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关键词:抗震鉴定 加固设计
中图分类号:TU856 文献标识码:A
1 工程概况
该建筑位于天津市宁河县,建于1993年,为三层砖混结构实验楼。东、西朝向,建筑平面近似呈矩形。建筑物总长度为27.78m,总宽度为16.98m,建筑面积为1382.98m2。首层层高为3.6m、二层为3.5m、三层为3.7m,室内外高差0.6m,建筑主体檐口高度11.4m。楼(屋)盖为现浇钢筋混凝土梁及预制钢筋混凝土空心板结构,屋面为卷材防水平顶屋面。主体建筑屋顶女儿墙高度为0.5m。
2抗震鉴定
该实验楼按原8度抗震设防设计,按照现行《建筑抗震鉴定标准》,该实验楼按乙类(重点设防类)抗震设防,其后续使用年限为40年,按B类砌体房屋进行抗震鉴定。通过现场鉴定检测、结构分析和抗震验算,对该建筑的现状做出判断,对房屋结构的抗震安全性进行评价,并进一步提出结构加固建议及加固设计方案。
2.1 地基及基础
基础设计采用钢筋混凝土墙下条形基础,基础埋深为自室外地坪以下1.2m。条形基础底板宽度为2.0m,底板厚度为300mm。基础构件设计混凝土标号为200#(相当于C18)。
2.2 墙体
1) 外墙厚度为360mm,内墙厚度为240mm,采用纵横墙承重形式。建筑高宽比为0.67,非承重外墙尽端至门窗洞口的距离为1.5m,均满足《建筑抗震鉴定标准》的要求。最大抗震横墙间距为10.8m,大部分承重窗间墙最小宽度为1.2m、内墙阳角至门窗洞边的最小距离为0.5m,楼梯间墙体未在休息平台或半层高位置设置配筋砂浆带,均不满足《建筑抗震鉴定标准》B类建筑抗震鉴定的相关要求。
2) 墙体设计采用MU10机砖、M5混合砂浆砌筑。经现场抽样检测,所检测首层至三层(每层各1道)共3道墙体砌筑用砖评定强度等级均为MU10,均满足原设计要求;所检测首层3道墙体砂浆评定强度等级为M2.5;所检测二层、三层(每层各2道)共4道墙体砂浆评定强度等级均为M1;首层至三层墙体砂浆强度评定等级均不满足原设计砂浆强度要求。现场所直观检查部位墙体砌筑质量一般,局部砂浆存在松散情况。
3)该建筑首层至三层墙体普遍存在碱蚀、抹灰层脱落现象;首层至三层内纵墙门、窗洞口上、下角部普遍存在抹灰层斜向开裂现象;未发现该建筑内外墙体构件出现其它明显开裂、较大变形等结构损坏现象。
2.3 楼(屋)盖
1)楼(屋)盖为现浇钢筋混凝土梁及预制钢筋混凝土空心板结构。楼(屋)盖预制板最大跨度4.2m,荷载等级为1、2级。经现场选点剔凿检查,楼盖预制板板面未设钢筋混凝土后浇层,不符合原设计要求。经检查,部分楼(屋)盖板构件预制板拼接处板底抹灰层存在开裂、局部渗漏现象;未发现楼(屋)盖板构件明显结构性损坏现象。
2)楼(屋)盖梁最大跨度为7.2m,梁截面宽×高设计尺寸为250×600mm、250×550mm;设计混凝土标号为200#(相当于C18)。经现场抽样检测,所检测首层至三层(每层各1根)共3根楼(屋)盖梁构件的混凝土强度评定等级分别为:C20(一层)、C20(二层)、C18(三层),所抽测楼(屋)盖梁构件的混凝土强度评定等级均满足原设计要求。经检查,各层楼(屋)盖梁构件无明显结构性损坏现象。
2.4 抗震构造措施
1)原设计内外墙体于每层楼(屋)盖板底标高处均设有钢筋混凝土闭合圈梁,圈梁设计截面尺寸为120×240mm、360×240mm。经现场选点抽查,所抽检墙体部位均设有钢筋混凝土圈梁。
