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中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)23-0136-02
一、传统建筑设计规范教育地位
建筑学综合了文史理工多个领域,集合了工程和艺术、传统与地域等多种门类科学。立足于应用型教学目的,建筑设计课程、建筑规范课程和建筑绘图软件课程是我校建筑学专业的主干课程,始终贯穿我校建筑学教育,形成三大支撑体系。建筑设计规范,是由政府或立法机关颁布的对新建建筑物所作的最低限度技术要求的规定,是建筑法规体系的组成部分。建筑法规体系分为法律、规范和标准三个层次,法律主要涉及行政和组织管理,规范侧重于综合技术要求,标准则偏重于单项技术要求。人类有关建筑法规的编纂,国外可以追溯到古巴比伦时期。《汉谟拉比法典》规定:为人筑屋者如因工程不固使屋塌,致主人于死,其本人处死刑;如致屋主之子于死,则其子应处死刑。中国的《考工记・匠人》和《礼记》,也对单体建筑、群体建筑乃至城市规划从“礼”的角度设置规则。建筑设计规范是房屋建筑建设系统中不可或缺的组成部分,也是我校建筑学学习体系的重要组成部分。传统的建筑设计规范训练一直基于建筑设计教学方式的基础上,通过练习学习设计,这种方法行之有效,但是也有明显的缺陷。设计课程学时多、周期长、设计内容复杂,需要占用教师和学生的大量时间研究方案,剩余研究建筑设计规范的时间和精力都非常有限,从投入和成效的角度看,这种混合的教学方式非常低效。建筑设计规范课程,需要挖掘和遵循其客观存在的规律和程序,以科学合理的方法运行这些规律,运用教育学基本原理,使规范的教学更具有合理性和操作性。
二、建筑设计规范课程教学的思考
近5年,我国建筑设计市场不断变化,快速城市化、新技术涌现为特征的世界性问题逐步体现。2014年,防火规范进行了适应市场变化的重新编纂,建筑设计人员均面临着重新学习和体会规范的问题。建筑学的发展要在当今社会发展的大背景下进行考察,要基于市场和实践改变传统的教学模式,进行有益有效的探索。
建筑学教育是基于职业训练的教育教学,德莱弗斯(Hubert Dreyfus)的“技巧为基础的模型(skill-based model)”,在书中提出将设计专业技能(expertise)划分为7个层级(见表1)。
建筑设计规范课程教学过程中面对的是生手和初学者,培训过程基本到达专家级别即可。作为建筑学教师,明确学生掌握知识的质和量,确保学生完成学业之后可以尽快进入职业领域,顺利掌握建筑设计规范,应用于实践的建筑设计。
首先,明确了规范课程对学生的培养的级别,课堂上引入实际工程项目问题并引导其解决。其次,按照建筑设计规范的章节,结合设计,增强理解。再者,探索运用分组教学的实践教学方法,进行建筑规范课程的梳理和学习。
三、我校建筑设计规范课程实践化教学实践
1.培养应用型人才目标阶段化。我校一直贯彻培养应用型人才培养目标,建筑学专业培养具有动手能力的建筑专业人才。课程设置过程就是人才培养的一部分。在具体操作过程中,适度改变了讲授的教学模式,使学生能够逐步参与进入建筑设计规范课程中,在学校内就进入设计院工作模式,充分体会规范在建筑设计过程中的意义。
2.建筑设计规范课程模块化。建筑设计规范课程呈现分散模式,每门课程只注重单次课程的教学,忽视后续课程的联系问题。将生手和高级初学者的培养过程中所需要的设计规范课程模块化,前呼后应,构成整体课程。初级规范体系、中级规范体系和高级规范体系,分别对应低年级的民用建筑通则,中低年级的建筑设计防火规范以及高年级的城市居住区规划设计规范,这套体系已经在我校建筑学专业课程设置中延续下来,并且有效的衔接,取得了良好的教学成果。
