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與傳統建筑相比較,我國現代建筑的種類在拓展,規模在增加,復雜程度在提高,在新的建筑類型和空間模式條件下,缺乏對氣候適應性理論的深入研究與應用。會展建筑動輒幾十萬,甚至上百萬平米的建筑規模。在傳統建筑中,看似便于實現的自然調節內容,在當今不斷膨脹的建筑規模和類型面前,似乎變得越來越困難。此外,無論身處何地,均是千城一面,地域建筑所應具有的特殊性沒有絲毫體現。高層辦公建筑大多是玻璃幕墻、中央空調。缺少自然調節機制,室內環境的調節過多地依賴人工調節(空調設備),使建筑的自然調節、自我適應機能幾乎喪失殆盡(圖2)。建筑氣候適應性的缺失造成以下三個方面的負面影響。
1.1建筑與技術問題
對于建筑本體而言,適應機制的喪失直接反映在建筑空間、形體及技術運用上。設計方法與氣候適應性的原則相違背,將室內環境完全置于空調的控制之下,導致自然調節機制完全喪失。
1.2建筑節能問題
對于環境而言,建筑氣候適應性的喪失導致建筑人工空調使用時間的延長,能耗的居高不下,造成極大的環境負荷。
1.3建筑健康問題
對于人而言,建筑氣候適應性的喪失導致內外缺少交互,直接影響建筑環境質量的安全性、舒適性和健康性。考慮到此類建筑往往為高層或大跨度的大型公建,生命周期很長,因此帶來的影響將是長期的且難以逆轉的。建設得越多,帶來的能耗問題就越嚴重,對于健康的不利影響越大。
2建筑氣候適應性的研究內涵
我國幅員遼闊,地跨熱帶、亞熱帶、溫帶、寒帶等多個氣候帶,氣候差異大,立足于不同的地域氣候,建筑的建造模式與方法也應具有明顯的區別。建筑的氣候適應性在不同氣候條件下的表現迥然不同,應該深入探索不同建筑空間類型的氣候適應性方法,通過建筑的氣候適應性深入研究——建構正確的規避與調節機制,如此建筑才能適應自然氣候,才能達到建筑與氣候的協同統一、達到節能與減少環境負荷、并創造健康的人居環境(圖3),才能最終實現人居環境的可持續發展。這是實現完整意義上綠色建筑的基礎,是綠色建筑亟待解決的基礎性課題。
2.1基于氣候適應性的建筑與技術的整合
兩種適應機制的作用機理及其相互關系直接決定建筑空間、形態及其技術體系的整合方式。在一般觀念中,綠色建筑一定是通過各種高科技實現的,其實不然,綠色建筑并非高科技的濫用和技術的堆砌,而是應該根據適應機制的調節目標而進行選擇相應的綠色建筑技術,應注重通過被動節能技術的應用加強建筑的自我調節。原則上應以被動技術為主,主動技術為輔。①基于規避機制的建筑模式及技術體系:當自然環境不適宜時,利用規避機制創造封閉的空間環境,并主動技術補償創造相對宜人環境。主動技術是工業革命后出現的各種環境控制技術和建筑設備工程技術的統稱,它們以消耗能源為代價,廣泛存在于各種現代建筑中。②基于調節機制的建筑模式及技術體系:當自然環境優良時,需要充分發揮調節機制的作用。這需要調整其形體、空間、界面同被動技術(自然通風、采光等)的結合,為自然能源適宜地流向運動環境作好鋪墊,最大程度利用自然能源實現環境自然更新(圖4)。被動技術,是指以非機械電氣設備干預手段實現建筑能耗降低的節能技術,比如通過對建筑朝向的合理布置、遮陽的設置、自然通風、自然采光的建筑設計等。被動技術強調建筑與自然環境的共存,強調建筑的氣候適應性。③建筑的實時應變性——兩種適應機制的轉換:根據室外氣候的變化,兩種機制的適時轉換需要相應實時應變技術支撐。一年之中不同季節,這兩種適應機制應該交替發揮作用。冬季、夏季的嚴寒與酷熱需要啟動規避機制;而春、秋兩季則需運用調節機制,促進室內環境的更新;同時也適用于一天中不同時段,根據一天中的不同氣候條件進行兩種模式的轉換;而這兩種模式又因不同氣候區劃、地域的不同氣候條件而又有不同比例的運用。因此,建筑是否能夠積極應對氣候,處理好規避、適應兩種機制的關系也是綠色建筑需要解決的最為核心的問題之一。正確處理建筑氣候適應性——建筑與氣候的關系問題是綠色建筑的基礎性課題。依據氣候特征,適應機制的轉換效率越高,建筑氣候適應性越強。而這取決于設計的優劣,被動式節能技術手段的適應性調節,而非高科技的濫用、更不是技術的堆砌。
2.2基于氣候適應性的建筑節能——實現環境目標
面對能源緊缺,建筑節能誠然十分迫切,但過于單純強調改善保溫隔熱等問題,就會以偏概全。綠色建筑強調與自然環境和諧相處,通過遵循氣候適應性原則,即強調建筑在不同季節與環境的互動,利用建筑自身的自然調節,來實現人居環境的控制,并形成有效循環,來達到節能的目的。建筑節能包含了兩方面的內容。一方面,通過“規避”機制的運用,加強建筑的保溫、隔熱來實現節能,也就是強化建筑界面的熱穩定性,減少建筑內部的能耗損失,從而實現建筑節能;另一方面,是通過“適應”機制的運用,提高建筑設計的方法,提高建筑的氣候適應性,順應建筑所在的氣候環境,強化其自然調節的能力,減少對人工空調的依賴,以此來實現節能。前者是立足于在人工調節時減少損失,后者是減少人工調節的使用時間,從節能的角度來理解,對于人工環境的依賴程度越高,則能耗越高;反之建筑的自然調節能力越高,則能耗越低。兩者對于降低建筑整體能耗而言同樣重要,相輔相成,不可相互替代。但從當前的實際現狀來看,顯然前者在綠色建筑的實施中,得到更多強調和貫徹;而后者則往往被忽視。如果將這兩種節能方式進行形象的比喻的話,前者這種構造、材料節能是節能中的“硬件”;而后者,是建筑節能中的“軟件”,是融合在建筑的空間形體之中的。而恰恰這一點是被忽視的。如果只強調前者而忽視后者,就會導致只控制了能耗損失,而沒有減少能耗的使用時間。這種節能是片面的,很難從整體上達到降低建筑能耗的目的。因此,我們所應該強調的節能不能僅是建筑材料節能,同時應思考如何減少對空調的依賴,在建筑設計時對節能整體層面上進行把握。
2.3基于氣候適應性的人居環境健康——實現人居目標
人的健康不僅源于自身機體,同時健康的人居環境也同樣重要。采用空調等機械設備進行通風換氣不僅消耗大量能源,同時封閉式的空調環境易形成塵埃、病菌的積聚,造成室內空氣的污染和疾病的傳播,危害人的健康。長期使用人工照明,亦會導致室內衛生條件下降,同時對人的生理也產生不良影響。自然通風、采光技術是一種以利用可再生、自然清潔的被動能源為特征的技術方式,是一種既可節能又能為環境創造舒適條件的技術手段,亦可滿足人們對于自然互動的需求。立足于不同區域的氣候條件,我們應該根據室內環境的各項健康標準,塑造建筑健康環境時應注重建筑設計、自然能源、被動技術的有機整合。通過建筑設計方法的調整,實現以被動技術為主、主動技術為輔的環境調節機制,以強化對有利自然能源的有效利用,規避不利氣候的影響,從而使室內環境滿足健康的熱環境、空氣質量環境、光環境的要求。
3亞熱帶氣候適應性大空間建筑的創作實踐
下面結合兩個亞熱帶氣候條件下的體育館作品設計進一步闡述基于建筑氣候適應性原則的應用。亞熱帶氣候的主要特征是高溫、高濕。自然通風、遮陽、隔熱和適度的自然采光建筑技術是要解決的主要問題,而其中如何實現有效的自然通風可明顯改善室內的人體舒適度。
3.1廣州大學城廣東藥學院體育館——建筑形式與亞熱帶氣候環境的融合
