查;再次,在框和角之间,应设密封条,避免出现渗水和透气现象,对于推拉窗的轨槽处,要进行相应的加密封处理工作;最后,在门窗框四周与窗台等交接处,应加强水泥砂浆的应用,以此来进行严密处置。此外,还应加强新型节能门窗材料的应用。对于建筑物内部门窗玻璃,由于中空玻璃的导热性比实心玻璃低35%,因此,应加强中空玻璃的应用。在冬季时,中空玻璃可以降低房屋内部热量的消耗散失,进而确保良好的绿色节能效果。而在夏季时,可以避免室外高温传递到室内[4],隔离外界热量作用较为显著,进而对室内空调的使用率进行有效控制。 3.3在屋面节能方面 在绿色节能施工技术中,太阳能技术是极其重要的一项技术,在建筑工程中,屋面常年接触光资源,而且也有着较大的接受辐射面积,太阳能发电和供热技术的应用越来越频繁。同时,由于屋面受到的影响因素较多,如光照、霜冻等,如果不进行有效控制,将会给顶层住户带来一定的不便性。基于此,加强绿色节能施工技术的应用是至关重要的,要做到以下几点:1)加强屋面节能材料的应用。在施工过程中,所选择的保温材料要具备良好的导热能力,而且在混凝土面板和排水层之间,施工人员要添加加气混凝土砌块、轻骨料混凝土板等保温材料。在选材阶段中,要对屋面节能材料的导热能力和吸水能力情况等进行细致检查。2)积极开展屋面绿化。在屋顶上种植绿色植物,可以避免阳光直接照射在屋顶表面,确保建筑内部实现冬暖夏凉,对空调和暖气的使用效率降至最低。通过研究了解发现,采用屋面绿化的建筑物,室内温度要比一般建筑物低。借助屋顶绿化的构造,对于太阳直射导致室内温度增加具有极大的抑制性作用,还可以将建筑物排出的温室气体吸收掉,进一步落实好绿色节能理念。 3.4在地面节能方面 在地面施工中,加强绿色节能施工技术的应用,必须要确保地面良好的保温防潮功能,而且还要不断提高地面构造的抗冲击能力和抗压能力,防止出现室内人员踩坏保温材料的现象,如果频繁地对保温材料进行更换,会增加建筑企业的经济压力,不符合绿色节能施工技术的要求。针对地面保温材料,复合硅酸盐板、聚苯颗粒浆料等传统保温材料,具有易吸水膨胀和耐久性差等劣势,极易导致地面开裂现象的出现,对地面的保温节能效果造成了极大的不利影响。而对于新型的地面保温材料,如泡沫玻璃,其特点主要包括较小的密度、较低的导热系数。通过泡沫玻璃的应用,可以确保地面保温良好的效果。 4结语 总之,在建筑工程中,加强绿色环保施工技术是至关重要的,可以不断提高建筑工程质量,实现能源资源的高效利用和配置,避免浪费诸多使用成本,进而取得良好的节能效果。 参考文献: 【1】张志勇.现代房屋建筑施工中绿色节能施工技术的应用[J].建材与装饰,2017(52):7-8. 【2】李长柱.绿色节能建筑施工技术标准在现代建筑施工中的优势[J].中国标准化,2017(24):117-118. 【3】胡卫荣.新型绿色节能材料及技术在建筑工程施工中的运用[J].建材与装饰,2017(51):57. 【4】李潞.建筑工程绿色施工的创新技术应用以及节能环保方法研究[J].城市建设理论研究,2017(34):134. 作者:孟正辉 单位:湖北襄阳文理学院
1建筑工程深基坑支护施工存在的问题 1.1边坡修理不合理 在深基坑工程施工中,需要对边坡修理予以重视。但是在实际基坑开挖施工中,施工单位为了尽快施工完成,导致施工过程中的管理不到位,施工人员对待施工质量和施工安全管理的意识较为淡薄,不重视对边坡修理工作,从而导致边坡修理存在一定的安全隐患,影响工程施工质量。 1.2施工设计和实际施工存在很大差异 基坑工程施工方案是指导基坑开挖的基础,但是一些施工单位在编制施工方案时,未对基坑范围内的地质水文资料调查清楚,而借鉴之前类似的施工方案用于指导该处基坑开挖施工。例如,地下水位较高,若采用不具有止水效果的支护方案,会造成基坑开挖中渗漏水。影响基坑支护开挖施工整体进度。 1.3土方开挖施工质量低 基坑施工中,土方开挖施工是基坑施工中的基础,若不重视土方开挖施工,可能会造成开挖严重滞后,无法保障工程的整体进度。同时,土方开挖施工中各个班组协调不到位,互相干扰,也可能会影响工程施工进度,并可能会发生安全事故。 2工程概况 某建筑工程地上30层,地下1层,地下为人防工程及地下室。开挖基坑最深处可达到7.3m,上层为2.5m厚度的粉质土,中部为3m范围内的卵石层,下层为粉质粘土。开挖区域卵石层分布范围广、厚度大,且稳定性相对较差,工程项目部在基础施工工期较长,并且开挖基坑周围的场地受限,仅可以按照1:0.5的坡度进行放坡开挖。根据对基坑开挖地质进行综合分析,拟采用土钉墙和喷锚支护方案进行基坑开挖过程中的边坡支护,以提高边坡的稳定性。 3建筑深基坑支护施工技术 3.1土钉支护施工 土钉支护施工技术,其利用土体与土钉之间相互摩擦作用,提高边坡土体的稳定性和整体性,可有效实现深基坑开挖施工过程中边坡的稳定性。在基坑工程支护施工过程中,需要结合工程施工现场的实际情况,优化工程施工方案,确定合理的土钉强度和长度,并确保土钉的拉力和弯矩的协调作用。同时,在建筑工程深基坑支护施工中,需要注意以下事项:第一,需要进行支护方案进行土钉拉拔试验,确保土钉支护设计方案满足设计要求,以确保土钉支护的边坡的稳定性;第二,需要根据钻机钻杆长度合理设计土钉支护的深度,并在钉孔标注土钉的深度,以确保土钉施工质量;第三,土钉支护施工方案需要根据深基坑边坡土质特征,配置合适类型的水泥浆配比,并在注浆施工阶段,需对注浆密实度进行控制,确保土钉与周围土体之间的有效粘接,以提高土地的稳定性。 3.2喷锚支护施工技术 喷锚支护又可称为锚杆支护,该支护技术是国内外深基坑施工中应用较广泛的一项技术。它主要是利用外拉系统与挡土结构相互结合而提高深基坑边坡的稳定性。其原理是利用锚杆将基坑边坡滑动面与内部土体连接成为一个整体,再借助外拉系统与深基坑的边坡土体结构组合成整体而共同承受土压力,从而实现被锚固土体的稳定。喷锚支护技术主要应用于地下水位以上,且土质为粉土、黏性土、粉土的区域。在深基坑边坡喷锚支护施工过程中,需要严格按照一定的施工流程,准备材料、挂钢筋网、砂浆罩面、钻锚杆孔、打锚杆、注浆、喷射混凝土等。首先,需要根据喷锚施工中所需的材料清单采购原材料,并在原材料进场时严格把控其质量,确保其性能满足施工要求。在挂钢筋网时,需要采用HRB335的钢筋,其直径为6.5mm,钢筋网的间距为250mm,且钢筋网搭接采用绑扎连接工艺,锚固头采用焊接连接,以保障其连接强度。同时,为了确保钻取锚杆孔施工过程中边坡出现塌方现象,需要对边坡面进行罩面处理,可以采用C20混凝土进行边坡罩面处理,确保边坡的稳定性。然后钻取锚杆孔,孔径为100mm,孔深允许偏差为-20mm;再插入锚杆,锚杆采用HRB335的螺纹钢筋,锚杆搭接长度需大于5倍的钢筋直径,搭接处需采用双面焊接。在锚杆插入以后,需及时进行注浆施工,采用纯水泥浆,水灰比为0.45,为了加快注浆速度,可以在水泥浆中掺入早强抗冻剂。最后进行喷射混凝土,在喷射混凝土时,需要确保喷枪与坡面间保持一定的距离,喷射混凝土的厚度控制在10cm,且需分层喷射,一般分两次进行喷射作业,每次喷射厚度为5cm,确保喷射混凝土的凝固效果满足施工要求。 4建筑深基坑支护施工质量控制措施 4.1提高工程施工人员的施工技能 在建筑工程深基坑支护施工过程中,主要参与者为工程技术人员,其施工技能、施工熟练度直接影响工程的开展。因此需要对工程人员进行专业技能的培训。随着工程工作难度加大,工程任务的要求逐渐提高,导致施工人员的技术水平无法与工程要求相匹配,需要对工程人员开展技术培训,以提高工程人员的施工技术水平。 4.2选择适宜的工程施工方法 在建筑工程深基坑支护施工中,需要根据工程特点选择合适的施工方法,保障工程施工方法符合实际情况。同时,为了保障工程施工工作的顺利开展,需要制定适宜的施工方案,制定与其适宜的作业流程,保障工程方案的合理性,从而确保工程施工工作快速高效的开展。 5结论 综上所述,在建筑工程深基坑工程施工中,为了确保基础工程施工顺利开展,避免边坡塌方,需要对边坡进行支护,而对于周围受限的基坑支护,可选择适宜的支护方式,并根据施工方案严格控制支护施工过程,减小基坑施工中边坡出现不均匀沉降、变形,提高基坑边坡的稳定性。 参考文献: [1]李超.高层建筑工程中深基坑中支护施工技术研究[J].江西建材,2015(13):55-56. [2]邹洋.建筑工程中的深基坑支护施工技术分析[J].江西建材,2015(14):99+104. [3]罗元国.分析高层建筑工程深基坑支护施工技术[J].低碳世界,2016(02):143-144. [4]曹雄伟.试分析建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理[J].绿色环保建材,2016(09):86. 作者:姚芬 单位:陕西西安职业技术学院
随着现在社会的不断发展,人们对于建筑的要求不仅仅停留在结构方面,更重要的是确保建筑的质量,因此传统的施工方法已经不适用于现有的施工。结构裂缝问题成为了施工中问题较多的环节,同时给整个施工环节及技术处理带来一定困难。相关人员需要收集经验,结合相关理论进行分析,进而更好的促进房屋建筑工程施工环节中结构裂缝的控制以及相关的技术应用。 1工程概述 某住宅小区建筑主体为地上23层和地下1层,住宅地下面积层高为3.2m,地下一层作为常规储藏室。建筑总面积为18470.57m2,地下一层的总面积为772.06m2,地上住宅总面积为17698.51m2。该住宅建筑属于高层民用建筑,结构形式选择了现浇筑钢筋混凝土剪力墙,整体高度达到68.43m。建筑底板最大厚度为1.6m,选择了分段流水循环浇筑施工方式,混凝土整体浇筑体积为82014m3。 2房屋建筑工程结构性裂缝出现的问题分析 建筑结构的裂缝出现的原因很多,只有明确原因之间才能更好的进行处理技术。下文提供了较为常见的出现的裂缝问题分析: 2.1温度裂缝 产生裂缝的原因有很大程度来源于温度的热胀冷缩。从房屋建筑的结构来说,这种裂缝产生的原因是完成施工后,由于建筑结构相对偏大,加之结构中的温度和外面温度有很大不同,内外温度出现了膨胀压力,加上来还会出现渗透压力,这样就会产生裂缝。其次,房屋本身结构的温度都比较高,加之混凝土本身的散热较快,这样会导致外部的压力大于混凝土的承受力,最终出现形成。这种由于热胀冷缩产生的裂缝在日常生活中较为常见。温度裂缝的预防措施是对于内外温差较大的环境中,采用特殊的技术和材料,减少相关裂缝问题。 2.2干缩裂缝 干缩裂缝是因为混凝土在成型后出现养护不当,加之外力作用,以及表面的水分散失较快,体积收缩较大,而内部和外部的情况不同,内部出现强大的拉应力,最终出现干缩裂缝。因此施工人员在进行混凝土配比时需要注意各种含量的配比情况,严格控制砂石的含泥量,混凝土也应该更加加密,在施工完成后还可以增加二次施工,最终确保混凝土的抗拉性增加,一定程度上也可以减少干缩裂缝的出现。 2.3地基变形裂缝 地基变形裂缝是最为常见,但是成因也是最为复杂的一种裂缝形式。主要形成原因是施工人员在前期勘测过程中考虑不周全,数据出现一定误差导致的裂缝。在建筑设计环节中,设计人员需要有意识的增加地质分析,全方位的考虑地质承受能力以及土质结构,在施工过程中按照最合理的施工顺序进行施工,减少这种情况的地基变形裂缝。地基变形会导致严重的安全问题,因此需要特殊注意。 2.4施工工艺以及养护不合理 在房屋建筑施工中,很大程度需要依靠混凝土进行施工,但是混凝土由于自身占地面积较大,施工人员对于混凝土的关注图不高,加之混凝土在运输方面较为复杂,因此很多施工人员对于混凝土的使用都是按照自身原有经验进行施工,这样会导致施工工艺上出现问题。其次,施工过程中还涉及对于专业设备的维护,很多施工人员只能注意到前期的设备保养问题,忽略后期的养护,导致混凝土的强度出现偏差,施工人员无法察觉,后期出现承载力不足,出现建筑结构的裂缝问题。 3房屋工程结构裂缝的控制与处理技术 3.1混凝土搅拌技术 混凝土在房屋工程建筑中占比较大,加之很多施工人员无法掌握最科学的混凝土配比问题。因此,针对混凝土现有情况,施工人员需要向技术人员确保工程结构范围,技术人员按照实际情况向施工人员说明混凝土的搅拌时间以及所用数量,以及最科学的施工程序,最终确保可以最正确的使用混凝土。针对混凝土搅拌技术,施工人员需要与时俱进的安排混凝土搅拌顺序,在搅拌时不能再投放任何其他材料,避免因为其他材料的原因影响混凝土自身的强度。 3.2填充处理技术 填充处理技术对房屋工程结构中裂缝较大的较为合适。在技术层面来考虑,填充处理技术需要对于裂缝进行加固,确保裂缝能够得到妥善的处理。填充处理技术的优点是对于大裂缝施工难度小,成本低,效果较为显著。填充处理技术在房屋裂缝中也需要不断更新,随着现有技术的更新还需要不断明确现在市场中的填充材料,为消费者提供性价比最高的材料和技术。加之现在裂缝出现较为频繁,对于日常家庭来说,都会倾向于填充处理技术,因此该技术需要不断研究,随时更新。 3.3灌浆处理技术 灌浆处理技术是房屋裂缝处理中最为常见的一项技术。任何裂缝问题都可以依靠灌浆技术进行处理,在操作处理上来说,操作手段较为简单,成本较低,原材料容易提取,加之灌浆后裂缝能够得到较好的恢复,因此灌浆技术较为常见。灌浆处理技术的材料较为常见,加之没有高要求的材料配比,对于技术要求不高,该技术使用人员较多。灌浆处理技术从整体上只需要水泥来填补裂缝,而且无论是施工过程中出现的裂缝还是养护环节出现的裂缝都可以采用灌浆技术完成,这样不仅能够注意要施工的细节,还可以避免传统的修补技术。 3.4结构强补处理技术 结构强补处理技术也较为常见,此技术主要是采用混凝土进行裂缝填补。建筑结构在施工完成后,后期使用人员可能使用时超过结构承载力,加之结构经过时间后会出现问题,严重的情况下裂缝程度较大还会面临房屋结构出现严重问题。结构强补处理技术主要是针对结构性裂缝对于裂缝结构进行清理,对于阻碍结构以及有损坏的地方进行二次修补,注入新的混凝土加强结构,最终确保混凝土起到修补裂缝的作用。结构强补处理技术针对性较强,能够很大程度上避免结构产生的裂缝损失。 3.5表面处理技术 房屋建筑结构由于前期施工中出现的失误以及房屋受内外力的作用会出现很多肉眼可见的裂缝。这种裂缝对于房屋建筑没有很大的影响,但是这样并不美观。修护人员可以使用特有的树脂材料对于墙体裂缝进行修护,起到修复裂缝的作用。 3.6完善材料选择和控制 裂缝产生的原因中有很大程度是前期施工的材料选择不当。现在建筑市场材料鱼目混珠,很多施工人员只看到眼前利益而选择不过关的混凝土以及配比不当的混凝土,这样会导致在施工过程中水泥和煤粉灰比例不合适产生化学反应,释放巨大热量,最终导致裂缝。因此施工人员在选择材料时需要考虑到用户的需求,在进行施工时还需要按照严格的顺序进行配比,最终尽可以的减少施工裂缝。房屋建筑工程机构裂缝控制以及处理技术是现在施工中较为重要的一项,这不仅事关住户的安全问题,还涉及到我国未来建筑的发展,因此,施工人员结合了裂缝产生的原因来研究实施相关措施和解决问题,通过相关的技术处理避免结构裂缝的产生,最终能够确保将危险降到最低,确保建筑工程的质量。 参考文献 [1]赵大军.浅析房屋建筑工程结构裂缝的控制处理[J].建筑·建材·装饰,2019(5):103,190. [2]刘弦林.房屋建筑工程结构裂缝控制及处理技术浅析[J].装饰装修天地,2019(13):36. [3]黄庆玉.房屋建筑工程结构裂缝控制及处理技术[J].砖瓦世界,2019(6):55. 作者:庞尔宏 单位:大同市昊泰建筑设计有限责任公司
高层建筑钢结构施工技术研究:有关高层建筑钢结构施工技术要点的探讨 [摘 要]钢结构建筑具有强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保及工业化程度高等特点, 是我国十五期间重点推广项目之一。随着城市建筑业的迅速发展,高层钢结构工程应用越来越多,合理确定钢结构安装的施工顺序、采取各种措施提高安装质量是保证整个工程质量和工期的关键。 [关键词]高层建筑;钢结构;施工技术 随着科技水平的不断发展,越来越多的超高层建筑层出不穷,这也是人们征服自然的表现,也是人们不断进步的重要标志,超高层建筑也是一个国家的综合水平的体现。由于超高层建筑的特殊性,一般的超高层建筑主体都采用了钢结构。超高层建筑不仅能带来明显的经济效益,同时也是一个国家科技发展的重要体现。由此,为了保证超高层建筑的稳定性与安全性,都采用钢结构体系。钢结构的施工是一项技术型非常强的工作,要求从施工的设计、材料的采购、现场的安装、施工管理方面都要做到细心,这也是建筑施工单位技术水平的体现。 一、钢材料的选用 钢结构有很多优点。但其缺点是导热系数大,耐火性差。随着冶金技术的提高,耐火钢的研究成功并投人生产,为钢结构的进一步发展创造了条件。目前投生产的B400RNQ和B490RNQ种型号的耐火钢,在达到600C时其屈服强度依旧有150―220MPa一般高层和超高层建筑当采用框一剪、框一筒结构体系时的经济性统计为:钢结构造价等于钢材费用和制作安装费用及防火涂料费用。关于抗震问题,设计者应设计具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径:建筑中应具备有避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力的多道设防:并且要求有必要的刚度和承载力、良好的变形能力和耗能能力和均匀的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中:对可能出现的薄弱部位,应采取加强措施。宜积极采用轻质高强材料。 二、建筑楼盖的设计 高层、超高层建筑的楼板和屋盖具有很大的平面刚度,这样的设计使钢柱与各竖向构件起到变形协调作用。一般情况下采用钢结构建成的建筑物楼盖采用轧制的托型钢板加现浇钢筋混凝土楼板和屋盖,要求其宽度大于150mm。在设计钢承混凝土楼板和屋盖时没有考虑钢承混凝土楼板和屋盖与钢梁共同作用,大多是表现在设计者对板底旱波形的计算原理不甚了解或认为计算繁琐,而且不需对钢梁进行稳定验算。构筑物框架结构的楼盖应符合的规定浇钢筋混凝土楼板,并与钢梁以抗剪件结合为整体的组合楼盖,可采用以压型钢板为板底模的构造。采用预制钢筋混凝土铺板,端部板角与钢梁焊接,板面上再设细石钢筋混凝土现浇层,厚度不宜小于40mm:预制板缝中应按抗震构造要求配筋并灌缝。 三、有关高层建筑钢结构施工技术要点的分析 3.1 有关逆向施工技术的阐述 逆向施工技术在高层建筑钢结构施工技术中的应用,涵盖了很多方面的建设,比如:对中间支承柱的浇筑的环节、对修筑地下的连续墙与向上逐层建设的地上结构等。而逆向施工技术同顺向施工技术相比较,能够发现高层建筑采用逆向施工技术具有三点优势。 (1)在构筑物和管线进行合理布置之后,能够借助于对地下连续墙的规划方式实现建筑面积扩大的目的。(2)依托于逆向施工技术,对高层建筑进行逐层浇筑,促使地下室的结构能够得以内部的支撑,这样一来可以最大程度的减小基坑形变的可能。(3)逆向施工技术的应用,可以将高层建筑中的地上结构同地下结构进行同步的施工,并能够在最大程度上缩短对高层建筑中多次地下室的施工时间,可以在一定程度上提升高层建筑钢结构施工的施工效率。 3.2 有关预制模板技术的阐述 一般来说,在整个建筑施工过程中施工的工期是建筑施工质量与施工成效的重要影响因素,尤其是对于高层建筑的施工而言。由于在高层建筑的施工过程中,其具备复杂的结构特征和重复性高的施工技术应用的特性,致使在施工过程中,不仅要关注施工技术是否到位,还需要对施工的工期予以合理化的考量。通常情况下,高层建筑的施工,可以采用滑模法和爬模法进行施工工期的有效控制和安排,促使整个建筑施工工程能够在各个环节的衔接上井然有序,保证工程施工质量的同时,保证施工工期的合理化完成。预制模板技术,具有良好的结构整体性和高度机械化的特性,能够对施工的工期和施工的质量进行科学化的管理,在实际的应用过程中,还可以帮助施工工期的缩短与施工成本的相应减少和优化,推动整个工程的建设达到最优的利润收益。 3.3 有关钢结构施工技术的阐述 随着科技水平的深入发展,高层建筑施工过程中将钢结构广泛应用其中,并且为了能够适应社会多样化的发展要求,对钢结构施工技术予以科学化的改良,使之可以为高层建筑的施工提供质量与安全上的双重保障。通常情况下,对高层建筑的施工作业过程中,会将钢结构的施工速度快和工业化程度高的特性充分融入其中,并推动高层建筑能够在重型钢结构和大跨度空间的钢结构与混凝土组合的建设中得到广泛与有效的应用。由于钢本身具有热传递的特性,是一种具有良好热导功能的材料,这就促使在高层建筑中应用的钢结构也同样地具有热传导的特性。在安全性问题上,需要我们注意的是钢结构虽然具有坚固的特性,但是在发生火灾等情况时,受到高层建筑钢结构的特点,可能会为整个高层建筑带去毁灭性地破坏,这就要求专业人员能够在高层建筑钢结构的施工过程中,对防火设施予以高度的重视。由于在高层建筑钢结构施工技术中,对钢结构的施工需要借助于大型塔吊来进行,而塔吊自身的起重功能可以直接决定高层建筑钢结构施工技术在安装方面效率的高低情况。这就需要专业的施工管理人员对高层建筑钢结构施工技术予以全方位地检测和试验,使之能够在技术的衔接方面得到质量和安全的保障,促使二者共同推动施工效率的提升。 3.4 有关泵送混凝土技术的阐述 通常情况下,泵送混凝土技术是在高层建筑施工中比较重要的技术之一。由于混凝土本身具有强度高和数量大的特点,而目前我国在施工的过程中都会将混凝土作为整个施工中的关键部分,需要借助于泵送技术满足施工对混凝土的需要,通过泵送混凝土技术的应用,可以在很大程度上提升高层建筑的施工效率。通过泵送混凝土技术在高层建筑钢结构施工技术中的应用,能够对钢结构的稳定与安全予以科学化保证的同时,还可以对整个工程的施工质量加以保障。 四、结语 传统高层建筑的施工测量技术已不能够适应当前的社会需要,而高层建筑钢结构施工逐渐在生活中普及,而且这种结构在建筑中取得的良好效果也越来越明显,得到了越来越多高层购买者及建筑工作人员的认可。但由于它的程序复杂,精度准确,因此在施工过程中不能粗心大意,一定要注意保证每个措施的环节都不能出问题。同时,我国在此方面的技术方面虽然越来越成熟,但也不是完全的成熟,我们应该虚心前行,让我国在此方面的技术趋于完美。 高层建筑钢结构施工技术研究:高层建筑钢结构施工技术与管理 [摘 要]伴随着我国经济的发展,高层建筑在我国非常普遍,其中在高层建筑的施工过程中,钢结构施工是非常重要的方面,本分针对钢结构施工技术管理的现状以及存在的不足进行了详细的分析和探索,供相关的技术人员参考。 [关键词]高层建筑;钢结构;施工技术;管理 一、前言 对于建筑工程施工而言,优良的施工技术管理能够保证建筑工程在规定的实践内完成,另外一方面能够有效的保证高层建筑施工质量,本文针对高层建筑钢结构施工技术管理的相关问题进行了分析,目的是提高钢结构在高层建筑中的质量。 二、高层建筑施工特点 1、工期跨度大季节性施工不可避免因考虑项目的综合效益,施工周期一般定为2年左右,特别是在北方,冬夏季节性交替明显,给工期造成了一定的压力; 2、高层建筑对材料设备人员的运输安全要求高高层建筑现场施工的运输方式主要为垂直运输,吊运设备高度高运输数量大,属于重要危险源,高层建筑要把高空安全防护放在首位,严防人员物体坠落,另外,临时用水临时用电消防设施等要定期进行排查,避免各类安全隐患的产生特别要强调的是,由于高层建筑上下不方便,再加上施工工人以农民居多,文化素质偏低,随地大小便的问题发生的较多,为了文明施工,施工单位应加强这方面的管理和设置临时厕所,防止这种不文明的行为发生; 3、深基坑开挖高层建筑均会考虑高效率的利用空间,地下一般设有停车场超市各种设备储藏间等,因此基坑开挖深度大,地基处理复杂,基坑支护难度大,材料耗用多,对成本和工期有较大的影响,因此如何制定优秀的基坑支护方案成为了节约成本控制工期的主要措施; 4、大部分高层建筑的施工均在市区进行,施工用地紧张,场地有限,需要根据现场材料机械的需求量合理组织安排,减少库存量和机械占地,尽量采用商品混凝土,确保整体施工场面的顺畅; 5、高层建筑一般为钢筋混凝土现浇结构,混凝土用量大,模板型号多,钢筋连接密集,因此控制好混凝土及钢筋的质量显得尤为重要; 6、材料品种多安装工期长垂直吊运设备各种材料均需提前预定或者订做,以便供应商能及时供应,并且在结构施工阶段,合理安排插入其他工序,穿插施工流水作业,确保施工工期7、高层建筑中的标准层占整个主体工程的绝大部分,设计结构基本相同,首层标准层施工完毕后,便可有效的组织逐层流水作业楼层多工作面广,可充分结合时间及空间开展平行流水及立体交叉施工作业; 8、涉及政府及地方单位较多,现场施工工种多,施工环境多变,必须精心组织,加强集中管理。 三、高层钢结构体系 当前,我国高层钢结构体系主要包括钢框架结构体系、刚框架原支撑结构体系、钢框架原剪力墙结构体系、刚框架原混凝土核心筒体系以及交错桁架结构体系。 1、钢框架结构体系 钢框架结构体系是较为常见的,钢框架结构体系所指的是沿着纵、横方向的框架来作为承重的主要结构,该体系具有传力路线清晰、建筑平面布置灵活性大、可以做成大开间、满足建筑布局需求以及制作安装施工便捷等特点。 2、钢框架-支撑结构体系 钢框架原支撑结构体系主要是利用框架结构作为基础,并布置相关数量的竖向结构来支撑,这就使得钢框架原支撑结构体系能够承受水平力和侧向力。如果房屋楼层较高,这种体系与纯钢框架体系相比具有更高的经济效益和实用性,其通常运用在7层以上、15层以下的建筑物结构施工。 3、钢框架-剪力墙结构体系 在高层钢结构中合理地运用剪力墙能够使其更加稳固,从而承受更大的负荷。该体系依据实际使用性能可以划分为以下类型:淤钢框架-混凝土剪力墙体系:于钢框架-带缝混凝土剪力墙体系;盂钢框架-钢板剪力墙体系:榆钢框架-带缝钢板剪力墙体系。 4、钢框架-混凝土核心筒体系 钢框架原混凝土核心筒体系主要是钢筋混凝土的芯筒和钢框架共同组成的混合结构体系,该体系与钢框架-剪力墙结构体系有很多的相似之处,均能够承受较大的荷载。该结构体系施工中能够有效节省材料,降低工程造价。但是,由于钢框架与核心筒的关联性不够紧密,一旦在较大的地震作用下核心筒遭到破坏,钢框架也就无法抵御地震的冲击。 5、交错桁架结构体系 交错桁架结构体系主要是由柱子、桁架以及楼面板所构成的,通常柱子是固定在建筑的外围,而桁架则是固定在柱子上,楼面板则是固定在桁架的上弦与下弦中。交错桁接体系通常用于15层以上、20层以下的建筑物施工中,该体系不仅可以满足建筑物上大开间需求,还能综合使用小柱距离和短跨楼板减轻建筑物自身的承重;桁架每隔一层设置一个可以合理控制框架柱断面的大小;该体系还具有用钢量低和经济实惠等特点。 四、高层钢结构施工技术管理 钢结构工程施工过程中较混凝土施工及其他施工过程不同,造成其施工质量问题具有严重性、复杂性、频发性以及可变性等特点。其中,钢结构工程质量问题的严重性主要表现在轻则返修或返工,造成工程工期延长和工程施工成本增加,重则导致钢结构建筑坍塌等 事故发生,给社会和人们造成人身财产损失;钢结构工程质量问题的复杂性主要表现在影响钢结构施工质量的因素较多。质量控制方法在钢结构工程中的具体应用主要包括以下几点: 1、事前质量控制:首先,施工单位组建项目部,其中包含工程管理、技术管理、质量管理以及其他相关部门,明确各部门在工程项目施工中的责任;其次,钢结构工程施工前对施工人员进行施工工艺技术培训,提高其施工水平,同时对施工机械设备进行维护保养以及相应校正工作;最后,制定相应的工程施工质量安全目标和建立健全工程施工质量控制计划,即检验批质量控制计划、分项工程质量控制计划以及分部工程质量控制计划。 2、事中质量控制:钢结构工程施工主要包括钢结构焊接施工和钢结构组装两个工序,因此钢结构事中质量控制主要针对这两个工序。其中,对于焊接施工质量控制方面,首先提高施工人员工作责任意识,其次充分的对焊接工艺技术指标进行技术交底,明确焊接质量标准,最后是加强焊接点质量检查管理,对存在问题部门进行返工处理;对于安装施工质量控制方面,关键在于控制螺栓连接施工质量,首先是对高强度螺栓在使用前进行除锈、润滑等处理,确保螺栓质量,其次是确保底脚螺栓位置精确且安装稳定,保证高强度螺栓在通入螺栓孔时能够穿梭自由。此外,在钢结构事中质量控制中,制定出一套切实可行的钢结构工程质量缺陷管理办法,以保障工程质量。 3、事后质量控制:钢结构事后质量控制主要是对钢结构焊接质量、钢结构安装连接质量、钢结构除锈防腐质量的检测和管理。各工程检测方法应根据国家制定的相应钢结构检测标准执行。 五、结束语 综上所述,本文分析了我国高层建筑在建设过程中的主要特点,以及钢结构体系,实际施工的过程中,针对技术管理措施进行了介绍,目的是提高高层钢结构施工质量。 高层建筑钢结构施工技术研究:论高层建筑钢结构吊装施工技术要点 摘要:施工技术人员在进行施工时应该将高层建筑的安全性、经济性以及使用性等各方面的因素进行综合考虑,逐渐提高钢结构吊装的施工技术水平,确保高层建筑的施工质量。 关键词:钢结构;钢管桁架;施工工艺 1.现代钢结构的建筑特点 1.1钢结构建筑总重轻 钢结构建筑体系自重轻,约为混凝土结构的一半,可以大大减少基础造价。钢材的塑性和韧性好。钢结构的延性好、塑性变形能力强,使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。钢材在潮湿环境中,特别是处于有腐蚀介质的环境中容易蚀,必须刷涂料或镀锌,而且在使用期间还应定期维护。 1.2原材料可以循环使用 钢材是一种高强度高效能的材料,循环使用价值很高,边角料不需要制模施工,也有很高的价值。目前我国已引入国际上引人瞩目的新型产品,与砖混结构比较,节约所需能源,减小维护费用,具有环保节能的特点。 1.3满足超高度和超跨度的要求 钢材组织均匀,其密度与强度的比值远小于砖石、混凝土、木材,并且强度高,弹性模量亦高。在受力相同情况下钢结构自重小,从而可以做成跨度较大和高度较高的结构以及灵活的结构形体。 2.工程概况及施工重难点 2.1工程概况 本工程主楼为230米的超高层建筑,是苏州吴中区第一高楼。本工程主楼结构已基本施工完毕,主楼主要施工机械为一台TC7035塔吊。主楼屋顶是由钢管桁架柱、H型钢梁和钢管桁架梁组成的框架结构体系。屋顶钢架起始标高为188.6m,顶部标高为228.228m,总高度约40m。主楼核心筒顶标高为201.8m,屋顶钢架从188.6m到200.45m有3层钢结构,屋顶钢架从200.45m到228.2m为倾斜的钢管桁架造型结构。钢结构工程量约810t。 2.2 施工难点分析及解决措施 2.2.1高空安装和高空焊接 本工程施工是在230m高的主楼屋顶施工,存在大量的高空安装和焊接,如何解决高空安装安全、焊接的防风防雨以及防止高空坠物是本工程的难点。解决措施: (1)钢柱分吊装单元加工,钢梁分块加工,整体安装的方法,减少高空安装和焊接。 (2)钢结构安装时搭设操作平台和安全通道,在焊接位置搭设防风防雨棚,并设置接火盘,防止焊接火星飘落,确保安全。 (3)在结构外围搭设外围脚手架防护措施。 2.2.2钢结构安装定位难度大 本工程钢结构为倾斜造型结构,钢柱多为格构式,安装对接口多,制作精度要求高,测量定位难度大,如何保证钢结构的最终外形是本工程的难点。解决措施: (1)格构式钢柱在加工厂制作时,要求两个分段在工厂预拼装后,再拆开运往现场。 (2)利用软件做出本工程钢结构安装的三维坐标,在结构上做出特征点,利用全站仪精确控制安装精度。 (3)利用软件得出每个分段变形情况,在安装时采用临时支撑等反变形措施来解决钢柱的定位问题。 2.2.3施工机械的安装、拆除 本工程构件最高安装高度约230m,主楼原有塔吊TC7035安装位置影响钢结构201.8m以上钢结构就位,需要重新安装一部塔吊,用于201.8m以上钢结构安装,塔吊的安装、拆除是本工程一个难点。解决措施: (1)合理选择塔吊安装位置和型号,并通过计算和增加临时加固措施确保塔吊影响到的混凝土结构和钢结构满足设计要求。 (2)编制详尽的塔吊安拆方案,将塔吊安装、拆除危险降到最低。 3. 高层建筑钢结构吊装施工技术 3.1施工技术路线 3.1.1根据本工程结构特点和作业环境,利用原主楼机械TC7035塔吊安装201.8米标高以下屋面钢架并安装塔吊TCT7032。 3.1.2利用塔吊TCT7032拆除TC7035塔吊,并安装201.8米以上屋面钢结构。 3.1.3屋面钢结构钢柱分段制作,相邻两段在工厂预拼装,钢梁分层、分块安装。 3.1.4为保证施工的质量和安全,钢结构安装时需要安装和焊接操作平台,在焊接时需要注意防风和防雨。在结构外围搭设脚手架防护措施,防止高空坠物。 3.2钢结构安装 3.2.1本工程钢结构安装以一节柱所包含的结构作为一个流水单元,一个流水单元主要包括一节柱内的梁、柱的安装调整、最终就位等。 一个流水单元钢结构安装的施工工艺流程: 前一单元轴线、标高复测柱顶标高处理钢柱安装安装主梁二次校正钢柱安装次梁柱、梁节点焊接焊接节点无损检测钢结构分层验收下一节流水单元施工 3.2.2钢梁单元 单根钢梁重量较轻,不分段。格构式钢柱和桁架式钢柱之间的钢梁要求在加工厂加工成吊装单元运往现场安装。 3.3钢柱吊装 3.3.1钢柱吊装前的准备工作 吊装前,应对钢柱的长度、断面、侧弯以及牛腿面的标高进行预检,发现问题即向技术部门报告,以便及时采取措施。 3.3.2钢柱吊点设置在钢柱顶部,直接利用临时连接板,工厂制作时在临时连接板上已经预留吊装孔。其中单根圆管和单片桁架式钢柱采用两点吊装,格构式钢柱采用四点吊装。 吊装前将爬梯安装在钢柱的一侧,钢爬梯与钢柱点焊固定。钢爬梯与安全绳,自锁器配合使用。格构柱爬梯绑在柱子内部。单片桁架式钢柱和格构式钢柱在钢柱吊装就位后,使用挑板搭设操作平台,其余钢柱应与钢平台一起吊装。为防止吊耳起吊时的变形,采用单机回转法起吊。 3.4钢梁吊装 3.4.1钢梁安装前必须对柱子牛腿以及钢梁进行预检。预检内容:梁长度、螺栓孔、摩擦面、剖口要求、梁的挠曲等。 3.4.2 H型钢梁安装到位后,先用与螺孔同直径的冲钉作定位,然后用与永久螺栓同直径的普通螺栓作临时固定,普通螺栓的数量不少于节点总螺栓数的三分之一,且不少于二只。 3.4.3钢梁安装 加工时,建议在钢柱上做牛腿与圆管梁连接,在牛腿和钢梁应安装连接耳板。为减少高空安装和焊接,可以将钢柱之间的主次梁在加工厂加工成整体运往现场,然后使用塔吊吊装,吊装就位使用牛腿和钢梁上的连接板临时固定。 3.4.4楼层钢梁与核心筒预埋件节点的构造处理:楼层钢梁一端连接在钢柱上,一端连接在核心筒预埋件上,由于预埋件埋设后,受混凝土浇筑影响,偏差较大,会影响钢梁的安装。 3.4.5为节省塔吊吊装提升和下落所需的时间,采用一次吊装多根方法,吊装小型的次梁等构件,为确保安全,防止钢梁锐边割断钢丝绳,要对钢丝绳在翼板绑扎处进行防护。 4.结语 综上所述,以上针对高层建筑钢结构吊装施工技术要点进行分析,在工程实践中,钢结构吊装施工中由于现场情况复杂,如何安排钢结构吊装与混凝土结构施工在空间和时间上避免相互立体交叉,加强统筹安排和施工的整体协调性,解决工程中的难题并按工期完成吊装任务是在实践中需要不断探讨研究的问题。 高层建筑钢结构施工技术研究:超高层建筑钢结构伸臂桁架施工技术分析与施工质量控制 摘 要:现如今,我国建筑行业的发展速度较快,其中钢结构是比较常见的结构类型。这种建筑结构不仅在空间结构上体现出一定的优越性,而且其结构性能也比较突出。对于超高层建筑来说主要是以钢混外框架筒、核心筒以及伸臂桁架等体系相结合的形式,其中伸臂桁架的设置主要是为了加强结构的整体稳定性。在具体的应用中,建筑物的水平荷载力可以直接传递给混凝土核心筒,这种受力情况可以在建筑结构的不同层次中体现。本文中,笔者主要对伸臂桁架结构的施工技术以及质量控制方式进行全面地分析和探讨,仅供参考。 关键词:超高层建筑;钢结构;伸臂桁架;施工技术;质量控制 现如今,建筑工程中多数都是以钢结构为主,其中伸臂桁架结构的重要性日益突出。伸臂桁架结构在应用的过程中具有一定的特殊性,其主要的功能就是保证建筑结构的稳固性。接下来,笔者主要以具体的工程为例,对钢结构中的伸臂桁架施工技术进行全面地介绍和分析,仅供参考。 1 工程概况 此工程位于某市的国际广场,属于超高层建筑。起重地上为50层,地下为3层。总体高度为220米,其核心筒主要是以混凝土剪力墙的形式为主,其外筒则是钢管混凝土柱,无论是内筒还是外筒都是借助钢梁桁架承板来进行支撑和连接。然后将其接在不同的楼层上,在伸臂桁架结层之间设置带状的桁架结构。 2 施工技术分析 在实际的施工中,施工人员需要对伸臂桁架结构形式进行全面地优化,同时对施工经验以及应用的技术进行全面地分析,使得伸臂桁架结构在安装的过程中更加简化和合理。具体来说主要表现在以下几个方面: 2.1 在原设计中,伸臂桁架主要采用的是高强螺栓连接的形式。核心筒剪力墙的施工主要是以钢结构的施工形式为主,在施工的过程中需要进行科学地预埋。另外,在考虑剪力墙本身刚度的过程中,预埋的混凝土达到了标准的强度,就可以进行节点的连接。一般情况下,预埋段伸臂桁架节点的连接方式从栓接变为焊接。主要是由于焊接的精准度比较高,而且对质量也可以进行全面地控制。 2.2 混凝土核心筒内部的伸臂桁架上弦和下弦都需要进行预埋。在对钢骨柱进行预埋时,剪力墙内部的钢筋结构需要进行牢固地绑扎和支模。因此,在对混凝土进行浇筑的过程中安装结构会出现一定的偏差。这就会使得伸臂桁架结构出现严重地错位问题。通过对这种情况进行全面地技术分析之后,技术人员将接头取消,预埋的钢骨柱被重新设置了标高。进行通高通长的设置,然后将伸臂桁架下弦落入到钢骨柱的焊接处。经过优化处理之后,可以减少钢骨柱的错位现象。 2.3 通常情况下,原设计中的螺栓的等级都比较高,其直径可以达到30,通过对这一等级螺栓进行全面地分析可以看出,存在的主要问题如下所示:如果是单个节点,螺栓的数量需要在已有钢筋结构的截面上进行布置,否则就需要提升螺栓的直径和强度等级。一般来说,伸臂桁架节点栓接作用主要是呈现的是连接作用。这种方式并不是十分可行,因此,需要规定设计的上限。另外,在施工的过程中,工作人员还需要按照施工的特点来调整预拉力,需要注意的是,在解决技术问题的同时,必须要减少现场螺栓的数量。一般来说,螺栓的强度需要达到12.9S,预应力拉力为410KN,扭矩系数的平均值需要被控制在0.11-0.15的范围内。这些参考数据都需要符合技术论证会的标准,同时还要经得起扭矩系数试验,做好螺栓拉力试验,尽量满足施工的要求。 3 伸臂桁架加工预拼装质量控制 对于超高层建筑钢结构中伸臂桁架的设计来说,高强螺栓直径需要被控制在30mm以内,螺栓孔径可以超出1.5mm。超出的部分就是最大的误差值。经过加工、制作和安装之后,构件会出现各种不同类型的误差。要将偏差形式控制在标准的误差范围内具有一定的难度。严重的话还会导致螺栓无法正常穿入到孔位当中。基于以上的分析,施工人员对构件进行预拼装具有一定的的现实意义。在预拼装工程符合标准之后,工作人员要对构件进行全面地检查,将安装方向和安装顺序进行明确,提升构件加工的精准度。 3.1 预拼装目的预拼装的目的在于检验构件加工能否保证现场拼装、安装的质量要求,确保下道工序的正常运转和安装质量达到规范、设计要求,能满足现场一次吊装成功率,减少现场安装误差,所以预拼装在本工程加工过程中,显得尤为重要。 3.2 预拼装内容预拼装主要内容为桁架所有的弦杆、腹杆和节点的接口拼装以及钢柱连接接口的预拼,切割弦杆余量、钻孔,标记。 3.3 预拼装细则。预拼装胎架底线必须严格按要求画线,并提交检查员验收后方可使用;先定位弦杆的中间段,定位纵横向中心线及节点角度线,切割端面余量,切割余量时必须注意焊缝间隙尺寸;吊上所有节点和腹杆、用安装螺栓与连接板紧固,检查所有的眼孔是否正确,否则进行补孔,或重新钻孔;把两侧钢柱吊上胎架定位,注意定对钢柱的母线方向和楼层标高线及侧面母线的左右水平度,然后与胎架定位,检查与桁架弦杆、腹杆的连接接口,焊缝隙间隙尺寸;用钻模配钻弦杆、腹板的高强度螺栓孔;为配合现场的安装方便,必须做好各连接接口处的对合标识、中心线、对合线、标高线、水平线标记,并用洋冲标识,提交监理验收,同时做好各种数据的测量记录表,提供现场安装用。 4 伸臂桁架现场安装质量控制 4.1 桁架构件进入施工现场,检查工程出厂合格证,探伤检测报告。 4.2 工程师会同施工单位质检人员,核对构件尺寸,是否满足设计要求。 4.3 现场采用动臂塔吊吊装伸臂桁架下弦杆,下弦杆就位校正后,安装连接板,校核、校正后安装高强螺栓,用扭矩扳手初拧。 4.4 吊装伸臂桁架上弦杆,安装就位后,安装连接板,校核、校正后安装高强螺栓,用扭矩扳手初拧。 4.5 吊装伸臂桁架腹杆,安装就位后,安装连接板,校核、校正后安高强螺栓,用扭矩扳手初拧。 4.6 检查校正伸臂桁架,检查高强螺栓初拧情况。 4.7 伸臂桁架连接高强螺栓待主体结构封顶后终拧,用扭矩扳检查。 结束语 为了加强结构的侧向刚度,提高其抗震性能,超高层建筑都会沿竖向高度设置几道水平加强层,钢桁架加强层便是代表。为了使提高施工水平,使钢桁架加强层达到设计要求,需要对其施工方法进行深入研究,并对其施工期进行结构分析,从而保证施工质量。在建筑的建造过程中,如果施工控制不当,就会容易引起安全问题,因此深入研究结构在施工过程中的受力性能,模拟结构的施工过程,对结构设计和指导施工都具有重要意义。