3.建筑设计规范课程热点化。建筑设计规范内容全面,课程必须按照课本内容进行有效筛选,划分基本掌握知识和重点掌握知识。充分考虑规范在建筑学培养计划中的位置,结合学生独立思考综合建筑的能力,使其能够在建筑规范条件下考虑功能分区、空间组合、疏散防火等,最终使学生达到综合考虑结构形式、构造做法等和建筑规范的关系。以建筑设计防火规范为例,提取建筑构造章节七个小点为主题,布置研究点,将授课班级分为6组,采取无组织平等自愿分组形式。组内成员地位平等,互相监督和检查小组成员出勤情况,根据小组任务自行布置任务,共同完成研究。
在授课过程中,根据教学内容及教学进程依次向学习小组布置以下学习任务,学习小组在课外时间,通过查找、阅读书籍规范、课外调研、图书馆调研、合作讨论等方式完成以下项目,并在课上以学习小组为单位进行汇报(见表2)。
4.建筑规范课程实践调研常态化。以往建筑规范课程,不仅在课程讲授上,甚至在调研过程中多以书本内容为主,实践环节比较少。为了强调真实环境因素对建筑设计的影响,加强建筑规范相关内容在学生脑海中的印象,安排分组教学内容时,适当加大实践教学环节力度,要求学生走出去进行调研。实地调研宿舍楼、图书馆、食堂、商店、办公楼等建筑,充分调动学生自主学习积极性,无组织小组共同投入时间和精力进行考察活动,分析资料并且发现和解决问题。调查和分析的结果,重视组内成员的分工,强调实践调查的重要性,提升学生自主解决实际问题的能力。
5.建筑规范课程成果表达多元化。建筑学专业涉及多种计算机辅助设计及模型制作等多种表达手段,同时也包括办公软件等的应用。课程鼓励学生在完成小组任务过程中制作工作模型,培养学生进一步完善和理解建筑规范课程在建筑设计中的实际应用,强化建筑设计思维与表达的一致性。
除了本专业的模型表达外,充分运用自制视频、自制ppt或者图纸等多种表现手法,实现多方位的能力培养。
四、结语
建筑设计规范课程实践化改革是大势所趋,需要多学科的共同努力。在不断的实践化改革过程中总会存在争论和疑虑,但无论如何,关于教学模式、内容、方法和手段的思考和尝试对于课程改革是大有裨益的。
参考文献:
关键词:建筑结构设计;技术要点;问题;策略
建筑工程施工的依据是建筑结构设计,在建筑施工过程中影响施工质量的因素很多,经常存在一些影响施工质量的问题,除了管理上的不足之外,大多数影响施工质量的问题都与结构设计有关。必须严格对建筑结构设计的管理和监督,才有可能从根本上提高建筑工程项目的施工质量。
一、建筑结构概述
建筑结构是指在建筑物(包括构筑物)中,由建筑材料做成用来承受各种荷载或者作用,以起骨架作用的空间受力体系。根据所用的建筑材料不同建筑结构,有混凝土结构、砌体结构、钢结构、轻型钢结构、木结构和组合结构等类型。近年兴起的建筑设计概念是建筑结构设计,在建筑结构设计过程中建筑设计人员运用整体的概念对建筑结构进行分析和比较,完成对建筑结构总体方案的设计,从而大幅度提高建筑结构设计的质量。设计人员在建筑结构设计时将建筑设计概念充分的贯穿到整个动态过程中,为实现整体建筑结构设计质量的提高,将新的建筑材料、施工工艺等应用于建筑工程施工中,同时也有效提高建筑结构设计的整体和谐性。
建筑结构的常见的结构类型主要有:混合结构:砖混或砖木机构混合,块材砌筑墙体或用大型预制墙材安装、木制、预制或现浇混凝土的楼板;框架结构:梁柱钢接而成的受力体系,(钢筋混凝土或者钢材)预制柱、梁、板装配;现浇混凝土柱、梁,预制板;全现浇钢筋混凝土;框架剪力墙结构:现浇混凝土墙,现浇混凝土柱、梁,现浇板;剪力墙结构:全装配大板;内浇外挂;全现浇(大模板、滑模);配筋砌块墙体,现浇构造柱、芯柱和圈梁;框筒结构:全现浇(大模板、滑模);筒中筒结构:内外各做成筒,一般内筒为全现浇。运用建筑结构设计所具有的最大优势是可以提高建筑结构的整体协调性。