2)原设计建筑外墙四角、大房间内外墙交接处、楼梯间四角墙体及所有内外墙交接处均设有钢筋混凝土构造柱,构造柱截面尺寸为360×360mm。经现场选点抽查,所检查墙体部位设有钢筋混凝土构造柱。
2.5 抗震验算
1)采用中华人民共和国中国建筑科学研究院出版的PKPM计算软件(2010版),并按照天津市宁河县8度(0.2g)抗震设防要求和Ⅲ类场地、《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023-2009)规定后续使用年限为40年的B类砌体结构房屋相关抗震鉴定要求,采用相关主体结构构件实际检测数据、现阶段实际荷载作用及结构布置情况以及其它相关原设计条件,对该建筑物的上部主体结构构件承载力和结构抗震能力进行复核验算。
2)本次复核验算所采用的楼(屋)面均布活荷载标准值为:教室、卫生间2.0KN/m2;走廊2.5KN/ m2;楼梯间3.5KN/ m2;不上人屋面0.5KN/ m2。楼(屋)面均布恒荷载标准值为:楼梯间6.5KN/ m2,楼面4.5KN/ m2,屋面5.5KN/ m2。
3)复核验算结果表明:该建筑首层、二层部分外檐墙、内纵墙、内横墙墙段的抗震承载能力、首层、二层内外檐墙个别墙段的受压承载能力不满足现行《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023-2009)B类砌体房屋的相关抗震鉴定要求。
2.6 鉴定结论
根据现场查勘及抗震验算,该建筑物综合抗震能力不满足B类建筑的抗震鉴定要求,需采取相应加固补强措施,以保证建筑物在后续使用期的结构综合抗震能力满足规定要求。
3 抗震加固设计
3.1 楼板加固
将原预制板楼盖上混凝土后浇层及面层剔除,重新浇注40mm厚、C20细石混凝土后浇层,后浇层内设A6@200单层钢筋网片。后浇层随打随抹,如楼面需粘贴面砖,应结合后浇层施工一次完成,总厚度不大于50mm。楼盖预制板底存在的预制板之间的板缝采用聚合物修补砂浆捻缝处理。
3.2 墙体加固
首层、二层墙体采用“墙体单面喷射钢筋混凝土” 加固方法;三层外墙采用外墙单面、内墙双面“墙体钢筋网水泥砂浆面层”两种加固方式。前者加固方法为在砌体墙两侧或一侧喷射混凝土组合层,从而大幅度提高墙体的承载力和抗震变形能力,形成“砌体-混凝土”组合剪力墙体系,提高结构的整体刚度和延性,使其满足抗震设防要求;后者加固方法为在砌体墙两侧或一侧采用水泥砂浆面层和钢筋网砂浆面层加固墙体。
3.3 楼梯间加固
在地震作用下,楼梯间作为逃生通道其作用不可忽视。因此本次抗震加固中的楼梯间楼梯梯段板、楼梯梁及人流密集的楼梯段所对应的楼盖板板底均采用板底粘贴碳纤维进行加固;此外,还对楼梯间墙体梯梁下加设配筋加强带,以提高楼梯间整体的抗震能力。
4 结语
此类中小学校舍抗震加固工程应根据建筑的后续使用年限采用A类、B类或C类建筑进行抗震鉴定方法,在加固改造前,应对建筑物的结构特征、几何尺寸、抗震构造措施、使用情况及现状损坏情况进行详细查勘及检测,同时根据不同建筑制定出合适的抗震加固改造方案,以获得良好的加固改造效果。本工程根据国家相应抗震鉴定规范及标准,根据现场查勘、检测情况及建模计算,做出了相应的抗震加固设计,经施工验收情况良好,达到了相应的抗震效果。
参考文献
[1]建筑抗震鉴定标准(GB50023-2009).北京:中国建筑工业出版社,2009
[2]建筑抗震加固技术规程(JGJ116-2009).北京:中国建筑工业出版社,2009
[3]砌体结构设计规范(GB50003-2011).北京:中国建筑工业出版社,2011
关键词:水钻;套管;循环冷却水;凝结液;泄空阀
