建筑設計工程師論文

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建筑設計工程師論文

第1篇

(1)主系統:一般情況下,建筑的給水系統都是獨立存在的,在對用戶進行供水時,多采用蓄水池-水泵-水箱-減壓閥-用戶的方式,以減少對于城市整體供水網絡的負擔,同時也可以方便的進行管理。

(2)熱水系統:熱水系統可以為居民提供熱水,方便其日常生活,與普通的給水管道是相互分離的,以避免相互之間的影響。

(3)消防系統:消防系統是給水系統的重要組成部分,直接關系著小區居民的生命財產安全,因此不僅需要與小區的主供水系統相連,還必須設置相應的輔助供水系統,以確保消防栓無論在任何情況下都可以正常供水。排水系統相比于給水系統,內容比較簡單,主要是對雨水、居民生活污水等的排放,但是其作用與給水系統相比絲毫不差,不僅關系著居民的正常生活,還關系著小區以及周邊環境的清潔,在對排水系統進行設計時,需要結合建筑所在地的污水處理計劃進行,避免對于周邊環境的污染和破壞。

2建筑小區室外給排水系統的規劃設計

以某居民小區為例,對其室外給排水系統的規劃設計進行分析和探討。該小區位于某城市高新開發區,整體占地面積8.78萬平方米,小區內共有30幢高程住宅樓,最大建筑高度53m,建筑總面積25.3萬平方米,擁有居民約7380人。在建筑的地下設置有地下停車場,防火等級分別為Ⅱ級、Ⅲ級。

2.1給水系統設計

(1)水源選擇。

在該小區中,選擇市政給水作為水源,同時在小區內部設置獨立的蓄水池、水泵等配套設施,以方便進行管理,同時減少對于市政水網的壓力和負擔。

(2)用水量的統計。

對小區用水量的統計直接關系著給水管網設計的合理性和可靠性,需要設計人員的充分重視。對于居民小區而言,日常用水主要包括幾種,其一,居民生活用水,一般情況下,可以按照每人每天300L進行計算,根據該小區的人數,小時變化系數取2.5;其二,公共建筑用水,如公共廁所、水景等,根據現行的《建筑給水排水設計規范》(GB50015-2010)的相關規定確定,也可以根據小區居民的生活用水總量,適當取15-30%;其三,綠化和道路用水,小區中每天道路澆灑的水量按照每平米每天0.5-1L,綠化用水則按照每平方米每天1-2L進行計算;其四,消防用水,根據國家相關規定進行計算;其他用水,按照小區日常用水總量最大值的10-20%計算。

(3)給水管網的設計。

在對小區積水管網進行設計時,需要充分考慮小區的實際情況。在該小區中,由于大部分建筑都屬于高層建筑,為了確保高層住戶的正常用水,需要考慮加壓積水系統,根據建筑的分布情況,設置相應的集中式變頻調速加壓泵,或者在每一棟建筑中單獨設置加壓設施。在該小區中,由于高層建筑相對集中,可以采取集中式變頻調速加壓泵的加壓方式,這種方式成本低廉,管理便利,但是相對而言,需要連接大量的外接管線,供水的穩定性較差,需要相關設計人員的重視。同時,在對給水管網進行設計時,需要將生活用水、商業用水以及消防用水進行單獨計算,避免相互之間的影響,以保證供水的穩定性和可靠性。

(4)消防系統的設計。

在對消防系統進行設計時,需要根據不同的情況,選擇不同的設計思路。對于室外消火栓,可以由市政給水直接供水,在保證給水壓力的前提下,使得供水管網可以在室外形成DN150的環形供水管,同時,要確保消火栓與建筑的距離在5-40m之內。對于室內消火栓,可以由消防水池和建筑屋頂消防水箱聯合供水,輔以加壓泵,確保給水壓力,供水管網同樣在室外形成DN150的環形供水管。對于自動噴淋滅火系統,可以通過專用的消防管道供水,設置多組水力報警閥,確保在出現火情后,能夠第一時間進行報警和應急處理,盡可能減少損失。

2.2排水系統設計

在該小區排水系統中,采用的是雨污分流制。一方面,雨水系統的設計,需要充分考慮小區的地形地勢,確保排水管網設計的合理性。管

線的坡向應該與小區整體的地勢坡度保持一致,以節約施工成本。在雨水系統設計中,采用了管道與暗溝相互結構的結構,對于地下車庫頂部的雨水,由暗溝進行排除,溝寬約300mm,依地勢確定暗溝坡度。在車庫范圍以外,設置相應的雨水檢查井,并將暗溝轉變為管道,實現對小區雨水的分散排放,從而有效避免了雨水管道與污水管道的交叉,降低了工程的成本造價。另一方面,污水系統的設計,需要充分考慮居民的日常生活用水總量,按照其最大值的80-90%進行估算,同時結合生活用水的小時變化系數進行計算,以確保排污系統的排污能力可以滿足小區的實際需求。在小區中,污水管道的數量眾多,而且連接十分復雜,因此必須優先進行布置。根據自身的實際情況,如果小區污水管網與市政排水管網相連,可以直接將污水輸送到城市污水處理廠,則不需要設計化糞池,反之,則應該設計化糞池,并定期對其進行清理,確保其可以充分發揮污水處理的作用。

3結語

第2篇

【關鍵詞】高層建筑;暖通設計;問題;改進措施

一、建筑設計中的暖通工程

我國現階段經濟高速發展,城鎮化和工業化也發展迅速。為了適應不斷擴張的人口對生產生活空間的需要,我國建筑行業發展迅速,尤其近幾年來,高層建筑工程的建設量激增。建筑暖通工程作為建筑功能的重要組成部分,也是評定建筑工程質量的一項重要標準。我們通常所說的建筑暖通主要包括采暖、空氣調節以及通風三方面,又被稱為暖通空調。

建筑是人們作用于自然地理環境上的產物,工程暖通是人們為了提升生活舒適度,采用物理方法對局部氣候條件的調節。我國現代化起步較晚,數據顯示,與其他一些和我國氣候條件較相近的發達國家相比,我國沒平方米建筑采暖的能耗大約是發達國家的3倍左右,但是我們的建筑的舒適程度卻落后于他們。因此,在我國建筑的暖通工程需要投入更多精力。

二、高層建筑工程暖通設計中存在的問題

對于暖通空調工程的設計,尤其是高層建筑工程暖通的設計我國有一套比較完善的標準規范,《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019-2003(以下簡稱《設計規范》)、《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95(以下簡稱《高規》)、《采暖通風與空氣調節制圖標準》(以下簡稱《制圖標準》)、《建筑工程設計文件編制深度的規定》(以下簡稱《設計深度規定》)等從理論以及數據標準上規定了暖通工程的設計。

由于當前我國的建筑結構比較復雜,在一定程度上增加了建筑暖通工程的施工難度。造成了各種問題的產生,這些問題影響到了建筑暖通工程的質量,也對建筑暖通工程的性能造成影響。高層建筑工程暖通設計中比較常見的問題有以下幾方面。

1. 設計圖紙數據不夠完善

暖通空調的設計圖紙是在工程主體結構基礎上對空調風管的布置,出風口的定點,各樓層之間的風系統平面圖及立體圖。

設計圖紙是工程設計理念的書面成果也是工程建設的指導。對于暖通安裝工程也是同樣的道理,沒有圖紙的指導,將無法順利施工。在暖通工程圖紙的設計過程中,設計人員往往與建筑施工人員獨立施工。會因為沒有深入了解施工現場的具體情況,造成設計的圖紙和規劃使用的材料與實際的施工情況存在較大差異。施工會因為圖紙的誤差而延誤,工程一旦返工會造成極大的人力財力物力的浪費。

2. 空調系統選擇不合理

我國暖通工程的應用已經有了比較長的時間,但是高層建筑的蓬勃發展也是近幾年的現象。由于建筑功能的多樣化,對供暖系統也存在比較復雜的要求。對于一些有特定溫度濕度要求的房間,就很有可能要從整個建筑的空調系統中分離出單獨的一個支路,這就會增加暖通工程的施工量,加大后期維護的難度,造成了更大的能耗,增加了日常生產生活的成本。

3.供暖管理的落后

在我們的生活中,任何一項工程的建設都不是一勞永逸的,在建設完成投入使用之后,必須對使用和運行的過程中進行配套的后期管理和維護。建筑的暖通工程的維護管理因為管道的隱蔽性,導致難度加大。在高層建筑中,為了適應不同的業主的需要,會對建筑結構加以改變,固有的一些暖通工程也會隨之改變,舊式的供暖管理方式難以滿足需要。

4.采暖能耗大,效率低

我國國土遼闊,氣候類型以季風氣候為主,冬夏兩季溫差大。我國普遍實行節能50%的標準,即使執行節能65%的標準,耗熱量指標高出同等氣候條件發達國家平均水平50%以上。冬季,我國既有建筑采暖能耗較大,效率低。

三、暖通設計問題的改進措施

經濟社會的發展促進了人們對生活質量的重視,因此人們在對建筑工程的功能提出更多樣的需求的同時,對配套的建筑暖通工程的要求也不斷提升。

1.規范設計圖紙

鑒于圖紙對于工程建設的重要性,必須嚴格規范設計圖紙。從圖紙中數據的準確性到圖紙的保存使用都必須有完善的程序。暖通工程圖紙設計人員應該加強與建筑工程設計人員的溝通聯系,深入工程施工現場,準確把握各項數據,保證數據的準確性。在施工前要可以再次對圖紙進行校核,發現圖紙中存在的與現實施工條件不符的地方,避免返工和延期?,F場安裝施工人員是圖紙的執行者,在施工前和過程中要認真閱讀圖紙,深入掌握,在過程中及時發現問題加以調整。

2.合理選擇空調系統

空調系統是人們對室內外氣候的調解,它的應用的合理與否影響到了建筑內部人員的活動,高層建筑空間較為封閉,內部人員數量較大,人們的活動影響到了室內的溫度,空氣質量,暖通工程中的空調系統可以有效的改善這些狀況。