设计人员利用整体设计概念对建筑结构进行综合分析,在建筑结构设计中,做出相应的设计方案,用来提高建筑结构设计的质量。同时也保证了建筑工程的顺利进行。
设计人员会充分考虑工程施工中的各方面因素,并进行综合分析后,才进行真正的建筑结构设计,从而确保建筑施工的顺利进行。同时也节约了建筑成本。这样才能有效提升建筑行业的市场竞争力,使建筑行业在激烈的市场竞争中立于不败之地,从而积极的促进和刺激建筑行业的飞速发展。
二、建筑结构设计中常见的技术和规范问题
1、对结构设计缺乏重视
设计人员在对建筑结构进行设计时,往往对概念设计不够重视,在进行设计前缺乏对建筑结构深入全面的分析,就无法体现结构设计对建筑设计的促进作用,设计人员应当充分考虑结构设计对后期工程进度的重要影响,突破传统的设计方法,从整体上把握结构设计的理念,对建筑结构进行全面的考虑和分析,提升建筑结构设计的质量。
2、设计准备工作不充分
设计人员在建筑设计之前,应当深入的了解建筑的周边环境情况,搜集整理当地的建筑资料,包括当地的地质状况、气候条件、降水情况等等,与目标建筑进行比对,找出房屋存在的问题,借鉴成功的设计思路和技术等,对房屋进行改进,以期达到建筑工程的要求。设计人员的准备工作如果做的不够充分的话,就可能出现对建筑结构的不利影响,同时还会对工程施工造成影响。
3、对建筑结构的防震设计不够重视
现行的建筑抗震设计一般是根据主轴的方向来分别进行计算,并且抗震作用应当由各个构件的抗侧力来承担,以确保分散地震作用力,从而达到抗震的目的。但是,一些结构设计者并没有将框架结构中的纵向框架和横向框架放在同等重要的位置,在当前的设计过程中,其只重视对横向框架的设计,而忽视对纵向框架的设计,对纵向框架的设计仅按照普通要求进行设计,从而导致建筑结构设计中出现梁的跨中箍筋和纵筋配置不合理,对建筑结构的稳定性造成重大的不利的影响。这种设计方法不仅使建筑结构出现稳定性差的问题,也起不到真正的抗震效果,同时就更不能够实现预期的目标以及满足人们的要求。
三、提高建筑结构设计水平的有效技术措施
1、合理选择结构方案
设计人员应当充分的考虑建筑结构各部件之间的关系、结构设计的稳定性等主要影响建筑结构设计的因素,并对其进行综合分析,应当创新对其有利的因素,以加强各构件之间的协调性,修正和改进对其不利的因素,以确保其对建筑结构设计的正面促进作用。
2、加强和深入研究地基设计
在从事建筑结构设计工作时,应当首先加强和深入对地基设计的研究。应当对当地的水文地质条件进行深入的分析和研究,并充分搜集参考当地其它建筑工程的设计资料,以从中找出对建筑设计有影响的有利及不利因素,对有利因素加以创新,根据不利因素制定出相应的对策。
3、严格楼板设计规范
设计人员要充分保证楼板结构受力的可靠性,建筑结构设计的合理性使其能够承受相应荷载力。设计人员要对于主次梁刚度相差较大的楼板的整体受力进行综合考虑,尽量避免造成配筋浪费,以保证建筑结构使用的安全性。楼板平面内的刚度、整体性和承载力也很重要,因为楼板除了承受竖向荷载并将它传给框架外,还将水平力传到各个柱上。作为建筑基本要求,住宅楼板还应当隔音。一般情况下楼板和地面应有一定的蓄热性,即应有舒适的感觉。防火要求应符合防火规范的规定。如非预应力钢筋混凝土预制楼板耐火极限为1.0h,预应力钢筋混凝土楼板耐火极限为0.5 h。现浇钢筋混凝土楼板为1~2 h。
四、结语
建筑结构设计中的技术发展以及结构设计规范在没有得到重视的情况下,使得建筑结构设计中出现了很多的问题,直接影响到建筑工程的质量。所以设计单位应当充分重视影响建筑结构稳定性的各项因素,制定出相应的解决方案,从而提高建筑结构设计的质量。促进建筑工程本身质量的提高。
参考文献:
[1]蒋建勇.建筑结构设计方法探析[J].民营科技,2011,(11).
