房屋建筑设计范文

时间:2023-10-30 11:27:38

房屋建筑设计

房屋建筑设计篇1

房屋建筑结构设计是指将建筑及各相关专业所要表达的内容通过结构语言予以体现的过程,结构方案、结构计算以及施工图设计是房屋建筑结构设计的重要内容。结构方案是指房屋建筑的主要结构形式,具体包括建筑物的重要性、工程所在地的抗震设施烈度、相关地质勘测资料以及场地类型等等。结构计算,是指在掌握房屋建筑结构形式数据资料的基础上,针对房屋建筑结构开展的计算活动,包括结构内力、荷载以及构建试算和计算等等,最终目的在于用科学的计算方法保证房屋建筑结构稳定性和安全性。施工图设计则是根据计算结果来确定房屋建筑构建的具体布局,然后明确施工构造及施工措施。

2结构设计与概念设计的关系

在建筑结构设计过程中,现行结构设计与理论之间存在一定的差异,特别是结构设计的不可计算性,导致结构设计需要更多地注重概念设计。概念设计就是以个人实际经验为基础,基于宏观的角度对建筑结构实施的定性设计。但是,概念设计不是凭空落成的,需要考察实地情况,包括气候环境、地质情况、自然风貌等,根据所获得信息给予的灵感和理性认知,拟定关于一个建筑物的初步想法;这个想法不同于精确的测量计算,除了灵感和理性认知还要基于工程师丰富的实地工程经验。概念设计更加注重设计结果,而结构设计则是一种逆向的推导过程,在概念设计的基础上,通过对力学、构造学等理论知识,配合相关的数据原理而推导出房屋建筑结构布置。综合而言,建筑结构造价水平的高低以及建筑的施工进度是由概念设计所决定的,如果房屋建筑的概念设计不合理,就可能增加建筑造价,延误工期。概念设计体现的是一种先进的设计思想。受技术水平和计算理论等因素的限制,房屋建筑结构设计结果往往与建筑实际存在较大差异,而为更好地弥补这些误差可能导致的问题,必须要借助概念设计来增强结构设计的科学性和合理性。可以说,概念设计和结构设计之间是一种相辅相成的关系,结构设计对于现代房屋建筑工作的开展显然具有非常重要的意义,而概念设计则起到对结构设计补充和优化的作用。优秀的概念设计往往有着较为可靠的经济预估,因此也有较高的可行性,同时还可以避免复杂的运算劳动,减少结构设计风险,确保房屋建筑结构设计的整体水平。

3结构设计的主要措施

3.1科学选择建筑场地

建筑场地的选择对房屋建筑结构设计结果有很大影响。房屋建筑场地应该选择抗震性较好的地方,这能有效地减少外力对房屋建筑结构的影响。如果要在地震区进行建设,就必须要充分考虑结构破坏因素,根据结构体系方案以及设计的经济性和合理性来确定结构体系,以充分保证建筑结构的匀质性。房屋建筑场地发生地震事故时,由于地震会持续一定的时间,因此,必须在房屋结构上设计多道抗震防线,确保房屋建筑结构的整体系数能够有效地满足抗震需求,增强建筑整体的抗震能力。

3.2合理选择结构材料

在选择结构材料时,设计人员要充分结合自身的设计经验,借鉴和参考已建建筑经验,选择承重能力较强的施工建设材料,以防因计算结果不精确而影响建筑建设质量。建筑结构设计人员要合理分析和评价施工图纸,深入探讨施工图纸中可能存在的数据问题,并以此来作为结构材料选择依据,确保结构设计的科学性和合理性。如在钢筋、混凝土的选择上,一定要根据国家标准选择适合强度的施工材料,一般箍筋与混凝土强度等级不能低于C20,直径10mm的纵筋,强度等级不得低于C25,这样才能够充分满足强度等级设计要求。其他结构材料的选择也应该严格遵循国家标准,而不能够单纯地依据计算结果来判断。

3.3注意结构受力的合理性

合理选择房屋建筑结构材料将显著提高建筑结构的整体强度,降低结构构件对建筑受力的影响,确保房屋建筑结构设计满足实际的建筑需求。通过建筑结构设计能够获取相对全面的计算结果,反映出建筑结构的受力情况。但是,通过计算机以及理论推导所获取的实际数据往往存在一定误差,并且容易出现与现实建设需求不符的情况。这样的情况下,就必须要适当采取概念设计来提升建筑结构设计的可靠性。

3.4注重施工现场的规划管理

在房屋建筑施工过程中,存在较多不确定因素,这就需要设计人员加强对施工现场的规划和全程把控,以降低不确定因素对结构设计的影响,使施工作业活动能够按照房屋建筑结构设计结果有条不紊地开展。由于房屋建筑结构设计依赖于计算机和理论数据,这些计算的结果与现实是存在一定差距的。因此,设计人员不但需要对结构设计予以高度关注,更需要凭借自身的经验和设计技术,做好施工单位、监理单位的协调和交流活动,提出建设风险,保证设计方案的顺利落实。

4结构设计与概念设计协同工作的应用

在建筑结构设计中,协同工作的定义是将建筑工程中的每个构件的性能和作用充分到极致,并实现与其他部件的相互配合。在协同工作中,要求与各个产品零部件的使用寿命相似,并且具有相同的荷载,正确处理基础结构与上部结构之间的关系,确保两者之间形成一个有机的整体。下面以地基基础中结构设计与概念设计协同工作的应用为例进行说明。传统的建筑设计流程用到的算法往往是将上部建筑、基础、地基分别视作独立的单位,测量和设计都独立进行,但并不意味着,某一单元出现的问题不会影响到其他的结构单元,经过实践检验,这种流程有着不可忽视的缺陷。地基基础往往对上层建筑造成很大影响,若地基产生沉降现象,则地面建筑大多会开裂、错位、甚至崩塌;同时,如果地面结构的建筑层数不符合规范,超过地基、基础承重,则也会给地基带来变形的危险。因此,在地基基础的概念设计当中,要更多地考虑到将地基基础和上部结构结合在一起分析,这样才能减少地基变形带来的负面影响。

5结语

在房屋建筑结构设计中,除了要确保结构设计计算结果的真实性和有效性之外,还应该从建筑实际施工角度出发,加强对概念设计的引入,充分发挥概念设计对结构设计的补充作用。设计人员应充分利用自身丰富的设计经验对结构设计结果予以补充和优化,最终形成一套真正适用于房屋建筑施工的结构设计方案,更好地满足建设需求,确保房屋建筑结构的整体质量。

房屋建筑设计篇2

关键词:房屋建筑;节能;可持续发展;外墙

Abstract: energy is the foundation of human survival, is rich in energy in China, but with the rapid development of economy, more and more demand for energy, energy conservation has become a social and economic sustainable development and improve people's quality of life of the primary issue. Construction in the energy consumption accounts for the proportion of more and more big, in the present advocate energy conservation and environmental protection of the environment, energy-saving construction as the important issues of mutual concern have been on the agenda. In this paper, starting from the necessity of building energy efficiency design, discusses the main points of building energy efficiency design in detail.