工程项目设计施工完成后,建设方使用部门根据生产生活需要,临时作出变更是正常的。为了降低设计成本,建设方基建部门会派自己的专业技术人员根据现场已定情况,并参照当时的国规标准进行部分变更设计,以达到使用部门调整后的要求。
1 楼体工程概况
陕西延长石油集团橡胶有限公司实验楼项目,包括给排水、暖通动力在内的所有管道预留孔洞及楼体结构都于2012年7月完工;同年9月室内给排水系统完工;因室内动力系统有关工程未编入招标清单,所以承包本项目的施工方不对这部分内容进行安装,至室内吊顶装修完工,才确定了此部分安装工程的施工单位。
2 设计室内新增给排水系统
2012年10月接使用部门已被批准的工作请示,要求我们工程部专业技术人员配合实验部门相关负责人,根据房间内位置已变动设施及实验工作需要,为已变动和新增用水设施添加相应给排水管道。
接到此任务时,管道预留孔洞都已完成,所以作者立即向土建结构专业征得在已完工的楼体主结构上打洞开孔的同意。确认能够施工后,作者根据以下前提:就近取水排水,管道少设转弯,布置不妨碍生产操作、交通运输和建筑物使用的给水管路,排水管路在地下或楼板下明设,原设计图有效、适用的部分仍然执行;并参照当时执行的《建筑给水排水设计规范》中给水部分3.5.7、3.5.8、3.5.10、3.5.14、3.5.18-1、3.5.23和排水部分4.3.3-1、3、4、7,4.3.5、4.3.7、4.3.8-1、4.3.8B、4.3.11、4.3.22依实情做出以下设计:从图1、2 可看出6~7轴从南侧取水、经排水立管W-L7放水;9~13轴从给水立管J-L2取水,考虑排水时变负荷及楼体东边室外绿化带内无排水设施,此区域分别经W-L4、5、6放水。一层C~D轴、6~7轴房间内无设施及电气设备,所以室内给水管道和排水管道允许穿越此区域房间。一层A~B轴、9~13轴(因节省图幅图中未显示,后同)房间内多为试验用设施及电气设备,所以各房间的用水接入管须从走廊分别引入、不得穿越不同房间,但因这些设备均自带安全防护措施在遇水时很难被损坏和引发事故,且此区域对实验试验工艺或卫生没有提出特殊要求,所以给水管可从设备斜上方通过,排水管可敷设在这些房间内。一层C~D轴、11~12轴房间内有贵重实验设备且存有遇水会引起燃烧的原料和半成品,虽给水管从上方引入、二层排水管从本层上方引出,但须布置在远离它们的墙角处,不得布置在它们上面。二层A~B轴、9~10轴靠近10轴处有通风道,给水管、排水管不得穿过、敷设在此内;从墙到实验台的丁字形给水管路暗式敷设于装饰地板层内,未设于结构层内;排水管以斜线绕过风道不仅距离缩短且转弯处局部摩阻系数降低。在新增明设给水立管穿楼板处,设防水套管以达到防水目的。新增给水管上的阀门都在二楼、它们均设在高于室内地平面30cm,便于检修、操作之处。完成后的设计分别如图1、2、3a、3b所示。但二层C轴处承重梁和卫生间辅助梁的宽cm×高cm分别为30×80、25×40,在必然采用同层排水的情况下,新增排水支管与卫生间已有排水横支管若首尾强行对接必会倒坡,这定造成排水滞留、时间久了会发生滴漏现象,在此情况下作者依国标图集09S304第81~92页内容,考虑卫生间原排水横支管管顶到梁下的最小净距有10cm及排水坡度要求,确定新增排水管紧贴C轴梁下穿墙,以45°斜三通在已有排水横支管的中间某处对接,一层新增排水支管与卫生间已有排水横支管对接同此法,如图4所示。