廣州大學城廣東藥學院體育館全面采用了適宜亞熱帶氣候條件下的自然采光、自然通風、遮陽、隔熱等被動技術(圖5)。在自然通風方面采用了多種新穎的建筑設計手法以提高大空間的自然通風效能。具體來講,體育館的屋頂形態突破傳統,采用了非對稱的布局,呈南低北高逐級跌落的形態,從而有效增加建筑的南向進風面積,強化正負風壓區的對比,加強室內的自然通風(圖6~7)。在進出風口的選擇上,首先是利用南向疊級桁架形成錯落的屋頂,布置豎向天窗,形成屋頂進風口,可用機械控制開啟,將風引入室內;南立面的進風口為樓座下的通風百葉窗,可將東南風引入室內;同時東西立面的遮陽板分別向南旋轉30°形成風翼形構造,構成側向進風口(圖6)。這種多角度、全方位的進出風口設計,有效強化了體育館室內的自然通風。在采光方面,則利用跌級狀天窗作自然采光,直射的光線照射在桁架上懸掛的折射板上,在室內形成漫射光,改善室內的光環境。體育館東西立面的豎向遮陽板分別向南旋轉30°,豎向遮陽板也擴大了遮陽面積,配合彩釉玻璃可遮擋掉東西向的大部分日光,同時可將適度光線折射到館內,形成漫射光,加強了體育館自然照明(圖8)。適應性設計同時也表現在訓練館屋頂的景觀設計上。屋頂平臺上設置了大面積植被綠化,層次豐富。這種設計不僅使體育館與周邊環境融為一體,而且茂密的綠化更能為體育館形成一層綠色隔熱膜,通過夏天連續三天與附近金屬屋面大空間的對比實地測量,發現覆土屋面的訓練館能夠有效控制室內溫度的波動,緩解室外溫度升高對館內的影響,降低能耗(圖9~10)。
3.2重慶理工大學體育館——建筑隨氣候的實時應變性
文化建筑最大的特點就是公眾性,隨著經濟的飛躍式發展,富足的生活使人們更加重視精神上的愉悅和生活品質的提高,對各種文化活動的熱衷成為一種典型的社會現象,城市的文化色彩在市民生活中扮演著越來越重要的角色。隨著文化建筑功能的不斷發展與完善,其對城市的空間環境產生新的重大的影響,文化建筑在城市生活中扮演著越來越重要的角色。社區文化建筑應定位于對居民開放的服務性質建筑,其發展也會帶動社區文化的發展。它不但豐富了城市的市民生活,而且提高了城市的文化品位,同時有助于提高城市的整體素質,改變城市形象,進一步推動城市經濟建設的發展,吸引投資和增加凝聚力。
2項目概況
“揮毫當得江山助,不到瀟湘豈有詩”,一條湘江將長沙城隔成“西文東市”兩番不同的特色。而作為長沙的西大門,岳麓區已發展成科教大區和長沙的文化名片。岳麓區高等院校云集,科研院所遍布,人文歷史悠久。
岳麓文化藝術產業園以岳麓區政府為主,聯合中南大學、湖南大學、湖南師范大學等多所高校及省內外知名文化企業共同開發建設,充分發揮岳麓區湖湘文化深厚底蘊和岳麓山大學城教育文化科技資源優勢,依托“山、水、洲、城”的自然資源,創新“區校合作”模式,合力打造一個富有湖湘文化氣息的文化藝術產業基地。
桔子洲街道位于大學城的中心地段,從溁灣鎮到岳麓漁場,形成了以湖南師大、湖南大學、中南大學為代表的大學城產業鏈。在1.5km2的范圍內,有210所畫室和近100個音樂、舞蹈、播音、體育等特長培訓班。每年來自全國各地的藝術專業學子有4.5萬余人,他們在這里求學,他們在這里消費,他們在這里發展。師大、中南、湖大一帶的麓山腳下成為湖南藝術家的一個集中活動區域。
錦繡瀟湘文化藝術中心作為文化產業園的重點項目更是受到社會關注。項目占地約15畝,總建筑面積約27090m2。項目交通便利,與南面的城市道路阜埠河路通過規劃的24m綠化帶相連,景觀環境優越,離湘江風光帶僅百米之遙,有8路公共交通直達市區的各個方向。藝術中心集藝術交流、展示、交易、培訓為一體,建成之后對于促進區域文化產業發展、提升區域形象必將起到積極作用。(圖1、圖2)
3“藝術的盒子”——形式與功能的重新詮釋
當代社會,設計行業的發展,不管是“功能”還是“形式”,都經歷了一種從物質性到非物質性的過程,即功能與形式的脫離。這也是以靈活性對抗復雜性,由形式激發功能的過程。設計領域越來越追求“一種無目的性的、不可預料的和無法準確測定的抒情價值和種種能引起詩意反應的物品”,設計過程與藝術創造過程越來越相似。
錦繡瀟湘文化藝術中心建筑造型是按功能分區,在用地范圍等外部條件限定下的理性分析思考所激發出來的靈感,形成一組具有獨特流暢外形的“藝術盒子”的疊加。隨著視點的轉換達到不一樣的效果,其本身就是一項層次豐富的造型藝術作品,通過其自身的藝術形象來喚起人們的思想感情上的共鳴,是靈感和熱情的激發容器,體現了無拘無束的生活精神。
“藝術盒子”錯落地疊加更突出其藝術感與趣味性。疊——人上架人,物上疊物,相環相扣,相行相錯,或同或異,妙趣自出。(圖3)疊加作為一種最簡單的砌筑手段,便捷、實用、穩定,其中均蘊含著奇妙的藝術法則。單純、韻律、平衡、變化、動感。
同時“藝術盒子”的疊加,突出了獨立單元+自由組合的特色。該藝術中心主體功能為藝術家創作室、設計師工作室、工作坊、藝術品展示區、展銷及藝術培訓區。鑒于藝術活動的相對自由屬性,其建筑空間形態的相對多變、靈活、可塑是十分重要的。既要保持整體的自由開放形態,同時又要盡量保證個體的相對獨立,提供其個性化活動的可能。所以采取獨立單元組合形式,可同時滿足與兼顧這種既矛盾又共生的需求。
選擇基本單元以疊合形式構成,我們關注:
⑴基本單元具有相同或相似結構形態。
⑵規律或規律中有變化的組合形式(漸變或變異)
所以,變化與不一的功能其實均可以在制約中進行,或曰在“盒子”中進行,正所謂“規則中有變化、變化中有規則”。所以,綺麗紛繁景象還原后其本原往往是最簡單模式組合而已,只是我們熟視無睹罷了。
4技術表現與形象“自由化”
文化建筑的技術表現不應是單純地為了表現高技術,更重要的是考慮人的因素,關注人的情感、心理領域,探索高新技術在人類心理領域的認同。多數情況下,新技術主要是在應用在建筑的結構上,但技術的表現也越來越多地體現在外觀、表面、其至建筑的細部,而且這些因素常表現為自發的產物。只有把技術表現的內涵加以擴展,才能實現建筑的人性化和情感化。
形象“自由化”意指建筑形象的非物質化傾向,體現了一種模糊、輕盈、塑性、空無的形象。在高度發達的技術條件下,建筑師的創造力不再受原來的美學法則束縛,建筑幾乎已經沒有實現不了的形式,不再拘泥于規正、方整的形象,而以更自由的形象出現。建筑師在創作過程中很大程度上是要打破那種傳統的,人們頭腦里固有的一些東西,而且并不一定帶有強烈的目的性。總之建筑師不再創造那種一望即知的建筑形象,像后現代的美術作品一樣,更重要的是表達建筑師在創作過程中對建筑傾注的情感因素,而人們更能從中體會朦朧的美感。
本項目通過疊加、錯位、懸挑等處理手法,既體現了建筑的技術表現,同時外掛采用鋁條和玻璃條的隨機組合,形成時尚的數碼語言,與造型結合構成了一個面向城市的醒目標志,帶動周邊領域的活力。鋁板和玻璃因不同的反射度等物理特性,隨著季節氣候以及時間的不同,光在建筑上繪制出一幅色彩和圖案不斷變幻的流動畫面,每時每刻都呈現出不同的表情。富有特色的形象給人們帶來強烈的不同的視覺和心理感受。(圖4)
5休閑化、交流空間的增加以及與環境的融合
休閑是文化活動的基礎,二者從來就交融在一起。作為當代的文化活動的載體--文化建筑更體現這一特色。在當今社會,博物館、影劇院、展覽館已成為公眾假期休閑的重要場所。這對文化建筑的社會性提出了更高的要求,這樣的公共場所擔負著越來越重的提供大眾交流和休閑活動可能性的任務。它從一個文化教育場所變成了一個“具有多重職責的社會中心”。