Key words: building construction; Energy saving; Sustainable development; Exterior wall

中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1、房屋建筑节能设计的必要性

1.1建筑能耗量大

我国是世界上每年新建建筑量最大的国家,每年20亿平方米新建面积,相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材。据有关资料统计证明,建筑能耗一般占到全国总能耗的百分之三十五左右,关系到国计民生,我国90%以上的在建建筑都是高能耗建筑。建筑行业与交通行业、工业是三个能耗最高的行业。随着建筑业的高速发展和人民生活质量的改善,建筑能耗占全社会总能耗的比例还将增长。

1.2我国建筑节能水平远远落后于发达国家

我国的建筑围护结构保温隔热性能普遍较差,外墙和窗户的传热系数为同纬度发达国家的3~4倍。以多层房屋建筑为例,外墙的单位面积能耗是4~5倍,屋顶是2.5~5.5倍,外窗是1.5~2.2倍,门窗空气渗透率是3~6倍。

1.3节能建筑是国家持续发展战略目标的需要

我国的现状是建筑耗能巨大,人均能源分配不足,再加上人们对冬冷夏热这一环境改变的迫切要求,使得建筑设计中节能设计工作的落实变得十分重要。全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾;有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。

2、房屋建筑节能的控制内容

2.1合理规划节能方案

根据地方环境特点,依照国家及地方住宅建筑节能标准,综合考虑住宅开发、使用、维护成本,合理地规划设计节能方案,保证住宅建筑节能效果。

2.2合理利用节能材料

节能材料进场前应按照规范标准及设计要求认真核对,审核有关质量保证资料、技术推广证书。对于保温隔热材料、隔热型材、外窗及中空玻璃、幕墙玻璃、散热器、风机盘管机组、低压配电系统的电缆、电线在使用前应根据有关规范要求取样试验合格。

2.3墙体工程

优先选择节能墙体砌筑材料;控制保温隔热材料的厚度、与基层粘结的强度以及基层的粘结强度;采取构造措施保证饰面材料的粘结强度。

2.4屋面工程

合理设置保温层厚度及重视热桥部位的保温隔热措施。

2.5楼地面工程 重视基层处理;对于设置地热系统、地源热泵空调系统的住宅工程,应合理采取楼地面保温措施,合理设置隔热层、防潮层、保护层。

2.6门窗工程

合理设置采光面积、可开启面积;必要时应考虑外窗、天窗的遮阳系统;重视外门窗或副框与洞口间隙的填充密实度。

2.7幕墙工程

控制单元幕墙板间的密封处理;合理设置玻璃幕墙开启扇;首选保温材料及热桥部位的隔断措施;考虑玻璃幕墙遮阳设施;重视幕墙冷凝水的收集与排放。

房屋建筑节能设计的要点

3.1建筑选址

房屋建筑节能设计的一个重要方面是建筑的总体规划。其设计原则是使建筑冬季获得足够的日照并避开主导风向,夏季能自然通风并防止太阳辐射。

城市房屋建筑的基地的选择除了要考虑方位、水体、风速、地表结构、土壤等因素的影响,还必须要服从整个城市规划的宏观控制。这样就有可能使所选的建筑基地周围环境不太理想。为了降低建筑在修建和使用中的资源消耗,需要计算对自然资源利用的程度和对现有生态系统干扰的程度,尽量减小对现有自然系统的干扰,并且尽量利用现有的公共设施网络。在与市政设施联系时,应尽量减少与电力、给排水、等市政设施的连接长度。

3.2空间节能规划

合理的建筑平面布局使建筑在使用上带来极大的方便,同时也能有效的提高室内的热舒适度,并有利于建筑的节能。在建筑中,由于房间使用功能的不同,其要求的室内热环境也是不同的。因此,在设计时应根据这种对热环境的不同需求来进行合理分区,即将热环境质量要求相近的房间布置在一起,将室内热环境要求较高的房间布置在较好区域。比如办公室比卫生间、楼电梯等的热环境要求要高,除了要将办公空间相对集中布置以外,还要将其布置在热环境舒适度较高的区域(有利于实现自然采光和通风并有较好室外环境的区域)。

3.3房屋建筑单体的节能设计

3.3.1房屋建筑体形设计

房屋建筑的体形系数是建筑体形设计的重要参数。建筑物的体形系数是指外表面积与外表面积所容纳的体积之比,体形系数越小,单位建筑面积对应的外表面积越小,护结构的导热损失就越小。体形系数还与建筑的造型、布局、采光、通风等紧密相关。建筑物的朝向合理能使建筑在被动式和主动式太阳能系统中充分利用太阳能,对于建筑节能有着很大的影响。对于高层建筑来说,设计合理的平面进深也是一种有效的被动式节能设计方法。

3.3.2外墙保温技术

在其它情况基本不变的条件下,房屋建筑节能设计可应用外墙外保温技术,在实施时可多采用轻型保温板材和保温涂料。现在,复合墙体的设计理念和高效建筑绝热材料不断推广。对于部分较为重视建筑视觉的工程,建筑节能设计可应用外墙内保温和外保温相结合的设计形式,在墙体做内保温加固处理后进行外保温处理。相对于外墙内保温来说,外墙外保温效果更佳,不仅可大幅降低取暖成本,还可完全避免热桥。在保温厚度合理情况下,不会轻易出现保温层内部或结构内表面冷凝的现象。由于结构墙体的热存储能力被充分发掘,室内热稳定性得到改善,墙体外保温无论在夏季还是冬季都取得了很好的作用,隔热保温作用效果显著。

3.3.3屋面保温技术

屋面的面积较大,是在建筑护结构中,得到室外温度最高的地方,在现代高层房屋建筑的节能工作中,重要性尤为突出。所以,屋面的保温隔热措施在建筑节能设计中占有重要地位。通常,我国采用的墙面保温节能设计是正铺法,就是将轻质高效保温材料放置在屋面板和防水层中间。还有倒铺法也会被采用,就是将防水层放置于保温层下,减少了防水材料受到外界空气的影响,也避免了施工人员走动带来的影响,从而达到材料防水的功效,这样做到了节能的需要,但是费用相对要高些。

3.3.4 房屋建筑外门窗节能技术

3.3.4.1控制住宅窗墙比

住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。

3.3.4.2提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透

如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。

3.3.4.3改善房屋门窗的保温性能

户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。

3.3.4.4设置“温度阻隔区”

所谓温度阻隔区就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次像热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来, 外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

3.4开发利用新能源

太阳能的应用地球拦截的太阳能辐射相当于目前全球电力消费量的1500倍,而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能,只占理论资源量的很小一部分。太阳能在暖通空调中的应用主要有太阳能采暖和太阳能制冷两个方面。

3.4.1太阳能采暖

太阳能采暖用电作为辅助能源,驱动用太阳能加热的水在管道中循环流动向房间供热。

3.4.2太阳能制冷

太阳能制冷主要包括太阳能压缩式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。太阳能压缩式制冷研究的重点是如何将太阳能有效地转换成电能,再用电能去驱动压缩式制冷系统。太阳能吸附式制冷是将系统中的加热器和冷却器去掉,将太阳能集热器与吸附床合二为一,冷却功能则利用夜间室外空气的自然冷却来完成。

3.5运用新型节能建筑材料

合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面,随着科技的发展,大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效果。另一方面,要结合当地的实际情况,发掘出一些地方节能材料,更好地应用到房屋建筑节能中去。

结语

综上,节能是实现可持续发展的关键。而从可持续发展理论出发,房屋建筑节能的关键又在于提高建筑能量高效率。房屋建筑节能是一个复杂的系统工程,涉及方方面面的问题。作为设计人员,在对房屋建筑进行节能设计的同时应根据当地资源条件,因地制宜,就地取材,合理利用,将房屋建筑节能设计真正落到实处。

参考文献

[1]刘金萍.住宅建筑规划与设计的节能措施[J].山西建筑,2009.17.

[2]孙亚飞.节能建筑外墙保温材料的应用研究[J].四川建筑科学研究,2009.12.

[3]冯媛媛.浅探绿色建筑设计[J].企业导报,2011.12.