空調在一個建筑中可能是"中央空調系統",也可能是"中央空調與獨立空調的混合系統",也可能全部是"獨立空調的系統"。對于高層建筑一般采用中央空調系統,但是在使用者對于一些特定溫度濕度房間的需求時,可以在中央空調基礎上混合獨立空調,降低工程改裝難度,降低成本的同時給人們營造更舒適的空間環境。

3.加強暖通工程的管理與維護

暖通工程尤其是暖通空調由于我國氣候的季節性特征,發揮著比較大的作用。因此,必須加強工程的管理維護,保證其正常運行。針對高層建筑業主對建筑結構的改變,暖通工程設計人員應在建筑改造前期對暖通工程進行相應的調整。使之適應建筑的變化,從而發揮良好的暖通效果。對于改造之后的圖紙,暖通工程人員也應該仔細研究,妥善保管。確保各項后期暖通工程的維護管理工作可以有效開展。

4.降低能耗,提高供暖效率

與一些暖通工程較為先進的西方國家相比,我國在材料、產品、技術上都有極大的落后性。要改變這種狀態降低供暖能耗,必須多管齊下。對于建筑物本身采取保溫隔熱措施,在暖通的設計上選擇先進的材料、產品及比較先進的技術。

暖通工程是建筑節能工作中的一個重要環節,論是暖通工程的設計還是施工都直接關系到節能建筑的耗能的程度和建筑入住的舒適度,所以,我們有必要進一步優化暖通工程的設計與施工,在提高供暖效率的同時推進建筑的節能工作。

小結

當今社會,人們對住宅辦公等建筑場所的要求在最開始的實用的前提下更加重視強調美觀和舒適度。因此,建筑設計者都必須重視通暖工程在整個建筑中的位置,不僅要保證最后建設出來的暖通工程美觀與舒適并存,更具有強大的實用性。社會是不斷發展的,建筑行業和暖通工程也都有著更長的路要走,需要不斷地進行探索與發展。

參考文獻

[1]周樂樂. 高層建筑暖通設計中的問題及改進措施[J]. 科技創新與應用,2013,01:170.

[2]林廣都. 探討高層建筑暖通設計中的問題及改進措施[J]. 科技資訊,2013,14:50-51.

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[4]朱紅燕. 淺談高層建筑暖通設計的問題及改進措施[J]. 中華民居(下旬刊),2014,07:36.

第3篇

【關鍵詞】建筑結構 結構設計 問題

雖然我國建筑事業已經取得了不錯的發展,建筑技術和設計方面水平都得到了不斷提升,但建筑結構設計中還是存在一些問題需要設計師去注意并解決,只有不斷糾正和解決結構設計中的問題才能保證建筑結構的穩定性,保證建筑工程質量。下面就結合工作實際中遇到的一些問題做如下探討。

一、 地基承載力深度修正的問題

設計不超過 20 層的高層、多層建筑時,我們經常直接選擇樁基的基礎形式,其實在非軟弱土地區,應首先探討采用天然地基的可行性,以利于降低基礎造價,合理地確定地基承載力值就顯得尤其重要,《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)規定:地基承載力特征值應按下式進行修正:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5),而在地基承載力值的組成中,深度修正部分占有較大的比重。這對于主裙樓一體結構,在進行主樓地基承載力計算時,因裙樓基礎的有利及不利影響,如何合理地確定用于深度修正的深度值 d 尤為重要。規范在 5.2.4 條條文說明中這樣規定“對于主體結構地基承載力的深度修正,宜將基礎底面以上范圍內的荷載,按基礎兩側的超載考慮,當超載寬度大于基礎寬度的兩倍時,可將超載折算成土層厚度作為基礎埋深,基礎兩側超載不等時,取小值?!边@就要求設計人員在進行具體工程設計時,應根據此條的要求,結合工程實際情況合理地確定承載力深度修正所采用的埋深

值 d,但設計人員對此認識卻并不一致,經常有困擾。最常見的是高層主樓帶地下車庫這種類型.

(1)當高層主樓采用筏板或箱型基礎時,在主樓縱、橫兩個方向上,若 B1、B2 均大于 2B0,才能考慮裙樓荷載對地基土產生的超載作用,將超載折算成土體厚度 d2,(兩側超載不同時,取小值),此時 d=d0+d2,若 b1、b2 中有一值大于 2B0,而另一值小于 2B0 時,或均小于 2B0 時,裙樓荷載作為超載折算為土體厚度 d2,當 d=d0+d2≥d1 時,取 d=d1,當 d=d0+d2

(2)當主樓采用柱下獨立基礎加防水板的形式時,則靠近地下室一側的基礎可考慮土的超載作用,d 的取值同 1,但主樓內的其他基礎的埋深 d=d0。合理確定用于深度修正的基礎埋深值 d,從而確定主體結構的地基承載力值 fa,這樣才能使結構的基礎設計達到合理經濟,最優化。

二、 主次梁節點設計問題

我們在工程設計的計算過程中不可避免地會出現主次梁相交的情況,時常會發現框架主梁扭矩很大,抗扭承載力不足,有些處理辦法就是將次梁與主梁相交處設為鉸接,釋放扭矩,但這樣處理是否合理,與實際的受力情況是否一致呢?個人以為:作為梁端鉸接,就是要保證梁端有一定的轉動能力;固接,就是要限制梁端的轉動能力;而實際上沒有完全的鉸接也沒有完全的固接,梁端鉸接不能隨意地人為設置。

設置鉸接梁,是允許此梁在兩端形成朔性鉸而產生裂縫,但是不會破壞,就是說形成朔性鉸之后,此梁由超靜定變成靜定結構,結構設計一般都是超靜定結構。這樣一個破壞不會對整個結構體系影響很大,才能滿足結構安全的冗余。如果主次梁截面相差較大,支座主梁對次梁約束不大的情況下可以設定為鉸接,即使為鉸接,《混凝土結構設計規范》10.2.6條對此做出了規定,要求上部配置構造鋼筋,且構造鋼筋截面面積不得小于下部鋼筋的 1/4,;如果主次梁截面相差不大,次梁高度只比主梁少50mm,這時候就不能完全忽略主梁對次梁的約束了,這種情況是最容易出現框架主梁配筋超筋、抗扭承載力不足。如何處理,首先我們應該考慮加高框架梁解決配筋超筋,加寬框架梁解決受扭不滿足,如果條件所限不能加寬,那才可以看能不能鉸接次梁了,但這里的鉸是指的假想鉸,而是要保證支座負筋首先屈服,造成內力的卸載和重分布,分布后達到和鉸接類似的受力情況,此時的鉸接就得要從構造措施上進行保證,現行國家標準圖集《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》(11G101-1)第 86 頁針對非框架梁(即次梁)的配筋構造做出了明確的示意。

結構設計最重要的原則是:結構設計建模要立足于結構自身,主要力學模型要與實際構件接近,以保證計算結果能夠真實反映結構狀況,這樣才能保證結構的安全。

三、 地下室嵌固端的選擇問題

在有地下室的結構設計時,地下室的頂板是否作為上部結構的嵌固是很重要的。這不僅僅是關系到計算結構的內力的大小,而且在某些工程中會整體結構成為一個超限建筑,對結構設計造成難點。嵌固的概念,這里所說的嵌固應該是強度嵌固而非力學嵌固;力學嵌固―― 完全剛性的固定,嵌固點以下剛度無窮大,嵌固點無平動、轉動,實現了完全的約束。而強度嵌固―― 柱的塑性鉸出現在地上一層的下端,而不是出現在梁柱節點兩側的梁上,即強梁弱柱.實現的方法:(1)增大梁的抗彎能力;(2) 增大地下室柱頂的抗彎能力;(3)滿足規范的各項要求。嵌固端所在層樓板要求連續,這樣才能保證水平地震力的傳遞。實際工程中常遇到地下室頂板開洞,甚至是大面積的開洞,此時必須要與建筑專業配合,避免將洞口設在主樓周邊,開洞面積不宜大于嵌固端層樓板面積的 30%,同時將洞口周邊樓板加厚,以滿足剛性樓板的要求。工程中還會碰到當地下室頂板的標高不一致的情況,以下沉式廣場為代表,如果地下室頂板與地上一層高差小于層高的 1/3,則只要地上一層的側向剛度能滿

足規范要求,則地下室頂板可作為嵌固端,即使高差稍稍超過 1/3 層高,也可將主樓周邊一跨的樓板適當抬高以滿足高差,不過需進行加強處理:有錯層部位加大梁的剛度,在錯層處樓板加腋,以保證水平剪力的傳遞路徑。

四、 結語

建筑結構設計是建筑工程的開端,其需要設計師具有扎實理論功底和創新思維,以及嚴謹的設計工作態度。對于結構設計中出現的問題,設計師要積極采取相應的措施進行解決,保證建筑結構設計的合理性和科學性,以此來保證建筑結構的穩定性和建筑工程質量,推動建筑行業的不斷向前發展。

參考文獻:

[1]溫啟平,殷欣.基于防震考慮的高層建筑結構設計要點探析[J].建筑知識(學術刊),2013(02).

[2]吳毅寬.建筑結構設計基本原則及合理設計方案分析[J].建材與裝飾(上旬刊),2013(01).

[3]曹軍.高層建筑結構設計中平面不規則問題的分析與抗震措施[J].中華建設,2012(12).