文化建筑最重要的功能之一就是為人們提供休閑、交流的場所。文化建筑中的交流空間、共享空間的比重也在不斷增大。一些具有歷史主義的傳統文化建筑的擴建,更主要的也是為了增加原有不敷重荷的公共空間。
現代文化建筑中的許多傳統意義上的交通空間,正肩負越來越多交流空間的功能,如廣場、樓梯、走廊、坡道、臺階等。交流空間的增加還體現在更多非確定空間的出現。建筑內部的樓梯本身除了滿通功能外,又是多向度的空間聯系體,不只是空間之間的轉換與延伸,更是兩層空間對話的中介,一個充滿活力的空間。以往的走廊多是單一功能性的通過式空間,因此多只是滿足了疏散寬度即可,對空間的連系也是越直接越好。現在走廊往往從房間的一側脫離成為公共空間,甚至成為人們愿意留連的臨時展廳和咖啡座。走廊與樓梯一起成為建筑內部的停頓空間,在原來人們看似無法達到之處架起一座空中橋梁,完成空間的躍遷。坡道在建筑內部也大量地被應用,這更多地體現出空間的連續性并消減建筑人工刻畫的痕跡。坡道除了是考慮人性化的無障礙設計外,越來越多地表現了空間滲透和意識誘導的意愿。建筑外部廣場設置的大臺階則對人們有著天然的吸引力,人們更愿意在這里駐足、休憩,因此往往成為城市或建筑中最具活力的空間。外部臺階具有無可比擬的對城市空間的開放性和親和力,因此突顯了文化建筑的公眾意義。同時中庭、餐廳、咖啡廳這些交流空間在文化建筑中的重要性也越來越突出。本項目在入口空間、樓梯、走廊、交流平臺、挑空露臺等位置的處理中,盡可能地擴大交流空間,使人們在建筑中的活動本身也成為一種交流體現。(圖5)
現代文化建筑的發展也越來越重視與環境的融合,這不僅包括自然環境,也包括城市的空間環境。文化建筑多以一種文雅的姿態與周圍城市建筑、街道廣場或公園融為一體。設計過程中往往注重在建筑內部引入城市空間,或構造類似城市肌理的群體結構,以此來延續參觀者的空間感受,取得與環境的協調。或者抽取周圍環境建筑的共有要素語言如色彩、質地、比例、構件等,進行重新闡釋和翻譯后形成符號,應用到新建筑中去,以取得視覺上的延續和形式上的相似。建筑的空間布局也多采用分散化的方式,順應地勢分布建筑的各個組成空間,利用連廊、庭院等,聯系各部分,并做到內外環境滲透。
6小型化與專業化——社區文化建筑發展趨勢
目前,城市的文化建筑多是向綜合體發展,其往往包括圖書館、展覽館、劇場、教育場所等,有的更包括了商店、旅館及娛樂設施。而社區文化建筑的發展趨勢則應是小型化與專業化。由于人們多元化、個性化的選擇需要,以及日常活動范圍的限制,相當多的人更愿意在自己喜歡的專業和社區范圍內的場所進行交流、探討,而不選擇城市的大型綜合文化場所。小型化、專業化趨勢的迅速發展,一方面是社會對公眾交流意識的日益重視及為提升公共環境品質而做出的選擇,像小型的社區中心或文化會館等。比如歐美的社區中心以及日本社區的公民館,在社區的文化生活中都扮演著重要的角色。另一方面是一些旅游城市為增加地方特色而設立的一些主題非常鮮明的展覽館等設施,如畫廊、手工藝品博物館、民俗博物館等等。綜上所述,社區文化建筑的發展要進行全面規劃,并納入經濟、社會發展規劃和城市建設規劃。在建設中應力戒主觀隨意和盲目性、不講科學性,而應合理規劃、分級發展。對社區文化建筑來說,小型化、專業化的建筑投資較少,建設周期短,內容也更貼近市民生活。所以我們應結合本地區文化產業特色來發展合適的文化建筑,二者也必將會相輔相成、互相促進。
參考文獻:
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[3]章迎慶.當代文化建筑意義的休閑化傾向.華中建筑,2007,10.
論文摘要:建筑設計是建筑學專業教學內容的核心,隨著建筑技術的快速發展,建筑設計中的技術問題顯現得尤為突出,建筑學專業畢業生近年來的就業及從業狀況表明,建筑學專業教育需要適應社會發展需求。因此,必須對建筑學四年級建筑設計課程教學內容及方法進行調整,加強建筑技術知識的應用,注重學生技術素質的培養。
建筑設計課程是建筑學專業的主干課程,四年級建筑設計課程是五年制建筑學專業建筑設計系列課程綜合提高階段的關鍵課程之一。該階段的設計內容為大型公共建筑、住宅建筑、居住區規劃設計等,引導設計訓練向技術層面深化,向規劃層面擴展,旨在培養學生的綜合設計能力、創新思維能力和團隊合作精神。
一、在四年級建筑設計課程中,加強建筑技術要求的必要性
建筑設計作為建筑學專業的主干課程,是一門具有廣泛知識結構的綜合學科,要求學生必須接受系統的工程技術知識,并涉及到建筑物理與設備、建筑結構、建筑材料和構造等建筑技術方面的知識及相關的建筑設計標準與規范、建筑經濟知識和現行法規等多項建筑技術學科內容,因此建筑設計與建筑技術是不可分割的整體川。對于即將步人行業的建筑學系四年級學生來講,加強建筑技術素質培養非常必要。
(一)現狀
建筑學專業開設的建筑技術類課程到四年級已經相當全面,然而建筑設計中所應用的技術知識卻很缺乏。長期以來,建筑技術是建筑設計教學中的薄弱環節,只有將建筑技術知識與建筑設計很好地結合起來,才能更好地培養學生的藝術創造性與邏輯思維能力,才能培養出能力型高素質的建筑設計人才,適應社會發展的需要。
(二)建筑發展的特點
隨著社會經濟的快速發展,新建筑如雨后春筍般拔地而起,一方面是建筑高度在迅速增加,另一方面建筑功能也在日趨多樣化、綜合化,建筑規模也在不斷增加,因此,建筑技術要求更加提高。
(三)建筑設計市場的變化
近年來,建筑設計市場競爭異常激烈。一方面,設計周期顯著縮短,另一方面,工程項目技術要求明顯提高,因此,市場對設計單位及設計師提出了更高的要求。從近年來畢業生從業情況看,無論方案設計還是施工圖設計,普遍存在技術知識差的問題,為使學生更好地適應工作要求,在建筑學專業四年級建筑設計課程教學中,必須加大建筑技術知識應用的力度,加強學生建筑技術素養的培養,從而使建筑設計方案更具可行性,向實際工程設計要求靠近。
(四)中國的建筑節能政策
隨著中國建筑節能政策的出臺及建筑節能目標的實施,對居住建筑及公共建筑進行建筑節能計算,合理選擇建筑構造方法成為建筑技術設計的一項新內容。在國家政策的指導下,培養學生的節能環保意識并提高建筑節能設計技能,應成為教學的一個有機部分。結合四年級的居住區規劃及住宅單體設計,開展對建筑節能知識應用的教學。
(五)中國注冊建筑師制度
從《中華人民共和國注冊建筑師條例》中可以看出,作為一名執業建筑師必須全面掌握建筑設計相關技術知識,并且具有很好的技術知識應用能力。因此,建筑技術素養是每一位建筑師必須具備的素質。培養具有綜合素質和較強專業技能的學生,是教學發展的方向。
二、建筑技術應用教學改革及效果評價
(一)調整建筑設計內容,加強建筑技術知識的綜合運用
在建筑設計課程教學中,認真研究教學內容與方法,使學生對建筑技術知識的綜合應用能力不斷提高。
近年來,隨著中國房地產業的迅猛發展,人們節地意識不斷增強,建筑物呈現朝高度發展的趨勢。此外,建筑物組成由原來的單一功能朝著多功能方向發展、規模也有越來越大之趨勢。所有這些特征交織在一起,給建筑設計提出了更高的技術要求。針對建筑發展的特點,對四年級建筑設計課的內容進行了調整,由多層綜合性建筑改為高層建筑,目的是要學生更全面地了解建筑的各相關專業知識,將所學專業技術知識綜合運用于建筑設計中。
