發布時間:2022-03-13 09:32:23
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇住宅建筑論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.優化住宅區建筑節能設計
1.1優化建筑屋面設計
屋頂是建筑物外圍護結構中發揮室內外溫差傳熱的重要部分。只有提高屋面的保溫隔熱性能,才能提高抵抗夏季室外的外熱作用的能力。建筑節能屋面主要包括:倒置式屋面、屋面綠化、蓄水屋面和色坡屋面。其中,倒置式屋面是將傳統屋面構造中的保溫層和防水層顛倒,保溫層放在隔水層的上面。屋面綠化可以大幅度地降低建筑物的能量消耗,減少溫室氣體的排放,增加城市的綠地面積,改善城市的“熱島效應”。蓄水層面的主要功能是利用水蒸發吸熱的特點,消耗水層中的熱量,從而降低屋面的傳熱量和屋面溫度。色坡屋面是目前最常用的一種屋面。因為現在大多數的建筑物都采用平屋頂,在太陽輻射最強的正午,太陽光線對于坡面是斜射的,但是在平屋頂上是直射的,采用非金屬淡色坡面反射太陽光達到了65%,這樣可以節約25%的能源消耗。
1.2優化護圍結構墻體設計
高層建筑的外圍護墻體耗能量較大,占整個建筑物的25%,建筑物的體型變化和耗能成正比,體型越大,耗能越多。因此在國外,一般圓塔形的建筑物比較多,比如美國洛杉磯的好運飯店,法國戴高樂機場的候機樓。因為在面積同樣的情況下,圓的周長最短,這樣就減少了建筑物外露的面積。因此,高層建筑物的體型變化應該簡單。首先,外墻是高層建筑的圍護結構中最重要的部分,圍護結構采用的是填充材料。其次,為了減輕建筑物的壓力,提高保溫效能和隔熱效果,采用輕質高效的保溫材料。最后,圍護結構的材料分別放在內側和外側,因此在氣溫比較低的地區,應該把保溫層設置在外側,可以減少墻體內產生的冷凝水。
1.3優化門窗節能設計
外門窗是住宅區散熱性能最差的部位,其耗能占到總耗能的70%,在其中傳熱損失為30%,冷風滲透為30%。所以在保證室內通風,溫暖和美觀的前提下,應該減少住宅區的外門窗洞口的面積,保證外門窗的封閉性,有效防止冷風的滲透,只有這樣,才能提高外門窗的保溫效果。應該從以下幾個方面減少外門窗的傳熱量:(1)把住宅的窗墻比例控制在一個合理的范圍內。住宅的窗墻比是窗戶洞口面積與房間立面單元面積(即建筑層高與開間定位線圍成的面積)之比。(2)保證住宅區外窗的封閉性,減少冷空氣的滲透。可以使用泡沫塑料密封條進行密封,也可以采用質量較好、密封性能很好的門窗材料。在門框和墻體之間的縫隙間,采用彈性的松軟型材料、彈性密封的材料,比如密封膏。在門框和窗扇之間的密封,可以采用橡膠和泡沫密封條,回風槽等。采用各種彈性的壓條完成扇和玻璃之間的密封。
(3)提高住宅區門窗的保溫性能。在戶門和陽臺門的設計上,應該考慮到防火和防盜的要求,在門里填充填充聚苯乙烯板或巖棉板等絕熱性能比較好的材料,最好選用鋼塑復合窗和塑料窗,這樣可以避免金屬窗產生的冷橋,也可以采用雙玻璃和三玻璃。中空玻璃、鍍膜玻璃、低輻射的玻璃都可以有效提高門窗的封閉性。
1.4優化太陽能與建筑物一體化
隨著城市經濟建設的加快和人們生活水平的提高,城市花園住宅成了居民共同的追求,為了應對嚴重的能源危機和環境污染,需要大力開發和利用清潔能源,而太陽能就是最好的清潔能源,促進太陽能產品在城市花園住宅區的應用不僅可以實現住宅建筑節能設計的目標,也可以促進未來住宅全部太陽能化。隨著太陽能在現代建筑中應用越來越廣泛,消費者不僅要求太陽能的節能性,還要求建筑物的美觀。太陽能與建筑一體化就是將太陽能設施和建筑物結合起來,利用太陽能集熱器,突破傳統的屋頂覆蓋層的屋頂保溫層,不僅可以達到屋頂建筑的簡單美觀,還可以減低建筑施工的成本。
2.結束語
綜上所述,隨著我國政府對住宅建筑節能的進一步重視,我國住宅建筑節能技術得到很大提升,有效地緩解了我國的能源危機。但是,在我國現代化的建筑節能中還存在一些問題:建筑節能的設計手段落后單一,很多情況下,對于住宅區建筑節能設計只涉及到對房屋外圍護機構進行保溫設計。對于住宅房屋的熱工參數,單獨依靠供貨產家提供的說明,缺乏可靠性。因此,需要優化建筑屋面設計,優化太陽能與建筑物一體化,優化護圍結構墻體設計,優化門窗節能設計。
作者:郭亮 單位:臨汾市建筑勘察設計院
1村鎮住宅建筑節能適宜技術評價的影響因素及指標體系的建立
1.1技術評價影響因素
(1)技術本身。在選擇節能技術時,須充分考慮先進性、成熟性和配套性等,以實現節能的目標。此外,新節能技術的選擇應用還須考慮和舊有技術的相關性,相關性越大,技術人員掌握的時間就越短,技術應用的成功性就越大。村鎮居民在選擇節能技術時須選擇一些較成熟、風險小的技術。
(2)社會效益。村鎮住宅進行節能建設不僅可以為居民營造一個良好的生活環境,還有助于居民生活水平、文化程度的提高,并且在一定程度上提高就業率,在美化村鎮的同時,提升村鎮住宅在社會中的影響力。
(3)經濟效益。村鎮住宅采用節能技術勢必會在短期內提高建筑工程的成本、加重居住者的經濟負擔。因此,節能技術只有在創新中考慮到建造者的經濟承受能力,在推廣中讓居住者認識到長期收益和短期成本之間的關系,才能實現更廣泛的普及。
(4)環境效益。環境質量的改變是由多項指標反映,同時由于大多數人類活動對環境的影響都存在滯后性,使環境效益的計量和評價存在很大困難。節能技術的研究和應用要結合微觀效益和宏觀效益處理好短期經濟利益與長期可持續發展之間的關系。
1.2村鎮住宅建筑節能適宜技術評價指標體系的建立
村鎮住宅建筑節能技術適宜度將技術及材料的先進性作為評價對象,從多個維度出發涵蓋了若干具有層次性和結構性的指標序列,所有指標序列相互影響、彼此聯系,是建筑節能技術發展的綜合性評價體系。依照技術評價的理論基礎和評價維度,村鎮住宅建筑節能技術評價指標體系的建立要將定性和定量評價相結合,遵循系統性、簡明性、層次性和可行性等原則,在不同條件下具有可調整的彈性空間。本文從節能技術的可行性經濟性、先進性出發,以實現項目的可持續發展為最終目標。
2模糊綜合評價模型
將評價指標體系分為3個層次,目標層、準則層和指標層。準則層指標集為S={s1,s2,…,sm},指標層指標集為Si={si1,si2,…,sin}。
3實例分析
選取北方寒冷地區某經濟條件中等的村鎮進行實證研究,在對該村鎮住宅建筑節能技術適宜性的評價中,將評價集劃分為5級,即V={v1(優),v2(良),v3(一般),v4(差),v5(較差)}={5,4,3,2,1}。根據該村鎮住宅節能建設的實際情況,對其推廣應用的墻體節能技術CS板進行適宜性評價,邀請來自房地產、設計院、施工單位和高校等建筑方面專家,對待測墻體節能技術CS板的各層指標重要性分別進行比較,構造判斷矩陣并求出各項指標的指標權重。按照模糊綜合評價模型設計的方法,統計每個因素各評價贊同的專家數,用贊同的專家數所占比例作為隸屬度構建評價矩陣。
4結束語
我國不同地域間的氣候特征、經濟發展水平、風俗文化等均不盡相同,村鎮住宅建筑節能適宜技術的評價關鍵在于選擇因地制宜的節能技術。采用模糊綜合評價方法能夠比較客觀的反映被評價對象,在實踐中具有較強的操作可行性。然而,本文只針對其中一種節能技術進行評價,并且各指標的隸屬度具有一定程度的主觀性,其結果難免存在誤差。因此,為提高評價結果的準確性,還需進行更深入的研究,以期在村鎮住宅的建設中能夠推進適宜的節能技術,實現可持續發展。
作者:劉戈 黃明強 單位:天津城市建設學院管理工程系 天津城鎮化與新農村建設研究中心 廈門理工學院土木工程與建筑學院
1、綠色建筑住宅施工技術應用存在的問題
1.1綠色建筑住宅施工中材料使用問題
一方面,一些企業對施工材料的使用還停留在常規方法,在建筑住宅施工過程中沒有建立符合綠色建筑住宅施工要求的材料使用制度,使領料、用料等環節出現浪費的可能,導致綠色建筑住宅施工過程出現過大的材料浪費,不但影響了綠色建筑住宅施工的成本目標實現,也會影響綠色建筑住宅施工的環境目標的達成。另一方面,一些綠色建筑住宅施工過程中還停留在自制混凝土和砂漿的狀態,由于沒有使用集約化的預制砂漿和商品混凝土,出現材料上的巨大浪費,既影響對環境的有效保護,也形成對綠色建筑住宅施工造價的失控威脅。此外,綠色建筑住宅施工中一些材料沒有做到再生和利用,這會加大綠色建筑住宅施工的成本負擔,而且也會導致綠色建筑住宅的施工材料出現對環境的污染和破壞等問題。
1.2綠色建筑住宅施工中水資源利用問題
綠色建筑住宅施工過程中講求對水資源的重復利用和有效回收,這樣才能做到對環境盡量少的壓力,也才能更有效地利用水資源。但是,一些綠色建筑住宅施工企業在設計沉降井、沉淀池的過程中出現數量不足、容量不夠的問題,既影響了污水的收集、利用,也影響了施工中對水資源需求的滿足,并且在特殊天氣下大量的污水會溢出井池,給整個市政網絡帶來污染問題。此外,一些綠色建筑住宅施工企業沒有充分利用施工廢水、降水、地表水等潛在的水資源,只是一味開發地下水或盲目利用市政水網,這只能會造成綠色建筑住宅施工成本的上升。楊錦程大連經濟技術開發區恒益房地產開發有限公司遼寧大連116600
2、綠色建筑住宅施工技術的應用要點
2.1做好對環境的保護
一方面,要在綠色建筑住宅施工人員之間樹立良好的環保意識,要根據綠色建筑住宅施工的特點,以外在和內發的兩種方式建立起施工人員的環保觀念,可以在綠色建筑住宅施工前和施工過程中,通過宣傳、教育等手段來提高綠色建筑住宅施工人員對環保的認知,建立起綠色建筑住宅的理念,將綠色建筑住宅施工的措施和要點落實到實際施工之中。另一方面,要加對綠色建筑住宅施工現場的保護,將施工現場進行合理劃分,建立每天施工現場垃圾分類回收的制度,對需要通風環境進行作業時必須使用空壓機做好送風措施,加強對綠色建筑住宅施工中對揚塵的管理,使用安全網、噴淋等措施來進行降塵,土方運輸時,應該盡可能使用封閉式的土方運輸車,減少土方在運輸過程中的掉落。此外,要建立綠色建筑住宅施工的合理體系,將綠色建筑住宅的環保目標與施工目標有效地統和,形成以環保來約束綠色建筑住宅施工,以綠色建筑住宅施工實現環保目標的良性互動關系,做到對綠色建筑住宅建設綜合任務的保障。
2.2做好材料及資源的利用
一方面,在綠色建筑住宅現場模板作業進行時,可以通過一些嚴格管理措施,通過對廢模板的合理再利用,達到對模板原料的有效控制,在節約模板原材料和控制成本的基礎上,使得模板的利用效率達到最大。另一方面,在綠色建筑住宅施工現場混凝土作業中,必須對混凝土用量嚴格控制,在每次澆筑之前必須要先進行用量計算,再上報供應計劃,施工現場剩余的混凝土用作門窗洞口的澆筑;此外,應該盡量在綠色建筑住宅施工中采用商用混凝土,通過集約化地拌制和運輸做到對水泥、電力和運力的高效利用,進而降低綠色建筑住宅施工中的浪費與污染,實現對綠色建筑住宅施工技術更為全面地支持。
2.3做好水資源的利用
要結合綠色建筑住宅施工的實際,分別確定水資源的取用方式和利用措施,特別要制定好綠色建筑住宅施工的節水方法。當綠色建筑住宅施工所處區域地下水豐富時,可以采用人工挖孔的方式設置積水井,通過對地下水資源的有效調節和開發以實現對地下水進行充分的利用。可以在綠色建筑住宅施工場地附近設計沉淀井將地表徑流、地表突水、施工廢水、雨水等水體排入井內,通過沉淀、凝聚和過濾實現在綠色建筑住宅施工中的重復利用。在沉降井口可以設置加壓泵,這樣可以提高供水的效率,滿足施工、洗車機、攪拌機等建設和機械用水的需要。當綠色建筑住宅施工出現在水資源緊張的區域時應該考慮適當引用市政用水,但要注意節約用水,要建立綠色建筑住宅施工現場水資源控制的體系,實現對寶貴的市政用水最大限度的利用和重復使用。此外應該對綠色建筑住宅施工生活區域的用水設施做到節水處理,在生活區避免采用自動噴淋系統,防止水資源出現巨大浪費;綠色建筑住宅施工所有的廚房、衛生間內均使用節水式龍頭、閥門來供水,實現對水資源的節約;建立綠色建筑住宅施工節水的目標,通過目標考評和節水效果評比,以物質獎勵的方式來實現對節水目標的支撐。
2.4做好土地資源的利用
綠色建筑住宅施工中應該對所有施工地段在不同階段的作業范圍進行規劃,確定綠色建筑住宅施工材料堆積的區域,設置科學的綠色建筑住宅施工生活區域。此外,應該有效地利用綠色建筑住宅的地下室頂板,對綠色建筑住宅施工辦公區及物品和材料擺放區域進行合理布置,使土地資源的利用得到提升。要充分進行系統性規劃,通過利用綠色建筑住宅基坑開挖后的土方對一期地下室周邊土方回填,這樣不但可以避免了場外土方的多次運輸,也可以有效降低施工的成本,并可以做到對土地資源更為高效地利用。
3、結語
綠色建筑住宅是建筑行業和社會發展的趨向也是未來建筑企業重磁選機的不利影響。而且膠泵只需開兩臺,減少了二段磁選機給礦量,降低了選別濃度,提高了選別效率。二段磁選品味相對三臺膠泵供礦提高2個百分點左右,系統穩定最終超額完成全年任務。
作者:楊錦程 單位:大連經濟技術開發區恒益房地產開發有限公司
1高層混凝土住宅建筑抗震結構設計要求
關于高層混凝土住宅建筑抗震結構設計,應該持續改進高層混凝土住宅結構的延展性,達到合理的剛度和強度要求,提升高層混凝土住宅建筑抗震結構的抗震能力。
2高層混凝土建筑抗震結構設計對策
2.1場地和地基的選擇
關于高層建筑的抗震效果,地基的情況和場地狀況較會產生直接的作用,也稱為建筑抗震設計的基礎。如何選擇地基和場地,一定要詳細清楚當地的地震活動狀況,仔細勘查地質情況,并獲取全方位的數據資料,從而可以有效的進行綜合評價和研究,正確的評判當地的抗震設計等級。采用一切辦法去規避不利于抗震設計的地方,如果不能規避的場地,我們要做針對性的處理。在選擇高層建筑地基時,首選的是較高密實度的基土和巖石,將有利于提升建筑地基的抗震能力,切勿采用哪些不適合抗震的軟性地基土。務必要采用合理的措施對達不到地震需求的地基進行改善和加固,從而讓它滿足抗震要求。
2.2建筑結構的規則性
為了實現可靠性的建筑,達到合理分布承載的力量需要,在設計建筑結構時,務必要達到建筑結構的規則性需要,盡量讓抗側力結構可以簡單明了。對于建筑結構平面布置圖,多選用比較規整的圖形,主要是由于規則的圖形能夠確保建筑遇到何種情況時都能實現均勻分布的承載力。應該盡量規避一些復雜多變的建筑結構平面,那是由于不規則的圖形便于引起建筑結構的鋼心和質心間的錯亂不堪。如果遭遇地震,鋼心距離就會變大,剛性達不到要求,從而使得建筑物出現倒塌的結果。
2.3建筑結構材料的選取
高層建筑在遭遇地震時安全性能很大程度上都由于建筑結構材料來決定。現實中,高層建筑抗震結構設計的本質問題就是整合相應構件的延性,同時要做調和工作,最終目標是確保遭遇地震時建筑能夠穩定安全。而對于鋼筋來說,應該選擇那些具備較好韌性的材料。關于垂直方向受力的鋼筋,以HRB335級、HRB400級的熱軋鋼筋為準,箍筋則是采用熱軋鋼筋,型號為HPB235、HRB335、HRB40級。在選用建筑結構材料時,務必要充分了解材料抗震的要求。同時,還要考慮其中的造價和成本控制問題。所以說,選用建筑結構材料應該尋求抗震新性能和建筑成本平衡點,只有兩者的協調統一,才能確保用最少的材料實現最好的抗震能力。
2.4隔震和消能減震設計
某些高層建筑需要非常嚴格的抗震要求,要滿足一般的抗震效果,還必須實現消能、隔振的效果。所以,要達到上述目標,第一,正確選擇地基和場地,首選那些較高密實度的地基,這樣可以避免發生輕地震時其能量對建筑產生的損害,減少共振發生幾率。建筑物不同,其隔振系數也是不一樣的。所以說,在設計建筑結構的過程中,務必要根據實際情況來詳細研究,選取適宜的隔震支座,還要綜合分析風力產生的負荷作用。那些具有消能、隔振要求的建筑構件,延性好的材料是比較適合的,強度能夠滿足要求,能夠確保建筑物受地震時減弱破壞。
2.5抗側力體形的優化
在一般性構造的高樓中,剛超過柔,那些剛性結構方案的高樓,主體結構遭遇的損害少,如果發生地震時其結構變形也不大,圍護墻、隔墻等非結構部件也會破壞較少,受到較好的保護。結構的超靜定次數也會增強,遭遇地震時的塑性鉸變大,耗費較多的地震能量。結構也會在強地震情況下更加具有承受力,而不至于傾倒。改觀結構屈服機制,并確保結構出現損害時依據整體屈服機制工作,并不依靠樓層屈服機制。設計結構的原則是強壓弱拉、強剪弱彎、強柱弱梁和強節弱桿。設計結構理應選擇軸力小的水平桿件,成為關鍵的耗能桿件,盡量的產生彎曲耗能,確保實現構件的較強的耗能能力和不小的延性。