一、问题的提出 思维是人脑对客观事物能动的、间接的和概括的反映[1],是在社会实践和学校教育中形成,深刻影响着人们的认识和实践活动。思维结构包括思维的目的、过程、材料、自我监控、品质、认知因素与非认知因素[2]。开展思维结构评价,有助于教师把握学生的学习状态,更有针对性地进行教学。地理思维是一种内隐的学科素养,可外显为研究地理问题时的表现,如对地理事象、规律、原理的认识理解、分析、判断、归纳、评价等[3]。《普通高中地理课程标准(2017年版2020年修订)》在实施建议中提出“开展思维结构评价”[4],评价时可以参考SOLO(可观察的学习成果结构)分类理论。已有研究主要关注高中学段,聚焦课堂教学设计、试题质量评价、试题作答分析[5][6][7][8][9][10][11][12][13]。课堂教学设计多立足于教材情境和课程标准,试题质量评价以高考试题和自主命制试题为主。二者的研究思路较为相似,先将某个设问或某个试题划定为一个确定的思维层次。一般认为问题难度越大对应的思维层次就越高,然后据此评价教学设计水平或试题质量。试题作答分析则是根据书面作答信息,直接判定其思维结构层次。地理问题本身并不存在一个确定的思维层次,因人、因时而异。思维结构评价的对象应该是作答者,而不是试题本身。在评价书面作答信息时,应提取其思维要点,将思维能力和表达能力分开,以保证评价结论的客观。一道较好的地理试题应能够区分同一时期不同学生或同一学生不同时期的地理思维结构水平,而不仅仅取决于其难度的高低。总而言之,已有研究对地理思维结构评价的操作工具和层次划分依据涉及较少,试题选取没有明确的标准,导致对学生思维结构的诊断偏颇。基于此,本文将思维结构评价与在线教学技术相结合,提出一种基于网络平台和SOLO分类评价法的在线可视化模式,旨在发现真正的学习问题,以达到精准、有效、生动的教学效果。 二、地理思维结构评价的在线可视化模式构建 (一)理论依据 以皮亚杰的发展阶段论为基础,约翰·彼格斯和凯文·科利斯教授建立了SOLO分类理论。该理论认为人回答某个问题时所表现出来的思维结构是可以检测的[14]。结合教学经验和已有研究[15],建立了思维层次与思维表征的对应关系,如图1所示。前结构表现为含糊不清,思维混乱;单点结构表现为单一思考,只能涉及单一要点;多点结构表现为多维思考,可涉及多个要点,但无法建立相互之间的联系;关联结构表现为系统思考,能够涉及多个要点,而且能够建立合理的联系;抽象拓展结构表现为迁移思考,能够更进一步抽象认识或给出预想之外的合理答案。 (二)模式建构 在线可视化模式由教学平台、教学活动和教学评价三个板块组成,其结构如图2所示。教学平台借助一些网络平台,如QQ直播、腾讯会议、钉钉等,实现课程实时直播、作业设计、答疑、资源存储等功能,为教学活动提供技术支持。教学活动按照课前、课中、课后三个阶段,分教师和学生两大主体进行设计,各个活动环节在时间上的配合度会极大地影响着教学效果。教学评价先使用问卷星平台进行试卷编制,然后通过系统智能阅卷和人工阅卷相结合的方式输出测评数据,借助Excel等软件进行数据处理,再对学生的地理思维结构进行评定,最后通过网络平台将结果分享给学生,对教学活动快速反馈。 三、地理思维结构评价的试题选取 (一)试题选取标准 为实现“招—考—教—学”全流程各环节的无缝衔接和良性互动,教育部考试中心制定了“中国高考评价体系”[16]。该体系由“一核”“四层”“四翼”三部分构成,“一核”即“立德树人、服务选材、引导教学”,“四层”即“必备知识、关键能力、学科素养、核心价值”,“四翼”即“基础性、综合性、应用性、创新性”。体系中的每一项内容都有具体的地理学内容相对应,符合要求的试题就是高质量的试题。以该试题为基础进行的地理思维结构评价,才能更加科学、有效。 (二)试题原题解读 1.试题呈现 (2019年全国卷4)有着“东方好望角”之称的某沿海小镇,迎接了中国大陆新千年的第一缕曙光。这里房屋、道路依地势而建。在方圆四五平方千米的山坳里,房屋多用石块砌成,屋顶瓦片也多压着石块,形成“屋咬山,山抱屋”的石砌建筑群。据此完成下题。该镇位于A.海南省B.广东省C.浙江省D.山东省参考答案:C 2.试题解读 本题要求选出该镇所处的省级行政区,即对“东方好望角”的地理位置进行判断。地理位置是地理学科考查内容中“必备知识”的起点,是指向地理事物和现象相对于其参照物的方位、距离、邻接等空间关系。材料中的参照物信息有“位于中国大陆”“沿海”“新千年第一缕曙光”,根据所学知识,可推断该镇位于中国大陆海岸线与2000年1月1日晨线的切点处。从时空动态角度看,就是大陆海岸线随地球自转自西向东运动,逐渐靠近该日晨线,第一个接触点刚好在该镇。海岸线与晨线的位置关系随时在发生变化,我国大陆每天迎来第一缕曙光的位置是不同的。晨线的位置与太阳直射点的位置密切相关,1月1日,太阳直射点大致位于20°S,晨线与纬线大约呈70°夹角,走向为东北—西南。经度相同地区,纬度越低日出时间越早;经度不同地区,还需考虑海岸线与纬线的位置关系,若海岸线与纬线的夹角小于晨昏线与纬线的夹角,则纬度越高日出时间越早,反之,纬度越低日出时间越早。据此,可推断浙江比海南、广东、山东的日出时间都早一些。另外,海南省是一个岛屿,不符合大陆的要求。以上推理要求学生对中国各行政区的相对位置、海岸线形态、晨线走向等进行时空综合,在头脑中动态演绎后做出判断。另一方面,根据地理事物特征也能反推地理位置。“依地势而建”能推知该镇周边可能为山地丘陵区,但山东、浙江、广东沿海均有大面积丘陵分布;“屋顶瓦片也多压着石块”可能是为抵御台风灾害,但广东、浙江、海南均为台风灾害多发区;“石砌建筑群”在广东、浙江、山东、海南沿海均有分布。由此可见,只根据地形、灾害和建筑信息推断均存在多解性,还无法得出科学严谨的结论。 (三)地理思维要点提取 按照信息的相对性属性,人们把影响科学研究和行为判断的可靠的、显性的信息称为强信息,隐性的、随机的、非主流的信息称为弱信息[17]。该镇地理位置的推断主要根据晨线位置、经度、海岸线等,地形、建筑、灾害等特征可加强证据链的正确性,但无法直接推断。另外,材料还提供了小镇景观图,如果学生到过该地旅游,就会为地理位置的推断提供强有力的证据。因此,按照思维要点的信息强度划分,晨线、经度、旅游是强信息,地形、建筑、灾害等是弱信息。根据强弱信息的数量和组合关系,可对学生的地理思维结构进行评价。 (四)试题选取及变式 根据上述分析,该题目符合“一核四层四翼”的标准,可选为地理思维结构评价的试题。原题是选择题,为使学生的思维结构外显,需进行变式设计。基于在线可视化模式,教师进行在线检测题设计时,应要求学生写出推断依据。 四、地理思维结构评价的在线可视化模式实践 (一)评价对象 2022年2月,以“东方好望角”地理位置判断为测试题,面向某中学高二年级125个地理选考学生开展了教学实践。这些学生已基本完成全部高中地理课程的学习。 (二)数据收集 本次教学实践采用问卷星平台制作答题卷。选择题答案采用系统智能评分,推断依据由两名教师人工评阅并进行地理思维结构层次评价。数据处理和分析用Excel进行,数据共享通过QQ实现。 (三)数据分析 1.试题作答结果统计 统计显示,本题共115人选择正确选项,正确率为92.0%。若只从结果评价看,学生达到了优秀水平。但进行地理思维结构评价后发现,能选择“正确答案”不代表“思维过程”是正确的,甚至有些是歪打正着。 2.地理思维结构划分 根据SOLO评价的认知水平描述,对核心要点进行提取,然后进行地理思维结构划分,结果如表1所示。 3.地理思维结构评价 有11.3%的学生写不出有逻辑的推断过程,只能写“猜的”“排除”“不太懂”等理由,属于前结构层次。有72.2%的学生属于点结构思维结构层次,详细分析如表2所示。该类学生作答时依据强信息的约2/5,其中“经度”占32.5%,依据弱信息的约3/5,其中“地形”占50.6%。可见大部分同学依据弱信息进行推断,这反映了其学科逻辑思维的严谨性不足。“旅游”占7.3%,虽然是推断的强信息,但是偶然性太强,缺少思考过程,还有待进一步评价。分析学生的典型答案,可以发现其学习存在诸多问题。例如,依据“地形”推断的同学,认为“广东沿海多平原”,潜意识中把珠江三角洲作为广东地形的代表,形成了片面的区域认知;依据“经度”推断的同学,利用浙江的经度比广东偏东推断其冬季日出更早,却忽略了山东最东端的经度比浙江偏东的事实;依据“建筑”进行推断的同学,能关注身边的建筑形制并进行迁移,体现了较好的地理素养,但广东地区建在山上的石头房子也不少,如世界文化遗产“开平碉楼与村落”;依据“灾害”进行推断的同学,对广东的纬度感知是准确的,但广东“受赤道低气压带影响较大,难以形成台风”的说法,暴露了其对赤道低气压带的影响范围和影响我国的台风等知识存在错误认知。有14.8%的学生属于多点结构思维层次,详细分析如表3所示。本层次的同学可依据2个及以上的信息进行推断,76.5%的学生可根据一个强信息来进行推断,再用弱信息进行佐证,但存在科学错误和逻辑漏洞。如依据“地形、晨线”推断的同学,“1月1日为冬季,太阳直射点位于北半球”的表述明显将太阳直射点位置的移动规律运用错误,“山东地势较平整”的表述也表明对该地区的区域特征认知片面;依据“建筑、地形”“建筑、经度”推断的同学,通过广州地区更加湿热,多用树木、竹木为建筑材料的推断属于似是而非,用大尺度空间统计规律去推断小尺度空间某种地理景观的存在与否,从逻辑上看是错乱的。有1.7%的学生属于关联结构思维层次,详细分析如表4所示。有2位同学的推断能够提取多个影响要素,并分析其内在的逻辑关联。根据“经度、晨线”两个强信息推断的同学,找到了解决该地理问题的关键,将思维要点联系起来进行严密推理,表现出地理思维的逻辑性和敏捷性。根据“经度、地形、建筑、灾害”一强三弱信息作出推断的同学,先推断该地可能的地理特征,再进行信息交集,体现出良好的区域认知和综合思维水平。没有同学通过估算太阳直射点的位置,根据变动的晨线位置和不变的海岸线及省区之间的相对位置,来动态认知该地理过程。因此,同学还不能对该问题的考查内容进行抽象概括以拓展问题本身的意义,也尚未达到拓展抽象结构。 (四)教学反馈 针对知识体系不完整、推理过程不严密、思维层次性不分明等问题,在后续授课中,教师通过举例和讲解予以呈现和评析,学生通过再次解读试题,对地理位置推断的思维方法有了更深刻的认识,对地理位置的意义也有了更深层次的理解,取得了良好的反馈效果。 五、地理思维结构评价的教学建议 与标准化测试成绩相比,基于在线可视化模式的地理思维结构评价更能发现学习过程中的问题,尤其是逻辑思维的全面性和层次性,对学生查漏补缺、提升学科素养有较好的诊断和促进作用。鉴于此,提出以下教学建议。 (一)凝练教学内容,深化地理学科认知 地理学是自然科学和社会科学的桥梁。教学中易出现对地理学必备知识范围把握不准、内涵理解不透的现象,进而导致学生的学科认知较浅。依据研究对象,地理学必备知识可以分为地理位置、地理分布、地理特征、地理过程和地理联系五个方面。教师可在深入把握这五个方面知识内涵的基础上,将课程标准和教材内容进行梳理、归类、整合[18][19],必教内容深入教,可教可不教内容根据学情教,不必教内容坚决不教。 (二)聚焦逻辑推理,提升地理思维品质 地理学是一门科学,逻辑推理应成为教育教学活动各环节的聚焦点。在新知讲授课中,关注问题链设计的结构和梯度,多角度、多层次地分析问题,引导师生有意识地关注思维要点及其关联,提升思维的逻辑性和完整性。在试题赏析课中,可将选择题的选项隐去变式为论述题,让学生进行开放性探讨,提升思维的灵活性和创造性;也可将论述题的问答变式为选择题,让学生分析问题的核心要点及其关联,提升思维的批判性和敏捷性。 (三)提高作业质量,注重地理思维发展 作业具有诊断、巩固、学情分析等功能。教师可以“一核四层四翼”为标准,系统设计基础性作业,尝试布置分层、弹性和个性化作业,适当增加探究性、实践性、综合性作业,避免机械、无效作业,要控制数量、提高质量。教师需认真批改作业,及时做好反馈。在作业讲解时,除了让做错的学生陈述原因,也要让做对的学生陈述推理过程,以全方位引导学生关注地理思维过程,促进不同学生、不同时期地理思维的持续发展。 (四)创新教学形式,探索线上线下结合 线上线下相结合的形式正深刻地影响着教育教学。在线教学以互联网为介质,跨越时空,有助于实现学习行为自主化、教学形式个性化和教学管理智能化。教师应与时俱进,不断创新教学形式,可利用互联网资源的开放性创设生动的仿真情境,使学生关注全球各地的地理事物、现象和问题,并与身边的地理事物、现象和问题进行比较,通过辨识、提取、整合、评价地理信息,深入体会地理学的综合性和区域性,最终不断完善地理思维结构。 参考文献: [1]夏征农,陈至立.辞海(第六版缩印版)[M].上海:上海辞书出版社,2010:1771. [2]林崇德.思维是一个系统的结构[J].宁波大学学报(教育科学版),2006(5):1. [3]张亚南.高考地理学科思维能力价值评价[J].课程·教材·教法,2010,30(4):84. [4]教育部.普通高中地理课程标准(2017年版2020年修订)[M].北京:人民教育出版社,2020:39. [5]王寿全.高中生地理思维结构评价方法与案例设计[D].南京:南京师范大学,2018. [6]李玉洁,吴儒敏.问题研究中思维结构评价的设计与实施———以2019人教版海冰淡化问题研究为例[J].地理教学,2020(19):16. [7]崔芳.用典型题目开展思维结构评价训练[J].中学地理教学参考,2020(18):80. [8]黄雅婷,赵媛.论考试评价改革对学科核心素养培育落地的关键作用———以高中地理课程为例[J].地理教学,2020(12):40. [9]王园园.SOLO理论视角下的高中地理课堂提问优化策略研究———基于对优质地理教学视频的观摩[D].开封:河南大学,2020. [10]高福平,邓伟华.地理问题式教学中进行思维结构评价的实践与思考[J].福建教育,2020(19):49. [11]陈贵根.基于SOLO分类理论的地理空间思维能力评价研究[D].上海:华东师范大学,2019. [12]张文军.基于思维结构评价的地理试题命制与评析———以“热力环流”地理综合思维检测试题为例[J].地理教学,2019(6):18. [13]朱雪梅,潘竹娟,程晨.高考地理试题对地理核心素养的考查水平探析———基于SOLO分类评价理论的视角[J].天津师范大学学报(基础教育版),2020,21(3):69. [14]BIGGSJB,COLLISKF.学习质量评价:SOLO分类理论(可观察的学习成果结构)[M].高凌飚,张洪岩,译.北京:人民教育出版社,2010:27-28. [15]李家清,梁秀华,朱丹.核心素养背景下以SOLO分类为基础的学习质量评价———以地理综合思维的单元测试为例[J].教育测量与评价,2018(8):11. [16]教育部考试中心.中国高考评价体系[M].北京:人民教育出版社,2019:1-8. [17]余波.科学研究中的弱信息发现[J].图书情报工作,2010,54(18):28. [18]牛超,段玉山.高中地理教科书中人地关系的多视角分析[J].天津师范大学学报(基础教育版),2022,23(5):65. [19]董乔生,张建国.综合思维:地理学科大概念组织课程内容的一种方法[J].天津师范大学学报(基础教育版),2023,24(1):74. 作者:李九彬 李佳颖 王勇 单位:西南大学附属中学校 浙江省宁波镇海中学 西南大学(重庆400700)地理科学学院
为了使得我国的可持续发展战略能够有效实施,就需要在很多的生产过程进行节能,其中新型节能环保材料在建筑工程中的应用就是一种节能方式,对其应用进行详细的阐述。 1新型节能环保材料在建筑过程中的具体应用 1.1新型节能环保材料在保温材料中进行应用 当前形势下国内的建筑工程中,新型节能环保保温材料的主要形式一共有2种,其中一种就是真空隔热板,而另一种就是复合型硅酸盐保温材料。在传统的建筑工程当中,往往会选择比较厚的传统保温材料,其中主要包含泡沫层和棉花层这2种,这些材料不仅保温效果很一般,还会使得层与层之间的距离也会缩小,严重时甚至会产生一定量的窗洞,在这种情况之后,传统的保温层就很难达到工程建筑的保温标准了。但是通过新型节能环保材料的引用则可以很好的规避掉这一点[1]。1.1.1真空隔热板。真空隔热板隶属于新型节能环保材料中的一种,其比较独特的特点就是材料的厚度比较薄,而且不易排放对人体和环境有破坏的有毒气体。而且,真空隔热板在使用的过程往往都会有一层金属的或者是纸质的材料包裹层,这一特点就导致壳与壳之间几乎都是处于一种近乎真空的状态,只需要在其中再投入一定的常用保温材料就能达到非常理想的保温效果,其使用整体来说是比较快捷便利的[2]。1.1.2复合型硅酸盐保温材料。复合型的硅酸盐保温材料其名字中的复合型主要指的是由金属镁、铝以及硅酸盐再添加一些其他的化学试剂。复合型硅酸盐保温材料最主要的特点就是相比于其他的保温材料来说,其具有非常优秀的保温效果,也是因为这一点,复合型硅酸盐保温材料成为了追求保温效果的建筑工程中非常常用的保温材料。除了保温效果比较优秀之外,其还有导热系数比较低和耐腐蚀以及不影响其他的工作设备的优点,且无毒无污染。在实际的使用过程中其拥有比较强的实用性,相关的工作人员可以根据实际的情况对其进行一定的裁剪,且在裁剪的过程中不会额外出现粉尘等有害杂质[3]。 1.2新型节能环保材料应用于新型墙体之中 1.2.1混凝土空心砖。就目前来说,我国主要由混凝土空心砖和模网混凝土、加气混凝土砌块以及空心墙板承重的墙体这4种形式共同形成新型节能环保墙体的材料。其中,相对来说使用最广泛的就是混凝土空心砖了,其主要的组成有沙石和粉煤以及水泥等等多种材料混合而成。根据混凝土空心砖的构造不同,其又分为多种不同的类型,相应的工作人员可以根据自身的实际需求而进行一定的选择[4]。1.2.2模网混凝土。模网混凝土比较显著的特点就是具有良好的隔热性和隔音性,而且其保温效果也是一流的,可以说在工程建设中,模网混凝土是一种使用非常频繁以及非常常见的一种材料[5]。其构造相对比较特殊,是由蛇皮网和折勾拉筋等等材料而支撑的空间网架结构,其具有比较良好的力学性能,模网混凝土与其他的模网相比的话,其比较坚固且耐用性也比较好。1.2.3加气混凝土砌块。加气混凝土砌块比较显著的一点就是性价比比较高,其价格相对其他几种新型节能材料来说比较便宜,但其主要具有的性能却并不是不好的,对于耐火、隔音隔热等简单的特性来说,其都具有比较强的可塑性,而且,在实际的施工过程中对加气混凝土砌块的操作也相对的比较简单快捷,对于需求量比较大的建筑工程来说,加气混凝土砌块无疑是一种比较好的选择了。除了这些优点之外,加气混凝土砌块还能对施工过程中产生的一系列废料进行有效回收和利用,实现资源的二次利用也是完全的负荷节能环保的基本理念的[6]。1.2.4空气墙板承重墙体。空气墙板承重墙体是一种由水泥和聚苯乙烯等材料进行加工而混合而成的墙体,在工程建设的实际使用过程中,如果要将其打造成比较坚固的墙体,仅仅凭借简单的操作是不能做到的,往往需要3步的操作:(1)充满墙体内部的空槽;(2)用混凝土进行浇灌;(3)混凝土的浇筑。对这种墙体的装饰再次选择新型的节能环保材料的话,就能在空气墙板承重墙体的基础之上更加的突出节能、保温以及环保等功能。 2新型节能环保材料在建筑工程的节能玻璃上的应用 众所周知,在工程建筑的施工过程中,玻璃的使用也是非常常见的,因为玻璃也是建筑工地当中不可或缺的重要材料之一,在当今的市场中,玻璃的类型是非常多的,且不同的玻璃的易碎度和坚固度都是存在一定的差别的,由于这种原因,工作人员在选择玻璃并进行选购时就遇到了一定的困难。而且,根据实际的情况来说,采购人员才不清楚玻璃类型的情况下,为了减少施工场地中的成本,很容易选择价格比较低廉的玻璃,在实际的工作过程中并不是很利于环保。所以,对环保玻璃的类型进行一定的介绍,以便于实际的工作采购人员能够按照工地的需求进行选择采购。 2.1真空玻璃 真空玻璃其中的结构与中空玻璃相似却又不尽相同,主要的不同之处在于,真空玻璃的空腔内气体是非常稀薄的,几乎接近真空的程度,这也是对其命名的主要原因。真空玻璃的制作工艺是将两片平板的玻璃的四周密闭起来,并用真空机将其间隙抽成接近真空,在之后就可并密封排气孔。真空玻璃具有相当优秀的保温和隔热的功能,其功能主要是通过减少或者避免玻璃与玻璃出现热传导的现象而实现的,而且我们都知道,声音并不能在真空中进行传播,因此,其隔音效果也是非常棒的。 2.2低辐射玻璃 对于低辐射玻璃我们不能从字面的简单意义去进行理解,很多人都以为这种玻璃能够形成低辐射的原因是因为玻璃将部分辐射给吸收了,但事实并不是这样,低辐射玻璃可以对一种对波长范围在4.5~25μm的远红外线有极高的反射比(大约为80%),这种镀膜玻璃被称为低辐射玻璃。它通过自身的表面涂覆金属或者是金属氧化物薄膜来将这种远红外线大部分反射出去,所以,低辐射玻璃既可以有效阻挡高温向低温的热流辐射,还能在一定程度上有效组织冬季房屋内热能的外泄,具有一种双向节能的效果。所以,低辐射玻璃可以吸收大部分的热量并将其储存起来,这样的话,玻璃自身的温度就能提升。当玻璃出现一定的温度差时,就会顺从热传导的理念进行热能的传递,从而实现节能的效果。 3结语 综上所述,在新的时代背景之下,新型的节能环保材料将是未来工程建筑行业的主打者,而且现阶段中,已经有非常多的新型的环保材料开始在建筑工程中开始应用了,希望无论是建筑工程行业还是新型节能环保材料行业都能在未来的发展中取得可人的进步。 参考文献 [1]李国辉.新型节能环保材料在建筑工程中的应用[J].百科论坛电子杂志,2018(13):15. [2]常宁,邵子洪,王涛.新型节能环保材料在建筑工程中的应用与展望[J].居业,2018(9):1,3. [3]黄悦.新型节能环保材料在建筑工程中的应用[J].建筑·建材·装饰,2018(8):144. [4]林庆健.新型节能环保材料在建筑工程中的应用[J].建筑工程技术与设计,2018(2):2126. [5]罗鹏.新型节能环保材料在建筑工程中的应用[J].江西建材,2017(22):116. [6]籍建新,孟杨.新型节能环保材料在建筑工程中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(32):2469. [7]李爱珠.浅谈新型节能环保材料在建筑工程中的应用[J].科技传播,2010(19):395. [8]白召军,胡俊波,鲁然英,等.浅谈新型节能环保材料在建筑工程中的应用与展望[J].河南建材,2013(1):7-9. [9]高志成.谈新型节能环保材料在建筑工程中的应用[J].赤子(上中旬),2015(5):162. [10]张磊.新型节能环保材料在建筑设计中的运用[J].科技促进发展,2012(s1):74-75. [11]李天栋.新型节能环保材料在建筑设计中的运用[J].商品与质量:建筑与发展,2012(11):44. [12]王爱菊.绿色建筑材料环保节能指标评价模型分析研究[J].环境科学与管理,2019,44(1):75-80. 作者:俞少钦 单位:浙江省三建建设集团有限公司
避雷工作是高楼的防护伞,同时它应与接地技术相匹配,方可为大楼及其用户提供安全的环境。当雷电进入建筑物后,需要将其迅速引入地下,这便引申出了避雷接地系统。它能够在极短时间内将电位传导至大地,此时楼内各类电气设备将得以正常运转,人员也将避免雷击伤害。 1高层建筑避雷接地系统施工安装 就建筑外部而言,避雷方式多种多样,其中以“笼式”避雷最为普遍:结构中存在大量钢筋,选取其中两至多根,并加以连接,如此一来便是一个“笼”形。它可以对高空的雷击进行均压处理,并及时屏蔽。若从避雷接地系统的组成来看,其无外乎三大件:位于顶层的避雷针、中间的引下线以及底层的接地极。 2施工材料及焊接 材料的选取不容忽视,应当使用符合规定的原材料,为了确保其质量,可检阅其合格证甚至是相关检验报告等。此后,需要挑选具备精湛焊接技能的操作工,确保施工的可靠性。就钢筋材料而言,优先选用圆钢为宜。施工环境并非理想,同时也难以确保操作者具备高度的工作精神,难免会出现责任心弱等问题,加之自身焊接技能的薄弱,工程问题便随之突出。最经常出现问题的地方便是均压环以及引下线,其虚焊现象较为明显;有时避雷带搭接处尚未进行防锈喷漆处理,耐腐蚀性降低;此外,焊接深度不合格、圆钢截面不达标等现象也时有发生。所以,在选取优良材质与精湛工人的同时,也应加强质量监管工作。 3安装避雷接地装置关键技术 3.1安装接地极 任何一处施工环节,都应当遵循相关规范,在其约束下进行。当某一道工序完成后,应当随即进行质量确认,只有在达到要求的前提下,方可展开后续工作。接地极施工应该放在首位,需要将钢筋置于大地内,并将建设物桩作为接地体,以图纸为基准,寻求接地极的准确位置,并对钢筋与主筋进行焊接处理。完成上述操作后,便可对基础圈梁进行焊接;而后,再进行接柱筋与主筋的焊接工作。若出现焊接处断开等现象,应当停止下一步操作,并立即进行弥补。当接地网的相关作业结束后,应当对接地电阻值加以测定,此时可采用电阻仪等设备,当符合预期值时,方可下一步操作;否则,应当立即与设计人员进行沟通,并加以挽救。 3.2引下线的施工要点 3.2.1接地引下线并非需要引入特定材料,事实上柱内主筋便可作为一种引下线。应当明确的是,柱内的主筋数量远超过两根,所以在选取时应尤为注意,尽可能挑选最优良的主筋。 3.2.2柱子不考虑布设断接螺栓。若选取此方案,将会带来更低的施工难度。只需在结构顶部设置相应引出点,便可对避雷网(针)进行连接。此时,应以位于柱内侧位置的主筋为佳,若是条件允许,也可选用左右侧中间主筋。 3.2.3柱子考虑布设断接螺栓。当使用此方案时,最为重要的便是挑选适当的位置,如此一来方可对断接螺栓进行合理的安置。其具体方法又可分为两种:其一,安置于室外,此时应以外侧中间部分的主筋为佳;其二,安置于室内,此时应以内测中间部分的主筋为佳。 3.2.4安装断接螺栓。此环节是一项细活,极容易出现漏装断接螺栓的现象,这是需要加以重视的。安装位置的选择。一处优良的位置,可以为断接螺栓的安装提供便利。为了增强稳定性,需要将其置于常人难以接触的位置,但又应确保操作者可以较为轻松地进行检测等工作。纵观各类工程可知,通常以建筑物背面为佳,有时也可选取于地下室内。安装高度的选择。在此方面,并没有做以明确的规定,但可以对比相关资料进行参考:研究图集JD可知,应以距地2.0m为佳,当然部分情况下也可介于1.5至1.8m范围内。简而言之,应当根据实际情况展开操作。 3.2.5柱内主筋引导点的安装。在对断接螺栓与接闪器进行连接的过程中,需要对钢件的形状加以变化,对其进行弯曲处理,使之呈直角状,而后再将其与主筋进行焊接。此时,应当注意两点:其一,避免简单T形的出现;其二,高度方面,引出线应与避雷网相一致。就结构顶部而言,需要在此设置主筋的引出处,此时应当严格控指标高,既增强了性能又提升了美感。最好事先在引出处设置相应钢板,可为连接提供便利。 3.3避雷带安装 横平竖直是最基本的安装原则,在对避雷带进行弯曲处理时,应当确保其角度不低于90°;弯曲半径与圆钢的直径需要控制在一定比例范围内,通常需大于10:1;在对避雷带进行连接时,不可只焊接一面;此外,搭接长度与圆钢的直径也应控制在一定比例范围内,通常应大于6:1。 4结语 以理论为指导,综合实际经验,笔者做如下总结:施工应当在符合规范的前提下展开;各环节的质量把控既要及时又要准确;接地安装质量尤为重要,需要高度重视;施工安全是最为基础的目标,在此基础上尽可能提高工程整体质量。
这几年来,国内的城市化进程不断加速,建筑工程的质量也在不断提高,在这样的背景下,建筑钢结构施工技术也得到了广泛的运用和推广。从优势方面来看,钢结构一方面具备较轻的自重,适用于大型建筑,另一方面还具备显著的韧性、塑性、水密性以及耐热性,可以适应现代建筑日益提升的建造要求。对比传统混凝土结构建筑,钢结构工程在我国的发展时间尚短,实际施工中仍旧存在较多问题,因此,探讨建筑钢结构施工和质量控制方法意义重大。 1建筑钢结构的施工技术要点 1.1钢结构焊接技术要点 焊接技术在钢结构施工中占据关键地位,现下焊接技术具备多种形式,整体水平相较从前有了较大的进步,多样化的焊接方法使得各部位的焊接延性与强度均得到了保证。在焊接操作中,手工电弧焊、保护焊、埋弧焊等焊接技术强有力的保证了钢结构建筑的总体质量。值得注意的时,在焊接操作中,极易产生高温,进而会导致钢材内部发生质变、引发钢结构的脆性变化,因此在焊接操作时:①要确保焊接的各项准备工作落实到位,将电弧引入、焊条烘焙等工艺准备就绪;②应该严格依据图纸及规范要求实施焊接操作,为保证钢结构焊接的总体质量奠定坚实基础;③应妥善开展无损探伤检测,及时处置不合格焊缝。 1.2钢结构吊装技术要点 在建筑钢结构施工中,吊装作业也是重要的环节之一,在吊装作业时应关注以下要点:①严格依据设计顺序开展吊装作业,合理运用建筑挂篮与爬梯将钢柱等钢构件有序连接;②要根据钢柱等构件的特性选择适宜的吊装机具;③吊装过程中务必要保证吊装高度合理,并按照平移形式落实好调整的工作;④在使用缆风绳校正钢柱过程中,考虑到缆风绳会对钢柱施加较大的力,因此要确保钢柱在脱离缆风绳后可以保持零位移,进一步保证校正工作到位;⑤待钢柱等构件找平后应及时将地脚螺栓拧紧,并使用脱绳有效固定钢柱。 1.3钢结构螺栓连接技术要点 螺栓连接技术在钢结构施工中也是不可或缺的重要环节,在施工过程中应该依据设计要求选用普通螺栓连接或者高强螺栓连接。在螺栓连接操作前,应开展螺栓抗滑测试工作,确保螺栓的有效性;在安装过程中,则应该确保螺栓紧固到位,并依据相关规范利用扭矩扳手开展复测工作。 2建筑钢结构的质量控制方法 2.1做好施工准备阶段的质量控制工作 在施工准备阶段,考虑到钢结构工程涉及到多专业的制作人员以及安装人员,因此要做好施工人员的管控工作,合理控制各工种的人数,确保钢结构的制作与安装等各项工作有序开展,具体来说,应制定合理的工作计划安排表,将各类人员的工作时间以及进度做出细致的安排;同时,考虑到钢结构工程施工涉及到多种施工机具,例如电焊机、切割机、全站仪等,机具管理工作与养护工作较为复杂,因此要做好施工机具的的进场及储存安排,并安排专人定期保养,以确保施工机具可以支持钢结构工程的持续进展。除此之外,还应该制定完善的三级质量控制计划,具体来说:①应该将检验批质量控制计划制定到位,在后续施工中依据计划严格审查各道操作,及时发掘质量问题并有效解决;②应该将分项工程质量控制计划制定到位;③还应该编制完善的分部工程质量控制计划,针对焊接、吊装、螺栓等环节的质量控制做出妥善安排。 2.2做好施工阶段的质量控制工作 在钢结构工程施工过程中应关注如下要点:①应严格依据设计要求开展各项作业,当遇到设计图纸无法实施的情况时,应及时与监理及设计人员沟通,进一步得出对策,严禁私自修改图纸;②应该依据施工质量管理的要求,制定科学合理的施工计划,其中应包含相关的质量控制措施以及应急处置方案;③应合理安排施工人员及施工机具,将施工中的各项任务落实到人头;④应严格把控钢结构施工的“关键点”,以焊接施工技术为例,在施焊之前应充分熟悉图纸,在焊接操作中应保证各钢结构的连接节点强度达标,禁止出现裂纹;从安装环节来谈,在构件按照过程中,应利用套板等将螺栓外露的部分有效固定,并利用混凝土灌注于螺栓周边,待混凝土初凝后及时复测螺栓轴线和标高,将其误差控制在合理范围内。 2.3做好施工后期的质量控制工作 在钢结构工程施工中,后期的质量控制工作也不容忽视,具体来说,其一应确保施工安装检查工作落实到位,应逐一检查每一个构件的安装质量,检查每一道焊缝的焊接质量,严格控制钢结构的强度、抗震性能、耐用性能等指标,确保主控项目100%合格。 2.4做好对施工人员的管理工作 从人的因素来谈:①施工单位应不断强化人员培训,一方面通过培训提高施工人员的专业技术水平和安全施工意识,另一方面通过培训强化施工人员的职业素养;②施工单位应不断完善有关规章制度,通过奖罚分明的制度有效规范施工人员的现场操作,促进施工人员用积极的态度克服工作中的繁琐和难点,同时还要密切关注施工人员的心理状态,促进施工人员以积极的心态投入施工;③考虑到钢结构工程具备一定的复杂性,因此,在具体的招标环节,务必要严格考核分包单位的专业实力以及行业信誉度,以确保施工人员素质达标。 3结语 结合上述分析可以得知,建筑钢结构的施工过程具备复杂性以及系统性,任何一道工序都密切关系着建筑钢结构的整体质量。因此,务必要严控建筑钢结构施工的整个过程,将精细化管理落实到施工的方方面面,强化有关技术文件及材料的审批力度,构建管理部门并明确其管理职责,有效把握焊接、吊装、螺栓连接等施工技术要点,进一步确保建筑钢结构工程的施工质量达标,最终促进建筑行业的新发展。 参考文献 [1]王兵.民用建筑钢结构工程施工质量管理策略探究[J].建材与装饰,2019(26):201-202. [2]陈炯超.钢结构建筑施工技术以及管理的探讨[J].建材与装饰,2019(24):137-138. [3]饶志喜,王怀专.建筑钢结构施工技术与质量控制的措施探析[J].建材与装饰,2019(23):30-31. 作者:陈建功 单位:山西尚风科技股份有限公司
随着我国城市现代化进程日益加快,我国能源供应紧张问题日益凸显,随着科学技术的快速发展,我国工民建工程得到了空前的发展,新材料和新技术得到了进一步的发展和应用,必须要予以重视节能技术的应用。 1工民建工程施工中节能的主要特征与施工节能的含义 1.1工民建工程中节能技术的特征 工民建工程通过先进节能技术的应用能够有效地减少资源的消耗,促使工民建工程成为节能工程,一般节能技术主要具有以下几种特征。其一,十分重视与环境保护之间的关系,更加重视工程的使用寿命,设计显得尤为重要。其二,我们往往会选择先进的措施和技术作为工民建工程的施工技术,从根本上提高资源的使用效率,减少能源的消耗。其三,工民建工程在进行物料运输的时候必须要坚持以人为本的基本原则,不断地加强对环境的保护,最终实现人与自然之间的和谐发展。 1.2工民建施工程中施工节能的涵义 随着人们环保和节能意识不断的加强,工民建工程的节能技术受到了社会各界的广泛关注和重视,作为能源消耗大户,我们必须积极开发和研究全新的节能技术,才能够促进我国社会经济的可持续性发展。对于工民建工程来讲,施工的时候必须要严格遵守相关规定和标准,认真的落实每项内容,才能够保证工民建工程实现向节能方向发展。我国政府所颁布的节能标注的主要作用就是促使水资源、土地资源以及建筑材料等能够得到高效的利用,减少能源的浪费,对可再生资源进行充分的利用,最终达到节能的目的。工民建工程中图纸的设计十分的重要,必须要积极的引入先进的节能意识和理念,促进我国工民建工程逐步朝着节能的方向发展。 2工民建工程施工中节能技术的具体运用 2.1在建筑物的表面加强采光技术的应用 工民建工程施工的时候必须要不断地提高表面的采光能力,其本身具有较高的社会效益和经济效益。采光主要就是指对自然光进行科学、合理的利用,目前比较常见的采光技术包括了间接利用和直接利用。工民建工程主要就是通过传统的侧面采光技术对光线进行直接的利用,其本身具有一定的局限性,会受到空间的制约,所以,现代的工民建筑施工的时候更加重视对光线的间接利用,其具有应用更为广泛的特点,所以在视觉效果和光线质量上都远远要优于传统技术,能够有效地解决工民建工程中所消耗的热能,最终实现节约能源的目的。 2.2节水技术在工民建筑工程中的应用 工民建工程项目中,节能技术的关键环节就是对新技术的引进和应用,通过技术的不断创新和利用能够有效地减少能源的消耗。对于工民建施工来讲,施工期比其他工程都长,施工工艺十分复杂和系统,建设的过程中往往需要大量的水资源,尤其是混凝土对于水资源的需求最大。目前,根据我国相关部门的调查表明每年有3.7亿吨的水资源在工民建施工工程建设中被消耗,所以,工民建施工过程中积极的应用节水技术显得尤为重要,能够从根本上降低水资源的消耗量,对于我国社会的可持续性发展起到了十分重要的作用。 2.3工民建筑工程施工中的太阳能技术 太阳能作为清洁、干净的能源,其本身可以循环利用,并没有污染,随着科学技术的快速发展,在各个行业内得到了广泛的发展和应用,尤其是发电业,现代工民建工程在进行施工的时候必须要对太阳能技术进行科学、合理的利用,最终才能够实现遮阳、散热以及能源收集等目的。通过对特殊阳光反射装置的应用能够为整个工程提供相应的能源和光照,进而减少工程对传统能源的消耗。 2.4在工民建筑工程施工中对采暖供热系统的技术改进 工民建工程中供暖系统十分重要,必须要对供暖系统进行技术改进才能够有效的地减少能源的消耗。目前,我国比较常见的取暖供热系统就是以集中供热为主,多种供热方式相互结合的方式进行供暖。进而导致整个系统的热力公司十分重视节能技术的改进。必须要结合供热体制不断地完善和创新,保证供热系统中能够有效地控制温度以及采用热量表,温控阀等改善双管采暖系统技术。必须要不断地进行多种能源的开发和利用,通过不同模式的集中供暖系统达到降低能源消耗的目的。 2.5维护结构中的节能 工民建工程的外围墙体作为工程的围护结构,其不仅会起到支撑的作用,还可以起到保护的作用,并且面积比较大,所应用的材料数量比较巨大。所以,墙体的节能设计会直接影响到整个工程的节能。墙体在进行设计的时候必须要重视保温效果,其主要包括了内保温和外保温。外保温主要就是通过保温材料的添加,铺设相应的防水材料。内保温主要就是指墙体内部增加保温材料,保温材料应该避免雨水的影响。遮阳的设计能够保证墙体本身的保温效果,促使整个工程夏天能够达到隔热,冬天能够达到保暖的效果,促使空间内成为一个比较小的恒温室,减少温度调节而带来的能源消耗。另外,由于墙体大量地使用保温材料,能够有效地减少实体砖的使用量,缓解了墙体的应力损害。 3加强节能技术在工民中的应用 3.1加强对节能材料的开发与应用 为了能够实现工民建工程的节能环保,必须要重视节能材料的研发和应用,我国目前节能材料并没有得到进一步的发展,大部分节能材料依然选择了进口,不仅会从根本上提高施工成本,也不利于我国节能建设的发展,必须要加强节能材料的开发,降低建筑成本,才能够实现良好的节能效果。 3.2注重人才培养,普及节能技术 当今时代人力资源是最为珍贵的资源,必须要积极地重视人才培养,普及节能技术,才能够真正的实现节能环保的目的,工民建工程施工过程中的主体就是施工人员,所以施工人员本身的综合素质和专业技术水平会直接影响到整个工程的质量和安全,还会直接影响到节能环保的效果,必须要加强节能理念的宣传,不断地强化施工人员的节能意识,才能够真正地普及节能技术,实现节能的目的。 3.3借鉴外国技术,取其长补己短 为了能够促进我国工民建工程施工技术的进一步发展,必须要积极地借鉴国外发达国家的先进技术和管理理念,不断地弥补自身的短处,完善和创新自身的节能技术,才能够真正地促进我国节能技术的进一步发展。目前我国工民建工程节能技术得到了较大的发展,节能技术的开发和应用从根本上降低了建筑的施工成本,有效地减少了能源的消耗,提高了经济效益和社会效益。为了响应我国社会可持续性发展战略,必须要重视工民建工程施工节能技术的发展和应用,工民建工程作为我国社会的重要组成部分,必须要积极地研发节能技术,才能够减少能源消耗,最终促进我国社会的可持续性发展。
0引言 建筑工程需要投入大量资金,工程造价控制有利于工程项目的有效开展。预结算审核工作在工程造价中占据重要地位,故而对于建筑企业应对审核的方法、原则、范畴等进行全面充足的了解,控制工程造价以减少建筑企业资金成本,使工程质量得到保证并不断提高经济利益。 1建筑工程造价预结算审核工作要点 工程造价的预结算审核工作指审核建筑工程费用计取、工程量、工程范围、定额套用等方面,以工程施工图纸为基础,按照工程验收记录、材料价格签证、会议纪要、招标文件、投标文件、变更签证、协议、合同等有关资料,根据我国法律法规和工程项目实际要求进行的一种审核工作。 1.1招标文件和合同协议的审核工作 预结算审核的主要内容包括明确工程范围,应先按照合同或招标文件对工程的施工范围进行明确,如划分总包单位和分包单位施工的界面、降水费用是否存在于桩基施工等,避免施工单位出现重复上报的现象。 1.2工程量审核工作 工程预算是以计算建筑工程具体工程量为基础的,对工程量进行计算耗时耗力,工作量非常大,计算准确性与否与工程预算准确性有直接关系。通常来讲,工程量可以存有少量规定范围内的误差,审核工程量也要根据图纸和计算规则做好复核工作,按照具体工程情况作适当调整。 1.3费用审核工作 费用审核工作一方面是审核定额套用应先审核套用金额,检查项目内容与名称是否和施工图纸一致。同时要审核定额换算,确保换算方法与换算内容的准确性。另一方面,审核费用计取也十分重要,工程取费要按照施工地区造价管理有关部门的招投标文件、工程合同、相关文件进行确定,还要注意费率计算的准确与否,如果出现总价下浮与费率下浮工程应检查相关项目同比下浮的情况。 2提高建筑工程造价预结算核算工作效率的措施 2.1预结算审核的主要步骤 预结算审核的主要步骤包括两点:一是准备工作,要求对工程的施工图纸十分熟悉并对全部资料的准确性、真实性与完整性进行核查。二是审查方式选取应科学、合理,审查时要符合相应内容。不同的建筑工程在繁简程度和建设规模上有一定差异,不同的施工企业与施工方法对预结算编制的质量、繁简也有一定差异。因此,选取科学合理的方法进行审查是十分重要的,根据情况采取分组计算审核、重点审核、筛选审核、对比审核、全面审核等方式。另外,要加强预结算审核的效率必须利用信息化技术进行分析,由于当前我国建筑工程管理监督信息化过程中,采用的大多为国外翻译软件。这些软件不仅版本落后,而且与我国建筑行业的实际情况存在较大差异。因此,为了能够更好地促进建筑工程管理监督工作有效开展,要加大经费投入,促进软件研发。在软件开发过程中要根据自身的实际水平来促进相关配套产品的发展。例如计算机操作系统的应用、电子信息网络系统的应用及相关的信息化产品[3],并委托具有专业资质的软件公司定制信息化管理软件。通过研发专业软件,能够有效避免软件与实际之间存在较大差距,提高软件的利用效率,降低开发成本。 2.2提高建筑工程造价预结算审核工作人员的综合素质 从专业技能角度讲,如果审核人员十分熟悉工程变更单价定价的方式,就可以又快又准地决定采取何种类型的工程变更,对市场中各种各样材料的价格进行全面了解,工程施工工艺与施工图纸也十分熟悉,还可以在具体审核时进入施工现场,确保掌握信息的真实性。因此,应定期对审核人员进行专业能力与新技术的培训,使审核人员更好地进行审核工作。 2.3建立健全工程造价预结算审核工作的制度 不同的审核方式或多或少都存有优点与缺点,无论使用哪种审核途径,在实际审核的过程中都应注意以下工作要点: 2.3.1付款审核 在审核中期付款的时候,需要根据合同的要求进行全面仔细的审核,按照合同中的付款比例、付款节点预付款方式来批付工程款,还应控制、审核好设计变更与现场签证,防止变更与签证工作过于随意。工程造价中的事中控制工作也十分重要,应加强对合同管理的重视程度,努力做好签订、谈判、起草合同等过程,尽可能使合同条款具有全面性,奠定良好的结算基础。 2.3.2辅助审核 要想更好、更快地进行工程造价的预结算审核工作,应适当地发挥计算机系统的优势和作用,提高预结算审核的质量与效率。对工程造价而言,其影响因素主要包含单价与工程量,如果使用人工方法对工程量进行计算,不可避免地会出现误差。信息技术的大力发展使计算机得到广泛普及,在工程造价的预结算审核工作中利用计算机系统能够最大限度地减少工程量的计算误差,而且能够第一时间掌握相关价格与最新标准等多种信息,从而全面提高审核质量与效率。 2.3.3清单审核 对招标控制价进行审核时,需要尽量符合市场的具体情况,既保持竞争优势还要保证工程质量。首先在清单审核的过程中,必须严格检查是否存在缺项漏项的问题,这就要求审核人员必须熟悉施工图纸的具体内容,并且明确工程量的清单计价规则,逐项审核工程清单是否存在缺项漏项的问题,其次要针对工程清单,核算重复的问题进行检查,对于清单中工程量较大的工程应重点审查,明确是否存在多算或少算的问题,同时要加强对于材料价格及取费费率是否符合要求的判断,根据招标文件规定的工程类别,按照清单计价费用定额审核取费费率是否符合要求。 2.3.4结算审核 做好结算审核工作也十分重要,工程变更的审核工作更是重中之重。在结算审核的过程中,工程结算和招投标文件条款、建筑工程施工的合同是否吻合是审查工作的重点。同时,还要审查施工单位所报送资料的完整性、费用计算与工程量的真实性、是否完全扣除掉施工图纸中没有进行的项目、是否存在领用的甲供材料出现欠供与超供的现象、是否按照规定对施工现场中各种配合费用进行计算等。 3结语 总而言之,做好工程造价的预结算审核工作具有十分重要的意义。审核人员在进行预结算审核工作时,应熟悉预结算审核的主要内容,并掌握付款审核、辅助审核、清单审核、结算审核等工作要点,从而能够选取科学的预结算审核方式,做好工程造价各方面审核的工作,保证预结算工作的实用性与高效性,推动企业又好又快发展。
建筑设计中采光节能设计的应用:基于地域气候和外部环境的建筑采光节能设计 摘要:本文研究了我国的光气候的分区,在现代建筑飞速发展的今天,开发节能资源和节约不可再生资源是设计的两大主题,在减少不可再生资源的使用同时,重视对太阳能的使用,建筑和设计行业就是利用了取之不竭、源源不断、用之不尽的阳光的光能进行节能设计规划绝对是节约成本的投资、体现建筑空间的人性化和绿色环保设计最有效的手段。在如此多的广大能源之中,太阳能是其中最为安全和洁净与广泛而且是人们生存和发展不可缺少的能源之一,最有效的利用日常光照和天空中漫射光对建筑进行天然采光环节的节能设计具有着重要的意义。 关键词:地域气候 外部环境 建筑采光设计 节能设计 地域气候和户外环境是住宅的室内气候的外部条件,室内的采光、日照和通风的质量依赖于户外环境的设计合理性。近几年,我国居住的建筑行业发展迅速,上世纪末我国经济持续的发展为住区的建设带来了契机。住宅的建筑业居于很多产业之首,成为了我国国民经济重要的支柱产业。那么,对住宅的室外环境关注就显得非常迫切和现实。居住建筑的设计较集中体现了建筑的地域性:外部环境、建筑所处的地理和气候与建筑的体形、高度以及朝向、间距等密切相关。 1.建筑的采光节能设计整体思维 整体思维是指对系统进行整体上的分析,综合所有影响事物的各种相关因素,来达到系统平衡的思维观。太阳能的利用具有一体的两面特性,建筑德尔节能设计并不是一项单一行的工程,而且不能为了满足一方面的节能设计而忽视了我们节能的目的,造成了更大程度的浪费。所以有我们必要采用系统的思维方式,整合出合理的建筑节能设计方法。 1)节能分区的标准建筑节能设计应该综合考虑光和热环境,从而提出符合节能分区的标准,节能设计是建筑的前提。因此,我们针对了不同的气候和条件下和物理环境下的建筑节能设计的要求,自采光节电和采暖降温的节能前提出发,提出了同一个光气候区的不同建筑采光节能设计的二级分区的标准体系。其标准在原有的5 个光气候分区为基本指标下,提出了包括16 个建筑采光的二级分区指标,并且针对每一个二级分区而提出相应节能的设计要点。 2)采光节能设计的具体措施应在标准的节能分区的指导下,应主要从规划布局、建筑的体型优化、采光口的设计以及其材料的选择,反光和遮阳处理的四要点来进行建筑采光的节能设计。 ①规划布局的整体性:合理的布局朝向才可以保证建筑的光和热环境的适宜。我国地理位置处于北半球,保证了建筑物理应朝向南的布局。从太阳热的辐射分布来看,南向的布局是冬季日照较多而夏季的热辐射则较少,我们国家大部分的地区的夏季主导风均为东南向。从而综合的分析了保温、日照、隔热和通风,南向的布局最利于冬季的保温和夏季的防热节能的要求。但是同时北向的房间采光节能亦是很重要的,北向虽然是采光照度较低,但是照度的均匀度较好,利用在南向的墙面设置较高的反射率镜面的材料来将光线反射到北面,也可以改善北面的房间采光照度,节约了日常的用电。为了让室内拥有充足的日照,建筑的建设应综合的考虑采光和通风等要求,制定建筑的规划布局合理日照的间距。根据了不同的设计分区,这样建筑之间的距离在冬至日有效的日照时间段,就有足够的日照时间使阳光照射到建筑的底层窗台面上。因为日光很有可能被窗外用来遮阳的植被挡住。在增加绿化能改善热环境的同时,一定要综合的考虑采光要求,要以不遮挡建筑的日照和采光为基本原则。 ②建筑的体型优化:太阳光对建筑的外表面辐射热以及直射光很大程度地影响了建筑的室内光和热环境的能耗,体型优化是建筑物的建筑节能设计很重要的一方面。建筑的室内采光是经过窗地比例来控制的,开窗的面积大其窗地比就大,采光就越有利,况且从采光的均匀性来考虑,天窗比起侧窗来更好。可是从热工的角度看来,屋顶则是获得热能最多的部分,而且天窗对热工节能是很不利的。所以,在不同的地域和气候环境下建筑的外形开窗设计应该具体分析和处理。建筑体型的长宽比大,得热就越多。南方的夏季防热则是节能的主要工作,建筑应采用长宽比小的体型;北方节能则以冬季的保温为主,宜采用长宽比大的建筑体型。可从采光方面考虑,建筑的进深越大而光线越弱,因此建筑进的深不应过长,并尽可能的减少横墙的遮挡,来保证采光的照度值和照度的均匀度。所以建筑体型的设计应符合光和热环境节能要求,以计算出建筑最佳长宽的比值。 ③采光口:采光口的设计与材料的选择。采光口是一个矛盾体,它的沟通与隔绝作用是同时存在的,既要供采光和日照还要防晒以及遮阳。从综合节能的角度来分析,采光口的设计应是在加强材料的气密性的基础上,根据不同的区划标准来满足其在采光照度节约电量和夏季得热以及冬季失热的状态下耗能量,确定不同的外部环境中的采光口的面积折中值,并且合理的规划采光口的位置,并保证室内自的然通风。门窗以及玻璃的材料选择应以多透光少的传热原则,南方的炎热地区应用低辐射玻璃,而北方地区则应采用中空的双层玻璃。此外,还应该加强新型的玻璃材料如液晶的调光玻璃和光致变色玻璃等的应用。 ④反光与遮阳的措施:改善光热的环境是离不开节能设施的应用。提高建筑的内部采光照度可以应用在窗户的顶部搁置水平反光板的方法来将日光引入室内;在炎热的夏季为了防预阳光的直射在建筑的不同方位应用相应的遮阳措施。在适宜的部位设置有遮阳作用的反光搁板,这样既防止了太阳直射以及眩光千扰带来的不适,又能有效的将光线漫反射到室内,提高了照度均匀性。 3)建筑采光的节能设计整体思维不仅是强调综合光和热环境节能的要求,还是强调节能适时的可变性。由于建筑的光热环境不仅是随着地域气候的特点而变化的,而且还是随着人们不同时段的使用需求以及周围环境的改变而改变的,所以采光节能的设计策略不是一种固定而单一模式,是必须系统考虑的变化,采用智能化管理方法实现适时自动调控。 总结: 随着建筑行业越来越深入的发展,高楼大厦,如雨后春笋一般拔地而起,建筑行业呈现出一派欣欣向荣发展的景象,同时建筑的能耗过大负面的问题也随之涌出,目前建筑的能耗总量已占我国社会的能耗总量三分之一之多。其中,照明、采暖以及空调系统的能耗成为建筑耗能的主要内容。所以在合理采光二级分区的标准指导下,利用先进的建筑采光节能技术,根据人们使用的需求以及环境的变化从而灵活的控制光和热的进入,进行有效的天然采光的同时减少空调、采暖的用电能耗,为人们提供了健康舒适的室内环境,是满足现代建筑采光节能设计要求的整体思维以及方法。 建筑设计中采光节能设计的应用:试论现代建筑的采光节能设计 摘要: 在现代建筑飞速发展的今天,开源和节流是节能设计的两大主题,在减少对煤、石油等不可再生能源使用的同时,重视对太阳能、风能等可再生能源的开发和利用,是一种更为积极的节能方式。 关键词:现代建筑;采光;节能设计 引言 建筑能耗约占社会总能耗1/3,照明、采暖和空调能耗是建筑用能的主要内容。但目前我国建筑节能工作重点多放在热环境节能设计方面,而忽略采光、照明等多方面的影响。建筑天然采光是绿色照明工程的主要内容,绿色建筑观要求具有系统、整体的思维方式,营造各方面都适宜的人居环境。因此,建筑采光节能不能停留在光环境的范畴中,而应综合分析光、热环境的要求,体现采光节能一体化设计的“绿色”概念。 笔者认为,充分利用日光和天空漫射光进行建筑天然采光是节能设计的有效方式。不同的地域气候和外部环境中对建筑采光节能设计的要求差异很大,甚至出现采光节能和热工节能设计的矛质,如果用同一种节能标准和方法进行建筑采光设计必然会造成新的资源浪费。因此,建筑节能设计应当综合考虑建筑光、热环境的影响因素,以整体设计的思维,从环境规划布局、建筑体型及采光控制到建筑反光遮阳设施设计等各方面,研究适宜不同地域气候环境的建筑采光节能设计方法。 1. 光、热环境中建筑节能设计的矛盾 太阳光辐射是建筑光、热环境的主要影响因素。节能设计中对太阳辐射能的利用是一把双刃剑,表现为两者在分区标准和设计要求两方面的矛盾。 (1)分区标准上的矛盾 建筑设计按“中国光气候分区图”划分的5个光气候分区指导天然采光设计;热工方面以“全国建筑热工设计分区图”为标准划分了5个热工分区;城市居住区规划设计则按“中国建筑气候区划图”将城市气候划分为2级区划系统作为日照间距控制的标准。光气候分 区以照度为指标,热工分区与建筑气候分区则主要以度为指标。后两者的区划范围基本一致,但与光气候分区却差异较多,同一地区可能分属不同区划范围,具有不同设计要求。因此须综合考虑“光气候分区”和“建筑热工分区”及“建筑气候区划”要求,制定完善的光气候分区标准和物理环境参数。 (2)节能设计要求的矛盾 采光节能要求建筑将天然光有效引入室内,满足视觉功能要求,从而节约照明用电,这就需要建筑布局时加大间距,减少对天然光的遮挡,并合理增加采光口的数量和大小。