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关键词:工业厂房;设计;理念;使用功能;建筑之美
Abstract: for the development of social economy, nowadays, industry and agriculture is the foundation of national development and progress, then industrial workshop is one of the carriers of human civilization, the direct impact on the environment of the city and landscape. Along with the social adjustment of industrial structure, industrial workshop is facing and a big development and opportunities. However, the modern industrial workshop also is no longer a simple, ordinary workshop. Along with the architectural concept and concept of constant updates, a new generation of industrial plant design should be given not only to the function of practical, but also give building to more technology, human nature, and diversified characteristics of industrial workshop is not just to meet the requirements of the use function, also shows the beauty of art of industrial architecture. This paper mainly through industrial workshop design concept paper, discusses the industrial plant building design and industrial plant development direction.
Keywords: industrial workshop; Design; Ideas; Use function; Architectural beauty
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
0 引言
随着人类社会步入信息化时代,工业厂房也随之发生了巨大的变革。一直以来,工业厂房设计就被广大建筑师忽略了,导致不少缺乏系统考虑的工业厂房对城市、社会环境带来了破坏。现在随着我国经济的快速发展,社会生活方式的不断变化,使工业厂房设计迎来了一个全新的发展时期。一个个造型活泼,洁净优美的现代化工厂在城市中展现出来,给予人们美的享受。
1工业厂房设计理念
现在随着人的感观的不同,欣赏美的标准的不同,建筑理念的不同,现代的工业厂房已经不再是简简单单的、普普通通的厂房了。工业厂房的设计不仅要考虑到功能的实用性,还要赋予建筑以科技化,人性化,多元化的特性,使工业厂房不单单满足使用功能的要求,也能体现工业建筑的艺术之美并同时赋予了现代工业建筑新的设计理念。
工业建筑设计的新理念主要体现在:①节能设计:节能是可持续发展工业厂房的一个最普遍、最明显的特征。它包括两个方面,一是建筑运行的低能耗,二是建造工业厂房过程本身的低能耗。这两点可以从一些工业厂房利用太阳能、自然通风、天然采光及新产品的运用中体现出来。例如无锡尚德太阳能电力项目南立面采用了整面倾斜的太阳能电池板,既可产生大量的电能供建筑自身使用,节约能耗,又很好的体现了企业形象。无锡威埃姆输送机械项目为200m*200m的大型全钢结构厂房,在中部设计了跨度40m,高3m的通长气楼,既减少了使用风机的运行能耗,实现自然通风,又结合屋面采光带的设置,很好解决了厂房内部的天然采光问题。②绿色设计:指从建筑的原材料、工艺手段、工业产品、设备到能源的利用,从工业的营运到废物的二次利用等所有环节都不对环境构成威胁,绿色设计应摒弃盲目追求高科技的做法,强调高科技与适宜技术并举。特别是面对现在越来越多的外资企业的工业厂房项目,大多会要求项目进行LEED认证。LEED是美国民间绿色建筑认证奖项,目前被认为是最完善、最有影响力的绿色建筑评估标准。毫无疑问,低碳和环保将是未来的主流趋势。尽管在当下国内的发展还不够完善,但LEED在推动绿色建筑发展过程中的贡献不能被掩盖。
2工业厂房设计概述
伴随着紧锣密鼓环保搬迁的旗号,其中所涉及到的工业厂房在搬迁中演绎着举足轻重的角色。工业厂房的建筑设计也就体现着不可忽视的作用。现代工业建筑类型多样,包括电子高科技、硅太阳能、医药化工类、高端制造业等,以下就简略概述一下工业厂房设计中所要涉及到的几个主要方面。