2.6常用的加固設計
要想能夠較好的提升建筑結構的抗震能力,加固措施務必要結合建筑結構現實狀況進行,選用加固方法務必要綜合如下因素全面分析:如果結構設計出現誤差和缺陷,就要結合現實問題來加固和增加構件,也可以采用較高抗震能力的構件作為替代品。如要提高整體剛度和承載力,可通過設置套箍、增大原截面和增加構件的方法來實現。多數建筑結構整體性連接不滿足抗震的規范要求,應該有目的地調整結構,可以降低損害,分散地震力。為避免發生地震時引起破壞,應該對于那些同建筑結構無關緊要的構件進行加固處理。
3結語
依據現在抗震設計要求,高層建筑抗震結構設計應該提升設備和結構的關系,設計者要結合建筑工程抗震概念的相關知識,并融合自己的實踐經驗來正確判斷,找到經濟效果好、結構安全的平衡點,尋求方便易做的三步、二步設防的科學抗震設計方法,從而適應科技和經濟的快速進步,達到人們的需要。
作者:李翠偉 單位:江西省贛州市華城建筑設計有限責任公司
1評價指標體系的建立
根據對江蘇地區農村住宅建筑節能的分析,并通過統計大量文獻中對農村住宅建筑節能指標的描述,可將江蘇地區農村住宅建筑節能評價指標歸納為建筑外形設計、圍護結構、設備節能、新能源的利用這四個主要方面進行評價。對這四個指標做進一步分解,可以得出19個子指標,
2江蘇地區農村住宅建筑節能的綜合評價方法
2.1信息熵方法對建筑節能評價指標的篩選
為了從已經構建的初始評價指標中提取主要評價指標,可以采用信息熵法剔除其中對評價影響不大的指標。具體操作步驟及方法如下:第一步:將初始的指標矩陣進行標準化處理。假定所選的評估對象有N個,初始的指標有M個,則可以構建N×M階的矩陣,定義為矩陣A。按照式(1)進行標準化后的矩陣為A′。a′ij=(1)第二步:熵值的求取。令pj表示熵值,則,Πij=pj=-ΠijlnΠij(2)第三步:熵權的確定。Wj表示求出的熵權的大小,則,Wj=(3)第四步:確定某個評價指標的具體權重。權重值用Qj表示,則,Qj=(4)第五步:將第三步求出的熵權與第四步求出的具體權重進行結合,剔除冗余指標,確保評價的穩定性。
2.2BP神經網絡方法對農村住宅建筑節能的綜合評價
BP神經網絡可以用于逼近任意的一個非線性的函數,同時具有超強的自適應以及存儲能力。采用BP神經進行評價時,其運行的主要思想就是將搜集到數據輸入到該系統中,然后系統進行自我訓練,擬合各指標間的最優關系,并自動記憶、存儲所選指標對綜合評價對象的影響權值,繼而對類似對象做出客觀的評價。在進行BP神經網絡訓練之前需要構建BP神經網絡結構,主要需要以下參數。
(1)BP神經網絡的節點數與層數的確定BP神經網絡結構的確定需先確定輸入、輸出層節點數、隱含層的層數以及隱含層節點。輸入層節點數為指標個數,輸出層節點數為建筑節能綜合評價指標。在規模不大的情況下,常采用一個隱含層。隱含層節點數可根據式(5)確定。Ny=(5)其中,Ny表示隱含層節點數;Ni表示輸入層節點數;No表示輸出層節點數;NP表示訓練樣本個數。
(2)BP神經網絡相關參數的確定確定BP神經網絡結構后,需要確定網絡函數的選取、初始權重的確定、期望誤差、學習速率、訓練次數等相關參數。
3江蘇農村住宅建筑節能的綜合評價
首先對初始建立的評價指標進行篩選,剔除其中可能對評價結果有干擾的影響因素。聘請10位專家對初始的評價指標進行打分,然后依據信息熵方法進行處理,最終得出的綜合評價指標包括b11、b12、b13、b14、b21、b22、b23、b24、b25、b31、b32、b33、b41、b45、b46這15個評價指標。采用三層BP神經網絡模型,即輸入層、隱含層、輸出層各一層,輸入節點數為選定的評價指標數15,根據式(5)確定隱含層的節點數為7,輸出節點數為1。函數采用Sigmoid函數,初始權值為[0,1]區間的較小的數,誤差期望為0.01,學習速率為0.001,訓練次數為10000次。筆者選取了江蘇省某地區的6個農村住宅建筑作為評價對象,以其中的5個作為訓練樣本。數據主要是通過調查得到并做歸一化處理,聘請相關專家對這幾個樣本進行綜合評分,用t表示。經過訓練,將第六個樣本作為評價對象,采用該模型進行綜合評價,各指標的初始值見表3。采用經訓練后的BP神經網絡模型進行綜合評價,得出的最終評價結果為0.932,這與通過專家打分法得出的評價值0.927相比,誤差為0.005,相對誤差為0.5%。這充分說明采用BP神經網絡模型進行綜合評價是可行的,且其評價的精度比較高。
4結語
影響農村住宅建筑節能的評價指標有很多,評價指標又是準確評價的基礎,因此本文采用信息熵方法排除冗余因素的影響。在評價指標確定的基礎上,結合BP神經網絡精度高的優點對農村住宅建筑節能進行綜合評價。通過實例分析可以發現:將這兩種方法結合起來對農村住宅建筑節能進行綜合評價,不僅具有較強的實用性,而且簡化了模型,提高了運算速度及評價的精度。
作者:包相相 楊和禮 徐潔 單位:武漢大學土木建筑工程學院
1引言
能源問題已經成為當今世界共同關注的問題,能源短缺成為制約經濟發展的重要因素。住宅建筑作本身是巨大的能源消費者。隨著我國人民生活水平的不斷提高,住宅能耗占全國能源消費總量的比例也逐年增加。在我國政府提出建設“節能省地型住宅”和“2020年建筑節能遠景規劃目標”,的今天,堅持可持續發展原則,節約能源,已成為住宅建筑節能設計的重要工作。
2住宅建筑節能的內容
2.1住宅建筑節能的定義
住宅建筑節能是指通過采用合理的建筑設計和選用符合節能要求的新型墻體材料、屋面隔熱材料、門窗、空調等措施,執行建筑節能規范標準,加強住宅建筑耗能設備的管理和使用,合理設計建筑結構的熱工性能,提高其照明、采暖、給排水及通風系統的運行效率及利用可再生資源的能力,從而降低建筑物的能源消耗。
2.2住宅建筑節能的控制內容
①合理規劃節能方案根據住宅所在地環境特點,依照國家及地方住宅建筑節能標準,綜合考慮住宅開發、利用、維護成本,合理地規劃設計節能方案,保證住宅建筑節能效果。②合理利用節能材料節能材料進場前應按照規范標準及設計要求認真核對,審核有關質量保證資料、技術推廣證書。對于保溫隔熱材料、隔熱型材、外窗及中空玻璃、幕墻玻璃、散熱器、風機盤管機組、低壓配電系統的電纜、電線在使用前應根據有關規范要求取樣試驗合格。
3現有住宅工程建筑節能存在的問題
3.1節能材料的選擇
目前,建材市場上主要供應的節能材料種類單一,且大多為一次性能源,而且大多節能材料從國外引進,價格較高、具有自主知識產權、能夠形成主流產品與技術的不多,難以滿足日益增長的市場需求,為推廣使用節能材料帶來難度。另外部分開發商片面的追求降低住宅建筑節能成本,不會綜合考慮節能效果、建筑節能的全部費用等因素;或者缺乏對節能新產品的了解,往往造成節能材料選擇使用不當,影響住宅建筑的節能效果。
3.2住宅建筑節能規劃與設計
目前,多數新建的住宅建筑在進行規劃、設計時僅考慮建筑物的外觀及造型,不重視綠化景觀設計及相關配套工程的建設,相關規劃部門也只要求住宅的方位與周圍的有關參照物相一致(如道路),忽視住宅小區與周圍環境相協調,未考慮住宅建筑的日照及自然通風要求,不能保證房屋的最佳朝向。住宅節能設計在我國還處于起步和發展階段,還沒有一套成熟、通用的體系,某些不成熟的節能技術,通常會產生一些垃圾建筑及建筑垃圾,降低了住宅的耐久性,不利于建筑結構的穩定,損壞建筑結構主體,縮短房屋的壽命,例如外墻內保溫、外墻自保溫、夾芯保溫等做法所產生的一些問題正在加劇一些垃圾建筑和建筑垃圾的產生。
3.3節能住宅的檢測與驗收方法不完善
建筑熱工法是目前國內外檢測建筑節能達標與否常用方法,建筑墻體的傳熱系數是建筑熱工法的一項重要指標。熱工法現場測量的內容主要包括:熱流密度、室內外氣溫、保溫建筑墻體的內外表面溫度以及熱流計的兩表面溫度。此測試方法是以被測試墻體單元的熱工性能代表整棟樓或整個小區的墻體熱工性能。此方法的缺點是具有代表性的測點難以確定,難以準確而全面的確定整個住宅小區內所有建筑墻體及屋面的熱工性能。另外,保溫工程作為一項重要的分項工程,目前仍缺少相應的檢測驗收標準,國家建筑安裝統一驗收標準中也沒有相關內容的規定,施工質量難以檢驗、保證。
4住宅建筑節能設計措施
4.1既有住宅的節能改造措施
非節能既有建筑主要有兩類,一類是已裝修的并居住多年的,這類建筑往往是建成多年的老房子,裝修比較簡陋,居住結構也不合理,各類設施老化,居住者本身為中下等收入群體;另一類是未裝修過的新住宅。對于前者,節能改造要首先考慮成本,以最經濟、效果最明顯的地方下手,無需大動干戈;后者在裝修環節中需加入一系列的節能措施。這二者都可以通過墻體、屋面、房屋結構、門窗的改造達到節能效果。既有住宅建筑節能技術改造的推廣與實施對實現《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》中的節能目標具有很大的促進作用。我們不僅在節能改造的技術上需要進一步探索,用最簡便、最經濟的措施達到最好的節能效果,而且還需要改變陳舊的觀念,加大經濟投入力度,推出切實可行的管理方法。
4.2新住宅的節能設計措施
應該從可持續發展及發展循環經濟的角度來定位節能住宅以及節能技術,根據住宅的全生命周期來規劃設計建設。針對以上存在的問題,應該從以下幾個方面來解決:①節能住宅要進行科學合理的規劃、設計住宅建筑的布局規劃應根據當地的氣候特點,因地制宜,使建筑物的整體布置和平面布置有利于利用太陽能和利于自然通風,保留小區內自然水域面積,盡量減少硬化地面,增加綠化,形成適合居住的小區氣候。規劃過程中還應該注意建筑物的最佳朝向,采用南北向或接近南北向,使得建筑物可以合理利用太陽能,達到“冬暖夏涼”的效果。房屋的單體設計應控制其體型系數,應該增加房屋的進深,減少體形系數,以減少其外圍結構的熱損失,減小建筑能耗。②提高建筑結構的保溫性能建筑圍護結構的保溫隔熱性能是影響建筑能耗最直接的因素。建筑圍護結構主要有屋頂、外墻和外窗三部分組成。屋頂應采用高效的保溫隔熱屋面,其傳熱系數和熱工性能應滿足規范規定,在條件允許的情況下可以采取屋頂綠化等措施;外墻采用新型的低熱轉移值的節能墻體材料;外窗是建筑外圍結構熱工性能最差的環節,因此提高建筑外圍結構節能性能的有效途徑是控制窗墻比,提高窗戶的保溫隔熱性能。③提高設備的能效比及利用新能源隨著我國的經濟發展,南方地區的居民夏季對空調的需求和使用逐年增長,另外北方地區冬季還需要供暖。能效比是空調、供暖等設備的重要的競技性指標,能效比越高,說明該設備越節能。所以應優先選用符合國家規定的節能型空調和供暖設備。要實現住宅節能,一方面要通過降低建筑能耗;另一方面是利用新能源,減少消耗常規能源。例如,合理利用太陽能,采用太陽能集中供熱水系統。④完善節能設計規范標準節能技術與傳統工藝有著很大的區別,施工技術要求更高,技術難度更高。目前國家及各級政府部門也相繼出臺相應的規范和標準,對節能設計起到一定的指導作用,但是有些規范可操作性差。因此,在節能建筑施工前,要結合現有規范標準制定詳細的技術交底,編制完善的、操作性強的、能夠指導施工全過程的施工組織文件,加強施工人員的技術培訓,嚴格按照施工規范施工。⑤完善對節能住宅的檢測和驗收方法節能住宅的檢測和驗收主要包括節能效果的檢測和施工質量的驗收。首先要對住宅節能體系進行認真檢測,根據其離散程度,確定可靠的保證率。同時加強對各施工工序的專項檢查和監理工作,規范、完善對節能效果和施工質量的驗收方法。
5結語
要通過檢測建筑物外圍結構的熱工性能和房間氣密性檢測住宅節能效果;要通過檢測住宅的耐久性、抗風性、抗滲透性、抗凍融等檢測其施工質量。從而形成一系列完善、科學的檢測和驗收方法,來保證住宅節能效果和推動節能技術和節能住宅的發展。
1當前我國住宅節能技術存在的問題
住宅建筑的節能問題包括的方面很多,甚至一些智能化的建筑還需要考慮系統的優化問題,這里僅僅就當前我們面臨的幾個主要能耗漏洞說明我們的問題。
1.1外圍保護結構保溫方法不合理
當前,一些住宅建筑為了減低成本,在建筑外圍護保溫工作中使用了內保溫、夾芯墻等方法,這種保溫方法導致的結果是內外墻兩層皮,分別被置于不同的溫度環境中,時間一長就會導致二者發生不同的形變力,導致墻體發生多處的裂縫,既影響裝修的美觀,又無法達到良好的節能效果,并間接危機建筑物的安全性。
1.2建筑設計過程中對于節能的設計標準過低
目前,由于一些開發商認為能源消耗費用是業主直接支付的,國家對于建筑能耗問題也沒有明確操作的強行標準,導致一些大部分建筑開發商不愿意在節能上投入成本。在建的住宅絕大部分無法滿足節能建筑的基本要求,多數為高能耗的建筑。同時,加上建筑施工過程能耗也比較嚴重,最終我們的住宅是發達國家能耗的2-3倍,至于建筑垃圾、環境污染等成本更高。
1.3建筑材料不環保,消耗資源多
當前我國的建筑節能材料主要是聚苯板和聚氨酯,它們都屬于消耗石油資源的大戶。據統計,生產一噸聚苯板需要消耗石油兩噸,聚氨酯的石油消耗與其相當。當前我國房地產行業的發展急速擴展,石油資源捉襟見肘,建筑材料生產行業經消耗了將近一半的石油資源,讓人觸目驚心。
1.4供熱系統不合理造成能耗浪費嚴重
當前,我國北方地區大部分都是采取集中供暖措施,按照住宅面積收費,對于用戶的實際使用情況缺少監控,住宅里面沒人而仍然在消耗熱能的情況普遍存在,同時,也存在部分住宅的熱能由于關閉不嚴而泄露,導致能量浪費嚴重。
1.5在設計施工中對于再生能源的利用不夠
只有極少的建筑能夠大規模地使用太陽能資源進行能源采集。對于水、電以及各種能源的消耗缺乏循環利用的設計,建筑材料缺乏廢舊資源的回收利用。對于利用建筑設計來進行空間布局節能更是缺乏研究。對于屋面以及地面等的節能問題幾乎沒有企業在施工設計時進行考慮。
2建設節能住宅的基本技術措施
2.1注意住宅的整體性
當前,我國很多的住宅的主體建設與裝修是分開進行的,業主在裝修階段對住宅的原有布局與基本設施(如基礎水電、墻體窗洞等)會進行改建,這會造成資源的浪費。如果在建筑設計與施工中,把建筑施工與室內的設計進行融合,將減少資源的浪費。同時,可以吸取發達國家工廠化住宅建筑的經驗,推進標準化、模塊化的建筑建設,通過國家給標準化建筑制定具體的統一數據標準,能夠大大減少施工與裝修工作中的浪費,而且能夠發揮整體節能優勢,提供能源的使用效率。
2.2重視建筑結構本身的節能效果
在傳統的規劃設計中,設計師考慮的往往是容積率、日照間距、空間形態、以及建筑與環境等問題,很少重視設計中的節能問題。其實,建筑本身結構的采光與通風問題是非常重要的,房間的縱深、門窗的位置、外墻的凹凸、樓道的設計等對于采光與通風有著很大的影響。減少太陽輻射、增加自然通風可以節約能源。例如:根據不同的地區設計不同的結構;建筑的朝向面向當地夏季的主導風向;窗戶的設計要有利于形成過堂風等,都應該成為設計的基本原則。
2.3要充分重視再生能源的利用
要充分利用太陽能的優勢,根據住宅的形態、構造、設備的特點,讓多項太陽能技術搭配使用,如穿孔金屬板太陽能集熱墻、太陽能組合屋面板、太陽能熱水系統的綜合應用等。利用地源熱泵技術,利用地下水等深水層溫度相對保持穩定的特點,與地能進行冷熱交換提供所需的冷熱源。在建筑材料上,要重視各種環保新材料的使用,但是要防止將廢舊的鋼筋等不合格材料用于建筑。
2.4設計過程遵循節能原則
隨著建筑能耗問題的日益突出,要求建筑師在優化設計方案時把節能作為設計的一個標準,樹立循環經濟理念,做到最低限度地資源和能源消耗,最大限度地減少對自然生態環境的破壞。
3未來住宅建筑節能的相關技術趨勢
住宅建筑的節能主要還是要通過做好建筑的規劃設計工作,采用新的技術手段,轉變服務理念與消費理念來實現。具體在建筑技術上要做到:
3.1建筑構造設計上
首先,要堅持做到增加住宅的進深空間,減小外部形體系數,這樣外部形體系數越小,外墻面積就越小,使用的圍護材料越少,同時保溫效果更好,也就更容易節能;其次,住宅的朝向與布局要合理,結合我國不同地域的特點,最大化利用區域氣候的潛在優勢,使得建筑在夏季能夠減少太陽的輻射量,做到自然通風,減少空調的使用量,冬季能加大太陽輻射面積,最大限度利用太陽能資源;再次,注重住宅屋頂的保溫隔熱設計,頂層盡量采用坡屋頂,這樣既豐富了建筑造型,又有利于保溫隔熱;同時,要重視窗戶與墻體的比例,減小能量消耗。