第4篇

1企業概況

對北京某國企建筑設計集團進行前期調研:她的前身是中央某部位直屬設計院,現有員工總數超過1600人,下設眾多部院,主要針對項目以建筑、工程、以及機場物流設備等,各部院依據專長進行分工,互不交叉,是個名符其實的大型國企設計集團。各部門各司其職,基本的員工數量與工種搭配大體形同。整個集團內設置部門總體分為兩類,其一是職能部門,即主要進行公司管理工作;其二為生產部門,負責設計任務的實際操作與執行。我所調研分析的內容以后者為主。

2實地調研

實地調研,每個設計部或所,人員總數大約70~100人。所包含員工比例為:管理人員(包括總工、所長、副所長等)約占5%,建筑設計師約占50%,結構設計師約占25%,其他人員(包括電路設計師、水暖工程師、動力工程師、外勤、監理、綜合辦公人員等)約占20%。

3現存問題

通過實地調研和與工作人員的調查咨詢,得出該設計院的現有問題主要是:亂、窄、堵。亂。主要體現在空間內因儲物空間的匱乏,而圖紙及書籍等物品過多,導致室內堆砌的物品較多,使空間在視覺角度上較為凌亂,缺乏整齊感。窄。因統一使用“L”型工位,其工位所需面較大,加之辦公人員較多,致使內部空間流通不暢,通道及工位與工位間擁擠。堵。綜上兩個問題,從立面角度講,由于擺放物品過多,放眼望去猶如一個個高低錯落的隔斷,不能給人通透的視覺感受,從平面角度講,由于過于擁擠使使用者不能順暢通過,甚至有“死胡同”或“側身通過”的現象。

二、根據使用需求提出解決方案

1建筑設計師

就此類國企大型建筑設計單位而言,每個設計部門的建筑師比例都近乎于占人數的一半,其他還包括,成圖、水暖電等配套人員,他們的工作彼此分工明確,同時也有工作性質上的差異,在使用需求上自然也有不同。因此,懷著這樣的問題我走訪了一些在此工作的設計師、以及工程師,目的是想了解他們在空間使用上遇到的問題和有怎樣的需要。建筑師,屬于整個部門的核心,整個方案從開始初設到深化校對都需要他們身先士卒、親力親為,所以他們的使用空間的適應性尤為重要。通過對現有環境和對建筑師的走訪,我發現現有的工作環境不能夠完全滿足建筑師作為設計創意的發起者對工作環境需求,比如說現有的工作環境過于單一乏味、空間狹窄擁擠、缺乏暢所欲言的場所。而設計師需要靈感來驅動設計的進行,而過于單一乏味的空間往往在某種程度上限制了設計師設計思維的開放性。對于建筑設計師而言空間的多樣性、開放性和靈活性是必要的條件,只有在這樣的環境中設計師才能釋放自己的創造力,設計出優秀的作品。

空間的狹窄和擁擠,其原因在于存儲空間的匱乏或者距離較遠,不適于設計師的使用,所以導致在辦公桌上大量的物品堆放沒有足夠的使用空間,同時也在鄰里之間豎起了一道無形的屏障,使設計師之間交流不暢。寬松舒適的洽談空間缺失,一般而言像國家級設計單位這樣的大型企業接到的工程大體都是國家級設計項目或者極為大型的設計項目,因此每個項目不能就由一個設計師獨立承擔,往往需要幾個建筑師組成團隊,協作進行,這也就為空間設計上提出了需求,同時為了保持私密與無干擾性,需要相對獨立的小型封閉洽談空間,在空間使用中要求擁有:可以擺放圖紙的大型臺桌(至少滿足擺放一摞A1藍圖)、討論展板(草圖及討論)、投影放映等。這樣的空間不見得要大,更重要的是獨立、舒適、以及便于人員聚合。這樣的空間也不用太多,每個所一兩個即可,可供各組輪流使用。

2水暖電工程師、及成圖人員

對于“水暖電工程師、以及成圖人員”而言,他們的工作是將建筑設計師的設計靈感在圖紙上進行呈現同時進行深化設計使設計更完善更易于實現,建筑師制定了明確的設計方向,需要成圖人員的來實現方案的制作,在圖紙制作過程中需要工程師們來配合與校對并進行深化設計,進而完善空間實現的可能性與輔助建筑更好的實現。工程師及成圖人員的工作方式主要以伏案為主,依據電子文件或草圖,面對電腦進行制作,所以在工作環境的需求上更傾向于獨立進行,也不易被打擾,這樣工作效率會比較高。當然也會有師傅帶徒弟的現象,這種情況可能師徒之間的交流會比較頻繁,(但是與建筑師不同他不需要獨立的單體空間來圍和),需要在空間配置上為經驗豐富的老員工辦公區附近增加實習場所,以方便經驗不豐富的員工來咨詢學習。對于成圖人員空間設置上應注意,首先,空間較為獨立、使其成區組團,原因是成圖過程普遍是由多人進行,包括CAD制圖,3d等模型制作及渲染,以及后期P圖等,所以成區組團比較易于整體協助設計師完成方案。其次,需要有相對隔音較好的內部條件,其目的是在制圖過程中會頻繁與設計師溝通,良好的隔音效果可以避免對周邊工作人員的打擾。最后,需要相對寬敞的辦公桌,或如果條件不允許可以有一個相對獨立的視圖桌,因為部分設計屬于舊建筑改造或過程圖紙深化,這樣一個能夠查看藍圖的桌子是必不可少的。

3總工及項目負責人

除了實際操作項目的員工以外,在人員配置上還包括一個重要的組成部分,每個工種的“總工,及其項目負責人”,他們負責每個設計項目從開始到結束的分配與驗收,他在辦公空間上需要一個與自己工位相關聯的會客區,主要接待內部同部門人員與外來人員,所以在使用空間上需要相對更加寬敞、開放,但是他們的工位不宜放置在開場辦公區內部,以免對其他員工的正常工作造成影響,又不能過于分離給本部門員工與領導交流造成不便。同時在空間配置上還應與會議區想毗鄰,這樣方便領導間開會或項目負責人與項目組討論方案。

4工程人員

同時,“工程人員”也是不可忽視的群體,他們雖然人數不多僅占總人數的2%~4%,但是沒有他們就不可能保證工程的保質保量完成,他們作為部門中的特殊團體,他們常年在施工現場工作幫助設計師將圖紙變為現實。他們在辦公區的私人物品較少,所以辦公空間對他們而言就成了時而之用,所以在對他們的空間設計上可以相對不必考慮過多,但是也不能忽略,所以可以采用設計師及工程師(辦公室的主要使用者)工位條件優先原則,在滿足舒適的前提下進行排布。

5公共使用區域

(1)茶歇區以上是針對不同工種,以具體需求為基礎,在空間使用上的差別設計方案。而在公共空間上應該注意那些內容呢?首先,公共茶歇區,因為設計工作與大多數非設計專業辦公工作性質有所不同,原因在于,設計工作往往會出現周期短、任務重,需要經常熬夜加班的情況。這樣一來一個舒適的能讓員工有歸屬感的辦公空間需要一個為大腦充電的公共休息空間,這樣的空間不僅可以滿足員工短暫的休息,同時可以與午餐、閱讀空間合為一體,使空間富有豐富性,又能減少空間的浪費,同時又能滿足使用者的多種需求。(2)打印區打印區,在設計公司是必不可少的,在這樣的大型設計單位幾乎每個部門都有自己獨立的打印室,而打印機會產生噪音以及在打印過程中產生臭氧對空氣產生某種程度的污染,所以現代的辦公空間往往選擇將打印室分割獨立出來,使之作為一個獨立的封閉空間存在,而由于它是圖紙的集散、梳理的重要區域,所以我認為打印空間應該同時包含圖紙審閱、梳理、裝訂、儲存等功能,這樣不僅節省空間,同時可以為辦公人員提供最便捷直接的服務。(3)接待區接待區,一般位于部門的入口處,用來登記外來人員以及處理辦公室內部勤雜等任務,它的空間需求應該不僅僅是鄰近出入口,更要做好對辦公區的封閉與隔斷作用,同時又能滿足于辦公空間內部無障礙的連通,使之更好的滿足被服務者的使用需求。

三、依據空間屬性營造空間氛圍

在空間環境的營造方面,我認為可以有以下手法。

1色彩應用

首先,在色彩的應用上:在開場辦公區可以使用多變的鮮艷的顏色,色調可以以暖色為主,以保證使用者保持積極、亢奮的工作狀態,同時營造輕松開放的工作環境;公共休息區,由于休息區囊括餐飲、閱讀、交流等功能,所以適合使用冷色調顏色,使員工在休息之余保持相對理智的思維狀態;打印區,由于特定的功能需求,所以在空間色彩使用上適用于白色,原因在于可以保證圖紙在閱讀過程中不會被環境色影響導致閱讀失誤,其次由于圖紙堆放較為無序,白色可以便于查閱者尋找所需資料。

2材料應用

其次,在用料上:開場辦公區適用于使用較為整潔的材料,比如環氧地平地面,涂料墻體裝飾,目的是給人以整潔、明快的感覺,使使用者直觀體會到空間的屬性;公共休閑區,適于使用木材,或相對軟性的材料,目的是使使用者體會到空間的舒適與親近感,滿足空間在使用者心里層面上的歸屬感。

3使用設施

最后,在室內設施使用方面:比如公共設施包括桌椅,書架,以及點綴性裝飾等等,適合擺放一些有創意的設計品,比如,國內外優秀的建筑師或設計師設計的家具產品或裝置藝術品,使辦公室內的設計人員,時時能接觸到優秀的設計,從不同角度尋找靈感的來源,同時使來訪者體會到設計工作室的性質及品位,等等。

四、結語

第5篇

2.4 CIM哲理

CIM的概念最初是由美國的Joseph Harrington在1974年提出,1981年開始被廣泛接受,并被認為是信息時代的工廠自動化模式。但從當今的應用情況看,CIM遠遠超出機器制造業的范圍,它是一種組織、管理生產的哲理、思想和方法。CIM是一種綜合自動化系統,它在新的管理模式與制造工藝的指導下,綜合應用系統技術、信息技術、自動化技術,通過計算機及其支撐軟件,把孤立的、局部的自動化技術,子系統及企業員工,靈活而有機地綜合起來,構成一個完整的系統,對生產過程的物質流、管理過程的信息流、決策過程的決策流進行有效的管理與控制,以適應新的競爭模式下的市場對生產過程提出的高質量、高速度和高靈活性的要求。