2.1平面设计:工业厂房分为单层厂房、多层厂房及高层厂房,平面设计多为工艺设备服务,主要根据工艺流线来布置建筑平面,同时处理好人员流线及货物进出流线的分流设计。单层机械制造类厂房的屋面主要考虑采用自然通风及天然采光以节约能耗,通常在屋脊设置纵向气楼以及避风式或者开敞式采光通风屋脊解决自然通风和天然采光,也可在屋面横向间隔设置聚碳酸酯或者玻璃钢条形波纹采光板解决天然采光。工业厂房通常屋面跨度比较大,屋顶汇水面积大,钢屋面坡度一般为≥5%,混凝土屋面坡度一般为3%。采用传统的屋面排水时,在外立面许可的情况下尽量采用外排水方式以减少屋面漏水的情况。若采用虹吸式雨水排水系统,应注意管材的选用。从工程应用的情况看,镀锌钢管是不错的选择,而普通的PVC管则会存在很大的漏水隐患。工业厂房防火分区的确定,应按照GB50016-2006《建筑设计防火规范》的相关要求,根据厂房的火灾危险性分类、厂房的耐火等级以及厂房的层数这些因素来综合考虑确认。厂房内设置自动灭火系统时,每个防火分区的最大允许建筑面积可按规范增加1.0倍。但需要注意的是:局部设置自动灭火系统的厂房,要扣除楼梯间、卫生间、一些动力站房等这些未设置自动灭火系统的部位,以达到正确计算防火分区的最大允许建筑面积的目的。
2.2立面设计:工业厂房的建筑立面要把握以下4个方面的特征:规模、线条、色彩、变化。工业厂房因其生产工艺流线较长,厂房规模比较大。立面主要由内部工艺布置来决定,在满足工艺的要求下力求立面简洁恢宏同时使节点尽量简洁统一。建筑立面设计把建筑形象与厂房的功能有机结合在一起,在满足建筑采光、通风、散热等基本要求的前提下,追求建筑形式上的变化,并力图表现建筑的艺术之美。外墙面大面积采用金属夹芯板(图1)或者彩钢板(图2),增强了建筑的质感。同时,板材不同的排列方式使建筑本身呈现出不同方向的韵律感。现代工业建在色彩上筑应摒弃一贯的灰白色印象,从黑白胶片向彩色胶片时代转变。(如图1)银灰色与深灰色的拼接,角部穿插耀眼的红色,丰富了立面,并在此设置企业的LOGO,起到了很好的画龙点睛的作用。(如图2)天蓝色与银白色相间、大体量与附属建筑穿插,其间设计了大片的玻璃幕墙与明亮的黄色,使整个建筑群虚实对比,高低错落,色彩跳动,给人以愉悦的感受。
图1 WA&T集成电路项目透视图 图2 天津叶水福物流空港项目鸟瞰图
2.3剖面设计:电子工业洁净厂房应根据工艺使用要求来确定工作层、设备下夹层及设备上夹层的净空高度,然后确定建筑剖面节点。而制造类厂房可根据吊车起吊高度,吊车型号,考虑行车运行的安全距离及屋面结构形式,确定建筑剖面节点(图3)。
图3 苏州首诺高功能薄膜项目内景
2.4检修走道及检修梯:电子工业洁净厂房的设备上夹层,建议设计检修马道,避免直接在吊顶板上行走。而且吊顶上方设备管道纵横,不设置检修马道会不便于设备检修。混凝土屋面的检修梯通常采用突出屋面的楼梯间或者设置垂直爬梯从室内通过屋面上人孔上屋面,而钢屋面的检修梯则通常单独从室外设置带护笼的钢爬梯。
3工业厂房发展方向
社会经济的发展,科学技术的进步,带动着工业厂房的设计从以往的以生产设备为中心朝着以人为本的方向发展,人的因素在建筑中越来越重要,工业厂房的人性化设计要求建筑师摒弃只重生产工艺的需求,轻人的行为和心理需求的倾向,注重人对空间环境的体验和感受,创造方便、安全、健康和舒适的工作空间,使工业厂房空间环境与人相融合,创造让人产生归属感和亲切感的良好生活环境,最终达到提高员工的生活质量及工作效率的目的。
3.1自然环境的引入与渗透在工业厂房的内部空间环境中,应重视开放空间的创建,使内部空间与自然环境相互交流和渗透。通过设置一些自然景点,观景窗、观景台、内庭园以及落地窗等措施加强人与自然的联系。此外,引进自然,改善内部生产环境还可以借鉴我国传统园林的一些设计手法如;渗透、借景、对景等。
3.2工业厂房外部空间的和谐统一在工业厂房的外部空间环境设计中,应结合环境要素和内在的生产工艺,综合考虑建筑空间布置、群体组合、突出项目自身的功能空间及环境要素特质,以统一的空间建构、色彩构成等处理手法来强化其自身风格的整体性,增强工业厂房外部空间环境的可识别性和亲和力(图4)。
图4 苏州首诺高功能薄膜项目外景
关键词:大空间负荷特性气流组织空调方式节能
前言:20世纪以来,随着人类生存和发展的需求,各国竞相建造了规模宏大的公共建筑电影院、剧场、体育馆、展览馆、空港航站楼、高层建筑内的中庭等的建筑内的建造越来越引起人们的兴趣和关注。为了充分发挥这些建筑的功能,创造优质的环境,暖通空调技术必须也要不断的进步。传统的大空间建筑体型结构、功能变化较少,工程上已积累了丰富的经验。现代的大空间建筑造型奇特,尺寸庞大,依靠传统的经验难以满足各方面的要求,需要借助计算机的模拟来进行设计预测。下面对大空间建筑的空调设计做一简要概述。
一、大空间建筑的特征(1)大空间高度高。这是形成温度梯度的主要原因。
(2)大空间的外墙面积与地板面积之比大(图1)。这形成了外界界面对室内空间的自然对流影响很大,冬季易在四周造成下降气流。