3.2在建筑材料的選用上
要注意墻體材料和隔熱保溫材料的選用。首先,墻體材料在建材中約占70%,要充分利用本地資源取代粘土生產粉煤灰燒結磚。目前加氣混凝土是集承重和絕熱為一體的材料,屬于在節能上達標的材料,蒸壓輕質加氣混凝土板具有質輕、保溫、隔熱、防火等優良性能,應用于新結構體系如鋼結構中是比較理想的。其次,要重視保溫材料的使用選擇,墻體傳熱在建筑物總體傳熱中占比例最大,在大力推廣外墻保溫技術的同時,要加強新型節能材料的開發和利用,例如保溫涂料綜合了涂料以及保溫材料的雙重特點,有一定強度及彈性的保溫層,是一種理想的保溫材料。再次,重視節能門窗和節能玻璃的使用,目前國內外研究并推廣使用的節能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和鍍膜玻璃等。能大大地提高節能的效果。同時,在施工中要重視生態水泥的使用,包括:環保型高性能貝利特水泥,低鈣型新型水硬性膠凝材料,堿礦渣水泥等。重視建筑垃圾的綜合利用,對固體廢棄物加以篩分、破碎后制成建筑垃圾磚或用作路基墊層及地基墊層,走循環經濟之路。
3.3在住宅的冷暖設備上
住宅建筑在設計時應考慮到建筑供熱系統和制冷系統的平衡。充分采用變頻空調和蓄冷空調技術,盡力實行集中冷暖供應系統,并對使用過程進行嚴格管理與維護。增加一次性投入,做好建筑的太陽能集熱與地熱采集使用設備的建設。裝備好自力式調節閥,加大智能化控制設備的建設,裝備好按戶調節熱量及溫控裝置,按戶熱量表計量裝置,空調系統熱量回收系統等的建設。這些新技術的使用必須與智能化控制結合,形成整體的技術控制平臺,使得住宅不僅在建設階段減少能耗,更靠使用過程中的管理保證能耗的減低。
4結論
節能住宅的一次性投入是比較大的,但是其節能效應并不時能用經濟投入本身能夠衡量的。建筑節能是未來發展的趨勢,建筑節能離不開科技的創新,這需要我們進一步加強技術創新與使用,逐步在技術成熟的情況下促進節能建筑的普及。
一、國外建筑住宅區綠化理論的發展
20世紀60年代以前,歐美國家在建筑設計方面形成名為“生物氣候地方主義”的設計理論;20世紀60年代以后,隨著深層次生態學、生物建筑運動、蓋婭運動的發展以及可持續發展思想的完善,生態設計的理論大豐富,出現了一批利用太陽能、覆土、地下空間等優秀單體建筑實例。
1、20世紀60年代,美籍意大利建筑師保羅;索勒瑞(Paola;Soleri)把生態學(Ecology)和建筑學(Architecture)兩詞合并為"Arology",提出"生態建筑學"的新理念。阿科桑底(Arcosanti)是他進行"生態建筑學"探索的一個實例。該項工程位于鳳凰城(Phoenix)北70英里處,面積為860英畝的土地上。1969年美國著名風景建筑師麥克哈格(LanL.McHarg)所著的《設計結合自然》一書的出版,標志著生態建筑學的正式誕生,并從理論上站住了腳。
2、20世紀末,美國凱特。奧利維亞。塞申斯提出的“綠道”的概念,在環居住區綠化境保護、利益、美學上有巨大的價值,將對我們有很好借鑒作用。使居住區的綠地也成為這個巨大的循環系統的成員。1994年法國出臺了新的居住區綠地標準,其中明確規定住宅組公園、小區公園、居住區公園的綠地定額、服務半徑、綠地面積和平均每人綠地面積。
二、國內對住宅綠化的研究
1、國內對于住宅園林的設計歷史悠久
中國古典園林從苑囿發展成人工山水園林類型,歷經3000余年的歷史演進才日臻完善,凝聚了中華民族政治思想、社會經濟、文化藝術、科學技術和自然觀念發展的全部精華。中國傳統文化強調天人合一,知行合一,情景合一,強調整體至上,人倫道德,中府和諧等思想,不僅豐富園林設計時的素材,還增加了園林景觀的文化內涵。
2、傳統的封建社會中存在的貴族園林畢竟不能代表今天大眾化的住宅綠化設計
但是傳統的中國園林設計思想與國外的建筑生態綠化思想在今天均影響了我國的住宅環境綠化設計。查閱各種資料發現,當前對于住宅小區綠化規劃設計方面的文章很多,關于原則的規定與闡釋也很多。如:賈俊麗的《住宅區綠化環境規劃設計中的幾點思考》對國內外住宅小區綠化環境規劃理念及其現狀進行了分析,針對人們對居住環境和居住功能的需求,闡述了居住區綠化規劃設計的原則,提出了居住區綠化規劃設計的措施。浙江千島湖國家森林公園徐高福的《住宅區綠化建設初探》,2005年《廣東林勘設計》第4期等均以生態住宅為主要內容。根據國內外研究現狀和發展趨勢,提出了住宅區綠化植物多樣性選擇和生態優化配置模式,對人居環境綠化建設提供了指導性的建議。《安徽農學通報(下半月刊)》中福建省惠安縣林業局的杜海陽撰寫的“城市住宅綠化環境設計的現狀及思考”,通過對城市住宅綠化環境設計的現狀進行分析,提出了城市住宅小區綠化設計應具備的原則,以及充分認識住宅小區園林植物的功能性,使栽植樹種的生物學特性和綠化地區的立地條件相適應,以利該樹種良好的生長發育,充分展示其良好的功能,達到預期的效果。類似的研究非常多,這里不一一贅述。當期總體來說,國內對有關的設計的研究非常多,政府對于這方面的規定與要求也逐步在規范,但是整體來說都還不夠成熟。
三、我國住宅綠化建設的歷史
1、中國園林有著悠久的歷史,蘇州的園林是世界著名的文化遺產。中華人民共和國成立后,由于各種原因,在相當長的一段時間內忽視了對環境景觀的建設。20世紀80年代開始建設實驗小區,在考慮并開始注重環境的營造,提出了人要居住在優美的環境中。進入90年代,擴大試點后,環境景觀概念進一步深化。后來,隨著個人住購房時代的來臨,開發商也逐漸意識到環境景觀是一個很重要的賣點,帶來了生態小區和綠色小區概念的流行。近來,住宅創新的中心思想就是如何實現“以人為本、天人合一”,達到自然與人的相通和統一,求得人文環境與自然生態環境的和諧與融合。
2、在不久前召開的“國家康居示范工程和住宅產業化技術創新大會”上,建設部住宅產業化促進中心正式推出了歷時兩年多編制的《居住區環境景觀設計導則》(試行稿)。提出了居住區環境景觀設計的五項基本原則:美化生活環境是為了體現社區文化的社會性原則,注重節能節材合理用地的經濟性原則、生態原則、地域性原則和歷史性原則。這部國內首次推出的居住區環境景觀設計指導性文件以景觀來塑造人的交往空間形態,突出了“場所+景觀”的設計原則,有助于工程技術人員對居住區環境景觀的總體把握和判斷。
3、在我國經濟發達地區,隨著人們環境意識的增強,住宅小區的環境質量也越來越受到重視,許多以綠色、生態、健康為理念的住宅小區拔地而起,但在實際設計和營造的過程中還存在著一些誤區。多數開發商僅僅把綠色生態住宅更多作為一種營銷手段;認為生態住宅不是當務之急;。真正了解生態住宅的人群仍屬少數。主要表現在:為求新、奇、特,北方開發商常常重金遷移了南方的名貴樹木,卻沒有考慮其生長所必要的氣候條件;為美化居住區所規劃設計的景觀環境,有時卻成為束縛業主的藩籬,使之難以親近;為體現水景而建造的湖泊,卻因未考慮安全防范措施,成為吞噬幼童的殺手。很多已建成的居住區景觀不僅投資大,而且只具有觀賞性,沒有實用功能性,人性化的設計更少,缺少交往空間。
一、建筑耗能的現狀與節能的必要性
目前,我國處于社會主義初級階段,以公有制為主體多種所有制經濟共同發展的基本經濟制度,對于新興的城市和擁擠的人口,采用的是學習或者抄襲西方的建筑來解決人們的住房問題,在當時的環境下,這確實是一個好的方法。但科技在進步,推動著社會經濟的發展,隨著我國社會主義市場經濟的不斷完善,以前的建筑越來越不符合人們對住房的要求。氣候的變化帶來許多問題,我國居民大部分分布在北方,因此,夏天時需要有一個更好地散熱空間與傳熱機制,冬天時,則需要更加充足的陽光照射。人們生活水平的提高,也要求有更大的綠化面積,由于尚未規劃的建筑以及材料的使用并不是處于對環保的考慮,越來越不能滿足人們對冬暖夏涼、照明設計的要求。為了加快經濟的發展,必須對城市建筑進行節能減排的設計。
二、影響建筑節能的因素
2.1建筑產品不合格
我國的現代建筑起步晚,建筑規劃不合理,且大部分以實心黏土磚為主。建筑產品的特點主要體現在,空間上的固定性、體積的龐大性以及其多樣性。為了達到建筑保溫的這個目的,在科技不發達、建筑設計不規范的條件下,我國主要采用的材料為實心黏土磚,但這樣造成了極大地資源浪費。為了保證建筑的穩定及其節能,對墻體的設計有著許多的做法,如粉§煤灰等空心磚的使用就是一大創新,加上鋼筋混凝土對墻體|的加固,既解決了建筑的穩定又節能。這是否意味著問題的解g決,技術的進步呢,其實還有許多地方為了片面的達到建筑節g能的需求,一味的苛減材料的使用,許多建筑好像是節約了材5料,但由于在建筑時,并沒有完全使用節能材料,導致在后期為|了滿足保溫等需求,反而支出了更多的材料,造成了資源浪費。g
2.2建筑節能設計不合理
我國的城市住宅主要以小區為主,各種新興的小區為了埋吸引顧客,只顧其經濟效益,為了容納更多的居民居住,在建筑風格上借鑒國外的風格,絲毫不考慮當地是否適合這樣的建筑,這樣的建筑是否可以達到人們的需求,對日照需求、空間形態考慮的不周全’小區內的綠化也只是為了配合小區建筑的風格設計制作的,窗戶的設計與制作也是為了美觀,在材質與大小上沒有完全的一套體系,在建筑規劃之初時,沒有最大限度的與自然環境共處。人們在冬季要求室內可以保溫,空調在使用時的這一想法可以實現,但是由于住宅規劃之初不合理,使得房屋無法很好地保證暖氣的停留’密封性不好以及屋頂的保溫能力差’導致了大量的能源被過度使用’甚至浪費。夏天時,沒有依靠大自然固有的能力’建立起綠色防風墻,失去了植物遮擋陽光的功能,室內的冷氣也流失的更快,這同樣也造成了能源的浪費。如果能在建筑設計之處,設計者認真考慮這個問題,將重點放在綠色植被對建筑的防護,以及建筑的朝向、間距,將很好的建設夏冬季節對空調的使用量,從而可以達到節能的目的。
三、建筑節能的基本要求及技術措施
3.1優化建筑規劃設計
在建筑規劃設計之初,對于這方面的要求如果能夠嚴格,那么勢必可以減少對能源的消耗,達到節能的要求。在建筑規劃時,首先要考慮的不僅僅是小區的內部容量、房屋間冬季的曰照時間、房屋在空間上排列的形態、建筑物的外觀及造型上的獨特和別具一格,對于緑化景觀的設計和相關配套工程的建設也是相當重要的。小區的風格并不一定要符合中國古代的建筑,與小區現有的風格建筑相配套也是相當重要的,但不能過于重視圖案化,小區內的綠化對于小區內部的小氣候有著很重要的影響,甚至可以通過小區綠色規劃,改善人們的生活質量。在規劃時’要盡量把節能減排的目的作為設計的重點,做好設計是進行建筑的第一步,注重綠化面積以及綠化排列方式的同時,要把建筑單位中墻體保溫、屋頂保溫隔熱、采用密閉性好的門窗等作為節能設計的重點,從而解決許多單體在施工圖設計階段難以解決的問題。為了更好地實現節能減排的目的’做好建筑規劃設計就是做好了節能的第一步。小區內的小氣候是我們必須要考慮的問題,這就要求建筑規劃者在規劃設計的時候,充分考慮建筑與外部環境的關系,在引進外部植物的時候,不能僅僅依賴于是否與小區內部的建筑相符合,而應當將綠色設計與建筑技術和能源利用有效地結合,夏季在使用空調時,綠色植被可以降溫,住宅本身可以最大程度上減少溫度的流失,使得室內得以冷卻,冬季時,植被可以帶來溫暖,住宅面向南方向陽面應當可以更加容易讓陽光滲進來,使得住宅可以獲得更多的熱量,從而達到溫暖的目的,由此,就可以在最大限度上減少對能源的消耗。
四、總結
為了達到節能的目的,我們應當在總體規劃上為建筑節能創造良好的先決條件。一個地區的建筑必須要從當地的氣候考慮,我國大部分居民集中在偏北方,此時建筑的朝向、建筑的間距就顯得尤為重要。
作者:費東山 單位:馬鞍山市城鄉規劃設計院有限責任公司
一、綠色建筑節能技術
1.1圍護結構
(1)對于外墻圍護結構來說,可對住宅應用EPS外保溫系統墻體,不僅僅冬季墻體內表面不會出現結露現象,對于冬、夏兩季期間墻體內部也不可能出現冷凝現象,這為外墻節能和室內熱舒適環境奠定基礎。
(2)屋面保溫系統。對建筑的平屋面采用種植屋面系統,對坡屋面則可考慮采用例置式節能系統。從工程實踐效果來看,建筑采用節能屋面,在冬季采暖期間,內表面溫度遠高于室內空氣的露點溫度,根本不會產生表面結露現象。而對于夏冬兩季,節能坡屋面的保溫層上下表面的水蒸氣分壓力都低于其對應的飽和水燕氣分壓力,因此不會產生冷凝現象。而針對種植平屋面的綠色節能措施來說,鑒于其保溫材料上下兩表面都設置了防水層材料,保護層〔抗滲細石混凝土或抗滲砂漿〕又覆蓋了較厚的土層,造成整個屋面層的水蒸氣滲透動力較小,所以不可能發生內部冷凝。
(3)對于外窗節能技術主要集中在傳熱系數和遮陽系數兩個方面考慮。傳熱系數是衡量由溫差引起的的通過外窗的熱流量的參數,是導熱、對流和輻射三種傳熱方式的綜合體現。傳熱系數越大,則會導致窗戶的保溫隔熱能力就越差,通過窗戶的能量損失就越多。而遮陽系數則是體現玻璃阻隔太陽熱幅射的能力。顯然,對于綠色建筑來說,其為了能到綠色效果,其選取外窗方面,應當選擇高保溫隔熱性能的外窗構造及合理的遮陽系數。當前,控制外窗傳熱系數的技術主要是集中于增加空氣層的數量、提高空氣層的厚度、使用惰性氣體填充、添加保溫隔熱膜、采用真空玻璃以及良好的保溫隔熱性能窗框等。而控制外窗玻璃遮陽系數的重要措施則是通過采用光譜選擇性的陽光控制膜,如LOW-E膜和SUN—E膜等。
1.2遮陽系統
與建筑其他部分圍護結構相比,外窗屬于薄壁輕質構件,其熱工性能最差,因此是建筑能耗損失的最薄弱的環節。因此選擇合適的建筑遮陽設備或者系統是實現綠色建筑的重要手段之一。為了能有效地實現“零”能耗的節能目標,根據建筑外窗朝向的不同以及采光控制要求,選擇不同的活動外遮陽系統,具體為南向一層采用自動控制的活動百葉鋁合金外遮陽,二層則可采用活動外遮陽和太能能集熱器固定的遮陽,對于有天窗的則可選取活動的軟布藝外遮陽方式。
1.3可再生能源利用
(1)地源熱泵空調系統。通過利用該類型空調可以使使住宅外的空調外掛箱消失,提高建筑外立面原有的平整。地源是一種通過利用地熱資源的高效節能、零污染、低運行成木的高效節能空調系統,包括土壤式〔垂直埋管和水平埋管)、地下水式等多種應用方式。
(2)從長遠來看,可再生能源將是未來人類的主要能源來源,而太陽能發電的商業化開發和利用已經成為重要的發展方向。對于太陽能光伏屋頂發電系統以其易于安裝、功率穩定、壽命長久等優勢而成為當前重要的光伏應用。而在經濟、技術較為發達的長三角、珠三角等地區已經基本具備了太陽能光伏發電系統大規模安裝條件。
二、工程實例
2.1物質節能
為了能達到有效的綠色建筑,在建筑物質材料方面應首當其沖。如考慮通過采用建筑土方來對建筑局部進行覆土,以達到保溫效果,同時也作為綠化的基質,也可以減少渣土外運。建筑結構所采用的混凝土,有低水泥摻量和再生骨料兩種。對于墻體材料則可以采用回收混凝土制作的混凝土砌塊。為了能充分利用屋面雨水,可以對屋面雨水以及生活污水等進行收集,然后用于沖廁、噴曬植物等用途。對屋面采取綠化處理,這樣可以增加建筑的綠色覆蓋率,同時可以達到保溫鄧作用。
2.2能源節能
對于綠色建筑來說,必須對能源采取措施以達到有效的節能效果。如對建筑圍護結構應當采取有效的保溫隔熱措施,以達到自然通風,同時在夏季能遮陽,冬季則采暖保溫等,從而可以減小人工空調使用,則可以達到自然舒適性以及節省能源效果。對于某些建筑物帶中庭時,則可以對中庭采取綠化處理使其成為一個氣候緩沖區,對其他居住空間與中庭之間通過采用墻體來隔開,從而可以有利于高濕、嚴寒等極端氣候條件下減少能耗、提高舒適性。此時中庭被包圍在舒適空間之中,屋頂有優良的熱工性能候也有一定的舒適性。從實施情況來看,為了能得到有效的能源節能效果,可以考慮從圍護結構、自然通風以及天然采光方面入手。(1)針對圍護結構應當選取保溫性能好材料,而且應強度密封性。如外墻考慮采用保溫系統;窗采用塑鋼窗框時,應當選取雙層真空玻璃。(2)自然通風。可考慮建筑中部設有封閉的中庭,在中庭頂部設置有可以開啟的天窗,通過天窗來改善自然通風效果。同時對于起居室以及臥室等應當朝向夏季主導風向,從而形成了穿堂風。(3)天然采光。對于獨立住宅來說,其較易于天然采光,但對于進深較大情況,則采光效果并不好。為此對于傳統住宅則來說,往往以院落和天井解決這問題。或者通過營造一個中庭來獲得晝光。為了整個建筑能在極端氣候條件下能保持較小的體形系數,此中庭應采取保溫屋蓋,而且可采用較大面積的天窗,天窗上面可設遮陽篷來避免夏季陽光直射。