为保证施工质量,在下发任务单的附件中,作者参照当年执行的《工业金属管道工程施工规范》和《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》明确以下要求:(1)工业金属管穿建筑物墙体、楼板时,要有套管;管道焊缝不得设在套管内,穿墙套管长度不得小于墙体厚度,穿楼板套管高出楼面5cm,管道与套管间填塞对管道无害的不燃材料。(2)硬聚氯乙烯管穿楼板处为固定支承时,管道安装结束后配合土建进行支模,用C20细石混凝土分二次浇捣密实,浇筑结束后,结合找平层或面层施工,在管道周围筑厚度不小于2cm,宽度不小于3cm的阻水圈;管道穿楼板处为非固定支承时,加装金属或塑料套管,套管内径可比介质管外径大10~20mm,套管高出地面不小于5cm,且立管底部不可架空,须设可靠的固定措施;根据建筑物性质、管径、设置条件及穿过部位防火等级要求设阻火装置,并参照国标图集02S404和96S406相关内容施工。(3)在确保使用功能的前提下,尽量使生产生活给水管、排水管与周围设施有最小养护维修净距,并使给水管敷设在排水管上方。同时还规定施工单位只能用水钻、人力扁铲等冲击振动较小的打孔工具;因为电锤冲击式打孔会在相对硬且脆的混凝土孔洞边缘留下微小的裂隙,在经年累月的使用中裂隙会加长变深,(此理论源自【重返危机现场-彗星型客机失事】的空难调查报告),这降低了建筑物的抗震能力;开洞打孔前须同土建结构专业落实墙、梁、楼板内钢筋的排布、间距等具体情况,若管道与钢筋发生冲突,不得剪断钢筋,可将管道位置做适当调整,确保管道顺利穿过墙体、楼板。
3 对室内动力系统的变更设计
2013年3月室内吊顶等装修完工,2013年4月此项目当时的现场负责人向公司领导提交了安装室内动力管线并确定施工单位的工作请示,在等待公司领导批示期间,作者作为专业技术人员,按使用部门变更调整后的具体要求,在原设计图有效、适用之处仍然执行的前提下,参照《通风与空调工程施工质量验收规范》第8.2.5-3条,《压缩空气站设计规范》第9.0.1、9.0.3条对室内压缩空气和循环冷却水系统进行了如图5a的重新布局和设计,从图5b可直观看到循环冷却水支管均从干管底部或侧部接出,这样管道内上部的气体不易进入设备,气栓现象在设备管路内很难发生,确保了设备有效换热,保障生产实验顺利进行;压缩空气支管均从干管顶部或侧部接出,这可让用气设备获得相对干燥的动力介质,所有从干管引出的支管,连接部位均错开、间距满足大于2倍支管直径和或20cm的要求,在末端增加利于凝结液排出的泄空阀,即能保障压缩空气的品质、也减少积存液对管路系统及设备的损伤,施工时,管道要有2‰坡向泄空阀的均匀坡度,以利于管内积液排出;考虑发展需求,此次设计的循环冷却水、压缩空气管路均设置了预留端。
4 结束语
现实中甲方使用部门依自身需求临时变更工程设计是正常的,只要在满足使用部门具体功能要求的前提条件下,严格按国家现行规范设计并施工,就能完成对原设计合理的、科学的变更。
参考文献
[1]GB50235-2010.工业金属管道工程施工规范[S].
[2]CJJ/T29-98.建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程[S].
[3]GB50015-2009.建筑给水排水设计规范[S].
[4]GB50243-2002.通风与空调工程施工质量验收规范[S].
[5]GB50029-2003.压缩空气站设计规范[S].
[6]国标图集02S404防水套管[S].
[7]96S406建筑排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管道安装[S].