(3)居留区人均占有空间体积大(图1)。从卫生角度看是良好的,可采用较小的换气次数。
(4)多功能的使用要求。要求空调满足多环境,控制灵活
二、负荷特性各种大空间建筑的符合因素所占的比例并不一样。图2表示了它们之间的差别。
三、空调风量和换气次数空调风量的确定因素可按:1.冷热负荷的处理要求;2.室内清洁度的保持;3.换气次数的确保;4.满足法规的要求。1、2、3三者是通过常规计算可确定,但3项有时缺少实践的经验作依据。对于常规的电影院、会堂,人均容积比较一致。通过室内负荷计算及送风温差所得的人均风量是相似的,相应的换气次数一般在4~6次/之间,但对于体型复杂、空间大小不规则、居留密度偏高的场合,这些指标不一定能套用。例如对于体育建筑的情况,其换气次数最大为4.5次/,最小为1.2次/。这是由于:1.这类建筑体积庞大,赛场内人数少;2.设计对负荷的处理和计算考虑不同,因而有计算确定的换气次数有较大的区别。但只要采取有效的气流组织,即使换气次数小,亦能满足空调的要求。
四、空调方式、气流组织及有关问题1.空调方式和气流组织对室内环境和负荷的影响。
空调采用不同的空调形式或气流组织对室内温度的垂直方向的分布有很大的影响(如图3所示)。另外,空调送回风方式对负荷率也有很大的影响(如图4所示,宫川保之的研究),因此在设计中气流组织与负荷计算是相互联系的。
2.居留区(工作区)空调和诱导通风的应用。
对于一般的电影院、会场等的空调和气流组织,由于高度有限,一般都采用全面空调方式,辅以比较常规的气流组织形式。但高大空间室内温度分层现象非常严重。实践证明,可以在不同的场合采用不同的分层空调方式来实现。对居留区(工作区)空调的基本原则是:(1)供冷时,冷风只送到工作区。此外利用室外空气或回风以分隔形成上部非空调房间,或用于满足消防排烟之需。(2)在供暖时,送风温差宜小,且应送到工作区。有条件时与辐射供暖结合。采取这些措施后,空调负荷可减少30%~40%。采用诱导方式(诱导封口的诱导比和为4~5倍),从而可使上下温度分布均匀。对大空间空调来说,最重要的是气流的控制。
3.大空间送风方式的总体选择。
不同性质的公共建筑和人员停留情况,整体考虑的送风方式有下面的原则:对长时间停留且对舒适要求高的场合,如剧场观众厅、宗教教堂、大教室等无论规模大小都适宜采用顶棚喷口;对长时间停留但对舒适要求不太高的场合,如体育馆、室内棒球场、大工场,适宜采用顶棚喷口和横向喷口;对短时间停留的场合,如空港大厅、门厅等,则不适宜采用顶棚散流器和向上送风的方式。
4.各类建筑的具体措施。
(1)剧场、音乐厅、会场1.总体来讲,均采用低速风道全空气方式。为调节负荷,也有采用变风量调节方式的。从室内空气分布来看,有稀释型和置换型。传统的上送下回方式属稀释型,均匀的下送上回方式属置换型。负荷强度大者建议采用置换方式。2.气流组织形式:上送下回,侧送下回,后部喷口送风,下送上回。以上发生均用采用,一般是几种方式综合应用。3.用合理的系统分区来保证场内温度分布的均匀性。一般观众厅根据平面和垂直方向可分为3~5个区。根据厅内存在温度梯度的特性,采用多台AHU或在系统支路上设调温装置,以控制送风装置。4.合理设计舞台空调系统。可在舞台两侧天桥下安装送风管,向下、向侧台送风。可在前天桥下设送风管,向下送风,直达表演区,或采用球形旋转风口从舞台两侧向中央送风。也可沿幕间设扁高型风管向下送风。另外,舞台必须设立独立的送回风系统,以便调节压力。
(2)体育比赛管及多功能大厅1.满足居留区域空调:可采用侧送射流覆盖观众席,相当于局部空调的坐席空调在大型体育馆中也用应用。从节能出发,对于超大型比赛场地,在赛场内不一定设空调系统。对于比赛场地有严格要求的,可利用赛场周边的看台向场内送风。2.气流组织手法:变更送风方向,以满足所需的射流轨迹,适应冬季和夏季的不同要求。变更送风口的数量和位置,以控制相应的空调区域。3.利用可感气流。从节能和热舒适两者矛盾的统一出发,大型的体育场内可利用加强场内气流速度来满足舒适性的要求,这时夏季可适当提高室内的温度。3.高速喷流系统。为防止在大空间形成严重的温度梯度。造成热空气在上部的滞留,近几年来多功能大厅、体育馆采用系统的或单体式诱导喷口特别广泛。
(3)中庭1.封闭式中庭:中庭内的温度波动较小,一般能处于舒适温度区,即处于零耗能带。可只考虑排风(夏季)和地面辐射采暖(冬季),不一定设空调系统。也可在中庭的下部根据实际的负荷设置空调送风系统,用水平送风来隔断上下层空调。2.开启式中庭:通常在低层部位用空调送风直接控制,也有在活动中心直接设置与建筑相协调的空调送风装置和在各层中庭界面上设送风口的。由于中庭的体型各不相同,所处地点和气候不同,功能亦有区别,在设计时,应事先进行模型实验和计算机模拟计算。
关于膜构造体育建筑、游泳比赛馆、人工冰场、空港旅客大厅的空调因其特殊性,有专门的文献介绍,这里由于篇幅的限制就不一一阐述了。
五、大空间建筑的空调冷热源常规的冷热源,电力型或热力型(如燃气)的压缩式制冷机(或热泵)、吸收式制冷机、直燃式冷热水机组均可用于大空间建筑。从供冷供热的角度出发应该考虑:当所在地区已有足够规模的区域供冷供热设施时,可利用其装置提供冷热量;在供冷供热的基本方式上应尽可能采用热泵和蓄冷蓄热技术;在有些场合燃气机热泵也是十分合理的能源方式。此外能源的复合化—复合能源的应用也是值得注意的倾向。使用两种能源,如电力和燃气(或油),在一定程度上不仅可实现城市供能中电力与燃气峰谷之间的平衡,而且在能源价格可选择的场合下,对运行费用可以有调剂作用。