关键词:建筑结构设计规范;编制;进展
设计规范指的是结合理论研究、工程实践以及相关测试等,以此作为基础并有着法律赋予的强制性、指导性的文件。它代表的是当技术成果发展到一定程度时候的转化,对于先进适用科技的推广以及促进技术发展进步,它发挥着非常重要的作用。同时它也是工程科技发展的一个典型水平标志。
1 建筑结构设计规范的发展还有编制情况
我国的建筑结构设计规范至今已经经过多个时期的发展,种类也从最开始的单一形式变得越来越复杂,到现在已经突破了40多种规范种类。其中1954年-1957年是我国建筑结构设计规范最开始的时候,也被成为是草案期,在这个阶段我国还没有形成符合自身国情的设计规范模板,主要是以苏联的相关设计作为参考,再与我国实际情况结合,事实证明这样的结合是成功的,它为了我国第一个五年计划工程建设发挥重大作用。而第二个阶段是在1958年-1973年,这个阶段被视为规范短缺期,在这个时期编制的规范并不多,有且仅有两部,很多设计单位都是以苏联作为参考。而到了1974年-1986年,是我国建筑设计规范的第三个时期,这个时期可以说是非常重要的发展阶段,建筑结构设计规范第一次系统性、针对性的进行编制。1987年-2000年则是我国建筑结构设计规范的第四个阶段,这个阶段对于我国建筑建设来说有着非比寻常的意义,这个时期的编制工作对于我国工作重点的转移有了很大的推进作用,更进一步的适应了当时社会主义现代化建设方面发展的需要,也就是从那时开始我国的建筑结构设计规范正式在科学发展的道路上面前进。而2001年到2010年则是第五个阶段,这个阶段主要充实内容,更进一步的使得规范编制变得更具有科学性以及实用性。2010年至今是第六个阶段,在这个阶段又增加了新的内容,以当前几种重要情况进行了更加全面的编制。
2 规范分类的进展
2.1建筑结构可靠程度设计
在1973年的时候,国际标准化组织首次提出了《结构安全性验证的总原则》对建筑结构可靠程度进行要求以及指导,而在1986年对其进行了修订,在1998年才颁布了最新版的建筑结构安全验证相关的制度。我国为了紧随时代步伐的需要,在1979年的时候编制相关规范《建筑结构设计统一标准》,在1984年的时候又重新了一次。在该规范里面对于我国各项建筑结构设计规范里面,可靠度有所要求,另一方面还明确的规定了可靠性的指标概念、结构构件抗力特性以及荷载概率模型等相关要求,对上述内容作出全面的阐述。到了我国2001年的时候为了更加适应国家发展的需要,再次进行了修改,使得适用的范围更加广阔。1984年制定的规范适用范围主要如下:钢结构、混凝土结构、砌体结构、地基基础以及建筑抗震等级,而在2001修订版本中更加细致的进行了规定。除此之外修改的内容还有承载能力极限状态可靠指标采用值、正常使用极限状态可靠指标采用值、正常使用极限状态荷载效应组合等。
2.2建筑结构荷载
在我国当前各种建筑结构设计规范里面对于荷载的规范可以划分为6个时期,在不断的改革辩护当中,对于建筑结构荷载的规范也越来越明确,其中主要是随机性问题以及确定性问题的相关要求以及处理方法,每一个时期的变革都表现出显著性以及典型性的特点,可以说每一次的改革都标志着建筑结构荷载的进步。在最新的修订里面主要原则是在考虑的因素中加入风剖面、体形系数还有风振多因素等内容,对其进行全方面的调整,另一方面也对风荷载进行整改,出现一定程度的提高;除了风荷载外最为突出的就是高层建筑群干扰效应的修改,在最新版本里面就单个以及两个矩形截面等施扰建筑,对其干扰效应放大系数进行更全面的规范,确定其取值范围。
2.3建筑结构抗震设计