关键词: 灰土挤密桩静载荷试验
1、工程概况
1.1场地工程地质概况
该场地,位于某校区西南角,场地已经平整,稍有起伏。地貌单元属于山间盆地边缘地带,该地区黄土湿陷敏感性高,易产生自重湿陷。
根据提供岩土工程勘察报告,该场地主要地层为黄土状粉土层,场地表面耕表土已被清除。现将黄土状粉土层情况分述如下:
黄土状粉土层:厚度大于40m,呈淡黄色,含白色钙质细粒,肉眼可见大孔隙及虫孔,随着深度增加,孔隙变细。粉质粘土呈黄褐色,与粉砂相伴,显细微层理,上部干燥,下部稍湿,土质均匀,稍密。
在勘察深度范围内无地下水,据区域资料该区地下水埋深大于80米。
1.2地基处理概况
该建筑物分为实验楼及附属房屋,为三层框架结构。地基处理方式采用灰土桩挤密地基,灰土桩孔径d=400mm,桩孔按等边三角形布置,桩心距1~8轴为0.88m,桩长为12.5m, 8~13轴为0.82m,桩长为12.0m。桩孔填料为3:7灰土。设计要求处理后地基承载力特征值不小于250kPa。本次试验采用单桩复合地基静载荷试验对灰土挤密桩复合地基承载力特征值进行静载荷试验检测。
2、检测依据
2.1《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002;
2.2《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004;
2.3该工程的岩土工程勘察报告;
2.4该建筑物的设计图纸。
3、检测内容
根据规范要求,采用静载荷试验对灰土挤密桩复合地基承载力特征值进行试验检测。试验检测数量:1~8轴为6个点,8~13轴为3个点,地基静载荷试验检测点位,见图1。
4、检测方法
本次对实验楼及附属房屋灰土挤密桩复合地基进行承载力检测,采用单桩复合地基静载荷试验,慢速维持荷载法。压重平台作反力,千斤顶加荷,百分表测读沉降。实验楼及附属房屋1~8轴挤密桩压板依据桩间距选用直径为0.925m,面积0.68m2的圆形压板; 8~13轴挤密桩依据桩间距选用直径为0.87m,面积0.60m2的圆形压板。压板底面高程同灰土挤密地基桩桩顶标高, 1~8轴灰土桩桩顶标高为1781.471m, 8~13轴灰土桩桩顶标高为1787.671m。压板下用10~20mm厚的中粗砂找平。
依据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002;附录A 的规定,此次静载荷试验,荷载分级、测读沉降时间、各级荷载下的沉降稳定标准、终止加荷条件等情况,分别叙述如下:
4.1、分8~9级加荷,每级加荷40kN,最大加荷量为设计承载力特征值的2倍,即1~8轴灰土挤密桩单桩复合静载荷最大加荷量为340kN,8~13轴灰土挤密桩单桩复合静载荷试验最大加荷量为300kN。
4.2、每加一级荷载前、后,分别测记1次承压板的下沉量,以后每0.5h测记1次,当连续2h内,每1h的下沉量小于0.10mm时,认为压板下沉降以趋稳定,即可加下一级荷载。且每级荷载间隔时间不应少于2h。
4.3、当出现下列情况之一时,可终止试验:
4.3.1承压板周围的地基土,出现明显的侧向挤出;
4.3.2沉降s急骤增大,压力-沉降(p-s)曲线出现陡降段;
4.3.3在某一级荷载下,24小时内沉降速率不能达到稳定标准;
4.3.4累计沉降量与压板直径之比s/d≥0.06;
4.3.5总加载量,已达到设计承载力特征值的2倍。
5、检测结果的分析与判定
通过对该工程灰土挤密桩进行静载荷试验检测,对实测数据进行综合分析后,单桩复合地基静载荷试验检测汇总表,静载荷试验p~s曲线图表。
1号、2号、3号试验检测点位于中子实验楼及附属房屋8~13轴线内,灰土桩桩间距为0.82m,桩长为12.0m,处理范围沿建筑物周边外沿7.0m。