热工节能设计的要点是冬季将阳光引入建筑,提高室内温度;同时夏季需有效防止热辐射,减少空调制冷能耗,这就需要适当控制建筑门窗洞口大小,减少建筑体型变化。由此 可 见 ,采光节能和热工节能对建筑的不同要求势必会在设计时产生矛盾。因此,建筑节能设计应全面分析不同环境中的影响因素,找出最佳平衡点。 2.建筑采光节能设计的整体思维 整体思维是指对系统进行整体上的分析,通观全局,综合影响事物的各种相关因素,以求达到系统平衡的思维观。 太阳能利用具有一体两面的特性,建筑节能设计不是一项单一性工程,不能为满足某一方面的节能设计而损害其它方面的要求。所以有必要采用系统整合的思维方式,提出合理的建筑节能设计方法。 (1)合理的节能分区标准 建筑节能设计综合考虑光、热环境,提出合理的节能分区标准是建筑节能设计的前提。为此,我们针对不同地域气候条件下建筑节能设计的物理环境要求,从采光节电、采暖降温节能出发,提出同一光气候区内不同的建筑采光设计二级分区标准体系。该标准在原有5个光气候分区作为一级指标基础上,提出包括16个详细分区的二级指标,并针对每个二级分区提出相应的节能设计要点。 (2)采光节能设计措施 在合理的节能分区标准指导下,建筑采光节能设计主要从整体规划布局,建筑体型优化,采光口设计及其材料选择,反光遮阳处理四方面来控制。 ①规划布局整体性:合理的朝向布局才能保证建筑适宜的光、热环境。我国地处北半球,保证日照建筑理应南向布局。从太阳热辐射分布看,南向布置冬季日照最多夏季热辐射最少,并且我国大部分地区夏季主导风为东南向。综合分析保温、隔热、日照和通风,南向布局利于冬季保温夏季防热的节能要求。但同时北向房间的采光节能也很重要,北向虽采光照度低,但照度均匀度好,通过在南向墙面设置高反射率的镜面材料将光线引入北向,可改善北面房间的采光照度,节约照明用电。 为保证室内有足够日照,建筑规范综合考虑采光、通风、消防等要求规定了建筑规划布局的合理日照间距。根据不同设计分区,要求建筑之间的距离在大寒日或冬至日的有效日照时间段里,有足够的日照时数使阳光人射到建筑底层窗台面。一般来讲,日照间距容易满足,然而这并不就保证日光能有效人射到室内,因为日光往往可能被窗外用于遮阳的植被挡住了。增加绿化能改善热环境,但绿树植被的布置一定要综合考虑采光的要求,以不能遮挡建筑日照采光为原则。 ②建筑体型优化:太阳对建筑外表面的辐射热和直射光极大地影响建筑室内光、热环境能耗,建筑体型优化是建筑节能设计的重要方面。建筑室内采光通过窗地比来控制,开窗面积大、窗地比大,采光越有利,而且从采光均匀性考虑,天窗比侧窗更好。但从热工角度看,屋顶是得热最多的部分,天窗对热工节能是不利的。因此,在不同地域气候环境下建筑外形开窗设计应具体分析处理。 建筑体型的长宽比大,得热多。南方夏季防热是节能的主要工作,建筑宜采用长宽比小(即小面宽大进深)的体型;北方节能以冬季保温为主,宜采用长宽比大(即大面宽小进深)的建筑体型。可从采光考虑,建筑进深越大光线越弱,因此建筑进深不宜过长,并尽可能减少横墙遮挡,以保证采光照度值和照度均匀度。所以确定建筑体型应兼顾光热环境节能要求,计算出最佳的长宽比值。 ③采光口设计及材料选择:采光口是个矛盾体,其沟通和隔绝作用同时并存,既提供采光日照又要防晒遮阳;既通风换气又要防风雨和烟尘。从综合节能角度分析,采光口的设计应在加强构件材料气密性基础上,根据不同区划标准计算其满足采光照度的节电量与夏季得热和冬季失热状态下的耗能量,确定不同地域环境中采光口的面积折中值,并合理布置采光口位置,保证室内自然通风。 与确定采光口面积大小同样重要的是窗玻璃材料对节能的影响,因为门窗能耗占建筑总能耗约1/2,是节能的薄弱环节。门窗玻璃材料的选择以多透光少传热为原则,建议南方炎热地区采用低辐射玻璃,北方地区采用中空双层玻璃。此外,还应加强新型玻璃材料如液晶调光玻璃、光致变色玻璃,以及新型采光方式如导光管技术、光导纤维技术等的应用,研制兼顾多功能的节能窗。 ④反光与遮阳措施:改善光热环境离不开节能设施的使用。为提高建筑内部采光照度可采用在窗顶部搁置水平反光板的方法将日光引入室内深处;在夏季为防阳光直射应在建筑不同方位采用相应的遮阳措施。采光节能整体策略要求将两者有机结合,在适宜部位设置兼顾遮阳作用的反光搁板,既防止太阳直射和眩光千扰,又能有效将光线漫反射到室内,提高照度均匀性。 作为主要采光口的侧窗而言,高侧窗比低侧窗具有更好的照度均匀度。如果结合高侧窗顶部安装境面反射装置,使日光经一次反射人射到室内,甚至实现光电转换,就可在提高房间照度和均匀度同时避免日光直射,减少室内热辐射量,并提供空调用电能量。 (3)节能设计的智能化管理 建筑采光节能设计的整体思维不仅强调综合光、热环境的节能要求,还强调节能的适时可变性。由于建筑光热环境不仅随地域气候特点变化,而且随人们不同时段使用需求和周围环境的改变而变化,因此采光节能设计策略不是一种固定的单一模式,而必须考虑全寿命周期的变化,采用智能化管理方法实现适时自动调控。 基于虚拟现实技术(VR)和地理信息系统(GIS)的数字化技术为实现节电节能的智能化管理提供了可能性。在虚拟空间中,对建筑室内天然采光条件下的光、热环境进行虚拟仿真,使之能在不同时段和环境条件下进行身临其境的采光可视化展现和节能量化分析,以获得符合当地情况的最佳采光设计方案。 3.小结 在合理采光二级分区标准指导下,利用先进的可视化智能管理技术,根据人类使用需求和环境变化灵活控制光、热的进入,进行有效的天然采光同时减少采暖、空调和用电能耗,为人们提供健康舒适的室内环境,是满足现代建筑光、热环境节能要求的整体思维和设计方法。 建筑设计中采光节能设计的应用:试论建筑采光节能设计中的整体思维 摘要:太阳能是洁净、安全的可再生能源,充分利用太阳光是实现建筑物采光节能设计的有效方式。然而,在不同地区对采光节能的设计有很大差异,所以,建筑物的采光节能设计应当发散整体思维,综合考虑建筑光、热环境的影响,从多个角度研究适宜不同地区和环境的建筑采光节能设计方式。 关键词:建筑采光;整体思维;节能设计;采光 一、前言 据统计,建筑能耗约占全社会能耗的35%左右,而用于电器照明的能耗占到了建筑能耗的40%~50%;全世界各个国家的照明用电约占总发电量的9%~20%,照明能耗占到一次能源消耗的4%。长久以来,我国建筑节能的重心主要落在了热环境的节能设计上,而轻视了采光、照明等因素的影响,对建筑物来讲,自然采光是实施绿色照明工程的重要内容。为迎合当代人居对环境的要求,绿色建筑应当具备系统、整体的思维和观念,建筑采光及节能的设计不能过于局限,需要综合考虑光、热环境的要求和特点,采用采光、节能整体化的设计理念。 二、建筑采光节能设计的目标 首先,要满足照明的需要。对于当代人来讲,大部分的工作和生活活动都是在建筑物内进行的,所以对建筑物采光节能的设计,首先要满足照明的需要。在普通的民居住宅,对于建筑物的客厅、厨房、卧室等要有直接采光的设计,因为该部分的采光只需满足人类对视觉作业要求的光照度即可;而在写字楼等高层建筑中,采光设计在满足基本照明需要的同时,要避免光线的过弱、过强、反射、眩光等。 其次,要满足视觉舒适度的需要。良好的采光条件,不仅要满足人们基本的视觉需要,还要提供一个舒适的视觉环境,这不仅有利于保护人们的视力,也有利于人们的身心健康。所以,对于建筑物的采光设计,要结合建筑物的特点,重点考虑人们对视觉舒适度的要求,提高建筑物的综合效益。 再次,要满足节能的需要。先进的建筑设计理念,都不会忽视节能方面的设计。在建筑采光过程中,同等照明度的自然光产生的热量要比人工照明产生的热量少很多,所以采集日光可以减少调节建筑物内热环境所消耗的能源,采用自然光照明在一定程度上能够满足建筑物节能的需要。 最后,要满足环境保护的需要。建筑物的自然采光,不仅能够满足人们在照明、视觉舒适度和节能方面的需要,自然光线还能够杀菌除霉,抑制微生物的生长,改善人类的居住环境等。 三、建筑采光节能设计的整体思维 (一)制定合理的节能分区标准 建筑物的节能设计,需要综合考虑光环境和热环境,所以制定合理的节能分区标准是实现建筑物采光节能设计的前提。对此,我们要根据不同地域、不同气候等物理环境,从采光节能的角度,针对同一气候区内不同的建筑物和条件制定二级分区标准体系。该标准体系在原有一级指标的基础上,提出若干分区的二级指标,并提出了具有针对性的节能设计要点。 (二)建筑采光节能设计的要点分析 首先,建筑物的规划布局要有整体性。整体来看,我国地处北半球,建筑物南向布置,可以实现冬季日照时间最多,夏季热辐射最少;此外,我国多为季风气候,夏季多刮东南风、冬季多刮西北风,建筑物的南向布局有利于满足隔热、保温、通风和日照等方面的需要。一般来说,建筑的日照间距比较容易满足,但这并不能保证太阳光能够顺利射入室内,因为太阳光还有可能被障碍物阻挡,例如植被等。虽然增加城市绿化能够改善热环境,但是也要综合考虑建筑采光的需要,以不阻挡建筑物日照采光为原则。 其次,要优化建筑物的体型。太阳对地面及建筑物的辐射在很大程度上影响了建筑室内的光、热环境消耗,而建筑体型的优化也是建筑节能设计的重要内容。具体讲来,可以通过窗地比来控制建筑室内的采光,而且天窗的采光均匀性比侧窗要好。但从另一角度看,屋顶是受热最多的地方,天窗对于热工节能是不利的。所以,对于不同地域、不同气候、不同环境下的建筑外形开窗设计要具体分析。南方夏季的主要工作是防热节能,建筑适合采用长宽比小的体型;北方冬季以节能保温为主,适合采取长宽比大的建筑体型,但这与建筑的采光需求似乎是矛盾的。所以,对于建筑体型设计的确定,要综合分析光热环境和节能要求,寻求最佳长宽比值。 再次,合理选择采光口的设计。采光口既要满足采光和通风的需要,又要满足防晒、防尘、挡雨的需要,所以,要从整体角度考虑建筑采光节能的设计,合理设计采光口的位置和面积;同时,要严格选择采光口的材料,这在一定程度上能够提升建筑采光节能的效果。 最后,要采取相应的反光与遮阳措施。对建筑物而言,既要考虑室内及深处的采光需求,有时又得兼顾遮阳节能的需要。建筑采光节能设计中的整体思维要求以系统平衡为目标进行综合考虑,在合适的部位设置兼顾遮阳功能的的反光搁板,遮阳既可将太阳光引入室内,提高光亮度,又能防止眩光干扰和太阳直射,减少室内的热辐射量,从而达到采光节能的目的。 (三)智能化管理的采光节能设计 因为建筑物的光热环境会随着地域气候的特点发生变化,也会随着周围环境以及人们的使用时间而发生变化,因此,建筑的设计不仅要强调光、热环境下的采光节能要求,还要强调其适时可变性。建筑的采光节能设计不是一项简单的工程,设计策略也不能过于固定和单一,必须考虑整个建筑寿命周期内的变化,通过适时自动的控制实现智能化的管理。尤其是随着VR技术和GIS数字化技术的发展,更为建筑实现智能化的节电节能管理提供了可能。在虚拟空间中,通过对建筑物内自然采光条件下的光、热环境仿真分析,可以实现采光的可视化展现和节能的量化分析,从而得到适合当地实际情况的最优采光设计方案。 四、结束语 在建筑物采光节能设计过程中,通过整体上的讨论和分析,以求实现系统平衡的效果。太阳能的利用不是一项简单的工程,它具有两面性,所以有必要采用整体的思维方式,提出合理的建筑节能设计方法,满足建筑物光、热环境中对采光节能的要求,以求为人类提供更加健康舒适的室内生活环境。 建筑设计中采光节能设计的应用:建筑采光节能设计策略探讨 [摘要]建筑设计行业应用源源不断、取之不竭、用之不尽的阳光进行节能规划设计无疑是节约成本投资、体现建筑空间人性化、绿色环保设计的最有效手段。在众多能源中,太阳能是最为安全、洁净与广泛且是人们生存发展必不可少的能量之一,充分利用其日常光照及天空中的漫射光进行对建筑天然采光环节的节能设计具有重要的现实意义。当然,分布在不同地域、不同地理位置的建筑其针对气候及环境因素制定的采光节能设计标准有着一定的差异性,甚至会呈现采光节能及热工节能环节设计的矛盾现象,倘若仅用同一类节能标准及方法实施建筑采光的节能设计必然会令新型资源产生过度浪费的现象。因此,本文针对建筑节能设计在光热环境中容易产生的矛盾现象展开了实践策略探讨,意图通过深入研究,理清设计思路,合理布局规划、以整体的科学设计思维探寻适应不同区域气候及环境的建筑节能采光设计方式。 [关键字]建筑采光;节能设计;策略 前言 不可再生能源的枯竭发展趋势已成为全球范围内的共性问题,而对于传统能源的大范围应用则会造成严重的破坏及环境污染现象,令人们赖以生存的生态环境系统遭到无法挽回的影响,因此世界各国均不同程度的对可再生能源,例如太阳能、风能等展开了更深层次的研究并将其作为能源发展的重点项目,意图通过节能设计手段真正降低能源消耗,还人们一片宁静、祥和、自然及绿色的建筑空间。所谓节能设计即是应从开源与节流入手,降低对不可再生能源,例如石油、煤炭等的不良耗费使用,同时科学重视对风能、太阳能等可再生能源的科学开发及完善利用,是一种积极、主动且有效的科学节能方式。目前随着建筑行业的深入发展,越来越多的高楼大厦高崇林立,如雨后春笋一般拔地而起,令建筑行业呈现一派欣欣向荣的发展景象,同时建筑能耗过大的负面问题也日益显著,目前其能耗总量已约占我国社会能耗总量的三分之一,其中,采暖、照明及空调系统能耗成为建筑用能的主体内容,由此可见,探讨如何有效通过建筑设计令其能耗总量切实降低已成为目前行业设计师应主力研究的重要问题。然而当前我国建筑行业的节能设计工作却多将重点停留在对热环境的节能设计层面,往往忽略了建筑在采光及照明等层面的节能控制,因此本文针对建筑采光的节能设计展开了科学策略探讨。太阳能资源在我国极为丰富,分布于年日照率在一半以上的地区总面积便约占我国总体面积的百分之七十以上。人们自古以来便习惯在日光的环境下生活、作业。天然光可令人们在生理与心理上产生舒适与满足感,对其身心健康极为有利,同时天然的采光要比人工采光具有更高水平的视觉效果。因此天然的采光是建筑绿色照明设计工程的重要内容,可有效体现以人为本的设计精神并进一步节约人工照明系统用电。 建筑节能设计在光、热环境交叉作用下体现的现实矛盾 主体影响建筑光、热环境的因素为太阳光的辐射作用,在建筑节能设计中,针对太阳光辐射能的有效应用就好比一把双刃剑,倘若无法充分契合两者要求便会在分区标准及相关设计要求等层面呈现矛盾、展现难题。 2、1分区标准层面展现的矛盾问题 建筑设计实践中依据我国光的气候分区图将区域划分为五类光气候分区用于对天然采光设计进行科学指导,同时在热工层面则以我国建筑设计的热工分区图将区域划分为五类热工分区标准。对城市的居住区域则依据建筑气候的划分图进行对气候设计规划,将城市气候分为二级区系统,并令其成为日照间距的相关控制标准。也就是说在建筑节能设计中光气候的划分以照度作为依据指标,而热工分区及建筑气候的分区则主体依据温度为控制指标。由此可见热工区划及建筑气候的分区范围较为一致,然而两者却与光气候的分区存在较大差异。体现为同一地区有可能分别属于不同的区划范围,包含不同的设计要求。为了改变这一不良矛盾现状我们必须全面综合考虑光气候分区、建筑热工分区以及建筑气候的区划标准要求,在整体调控、协调稳定的基础上完善制定光气候分区的科学标准及物理环境的综合参数。 2、2建筑节能设计相关要求体现的矛盾 建筑采光节能的标准要求为建筑应通过合理的空间设计将天然光合理引入室内,以充分满足人们的视觉功能现实需求,达到节约照明电能的科学目标。这一设计思路需要我们在建筑的空间布局层面合理提升建筑间距,尽可能降低其对天然光源的阻挡、遮蔽,有针对性提升建筑采光口的大小及数量。在热工节能的设计层面其控制要点为,在冬季低温寒冷季节有效将阳光能源引入建筑,提升其室内温度,同时在炎热高温夏季,有效防止阳光的热辐射给建筑带来的高温效应,有目的性降低建筑空调系统的制冷能耗,这一设计规划需要我们适度限制建筑中洞口及门窗的大小,尽可能降低建筑的体型变化,从而控制热辐射的大面积入侵。综上所述不难看出,在采光及热工节能的不同层面角度提出了对建筑设计的不同要求,势必会在设计实践中产生冲突及矛盾,影响了建筑节能设计的把握准确度。因此,我们只有在建筑节能设计实践中针对环境中的众多影响因素进行全面分析,细化找到其最佳的平衡点,展开全方位设计,才能真正杜绝矛盾所在,令建筑节能设计实现适应性的综合发展。 3、建筑采光节能设计的综合思维及科学策略 建筑采光节能设计的综合思维主要指对整体系统进行综合全面的分析,以全方位的视角综观全局,查找可能对节能设计产生不良影响的各类因素及事物,最终达到缓和矛盾,平衡发展的综合设计观念。如前文所述,对太阳能的有效利用具有一定的双重特性,在建筑节能设计中其并非一项与其他项目毫无联系的单一工程,不能仅为了对某一方面的节能目标满足进行节能设计却损害了其他工程的利益及相关标准要求。因此我们必须统筹结合、整合思维,创设出最为合理的节能设计方式。 3、 1合理构建节能分区标准 在建筑节能设计实践中我们应统筹考虑光环境及热环境的交叉作用,综合考量光、热环境,提出合理、平衡、综合、全面的节能设计分区标准。例如可科学针对不同区域气候环境条件中的建筑节能设计所必须的物理环境要求,以采光节点及采暖降温的节能目标出发,在同一光气候区域内提出不同的采光建筑二级分区设计标准体系。在原有一级五类光气候分区的指标基础上,创设更为详细的、涵盖十六个内容的二级分区子目标,同时针对每一类子分区深入挖掘节能设计要点。 3、 2合理规划建筑整体布局,确保朝向设计适宜光、热环境 完成了节能分区标准的合理设计,我们应在其指导下展开科学的采光节能设计,从整体的规划布局、建筑的体型优化、材料的选择、采光口的细节设计以及反光遮阳环节处理等层面进行合理控制。首先在整体规划布局层面,我们应确保其朝向设计的合理性,令建筑充分适宜光、热环境。综合我国的地理位置不难发现,北半球的地域特征决定为了令建筑享受充足日照应主体将其朝向设计为南向布局。而纵观太阳的热辐射分布特征来看,南向的规划布置恰好令建筑在冬季受到日照最多,而夏季则受到的热辐射最少,且我国多数地区在夏季的主导风向为东南,这也进一步令我国建筑以南向布局为主导的设计在夏季令人们享受了更加舒适的通风环境。由此可见,通过综合的日照、保温、隔热及通风分析,建筑南向的布局有利于其在冬季保温、在夏季防热节能,体现了人性化的建筑节能设计要求。当然这并非表明对建筑北向房间的节能采光设计就可以忽略不计,虽然北向房间的采光照度较低,但其照度的均匀性较好,因此我们可利用在建筑的南向墙面科学设置具有较高反射率的材料,例如镜面、钢板等,将南向光线合理引入北向,有效改善北面建筑空间的不良采光照度,进一步达到降低照明用电能耗的科学目标。为确保建筑室内享受充足的日照,我们应依据建筑规范统筹考虑通风、采光及消防等标准要求进行合理的建筑日照间距规划布局设计。同时我们应遵循不同的设计分区,令建筑间距能满足在大寒天气或冬至天气有效日照时期中有足够日照时数令阳光能照射到建筑内部空间的底层窗台面。从一般设计层面来讲,建筑设计对日照间距的要求较容易满足,而仅仅满足这一要求并不能完全保证日光一定能有效照射到室内,在日光的照射过程中其很可能被窗外用于绿化或遮阳的植被所阻挡。虽然增加绿化面积可有效改善建筑外围的热环境,但规划不当则会起到阻挡日照的反作用效果,因此在对绿树植被进行布置时,我们应综合考虑采光标准要求,尽量以不遮挡建筑的日照采光为布设原则。 3、3建筑体型的优化设计 建筑室内应对光、热环境产生的能耗受太阳对建筑外表面辐射热及直射光照的较大程度影响,为了有效降低建筑光、热环境能耗,我们应主力从建筑的体型优化层面入手,探寻节能方式。首先建筑室内的采光可以通过窗地比例进行有效控制,当开窗面积增大时,其窗地比例将进一步增大,建筑的采光效果相应得到强化。而从采光的均匀性层面考量,天窗要比侧面窗更能营造良好的采光效果。然而如果从热工的科学设计层面来讲,屋顶是建筑吸热、得热最多的环节部位,因此用天窗的设计方式显然对热工节能极为不利。因此我们不能仅仅为了采光性好或节能性好而片面设计,应综合考量不同区域的气候环境特征,遵循建筑的使用功能需求,做到具体问题具体对待,从而合理设计建筑的外形开窗。另外,建筑体形具有较大的长宽比,则其得热量会随之增多,在南方的夏季建筑防热是节能设计的主体工作之一,因此在设计实践中我们宜采用较小的建筑体形长宽比进行设计,即大进探的小面宽体型。在北方建筑的节能设计以冬季的保温控制为主,因此我们应采用较大的建筑体形长宽比进行设计,即小进探大面宽体型。从建筑采光角度来讲,建筑的进探程度越大,其光线会越弱,因此我们不宜采用过长的进深进行设计,应尽可能降低横墙对建筑采光的遮挡效应,确保采光照度的均匀性,在确定合理建筑体型的同时有效兼顾建筑在光、热环境中的节能设计要求,从而通过正确的计算核准建筑的最佳长宽设计比值及最优化的建筑体型。 3、4建筑采光口的科学设计 建筑采光口的设计本身便是一个矛盾环节,其包含的沟通及隔绝作用同时客观存在,也就是说采光口不仅提供建筑室内需要的采光日照,同时又要担负遮蔽阳光的功能;既为建筑空间通风换气,同时又要防止沙尘、风暴、雨水的侵袭。因此我们必须从综合节能视角出发,对采光口环节进行科学设计,应在强化构件材料的气密性之上,依据不同的区划标准计算符合采光照度的准确节电量及在冬季失热及夏季得热状态中的能耗量,核准在不同区域环境下采光口设计面积的折中标准,并科学实施对采光口位置的布置,合理保障建筑室内的自然通风,令其功能的发挥不再成为一个矛盾体,而是一个统一的和谐效能体系。另外对门窗玻璃材料的确定也发挥着与采光口设计同样重要的节能影响,门窗能耗可占到建筑总体能耗的尽一半水平,是建筑节能较为薄弱的环节。因此在门窗设计材料的选择中我们应本着多透光及少传热的原则,在南方较炎热的地区可采用具有低辐射效能的玻璃,而在北方寒冷地区则应适应性采用双层中空玻璃。另外我们还应本着创新实践的理念广泛引入新型门窗、玻璃材料及采光方式,挖掘其固有特性并进行适应性设计,研发多功能兼顾的节能门窗,例如对光致的变色玻璃、调光液晶玻璃的应用及对导光管、光导纤维等技术的应用。 3、5反光及遮阳措施的合理应用 为了有效改善建筑的光热环境,我们应合理采用一些行之有效的节能设施,例如为提升建筑内部空间的采光照度,我们可利用在窗顶位置放置水平反光板的方法有效将日光引入其无法照射的室内深处;当夏季炎热天气来临时,为了降低阳光的直射程度,我们可在不同的建筑方位设立遮阳装置,提升建筑内部的舒适度。另外整体的节能采光措施应致力于实现两环节的有机整合,即在适宜位置布设既有遮阳作用,又能反光引光的搁板,令其有效防止阳光直射产生眩光干扰的不良后果,同时在需要时有效令光线形成漫反射效应引入室内,合理提升照度的均匀性。侧窗为众多建筑的主要采光口,与低侧窗相比,高侧窗具有更加良好的均匀性照度,因此我们可有效结合高侧窗在其顶部增设镜面的反射装置,从而令日光在一次反射作用下引入室内,甚至可令其实现光电的转换反应,这样便可在提升室内照度及均匀性的同时有效避免阳光的直射作用,令室内中的热辐射量大大降低,充分有利于避免在炎热夏季大量使用空调系统造成巨大的电能消耗现象。 结语 为了切实促进建筑行业的可持续发展,我们只有全面树立绿色建筑观,统筹思维、细化设计,从各方面做起构建适宜人们居住及使用的建筑空间环境,将视野放在战略化的统筹角度而非令建筑采光节能仅停留在对光环境的设计范畴中,全面分析光环境及热环境的系统要求,才能充分体现一体化采光节能的绿色设计理念,为行业创造更多的社会效益与经济效益,令绿色环保建筑发挥重要的服务价值。
建筑工程绿色节能施工篇1 绿色节能施工是指在工程建设中,在保证质量、安全等基本前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源与减少对环境负面影响的施工活动。绿色节能施工的主要作用是实现“四节一环保”,即节能、节地、节水、节材和环境保护。近年来,绿色节能施工在建筑工程中得到了广泛的应用。 1在建筑工程中应用绿色节能施工技术的重要性 1.1降低项目施工成本,改善生态环境 建筑企业在工程建设过程中应用绿色节能施工技术,不仅可以提高自身的经济效益,还能够对生态环境起到保护作用。在建筑工程施工过程中,绿色节能施工技术的成本非常低。在绿色节能施工技术的支持下,建筑企业能够对施工材料进行多次利用,从而提升项目的经济效益。目前,建筑施工质量有所提高。但是,建筑施工过程中存在严重的生态环境问题。例如,施工产生的大量污染物会破坏生态环境;建筑能耗过大,在一定程度上造成了资源的短缺。绿色节能施工技术主要是应用一些节能环保材料进行建筑施工,不仅能有效减少建筑工程建设所产生的污染物,还能够解决不可再生能源短缺问题。因此,在建筑工程施工过程中,建筑企业要积极应用绿色节能施工技术,满足社会和群众对节能环保的需求,推动自身的转型升级。 1.2提高建筑工程质量 绿色节能施工技术的使用可以提高整个工程项目的施工质量。绿色节能施工技术通过科学合理地解决施工过程中所遇到的问题,转换传统建筑理念,在一定程度上保证了建筑结构的安全性和稳定性,提高了建筑工程施工的质量和效率。建筑企业应用这项技术,能减少施工过程中一些不必要的成本。与其他技术相比,这项技术的成本较高,但从长远发展角度来看,节能环保技术能够降低建筑企业的生产成本,进一步提高建筑企业的经济效益。此外,随着国内经济水平的不断发展,科学技术的不断进步,目前绿色节能施工技术也越来越成熟,符合建筑工程的施工标准。因此,建筑企业在建筑工程施工中应用这项技术,能够极大程度地提高建筑工程的质量,满足当今时代和社会的发展要求。 1.3提高建筑的美观性与舒适感 随着社会的快速发展,人们对建筑的要求也在不断提高,尤其是建筑美观性和舒适度等方面。建筑企业在工程项目中运用绿色节能施工技术,能够满足人们的需求。例如,在门窗外墙建设中应用这项技术,能够有效增强外墙保温效果,提高人们居住环境的舒适度。另外,绿色节能施工技术属于新兴技术,其能有效提高工作效率,确保整个建筑的美观性,实现建筑与环境相协调,减少环境污染,从而为人们营造非常舒适的居住环境。 2建筑工程中常见的绿色节能施工技术 2.1节水施工技术 建筑工程施工会用到非常多的水资源,用过后的水都会直接排入污水处理装置当中,经过处理后再被排放到外界环境中。这种废水处理方式既会对周边环境带来一定负面影响,又在一定程度上造成了水资源的浪费,不符合绿色节能理念。因此,建筑企业要在建筑工程施工过程中加强节水技术的应用,提高水资源的利用率,减少废水对环境的污染。例如,施工人员不能将基坑降水过程中抽取的地下水直接排放到外界环境当中,而是应将其收集起来,用于搅拌混凝土。施工人员还可以利用收集的雨水来对施工现场进行喷洒降尘或者冲洗建筑设备。此外,钻孔过程中所产生的废水,在经过沉淀、过滤后,可直接用于其他对水质要求不高的施工作业中。 2.2墙体保温节能技术 建筑墙体保温效果对人们的生产生活有着非常重要的影响。建筑工程施工过程中,若墙体保温材料的材质为聚氨酯泡沫类型的塑料,则施工人员可以采用喷涂技术。在实际喷涂前,施工人员要全面了解保温材料的特性,并做好墙体表面清洁工作,确保墙体表面平整且没有任何杂物,避免因墙体和塑料之间出现空隙而影响墙体的保温效果或降低墙体保温材料的使用年限。在墙体保温工作中,干挂工艺在规模较大的商业建筑墙体中的应用比较广泛,这种工艺有着良好的防水功能。但是,干挂工艺的施工成本比较高,且容易受到施工现场各方面因素(如易燃易爆物品等)的影响,在安全性、稳定性方面存在一定的隐患。在实际施工过程中,施工人员一般都会对墙壁进行加厚处理,以此保证建筑物内部温度。绿色节能施工技术的使用可以在原来建筑墙壁厚度的基础上,保证建筑温度不会降低,减少建筑施工成本以及外界因素对施工的干扰。施工人员在墙体保温工作中使用绿色节能施工技术,能够有效保证墙体温度,降低室内渗漏水问题发生的概率,从而提高建筑实际使用寿命。 2.3节材技术 建筑材料成本在建筑工程施工总成本中的占比较大,其也是工程项目施工中最重要的开支。所以,在应用绿色节能施工技术的过程中,施工人员需关注建筑材料费用,合理应用更科学的节材技术,尽可能节约施工材料,提高资源的利用率,降低建筑施工成本。绿色节能型施工材料的使用是节约建筑材料的关键,在实际施工过程中,施工人员需要根据施工现场的实际状况,加大对绿色节能型施工材料的使用,不断对相应的施工工艺以及技术进行改进,对一些可回收利用的施工材料进行整理和保存,从而减少建筑垃圾,保护自然生态环境。施工人员还可以在施工过程中应用可循环利用的建筑模板,在混凝土完全凝固后再对其进行拆除。这些建筑模板在经过一定处理后再保存起来,以供下次使用,这样可以有效节约模板材料。 2.4太阳能技术 太阳能作为一种可再生资源,具有无污染、安全的优点。随着科技的快速发展,国内建筑企业已经开始大量使用太阳能技术,太阳能技术逐渐成为绿色节能施工中不可缺少的一项技术。太阳能技术,是指把太阳的光能和热能收集起来,并且将其转化成其他能量的一种高新科技,这项技术实际上是利用太阳能来完成储存热能和供暖的。太阳能的储存设备安装简单,操作便捷,所以建筑企业经常会利用太阳能技术开展施工工作。目前,国内的太阳能技术水平越来越高,一些建筑企业开始用太阳能来代替传统能源,这能够降低传统能源的损耗,减少资源的浪费,解决燃料燃烧导致的空气污染问题,对我国建筑行业的长远稳定发展有着很重要的现实意义。建筑楼层顶部是建筑结构当中最容易受到自然条件(如光照、雨水、积雪等)影响的部位,所以顶部对防水、保温以及隔热性能的要求较高。如果建筑楼层顶部的隔热性能较差,那么顶部住房就会出现冬天特别冷、夏天特别热的情况。在实际施工过程中,建筑企业可以考虑在顶部应用导热性好的建筑材料,或者在顶部的保温层以及防潮层之间增加一层保温防潮复合材料,以有效提高顶部的保温防潮功能。建筑企业还可以在建筑顶层安装太阳能板,这样可以将太阳能转化为电能,用于楼栋内部的空调制冷或采暖。 3优化绿色节能施工技术的对策 3.1不断开发、利用可再生能源 现阶段,太阳能是最具利用价值的自然资源,这种自然资源除了具备无污染、开发空间大的优点以外,还具有投资效益高的优点。我国很多住宅楼都已经开始利用太阳能热水器,为住宅楼提供所需的能源。风能作为国内近几年来不断开发利用的一种资源,其潜能非常大。但风能在应用过程中对自然环境的要求非常苛刻。在一些常年风力很强的沿海区域,风能的应用较为广泛。目前,一些风力非常强的山区也逐渐开始应用风能。但是,从整体来看,我国的风能开发能力有待提高。所以,建筑企业需要加大对风能的开发和利用,进一步落实绿色节能施工理念。建筑企业还需要加强水能的利用。与其他国家相比,我国淡水资源总量比较丰富,但因为国内的人口数量较多,所以人均淡水资源占有量较少。在这种情况下,建筑企业需要对施工用水进行反复利用,或者将雨水作为施工用水,从源头上节约水资源。 3.2加强景观结构设计 在建筑工程施工过程中,景观结构设计是一项很重要的工作,其对群众居住环境具有直接影响。建筑企业在景观结构设计过程中,要保证景观的美观性、舒适性、安全性和环保性,使其能跟附近建筑融为一体。所以,工程设计师应根据建筑的外观以及工程的实际情况来合理应用节能环保技术。比如,在开展道路景观设计工作期间,设计师要按照道路功能要求来设计景观;在人行道两边种植一些观赏性的植被,对附近环境进行美化,也可在人行道两边种植草坪,降低植被对人们视野所造成的不利影响,减少安全事故发生的概率。 3.3构建节能建筑信息机制 我国的建筑施工水平有待进一步提高。对于一些潜在的风险问题,施工单位通常以预防为主,很少从源头上加以解决。在建筑施工过程中,建筑企业的忧患意识不足,风险监测以及评估工作没有做到位,服务和反馈机制的落实力度不足。信息服务网络以及信息反馈机制的构建,能够帮助建筑企业实现绿色节能技术的发展目标。建筑企业要学习国际先进企业的成功案例,同时根据自身的实际发展状况,组织行业专家以及优秀技术工作人员进行沟通交流,以形成具有一定指导意义的信息机制。 3.4建立循环水泵供暖系统 采暖施工是建筑工程施工过程中的重要环节,许多建筑企业通常都会选用集中采暖或地热供暖的方式,无论是哪一种方式都需要使用热电系统。这不仅会增加不可再生能源的损耗,还会对生态环境产生非常大的影响,不利于我国的可持续发展。循环水泵供暖技术是通过设置循环水池来把雨水和地下水或者废水储存在循环水池中,并将这些水作为热源,对建筑物进行供暖。这样除了能够提高室内取暖效率以外,还能有效控制污水的排放,提高水资源的循环利用率,降低能源损耗。 3.5持续开发建筑幕墙以及门窗节能技术 施工人员在建筑幕墙中使用绿色节能施工技术,可以提升幕墙保温效果,降低保温材料的损耗,减少幕墙传热过程中的热量流失。建筑幕墙的保温效果与保温材料的导热度以及可见光投影比例等都有很大的联系,所以在应用绿色节能施工技术的过程中,施工人员要结合施工中的实际情况,合理选择保温材料,提高节能技术水平。在门窗施工过程中,施工人员需要主动使用绿色节能施工技术,制订有效的施工计划,优化设计方案,应用节能环保型的门窗材料,这样在提高建筑质量的同时,还能降低材料的损耗。 4结语 随着社会的进步,绿色节能成为国家、建筑企业和人民群众共同追求的目标。因此,建筑企业要大力发展绿色节能施工技术,加强技术创新,使建筑施工符合绿色发展理念,推动自身的转型升级,保障社会的可持续发展。 作者:朱琳 单位:甘肃第三建设集团有限公司 建筑工程绿色节能施工篇2 1在建筑工程中应用绿色节能施工技术的意义 1.1降低施工成本,改善生态环境 建筑工程领域的绿色节能技术应用是行业现代化、可持续发展的必然要求,因为绿色节能施工要求下,建设单位要求施工企业尽量要通过先进绿色节能技术的应用来减少施工中的资源和能源消耗,通过新型环保材料的应用来实现帮助建筑工程项目实现经济、社会和环保效益的目标。从资源能源利用的角度,绿色节能技术的应用可以使得整体的施工成本得以降低,从根本上避免资源不合理利用所造成的能耗,最大程度上实现工程现场环境的保护。此外,因为可持续背景下建设单位最好能够实现各种材料的循环利用,也就节约了部分的材料费用,对工程经济效益的提升极为重要。 1.2提高建筑工程质量 在工程领域,绿色节能技术属于新的技术,在工程建设领域的应用可以促进工程质量目标的实现,发挥各种的技术优势。绿色节能技术是在传统施工技术基础上的改良和创新,因为从节能性和绿色性的角度进行了技术创新,也就克服了传统施工技术下的诸多限制,从根本上转变工程理念的同时也提升了整体结构的质量,兼具多方面的工程效益。因为绿色施工中非常强调施工的细节处理,也就保障了项目实施的规范化,在整个建筑工程领域,建设单位保持着较大的竞争力。 1.3提高了建筑工程的美观性和舒适度 绿色节能施工要求下非常强调门窗、屋面等的节能环保性,因此,建设单位在项目实施的过程中,需要与设计单位和施工单位协商,在满足基本美观性和舒适度的基础上,也需要重视各种节能技术的应用,不仅使得不同主体和部门之间的配合性和协调性有所增强,更是使得工程项目的功能效益得以提升,整个建筑工程可以与周边的环境保持高度的协调性和一致性。 2现阶段绿色节能施工存在的问题 2.1资源不合理消耗 虽然当前的建筑工程市场上,人们对绿色节能的关注度显著提升,但部分工程企业由于缺乏对建筑节能环保性的关注,在一些施工作业开展的过程中依旧存在着资源的不合理利用情况,导致资源浪费并未完全消除。因为建筑工程项目实施中的资源需求量和消耗量是非常庞大的,如果要保障工程项目实施中资源的合理利用和配置,建设单位与施工单位、设计单位等需根据工程建设的总体要求,做好全面的资源规划,确定每一个施工环节的资源利用指标,在后续的项目实施中,严格执行资源规划中的相关规定。但就当下的工程项目来看,建设单位并未就工程资源开展全面的规划,项目实施中常常会将一些钢材、设备设施等随意堆放在工程现场,导致整个现场的布置混乱,施工作业无法高效开展。 2.2没有建立完善的管理制度 现阶段,随着国家对建筑行业绿色化发展的重视,有关部门陆续出台了相应的实施准则和评价标准,这些准则和标准的出台给项目实施中的绿色节能技术选择和应用提供了切实的指导[4]。虽然建设单位在建筑工程项目实施中与其他主体就节能绿色施工达成了一致性意见,但在绿色节能技术的实施过程中,并未建立起完善的管理制度,缺乏相应的制度指导和约束,有关的标准和准则缺乏有效的考核,影响了建设单位绿色化目标的实现。因为建筑工程项目的总体规模庞大,涉及的施工流程和要素繁多,项目实施中常常会受到诸多因素的干扰,尤其是管理制度的不完善,导致各个工程部门的绿色节能施工缺乏制度约束,常常存在着不规范的施工行为。 3绿色节能施工技术的应用 3.1门窗节能 整个建筑工程项目实施中,门窗施工的技术难度相对较大,主要是由于门窗处于建筑结构中的特殊部位,保温施工相对困难,尤其是对外窗而言,如果建设单位没有就热交换进行相应的意见交换和处理,可能会导致过多的热量从外窗散失。门窗热量损耗的影响因素相对较多,多以传热系数、气密性、窗墙面积比为主,为提高门窗节能环保性,建设单位需从这些影响因素出发。门窗节能技术的应用可以使得门前的隔热能力和气密性都有所增强,减小对流作用下的热损耗。根据开启方式的不同,门窗包含了推拉窗、平开窗和固定窗,三者相比较,推拉窗和平开窗的对流交换现象非常明显,如果从节能性的角度出发,因为固定窗是直接在墙体中进行窗框设置的,也就可以使得其节能效果可以达到预期。但如果要从传热系统的角度来分析,窗户传热系统要远远超过外墙传热系统,如果要达到良好的节能效果,在满足室内通风和采光的要求下,建设单位需注重对窗墙比例的科学控制。整个建筑的节能性还与窗墙面积比、朝向有着直接的关系,由于这些影响因素的存在,建设单位在项目实施时,需加强对窗户朝向的规划。现阶段,随着人们对建筑节能环保性关注的提高,市场上包含了越来越多的节能材料,断热铝材、塑料型材等均是门窗施工时可选择的节能材料,其中,断热铝材因为其节能性非常好,在当下的建筑市场上应用最多。 3.2光照节能 太阳能资源属于清洁能源,是当前节能环保领域应用最多的能源,在建筑工程项目的实施过程中,建设单位应加强对太阳能资源的利用。从节能环保的角度出发,太阳能在建筑工程中的应用,除了可以给建筑提供足够的热量外,还可以为室内提供一定的自然光源,在利用太阳能实现节能时,要将太阳光伏组件设置在屋顶,通过该组件可以将太阳能向电能转化,满足了人们的用电需求。此外,太阳能资源利用中,还表现为太阳能热水器,通过分户式太阳能热水系统的安装,可以给人们的热水使用提供便捷。 3.3墙体保温节能 建筑工程结构中的墙体面积非常大,墙体的能耗非常高,因此,绿色节能施工要求下,墙体保温节能也尤为重要。传统的墙体保温下,主要是通过抹灰、涂抹保温材料、贴合保温材料等方式来提高墙体保温性能的,这些保温处理方式下,随着建筑工程使用年限的日渐延长,保温材料受到外部环境因素的侵袭,出现了开裂、老化等问题,整体的保温性能大大降低。而在当下的节能施工下,墙体保温节能技术不仅有了一定的发展,可选择的墙体保温材料也越来越多,尤其是外墙保温性能的提升使得人们在室内对空调的依赖性大大降低,节约了空调使用时的能耗。近年来,随着建材市场的快速发展,内外墙节能材料的出现克服了传统保温处理的限制,尤其是空心砖在承重墙中的应用不仅提高了结构可靠性,更是使得整体的保温性能得以增强,能耗大大降低。 3.4屋盖保温节能 屋盖同样是建筑工程结构中的重要构成,这一结构相对特殊,因为屋盖是光照时间最长的,且受到了雨水的严重侵蚀,因此,无法的节能设计尤为重要。在很多的建筑工程项目实施中,人们往往会将屋盖设计出一定的角度或者圆形,这些特殊形状的屋盖可以有效对部分的太阳辐射光起到一定的遮盖作用,实现对室内温度的科学调节。为提升屋盖节能性,屋盖设计时最好选用导热系数偏小的环保材料。在建设单位条件允许的情况下,还可在屋盖上种植一定的绿植,绿植种植不仅提升了屋盖的美观性,更可以发挥绿植生长的作用,使得太阳光对屋面的辐射度大大降低,提供更为舒适、健康的居住环境。 3.5水资源节约 建筑工程项目实施中的水资源需求量相对较大,再加上给排水同样是建筑施工中的重点环节,在项目实施的过程中,需注意水资源的节约。首先,从项目建设中的水资源消耗来看,材料稀释、工程养护和冲洗都存在着较大的水资源消耗,如果要减少项目实施中不必要的水资源使用,建设单位和施工单位应该从水资源节约的角度,注重水资源的重复利用,对于有严格水质要求的环节,使用特定的水质,但对于一些没有水质要求的环节,就可以使用污水回用等,设置污水处理装置或者雨水收集装置,实现污水和雨水的高效利用。其次,从给排水系统的设计来看,应从节水角度来开展设计,从源头上控制水资源的使用和消耗。传统的建筑工程中多以一次性排水系统为主,系统运行时的水资源浪费严重,如果从节能环保的角度出发,可以进行多层次水循环利用系统的设计来实现生活污水和生活废水的区分,将这些污水、废水完全收集并存储以后,经由过滤等净化处理的中水可被应用植物灌溉、公厕用水,水资源利用率得以提升。 3.6地面节能 随着建筑行业的现代化发展,轻量化成为了建筑工程领域人们关注的重点,部分工程项目在体量减小的同时却面临着严重的能耗问题。因此,针对这一情况,建设单位在混凝土施工中通过保温层的增设,有效控制了地面的热量损失。传统的工程领域,多使用的是复合硅酸盐板等材料,这种保温材料的性质特殊,呈现出明显的遇水膨胀特性,耐久性相对较差,随着时间的延长,该种保温材料出现了明显的地面开裂问题,难以持续发挥其保温作用。近年来,随着建材市场上材料种类的增多,泡沫玻璃等成为了人们更倾向于选择的地面保温材料,这种保温材料的生产是将废旧玻璃作为原料的,在其中添加了一定的发泡剂和改性剂以后置于高温环境下烘焙获得的,这种泡沫玻璃的导热系数小、密度小且耐久性好,在地面保温中的应用优势突出。 3.7固体废料利用 施工现场一系列施工作业的进行伴随着大量固体废料的产生,在当下的发展条件下,因为人们对节能环保性的关注度日渐提升,为有效促进节能减排目标的实现,建设单位在项目实施中应强调混凝土、钢筋等固体材料的循环利用,根据现场所产生的固体废料做好相应的分类,经由再次加工来实现废料的循环利用。 4结语 可持续发展是当下建筑行业关注的重点,各个建设单位在参与建筑工程项目的实施过程中,要将绿色节能的理念渗透到全部的项目实施过程中,注重环保材料和节能工艺的应用,提升建筑工程的综合效益。 作者:陈业 单位:重庆市城市建设土地发展有限责任公司 建筑工程绿色节能施工篇3 1阐述绿色节能施工技术 建筑业的快速发展,对于我国当今社会经济建设有非常好的推动作用。然而,在长时间发展期间,却存在很多能源耗损的情况,建筑企业要加大对工程项目建设期间的合理把控,把控建设全过程对生态环境所造成的不利影响。所谓的绿色建设,则表示工程项目施工期间需要制定更加科学的施工方案,保证每一项资源都能得到有效运用,降低工程项目建设期间所造成的环境污染等危险,满足长远稳定发展的预期目的。建筑行业在发展过程中需要广泛宣传和推广绿色节能施工技术,这样不仅可以将企业在当今市场中的竞争力提高,而且还能达到当今环保的有关需求,还能满足每项资源高效率以及合理的运用,更有利于工程项目与社会、人和自然和谐共处共同发展。 2建筑工程中运用绿色节能施工技术 2.1屋顶节能技术运用在工程中 由于节能减排的大力推广和运用,目前,在国内使用最多的一种节能技术之一就是屋顶节能技术,这种技术的设计工作也是非常重要。由于屋顶建筑最容易受到损害的原因是风吹日晒,先进的环境保护节能技术的设计能够从最佳科学层面对屋顶坡度进行设计,选择的材料可以运用最新的环境保护材料。因为国内南方地区夏季降水量非常大,因此研发了屋顶积水以及储水系统,在雨水非常大的情况下,雨水就会自动进入到蓄水系统,在此之前,需要先通过屋顶的排水系统。日常用水过程中会优先选择使用续集到的雨水,如用这些雨水可以冲刷卫生间等,这样可以节省很多水费,并且也充分利用了雨水,同样是节约能源和降低排放的最优方式。工程项目施工期间,由于需要用到的电能很高,电费占据整个工程项目费用的很大一部分,所以,环保节能技术更有利于建筑有关部门处理和设施建设环节的电费有关问题。近几年,由于我国开始大量运用太阳能技术,住宅楼屋顶的高效太阳能收集系统也是把太阳能转变为电能,从而为建筑物提供所需要的能源。 2.2科学使用墙体保温节能技术 对于建筑物而言,墙体保温功能的好坏很大程度上会对其室内的温度造成一定影响,因此,建设方在开展墙体绿色节能建设过程中,一定要提高对墙体保温施工环节当中的重视度。科学解析保温系统的安装过程,能够将其规划为建筑墙体保温内外侧区域,实际建设期间,若运用墙体外安装保温层的方法,除了在一些方面拓展了建筑物室内的面积,还将建筑物室内的空间使用率提高。在此期间有可能会被外界环境等各项因素所影响,造成墙体保温系统功能的作用在发挥过程中还会被各类问题所影响,若建筑方在室内安置保温系统,尽管可以避免这种系统不会被外界因素影响,但保温效果却很差。由此建筑企业在安置建筑保温系统过程中,一定要根据有关标准和各个区域的实际状况,考虑各个方面内容,采用科学并且满足当地气候和所在地理区域等有关标准的保温系统设置方法。 2.3电气系统节能技术 建筑工程施工过程中,电气系统是其中能源耗损的重要阶段,因此电气系统的节能技术同样至关重要,同时也是减少建筑物能源耗损的重要环节。设计电气系统过程中牵涉到变压器、照明系统以及线路这几个方面。其中,变压器在设计期间一定要选择高导磁的优质设备,运用这种设备的功能将其中能源耗损降低,这样可以减少密闭连接等过程中能源耗损。针对线路设计来说,在此期间的线损是造成能源损耗非常高的重要因素。近几年,建筑物的层数越来越高,间接将电阻和线损加强,造成线路能源耗损情况有所提高。对线路设计过程中,需要挑选一些电阻值很小的导线,并且要尽量将其线路长度缩短,减少线路损失。对照明系统进行节能过程中经常用到的,有以下对策:①使用自然光开展照明。设计过程中电气设计员工需要跟建筑专业进行相互配合以及协调,尽量使用自然光,有利于室内人工照明和自然光的有机结合,这样可以降低人工照明的各项投入。②使用节能灯具。使用高效的电子镇流器以及电子变压器等,当做公共场所的照明设备,同时还要运用无功补偿的灯具,从而减少能源的耗损情况。此外,还要适量的使用太阳能等可再生能源,使用这种能源能够有效将建筑电气当中的能源耗损情况降低。 2.4门窗施工 对建筑门窗开展节能设计是一项很重要的工作内容,门窗的紧密性好坏直接会对热损耗造成一定影响,因此,需要将这项工作的有关设计做好。对门窗进行设计过程中,最重要的就是科学选择材料。目前,在快速发展的高功能材料和新型材料,在这个方面有着非常关键的推动作用。①选择门窗材料期间,需要合理把控热传导系数,内容比较低的导热系数的材料,更有利于开展隔热和保温操作。因此对材料进行选择期间,需要对这方面进行性能测试,选择最适合的材料,这样才可以将其性能提高。②所选择的门窗玻璃材料也会对建筑物的采光以及透光功能等造成一定影响,这就要求节能设计过程中,也要对这些因素进行全面考虑。现阶段住宅楼内里使用最多的就是真空玻璃,这种玻璃在隔热系数和透光方面有着非常显著的优势,跟住宅楼的整体融合性也非常强。其次,设计门窗期间,具体的参数还要开展更加准确的测量和设计,在尺寸方面的误差会造成门窗的结构缝隙之间无法把控,同样会对后面工程项目的建设质量造成一定影响。对门窗开展节能设计是一个综合性非常强的全过程,根据其位置,通风采光等各项工作进行协调,将整体的能源损耗情况降低。 2.5在房建施工中积极应用水循环绿色技术 房屋建筑工程当中运用绿色施工水循环技术,这种技术的运用很大程度上能够提高水资源的使用率,达到房屋建筑绿色环保目标。施工方需要严格根据设计标准开展排水管和水落管的铺设建设,从而满足对雨水和污水集中处理,然后运用循环系统对其分别采取对应处理技术运用,处理好之后的水资源为房建绿化进行灌溉,以及道路清洁等提供用水,这样可以将水资源使用率提高,缓解水资源缺乏和社会发展之间出现的矛盾,用这种技术可以达到对房屋建筑工程的绿色发展。 3结语 总之,建筑业作为国民经济中非常重要的一项支柱,绿色节能技术是建筑行业将来发展中的必然趋势。工程项目发展期间,需要科学合理地运用绿色节能施工技术,探寻人和社会、自然等这些元素之间的统一和谐。科学把控建筑工程施工对自然资源的损耗而言,不仅可以将其建设期间对环境所造成的污染降低,而且还能满足建筑工程节能环保的目的,将为人们营造一个健康且舒适的生活、工作环境,推动当今现代社会的健康稳定发展。 参考文献: [1]王辰龙.节能环保技术在土木工程施工中的应用研究[J].建材发展导向(上),2019(9):288. [2]郭延庆.房屋建筑工程中应用绿色节能施工技术的研究[J].消费导刊,2020(4):31. [3]温楚光.刍议建筑装饰设计施工中的节能环保技术[J].装饰装修天地,2019(16):28. 作者:潘传龙 单位:秀山县西川建筑工程有限公司