当前我国对于地震区域的划分,已经存在有五个版本。前面三个版本在1957年、1977年还有1990年三个时期完成,这三个时期版本完成的依据都是以烈度来作为划分的标准,而第四个的版本则是在2001年修订完成,这个版本做出了全方位的突破,也被称之为是中国地震动参数区划图。在这个规范版本当中,不但明确的标出了我国主要城镇在抗震方面所设置的防范烈度,更是对基本加速值还有所归属的地震设计进行分组,设防的标准也出现了明显的提高;从最开始的7-9度进行设防到现在的6-9度进行设防,可见对于地震烈度的防范有了新的标准;而规范设防的覆盖面也得到了更进一步的扩展,最开始仅占据国土面积的32.5%左右,直到现在已经扩展到59.9%。而2010年制定的最新版本抗震设计,则在上面那个版本基础上进行更进一步的完善,这个最新的规范主要用在抗震设防烈度(6-9)度地区,在这些地区进行建筑设计的时候都能够用到这个规范,里面有详细的说明了隔震、消能减震等相关设计。
除此之外还有地震反应谱,我国对于此项内容在不同时期的规范里面也出现了很大的发展。最开始的时候仅是对三类场地土进行划分,相对应的,反应谱也仅有三种曲线形式。在1989年的规范当中,场地的划分加到了四类,还对远震还有近震进行区分,而相应的反应谱也增加到七种曲线形式。到了最新的规范当中,对当前国际最新的设计地震分组有所引进,相应反应谱更是增加到了十四种曲线形式。相对于前期来说,最新的规范里面出现了两个极为明显的变化,首先就是定值设计法出现了变更,被以概率作为基础的设计方法所取代,其次就是对一次设计进行改进,替换成为了三水准设防要求以及二阶段设计步骤。其中三水准设防要求主要从多遇地震、设防烈度地震以及罕见地震三个角度出发。值得一提的是在这个最新规范里面对于土在类型划分还有剪切波速范围也进行了较为详细的规范,主要有岩石、中硬土、中软土还有软弱土这几种类型,对应的土层剪切波速范围也有了明确的规划,让抗震能够更加有指导针对性。
2.4混凝土结构设计
最开始的规范是在1966年制定,该规范仅仅是对钢筋混凝土结构以及素混凝土结构的内容有所规定,到了1974年的时候进行修订,对于里面规范的内容也出现了扩充,包括了钢筋混凝土结构、素混凝土结构以及预应力混凝杜结构等。而2010年修订的内容更是做出了重大的突破,将耐久性的相关要求以及条款加入到了设计的基本规定当中。
3 小结
我国的结构设计规范一直在摸索当中不断的进步,最开始的经验系数法仅仅存在有破换阶段法以及容许应力法两种内容, 在第二个阶段的时候加入了半概率多系数极限状态设计法,在不断的扩充过程中我国相关规范跟国际发展的轨道越来越接近,最新期的时候根据可靠性理论提出了极限状态设计法,可以说跟当前国际结构设计规范在发展趋势方面有了很好的同步。当前对于建筑的划分主要是五大类结构,而我国也已经成功的将可靠性理论应用到了这几类结构当中并取得了良好的效果。结构设计规范已经是国家想要发展就不得不面对的一个重要问题,我国在这个方面一直坚持要创新与开发,在不断引入最新研究成果的同时与我国实际情况相结合,总结相关工程的建设经验,对相关规范进行修订或者编制,与时俱进,提高总体成果。
参考文献:
关键词:消防;建筑防火;整合
Abstract:In view of the current " code for fire protection design of buildings " implementation of the difference in understanding, analysis of the safety exit and evacuation door, song and dance entertainment show entertainment venues, building the bridge between the design and the atrium, put forward a more reasonable and feasible prevention design requirements.