多層建筑設計,重點解決建筑功能、空間、流線與建筑造型之間關系的問題。而高層建筑設計中建筑技術知識要求更加綜合、全面,表現如下:(1)建筑造型應結合建筑結構選型進行綜合考慮;(2)各設備系統完善,建筑設計方案中要求設置相應的設備用房并滿足設計要求;(3)地下室空間的合理利用;(4)地下汽車庫設計;(5)高層建筑防火設計。
通過高層建筑設計訓練,學生對建筑的組成系統有了更全面的了解,掌握了高層建筑設計的一般方法。對高層建筑結構選型、建筑設備系統的設計要求等技術方面的知識,通過在設計方案中的應用有了更進一步的理解,對高層建筑的造型特點、性格表達及細部處理等方面有了更進一步的認識。通過地下停車庫及防火等方面的設計,學生對技術規范的應用得到進一步加強。
(二)結合住宅建筑設計,進行建筑節能計算及構造設計
結合國家建筑節能政策,在四年級開設的住宅建筑設計課程中增加了建筑節能設計輔導,要求學生運用建筑節能理論對住宅建筑設計成果進行建筑節能計算,了解并掌握建筑節能計算的一般方法,了解建筑節能目標及實現目標的技術措施,培養學生綜合分析問題、解決問題的能力。學生樹立了節能環保意識,在住宅建筑設計中,他們將節能環保作為整體設計的一個有機部分,從而提高了在整體上認識和把握設計方案的能力,對節能計算參數的確定及計算結果分析有了明確的認識和把握,為五年級業務實踐課程和今后的工作提供了必要的準備。
(三)借助設計軟件,對建筑設計方案進行多方面推敲
在四年級建筑設計課程教學中加強輔助設計軟件的使用,讓學生對新方法、新工具進行探索性使用,盡可能對設計方案進行多方面思考,從而培養綜合思考、反復驗證的良好習慣。例如在居住區規劃設計課程教學中,要求學生結合實用性設計軟件對建筑形體、外部空間及建筑日照分析等進行研究。
日照是影響室內環境質量的重要因素,日照標準是居住區規劃設計中非常重要的指標之一,能否滿足日照標準,直接影響到規劃設計方案的合理性、可行性。居住區規劃設計中,日照間距確定的常用方法有:《城市居住區規劃設計規范》中的相關規定;當地規劃部門關于日照間距的規定;進行日照分析。
在地價飄升的今天,設計分析軟件為日照分析提供了極大的方便,也成為當今居住區規劃設計中必不可少的工具。利用設計軟件分析,精確度大大提高,操作簡便而直觀,目前設計分析軟件已廣泛應用于工程設計中。超級秘書網
在居住區規劃設計課程教學中,日照分析軟件的應用,取得了很好的效果。首先,在這個環節的教學中,學生將抽象的日照標準要求有了直觀認識,對居住建筑日照要求有了深理解;其次,對規劃設計方案的調整目的性增強,使設計成果趨于合理化、多樣化;再次,學生對新軟件的應用有了很好的掌握,應用能力明顯提高。由于借助軟件對設計方案進行分析,方便快捷并且直觀,學生學習興趣明顯提高,為今后的學習和工作打下了良好的基礎。
三、結語
在上述的教學實踐中,教學的效果在一些方面已經呈現出來。學校教育中目前的改革試驗效果還會在將來相當長的時間內逐漸以顯性或者隱性的成果顯現,有待于我們在今后的反饋中逐漸收集歸納。
論文摘要:文中結合實踐對建筑施工中如何使用高強混凝土做了論述。
開發新型優質高強混凝土,滿足結構設計要求,減輕結構自重、簡化施工工藝,降低施工成本,改變傳統的低強度等,已成為建筑施工科學研究發展方向之一。
1特點:
滿足了高層建筑及特殊結構的受力和使用要求,在高層建筑中可顯著減少結構截面尺寸,增大了工程的使用面積與有效空間;加快施工進度,保證工程質量以及節約用水、鋼材,工程成本低。高強混凝土是具有富配合比,低水灰比特點,而且高效減少劑,是配制高強混凝土必不可少的組成部分。由于高強混凝土的坍落度損失快,要求在施工中從攪拌運輸到澆筑各環節要緊扣,在短時間內完成。高強混凝土拌合物特點是粘性大,骨料不易離析,泌水量少。
2適用范圍。
高層建筑、大跨度建筑、構造物以及高效預應力混凝土等。
3工藝原理。
高強混凝土是通過摻加高效減水劑、活性摻合料,選用優質材料、合理的配比和攪拌系統的計量精度、嚴格控制水灰比的用水量,外加劑量以及澆筑成型,養護等各個環節,達到高強的目的。
4原材料:
4.1水泥:應不低于525#的硅酸鹽水泥。其質量必須符合GBJ175-85《硅酸鹽水泥,普通水泥》規定。水泥進場后,必須進行復驗,合格方可使用。
4.2細骨料:中砂、細度模量2.65-3.0容量1420kg/m3左右。符合11區級配要求,其品質符合IGJ52-79《普通混凝土用砂、質量標準及檢驗方法》規定含泥量不得超過2%。
4.3粗骨料:花崗巖碎石、石灰巖碎石,規格為0.5-2cm,最大不超過3.2cm,質地堅硬,外形接近正方形,針片顆粒狀不超過5%,壓碎指標9-12%,強度比與所配混凝土強度高20-50%,連續級配,含砂量不大于1%,各項技術指標符合JGJ53-79《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》的規定。
4.4F礦粉增強劑質量應符合以下要求:F礦粉增強劑質量不得低于6%;可溶性硅、鋁含量分別不低于8-10%與6-8%;細度控制0.08方孔篩的篩余量為1-3%。F礦粉技術特點:用內滲10%地礦粉的高強混凝土強度與對比純水泥強度基本相同,但每立方米混凝土可節省水泥40-50kg左右。改善了工藝性能,保水性好,一小時內無泌水現象。坍落度增大,滿足泵送混凝土施工要求。價格低,僅為水泥價的1/2-2/3。高效減水劑:質量應符合GB8076-87《混凝土外加劑質量標準》的規定。
4.5高效減水劑:質量應符合GB8076-87《混凝土外加劑質量標準》的規定。
4.6水:自來水。
5配合比。
高強混凝土的配合比必須滿足混的強度,耐久性要求以及施工工藝要求的和易性,可泵性,凝結時間、控制坍落度損失等。通過試配確定,并應通過現坍試驗合格后,才能正式使用。
5.1試配強度。高強混凝土配制強度,根據GBJ107-87(混凝土強度檢驗評定標準)和《高強混凝土結構施工規程建議》(初稿)的規定,并考慮現場實施條件的差異和變化確定配合比,試配強度定為所需強度等級乘系數1.15。mfcu≥mfcuk+1.64580;其中mfcu-混凝土試配強度;mfcuk-混凝土強度等級;1.645-為保證率95%系數。80-根據情況取5N/mm2。
5.2高強混凝土的水灰比控制在0.28-0.32范圍內,不大于0.32,并隨強度等級提高而降低,對C60及其以上的混凝土,水灰比應不大于0.28,拌料的和易性宜通過外加高效減水劑和外加混合料進行調整,在滿足和易性的前提下盡量減少用水量,為改善工作度,如用NF高效減水劑時,用量以不超過水泥量的1.5-2%。
5.3水泥用量宜用450-500kg/m3,對60Mpa及其以上的混凝土也不宜超過550kg/m3應通過外加礦物摻合料來控制和降低水泥量,尤其是外加硅粉可以較大幅度地減少水泥用量。高強混凝土必須采用優質水泥,其標號以525#以上。
5.4砂率一般控制在26-32%,泵送時砂率應在32-36%范圍內。
5.5摻F礦粉混凝土配合比計算宜采用絕對體積法或假定容重法,先計算出不摻F礦粉的基準混凝土配合比,再用F礦粉置換基準混凝土配合比中水泥用量的10%左右代替水泥。