六、大空间建筑节能80年代的大空间建筑在节能问题上只要着眼于节约能源和对舒适性方面的关心。进入90年代以后,除了以上的考虑外,更加关注空调建筑物对地球环境的影响。应充分利用自然能(太阳、风、雨、土等),以便最大限度的节约能源和资源,并减低对环境的负荷。
传统的行之有效的利用能源的手段对大空间建筑物仍然是适用的。在空调方面减少设计负荷(建筑设计上配合),采用居留区空调,合理确定送风量和新风量,减低空气和水的输送能耗、利用新风供冷、合理的能源组合、选用高效率的制冷设备和空气末端装置、蓄冷和低位热源的利用等,都是重要的节能措施。在有条件的情况下,下面的方法可以采用:
(1)建筑采用覆土埋入式将体育馆做成下沉式,即半地下化,周围覆以土层,在隔声、保温、提高建筑物稳定性方面十分有利。
(2)利用自然通风对于没有环境噪声干扰的大空间建筑,最大限度地利用自然通风改善室内环境和节约能量消耗是最为合理的。现今屋顶可开闭式大型体育馆彻底实现了这一要求。
(3)土壤热的利用体育馆占地面积大,利用其地下的土壤作为蓄热材料蓄热十分有利。例如在进厅地面下埋设盘管,利用夜间由廉价电力制冷(热)水,由盘管将热量蓄在土层,白天取出供空调用,同时由于地下蓄热,使地板起辐射供冷(热)的作用。此外,为了减低新风负荷,将新风流经专用的配管沟道进行预冷或预热,间接利用了土壤的热量(土壤与空气换热)。
七、其他问题
(1)系统划分问题
系统划分原则:
1.大空间建筑风量庞大,从平面上看,应根据方位、面积,分区组织空调系统,一般中大型体育馆均作分区。
2.在以上的基础上,根据上下温度均匀性的要求,多功能使用的可能性,工作时间的差别予以划分系统。
3.根据具体情况也可把系统细分化,这样不出现大风道,但水系统较复杂。
(2)空气处理问题
1.国外70年代起空气处理箱中均采用表面换热器,一般设再热器和加湿器。
2.应重视空气过滤问题。
3.新风与排风之间设全热换热器回收能量:这是减少冷热装置负荷的重要措施,既减小装置容量,节约初投资,有可降低运行费用。
4.直接根据人员的多少控制进入系统的新风量
5.对于干热地区,根据气象条件的分析,有些大空间建筑可采用经直接蒸发或间接蒸发冷却器的全新风空气处理系统。
(3)新风预处理方式
1.新风用深井水冷却后再与回风混合,有很好的经济性,与空气处理后的井水用作制冷机冷凝器的冷却水,可以改善制冷机的工况,当井水应用受限制时,不可行。
2.根据影剧院潜热负荷大、新风比大、空调制冷除湿负荷大的特点,美国有些地区采用对新风预除湿处理,然后混合回风再经空气冷却处理。
结束语:随着社会的进步,人民对生活质量的追求,除物质生活之外,对精神、文化、体育方面的情趣有了越来越高的要求,为此人们期盼着有更多的功能合理的质量上乘的环境舒适的公共活动空间的建设。对于这些空间的环境设备也要求在健康、舒适、能源有效利用和地球环境保护方面有新的创造。同时作为大空间建筑的功能各国都在朝功能综合化发展,以期社会资源的充分利用,亦有利于该类型建筑的经营,即在经济上得以支撑。因此暖通空调设备如何适应这种需要(对多功能的灵活运行)也是现代大空间建筑设计、运行和管理等方面值得强调的问题。
关键字:建筑结构;抗爆设计;设计原则
Abstract: With the improvement of living standards of our people, the quality of the people living in the house also have higher requirements in the enjoyment of material life, they require their own spacious, comfortable house, but more importantly it is safe. To this end, we in the design of the building structure, you want to building antiknock design into the building we are talking not only refers to people living in the house, which also involves some other building. This paper briefly describes the antiknock design of building structures, which involves some of the principles of design of the building antiknock. This article, aims to provide little theoretical basis for the relevant departments.