2.3建筑設備利用
為了能達到綠色建筑設計,通過利用建筑設備來來獲取自然界的能源來應用到住宅住戶日常的生活中,是重要的途徑之一。(1)地源熱泵系統。針對我國地熱能源豐富,通過利用地熱系統來充分利用地熱能源相當關鍵。如對于上海地區,由于地下水位較高適合采取土壤埋管。(2)采用冷熱輻射頂棚加新風系統的空調方式,在墻壁和頂棚內埋設毛細循環管道進行輻射制冷和采暖。該系統采暖熱媒溫度低,而冷媒溫度較高,結合智能監測與控制,效率高于普通的空調系統,提高了室內氣候舒適度與空氣質量。
三、結語
綠色建筑的概念應當是具有綜合性,應當不僅衡量建筑對外界環境的影響,同時又涉及建筑內部環境質量。綠色建筑的目標是通過優化圍護結構,如通過采取高效的外墻外保溫系統、倒置式的保溫與種植屋面;同時通過在建筑中采用可再生能源等措施。
作者:曾于平 單位:廣州市開源建筑設計有限公司
1中小住宅建筑設計中可能出現的問題
隨著經濟的快速發展,人們的物質生活水平得到了較大的提升,對于居住環境及戶內品質都有了更高的要求。開發商在這種新市場行情下,若想取得更大的市場份額,就要將“低建筑密度、高綠化率”作為定位目標。即使在“90平方米,70%”的政策環境下,也要努力做到這一點。但是現階段最常面對的問題就是:若單層建筑面積較小,在容積率不改變的情況下,樓棟數和樓層數就會增加,樓棟數的增加就意味著樓間距會有所縮小。同時還要綜合考慮每個地方的日照標準,要保證各棟樓達到國家要求的最低日照時間,就要對樓棟數量以及樓層數進行嚴格的控制。所以樓棟數、樓棟間距和容積率之間務必要取得較好的平衡。但為了實現在一定容積率的前提下的“低建筑密度、高綠化率”的設計目標,那么就需要放棄一梯兩戶或一梯三戶等不經濟的設計。由原本一梯最多四戶轉變為一梯最少四戶,增加單棟建筑面積,減少樓棟數量。就最簡單的中小住宅項目來講,將底層的建筑面積設置為S1,建筑用地總面積設置為S2,總建筑面積設置為S,容積率為2,建筑密度為20%,這樣即為:S1=0.2,S2=252,S=10S1,能夠建設10層;在項目容積率低于2的情況下,可以按照小高層項目進行設定開發,能夠保證較低的建筑密度。相反,若項目設定為高層住宅,容積率就是主要的考慮因素。小高層的消防標準相對較低,樓內公共交通面積要求較小。高品質、大戶型的住宅項目一般會選用一梯兩戶作為主要戶型。樓棟間間距的大小,取決于樓房建筑的高低,樓房建筑高度和樓棟間距是呈正相關關系。在建造低容積率的開發項目時,就要求設計者在設計的過程中達到“低建筑密度,高綠化率”的居住環境要求。低容積率的開發項目,在技術上的要求也沒有那么嚴苛,所以也不存在一些根本性的技術問題。目前我國的基本國情就是人口眾多,但是人均土地資源緊缺,在城市開發過程中,各地政府都在貫徹節約土地資源這一基本政策。在城市土地公開招標的文件中,很多都會要求中小戶型占到一定的比例,以滿足經濟實力較弱的剛需群體的需求。當前建筑開發商面臨的首要問題就是如何在既保證住宅品質的前提下又能夠解決好高容積率這個問題。
2高容積率的中小住宅建筑設計
2.1總平面布置
總平面布置的基本要求就是在“低建筑密度,高綠化率”的開發理念下,為居民營造優越的居住環境。要想使此目標得以實現,需要從以下幾個方面著手:首先就是做到最大可能的減少樓棟數。在平面上就應該適度地考慮如何加大單層的建筑面積,爭取做到每棟單元能夠達到六戶左右的同時,還能夠做到可以多單元拼接,使樓棟間布置更加合理、組合更加靈活。這么做的優點不僅可以體現在增加單棟建筑面積上,還體現在居民用戶公攤面積比例大大降低。其次就是充分利用建筑高度上限,增加建筑層數,同時合理設置建筑層高,若在每層原有的基礎上再降低2cm左右,這樣一棟建筑物就可以多出兩層的建筑面積。向上增加層數和平面上加大單層建筑面積這兩種方法相比較之后會發現,豎向上增加層數此種方法優于平面上加大單層建筑面積方法,究其原因是一旦使用加大單層建筑面積和降低層高這兩種方法,就不可避免地以犧牲住宅品質為代價。戶均建筑面積的降低是規劃指標是否變動的基礎和前提,通常情況下,戶均建筑面積的降低,就會帶動總戶數的增加,總戶數的增加必然也會導致規劃指標的增加。隨著各方面的增加,建筑商會面臨一系列的問題,其中最主要的問題就是車位數的增加。停車位的增加,必然導致居民居住環境的下降,要想解決此類問題,小區建設者應該以地下停車位為主,地面停車位為輔,爭取最大限度地降低車輛對小區居民生活的影響。
2.2建筑單位綜合性設計分析
2.2.1建筑面積公攤比例研究分析
理性購房者對于建筑面積公攤比例是比較重視的。力爭將其控制在15%以內,若高于20%,購房者就會很難接受。18層以上高層設計,一梯2戶、4戶中,每一層公共交通面積大約設計為40m2或者是70m2。根據每一戶建筑面積90m2計算,建筑面積公攤比例分別為22.22%、19.44%。因此說,90m2以下中小住宅單元若想控制公攤面積,最好是選用一梯5、6的戶型。同時,建筑設計需要對電梯、樓梯、過道等公共交通空間進行綜合優化,以使其面積低于上述標準。通過降低公共交通面積的方式降低建筑面積公攤比例是建筑設計首要思考的。
2.2.2精細化戶型設計分析
現代住宅主要由客廳、書房、衛生間、臥室、餐廳、陽臺等組成,通過適度的聯系空間進行組合,這樣才能保證動靜分區。根據不同的產品定位以及客戶所需,進行差異化和針對性的戶型設計是十分必要的。但是在“90平方米,70%”的政策要求下,住宅的戶型設計只是滿足這些還是遠遠不夠的,而是要求建筑師在限定的面積內設計出高品質的戶內居住空間。建筑師在設計過程中應重視對人的行為方式和人體工程學進行綜合性思考。應將灶臺、洗菜池、冰箱、洗衣機、潔具三大件等小元素納入戶型設計的綜合考量之中。住宅內每一寸空間都需要進行精細化的設計,這樣才能保證在戶型設計過程中,做的面積可控、功能齊全、尺度適當、空間整齊。
2.2.3避免出現無效空間
隨著相關條例的出現,以往房地產發展過程中備受關注的“大與豪”設計理念已經轉變為舒適、自由的新理念。要去除戶型設計中“大與豪”的弊病,就應該將其中的無效空間去除掉,所謂的無效空間就是:空間在壓縮或是消除之后所具備的功能不會消除。(1)客廳:在降低無效空間的選擇上,客廳是最有潛質的。客廳的主要功能就是視聽。客廳內安裝壁掛式彩電已是流行趨勢,電視視距最佳為3.54m。U型沙發長邊大約為3.8m。試聽空間只有在3.5m~4m之間才是舒適的。所以適當地壓縮客廳面寬可減少無效空間,同時也不會對客廳空間的功能完整性造成太大影響。(2)衛生間:衛生間內功能完善。很多情況下,業主很難接受馬桶正對門的設計方式,但是要是馬桶不正對門設計的情況下,布置方式就會增加無效空間。在設計上到底是遷就業主的喜好還是堅持科學合理性設計,這是一個很難的選擇。(3)廚房與餐廳:廚房長邊開門和餐廳并聯,此種方式兩者之間有著較短的距離,聯系也是相對比較便捷的。U型灶臺布置占用面積較小,有著較高的操作效率。方正的餐廳空間更加適合餐桌的放置,無效空間最小。(4)陽臺:陽臺所具備的功能,除去晾曬以及養鳥種花等功能之外,不同的家庭會根據自身愛好豐富陽臺內容。在同樣的面積上,大面寬小進深的陽臺所具備的使用功能更加全面。(5)臥室:臥室除了擺放床、床頭柜之外,還需要考慮衣柜的位置。若臥室空間過于局促,在設計上,應考慮盡量設計低窗臺凸窗,因其不計入建筑面積,又能拓展室內空間,開闊視野。
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相關文件出臺之后,各地區政府對于“90平方米,70%”這一政策標準進行了深一層次的細化,現階段內很多開發商會通過打擦邊球的方式增加贈送面積,相關政府部門會加大控制力度。房地產行業現在已經進入了全品質時代,住宅商品房需要增加賣點才能保證銷售量。在新的政策環境下,住宅戶型設計的靈感以及創新需要有所提升。所以說,房地行業已經進入了全新的設計時代,建筑師需要不斷地提升自身素質才能保證不被市場淘汰。
作者:楊儆 單位:廈門華旸建筑工程設計有限公司
1住宅建筑的布局和體型設計
住宅建筑周圍的自然地理環境、建筑的朝向、樓體之間的間距、建筑高度以及住宅小區內的道路分布和廣場綠地等都會對住宅區的采光、空氣流通和局地小氣候等產生重要影響,進而影響到住宅建筑的能源消耗。因此,在對住宅建筑進行設計的時候,要充分的考慮到住宅建筑與周圍自然地理環境的融合,充分的融入居民生活習慣和當地的人文民俗風情,在建筑結構布局、住宅朝向、樓體之間的間距以及太陽輻射等方面對住宅建筑布局進行綜合考慮。首先,在建筑布局方面,要在整體上考慮住宅區的布局,保證住宅樓之間的間距,在每個建筑單體上考慮住宅的朝向、功能設計,實現各戶的通風和采光要求,滿足居民行車、停車和日常活動的需求。其次,在建筑體型設計方面,要盡量的優化居民需求與節能要求之間的關系,一般來說,住宅建筑體型應當盡量的簡單,較少凸凹形體設計,建筑節能體型系數一般在0.3以內,住宅的進深應當適度的擴大,一般為10米到14米,長度控制在55米左右較為適宜。另外,在設計過程中應對建筑單體的組合方案進行合理設計,加強通風和采光優化設計,讓居民盡量的運用自然條件滿足自身對冷熱的需求,減少空調使用量,降低能耗。
2住宅建筑平面節能設計
建筑的平面設計是基于滿足住戶家庭構成、生活習慣和生活態度等方面要求的角度提出的,主要包括住宅建筑功能的多樣性設計、房屋的采光通風性能設計、住宅舒適度設計、住宅建筑面積的合理利用率以及房屋功能布局設計等五個重要方面。而建筑節能設計除了要滿足這個五個方面的要求之外,還要對住宅建筑的平面布局形狀、局部熱環境分布以及溫度阻尼區的設置等因素進行綜合考量。首先呢,住宅建筑的平面布局應當盡量的保持規整,在保證安全性的情況下盡量的減少建筑外圍的護欄結構面積,這樣能夠實現夏季減少輻射、冬季增加室內光照面積的目的,進而降低住宅建筑的能源消耗。其次,在熱環境設計方面,要將住宅中的上下高度相對較低的廚房、廁所、過廳等設計在整個房屋的北側,將臥室、客廳等設計在南側,這樣就能夠提高住宅對太陽能利用度的大大提高,進而達到降低能耗的目的。另外,要在住宅建筑中設計一定的溫度阻尼區,例如設計封閉式的樓梯間、對屋面上的入孔進行密封處理,減少住宅建筑的傳熱損失。
3住宅建筑的圍護結構和材料設計
(1)住宅建筑的屋面節能設計。屋面在整個住宅建筑的面積中所占的比例不大,但是屋面對頂層樓房的舒適度有著重要的影響,在頂層樓房的節能設計中具有十分重要的作用。首先,在屋面保溫層材料選擇方面不宜選擇密度較高的保溫材料,避免造成屋面厚度過大。其次,吸水率較大的保溫材料也不宜在屋面上使用,這種材料會在大大降低屋面的保溫效果。目前,高校保溫材料保溫屋面、倒置式保溫屋面等節能屋面已經在住宅建筑中得到廣泛的應用。此外,在生態建筑理念下,很多建筑采用的種植屋面、遮陽屋面等也能夠大大降低屋面的能源消耗。(2)住宅建筑的墻體節能設計。建筑墻體在整個住宅建筑中的面積比例比較大,目前經常采用的住宅建筑墻體節能設計主要是復合墻體節能,這種墻體是在原有的墻體主結構上根據實際建設要求增加一層或者是幾層復合的絕熱保溫材料,進而對墻體的熱工性能產生積極影響。根據復合節能材料與墻體主結構之間的位置關系,住宅建筑的墻體節能設計主要分為墻體內部保溫技術和外部保溫技術兩大類,其中墻體外部保溫技術是目前大力推廣的一種節能設計方案,這種節能設計不僅能夠滿足新建住宅區的節能設計要求,而且在舊樓改造中也能夠起到積極的作用。(3)住宅建筑的外窗節能設計。住宅建筑的外窗窗框材料選擇、玻璃的種類以及遮陽措施都會對建筑的熱工性能產生影響。因此,為了實現降低能耗的需求,應當在住宅建筑中盡量的使用新型保溫節能外窗,在材料選擇上注重熱工性能較好的材料使用。另外,窗墻面積的設計也對住宅建筑的節能產生有效影響,窗墻面積直接影響到住宅的空調系統能耗量,因此在設計過程中,要根據實際情況合理的控制,一般北向的房屋北向面積不大于25%,南向房屋南向面積不超過35%,而東西向房屋面積不超過30%。
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在能源消耗量日益增加的今天,作為建筑重要內容的住宅建筑節能設計對節約建筑能耗,實現建筑業的可持續健康發展有著重要意義。住宅建筑節能設計是一項復雜、系統的工程,需要對周圍環境、人們需求和建筑功能等方面的各種因素進行綜合考量,在布局、體型、平面設計以及外圍結構等方面采取節能措施,完善住宅建筑的節能設計。
作者:董瑋 單位:廈門滕王閣房地產開發有限公司
1弄巧成拙
中國傳統文化是我國歷史傳承過程中的瑰寶,其主要反映了我國歷代勞動人民的智慧和力量,對于我國的文化傳承有著極為深遠的影響意義。隨著我國現代文化建設工作力度的不斷加深,我國人民對于傳統文化的繼承重視度又再次提高,因此一股“復古”建筑風也席卷了神州大地。但目前仍有一部分地區的建筑設計在運用傳統地域文化時存在著較大的問題。例如在以北方古建風格框架下新建的居住群落,卻大量出現了南方古建構件和紋飾,致使弄巧成拙。
2東拼西湊
隨著全球化經濟的不斷深入,國際文化對于我國地域文化的影響也比較大,使得我國國內的建筑業有了快速進步的機會。但在這過程中可以看出,部門設計者在設計住宅建筑時,不僅不顧當地文化特點全盤照搬西方建筑,而且還有一些自認為聰明的設計者,采取了“東拼西湊”的方法,完全改變了原有文化特色的美感。例如在中式風格的小區樓體上加裝西式風格的閣樓或裝飾,使得整體建筑顯得不倫不類,給人感覺像是小兒拼圖一般。這種東拼西湊的方法不僅不能夠展現我國的地域文化特色,同時還使得西方建筑特色無法完全發揮,影響整體建筑的美感。
3優化地域文化在住宅建筑設計中的措施
3.1了解中國地域文化特點
想要在現代建筑中引用中國地域文化,首先就必須要了解中國地域文化的特點。建筑設計人員不能夠采取閉門造車的方式,應該到當地地區進行走訪研究,獲得最直接的材料。我國各地的地域文化特色均不相同,南北之間、東西之間、民族之間都有著一定的差異,尤其是在少數民族聚居的地區,想要設計出一個較好的住宅建筑首先就要了解當地少數民族的居住習慣和歷史文化背景,將民族文化特點融入到建筑中去,這樣才能夠符合現代人對于審美的需求。
3.2提煉地域文化精髓,傳承中華歷史文明
建筑是凝固的音樂,也是歷史文明傳承的載體。北方的四合院,蒙古族的蒙古包,客家人的土樓等等,都極具地域文化特色。所以,在現代住宅設計中,應充分挖掘本區域文化的精髓,運用建筑的語言,如建筑造型、建筑色彩、建筑材料等要素展現地域文化,傳承歷史文明。同時還要處理好西方文化對地域文化的影響。在日益國際化的今天,西方的文化對于當今一些國人來說仍然存在著較大的吸引力,而很多設計者也正是看中了這一點才不斷地將西方文化運用到住宅建筑中。但在運用西方地域文化過程中,不能夠一味的照搬照抄,或者胡亂運用,首先也需要了解西方地域文化的特色和歷史背景,只有深入了解了才能夠知道其設計理念,才能夠將其合理融入我國的建筑業中。以日本建筑為例,其大部分古代建筑均是仿制我國唐朝建筑風格,但在長期的衍變過程中形成了自己的文化特點,并且反過來影響著我國的建筑,這不得不說是一種成功。
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地域文化對于建筑業的影響較大,在現代住宅建筑的興建過程中起著較大的作用,但相關設計者在運用地域文化的同時也需要對其進行了解,否則只能夠使建筑不倫不類。
作者:潘春亮 單位:濰坊工程職業學院
近些年來,發展最火的行業非房地產行業莫屬,而與其相關度最高的建筑行業也隨之迎來了不可多得的發展機遇,也是在如火如荼地發展著,在這其中,山地高層建筑順勢興起,得到了施工企業、設計單位的青睞和民眾的普遍歡迎,但是根據其名稱我們不難發現,山地高層建筑的主要施工場所是山地,這就意味著建筑施工的客觀環境不同于一般的施工,山地與一般的平地相比,自然條件更為復雜多變,會更多地受到外部自然環境的影響和制約,此外,高層建筑的施工難度也是一般高度的建筑物無法比擬的,綜合山地和高層兩個方面的因素,就對山地高層住宅建筑的設計人員提出了較為嚴格的要求,設計人員的各方面水平必須要高,在對建筑進行設計的時候應該做到因地制宜,具體問題具體分析,充分地結合山地的自然條件,設計出科學、合理、可行、有效的施工方案,保險起見,應該有多套備用的方案,如果設計出令住戶滿意的山地高層住宅建筑,將會為建筑施工單位帶來更為豐厚的利潤,促進建筑施工單位健康持續和長遠發展。