如今在快速发展的社会中,科技和经济都取得了很大的进步,从而对工业建筑在有关的建筑体系上有了更高的要求,对于其中使用的加固改造技术来讲需要完成更好的突破。但是要想更好的提高加固改造技术使得工业建筑在整体质量上有更好的保证,在施工过程中就需要我们的工作人员实时的结合目前工业建筑结构的状况来制定合理的方案,选择合适的施工材料,结合工程目标,针对实际情况对结构加固改造做以评估,以便于能够在第一时间发展问题,并给以具体的解决措施,在施工方案上不断的完善,以便于能够更好的提高工业建筑结构的功能以及质量,因此在这里对工业建筑结构加固改造设计的要点做以探讨很重要。 一、加固改造原则 加固改造原则中,不管在任何时候都要把安全原则放在首要位置上,同时在对方案设计中也要对安全性原则格外的关注,在整个过程中一切都要建立在安全性的基础上,这样才可以有效的对工业建筑的空间给以拓展,使之更加完善。然后就是经济型原则和可行性原则,很多企业对工业建筑结构做以加固和改造都是为了保证工业生产中具有高度的安全性,从而提高企业的经济效益。首先在对工业建筑进行加固改造设计时要充分的对其成本的控制做高充分的规划,保证设计方案的经济性和可行性。在任何的工业建筑结构加固还在中,其每一个工业建筑都具有他自身的一些特点,我们要针对他的这些自身的特点设计好方案再给以具体的施工,最重要的是严格控制其给企业带来的影响。其中可以有针对性的考虑到任何的影响原因,对其作以解决。在具体的施工中要注意支撑体系的建立,其中包括,框架体系,框架支撑体系,混合支撑体系等。如果想要是的建筑中的支撑力更强,那么就可以采用钢接框架的方式设置横梁,用柱形支撑的方式来设置纵梁。可是这也要有针对性的使用,不能够实用于每一个工资建筑结构加固改造中。在对建筑结构加固改造做设计的时候要充分的考虑到企业的发展要求,有针对性的作以结合的同时还要严格的控制施工成本,要想工资建筑结构加固改造发挥出更大的优点就必须保证这两个要求的具体实现。在方案设计过程中可以多设计几个方案,这样就可以有针对性的作以选择合适企业发展要求的方案,以此来提高企业的经济发展。 二、工业建筑结构加固改造设计 在对设计工业建筑结构加固改造做方案设计时一定要综合考虑企业未来的发展,在设计中可以考虑利用新的技术做以施工。如果在施工中所使用的混泥土强度达不到规定的标准,且工业建筑在延展性性上也有一定程度的缺乏,在加固改造中也没有对其成本进行控制,等等很多的问题都需要给以具体的解决。要是有很多的问题没能够给以具体的解决方案,那么在工业建筑中的安全和适用都将得不到有效的保障,因此在对方案进行设计时需要对所有的问题作以综合的考虑,特别是在混泥土结构上。本章节就有针对性的对工业建筑加固改造技术的要点进行以下探讨。 1.增大截面加固 增大横截面积的加固技术是非常实用的在工业建筑加固改造中,在使用这种方法时可以利用钢筋网砂浆层的结构方式结合原先建筑面积进行使用,他在很大程度上提高了工业建筑工结构的承载力。其中在加固时还可以采用把新的建筑混泥土和旧的建筑混泥土利用配置锚固件的方式进行连接,这样的方式在保证建筑体完整性的同时还可以继续的加大建筑结构的承载力。在实际的施工中如果在梁中只有一面或者是两面都有配置钢筋,这个时候就要采用的钢筋新旧承受力一定要保持一致性,同时在焊接时焊接的短筋的宽度要高于原来钢筋承受力的宽度,其要保持在50㎝以内。 2.粘钢板加固 粘钢板加固的方式主要是运用于受损部位,如果在钢筋混凝土结构收到损害时就可以采用此技术针对损害的部位作以加固施工,这种技术的优点是适用于空间比较小,且建筑面积又不能得到扩大的工业建筑中,把钢板粘在建筑梁的底部,这样可以很好的加大建筑梁结构的承受力强度。一般情况下,除了以上方法之外,其实还可以采用在梁周围增加钢箍的方式,采用这种方式时要根据不同的情况来对钢板的尺寸作以具体的选择,在对钢箍进行固定时需要在梁和梁之间留一定的空间。在用铆钉固定的同时还要使用焊接的方式对其作以焊接,最后在钢板的表面涂上砂浆,粘钢板技术的使用很大程度上提高了工业建筑的承载力,所以被广泛的使用在工业建筑结构加固改造中。 3.置换混凝土加固 置换混泥土加固的方式从通常意义上来讲就是使用强度比较高的混泥土来对工业建筑中原本的混泥土进行替换,但是通常情况下,只有出现建筑结构受到破坏,使之承受结构出现问题时才会使用置换混泥土加固技术,其这种方法的优点在于节省人力,物力以及财力等。 4.粘贴纤维复合材料加固 粘贴纤维符合材料加固的方式一般适用于钢筋混泥土受弯受拉的加固,使用此技术时要求粘贴纤维的复合材料必须具有高强度的承载力,而且还要及其的对其表面进行处理,做好防护措施。如果在温度比较高的情况下,通常采用无机胶粘贴试剂来提高粘贴的质量。经过无数次的实践可以看出,这种方法既可以提高工程的安全性也可以保障其稳定性。 三、结语 综上所述,可以看出,工业建筑结构加固改造技术具有非常重要的作用在建筑维护中,我们要在工程还没有开始改造之前就要结合实际的工程情况做好方案设计,根据实际情选择符合其标准的改造技术。
1BIM技术的概念及内涵 Building Information Modeling即建筑信息模型技术简称为BIM技术,主要通过数字化3D技术全面整合建筑工程中的各项数据信息,从而达到有效构建工程数据模型的目的。其在建筑领域的应用超过了50%。BIM技术最早发源于美国,通过对建筑工程管理过程中的设计、施工、运营、维护等诸多环节的内容进行有效综合,使建筑工程设计从纸质版文件向数字化文件转化,并通过3D可视化的方式展示出来,对工程设计人员有效处理建筑工程信息起到了非常大的帮助作用。除AutoCAD技术之外,BIM技术是建筑工程领域内的另外一项重要技术,该项技术综合利用多种专业知识一同处理建筑工程设计绘图信息,在很大程度上促进了建筑设计工程行业的发展。 2BIM技术实现的功能 2.1模型集成化应用 BIM技术能够量化整个建筑结构设计中的各项数据信息,对工程设计单元进行参数化阐述,并通过汇总结果信息构成具体建筑结构组成要件的信息化模型。BIM技术的模型集成化应用可以对建筑结构内部的各项具体构件的位置及相互关系进行精确的展示,如墙、梁、柱等重要构件,并能够对建筑设计的结构特征进行准确而真实的反映,利用系统内部的各项物理信息处理功能实现对设计结果的动态化模拟分析。建筑结构设计人员能够应用BIM技术更加全面直观的对建筑结构状况进行精确的了解,更加有效的预测判断建筑设计结果,有效避免建筑结构设计出现失误,防止出现工程建设事故。 2.2参数形成和编辑 BIM技术的核心是建筑结构模型数据库,量化参数构成了模型数据库的内部涵盖模型。所以,形成和编辑建筑结构模型的参数是BIM技术应用中的一项重要功能。在形成和编辑建筑结构模型数据库参数时,要确保建筑工程构建模型和结构实体一一准确对应,帮助设计人员更加方便快捷的利用设计模型,保证实际建设的工程和设计方案保持一致。 2.3信息共享和交换 建筑结构设计信息的共享和交换是BIM技术的另外一个功能特征,结构设计人员可以利用BIM软件通过模型封装的形式将设计结构录入到数据库中,其余设计人员在访问时就可以更加便捷有效的使用结构设计模型中的各项数据信息。在不同的建筑结构设计中,建筑结构设计人员也可以参照其他设计人员的设计结果来指导自己的实际工作,对设计方案进行调整与优化,使得建筑结构设计更具科学性和整体一致性。近年来,我国的互联网信息技术得到了快速的发展,大数据技术、云计算技术也应运而生,这为BIM技术的发展提供了更为便利的条件,BIM技术通过与模型数据资源共享的有机结合,可以更加有效的促进建筑结构设计领域协同作用的发挥。 3BIM技术在建筑结构设计中的应用 3.1BIM技术在建筑结构与场地分析中的应用 建筑结构设计工作具有科学性和系统性,建筑结构的设计内容既包括合理化构建建筑主体部分的内容,又包括了对工程建设区域有关的地质水文条件的研究和分析。BIM技术在建筑结构设计中的应用,可以利用动态数字信息有效分析建筑结构主体在客观环境因素影响中的应力表现。实现BIM技术和GIS技术的结合,有利于更加全面、深入的对建筑工程的场地条件进行分析,进而更加合理的预测判断建筑结构选型和体系结构,更加科学合理地对最佳的建筑施工场地区域进行选择,确保建筑结构设计可以与当地的地质、水文和气候环境条件相互协调,使得建筑工程的施工过程和使用过程更加安全、稳定。 3.2BIM技术在建筑结构性能分析中的应用 建筑结构设计工作的开展既要选择具体的结构构件并进行组合,又要考查建筑整体成型以后的应力表现是否能够在相应的水平、竖直和振动载荷条件下具备稳定的较高水准。所以,BIM技术在建筑结构设计中的应用应当可以更加全面有效的对建筑结构设计方案进行模拟分析,建立一个一体化的数字模型并确保其能够和建筑实体相对应。此外,还可以借助软件内置的计算分析功能对建筑结构的各项性能进行全面的分析,并通过导入相关的数据使得建筑结构设计的结构更加符合实际环境的要求,使整个结构分析过程变得更加快速和精准,一旦发现设计存在缺陷,必须立即展开修复和优化工作,更好的提升建筑结构的设计质量。 3.3BIM技术在建筑结构协同中的应用 BIM技术的应用需要由不同专业相互协同来完成建筑工程设计绘图,这是BIM技术应用的一个十分重要的特征,设计环节对信息的处理和汇总交流可以有效提高建筑结构设计的高效性、协调性。建筑工程的各项数据在BIM模型中不断地实现交流与共享,具体包括如下两方面: 1)利用中间数据问题,向异地不同设计软件提供模型设计需要的各项数据信息。 2)通过中性数据库使各项数据可以在不同专业之间进行有效的传递和共享,有机结合土建、水暖和装饰等各种和建筑工程有关的专业内容,并通过统一处理平台规范处理各项数据信息,使信息流可以在系统内畅通无阻。 4BIM技术应用于建筑结构设计中存在的问题及改进对策 4.1存在的问题 首先,缺乏标准的体系,尽管BIM技术已经广泛应用于我国建筑结构设计过程中,但是却依旧处于探索之中,缺乏标准的体系和相应的设计规范,在实际的应用中还具有很多不合理的地方。其次,BIM技术的应用成本相对比较高。BIM技术在建筑结构设计中的应用必须要投入大量的资金,且具有很高的人员及设备要求。这就要求必须在人力与设备方面投入大量资金,并且后续还要求及时对软件进行更新这也需要一定的资金支持。可见,BIM技术在建筑结构设计中的应用的成本相对比较高。 4.2改进对策 1)要建立健全项目样板。项目样板在建筑结构的设计中发挥着基础性的作用,涉及很多方面,因此必须要建立健全样板,减少工作的重复性,提升建筑结构的设计速度和效率。 2)设计结构构件必须要符合相关规范要求。建筑结构设计的重要构件包括很多,如梁、柱、墙、楼板、楼梯等等,依据性质与功能的不同能够将这些构件分成钢结构、现浇和预制构件三种,这就要求在建筑结构设计中必须要合理设计各个结构构件,建筑结构设计者应当依据构件的管线走向及相应的功能要求对构件进行科学合理的设置,有效防止各构件相互之间发生冲突。 5结语 随着经济的持续发展和社会的不断进步,我国城市化进程不断加快,大量的建筑在各个城市拔地而起,不仅体量很大而且结构相当复杂,这在很大程度上促使建筑工程设计行业得到了快速的发展。BIM技术在建筑结构设计中的应用是建筑设计行业取得创新发展的重要表现,BIM技术的有效应用能够建立起更为科学合理且高效的建筑数字模型,进一步提升建筑工程结构的设计质量,保证建筑施工的安全开展,提升建筑施工的工作效率。本文介绍了BIM技术的概念和内涵,对BIM技术实现的功能进行介绍,分析BIM技术在建筑结构设计中的应用,并提出BIM技术应用于建筑结构设计中存在的问题及改进对策,能够为BIM技术在建筑结构设计中的应用提供一定的帮助和借鉴价值。
近几年来,土木工程发展的速度非常快,一些基础性的建设也为人们的日常生活带来了很大的便利。与此同时,也在一定程度上推动了整个社会经济的发展。然而,在现实情况中,却经常出现土木工程建设过程中存在安全隐患的现象,严重地威胁到人们的生命财产安全和社会的稳定。由此一来,就必须要从土木工程建筑结构设计出发,找出设计过程中所存在的问题,并采取有效措施进行解决,从根本上保证设计的合理性,从而保证工程的建设质量。 1关于结构设计过程中需要遵循的原则 1.1需要遵循合理性 在土木工程建筑方案的设计初期,就需要对土木工程的建筑结构提出最基本的要求,并且还要充分地保证建设过程中的安全性能。结构设计的合理性,不仅会直接影响到工程建设的安全性能,而且还会影响到整个工程的质量。因此,在设计初期,相关的设计人员就需要进行全面地分析,充分地了解各个方面的情况,保证设计方案的科学性和合理性。 1.2需要遵循完整性 在建筑结构设计的过程中,相关的设计人员不仅需要全面地了解建筑内容,还需要进行集中性的考虑,防止出现设计失误或者是考虑不周全的情况。而且,在结构设计完成之后,设计人员还需要针对整个设计方案进行整体性的分析,重点关注工程建设过程中所存在的薄弱环节,严格地按照国家标准进行审核,确保设计方案的有效性和完整性。 2关于在结构设计中还存在的不足之处 2.1在选址过程中没有专业性的指导 在土木工程建筑结构的设计过程中,良好的选址非常重要,其不仅具有关键性的作用,而且也是整个建筑工程的重要基础。一般来说,如果土木工程建筑的选址合格、稳定,那么就能够为之后的工程建设打下扎实的建设基础,从而充分地提高整个工程的安全系数。但是,在现实情况中,某些施工单位在选址的过程中,却没有专业性的指导,导致选址不合理。这样不仅会直接影响到工程施工的安全性,还会为建筑物的使用带来安全隐患,相应的,土木工程的建设质量也会受到影响。 2.2没有全面地考虑到外界环境因素 对于土木工程建筑来说,其在使用的过程中本身就是暴露在外界环境中的,因此也就很容易受到外界环境中各种因素的影响,比方说气候、温度、湿度等等。甚至,在外界环境中,还有很多化学物质会对建筑物产生非常大的影响。因此,在设计的过程中,若是没有全面地考虑到这些因素的影响,那么这些建筑在之后的使用过程中就很有可能会出现一些结构性的问题或者缺陷。在现实情况中,经常会有设计人员在进行结构设计时把过多的注意力放在工程设计是否完整和合理方面,没有全面地考虑到外界环境因素,忽略了外界环境因素可能会到来的危害,从而为后期的建筑事业埋下安全隐患。 2.3建筑结构所具有的稳定性无法达到标准 在建筑结构设计的过程中,建筑结构稳定性不足的问题是一个非常严重的问题,也是一直都存在的问题。从实际情况来说,建筑结构的不稳定,不仅会给使用者的生命财产安全带来威胁,而且还会影响到社会的稳定。除此之外,在实际的施工过程中,如果相关的施工人员没有严格地按照设计方面来进行操作,那么也有可能会导致建筑结构中的某些衔接部位不稳定,从而对建筑结构的稳定性造成影响,影响到后续的正常施工和之后的使用安全。 3关于结构设计问题的应对措施 3.1设计人员需要充分地明确结构设计原则 从本质上来说,明确设计原则,也是落实建筑结构设计工作的重要前提条件。一般来说,对于不同性质的土木工程建筑,往往存在着不同的设计要求。因此,针对这种情况,相关的设计人员就必须要提前做好全方位的分析,防止在后续的设计工作当中存在偏差。另外,对于土木工程建筑而言,在结构设计的过程中,首先需要关注的重点应该是适用性效果,保证结构设计能够与后续的实际应用达到良好的匹配,从而充分地提高建筑物的整体应用价值。除此之外,在结构设计的过程中,还需要重点关注建筑在后续使用过程中的安全性和耐久性,保证土木工程建筑能够得到可靠的应用。只有明确设计原则,充分考虑到各个方面的内容,才能有效地避免建筑物在后续的使用过程中存在某些安全隐患,提高整体使用性能。 3.2充分地了解施工现场的实际情况 在开展结构设计工作之前,相关的设计人员应该要提前深入到施工现场进行勘察,充分地了解有关施工现场的实际情况,并且将勘察的记录和数据详细地记录下来,之后再将这些勘察的数据资料与建筑结构结合起来进行设计,确保设计方案的合理性。另外,设计人员要需要积极地与施工人员进行良好的沟通。因为在实际情况中,施工人员是长期驻扎在施工现场的,能够了解到最近的施工情况。加强与施工人员的沟通和交流,能够为设计人员提供最近的数据情况,从而帮助设计人员及时明确设计的方向和不足之处,并且有效地根据实际的情况来采取针对性的解决措施,确保设计方案的合理性,确保工程的安全性。 3.3积极地借助先进技术 如今,信息化建设的力度越来越大,各种先进的科学技术也已经在各个领域中得到了非常广泛的应用,并且还收获了很好的效果,因此,在开展建筑结构设计工作时,为了保证设计的合理性、科学性和完整性,设计人员不仅要严格地遵守相关的设计标准,还可以积极地引进各种先进的设计技术来完成工作。现在,在建筑结构设计中,应用得最为广泛的就是各种设计软件。这些设计软件融入了先进的科学技术,不仅能够有效地提高设计效率,而且还能够充分地提高设计工作的合理性和准确性。 4结束语 总而言之,对于土木工程建筑而言,结构设计的合理性,不仅是关系到整个工程质量的重要因素,也是影响到建筑使用安全的关键因素,是保证建筑工程安全、有序施工的重要前提。虽然在当前社会中,建筑结构设计还存在一些问题,但是,随着建筑行业的发展,设计人员只要也积极地完善自身的综合素质,促进自身设计水平的提高,那么这些问题也都会迎刃而解。
1我国建筑节能现状 建筑节能具体是指在用能管理上下手,采取一定的措施减少生产到消费等各个环节的浪费和不必要的损失,使能够合理利用资源。随着经济水平的提升和人们生活水平的显著提升,建筑能耗也在迅速增加,建筑节能因此得到社会的广泛关注。按照标准概念分类,建筑能耗是指民用建筑在使用过程中产生的能耗,其中包括建筑采暖、热水、空调、家电等一系列能耗。建筑能耗的使用占到了全国总能耗的30%,并且一直呈现上升趋势,基于我国资源利用速度快、资源紧张、环境承载力薄弱等现象以及经济发展方式的影响,国内大部分建筑都未能实现建筑节能的设计安排,属于高能耗建筑,仅仅住宅及公共区域的供暖设备能耗就可以占全年全国总能耗的30%,在冬夏季节用电量较大时期,产生的能耗更高,这就要求将建筑节能立刻提上建筑日程,来缓解全国能耗量大、资源浪费的现象。宁夏自治区从2009年开始试点推广绿色建筑,经过近10年发展,取得一定成效,先后制定出台《宁夏回族自治区绿色建筑行动实施方案》《宁夏绿色建筑评价标准》等政策文件,通过加强监督管理,督促指导各地推动绿色建筑政策标准落实,累计实施绿色建筑约800万m2。 2建筑节能对工程造价的影响 2.1地下水源热泵节能系统对工程造价的影响 地下水源热泵节能系统是将地热能加以利用,通过热泵机对地热能进行处理,最终将能量应用到建筑供暖。这样的系统在夏天可以将热量进行有效的储存,并在冬天加以利用,可以节省大量的供热资源,同时对资源进行循环利用,产生环境保护的效益。这样的系统应用比传统的供暖设备而言更加科学,一方面减少了建设供暖设备的成本,另一方面也提高了供暖效率,降低了节能建筑在建设中的投资数量,从而在一定程度上减少了工程造价。 2.2太阳能光伏发电节能系统对工程造价的影响 太阳能光伏发电节能设备一般安装在建筑物的屋顶处,利用光伏发电系统产生的太阳能来代替煤的燃烧,一方面对建筑空间得到了充分利用,另一方面也减少了煤燃烧带来的环境污染和有害气体的排放,实现环境保护。 2.3冰蓄冷节能系统对工程造价的影响 冰蓄冷节能系统是指加入在空调中,在夜间空调用电量较低的时间段内利用一种制冷装置将冷气储存起来,以便在白天高峰时段使用。既减轻了空调对用电量的运行压力,也实现了资源的循环利用,使用该装置可以带来巨大的经济效益和环境效益。 3建筑节能中工程造价的控制方法 3.1在建筑设计阶段的造价控制方法 在建筑设计方面,想要实现对工程造价的有效控制,就要制订科学有效的设计方案。工作人员需要对建筑设计环节用到的材料、技术、设备等展开综合评价,从而制订出既节能又环保的建筑设计方案。另外,要对节能系统和工程造价之间的关系深入研究,开展专家研讨会,对不同的节能设计方案和节能系统进行分析,充分考虑其中的利弊关系,不断对设计方案进行改善,以确定最终科学的建筑设计方案的形成,确保节能效果和工程造价成本达到预期效果。例如,福州海峡国际会展中心暖通空调冷热原机组节能优化方案就是在会展中心指挥组织部暖通空调研究学会专家、北京建筑设计研究院专家等召开了三次专家讨论会,验证了节能建筑对工程造价以及节能环保的影响,最终选择了地源热泵和冷蓄冷机组节能系统作为节能设备的应用投入到建筑节能中去。福州海峡国际会展中心太阳能光伏发电系统作为福建省太阳能光电建筑应用示范项目,安装在会展中心屋顶,充分利用屋顶闲置空间。把太阳能的利用纳入环境的总体设计,把建筑、技术和美学融为一体,太阳能设施成为建筑的一部分,相互间有机结合,取代了传统太阳能的结构所造成的对建筑的外观形象的影响。相似的例子还有福州海峡国际会展中心的地下水源热泵系统是福建省2010年建筑节能示范项目。其是利用地下浅层的地热资源,在冬季,把地能中的热量“取”出来,由热泵机组提高温度后,供给室内采暖,同时把冷量储存在大地,以备夏用;夏季通过热泵对室内进行降温,同时把室内的热量释放到地下,进行热量储存,以备冬用,大地在整个循环中起到了蓄热器的作用。 3.2在施工阶段的造价控制方法 在具体的施工环节,主要针对节约能源、水资源、材料以及减少污染物和有害气体的排放等方面进行。在实际施工中需要采用新型材料、先进的技术和设备以及充足的资金做支撑。虽然短时间来看,节能系统的投放可能需要更多资金,但长时间来看,其产生的经济效益和环境效益却是不可估量的,具有很强的应用价值。所以在工程造价上要用长远的眼光看待问题,这样才能将经济效益发挥到最大。建设单位要树立全面的节能造价思想,从长远考虑节能建筑的施工造价、使用造价以及过程造价等各个方面。在施工造价方面就是针对施工所使用的材料、建设的实践、建设的方式以及对于环境质量的控制和减排方面做有效的处理。使用造价就是指在使用过程中可能存在的资源浪费情况进行预测,利用先进的技术对使用造价方面进行严格的资源使用控制,以免造成浪费。总之,人们对建筑节能的关注度越高,建筑节能的应用就会越来越广泛。这就要求在保证建筑节能质量的同时,严格控制建筑项目的工程造价,可以有效提升工程造价的控制质量,将节能建筑所发挥的作用展现出来,为以后的节能建筑工程建设的工程造价控制发展奠定基础。 4结束语 由此可见,节能建筑的使用会对建筑工程及工程造价产生重要影响,随着人们生活水平的提升,新型的节能建筑也将迅速发展起来,成为建筑工程建设的重要环节,节能建筑不仅将改变人们的居住和生活环境,还将长期性地节约居住者和开发者的使用成本。因此,当前应该抓住机遇,发挥工程造价在节能建筑建设中节能减排的作用,为建筑业的可持续发展添砖加瓦。
0引言 在建筑行业不断发展的时代背景下,钢网架结构的应用范围在不断扩大,造型也越来越多样化,要想从根本上提高建筑工程的质量和整体水平,施工部门应对钢结构工程予以关注,利用标准化质量控制机制约束具体施工工艺流程。 1网架结构的应力控制 目前较为常见的网架结构主要包括螺栓球网架体系和焊接球网架体系。相较于传统的焊接球网架球体系,螺栓球网架节点更加注重高强度螺栓连接处理效果,在网架提升的过程中,要整合螺栓网架节点位置的杆件抗剪力参数及抗弯性能参数,有效提升结构应用效率,以保证管理水平和维护效果的最优化。 2网架结构保护装置的应用 在网架结构保护装置的制作过程中,技术人员要积极完善操作装置,提高制作水平和管理效果;进行钢丝绳定位处理,从根本上避免网架提升过程中出现的钢丝绳移位问题;维护网架结构保护装置,确保其能在提升过程中全面完善螺栓球吊点整合效果,为后续应力释放奠定坚实基础。 2.1网架拼装和提升 施工人员在施工操作开始前,要结合网架结构保护装置的提升过程,建立相应的处理机制,有效完善工况分析体系,以保证网架提升设备管控处理的时效性,维护测算效率。与此同时,在网架结构保护装置提升的过程中,提升点的受力杆件及拔杆等都是关键元件,技术部门要完善地锚、吊索绳及缆风绳等基础结构的应用效果。另外,在工程项目中,主要采用了28根拔杆,将其分别设置在东侧和西侧,基础布置要求中,要保证网架拼装管理的效果,并且维护其受力的均匀程度,提高基础牢固水平。在拔杆处理工作结束后,技术部门要对地面拼装网架予以控制,确保施工效率的最优化。除此之外,在网架结构保护装置提升的过程中,也要对固定性予以分析,有效完成地面拼装网架处理后,就能完善网架控制效率,确保能结合混凝土看台的实际位置,提高施工的实际水平。 2.2网架的空中就位 在网架结构保护装置管理工作中,技术部门要对框架体系和施工运行机制进行分析,真正发挥支撑作用的价值和优势。需要注意的是,在网架结构提升的过程中,往往会为了减少框架梁柱影响而进行地面拼装处理,在结合施工要求的基础上,也能维护拼装操作的实际水平,向南或者是向北有效偏移600mm位置,维护网架结构的处理效果和应用水平。 1)技术人员要将网架提升到设计标高的200mm位置。 2)要对钢丝绳和跑绳进行处理和监控,确保其能处于全部锁死的状态,有效避免网架结构的下滑,一定程度上提高应用和操作过程的完整性。 3)在拔杆处理工作进行过程中,一侧缆风绳要缓慢放缓,利用倒链进行钢丝绳处理,确保拉紧过程的有效性,保证网架能向北侧有效移动,在整合两侧钢丝绳配合程度的基础上,缓慢维护拔杆顶部处理工序,在平移的过程中,保证相应参数能满足设计标准,从根本上提高操作的时效性。 4)操作人员在网架结构平移操作结束后,要缓慢放下网架体系,在降落到200mm的位置后,利用其和支座进行固定处理。 5)完成网架结构保护装置处理体系应用后,就要逐步进行拔杆处理和操作,确保C形槽提升吊装处理效果的最优化,有效完善网壳检测和整体检验效果,保证顶部辅助钢结构施工效果能满足质量要求,从根本上提高整体操作项目的实际水平。综上所述,在施工方法选择的过程中,为了减少高空作业,降低网架结构保护装置安装项目和施工操作的安全风险,就要对过程进行监督和管控,合理提高施工项目的整体质量,在缩短工期的基础上也能降低成本。 3网架结构工程的提升应注意的问题 在网架结构工程施工过程中,施工部门要结合实际情况对科技集成化要求进行统筹监督,有效保证技术体系的独立性和完整性,针对提升过程中存在的问题采取相应的处理和优化措施,一定程度上推动技术发展。借助网架结构工程技术,能有效弥补我国大跨度整体螺栓球网架结构建设工程技术的空白,提高施工水平和整体质量。基于此,施工部门要建立具体问题具体分析的工作机制,提高网架结构工程项目的整体水平和质量。 3.1网架试提升 在网架结构提升操作开始前,相关技术部门要进行试提升操作,检验提升方案的时效性和合理性,为后续工作奠定基础。试提升不仅可以有效检查设备的安全性和可靠性、对提升点的网架刚度予以有效测定和分析,还能有效协调指挥机制和提升机制、保证操作的统一性。 1)要正确启动提升装置,完善网架控制机制,在离地面300mm的位置要静置12h左右,对其实际情况进行判定和分析。 2)技术部门要对提升机具进行检查和分析,不仅要对拔杆支撑系统进行控制,也要完善滑轮和卡环系统的时效性,对裂痕和锈蚀问题进行调控,在整合管理效率的基础上,完善管控效率。 3)要对缆风绳和地锚进行统筹管控,集中检查装置的固定效果,也要对保险装置的可靠性展开深度控制,确保安全操作的实际水平更加贴合管理需求。 3.2网架(壳)提升过程的控制与微调 在网架结构提升的过程中,技术部门要对网架各个吊点予以处理,在网架整体结构距离地面约1m时,要将设备静止,并对其进行集中分析和受力情况探讨,合理管控锚固点安装监督水平,在完善检查工作的基础上,保证匀速提升,维护两个提升点升差值处理效果。在检查工作结束后,则要匀速提升,将差值控制在相邻点1/4000范围内。 3.3同步保证措施 结合实际操作要求,技术部门要积极落实系统化的处理机制和管控措施,维护处理水平。 1)技术部门要保证滑轮组钢丝绳缠绕处理效果,确保其和滑轮操作一致,若是不能保持一致,会造成严重的安全隐患,需要引起相关技术部门的高度关注,积极完善建筑工程质量监督水平。 2)对起重机钢丝绳直径进行统筹分析,有效整合规格管理效果,在人工提升的过程中,要保证起重钢丝绳直径的有效性,避免其对线速度产生制约。 3)要提升钢丝绳初始长度,确保其能和整体数据体系保持一致,在提升操作开始前对钢丝绳张力进行控制。 4)要对网架提升过程和网架关键杆应用过程予以分析、判定,随时掌握基础受力情况,在完善应力变化分析效率的基础上,掌握网壳受力情况,对变化参数予以鉴定。 4结论 总而言之,在网架结构施工过程中,技术部门要结合实际要求进行统筹管理,有效落实具体问题具体分析的处理机制,整合管理流程,提高施工效率,结合技术操作要点提高整体操作水平,促进建筑工程项目的全面进步。
建筑工程地下室结构设计分析:关于建筑工程地下室结构设计的研究 摘要:本文首先分析了地下室结构设计的重点难点,再从地下室结构的平面设计、抗震设计、保护层设计等几个方面进行了简要分析,并举出具体实例来加以说明,以资同行参考佐证。 关键词:建筑工程;地下室;结构设计;研究 1 地下室结构设计主要存在的问题 地下室工程牵涉到的专业领域非常广、专业知识相对复杂。在对建筑工程的地下室进行结构设计时,要综合考量到使用功能、防火功能、人防需要,还要顾及到管道、通风、摊水、采光等各个专业的相互联系配合。对于拥有大底盘的建筑群体来说,一般来讲,在塔楼部分的使用时期,基本不会发生抗浮问题。但是地下室以及裙房部位却会有抗浮不能满足实际要求的毛病。其设计上的主要问题表现在: 1.1 结构平面的设计。 1.2 抗震设计。 1.3 地下室抗渗、抗浮设计。 1.4 地下室的结构超长。 1.5 外墙的结构设计。 2 建筑工程地下室结构设计应当注重的问题分析 2.1 抗震设计 通常来讲,地下室的抗震设计常遇到的问题有。一般来讲地下室抗震设计中较为常见的问题为:在多层建筑中,地下室的埋深不够。房屋的层数加上地下室在内已经达到八层,层数与高度都已经超过设计标准要求。地下室的顶板是上段结构嵌固。地下室的抗震等级应当和地上部分相同。若地上结构的抗震等级是二级,则地下部分的抗震等级也应当是二级。 2.2 抗渗抗浮设计 如果是在地下水位浅,或者在雨水相对较多的地区进行施工,那么,对于地下室层数为一到二层的建筑来讲,常规都要考虑到使用阶段的抗浮问题。纯地下室的部位,以及裙房部位有可能存有抗渗抗浮不符合要求的情况出现。均对这种实际情况,应当采取下面的几个措施来应对: 2.2.1 在设计条件允许的前提下,尽可能地提高基坑底设计标高,这样可以起到降低抗浮设防水位的目的。高层建筑基础底板应当应用梁板筏板基础或者是平板阀板基础。 2.2.2 倡导应用无梁楼盖与宽扁梁。常规宽扁梁截面高在跨度的十六分之一和二十二分之一中间。宽扁梁可以有效降低地下部分高度。这样,在降低抗浮水位上就占有一定的优势。 2.2.3 强化抗渗抗浮设计的另一个有效办法是增大地下室自重。这个办法大体有三种情况:其一是基板加载,其二是边墙加载,其三是地下室的顶板加载。这种办法的特点是设计与施工都相对简单。但是不足之处在于当建筑物需要抵挡较大的浮力时,因为混凝土和相关的增重材料需求量太大,而使施工费用增加。 2.2.4 设抗拔桩。此办法是抗渗抗浮设计加很常用的方法之一。抗拔均一般情况都要嵌入到埋藏浅嵌入坚硬的基岩之内。因为受施工条件和造价因素的制约,抗拔桩入岩一般不深,这就需要施工过程中对桩端进行灌浆处理。若上覆土层厚度太大,抗拔桩进不到基岩处,那就需要在桩下部设扩大头,提高抗拔桩的抗拔能力。 2.3 结构超长的处理办法 因建筑总体设计要求,地下室的结构时常会出现超长现象。很多情况都会超过40~60m。虽然在温度影响的角度来看,地下室受的影响相对来讲较小,但是周边环境对于地下室的约束力较大,所以应当采取有效的防止裂缝设计。当下较为成功的做法有下面数种。 2.3.1 安设伸缩后浇带。普通伸缩后浇带一般宽度在八十至一百公分,钢筋不被切断。而对平面尺寸超长的结构,应当设置断开钢筋的后浇带。其宽度应按搭接钢筋需要的最低尺寸同操作空间的实际情况确定。 2.3.2 除了伸缩后浇带以外的其它措施,包括:①把微膨胀剂掺到混凝土内。②超过六十米的地下室结构安设膨胀加强带。③采取相应办法提升钢筋混凝土抗拉力。目前,在实际工作中,已经建成的多个建筑,在应用上边所讲的办法,并进行合理施工的前提下。其应对结构超长的能力已经超过了设计规范上要求数值。 2.4 地下室外墙部分的结构设计 对于地下室外墙的结构设计,我们应当把重点放在土、水压力的计算上。在设计施工时应该注意下面的几点要求。 2.4.1 承载能力。地下室的外墙所要承受的压力来自水平和垂直两个方向。水平承载力包括地面荷载和侧面的土压力荷载。而垂直承载包括地下室以及上部楼盖传重和本身自重。实际上的工程设计当中,风荷载与垂直承载一般起不到控制作用。墙体的配筋主要是受垂直墙面水平承载产生的弯矩所控制。要按照墙板弯曲计算配筋。 2.4.2 静止土的压力数值。这在实际施工中应当做具体的实验来确定,如果没有实验条件,那么应把砂土系数值取在0.34至0.45之间,把粘性土系数值取在0.5至0.7之间。 2.4.3 外墙配筋计算办法。关于带扶壁柱外墙,不按扶壁柱尺寸计算,而是按双向板对配筋进行计算。由外墙和扶壁柱协调变形的机理,此设计会使外墙垂直配筋少、扶壁柱配筋不足,而外墙水平布筋产生富余。故而求地下室外墙配筋数量时,按双向板求取配筋的办法为宜。 3 工程举例 3.1 工程概况:工程场地部分略带斜坡,此外基本平整。地上18层钢筋混凝土框架,地下一层停车库、人防地下室。总高度54m。持力强为强风化岩或者中风化岩。抗震设计:丙类。 3.2 此地下室结构设计要点分析。 ①地下室顶板不置大洞口;顶板采取现浇梁板的结构,厚度25cm;楼板的混凝土强度等级为C30,双向双层钢筋配置。保证单方向配筋率超过0.25%。 ②本工程地下室顶板是地面以上结构部位的嵌固部分,抗震等级与上部相同,采用三级抗震。 ③用预应力管桩作为基础,直径500的管桩,其单桩承载力数值1850kN。 ④主楼的室内地下室部分顶板适宜承载力,考虑施工后荷载后,取5kN每平方。 ⑤此地下室用途之一是作为人防工程,故对本工程露天顶板需考虑到爆动荷载压力的影响,因此地下室顶板荷载按人防六级考虑,取值750kN每平米。 ⑥在和土壤相接处的侧壁保护层厚度取4cm,室内混凝土取1.5cm。地下室侧面水平配筋在外围,垂直配筋在内部。 ⑦本工程的地下室之底板要以抗渗抗浮的计算为主要工作。把地下水位的高度考虑在50年一遇的级别,抗渗级别设为P6,抗浮水头级别设为5.1m。 地下室底板用无梁楼盖计算办法,计算得出底板厚度60cm。 ⑧地下室抗浮设计、验算。地下室应当验算出地下的水压超没超过地下室恒载。取恒载分项的系数设为0.9,水压分项系数设为1.0。如恒载能力达不到地下室抗浮需求,就要应用到抗拔桩进行加强浮力抵抗的工作。 4 结束语 作为建筑工程整体结构的有机组成部分,地下室建筑质量的高低对建筑整体的稳固性有很大影响。在一些高层的建筑中,地下工程造价甚或超过地上工程造价。因为位置特殊,其结构设计不能不引起我们的重视。设计上要考虑的问题很多,鉴于问题的复杂性,在这里,我们的设计人员就要把握住质量与经济的两个大原则,在技术层面去研究解决地下室结构设计中存在的问题。 建筑工程地下室结构设计分析:建筑工程地下室结构设计分析与探讨 摘要:地下室是确保高层建筑结构稳定的重要措施之一,加强对高层建筑地下室的设计,不仅仅有助于充分利用建筑空间,很大程度的降低工程整体的造价,也可以很大程度的增强建筑结构的抗震性能和稳定性。在建筑地下室结构设计中,设计人员要综合分析整体建筑结构的具体情况,综合考虑到建筑的防火,防震,通风,采光等各个方面的的因素,在满足建筑基本功能的的前提下,做出创意设计,选择合理的结构方案。本文对建筑工程地下室结构设计作出了分析探讨。 关键词:建筑;地下室;结构;设计 近些年来,在城市建筑设计中,经常会伴随着各种功能的地下室或者是地下车库,很多高层建筑为了充分利用建筑空间,将一些设备或者是消防池等设置在地下室,不仅仅更大程度的利用了建筑空间,节省了相关的成本费用,更大大深埋了地基,加强了整体建筑结构的稳定性,增强了建筑的抗震性能,确保了建筑的安全性,同时,也使得整个地下室的功能得到了最大程度的挖掘,避免了建筑价值的浪费。在城市用地越发紧张的今天,加强对地下室的结构设计,使得地下室最大程度的发挥出其功能,对整个城市化进程有着十分重要的意义。 一、地下室结构平面设计 地下室工程涉及的专业极为复杂,高层建筑的地下室结构设计,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定的长度时,需要与结构专业配合,确定是否设置变形缝,通常应尽可能少设或不设变形缝,因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。 设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝土外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式,达到不设缝的目的。若地下室过长,依靠设置后浇带的方法难以解决,设计时可合理地调整平面,通过分割地下室,用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,这样可以使接缝较少且处于受力较小处,便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井,若采光井位置设计不当,也会影响地下室的结构稳定功能。 二、地下室外墙结构设计 地下室外墙的设计是整个高层建筑地下室结构设计的关键环节,对整个高层建筑地下室结构的合理性有着十分重要的影响。在设计时候,要综合考虑到水,土压力因素,并通过这些因素来验算外墙的抗裂性能。总体而言,要在综合考虑多种因素的基础上,从以下几个方面做出科学合理的设计。 1、荷载 地下室外墙在整体的荷载中占据着重要地位,其承受的荷载总体而言分别有水平荷载和来自建筑主体和地下室楼盖的传重和自重的竖向荷载。地下室外墙水平的荷载一般都包括侧向的土压力,地下水侧向压力等。在地下室外墙结构设计中,竖向荷载和地震等作用所产生的内力一般而言不会起到控制的作用,在此过程中,要充分重视水平荷载,当水平荷载垂直于墙面时候,会产生弯矩,这对墙体的配筋有着十分重要的意义。 2、地下室外墙截面设计 土压力引起的效应为永久荷载效应。地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力,静止土压力宜由试验确定。当不具备试验条件时,砂土可取0.34~0.45,黏性土可取0.5~0.7。水位稳定的水压力按永久荷载考虑,分项系数可取1.2;水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑,分项系数宜取1.3。有人防要求的地下室外墙的永久荷载分项系数,当其效应对结构不利时取1.2,有利时取1.0;抗爆等效静荷载分项系数取1.0。 3、地下室外墙的配筋计算 实际设计时,配筋的计算,对于带扶壁柱的外墙,不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算,而是均按双向板计算配筋;扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋,不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理,这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。 三、 地下室抗浮、抗渗设计 在地下室建筑结构设计中,抗浮设计是重要环节,地下水位的升降是整个抗浮设计的重要依据,在具体的地下室抗浮设计时候,多会只是重视正常使用的极限状态,却很少关注洪水期和施工的具体过程,也因此出现了很多抗浮措施不完善,使得建筑局部出现破坏的现象,严重损害了工程的整体质量。在地下室的表面,一般都会有很多各种各样的建筑体,而地下室的面积很大,形状缺乏规则性,使得抗浮措施变得更为艰难,必须在细致考虑到多种因素的条件下,进行科学处理。地下室结构设计除应满足受力要求外,抗渗也是其中一个重点。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作,要达到抗渗目的,一般可采取以下措施: 1、补偿收缩混凝土 在混凝土中掺微膨胀剂,以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时,即可控制裂缝; 2、膨胀带 混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形,而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝士连续浇注无缝施工; 3、后浇带 后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施,较长久性变形缝已有很大的改进并广泛应用; 4、提高钢筋混凝土的抗拉能力 混凝土应考虑增加抗变形钢筋,如侧壁增加水平温度筋,在混凝土面层起强化作用;侧壁受底板和顶板的约束,混凝土胀缩不一致,可在墙体中部设置一道水平暗梁来抵抗拉力。当然,在采取以上措施时,同时要注意混凝土的养护。 四、地下室的抗震设计 抗震设计地下室设计最常见的问题,如果地下室的设计存在缺陷,就会对对整个高层建筑的抗震性能产生很大的影响。多层建筑中地下室的埋深必须大于地下室上地面总的高度,这样才能不计算层数,总的高度才能够从室外地面开始算。上部分结构的墙柱应该的地下室的墙柱结构相一致。地下室的顶板板面标高有变化的,如果形成错层,超过了梁高的范围,则必须采取适当的措施处理,否则将影响地下室的设计。地下室的设计规范指出,上部结构的地下室的楼层的顶层,盖应当用梁板的结构。机构计算应向下,直到地下室的楼层或者楼板。 五、人防地下室的结构设计 由于人防的要求, 高层建筑的地下室常兼作人防地下室。普通民用建筑的防空地下室人防等级一般以五、六级居多。人防地下室和非人防地下室相比, 由于增加了核爆动荷载以及对辐射等方面的要求,二者在结构设计上有较大区别, 主要体现在荷载及荷载组合、材料强度、内力计算和构造规定等方面。人防底板的荷载控制问题。人防地下室位于主体结构部分时,人防底板一般是平时荷载起控制作用;人防地下室位于纯地下室部分时, 当仅有一层地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是战时荷载起控制作用, 当有两层或两层以上的地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是平时荷载起控制作用。 总之,建筑地下室的设计是一项专业性极强的工作,涉及到的工序和领域较多,具有复杂性。因此,设计要坚持在满足基本功能的基础上,做到安全稳定,经济合理。既可以满足高层建筑地基深埋的要求,也可以防止地下室的渗漏,有助于地下室功能的更好发挥。 建筑工程地下室结构设计分析:建筑工程中地下室结构设计探讨 摘要:建筑工程地下室是整体建筑工程中非常重要的一个环节,一旦出现了什么不合理的地方,很容易就会给建筑工程带来安全隐患。因此在建筑设计中,地下室结构设计意义重大。本文通过分析在地下室结构设计中遇到的问题,进而提出了优化设计的方案。 关键词:建筑工程;地下室;结构设计;方案 引言 目前城市土地资源日益紧缺,建筑及城市交通有逐渐向地下发展的趋势。随着地下空间和建筑水平的不断发展,地下结构已向多层发展,其结构设计、施工及防水等日益成为建筑工程界关注的重点。地下工程具有一定的难度,因为地下环境具有不稳定性,位置和影响因素都比较多。如果在建筑和设计的过程中没有注意到这些问题而疏忽大意,将会为建筑安全带来巨大的隐患。 一、地下室结构设计难点概述 地下室工程涉及的专业极为复杂,在建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言,塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题,但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态,对施工过程和洪水期重视不足,因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏,加上地下室防水工程是一项系统性工程,涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素,因此造成了地下室结构设计难点繁多,一般来讲概括起来为:(1)结构平面设计;(2)抗震设计;(3)地下室抗浮、抗渗设计;(4)外墙结构设计。 二、地下室结构设计中遇到的问题 1.1抗浮问题分析 针对地下室的抗浮问题,要设定科学合理的抗浮设防水位,根据具体的地下水水位要求进行研究和实时勘查,采用平板式筏板基础、增加地下室的重量、设置抗浮桩等方式方法去解决地下室的抗浮问题。 1.2不均匀沉降问题分析 地下室的不均匀沉降问题可以采用人工处理地基的方法去降低地基处理的程度,主体结构采用桩基础、主体结构部分采用整体基础也能达到较小的最终沉降量,还能充分发挥不同基础形式的作用和优势,有利于工作人员进行相关的计算,确定最终的设计方法。 1.3地下室结构超长问题分析 地下室结构的超长问题在建设中时常遇到,要解决这类问题必须设置伸缩后浇带或者采用低强度的等级混凝土、粉煤灰混凝土技术、设置膨胀加强带、适当加大分布钢筋配筋量等办法去完善这类问题。 三、地下室结构设计的优化方案 3.1剪力墙下布桩 当建筑的结构为剪力墙或框剪结构时,剪力墙主要承受地震水平力,它也是承受竖向荷载的重要构件,所以要沿着剪力墙全厂布桩,桩的中心线要和剪力墙的中心线重合,布置双排桩时,桩的承台要具有足够的刚度,并应作承台的抗弯和冲剪验算。 3.2桩基础设计 当布桩仅按照竖向荷载作用进行时,要对弯矩作用下的承台底部边桩的反力进行验算。尤其是框剪结构的剪力墙和剪力墙结构核心筒底部弯矩及剪力对基础承载力的影响较大,不能遗漏。对于水位较高的地下室和短肢剪力墙、大跨度结构等弯矩较大的承台底部桩基要验算其是否存在向上的抗拔力 3.3地下室抗浮、抗渗设计 地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。实际在地下室抗浮设计时仅考虑正常使用的极限状态,而对施工过程和洪水期重视不足,因而会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局部破坏。