房屋建筑设计篇3

关键字:房屋建筑设计;绿色建筑;节能型建筑

Abstract: This paper put out a comprehensive analysis of the modern housing and construction design concept, focusing on analysis of green building, energy-efficient buildings and intelligent buildings.Key words: housing and construction design; green building; energy-efficient buildings

中图分类号:TU241文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

随着社会生活质量的提高,对房屋建筑设计的要求也越来越高,不但要有美观的造型,还要有房间的布局合理、良好的室内环境、良好的室外环境。

1、房屋建筑设计的空间适应性,要求能够实现可持续发展。

1.1绿色建筑设计

1.1.1概念

所谓的绿色建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。

1.1.2绿色建筑设计理念。

①进行绿色建筑设计要考虑能源、资源的节约,最大限度地提高建筑资源和能源的利用率。

②进行绿色建筑设计要考虑到环境的气候条件、地形、地势,使其与周围环境构成一个有机系统。绿色建筑是追求自然、建筑和人三者之间和谐统一的,尽量保持原生态系统,减少对环境的影响,充分考虑自然通风、日照、交通等因素。

③进行绿色建筑设计要尽可能采用环保节能及对人体健康影响较小的建筑材料。注重对外墙保温材料的使用,尽量就地取材。

④绿色建筑应具有独特的建筑技术和艺术形式,体现现代生态文化的内涵和审美意识,创造自然、健康、亲切舒适、生机勃勃、丰富多彩,具有传统地方文化意蕴和现代气息的建筑环境艺术。

⑤全寿命周期主要强调建筑对资源和环境的影响在时间上的意义。这就意味着不仅在规划设计阶段要充分考虑并利用环境因素,即使在施工过程中也要保证对环境的影响达到最低,在后期的运营管理阶段为人们提供健康、舒适、低耗、高效、无害的空间,拆除后又对环境危害降到最低。引入全寿命周期的概念,主要是为了要求绿色建筑能体现经济效益、社会效益和环境效益的统一。随着绿色建筑的发展,对全寿命周期有了更高的要求,建筑对环境的影响并不只局限在建筑存在的时间里,还应向前或向后延伸。往前延伸到建筑材料的开采、运输、生产过程,往后延伸到建筑拆除后垃圾的自然降解或资源的回收再利用。在建筑的前期策划过程中应充分重视全寿命周期概念。

1.2节能型建筑设计

1.2.1概念

节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法,对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后,设计出的低能耗建筑。

1.2.2节能型建筑设计理念

①地源热泵节能地源热泵是一种新兴高效清洁能源技术,具有节能、环保、经济、可靠的特点,能有力地促进建筑节能。

②现代房屋建筑节能的另一个方面是开发利用新能源,太阳能作为一种可再生的能源资源,是建筑上很有利用潜力的新能源之一。太阳能在我国大部分地区都具有良好的利用条件,

③屋面保温隔热节能屋面是建筑能耗的主要部位,建筑屋面节能的最主要措施之一就是发展和应用高效保温隔热材料,并合理确定保温材料的厚度,可采用倒置式、屋面绿化、蓄水屋面、浅色坡屋面等措施。

④墙体保温节能建筑节能的关键就是建筑外墙保温,发展外墙保温技术及使用保温隔热性能好的墙体材料则是房屋建筑节能的主要实现方式。墙体采用加气混凝土轻质砌块,由于其具有轻质、耐久、隔热、保温、吸音、隔声、防水、防火、抗震、施工快捷(比黏土砖省工)、可加工性强等优点,尤其适用于多雨季节外墙砌筑。

2、高科技元素融入到现代房屋建筑设计中,对设计的安全性提出了更高的要求。

房屋建筑安全性表现在结构的安全、防火、防盗、防滑、防坠等。

2.1智能型房屋建筑设计

2.1.1概念

智能化建筑是将建筑、通信、计算机网络和监控等各方面的先进技术相互融合、集成为最优化的整体,具有工程投资合理、设备高度自控、信息管理科学、服务优质高效、使用灵活方便和环境安全舒适等特点,能够适应信息化社会发展需要的现代化新型建筑。

2.1.2智能化建筑设计理念

即大楼自动化(又称建筑自动化或楼宇自动化(BA)、通信自动化(CA)和办公自动化(OA),这3个自动化通常称为“3A”,它们是智能化建筑中最基本的,而且必须具备的基本功能。目前有些地方的房地产开发公司为了突出某项功能,以提高建筑等级和工程造价,又提出防火自动化(FA)和信息管理自动化(MA),形成“5A”智能化建筑,甚至有的文件又提出保安自动化(SA),出现“6A”智能化建筑,甚至还有提出“8A”、“9A”的。但从国际惯例来看,FA和SA等均放在BA中,MA已包含在CA内,通常只采用“3A”的提法,为此,建议今后应以“3A“智能化建筑提法为宜。

2.2火灾自动报警系统的设计

2.2.1概念

火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能装置组成的,它具有能在火灾初期,将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量,通过火灾探测器变成电信号,传输到火灾报警控制器,并同时显示出火灾发生的部位、时间等,使人们能够及时发现火灾,并及时采取有效措施,扑灭初期火灾,最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失,是人们同火灾做斗争的有力工具。

2.2.2火灾自动报警系统的设计要点

根据被保护对象发生火灾时燃烧的特点确定火灾类型;根据所需防护面积部位;按照火灾探测器的总数和其他报警装置(如手报)数量确定火灾报警控制器的总容量;按划分的报警区域设置区域报警控制器;根据消防设备确定联动控制方式;按防火灭火要求确定报警和联动的逻辑关系;最后还要考虑火灾自动报警系统与智能建筑“3AS”(建设设备自动化系统、通信自动化系统、办公自动化系统)的适应性。

3、现代建筑更加注重美学规律,设计的地方性。

3.1居住形态是指住宅建筑的造型、立面、色彩及细部处理,它是居民直观感受最多最强的部位。在创作时,需要考虑当地的地理气候生活习俗、文化传统等。

3.2注重美学规律

3.2.1统一(协调)

任何艺术上的感觉都必须具有统一性,在建筑中,为了满足使用目的,必然导致形式上的多样性。

①通过次要部位对主要部位的从属关系和运用形状的协调,形状和尺寸的协调实现简单几何形状的统一。

②建筑材料色彩的对比,也能产生一种戏剧性的统一效果,但要强调的是,对比应该是重点点缀,而不要导致对比色彩或材料之间在趣味上发生矛盾。

③由于建筑的性格往往是由建筑所承担的功能所决定,因此,功能表现方面的统一也能其道协调的效果。

3.2.2均衡

均衡是任何观赏对象中都存在的特性,是建筑物中最重要的特性。具有良好均衡性的艺术品,必须在均衡中心上予以某种强调,如果在两端强有力的标上某种封闭的母题,即是中间的均衡中心不佳标定,均衡也是可以感到的。

3.2.3比例

在建筑物和它的各个局部里,当发现所有的主要尺寸中间都有相同的比时,好的比例就产生了。

3.2.4韵律

韵律是任何物体的诸元素成系统重复的一种属性,而这些元素之间,具有可以认识的关系。在建筑中,这种重复必然一定是由建筑设计所引起视觉可见元素的重复,如光和阴影、不同的色彩、支柱、开洞及室内容积等等。

建筑中的韵律,并不局限于立面构图和室内细部处理,内部空间中韵律甚至更加重要。韵律可以是不确定的、开放式的,也可以是确定的、封闭式的。在复杂建筑物中,大和小、宽和窄、横排的房间和纵列的走廊等等空间变化和渐变的韵律相交替,创造出一种有秩序的变化效果,在很大程度上这是伟大的和纪念性建筑才具有的那种感染力。