1山地高層建筑設計法思想
設計師在對山地高層住宅進行設計時,在設計思想上應該遵循以下三項原則或趨勢:
(1)山地高層建筑的施工環境具很大的特殊性,山地的地形和氣候氣溫條件都是比較特殊的,因此,設計山地高層建筑的時候,設計人員切不可肆意而為、主觀臆斷,一定要把山地的全部條件考慮在內,包括地質、地形、地勢、氣候、氣溫、河流水源等,充分地結合住宅設計與山地自然條件、自然景觀的關系。山地還有其優點,山地景觀是其自身最大的優勢和特色,所以山地住宅建筑的設計不應該忽略了山地的景觀,建筑和景觀之間應該相互結合、相互映襯,實現二者的有機統一,突出人與自然和諧共處的設計理念;
(2)山地高層住宅建筑一般都是遠離市區的,距離問題使得居住在山地住宅區的居民無法享用市區內的基礎設施,鑒于此,為了保證市區居民和山地居民權利的平等性,應該考慮到山地居住區居民的感受,也應該像市區一樣建立完備的基礎服務設施,本著以人為本的理念設計山地的高層住宅,使得人性化的設計理念自然地融入到山地高層建筑設計法,最終實現便利山地居住區居民生活生產、提高生活水平和生活質量的目的,優化對山地道路的設計,便利山地居住區的出行,與外界加強聯系;
(3)建筑物如果坐落在山區中,尤其是高層住宅,更應該實現建筑物與山區自然環境的結合,這就考察到了山地高層建筑設計法師的洞察力,作為建筑物的設計者,自身應該具備較強的生態理念和環境意識,使得設計體現出人與自然地和諧共處與平衡發展,力求符合低碳環保理念。
2山地高層建筑設計法手段
2.1山地高層住宅設計要與山地地形相結合
任何建筑工程項目在施工之前的必備工作都是仔細地勘察施工場地的地形地質,山地高層建筑也不例外,甚至是更有必要,畢竟其處在山區這樣一個特殊的位置上,設計人員在正式制定建筑設計法方案之前,就要親自去施工場地勘察山地的地形,一定要詳細、仔細與全面,因為山地高層建筑的建造依據和出發點就是山地的地形。為了增強所獲取的地形信息的精準性,設計人員可以利用地理信息系統進行數據的采集與整理,地理信息系統可以自動地實現地形與建筑物的完美結合。當然設計人員始終是設計主體,其首要任務就是分析和研究建筑所選地址的平面,根據山地平面情況確定建筑物的具體坐落位置和形狀,如果能保證原有的生態系統不被破壞,可以對原有的地形進行適當合理的改造,以促進施工的順利進行,保證施工質量和施工的安全性。高層住宅建筑應該盡可能地適應山地地形,根據地形的高低、地勢的坡度、高低變化來確定高層建筑的設計要點。
2.2突出山地高層住宅設計特色
為了增強山地高層建筑的欣賞性,使居民更加賞心悅目,設計師在進行設計的時候應該突出山地高層住宅設計特色,提高設計質量,而要想提高住宅品質,最基本的就是實現建筑物與山地具體情況的真正結合,發揮和利用山地天然形成的地形、地貌以及各種自然景觀的優勢,以此彰顯山地高層住宅設計特色。舉例來說,如果山地中的水渠較多,那么山水生態就是不錯的一種設計理念,可以利用天然的水源設計噴泉或瀑布,這些都是住宅區域亮麗的風景線,著重突出住宅區域的綠色性質,實現自古以來的山水結合,創建一種原生態的、宜家宜居生活環境,使人們感覺生活在世外桃源一樣。此外,臺地的連接方式是由山地的起伏狀況決定的,因此,設計師可以就地取材,利用山地的自然起伏狀況體現山地住宅區的空間感,實現建筑物與自然環境、山谷與山頂的完美結合,山地高層住宅區域品質自然而然得到提升。
2.3強調室內設計與室外設計的統一
設計師在進行住宅設計的時候,不但要考慮到住宅小區的整體設計風格,還要很好地設計不同單元的戶型,實現整體與部分的結合與統一,以外在的建筑造型、戶型設計為依托加強居民之間的內心交流與情感互動。為了提高山地高層住宅區的識別性,也為了方便居民的休閑娛樂,提高居民的生活質量和生活水平,更為了為建筑施工單位樹立一個良好的外在形象,可以選擇在合適的位置建造一個廣場。同時為了適應時展潮流、順應時展理念,設計工作應該本著節能、環保、綠色、貼近自然的原則進行,體現人與自然的和平共處。
2.4合理組織山地住宅空間秩序
由于山地占地面積較大,山地高層住宅區域也比一般高層住宅區域要大,對于這種規模較大的小區,設計人員應該重視空間秩序組織建設,將道路交通設計納入到建筑設計法當中。在設計階段,設計師可以充分利用山地住宅區中的臺地和樓梯設計,將人流從住宅區入口廣場向住宅區內景觀主軸引導,并可在住宅區內的中間臺地進行集合廣場設計,使人流能夠自動分散到住宅區內的各個臺地中,避免了人流擁擠和人車沖突問題的出現。
2.5結合山體對基面進行設計
建筑基面設計是建筑設計法中的重點,基面主要是指主體建筑入口位置和外部空間之間的建筑層面。在對山地高層住宅基面進行設計時,設計師應該注意將其與山體進行結合,由于在山地高層住宅中多是采用架空建筑形式,因而使得建筑基面與建筑底面出現不在同一層面的現象,這時設計師可以對基面進行景觀設計,以豐富山地住宅區內的景觀。
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和普通的建筑設計法不同,山地高層建筑住宅處在較為特殊的自然環境當中,所以設計人員在對山地高層住宅建筑進行設計的時候應該充分考慮到自然要素,實現建筑與自然景觀的有機結合,既要保護山地的生態環境,又要充分利用山地的有利條件,爭取實現對山區自然資源和能源的最大利用,以最少的投入建設出最完美的山地高層住宅建筑,為住戶提供一個良好的居住環境和生活場所,并促進建筑單位的持續發展。
作者:趙鳴之 胡猛 單位:十堰市建筑設計法研究院
由于時代的進步和經濟水平的提高,人們的生活方式不斷的更新和變化,對居住的理性和觀念有了更新的認識,從而已不再是滿足一般意義上的住房要求,在社會環境、居住環境和居住質量方面,有了突破性的發展,這就要求我們不能只是從單一的住宅技術設計來著手,還應從居住建筑項目的總體策劃來研究。
1居住面積的變化
由于生活水平的提高,各種生活設施的發展,人均居住面積在不斷提高,上世紀70年代,貴陽市人均居住面積僅2.9m2,現在已經超過10m2。
2居住套型的變化
人均居住面積的提高并不意味著大面積套型的大量出現,而是多種套型類型的綜合策劃。(1)戶型平均人口的變化:上世紀80年代以來家庭平均每戶人口規模不斷縮小,1990年為3.96人,2010年為3.10人,2012年為3.02人。《城市居住區規劃設計規范》(GB50180)中,90年代按3.5人計算,2002年版降為3.2人。(2)城市單人戶和2人戶大量增加:2000年至2010年,1人戶數翻倍,2人戶增加68%,2000年這兩類家庭占全部家庭戶數的1/4,到2010年已接近40%,共計1.6億戶。(3)國家政策的保障要求:為適應廣大居民的要求,國家提出了保障性住房的建設要求及其一系列政策,2006年國務院辦公廳轉發了建設部等九部門《關于調整住房供應結構穩定住房價格的意見》,要求商品住房套型建筑面積90m2以下的住房面積所占比重必須達到開發總面積的70%以上,并提出了城鎮廉租房的建設要求。(4)由此,住房的套型除受控制的大戶型外,中小套型為90m2/戶以下,經濟適用房為60m2/戶,廉租房40m2/戶。又由于1~2人戶的增多提出了“單居住空間戶”的要求,即只設一間兼起居的臥室、有廚房和衛生間共組成的最小套型(以下簡稱《單居套型》)這種單居套型不同于“單身公寓”。“單身公寓”屬集體宿舍類型,不設廚房,最多僅有簡易的微波爐或電磁爐操作臺或設公共備餐間,且居住人無產權。(5)“單居套型”《住宅設計規范》(GB50096-2011)中對單居套型的使用面積,規定不應小于22m2,其中兼起居的臥室不應小于12m2,廚房不應小于3.5m2,三件衛生設備集中布置在衛生間不應小于2.5m2,這種套型住宅在國外有較長的歷史,一直是常見的居住套型,在國內也已有不少的工程案例,貴陽也已建有多個建筑項目。單居套型可作為廉租房中的戶型應按廉租房面積標準控制,也可作為產權房的戶型,此時,可按照市場需求,從建筑面積35~50m2均可,在住建部組織的廉租房優秀設計方案中,單居套型的套內使用面積為22.47m2,套內建筑面積為27.6m2(不含陽臺),如圖1:貴陽某工程的單居套型,套內建筑面積34.7m2(不含陽臺)如圖2:此單居套型可以與其他類套型組合在同一單元之中,也可以作為單一的單居套型住宅獨立集中設計,但作為廉租房不能與產權房組合在同一單元,產權房和廉租房必須各自單獨成棟設置,以利于管理。
3居住環境要求
隨著居住方式的發展與生活水平的提高,人們不再只是滿足對住房的需求,而是對環境有了更高的要求,這是包括居住環境和社會環境。居住環境一方面是對住宅本身的通風、日照、采暖、綠化、節能和建筑質量的要求,即居住舒適度的要求;另一方面是對居住環境即所處小區、地段的環境要求,包括空氣質量、聲、光、熱、水、電、景觀、衛生等;如綠化、公共活動空間設施、商業服務和文化教育條件、交通、噪聲以及小區服務、管理等等。社會環境包括文化環境、人際交流環境、安全環境、健身環境以及養老物業等等。這些都必須從城市總體規劃要求著手,作好小區規劃、建筑項目策劃進而才能做好住宅的建筑設計。
4住宅建筑項目策劃
住宅建筑項目的策劃要有前瞻性,從社會和城市的總體發展來研究,對不同收入的群眾,不同標準的住宅建筑項目,不要單一分開設置,可采取混合居住的策劃思路,即在同一區域內,除部分較高標準的住房外,同時安排有保障性套型、經濟適用房、單居套型以及廉租房等,不同類型的住宅適當配置,更有利于社會融洽、鄰里親善,并可在社區內開展非正規勞動就業、社區服務形成不同標準的統一要求、良好環境的共同追求,有利于社會的和諧發展,符合社會公正的總體要求。特別是在廉租房和扶貧搬遷房建設中,有的將其集中在城市邊緣地帶,交通不便,設施不全、遠離親朋、不便就業。不易兒童入學,往往有被隔離冷落的感受。
5綠色建筑和健康建筑的發展與研究
綠色建筑的要求與評價,已提到日程上,國家標準《綠色建筑評價標準》(GB50378-2006)和貴州省標準《綠色建筑評價標準》(DBJ52/T065-2013)均已相繼實施,我省除公建有多項建筑按綠色標準實施外,在住宅建筑中也已出現按綠色住宅建筑進行設計的建筑項目。《健康住宅建筑技術規程》(CECS179:2009)以頒布多年,北京等許多城市以做了健康住宅的試點工程研究和實施。綠色住宅建筑和健康住宅在總體要求上是有很多共同之處的,特別是在策劃和設計階段,兩者的要求內容是一致的,因此,我們在工程策劃和設計中應充分研究,特別是有關控制性建筑項目。健康住宅有兩個層面的要求,即生理健康和心理健康。綠色住宅建筑主要控制建筑項目中,均與健康有密切關聯,如住宅小區的綠地率、公共活動場地及其設施要求、日照和通風要求等,既是生理健康的必要環境,也是心理健康的前提,此環境的優劣影響人際交往,也必然對心理健康有很大的影響。
6生態環境設計
(1)住宅建筑項目策劃和設計中,要遵從城市總體規劃。選址必須符合居住環境的要求,交通方便并以公共交通優先的原則,特別是廉租房和單居套型住宅,為期方便勞動就業和工作,減少不必要的交通阻塞和大氣污染現象,是應充分考慮的。建筑設計要從城市空間設計的整體角度考慮。開始設計的時候,應因地制宜根據不同的土地特征,選擇適應的建筑容積率和建筑密度,根據當地氣候、日照和風力特點選擇建筑適宜的布局形式和間距標準。盡量適應當地的地形地貌,減少建設過程中的土方施工量,減少對生態環境的破壞,對歷史遺跡和原生植被進行最大限度的保護,使其成為整體規劃的一部分。在不對生態環境造成破壞的同時還要考慮居住區域日照、噪音、污染以及交通等方面的因素。(2)崇尚生態型、環保型的環境設計理念建筑物是大自然的一份子,關注和處理環境之間的關系。這種關系體現在:①對自然資源的充分考慮:如利用天然采光、自然通風的方式來改善建筑物內的環境和空氣質量,減少對空調系統和照明系統的依賴,從而達到降低能耗的目的;②對污染物的考慮:在建筑平面布局和設計中,通過考慮建筑的進風口和排風口位置,使建筑物有良好的通風性能,可以避免污染物的增加;③盡可能使用無污染、易降解、可再生的環保材料;④設計師還要注意嚴格控制裝修房內的空氣質量,對住宅中可能造成環境污染的污染源,進行控制和治理。(3)綠地率是居住小區評價的控制性建筑項目,其面積、尺度以及其日照要求等必須按照《城市居住區規劃設計規范》規定進行配置。此外,要大量提倡屋頂綠化和豎向綠化。對低層和部分多層公建的屋面,可按社區活動和管理要求設置屋頂活動空間;對其他屋面包括高層住宅的屋面,應采取必要的措施,允許屋頂住戶進行屋頂綠化,這不僅對頂層住戶的屋頂保溫隔熱和室外活動有利,對整個小區乃至全地區的減少太用輻射和凈化空氣都是有利的,當然,屋頂除綠化外,不得搭建違章建筑。對豎向綠化也要大力提倡,在戶型設計中,可留出必要的開放空間和共享空間;每戶的陽臺上要有種花設施,如欄板加設花槽等。(4)結合綠化做好公共活動場地的設計,包括老年人、兒童運動等場地,也是社區的人文交流和健康的必須。此外,在高層建筑的底部可設架空層,優化空氣的對流,設置健身場所。(5)日照。每套住宅均必須滿足日照要求,但有的設計中僅僅只是一個次要臥室有日照,或兩套住戶連通后,以“兩代居”的名義,借用其中一套日照條件較好的套型,使其“滿足”有關要求;雖可行,但不是優秀設計,更達不到綠色健康住宅的要求。對綠色住宅套型,起居室不宜朝北,起居室或主臥室要滿足日照條件。住宅建筑的最好朝向是南北向布局,貴州境內的最佳朝向宜為南偏東30°至南偏西15°,但對全單居套型住宅建筑和廉租房住宅建筑來說,若全部按南北向布置,則北向套型達不到日照要求。根據貴州的氣候特點可按東西向布置,可滿足每戶的日照條件。但朝西的戶型要做好外遮陽,并應進行一體化設計。如此,在總體規劃中,住宅樓可做城凹型布局,將主樓南北向布局,而將單居套型和廉租房布置在端部,并做好開敞式的公共院落布局,此種布局,在高層建筑滿足日照間距的條件下,端部加設多層單居套型或廉租房,還有利于提高建筑容積率。
7應用新技術新材料
在建筑設計過程中,要更多利用新技術新材料,真正地將新技術轉化為生產力。如使用節能環保的新型墻體材料,提高墻體的熱工性能,采用節能型電氣照明系統和智能樓宇控制的自然采光,使用新型的玻璃產品,來改善室內的光熱環境,降低噪聲音量,以提高建筑物的碳纖維塑料的結構強度和降低建筑物本身的重量,還可以在環境構筑物中利用薄膜結構和殼結構,豐富建筑物的整體形式。
8高效節能的綠色生態住宅
我國是一個人口眾多、生產力水平較低且各地不平衡、耕地資源匱乏的國家。在城市化進程中,我國居民的住房需求將是居高不下的,這樣必然造成對土地資源的需求越來越強烈。在各類消費品中,住宅是其中耐久性最長、耗用資源最多、同生態環境結合最緊密的產品。這就要求在設計住宅的過程中,要注意水、電、供熱、制冷及生活垃圾處理的設計。在使用自然資源時,要將節約能源和保護環境兩方面結合起來。
9結束語
隨著時代的進步和居住理念的變化,人們對居住條件環境的要求越來越高,需要建立類型豐富和高科技產品的現代住宅,必須在策劃和設計中建立新的觀念,設計出健康舒適的綠色健康住宅。
作者:劉欣 單位:貴州省建筑設計研究院
摘要:本文歸納了住宅建筑常使用的空調方式,探討了這些空調方式在舒適性、初投資、能效比、分戶計量、運行管理、使用壽命等方面的特性,對于住宅建筑設計選擇合理的空調方式以及建筑節能等方面具有一定的指導意義。
關鍵詞:VRV系統戶式中央空調集中供熱供冷
1、引言
目前我國新建商品住宅小區飛速三年來每年住宅竣工面積近五億平方米。隨著人們對城市環境的日益重視和能源結構的調整中原和北方地區新建小區一般不采用燃煤鍋爐房供熱如鄭州市政府規定為了改善市內大氣環境,2001年前市區內10t?h以下燃煤鍋爐要拆除改為清潔的供熱方式。對于黃河中下游地區的城市住宅熱環境不僅要考慮采暖問題而且要統一考慮采暖和空調的需求問題。正確選擇合理的住宅采暖空調方式不僅關系到住宅熱環境的舒適性同時還關系到能源的利用效率和環境保護。本文對目前適用于中原地區的四種空調方式進行了比較并得到相關結論。
2、四種空調方式的特點