1号、2号、3号试验检测点,最大加荷量均为300kN,从p~s曲线形态分析,均为缓变形曲线,相应总沉降量分别为6.83mm、7.14mm、8.42mm。根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002,承载力特征值按相对变形确定地基承载力特征值,不应大于最大加载压力的1/2取值。以上三点的s/d=0.008对应的压力均大于150 kN,其承载力特征值取最大加载量的一半,即250kPa。
4号、5号、6号、7号、8号、9号试验检测点位于中子实验楼及附属房屋1~8轴线内,灰土桩桩间距为0.88m,桩长为12.5m,处理范围沿建筑物周边外沿10.0m。
4号、5号、6号、7号、8号、9号检测点最大加荷量均为340kN,从p~s曲线形态分析,均为缓变形曲线,相应总沉降量分别为24.23mm、14.50mm、16.31mm、13.68mm、14.99mm、18.13mm;根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002,承载力特征值按相对变形确定,不应大于最大加载压力的1/2取值。以上6点的s/d=0.008对应的压力均大于170 kN,其承载力特征值取最大加载量的一半,即250kPa。
3# 0.60 300 250 250 2.63
6、结论
【关键词】高校实验楼;建筑;设计
1.工程概况
某大学综合实验楼是集该大学特色学科“生命科学”的实验、科研、教学为一体的综合性教学科研大楼。本工程为多层建筑,建筑面积21942.00m2。设有238间教学及科研使用的实验室和实训教室,72间办公室,三个容300人的多媒体教室,以及配套的行政办公、设备及后勤用房。综合实验楼位于校园中心广场的北面,与主教学楼,图书馆围合中心广场,形成校园的核心区和标志。
2.设计要点
2.1 尊重校园规划,体现校园设计原则
校园建筑的设计中,努力创造出具有一定统一性的物质空间,就必须从全局考虑,遵重校园的总体规划。同时,校园环境是一所高校软实力的重要表现形式,对单体校园建筑的规划进行调整也十分重要,海纳容百川,使校园建筑环境规划更具生动。而在校园单体建筑设计中,正是需要充分注重尊重校园规划以及协调建筑场地环境这两个方面的内容,并将其作为建筑设计构思的基本出发点。高校实验楼是大学校园建筑群体的基本组成部分,所以在建筑设计中既要体现现代校园设计理念,还要体现该高校的办学特点,而且要与相邻的建筑协调,与校园环境融合。整体校园建筑环境设计追求虽为人工,婉如天作的意境,延续在校园规划中。
2.2巧用场地,塑造一个诠释生命的建筑雕塑,使建筑与功能完美结合
综合实验楼位于校园中心广场的北面,与主教学楼,图书馆围合中心广场。广场北面的规划道路与中心广场的主轴线(校园主轴)的夹角为30.60,形成一个三角形的建设场地,设计中巧对场地地形的限制条件,积极创作,经反复对场地的推敲,将主体建筑正南正北布置,将建筑主入口对应教学楼,加强校园中心广场的横轴线关系。在北向与校园主道形成的北入口广场,布置一个300人多功能圆形教室,建筑平面形成平面生命运动的构图,使建筑形式立意与功能完美结合,组成一个诠释生命的建筑雕塑,使这栋生命科学的综合实验楼更生动。
2.3充分利用自然景观、营造宜人的人文建筑环境
大学吸引人的地方除了学术氛围,还有宜人的人文建筑环境。因此在对校园建筑物进行设计时,应注重校园自然环境的保护,建筑与校园自然环境协调,交融共生。建筑造型设计优美,细腻,塑造出符合大学校园文化内涵的建筑形象, 并与校园中心区其它建筑相辉映,营造出一个校园融于校园山水的建筑空间形态。
2.4 满足试验技术功能要求,实现合理布局
在高校的诸多建筑之中,实验室建筑有着独有的特点,相比之下,它在功能技术等方面有着更高、更严格的要求。因此,在对实验室建筑进行设计与布局时,应当对实验室的使用功能进行充分的保障。在符合学校发展要求的基础之上,对相关的建筑物进行合理的布局,并加之以有效的结构选型、材料优选以及构造技术,满足规划、消防、安全以及环保等各个方面的要求。
2.5以人文本,突出现代教育理念