設計院可以看成生產思想產品(各種設計文件和圖紙)的部件,一個設計項目相當于一項訂貨,設計過程(加工過程)是由許多不同專業的人經過若干設計階段通力合作完成的,需要各專業按計劃有條不紊地互提資料,互相會簽,最后由成品檔案室驗收、歸檔,并向甲方提交全套設計文件和圖紙。其間各專業內部尚需分工和遵循嚴格的質量保證程序。建筑的招標、設計、施工、高度和運行管理的整個生命周期,完全可以借鑒CIM的思想方法,采用CIM的核心技術--集成技術,把建筑、結構、設備(暖通空調和給排水)、電氣、室內設計和概預算等專業,集成于統一的計算機平臺,充分共享有關數據和資源,解決建設各專業之間存在的"錯、漏、碰、缺"等問題,真正實現建筑設計整個過程的全計算機化(無紙設計)。

3 IBDS的概念

如上所述,設計院目前面臨著擁有先進的計算機硬件和軟件技術與實際上不能充分利用這些技術來產生效益的矛盾。問題主要在于各種應用軟件的分散性,數據不通用,難以互換,以及對各種計算分析過程沒有或無法自動給出正確的指導。為了解決這一問題,與飛速發展的計算機技術適應,集成化建筑設計系統IBDS的概念應運而生,并且在近十年內迅速發展。IBDS的核心就是將以往分散的各功能軟件如繪圖用CAD、計算模擬程序、數據庫管理等結合在一起。通過通用的數據結構和數據轉換工具,使這些功能軟件能互用各自的各種資源,全面地完成設計、分析、計算任務。

IBDS應該提供建筑設計各專業工程師從方案選擇、初步設計、分析計算到施工圖繪制的全過程。人們希望有了設計人員的知識、經驗及設想后,通過IBDS用計算機進行分析、計算、比較、判斷等,不僅將方案形象地表現出來,而且將量化的結果輸出,工程師再依據它去修改方案,重新設計。因此,IBDS必須采用開放性的體系結構,把設計院的"人和資料"集成在一起,具體表現在:

不同專業的數據模型的集成

建立各專業通用的標準化的中央建筑數據庫。該數據庫把建筑設計涉及的建筑、結構、設備、電氣、室內設計和概預算等專業所用的數據模型統一起來,集成在一起,保證各專業所用建筑信息的一致性。建筑師畫的建筑各層平面圖、剖面圖、立面圖等,可以作為建筑底圖,傳給其它專業。其它專業的工程師可以在該建筑底圖的基礎上,對有關信息進行修改、重新定義以及添加專業的特定數據,然后進行各專業的有關設計計算。例如,設備專業工程師可以計算建筑物的空調供暖負荷,在建筑底圖上布置空調供暖管道,進行水力、熱力計算分析等;結構專業工程師可以進行各種受力構件的設計計算分析。一旦建筑師改變建筑物的平面、空間布置,會直接反映在各專業的建筑底圖上,從而避免其它專業的"冤枉"勞動。

不同設計階段所使用的模擬軟件的集成

建筑設計在不同階段需要用到性質不同,細致程度不同的模擬軟件,IBDS應充分考慮建筑設計在方案選擇、初步設計和施工圖設計等不同階段使用不同模擬軟件對輸入數據模型要求的一致性和相關性,盡量保證前一階段的計算結果和數據可應用于后續階段的設計計算,減少數據的重復輸入和不一致性。

設計資源的集成

把建筑設計有關的設計手冊、標準法規、工程圖紙、設備產品手冊等數據和資料以數據庫、知識庫等方式集成存儲在計算機網絡上,以便設計人員查詢和使用。

可見,集成化的中央建筑數據庫IDM是IBDS的核心。IBDS的體系結構如下圖所示。各專業CAD系統通過IDM進行數據集成和通訊。

HBDS 的體系結構示意圖

IBDS的特點除了集成化、標準化和網絡化之外,還有一個很重要的特點:智能化,即采用KBS(基于知識的系統)來組織和指導建筑設計過程中模擬軟件的使用全過程,這樣才能正確發揮計算工具的功能。1989年國外一些學者開始提出PAM(Performance Assessment Method)的概念[9]。PAM是解決模擬軟件"結果不可信"問題的一個重要途徑。PAM指出,要保證用程序做模擬分析能給出正確結果,必須正確指導和嚴格管理模擬分析這一全過程。這包括:

對所分析的對象進行正確的簡化。例如,從多層多房間的建筑中取出有代表性的一部分做分析計算,復雜水網的簡化;

對每個物理過程選取正確的物理模型來近似。例如一空調設備,采用動態模型還是靜態模型?集總參數還是分布參數?是否考慮墻內表面長波輻射?對流換熱系數取常數還是作為溫度及風速的函數?透過窗的太陽輻射在各內表面的分析:

一些不確定的輸入參數的選取,如房間換氣次數,人員設備必熱量,氣象參數的確定,窗的開閉,遮陽等;

系統控制的確定。例如應按照房間為定溫去計算熱量還是計算定熱量下的溫度或其它某處控制下的溫度和熱量變化?如何考慮空調系統的控制和人的操作調整?

模擬計算過程的控制。例如初始影響的消除,計算時間步長,邊界輸入參數的離散方法,總的模擬計算段的長度與時間的確定等;

輸出結果的處理。如何根據模擬計算結果對所研究的問題作出結論。

以上諸條的正確條件并非固定,而是與所研究的對象的性質及所要解決的問題有關。例如為計算冬季供暖負荷,可以用穩定的KFΔt模型,而要計算夏季空調負荷,就要使用動態模型。再例如驗證建筑物表面結露的可能性時,需考慮全部外墻的傳熱;而論證是否要裝社會空調,夏季房間是否過熱則需取可能是最熱的一間或幾間朝西或朝南的房間進行計算。目前可以列舉出十幾種不同的對建筑和空調系統進行模擬分析的目的,對于每一目的,上述各問題的恰當選擇都可能不同。

所有這些問題,落實為具體的模擬計算過程,就成為如下四個問題:

①模擬計算程序的選取

②實際建筑和空調系統的再加工(簡化)

③輸入數據的確定和輸入文件的生成

④模擬計算結果的后處理

國際能源組織(IEA)組織十余個國家合作,就各種不同的目的和使用不同程序如何進行上述第②③④步工作進行了研究,形成了一大批PAM手冊。實驗結果表明,讓程序使用者按照這些手冊去一步步做,可顯著提高模擬計算工作的正確性和結果的可信賴性[10]。

將這類手冊轉換為計算機可以理解的形式作為知識庫存儲于集成化環境中,再開發出可按照這些知識自動進行數據分析加工的專家系統,就可以使這一使用過程自動完成,只要使用者提出要解決的問題,專家系統即可能選取適宜的程序,生成相應的數據文件,運行模擬分析程序,最終向使用者顯示由結果分析得出的結論。

與傳統的CAD軟件相比,IBDS不再是以計算程序為中心,使用者圍繞著計算程序準備數據,運行程序,檢查結果。集成化環境使使用者成為中心,將各種繪圖、計算、數據資料準備好,隨時供使用者在設計分析中使用。使用者可以充分發揮自己的分析和創造能力,利用CAD系統去設計、分析各種系統,而將一切重復和瑣碎的工作交給計算機去完成。集成化設計環境的指導思想就是,使用者應是計算機的主人,而不是奴隸;計算機的應用應最大范圍地開發人的創造力,為人提供進行創造性思維的場所,而不是把人變為機械式工具。

4 實施IBDS技術

4.1革新 CIM(集成)技術

正象計算機集成制造系統CIMS一樣,集成也是IBDS的信心技術。IBDS系統采用STEP標準化的建筑數據庫,把建筑設計各專業的數據模型集成起來,把設計的不同階段集成起來,把各種設計用的模擬軟件集成起來,把各種信息資源集成起來。總之,IBDS依賴集成技術把建筑設計院的兩大法寶"人和資料"有機地統一起來,保證設計過程中信息共享和傳輸的計算機化。

4.2 STEP(產品數據交換標準)技術

STEP(Standard for the Exchange of Product Model Data)是國際標準化組織ISO TC184正在制訂的標準ISO CD10303。STEP采用一種中性文件機制,是CAD/CAM數據交換的標準[11]。它規定了產品設計、開發、制造以至于產品全部生命周期中,包括產品形狀,解析模型、材料加工方法、組裝分解順序、管理數據等方面的必要信息定義和數據交換的外部描述。現在普遍認為STEP將成為全世界公認的唯一CAD數據交換標準。

STEP包括兩部分內容,一是數據模型的定義,它采用EXPRESS數據定義語言來寫成。這種語言可以準確定義所描述對象的數據模型,小到單個簡單的汽車零件,大到一檔復雜的建筑物。STEP的另一部分就是具體的數據文件的表述方式,它是由任意詞條構成,每一條的形成都遵守數據模型中的定義。這樣,只要理解了數據模型,就能讀懂根據此數據模型按照STEP方式寫出的任何數據文件。如果制定出統一的數據模型,使大家都按照這一模型去描繪所研究的對象,所生成的數據文件就很容易交換,通過一些轉換工具可以很容易地將其轉換為各種軟件內部特定的數據文件。

由于STEP在描述數據模型和易于交換數據方面的突出優點,它很快被工業界和標準化組織采用,作為定義數據標準的工具和交換數據的方法。集成化的建筑工程數據庫應該采用STEP技術,把各專業的圖紙、數據庫、產品設備等標準化,以便不同CAD系統之間、不同專業之間、不同模擬軟件之間、設計院與甲方和廠家之間,能夠自由而方便地相互傳遞和交換信息。

STEP 標準化是IBDS集成化的前提和保證,它可以避免CAD計算分析軟件開發方面的大量重復性勞動,與此數據標準兼容的軟件均可以交換使用,從而使各部門有可能分工協作,共同開發我國的集成化環境。IBDS的每一塊功能軟件均可以獨立在市場上出售,被其它符合此標準的軟件所使用,這將使軟件研制開發者直接受益。

4.3 AI(人工智能)技術

目前的CAD系統已能較成功地應用于繪圖和設計計算,但用于方案設計的卻很少。其實方案設計在很大程度上決定了投標的快速反應能力。IBDS系統采用AI技術,把工程師的設計經驗、規則、思維活動等模糊、隨機、不完備的知識,通過一定的結構來組織和表達,讓計算機能夠理解、推理和判斷,輔助工程師進行方案選擇。AI技術中比較成熟的是專家系統,特別是DSS(決策支持系統)??梢奍BDS 的智能性體現在各專業設計型專家系統應用的好壞。