另外,在同一整体大面积地下室的上部常建有多栋高层和低层建筑,由于地下室的面积较大、形状又不规则,且地下室上方的局部没有建筑,此类抗浮问题相对比较难以处理,须作细致分析后再进行处理。地下室抗浮,是指设计考虑不利条件下,由于地下水设计水位高于地下室基础底板,地下水在底板就会产生浮托力,如果这个浮托力大于地下室的自重,就可能导致地下室上浮变形,所以地下室的抗浮,不是指基础底面土的隆起,虽然这有一定关系,但基坑底面隆起一般发生于基坑开挖过程中,属于地基土变形的范畴。考虑抗浮问题必须通过计算,一般在作用于基础底板的地下水浮托力大于地下室的自重时,应该考虑抗浮设计,这与土类关系不大,主要受地下水位和地下室结构荷载大小控制,当然基础底面地层属于弱透水或隔水层,对抗浮设计是有利的。就目前而言,国内抗浮设计主要采用抗拔桩或抗拔锚杆,其他抗浮结构几乎很少见,且抗拔桩或抗拔锚杆必须嵌入基础底板才能起到阻止基础上浮的目的。地下室结构设计除应满足受力要求外,抗渗也是其中一个重点。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作,要达到抗渗目的,可采取以下措施:(1)补偿收缩混凝土。在混凝土中掺微膨胀剂,以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时,即可控制裂缝;(2)膨胀带。混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形,而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝士连续浇注无缝施工;(3)后浇带。后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施,较长久性变形缝已有很大的改进并广泛应用;(4)提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋,如侧壁增加水平温度筋,在混凝土面层起强化作用;侧壁受底板和顶板的约束,混凝土胀缩不一致,可在墙体中部设置一道水平暗梁抵抗拉力。当然,在采取以上措施时,同时要注意混凝土的养护。 3.4外墙结构设计 地下室的外墙是结构设计的重点,应按水、土压力验算,在设计时应注意以下要求:(1)荷载。地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重,水平荷载包括地面荷载、侧向土压力和人防等效静荷载。在实际工程设计中,竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用,墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定,而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用,仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋;(2)静止土压力系数。静止土压力宜由试验确定,当不具备试验条件时,砂土可取0.34~0.45,粘性土可取0.5~0.7;(3)地下室外墙的配筋计算。地下室外墙的配筋计算。实际设计时,在外墙的配筋计算中,对于带扶壁柱且柱截面尺寸较大时的外墙,应按双向板计算配筋,其余情况的外墙宜按竖向单向板计算配筋;扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋,不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理,这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。因此,在计算地下室外墙的配筋时,对于垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大的外墙板块,如高层建筑外框架柱之间,按双向板计算配筋为宜,其余的宜按竖向单向板计算。对竖向荷载较小的外墙扶壁柱,其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋应根据扶壁柱截面尺寸的大小,适当地配以外侧附加短水平负筋加强,外墙转角处也应适当加强。地下室外墙计算时底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端),侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩相等,底板的抗弯能力应不小于侧壁的抗弯能力,其厚度应与配筋量相匹配。这种情况在地下车道中最为典型,车道侧壁为悬臂构件,底板的抗弯能力应不小于侧壁底部的抗弯能力。 结束语 建筑工程结构设计是一项系统而复杂的工作,它需要深厚的理论基础以及灵活的创新思维和严谨认真的工作态度,才能把握设计重点,以合理的设计为前提,进行全面考虑,才能够避免结构设计中常出现的问题,确保建筑施工结构设计的安全性能。 建筑工程地下室结构设计分析:建筑工程地下室结构设计浅析 【摘要】地下室是确保建筑工程结构稳定的重要措施之一,加强对建筑工程地下室的设计,不仅仅有助于充分利用建筑空间,很大程度的降低工程整体的造价,也可以很大程度的增强建筑结构的抗震性能和稳定性。但是,建筑工程地下室的设计是一项专业性极强的工作,涉及到的工序和领域较多,具有复杂性。因此,设计要坚持在满足基本功能的基础上,做到安全稳定,经济合理。 【关键词】建筑,地下室,结构设计,分析 一、前言 近些年来,在城市建筑设计中,经常会伴随着各种功能的地下室或者是地下车库,很多高层建筑为了充分利用建筑空间,将一些设备或者是消防池等设置在地下室,不仅仅更大程度的利用了建筑空间,节省了相关的成本费用,更大大深埋了地基,加强了整体建筑结构的稳定性,增强了建筑的抗震性能,确保了建筑的安全性,同时,也使得整个地下室的功能得到了最大程度的挖掘,避免了建筑价值的浪费。在建筑地下室结构设计中,设计人员要综合分析整体建筑结构的具体情况,综合考虑到建筑的防火,防震,通风,采光等各个方面的的因素,在满足建筑基本功能的的前提下,做出创意设计,选择合理的结构方案。 二、地下室结构设计存在的问题 地下室工程涉及到的专业领域非常广泛、专业知识相对复杂。在对建筑工程的地下室进行结构设计时,要综合考量到使用功能、防火功能、人防需要,还要顾及到管道、通风、摊水、采光等各个专业的相互联系配合。对于拥有大底盘的建筑群体来说,一般来讲,在塔楼部分的使用时期,基本不会发生抗浮问题。但是地下室以及裙房部位却会有抗浮不能满足实际要求的毛病。 其设计上的主要问题表现在: (1)结构平面的设计。 (2)抗震设计。 (3)地下室抗渗、抗浮设计。 (4)地下室的结构超长。 (5)外墙的结构设计。 三、地下室结构平面设计 建筑工程的地下室结构设计,需要多个部门的共同配合,要坚持在满足基本的使用功能基础上,综合分析建筑的防火,抗震,设备用房,管道铺设,排水通风等多个方面因素,并促使多个专业领域人员通力协作。设计人员在设计过程中,可以选择使用设计后浇带或者是混泥土外加剂,也可以选择地上设缝或者地下不设缝等方式,这些方式,都可以满足不设缝的目的,在地下室的设计施工过程中,很容易出现地下室过长的问题,这时候,仅仅依靠后浇带的设计难以解决问题,可以再实地测量勘察的基础上,将地下室平面做出科学的调整,并进行严密分割,根据需要,设计一些比较窄的通道,使得管道可以相连。为了让接缝变得更少,且最大程度的减少接缝的受力,方便维修补救。可以将变形缝设计安装在通道的外部。最后,要充分考虑采光井的位置,做出科学的采光设计。 四、地下室外墙结构设计 地下室外墙的设计是整个建筑工程地下室结构设计的关键环节,对整个建筑工程地下室结构的合理性有着十分重要的影响。在设计时候,要综合考虑到水,土压力因素,并通过这些因素来验算外墙的抗裂性能。总体而言,要在综合考虑多种因素的基础上,从以下几个方面做出科学合理的设计。 (一)荷载 地下室外墙在整体的荷载中占据着重要地位,其承受的荷载总体而言分别有水平荷载和来自建筑主体和地下室楼盖的传重和自重的竖向荷载。地下室外墙水平的荷载一般都包括侧向的土压力,地下水侧向压力等。在地下室外墙结构设计中,竖向荷载和地震等作用所产生的内力一般而言不会起到控制的作用,在此过程中,要充分重视水平荷载,当水平荷载垂直于墙面时候,会产生弯矩,这对墙体的配筋有着十分重要的意义。 (二)地下室外墙截面设计 土压力引起的效应为永久荷载效应。地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力,静止土压力宜由试验确定。当不具备试验条件时,砂土可取0.34~0.45,黏性土可取0.5~0.7。水位稳定的水压力按永久荷载考虑,分项系数可取1.2;水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑,分项系数宜取1.3。有人防要求的地下室外墙的永久荷载分项系数,当其效应对结构不利时取1.2,有利时取1.0;抗爆等效静荷载分项系数取1.0。 (三)地下室外墙的配筋计算 实际设计时,配筋的计算,对于带扶壁柱的外墙,不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算,而是均按双向板计算配筋;扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋,不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理,这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。 五、抗渗抗浮设计与抗震设计 1、抗渗抗浮设计分析 如果是在地下水位浅,或者在雨水相对较多的地区进行施工,那么,对于地下室层数为一到二层的建筑来讲,常规都要考虑到使用阶段的抗浮问题。纯地下室的部位,以及裙房部位有可能存有抗渗抗浮不符合要求的情况出现。均对这种实际情况,应当采取下面的几个措施来应对: (1)在设计条件允许的前提下 ,尽可能地提高基坑底设计标高,这样可以起到降低抗浮设防水位的目的。高层建筑基础底板应当应用梁板筏板基础或者是平板阀板基础。 (2)倡导应用无梁楼盖与宽扁梁。常规宽扁梁截面高在跨度的十六分之一和二十二分之一中间。宽扁梁可以有效降低地下部分高度。这样,在降低抗浮水位上就占有一定的优势。 (3)强化抗渗抗浮设计的另一个有效办 法是增大地下室自重。这个办法大体有三种情况:其一是基板加载,其二是边墙加载,其三是地下室的顶板加载。这种办法的特点是设计与施工都相对简单。但是不足之处在于当建筑物需要抵挡较大的浮力时,因为混凝土和相关的增重材料需求量太大,而使施工费用增加。 (4)设抗拔桩。此办法是抗渗抗浮设计加很常用的方法之一。抗拔均一般情况都要嵌入到埋藏浅嵌入坚硬的基岩之内。因为受施工条件和造价因素的制约,抗拔桩入岩一般不深,这就需要施工过程中对桩端进行灌浆处理。若上覆土层厚度太大,抗拔桩进不到基岩处,那就需要在桩下部设扩大头,提高抗拔桩的抗拔能力。 2.地下室抗震设计问题 地下室结构设计对整个建筑工程的抗震性能有着十分重要的影响,结构设计的是否合理,不仅仅关系到整个高层建筑的工程造价,也会密切的关系到整个建筑的稳定性和安全性,因此,在进行高层建筑地下室结构设计中,要严格把握施工图纸的审核要点,地下室整体结构埋置的深度一般都要大于地面建筑的高度,同时,总体的建筑高度要从地下室外部的地面开始算。地下室的墙柱同地面建筑主体的墙柱设计之时,要通过科学的处理,保持协调一致。 3. 人防地下室的结构设计 由于人防的要求, 高层建筑的地下室常兼作人防地下室。普通民用建筑的防空地下室人防等级一般以五、六级居多。人防地下室和非人防地下室相比, 由于增加了核爆动荷载以及对辐射等方面的要求,二者在结构设计上有较大区别, 主要体现在荷载及荷载组合、材料强度、内力计算和构造规定等方面。人防底板的荷载控制问题。人防地下室位于主体结构部分时,人防底板一般是平时荷载起控制作用;人防地下室位于纯地下室部分时, 当仅有一层地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是战时荷载起控制作用, 当有两层或两层以上的地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是平时荷载起控制作用。 六、结束语 总之,加强对建筑工程地下室结构设计的分析,可以不断的提高建筑工程的地下室结构的质量,保证整个建筑工程的安全性和可靠性。
工业建筑中钢结构的应用与设计:轻型钢结构工业建筑设计研究 摘要:我国工业生产变革带动了我国工业建筑设计行业的发展,传统建筑设计中以钢筋混凝土结构为主的建筑格局已经无法适应现今社会经济发展理念,提高工业建筑设计的环保性与可循环性是当前工业建筑设计的重要任务。轻型钢结构具有造型美观、耐大气腐蚀、隔热隔声以及空间利用率高等特点,因此在工业建筑中被广泛的应用。本文就轻型钢结构工业建筑的设计进行了简要的探讨分析。 关键词:工业建筑;轻型钢结构;门式刚架设计 一、轻型钢结构工业建筑的内容和特点 以单层为主的实腹式门式刚架轻型钢结构的金属面板建筑,是最早出现的轻型钢建筑,后来因为轻型钢建筑轻质,这个优点,被引进于工业建筑中,并且随着轻型钢结构建筑的不断应用,其范围的不断扩大,一些中小型的仓库和工厂都引进了这种轻型钢结构建筑。人们通过对轻型钢结构建筑的了解和其优势的认知,得出轻型钢结构工业建筑是在冷弯薄壁型钢、轻型焊接和高频焊接型钢、轻型热轧型钢等充分应用的基础上的一种新型的受力构件,主要采用单层和多层的轻质的隔离材料。 (1)现场施工速度快、工期短 施工过程中速度快是由轻型钢结构的简单和轻质的性质决定的,轻型钢结构的使用可以使工期得以缩短,而且在技术上要求不高,可以实现量化生产,并使施工高效。 (2)材料重量轻 轻型钢结构目前最明显的特点是自身重量轻,这种特点决定了其在建筑施工的大量推广和使用。轻型焊接的H型钢是轻型钢结构主要采用的材料。与一般的工字钢、槽钢相比,其重量轻并有效利用钢的截面。一般情况下,采用截面利用系数较高的材料,可以达到节省钢材的目的。尤其是地基承载能力较低的工业建筑,可以充分体现这个特点的优越性。 (3)工业化程度高 轻型钢结构与其他建筑材料结构相比,建筑构造较为简单,用料单一,所以能够使自动化生产和标准化更容易实现。所以轻型钢无论在安装使用,还是在生产中,其工业化程度都很高,在工业建筑中这点是非常重要的。 二、工业建筑设计中轻型钢结构的设计方法 (1)主结构体系及支撑体系 1、主结构体系 轻钢结构一般采用轻型门式刚架结构,不同于以往的混凝土排架结构。单榀的刚架在平面内是稳定的结构体系,柱脚既可以刚接也可以铰接,较为灵活的设计方法,给设计人员带来了更多的设计思路。而在平面外需要依靠支撑体系,来使整个建筑达到稳定的结构体系,故在现场安装时,应该特别注意先安装支撑体系。在国内,由于不按要求安装支撑体系而引起钢结构建筑倒塌的情况时有发生。 2、支撑体系 支撑体系的设计在整个工业建筑中起着至关重要的地位,按其受力形式可以分为柔性支撑和刚性支撑。柔性支撑一般采用圆钢等,通常情况下只受拉力,如果有压力随即退出受力模型,改由其他杆件受力,所有柔性支撑一般为交叉支撑,一般轻型的工业建筑均采用柔性支撑,且经济可靠,变形协调。重型厂房及多高层钢结构采用钢性支撑,由于对变形要求严格,刚性支撑能更好的起到约束作用。 (2)外墙体系设计 非承重墙是轻型钢结构内外墙主要形式,组合墙是外墙体系普遍采用的方式,砌块墙一般在1-1.2m以下,彩色压型钢板在1.2m以上。镀锌或镀铝锌钢板压制成压型钢板,可以分为大波和小波、横板和竖板,钢板的刚度和自身稳定性可以通过压制波形来提高。外墙施工的程序为:主钢构施工完毕后,在柱子上进行横向墙檩的安装,并根据柱子跨度的不同,会影响其檩条大小和疏密程度,将墙檩固定好后,挂上压型钢板,将超细玻璃丝绵放入墙板和墙檩之间。若要提高其美观度,把墙体骨骼系统包起来,可以在墙檩内侧挂上一层内衬钢板。进行板型选择时,竖板的稳定性较好,更为经济,横板则比较美观大气。 现在很多的厂房除了采用普通的压型钢板外,开始运用高复合板,也被称为三明治板,它是在两层压型钢板中加入高密度保温材料然后压制而成。复合板可以做成墙檩,其对于钢板板型几乎没要求,波形板、压花板、平板都可以。这种板的保温效果不错,并且平整度高,美观且耐用,可以仿石材或仿铝板,虽然其价格要稍贵一些,但是经常被合资企业的建筑运用。开窗自由是轻型钢结构外墙的最大特点,因为墙面和柱子不是一体,所以墙面不会被柱子打断,在开窗时不会受到影响,这种方式为工厂的外墙设计提供了优秀的基础。 (3)屋面设计方法 在轻型钢结构屋面设计中,首先是建筑材料与坡度选择,现今我国工业建筑轻型钢结构中的屋面材料主要有太空钢板以及压型钢板等,目前我国工业建筑中应用较为广泛的是金属压型复合保温板、夹心板以及金属压型板,这三种材料各有其不同之处,它们之间的用途也存在一定的差异性。就一般工业建筑而言,建筑屋面坡度越大,那么对屋面排水则越有利,然而若坡度过大也存在一定的弊端,坡度过大会提升排水速度,易产生溅水现象。相应的若坡度过小,排水速度也会相应变小,水流速度过于缓慢易造成积水状况,因此在轻型钢结构设计中一定要合理控制屋面坡度。另外,轻型钢结构屋面材料也是影响工业建筑整体质量的关键因素,在屋面材料选择中相关工作人员应明确工业建筑对材料的实际需求,以此为基础选择价格适中且质量较好的屋面材料,为后期工业建筑奠定基础。其次,对金属压型钢板屋面构造设计进行合理把控,金属压型钢板屋面构造设计中主要包含板型选择、屋面开洞方式、采光带设置以及压型金属板选择等等,一般情况下大多采用轻型钢结构的工业建筑,为使建筑具备良好的采光与通风效果,会在屋面上部位置合理设置通风孔与采光带。 (4)加层构造设计方法 轻型钢结构加层设计与建筑中的普通加层存在一定的区别,其不仅具有普通加层的功能,同时还兼具了轻型钢结构本身的特点,在轻型钢结构加层构造设计过程中要考虑轻型钢结构加层的个性特点。轻型钢结构加强的主要方式是在原有建筑主体结构上进行直接性加高,在原有建筑结构的基础上得到加固以及优化主体结构的目的。当然要实现此目的需要一个经济完整并且合理的设计方案,所以做好轻型钢结构加层构造设计十分重要。由于轻型钢结构的刚度比较小、重量轻,因此在加层构造设计中应科学设置足够的横向与纵向支撑,以此来保证轻型钢结构原有的刚度与稳定性。与此同时,在加层构造设计中还要充分考虑轻型钢结构加层构造的地震效应,使板块刚度均匀分布在结构之中。 (5)轻型钢结构的防雷设计 1、轻型结构防雷设计的六大要素 在轻型钢结构防雷设计中,一定要注意相关要素,笔者认为,在具体工作中轻型钢结构防雷设计主要包括以下六方面要素:①建筑物防雷装置的接闪功能;②建筑物外部接地效果;③引下线的分流效果;④内部防雷系统中各部位的均衡电位;⑤建筑物内部各个线路合理分布;⑥建筑物内部完善设备屏蔽保护作用。 在实际工作中,不仅要充分掌握轻型结构防雷设计的六大要素,还一定要认识到,轻型钢结构建筑采用的是金属屋面,与其它屋面相比,金属屋面更容易发生雷击事故,此外还必须要注意,轻型钢结构建筑与其它建筑不同,其它建筑通常采用富兰克林常规避雷系统,但是对于轻钢型结构建筑而言,由于金属屋面较薄,不能承受传统避雷导体的重量,因此在轻型钢结构建筑的防雷设计工作中,应该针对轻型钢结构建筑的特殊性,充分考虑轻型钢结构防雷设计六大要素,认真研究屋面防雷措施。 2、闪电理论 与我们关系最密切的闪电是云地闪电,云地闪电是雷雨云中荷电中心对大地脉冲放电的过程,在整个放电过程中,不仅包括光导、回击放电过程,还含有一些其它形式的脉冲放电过程,放电过程较为复杂,其中回击等放电过程具有放电时间短、峰值电流高等特征,并且在回击放电过程中,电流脉冲平均峰值能够达到几百千安,时间最大可以持续几百微秒。在轻型钢结构防雷设计工作中,应该充分了解闪电理论及相关知识,保证防雷设计科学合理,全面提高轻型钢结构的防雷性能。 三、结语 总而言之,轻型钢结构现今已经在多种类型的工业建筑中得到了广泛应用,例如办公区、生产厂房以及办公区等等,其在工业建筑设计中具有指导性作用。因此,在轻型钢的工业建筑设计时,相关人员要严格遵守相关规定和设计标准。把握轻型钢结构自身特点,可以全面提升工业建筑设计质量,这样才能使设计出的工业建筑的结构合理并且环保经济,能够达到经济建设的需求。 工业建筑中钢结构的应用与设计:钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化思 摘要:本文从钢结构设计的稳定性与设计要点出发,分析了钢结构在工业建筑设计施工环节中的应用,针对钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化思考进行详细探究。 关键词:钢结构;工业建筑设计;优化思考 引言 近年来,随着建筑行业的发展,钢结构运用在工业建筑中已经成为一种趋势,这是因为钢结构有着一些其他建材不具备的特点。虽说在工业建筑设计过程中对钢结构进行了应用,但是其兴起的时间并不是太久,应用的范围也不算广。 一、钢结构设计的稳定性与设计要点 1、建筑工程中钢结构稳定设计的特点 建筑工程中钢结构稳定设计的特点主要表现为:第一,钢结构的多样性。建筑工程中钢结构设计方面的问题直接影响着钢结构的稳定性,特别是承荷载力大的钢结构部位,在进行这类钢结构部位设计时必须进行多方面的考虑,并对钢结构的稳定性进行认真分析、探究。第二,钢结构的整体性。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,任何一个构件所具有的作用都是不容忽视的,若是当任意一个构件出现问题,例如失稳、变形等情况,那么必定会对其他构件造成影响,最终导致钢结构整体稳定性出现问题。 2、钢结构稳定性的计算方法 2.1 整体刚度计算。在现行的钢结构计算规范中,通用的计算方法是轴心压杆稳定计算方法,其主要采用是折减系数方法和临界压力求解法。其中,临界压力由欧拉公式给出。 2.2 整体稳定性分析。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,其整体稳定性受各种构件的制约较大,各构件之间是否具有良好的稳定性,是确保钢结构整体稳定性的前提基础。所以,应对其整体稳定性进行分析。 2.3 其他特点的稳定计算。钢结构的各种组成构件又能分为两大类,为弹性构件和柔性构件,因而,在进行钢结构稳定性时应重视这一特点。由于柔性构件容易发生变形,进而导致钢结构内部也发生变化,最终对钢结构整体稳定性产生严重的影响,所以,必须重视柔性构件的分析。 3、钢结构稳定性的分析方法 3.1 静力法。静力法的分析原理是结合已经出现了微小变形后的一些结构受力的条件,并根据这些条件来建立相对平衡的微分方程。通过建立的微分方程仔细的计算出构件受力的临界相关荷载。在实际中应用静力法构件平衡微分方程时,应遵循相关设定,具体表现为:直杆构件应该为截面,其压力应始终遵循之前的轴线进行作用。 3.2 动力法。当钢结构的结构体系处于平衡状态下时,若是受到一定的干扰,那么整个结构体系就会产生振动,这时应采用动力法对钢结构的稳定性进行分析。钢结构整体稳定性与其所承受的荷载有着密切关联,在钢结构出现变形以及钢结构振动加速时,这种联系更加紧密。若是钢结构所承受的荷载值低于钢结构自身稳定性的极限荷载值时,会出现加速度和之前的钢结构变形的具体方向相反的状况。 3.3 能量法。若是在实际应用中钢结构载着保守力并且已经具备结构变形的相关受力条件,那么就能以此条件构建总体势能。如果要计算钢结构的总体势能,则必须满足一个前提条件,即钢结构处于相对平衡的状态下[1]。 二、钢结构在工业建筑设计施工环节中的应用分析 实际工程操作中,钢结构凭借自身特点获得了社会各界的认同。钢结构之所以在建筑行业中得到广泛应用,是因为其较快的施工速度。钢结构构件的有效应用,进一步促进了大批量的生产,这些又促进了钢结构施工的便利性。保证钢结构施工环节的优化,无形中实现了施工周期的有效缩短,达到帮助缩短工期实现节约成本的目的;和钢筋混凝土结构相比,钢结构的自重很轻,有利于优化建筑物自身重量;同样相比于其他建筑结构,钢结构建设的适应性更加强大,适合应用在那些地基承载力较弱和地震强度较高的地区。 钢结构的合理利用可以有效提高企业的经济效益,和传统的钢筋混凝土结构相比,钢结构更加环保。就这点来说,钢结构更加符合国家节能减排的号召,满足建筑对节能环保材料的需求。钢结构本身就是由钢材构成的,建筑对高强度和高效能材料的需求也因此得到满足,具有很大的循环利用价值;在工程施工过程中,为了保证不出现其他问题,就需要在设计阶段对图纸和计算不断优化,在保证图纸质量的前提下,确保施工顺利进行;设计过程应该经济合理,可以满足建筑抗震和防火要求;和施工工艺以及相关产业紧密配合,促使钢结构施工过程不断优化,在保证质量的基础上满足施工过程中的各种要求。 1、工业建筑中常规钢结构的作用 在工业建筑中,钢结构的常规应用由来已久,我国多数工业厂房均采用的是常规钢结构人字梁以及工字梁,这些常规钢结构已成为工业早期时代的主要象征。而这些特征构成了我国的吊车梁式系统以及常规钢屋架系统。由于民用建筑、商用建筑以及工业建筑各有不同,在进行工业建筑时要求建筑结构能够为工业生产以及施工提供最好的跨度及空间。而传统钢筋混凝土结构已经不能完全满足现在工业生产在跨度以及空间上的相关需求,从而鉴于此基础上的钢屋架系统应运而生,屋架系统主要由屋架、系杆以及支撑组成。同时吊车梁系统作为工业厂房的重要部分,多数厂房中均设有吊车,主要由车档、吊车梁、轨道、制动结构及连接件等构成。 在传统钢筋砼结构不能够满足新时代工业建筑在相应功能及跨度上需求时多采用钢结构。比如,第一,材料堆场、大型仓库以及飞机装配车间等多采用钢结构体系,这些钢结构体系多为网架、拱架、门式刚架以及悬索等;第二,建筑物受到动力荷载影响时,多采用钢结构体系;第三,碳素厂高楼部碳素振动成型机对相应结构的耐疲劳程度和强度要求均较高时,多采用钢结构体系;第四,在高烈度区,钢筋砼结构早已超出了现行工业行业的规范以及规定,应采用钢结构以满足其新的需要;第五,原有厂房需改建或扩建时,多采用钢结构。综上即可知,钢结构在现今工业建筑中有着十分重要的作用,且应用广泛[2]。 工业建筑中钢结构的应用与设计:钢结构在工业建筑的应用与发展探析 【摘要】:钢结构建筑在近几十年得到了很大的发展,尤其近年来发展更加迅速,主要体现在钢结构建筑在工业厂房中的应用越来越普遍。 【关键词】:钢结构;工业建筑;应用与发展 引言 钢结构虽然在多次进行防腐和防火的维护以及钢结构自身的稳定性保证方面存在局限性,使得很多时候钢结构上部结构本身的造价比混凝土结构要高。但是钢结构在大跨度、施工周期及再改造方面的确较混凝土结构有很大的优势,因此钢结构被更广泛的应用于工业建筑的设计和施工中,取得了很好的经济效益。 一、钢结构的主要特性 钢结构厂房自重轻,自重仅是混凝土结构的五分之一。钢结构厂房可实现大跨度、大空间、超高层结构,且抗震性、抗冲击性、变形能力均优于混凝土结构,同时拆迁方便,可多次回收利用,环保性好。钢结构厂房制造的工业化程度较高,可以快速标准流水线安装。钢结构占用面积小,使用面积大,比传统混凝土结构建筑增加使用面积4%~8%,钢结构厂房在使用过程当中易于改造,如加固,接高,隔断等内部分割,调整比较容易,灵活方便。层高与柱网尺寸大,可提高建筑实用面积3%~5%。施工周期短,与传统的钢筋混凝土厂房相比,多层钢厂房的设计,生产,施工趋于一体化,加之现场无焊接,无湿作业,施工周期大约是混凝土结构的1/2~1/3。据研究,多层钢结构体系属于环保型绿色建筑体系,其节能指标可达50%。 二、钢结构在工业建筑中的应用 1、常规应用 当钢筋砼结构不能满足工业建筑物跨度或功能上的要求时,会采用钢结构,如大型仓库、材料堆场、飞机装配车间等,其结构体系多为网架、拱架、悬索、门式刚架等。当建筑物受动力荷载影响,会采用钢结构,如碳素厂高楼部,由于振动成型机的反复振动对结构强度和耐疲劳度都有很高的要求。当在高烈度区时,钢筋砼结构已经超出现行规范规定范围内时,会采用钢结构,如在9度区时,钢筋砼框架结构高度限高24m,而工艺流程又必需要求建筑物高度高于24m,因此只能采用钢框架结构。当原有厂房需要改建或扩建时,会采用钢结构,如一些厂房由于工艺流程的改变,厂房已不能满足现有设备的需要,则要将原厂房改扩建,钢结构受力清晰,构造简单,重量轻,施工快捷,通常为改扩建工程的首选。 2、大跨度钢结构设计 (1)钢结构较混凝土的优势 钢结构构件较小,质量较轻,便于运输和安装,便于装拆、扩建。适用于跨度大、高度高,承载重的结构。(1)钢材的材质均匀,质量稳定,可靠度高;(2)钢材的强度高,塑性和韧性好,抗冲击和抗振动能力强;(3)钢结构工业化程度高,工厂制造,工地安装,加工精度高,制造周期短,生产效率高,建造速度快;(4)钢结构抗震性能好;(5)耐腐蚀和耐火性差。 (2)鸟巢 现在的建筑不仅仅考虑他的使用性,还考虑他的观赏价值,尤其是一些标志性建筑物.鸟巢工程属于钢结构建筑,设计者先设计了他的外部形状,然后再经过复杂的力学计算,确定内部结构,所用材料的性能等等...“鸟巢”主体采用抗震墙结构与钢混凝土框架结合的体系,这种全新的结构体系具有高抗震、高安全、承载力强的特点。钢结构所使用的钢材厚度达11厘米,工程设计总用钢量为5万吨。。据专家称:“鸟巢”是目前国内外体育场馆中用钢量最多、规模最大、施工难度最大、拥有多项世界顶级施工技术难题的大型钢结构工程。 (3)天津西站 变截面脊骨梁,跨越子牙河处,复兴路高架桥位于R=700m的圆曲线上,且两侧上、下坡道的渐变段进入主桥中,使主桥宽度由30m渐变36.2m,采用特种桥型,通常会将整个主桥加至等宽,造成桥梁面积和工程量的增加。本方案的设计思路为:采用梁式桥,通过精巧细致的装修装饰方法,和西站的整体建筑风格协调统一,融为一体。桥梁跨径布置为(45+76+45)m,变截面脊骨连续钢梁。中支点处梁高加高至4.2m,跨中梁高2.2m。主体结构采用连续钢梁,工厂预制,现场拼装。梁侧外侧设置圆弧形脊骨梁,内设射灯,与站房的圆弧形穹顶相呼应 (4)北京南站 为使车站成为创新且具动感魅力的地标建筑设计特别包括了一个大型标志性顶棚,其优美的弧线给众多旅客留下了深刻的印象。巨大而又对称的顶棚被分成三个部分。中间一大片顶棚衬以两旁覆盖辽阔的树冠为室内空间增添韵律。顶棚的内在结构完善且非常轻巧。以坚固扎实的框架支撑使用抗拉强度大的钢索巩固以避免被强风吹起,并且将抗暴风雪的耐力计算其中。两旁的树冠形顶棚为透气设计让空气可以自然流通。大大降低运营成本。车站规模宏大.建筑高达40m,跨度达350m~500m,足可摆放一架波音747-400客机。其透明设计很好地平衡了建筑的体量,240t的聚碳酸酷板材透光性好.使得车站给人以轻盈、通透的感觉也为月台提供了优雅、无柱式的屋顶。 3、带有大吨位吊车的重型钢结构工业厂房 (1)结构选型 按照传统的设计方法,重型、中型厂房结构形式可选钢筋混凝土排架或钢排架。由于工艺要求,柱距7m最适合布置工位和设备。如采用非标柱距的钢筋混凝土排架结构,会造成很大的设计工作量,而且施工周期长,是建设方所不能承受的。钢结构易于加工,适合非标柱距的厂房。所以可以采用12m柱距,和工艺布置也能较好的吻合。12m柱距的优势在于减少了刚架数量和基础数量,加工量减少,施工速度加快。经过比较试算,12m柱距比7m柱距的用钢量增大15%左右。所以,大吨位吊车的工业厂房,柱距过大过小都会造成用钢量的增大,结合有关资料和以往的设计经验,柱距以7~9m为宜。 (2)吊车梁制动系统设计 吊车梁(吊车桁架)是单层工业厂房的主要构件之一,它直接承受吊车起重、运输时产生的各种移动荷载。同时,它又是厂房的纵向构件,对于产地作用在山墙上的风力、加强厂房的纵向刚度、连接平面刚架、保证厂房结构的空间工作起着重要作用。 吊车梁或吊车桁架多数设计成简支结构,连续结构比简支结构虽然能节约钢材10%~15%左右,但因计算、构造、施工等远较简支结构复杂,且对支座不均匀沉陷敏感,应谨慎选用。当吊车梁支座的弹性沉降系数C≤0.05时,可采用连续结构,但应注意连跨数数目不能太多,以三到五跨为宜。 三、工业建筑钢结构的发展前景 随着信息社会发展,新工艺、新材料、新设备等新的东西,对工业建筑设计提出新的要求,灵活车间、通用厂房、高层工业大厦、工业科技园区、智能建筑日益增多,原来老一套工业建筑体系也随之更新换代。这就要求我们不得不更新观念和设计手段以适应新的技术发展。 我国钢产量多年居世界第一位,而建筑用钢量仅占总产量的三分之一左右,其中钢结构用钢量不足5%,这样来讲我国工业建筑用钢的发展空间非常大。而我国目前却在大量采用砖砌体和钢筋砼结构的工业建筑,这些建筑每年大量销毁农田耕地和排放CO2,不仅污染环境,还生产出大量的建筑垃圾。而大力发展工业钢结构建筑能在一定程度上解决上述问题。原因如下: 1)钢材是一种高强度高效能材料,具有很高再循环利用价值; 2)钢结构抗震性能好,使用灵活,施工能耗低,不产生强噪声和空气污染; 3)钢结构发展能带动一系列轻质高强墙体材料发展,减少普通墙体材料的使用量,同时为绿色建材发展创造条件。在日趋严峻的环境问题面前,发展工业钢结构建筑,替代砖砌体和钢筋砼结构是明智的选择。 结语 钢结构应用广泛,涉及到的结构形式众多,不仅包括轻型刚架结构,而且也包括桁架结构,网架和网壳结构,多层房屋钢结构,以及其它各种各样的构筑物。要进一步挖掘和发挥轻型钢结构的承载潜力,降低用钢量指标,必须从最基本的研究做起,尽快地解决目前轻钢结构存在的一些关键技术问题。 工业建筑中钢结构的应用与设计:钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化思考 【摘要】文章在开始的时候对工业建筑结构设计优化的重要意义进行了阐述,然后引出对钢结构的设计中性能要求的分析,进而探讨了钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化思考。 【关键词】钢结构,工业建筑,设计施工 一、前言 随着近年来工业建筑工程的快速发展,钢结构在工业建筑设计中的应用直接关系着整个建筑工程的质量,在工业建筑工程中不断完善钢结构的施工水平,可以提高工业建筑工程的整体设计施工水平。 二、工业建筑结构设计优化的重要意义 尽管建筑结构的设计优化是一个复杂且技术含量要求高的工序,但对于建筑企业而言,建筑结构的优化设计是十分重要的。企业通过设计优化计算成本,明确造价,构建结构,建立目标工程。对于一项工业建筑工程来说,结构设计就是一切的开始,而设计的优化更是对于设计的完善。只有细致的做好设计优化,才能构建优秀的工业建筑。 工业建筑结构设计优化的方法,分为对分部结构设计的优化方法和对总体结构设计的优化方法。结构设计中工业建筑结构设计的优化一般包含以下几个方面的内容:对基础结构的设计进行优化;对上部结构的设计进行优化;对护围支撑结构进行优化;对房屋总体设计结构及细节部分进行优化。近年来,随着我国经济形势的快速发展,钢结构建筑越来越多的被大家认知和熟悉。钢结构建筑已成为国际现代化都市建筑和工业建筑发展的主流。在当前中原经济崛起的大环境下,在中原工业建筑领域内,钢结构以其建设周期短、投资收益快,建筑空间利用率高等显著特点被越来越多的企业投资人所接受。 由此看来,工业建筑结构设计优化的意义在于可以最大程度地充分利用资源与空间,高效利用材料与设备,使结构功能合理、协调、安全、可靠。实现结构设计的“安全性、适用性、经济性、美观性”的最优化设计。 三、钢结构的设计中的性能要求 在现实生活中,钢结构在工业建筑的运用优势,得到了社会各行各业的重视,钢结构的施工速度是比较快的,通过对钢结构构件的有效应用,促进其大批量生产,满足其在实际工作中的需要,有利于其在施工环节的优化,促进其安装的便捷性,促进其施工周期的有效缩短,满足实际工作的需要。由于钢结构相对于钢筋混凝土结构来说,本身的重量比较低的,这有利于促进建筑物结构质量的优化,以更有利于实际工作的有效展开。其建设适应性是非常强的,比较适合一系列的较低的地基承载力环节及其地震烈度较高的区域,钢结构的应用,有利于促进企业综合效益的提升,其与传统的钢筋混凝土结构相比,也具备更加环保性,促进其钢结构体系的内部环节的不断深化,满足环保型绿色建设发展的需要。 1、抗震性能 我们在设计的过程中也要对钢结构进行抗震性能设计的优化,促进其钢结构抗震性能的提升,以满足实际工作的需要。因此,在设计的过程中,应根据地理环境的不同,考虑结构的抗震等级及要求,合理考虑结构的整体稳定性,特别的梁柱布置的合理性和整体稳定性,应考虑在地震作用下或者想风荷载的作用下要满足规范的要求,确保钢结构的受力性能的提升,保证其变形能得到有效控制。由于受到水平地震力或风力的影响,钢柱底的剪力往往比较大,因此,在设计的过程中,应考虑柱底设抗剪键,设抗剪键来抵抗水平力对基础的影响,保证工程的整体稳定,满足抗震的要求。 2、防火性能 我们在设计钢结构工业建筑的时候,还应考虑钢结构的防火要求,因为钢结构的耐火能力是很差的,当钢材受热在100℃以上时,随着温度的升高,钢材的抗拉强度降低,塑性增大;温度在250℃左右时,钢材抗拉强度略有提高,而塑性却降低,出现蓝脆现象;当温度超过250℃时钢材出现徐变现象;当温度达500℃时,钢材强度降至很低,以致钢结构塌落。因此,在设计钢结构工业建筑时,必须做隔热及防火设计。选用良好的耐火材料,保证防火层的厚度及质量,从而满足防火要求。 四、钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化思考 1、钢结构施工开展之前 应该查看工程现场,对设计图纸进行分析。在接到施工任务后应对施工现场进行仔细的勘察,主要查看现场吊装设备站位地点、现场拼装场地位置、拼装设备站位地点、现场有无障碍物、现场临时道路是否具备运输及安装条件等。仔细核对图纸并与土建及结构支架的跨距、标高进行复合。保证在没有错误的前提下进行制作。对图纸上的钢结构进行分解计算重量。主要计算几个安装、制作参数。单片桁架重量、整个钢结构重量、上、下弦支撑的重量及平台重量。桁架上下弦起拱度计算,一般按设计图纸要求进行制作起拱。一般桁架的起拱按大于24米按L/500,小于24米可不考虑。几个参数的计算务必准确无误。 2、提高钢结构工业建筑的稳定性 我们首先要进行地脚螺栓环节的坚固性的提升,促进其地脚螺栓环节的精度有效控制,确保其钢结构的有效应用。在地脚螺栓的埋设过程中,我们要促进其精度的提升,促进其下序环节稳定运行。我们要做好钢柱的地脚螺栓安装的准备工作,促进其平面控制网系统的内部各个环节的有效协调,促进其螺栓的安装精度的提升,以满足实际工作的需要。把柱脚的底板的十字线弹出,地脚螺栓的中心线弹出,柱脚剪力孔清理干净,待钢柱就位后,调整标高,把螺母紧固。 3、钢结构工业建筑的施工环节 我们要进行梁柱安装环节及其柱间支撑环节精度的有效控制,促进其空间刚度单元的稳定性,以保证其安装环节的协调。我们要进行垫板环节的有效应用,促进其定位线的精确性,促进其整体运作系统的有效优化。采用高强螺栓连接或者焊缝连接时,均匀满足设计规范的要求。保证其结构在竖向和横向的整体稳定性满足设计的要求。 4、促进结构构件的有效安装 我们要进行构件的储存工作的健全,促进其构件设备的有效应用,满足实际工作环节的需要。我们要按照相关的堆放规范,进行构件管理,确保该环节的有效运作。存放场地应设专人进行管理,并按供货要求和供货清单进行清点,资料存档。构件堆放时H型构件应立放,不得平放.每个构件的支点不得少于两个,支点的位置宜在构件端部七分之一跨处,叠放时不得超过三层并用木方正确的分层垫好垫平,支点应上下对齐。 5、结构维护质量控制 防腐涂料、涂装遍数、间隔时间、涂层厚度及涂装前钢材表面处理应符合设计要求和国家现行有关标准,防火涂料粘结强度、抗压强度、涂装厚度、表面裂纹宽度及涂装前钢材表面处理和防锈涂装等应符合设计要求和国家现行有关标准。 压型金属板屋面、墙面维护工程主要检查成型后的涂层、镀层压型金属板,涂、镀层不应有肉眼可见的裂纹、剥落和擦痕等缺陷。表面干净、无明显凸凹和褶皱,尺寸偏差在现行国家施工质量验收规范规定范围之内。压型金属板、泛水板和包角板固定可靠、牢固,防腐涂层涂刷和密封材料敷设完好,连接件数量、间距符合设计要求和现行有关标准规定。压型金属板在支撑构件上可靠搭接,搭接长度符合设计要求和现行有关标准规定。 钢结构施工过程中,用于临时加固、支撑的钢构件,其原材、加工制作、焊接、安装、防腐等应符合相关技术标准和规范要求。 五、结束语 钢结构在整个建筑工程中有着重要的作用,在工业建筑设计过程中,如果钢结构的设计得不到充分保障,在施工过程中,如果忽视钢结构的施工管理,那么对整个建筑工程使用会产生很大的影响。 工业建筑中钢结构的应用与设计:工业建筑中钢结构的应用与设计 摘要:随着工业建筑不断发展,钢结构因其材料性能好,强度高、韧性佳等优势,在建筑工程中的应用越来越广泛。本文通过对钢结构工业建筑的特点分析,对如何优化钢结构在工业建筑的设计等方面的论述,对钢结构在工业建筑中的应用作了初步的探讨。 关键词:工业建筑;钢结构;应用与设计 引言 钢结构作为一种强度和柔度都很大的结构形式,在设计过程中首先应该注意的是结构方案的合理性,结构刚度分配要均匀,抗侧力性能要强。因此需要设计人员不断总结经验,推广先进的结构形式,把握时代脉搏,掌握钢结构设计的新理念,做出更经济、更合理、更低碳环保的钢结构设计。 一、钢结构在工业建筑的应用特点 1、建设成本低、缩短工期 与传统的砖混、混凝土等传统结构建筑不同,钢结构建筑可以使材料的加工和安装一体化,大部分钢结构在出厂时已生产完毕,在施工现场只需要利用合适的连接方式将钢结构进行组合安装,提高了施工速度,缩短建筑工程施工周期,可以使建筑工程更早投入使用。钢结构建筑模式可以统一材料标准标准和制造方法,建筑结构配件可以通用和互换,进一步提高了建筑预工程化。由于钢结构自身就可以作为韧性结构承担结构载荷和施工载荷,因此在钢结构建筑施工时不需要支横、拆模,这也在一定程度上降低了建筑的施工费用。 2、钢结构建筑更具有功能化、更加美观 在钢结构建筑中,钢结构的形体、构件和节点在一定程度上决定建筑的形象。建筑结构的设计与功能要实现一体化,这样建造出来的建筑才更富功能化,才能创造出艺术与技术并存的建筑。钢结构建筑可以挣脱结构的约束,斜线、曲线在钢结构建筑造型中的应用创造出更多新奇、优美的建筑形象。钢结构建筑强大的造型潜力是砖混、混凝土结构建筑无法实现的。由金属构件与玻璃板共同组成的建筑物的外围结构成为玻璃幕墙,玻璃幕墙一般有两种:框支承玻璃幕墙和点支式玻璃幕墙,其中点支式玻璃幕墙形式多种多样,变化无穷,具有良好的工艺性和艺术性,使建筑看上去更加美观。 3、用途广、可塑性强 由于具有轻便、韧性和耐压等特点,钢结构适用于各种建筑物的施工,特别是一些传统建筑工程很难完成的大空间跨度建筑。比如在剧院、机场以及体育场等比较大的空间建筑内,空间内柱子比较多的化不利于人们在建筑物内的娱乐和工作,而使用钢结构就可以建造没有柱子支撑的大空间建筑。其次,钢材具有可焊接和耐挤压的特点,这使得钢结构能够用于建造一些新型的钢铁建筑。比如著名的法国埃菲尔铁塔,以钢板焊接、连接而成的高层重钢建筑已经成为建筑业中的新潮流。 二、工业建筑中钢结构的设计 1、钢结构建筑整体与局部精细设计 建筑的设计不仅仅在于外观上的美感,还在于建筑间的互相协调能力。钢结构建筑也是建筑的一种,它在具有钢结构建筑特殊性的同时也具有普通建筑的一般性。所以在满足钢结构特个性设计的同时,也必须满足一般建筑的共性。 由于钢结构的特殊性,通常在建造钢结构建筑的时候,会导致部分细节部位出现偏差或者裸露在外。因而在设计钢结构建筑的时候,为力求建筑形象和建筑功能的完美结合的同时,设计复杂化和工程精细化也更加严苛。钢结构建筑具有牵一发而动全身的特点,每一个细节设计、制作、完成都有可能牵涉到整体的形成和完善。有的时候为了体现钢结构建筑独特的金属感,而将其部位、部件裸露在外。这样会更加增加建筑的难度。因而在对钢结构建筑设计时,细节的把握是至关重要的。对整个建筑而言,细节的较高质量将会带来更好地整体效果,为人们展示更美好的形象。 2、钢结构的稳定设计 钢结构建筑的稳定性是钢结构建筑设计的重难点,尽管针对设计而言他并不是需要考虑的前置条件,但是却是日后维护的重中之重,故而在建筑设计时,对其稳定性的设计也是着重的对象。钢结构建筑的失稳分为整体失稳和局部失稳。 整体失稳是通过对整体框架构建的稳定作为探讨的,在计算时可以通过长细比稳定系数带入进行验证;而局部失稳则是框架构建内部的某一部零件产生的,他间接影响着整体稳定性。因此钢结构结构建筑的整体布置必须考虑整个体系以及组成部分的稳定性要求来予以设计。目前结构大多数是按照平面体系来设计的,例如常用的桁架和框架都是采用的这种设计。为保证这些平面结构不致出平面失稳,则从结构的整体布置来解决相关问题,亦即设计的时候增加必要的支撑构件来维持其整体的稳定性。换而言之,即是平面结构构件的平面外稳定必须和结构布置相一致。此外通过平面桁架组成的塔架等相关设施,基于上述原因,也应该需要注意杆件的稳定和横隔设置之间的关系,保持其稳定性。 三、工业建筑中钢结构的设计应用 1、工业建筑中钢结构的保温隔热与防火设计应用 有效的防火分区是建筑必须采取的保护措施之一。防火分区可以在厂房内部防止火势向其他区域蔓延、扩散,有效地控制火灾的范围。不过对于现代钢结构厂房的大跨度、大空间及其所需要的生产工艺流程来说,防火分区的设置具有一定难度。常用的放火设计有以下几种: 1.1 防火墙及防火门 在生产工艺流程和生产管理中没有特殊要求的情况下,采取防火墙是简单、有效并且造价低廉的一种方法。防火卷帘,可用于小跨度分区中。 1.2 自动喷水灭火系统 在只需分两个分区及厂房高度不超过8 m的情况下,可设置自动喷水灭火系统,使所允许的防火分区面积增加一倍,以达到规范要求。 1.3 独立水幕 这是一个较好的分区方法,不存在跨度问题,水幕喷头防火水幕带宜采用喷雾型喷头,也可采用雨淋式水幕喷头,喷头的排列不应少于3排,防火水幕带形成的水幕宽度不宜小于5m,流量21./(s-m)。但存在维护保养困难的问题,为防止误操作,应采取人工、自动两种启动方式。 1.4 防火带 由于生产工艺流程和生产管理需要而无法设防火墙时,可设防火带进行防火分区。即在有可燃构件的厂房中划出一段区域,这个区域内的构件全部采用不燃性材料,并采取措施防止烟火在分区间流窜,也可起到防火分隔的作用。 2、轻钢结构的应用 中国轻型钢结构建筑发展较快,主要用于轻型的工业厂房、粮食仓库、码头和农产品、建材、家具的各类交易市场、体育场馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。轻型钢结构由彩色钢板制成墙面和屋面,由4mm以上钢板焊接成H型钢作为承重结构,一般采用门市刚架结构并用圆钢支撑柔性支撑和高强螺栓连接。骨架用钢量一般在30kg/m2左右,施工速度快,得到业主的欢迎。 3、柱脚 柱脚为刚性固定连接,刚性固定连接分为三种形式:露出式柱脚、埋入式柱脚、包脚式柱脚,对于跨度较大,吊车荷载吨位较高的情况,认为采用埋入式更为合适,对提高和确保钢柱脚和钢筋混凝土基础或基础梁的组合效应和整体刚度有利。 4、屋架 对于具体工程,屋架设计时应考虑到排架柱对屋架下弦产生的附加拉力或压力,以及在吊车荷载设计值和永久荷载标准值组合下下弦杆是否受压,如受压时其长细比不宜超过200,根据具体情况对下弦杆进行强度和稳定性验算。当风荷载较大,屋架下弦杆在永久荷载标准值和风吸力荷载设计值共同作用下受压时,为满足λ≤200,可加密下弦系杆。 结束语 随着国内经济突飞猛进地发展,钢结构在建筑业被越来越广泛的重视和应用,钢结构工程在我国将得到前所未有的发展。因此,作为钢结构工程设计人员要加强学习有关钢结构工程的专业知识与管理内容,特别对钢结构工程设计方面的一些问题应认真细致的分析,从而确保我国高层钢结构工程的经济性和安全性。