住宅建筑和公共建筑在空調形式和使用上有以下區別(1)公共建筑多采用集中空調而住宅建筑以采用分體式空調機組為主;(2)公共建筑空調的同時使用率高而住宅建筑的同時使用率低;(3)住宅建筑層高低人員、新風負荷小其冷熱量指標比公共建筑小;(4)公共建筑的使用時間以白天為主而住宅建筑的使用時間以夜晚為主。因此住宅建筑空調設計應與公共建筑空調設計不同。
目前住宅建筑常用的空調方式有房間空調器、多聯變冷媒流量熱泵空調系統(即VRV系統)、戶式中央空調和小區集中供冷供熱系統。這些空調方式各有特色適應不同的建筑功能、不同的消費層次、不同的地區條件和不同的投資來源在相當一段時期內將同時存在發展。
2.1房間空調器的特點
目前我國常用的房間空調器主要有窗式空調器和分體空調器。房間空調器的優點是(1)性能好質量可靠維修率低;(2)安裝、使用方便;(3)冷(熱)量調節方便;(4)計量方便。但房間空調器的缺點也很突出(1)能效比低;(2)室內舒適度差;(3)無法采集新風;(4)冬季氣溫低、濕度高時供熱量不足;(5)室外機破壞了建筑外觀;(6)房間空調器的熱風、噪聲、凝結水成了城市的新公害;(7)城市環境的污染使室外機組效率逐年下降耗電量逐年增加。
2.2多聯機或多聯變頻變冷媒流量熱泵系統的特點
這類機組的優點是(1)使用靈活計量簡單容易;(2)室內機有多種形式可以適應各種室內裝修;(3)管徑小便于埋墻敷設而節省建筑空間;(4)如果配上自控其運行調節十分方便也可實現節能運行。其缺點是(1)由于VRV系統的技術附加值高因此其價格昂貴約是一般房間空調器的一倍多;(2)沒有擺脫一般房間空調器的模式對室內環境的改善程度有限;(3)其系統的能效比仍較低;(4)維修較困難。
2.3戶式中央空調的特點
目前戶式中央空調常用的有兩種形式一種是空氣—空氣熱泵機組制備冷(熱)風的小型全空氣系統通過風管將冷(熱)風送到每個房間(簡稱風管型),由于風管再加上保溫層而比較粗所以對住宅建筑的層高有要求。該系統的最大優點是可以獲得高質量的室內空氣品質同時還可以引入新風并可利用室外新風實現過渡季節的全新風調節且風管型不易滴水同時由于是直接蒸發式和不用水泵因而能效比高于空氣—水熱泵型耗電量較小。另一種是空氣—水熱泵式冷熱水機組(簡稱水管型),機組制備冷(熱)水供應室內多臺風機盤管由于水管較細容易拐彎和穿梁適應于我國目前多數住宅的層高但能耗大于風管型施工要求較高。
戶式中央空調的優點是(1)舒適性強;(2)便于計量;(3)節約投資節省了建設鍋爐房、空調機房及管路外網的大量投資節省了用地和物業管理人員的設置同時由于供暖、制冷共用風機盤管末端裝置從而節約了暖氣片的投資;(4)節約能源(用戶可根據自己的實際情況確定室內溫度或開關空調機);(5)無氟利昂進戶;(6)只有一臺室外機放在陽臺上[1]對建筑立面小;(7)當采用渦旋式壓縮機時其能效比比壁掛式分體房間空調器高。
戶式中央空調的缺點是(1)室外機容量大噪聲較大;(2)冬季氣溫低、濕度高時供熱量不足;(3)機組屬空氣源熱泵能效比較低;(4)室外機在日曬雨淋、酸雨、污染空氣的惡劣環境下機組效率會逐年下降;(5)價格比房間空調器高[2]。
2.4小區集中供熱供冷的特點
小區集中供熱供冷形式上與常規的集中空調基本相同有的還加上集中熱水供應成為冷?熱?熱水三聯供。住宅集中空調有其鮮明的特點一是其空調負荷參差系數大;二是空調同時使用系數低空調設備必須具備較大的容量調節能力。
小區集中供熱供冷空調系統的優點是(1)室內熱舒適性好風機盤管噪聲低;(2)冷水機組的壽命遠大于熱泵機組;(3)不產生噪聲無廢熱氣、冷凝水排放不破壞建筑立面。其缺點是(1)一次性投資過高;(2)運行管理復雜應有物業管理公司專業化管理;(3)分戶計量與空調系統收費技術復雜。
盡管小區集中供熱供冷是小區住宅建筑空調的趨勢符合“綠色建筑”的要求但是由于對造價與投資、能耗與使用費、分戶計量、運行維護管理、冷熱量調節、政策與法規等還需要進一步房調方式地產商和住戶往往顧慮重重因此建設的工程不多[3]。
3、不同空調方式的比較
隨著人民生活水平的提高采暖與制冷空調已成為住宅建筑必不可少的組成部分。對于不同的建筑形式與功能、不同的消費層次、不同的地區條件、不同的投資來源等諸多條件選擇合理的空調方式非常重要。一方面其決定建筑環境的熱舒適性另一方面它還關系到建筑節能和環境保護這一問題而后者關系到可持續發展戰略。對于以上介紹的四種空調方式筆者經過調查研究就它們在舒適性、初投資、能效比、分戶計量、運動管理、對建筑外觀的等方面的性能做了較全面的比較見表1。
4、結論與展望
通過以上的分析比較可以得出以下結論:
(1)“綠色住宅”是人類對21世紀住宅提出的要求。“綠色住宅”提供給住戶住宅環境的將是舒適、空氣品質良好、高效和運轉費用低。房間空調器、VRV系統顯然難以勝任,戶式中央空調和小區集中供熱供冷具有強大的生命力。
(2)房間空調器和VRV系統由于其安裝、調節的方便性在我國現階段仍廣泛采用。目前戶式中央空調和小區集中供熱供冷方式主要在高檔住宅中。
摘要:分析了住宅建筑施工安全管理的特點,施工現場安全管理必須堅持的原則。根據住宅建筑的特點,提出了必須進行現場的危險源識別的工作,以便一讓所有的管理人員都對施工現場危險的存在有一個深刻的認識,為了克服住宅建筑“點大面廣”難以全面管理的不足,建立安全識別系統。
關鍵詞:安全識別;管理;住宅建筑;施工現場
1住宅建筑施工現場安全識別管理的特點
建筑施工現場屬于高危險的作業環境,其安全管理的特點有:
1.1施工環境十分復雜
建筑施工是由沉重的建筑材料,不同功用的大小施工機具,多工種密集的操作人員,在地下、地表、高空多層次作業面上每時每刻都在變更作業結構,全方位時空立體交叉運作系統。
1.2施工環境難以全面控制
(1)復雜的承包關系。
建筑施工實行多層次、多行業、多部門承包的管理體制,多種承包商同時進入現場又各自組織作業,而每次施工地點變化時承包商也有變化,這就造成特別難以協調的不穩定的管理體系。
(2)復雜的施工隊伍。
一方面是各大建筑企業本身的技術隊伍質量不穩定,流動性很大,加之鄉鎮、集體、個人建筑隊技術工人少,質量又差,這就構成了建筑施工基礎管理上的先天缺陷;同時又有不同地區、較低文化技術品質、甚至是完全沒有現代化安全生產觀念的又未受到必要培訓的臨時工大量涌入高危險性施工現場。
(3)施工質量直接影響建筑物的質量安全。
由于施工質量引發的建筑物部分坍塌或整體倒塌的惡性事故已發生很多,既造成施工過程中傷亡,也曾造成用戶及周圍人員傷亡。因此建筑施工安全管理與施工質量管理密切相關,這就擴大了安全管理的職責范圍,同時也使安全管理需要與材料品質、工藝方法、工序組織等管理相銜接。從而提高了安全管理的技術難度。
2住宅建筑施工現場安全管理必須處理好的關系
2.1安全與危險并存
安全與危險在同一事物的運動中是相互對立的,相互依賴而存在的。因為有危險,才要進行安全管理,以防止危險。安全與危險并非是等量并存、平靜相處。保持生產的安全狀態,必須采取多種措施,以預防為主,危險因素是完全可以控制的。危險因素是客觀地存在于事物運動之中的,自然是可知的,也是可控的。
2.2安全與生產的統一
生產有了安全保障,才能持續、穩定發展。生產活動中事故層出不窮,生產勢必陷于混亂,甚至癱瘓狀態。當生產安全發生矛盾,危及職工生命或國家財產時,生產活動停下來整頓、消除危險因素以后,生產形勢會變得更好。“安全第一”的提法,決非把安全擺到生產之上。忽視安全自然是一種錯誤。
2.3安全與質量的包涵
質量與安全交互作用,互為因果。安全第一,質量第一,兩個第一并不矛盾。安全第一是從保護生產因素的角度提出的,而質量第一則是從關心產品成果的角度而強調的。安全為質量服務,質量需要安全保證。生產過程丟掉哪一頭,都要陷于失控狀態。
2.4安全與速度互保
生產的蠻干、亂干,在僥幸中求得的快,缺乏真實與可靠,一旦釀成不幸,非但無速度可言,反而會延誤時間。速度應以安全作保障,安全是速度。安全與速度成正比例關系。當速度與安全發生矛盾時,暫時減緩速度,保證安全才是正確的做法。
2.5安全與效益的兼顧
安全技術措施的實施,定會改善勞動條件,調動職工的積極性,煥發勞動熱情,帶來經濟效益,足以使原來的投入得以補償。從這個意義上說,安全與效益完全是一致的。安全促進了效益的增長。在安全管理中,投入要適度,工料要適當,精打細算,統籌安排。既要保證安全生產,又要經濟合理,還要考慮力所能及。單純為了省錢而忽視安全生產,或單純追求不惜資金盲目高標準,都不可取。
3住宅建筑施工現場安全管理必須堅持的原則
3.1管生產同時管安全
國務院在《關于加強企業生產中安全工作的幾項規定》中明確指出:“各級領導人員在管理生產的同時,必須負責管理安全工作”。“企業中各有關專職機構,都應該在各自業務范圍內,對實現安全生產的要求負責。”
管生產同時管安全,不僅是對各級領導人員明確安全管理責任,同時,也向一切與生產有關的機構、人員,明確了業務范圍內的安全管理責任。各級人員安全生產責任制度的建立,管理責任的落實,體現了管生產同時管安全。
3.2必須貫徹預防為主的方針
貫徹預防為主,要端正對生產中不安全因素的認識,端正消除不安全因素的態度,選準消除不安全因素的時機。在安排與布置生產內容的時候,針對施工生產中可能出現的危險因素,采取措施予以消除是最佳選擇。在生產活動過程中,經常檢查、及時發現不安全因素,采取措施,明確責任,盡快地、堅決地予以消除,是安全管理應有的鮮明態度。
3.3安全管理重在控制
進行安全管理的目的是預防、消滅事故,防止或消除事故傷害,保護勞動者的安全與健康。事故的發生,是由于人的不安全行為運動軌跡與物的不安全狀態運動軌跡的交叉。從事故發生的原理,也說明了對生產因素狀態的控制,應該當作安全管理重點,而不能把約束當作安全管理的重點,是因為約束缺乏帶有強制性的手段。
4住宅建筑施工現場安全識別系統的建立
部分小區采用過進出現場出入證制度,但由于人員流動過大,小區進出口過多,而難以收到理想的成效。特別是到了小區的后期,將近竣工驗收階段,由于大多數的施工圍墻都已拆除,一部分心急的購房戶急于參觀自己的新房,給現場的安全管理帶來了很大的困難。單單靠為數不多的安全管理員來一一管理,非常困難也不太實際。因此就非常有必要建立施工現場的安全識別系統,提醒和警示進出施工現場的人員,哪些地方是安全的,哪些地方是不安全的;我們在進入不安全的地方應該注意什么,應該做哪些預防和防護措施;哪些是能做的,哪些是不能做的等等。因此,施工現場的安全管理首先是人的管理。
4.1個人因素事故致因模型
是一個建立在人的認知和行為調整階段的事故致因模型,這個模型表示的是:潛在危險存在的情況下,由于個人因素的作用,事故的發生或避免。在工作情況中,個人因素的不同能夠對事故的發生造成影響。圖中的虛線表示的是意外情況導致的事故,因為在實際情況中,有時安全的行為并不一定絕對可以避免事故,不安全的行為也并不一定絕對導致事故的發生。
4.2安全識別系統
(1)SVI系統。
安全識別(SVI)系統是根據企業所處的行業特點及行業安全標準,結合企業的安全文化理念,形成企業安全方面的識別系統。它指導企業“安全視覺標識”(安全標識、安全色、安全宣傳教育設施、安全形象標識等)的設計和實施,提高“安全標識”的統一性、標準性、系統性和藝術性。
(2)SVI系統的構成。
①統一的識別形象標識:可以是抽象的或具象的。
②企業安全標準色:企業為塑造特有的安全形象、傳遞安全信息而確定的某一特定的色彩或一組色彩,運用在所有的視覺傳達設計媒體上,透過色彩特有的知覺刺激與心理反應,表達企業的安全理念,引起受眾的視覺及心理關注。企業在選擇安全標準色時,要參考國家標準“安全色(GB2893-2001)”。
③確定的空間或媒介:如車間、辦公室、生產設備、生產設施、生產工器具等。
④規范的安全標志:安全標志、標語、標牌等(有國家或國際標準的要符合標準要求)。
⑤基本信息:行業規范的安全標準,它是SVI建立的基礎;其他安全信息,如針對不同對象、不同場所、不同情況的必要安全信息。
⑥信息的傳遞途徑:即安全理念的傳播途徑,SVI系統將標志牌、招貼、企業環境、交通工具、服裝服飾、廣告媒體、招牌及包裝系統等作為安全理念的傳播途徑。
⑦明確的理念:企業安全理念有其豐富的內容和構成要素,這些內容和要素構成了安全理念識別系統。它主要包括:安全文化、安全方針、安全行為準則、企業安全觀等。
⑧依存的文化基礎:無論理念、表現形式和文案,都要基于一種單一或多元的文化背景,形成統一的文化特色和文化品味。
4.3住宅建筑SYI系統建立的具體措施
(1)要求各個施工單位在進場施工前,都要進行施工現場的危險源的辯識工作,并及時提交工程監理部和工程項目部,由監理部和項目部進行評議、分析并進行匯總,然后統一發放到各施工單位項目經理手中,要求按照統一的標準進行危險源的預防工作。
(2)工程項目部和監理部按照國家標準“安全色(GB2893-2001)”設置統一的標準,并要求各施工單位要統一安全標志牌的懸掛位置,以方便進出現場的人員進行辨別。
(3)在小區現場各個主要的通道邊樹立安全宣傳牌,將在小區現場內所有使用的標志牌的意義進行解釋,并畫出詳細的小區內的道路交通示意圖,以方便進出小區的人員,特別是那些對施工現場的安全防范不太了解的人員對安全標志的辯識,讓進出小區的每一個人都能了解一些基本的安全防護措施,這樣就能盡可能的消除由于管理不能及時到位所產生的安全隱患。
(4)在小區沿著主干道的施工圍墻上書寫上安全標語,時刻給進入小區施工現場的人員以提醒。在醒目的位置,以圖畫的形式反映施工現場的安全隱患,以及危害的嚴重后果。
(5)要求各施工單位在其負責建設的標段的主入口出,設置“五牌一圖”,并根據各自施工單位的實際,提出安全管理目標,實行安全目標責任制上墻。
(6)在每個施工區域內,要求設置安全宣傳欄,結合工程現場的實際情況進行安全宣傳。對工程現場每個月的安全生產的形勢進行分析,總結經驗教訓,公布安全生產的獎懲情況。這樣可以對現場人員進行教育,對違反安全生產條例的人員進行鞭策。
(7)要求各個施工單位的安全管理人員所佩帶的安全帽的顏色要統一,以便于辨認,方便管理。
幾千年華夏文明發展進程中,我們的祖先伐木燒窯、掘土做磚,創造了舉世矚目的輝煌建筑成就。但是,隨著時代進步、社會經濟發展。人口的增長,相應的對建筑需求量也同步增加,傳統建設方式的弊端日益明顯,目前我國僅燒制紅磚一項,既每年毀壞耕地1萬多公頃,其中良田6千多公頃,用煤量超過4000萬噸、同時磚廠占地約7萬公頃。如此大規模的消耗不可再生資源,尤其是對我們技術落后、人口眾多、資源相對缺少的發展中國家來說實在是不堪重負。
鑒于以上情況,國家很早既開始投入大量資金和人力進行新型建材、新型建筑體系的研究和開發,并于20多年前既已開始了混凝土小型空心砌塊替代紅磚的嘗試。經過多年的摸索,已經發展出混凝土小型空心砌塊、煤渣混凝土小型空心砌塊、陶粒混凝土小型空心砌塊、蒸汽加壓混凝土小型空心砌塊等多種砌塊材料,完成了配套的建設規程、規范,積累了建設經驗。但是由于混凝土砌塊在材料特性上有別于傳統的粘土磚。設計施工稍有不慎就可能出現冷、熱、裂、滲、漏等問題。因此,直到目前仍不能被市場普遍接受,而急需國家政策引導和專業建筑人士的技術革新。為此,1999年在沈陽陽光花園3號和4號住宅樓建設中采用的配筋混凝土小型空心砌塊。在設計中,為重點解決砌塊建筑傳統的質量問題。
1、設計和施工方案
(1)采用外墻夾芯保溫復合墻體構造。由外向內依次為90mm厚裝飾劈裂砌塊選、20mm厚空氣層、70mm厚聚苯板(由根據不同保溫節能要求可變)、190mm厚承重混凝土配筋小型空心砌塊。采用該墻體構造雖然施工工藝要求較高,且單以墻體計算的話成本有所增加;但一方面保溫層在主體結構外側減少了承重砌塊受溫度影響而產生的變形;可以有效解決墻體開裂問題;另一方面保溫層與外飾面之間設20mm厚空氣層,同時在飾面砌塊上敷設導水麻絲和出水孔構造,將外墻面雨水和受風壓作用滲透到空氣層的滯留水有組織排出,解決了滲、漏的問題。
(2)結構圈梁。因承抬飾面砌塊而出挑,無法進行外保溫處理,寒冷氣候中容易形成冷橋,故局部采用內保溫。
(3)為加強結構整體性、延展性,提高抗震能力。特別是為了防止混凝土小型空心砌塊由于體積變形、支撐體沉降等原因產生裂縫,承重砌塊墻體每兩皮敷設水平鋼筋網片一層,以加強橫向連接。
(4)飾面砌塊。主要由結構圈梁承抬。為加強牢度而設置了水平拉接構件與承重墻體拉接,拉接件豎向間距400mm,水平間距400mm.