Key words:Fire control; Building fire protection; Integration
中图分类号:TU998.1文献标识码:A 文章编号:
随着国民经济和社会的发展, 建筑工程呈现出综合化、多元化和高层化的发展趋势,各类建筑潜在的火灾危险性不断增大,建筑防火设计在建筑工程中的地位越来越重。现行《建筑设计防火规范》、《高层建筑设计防火规范》(以下简称为《建规》、《高规》)依据建筑高度划分建筑种类、确定火灾防范等级的做法带有一定的局限性,容易造成安全度不足或安全度过高;而且两本规范相互独立,无论与国家的工程建设标准体系还是与其他建设工程的防火设计规范之间都存在一些不协调、不适应的问题,给规范的执行带来了较大困难。为此在新的整合版本出台之前笔者结合自己的工作实际,提出几点修改意见,供同行商榷。
一、部分数值重新确定问题
如《建规》中火灾延续时间和防火门的耐火极限已经不符合现在时展的步法。其火灾延续时间和防火门的耐火极限时长所参考的统计资料都是按照上世纪80年代当时的各项数据资料、统计资料综合确定总结出来的。以《建规》第8.6.3条规定的公共建筑的火灾延续时间应按2h来说,一个小商品批发市场和一个简单装修的办公楼可燃物数量和火灾荷载有较大差异,火灾延续时间时却都是2h。但由于火灾危险等级不同,火灾延续时间也不应该相同。所以在规范整合时火灾延续时间和防火门的耐火极限时长应该加入装修程度等客观条件因素加以判断。为今后的火灾扑救提供有效的水量计算数值以及有效阻截火势蔓延奠定基础。
二、新型场所的属性界定的问题
随着经济的发展和社会大分工的不断细化,导致现在新型场所的层出不穷,导致在实际工作中经常遇到酒吧、氧吧、新型按摩场所、美容美体中心、足浴、足疗之类的新型娱乐场所,根据规范中歌舞娱乐放映游艺场所的定义(歌舞娱乐放映游艺场所包括:歌舞厅、录像厅、夜总会、放映厅、卡拉OK室(含具有卡拉OK功能的餐厅)、游艺厅(含电子游艺厅)、桑拿浴室(不合洗浴部分)、网吧等),此类场所又不属于歌舞娱乐放映游艺场所的范围。按照公安部第39号令《公共娱乐场所消防安全管理规定》此类场所属于公共娱乐场所。因为规范条文的不明确导致各地对这类新型场所的防火要求标准不一。有的执行规范歌舞娱乐放映游艺场所要求,有的执行《公共娱乐场所消防安全管理规定》,导致我们在执行规范的时候有一定的困难。
三、条文内容阐述不够明确的问题
根据《建规》2.0.13条:重要公共建筑(Important public building)定义:人员密集、发生火灾后伤亡人、损夫人、影响大的公共建筑。“重要公共建筑”较难界定,实践个无法判定。因为现在公众聚集场所人员流动性大,万一发生火灾都可能造成以上设定条件的发生。所以应该按照而积、投资、建筑内设备和人员等指枷量化,采取“定量”分组。
根据《建规》第5.3.12条第一款规定:每个防火分区的安全出口数量应经计算确定,且不应少于2个。当平面上有2个或2个以上防火分区相邻布置时,每个防火分区可利用防火墙上1个通向相邻分区的防火门作为第二安全出口,但必须有1个直通室外的安全出口。
首先条文中没有明确安装防火门的级别,其次没有指明安装防火门的类型以及开启方向,因为根据《建规》的精神防火门的开启方向应为疏散方向,将哪边确定为疏散方向又成了一个问题。
四、条文内容模拟两可的问题
《建规》第11.4.1条第八款规定:设置火灾自动报警系统的场所包括老年人建筑、任一楼层建筑面积大于1500平方米或总建筑面积大于3000平方米的旅馆建筑、疗养院的病房楼、儿童活动场所和不小于200床位的医院的门诊楼、病房楼、手术部等。由于条文内容的模拟两可,导致对于疗养院的病房楼、儿童活动场所设置火灾自动报警系统的界定不明确,是必须设置,还是按照任一楼层建筑面积大于1500平方米或总建筑面积大于3000平方米的标准执行,这点在条文说明中也未明确。所以我们在一般情况下执行规范时,考虑到疗养院和儿童活动与老年人建筑比较接近,使用人员都属于老弱病残群体,缺乏自救能力,发生火灾时,疏散比较苦难,极易造成人员伤亡事故,因此,在执行规范时应参考老年人建筑执行。当设置火灾自动报警系统存在困难按照任一楼层建筑面积大于1500平方米或总建筑面积大于3000平方米的标准执行。笔者建议在两个规范整合时时,将这一问题做进一步明确,同时考究其他内容,杜绝产生歧义的情况发生,提高规范的严谨性、可行性。
五、部分条文内容、数值有待明确的问题
如随着经济的不断发展以及城市现代化进程的不断深入,对于消防车的要求也提出了新的标准,大功率水罐车、高喷车、登高平台车等一些列大吨位的车辆应运而生,所以对消防车的作业面也提出了新的要求,而根据《建规》第六章的内容中,没有提及消防车作业面以及其大小的相关内容,给实际火灾扑救中带来了一些弊端。
六、结语
消防工作事关人民的生命和国家财产的安全,所以规范的重新整合也引起了社会各界的高度关注,笔者衷心希望在此次规范的整合中能够将尽可能考虑周,消除认识上的分歧,以达到项目设计安全实用,经济合理。
参考文献
[1]GB50016-2006.《建筑设计防火规范》[S].