浅谈建筑结构的加固方法与施工:建筑结构的加固方法与施工研究 【摘要】在现代建筑结构设计和施工中,建筑结构的安全、可靠是建筑工程的头等大事。文章分析和介绍了目前建筑结构常用的加固方法,重点介绍了各种加固方法的主要特点、用途和适用范围。同时结合建筑常用的检测方法和加固方法以及各种建筑结构检测方法的主要特点、用途和适用范围以及各种建筑加固方法的主要特点、适用范围和施工重点。结合实际工程体会,指出了在建筑结构检测与加固工作中一些需要注意的问题。 【关键词】建筑结构;加固;加固的技术;检测 1 建筑结构 1.1 建筑工程 建筑工程为新建、改建或扩建房屋建筑物和附属构筑物设施所进行的规划、勘察、设计和施工、竣工等各项技术工作和完成的工程实体。是指各种房屋、建筑物的建造工程,又称建筑工作量。这部分投资额必须兴工动料,通过施工活动才能实现。建筑物的施工质量进行评定时,或当建筑物由于某种原因不能满足某项功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时,就需要对建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件进行检测。当判定被检结构存在安全隐患时,就应该对其进行加固处理,或者拆除。 1.2 工程质量问题 一般来说,在下列情况下要对建筑物进行检测、鉴定和加固:(1)设计不周或有误;如对工程地质、水文地质尾部和地基情况了解不全,地基承载力估计过高,漏算或少算作用于结构上的荷载;设计人员受力分析概念不清,结构内力计算错误等;(2)施工质量低劣;如混凝土强度等级低于设计要求,钢筋混凝土结构构件有蜂窝、孔洞、露筋等缺陷,钢筋力学性能不符合设计要求, (3)使用或改造不当;如未经核算就在原有建筑物上加层或对其进行改造,造成原有结构承载力不足,使用过程中任意改变用途加大荷载。 2 基础结构加固 2.1 常用加固方法 一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害(如火灾、腐蚀、冻害)或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象,所采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发(如加大载面法等)减小截面的应力,或者直接改变结构的受力体系,改变其传力途径(如增加支撑法等)从而降低结构构件的受力,最终达到加固的目的。1)混凝土结构加固方法,2)砌体结构加固方法,4)抬墙梁法,5)墩式加固法等。 2.2 加固法的使用 2.2.1 抬墙梁法:采用预制的钢筋混凝土梁或钢梁穿过原建筑的基础梁下。置于原基础两侧的桩或墩基础上,支承新增结构荷载。抬墙梁的平面位置应避开一层门窗洞口,不能避开时,应对抬墙粱上的门窗洞口采取加强措施,并应验算梁支承处砖墙的局部承压强度。 2.2.2 墩式加固法: 是直接在基础下分段挖空至持力层浇筑墩式混凝土基础,最后使分段基础联成一整体,承受增层结构荷载。 2.2.3 砌体结构加固方法 :该法属于传统加固方法,其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠;适用于不允许增大原构件截面尺寸,却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固;其缺点为加固费用较高,并需采用类似钢结构的防护措施。 2.3 混凝土加固 2.3.1 加大截面加固法 该法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业时问长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。 2.3.2 置换混凝土加固法 该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。 2.3.3 植筋技术法 这是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术;可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋;已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。 2.4 钢结构加固 改变钢结构计算图形的加固法。是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法;改变结构计算图形的一般方法为:增加支撑形成空间结构并按空间结构验算:加设支撑增加结构刚度,或者调整结构的自振频率等,以提高结构承载力和改善结构动力特性;增设支撑或辅助杆件,使结构的长细比减小以提高其稳定性;在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其它柱列负荷。 3 加固技术 3.1常用技术 3.1.1 托换技术:该技术系托梁(或析架,以下同)拆柱(或墙,以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。 3.1.2 植筋技术: 该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,可植入普通钢筋,也可植人螺栓式锚筋,已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。 3.1.3 裂缝修补技术: 该技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的。 3.1.4 碳化混凝土修复技术:该技术系指通过恢复混凝土的碱性(钝化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术,目前这一技术还不够成熟。 3.2 温湿度技术 当温度变化时,由于材料热胀冷缩,房屋各部分构件将产生各自不同的变形,引起彼此制约而产生应力。因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致,屋面变形较大,当屋盖和墙体之间构造处理不当,会使墙体受拉,当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时,产生温差裂缝。普通混凝土在空气中硬结,湿度发生变化时,体积会有所收缩,由此而在构件内产生拉应力,在早期混凝土强度较低时,混凝土收缩值最大。因此,若构件早期养护不良,极易产生收缩裂缝。 4 工程的检测 4.1 检验测试技术的发展前景 更加准确、减少损伤、快捷方便无疑是已有检验测试技术改善和提高的发展目标。开发新的检验项目,使检验测试技术更加完善则是这项技术发展的方向。检验是使用仪器和设备在结构的检验与测试技术中扮演着重要的角色。没有仪器设备就无法进行检测,而质量好、操作方便的仪器设备是高质量检测工作的保障。与经济发达国家相比,我们的检测仪器设备在总体上存在着明显的差距,主要体现在性能不稳定、功能少、寿命短、体积大等方面。 4.2 工程鉴定与评估技术 鉴定与评估技术尚存在一些问题,如在对已有结构的承载能力计算鉴定时一般都沿用结构设计时的计算理论和计算方法。结构的设计阶段采用失效概率的理论,考虑了作用的变异、材料强度变异、构件尺寸的变异等;而已有结构的承载能力鉴定时,除了可变作用存在变异外,永久作用、材料强度和构件尺寸已确定,此外存在着轴线的实际偏差、基础实际不均匀沉降、环境温度的影响、结构的实际损伤等;问题不同了,计算理论和计算方法也应该有所区别。因此,关于已有结构的承载能力的计算理论和计算方法有待发展。 5 结束语 建筑结构的科学检测、加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。严格遵循规范要求是建筑工程检测、加固工作的前提。建筑结构检测、加固的设备在日益发展,因而检测、加固方法也必须不断发展和创新。灵活的运用检测、加固方法,可以取得事半功倍的效果。就目前来看,上述结构加固技术还有待在实践中进一步探索,随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,加固施工重视施工监测,可以保证施工质量和施工安全。 浅谈建筑结构的加固方法与施工:谈建筑结构的检测方法与加固施工技术 摘要:文章结合实际工程体会,指出了在建筑结构检测与加固工作中一些需要注意的问题。 关键词:结构;检测;加固 在我国近十年来,无论旧房或新房都存在着检测、加固的问题建筑结构检测检测、加固的工作越来越多。一般来说在下列情况下要对建筑物进行检测、鉴定和加固: (1)设计不周或有误;如对工程地质、水文地质尾部和地基情况了解不全,地基承载力估计过高,漏算或少算作用于结构上的荷载设计人员受力分析概念不清结构内力计算错误等; (2)施工质量低劣;如混凝土强度等级低于设计要求阚筋混凝土结构构件有蜂窝、孔洞、露筋等缺陷钢筋力学性能不符合设计要求藏砌体砌筑方法不当,造成通缝,空心砌块不按设计要求灌筑混凝土芯柱威钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计要求; (3)使用或改造不当 口未经核算就在原有建筑物上加层或对其进行改造造成原有结构承载力不足,使用过程中任意改变用途加大荷载或随意拆除承重墙或墙上开洞: (4)使用环境恶化;如结构长期受到高温、振动、酸、碱、盐、杂散电流等不利因素作用,引起结构构件的腐蚀性和损伤等。 (5)建筑物年久失修.结构有损伤或破坏,不能满足目前的使用要求或安全度不足. (6)由于各种灾害事件的影响使结构产生裂缝或者破坏。 (7)需要对古建筑、历史性建筑进行进一步维护、保护。 建筑结构试验检测技术是以相应现行规范为根据、以实验为技术手段.钡I量能反映结构或构件实际工作性能的有关参觌为判断结构的承载能力和安全储备提供重要依据。建筑结构试验检测不仅对新建工程安全性能的评定起重要作用,而且对于危旧房屋的更新改造、古建筑和受损结构的加固修复等提供直接的技术参数。 1 常用检测方法 结构检测工作包括的内容比较多,一般有结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。我们按所检的结构种类把建筑结构检测方法分为混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和钢筋混凝土组合结构检测等。 对某些结构或构件为获得其结构承整体受力性能或构件承载力、刚度或抗裂性能,可进行结构或构件的整体性能的静力实荷检验。对某些重要建筑和大型的公共建筑还可进行结构的动力测试。其中静力实荷检验可分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。使用性能的检验主要用于验证结构或构件在规定荷的作用下不出现过大的变形和损伤结构或构件经过检测后还必须满足正常使用要求;载力检验主要用于验证结构或构件的设计承载力,破性检验主要用于确定结构或模型的实际承载力。 对混凝土结构的混凝土材料强度目前广泛应用的检测方法是钻芯法和回弹法。钻芯法是在建筑构件上钻取混凝土芯样直接进行抗压强度检验结果准确可靠,但会造成对结构物局部的损坏,尤其是对重要的结构部位。无法进行大量的检测。非破损法中的回弹法、超声法、超声一回弹综合法所测定的参数(回弹值、声速值)对混凝土强度来说并不很敏感测试结果精度不高。拔出法是一种介于钻芯法和非破损检测方法之间的混凝土强度微破损检测方法,操作简便易行对结构物损伤极小,又有足够检测精度。 尤其是近20年才出现的后装拔出法无需预先在混凝土中埋置锚固件,而是在己硬化的混凝土上通过钻孔、扩槽、嵌人的方法将锚固件置人并固定其中,因此,在己硬化的新旧混凝土的各种构件上都可以使用适应性很强,检测结果的可靠性也较高,特别是当现场结构缺少混凝土强度的有关试验资料时,是非常有价值的一种检验评定手段。对砌体结构的检测目前主要使用轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。 这些检测方法大致可分为两类:直接法和间接法,前者为检测砌体抗压强度和砌体抗剪强度的方法后者为测试砂浆强度的方法。直接法的优点是直接测试砌体的强度参数反映被测试工程的材料质量和施工质量,其缺点是试验工作量较大,对砌体有一定的损伤;间接法是测试与砂浆强度有关的物理参数进而推定其强度,“推定”时难免增大测试误差,也不能综合反应工程的材料质量和施工质量,使用时具有一定的局限性,其优点是测试工作较为简便列砌体工程损伤较少或无损伤。检测方法的选用应综合考虑结构情况选用直接或间接或两者综合。 由于钢结构的材质均匀,因此具有强度、塑性与韧性均能较方便地进行测试的优势。 2 常用加固方法 一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害(如火灾、腐蚀、冻害)或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象所采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发(如加大载面法等)减小截面的应力威者直接改变结构的受力体系,改变其传力途径(如增加支撑法等)从而降低结构构件的受力最终达到加固的目的。1)混凝土结构加固方法 砌体结构加固方法 钢结构加固方法。2)结构加固中需根据实际条件以及使用要求选择适宜的加固方法。 对于混凝土结构,在选择加固方法的同时还需选择相应的配套技术。其中施工技术―般有: (1)托换技术。该技术系托梁(或析架,以下同)拆柱(或墙,以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。托换技术属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成,适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比,具有施工时间短?费用低、对生活和生产影响小等优点?但对技术要求比较高需要由熟练工人来完成才能确保安全。 (2)植筋技术。该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,可植入普通钢筋,也可植人螺栓式锚筋,以广泛应用于已有建筑物的加固改造工程 (3)裂缝修补技术。该技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小采用不同封护方法进行修补艘结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复;主要适用于已有建筑物中各类裂缝的处理胆对受力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施。 (4)碳化混凝土修复技术。该技术系指通过恢复混凝土的碱性(钝化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术,目前这―技术还不够成熟。 (5)混凝土表面处理技术。该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。 3 结语 所以,建筑结构的科学检测、加固是建筑工程质量安全保障体系中的―个重要组成部分。严格遵循规范要求是建筑工程检测、加固工作的前提。建筑结构检测、加固的设备在日益发展同时,结构的问题也经常表现出个性特征,因而检测、加固方法也必须不断发展和仓0新。灵活的运用检测、加固方法,可以取得事半功倍的效果。加固施工重视施工监测,可以保证施工质量和施工安全。 浅谈建筑结构的加固方法与施工:试述各种建筑结构的加固方法 摘要: 随着社会的进步,城市建设发生了突飞猛进的变化,其中以多(高)层建筑的增多最为引人注目,为了确保城市建设的有序发展,也为了保障人民的生命财产安全,各种建筑结构的加固技术就显得尤为重要。在此,笔者仅就各种建筑结构的加固技术阐述一下自己的看法,不妥之处,请同行批评指正。 关键词: 建筑;加固;技术 建筑结构的科学检测、加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。严格遵循规范要求是做好建筑工程加固工作的前提。建筑结构加固的设备在日益发展,同时,结构的问题也经常表现出个性特征,因而加固方法也必须不断发展和创新。 1 混凝土结构加固方法与技术: 一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害(如火灾、腐蚀、冻害)或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象,所采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发(如加大载面法等)减小截面的应力,或者直接改变结构的受力体系,改变其传力途径(如增加支撑法等)从而降低结构构件的受力,最终达到加固的目的。 混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。 1.1直接加固的一般方法有: a.置换混凝土加固法:该法的优点是加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。 b.粘贴钢板加固法:该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。 c.粘贴纤维增强塑料加固法:除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。 d.锚栓锚固法:该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。 1.2 间接加固的一般方法有: a.预应力加固法:该法能降低被加固构件的应力水平,不仅使加固效果好,而且还能较大幅度地提高结构整体承载力,但加固后对原结构外观有一定影响;适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固,但在无防护的情况下,不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。 b.增加支承加固法:该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间;适用于具体条件许可的混凝土结构加固。 1.3与混凝土结构加固改造配套使用的技术一般有: a.植筋技术:该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术;可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋;已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程,如:施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救,构件加大截面加固的补筋,上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长,房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。 b.托换技术:系托梁(或桁架,以下同)拆柱(或墙,以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称;属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成;适用于已有建筑物的加固改造;与传统做法相比,具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点,但对技术要求较高,需由熟练工人来完成,才能确保安全。 c.裂缝修补技术:根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术;适用于已有建筑物中各类裂缝的处理,但对受力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施。 d.混凝土表面处理技术:系指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。 2 砌体结构加固方法: 砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时,可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。 2.1适用于砌体结构的直接加固方法一般为: a.钢筋混凝土外加层加固法:其优点是施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。 b.钢筋水泥砂浆外加层加固法:该法优点与钢筋混凝土外加层加固法相近,但提高承载力不如前者;适用于砌体墙的加固,有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。 c.增设扶壁柱加固法:该法优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近,但承载力提高有限,且较难满足抗震要求,一般仅在非地震区应用。 2.2适用于砌体结构的间接加固方法一般为: a.预应力撑杆加固法:该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力,且加固效果可靠;适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固;其缺点是不能用于温度在60℃以上的环境中。 2.3砌体结构构造性加固 a.增设梁垫加固:当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时,应增设梁垫进行加固。 b.增设圈梁加固:当圈梁设置不符合现行设计规范要求,或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷,或房屋的整体性较差时,应增设圈梁进行加固。 3 钢结构加固方法 钢结构加固的主要方法有:减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。 3.1改变结构计算图形 改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法; 改变结构计算图形的一般加固方法: (1)对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固:改变荷载的分布;改变端部支承情况;增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构;调整连续结构的支座位置;将结构变为撑杆式结构;施加预应力。 (2)对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固:增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性;在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其它柱列负荷;加设支撑增加结构刚度,或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性;增加支撑形成空间结构并按空间结构验算;在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。 3.2加大构件截面的加固 采用加大截面加固钢构件时,所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。 3.3连接的加固与加固件的连接 钢结构连接方法,即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择,应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件,并考虑结构原有的连接方法确定。 钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接,有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时,应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。 4 结论 目前,我国建筑已开始从大规模新建时期迈向了新建与维修并重时期。很多重要的建筑物由于建造地段和文化因素,不能够轻易拆除,致使国内加固和改造行业的需求迅速增长。加固改造工程由于结构受力的特点,其设计和分析具有较大的技术难度,这就需要建筑工作者根据工程实际情况,采取切实有效的措施,以达到加固建筑,延长使用寿命的目的。 浅谈建筑结构的加固方法与施工:对建筑结构的检测以及加固方法的综合论述 摘要:本文通过对一例由于现浇楼板质量原因引起的房屋检测,真实反映了房屋的状况,为业主的维权提供法律依据,同时也为类似的房屋检测提供借鉴。 关键词: 商品房 楼板问题质量检测 1、 房屋建筑、结构概况 该房屋为四层框架结构房屋(顶层有阁楼),底层为架空层作车库。房屋主体结构长39.040米,宽10.440米。开间一般为3.2米、3.7米、4.1米、4.2米,进深一般为3.3米、4.8米。层高2.9米,架空层层高2.4米。框架填充外墙墙体采用240厚多孔砖,M5混合砂浆砌筑。楼面面层为30厚细石混凝土。板底粉饰层厚为5mm。 该楼抗震设防烈度为6度,结构抗震等级三级,采用框架结构体系,本工程环境类别为一类。现浇楼、屋面板,楼板板厚100 mm、120mm。梁、板混凝土强度设计等级为C20,板设计受力钢筋为I级钢筋(圆钢),分布钢筋一般为φ8@200,现浇板设计钢筋保护层厚度为20mm。基础为沉管灌注桩基础。 2、 现浇楼板质量检测 2.1 现浇楼板厚度检测 采用北京智博联生产的楼板测厚仪及局部钻孔检测现浇楼板的厚度,一般在房间的四角部位(离两侧墙边约30cm~50cm)及中部选5个点进行检测,业主发现问题的卧室中部加测5个点,餐厅、卫生间、走道由于楼下住户已装修无法测量。 根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)第8.3.2条的规定,现浇混凝土结构的截面尺寸允许偏差为(-5,+8)mm,实测结果表明,部分测点楼板厚度偏差超过规范要求。 2.2 现浇楼板混凝土强度检测 由于楼下住户已装修无法直接从楼板上钻芯取样测定混凝土的强度,为了对楼板结构混凝土质量现状进行评定,利用回弹法和后装拔出法测定混凝土的强度,其方法按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2001)和《后装拔出法检测混凝土抗压强度技术规程》(CECS069:94)进行。 在⑥轴-⑩轴-A轴-C轴范围的现浇楼板上布置3个测点进行后装拔出法拉拔试验检测混凝土的强度,测得拔出力为17.5 kN、13.92 kN、16.24 kN,取最小值13.92 kN作为该测区拔出力计算值,相应的混凝土强度换算值为21.9 MPa,则该区域现浇板混凝土强度推定值为21.9 MPa。 在⑥轴-⑩轴-A轴-C轴范围二卧室的现浇楼板板面上分别布置回弹测区检测混凝土的强度, ⑥轴-⑧轴-A轴-C轴范围卧室经修正后的混凝土强度平均值29.4 MPa,标准差2.29 MPa,混凝土强度推定值25.7 MPa。⑧轴-⑩轴-A轴-C轴范围卧室经修正后的混凝土强度平均值26.8 MPa,标准差2.82 MPa,混凝土强度推定值22.2 MPa。 综合上述混凝土强度回弹法和后装拔出法的检测结果,现浇板混凝土强度可以满足设计C20的要求。 2.3 现浇楼板配筋检测 采用喜利得(HILTI)钢筋探测仪(FS10 System)及开凿混凝土楼板对楼板的配筋及钢筋保护层厚度进行检测。 根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第9.2.1条的规定及设计要求,板主筋钢筋保护层厚度为20mm,分布钢筋保护层厚度不小于10mm。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)第5.5.2条的规定,受力钢筋的间距允许偏差为±10mm,根据附录E第E.0.4条的规定楼板实体受力钢筋的保护层厚度允许偏差为+8mm,-5mm,且每次抽样检验结果中不合格点的最大偏差均不应大于规定允许偏差的1.5倍。 实测结果表明,结构实体受力钢筋的间距、保护层厚度偏差存在超过规范允许偏差的测点,特别是板面负钢筋的保护层厚度偏大,这是施工控制不严引起的。 2.4 现浇楼板裂缝检测 现浇楼板结构裂缝检测结果见附图、附照,通过现场裂缝观测、测量发现楼面裂缝有以下特征: (1)大部分裂缝为面层找平层裂缝,并非现浇板裂缝; (2)房间现浇板在角部、中部板面存在结构裂缝,深度在10mm~30mm,最大宽度0.4mm,还未形成贯穿裂缝; (3)板底已装修,未发现裂缝。 3 、现浇楼板裂缝成因分析 有限元分析表明主卧现浇楼板板面裂缝部位已位于正弯矩区域的截面受压区,为板面结构温缩、干缩裂缝,支座钢筋在该处已截断,电线管对截面造成削弱,过大的施工偏差使得该处楼板平均厚度只有约85mm,在该处形成薄弱区域,削弱了板面抵抗能力。 裂缝宽度计算表明次卧西南角现浇楼板板面在恒载作用下的裂缝宽度只有0.062mm,目前裂缝宽度为0.4mm,该裂缝为荷载、板面结构温缩、干缩共同作用下产生的,而过大的钢筋保护层厚度削弱了板面抵抗能力。验算数据表明次卧室 ⑥轴支座板面按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响所计算得的截面裂缝宽度将大于规范对该环境类别下最大裂缝宽度限值(wlim=0.3mm)。 上述裂缝目前尚不影响楼板结构的安全,但发展下去会影响房间的正常使用,应进行封闭处理。 4 、检测结论 根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)及其他相关规范、规程对该房屋楼板质量进行检测,并依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)对楼板承载力、裂缝宽度、变形进行验算,得出如下结论: 4.1综合混凝土强度回弹法和后装拔出法的检测结果,现浇板混凝土强度可以满足设计C20的要求。 4.2采用楼板测厚仪及局部钻孔检测现浇楼板的厚度,测得主卧室中部控制截面平均厚度85mm,次卧室中部控制截面厚度94mm,客厅中部控制截面厚度115mm,书房中部控制截面厚度103mm,部分测点楼板厚度偏差超过规范要求。 4.3采用钢筋探测仪及开凿混凝土楼板对楼板的配筋及钢筋保护层厚度进行检测,结果表明:楼板实体受力钢筋的间距、保护层厚度偏差存在超过规范允许偏差的测点,特别是板面负钢筋的保护层厚度偏大,这是施工控制不严引起的。 4.4根据实测的混凝土强度、板厚、配筋及钢筋保护层厚度验算主卧室、次卧室、书房楼板截面承载力,结果表明:上述区格楼板跨中及支座截面的实际承载力与荷载效应的比值最小值为1.08,承载力满足规范要求。 4.5采用实测数据对主卧室、次卧室、书房楼面现浇板块进行荷载作用下的截面裂缝宽度验算,结果表明: 次卧室 ⑥轴支座板面按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响所计算得的截面裂缝宽度0.343mm大于规范对该环境类别下最大裂缝宽度限值(wlim=0.3mm)。其余截面计算裂缝宽度小于规范限值,满足要求。 4.6采用实测数据对主卧室、次卧室、书房楼面现浇板块进行荷载作用下的挠度验算,结果表明:上述各房间按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响所计算得的挠度小于规范的限值,满足要求。 4.7分析表明主卧室现浇楼板板面南北走向缝宽为0.4mm的非贯穿裂缝为楼板结构温缩、干缩裂缝,电线管及过大的板厚施工偏差削弱了楼板的抵抗能力。分析表明次卧室西南角现浇楼板板面缝宽为0.4mm的非贯穿切角裂缝为荷载、楼板结构温缩、干缩共同作用下产生的,而过大的钢筋保护层厚度削弱了板面抵抗能力。上述裂缝目前尚不影响楼板结构的安全,但发展下去会影响房间的正常使用,应进行封闭处理。 5 、加固措施 根据检测结果,受检居室主卧室、次卧室等房间控制截面楼板厚度偏差超出允许偏差下限较多,板面钢筋保护层厚度偏差超出允许偏差上限较多,已影响楼板的抗裂性能及使用性能,考虑到该户型内部为大空间,现浇板上面层多开裂、空鼓,建议结合面层的返修,在现浇板上浇筑40mm厚C30细石混凝土,内配Φ6@ 200钢筋网,纵横向拉通,施工时应注意新旧混凝土的结合,采取措施保证旧混凝土的共同作用。 浅谈建筑结构的加固方法与施工:有关混凝土建筑结构的加固方法探析 摘要:文章主要结合当前建筑结构加固的几种常见方法展开阐述,笔者在文中指出,为了在日常工作中更为合理的对建筑结构进行加固,必须要对工程的实际情况进行调研和了解,只有这样才能做出一个最为合理、最经济的加固方案。 关键词:加固工程 混凝土结构 施工方法 混凝土建筑结构的加固设计属于一个相对比较繁琐的过程,其过程又是一个技术含量相对较高的工作,所以在建筑结构的加固之前,必须要有一个比较明确的操作思路,施工者必须要对原有的建筑物进行仔细的剖析,熟悉其状况和性能,从建筑结构的整体上进行分析,对原有建筑物的新增体系和结构体系有一个科学合理的安排,在节点和结构构件的处理上确保符合概念设计,同时还要满足两种极限状态的设计。具体的改造方案一定要兼顾经济性和合理性,依据工程的实际条件进行选择最为可行的加固方法。 1 混凝土建筑结构加固技术 1.1 外包钢加固 我们经常说的外包钢的加固方法就是使用乳胶水泥、环氧树脂化学灌浆以及一些焊接的方法,通过对整个梁柱所进行的周围包型钢的一种加固,常见的加固方式有两种,一种是湿式外包钢,另一种是干式外包钢,实践表明这种外包钢的加固方法能够增加构件具体的承载力,能够大大提高了整个建筑的加固构件的具体的刚度和延性。对常见的混凝土框架柱实行加固的过程中,大都会使用这种外包钢对建筑进行具体的加固,外包钢加固的方法对整个所要加固的构件截面尺寸与外观的影响相对比较小,但能大大提升其承载能力,一般对于进行静力加固的具体建筑通常都需要具体考虑结构的整个2次受力情况。外包钢的加固方法一般都会用一些低强的钢材,从而消弱了加固构件之间的应力和应变滞后状况,它的优势在于能够较好地发挥出所有后加具体位置的相应支撑的潜力;为了保证2次的组合结构面上的具体的粘结性能,保证新旧2个不同部位之间能够形成一个整体进行共同的受力,加固中,要求水泥的收缩性要小,同时还要保证良好的微膨胀。对所加固结构所选用的粘结剂,一定要保证有良好的粘结性与可灌性,耐老化而且收缩性也比较小。外包钢加固柱通常都有良好的可塑性,加固柱的两端施工质量对整个加固的效果影响很大,所以必须要处理好钢材在原构件间和端部的锚圃。 1.2其他加固 粘钢加固,适用于承受静力为主的梁板柱构件受弯、剪、拉、压加固。当用于受压以及承受动力较大构件的加固,应增设附加的锚固措施;例如每100mm设置2个植筋螺栓或穿梁、穿板对拉螺栓锚固。被加固构件混凝土强度等级不宜低于C15。粘碳纤维加固:适用于梁板柱受弯、剪、拉、压加固,适用于承受动力构件和曲面构件的加固。当用于受压构件的加固构件,应采用环绕闭和粘贴,被加固构件混凝土强度等级不宜低于C15。化学植筋:适用于钢筋混凝土结构与其它构件的连接、接长,或增加受力钢筋。当基材为素混凝土或岩石时,应经专门试验确定植筋锚固长度。基材混凝土强度等级不宜低于C20。化学螺栓:适用于非结构构件、非重要构件、器具与混凝土的锚固(如空调管道、设备基座的固定)。基材混凝土强度等级不宜低于C20。裂缝化学灌浆加固:适用于恢复开裂构件的整体性和使用功能,阻断其他介质对混凝土、钢筋的浸蚀。结构胶修补加固:适用于混凝土、砌体构件孔洞、凹坑、截面不足的修补。预应力加固:适用于梁板柱受弯、拉、压加固,应力滞后少,协同工作好。增大截面加固:适用于对自重增加、外观变化不敏感的结构。增设支撑加固:适用于对使用空间、观瞻要求不高的结构。防护加固:将结构胶涂刷于混凝土表面,起到防炭化、防锈蚀,提高构件耐久性的作用。绕丝加固:对受压构件缠绕退火钢丝,使混凝土受到附加环形约束,从而提高其极限承载力和延性。效果类似与缠绕纤维材料加固。粘玻璃纤维、玄武岩纤维加固。 2 加固方法的工程施工要求 工程加固要通过加固施工达到补强、修复、增强使用功能、提高承载力、满足实际使用具体要求,所以,选择加固方案一定要以提高加固工程的质量作为基本目的。不同的加固方案有着不同的质量评定标准和施工方法。依照施工的实际经验,对《CECS25:90混凝土结构加固技术规范》中的常见的加固法施工要求如下。 2.1 外包钢加固法要求 要把表面处理包括一些加固结合面与钢板贴合面处理作为整个加固施工过程中的技术关键。对于干式加固施工,为了使角钢能紧贴构件表面,混凝土表面必须打磨平整,无尘土和杂物;采用湿式加固施工,首先要对混凝土除尘、钢板除锈,并选用二甲苯清或丙酮进行洗钢板或混凝土表面。在处理好的角钢与混凝土表面上抹上配制环氧树脂化学灌浆料或乳胶水泥浆,进行灌、粘施工。 2.2 预应力加固法要求 采用预应力拉杆加固的过程中,在安装之前一定要对拉杆事先调直校正,安装位置与拉杆尺寸务必准确,张拉之前要对焊接的接头、螺帽、螺杆质量进行进一步的检验,确保拉杆传力的正确可行,避免整个张拉过程中出现滑动或断裂,从而引发质量和安全事故。采用预应力撑杆加固的时候,一定要注意撑杆的末端处角钢和混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验,检验合格之后,将撑杆两端用螺拴临时固定,然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌,加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。 3 结束语 综上所述,为了保障人民生产生活安全,对老化钢筋混凝土建筑物进行加固是十分必要的。混凝土建筑物因出现质量问题,如配筋不足、灾后修补、混凝土强度不够等,都需要进行混凝土结构加固。其加固施工及加固方案的制定尤为重要,对于需要加固的掏筑物,应根据构筑物的不同情况制定不同加固方案。工程加固的目的就是要通过加固施工达到修复、补强、提高承载力、增强使用功能、满足使用要求,因此。选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,确保混凝土建筑加固工程收到良好的社会效益和经济效益。随着我国工业民用建筑科学技术的不断创新和进步。新型建筑材料逐步出现,混凝土建筑结构加固施工技术将会有一个全新的拓展。
煤炭工业节能减排技术研究:煤炭工业节能减排技术相关研究 1煤炭工业节能减排过程中存在的不足 1.1产业结构不得当,生产效率总体水平偏低、能耗偏高 即便最近几年,煤炭产业在产业结构调整上做出了很多的努力,然而从整体来分析,当前全行业产业结构依旧存在很多不足,生产效率和世界主要产煤国家相比要低很多。在2007年全国共计1.5万多个煤矿,工作人员大约550万人,生产煤总量达到25.36亿吨,平均每年人均原煤产量达到400多吨,然而美国每年人均原煤产量达到14285吨,超过中国30倍之多,澳大利亚年每年平均原煤产量达到7560吨,超过中国20倍。 1.2煤矿很多技术装备都十分的滞后,系统不相符,能耗偏高 中国煤矿数量比较大‘面积比较广阔,生产系统相当复杂、工艺体系比较滞后,能耗比较大、设备比较陈旧,系统不相符,调控技术十分落后等现象严重。根据统计,全国煤矿大概有40%的能源被消耗,设备大都属于落后的设备,中国的重点煤矿主通风机、主排水泵的平均效率仅仅达到60%,系统运行效率更是低于55%,和国外的相比其水平水平要低15个百分点。即便是最近几年对高耗能设备进行了些许改造,然而还有不少的低效高耗设备没有经过改造,这与节能和安全标准是完全相违背的,是以一定要注重高耗能设备的更新与改造,把握好结构的优化,并且要加大这方面的投入,经过估算,目前依旧有20一40%的节电空间。 1.3原煤入洗加工效率偏低 当前,世界上主要产煤国的原煤入洗率控制在70%到80%之间,然而中国原煤入洗率长期控制在35%左右,在2007年中国原煤入洗率第一次实现了43.6%。许多原煤被直接燃烧,致使煤炭利用效率偏低,使得环境受到严重的污染。没有经过加工的原煤在长时间运输之中,会浪费许多运力,同时会致使煤炭消费地环境被污染。根据调查了解到,当前国内煤炭铁路总调运量大概为15.4亿吨,平均运距达到600公里,其中大概5亿吨没有经过洗选加工。假如严格依照经洗选可使得洗歼达到18%的计算,而参与调运的煤炭中大概有0.9亿吨砰石被运走,这途中会使得54例乙吨公里被浪费到。 2中国煤炭工业实现节能减排的方案 2.1加强煤炭企业的能源计量、统计、定额管理工作的开展 对于煤炭企业的能源计量、统计、定额管理工作的开展我们可从以下三方面着手进行分析:第一方面,对能源计量方法进行完善。对能源计量器具的配备与管理实施完善,确立健全的能源计量测试方案;强化生产系统,将能耗设备的性能测试作为其首要工作,煤矿是能源传输转换的主要场所,同时耗能设备、炉窑站房等都离不开先进的能源计量仪表,这样可使得能源计量器具配备率、监测率、完好率得到有效的提升。对于启用能源统计管理信息系统进行深入研究,进而使得能源消耗信息实现的程序化、网络化、共享化,促进能源统计管理水平的提升。第二方面,对于煤炭行业节能减排统计制度要实施完善。首先是对原始记录和统计台账的确立,将节能减排统计报表定期报告给有关部门。对于能源统计分析制度要严格执行,清楚的掌握企业用能情况、用能效率、节能效率,并了解全行业能源消费状况、为能源统计提供精准的数据信息。第三方面,注重工序能耗定额管理工作的开展。首先应该把握好工序能耗定(限)额指标的管理。把好锅炉、提升、压风、通风、排水五大耗能系统的关,依照行业标准找到其中的不足,将工序能耗和能源消耗定额管理作为其工作重心。其次要注重能效水平对标活动的开展。要与国家和行业开展的对标管理工作相符,注重企业能源管理水平的提高,将企业能源利用效率有效的提升上去,进而使得产品的综合能耗、单耗、重点工序能耗有效的降低。 2.2加大先进适用型节能减排工艺的推广,保证其技术和设备更为先进 对于潜力比较大、适用范围比较广的、技术较为先进的节能减排工艺、技术和设备要加大其开发力度。促进热电联产、余热余压的利用效率,加强矿井生产系统的节能效果,使得工业锅炉节煤、电机系统节电等更好的使用共性节能技术,对于电机变频调速、煤矿瓦斯发电、砰石电厂低真空供热、绿色开采节能技术、LED冷光源节能照明、高效工业煤粉锅炉系统等节能技术要注重其使用;要降低煤矿区在矿井水、煤歼石、502、煤泥、瓦斯等方面的事故的发生机率,提高减排技术的使用效率。节能减排是我国经济发展的主题,尤其是在富有黑金之称的煤炭业,质量更是一个大问题。计量监督部门更好做好这个一领域中的质量分析和检测工作。 3总结 综上所述,在中国经济的快速成长的动员下,煤炭在中国的耗损数目越来越大。中国煤炭工业节能减排技术可使得煤炭工业早日实现节能减排,促进中国煤炭工业节能减排效度的提升,同时更是实现可持续发展目标的主要途径。 作者:潘锋 杨波 单位:河南省洛阳市质量技术监督检验测试中心 煤炭工业节能减排技术研究:煤炭工业节能减排技术及管理 摘要:煤炭工业在国民经济中占据非常重要的位置,同时也属于我国基础能源领域,为我国经济长足稳定发展坚实保障,其战略地位可以说是非常高的。参照发改委颁发《煤炭工业节能减排工作意见》及《煤炭工业“十一五”发展规划》始终秉承技术与经济为导向,安全为前提的原则,促进节能减排事业贯彻落实下去,将环境污染,资源损耗和能源浪费尽可能降至最低,而努力把生产效益提升上去,最终达到经济和环保双赢的目的,让我国煤炭工业事业真正实现可持续发展,本文也正是在此背景下展开一系列相应研究,希望可以促进我国相关事业更进一步发展。 关键词:煤炭工业;节能减排;管理 最近几年,我们国家的经济可以说得到了突飞猛进的发展,取得突出成就,但是资源环境和经济发展矛盾也日臻明显。经济发展和环境发展一直都是让人感到头疼的矛盾体,国家想要实现国富民强,却也不希望破坏环境,而二者很大程度上却是此消彼涨的关系,所以如何实现环境与经济共赢低碳能源方针,便是摆在人们眼前当前以及未来亟待解决的事情。不单在我国,金融危机与温室效应再次告诫我们:经济与环境问题是全人类需要共同面对的。作为全球人口最多发展中国家,煤炭能源蕴藏巨大潜能与效益是不容忽视的。 1节能减排的重要意义 温室效应与能源安全两个全球难题引出低碳相关概念,我国同时又为碳排放与能源消耗大国,可以说所承担减排压力是空前的。不难看出低碳经济占据着全球经济发展龙头地位。所以,我们国家未来碳减排及能源走势备受国内国外高度关注。低碳经济主张开发清洁能源,将绿色GDP作为发展目标,希望利用先进技术来带动社会经济发展,而我国现在低碳经济发展也受到很大阻力[1]。(1)目前我国城市化与工业化步伐加快,对于能源的需求量也与日俱增;(2)少气,缺油以及富煤让煤成为我国主要能源,在低碳能源选择方面受到很大局限;(3)主体产业排名第二,工业生产水平相对落后,我国经济高碳特征鲜明。煤炭它属于高碳能源行列,所以想要发展煤炭低碳经济,可以看出存在不小的难度,而且无论开采,分选还是加工应用等各环节都有多多少少的碳排放问题出现。从该层次出发,我国大力倡导绿色能源当下,节能减排不单具有明确内涵,而且是温室减排强有力手段,煤炭能源高效洁净应用及温室效应控制为全人类共同发展目标,也是实现可持续发展不二法门。 2节能减排的技术路线 技术路线旨在对某产业后续发展规划进行描绘,帮助该产业对未来相关产品与技术需求展开预测,进而对产业技术研发或产品开发等工作予以指引,对技术创新风险尽可能降低,达到知识资源共享,团结协作吸纳更多合作者。