Keywords: building structure; antiknock design; design principles
中图分类号:TU3文献标识码:A 文章编号:
1 引言
由于地理区域发展的不平衡性,使得不同地理区域的人们生活水平有着很大的差异,这使得很多的地方经常发生社会暴乱、恐怖袭击等事件,这些时间的发生,带来的最直接的后果就是人身安全和社会财富的损失。如果在暴乱区域房屋的结构不够结实,没有任何的防爆措施,那么带来的伤亡将会更加的严重。
除了上面说的社会暴乱以及恐怖袭击因素,自然灾害也是一个不能忽视的因素,地震就是一个很好的例子,5.12事故,给我国带来的伤害是惨重的,但是我们从中也了解到,如果在那些建筑建造的时候,考虑了建筑结构的抗爆设计,给我国带来的伤害也许就没有那么严重。所以建筑结构的抗爆设计是非常有必要的,这值得我国的建筑行业去深究。
2 抗爆设计原则
当我们在设计建筑时,要使这些建筑抵抗强爆炸气流冲击波的冲击通常是比较困难的,这是因为以下几点的原因:①当建筑物受到来自某物体的爆炸气流冲击时,爆炸点距离建筑物的距离和方位都是无确定的,所以作用在建筑物上的爆炸气流冲击波的荷载具有不确定性;②对于一些建筑物来说,他们随时可能遭受爆炸气流的冲击,也就是说由于爆炸而产生的气流冲击具有不确定性;③在应对随时可能发生的爆炸时,我们是不能提前知道爆炸的强度等级的,这就要求我们将建造的抗爆等级提升至很高的位置,但是这又会造成经济层面上的压力,这也是建筑物在应对爆炸时的一个难点。
针对上面的难点问题,我们对建筑结构进行抗爆的设计的时候,一般会按照以下设计原则:
(1)我们在进行建筑物抗爆设计的时候,应该根据不同建筑类型的不同功能来进行区域的划分,结合理论与实际,全面的分析并确定爆炸位置与建筑物的相关位置关系,在此基础上,我们还需估算出由于爆炸而给建筑带来的伤害程度,这其中就涉及分析爆炸个建筑物带来的伤害是哪种性质的,是对结构的整体伤害还是对建筑的局部造成伤害。
(2)在抗爆设计原则一中我们提到了两种性质的建筑物伤害。在应对建筑物整体伤害的时候,我们要在建筑物内设计一套安全可行的防爆、泄爆体系,要形成这样一套体系,我们就要对建筑的自身机构进行分析,找出每个建筑自身的特点,将这些特点考虑在设计中,这样就能防止建筑物在爆炸条件下出现整体失稳现象,这样才能防止建筑物出现连续性倒塌事故。
(3)在应对建筑物局部伤害的时候,我们需要对建筑物的局部构件进行结构上的分析,一旦发现结构不稳定的构件,应该及时对局部构件进行加固,这样能够防止构件在爆炸条件下失去重物承载能力,这样便在很大的程度上防止了整体结构造成连续性倒塌事故。
(4)建筑结构抗暴设计的另一条原则就是在外要平衡一些非结构构件的“刚”“柔”关系,因为这样能够避免这些非结构构件成为伤害人体的潜在安全隐患,在内要使得这些非机构元件起到防爆、泄爆的作用。
(5)建筑结构抗爆设计的最后一点原则就是要做好建筑内部的防火、排烟等安全通道,除此之外,还要建造一些有利于人员疏散的安全通道,这样即使建筑物出现小小面积的安全事故,人员的安全也能得到一定的保障。
3 建筑结构抗爆设计方法
在进行建筑结构抗暴设计的过程中,我们应该针对不同的建筑类型运用不同的设计方法,这里,本文将简单介绍一下两种建筑类型的结构抗爆设计方法:即民用建筑抗爆设计方法和工业建筑抗爆设计方法。
3.1 民用建筑抗爆设计方法
对民用建筑结构实行抗爆设计是非常有必要的,这关系到广大民众的居住安全,这也是我国现阶段“以人为本”政策的重要体现。在对民用建筑结构进行抗爆设计的时候,我们应该对以往发生的民用建筑进行分析,总结出这些建筑不能应对爆炸冲击的原因,针对这些原因作出相应的应对措施并进行反复的实验,以便研究出一套安全可行的抗爆设计方案。1996年美国土木工程协会就颁布了一套关于民用建筑的抗爆设计方法,具体内容(步骤)有以下几点:
(1)首先要确定我们设计的民用建筑遭受爆炸冲击的可能性大小,要想能够全面的分析出这些可能性的大小,我们必须考虑多种爆炸事故,包括汽车爆炸、社会暴乱以及恐怖袭击等。
(2)在确定好了民用建筑遭受爆炸冲击的概率后,我们还需要对建筑物会受到的等级做一个初步的评估,这是为了确定爆炸等级和空气冲击波荷载特性。
(3)这一步骤中,我们要对建筑的结构体系做出选择,因为不同的机构体系所抵挡的爆炸冲击波荷载是不一样的,只有当选择好适当的建筑结构体系,才能使设计出的建筑能够抵挡爆炸的冲击。
(4)在适当的结构体系中对构件进行抗爆受力分析,只有经过重复的实验分析,才能得出建筑结构的抗爆能力大小。
(5)一座建筑抗爆能力的大小,不仅体现在其主要房梁的抗爆能力上面。建筑内的小部件也是会对人体造成伤害的,例如,门窗玻璃碎片的飞溅就会对人体造成巨大伤害,为此,我们也需对这些小部件进行抗爆受力分析。