(5)電氣管線。經與相關專業設計人員協調,將電氣管線堅向敷設于承重砌塊芯孔中,墻體孔洞、埋件等全都預留、預埋。解決了砌塊墻體不允許鑿打的問題,也為管線使用過程中圍護、更新提供了方便。
(6)混凝土砌塊。除受溫度影響體積脹縮變化較大以外,受濕度影響也會使其材料性能產生和不良變化。因此室內衛生間、廚房等較潮濕處也相應進行防水隔濕處理——首先是將相應墻體內側做防水隔濕處理;其次是廚衛進行整體設計,管束集中定位。堅向管束設管道井隱蔽處理,水平方向將衛生間結構底板下沉400mm,將潔具排水彎頭和水平構件置于本層,這樣的設計處理既減少了隱患,又便于維修,避免戶間干擾。
沈陽陽光花園住宅樓在建設過程中,使我們對配筋混凝土小型空心砌塊應用于住宅建筑領域有了較全面深入的了解,明確認識到混凝土砌塊作為一種新型墻體材料有著很大的應用推廣價值,開發潛力十分巨大。針對我國的目前土地、煤炭等不可再生資源貧乏,遠遠不能滿足社會發展需要,同時資源利用率低、消費嚴重的現實情況,開發混凝土小型空心砌塊材料更可以說是當務之急、勢在必行。
2、混凝土小型空心砌塊的相關信息
2.1國際上的混凝土小型空心砌塊
其研究和應用已經有近百年歷史,特別是近幾十年大規模工業化生產和建設逐漸成為主流,更使得這一材料的優勢得以充分展現,被國際建筑市場所廣泛認同。僅以各國混凝土小型空心砌塊的產量相對于其墻體材料總產量所占的比例來看:美國約占34%、非律賓約占50%、泰國更高達55%、而我國則僅占0.5%左右,可見我國市場遠未得到開發。
2.2混凝土砌塊
①正確分析砌體結構的受力情況和變形原因,采取有效的構造措施改善砌體的受力條件,并根據不同情況合理布置控制。②以配筋方式實現柔性連接,加強砌體結構的整體性和延展性。
2.3混凝土小型空心砌塊與傳統粘土磚的比較優勢
①節約土地資源,對國家的長期發展具有戰略意義。②節省能源,平均能源消耗量僅為粘土磚的46%;③自重輕,有效減少墻體自重20%~40%.相應的可以減少基礎設計寬度,減少配筋量,同時抗地震能力增強。④縮短建設周期40%,提高勞動效率。⑤降低建設成本,節約資金,根據實際工程決算,每平方米降低成本約10%.⑥環保貢獻突出:一方面降低能耗、降低施工垃圾量減少環境污染,另一方面有效利用工業廢物降低工業排放量。⑦裝飾面層可工廠化生產,可變性強,造型新穎。
綜上所述,廣泛采用混凝土小型空心砌塊所產生的社會綜合經濟效益是十分明顯的,隨著研發工作逐步深入,實踐經驗不斷積累,技術難點將逐步克服,這一新型建筑材料的市場優勢將更加明顯。相信不遠的將來,肯定會在建筑領域獲得大規模的推廣應用,為國家建設做出巨大貢獻。
摘要:根據工程設計經驗結合國家標準GBJl5—88(97版)《建筑給水排水設計規范》的修訂,闡述了住宅建筑設計中排水系統的選擇,排水管道的敷設要求設備、管材選用應注意的問題。
關鍵詞:住宅建筑給排水設計
隨著我國經濟建設的快速發展,人民生活水平的提高,對居住建筑的要求也越來越高。人們在關注住宅的建筑面積、戶型、朝向的同時,也越來越關注住宅的優秀部分廚房、衛生間的設計。排水管道設計的正確與否與居住環境衛生有著直接的關聯。建設部城鎮住宅研究所制定的《小康型住宅廚房衛生間設計通則》(BK—94—21),中國建筑標準設計研究所出版的國家標準圖《住宅衛生間》(01SJ914》《住宅廚房》(01SJ913),對廚房、衛生間的設計給出了統一的指導原則,對提高住宅建筑給排水的設計水平起到了積極的作用。現結合我們公司近年在住宅建筑設計上的實踐,談談住宅建筑排水管道的設計。
1排水系統的選擇
住宅建筑室內排水系統是采用污水、廢水分流還是采用污水、廢水合流,應根據所在城市室外排水制度、市政主管部門的要求及是否有利于綜合利用與處理要求來確定。《建筑給水排水設計規范》GBJl5—88(97版)(以下稱“規范”)第3.1.2條當生活污水需經糞池處理時,其糞便污水宜與生活廢水分流。當有污水處理廠時,生活廢水與糞便污水宜合流排出。此條款在各地執行情況也不相同。北京市、深圳市、廣州市都有城市污水外理廠,生活污水在排人城市污水管網前按地方主管部門的要求均需設化糞簡單處理。北京市、深圳市建筑物的排水系統采用的是合流制(建筑物采用中水系統除外),而廣州市建筑物的排水系統則采用的是分流制,生活廢水在化糞池后與糞便污水合并排人城市污水管網。從提高建筑物的衛生標準來講,廣州市的做法是合理的,污、廢水分流還可以減小化糞池的容積,有利于嫌氧菌腐化發酵分解有機物,提高化糞池的污水處理效果,有城市污水處理廠還要設化糞池的目的是由于城市(尤其是居住小區)的快速發展,污水處理廠的建設不能適應城市建設的要求,污水處理構筑物處于超負荷的運轉,為減輕污水處理廠的負擔而設置化糞池。污、廢水分流制的缺點是增加了室內的排水立管及室外檢查井的數量。《建筑給水排水設計規范》GBJl5—2000(送審稿)(以下稱“規范送審稿”)增加了“建筑物使用性質對衛生標準要求較高時”應采用污、廢水分流的條款,既也可根據建筑物的標準來決定排水系統。
2專用透氣立管
“規范”第3.4.14條表3.4.14—1、表3.4.14—2給出了生活排水立管的最大排水能力,對流量超過表中的規定值,是采用增大一號立管管徑還是專用通氣立管各設計單位的作法也不一致。在廣州市及深圳市,排水立管設在建筑外墻上,立管的布置不受管井大小限制,一般多采用設專用通氣立管,排水立管每隔二層與專用通氣立管以H管連接。在上海市地方標準《住宅建筑設計標準》中規定“多層住宅連接坐便器的污水立管,應設置專用通氣立管,隔層設H管“設置專用通氣立管的標準更高些。在北京市一般采用增大一號立管管徑的方法(高檔住宅樓除外)。采用哪種方式更合理更安全呢?筆者經過這些年的設計實踐及回訪業主,推薦設專用通氣立管。我公司的統一技術標準中規定,小高層(十層—十二層)及高層住宅應設專用通氣立管。在工程回訪中發現,不設專用通氣立管的住宅,最下面一層衛生間的大便器內有翻氣泡的現象發生,住戶對此投訴的較多。設專用通氣立管的住宅,基本上無此現象發生。由于污水立管的水流流速大,污水排出管的水流流速小,在立管底部管道內產生正壓區,這個正壓區使靠近立管底部的衛生器具內的水封遇受破壞,衛生器具內發生翻氣泡。專用通氣立管的設置可平衡排水立管內的氣流,減少正壓區的正壓值,使其不足以對衛生器具內的水封形成威脅。“規范送審稿”中增加了“建筑標準要求較高的多層住宅和公共建筑、10層及10層以上高層建筑的生活污水立管可設置專用通氣立管”的條款是必要的。
3排水管道布置和敷設
3.1對住宅建筑底層設架空層、商場或商鋪的情況,上部排水立管必須在底層進行轉換,以不影響底層的使用功能。轉換后的出戶管有應少于二根,宜控制在4根左右。排水橫干管的管徑不應大于DN200,采用DNl50為宜。表1為鑄鐵管、表2為塑料管排水橫干管的設計參數。排水橫干管所服務的戶數宜超過100戶。在實際工程中發現有的設計將一棟樓的排水立管均匯到一根排水橫干管上出戶,若發生管道堵塞或破裂將影響整棟樓的用戶,是不安全的。出戶管過多,在地下室外墻上所預留的防水套管(設地下車庫的住宅樓)及室外的檢查井均增多,給施工及室外環境帶來不利。
3.2設有專用通氣立管的住宅樓,底層衛生器具的排水管道是否還要與其它樓層管道分開單獨排出?“規范”并沒有給出要求,第3.3.18條表3.3.18適應的前提是排水立管僅設置伸頂通氣立管。在專用通氣立管一節的分析中我們知道,專用通氣立管的設置是可以防止衛生器具水封遇受破壞、內部冒氣泡現象的發生。也就是說,排水立管設有專用通氣立管時,其底層衛生器具的排水支管可以接到排水立管上。但住宅內排水管道在使用過程的復雜性,排水管道內有固體廢物的存在,影響排水的通暢,使與排水立管底部連接的衛生器具有溢水的可能,此現象在實際工程中也有發生。因此,底層衛生器具的排水管道不接到排水立管上為好,應單獨排出,排水立管需要進行轉換時,底層衛生器具的排水支管可以接到排水橫干管上,連接點距立管底部下游水平距離不宜小于3.Om,不得小于1.5m。對滿足不了上述要求的排水支管,應以單獨的排出管排至室外檢查井。排水橫支管的管徑“規范”3.4.15條規定按立管工作高度小于等于3m的數值確定,但在條文說明中又推薦按立管工作高度小于等于2m的數值確定,給設計人員在設計中的選用造成混亂。建設部建筑設計院編著的《民用建筑給水排水設計技術措施》中推薦按立管工作高度小于等于2m的數值確定,筆者也認為按立管工作高度小于等于2m的數值確定比較合理,在工程設計中的應用也沒有發生問題。在立管工作高度為3m時DNl00不通氣的生活排水立管的最大排水能力為2.41/s,對應衛生器具的排水當量為1.78—2.78,而浴盆的排水量為3,也就是說衛生間只設浴盆及大便器時其排水支管的管徑DNl00已滿足不了排水量的要求,而要加大到DNl50,這顯然是不合理的,“規范送審稿”也已將底層衛生器具單獨排出時其管道的排水能力改為按立管工作高度小于等于2m的數值確定。
4屋面及陽臺雨水的排出
位于住戶上部的屋面,雨水斗不能采用65型或87型雨水斗(雨水橫管不能走在住宅內部),而應用側墻式雨水斗。但在用側墻式雨水斗時其最大匯水面積不能套用《建筑給水排水設計手冊》表4.3—3的數值,而應按《屋面工程技術規程》(GB50207—94)第4.3.10條的規定,一個側墻式雨水斗最大匯水面積宜小于200㎡。側墻式雨水斗的構造見標準圖集01S302《雨水斗》。陽臺雨水應設專用的立管由無水封地漏來收集,而不應接到屋面雨水立管上。屋面雨水立管內的壓力分布是由負壓到正壓的一個變換過程,零壓力點的位置約在距立管末端以上1/3—1/2的高度處,將陽臺雨水地漏接到屋面雨水立管上部負壓區,將通過地漏吸人大量的空氣,影響雨水立管的水量;將陽臺雨水地漏接到屋面雨水立管下部正壓區,則有返水倒灌的可能,在實際工程中發生的頻率是很高的。屋面雨水與陽臺雨水各自分開是必要的,不能因為在建筑立面上增多了幾根雨水立管而將其合并。陽臺雨水應排到室外雨水檢查井中,而不應排到污水檢查井中。有的城市為了解決住戶將廚房洗滌盆移到服務陽臺并將洗滌污水排到陽臺地漏內的問題,由建設局下文要求將陽臺雨水立管排到污水檢查中,這種規定是不安全的。對于起居室及臥室的陽臺是不存在有污水的排人,陽臺雨水地漏是無水封的,即使采用有水封的地漏,水封由于長時間得不到補充,會逐漸蒸發掉,污水系統內的廢氣就會跑到起居室內,污染環境,不能為了解決某個問題而又引起新的問題。
5管材及附件
5.1UPVC排水塑料管已在住宅建筑中得到了廣泛的應用,取得了成功經驗,但也存在缺點及不足。最大的問題是噪聲遠大于鑄鐵管,管壁隔音效果較差,對日常生活有一定的影響。為解決噪聲問題,在UPVC管內壁增加了凸起的螺旋型導流線,使水流條件得到改善,有效的降低了噪聲,即目前市場上的UPVC螺旋管。為解決管壁隔音效果較差的問題,又開發了UPVC芯層發泡管(PSP管,)不僅具有傳統UPVC實壁管的優點,還具有高抗沖擊、隔音、阻燃、絕緣、熱穩定性好的特性。排水管道設于室內時,應優先選用螺旋管、芯層發泡管或離心鑄造排水鑄鐵管。目前許多城市都有住宅建筑高度小于100m時,生活排水管和雨水管應采用硬聚氯乙烯管的地方規定,以政府行政作用的角度來推廣排水塑料管。在實際工程中,設計人員應根據不同的情況靈活的加以掌握。高屋住宅底層排水立管需要轉換時,排水橫干管、轉換層以下的排水立管、出產管應采用離心鑄造排水鑄鐵管,提高排水管道因堵塞后下部管路系統為受壓狀態時的承壓能力,提高整個排水管道系統的安全度。
5.2地漏是排水管道系統中的一個重要附件,功能就是排除地面的積水,在住宅建筑中,地漏主要設在衛生間,廚房可不設置。這是由于在廚房中,地面不可能形成積水,只有少量的濺水,用抹布即可保持地面的干凈。若將洗衣機設于廚房時,洗衣機的排水可采用在其旁邊的排水管道上設一管徑為DN32帶存水彎的排水接口,采用上排水洗衣機。“規范”第
3.2.8A規定地漏的水封深度不得小于50mm,是依據排水管道系統內壓力的波動值和水封蒸發等因素確定的。水封的深度越高,越有利于防止因管道內壓力的波動對其的破壞。下面介紹一種水封度達到80mm并具有防虹吸功能的直埋地漏,適合于淋浴間的排水。如圖1所示,在密封筒體上設有供氣體流動的旁通槽,管道內氣壓發生波動時,使進人地漏內的氣體由旁通槽通過,保證地漏內的水封不被負壓破壞。密封筒的高度又保證80mm水封的存在。
6結束語
住宅建筑的排水管道系統看似簡單,但確與我們的生活息息相關,關系到了人民的生命安全、身心健康,應引起設計人員高度重視。正確的選擇系統的形式、節水且噪音低的衛生設備、全適的管材及附件,滿足人們對居室內環境的要求。
摘要:通過對比了《住宅建筑規范》與國家現行消防技術標準有關規定的差異,提出了住宅消防設計的觀點。
關鍵詞:規范住宅消防設計
1前言
《住宅建筑規范》于2005年11月30日,于2006年3月1日實施。《住宅建筑規范》(以下簡稱住規)和《建筑設計防火規范》(以下簡稱建規)、《高層民用建筑設計防火規范》(以下簡稱高規)都是國家現行技術標準,但對于住宅的防火設計內容有著不盡相同的規定,特別是關于住宅的安全疏散和消防設施的具體規定差異較大,給建筑設計和消防設計審核工作帶來了分歧,甚至造成了混亂的局面。
2《住宅建筑規范》與現行消防規范規定的不同之處
2.1住宅建筑的概念
《住規》2.0.1條規定明確了住宅建筑的定義為供家庭居住使用的建筑,包含與其他功能空間處于同一建筑中的住宅部分。《高規》沒有規定住宅的具體概念,只有明確商住樓和綜合樓的概念,根據《高規》3.0.1條規定,商住樓為公共建筑,公共建筑與居住建筑的消防設計有著迥然不同的要求。
2.2建筑層數
《住規》9.1.6條規定,當住宅和其他功能空間處于同一建筑物內時,應將住宅部分的層數與其他功能空間的層數疊加計算建筑層數,當建筑中有一層或若干層的層高超過3m時,應對這些層按其高度總和除以3m進行層數計算,余數不足1.5m時,多出部分不計入建筑層數,余數大于或等于1.5m時,多出部分按一層計算。《高規》沒有明確建筑層數的確定方法,建筑層數是一個自然層的概念。建筑層數是建筑物消防設計的重要參數,建筑層數的不同可能決定建筑物的分類差別,從而決定建筑物的消防設計要求也不同。
2.3消防車道
《住規》9.8.1條規定,10層及10層以上的住宅建筑應設置環形消防車道,或至少沿建筑的一個長邊設置消防車道。《高規》4.3.1條規定,高層建筑的周圍應設環形消防車道,當設環形消防車道有困難時,可沿高層建筑的兩個長邊設置消防車道。《住規》規定的可沿高層住宅建筑的一個長邊設置消防車道和《高規》規定的應沿高層建筑的兩個長邊設置消防車道的要求明顯沖突。
2.4消防電梯
《住規》9.8.3規定:12層及12層以上的住宅應設置消防電梯。《高規》6.3.1規定:塔式住宅、12層及12層以上的單元式和通廊式住宅。《住規》規定建筑物設置消防電梯的決定參數只是建筑層數,而《高規》規定建筑物消防電梯的設置條件,不僅考慮建筑物的層數,而且考慮了建筑物的形式。
2.5疏散寬度