房屋建筑设计篇4

【关键词】房屋建筑;防火;设计

中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:

一、前言

随着我国建设的发展,我国的建筑行业发展迅速,对于建筑的防火设计是得到高质量建筑的保证,也是保证居民人生安全和财产安全的重要措施,因此,我们应该加强对建筑防火设计的研究,努力使建筑防火设计做到最好。

二、我国建筑结构防火设计现状与差距

我国在房屋建筑结构防火方面的研究从时间上看要落后于国际上的一些国家,早在20 世纪中期,前苏联率先颁发了建筑结构防火方面的相关标准——耐热钢筋混凝土的设计暂行指示,虽然是指示,还不够完善,但是,是世界上最早的相关标准。在此以后,美国在1962 年由该国的消防协会颁发了相关标准、瑞典是在1983 年颁布、法国是在1984 年颁布建筑结构防火方面的设计标准。这些都是针对钢筋混凝土抗火设计方面的标准,是进行防火设计的依据。就国内外建筑结构防火的设计和研究现状来看,有很多学者进行了大量的试验和研究,所采用的方法并不统一,试验的内容也各有侧重。

三、房屋建筑结构防火的理论

从目前国内的情况来看,对建筑物结构防火进行研究时,主要是依据一些经验公式进行分析,进行数值分析的时候主要是采取有限差和有限元的方法。研究人员通过对建筑结构或构件进行耐火性能试验,获得了大量的相关数据,依据这些数据进行试验结果分析,通过分析研究提出了一些经验公式和半经验公式。

1、有限元法

有限元法可以避免有限差法的缺点,在使用方面具有和大的灵活性和适应性。它是把计算区域划分成若干个单元,在每个单元上随意取多个点作为节点,然后通过对控制方程做积分得到离散方程。有限元法在具体的使用过程中可以具有任意布置的节点或者网格,对于不规则的复杂区域或边界问题也可以进行求解,其显著的缺点是编制程序的时候非常复杂,精确地对温度场进行模拟并采用有限元法进行分析方面还存在着不足。

2、有限差分法

针对具有简单几何形状建筑材料导热问题的研究时,采用这种方法最容易进行数值方法。这种方法的特点是:将求解区域用与坐标轴平行的一系列网格线的交点所组成的点的集合来代替,在节点上,然后用用相应的差分表达式控制方程中每一个导数,从而形成每个节点的代数方程,这样的每个方程代表特定节点以及附近其它节点的未知值。用这种方法可以将微分方程和边界条件的求解问题转化为线性代数方程的求解问题。这种方法的缺点是只能适用于规则的差分网格,比如正方形、矩形、正三角形的网格。

四、性能化防火设计步骤

1、确定性能化防火设计的工程范围与内容

首先耍了解上程各方面的信息,如建筑的特征,使用功能等;其次对建筑的工艺特征做拿门的研究,如非同一般的作业区、危险物品的使用或储存区、昂贵设备区以及零故障区等;再次就是不同使用功能的建筑,其使用者特征也不同(如住宅建筑与商业建筑),使用者特征包括年龄、智力、是否驿觉、体能状态等因素。

2、确定消防安全总体目标、功能目标和性能目标

在消防安全没计中,消防安伞设计总体目标是一个范围比较广泛的概念,它表永的是社会所期望的安全水平。概括地说,消防安全应达到的总体日标应该足保护生命、保护财产、保护使用功能.保护环境不受火灾的有害影响,、

3、将定性的消防安全日标转化为定屠的性能化判据基本判错如下:a.生命安拿判据。烟气层的高度下限、烟气层和火焰的温度上限、烟气层内毒性气体的浓度上限、烟气透过能见度下限、人员从建筑内最不利位置疏散到安全地点所需时间等。b.结构安全判据。对建筑结构安全起至关重要作用的重点构件的承温上限、耐火极限等。c.环境安全判据。烟气的浓度上限、腐蚀性燃烧生成物的浓度上限等。

4、确定火灾场景

火灾场景是对某特定火灾从引燃或者从设定的燃烧到火灾增长到最高峰以及火灾所造成的破坏的描述。在建立火灾场景时,应考虑的冈索包括:建筑的平面布局;火灾荷载及分布状态;火灾可能发生的位置:室内人员的分布与状态:火灾可能发生时的环境因素等。

5、建立设计火灾“热释放速率一时间”变化曲线

综合考虑火灾场景中燃科、点火源、通风状况、李间分布、火灾发生时主动式消防系统的动作情况等蚓。确定火灾载荷、火灾规模的大小和增长趋势、以及发乍轰燃的可能性,采用火灾增长曲线,热释放速率随时间,蹙化的典型火灾增长曲线.一般具有火灾增长期,最高热释放速率期、稳定燃烧期和衰减期等共同特征。每一个需要考虑的火灾场景都应该具有这样的设计火灾曲线。

6、提出和评估设计办案

评估过稃是一个水断反复的过程。存此过稃中,许多消防安全措施的评估都是依据设计火灾曲线和设计目标进行的。像增加报警装置和自动喷淋装置、对通风特征的修改、变史建筑材料,内装修和建筑内部摆设等翻素,都在该步骤进行评估,在评估不同的方案时,清楚地了解该方案是香达到了设计目标是很莺耍的。

五、建筑防火基本要求分析及其技术要求

1、关于防火分区及其防火分隔分析及其技术要领

在正常情况下,一般是在建筑物设计上使用耐火性较好的分隔构件原料,以此在空间上将建筑物的空间进行分隔,分隔构件即防火墙起到阻燃的作用,这样可以保证某一区域起火不会迅速波及其它空间分隔领域。在理论上防止火灾迅速扩大蔓延。事实上,在火灾发生事故中,这种设计方式的有效性充分地得以证明。

2、关于总平面的防火设计分析及其技术要领

在通常情况下,建筑物在做防火设计时应充分考虑其使用的用途,房屋的地理位置、地势以及所处的风向等多各因素进行合理设计。根据“破窗原理”,先假设火灾事故已经发生,想像会造成怎样的最严重的后果,分析房屋总平面布局情况,如火灾中可燃烧的建筑物体之间的关系,以此为根据在防火设计中要尽量避免建筑物相互之间构成火灾的威胁。总平面的防火设计,一是要考虑到各建筑物之间在布置时需要考虑防火的具体的间距,尽量防止火灾在相邻的建筑物中蔓延,二是要考虑到风向问题,当一个建筑物燃烧时,它的火势及产生的有害气体会不会危及到相邻建筑物。除此之外我们在平面总体布置上,还要尽量考虑消防车道的设计与布置,以避免发生火灾时消防车顺利到位,避免因消防车难以靠近火灾房屋而错过消防救援的最佳时机。

3、关于防烟分区分析及其技术要领

在火灾事故中,很多人员是因为来不及撤离而因为烟气窒息进而丧失生命,因此防烟设计也非常重要。在具体的防火设计中,在防烟设计上类似于防火分区的设计,即用挡烟构件划分出防烟分区,在火灾发生时将烟气控制在一定范围内,然后用排烟设施将其排出,以避免屋内人员来不及撤离因烟熏窒息,给屋内人员安全疏散争取时间,并且保证消防人员扑救工作顺利进行。

4、 关于安全疏散分析及其技术要领

在具体的防火设计中,火烧、烟熏中毒及其房屋倒塌会给建筑及其居住人员造成巨大的经济和财产损失,在情况允许的可能下,人们可以尽快撤离室内的物资财富,以减少火灾对建筑及其人员的损失。这就要求建筑物应有完善的安全疏散设施及其办法,以此来为安全疏散创造良好的条件。在具体的防火设计实践中,我们要设计必要的安全通道和安全门,因为在火灾中烟气的蔓延下人们很难分清方向,所以要在安全通道和门上设置明显的安全标志,来加强防火设计。

六、结束语

近年来由于人们生活水平的提高,各种电器设备的使用,用电的复杂性很高等原因造成火灾的频发,火灾对于人生安全有重大的威胁,严重危害着人们的生命和财产安全,因此,对于建筑防火设计是很有必要的,我们应该加强对建筑防火的设计。

参考文献

[1]李晶,张奇.为洞察防火安全专供赞烧的楼房[J].国外科技动态,1995.