(6)其他结构的抗爆受力分析。
3.2 工业建筑抗爆设计方法
工业建筑和民用建筑是截然不同的两种建筑,所以对于这类建筑的机构抗爆设计方法是不一样的。现将美国土木工程协会颁布的石油化工建筑的抗爆设计方法介绍如下:
(1)由于工业建筑的差异是很巨大的,普通的厂房所需要的抗爆等级较低,但是大型机械厂房所要求的抗爆等级就很高。所以我们需要根据实际需要来制定建筑的抗爆等级。
(2)对建筑遭受的爆炸进行等级分析,从而来量化设计冲击波超压值。
(3)对工业建筑的结构进行极限承载能力分析,以便确定当遭遇爆炸事故时,建筑物能否承受爆炸的冲击。
(4)对建筑物的构件进行单位面积所受冲击波荷载的分析。
(5)通过以上的各种分析,对建筑结构的体现进行选择,选择合适的结构体系,达到防震、防爆的效果。
(6)对建筑结构进行动力分析,在此基础上设计出合适的构件。
4 建筑结构抗爆设计研究概述及展望
由于爆炸带来的气流冲击力比一般风和地震等自然力的具有更大的破坏性,所以,对我们设计的建筑物必须具备一定等级的抗爆能力,但是要做到建筑物在面对爆炸事故时不出现一点结构构件的损坏也是不合理的,因为这需要我们大大加到对建筑物的建造材料,这样就增加了建造的成本,从经济的角度来考虑这事非常不划算的。所以在实际的建筑结构抗爆设计中,我们只需做到建筑物面对爆炸时不出现整体的倒塌,这样不仅保证了人们的人身、财产安全,也避免了不必要的建造材料浪费。
5 结语
本文在分析建筑结构抗暴设计相关内容的基础上,介绍了建筑结构抗爆设计的原则和方法,最后还对我国的建筑结构抗爆设计进行了简单的概述及展望。建筑结构的抗爆设计关系到我们的人身安全和财产安全,这需要我们在进行建筑设计的时候认真的贯穿实施。目前, 对于建筑结构抗爆的设计理念,各国都投入了大量的人力物力,这说明建筑抗爆设计理念是符合人类发展要求的。新世纪的抗震理论必定是基于完好性能上的抗震设计理论,它是合符社会发展需要的。
参考文献
[1] 方铁成.浅谈建筑结构抗震设计和抗爆设计原则[J].j建筑工程,2009
关键词:公寓式酒店,酒店设计,消防设计,节能
1. 酒店设计概述
酒店位于珠海十字门,建筑物东西向长度约为62m,南北向进深约为28m。
设两层地下室,为设备房及地下停车场,建筑面积为12089O。地上2层~28层为公寓式酒店房间,建筑面积为47656O,总建筑面积为59745O。建筑消防高度为97.0m,建筑最高点高度为99.6m。
2. 总平面布置
2.1公寓式酒店位于珠海十字门,共有455套客房。公寓式酒店共28层高。其平面采用折角型平面以最大限度的利用景观.地下设置了两层停车场, 有239个车位。
2.2公寓式酒店沿海岸的立面设计了一系列的大阳台,山景面则设计了稍窄的阳台,这样使每套户型都充分享受到外部景观。单身公寓户型分布在较低的楼层,一房、煞考叭房复式位于东面以享受海岸的景色. 每个复式单位都有双层高的空间以充分享受周围的景观。
3. 建筑平面设计及立面设计
3.1建筑平面设计及功能分区
酒店设地下两层,每层均设有设备房和机动车库;首层为公寓式酒店大堂、餐厅、厨房、商店及干洗店;2-28层为公寓式酒店客房。屋面为花园和太阳能光伏发电板。
单身公寓户型分布在较低的楼层, 1房, 2房及3房的复式位于东面以享受海岸的景色。每个复式户型都有双层高的空间以充分享受周围的景观。
公寓式酒店沿海岸的立面设计了一系列的大阳台, 山景面则设计了稍窄的阳台,这样使每套户型都充分享受到外部景观。外墙与阳台均以玻璃作为主要材质,制造轻盈通透之感。
3.2酒店地下二层层高为4m,地下一层层高为7.5m,首层层高为7.9m,标准层层高为3.3m。
3.3立面设计
公寓式酒店的上部覆面是安装在阳台的全单元式玻璃幕墙推拉门幕墙系统及高性能中空钢化玻璃。外部四面采用结构玻璃。玻璃栏板Y合彩釉夹胶钢化玻璃与水平遮阳板作一体化设计。阳台天花装修和雨棚覆面采用涂料铝板。
公寓式酒店的基座部分主要采用半单元式铝框幕墙连钢背板。建筑两侧的后退玻璃入口是由玻璃竖框支撑的玻璃窗墙,设计为全无框透明玻璃墙,令大堂l]最大限度的通透感。
4. 建筑消防设计
4.1建筑单体设计
本公寓式酒店地上28层,建筑高度为97.0m,属于一类高层建筑,耐火等级为一级。设地下室两层,设置设备用房和停车库。建筑构件燃烧性能及耐火极限均以国家规范为设计依据。
内中庭边上设置的防火卷帘均为特级防火卷帘,防火墙上设置的门均为甲级防火门;各层防烟楼梯间及消防前室的疏散门均为乙级防火门;地下室设备机房的门均为甲级防火门;各层空调机房的门均为甲级防火门;所有防火门均向疏散方向开启;其它房间开向安全疏散通道的防火门均为乙级防火门。
4.2防火分区及安全疏散