[2]GB50045-95,2005年版《高层民用建筑设计防火规范》[S].
[3]许珊珊,贾娜.对建筑设计防火规范中若干问题的探讨[C]2011中国消防协会科学技术年会论文集,2011.
[4]孙丽薇.关于建筑设计防火规范一些问题的探讨[J]建筑工程,2011,(6).
关键词:水工建筑;抗冰冻规范设计;实际应用
中图分类号:TV74 文献标识码:A
地处我国北方的水利水电工程建筑,其抗冰冻设计是一项非常重要的工作,也是保证水工建筑设计寿命的重要措施。自我国在上一世纪八九十年代出台了水工建筑物抗冰冻设计规范一来,水工建筑物的抗冰冻设计开始被重视且被广泛应用。而目前所采取的的一些设计方法,还是取得了非常不错的抗冰冻效果。本研究在介绍了一些设计规范内容的基础上,论述了一些抗冰冻的具体设计方法。
1. 水工建筑物抗冰冻设计的规范与要求
1.1.调查掌握本地区的水文气象资料
对水工建筑物抗冰冻性能影响最大的因素,除了建筑物本身之外,就应该是水文气象方面了。也就是说,在水工建筑物抗冰冻设计时,必须基于当地的水文气象情况来确定设计方案。其中,需要调查的水文气象资料包括:
(1)年气温变化情况。
包括一年内冻结期(低于零摄氏度)的时间、年平均气温、最冷月平均气温、日平均最低气温、负气温指数、能达到的最低气温以及持续时间等。气温是影响水工建筑物抗冰冻设计最重要的参考因素之一,它能够决定建筑物的伸缩性设计与抗冰冻融化的密实度设计。因此在调查时务必要做到数据的详细准确,而在数据分析时还应当将最近十年的数据作为分析对象。
(2)实侧土的冻结情况
水工建筑物的抗冰冻设计不仅要考虑温度对建筑物本身的影响,还应当考虑到地基实侧土的冻结与消融对地基稳性的影响。因此,需要调查掌握冻结期冻土的深度、冻结时间以及消融情况的资料,作为地基施工的重要参考。
(3)降水(雪)资料
在北方尤其是东北地区,冰冻期的降雪一般比较丰富。而冰雪在一定程度上也会影响到水工建筑的抗冰冻设计。因此需要掌握近年来的降雪情况,如降雪出现的时间、降雪量、积雪的最大厚度、积雪覆盖的时间等。
1.2 调查掌握基土及回填土的特征资料
所谓基土,主要指的是水工建筑施工区域内的地质土。它作为承载水工建筑物的主体结构,对它的地质特征的调查研究也非常必要。而在具体施工过程中,如果本区域内的土质不符合施工要求,还需要回填土来替代原来的土质。这样一来,还需要对回填土的土质特征进行调查研究。根据水工建筑物抗冰冻设计规范与要求,需要调查的土质特征资料包括土的物理力学特性、土的类型、颗粒筛分曲线、冻结前土的含水量、土的极限摩阻力、冻土的热学参数;冻土的资料、标准冻深、设计冻深、基础下土的冻深、地表冻胀土、土的冻胀性级别等。
1.3.调查掌握地质水文资料
所谓的地质水文资料,主要指的是水工建筑物施工区的地下水水文情况。在水工建筑物设计时,地下水水文情况是非常重要的影响因素。其原因在于它能够深刻影响到建筑物的地基稳定性,地基不稳,则水工建筑必然不稳。因此,在施工设计时,需要对地下水水文情况进行综合调查分析,而需要掌握的资料包括冻结期及冻结前地下水的分布及埋深变化情况、地下水的补给情况、地下水的物理化学特性等。