[2]陈炳龙.高层建筑大厦防火安全浅析[J].安全与健康,2005(03).

[3]李双生,白东荣,余时杰,苗世龙.镍都体育馆网架结构设计[A].第五届空间结构学术交流会论文集,1990.

房屋建筑设计篇5

关键词:节能建筑;规划设计;节能率

Abstract: With the increasing of city buildings, building energy consumption will rise greatly, building energy consumption has accounted for 30% of total energy consumption in our society, how to effectively save energy has become one of the architectural design must consider the problem. Combining the author's years of working experience in construction drawing design, energy-saving insulation on architectural design factors are analyzed, the heat preservation and energy saving measures in architectural design are briefly introduced

Key words: energy-saving building; planning and design; energy saving rate

中图分类号:F407.9 文献标识码A 文章编号

1 建筑节能概况

随着社会城市化进程地加快,人民群众生活水平的不断提高,建筑能耗的总量将持续增长。有报告显示,在能源消费结构中,建筑行业占全球温室气体排放的30%,并消耗了40%的全球能源。所以,节能建筑设计成为建筑设计中的当务之急。我们不仅要做好建筑的冬季保温设计,同时要做好夏季的隔热设计;建筑施工上不仅要做好建筑细部节点的保温构造处理,防止冬季室内出现结露现象,也要做好隔热设计,防止局部室内出现过热现象。

2 节能建筑设计的相关因素

2.1、建筑护结构。它们包括屋面、外墙、外门窗和地面等构件,将分担20%的节能率。2.2、建筑为保持舒适度所需要的采暖、通风和制冷设备所消耗的能源。如果采用高效设备,该部分节能率达到18%左右。2.3、建筑照明。照明合理布置光源,采用高效节能灯具,节能率约为12%。①

因此,在节能建筑设计中,我们应做好建筑护设计、自然通风与自然采光照明设计。

3 节能建筑设计措施

3.1、建筑规划设计

3.1.1总平规划布局

在总平规划设计中,合理、高效地利用自然通风是节能设计的一个重要手段,在群体空间布局上采用前后错列、斜列、前疏后密等方式以疏导气流,并使建筑物处于周围建筑物的气流漩涡区以外。具体体现在总图布局方案中,按以下原则进行设计:建筑物的平面布局有自由式、周边式以及行列式3种。自由式平面布局很多时候是在受地形限制的情况下采用;周边式平面布局太过于封闭,不利于风的导入;而行列式平面布局有并列、错列布局的变化。因此我们在进行设计时,为了促进建筑物的通风,在平面布局方面应尽可能的采取行列式及自由式,而且从建筑物的防热角度看,行列式与自由式都可以获得较好的建筑朝向,能使大多数的房间得到良好的光照和自然通风效果。

3.1.2控制体形系数设计

体形系数就是建筑物围护结构的外表面积和所包围的建筑物体积的比值。由于建筑外表的面积越小,冷负荷就越少,所以能量的消耗就越少,因此对于建筑物的平面形状设计,应该在体积一定的情况下,尽可能的采用建筑结构表面积较小的建筑设计。体形系数越大,能量消耗就越多。节能建筑的形态不仅要求体形系数小,体形尽量简洁,使体形系数控制在0.35 以下。利用建筑体形和建筑能耗之间的关系,设计出合适美观的创新形体来降低建筑能耗水平。

3.1.3确定建筑朝向与平面设计

合理的设计建筑物朝向是一个很重要的节能设计措施。太阳辐射热对建筑能耗影响最大,根据太阳高度角方位角的变化规律,建筑南向夏季可减少辐射得热,冬季可增加太阳辐射得热,是最有利的建筑朝向。因此夏热冬冷地区建筑在平面布置上应尽可能地以南北朝向为主,形成内部的对流,并且可以做一些内置的花园设计,这样可以提供很多侧面的采光,使真正的外墙和外窗的面积减少,形成很好的通风对流。南向的进深则可以加大,而北向进深要减少,因为相同的季节,北向的朝向和采光普遍要差一些。

3.1.4绿化布置设计

良好的环境绿化,不仅仅可以美化建筑周围的环境,而且能够起到调节建筑环境、节约建筑物能耗的作用。建筑绿化设计主要可从以下几方面着手:一方面在建筑物的东面、西面、南面的合适位置设计栽种落叶乔木,夏天既可以遮阳、冬天又不影响建筑物采光,有助于向阳面房间的节能;另一方面可对建筑物墙面进行垂直绿化设计,能有效的减少建筑和空气直接接触的外墙面积,形成冬季保温、夏季隔热的节能结构,从而达到建筑节能的效果。

3.2建筑墙体的节能设计

在传统的外维护墙体结构中,墙体占比重最大,通过围护结构的传热耗热量约占总传热耗热量的75~80%。因此墙体的保温设计相当重要,必须改变以往老的护设计,改为采用新的节能墙体材料,增加保温效果。新型节能墙体材料主要分为以下几种:

3.2.1承重空心砌块。它是由混凝土和多孔材料组成,具有高强、保温、节能、导热系数低等多种特点。

3.2.2加气混凝土外墙。加气混凝土可分为粉煤灰加气和砂加气两种,该类产品本身导热系数小,是建筑热工性能较好的一种新型墙体材料。

3.2.3内保温和夹心复合外墙。构造特点与单一材料墙相比,构造组合合理,能较好地发挥保温材料的作用。夹心复合外墙可分为承重和保护部分,中间留有20~50mm 空隙,内填无机松散或块状保温材料,也可以不填材料做空气层。建筑围护结构保温隔热性能最终是由材料的传热系数来衡量的,传热系数越大,保温隔热的效果就越差。建筑设计中采用外墙外保温体系,可有效地提高保温隔热性能,同时还可以解决外墙常见的开裂、渗水等现象。

因此,建筑设计应尽可能地使用轻质、高强度、保温隔热、节能、节地新型墙体材料,与此同时,也应该发展新型墙体材料和研究新的墙体构造及更科学的砌筑方法,发展节能、环保的新型墙体材料。

3.3、门窗的节能设计

在建筑护结构中,窗户是薄壁的轻质构体,也是耗热的薄弱环节,通过门窗缝隙空气渗透耗热量占20%~25%,普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物冬季保温或夏季降温能耗的50% 以上,所以改善门窗的绝热性能是节能工作的重点。

3.3.1控制窗墙面积比的设计

窗墙面积比是建筑物窗口的面积和建筑面积的比值。根据《民用建筑节能设计标准》对建筑朝向的窗墙面积比做出了严格的规定,对于北向、南向、东西方向的窗墙面积比不宜超过0.25、0.35、0.3。所以我们设计人员必须严格依照规定,进行门窗面积的设计,同时通过减少朝北向的窗户的面积来减少能耗的损失。