酒店地下室主要功能为设备用房及地下停车库。设备用房均划为多个独立的防火分区,防火分区面积均小于1000O。每个防火分区均设有一个直通地面的安全疏散出口,另一个借用相邻防火分区作为安全疏散出口,疏散距离小于40m。停车库独立划分为多个独立的防火分区,防火分区的面积均小于4000O,设有一个直通地面的安全疏散出口,另一个通过与邻区合用防烟前室的方式作为安全疏散出口,疏散距离小于60米。
首层主要功能为入口大堂、公寓餐厅厨房、公寓商业用房及附属用房,厨房餐厅独立为一个防火分区,其余面积为一个防火分区,防火分区面积均不大于2000O,并且设有两个或以上直通室外的安全疏散出口,所有疏散楼梯出口也均直通室外。首层与地下室共用的疏散楼梯在首层与地下室的出入口处,设置耐火极限不低于2.00小时的隔墙和乙级防火门隔开。
标准层主要功能为酒店公寓房间,各层平面功能及布置相似。以3层为例,建筑面积小于2000 m2。本层独立划分为一个防火分区。本层设置公寓房间22套,使用人数约60人,总疏散宽度为2.4m。房间门至最近的疏散楼梯的最大距离约为13m,房间内最远一点至房门的距离约为13m。疏散距离及疏散宽度均满足要求。以上各防火分区均设有自动灭火系统。
4.3消防电梯
本建筑各层平面面积均超过1500 O,因此每层设有两部消防电梯,消防电梯合用前室面积≥10平方米,速度为2.0m/s,保证60s之内到达顶层。
5. 墙体工程
外墙采用蒸压泡沫混凝土砌块。
内墙采用蒸压加气混凝土砌块(用于卫生间以外部分)、蒸压泡沫混凝土砌块(用于卫生间)。
砌体墙、砼墙外墙厚度为200厚。内墙:分户墙的构造做法:砌体墙100厚,两侧设置轻钢龙骨石膏板墙体(卫生间使用水泥板),内填50厚吸音棉。梯间墙、公共建筑内分隔墙、各专业设备房隔墙、房间与走廊之间的墙均为200厚,卫生间为100厚,其他均为100厚。
6. 屋面工程
屋面构造:27层屋面为种植屋面;28层屋面为不上人屋面,其上布置太阳能接收板;另有不上人的屋顶机房屋面。上述屋面防水等级均为二级,设一道柔性防水层和一道细石混凝土防水层,并设20厚挤塑聚苯乙烯隔热板做保温层。
7. 建筑节能设计
7.1屋面节能设计
设计的屋面为上人屋面,局部屋面设有屋顶花园。主要隔热材料为挤塑聚苯乙烯隔热板20厚,导热系数为0.030W/(m.K),屋面传热系数为0.87W/(m2・K),热惰性指标为3.546。小于标准要求的K≤0.9 W/(m2・K),D≥2.5的限值。
7.2外墙节能设计
外墙主要构造由玻璃幕墙和内衬砌体墙体组成,其中加气混凝土砌块和保温砂浆为主要隔热构造。内衬墙体部分传热系数为1.03 W/(m2・K),热惰性指标为3.828;满足K≤1.5 W/(m2・K),D≥2.5 的限值。
7.3外窗节能设计
本建筑外窗主要为铝合金隐框玻璃幕墙系统。幕墙玻璃采用高透型LOW-E中空玻璃,可开启面积比例不小于房间透明面积的20%,外墙气密性要求为:不低于《建筑外门窗气密,水密,抗风压性能分级及检测方法》(GB/T 7106-2008)规定的3级。
8. 结语
本公寓式酒店为珠海十字门的配套酒店设施之一,其设计无论在平面,功能还是整体环境设计上均定位为高端的商务型公寓式酒店。 同时也为我院的公寓式酒店设计以及商务型酒店设计实践积累了经验,为今后的设计提供了参考和借鉴。
参考文献:
【关键词】绿色建筑;设计方法;研究
【中图分类号】TU201.5【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2015)10-0191-01
前言
随着建筑行业的迅速发展,绿色建筑逐渐成为行业所关注的焦点,如何将绿色建筑设计理念贯穿于行业发展的始终,以实现建筑的节能环保,进而创造出健康的居住环境,实现建筑行业的可持续发展,已成为行业所面临的一大挑战。针对绿色建筑设计方法展开研究,能够为建筑行业落实绿色建筑理念提供可参考性建议,从而为推进建筑行业的进一步发展奠定基础。
1、绿色建筑兴起的背景与内涵
大家都知道,近年来,人口的不断增长与经济的不断发展都给环境带来了巨大的压力,很长一段时间内,我国经济的发展都是建立在高能源消耗的基础之上,无节制的索取造成了生态环境的破坏。然而随着近年来全球变暖问题的加剧,如何实现人口、经济与生态环境的协调发展,已成为国际社会所关注的焦点。在此背景下,中国作为一个负责任的大国,有责任也有义务承担起节能环保的重任,进而制定并实施了可持续发展战略,逐步实现向低碳环保经济模式的转型。在此背景下,实现建筑的节能环保,促进绿色建筑设计的发展,已成为行业所关注的一大焦点,这也是建筑行业未来发展的趋势。所谓的绿色建筑指的是:在建筑物的全生命周期内,要实现建筑的节能、节地、节水以及节材,进而尽量降低对生态环境的影响,提高资源能源的利用率,以节能环保材料的运用来实现建筑的环保,为人们创造出一个舒适且健康的居住环境,实现人、建筑与自然的协调统一。绿色建筑设计蕴含了先进的设计思路,旨在运用先进的现代化手段来达到节能、环保的目的,努力打造出与自然环境融为一体的绿色宜居建筑环境,目前已经深得建筑行业设计者们的青睐。