5.6入模坍落度范圍根據運輸時間混凝土澆筑技術措施確定。其大小應通過高效減水劑摻量調整,坍落度的損失,通過摻載體流化劑或NF高效減水劑控制坍落度損失。
6施工工藝
6.1高強混凝土拌制:投料順序及攪拌工藝;嚴格控制施工配合比,原材料按重量計,要設置靈活,準確的磅砰,堅持車車過秤。定量允許偏差不應超過下列規定:水泥±2%;粗細骨料±3%;水、摻合料,高效減水劑±1%;高強混凝土攪拌時,應準確控制用水量,應仔細測定砂石中的含水量并從用水量中扣除,配料時采用自動稱量裝置和砂子含水量自動檢測儀器,自動調整攪拌用水。不得隨意加水;高效減水劑可用粉劑,也可制成溶液加入,并在實際加水時扣除溶液用水。攪拌時宜用滯水工藝最后一次加入減水劑;保證拌合均勻,制配高強混凝土要確保拌合均勻,它直接影響著混凝土的強度和質量要采用強制式攪拌機拌和,特別注意確保攪拌時間充分,不少于60秒。
6.2高強混凝土運輸與澆筑:快速施工。由于高強混凝土坍落度損失快,必須在盡可能短的時間內施工完畢,這就要求在施工過程中精心指揮有嚴密的施工組織,從攪拌、運輸、澆筑幾個工序之間要協調作業,各個環節要緊扣,保證一小時內完成;密實性對混凝土的強度至關重要。在施工過程中為保證混凝土的密實性,要采用高頻震搗器,根據結構斷面尺寸分層澆筑,分層震搗。澆筑混凝土卸料時,自由傾落高度不應大于2米;不同強度等級混凝土接處的施工宜先澆筑高強混凝土,然后再澆筑低等級混凝土,也可以同時澆筑。此時應特別注意,不應使低等級混凝土擴散到高混凝土的結構部位中去。
6.3養護:為免高強混凝土因早期失水而降低強度及由于內外溫差過大造成表面裂縫,因此要加強養護。高強混凝土澆筑完畢后,在八小時內加以覆蓋和澆水養生。澆水次數應維持混凝土結構表面濕潤狀態。澆水養護日期不得少于14晝夜。冬施時間要延長拆模時間,采取保溫措施,不得遭受凍害損失。
7機具:
強制式攪拌機;JS500混凝土攪拌機生產率23-27m3/h;混凝土輸送泵:HBJ60拖式混凝土輸送泵,輸送能力排出壓力5.1Mpa,水平距離620米,垂直距離115米,最大輸送量58m3/h;高頻震搗器:頻率8000-21000次/分。
8勞動組織:
泵送混凝土要多工種聯合作業。因此,要建立施工指揮體系,合理配備人員,統一協調有關泵送事宜。超級秘書網
9質量標準:
9.1高強混凝土的配制及施工,必須有嚴格的質量控制和質量保證制度。針對具體的工程對象,事先必須有設計、生產和施工各方共同制定的書面文件,提出質量控制和質量保證的具體細則,規定各種表記載的內容,并明確專人負責監督檢查和施行。
9.2高強混凝土施工前,施工單位必須對原材料性能,所配制手工勞動高強砼拌合物性能及砼硬功夫化性提出試驗結果報告,等設計單位或甲方監理單位許可后,方可施工。
9.3高強混凝土質量檢查及驗收,可參照《鋼筋混凝土工程施工及驗收規范》GBJ204-83中的有關規定。檢查內容,應包括澆筑過程的坍落度變化及凝結時間,當環境溫度與標準養護相差較大時,應同時留取在現場環境下養護的對比試件。標準養護的留取試塊宜比普通混凝土所要求的增加1-2倍,以測量早期及后期強度變化,測定抗壓極限強度的試件可用邊長為10cm立方體,對15cm邊長立方體強度的換算系數由50Mpa到90Mpa取0.95到0.91逐步遞減,中間取值可直線內插。
9.4對于大體積和大尺寸的高強混凝土工程或構件,應監測水化熱造成的溫升變化,并采取相應的防裂措施。
9.5高強混凝土強度檢驗評定標準參照《混凝土強度檢驗評定標準》GBJ107-87的有關規定。
10經濟效益。
在高層建筑中應用高強混凝土,具有縮小構件繼面的承重,增加強度,加快周轉,縮短工期等顯著的經濟效益和社會效益。
建筑粘結劑在建筑工程中的應用十分廣泛,應用面不斷擴大,具有很大的市場潛力。以聚乙烯醇為主要原材料的建筑粘結劑如107建筑膠、801建筑膠,在建筑粘結劑市場上占有極大的份額。聚乙烯醇縮甲醛的最大優勢是價格低廉和用途廣泛,在過去的二十多年中產量不斷提高,使用范圍不斷擴大,目前被大量應用到室內裝修用的墻面批嵌材料、墻地磚的粘貼材料、外墻面的粉飾材料等等。由于這類粘結劑通過聚乙烯醇與甲醛進行縮合反應制成,人為引入甲醛作為原料,粘結劑內含有一定量的游離甲醛。在生產、施工和使用過程中,游離甲醛不斷地釋放出來,影響室內空氣質量,有害人體健康、逐步限制使用甚至禁止使用的呼聲日益高漲。但是這類粘結劑的價格低廉,性能較好,應用范圍較廣,根據我國現有的條件,這些粘結劑仍占有一定市場。本文探討的環保型建筑粘結劑是在保持聚乙烯醇縮甲醛類粘結劑原有的優點的基礎上,游離甲醛含量又極低的建筑粘結劑。
2環保型建筑粘結劑的原材料的影響
因素環保型建筑粘結劑的主要原材料仍然是聚乙烯醇,但不再添加甲醛進行縮醛反應,而是選擇其他的多種助劑對聚乙烯醇的分子進行改性,提高環保型建筑粘結劑的粘結強度和粘度。
2.1增粘劑
未經縮醛化的聚乙烯醇溶液不能直接替代原有的建筑粘結劑,在粘度和粘結性等方面不能達到相應的性能指標,必須引入增粘劑,提高聚乙烯醇的粘結強度和材料的粘度。增粘劑的選擇是比較多的。可以用物理方法,如將其他的高分子材料作為增粘劑添加到聚乙烯醇溶液中,以達到預定的效果,要考慮到加入的材料與聚乙烯醇溶液的相容性和互補性,材料的環保方面的指標,還要注意材料的價格對最終產品成本的影響;也可以用化學反應的方法,利用添加的材料與聚乙烯醇分子反應,特別是和分子鏈上的一些基團進行反應,改進產品的粘結性和提高粘度,使之達到建筑粘結劑的物理力學性能,同時也達到環保標準。化學方法的特點是通過增粘劑品種和用量的合理選擇和設計,直接對聚乙烯醇改性,易于控制產品性能和成本。
2.2催化劑
用化學方法改性聚乙烯醇生產建筑粘結劑的另一個關鍵是選擇合適的催化劑。催化劑的品種和用量影響到化學反應的溫度控制和時間控制等工藝條件,也影響產品的技術性能指標。選擇催化劑時還要考慮產品的環保指標。
2.3其他助劑
利用一些助劑可以控制化學反應在適當的時候終止并獲得穩定的產品,如利用改變反應的條件和添加必要的穩定劑來完成。聚乙烯醇溶液極易發生霉變(特別是南方濕熱地區),使用甲醛進行縮醛反應后,體系內存在大量的游離甲醛,可以起到防霉殺菌的作用。無醛的環保型建筑粘結劑沒有游離甲醛,除了選擇潔凈的水之外,防霉劑的選用也是很重要的。許多工業防霉劑含有有害化合物,在這里是不宜選用的。
3環保型建筑粘結劑的合成工藝
生產環保型建筑粘結劑應注意加入催化劑、增粘劑和穩定劑等的時間、加入速度和物料的溫度控制。選用適當的反應釜等設備,反應釜的攪拌形式和攪拌速度等條件能滿足一定的要求。環保型建筑膠粘劑的工藝流程如下:
4環保型建筑粘結劑的技術性能指標
環保型粘結劑的技術性能應符合以下標準:JC43891《水溶性聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑》GB185832001《室內裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質限量》各項性能的測試方法按上述兩個標準中規定的方法進行。環保型建筑膠粘劑主要技術性能見表1.