4.4 計算機網絡技術

IBDS的實施應以計算機網絡為物質基礎,特別是基于光纖和衛星的全球范圍的快速ISDN網絡。通過計算機網絡可以共享建筑設計的有關數據庫、知識庫等軟件資源和打印機、繪圖儀等硬件資源,傳輸有關設計資料和文檔,允許位于不同地點的設計工程師同時參與一個建筑的設計。同時還可使設備生產廠家能將產品信息直接提供給CAD系統。

4.5 HCI(人機交互)技術

HCI技術在計算機的應用發展中越來越受到人們的重視。人擅長于用形象思維、回憶聯想、發明和創造等對客觀世界中的不確定、不完備甚至矛盾的事物和知識進行推理、分析、判斷和理解。計算機則擅長于確定性、重復性、機械性的數據處理。在IBDS中,應充分發揮人和計算機的各自優點,把繁瑣和費時的數值性的設計計算交給計算機完成,讓工程師有充分的時間做方案選擇等關鍵的決策工作。友好的用戶界面和人機交互方式才能讓建筑設計工程師喜歡IBDS,在實際設計中自覺使用它。

4.6 計算可視化技術

可視化技術從80年展起來,已被廣泛應用于CFD等科學計算領域??茖W計算的核心問題是計算模型,包括其理論框架、基本概念、幾何描述、計算方法和過程等。在建筑設計過程中需要做許多計算,如何采用圖形、圖象、動畫等方式,在計算開始時準備數據,計算過程中以某種直觀形象的方式表現,計算完成后以容易理解和使用的形式表達結果,等等,都是視算一體化要解決的問題。眼睛是人類接受信息的最佳器官,只有把各種模擬軟件的使用過程可視化,讓用戶用眼睛去看、理解和判斷,而不是"兩眼一摸黑"地撞運氣,才能反模擬軟件用對、用好,真正發揮它們的用處。

4.7 分布式數據庫(知識庫)技術

分布式的數據庫采用計算機網絡上的不同計算機存儲建筑設計有關的設計手冊、標準法規、工程圖紙、設備產品手冊等數據和資料、使設計院、管理單位、廠家、甲方等建筑業有關單位的人員可以共享信息,提高信息利用的效率。

4.8 OO(面向對象)技術

OO技術是現代軟件工程技術的關鍵所在,它可以使對現實世界的描述更接近客觀自然,是IBDS系統的保證之一。OO中的抽象、封裝、繼承等機制可對復雜系統進行簡化、分解和解耦,有助于復雜系統的描述。OO已被廣泛地應用于上述的MIS、 HCI、CIM、可視化、數據庫、AI等領域。以OO為基礎的C++語言是開發IBDS的良好工具。

4.9 多媒體技術

多媒體技術就是用圖形、圖象、動畫、聲音、文字等人類容易理解和接受的方式存儲各種信息。多媒體技術在IBDS中的應用將是必不可少的。

4.10 協同工程技術

協同工程是一種系統化的方法,用來支持建筑設計的集成化的協同作業,也就是不同專業或同專業的不同工程師同時進行設計。如建筑底圖由不同的建筑師分工畫不同的部分,在計算機里實際是在同一圖形上加工,完成后的圖紙傳送設備、結構、電氣等專業這樣不僅可以避免工程師重畫圖紙,而且當某一工程師改變圖紙時,能自動及時反映到其它專業的系統圖上,從而解決不同專業之間的"打架"問題,方便互提資料、會簽等。

除以上討論的幾種技術外,還有許多現代科學技術可應用IBDS中,如MIS(管理信息系統)技術、TQC(全面質量控制)技術[12]等。合理運用所有這些技術才能充分發揮IBDS的功能保證IBDS成功。

5 IBDS的現狀和展望

IBDS的概念是在約10年前提出的[13],而真正開始組織開發則是最近6~8年間的事。但IBDS的發展卻異常引人注目,1991年6月在美國召開了第一屆集成化建筑環境會議,即有近300篇論文,幾百人參加(包括韓國、臺灣的學者)。迄今已召開了四屆會議,有關的研究討論越來越深入[14~17]。1988年美國能源部投資3000萬美元開始AEDOT系統的開發,目前已研制出示范系統,并開始進一步向實用性發展。歐洲十來個國家的有關研究單位聯合開發COMBINE系統。該項目歷時五年,投資已超過1000萬歐洲貨幣單位,在1995年6月已完成概念研究和原型示范系統。1990年EIA Annex 21 Subtask D "Design Support Environment"開始,加拿大、德國、英國、瑞士等國專家就集成化建筑設計環境的開發狀況做調查和分析。開始于1995年9月的IEA Annex 30 "Bringing simulation to Application"又是一個新的國際合作項目,它的目的也是研究如何把模擬軟件通過IBDS應用于實際建筑設計工程中。到目前為止,IBDS還處在研究和開發階段,世界上還沒有一個供實用的IBDS。

我國建筑設計應用CAD從80年代中期開始,真正進入實用階段是1991年年底之后。在全國大約9000家從事建筑設計的單位中,甲級院都裝備比較好的CAD系統,并且近年來微機數量增加很快(1992年增加8000臺,1993年增加31000臺)。在具備計算機硬件的同時,國內一些公司和研究單位推出實用性的建筑、結構、給排水、暖通空調、電氣和工程概預算的CAD軟件。但是,目前設計單位中不同的專業應用計算機技術水平差別較大[18],而且大部分CAD軟件只是用計算機代替圖板和丁字尺繪圖,沒有把繪圖和計算集成到一起。在數值計算中應用較多的是結構設計??上驳氖?,最近國內一些研究單位開始IBDS的研究探討[18]。與國外的開發研究狀況相比,我們認為國內此領域的工作尚需在長遠規劃和相互協作等方面得到重視和加強。

計算機集成化制造系統CIMS是國家863重大項目,十幾個單位聯合攻關。IBDS在國外與CIMS的重要性相當,它可以解決建筑規劃、設計、施工、調試及運行中的一系列問題,從而提高設計與施工質量、降低成本、提高效率。因此,是否應該將IBDS作為重點目標,做好長遠規劃,一步步為之努力,而不僅是在目前的CAD系統的基礎上添添改改,滿足當前的市場需求。80年代初各部門即研究開發暖通空調模擬軟件,十多年后,除個別軟件廣泛使用外,大多數使用者卻轉向國外一些著名的模擬計算軟件。如果我們按照目前的狀況發展,會不會十年后發生類似的現象,即國外成套的成熟的集成化環境進入我國而將我們的取而代之?現在可能是需要整體考慮、長遠規劃的時候了。

IBDS涉及范圍廣,工程浩大,很難由一個單位獨立完成,必須聯合協作。在市場經濟體制下,又無國家財政支持,如何進行聯合協作?又如何能與國外競爭?聯合與協作不是分工編軟件,而是通過不斷交流,進行概念研究和標準制定,這方面的工作量遠比具體編程大,必須通過合作交流來完成,而合作的結果會使參加各方均受益。能否在國家的支持下,由學會組織,有關設計和研究單位合作,在聯合開發我國的IBDS呢?

IBDS是一個完美的計算機輔助建筑設計系統,雖然它的實施尚有一段不短的路要走,但是它的哲理、思想和方法無疑是正確而深刻的。IBDS的實施將大大提高建筑設計的水平,推動建筑業的發展,并且創造一種嶄新的設計文化。

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第6篇

    【論文摘要】建筑業是傳統產業之一,在我國經濟中扮演著至關重要的角色。建筑集成設計作為建筑業的一部分,對整個建筑業的健康有序發展也起著不可忽視的作用。計算機模擬技術是讀圖時代綠色建筑設計的一個有效的媒介工具,它在建筑集成設計中的應用必將使建筑集成設計大受裨益。本文將對計算機模擬在建筑集成設計中的應用進行探討分析,望以此引起各位學者的共鳴。

    一、引言

    隨著我國經濟的發展,社會的進步,計算機技術在我國的各行各業得到了廣泛應用,并給社會帶來了利好。這場以計算機技術為代表的新技術革命產生了很多新興產業,同時也促進了傳統產業的更新改造。作為國民經濟傳統的四大支柱產業之一的建筑業,是從事建造各類房屋和興建各項土木工程的行業,而其中計算機模擬在建筑集成設計中業也得到了廣泛應用,并促進了建筑設計的不斷優化和整個建筑行業的規范和發展。

    二、計算機模擬

    模擬是一個過程,它是建立現實和虛擬系統的模型并在此模型上進行實驗的過程,其中模擬實驗的目的是為了理解系統的行為或者對系統運行的策略進行合理有效的評估。在實際生活中,它會根據系統指示作出部分假設, 并利用數學方法和邏輯關系對這些假設進行合理描述,從而將這些構成一個可以揭示系統工作過程的模型。如果是一個簡單的系統,此時模型就可以通過解析方法進行表示并加以解決。一個例如面積=(長×寬)的簡單的關系等式, 就是一個解析的結果。但是在實際中, 我們所感興趣和所遇到的問題不會像上述問題一樣簡單,通常都是非常復雜的, 以至于我們無法用簡單的數學模型來表示這些問題。在這種情況下, 必須用模擬來對系統的行為進行估算??v所周知, 模擬將會隨著計算機的產生和應用走上一個新的臺階。幾乎所有可以被虛擬的系統都通過計算機建立模型, 例如工廠、通信和計算機網絡、集成電路、高速公路系統、飛行動力學、國民經濟、社會關系學以及虛擬世界等。在上述的每一個系統的實現環境中, 系統的模型都被證明是性價比更好、危險更小、更快或者比在實際系統中進行實驗更具有可操作性。

    模擬基于狀態變量改變的方式通??煞譃?離散事件模擬和連續模擬。在離散事件模擬中, 狀態變量在時間的離散點上產生瞬間變化;而在連續模擬中, 變量連續地變化, 通常表現為一個有時間變量的函數。通常情況下,在應用中模擬是把離散事件模擬和連續模擬結合起來同時使用的,而在其中只有一個占有主導地位并主宰整個系統。