3.3.2提高门窗气密性的设计

在进行门窗设计时,增强外门窗的气密性,可以减少室外的冷热空气进入室内,是适合四川地区等夏季炎热、冬季寒冷的气候特点,设计采用平开门窗或者大块的玻璃窗扇,可以减少窗扇和窗框、窗扇和玻璃之间的缝隙,并且在门窗框和窗扇的缝隙中嵌入密封胶布;在门窗框和墙体的缝隙设计时,用泡沫塑料或者保温砂浆等材料来进行填充,减少门窗冷空气的渗入,节省建筑能耗。

3.3.3加强户门保温,户门采用填有聚苯板或岩棉板的保温防盗门。

3.4、屋顶的节能设计

3.4.1屋面保温材料设计

进行屋面设计时,要采用高效的保温材料作为屋面的保温层,屋面保温层应设计为实铺。我国现在采用的保温隔热材料主要有加气混凝土条板、挤塑聚苯板、沥青板等,这几种材料不仅能提高屋面保温隔热的性能,而且可以改善顶层房间的热环境,从而取得良好的节能效果。

3.4.2保温屋面的设计

将屋面的外保温层置于屋顶防水层之上,就可以使保温层不仅具有保温的作用,而且还能起到防水的作用,这样设计的屋面就可以确保保温性能的良好,而且可以减缓保温层的老化,所以以挤塑聚苯板为主,再在保温层的上面用混凝土预制块压住,不仅可以利用空气保温,而且维修方便,利于节能;在屋顶面层内增加空气层可以增加屋面的保温效果,而且还可以增加屋面在夏天的隔热效果。

4 结语

总之,筑节能研究是建筑可持续发展的重要研究课题,在我国现阶段,主要提倡运用与经济发展水平相适应的简单节能技术为主,切不可为片面追求低能耗目标而不顾经济成本,大量使用节能新技术。同时注重太阳能、风能、地能等可再生自然能技术的研究和开发,降低可再生能源的利用成本,逐步从大城市与经济比较发达地区向全国推广运用,实现我国建筑节能既定目标。

参考文献:

[1]中国建筑科学研究院.JGJ26-95民用建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,1996.

[2]付祥钊.建筑节能技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]王立雄.建筑节能[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

房屋建筑设计篇6

论文摘要:本文主要针对当前房屋建筑结构设计中一些常见却又常被人们忽视的错误进行了剖析,指出了错误的原因和后果,并给出了一些设计建议和构造的要求。

1地基与基础方面

1.1多层房屋建筑无地质详勘报告,仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计。地基与基础设计要做到合理,安全适用,设计人员必须依据地质勘察资料,统一考察多方面因素进行基础类型和上部结构方宁设计,仅凭地耐力这一数据是不完全面的,也是不安全的,更不能盲目地把耐力容许值取得小一些就认为成无一失了。

1.2采用换土垫层进行软弱地基处理,不进行换土垫层设计,只凭经验处置。有时设计者软弱地基的危害认识不足,只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力,没有进行垫层宽度和厚度计算,既不安全,又不经济。

1.3民用建筑中柱,梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。设计人员设计多层民用建筑时,在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范舸用荷载乘折减系数计算其荷载值,因而荷载值准确。

2砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用

在砖混结构中,构造不但能够提高墙体的坑剪能力,而且构造柱与圄梁联结在一起,形成对砌体的约束,这对于限制墙体裂缝的开展,维持竖向承载力,提高结构的抗震性能有着重要的作用。

在当前结构设计中,构造柱经常被作为承重柱使用,这种作法将引起以下几个问题。

2.1构造柱作为承重柱使用后,使得构造柱提前受力,这不但会降低构造柱对彻底的拉结和约束作和,而且结构一旦遭遇地震作用时,在构造柱位置必然形成应力集中,首先破坏。这样构造柱不但起不到其应有的作用,反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。

2.2构造柱一般生根于地圈梁中,没有另设基础,构造柱兼作承重柱使用后,柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压被出现裂缝。本文建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度。经验算满足,方可在梁下布置构造柱。

3承重柱截面高度设计过小

这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计得误认为六度设防就是不设防,不图受力分析方便,他们故意把柱子的截面高度设计得过小,使梁柱的线刚度比加大(因一些结构设计手册中规定:当梁柱的线刚度比大于4时,计算简图中梁柱节点可简化为铰支)。把梁简化为铰支梁,柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析,但却给房屋结构埋下了隐患。因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用,即忽略了柱对消化酶的约束弯矩,加之以柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯强度必然不足,从而柱子而梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝,形成塑性饺。这样在正常使用情况下,柱子已开始带饺工作。这不但影响了房屋的耐久性,而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是,这样的结构一理遭遇地震作用时,将会倒塌,这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。

4在框架结构设计中,只注意了横向框架的设计而忽视了纵向框架

现行建筑抗震设计规范要求水平地震作用应按两个主轴方向分别计算,各方面的地震和用应由该方向的抗侧力构件来承担。说是说,在框架结构设计中,纵向框架与横向框架有同等的重要性。一些结构设计者对以于非抗震设计,而纵向地按普通的连续梁进行设计,梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置无法不答合框架的构造要求。由于没有考虑地震的纵向作用,在实际设计中经常出现梁的支座负筋,跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。

5悬挑梁的梁高选用过小

设计者往往只注意了对梁的强充和倾覆进行验算,而忽略了对梁手挠度的验算。梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,在正常使用状态下,梁截面受压区产生非线性徐变。梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁板出现裂缝,裂缝宽度随着挑梁变形的回大而加宽,影响了房屋的正常使用。据笔者观察,这种挑梁的变形发展到后期,梁支座截面上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近剪弯作用的影响,竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝,此时梁已接近破坏,当为托墙挑梁时,梁过大的挠度引起梁上境况体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿斜向延伸,缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小时,截面的相对受压区高度较大,梁的延性减小,在竖向地震作用下易发生脆性破坏,失去承载力。

6连续梁按单梁进行设计

这种情况多发在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小,没有引起设计得的重视,左图受力分析方便,设计得把实际应为连续梁的梁按单简支梁进行设计,致使梁在支座处上部负筋配置量过少。这样必然引起梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝,进而引起梁上部拦板出现竖向裂缝。如果该边梁长度较长时,问题将会变得更加严重。因为该梁一般直接暴露在室外,受环境温度影响较大。当环境温度变化时,梁的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束,在梁内产生收缩应力,该收缩应力作用于原已产生的梁上裂缝处,引起梁的支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通,梁承载力降低,直接影响了使用安全。

7楼板设计常见问题

板是建筑工程中的主要承重构件,是它将楼面,屋面的荷载传给其周围的墙或梁上,楼板的设计问题必将连带梁、墙、柱等构件安全。若对整个设计考虑不周,很容易出现设计质量问题,有的还可能存在严重的质量隐患。楼板设计中常见如下几个问题。

7.1设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作用单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向仅按构造配筋,造成配筋严重不足,致使板出现裂缝。

7.2板承受线荷载时弯矩计算问题,在民用建筑中,常常在楼板上布置一些非承重隔墙故大楼板设计中常常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后,进行板的配筋计算。但有些设计人员错误地将隔墙的总荷载附以板的总面积。另外,板上隔墙顶部处理常采用立砖斜砌砌顶紧上部分的楼、屋面板,这样会给上部的板增加了一个中间支承点,使其变为连续板,支承点上部出现了负弯矩,而在板的设计中又没考虑该部分的影响,致使板顶出现裂缝。

7.3双向板有效高度取值偏大。双向板在两个方向均产生弯矩,由此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放,短跨方向的跨中钢筋应放在下面,长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面,计算时应用两个方向的各自的有效高度。一般长向的有效高度比短向的有效高度小d(d为短向钢筋的直径)。有的设计得为图省事或对板受力认识不足,而取两上方向的有效高度一致进行配筋计算,致使长跨有效高度偏大,配筋降低,使结构构件存在的质量隐患,甚至出现开明缝的现象。

总之,我们设计工作者应按规范相应的构造要求严格执行,才得以从根本上消除设计质量的隐患。

参考文献

[1]林同炎,S.D.思多台斯伯利,结构概念和体系,建筑工业出版.