高校建筑应当与高校的教育理念达成一致,建筑设计中体现育人现代教育与人才培养的理念。因此,在对实验室建筑进行设计时,需要对环境与人的互动关系进行深层次的强调。人与环境的和谐关系突出体现在校园空间。实验室建筑也是学校学术交流以及素质培养的重要平台。在建筑的平面功能设计、实验室布置设计中,应十分细致周全,体现以人为本的人文精神,突出现代教育理念。
3.设计特点
3.1 活化空间,丰富层次
综合实验楼与图书馆及主教学楼围合学校中心广场,形成一个庭院,综合实验楼的内部,由建筑合成一系列不同规模、形状、特点,环境优美的人性化庭院,庭院之间用连廊、架空廊连通,形成丰富的空间层次,既有多样性、趣味性、又有安全感、亲切感。为师生创造了人性化的交往和教学科研空间。
3.2设置种植屋面,构成立体绿化
注意利用各种空间资源和自然资源,将屋面设置成种植屋面,构成立体绿化,扩大活动空间,改善屋面的隔热性能,营造校园的生态环境。将一些自然景观进行保留,统筹规划,促使自然景观与实验楼建筑有效结合,为校园增添新的环境亮点。
3.3功能完善,人性化的公共空间
实验楼设计中融合了实训的功能,各功能实验室除设置规定的功能外,还依据相关联的科学及教学设计具有综合利用的复合功能,满足现代教育的要求和多元化需求。各个实验室相互独立,但又存在着一定程度上的共性,共同组成了生命类学科的科研、教学、实训的综合体,充分体现了建筑的功能及重要性。在设计的过程当中,建筑内部的庭院则提供了小组活动和个人静思的场所,山林绿树而入,景致迷人。而建筑的主要入口、架空层等处也充分利用地形,围合出不同形态的户外交往场所,遮风避雨。在内部的廊道等交通空间也在局部设置不同的放大空间,供师生在课间的休息和交流。
3.4合理利用资源,促进综合效益的提高
在设计中,自始至终贯彻着建筑、规划、园林三位一体的整体设计思想,注重教学科研环境的特殊性,力求建筑环境的自然化、生态化,以庭院体系组织空间,溶空间、环境、功能环境为一炉并相互关照,形成多元的建筑形式和庭院,空间层次丰富,景观环境幽雅、交流氛围浓郁的教学科研环境。合理利用资源,促进校园建筑的综合效益的提高。
4.结束语
本文主要以某综大学合实验楼为例,对高校实验楼的建筑设计进行研究与分析。首先对工程概况以及校园整体规划进行了简要介绍,从多个角度分析和介绍本高校实验楼设计理念以及建筑设计特点。
参考文献:
[1] 邓冠球. 对某大学实验楼建筑设计的探讨[J]. 建材与装饰(中旬刊), 2008,(03) .
[2] 李直. 做好建筑设计利于城市规划之我见[J]. 华章, 2011,(19) .
[3] 杜美忠. 建筑设计在城市规划设计中的重要性[J]. 中国高新技术企业, 2009,(02) .
1.1项目选址及建筑规模拟建项目选址位于重庆江津重庆交通大学双福校区内李子湖北侧的总体规划为土木建筑学科组团位置。用地西侧紧靠校园南北干道,道路西侧为已完成部分建设的机电交运学科群组团;用地南侧为李子湖;用地东侧为规划的河海学科组团;用地北侧紧靠学院主干环道,环道北侧为西科所组团。拟建成学科群包括学科综合楼、建筑学实验室、安全工程实验室、测量实验室、桥梁实验室、道路实验室和隧道实验室等在内的土木学科组团。以学科综合楼为主导(建筑学实验室、安全工程实验室、测量实验室位于其中),桥梁实验室、道路实验室、隧道实验室独立成栋并尽可能集中布置,自成一区,以便共享资源。项目用地面积49193m2,其中含保留山体,总建筑面积38748.33m2,其中,学科综合楼(图1中①)建筑面积18547.99m2,道路实验楼(图1中②)建筑面积6788.93m2,桥梁实验楼(图1中③)建筑面积9383.42m2,隧道实验楼(图1中④)建筑面积4027.99m2,容积率0.77。
1.2总图布局