    三、計算機模擬在建筑集成設計中扮演重要角色

    集成化建筑設計是一個包含多專業、多學科并存在迭代的設計流程,它一方面需要設計師們具備跨學科的豐富知識,另一方面還需要更高效、更可靠的設計工具。集成化建筑設計一個整體,計算機模擬則是實現建筑集成化設計的重要環節。沒有計算機模擬,集成化建筑設計就不可能取得好的效果。當前,如電子、汽車、儀器等主流制造業中,早已依賴先進的計算機軟件完成了由粗放的設計到集成設計的轉型,實現了設計與生產的數字化集成。而在建筑業中,這方面還有待于進一步開發完善。集成化建筑設計要求各系統緊密合作,分階段逐步深入,逐步細化;各專業需要循環設計,做到信息及時反饋。在每個階段都采用軟件模擬預測使得生態建筑的理念能貫穿整個設計流程,使建筑生態節能效果最大化。

    四、計算機模擬在建筑集成設計中的作用

    1、在規劃和城市設計中的運用

    在建筑設計之前的規劃設計和城市設計中,計算機模擬可以有效分析建筑與周邊環境的相互影響。如此很多建成后的不利因素就能夠直觀地擺在設計者的面前,以供決策。這些因素包括了建筑日照、噪聲、建筑的可視度、整體風環境等。計算機模擬可以將這些設計因素直接進行量化計算,規劃也以此為依據進行調整。

    例如在規劃設計當中,需要某個標志性建筑在整個區域環境中有著良好的可視度,也就是在區域內的大部分環境中都能夠很好地觀察到某個標志性建筑。這時就需要做規劃中對某建筑的可視度的分析,著名的Ecotect 便能夠有效地進行可視度分析。使用Ecotect 進行的可視度分析,設計者可以根據分析的結果找到環境中可視度較差的區域,反過來對規劃進行針對性的修改,再返回軟件中進行分析,直到模擬的結果達到規劃或城市設計的標準。

    2、建筑方案的對比,預測及優化

    利用建筑性能分析軟件(熱環境、光環境、聲環境、風環境)建筑師可以對方案進行反復推敲和優化,在設定好建筑內部材料、室內人員活動等條件后,計算機就可以將建筑在運行時各個性能如耗能、風環境、日照等參數進行量化,在此基礎上,集成設計才可以整合建筑的各項生態技術,通過場地優化、設備優化、裝飾優化和施工方案優化等使之成為一個有機系統,發揮各子系統的長處。

    3、在各類節能評估標準中的應用

    生態建筑的評估本身就是一項復雜的工作,利用計算機軟件模擬對建筑性能的預測將大大減輕評估任務的工作量,例如在美國的LEED CS2.2標準中就明確地要求,通過計算機模擬證明建筑中75%的主要空間的自然采光照度要達到270 LX。如美國伯克利實驗室開發的專業計算機光學模擬軟件Radiance 是目前國際公認的能夠較為精確地模擬室內天然采光的光學模擬軟件,這款軟件就經常用于LEED 評估標準中的模擬軟件。

    4、提供了各專業進行協同設計的平臺

    如今的建筑功能和技術都越來越復雜,建筑設計已經不再是一個人能夠完成的任務了,生態建筑更是要求建筑能夠采用多種生態技術以達到節能生態的要求,而很多時候各種看似有效地節能手段的疊加并沒有起到與投入相對應的生態效果,有時反而會適得其反,某些節能措施與建筑的其他方面相沖突。為避免這種情況發生,集成化設計要求建筑師、結構工程師、設備工程師等各專業人員在同一個平臺上進行有效的協同設計。

    著名軟件公司的Revit Architecture 軟件是一款用于建立建筑信息模型的軟件,Revit 提供的是一種接近現實世界的設計模式,Revit 建立的建筑三維信息模型包含了建筑中的幾乎所有的信息參數,從設計到使用,甚至是建筑使用周期的終結,如此,建筑的各個專業、施工方、業主、政府等都可以基于同一個三維建筑信息模型進行協同設計。以建筑信息模型作為平臺的集成化設計,使設計的效率大大提高。

    五、結束語

    隨著人們對建筑的要求越來越高,建筑設計的方式也必將由原來的粗放設計向集成化設計轉變,建筑設計的計算機模擬技術也將會受到越來越多的人的關注,這是一個必然的趨勢。但就目前的建筑市場來說,情況還不容樂觀,在各建筑設計團隊中,建筑集成化設計方法還沒有完全得到有效使用,更沒有將計算機信息模擬和性能模擬融會到建筑設計之中。與此同時,我們應該看到其利好的一面。近年來,建筑集成化設計和計算機模擬的相關基礎和理論已經取得了長足的發展,并逐漸形成系統的學科,進而會建立一套完整的體系和規范化的框架。因此,計算機模擬在建筑集成設計中的應用的前景是光明的,我們必須沿著這天正確的路走下去,把計算機技術完全融會貫通于建筑集成設計之中,使建筑設計不斷發展和完善,從而為人們設計出更人性化,更舒適的建筑產品,服務人類,并造福于人類。

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第7篇

關鍵詞:高層建筑;結構設計;存在問題;解決方式

一、高層建筑設計結構類型時存在的問題及解決方法

1、 在選擇建筑的結構構型時要科學合理

存在的問題:

建筑的結構構型決定著建筑結構設計的整體走向,現在很多設計師在設計結構構型時,沒有考慮到各方面的問題,導致最終的建筑設計在整體上不能滿足用戶需求。

解決方法:

在布置高層建筑的結構平面時應該遵循對稱、規則、簡單的原則,防止出現狹長的縮頸位置和應急過于集中的凹角部位,此外,還應該防止樓梯的電梯部位出現偏置而產生扭轉的后果。在設計豎向體型時,應防止過于外挑,并且內收也要適度,剛度也要均勻的變化,切忌出現應力過于集中。在《高層建筑混凝土結構技術規程》中有了專門的內容在敘述建筑結構構型的規則性,比如:豎向結構的規則性、平面結構的規則性等等,在審定建筑設計方案中,堅決摒棄不符合規則的設計圖。因此,建筑結構設計工程師在設計建筑構型時必須要遵循這些規則,如果在設計過程中發現了一些問題或者碰到了難題,就應該及時向建筑專業交流溝通,盡最大的努力選擇最優的結構構型,以免給工程的后續工作帶了不必要的麻煩。

2、 房屋最適高度和高寬比

存在的問題:

房屋的最適高度和高寬比直接影響著人們在使用過程中的心理感受,最適的高度和高寬比能給人一種舒適的感覺,并且還能增強建筑結構的安全性。而目前,很多設計師在設計房屋的最適高度和高寬比時,過于片面地追求單一方面的因素,而使房屋的高度和高寬比不能達到最佳。

解決方法:

在高層建筑設計規范和抗震規范中明確指出,應該嚴格限制高層建筑的總高度,以前是將高層建筑的總高度限制值設定成A級,但是現在將建筑的限制高度設定成B級,所以必須嚴格控制高層建筑的結構設計高度,從多方面綜合考慮,如果高層建筑的高度超出了限定值B級,那么就要改變結構設計方案和處理手段。在建筑結構設計實踐中,經常會發生因設計高度超過B級高度導致在審查設計圖時,沒有通過直接作廢,就又需要重新設計,這就嚴重影響到建筑的整體規劃和建設周期。高層建筑的高寬比直接控制著建筑結構的整體穩定性、剛度、載重能力以及經濟合理性,不同高度的高層建筑有著各不相同的高寬比限制值。然而,在設計一些結構比較復雜的高層建筑過程中,怎樣準確地確定一個科學合理的高寬比是一個比較困難的工作。通常在計算時,能夠根據需要考慮的方向的的最小投影寬度,針對建筑物中有一些的小的突出部位,例如樓電梯間,這就不在計算的寬度范圍之內。針對有些高層建筑物附帶了裙房,如果裙房的剛度和面積相對于上部的塔樓的剛度和面積過于大時,此時在寬度比的計算過程中就可以直接考慮裙房上面的部位。

3、重視短肢剪力墻的設置

存在的問題:

短肢剪力墻在建筑結構受力方面起到了十分重大的作用,現在的很多建筑的意外倒塌事故,都是由短肢剪力墻的受力不均勻引起的。

解決方法:

短肢剪力墻所指的是墻肢截面高度和厚度的比值是5~8的剪力墻。短肢剪力墻結構是在最近幾年出現的,它既對住宅建筑的合理布置有利,還能使建筑結構的自重得到一定程度的減輕,然而,在高層建筑結構中,剪力墻的肢不能過于短小,這是由于短肢剪力墻有著比較差的抗地震能力,在地震多發區的實際應用很少,鑒于安全方面,高層建筑結構的剪力墻不能全部采用短肢剪力墻。如果斷肢剪力墻設置太多,就應該增加設置一些筒體或者常規性的剪力墻,這二者之間共同受力,形成堅固的剪力墻結構,此外,高層建筑規范中還對短肢剪力墻的使用有了一些特別的限制,比如:抗震等級、縱向鋼筋的總配筋率、最大高度等,所以,短肢剪力墻在建筑結構設計中應該少使用或者不適用為宜,不能因為了方便于施工而設計錯誤。

二、高層建筑結構的分析與計算方法

1、 在整體計算建筑結構時要選擇正確的軟件

現在大家普遍采用的計算軟件包括:TBSA、TAT、SATWE或SAP、ETABS等。然而,因為不同的軟件所使用的計算模型都是各不相同的,所以要根據建筑高度、結構選型、結構體系等來正確選擇合適的軟件版本進行設計。所以計算得出的結果有一些不同。因此,在計算和分析高層建筑的整體結構時,必須要綜合考慮到建筑結構的高度和構型來正確選擇計算軟件,以便能夠保證計算結果的精準性,有時可以使用多個不同的軟件來計算,然后工程設計師再仔細分析這些不同的結果,找出適合參考且合理的結果。否則,一旦選擇了不恰當的計算軟件,不僅會消耗設計者大量的精力和時間,影響到建設周期,還將有可能使建筑結構存在一系列的安全隱患。