2、绿色建筑设计所应遵循的原则
在进行绿色建筑设计的规程中,要遵循如下三点原则:
(一)要遵循整体性的原则,实现和谐统一的布局
建筑作为环境的一部分,其在设计的过程中应该实现与周围生态环境的协调,从整体上实现对建筑的规划设计,在尊重自然的基础上,实现对整体布局的优化,以在强化建筑绿色节能环保的基础上,充分的展现出建筑自身所蕴含的美学特征。
(二)要遵循节能环保原则
在实现绿色建筑设计的过程中,需要始终坚持节能环保的原则,综合考虑建筑整体效益的发挥,在充分利用可再生能源的基础上,尽量简化设计方案,以避免后期施工改动所造成的资源浪费与环境污染等问题,进而在降低成本投入的基础上,提高建筑物的综合效益。
(三)要遵循可持续发展原则
建筑行业在发展的过程中需要贯彻落实可持续发展观,因而在实现绿色建筑设计的过程中,必须始终坚持可持续发展原则。建筑行业需要认识到在当前的发展趋势下,实现建筑的绿色环保设计是行业发展的必然要求,也是自身获得可持续发展的根本,所以这就要求建筑行业要立足于可持续发展角度,确保实现建筑的经济效益与社会效益。
3、绿色建筑设计的方法
3.1实现科学且合理的选址
在实现绿色建筑设计的过程中,需要以科学且合理的选址为基础,这是因为工程的选址直接关系到了建筑外部宏观环境的优劣,只有实现科学的选址,才能够确保绿色建筑外部环境的安全性与合理性,进而为设计与实际施工的实现奠定基础。在实际选址的过程中,需要注重如下三方面问题:建筑地的地质条件以及气候条件、交通条件以及周围的基础设施条件。通过对如上问题的有效解决,能够实现对建筑区域自然能源的最大化利用,并以便利的交通来缩短材料等的运输,以实现节能减排的根本目的,此外,还需要避开生态敏感区来实现对生态环境的保护,这就是进行绿色建筑设计时要实现科学而且合理的选择的重要原因。
3.2实现对建筑外部环境的绿化设计
当前,绿化率已成为衡量建筑质量的一大标准之一,这也充分的体现出了当前人们对于居住环境的较高要求。所以在实施绿色建筑设计的过程中,需要实现对建筑环境的绿化设计。在具体设计的过程中,要尽量增加草坪面积,并在合理的空间布局内栽种花草树木,以增加绿化面积,实现建筑环境的绿色设计。与此同时,还可以实现对墙面以及屋顶的绿色环保节能设计,比如以藤科植物来实现对墙面与屋顶的绿化,进而改善居住环境质量,真正满足社会公众对于建筑外部环境的绿化要求。
3.3自然通风与采光设计
首先,在自然通风设计上,需要根据建筑物区域内空气流动的实际状况,实现对建筑物布局的科学设计,以确保实现建筑区域内的良好通风效果,提高空气的质量,保证居住环境的舒适性与健康性。其次,在采光设计上,需要根据建筑地实际气候状况与建筑物本身的特点来实现对建筑采光率的分析,以在提高居住环境质量的基础上,实现对建筑热耗的有效利用。
3.4建筑围护结构布局的设计
所谓的围护结构设计主要是实现对外窗以及外墙的合理布局,在设计的过程中,要结合建筑的朝向以及主导风向来实现对围护结构的布局,进而实现对太阳能的充分利用,以尽量提高建筑物冬季热舒适度,进而降低因取暖所产生的二氧化碳排放量,实现建筑的绿色节能。对于北方建筑物来讲,这一点设计的实现至关重要,这也是当前建筑行业在落实绿色建筑设计理念过程中所关注的一大焦点。
3.5要实现建筑材料的合理选择
近年来,绿色环保型建筑材料被逐渐应用到了建筑施工中,进而初步实现了建筑物的绿色环保。在落实绿色建筑设计的过程中,要严格把关施工与装修材料的选择,在追求经济效益的过程中,要兼具建筑物的社会效益、生态效益,进而才能够从根本上提高建筑企业的综合竞争实力,并实现建筑企业的可持续发展。建筑材料选择的时候必须要采取合理化措施,根据施工条件、施工状况等进行施工材料选择,建筑材料选择可以说是提升建筑施工质量的保障。
总结:
综上所述,为了切实落实可持续发展战略,实现建筑行业的可持续发展,就需要将绿色建筑理念贯穿于建筑设计的始终,在遵循绿色建筑设计原则的基础上,实现科学选址以及对建筑外部环境的绿化设计,并针对建筑物的自然通风、采光以及围护结构进行合理的布局,以实现建筑的节能环保。此外,还需要实现对建筑材料的合理选择,积极的将绿色环保材料应用到建筑的施工与装修中,以实现建筑物的绿色环保,进而确保建筑行业在逐渐转型的过程中实现行业自身的可持续发展。
参考文献
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