5結語
關鍵詞:民用建筑;節能;對策
1民用建筑節能必要性
節能源于全球性的能源危機,能源是社會經濟發展不可缺少的動力,但是它又是有限的,存在枯竭、用完的時間。我國當前能源形勢十分嚴峻,能源高速生產,煤、電、油、運持續緊張。建筑是耗能大戶。建筑運行能耗占我國能源總消費量的比例已由上世紀70年代末的10%上升到目前的26.7%,發達國家的實踐經驗表明,這個比例還將提高到35%左右。建筑能耗不僅是消費過程的運行能耗,還應包括建造房屋生產環節的能耗,據估算,加上這部分間接能耗,建筑能耗的總量應占到社會總能耗的46.7%上下。建筑節能已是我國節能工作的重點內容。
我國建筑規模巨大,發展迅速。每年新建建筑竣工面積大于各發達國家每年新建建筑竣工面積之和,我國正以世界上前所未有的規模和速度建造高耗能建筑。這些高耗能建筑已帶來嚴重的環境問題,建筑用能排放的溫室氣體已占全國總量的25%,北方城市冬季煤煙型污染指數超過世界衛生組織提出的最高值的2~3倍,已對公眾健康造成較明顯的損害,這明顯背離了科學發展觀和可持續發展戰略。
改革開放后。我國國民經濟的迅速發展,人民生活水平的不斷提高,促使了人們對建筑熱舒適性的要求越來越高,采暖和空調的使用越來越普遍;也促使了居民家庭家用電器品種數量日益增多,家用熱水明顯增加。這些都造成了建筑能耗的快速增加,帶來了能源緊張和環境污染等許多問題,但我們不能因噎廢食,發展是硬道理,建設要繼續,環境要改善,生活質量要提高,出路就在全面推進建筑節能。
2民用建筑節能技術原理
2.1影響建筑節能的幾個建筑因素
2.1.1建筑物體形系數
建筑物體形系數愈大,其傳熱量也就愈大。從建筑節能的觀點出發,毫無疑問應盡力減小建筑物體形系數。
2.1.2圍護結構的傳熱系數
圍護結構的傳熱耗熱量占建筑物總耗熱量的71%~77%,因此,大幅度降低圍護結構的傳熱系數,選擇合適的圍護材料是重要的。
2.1.3窗墻面積比
開窗面積增大,會增加傳熱耗熱量和空氣滲透耗熱量,對建筑節能不利,理論上應盡可能降低窗墻面積比。然而,窗墻面積比還受建筑立面、室內采光、通風因素控制。因此,建筑節能設計中,應針對不同地區的環境和習慣區別對待,不宜過分縮小窗墻面積比。
2.1.4建筑朝向和建筑布局
相關研究結果表明,無論是為了降低冬季采暖能耗,還是為了降低夏季空調制冷負荷,建筑物朝向均宜采用南北向或者接近南北向,盡量避免東西向。建筑平面布局總的原則應根據地形、地勢和朝向等條件靈活布置。
2.2民用建筑節能技術措施
2.2.1墻體節能
墻體節能,關鍵要降低墻體傳熱系數值。目前墻體節能措施主要有:
(1)單一材料外墻,指采用保溫、隔熱性能較好的材料所做的外墻。(2)保溫夾心復合墻,指把保溫材料放在墻體中間,形成夾心墻。(3)外墻內保溫,指在外墻內側增加保溫措施。有貼保溫板做法、粉刷石膏做法和聚苯顆粒膠粉做法等。(4)外墻外保溫,指在外墻外側粘結保溫層,并在保溫層的外側抹聚合物砂漿、加網格布和做飾面層。
2.2.2門窗節能
門窗能量損失方式主要是輻射、對流、傳導和空氣滲透,輻射是門窗能量損失的主要方式。提高門窗節能效果的技術措施主要有:
(1)重視門窗的節能設計,尤其要綜合考慮好門窗朝向和窗墻面積比。(2)合理選用原片玻璃,控制通過門窗的輻射傳熱。(3)改進中空玻璃間隔層氣體性能。(4)優化節能窗框材料,進一步改善窗框密封性能。
2.2.3屋頂節能
屋面由于直接受太陽大面積、長時間輻射,而成為節能設計的關鍵部位。常有如下幾種做法:架空型保溫屋面、倒鋪型保溫屋面、蓄水屋頂和種植屋頂等。
倒鋪型保溫屋面是把保溫層置于防水層的上側,類似于外墻外保溫墻體,屋面結構層不直接受太陽輻射,表面溫度升降幅度較小。延緩防水層老化,是一種比較保險的做法,值得大力推廣應用。
2.3新能源在建筑中的應用
2.3.1太陽能應用
我國是太陽能十分豐富和得天獨厚的國家,三分之二以上的國土面積日照在2200小時以上。當今,將被動太陽采暖、太陽熱水、太陽電池發電應用于建筑,并與建筑一體化的新型太陽能建筑已在我國得到應用,公眾反映熱烈。
2.3.2地熱的應用
地熱是一種可再生的能源,跟民用建筑相關的地熱利用主要是地源熱泵技術。地源熱泵技術是利用包括土壤、井水、湖泊等與建筑物室溫的差別,通過熱交換達到采暖降溫的目的,其優點是耗電量低,節省空間和土地。
3民用建筑節能經濟原理
3.1節能建筑相關主體的利益關系
與節能建筑相關的主體包括政府、房地產商、業主和建材產商等。
3.1.1政府
節能、環保,利于國家今后的長期可持續發展,政府要自上而下地推動建筑節能工作的開展。
3.1.2房地產商
房地產商開發節能建筑是否有成熟的節能技術支持和有利可圖是至關重要的。一般而言,房地產商可以從以下幾點獲得良好的效益:
(1)節能建筑圍護結構重量輕,減輕了荷載,在地基和基礎上節省了費用。(2)節能建筑室內熱環境好,相應減少了鍋爐、空調等設備和場地的投資。(3)試點先行可以得到國家經濟上的支持和政策上的優惠。
3.1.3業主
在現行體制下,由于各方面的政策法規和相應的技術沒有跟上,節能建筑的吸引力并不高,業主只是一個被動的參與者。只有將業主的經濟利益和建筑能耗切實的聯系起來,才有可能從根本上推動節能建筑的發展。節能建筑能使業主獲得如下好處:
(1)舒適健康的居住工作環境。(2)日后維持費用低。(3)節能建筑墻體薄,在建筑面積相同的情況下擴大了使用面積。
3.1.4建材廠商
隨著節能建筑的推廣,市場對新型建材的需求量大幅增加,無疑為建材廠商提供了廣闊的市場機會。
3.2對我國建筑節能經濟激勵政策的建議
(1)繼續加強新型墻體材料專項基金的征收和使用管理。充分發揮專項基金的調控作用,促進墻體革新工作的快速健康發展。(2)對于執行建筑節能標準的房地產商可以給予適當的稅收優惠。(3)對于達到節能標準的建筑適當減免市政配套設施費。(4)經過認證合格的節能門窗、保溫隔熱材料減半征收增值稅。(5)制定可行的鼓勵太陽能、地熱、風能和生物能等清潔可再生能源在建筑上應用的經濟激勵政策。
4民用建筑節能措施
(1)建立健全建筑節能法規、政策和標準體系。立法是推進建筑節能的根本。我國應盡快完善《節約能源法》、《可再生能源法》和《建筑法》中與現狀脫離的內容,繼續加大《建筑節能管理條例》的執行監督力度。此外,要加快編制各類有關節能的技術法規和標準規范,以盡快覆蓋建筑節能的各個領域和環節。
(2)深化供熱體制改革,理順熱價。只有堅持供熱的商品化、市場化,才能徹底改變寧可欠熱費、降低供熱質量。也不愿建設節能建筑的情況。為此,我國應加快推行小區采暖系統分室調控室溫和熱量按戶計量收費的技術和管理政策。
(3)開展既有建筑節能改造。與新建筑相比,既有建筑總是占絕大多數,能耗要高得多,只有既有建筑節能改造取得成效,全國建筑能耗才能大幅度降下來。
(4)推動建筑節能技術進步。不少開展建筑節能的地區,反映建筑節能技術選擇困難,為此,要盡快開發并形成不同地區不同建筑適用的多種建筑節能配套技術。同時,大力推進太陽能、地熱、風能等可再生能源的開發和利用。
(5)不斷建造節能示范建筑。真正好的節能建筑示范效應很大。要求各地年年建造節能示范建筑、示范小區。示范建筑不能只是房地產商的賣點,而要在該地區真正起到引領建筑節能技術潮流的作用。
談到人像柱,必言及古希臘。在古希臘的建筑精神里,人體結構始終貫穿于建筑設計的理念之中。希臘主流文化的精神是以人為本,尊重人、贊美人,柱式在人文主義文化影響下發展和定型,并被賦予了人的形體。把人體藝術同建筑藝術融合為一體是希臘建筑師的偉大創造之一,這一時期頗為盛行的人像柱和人像柱廊更是別出心裁,體現了古希臘建筑師對人體藝術的崇拜和絕妙表現力。其中被稱作“苔拉蒙斯”(telamones)的男像柱,將建筑承重構件雕刻以奮力托住重物姿勢的男子形象,承受著外檐的重量,并與其身后的建筑形成空間過渡。此外,以雕刻女性形象來替代圓柱而支撐檐部的女像柱在這一時期的神廟建筑中也十分盛行。維特魯威認為,女像柱一詞來源于一位名叫Caryae的婦女,她因支持波斯人而被罰負重為奴;至于男像柱,維特魯威認為還找不出其它原因。可見,以人像代替柱子是以表示懲罰或象征力量的方式“進入設計問題”的。除了人體形態的具象表現,模仿人體和量化各部分的比例關系在古人看來并不矛盾,因為他們認為,人體的美也是由度量和秩序決定的。源于此,古希臘的三種柱式才打破了古埃及和古印度的森嚴感,雕塑柱式顯得開朗、明快而富于生機,充溢著青春的美與入世的熱情。古希臘神廟建筑盛行的三種柱式(多立克、愛奧尼、科林斯),也與人體相似,好似正確分配的肢體,其生命力令人嘆服。來源于/
事實上,人像柱并非源于古希臘,而可追溯到史前的非洲。非洲原始部落的住宅中所使用的人像柱表露了雕塑作為一種建筑藝術形式的原始特征。其中女像柱多取跪姿,頭頂短柱支撐屋頂;相比之下,男像柱則顯得碩大而有力。有些建筑則周匝樹以木樁為墻,每根木樁朝外的一面均雕刻成十分夸張的女性形象。這些人像柱有些是祖先形象,有些是其它的神,而其作用主要是保護宅居的安全,并非出于審美的需要。中國漢代的房柱雖非具象的人形,但其柱身、櫨斗也均含有人像的意向。雖然說作為柱廊或墻壁的人像柱并非像位于建筑中心的雕塑一樣具有統領全局的含義,但它也絕非簡單等同于柱子或一般的裝飾。從人類歷史的角度考證,無論是柱子的純粹功能概念,抑或雕刻的美化裝飾概念似乎都出現較晚,而當時的人像柱可以說既具有力學的支撐功能,又兼備了保護房屋安全的巫術功能。這與我們今天將柱子上的雕刻視作多余的累贅,甚至會破壞其力學性能的看法大相徑庭;被雕鏤了人像的柱子不但沒有削弱柱子的力學功能,反而因其神性而加強了安全防護的整體功能,將“雕刻”與“柱”二者完美結合為一個互補實用的功能系統。而以上種種現象也令人不禁產生疑問,人像柱的起源究竟是在何時呢?