2、應該具有充足的振性數目

在新的高層建筑規范中,提出了振型參與系數的概念,還清楚地指出了這個參數的額定值。又因為在之前的高層建筑規范中,沒有明確指出振型參與系數該方面的內容,即使有的指出了此概念,沒有清楚的指出這個參數的額定值,所以,在分析和計算時期,就應該正確判斷確立出這個參數,再進行有效地調整振型參與系數的最終取值。

3、非結構構件的計算和設計

在高層建筑的結構設計中,通常會有一些因為建筑的功能和美觀方面的要求而非主體承重骨架體系以內的非結構構件。特別是在設計高層建筑屋頂處的裝飾構件過程中,因為高層建筑有著比較大的風荷載和地震作用,所以,就一定要根據新的高層建筑規范中的要求老計算和處理非結構構件,以免造成惡劣的影響。

三、總結

高層建筑的結構設計是一項比較復雜且耗時長的工作,在設計過程中,稍不留意就會出現一些或大或小的錯誤,從而會給建筑結構的后期施工帶了一系列的安全隱患,一旦發生安全事故,將會給建設單位帶了嚴重的損失。因此,高層建筑結構設計人員應該嚴格按照新的高層建筑規范進行設計方案,并且還要認真考慮高層建筑的結構構型,在通過仔細的分析計算來得出最終比較完美的設計圖,這樣既能保證建筑物的安全性能,還能給建設單位帶來豐厚的利潤。在設計過程中,若遇到了一些阻礙,就應該及時和建筑師商討,實現資源共享、技術共享。

參考文獻:

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第8篇

關鍵詞:成本控制 項目管理 業主方

中圖分類號:TU723 文獻標識碼: A

成本管理是項目管理的重要內容,成本管理過程包括成本預測、成本計劃、成本控制、成本核算、成本考核和成本分析六個環節。成本控制的過程是運用系統工程的原理,是對生產經營過程中的各種費用進行計算、調節和監督的過程,同時也是一個優化成本開支,將總成本控制在預算(計劃)范圍內的過程。成本控制體現了項目管理的核心,也是建設項目管理效益的客觀反映和最好體現。

1 成本控制的重要性及其意義

項目的成本控制在業主方企業管理中占據著十分重要的地位。成本控制的意義主要有兩點:第一是增強企業的項目管理水平。建筑工程項目成本控制是工程項目控制工作質量的綜合反映,工程項目成本的降低,表明施工過程中物化勞動和活勞動消耗的節約。第二是增強企業贏利能力。由于當前建設工程項目的固定性、生產的流動性和生產周期長等特點。在工程項目較長的生產過程中,建筑市場價格變動,工程量變更等導致了項目成本的不確定性,成本控制即是通過計劃、分析、檢查和糾正等方式來減少項目成本,增加企業盈利。

2 成本控制的特點

2.1 成本控制的長期性

成本控制貫穿于工程項目建設的全過程,進行成本控制必須建立一個完整的成本控制體系,周期性的計算項目的實際成本,并跟蹤和分析整個工程的成本狀況。通常成本控制的工作會分階段進行,因此,我們應在項目的可行性研究階段就對項目進行成本控制。從投資估算開始到設計概算,到合同價款的確定,再到項目的竣工決算,雖然每個階段成本控制的重要性不一樣,但是成本控制一刻也不能偏廢。

2.2 成本控制的動態性

工程建設項目的長期性,建設環境的復雜性,包括市場價格的變化和設計變更導致工程量的變化,這些都會對成本控制產生不確定影響。因此,業主方需要建立一個成本跟蹤系統,獲取及時、準確的信息反饋,并根據這些信息來及時檢查和糾正成本控制中的不合理現象,分析產生這些不合理現象的原因,作出合理的補救措施,從而使成本控制不偏離目標,這也是實行動態成本控制的目的。

2.3 成本控制的綜合性

成本目標不是孤立的,它只有與工程的質量目標、進度目標等相結合才有其價值。所以,成本目標必須與詳細的工作范圍、工程量、技術質量、進度要求等一起落實到責任承擔者,并形成完整的責任體系。

為了更好的控制成本,實現項目目標的整體實現,成本控制必須與進度控制、工期控制同步進行,并相互協調,一味的控制成本,卻對工程質量和工程進度置若罔聞,最終會影響項目的順利完成。此外,陣對成本控制過程中出現的問題也必須通過合同措施、技術措施和管理措施等綜合解決。

3 成本控制的現狀及存在問題

實行市場經濟以來,我國建筑業發展很快,但到目前為止,業主方對項目管理的系統過程理解不深,一些項目管理方式仍停留在計劃經濟時代,在項目控制特別是成本控制方面依然存在著很多需要改進的地方。

3.1 只注重事中控制,忽略事前控制

業主方在項目管理中對項目的成本控制往往不注重全過程控制,只注重事中控制和事后控制,忽視了最關鍵的事前控制。實際上在建設項目管理過程中,越是前期,成本控制越重要;越是后期,成本控制的影響作用越小,因此成本控制的重點應放在前期決策和設計階段。

3.2 成本控制不能與項目控制的其他內容相協調

現代工程項目控制是一個系統的工程,但是業主方在進行成本控制時卻沒能建立起系統的管理思想,沒有將成本管理看成是一個系統工程去全面地實時控制?,F代工程項目要求系統的、綜合的控制,并形成一個由總體到細節,包括各個方面,各種職能的嚴密的多維控制體系。因此,業主方在進行成本控制時不能偏廢了其他控制內容。

3.3 部分部門的成本控制的意識差

成本控制的任務主要由成本部來完成,但是其他部門也應該有成本控制的意識。而現在業主方的很多部門缺乏成本控制意識,從而使得成本控制推行起來困難重重,效果也不佳。需要在各個部門都建立起成本控制的意識,充分調動全員參與成本控制的管理工作。

4 項目各階段成本控制的方法和途徑

完整的建設工程項目的程序一般分為6個階段,即項目建議書階段、可行性研究階段、設計工作階段、建設準備階段和竣工驗收交付使用階段。其中前期可研階段是投資估算階段,設計工作屬于概算階段,而竣工驗收后必須要進行竣工決算。從項目提出到實施期間, 成本控制行為對項目建造成本的影響機會可用下圖表示:

可以看出,在可研階段,項目雖處于模糊狀態,但可調整余地最大,通過科學選擇項目方案, 如項目選址、項目類型、項目規模等,可以大幅度地調整造價;設計階段次之,可通過設計方案比選,合理選擇項目工藝等,較大幅度調整造價; 而施工階段,則只能在設計規定下,通過優化施工技術及組織,適當降低施工成本,成本控制的調整空間最小。

4.1 項目前期可研階段的成本控制

在建設項目投資決策前進行可行性研究,是保證開發項目以最少的投資取得最佳經濟效益的科學手段。業主方應該重視可行性研究,特別是投資估算的編制。可行性研究時,對項目選址、項目類型、項目規模作出合理的分析和判斷。對擬建項目的各種經濟因素進行調查、研究、計算和論證,運用定量分析和定性分析相結合、動態分析和靜態分析相結合的方法計算內部收益率、凈現值率、投資利潤率等指標完成財務評價。同時要使得估算的計價方法能與后續的投資要能相互協調,避免前后口徑不一,無法有效實現估算控制概算,概算控制預算,預算控制結算的良性循環這時候業主也可以借鑒之前已經開發過的類似項目,從而能夠做出相對而言比較客觀的投資估算。

4.2 設計階段的對成本控制

4.2.1 設計階段對成本的影響

在設計階段對項目成本有影響的主要因素是建筑平面形狀、層數、層高、建筑結構以及裝飾等,所有的這些因素都會對成本產生較大的影響。因此,設計階段是實施成本控制的關鍵階段,建設項目的造價多少,是在這個階段確定的。此外,在設計階段采取降低成本的措施是最有效的,不僅不會引起工期的問題,而且對質量的影響也很小。

4.2.2 設計階段成本控制的方法和途徑

4.2.2.1 引入責任機制,完善限額設計

由于現在的設計收費標準是以工程造價為取費基數來收取的,對設計中造成的浪費缺乏明確標準和控制措施,設計人員也不承擔任何經濟責任,這便造成了設計人員忽略項目建設成本,變相指定材料供應商,甚至是故意增加項目造價以獲取更多利益等情況。

對這些問題,業主方一方面應該根據可研階段的投資估算對各專業的概算做出合理的分配,并以此概算為依據,保證投資額度不超限。同時在與設計單位的簽約合同中設置責任條款,對明顯設計人員的錯誤造成后續的變更等承擔相應責任,從而控制技術設計和施工圖設計的不合理變更。

4.2.2.2 完善設計圖紙使各專業圖紙互相契合

在設計過程中,一定要注意土建圖紙和水電安裝圖紙還有裝飾圖紙的契合性,現在,設計單位的分工越來精細,這其中的好處是使得各分項設計更加專業,但是也會出現很多問題。很多甲方都將土建、水電和裝飾圖紙分別由不同的設計院完成,這就造成了土建、水電和裝飾圖紙不能契合,從而為后續的施工變更埋下了隱患,也就無形之中增加了項目的成本。

因此,業主方一定要確保合理的設計周期,保證設計成果的準確性。在土建圖紙審核無誤后再以此為基礎,對項目的水電和裝飾等進行設計,完成后再由三方相關人員(業主方設計部人員、設計單位設計人員、承包方相關人員)一起對圖紙進行會審,使得圖紙各專業的沖突能在施工開始之前解決,減少施工過程中的設計變更等,從而達到控制成本的目的。同時對各專業施工工藝較復雜的分項工程,一定要有細部詳圖設計。

4.2.2.3 選擇合理設計方案

設計方案的選擇與優化對建筑設計階段造價控制意義重大。為此,建筑設計方案要盡可能的細化(特別是施工工藝復雜的地方,一定要有細部詳圖設計、節點構造)。業主方對不同的設計方案要全面的進行比較和論證,不僅要考慮其技術性,也要考慮其經濟性,從而在建筑設計階段有效地控制工程成本。