2.基于设计规范的一些抗冰冻具体措施探讨
在对所需要掌握的资料进行收集、分析与研究后,就需要根据研究结果确定设计方案。鉴于此,笔者根据对一些资料的分析,探讨了一些设计方案中可以应用的一些抗冰冻措施。
2.1.科学地进行水工建筑物布局
科学的水工建筑物布局,能够达到很好的抗冰冻效果。例如位于乌克兰第聂伯河上的基辅水利水电工程,就采用了非常有效的抗冰冻布局,保证了其在数十年的寒冬中安然度过。而所谓的科学布局,是在根据水工建筑物所在地区的冬季日照情况,决定建筑物的朝向与受热面积。在我国北方地区,河流的流向一般是东西流向,水工建筑的布局按照一般的设计方法采用的“坐西朝东”的布局。这种布局在冬季阳光最强烈的正午,受热面积非常小,非常不利于建筑物的保温与抗冻。因此,应当采取一定的施工方法改为“坐北朝南”的布局。同时,各座水工建筑物之间还应保持一定的距离,防止相互遮蔽。除此之外,还应当应用抗冻性能好的建筑物构型,即应用屋面面积较大、建筑物墙壁较厚、窗口较少且较小、受光面积大等设计方法,最大程度上减少冷空气对建筑物的不良影响。
2.2.使用抗冰冻性能好的建筑材料
建筑材料的抗冰冻性能在很大程度上决定了水工建筑物的抗冰冻性能。因此,在选择建筑材料市场,应当将其抗冰冻性能作为重要的参考指标。在采购时,应尽量选择伸缩性能较强、不易断裂、韧性较好、密实度高的建筑材料。尤其是混凝土的骨料,更要满足致密性的要求,防止冰雪消融时对建筑物的侵蚀,造成墙体剥落。而在选择砌砖时,也应当选择保温性能较好的类型,如煤渣整体成型空心砖、氧化铝添加剂复合砖等,这类砌砖不仅致密性、韧性均非常良好,还具备了隔热、隔音的性能,非常适合高寒地带的水工建筑物建设需求。
2.3.尽量应用抗冰冻的结构设计
水工建筑物的抗冰冻性能不仅取决于建筑材料,还取决于建筑物的结构设计。也就是说,在设计建筑物建构时,应尽量使用抗冰冻、利于保温的结构设计。首先,在墙体与屋面结构设计方面,最好将单层、单一结构设计成多层复合结构。也即在最外层设计一层防冰冻层,中间部分设计一层保温层。其中防冰冻层主要有细砂与水泥构筑而成,约2厘米厚,保证此层的高密度和外表光滑,同时在最外层覆盖一层泡沫瓷片,尽量减少积雪覆盖量以及消融时侵蚀墙体。而保温层主要有泡沫构成,厚度约为5厘米左右,从而增强建筑物墙壁的隔热性能。另外,在屋面设计时,最好设计成陡坡结构,减少积雪厚度。此外,水下部分还应设计一层防水层。
3.结束语:水工建筑物的抗冰冻设计是综合性的。因此,上文探讨的一些措施只是几个方面。因此,在具体设计时,应当最水工建筑物抗冰冻设计规范进行充分的研究,设计出完整的抗冰冻施工方案。而且,在水工建筑施工完毕后,在冬季还应做还除雪、除冰等维护工作,对被冰冻损坏的建筑物结构,应当尽快完成修补,避免造成深度破坏。
参考文献:
[1]隋铁龄.水工抗冻结构设计方法 渠系水工建筑物抗冻技术知识讲座[J].水利天地,2010第3期.