二、從人牲到圖像的轉化
人像柱與建筑有著明顯的互補關系,作為從屬于建筑的組成部分,它代替或加強了建筑的局部功能,與之共同構成了一個完滿的整體結構圖式,二者相得益彰。人像柱的出現有著深刻的人類學淵源,人對神的頂禮膜拜,對神廟建造的巨大熱情,始終是推動柱式語言發展的原動力之一。這種動力根植于人類心靈深處,并具有普遍性。來源于/
論文摘要:建筑不僅僅是人類居住的場所,在社會的發展中經過歷史的積淀,建筑已經成為中國文化的物質載體。中國建筑不僅具有自己獨特的建筑風格也形成丁獨特的建筑文化。本文對于中國的傳統建筑做了簡單的介紹并對傳統建筑文化進行了分析。
建筑是人們用木材等建筑材料來構建的供人居住和使用的場所。從這個定義上看建筑的范圍包括諸如居住場所、橋梁、公共建筑甚至園林等。在歷史的發展和沉淀中,建筑已經不僅僅是現實存在的建筑,它已經擁有了深厚的文化內涵,成為人類眾多文化的組成部分,而且以其物質存在的長久性記錄了不同民族、地區國家的發展歷程,成為了人類文明的紀念塔。
從建筑的文化本質而言建筑是人類創造的物質文明和精神文明的集合,他以自己獨有的形式揭示一定的審美觀念和出世原則。既能夠反映出時代特征又具有濃厚的民族烙印。我們甚至可以認為建筑是一種物質化的民族精神和民族哲學。
中國建筑作為中國文化的物質載體和中華民族物質化存在,必然有著與西方不同的建筑風格和特點,并以其發展中獨特的形質格局,超拔的內容體系而流放異彩為人矚目。從理念上看中國建筑有著濃厚的天人合.的時空又見念和和諧精神,而在建筑布局上則有著濃厚的以皇權為中心的到建倫理藥直德觀念。可以說中國的建筑滲透中國的傳統文化和民族精神。
“天人合一”這一思想,貫穿了中國哲學并影響中華民族的審美觀念,因此在中國的建筑中也帶有濃厚的追求天地人三者和諧為一的天人合一意識。李約瑟曾經說過:“中國建筑總是與自然調和,而不反大自然”。然而這種天人合一的建筑意識在具體的建筑過程中又和具體的儒釋道文化結合起來。因此,儒釋道具體的天人合一觀念才對中國的建筑產生了重大的影響。
在具體的建筑過程中儒釋道三家的天人合一觀念有著具體區別:儒家將自己主導的倫教綱常思想融人到建筑理念當中,尤其是在宗廟的建筑中有著嚴格的要求和限制;佛教則是將自己的教義融人到佛教建筑之中;道家將自己的返璞歸真的自然意識融人到建筑理念當中,在這種思想主導下建立的建筑意在追求天(自然)人合一境界,因此道家對于中國建筑最大的影響主要是在園林方面,然而這種思想和今天在郊區建立遠離大都市喧囂的郊區別墅有著很大的相同之處。然而在民間的建筑中又有著自己的主導思想,通俗的講民間建筑有著濃厚的風水意識,用較為專業的術語則是堪輿之術。長期以來我們都把這種思想看做封建迷信,然而在堪輿之術里面涵蓋著濃厚的天人合一意識,甚至可以認為堪輿之術的本質就是通過一些行為和建筑來實現天人合一。
通過這些分析,可以得出這樣的結論,即:天人合一,是中國傳統建筑文化的審美精神,也就是中國傳統建筑的文化內涵。
在具體的布局中中國建筑有著自身的特點和風格,中國建筑大多是講究中軸對稱的平面布局和秩序井然的倫理營構,以組群布局的方式在平面上展開,形成中華傳統建筑的尚大性格。眾多的建筑聚集在一起,看似凌亂的建筑群體中卻有著嚴格結構布局。占據中心位置的無疑是地位最高影響最大的建筑,其余的建筑圍繞著中心建筑而建。這種理念和中國的儒家思想結合就使得中國的建筑群整體與局部相結合,使得中國的建筑具有強烈的文化意味。當這種布局思想和堪輿之學相結合時,就使得我國的建筑既具有濃厚的使用精神又滲透著中國人的宇宙觀、人生觀和審美理想,充滿了既理性又浪漫的藝術精神,展現了中華古民的無比智慧和獨特風采,也展現了中華傳統建筑的強烈個性和藝術魅力。
中華民族悠久的歷史孕育出了令人驚嘆的文化碩果,我國的建筑文化無疑是其中優秀的一枝,不僅給中華民族留下了優秀的建筑文化,也為世界建筑史創造了奇跡,然而在近代伴隨著西方文明的沖擊,我國的建筑也受到了西方建筑的沖擊,隨之而起的是現代化的建筑傳統建筑正在銷聲匿跡,面對這種情況我們應該如何面對?
向西方學習是必不可免的,因為現代建筑設計方面中國的建筑設計總體水平確實不如西方,學習固然重要,然而在學習的過程中要有所選擇不能一味的照搬,要和中國的文化接軌。其次,在學習的同時還要保存傳統建筑文化的精髓,要使中國的傳統文化要與現代社會相結合。
我國的傳統建筑不僅受到了西方建筑文化的沖擊更受到了現代社會文化的沖擊。當社會向市場化、世俗化轉變之時,建筑從過去更為重視具有恒久價值的審美感受、意識形態的超越性力量、統治者的意志和權威,以及精英階層的文化趣味,轉為重視和強調現實的功利、即時需要、時尚潮流等等。建筑也就從文化和物質的結合體變成了一種商業行為。這種變化更大的體現在城市建筑上面,豐富多彩的傳統城市建筑被磁磚貼面、藍玻璃的現代建筑所取代。建筑在變的世俗化的同時也越來越重視它形式功能實用受到忽視,城市建筑中的廣場就是最好的代表。然而建筑本身就不是孤立的存在,它和社會、自然相結合,構成了獨特的建筑文化,因此建筑文化從其本質而言也是一種環境文化。在這種建筑理念的指導之下,建筑不僅要具有形式上的功能更要有實用性的功能。因此,伴隨社會世俗化而進行的建筑世俗化在扼殺著建筑的本質,當然也在侵蝕著中國傳統建筑文化。
關鍵詞:高層建筑;板式轉換層;施工
1高層建筑轉換層的應用與發展現狀
中國目前的鋼筋混凝土高層建筑一般在二十至五十層之間,其中尤以二十至三十五層居多。中國國內己建成的這個高度范圍內的高層建筑占全部高層鋼筋混凝土建筑的80%左右,可見這個高度范圍內的高層建筑是與中國城市的經濟發展和需求水平相適應的,因而應用最多。在建筑功能的要求上,高層建筑中很少是功能單一的住宅、寫字樓或賓館,高層鋼筋混凝土建筑多是地下部分是停車場,地上1-7層左右為商場、娛樂場所等,上部小開間的使用部分可以設置住宅、賓館、或辦公室。有統計表明,高層建筑中有轉換層結構的占80%左右。帶轉換層的高層建筑轉換層部分,由于梁、柱或板的尺寸較大,所以從模板的支撐系統,鋼筋的綁扎、鋼析架的安裝或預應力的張拉順序,大體積混凝土的澆注等方面在施工技術要求上都有極為嚴格的限制。在某種程度上可以說,轉換層施工是高層建筑的“瓶頸”,如果說一幢高層建筑在支撐系統選擇,鋼筋綁扎,混凝土澆注,預應力張拉,機械設備的選擇等方面做到方案科學,現場施工組織合理,定會帶來良好的經濟效益和社會效益。
2高層建筑板式轉換層的設計技術
轉換板設置位置,是人們關心的板式轉換框支剪力墻結構抗震性能的重要問題之一。隨著人們對梁式轉換框支剪力墻結構在轉換層位置設置較高時,轉換層對結構抗震性能不利的認識,從而提出了轉換層位置較高的框支剪力墻的抗震設計概念,并且限制轉換層下大空間結構的層數。然而,板式轉換結構隨著轉換層位置的提高,結構是否也表現出同樣的動力特性及反應,也是值得討論的。本文結合廈門安寶大廈工程,采用三種模型來計算和分析板式轉換結構轉換層位置對結構抗震性能的影響。計算模型中,轉換層、標準層結構布置如圖1所示。圖中黑色填充區域為轉換層下部框支柱和落地剪力墻;實線部位為轉換板上布置的剪力墻。轉換板厚2200mm;落地剪力墻厚度為400mm;框支柱截面為1200mm×1200mm和1000mm×1000mm兩種;標準層x向剪力墻厚為250mm,y向剪力墻厚為200mm。轉換板所在的上、下樓層的層高分別為2.2m、3.6m(凈高,不含轉換板厚),結構總高度為98.70m。三種模型分別為:
Hst0——無轉換層結構,以原工程轉換板上部結構為基礎,增加結構標準層,使其高度與原結構相同;
Hst3——轉換板設置在第3層頂,并將原工程x向井筒開洞,轉換層上、下結構等效側向剛度比γex=0.7046,γey=0.8971。
Hst6——轉換板設置在第6層頂,將模型Hst3的第1層復制增加三層,使其高度與原結構相同,同時,其轉換層上、下結構等效側向剛度比也與模型Hst3接近。結構計算分析采用ANSYS軟件。
圖板式轉換最大的優點是可以在轉換層以上隨意布置結構型式和軸網,特別適用于建筑物上下部軸網錯位復雜甚至互不正交的情況。但轉換板傳力路徑不清晰,受力狀態復雜,結構分析計算繁冗。由于抗剪和抗沖切的需要,轉換板厚一般在2M以上,這一方面造成轉換層質量和剛度的突變,在地震作用時結構反應增大,轉換層上下相鄰層更成為結構薄弱層,不利于建筑物抗震;另一方面由于自重和地震作用的增加,下部豎向構件的荷載明顯增大,設計難度大。研究表明,轉換厚板的內力和位移分布嚴重不均,最大值與最小值間相差可達幾十倍。從整體上看,板式轉換的力學性能和經濟指標均較差,在實際工程中應慎用。當上下軸網變化但仍正交時,可采用正交主次轉換梁的結構型式來實現轉換。3板式轉換層施工方案決策問題和模型的確立
3.1板式轉換層施工方案決策問題
最常用模板支撐方式有上面談到的三種方法,①落地支撐法②疊合梁原理法③吊模法。那么對于一個含有轉換層的施工項目而言,如何選用更優的施工方案,如何安全可靠、質量優良、工期準時、技術方便、簡單可行、工程造價成本又比較低的情況下完成轉換層結構的施工,是項目承建者的所追求的目標,所以在遇到此類問題時,經常存在如何決策方案才比較科學的問題。由于方案的優劣是一個相對的概念,并且施工方案的選擇還受很多外部因素的影響。對于轉換層施工來說,如果轉換層所在位置較低,距離基礎在四層以內的話,落地支撐法將是最為理想的選擇;對于大于四層以上的情況,以上三種施工方法哪個方案最優,決策者如何進行決策。
3.2轉換層施工方案決策模型的建立
層次分析法(AnalyticHierarchyProcess,簡稱AHP法)是美國運籌學家沙旦(T.L.Saaty)于上世紀70年代提出的,是一種定性與定量分析相結合的多目標決策分析方法。特別是將決策者的經驗判斷給予量化,對目標(因素)結構復雜且缺乏必要數據情況下更為實用,所以近幾年來此法在我國工程實踐的方案決策中得到了廣泛應用。層次分析法的基本內容是:首先根據問題的性質和要求,提出一個總的目標;然后將問題按層次分解,對同一層次內的諸因素通過兩兩比較的方法確定出相對于上一層目標各自的權系數。這樣層層分析下去,直到最后一層,即可給出所有因素(或方案)相對于總目標而言按重要性(或偏好)程度的一個排序。
4高層建筑板式轉換層的施工要點
由于板式轉換層結構的上述特點,在確定轉換層結構施工方案時應考慮下列幾個方面的問題:①轉換層的自重和施工荷載往往非常大,應選擇合理的模板支撐方案,并進行模板支撐體系的設計。②對大體積轉換層,混凝土施工時應考慮采取減小混凝土水化熱的措施,防止新澆混凝土的溫度裂縫。③轉換層的跨度和承受的荷載很大,其配筋較多,而且鋼筋骨架的高度較高,施工時應采取措施保證鋼筋骨架的穩定和便于鋼筋的布置。④對預應力混凝土轉換層,由于其跨度和承受的荷載都很大,預應力鋼筋數量大,因此,要合理選擇預應力的張拉技術以防止張拉階段預拉區開裂或反拱過大。⑤設置模板支撐系統后,轉換結構施工階段的受力狀態與使用階段是不同的,應對轉換梁(或轉換厚度)及其下部樓層的樓板進行施工階段的承載力驗算。
(1)混凝土工程。在進行大跨度超高度轉換梁及轉換厚板的混凝土施工時,應采取措施防止新澆混凝土產生溫度裂縫。目前實際工程中采取的措施有:
①根據混凝土的配合比和預計的施工氣候及現場條件,采用大體積混凝土結構三維有限元溫度分析程序(3DTFEP),對大跨度超高度轉換梁及轉換厚板整個過程中的溫度狀況進行模擬計算,掌握混凝土在澆筑后一個月內的各部分溫度的變化規律,為大跨度超高度轉換梁及轉換厚板的施工提供科學的預測分析和依據。
②大體積混凝土轉換結構施工時,應采取措施控制混凝土內部與混凝土表面溫度差小于15℃,實際工程中可采用下列方法:a.蓄熱保溫法,即常規保溫方法。混凝土的養護要把握兩個關鍵,即在升溫階段以保濕為主,在降溫階段以保溫為主。b.內降外保法,即在大體積混凝土內部循環埋管通水冷卻降溫,使大體積混凝土水化熱溫升降低,減少混凝土內部與混凝土表面的溫差,然后在大體積混凝土轉換結構的表面及其底面采取保濕措施。c.蓄水養護法,即在混凝土初凝后先灑水養護2h,隨后進行蓄水養護,蓄水高度一般為100mm。
③澆筑厚大的轉換層結構混凝土時,為防止混凝土內外溫差過大和提高混凝土抗拉強度,在選用水泥方面可采取下列措施:a.優先選用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥。b.摻用沸石粉代替部分水泥,降低水泥用量,使水化熱相應降低。c.摻入減水劑,減少水泥用量,使混凝土緩凝,推遲水化熱峰值的出現,使升溫延長,降低水化熱峰值,使混凝土的表面溫度梯度減少。
④澆筑厚大的轉換層結構混凝土時,為防止混凝土內外溫差過大和提高混凝土抗拉強度,在施工方法上可采取下列措施:a.采取先施工轉換結構周圍結構或墻體,防止混凝土表面散熱過快,內外溫差過大。b.變冬季施工的不利因素為有利因素,減低混凝土的入模溫度。在夏季高溫氣候施工時,采用冰水攪拌,以減低混凝土的入模溫度。c.采用分層次施工,每層厚300mm~500mm,連續澆筑,并在每一層混凝土初凝之前,將后一層混凝土澆筑完畢。D.采用疊合梁原理,將轉換結構按疊合構件施工,可緩解大體積混凝土水化熱高,溫度應力過大,對控制裂縫發展有利。
(2)鋼筋工程。轉換梁的含鋼量大,主筋長,布置密,在梁柱節點區鋼筋“相聚”。因此,正確地翻樣和下料,合理安排好鋼筋就位次序是鋼筋施工的關鍵。
①鋼筋翻樣前必須弄清設計意圖,審核、熟悉設計文件及有關說明,掌關規定。翻樣時考慮好鋼筋之間的穿插避讓關系,確定制作尺寸和綁扎次序。
②一般轉換層結構主筋接頭全部采用閃光對焊或錐螺紋接頭連接、冷擠壓套筒連接;對于兩端做彎頭的鋼筋,采用可調伸螺紋接頭解決鋼筋旋轉的困難。
③當轉換梁高度或轉換板厚度較大時,應采取措施保證鋼筋骨架的穩定和便于操作。
參考文獻
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