在方案優選過程中可以運用價值工程原理。兼顧功能、成本,保證必要工程費用,消除不必要功能費用,力求以最低的成本費用,實現必要的功能,提高產品價值。要著重于對質量、成本影響較大的因素進行研究,將技術問題和經濟問題有機結合。根據項目實際情況,通過功能系統分析、成本分析,最后經過價值分析得到價值系數,確定最優方案。

4.3 招投標階段的成本控制

在工程招投標階段,業主方要通過編制招標文件、工程量清單和標底,招標文件,合理評標與決標。標底是評標和決標的依據,標價是簽訂合同時確定合同價款的依據,合同價又是實施階段投資控制的最高限價。

所以業主方在編制招標文件時,制定合理的資格預審標準、評標方法和評標標準都是對后續的成本控制有著重要影響。編制工程量清單時力求準確,以避免投標方利用實際工程量與合同工程量的差異采用不平衡報價的策略。同時在評標時,也要對各投標的報價的完整性、正確性、合理性進行分析,找出存在的問題。

4.4 在施工階段對成本加以控制

施工階段是資金的物化階段,也是成本大量消耗的階段。這個階段控制成本的主要任務是,按設計要求實施,使項目實際支出控制在合同價之內,合同價款控制在初步設計概算之內,因此,要減少設計變更,努力降低造價,做好工程進度款結算。

4.4.1 建立成本臺賬,加強成本動態管理

建立動態成本臺賬,將月度和季度的目標成本與動態成本相對比,分析其與目標成本的差值,并找出其原因以便能更好的控制成本。動態成本臺賬有利于理解清楚目標成本、招投標及合同成本和實際成本三者之間的對應關系,同時可以對每月發生的實際成本進行回顧,當動態成本超過目標成本時能夠及時發現并找出其原因所在,也能給后續的成本控制提供借鑒。

4.4.2 加強合同管理,特別是進度款支付管理

合同管理是建筑企業管理的重要內容,也是提高經濟效益、降低工程成本的有效途徑。合同管理應貫穿于招投標階段至工程保修日終止的整個項目建設過程中,加強施工過程中的合同管理,注重合同執行期間承包方履行合同的進展情況。按照合同相應條款支付進度款,盡量避免進度款超付的情況。

4.4.3 加強簽證管理,避免不合理的成本

在施工階段,現場可變因素多,施工階段的現場簽證不可避免。但是部分業主方工程師,業務素質較低,對預算和有關規定不熟悉、不了解,不應簽證的盲目簽證、不及時辦理簽證、甚至簽證過程中搞不正之風等等,這些都會對成本控制產生不良影響。因此,必須加強現場簽證管理:合約預算人員必須深入施工現場,掌握施工動態,及時解決設計變更給工程造價帶來的影響。業主方也應對合同外的設計變更、現場簽證產生的費用進行整理,將金額逐月統計匯總入動態成本。

4.5 竣工決算階段的成本控制

這個階段是成本控制的最后階段,工程項目經濟效益的好壞與最后階段的工程決算編制完整、正確與否息息相關??⒐Q算是為建成該項目所實際支出的一切費用的總和。

業主方在審核竣工結算的過程中首先要做的是要確保竣工圖紙和施工現場的一致性,避免因為竣工圖錯誤而導致工程量的結算錯誤。然后是核實設計變更簽證,防止承包商變更簽證內容重復上報。成本部人員要仔細計算竣工工程量,按合同約定的計價方式和計價原則核實單價。最后是防止計算誤差:工程竣工結算往往金額巨大、項目多,應認真反復多次檢查,并將計算結果與經驗數值進行比較,防止計算誤差的出現。

5 結語

成本控制不僅關系到項目建設的順利進行,更關系到企業的經濟效益,在項目的建設過程中,最關鍵的就是要把成本控制貫穿施工項目全過程。對業主方來說項目的開發建設是以盈利為目的的,在工程項目實施控制系統中成本控制也就顯得尤為重要。因此,只有認真分析項目各階段成本控制的重點,做到有的放矢,才能使成本控制更加合理有效,從而提高企業的經濟效益

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第9篇

關鍵詞:建筑結構設計安全度

 

最近在建筑工程界,有些同志提出,要大幅度提高建筑結構設計的安全度,引起一些議論?,F將個人對此問題的一些看法提出來,請諸位指正。

1當前的建筑物安全事故,與結構設計安全度無關

50年代的結構設計方法,與現在近似,當時所用的混凝土強度很低,只有110~140號,比現在的C15還低。50年代初期施工手段也很落后,混凝土用體積配合比,人工攪拌,沒有振搗器……而當時施工發生安全事故的較少。有一些建筑物,如王府井百貨大樓、北京飯店等,使用至今已逾45年,而且經過了唐山地震影響的考驗。因此可以說,現在的安全事故,與結構設計安全度是沒有連帶關系的。

2結構設計,仍宜提倡節約

關于節約鋼材的問題。作為一個結構設計工程師,重要職責之一,就是以較少的材料去完成建筑物各種功能的要求。如果將構件截面任意加大,材料用量任意增多,這個工作,建筑師也能做。

在發達國家,節約材料也是工程師所追求的。1998年美國《商業周刊》登載由美國建筑師學會(AIA)舉辦的最佳建筑設計競賽,"節省材料"是該次競賽的主題之一。紐約時報新印刷廠的設計,因采用規則的矩形平面和常規材料,節約五千萬美元而獲獎:又如香港中國銀行(貝聿銘設計)因其結構方案布置得當,比同樣高度的其他結構大量節約鋼材,所以若干個雜志上都發表文章加以表揚。

3我國規范中的構造規定,并非都比別國低

我國規范規定的是最低用鋼量,設計者一般根據結構重要性,予以適當提高,所以下能以此來判定我們在工程中的材料用量,更不能以我們的最低值來與人家比。我國規范規定的柱子最小含鋼量力0.4%,是不考慮抗地震時的數量,我們大多數城市設計時都考慮抗震,高層建筑更是都要考慮,這時柱子的最小含鋼量就是0.5%~1.0%.而且設計單位在設計高層建筑的柱子時,用鋼量常比規范要求的還大,因此與國外相比,實際用鋼量并不太小。

我們有些構造要求,已與國外持平,如剪力墻的最小配筋率為0.25%,與美國相同。至于墻的暗柱配筋量,在許多方面已是世界領先。

我國規范對于梁受壓鋼筋的配筋率,有明確規定。。且數值與美國基本相等,并非"無此規定"。至于受拉鋼筋的最小配筋率,有設計經驗的人都知道,在一般梁板構件中,此值并不起作用,有影響的是在類似基礎厚板一類構件中。這種構件中,我國規范與國外規范相比,在某些情況下配筋更多。因為如美國或新西蘭規范,對于控制最小配筋量還有一些放松要求的措施,可使配筋減少,所以在一定情況下,配筋可以比我們更少。因此也不能一概而論,說我國的構造配筋比國外如何的少。轉貼于 h

4關于能否進入國際市場

最近在北京大北窯建成的航華中心,其中三棟最大的辦公樓,為三家外國大公司買去,即美國的惠普公司、摩托羅拉公司和韓國三星公司。這些工程都是按我國規范設計建造的,建成主體結構后,先后被這三家公司賣下。其他國際知名的公司購買或長期租用我國建筑物者還很多。這些大公司都愿意購買,說明我們的設計,能為國際接受。

有人以為,低安全度有損于我國建筑業的國際形象.有損于國際形象的事情有,但不是結構設計安全度問題。我曾多次遇到在華投資的外商來向我咨詢,所提問題,一是施工質量低劣,二是結構設計大浪費。后者都是用鋼量大高或混凝土構件截面過大,超過了他們國家的常用水平!有一個工程,單是基礎就多用了鋼筋500噸!

5規范要根據國家政策而定

一個國家的規范,不僅僅是技術性的,還有根強的政策性,許多方面,是一個國家經濟條件的直接反映。因此,我國規范的材料用量,當然應該比發達國家低,也即安全度應該低一些。這方面我們完全可以理直氣壯地說,我們過去的設計標準,是符合我國國情的,是安全的。當然某些局部有不足,要不斷修改。國外的規范也不是十全十美,也在不斷的修改。我們過去的結構成功地經受了幾十年的考驗,那就是說,我們的規范,基本是正確的,安全度基本是能滿足要求的。

至于抗震規范,更與政策密切相關。美國抗震專家MarkFintel說過,一個國家的抗震政策(體現在規范上),實際上是一個國家的政府愿意為他的人民在抗震方面投多少保險。所以國家富了,可多投些保險費,窮國只能適當少投。

不能單看這些年我國沿海地區的經濟發展,我國廣大中西部地區,還是相當窮的。我國鋼產量雖已與日本齊平,但人均產量只有日本的1/10,而且品種不全,質量較低.所以;我不贊成說現在就可以大量用鋼。。

中小城市現在還在發展冷軋變形鋼筋,這種鋼筋性能并不太好,就因為能省鋼,所以還在發展,這就是我國的國情。

再回到抗震。地震的情況各國不同,日本的地震發生很頻繁,有的城市每三、四十年就會有一次大地震;美國的加州也是每幾十年就有一次大地震。我國雖是多地震國家,但同一個地區發生大震的機遇一般不很頻繁。例如北京,根據歷史記載,大約每300年有一次大震。地震的機率不同,設計所用的抗震規范當然也不同。。

但是,按照我國規范沒計的抗震工程,還是安全的。近年云南省發生過幾次較強地震,凡是按規范正常設計、正常施工的工程,都經受住了考驗。

6不容忽視設計中的浪費現象

當前建筑結構設計存在的問題中,有一個方面不容忽視,就是設計中的浪費現象。我們有不少鋼筋混凝土高層建筑的用鋼量,已超過國外同等高度鋼結構的用鋼量,其不合理可見一斑!

現在這種關于建筑結構設計安全度的討論,是正常的,但我擔心會不會引起誤導,使一些設計人員誤以為按我國規范進行設計會造成不安全,以致盲目加大構件截面,增加用鋼量,造成不必要的浪費。這種可能性,是不能不防的。

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