早在1970年左右美国等诸多发达国家便已对技术路线这种管理方法广泛应用,美国行业协会与能源部甚至联合对能源危机相关问题制定规划,将2020年展望报告公诸于世。当中针对不同行业节能目标和对人类生活构成影响各类指标画出相应技术路线。从21世纪初至今,美国开启大批节能项目全部依据相应技术路线而决定投入运行,我国近年来也开始采用技术路线这种管理办法,对实现可持续发展攻克难点和关键技术予以明确,搭建技术、产品以及市场间桥梁,通过科学有效管理来对相关环节予以规范。我国煤炭事业节能减排很大程度上受洁净煤相关技术所影响,因为该项技术我国仍然处于发展初级阶段,所以难免还会有很多不足之处,同时也代表我国在相应领域还有很大进步空间[2]。想要真正达到节能减排的目标,那么制定相应技术路线来辅助管理则是当务之急,它的内容应该包括:技术研发,产品设计,生产技术,技术引进以及产品的市场推广等路线图。而煤炭事业节能减排整体效果某种程度也是由产品质量与技术水平决定的,而这两者又和国外引进与自主创新密不可分。无论是企业亦或是科研院校等团结奋进,为我国节能技术开发和产品生产保驾护航[3]。向更深层次挖掘,煤炭行业关键技术图与产品设计图等制定也可视作向更深层次进行研究的阶段,给各方提供一个畅所欲言的空间,当各方达成共识就致力于同一目标努力前行。现如今我们不得不承认,部分发达国家在节能减排方面确实比我们做的要好,而我国有时节能减排还需要依赖这些国家的技术,由此我国付出的代价也是惊人的。因此我国务必要制定相关技术设备购置路线图,尽可能避免不必要的浪费。此外产品推广和效果评估等各环节,也需要制定路线图来一一对应管理。 3结语 综上所述,煤炭领域节能减排贯彻落实,不单对当世人有益,同时也是福泽子孙的丰功伟绩。对于煤矿开采生产时节能减排相关工作提高重视力度,多角度引进新兴技术,最终的目的旨在低开采率与排放量,高利润回报,让煤炭工业真正迈到绿色化与节能化持续稳健发展道路上。 作者:郭雪岭 单位:皖北煤电集团安全环保部 煤炭工业节能减排技术研究:我国煤炭工业节能减排技术现状及发展 摘要:阐述了当前我国煤炭工业节能减排技术发展面临的形势和挑战,从七个方面对近年来煤炭工业节能减排技术研发、应用及推广现状进行了阐述和分析,有利于明确煤炭工业节能减排技术发展中存在的薄弱环节,找准技术发展的共性和重大关键技术攻关的方向.同时,对未来的发展战略和方向进行了有益的思考,提出了制定我国煤炭工业节能减排技术发展蓝图的一些建议,进一步促进我国煤炭工业节能减排技术快速发展. 关键词:煤炭工业;节能减排;洁净煤技术 自18世纪人类第一次工业革命以来,煤炭的开发和利用对世界工业的进步、人类文明和经济的发展起着巨大的推动作用,被认为是促成工业革命技术加速发展的四大要素之一.根据2014年《BP世界能源统计年鉴》[1]数据,2013年底,中国煤炭探明储量为1145亿t,占世界煤炭探明储量的12.8%,储采比仅为31年,远低于世界平均水平.2013年我国煤炭产量37亿t左右,煤炭消费量达36.1亿t,预计2014年我国煤炭消费量将占全球需求量的50%以上.根据国家能源局统计[2],2013年煤炭消费占一次能源消费的比重为65.7%,仍居主导地位.煤炭资源的可得性、廉价性和相对的丰富性,使其在未来相当长一段时期仍将是我国不可替代的战略性能源。 1煤炭工业面临的节能减排形势 与石油、天然气等其他能源相比,煤炭是一种低利用率、高污染、高排放的能源.我国煤炭资源的特点是难选煤多,高灰、高硫煤比重大,大部分原煤灰分在25%左右,原煤中约12.8%的煤含硫量高于2%.20世纪发生的大气环境污染事件,如酸雨、气候变暖、臭氧空洞、城市煤烟雾以及光化学烟雾污染等,都与燃煤有关.大气中的主要污染物,如SO2、NOx、CO、颗粒物、有机污染物、烟尘、汞等重金属,主要源自燃煤.这些排放物对人类健康和生态环境都造成了不可逆转的损害.国家环境保护部《2013年中国环境状况公报》[3]显示,全国监测PM2.5的74个重点城市中,只有3个城市空气质量达标,占比仅4.1%;年平均霾天数为36天,为1961年以来之最;酸雨面积约占国土面积的10.6%;SO2和NOx排放量分别达2043.9万t和2227.3万t,我国生态环境保护形势十分严峻.世界卫生组织调查报告显示,世界每8个死亡人口中就有1人死于糟糕的空气质量.随着我国经济社会的快速发展,人们深刻认识到能源消费量不断增长导致能源资源紧缺的同时,对生态环境的诉求更是越发强烈.2010年以来,国家将节能环保和新能源产业放在七大战略性新兴产业的高度进行培育.虽然近年来非化石能源消费比重有所增长,但至2013年仅占比9.8%.国务院《节能减排“十二五”规划》[4]和国家发展与改革委员会《煤炭工业“十二五”发展规划》[5]要求,2015年全国能源消费总量控制在40亿t标准煤,单位GDP(国内生产总值)能耗下降16%,SO2和NOx排放量分别控制在2086.4万t和2046.2万t.因此,当前煤炭工业节能减排面临着十分严峻的形势和挑战,煤炭工业节能减排是煤炭工业未来可持续发展的必由之路. 2煤炭工业节能减排技术发展现状 我国是世界最大的煤炭生产与消费国,并且在相当长时期内以煤为主要能源的生产和消费结构不会发生改变,因此我国也成为受燃煤污染最为严重的国家.长期以来,煤炭集约开采程度低、粗放式的生产经营、资源浪费等问题仍然比较突出,煤炭平均回采率只有40%左右,仅为发达国家的一半;同时,与煤炭共生的资源损耗很大,每开采1t煤约损耗与煤炭资源共生、伴生的铝矾土、硫铁矿、高岭土、耐火粘土、铁矾土等达8t[6];煤炭产业整体性差,开发粗放,浅加工,利用低,废物利用少,未从开采、加工和利用的全生命周期,以系统工程的高度,从经济社会环境多维度考虑煤炭资源的集成优化利用;环境污染严重,在开采、洗选、加工、储运、利用等过程中产生大量废水、废气、固体废弃物等,对大气、水、土壤、地质地貌等生态环境造成破坏.煤炭高效清洁利用技术是解决当前能源资源紧缺和环境污染困境的重要途径,也是世界各国煤炭工业节能减排的主导技术之一.20世纪90年代以来,我国一直高度重视发展煤炭高效清洁利用技术,经过多方多年的努力,我国在煤炭节能减排技术研发、推广和应用等方面取得了显著的成效. 2.1煤炭加工技术 煤炭加工技术是指采用物理、物理化学、化学或微生物等方法将原煤脱灰、降硫,并加工成质量均匀、用途不同的分品种的洁净煤,是实现煤炭高效、洁净利用的源头技术,主要包括煤炭洗选、型煤、水煤浆技术等.发达国家煤炭洗选始于20世纪30年代,到90年代已实现高灰高硫原煤100%入洗,平均洗选率达50%以上,近年来已达到100%.在工艺和方法上,美、澳等发达国家普遍采用块煤重介和跳汰分选、细粒煤螺旋分选、煤泥浮选、精煤脱水、干燥工艺等,应用重介质旋流器、螺旋分选机、摇床等设备,自动化程度高,选煤厂处理能力大,效率达95%以上[7-8].我国煤炭洗选晚于发达国家20多年.改革开放以来,我国煤炭洗选有了长足的发展,20世纪末全国原煤入洗率为22%,近年来煤炭洗选率达到60%左右.重介选煤、跳汰选煤等工艺有了较大提高,自主研发的跳汰机、重介质分选机旋流器、浮选机等已接近国际先进水平,无压重介质旋流器、旋流静态微泡浮选柱的研制使提升分选技术得到了发展,XJM-S型机械搅拌式浮选机达到国际先进水平.但整体选煤厂自动化程度不高,处理能力不大,平均洗选率为85%左右,与发达国家有较大差距.型煤是由粉煤或低品位煤加工制成的具有一定强度和形状的煤制品.20世纪初,德国开始利用年轻褐煤采用高压无粘结剂成型工艺生产褐煤砖后,陆续有热压成型工艺、褐煤成型两段炼焦工艺、弱粘结煤或不粘结煤生产型焦工艺等,并迅速普及推广,而且从未停止对型煤技术的研究.目前,生物质环保型煤技术已日趋成熟.我国从20世纪中叶开始型煤研究,工业燃料型煤研究还处在起步阶段,尚未形成规模.目前工业和民用型煤开发已经形成了具有我国特点的粘结剂、低压集中成型工艺和集中配炉前成型工艺,其中民用型煤技术已经达到国际水平,但尚需普及推广.生物质型煤、环保固硫型煤、型煤粘结剂及烟煤型煤技术等方面也取得了进展,民用型煤、动力型煤、气化型煤等已形成一定规模[9-10].当前,我国正重点围绕环保型煤、生物质型煤、低变质程度烟煤型煤技术等方面开展研究.水煤浆是20世纪70年代爆发石油危机时兴起的代油新型煤基液体燃料.80年代美、澳、日、法等发达国家已开发超低灰煤、化学煤、精细水煤浆等技术.我国于20世纪80年代初开始研究水煤浆技术,经过近30年的科技攻关,已研发出高性能水煤浆添加剂,一磨机高浓度制浆工艺,低阶煤环保型水煤浆、贫煤贫瘦煤石油焦制备低挥发分煤浆、褐煤制备气化煤浆、精细油水煤浆,以及水煤浆液态化-悬浮燃烧、压缩空气雾化精细水煤浆燃烧、流化-悬浮燃烧、多重配风旋风燃烧、催化燃烧及水煤浆低温低氧燃烧等技术,整体技术水平已达到国际先进水平[11].针对我国低阶煤储量丰富的特点,经过多年的努力,研发出高效节能的低阶煤制备高浓度水煤浆技术.该技术将多破少磨、分级研磨和优化级配的理念成功融入到制浆工艺中,将选择性磨机和超细磨机结合,提高了煤浆堆积效率,扩大了制浆原料煤的范围,成浆浓度进一步提高.该技术在国内成功推广,已形成年产1000万t的规模[12]. 2.2燃煤发电技术 在超超临界发电技术方面,我国已经投运的600℃超超临界燃煤机组达100台,超过8000万kW,数量和总容量居世界第一.截至目前,我国在超超临界发电方面,已经具备制造100万kW、25MPa、600℃等级发电机组的基础和能力,但600℃超超临界机组核心元件材料全部依赖进口,同时我国在耐高温材料基础方面的研究与发达国家有较大差距[13].2010年起,我国成立了“国家700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟”,设立了“国家700℃超超临界燃煤发电关键技术与设备研发及应用示范”项目,旨在对700℃超超临界燃煤发电技术进行研究,攻克技术难关,实现700℃超超临界燃煤发电技术的自主化.这标志着中国加入了世界开发700℃超超临界火电技术的行列.由华能集团等单位共同组织600MW700℃超超临界燃煤示范电站的方案研究.该示范项目采用燃煤空冷机组,汽机侧的蒸汽参数为35MPa/700℃/720℃.2013年已完成了锅炉炉膛的初步选型和特性参数选取,同时完成了汽水流程设计、受热面布置以及烟气余热设备的设计等工作,部分取得了阶段性成果[13].在大型循环流化床方面,自2007年国产首台300MW循环流化床机组投入运行以来,我国大型循环流化床燃煤锅炉技术取得了迅速发展.目前,我国突破了600MW超临界循环流化床锅炉启动调试、机组合理运行、性能及其测试等关键技术,掌握了超临界循环流化床升负荷过程湿-干态转换及超临界转换点的特殊性.2013年我国自主研发的世界首台最大容量600MW超临界循环流化床锅炉成功投入运行.该锅炉可使用价格低廉的劣质煤,无需加装额外烟气处理装置,性能优于国外相关技术,发电效率比亚临界循环流化床锅炉约高4%,标志着我国在循环流化床燃烧及工程技术领域达到了世界领先水平.另外,针对燃用劣质燃料、大型超临界循环流化床(CFB)锅炉系列、节能型CFB锅炉技术也在进行研发[14-15].目前,在洁净煤发电领域中整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)发电技术被普遍认为是最具竞争力和发展前景的燃煤发电技术之一.自20世纪80年代中期第一台整体煤气化联合循环电站投运以来,经过近40年的发展,全世界已建、在建IGCC电站近30座,在役纯发电IGCC电站为5座.目前投入运行的单机容量最大的IGCC机组为300MW,位于西班牙.现在IGCC发电技术正处于第二代技术的成熟阶段.20世纪80年代初期,我国开始跟踪IGCC技术的发展,90年代开始启动IGCC示范项目的可行性研究,2007年将其列为洁净煤发电示范工程,2009年正式开工建设,2012年265MW机组建成投产发电,形成了具有自主知识产权的两段式干煤粉加压纯氧燃烧气化炉技术等多项新技术、新工艺.该技术比国外的水煤浆气化技术和干煤粉气化技术有着更高的转化效率,并将该项自主技术出口[15]. 2.3煤基清洁燃料技术 煤基清洁燃料技术指煤制清洁气体燃料、煤制油和化工品技术.“十五”以来,国家专门立题支持了多项技术内容的开发,在煤制天然气、浆态床费托合成、煤加氢液化、煤制烯烃等方面进行了工业示范及产业化,并且煤制烯烃、浆态床费托合成、煤加氢液化等工业技术达到国际领先或先进水平.我国从20世纪70年代末开始进行煤炭直接液化技术的研究和攻关,在日本NEDOL工艺、美国HTI工艺和德国IGOR工艺的基础上,我国开发出煤直接液化工艺技术,并建成世界唯一的百万吨级煤直接液化装置,经过了工业化规模和长周期运行的验证,代表了世界煤直接液化技术的领先水平.我国煤炭间接液化技术的研究始于20世纪50年代初,重启于80年代,目前已具备建设万吨级规模生产装置的技术,在关键技术、催化剂的研究开发方面已拥有了自主知识产权,自主研发的煤炭液化技术已达到世界先进水平.国内首个采用煤间接液化制油项目(16万t•a-1)实现年产油18万t,吨油煤耗、水耗及催化剂产油能力、产品选择性等指标优异,处于国际前列.目前国内已投入示范运行的煤制油项目有5个,总规模近200万t.煤制油技术成熟度和经济可行性已经得到验证,正式进入了商业化开发阶段.目前,我国共有煤制油在建、拟建商业化或示范项目10个,全部15个项目投入运行后,预计将实现煤制油总产能年产1800万t.另外,我国已经开发出kW级燃料电池堆技术,煤炭气化与燃料电池联合的相关研究正在进行中.煤制烯烃即煤基甲醇制烯烃,是比较公认的第二个新型煤化工路径.目前国际上使用的煤制烯烃技术主要包括美国及挪威开发的MTO技术和德国开发的MTP技术.我国在吸收借鉴国外技术的基础上,研制出甲醇制取低碳烯烃DMTO、DMTO-Ⅱ工业化技术[16].对MTP技术的研发也取得了进展,“流化床甲醇制丙烯FMTP”技术研发运行成功,产生了具有世界先进水平和自主知识产权的新型煤化工技术.目前,我国已投入运行7个煤(甲醇)制烯烃装置,总产能达326万t•a-1.我国对乙二醇的进口依赖一直在70%以上.无论是国内还是国外,都在采用煤制乙二醇技术.国外乙二醇生产的技术主要是利用合成气-草酸酯-乙二醇的生产工艺.我国煤制乙二醇的研究始于20世纪80年代,2009年20万t•a-1煤制乙二醇项目投产结束了只能采用石油技术路线生产乙二醇的历史.目前草酸酯合成法是比较成熟的煤制乙二醇间接合成技术,很多科研机构也在不断研制新型设备[17].目前正在研发的高压生产草酸二甲酯工艺同与之配套的第三代羰化、加氢催化剂将在合成气制乙二醇大型工业化和工程放大中进行示范应用,有望突破煤制乙二醇大型规模化的瓶颈,还可用于草酸及草酸酯的大型化改造中.目前,我国已建成7套合成气经草酸酯路线制乙二醇项目,产能共计110万t•a-1.预计2014年煤制乙二醇产能将达208万t•a-1.此外,还有30多个项目处于建设、前期工作和计划中,预计2017年煤(合成气)制乙二醇产能将达到672万t•a-1.近年来,我国以煤气化油电联产和IGCC发电工程为依托,开展了大型煤气化、合成气低污染重型燃气轮机、煤基液体燃料、系统优化集成、运行及控制等关键技术的研发与示范;建设了IGCC绿色煤电、新型水煤浆气化、费托合成技术、清洁能源动力技术研究基地和煤基合成油IGCC联产研发基地,取得了一系列创新性成果.这标志着我国在以煤气化为基础的多联产及IGCC关键技术研发和工业示范方面取得了重大进展,具备了相关技术自主研发、系统集成和工程成套能力. 2.4燃煤污染物控制和治理技术 我国燃煤烟尘的治理始于20世纪70年代初,最初使用的是惯性、旋风等机械式除尘器.目前,主要采用湿式除尘器、静电除尘器或布袋除尘器.近年来,有学者针对燃烧后不能被捕获的超细微颗粒物提出电袋耦合技术、团聚技术和水汽相变脱除技术.在对SO2的治理时燃烧前脱硫技术中的物理洗选技术得到大规模应用,燃烧中包括燃用固硫型煤、炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫和循环流化床技术等.燃烧后脱硫常见的有石灰、石灰石、氧化镁法等脱硫工艺.国外已开发出上百种烟气脱硫技术.目前,我国对20t•h-1及以上燃煤工业锅炉烟气的治理主要采用一级除尘十二级脱硫装置,并配备脱硫除尘监测系统[18].在氮氧化物治理方面,通过烟气回流降低燃烧区局部温度以及采用分层供风两段燃烧等措施降低氮氧化物排放,主要的脱硝方法为选择性催化还原法(SCR)等,同时在锅炉上安装低氮燃烧器、脱氮装置等.此外,还发展了几种多污染物协同控制技术,如活性焦一体化技术、有机催化烟气综合清洁技术和氧化吸收协调控制技术等[19].在脱汞方面,有以活性炭吸附为代表的吸附法、利用现有脱硫除尘装置的脱汞法、电晕放电等离子体脱汞法、电催化氧化联合处理脱汞法以及SCR技术等[20].我国主要采用湿法脱硫装置去除氧化态汞,利用除尘装置除去大部分颗粒汞,但对不溶于水的气态汞效果不显著. 2.5工业锅炉高效燃煤技术 目前我国正在使用的工业锅炉总量约有57万台,容量达290万蒸t•h-1,年用煤量6.0~6.5亿t,占我国煤炭消费量20%以上,仅次于发电用煤[21].国内早在20世纪70年代就曾开发过煤粉工业锅炉应用技术,但因煤粉制备、锅炉自动控制、布袋除尘等配套技术不成熟或价格昂贵,专用装备的加工工艺落后,最终放弃了对该技术的研发和应用.90年代,煤粉工业锅炉有了初步进展,如PW型旋流式小型煤粉锅炉.2000年,开发出0.7~7.0MWCWNS型锅壳式煤粉锅炉(也称金水锅炉)[22].近十余年来,我国在借鉴发达国家相关技术的基础上,成功研发出高效、节能、清洁煤粉锅炉技术,燃尽值达98%以上,锅炉效率达90%以上,比传统锅炉节煤30%~50%,节电20%.利用高倍率灰钙循环稀相烟气净化技术、低温燃烧环境与均匀的温度场分布、袋式除尘技术等,SO2排放质量浓度≤100mg•Nm-3,NOx排放质量浓度≤200mg•Nm-3,烟尘排放量≤10mg•Nm-3甚至更低,无分散地面排放造成的二次污染问题[12].目前,单机容量最大蒸吨达64t•h-1,该技术已经在全国推广应用,已建设完成近200台套、1000t•h-1的规模. 2.6煤层气利用技术 我国对煤层气开发利用起步较晚,20世纪80年代后期开始进行煤层气勘探开发试验,将煤层气作为一种能源进行研究.经过多年努力,我国在煤层气开发利用的理论和技术方面已取得实质性突破与进展,取得了一定成就,初步实现了煤层气的规模化开发和利用.研发了井下水平定向钻孔钻进及多分支水平井钻完井等重大核心技术,组建了煤层气开发利用国家工程研究中心、煤与瓦斯治理国家工程研究中心以及煤层气产业技术创新战略联盟,不断完善煤层气开采和利用技术[23].2011年我国实现煤层气产量达115亿m3,实际利用53亿m3,预计2015年实现煤层气产量300亿m3.20世纪80年代,美国开始进行煤层气的勘探和开发,目前已形成世界上最成熟、最完备的煤层气开发技术体系.加拿大、澳大利亚等在借鉴美国经验的基础上,开发了一系列新技术,如水力压裂改造技术、煤中多元气体驱替技术、连续油管压裂技术、水平井分段压裂技术、U型井技术、多层扩孔技术、大排量氮气泡沫压裂技术、利用二氧化碳回收煤层气技术等,水力压裂改造技术在我国也得到了很好的应用[24-25]. 2.7废物利用技术 在煤炭开采及下游加工过程中产生了大量的煤矸石.目前,我国煤矸石堆放量超过40亿t.在所有的工业废弃物中,煤矸石所占比例最大.因此,煤矸石的资源化利用具有重要价值.传统意义的煤矸石低层次利用伴随着煤矿的开采一直在进行,如翻矸再次选煤、利用煤矸石铺路筑墙等.20世纪80年代以来,对煤矸石的资源化利用创新出了很多途径,例如:煤矸石作为基建材料,用于采空区回填、塌陷区复垦、路基填料及路面基层集料;煤矸石直接作为燃料发电,目前国内煤矸石电厂装机容量已达500万kW,2015年将有一大批煤矸石发电项目建成投产,“十三五”期间全国可新增煤矸石发电装机超过2500万kW;回收煤矸石中富含的矿物,如硫精矿、高岭石等;以煤矸石为原料生产无机盐类化工产品,生产结晶氧化铝、氢氧化铝、硫酸铝、水玻璃、白炭黑及分子筛等[26];利用煤矸石生产建筑材料技术已经比较成熟,如水泥、混凝土砌块和陶粒轻骨料等;在农业方面,用于有机肥、农药载体和改良土壤,提高产量;用于加工日用陶瓷产品、釉面砖等.从目前整体来看,煤矸石主要利用途径是发电、生产水泥和烧砖,但利用总量较少,规模不大. 3煤炭工业节能减排发展浅析 当前,我国正处于产业结构战略调整和经济发展转型升级时期,这对煤炭工业的发展是机遇和挑战并存.我国煤炭工业经过十余年的快速发展,取得了一系列重大成就,为国家和社会进步起着巨大推动作用.煤炭工业节能减排技术伴随着煤炭工业的巨大发展,取得了一系列重大进步,某些方面获得了突破甚至达到了国际领先水平.但是,从整体上看,与发达国家仍相距较远.借鉴发达国家的技术和经验是一条重要的途径,走吸收引进再创新和自主创新相结合的道路是未来发展的方向.20世纪末,美国开始制定能源及相关问题的技术发展规划,提出了煤炭等相关行业2020年展望和目标的报告.其中,就不同行业的节能目标以及影响人类生活的各种指标制定了比较明确的技术蓝图,对技术研发的机会和价值、关键技术、难点和对教育的需求都做了深入的分析[27].21世纪以来,美国启动的一系列节能项目,就是依据这些相关技术蓝图实施.这对于我国的节能减排发展,包括煤炭工业节能减排技术的发展,均具有重要的借鉴意义.我国制定煤炭工业节能减排技术蓝图的目的在于明确煤炭工业节能减排技术研发及应用和未来的发展方向,清晰实现发展目标需要的重大关键技术和需要攻关的高难度问题,建立起技术与产品、市场之间的联系,使煤炭工业节能减排技术的发展能够按既定的路线稳步推进.毋庸置疑,洁净煤技术是当前乃至今后影响我国煤炭工业节能减排技术发展的主导技术之一,也契合我国产业结构转型升级的发展战略.虽然我国在这方面已经取得了一些实质性突破,并已有成熟的技术和示范应用,但仍无法推动全面深入推广和应用,市场化程度不高.因此,研制煤炭工业节能减排技术发展蓝图不仅包括研发,还包括设计生产、加工制造、推广应用、政府和市场协调推进等方面,是全方位立体的架构设想.从现有的情况来看,我国基本形成了以企业、院校和研究机构三位一体的研发格局,但未来还应加大协作力度,共同发起对重大关键共性技术的攻关,避免重复和人力资源的浪费;在引进吸收国外先进经验和技术方面,不要盲目和急功近利,要选择当今国际先进技术和引进后对我国该领域有重大推动作用的相关技术,避免陷入价格营销和发达国家过时技术的倾销;在技术、产品推广应用方面,国家要尽快建立起推广和应用节能技术与产品的机制,以利于现有的技术和产品发挥作用,形成良性循环,企业得以再次投入进行技术攻关和研发;在政府和市场方面,政府要为企业的技术和产品搭建筹融资平台,对于具有普遍利益和只适合财政买单的技术和产品,政府要加大采购以惠及民生,同时构建灵活规范的市场机制,促进技术和产品的流动,推动其走上市场化良性机制的轨道. 作者:何波 单位:中国煤炭科工集团有限公司 煤炭工业节能减排技术研究:煤炭工业节能减排技术及管理研究 摘要:煤炭工业在国民经济中占据非常重要的位置,同时也属于我国基础能源领域,为我国经济长足稳定发展坚实保障,其战略地位可以说是非常高的。参照发改委颁发《煤炭工业节能减排工作意见》及《煤炭工业“十一五”发展规划》始终秉承技术与经济为导向,安全为前提的原则,促进节能减排事业贯彻落实下去,将环境污染,资源损耗和能源浪费尽可能降至最低,而努力把生产效益提升上去,最终达到经济和环保双赢的目的,让我国煤炭工业事业真正实现可持续发展,本文也正是在此背景下展开一系列相应研究,希望可以促进我国相关事业更进一步发展。 关键词:煤炭工业;节能减排;管理 最近几年,我们国家的经济可以说得到了突飞猛进的发展,取得突出成就,但是资源环境和经济发展矛盾也日臻明显。经济发展和环境发展一直都是让人感到头疼的矛盾体,国家想要实现国富民强,却也不希望破坏环境,而二者很大程度上却是此消彼涨的关系,所以如何实现环境与经济共赢低碳能源方针,便是摆在人们眼前当前以及未来亟待解决的事情。不单在我国,金融危机与温室效应再次告诫我们:经济与环境问题是全人类需要共同面对的。作为全球人口最多发展中国家,煤炭能源蕴藏巨大潜能与效益是不容忽视的。 1节能减排的重要意义 温室效应与能源安全两个全球难题引出低碳相关概念,我国同时又为碳排放与能源消耗大国,可以说所承担减排压力是空前的。不难看出低碳经济占据着全球经济发展龙头地位。所以,我们国家未来碳减排及能源走势备受国内国外高度关注。低碳经济主张开发清洁能源,将绿色GDP作为发展目标,希望利用先进技术来带动社会经济发展,而我国现在低碳经济发展也受到很大阻力[1]。(1)目前我国城市化与工业化步伐加快,对于能源的需求量也与日俱增;(2)少气,缺油以及富煤让煤成为我国主要能源,在低碳能源选择方面受到很大局限;(3)主体产业排名第二,工业生产水平相对落后,我国经济高碳特征鲜明。煤炭它属于高碳能源行列,所以想要发展煤炭低碳经济,可以看出存在不小的难度,而且无论开采,分选还是加工应用等各环节都有多多少少的碳排放问题出现。从该层次出发,我国大力倡导绿色能源当下,节能减排不单具有明确内涵,而且是温室减排强有力手段,煤炭能源高效洁净应用及温室效应控制为全人类共同发展目标,也是实现可持续发展不二法门。 2节能减排的技术路线 技术路线旨在对某产业后续发展规划进行描绘,帮助该产业对未来相关产品与技术需求展开预测,进而对产业技术研发或产品开发等工作予以指引,对技术创新风险尽可能降低,达到知识资源共享,团结协作吸纳更多合作者。早在1970年左右美国等诸多发达国家便已对技术路线这种管理方法广泛应用,美国行业协会与能源部甚至联合对能源危机相关问题制定规划,将2020年展望报告公诸于世。当中针对不同行业节能目标和对人类生活构成影响各类指标画出相应技术路线。从21世纪初至今,美国开启大批节能项目全部依据相应技术路线而决定投入运行,我国近年来也开始采用技术路线这种管理办法,对实现可持续发展攻克难点和关键技术予以明确,搭建技术、产品以及市场间桥梁,通过科学有效管理来对相关环节予以规范。我国煤炭事业节能减排很大程度上受洁净煤相关技术所影响,因为该项技术我国仍然处于发展初级阶段,所以难免还会有很多不足之处,同时也代表我国在相应领域还有很大进步空间[2]。想要真正达到节能减排的目标,那么制定相应技术路线来辅助管理则是当务之急,它的内容应该包括:技术研发,产品设计,生产技术,技术引进以及产品的市场推广等路线图。而煤炭事业节能减排整体效果某种程度也是由产品质量与技术水平决定的,而这两者又和国外引进与自主创新密不可分。无论是企业亦或是科研院校等团结奋进,为我国节能技术开发和产品生产保驾护航[3]。向更深层次挖掘,煤炭行业关键技术图与产品设计图等制定也可视作向更深层次进行研究的阶段,给各方提供一个畅所欲言的空间,当各方达成共识就致力于同一目标努力前行。现如今我们不得不承认,部分发达国家在节能减排方面确实比我们做的要好,而我国有时节能减排还需要依赖这些国家的技术,由此我国付出的代价也是惊人的。因此我国务必要制定相关技术设备购置路线图,尽可能避免不必要的浪费。此外产品推广和效果评估等各环节,也需要制定路线图来一一对应管理。 3结语 综上所述,煤炭领域节能减排贯彻落实,不单对当世人有益,同时也是福泽子孙的丰功伟绩。对于煤矿开采生产时节能减排相关工作提高重视力度,多角度引进新兴技术,最终的目的旨在低开采率与排放量,高利润回报,让煤炭工业真正迈到绿色化与节能化持续稳健发展道路上。 作者:郭雪岭 单位:皖北煤电集团安全环保部 煤炭工业节能减排技术研究:煤炭工业节能减排措施的探析 摘要:在新形势背景下,我国煤炭工业有必要加强技术革新,通过节能减排实现煤炭资源的最大化利用,减少环境污染,是实现迈向可持续发展道路的重中之重。从我国煤炭工业节能减排的现状出发,对煤炭工业节能减排技术进行分析整理,并对我国煤炭工业未来的发展前景作出展望。 关键词:煤炭工业;节能减排;煤矸石;锅炉燃烧技术 自改革开放以来,我国经济水平不断提高,城市化进程加快,但是在大搞经济建设的同时,生态环境也遭受到了前所未有的破坏,能源的日益匮乏引起了国家政府的高度重视。节能减排倡议书中明确指出,2016年全国煤耗量必须控制在30亿吨,二氧化硫、二氧化氮等有毒气体排放量不能超过2000万吨。在此背景下,我国煤炭工业节能减排势在必行,关乎到国家与社会的健康、稳定、和谐。 1我国煤炭工业节能减排现状综述 煤炭工业是我国国民经济的支柱,无论是产量,还是消耗,在世界上都是名列前茅的,而且在未来相当长的一段时间内,这种现状也难以有所改变。这就导致我国煤污染现象十分严重,集约水平低,传统的开采手段再加上煤炭利用率不高,与发达国家相比还有着不小的距离。另外,在开采煤炭的过程中对其他资源的损耗过高,资料显示,开采2t煤就会消耗15t左右的硫矿、铁矾、铝矾等物质。从环境角度分析,污染范围广,治理难度大,污染水体、气体以及废物都是开采、运输、应用时产生的垃圾,造成水质、土质、气体质量日益下降,使环境受到严重破坏。为提高环境质量和能源利用率,一种新型的高效清洁技术受到了普遍的关注与重视。21世纪初,这种技术在我国大力推广,使煤炭工业逐渐走向节能减排的可持续发展道路。 2煤炭工业节能减排技术分析 2.1煤炭加工 煤炭加工是一种提高煤炭资源利用率的先进技术,使煤炭更加清洁、干净。其加工方式主要是通过物理、化学等手段对原煤进行脱硫、除尘,在保证煤炭质地均匀的同时,还能够满足差异化需求。目前,煤炭加工技术主要以型煤和水煤浆技术为主,型煤主要由粒度较小的煤灰和杂质煤组成,我国对型煤的研究已经有60多年,比如环保、生物、烟煤等型煤技术正在逐渐完善,并且这些技术也是我国未来在型煤研究方向上的主要课题;水煤浆技术发展到今天,突破了传统的研磨少、研磨分散、优先分配等限制,通过精细设备的加工能够使煤浆迅速堆放成型,在浓度、制浆范围等方面有着历史性突破,每年产量在9.0×106~1.2×107t不等,是煤炭加工中十分重要的技术之一。 2.2燃烟的控制和治理 这项技术最早是从20世纪60年代末由我国专业领域人士提出,由于科技水平限制,只是利用风力设备达到除尘目的。时至今日,除尘技术有了不小的进步,利用静电、布袋或是增加湿度等机械化手段提升除尘效率。目前,脱硝脱硫除尘一体化是治理燃煤油烟的主要方式,在此基础上增设勘测系统进行除尘监测。针对一氧化氮、二氧化氮等毒气的治理,一种方法是利用气体回排降温,另一种方法是分层供风分散燃烧面积,其中,脱硝技术以SCR为主,使用催化剂、还原剂加速无毒气体产生,并配以脱氮设备和低燃烧设备。 2.3锅炉高效燃煤 锅炉燃烧技术在我国有着一段曲折的发展历程。20世纪70年代,相关人士提出利用煤粉加工锅炉燃烧技术,但是煤粉、锅炉以及相关除尘设备需要大量资金投入,再加上技术落后、工艺手段迟迟不能更新,导致锅炉燃煤技术被搁置了很长一段时间。后来直到90年代,锅炉燃烧技术的雏形才真正形成,比如功率较小的旋流煤粉燃烧设备。21世纪初,金水锅炉的问世使这一技术得到了进一步发展。通过几十年的努力、创新与研究,目前的锅炉燃煤技术更加环保节能,并且锅炉热利用率高达90%以上,燃烧效率接近100%,与传统技术相比,其煤炭节约率提高了40%左右,同时也节省了一部分电力。这种技术是将纯度高的灰钙粉投入到循环系统中,稀释煤油烟气实现清洁目的,再加上布袋除尘、低温燃烧等措施,使有害气体比如二氧化硫、一氧化氮等的排放量和浓度得以降低,解决了因集中排放而导致的多次污染。 2.4煤矸石利用 在煤炭开采和清洗时会产生煤矸石等固体废弃物。相关资料显示,我国煤矸石“堆积如山”,总量已接近42亿吨,是废弃固体中数量最多的,所以关于煤矸石的有效利用是煤炭行业一直以来研究的问题。传统的煤矸石再利用一般以铺设高筑或是二次选煤为主,利用率低。随着科技的不断创新,煤矸石的其他利用途径也被开发出来,比如开采空洞再次填补、破坏土地复垦以及路面补料等。同时,煤矸石还可以为电力发电提供保障,各大煤矸石发电厂的投成标志着我国电力事业的新形势。除此之外,煤矸石在工业、农业方面都有着不小的用途,包括水泥混凝土、肥料、改善土质等。从实际角度出发,煤矸石的利用规模较小,仍需大力推广使用。 3我国煤炭工业未来发展浅析 3.1加强政府职能 政府是低碳生产的“引路人”,政府要在节能减排中起主导作用,落实煤炭行业内部改革措施,强化机制作用,加强资源整合,使产业走向正轨。同时,为煤炭行业制订科学、合理的有利政策,加速低碳生产运营机制构建,实现绿色行业、环保行业。此外,加强技术开发,强化职员技能素质,行业内部要形成“低碳”氛围,将政府引导企业低碳生产的桥梁作用体现出来,形成一个良性循环的低碳行业系统。 3.2改变传统的煤炭开采观念 改变传统的煤炭开采观念,秉持开采工作效率化、环保化、安全化,提高煤炭回采工艺水平,在科学发展观的基础上,构建一条矿区、资源、环境三者协调发展的开采之路,确保煤炭开采工作符合可持续发展定义。同时,结合不同地区的不同特色,加大伴生资源保护力度,加强资源回收、开发、再利用,完善新型高效、环保、低碳的经济发展体系。除此之外,盘活人才资源,发挥各地区资金、技术效应,提高煤炭清洁率,拓展产业道路,提高市场占有率,在确保环境绿化建设的同时,使企业收益最大化。 3.3重视煤炭分选 为提高煤炭提取率,改善整体质量,需要对煤炭分选加以重视。煤炭洗选环节通过物理、化学以及微生物等手段使煤炭质地平均、功能不一,通过对煤炭严格分选、深加工等工序,使原煤杂质诸如硫、灰等进行有效去除,是保证煤炭清洁干净的关键所在。通过对有关数据分析可知,2亿吨原煤经过合格分选后,使二氧化硫排放减少了250万吨。可见,为了提高煤炭提取率,确保燃煤的效率性、经济性、整洁性,有必要认真进行煤炭分选工作。 4结束语 综上所述,本文就我国煤炭工业现状进行了分析,介绍了有助于节能减排的相关技术和措施。煤炭行业绿色体系的构建,标志着我国“低碳”时代的到来,为加强节能减排、缓解环境压力、资源利用最大化提供了重要保障。 作者:何磊 单位:陕西省一九四煤田地质有限公司
1裂缝形成的机理 作为一种多相非均匀脆性材料,水泥、骨料等是构成混凝土的主要材料。相关研究分析表明,如环境温度、湿度等产生相应改变,混凝土体积也会随之改变,且其内部极易发生变形现象。因混凝土内材料较多,且性能各不相同,因此变形呈现出不均匀性。其中水泥石与骨料之间的收缩成相反趋势发展,也就是说当水泥石具有较大收缩时,则骨料具有较小收缩。与此同时,各类材料间的变形又相互制约,并不具备自由性,因此有细微裂缝产生于混凝土内部,此类裂缝主要存在于骨料粘结水泥的面上,顺着骨料周围产生。根据裂缝产生情况,一般可将裂缝产生机理归结为以下2点: (一)素混凝土构件裂缝产生机理。以混凝土自身来讲,往往认为裂缝产生的机理在于混凝土材料变形受约束所产生的内应力在材料抗拉强度以上。在拉应力作用下,混凝土裂缝的宽度、长度等都有所增加。相比混凝土自身抗拉强度,当拉应力过大时,此类裂缝则会出现贯通现象,且宽度快速增加。 (二)钢筋混凝土构件裂缝产生机理。如混凝土构件内配置了相应的钢筋材料,两者材料共同受力,且相互制约,此时可通过“粘结-滑动”原理理解混凝土裂缝产生机理。换言之,此类裂缝的出现,主要原因在于两者间变形不再协调,进而产生相对滑动现象。 2混凝土建筑结构裂缝产生原因 2.1材料问题 (一)干燥收缩。据大量实践表明,将水添加到水泥内后,极易形成水泥硬化体,此时将降低其绝对体积。水由毛细孔缝内渗出,形成毛细压力促使混凝土出现毛细收缩现象。这种情况下,0.1%~0.2%则为水泥砂浆的干缩值,0.04%~0.06%则为混凝土的干缩值,0.06%~8%则为泵送流态混凝土的干缩值,此时,0.01%~0.02%为混凝土极限拉伸值,因此极易产生干缩裂缝。 (二)温差收缩。一般情况下165~250J/g为水泥水化热的范围,在不断增加混凝土内水泥量的情况下,其绝热温升将不断增加,最高可达到80℃左右。通过分析可见,如10℃为混凝土内部与外部之间的温差值,则0.01%为其冷缩值;如20~30℃之间为温差范围,则0.02%~0.03%为其冷缩值范围,此时,相比混凝土极限拉伸值,其冷缩值较大,则易产生混凝土裂缝。 2.2设计问题 混凝土与钢筋是钢筋混凝土结构内极限状态承载力的主要承担者,按照地基条件、环境因素等结构设计时可进行荷载裂缝的有效控制。针对结构变形作用产生的裂缝,目前存在两种看法,其一,设计规范规定不明确,具有一定灵活性,导致裂缝计算时缺乏相应的规范规定,设计方式选择极为随意;其二,设计规范规定较为明确,存在计算荷载裂缝的相应公式,但有允许宽度限制,如无法全面考虑结构变形裂缝,则同样会导致裂缝产生,或数量增加。 2.3施工管理问题 在混凝土质量影响因素中,如混凝土配合比设计不准确、砂石级配不正确、浇筑及振捣混凝土不到位、施工缝设置不合理等,都是后期裂缝产生的直接因素。除此之外,如施工人员素质低,施工时不认真、马马虎虎等这些人为因素也会引发混凝土结构开裂。 3混凝土建筑结构裂缝控制措施 3.1补偿收缩混凝土的应用 作为一种适度膨胀的混凝土,补偿收缩混凝土的应用,可对混凝土的应力应变状态进行有效改善,能够在无害裂缝允许范围内合理控制混凝土裂缝,避免裂缝扩展。据相关技术要求表明,在湿养护混凝土时,0.8%为混凝土配筋率条件下,其可产生0.02%~0.03%的限制膨胀率,该值在0.015%以上。此时,0.2~0.7mpa为混凝土内预压应力的范围,这种情况下,致使混凝土裂缝产生的所有或大多数应力都会被预压应力所抵消。除此之外,还能对混凝土收缩产生过程起到推延作用,在该阶段混凝土抗拉强度增长幅度加大、待混凝土收缩进行时,其不断增长的抗拉力,将对收缩应力产生有效抵抗作用,进而避免裂缝产生。目前,常选用膨胀水泥、膨胀剂作为补偿收缩材料。 3.2UEA膨胀剂的应用 (一)用于结构自防水。膨胀剂是补偿混凝土收缩的主要方式,在水泥内适量添加UEA膨胀剂,可进行补偿收缩混凝土制作。据大量实践表明,其抗裂性能良好,抗渗等级在S30以上,相比UEA不掺加的混凝土材料,其后期强度增长幅度较大,作为一种良好的抗裂防渗材料,在混凝土建筑结构自防水中应用较广。 (二)UEA无缝设计。因混凝土存在收缩变形现象,为更好提高工程质量,避免结构开裂,可将一道后浇带以间隔30m左右距离设置到指定位置,随后填缝,可选用的材料为膨胀混凝土。但这种施工方式过于复杂,且极易存在渗水问题。为此,可取消后浇带设置,选用UEA膨胀加强带,满足混凝土连续浇筑超长结构设计施工要求,如图1所示。该施工方式需将一定膨胀应力施加到结构最大收缩应力位置,并将密孔铁丝网设置到加强带两侧,避免加强带内渗入各类配比的混凝土。施工过程中,可先进行带外低膨胀混凝土浇筑,随后进行加强带浇筑,此时应选取高膨胀混凝土用于加强带,与两侧混凝土强度等级相比,此位置的混凝土等级需高出一些,以此不断浇筑施工,直至达到无缝施工要求。 3.3结构设计措施 因环境因素、施工条件等影响,墙体极易产生纵向收缩裂缝,特别是高混凝土强度等级的材料,裂缝产生几率更高。据相关数据显示,可在0.4%~0.6%之间合理控制墙体水平构造钢筋配筋率,宜在150mm以内控制水平筋间距。因底板、楼板对墙体约束极强,进而出现混凝土胀缩不均匀现象。为此,可将一道水平筋安设到墙体中间位置,以此有效避免墙体裂缝产生。在墙体连接柱子的结构内,因墙、柱两者之间具有相差悬殊的配筋率,且因应力过于集中,极易有纵向收缩裂缝产生于和柱子相距1m左右的墙体内。此时,可将水平附加筋设置到墙柱连接位置,2000mm为附加筋最大长度,可向柱子内埋入300mm左右,向墙体内埋入1600mm左右,且有效提升该位置的配筋率,以此实现墙柱之间应力分散的目的,防止产生纵向裂缝。 3.4施工措施 合理确定混凝土配合比设计,保证满足施工要求。准确确定各类混凝土材料用量,保证级配正确。浇筑混凝土结构之后,需及时做好地下室柔性防水层及保护层。针对地上结构,则需及时完成外墙围护结构。且将防水层、保温层设置到屋面工程,做好各项施工工作。在施工的各个环节,应加大人工施工力度,做好施工人员质量、安全培训工作,避免施工事故发生,做好人身安全保障工作,最大限度提升工程质量及安全性。 4结束语 综上所述,长久以来,混凝土裂缝问题一直都是建筑工程行业研究的主要课题。据大量工程实践表明,混凝土裂缝的存在具有绝对性,无裂缝则属于相对的。所有建筑物都存在裂缝产生的几率,且其具有活动性,时时变化。裂缝往往被看做是建筑物损坏的开端,人们普遍认为裂缝是建筑工程危险的先兆。为此,如何防治混凝土建筑结构裂缝,如何有效控制裂缝扩展显得尤为关键。基于此,必须充分掌握混凝土建筑结构裂缝的发生原因,往往认为设计、施工等各个环节施工不到位,或材料质量不合格等都会出现结构裂缝,为此,必须有针对性地选择应对措施,才能真正控制裂缝发展,才能降低裂缝危害。
1建筑工程造价预结算审核工作中的要点 项目成本预结算审查的内容主要涉及到了三个不同的方面:项目数量准确性审核,单价申请合理性审核和收费准确性评估。在审核过程中,不仅要结合施工图纸,还要结合工程项目的关键信息,如工程合同和协议,以及勘察数据与工程协议等,使其能够更好地进行项目成本的预结算。在工程造价预结算审核中,常见的误差包括正负误差,这在建设工程土方施工中应用最为广泛。正误差意味着土方的实际挖掘高度低于设计高度。在计算中,计算仍按设计图进行,并有重复计算;负误差的形式根据实际施工量进行计算。缺少测量项目。预先结算审核应根据实际情况进行,以求真实,合理计量。工程造价是权威性和科学性的。因此,施工成本的计算方法,计算单位和内容必须严格遵守相关计算标准。应注意直接适用现行价格和固定价格的转换和核实。工程造价其中的固定成本有十分严格的规定,因此一定要严格的参照相关的规定去给予执行。仔细审核所签订的合同中所包含的内容,在审核过程中,一定要逐字阅读,单独将合同中的重点内容进行分析,尤其是在结算过程中,对工程造价有影响的条款,理解合同本意的真实表达,在结算过程中,严格根据合同约定进行结算。 2建设工程造价预结算审核工作中经常会出现的问题 首先,没有经验丰富且了解现场的的项目造价人员。建设项目通常比较复杂。在项目建设过程中,因素始终存在变化,始终处于不稳定状态,这使预结算审核工作难度加大。同时,由于项目变化因素众多,预算结算计算错误现象时有发生,使得项目建设更加困难。此外,一些建筑公司引用新兴技术和材料来改变项目预算,最终导致项项目结算出现问题,而了解现场实际施工情况的造价人员就显得由为重要。其次,没有完善的结算前审核证书。在送审结算审核资料前,对现场施工情况了解充份的项目管理者应对结算资料进行送审前的审核,以确保送审资料的这完整性、真实性,并且相应的送审资料能够真实表达现场的实际施工情况,对现场施工情况进行较为完整的记录,真实还原实际施工。 3强化建筑工程造价预结算审核管理的相关措施 3.1建立严格的预结算审核机制 3.1.1建立严格的审核程序。严格的审核程序是对结算前审核机制健全性的保证。每次当施工结算完成之后,都一定要有非常严格的审核程序去对其给予相关的审核并对审查结果产生异议之后,需要将其提交给相关的负责人进行签字,只有签字合格之后才能够将其送审上一级审核部门进行审核。项目预结算相关负责人必须对项目施工进度、施工过程、施工材料、工艺、现场工人及各工种等有清晰的认识,并根据项目实际情况调整预先安置计划,确保项目顺利完成。 3.1.2完善内部管理制度。完善企业审核的内部管理,规范审核工作及审核步骤,使工程造价前期的审核工作的每一环节都健全有序。设置一个相对完善的奖惩制度以及比较科学的管理标准,使其能够将员工在工作上的积极性调动起来。 3.2提高合同的签订质量 合同在整个项目中占有非常重要的地位。与其他领域的合同一样,项目成本核算中涉及的合同也是基于双方自愿平等和诚实守信的原则。在工程项目开发过程中,不时发生变化。目前,合同是一项具有法律效力的文书,发挥了重要作用。在开展工程造价结算审核工作的过程中,造价管理人员必须以合同的相关内容为依据进行审核。因此,在初始合同签订时,项目成本的相关内容应尽可能准确地表达。所以如果后续工作出现问题,合同可以在责任归属中发挥作用。另一方面,审核人员也必须灵活合理地运用科学的方法处理合同内容。这就要求进行审核的工作人员深入施工现场,并对项目的发展进行全面的评估。让审核工作不仅是对工程造价的审核,更是对整介项目的全面审核,进而是全面和详细的真实审核工作的开展。 3.3严格去对预期造价和具体施工之间的差值进行控制 面对整个项目的管理和核查,除了在报价过程中容易出现问题外,在利益的推动下,还会有人参与制定项目数量的单价。因此提高项目整体报价审查能力也是解决最终审核问题的关键。为此,在实施项目成本结算和结算审核时,员工应对这些预期造价和实际施工所发生的费用进行高度的控制和监督,因为一旦项目前成本管理没有及时监督,后期在结算审核过程中,还需要根据项目的实际消耗情况对整个过程进行统计,然后获取项目中单价定额的实际价格。这将导致审核工作量大幅度增加,因此,在后续的审核工作中,有必要加强对施工阶段实际工程造价的监督。只有掌握实际项目的使用情况和各个环节中材料单价的各种数据,才能在随后的审核中提供数据。,对于项目中存在的不合理成本计算等管理漏洞,要做到更加准确的审查。 3.4提高从业人员的专业素质 项目结算审核从业人员的业务素质直接影响项目成本预结算审核的工作成果。任何严格的管理制度都需要员工的执行和实施以发挥其真实的约束,项目成本的预结算审核也是这样。结算审核需要从业者具有较高的专业资格。这就要求管理人员和相关人员在进行事前结算审核时,不断提高工作能力和自律意识。企业必须定期支付建设项目。对结算审核的管理和对员工进行培训以提高他们的专业素质,使他们能够将思想和能力与时俱进,从而提高项目成本预结算审核的整体质量。 4结束语 总之,要实现项目成本合理控制的目标,有关单位需要不断积累经验,识别容易出现错误和遗漏的领域,认真研究相关成本文件和规章制度。并且,在项目其自身进行预审结算的时候,还需要严格去对主要的部分进行审核,及时对存在的问题以及不足给予纠正,合理的对工程造价进行确认,使其能真正的实现资源自身的优化配置。