从图2可以看出,根据场地条件和特征,结合地形、地貌将学科综合楼群布置在场地的西南方向,该楼群呈枝状连接建筑系实验室、测绘系实验室和安全工程系实验室,将两层的学生创业中心和会议空间布置于学科综合楼群南侧单独以廊桥联系,作为景观元素并方便公共联系和使用,整体形成综合体建筑。道路、桥梁和隧道实验楼群靠北侧校园环道点式布局相对集中,自成一区。西部布置道路实验楼,中东部布置桥梁实验楼,东南部布置隧道实验楼。保留东南部建筑场地标高以上山体景观环境。学科综合楼群人流主次出入口位于南侧和西侧,前广场位于场地西南侧,临校园南北干道进入学科综合楼群,建筑内部通过底部架空空间联系各系功能体,并方便与道路、桥梁和隧道实验楼群的交通联系。道路、桥梁和隧道实验楼群在北侧校园环道中部设置实验楼供应运输出入口(见图4),利于大型车辆和材料的出入。在西侧道路实验楼与学科综合楼群结合部设置实验楼群人流出入口。实验楼群内部形成环道,保证各实验室交通和运输顺畅。各实验楼围合形成室外场地内院,满足大型试验所需的外部场地要求,并使北侧校园环道景观清爽干净。场地地形相对平坦,场地内东南部保留山体景观,以步道与校园道路系统联系。满足校园景观空间的延续和人流、车流的引导,同时维系校区道路骨架的完整性。场地内东南部自平场标高起尽量保留山体景观。场地南侧为李子湖,重视沿湖景观和观景。会议厅和学生创新实习基地在学科综合楼南侧独立椭圆形体量并沿湖部分形成吊脚。
2从现有环境出发的总平面设计
2.1重视校园主干道景观效果,等距退让已建成建筑项目位于新建的大学校园内,南侧隔校园环道的规划西科所组团以及东侧相邻的河海学院学科组团还在规划中,紧邻项目用地的已建成建筑只有场地西侧隔南北主干道而望的机电交运学科群组团,该组团建筑为四层实验建筑(如图3)。而南北主干道是联系校园南北两个宿舍区与中心教学区的重要道路,景观环境尤为重要,所以在设计之初就定下了以南北主干道中心线为基准,新建建筑保持与西侧现有建筑等距离退让道路中心线。保证了道路两侧建筑不会喧宾夺主,主干道的景观环境得到了最大程度的保留。此项目在用地十分紧张的情况下,仍然能够从始至终坚持这一退让原则,说明虽然这不是规范的强制规定,但是周边建筑及道路对新建建筑的影响也是不可忽视的。
2.2分析周边道路及交通关系,合理布置复合功能建筑组团各出入口位置及交通关系场地周边现有车行道路主要有西侧的校园南北主干道以及北侧的校园环道,从道路关系上来看,南北向主干道联系了南北两个宿舍区及中心的教学区,应为人行的主干道,校园环道是围绕中心教学区而形成的一条道路,应为校园内车行的主要道路(图4)。场地东侧会规划一条道路,供土木学科组团和河海学科组团使用,场地南侧邻水,设计后则为亲水人行步道。根据周边道路关系情况,从宏观层面上应将人行主要入口设置于南北主干道,车行及实验室货物入口则应在场地北侧校园环道开口。这也直接决定了在总图布置时,将人流量较大的学科综合楼置于场地西侧,紧邻校园南北主干道,方便学生及教师进出;而人流量较少且货物出入较多的三个大型实验室则置于场地北侧,紧邻校园环道,方便车行及货物进出。场地南侧形成亲水景观步道,联系了主要交通干道及保留的山水景观。对周边道路及交通关系的把握,直接决定了能否合理地布置出各个功能出入口及内部交通关系等内容。而这些也直接决定了最终建筑是否能合理地置于场地之中。所以,对于周边道路及交通关系的分析与把握,对整个设计有着相当重要的影响。
2.3最大限度地保留用地内山体景观及临湖景观,塑造乐山乐水的建筑景观场地周边主要景观为南侧李子湖面,作为学校中心区的主要水体景观,景观价值自然较高。场地内部有一座高10m左右的山体,根据对环境的分析,在用地紧张的情况下,设计中对于山体最大限度地进行保留,保留场地标高以上山体主要形态特征,只是在山脚部分为了让出道路和停车位等场地,进行部分改造。对山体景观步道及绿化进行了优化设计。根据项目外部环境分析,设计中将人流量较大的综合楼放置于场地西北侧,南面临李子湖畔,给予学科综合楼很好的景观环境。部分建筑甚至形成重庆特有的吊脚形式,直接架空于水面之上,不仅能够将建筑与环境融为一体,更能够塑造自然的景观环境。该项目在景观环境的设计上最大限度地做到了尊重现有环境,利用现有环境,为建筑的整体环境提色。建筑离不开环境,好的建筑缺少了景观环境的衬托会失色不少。总图设计中,景观的融入也是不可缺少的一个环节。
3结语