《住規》5.2.1規定:走廊和公共部位通道的凈寬不應小于1.2m;5.2.3規定:樓梯梯段凈寬不應小于1.1m。《建規》5.3.13規定:疏散走道和樓梯的最小寬度不應小于1.1m,不超過六層的單元式住宅中一邊設有欄桿的疏散樓梯,其最小寬度可不小于1m。《高規》6.1.9規定:居住建筑走道凈寬單面布房不小于1.2m,雙面布房不小于1.3m;6.2.9規定:居住建筑疏散樓梯的最小寬度為1.1m。《住規》對走道和樓梯疏散寬度的規定比較統一、簡單明了,而《建規》、《高規》規定了不同情況下的具體要求。
2.6安全疏散
《住規》9.5.1規定:10層以下的住宅建筑,當住宅單元任一層的建筑面積大于650m2,或任一套房的戶門至安全出口的距離大于15m時,該住宅單元每層的安全出口不應少于2個;10層及10層以上但不超過18層的住宅建筑,當住宅單元任一層的建筑面積大于650m2,或任一套房的戶門至安全出口的距離大于10m時,該住宅單元每層的安全出口不應少于2個;19層及19層以上的住宅建筑,每個住宅單元每層的安全出口不應少于2個。《高規》6.1.1規定:18層及18層以下,每層不超過8戶、建筑面積不超過650m2,且設有一座防煙樓梯和消防電梯的塔式住宅可設一個安全出口;18層及18層以下每個單元設有一座通向屋頂的疏散樓梯,單元之間的樓梯通過屋頂連通,符合條件的可設一個安全出口;超過18層,每個單元設有一座通向屋頂的疏散樓梯,18層以上部分每層相鄰單元通過陽臺或廊連通,符合條件的可設一個安全出口。《住規》關于安全疏散的規定只是考慮了疏散距離(或建筑面積)和建筑層數兩個因素,而《高規》的具體規定比較復雜。
2.7消防給水與滅火設施
《住規》9.6.2規定:35層及35層以上的住宅建筑應設置自動噴水滅火系統。《高規》7.6.1規定:高度超過100m的高層建筑,除不設集中空調且戶門為甲級防火門的住宅的戶內用房外均應設自動噴水滅火系統。《住規》規定住宅設置自動噴水滅火系統的依據參數是建筑層數,《高規》規定住宅設置自動噴水滅火系統的依據參數是建筑高度,兩者規定在具體工程要求上容易產生分歧。例如住宅建筑為34層,層高為3m,建筑高度為102m,按《住規》規定不需設置自動噴水滅火系統,按《高規》則應設置自動噴水滅火系統。又如一住宅,35層,層高2.8m,高度98m,按《住規》規定應設置自動噴水滅火系統,按《高規》規定不需設置自動噴水滅火系統。
2.8火災自動報警系統
《住規》9.7.2規定:35層及35層以上的住宅建筑應設置火災自動報警系統。《高規》9.4.1規定:建筑高度超過100m的高層建筑,均應設火災自動報警系統。根據兩個技術標準的不同規定,住宅火災自動報警系統設置要求的差異與自動噴水滅火系統設置的分歧一樣出現。
2.9消防供電
《住規》9.7.1規定:10層及10層以上的住宅建筑的消防供電不應低于二級負荷要求。《高規》9.1.1規定:一類高層建筑應按一級負荷要求供電,二類高層建筑應按二級負荷要求供電。顯而易見,《高規》對住宅建筑消防用電的要求高于《住規》的相應規定。
3建議
3.1明確住宅建筑的概念
住宅建筑與公共建筑相比,具有單元面積小、人員少、火災荷載小、火災危險性小、火災損失小、火災社會影響不大的特點,住宅建筑的消防設計要求明顯低于公共建筑,不管住宅建筑是否和其他功能空間的處于同一建筑物內,都有必要把住宅建筑和其他功能建筑區分開來,以體現建筑防火設計的“安全適用、經濟合理”原則。
《建規》和《高規》也應明確住宅建筑的概念,保持概念的統一。由于住宅建筑和其他功能建筑的火災危險性不同,當住宅與其他功能空間處于同一建筑內時,不論是高層還是多層建筑,住宅部分與非住宅部分之間都應采用不開門窗洞口的耐火極限不低于1.5h的不燃燒體樓板和2.00h的不燃燒體隔墻與住宅部分完全封堵,且住宅部分的安全出口和疏散樓梯應獨立設置。
3.2確定建筑層數
建筑高度是直接影響到火災時建筑內人員疏散的難易程度、外部救援的難易程度以及火災可能導致財產損失的大小的直接參數。但住宅建筑每個防火分區面積都不大,而且有較好的防火分隔,火災蔓延擴大受到一定限制,危害性較小,從解決安全性和經濟性的矛盾出發,住宅建筑以層數作為衡量高度的指標。《住規》關于住宅建筑層數的規定,很好地結合了建筑高度和建筑層數兩個參數,在住宅消防設計上,具有十分積極的意義,其他防火設計規范可參照執行。
3.3按具體情況設置消防車道
消防車道的設置應以有利于消防車容易靠近建筑物、順利開展外部消防撲救和人員搭救為基準要求。住宅建筑一般建筑寬度不大,火災危險性較小,消防車道的設置要求可以低于公共建筑。但在建筑物設置環形消防車道有困難的條件下,要求沿建筑物一個長邊或兩個長邊設置消防車道,應根據建筑物的具體情況而定。如住宅建筑沿寬度方向只布置一戶住宅或布置的多戶住宅之間有通道連通,則可沿建筑物的一個長邊設置消防車道;如住宅建筑沿寬度方向布置的多戶住宅之間沒有通道連通,則至少應沿建筑物的兩個長邊設置消防車道,或設置環形消防車道。
3.4消防電梯的設置
消防電梯是火災情況下供消防隊員撲救火災之用。建筑物設置消防電梯主要考慮消防隊員的體能條件和徒步登高能力,確保消防隊員能適應高層建筑的火災撲滅工作,因此建筑高度是建筑物設置消防電梯的主要依據。住宅火災,不論是塔式住宅還是其他形式的住宅,特點大致相同,都具有可燃物少、難于蔓延的特點,住宅建筑消防電梯的設置可以不考慮建筑的形式。建筑層數是衡量住宅建筑高度的參數,消防電梯的設置可以建筑層數作為依據參數。
3.5疏散寬度的確定
疏散寬度與疏散人數和百人寬度指標成正比。從現行的國家消防技術標準來看,疏散走道和疏散樓梯的百人寬度指標是一致的,在特定的建筑物中,疏散人數是一定的,疏散走道和疏散樓梯的疏散寬度也應一致。可能考慮火災時疏散樓梯的安全性比疏散樓梯的高,現行消防規范規定疏散走道的最小疏散寬度比疏散樓梯的最小疏散寬度一般要大一些。住宅建筑疏散走道和疏散樓梯的寬度應經實際計算確定,疏散寬度的決定因素是疏散人數,與房間的布置形式沒有直接關系。針對住宅建筑一般具有人員少、人員對疏散線路熟悉和疏散走道不長的特點,建議疏散走道和疏散樓梯的最小疏散寬度都為1.1m。
3.6安全出口的數量
安全出口的數量,取決于疏散人數、疏散距離和建筑高度。住宅建筑的人數一般不多,按標準設置的安全出口一般能滿足疏散寬度的要求。也就是說,住宅建筑的安全出口數量取決于疏散距離和建筑高度。《高規》規定的單元之間通過屋頂連通和相鄰單元通過陽臺或廊連通的方式,在實際使用過程中,由于屋頂空間的利用和管理問題,往往無法實現連通功能。
《住規》根據建筑層數和疏散距離(或建筑面積)的不同,硬性規定了住宅建筑的安全出口數量,作者認為是可取的。
3.7消防設施的設置
建筑火災撲救的難易程度與建筑高度有直接關系,《高規》和《住規》關于消防設施設置的有關規定充分體現另了這一點。不同的是,《高規》在住宅建筑的有關規定中,把建筑層數作為衡量建筑高度的參數。建筑高度和建筑層數兩個參數在一般情況下大致相對應,但在一些特殊情況下有所差異。考慮高層住宅建筑與多層住宅建筑的劃分以建筑層數為依據,高層住宅建筑的分類也以建筑層數為依據,為統一起見,建議在消防設施的設置規定中引入衡量建筑高度的建筑層數這一參數,以避免分歧。
3.8消防供電的要求
一類高層住宅建筑和一類高層公共建筑的火災危險性不同,住宅火災一般具有火災荷載小、蔓延難、損失少的特點,一類高層住宅建筑的消防供電要求可以適當降低,高層住宅建筑的消防供電不應低于二級負荷要求即可。
4結束語
對于《建規》、《高規》和《住規》關于住宅建筑消防設計的有關規定,相關規范管理組應盡快溝通協調,以一定的形式予以統一明確,以消除住宅建筑消防設計的分歧和爭執。
摘要:隨著我國鋼結構住宅的技術和規范的日益完善,鋼結構住宅憑借高性價比和工業化生產的優點,成為了建筑業的一匹“黑馬”。在城市化進程高速發展和人居環境日益提升的今天,鋼結構住宅表現出了良好的發展前景。
關鍵詞:鋼結構住宅工業化市場化
1.鋼結構住宅成長的外部環境
我國的鋼結構住宅起步比較晚。上世紀90年代,國家建設部和國家經貿委一致通過,將"輕型鋼結構住宅建筑通用體系的開發和應用"作為我國建筑業用鋼的突破點,并正式列入國家重點技術創新項目。這一舉措為我國的鋼結構發展奠定了基礎。
進入21世紀,隨著我國城市進程的加快和人民生活水平的提高,住宅也成為第一為消費。國家也把發展住宅建設作為拉動國民經濟增長的重要環節。同時也出臺了一系列的輔助政策。2000年5月建設部建筑用鋼協調組在京召開了"全國建筑用鋼技術發展研討會",會上成立了鋼結構專家組,討論了國家建筑鋼結構產業"十五"計劃和2010年發展規劃綱要及建筑鋼結構工程技術政策。并確定"十五"期間應以住宅鋼結構為發展重點。2002年11月5日建設部建筑金屬結構協會鋼結構委員會組織鋼結構專家組召開"鋼結構住宅產業研討會",總結示范工程經驗,帶動全國住宅鋼結構體系的發展和提供整體建設水平。2003年4月6日中國建筑金屬結構協會鋼結構委員會與北京國瑞通信息技術有限公司聯合舉辦了"2003年上海鋼結構住宅產業與住宅科技博覽會",在會上,通過展示近年鋼結構住宅的試點、示范工程和鋼結構配套體系的科研成果,總結經驗、加強信息交流,并加大了鋼結構住宅的宣傳力度。這些條件都極大地促進了我國鋼結構住宅建筑產業的快速發展。
2.鋼結構住宅“錢景”誘人
90年代以來,國家政策大力支持、建設部積極推廣鋼結構住宅的發展和應用。國務院1999年指示:發展鋼結構住宅,擴大鋼結構住宅的市場占有率,加速住宅產業化過程;國家經貿委在《2000年建筑業技術發展方向和重點》中明確:要建立現代化住宅產業工業體系,重點進行輕鋼結構體系、住宅節能體系和新型建筑材料的開發;國家建設部和冶金工業局已于1999年發出通知,要求各省市在建筑鋼工程中推廣應用國產H型鋼,并出臺了相關政策。我國鋼結構住宅產業化已蓄勢待發。
從1999年北京埃姆思特鋼結構住宅技術有限公司引進美國MST式輕鋼結構住宅樣房到現在,全國各地鋼結構住宅如雨后春筍般破土而出。北京、上海、天津、山東、安徽、廣東等地建了大量低層、多層、高層鋼結構住宅試點示范工程.這些試點示范工程的成功,體現鋼結構住宅發展的良好勢頭。
我國鋼結構雖有十年的發展歷史,但鋼結構住宅目前還只是剛起步,而在美國、英國等國家發展和應用鋼結構建筑已有上百年歷史,如日本的鋼結構建筑占建筑總面積的50%左右,韓國約占20%。美國等國家建筑業用鋼材占國家鋼材產量的比例高達50%,而我國建筑用鋼僅占鋼材產量比例的20%。鋼結構建筑在整個建筑中所占比重,發達國家達到50%以上,但在我國卻不到5%,建筑鋼結構用鋼量只占我國鋼產量的1.5%~2%,差距十分巨大。因此中國鋼結構市場的要求及產業的發展具有廣闊的前景。
就浙江省而言,浙江房產是全國房產的領頭羊。在全國房產中具有舉足輕重的作用。休閑永遠是浙江人生活的主題,住宅的個性化永遠是我們不變的住居理念。鋼結構住宅寬敞的空間恰好提供了一個DIY的平臺。因此這樣一個以自我為中心的生活主題,勢必會成為浙江人的新貴。如今,由于國家的宏觀調控作用,房市出現了前所未有的低迷。在這個時機推出鋼結構住宅,利用鋼結構住宅的優勢來吸引市民目光,刺激消費,增加市場的購買力,有著事半功倍的作用。這是一個千載難逢的機會。
3.鋼結構住宅的優點
輕鋼結構住宅是目前最具有發展潛力的環保節能型住宅,在歐美及日本等經濟發達國家已被普及性推廣,它不僅代替了傳統的住宅模式,而且完全使用工業化生產的建材,集眾多優點于一身,是二十一世紀人類社會居住環境的最佳產品。
1)替代傳統的紅磚及混凝土。鋼結構住宅突破了中國“秦磚漢瓦”式的傳統建造模式,被譽為“第四次住宅革命。它工業化程度高,便于形成標準的建筑體系,實現了構件的工廠化和施工的機械化生產。
2)節能效果好,不僅高于木結構住宅,而且比磚混住宅節能60%以上。建筑服務期滿拆除時,鋼結構材料可全部回收。
3)鋼結構住宅強度大,抗風、抗震性能好。特別是在地震區,鋼結構住宅同磚混結構住宅比較,具有壓倒性的優勢。
4)外形設計自如,室內大空間無梁無柱,跨度可達12米。這也是鋼結構住宅的最大的優點。鋼結構寬敞的空間正好給了業主一個根據自己的愛好來布置自己的生活空間,再也不用因為承重墻、構造柱來影響房子個性化的設計。
5)地基及基礎的處理非常簡單,且由于主體和基礎中設有防潮層,防潮效果會更加突出。
6)施工速度快、周期短、全天候施工,不受季節影響,施工周期短,鋼結構的自重輕,干式施工無污染、無燥音。是環保型建筑的典范。
7)戶內的有效平面增大,比相應的磚混和鋼筋混凝土結構提高了6%。增大了有效的生活空間。
8)保溫隔熱隔音效果突出。
4.工程實例
目前北京、天津、山東、安徽、上海、廣東等地新建了大量的鋼結構住宅試點示范工程。這些工程深受當地居民的歡迎,取得了顯著的成績。如:北京亦莊經濟技術開發區青年公寓。建筑面積:12萬㎡,由6棟單身公寓(10萬㎡)和公共建筑(鍋爐房食堂等)(2萬㎡)組成。地點:北京亦莊經濟技術開發區。用途:開發區單身職工居住。結構型式:混凝土優秀筒+鋼框架。梁柱:熱軋H型鋼,樓板:組合混凝土壓型鋼板,外墻:粉煤灰砌塊+加氣混凝土板,內墻:防火石膏板+輕鋼龍骨。防火措施:加氣混凝土板+石膏板+薄型防火涂料。現場用工:2.52工日/㎡、而磚混結構為7~8工日/㎡。是磚混結構的1/3。工程造價(達到粗裝飾):1150元/㎡。和磚混結構造價持平。用鋼量:37㎏/㎡(僅為200元/㎡,是總造價的17.4%)。鋼結構吊裝:一棟住宅樓僅用20天(670噸)。施工工期:僅為磚混結構的一半。
我們從上面例子可以看出,無論是從材料、造價還是工期,鋼結構住宅都具有很明顯的優勢,因此,如何推廣鋼結構住宅,讓廣大的市民了解,接受,喜歡鋼結構住宅就顯得尤為重要。
5.鋼結構住宅應注意的幾個問題
1、鋼結構住宅建筑要以建筑設計為主導,其他專業緊密互動配合。鋼結構住宅建筑除要遵循住宅建筑設計一般原則外、要注重解決:
(1)如何發揮鋼結構的優勢?梁跨度可增大、開間更靈活、為住戶創造更大的空間。但又如何避免鋼結構帶來的建筑平、立面單調呆板。
(2)要解決鋼結構住宅建筑防火、防腐蝕問題。特別是在多雨的浙江,防腐、防銹工作處理的好壞直接影響到鋼結構住宅的推廣。
2、選擇和開發外墻板,是鋼結構住宅建筑推廣中的關鍵問題之一。除滿足外墻板的各項技術要求外,還要做到墻板原材料應地之宜、工廠化生產、運輸、安裝連接方便。
3、鋼結構要做到安全合理、節點構造方便可靠、并為構件制作、運輸、吊裝創造條件。
4、建筑設備與鋼結構住宅配合,是住戶首先遇到的問題。因此如何采用先進的技術來開發適合于鋼結構住宅的各項設備是我們必須要解決的問題。
5、鋼結構住宅的造價是房地產開發商最關心的問題。鋼結構住宅應定位于中、高擋住宅,鋼結構住宅建筑是一項系統工程,應從設計、制造、運輸、安裝、維修和管理等環節著手加強管理和協調,從而達到降低成本,提高綜合經濟效益的目的。
眼下,我國鋼結構住宅的發展所需的技術和規范都基本得到了解決,目前的主要矛盾已不是也不是能不能做的問題,要不要做的問題,而是要如何把它做好、做精的問題。蕭山在國內享有“鋼結構之鄉”的美譽。因此我們要用可靠的質量和良好的服務來打響鋼結構住宅起航的第一炮,帶動浙江乃至全國鋼結構住宅的發展,并逐步把鋼結構住宅市場化和工業化。鋼結構住宅建設的熱潮已經來臨,把握市場就要抓住機遇,在提倡環保和節能的今天,鋼結構住宅必定會引領未來房市的發展。