[2]戴国莹,李德虎,建筑结构抗震鉴定及加固的若干,建筑结构,1999(4).

房屋建筑设计篇7

【关键词】房屋建筑;结构设计;基础设计

中图分类号:TU984文献标识码: A

一、前言

社会经济在不断的进步和发展,人民生活水平也在不断的提高,城市新建筑的建设如雨后春般不断的涌现。房屋建筑功能在不断的完善,出现了很多新颖别致的造型,很多方面的原因,总之工程设计慢慢开始变得复杂了起来。相关设计房屋建筑结构的理论开始向着先进水平方面不断的迈进,在实际中不断的应用先进技术,通过实践不断进行加强和完善。一些具有高强度,轻材质,并且绿色环保的新型建筑材料开始出现,并应用到了房屋建筑的结构设计中,使得房屋建筑的安全性和适用性在一定程度上提高了,因此房屋建筑结构设计开始向着安全、实用、高性价比经济的方向发展。本文针对房屋建筑结构设计中的基础设计进行一些探讨。

二、房屋建筑结构设计的基本概况

1、房屋建筑结构设计的重要性

从笼统意义上说,房屋建筑结构主要指两个方面的内容,一方面指的是房屋的建筑结构,一方面指的是房屋的户型结构。而房屋建筑工程进行房屋建筑结构设计的根本出发点主要是为了保证工程建筑物结构的安全性、可靠性,在能够保证工程建筑物的使用功能的发挥的同时保证工程建筑物的使用寿命,提高工程建筑物的性价比。

2、房屋建筑结构设计过程中需要遵循的原则

设计人员在对房屋建筑工程进行结构设计时需要遵循几个原则,首先设计人员在进行结构设计的过程中一定要从整个房屋建筑工程的整体着手,需要与业主进行良好的、有效的、及时的沟通,确保房屋建筑结构设计既符合客观方面的需要,也符合主观方面的需求;其次,设计人员在设计过程中要有提前量,现代的房屋建筑工程在进行基础设计的过程中,将重点都放到了房屋建筑工程的地基、基础、以及一些上部结构的构件(例如梁、板、柱、楼梯、雨篷等)方面,但是还是有一定的弊端,因为很多的房屋建筑结构设计中的基础设计并没有完全的结合实际情况,所以在施工过程中很容易遇到设计与实际情况不符的问题。

三、房屋下部结构基础设计基本要求

房屋基础结构是房屋结构设计的主要内容。结构设计方法采用概率极限状态的设计理论。房屋下部结构是在满足结构自身重力恒载、人、家具、设备等荷载的竖向静力作用和风压力、地震力的水平荷载的动力作用下,结构应有的强度、刚度、稳定性问题。房屋静载作用一般由上向下传递,地震作用则是通过基础传给上部结构。为适应上部的机构和下部的地基条件,基础结构是其选择的结构形式,它是建筑物地下的部分。房屋建筑结构的设计是一项全面、系统性的工作,我们在结构设计的过程中要保证遵循四项基本的原则:整体上抓大放下、设置多道防线、刚柔相济协调、打通重要关节。按照这样的原则进行结构设计,对在结构设计过程中发现的问题及时的反馈和研究,不断提高设计人员自身的结构设计水平。设计的结构在满足建筑物安全的同时,符合实际使用的要求。

四、房屋建筑结构基础设计过程中经常采用的几种形式

1、墙下条形基础设计形式

一般而言,大多数的房屋建筑工程在进行基础结构设计形式当中,混凝土刚性基础和钢筋混凝土柔性基础更为常见一些,混凝土刚性基础的抗压性能较好、但是在抗拉性及抗剪性方面的性能就稍微差了一些,比较适用于低层的房屋建筑工程;而钢筋混凝土柔性基础在抗拉性、抗压性、抗弯性及抗剪性方面的性能就比较平均和优秀一些,比较适用于地基承载能力较差、上部荷载较大以及基础埋深较大的房屋建筑工程。

2、独立基础设计形式

独立基础一般分为刚性独立基础和柔性独立基础两种,通常独立基础设计形式别广泛的应用在柱下基础使用当中,以柱荷载偏心距为参考依据,决定基础断面是方形还是矩形。根据科学的调查分析表明,目前在我国,大多数的工民建工程施工中都采用了独立基础的设计形式,并且取得了十分优异和可喜的成绩,发展前景十分不错。

房屋建筑结构设计中的基础设计过程中需要注意的问题

1、结构平面图的绘制问题

绘制结构的平面布置设计图时,当建筑所在区域的抗震设防烈度为6度的时候,根据建筑抗震的设计规范,在符合有关抗震措施要求的前提下,是可以不应用结构软件建模的。因此,就砌体结构来看,可不用在软件中建立模型,直接进行设计即可,但在设计过程中需注意局部受压和整体受压的问题。而当建筑所在区域的抗震设防烈度为7度或7度以上的时候,则必须输入软件建模进行计算。

2、从结构计算和构造上进行合理设计

在进行验算底框砌体结构时要注意以下几点:

当多层结构的刚度是比较均匀的,底部剪力方法才可以应用。当建筑结构的底层框架是带有薄弱层的混合结构时,要考虑到塑性变形的集中影响;

因为底层框架结构中只有底层框架抗震墙,底层框架混合结构的剪力分配不能简单的按照框架抗震墙的方法来计算,而是应该采用双保险的方法,抗震墙来承担全部的剪力,框架则按照刚度的比例承担相应的剪力;

在进行刚度的计算时,框架的刚度不发生折减,抗震墙发生折减,一般折减到弹性刚度的百分之二十到百分之三十;

应考虑到因为地震作用而产生的倾覆力矩带来的底层框架中的附加轴力。

3、从抗震要求出发,进行合理的结构设计

(一)对于多层的砌体住宅的下部结构,一般优先采用两种结构体系:即横墙承重结构体系和纵横墙共同承重的结构体系。纵横墙的布置要均匀对称,沿平面做到尽量对齐,沿竖向做到上下连续;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。

(二)对于钢筋砼多、高层结构的住宅的下部结构,力求做到:抗侧力结构(框架和抗震墙等) 应双向布置,这样做的目的是对于来自平行于抗侧力结构平面方向的地震力,能够更好的各自承担;框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接;结构布置一般采用规则结构,对于较复杂的结构,可以设置防震缝。

4、做实基础设计

在设计基础时,应注重混凝土标号的选择,并确保与结构耐久性要求相符。基础配筋必须确保与最小配筋率相关要求相符,条基交接处的钢筋设置必须选用标准图或详图,且条基交叉处的基底面积不能重复利用,并注意基础宽度的调整。若局部墙体的局部荷载较大也应就基础宽度进行调整,对于基础图中的构造柱,若定位不明确应进行精准定位。

六、结束语

总之,在房屋建筑方面,基础设计和施工是至关重要的,要保证建筑结构的安全,同时还要降低工程的造价,只有选择合理的基础形式和计算方法。

参考文献:

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[4] 俞轩,郭小刚. 考虑上部结构和筏板相互作用时的有限元分析[J]. 湖南文理学院学报(自然科学版). 2013(01)

[5] 陈璋. 高层建筑地下室结构设计常见问题分析[J]. 中国高新技术企业. 2009(12)

房屋建筑设计篇8

关键词:建筑结构;结构设计;节能

中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:

1 建筑结构设计节能方面的发展现状

就目前中国的建筑业发展现状,与许多发达国家有一定差距。看到国外先进的建筑节能理念、技术、设计、建材等,它向我们展示了凭借科学设计和高科技创造出来的节能环保的新型建筑,这也是中国建筑业的发展目标和趋势。但,中国在建筑结构设计上能否做到节能环保工作还存在很多问题。

a) 在结构设计时忽视节能环保。在建筑节能方面,建筑室外环境和自然通风很重要。但是,就事实来看,在建筑结构设计时过多的是重视建筑的实用面积、结构安全、美观时尚,而忽视建筑的性能、品质和环保方面。最后,只有在施工图审查中才受到重视,但也只是根据建筑节能设计规范进行草草地计算和设计调整。因为建筑的设计方案已确定,只能在材料和设备选型等方面进行微调,效果差强人意,而且往往造价高昂,实现起来很困难;

b) 节能技术和传统措施利用不当。在目前的节能设计中,传统的、有效的节能措施例如自然通风、建筑遮阳等未被广泛采用,而是片面地强调节能的高科技,不重视低成本的节能技术应用,造成节能昂贵的印象。而且,昂贵的设计在将来的施工中很可能被改变,使得最后建筑达不到建筑节能设计标准。总之,盲目地追求技术和速度,在节能的高科技和传统的节能措施上没有权衡利弊;

c) 忽视建材应用的科学性。建材作为建筑的重要组成部分,建材是整个房屋建筑的“骨骼”。企业在经济利益的驱使下,在结构设计中应用的传统金属材质的管道,易生锈、易腐蚀、易渗漏、易结垢,不仅损耗大,还易产生二次污染。在房屋设计时,护墙体消耗能量最大建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,追求建筑形体的多变,而忽视建材消耗量的大小。这也是不重视建筑节能的又一方面;

d) 缺乏先进的建筑节能理念和技术。在中国建筑行业设计师发展中,很多建筑师不太懂节能技术,更不能很好地把节能技术应用到建筑当中。只是设计时套用标准图是不够的,不能针对不同建筑不同环境不同条件因地制宜,是建筑结构设计无法做到节能环保的重点。同时,大多数的建筑设计师缺乏相应的节能理念和节能意识,过多地追求建筑的独特性而忽视节能的功能,最终导致舍本逐末的结果。

2 房屋建筑的结构形式

我国房屋建筑结构形式主要包括三种。一是砖混结构形式,是指由粘土砖做承重墙,并配有钢筋混凝土楼板、圈梁、构造柱等共同组成房屋结构的一种形式。这种结构的特点比较突出主要是由粘土实心砖墙做承重构件,然而圈梁和构造柱并不承重,只起到抗震作用,在强震来袭的时候可以给人足够逃生的余地。二是钢结构形式,是指全部由型钢梁,柱构成主架的一种结构表现形式,这种结构形式轻质而且高强,适用于多层高层建筑使用。而且这种钢结构比较具有韧性,这种结构抗震性极大地提高了,因而钢结构会在一些比较特殊的需求建筑中才会应用。三是钢筋混凝土结构形式,这种结构形式极大提高了房屋整体稳定性以及房屋建筑的承受程度。砖混结构、钢结构、钢筋混凝土结构三种形式的房屋建筑结构形式构成了我国房屋建筑的主要形式,它们都在不同的建筑方面发挥着不同的特性与作用。可以说钢筋混凝土结构比砖混结构和钢结构具有更强大坚固的结构,但是出于成本以及经济的考虑一般多用钢结构与砖混结构等形式,钢结构往往用于超高层或者更具抗震要求的建筑而砖混结构则用于低层或者多层建筑当中。

3 建筑结构设计在节能环保方面的措施

近年来,随着国家节能环保意识的增强和能源短缺的压力,“节能建筑”、“绿色建筑”成为当前受关注的话题。建筑节能就是最大限度地节约能源,并提升人们的生活品质。这是中国建筑业未来的发展方向。针对建筑节能的问题,笔者将从建筑结构设计的节能环保原则方面阐述如何提高建筑结构设计的节能环保作用。

建筑结构设计的节能环保原则,(1)建筑设计时要达到资源利用效率的最大化。其中的资源包括能源、水、土地等各种建材等,把选材、运输等各个方面都要考虑进去,高效率地利用,尽可能地节约能源;(2) 建筑设计要做到尽可能较小地影响环境。防止建筑对土壤、水、空气的污染。坚持“以人为本”,重视生态环境,将建筑结构设计与生态环境融为一体。

a) 从建筑整体与外部环境看,建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得1 个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。合理的选址,根据当地的水文、地质条件,改善微气候环境,例如建筑周围的绿化,人造的自然湖水等,这样既能净化空气,降低噪音,又能防风固沙,保护环境。合理的外部环境设计、合理的规划和体型设计。充分考虑自然环境与设计的结合,利用自然的资源来完善和提升整个建筑水平。合理的建筑结构,包括对于建筑体型、建筑组合、建筑朝向等方面。针对不同地域设计不同结构的建筑,在考虑节能、环保、成本、历史文化、城市规划等多种因素中找到最合理的方案,就是建筑结构设计追求的目标;

b) 从建筑内部的结构设计看,主要分为以下几大方面:(1) 屋顶的节能设计,可以采取坡度屋顶,加强屋面保温措施,根据需要,设计保温隔热屋面等。这些都是建筑结构设计上能够做到节能环保的措施;(2) 护墙体的节能设计,墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上。在一些建筑两侧设阳台开口,开口两侧外墙上布置两片挡风墙,使两通风墙形成喇叭状的口袋,将风捕捉到阳台内,能够有效地控制室内通风;(3) 门窗的节能设计,门窗是冷热扩散的主要通道,据统计中国高能耗建筑有40%的耗能是通过门窗散失的。因此,必须研究门窗设计的合理性,既不会浪费资源又不会影响采光,解决好门窗节能的问题相当重要;

c) 从建筑结构设计中材料的选用看,合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的1 个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。(1) 随着科技的发展,大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效果。如新型保温材料、防水材料在墙体屋顶中的应用,达到了更好的保温防潮效果;(2) 充分利用当地的资源,减少建材的运输,这也是节能环保的一个途径;

d) 从建筑结构设计理念看,我们不得不承认中国的建筑业与国外相比有很大的差距,尤其在建筑结构的人性化、节能环保等方面。因此,学习先进的建筑节能理念和技术,不能按部就班地进行设计,国际的交流有利于我们更快地提升中国的建筑水平。当然,对于建筑节能新理念的学习,在引进学习国外先进节能理念的同时,也不能忘记中国传统建筑理念,将国外先进的建筑结构设计理念和技术,与中国传统的建筑模式和特色相结合,形成能够代表中国的建筑风格。

4 房屋建筑中节能结构与设计的未来展望

房屋建筑节能的结构与设计对于建筑行业具有重大的经济效益和社会效益,面对国家能源的日益紧张,应该对建筑行业的节能结构与设计给予充分的重视。首先是在节能结构设计方面应该积极采用节能建筑材料、新型节能墙体以及屋面的保温隔热技术等,加大新能源以及可再生能源在房屋建筑节能中的应用,进一步推进新技术新产品在建筑行业中的发展;其次是在房屋节能设计应用规范方面,应该加强房屋节能标准化设计工作,严格实行房屋建筑的节能设计结构,要把房屋建筑节能结构与设计作为工作的首要工作目标;最后实在房屋建筑节能设计使用方面,要提高各种节能设备的使用效率,以达到更好的节能目的。

5 结语

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