在大跨度建筑工程中经常能够见到网架结构,其外观具有多种类型,采用这种方式构建的工程具有较高的安全性,同时其安装技术对工程质量、效率方面的要求较高。为提升其整体施工工艺水平,现场人员必须掌握对网架结构的关键工序,遵守相应的施工制度,确保现场施工顺利开展。 1工程概况 陕能集团陕西商洛发电有限公司2×660MW机组工程,位于陕西省商洛市张村镇,为落地双联跨拱形煤场,矩形建筑。设计采用筒壳网架结构,建成后为陕南第一座火力发电厂,填补了陕南地区无发电厂的空白,有力地提升了地方经济。本工程初步设计时,使用预埋锚栓连接支座,该支座对土建误差控制要求严格,锚栓安装精度要求较高,球、支座底板分离,需先安装支座板,现场焊接支座球。且侧面及底板均设置有预埋锚栓,安装支座及其困难。如遇到较大安装及预埋缺陷,整改复杂,烦琐,且易留下质量缺陷。因螺栓球与支座底板钢性不同,焊接需采用特种焊条,现场焊接支座球预热时会对已经安装完成的高强螺栓造成一定的热影响,对高强螺栓强度不利。安装工程中如支座因预埋误差不能就位,则后续施工不能进行,对施工进度严重滞后造成极大影响,使现场施工成本成倍增加,且网架单元处于高空吊装中,对整体施工安全造成极大隐患,稍有不慎,将造成严重的安全事故。根据公司历年施工经验及高深的设计技术,深化后支座球取消预埋锚栓,取消支座底板,支座球与支座底板在加工厂直接加工焊接完成,省去现场预热,不会出现热影响区对高强螺栓造成不利影响。支座板直接与预埋件进行焊接。如安装中出现偏差,直接使用气割工具修整支座板,简单易行,方便快速。即使预埋件中心出现少许位移,进行整体调整时,因没有预埋锚栓孔距精密要求的牵绊,累积误差非常容易修整。对施工进度的影响基本可以忽略不计。网架安装完成时,支座与预埋件采用二保焊现场焊接,方便快捷。 2建筑工程中网架结构施工工艺 建筑工程中网架结构在实际施工过程中,结合现场情况制定完善的工艺流程,采取相应制度保障,确保施工顺利、有序开展,加强现场监督管理,避免质量问题的出现,保证了施工企业获得更大的利润,同时提升了现场施工工艺水平。 2.1常见施工工艺 2.1.1采用整体提升的方式进行施工 网架结构施工过程中,采用整体提升的方式进行施工,主要是指在网架结构上安装相应的提升设备,然后通过这些设备将网架进行整体提升,或者在进行网架提升的同时采用滑升模板的方式对柱子进行施工,一般适用于场地较小、周边存在较多网架支点的区域。但是采用整体提升的方式进行施工,在网架结构提升到空中后无法进行再次调整、移位,现场人员进行精密计算,并确保提升过程中能够严格依照相应计算结果进行操作。对于整体结构的提升点位置、数量,要合理选择,确保其受力状况与网架结构正常使用时接近,从而保证网架结构能够按照准确的方式方法进行提升、安装。 2.1.2采用整体顶升的方式进行施工 采用整体顶升的方式进行网架结构施工主要应用在网架结构支撑点较少的情况。由于在顶升过程中需要较大的起重能力,为减少垂直运输的工作量,需要先在地面上将网架拼装好,并然后将屋面构件安装到网架结构上,然后利用千斤顶、支撑结构进行交替填塞,然后逐渐将网架结构整体顶升到设计标高即可。通过将结构中的柱块连接起来,形成网架结构的支撑柱。这种网架结构的施工方式所需的设备简单,顶升能力要求高,但是由于网架结构的支撑节点较少,需要截面较大的柱子才能满足要求,所以,对于采用整体顶升方式进行施工时要尽量利用工程结构中的永久性支撑柱进行顶升,不然就需要在原支点或附近设置临时顶升系统,并且在顶升过程中,要保证各个顶升设备的速度、效率、进度保持一致,避免因为设备原因造成的问题。 2.1.3采用整体吊装的方式进行施工 采用整体吊装的方式进行施工,需要先将网架结构在地面拼装成整体,然后核查其整体质量,据此选择满足要求的设备,并结合现场施工情况布置设备,在确保现场稳固后,将其吊装至设计高度。这种方式主要适用于通过焊接方式进行连接的网架结构。在地面进行综合拼装能够确保结构整体的焊接质量及其尺寸精度,但是在吊装过程中所需的起重能力要求较高。一般情况,采用整体吊装的方式进行施工可以使用多台桅杆或自行式起重机进行抬吊,这主要是桅杆起重机的起重量大,能够解决各类大型网架结构的起吊问题。但是,在现场施工过程中需要采用大量钢丝绳、辅材、人力、卷扬机等,造成大量附加成本,但是对于中小型钢管桅杆的整体吊装网架所需的成本会相对较低。网架结构在地面拼装时,可以在设计位置错位拼装,然后采取相应措施避免网架结构吊装过程中被障碍物阻碍,必要情况下可以征得设计单位同意,个别构件暂不拼装,在网架结构整体就位后再行安装。 2.1.4采用悬吊拼装的方式进行施工 悬吊拼装先在地面将网架主要杆件、节点进行组装,形成网架结构的小单元,然后将其悬吊到空中。根据施工方案确定的预定位置、安装方法进行拼装,最终形成建筑工程网架结构。采用悬吊拼装的方式进行施工需要借助机械设备,但是由于主要将网架结构的小单元进行悬吊,整体来说对于机械设备的起重能力要求较低,但是对于脚手架的搭设质量要求较为严格,特别是在悬吊拼装施工过程中,要严格管控脚手架的搭设,并做好相应的安全防护,避免现场施工人员高空作业时发生安全事故,这也是采用悬吊拼装的方式进行施工时需要注意的关键。在网架结构正式进行拼装前要按照图纸将各轴线标记好,然后在保证拼装精度的基础上按照顺序进行拼装,严格控制拼装误差。现场拼装过程中要定时对网架杆件轴线、标高等关键因素进行检查,确保其误差在施工工艺允许误差范围内,若发现存在误差异常的问题,现场施工人员必须及时进行纠偏,对网架结构的几何尺寸、安装精度满足方案要求,并采取针对性措施进行安装调整,,避免误差累积直接影响整个工程项目,切实保证建筑工程网架结构安装质量。采用悬吊拼装的方式进行施工工序简单、对机械设备要求不高,但是在实际施工过程中,需要将整个网架结构系统的各个节点、构件单元等通过焊接、螺栓的方式进行连接,施工过程中的安全风险大、安全系数低,加之网架结构上的面积大,需要进行连接的各个节点、构件单元等数量较多,实际作业量较大。若全部采用焊接方式进行连接,容易在焊接过程中出现电火花、漏电等问题,总的来说采,用悬吊拼装的方式进行施工安全隐患较多,实际施工过程中必须做好完善的安全防范措施,现场施工人员必须做好全部安全防护措施,然后才能进行网架结构安装,确保现场施工安全,保证施工人员的生命安全。 2.2合理选择安装工艺 网架结构中多采用强度较大的材料,其安装工艺方式较多,需要根据不同施工条件选择相应的施工工艺。但是无论何种施工方式,都要确保现场安全技术、工艺的准确性,从而保证网架结构质量、功能满足相应要求。若选择错误的施工工艺,会造成工期延误或存在较大安全隐患,同时现场施工要确保规范操作,确保达到预期的施工效果。 2.3加大施工质量管理力度 影响网架结构安装质量的因素较多,需要选择合理的施工工艺技术,避免外部因素的不利影响,充分发挥出网架结构的价值。在网架结构安装过程中,对于时间、技术、质量等管控能够有效延长建筑工程的使用寿命,通过加强网架结构安装管控,提升现场安装效率,保证施工安全,针对施工工艺采取有效措施进行平衡,加大现场施工质量管理力度,大大提升工程的经济效益和社会效益。 3结语 建筑工程中的网架结构施工会受多种因素影响,科学、合理的施工工艺是确保建筑结构稳定、工程质量的重要基础。在安装网架结构时,根据现场情况选择合理的施工工艺流程,能够有效提升现场施工效率,缩短工程建设周期,提升施工工艺水平。因此,在建筑工程中网架结构的施工必须通过完善的制度,将先进的施工理论与实际工程建设相结合,充分体现出网架结构的特点、优势,利于实现网架结构的价值。
为了更好地促进我国建筑行业的发展,应认真分析相关节能材料特性,了解其主要构造原理以及在多方位的应用,从而促进环保节能材料的进一步发展。 1环保型建筑节能材料的特性 我国已研制出多种环保型建筑节能材料,并且在应用过程中得到普遍关注。一些建筑材料在性能与作用上存在不同优缺点,为了能够更好适应社会的发展,我国在建筑材料上进行了一定改造,以环保节能为基础,不断制造出具备更多功能的建筑材料,不断完善环保型材料的生产技术,以符合现代化建筑行业的发展。 1.1主墙体材料 在建筑物中,主墙体是其主要组成部分,对发挥材料的环保作用提供了更多帮助。对于主墙体环保材料,其种类较多,用户可进行多种选择,不过,在对环保材料进行挑选时,应结合自身实际情况,使其更好发挥环保作用。 1.2外墙保温材料 现如今,越来越多的用户因考虑到节约能源方面的问题,在材料的保温功能上极为重视。建筑物外墙通过使用保温材料,一方面,可以有效防治紫外线对墙体的破坏,另一方面,能有效防止地下昆虫对墙体的侵蚀。在能源使用方面,使用保温材料能够起到很好的吸热与散热功能,从而在供暖上可以降低其成本,达到节约能源的作用。现在外墙使用环保材料已被大多数用户所采纳,在建筑行业中也起到了重要的作用,更有效的提高了其在当今社会中的利用价值。 1.3门窗材料 门窗作为建筑物中主要的装饰部件之一,其环保功能被大多数用户所重视,如今,在玻璃的材料上也不断加大改造力度,在环保的基础上做出修整,以此来适应社会的发展需要。在对玻璃的改造中,相继出现多种功能,如:各种真空玻璃以及具有防辐射功能的玻璃等,根据用户的不同需求对玻璃进行选择,在环保的前提下,更加适应了当下社会的发展需要。 2环保型建筑节能材料的应用 环保型建筑材料不断更新,目前在建筑施工中被普遍应用。为节约能源,其在促进环境的保护方面发挥了巨大的作用。我国不断加大力度提倡对环保型建筑材料的使用,并不断研制出更多新型的建筑材料。环保型建筑材料的应用,主要体现在建筑物的三个方面。 2.1用于墙体中 对于建筑物而言,墙体是其主要组成部分,也是起到支撑作用的关键部位。对于墙体使用环保建筑材料,不仅提高了建筑物环保的功能,也给居民带来了更多新的居住体验。 2.2用于室内装饰材料中 环保型建筑材料除了在墙体中得到应用外,在装饰材料中也发挥了一定作用。不仅能增添装饰材料的美感,在一定程度上还能起到净化空气的作用,吸收甲醛等有害气体,为居民的身体健康提供更多保障。因此,将建筑环保型材料应用于室内装修材料中是一个正确的选择。 2.3用于绿色建筑中 为了增强人们对建筑的环保意识,我国不断加大对绿色环保建筑项目的实施力度,其目的就是倡导居民积极使用环保型建筑材料,构建一个和谐的绿色家园。另外,我国还积极鼓励相关人员不断研究出更多的环保型建筑材料,不断加大环境保护力度,促进我国环境的健康发展。有些传统建筑材料,容易散发较高浓度的有害气体,严重威胁着居民的身体健康,环保型建筑材料作为现代化建筑材料发展的新能源,不断被适用于墙体、门窗以及各种装饰材料中,不仅发挥了其环保性功能,还为用户进行房屋装修增添了一定的美感,切实保护居民的安全。目前,环保型建筑材料已经得到越来越多居民的认可,环保型建筑材料的发展,为国家积极倡导环境保护起到很大的作用。 3环保型建筑节能材料的发展趋势 随着社会居民对节能环保意识普遍增强,减少能源消耗的同时还能削弱对环境的破坏程度,针对这一方面我国一直在积极宣传与倡导。在建筑施工过程中,应加强工人的节能意识,在对材料进行选择时,以环保节能为基础进行选择。如今,我国各项资源都在不断开采中,对大自然资源的消耗程度在不断扩大,为了促使人们更好的生活,必须将节能放在首位,努力改善我国环境问题[3]。环保理念不断被重视,环保型节能材料仍在不断发展当中,利用节能环保的理念,采用更加先进的技术手段,为建筑材料行业提供更多帮助。在传统的建筑行业中,由于对原材料进行大量开采,导致自然环境中能源的缺乏,在建筑施工过程中,忽视了对环境的保护,生产的垃圾造成了环境污染等状况,从而引发各种自然灾害。因此,我国在能源利用上面,不断以环保为基础,利用火力、电力等方式,已成功研制出了多种环保型材料,从而带动了建筑行业的进一步发展。目前,环保材料的探索仍在继续,应加大对环保型材料开发力度,培养相关技术人才,对墙体和门窗材料进行专门研究,以环保、节能为目的对相关材料进行研发,相信建筑行业在接下来的发展中会更加突出。 4结语 我国在环保意识方面不断加强宣传力度,努力提高居民的整体生活水平,在当下社会背景下,不断探寻环保型建筑节能材料,在建筑主墙与门窗上多下功夫,加大对其开发力度,不断优化其生产技术,努力增强居民的节能意识,使其成为现代社会的发展趋势,促进建筑行业优质发展。 参考文献: [1]王胜男,田雪梅.建筑工程中环保型建筑材料的应用与未来发展分析探讨[J].居舍,2018(35):38. [2]张翼.谈节能环保型建筑设计和新材料的使用[J].绿色环保建材,2018(04):1. [3]陈建超.环保型建筑节能材料的发展与应用[J].四川水泥,2018(03):131. 作者:成诗君 李旎 单位:娄底职业技术学院
近几年,中国经济发展迅猛,建筑行业发展也达到了顶峰,房产开发企业之间的竞争愈发激烈。对于以承担城市开发建设为主要任务的国有房产企业,为了更好地完成城市建设任务,同时适应市场形势、保障公司的经济效益,实现可持续发展,如何在新形势下对工程项目进行合理有效的造价管理就显得尤为重要。对房产开发企业而言,国内工程项目全过程造价管理主要分为五个阶段:项目立项阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段和竣工阶段。造价管理在项目工程招投标中需要做到事前管理,因为它对项目的施工阶段和结算阶段有着至关重要的影响[1]。笔者围绕招投标阶段造价管理中存在的风险及控制要点和措施展开讨论。 1招投标阶段造价管理的重要性 造价管理在招投标阶段乃至项目全过程都发挥着重要作用,对于建设工程的成本管理起到承上启下的作用,是成本管理从图纸落实到工程现场的重要纽带,对项目后期实施过程中把控施工质量、保证项目产生经济效益都起着相当重要的作用。招标文件作为招标程序中的重要文字依据,招标人会在招标文件中对项目概况、施工现场实际情况、项目工期和质量的要求以及建设方的其他需求进行充分的描述,潜在投标人可以通过招标文件的描述充分评估自己与工程的匹配度,是否有能力承揽工程并获取自己期望的利润,进而评判是否继续参与后续招投标流程。一个计价条款约定完善、项目情况描述完整的招标文件,可充分展现建设方的意愿,对于工程的顺利实施、工程质量的保证以及工程造价的控制都有指导意义[2]。同时,通过合法合规的招标采购流程,项目潜在的投标人可以公开公平地获取项目招标信息,这不仅可以让招标人在潜在的投标人中选择资质能力和经验与工程项目更相适应的供应商,还可以让更多潜在投标人获取招标信息从而促使项目潜在投标人的投标报价形成充分竞争,可使招标人达到在招标阶段控制项目造价的目的。招投标是建设方对项目成本进行事前控制不可或缺的手段,招投标流程促成双方在充分了解对方意愿的前提下更好地合作,同时达到提高经济效益的目的。 2招投标阶段造价管理的风险影响因素 招投标的流程以及招标的文件是招标方和投标方后期建立合作的基石,因此招标文件是否科学、公平、完善对后续双方合作和工程造价控制有非常大的影响,因此招标方要尽量考虑影响本项目的各种因素和状况,并将这些因素和状况体现在招标文件里,而且需要明确、清晰。国内房产企业大多对招投标阶段工作和招标人员的重视程度不够,在成本管理方面存在较大风险。 2.1对招采工作不够重视 国内房地产市企业认为招投标工作是形式工作,十分简单,往往对此阶段工作和在岗人员都非常不重视。企业安排的招采人员的素质和业务能力往往并不能与该岗位匹配。招采人员自身的规范性和专业性都比较缺乏,对招采岗位的工作也不重视。招采人员需要有项目管理和造价管理的基础,在编制或审核招标文件时需要结合项目情况研判资质等级、评标方法,结合合约规划和项目情况制定招采规划,为项目造价管理提供更有力的技术支持。 2.2招标时间压缩不合理 随着城市建设进程的加快,担负城市基础建设的房产企业在项目产值上的责任和压力也越来越大,为了完成建设目标,企业将工程项目从立项到招标的时间不断进行压缩。这就导致设计院没有充足的时间对图纸进行深化和优化,部分图纸内容甚至不完整,这导致招标时成本管理人员无法对项目整体成本进行有效把控。这使得设计人员不得不在招投标工作后再对图纸进行补充和完善,而这种边施工边设计的模式会给项目成本管理带来很大的风险和难度。 2.3招标文件与项目现场情况不匹配 国内房产地企业大多委托招标代理执行招标相关工作,建设方招标人员与之对接。这种方式可以降低企业在人员成本上的投入,同时提升招标工作效率,但也存在招标代理对项目背景不熟悉导致招标文件模式化、与项目实际情况匹配程度不够等问题。由于招标人员不负责管理现场,因此经常会发生招标人员对项目现场情况未进行调研,导致招标文件中描述未根据现场情况进行更新、招标控制价与现场情况不匹配,这就可能导致项目预算大大超出计划,甚至可能对施工进展以及项目质量都产生不可预估的影响。 2.4招标文件编制水平不达标 招标文件在编制过程中存在人为失误,这是因为招标代理一般是对现有招标文件模板进行修改后完成另一项目的招标文件,存在投标邀请书和投标人须知中描述前后不一致、投标人须知中和合同条款中描述也不一致。这会对投标人造成困扰,如招标人澄清则浪费了时间,如无澄清,则在后续项目实施过程中会造成招标人和投标人对项目实施认知和要求的矛盾,对项目进度、质量和造价管理都可能产生负面影响。招标文件中的工程量清单是非常重要的。在实际操作中,由于编制人员不熟练或时间紧迫等原因,经常会工程量与实际相差太大、清单缺项或漏项等问题。出现这些问题都会直接导致造价管理的失控。 3招投标阶段造价管理控制要点及措施 3.1做好编写招标文件前的资料准备工作 好的招标采购工作可以为后续施工阶段和结算阶段的造价管理工作避免很多麻烦,这就需要招标人员在招投标阶段做好充分的准备工作,包括尽可能收集完整的项目资料。如今,工程项目的建设周期普遍较短,很多项目相关土地前期工作尚未完成便迫于时间节点等压力匆忙开工。项目的招投标流程虽然相似,使得招投标工作看似简单,但项目的多样性、复杂性和独特性使得招投标文件中的描述却不尽相同,需要根据每个项目的特点进行规划。因此,建设单位、招标代理单位和造价咨询单位的相关招标人员在招投标阶段初始需要对项目背景、项目现场实际情况进行充分了解,尽可能多地发现和找出每个项目中存在的会对成本管理造成影响的因素,例如,项目现场的三通一平完成情况、项目现场是否有古树名木或历史文物等需要保护、项目勘察报告是否有明暗浜或淤泥、施工蓝图是否完整,等等。招标人员需要在招标文件编制过程中对可能影响造价管理的因素进行研判,并尽量通过招标文件的描述对可能发生的造价管理风险进行控制。 3.2招标文件内容详实并与项目匹配 招标文件体现了招标方对项目的诉求,所以应该重点关注编制招标文件。编制招标文件时,招标人员需要根据项目特点对项目的工程概况、招标内容及范围、项目的特殊情形进行准确描述,包括上文所提及的会对造价管理造成影响的各项因素。同时,招标人员需在招标文件中明确对投标人的求,包括资质要求、工期要求、施工配合需求。内容详实并与项目相匹配的招标文件不仅可以充分展示招标人的意愿,也可以让潜在投标人充分了解项目,是后续招投标人合作的基础,既能保证招投标人双方的合法权益,更关系着项目能否顺利实施。若招标内容表达不清,则会导致潜在投标人对招标项目理解有误,甚至影响后续施工进度的,导致投标人进行变更索赔,使得施工结算金额增加。 3.3完善工程量清单和招标控制价的编制 工程量清单和招标控制价是建设单位在招投标阶段对造价进行管理的重要工具。为了保证工程量清单和招标控制价的准确性和完整性,即与项目特点相适应同时也不缺项漏项,建设单位可以采取以下四点措施对其进行控制。(1)招标人员需要跟踪项目施工图纸的进度并复核其完整性。施工蓝图是工程量清单和控制价编制的重要依据,但现实情况往往如上文所说,招标阶段时常会出现招标时图纸未完成的情况。这就需要参与招标工作的人员及时梳理施工蓝图,请设计人员进行图纸答疑。对于图纸中不完善的地方,需在工程量清单和控制价的编制中设置材料暂估价或专业工程暂估价。(2)采用独立并相互审核的编制模式,即招标代理方、造价咨询公司各自编制工程量清单以及招标控制价。在完成以上工作后,招标代理方和造价咨询公司相互审核。这种方式可以较大程度地避免出现工程量清单的缺项、漏项和特征描述不完全的情况,更有利于造价管理。(3)招标人员需要对项目进行整体把控,根据符合项目特点和公司意愿的项目合约规划和招标策划编制工程量清单和控制价。合约规划和招标策划中体现了项目所使用的材料品牌档次的需求,明确了哪些材料和专业工程需要列入材料暂估价和专业工程暂估价及其价格范围,确定了相关招标方式,这些明确的规划可以更好地对项目进行造价管理。(4)确定合理的招标控制价是项目造价管理的重要一环,根据信息价确定控制价中的材料价格,对于没有信息价的材料,可根据类似项目的数据或提前询价作为依据计入控制价。工程量清单中的措施项目需要与项目情况的相匹配,防疫费用作为疫情期间必不可少的费用可列入措施项目中按项考虑,项目特征描述可根据项目特点和施工图纸在清单原有描述的基础上进行完善。招标人员在编制时须尽量保证工程量清单和招标控制价的完整,符合项目特点且造价可控。 3.4重视招标文件中合同的编写 目前,国内很多企业在编制招标文件时对其中的合同都不够重视,常常直接用通用模板或者原有项目的合同,这其实给招标人在项目需求和造价管理上留下了非常大的隐患。根据《中华人民共和国招标投标法》的规定,根据招标文件和中标人的投标文件,招标方和中标方以此签订书面合同。因此,合同是招标文件非常重要的组成部分,招标人员需要重视招标文件中合同的编写。合同内容需要与招标文件中投标人须知所描述的内容相一致,主要合同条款有关工程实施内容和范围、质量验收标准、工期约定、费用结算方法等需与项目相匹配。招标人可以通过签订合同对合同价款变更的条件和范围进行合理约束,达到对投标人索赔或造价变更预先控制的目的,这对项目后期结算有深远影响。 4结语 建设工程造价管理是一项系统性工程,造价管理作为项目管理承上启下的一环,发挥了重要作用。笔者研究了造价管理控制的重要性以及控制要点、措施。招投标流程即是招标人公开筛选符合项目要求投标人的有效途径,同时也是投标人控制项目造价的重要手段。现阶段,国内招投标阶段仍存在对招标人员素质不重视、招投标时间过度压缩、招标文件编制不重视等问题。基于此,笔者提出四点优化措施,即做好编写招标文件前的资料准备工作、确保招标文件内容与项目情况匹配、重视工程量清单的编制工作、重视招标文件中合同条款的起草等。由于仅探讨了招投标管理在项目中的应用,在后续的工作中,笔者将对工程造价管理的其他阶段进行深入研究。 参考文献: [1]王培灿.建筑工程招投标阶段造价控制策略研究[J].散装水泥,2021(5):21-26. [2]黄晓捷.工程建设项目招标投标阶段造价控制的探索与研究——基于金沙书院项目招标案例分析[J].产业科技创新,2020(2):103-104. 作者:张洁慧 单位:上海浦东开发(集团)有限公司
0引言 我国部分饮用水地表水源地存在水体富营养化的现象,在季节、水温等条件适宜时易爆发水华,引起藻类数量明显增加,进而产生各种具有嗅味的代谢产物。在各种嗅味中,土霉味较为常见,主要由土臭素(GSM)和二甲基异莰醇(2-MIB)等藻类和放线菌的代谢产物引起,且嗅阈浓度低[1]。我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)中明确规定两者的限值均为10ng/L。研究表明,混凝、沉淀和过滤等传统净水工艺对GSM、2-MIB的去除能力有限[2]。较为常见的方法是在传统工艺前端增设高锰酸钾预氧化、预氯化或粉末活性炭吸附单元,或在传统工艺后增设臭氧氧化和活性炭吸附单元,通过氧化和吸附作用,增加工艺对有机组分的去除性能,从而去除嗅味物质[3]。目前我国大部分水厂都采用传统处理工艺,深度处理工艺总体占比偏低[4],而且在实际水厂运行中,嗅味物质的去除往往受多种因素的影响,因此需要进一步加强实际水厂常规工艺条件下的嗅味去除应用研究。2019年和2020年的夏秋季,山东省潍坊市昌乐县城南水厂原水土霉味明显,严重影响水厂的制水效果。为保证供水水质安全,对原水水质开展了检测分析,针对原水藻类浓度高、土霉味明显的水质特点,分别开展了高锰酸钾、粉末活性炭与高锰酸钾联合投加、高锰酸钾与次氯酸钠联合投加的系列试验,对投加方式与投加量进行了优化,取得了较好的生产实践效果,可为其它类似情况的水厂提供运行技术参数和依据。 1试验材料与方法 1.1水厂概况 城南水厂位于潍坊市昌乐县城南约10km,设计规模为9.6万m3/d,采用混凝、沉淀、过滤、消毒常规工艺处理流程,重力流输水为城区供水。2020年平均日供水量为6.5万m3/d。水厂原水取自昌乐县最南端的高崖水库,经36kmDN1400钢筋预应力混凝土原水输水管线自流进入水厂。水厂工艺流程如图1所示。2019年和2020年6月至10月的原水水质情况见表1。在夏秋季,原水水质呈现相似特点,藻类最高浓度分别达到14448万个/L和11622万个/L,均有明显土霉味。 1.2试验方法 由于原水水质变化往往较为突然,特别是藻类爆发和出现异味的初期,水厂需结合水质变化和实际生产条件快速做出应急处理,因此在小试之前先开展了粉末活性炭、高锰酸钾、次氯酸钠的应急投加生产性试验。结合应急生产性试验的结果,开展小试,再对小试结果进行生产性应用验证。1.2.1生产性试验方法距高崖水库取水口下游1km处是孟津河备用水源,其取水管道与水厂的原水输水管线相连接,由于受限于场地条件及管理权限,该地点仅具备投加高锰酸钾的条件,不具备投加活性炭及预氯化的条件,因此选定该地点为高锰酸钾投加点。粉末活性炭投加点选在水库取水口处。次氯酸钠投加点分别在折板反应池前和V型滤池后。混凝剂为聚合氯化铝铁(Al2O3含量10%,Fe含量0.5%),在跌水网格混合池投加,浓度均为40mg/L。1.2.2小试方法用六联搅拌机烧杯试验模拟水厂混凝沉淀工艺,研究各种投加方式和投加量对藻类和嗅味去除的影响。试验用混凝剂为聚合氯化铝铁,与水厂实际所用品牌型号一致。在混凝剂投加量均为40mg/L的条件下,分别开展:①投加高锰酸钾;②粉末活性炭(300目)与高锰酸钾联合投加;③高锰酸钾与次氯酸钠(有效氯含量(以Cl计)13%)联合投加的小试。三种投加方式的烧杯试验搅拌程序见表2。1.2.3检测方法常规水质测定依据《生活饮用水标准检验方法》(GB/T5750.6-2006)和《水和废水监测分析方法》(第四版)中的方法。GSM和2-MIB采用《生活饮用水臭味物质土臭素和2-甲基异莰醇检验方法》(GB/T32470-2016)中固相微萃取-顶空-气相色谱质谱联用方法进行检测。采用六级嗅味强度法对水样进行嗅味测定。先由一人对系列水样的嗅味强度大小进行比较,再由另一人进行比较得出另一组嗅味强度,两人判定结果一致则有效,若有争议重复比较得出一致结论。 2结果与讨论 2.1应急生产性试验 2019年6月中旬至7月下旬,水厂根据原水水质变化采取应急措施,在取水口下游1km处投加0.5mg/L高锰酸钾,在跌水网格混合池投加40mg/L聚合氯化铝铁,在折板反应池前和V型滤池后分别投加次氯酸钠15mg/L和18mg/L。2019年7月单次取样结果表明,原水、沉淀池出水、出厂水GSM含量分别为486、88、35ng/L,去除率92.8%;原水、沉淀池出水、出厂水2-MIB含量分别为40.5、14.2、11.3ng/L,去除率72.1%。出厂水嗅味等级从原水的5级降为1级,有轻微土霉味。可见该处理方法对嗅味物质有较好的去除效果,但尚不能完全保障出厂水嗅和味达标,需要进一步探索和优化投加方式。2020年6月中旬,在原水开始出现藻类增长及异味的情况下,尝试在与2019年同期相同的工艺条件基础上,将前加氯量从15mg/L提高到26.5mg/L,以强化杀藻及预氧化助凝效果。但出厂水水质并未发生明显提升,而且余氯浓度达到0.75mg/L左右,三氯甲烷浓度最高达到0.058mg/L,存在超标风险,城区管网水中嗅味明显,可见单纯依靠加强前加氯的方式不可行。因此,水厂将前加氯量调整回15mg/L,在水库取水口处临时增设粉末活性炭投加装置,先对原水嗅味物质进行吸附,然后再依次投加高锰酸钾、次氯酸钠药剂进行预氧化。当粉末活性炭投加量为5mg/L,高锰酸钾投加量为0.35mg/L时,处理后的出厂水2-MIB含量仍达14.2ng/L,GSM达177ng/L,仍有明显土霉味。原因可能是原水的藻类大量占据了先投加的粉末活性炭的吸附容量,从而影响了活性炭吸附效果和整体处理效果。有研究表明,先投加高锰酸钾后投加粉末活性炭,且粉末活性炭投加量在20mg/L以上时对嗅味物质去除效果较好[5-6]。但因水库取水口及下游附近的场地及条件受限,不具备先投加高锰酸钾后投加粉末活性炭的条件,而且由于粉末活性炭价格较高,如果继续增加投加量,将会造成较高的水处理成本,水厂难以负担。为更好应对原水季节性水质问题,需要进一步开展小试,综合考虑处理效果和运行成本,确定氧化剂、吸附剂等药剂投加方式和投加量,从而指导生产实践。 2.2小试 2.2.1单独投加高锰酸钾由图2可见,在混凝剂投加量为40mg/L的条件下,随着高锰酸钾投加量的增加,出水的嗅味逐渐减小,藻类去除率逐渐增加。陈忠林等[7]的研究表明,高锰酸钾对嗅和味及藻类有很好的去除效果,主要通过其还原产物新生态水合二氧化锰的氧化、吸附和催化作用促进有机物去除。试验结果表明,当高锰酸钾投加量为1.0mg/L时,藻类去除率为68.4%,嗅和味等级由5级降为1级,但继续加大投加量,藻类去除率变化不明显,嗅和味等级也未继续降低。对上清液的色度进行测定,高锰酸钾投加量1.0mg/L时色度为10度,2.0mg/L时色度达到202.2.2粉末活性炭与高锰酸钾联合投加由于水厂仅具备先投加粉末活性炭、再投加高锰酸钾的条件,因此模拟实际工艺,先投加粉末活性炭,再投加1.0mg/L高锰酸钾进行试验,由图3可知,在混凝剂投加量为40mg/L的条件下,随着粉末活性炭投加量的增大,藻类去除率虽有提高,但总体效果一般,投加量为10mg/L时藻类去除率75.9%,嗅味等级为1级,与单独投加高锰酸钾的小试效果相比,并没有显著区别。其他研究人员指出,高锰酸钾与活性炭联用具有协同作用和互补性,但也会形成相互制约关系,在使用时要注意投加位置和用量,因为粉末活性炭表面能够吸附高锰酸钾,降低其氧化能力,影响除藻除嗅效果[8-10]。小试结果与前期投加粉末活性炭的生产性试验效果基本一致,证实了该方式不适合城南水厂。2.2.3高锰酸钾与次氯酸钠联合投加在依次投加1.0mg/L高锰酸钾、40mg/L混凝剂的条件下,逐步增加次氯酸钠投加量。由图4可见,次氯酸钠投加量为10~15mg/L时,出水无异嗅异味,藻类去除率达92%。相关研究表明,利用次氯酸钠进行预氧化去除小分子有机物及嗅味物质有较好效果[3,11]。随着次氯酸钠投加量进一步加大至20mg/L以上,出水的氯嗅味明显,嗅味等级升高。因此次氯酸钠投加量不宜大于20mg/L。小试结果与前期生产性试验中提高加氯量导致出水嗅味明显的结果基本一致。2.2.4结论从以上3种投加方式的烧杯试验结果可以看出,在混凝剂投加量一定条件下,高锰酸钾与次氯酸钠联合投加去除藻类和嗅味效果最好,其次为单独投加高锰酸钾的效果,而先投加粉末活性炭、后投加高锰酸钾的效果较差。从去除效果和成本角度综合考虑,高锰酸钾与次氯酸钠联合投加方式具有较好的性价比。 2.3生产应用验证 2.3.1运行效果分析水厂结合小试及前期应急生产性试验结果,进一步优化生产运行参数,确定在距取水口下游1km处投加1.0mg/L高锰酸钾,在跌水网格混合池投加40mg/L聚合氯化铝铁,在折板反应池前和V型滤池后分别投加次氯酸钠6mg/L和9mg/L,并于2020年8月中旬至10月中旬的藻类爆发期开展生产应用验证。运行情况见表3。在上述优化后的运行参数下,出厂水嗅味等级均为0级,2-MIB和GSM均低于5ng/L,符合10ng/L的限值要求。出厂水消毒副产物浓度也得到较好控制,三氯甲烷浓度为0.01mg/L左右,余氯为0.40~0.60mg/L,高锰酸盐指数、浊度等各项指标均符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。药剂投加运行成本为0.0604元/m3水。2.3.2运行实践模型根据水厂实际生产运行效果和经验,在原水水温15.0~25.5℃、浊度12.8~27.0NTU范围内,总结出以下原水藻类与高锰酸钾、次氯酸钠投加量、聚合氯化铝铁投加量和出水嗅味等级的水处理模型表(见表4),可为其他水厂提供类似参考。 3结论 (1)针对昌乐城南水厂实际原水水质条件的小试,为有效去除原水嗅味并综合考虑处理效果和成本,高锰酸钾与次氯酸钠联合投加方式优于单独高锰酸钾以及粉末活性炭与高锰酸钾联合投加方式。(2)结合小试及生产性试验,确定了在取水口下游1km的原水输水管线处投加高锰酸钾,水厂混合池投加聚合氯化铝铁,反应池前与滤池后分别投加次氯酸钠的投加方式和合理的用量,在藻类和嗅味高发期保证了出厂水各项检测指标均合格。(3)由于原水水质的季节性变化愈发明显,可考虑在常规处理工艺后增设臭氧生物活性炭深度处理工艺,强化水中异嗅异味的去除效果,进一步保障水质安全。 作者:杜崇岭 秦新玲 王令刚 李金霞 李鑫玮 单位:山东昌乐实康水业有限公司 北控水务(中国)投资有限公司
引言 本文根据装配式建筑的特点,对装配式建筑结构的节点及安装关键技术进行了研究探讨,相比于传统装配式建筑节点设计及安装方式,本文研究的内容主要包含自主研发的调节支撑系统对预制墙板进行固定调平,利用新式墙板连接节点提高整体安装效率及可靠性,新式预埋件安装对埋件的预制精度和强度的提升,适用于变电站的装配式结构改进优化了变电站的整体布局,方便后期的安装和使用[1,2];整体安装过程具有吊装操作简单,节点连接可靠,调整快捷,定位准确,施工方便等优点,解决并改进了装配式建筑节点连接及安装施工等主要技术难题。 一、结构设计 1.节点连接 基于装配式建筑墙板连接方式,设计了5种剪力墙与双T梁板的连接节点形式及连接构件,整个结构具有良好的整体性和连接刚性,在保证结构整体稳定性和抗震性能的前提下最大限度的减少了现场施工难度。主要节点连接形式包括:剪力墙-基础连接节点、剪力墙水平连接节点、剪力墙垂直连接节点、剪力墙-双T梁板连接节点、双T梁板连接节点。为保证结构横向抗剪刚度,剪力墙垂直连接节点采用焊接,其余所有节点均为高强螺栓连接。所有新型节点在沙特阿美项目均已得到成功的实践应用,主要适用于单层小跨度预制装配式结构(装配层高不超过12m,横向单跨最大不超过20m),特别是对于变电站及高低跨的单层建筑,具有较好的应用效果,其他类型的装配式建筑均可参考借鉴其节点连接形式。(1)剪力墙-基础连接节点节点构造详图如图-1所示,混凝土剪力墙预制时底部每隔500mm预埋E51型镀锌钢板,3个直径20mm高强螺栓与钢板内侧焊接固定;现浇混凝土底部基础预埋2个直径20mm高强螺栓;安装时在剪力墙底部连接位置提前安放20mm调平垫块用于剪力墙板垂直度调整,剪力墙板调整固定后与基础通过ACC-01型镀锌角钢采用预埋高强螺栓连接,最后预制混凝土剪力墙与基础之间的缝隙采用高强度灌浆料进行灌浆抹平。(2)剪力墙水平连接节点节点构造详图如图-2所示,每块混凝土剪力墙两侧预制时每隔500mm预埋E66型镀锌槽钢,3个直径20mm高强螺栓分别与槽钢两侧内边焊接固定;剪力墙内侧预埋4个高强螺栓套管;安装时先利用剪力墙内侧4个高强螺栓将预制盖板和调平垫块固定,通过M20高强螺栓对剪力墙水平及垂直度进行调整,两块剪力墙板调整固定后通过ACC-03型镀锌钢板采用预埋高强螺栓连接,最后预制混凝土剪力墙之间的缝隙采用高强度灌浆料进行灌浆抹平。(3)剪力墙垂直连接节点节点构造详图如图-3所示,在建筑纵向混凝土剪力墙端内侧每隔500mm预埋E53型镀锌钢板,横向混凝土剪力墙在相同位置预埋E54型镀锌角钢;两剪力墙调整固定后通过ACC-04型镀锌角钢采用满焊方式连接,最后预制混凝土剪力墙之间的缝隙采用高强度灌浆料进行灌浆抹平。(4)剪力墙-双T梁板连接节点节点构造详图如图-4所示,混凝土剪力墙内侧预制时每隔500mm预埋E56型镀锌钢板,4个直径16mm高强螺栓在镀锌钢板内侧焊接固定;延T型梁翼缘板每隔500mm预埋E59型镀锌角钢,4个直径16mm高强螺栓在镀锌角钢内侧焊接固定;安装时利用两块ACC-05型镀锌角钢分别将T型梁翼缘板上下面与剪力墙通过高强螺栓固定,最后预制混凝土剪力墙之间的缝隙采用高强度灌浆料进行灌浆抹平。图4剪力墙-双T梁板连接节点(5)双T梁板连接节点节点构造详图如图5所示,混凝土双T梁预制时在翼缘板上部边缘每隔500mm预埋E60型镀锌角钢,5个直径12mm高强螺栓与镀锌角钢内侧焊接固定;安装时两块T型梁上部通过ACC-07型镀锌钢板采用高强螺栓连接,最后连接处上部采用高强灌浆料进行灌浆抹平。图5双T梁板连接节点 2.预埋件 所有预埋件均为镀锌防腐,根据预埋件的位置不同,将新型的预埋件结构分为以下几种形式。(1)预埋件位于现浇砼上表面时,据预埋件尺寸和使用功能的不同,采用以下几种固定方式:a、平板型预埋件尺寸较小,可将预埋件直接绑扎在主筋上,但在浇筑砼过程中,需随时观察其位置情况,以便出现问题后及时解决。b、角钢预埋件也可以直接绑扎在主筋上,为了防止预埋件下的砼振捣不密实,应在固定前先在预埋件上钻孔供砼施工时排气。c、大面积预埋件施工时,除用锚筋固定外,还要在其上部点焊适当规格角钢,以防止预埋件位移,必要时在锚板上钻孔排气。对于特大预埋件,须在锚板上钻振捣孔用来振实砼,但钻孔的位置及大小不能影响锚板的正常使用。(2)当预埋件位于砼侧面时,可选用下列方法:a、预埋件距砼表面浅且面积较小时,可利用螺栓紧固卡子使预埋件贴紧模板,成型后再拆除卡子。b、预埋件面积较小时,可用普通铁钉或木螺丝将预先打孔的埋件固定在木模板上,当砼断面较小时,可将预埋件的锚筋接长,绑扎固定。c、预埋件面积较大时,可在预埋件内侧焊接螺帽,用螺栓穿过锚板和模板与螺帽连接并固定。 3.变电站结构 建筑结构主要分为下部混凝土框架结构和上部预制板结构,其中下部框架结构主要为建筑物底部提供1.5~2.5m架空层,方便直埋的高压电缆从架空层底部穿入电气室并连接空气绝缘开关的安装与施工,架空层还有利于将地面与室内空气绝缘开关等电气设备隔离,起到防潮的作用。 二、安装优化 1.可调节式墙板支撑系统 预制墙板就位后借助可调节式支撑系统进行水平度和垂直度找正,支撑杆必须考虑10%的余量,确保预制板安装过程中数量充足,支撑杆配置前要进行连接性和调整性检查。(1)墙板支撑系统由多个可调节式支撑杆组成,可调节支撑为多段式结构。为充分发挥机械效能,预制墙板支撑杆固定后机械吊车可撤离。通过专用配套支撑系统对预制墙板进行临时加固和垂直度调整。(2)当相邻预制墙板安装两块或以上时,对墙板构件间节点进行螺栓连接。调整支撑系统保证两连接板之间的间隙和垂直度,将全部螺栓进行初拧,从中心向四周扩散方向进行。 2.墙板翻身吊装技术 预制墙板运抵现场后,利用滑轮采用双机三点抬吊方式翻转预制墙板,翻转完成后,解除辅助吊车,主吊车将预制构件吊装到指定位置,运用座浆垫板加螺母调平法对墙板进行水平找正。 三、与同类先进成果主要技术指标比对 技术性能指标主要体现在大型预制构件吊装方法、墙板可调节支撑系统、新型节点连接方式、预埋件安装、装配式变电站结构改进等创新技术的应用方面。本文研究方案通过上述创新技术的应用保证了施工质量和进度,实现了施工过程的整体可控、简单方便、安全快捷、低碳环保,比较如下表1。 四、总结 (1)采用两车三点方式及滑轮对预制构件进行翻身竖直及吊装。先进性:构件受力均匀、翻身平稳可靠、调整方便、安全系数高。(2)运用由可调节式斜撑杆组成的专用配套支撑体系对其进行临时加固。先进性:固定牢靠、可快速对预制构件垂直度调整、加快施工速度、保证施工质量。(3)节点均为高强螺栓连接。先进性:节点强度高、整体稳定性及抗震性能好、施工方便、现场无需焊接和二次灌浆工作、大大提高现场工作效率和施工质量。(4)在预埋件上进行打孔和焊接固定筋。先进性:埋件处气泡空鼓少、与混凝土贴合紧密、固定牢靠、定位精度高。(5)增加底部架空层。先进性:方便进线和检修、节省室内空间、防潮防水。 五、结论 本文主要探讨并详细阐述了装配式建筑整体结构及安装优化设计,主要包含利用配置合理的支撑调节系统对预制墙板进行组装调节,新型高强度的螺栓连接节点、新型预埋件的应用、变电站特有的架空层设计等,实现了装配式建筑安装的高效率、低成本、一体化,并在阿美项目均取得了成功的实践应用,产生了良好的经济效益、社会效益、环境效益,为预制装配式建筑设计及安装施工特别是变电站方面积累了宝贵经验,同时为其他各类装配式建筑结构设计及安装提供了实际的借鉴参考,具有广阔的应用前景和可观效益。 参考文献 [1]张勃.装配式建筑在变电站土建设计中的应用[J].城市建设理论研究,2019,(26):60. [2]金俊杰.装配式变电站建筑结构优化设计[J].建材与装饰,2017,(20):219-220. 作者:陈修贵 赵洪琦 滕平强 单位:中国电建集团山东电力建设有限公司
目前,我国计算机信息技术水平正在不断提升,并且,我国多个行业的发展都离不开计算机技术的支持,无论是工业生产还是系统开发,计算机技术的全面普及都起到了非常关键的作用,也使得我国社会经济结构的整体稳定性得到了很大的提升。因此,在展开软件开发工作的时候,应该注重对用户界面进行全面优化,从而使用户整体操作的安全性以及舒适性得到有效提升,这样一来也可以使用户的相关需求得到更好的满足,从而使得软件开发企业的发展空间以及受众群体得到有效扩增。同时,还应该对人视觉观察的状态情况进行精准分析,从而保证用户在体验用户界面的时候,各项因素之间具有较高的协调性,这样一来可以有效降低用户界面的操作难度,这对进一步扩大应用界面的客户群体也是有很大帮助的。 1计算机软件用户界面设计的原则要求 1.1关于最佳视区的设计 在对软件用户界面的最佳视区展开设计的时候,应该注意其核心是要对用户的需求进行满足,因此,在界面的整体布局上应该尽量秉持着简洁、合理的原则,这是非常重要的,这样一来也可以有效提升人机交互的效率。同时,在进行用户界面设计操作的时候,还应该注意要遵循协调性的原则,同时使得界面的最佳视区与有效视区的面积得到提升,注重对其进行等量分割。一般情况下,人头部静止但是眼睛在正常活动的时候,水平方向左25°为最佳视区。可以通过对用户界面的科学合理设计,来界面上的重要内容都集中在最佳视区当中,这样一来可以实现对内容的有效组合,同时也在很大程度上减少了用户漫无目的浏览相关内容所花费的时间。同时,在对屏幕对角线以及交叉线进行设计的时候,应该注意对用户的直视点进行精准选择,通常正上方四分之一的位置是用户注意力的重点,应该将其作为设计要点展开操作。 1.2保持界面的视觉平衡 在对界面视觉平衡进行保持的时候,应该注意保证界面的对称性,人的视觉感觉与整个画面往往会呈现出一定的倾斜度。因此,想要使界面保持平衡感应该注意对这种倾斜度进行补足,当整个界面简洁性得到有效提升之后,界面的整体清晰度以及识别程度也就得到了很大的提升,这样一来也势必可以有效达到应用者的心理要求。此外,还应该注意控制图片与文字之间的距离,无论距离过大还是过小都有可能导致其出现文字偏离用户视线的情况,这也会对用户的整体界面操作舒适感产生一定的影响。同时,在对相关内容进行布局安排的时候,还应该注意尽量要减少一些花哨的强调以及装饰,要将所有重要的内容体现在一个方块形的区域当中,这样一来可以使内容的整体感得到有效提升,同时也可以给用户带来更加理想的操作体验。 2计算机软件用户界面设计的要点分析 2.1软件框架的设计 在进行计算机软件用户界面操作设计之前,首先应该展开对软件框架的设计,这是非常重要的。在展开整个软件系统框架设计的时候,其整体设计过程往往具有一定的复杂性,在实际操作的过程中会设计到多个环节步骤,对相关设计工作人员的自身专业素质有很高的要求。同时,在进行框架设计的过程中应该注意对相关操作步骤以及操作程序进行明确,同时还应该注意做好各个节点的分析工作,从而保证各个系统之间的连接更加顺畅。为了可以有效满足界面设计的简洁要求,应该注意尽量减少对界面中重要内容的无谓装饰,这样一来也可以使界面空间的整体利用率得到有效提升。在对界面分辨率进行确定的时候,应该根据界面中布置内容的实际情况来进行操作,通常情况下,在对内容布置情况进行确定的时候,应该注意要预留出状态栏、滚动条以及菜单等位置。同时,还应该注意对界面做好色彩搭配,尤其应该将商标设置在突出的位置,从而让用户更容易发现。一般情况下,滚动条应该设置在界面的右侧,而状态栏应该设置在界面的底部,这样一来既不会影响到界面的整体整洁性,同时也使得用户的操作更加方便。另外,在进行软件框架设计的时候,还应该注意对界面的色彩进行有效搭配,要保证界面的综合色彩氛围柔和,从而给用户带来更好的操作体验。 2.2图形图像的设计 对于用户界面设计而言,图形图像的设计是非常关键的,人对于界面中各项内容的记忆往往是通过文字、图片以及视频等产生的。并且,人们往往对整篇的、关联性不大的内容记忆效果较差,同时,对图片以及视频内容的记忆往往会超过对单一文字的记忆程度。这主要是由于图片以及视频等等可以在很大程度上起到刺激人们脑神经的作用,从而给人们留下了更加深刻的印象。同时,与文字相比较,图片以及视频的方式往往是将所传递的信息更加具象化的展示了出来,使得人们可以对其进行更加直观的理解。此外,将抽象化的信息以及事物应用更加具象化的方式体现出来往往可以给人们留下更加深刻的印象,这种方式可以使事物本身的内在性质得到更好的凸显。同时,还应该注意对视觉图形的独特造型元素进行确定,这是非常重要的,在界面设计的过程中,还应该通过几何图形、面、点以及线等多方面的结构来构成视觉元素,这样一来可以使视觉元素更加直接简明的展示在用户面前,用户也更加容易对界面中所传达的信息内容进行理解,同时也使得界面上的内容展示更加生动。 2.3界面的色彩设计 在展开界面色彩设计的时候,应该注意抓住设计中的要点,在对色彩进行选择的时候,应该注意对色彩的结构进行精准搭配,通过不同的颜色来展现出相应的功能,这样一来用户在对其功能性进行理解的时候,应该注意对界面中各项功能性进行明确,应该设定有按钮以及图表,这样一来更加方便用户进行操作,同时也使得人机交互工作的展开更加便利,同时,用户在操作的过程中也可以获得更加理想的操作体验。在对颜色进行利用的时候,应该注意对界面各个部分的颜色进行综合调适,从而形成一个具有尝试性的分辨元素,相关设计人员在展开设计工作的时候也就更容易对界面的色彩产生敏锐的感觉,在今后进行设计工作的时候,可以使界面内容以及色彩的安排更加合理。但是,通常情况下,人的感知器官是具有一定局限性的,因此,在进行界面设计的时候,还应该保证所传递的信息在用户可以准确感知并且理解的范围之内,对颜色进行合理安排就显得尤为的重要,人类对于绿色以及黄色最为敏感,而对蓝色字体的综合敏感程度较低,因此,在对用户界面字体颜色进行设计的时候,应该注意尽量避免使用蓝色字体。同时,还应该注意对图表的尺寸大小进行精准控制,保证其在人类的视觉所识别的范围之内,这样一来也更加方便用户对其进行实际操作。 3结束语 现阶段,我国计算机技术水平正在不断提升,并且在我国多个行业都有非常广泛的应用,计算机软件的种类也变得越来越多,因此,要注意对软件的功能性进行重点完善。在展开软件设计工作的时候,用户界面设计是其中的重要组成部分之一,做好界面设计可以为用户提供一个更加舒适的、轻松的操作环境,当用户的操作舒适度得到有效提升之后,必然会对软件的整体认同度有很大的提升。同时,在对计算机用户界面进行设计操作的时候,还应该注意对界面内容布置、颜色选择以及图像设计等等几个方面的内容进行精准明确,从而使得用户界面的空间得到更加科学合理的应用,不要出现浪费界面空间或者使相关内容分布过于拥挤的情况出现,这样势必会对用户界面的实际体验造成一定的影响,也只有对用户界面进行不断完善才能够使用户的整体体验舒适度得到有效提升。 参考文献 [1]冯秀清,司杰,赖晓风.计算机软件用户界面应用设计分析[J].电脑知识与技术,2018,14(15):71-72. [2]廖仲夏.试论计算机软件界面特点和应用设计[J].数码世界,2018,20(5):39-40. [3]薛静.计算机软件用户界面特点及其应用[J].微型电脑应用,2019,35(1):110-112. [4]章玉宛.怎样设计你的“苹果”——浅析iPhone及应用软件的用户界面[J].美术教育研究,2014,11(5):86-88. [5]谭敏,周新,兰红.安卓动态桌面设计与实现[J].计算机科学与应用,2018,8(10):1491-1502. [6]熊杰,陈忠.设计模式在组态软件图形用户界面中的应用[J].长江大学学报自然科学版(理工卷),2015:247-248,258,417. [7]沈卫东,徐志刚,杨得玉,等.基于三维CAD软件SINOVATION的梁设计软件开发[J].现代制造工程,2018,20(11):77-84. 作者:李大虎 单位:杞县人民医院