建筑工業(yè)化的缺點范文

時間:2023-11-23 17:51:53

導語:如何才能寫好一篇建筑工業(yè)化的缺點,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1

(華南理工大學建筑設計研究院,廣州510000)

摘要院進入二十一世紀,“安全高效、綠色環(huán)保”越來越成為衡量建筑設計水平高低的重要指標,隨著全國建設工作會議上“建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化”的明確提出,新型建筑工業(yè)化以其迫切的需要和可持續(xù)發(fā)展的潛力重新走入國內建筑界的視野。在建筑產(chǎn)業(yè)化的革命中,預制裝配這種建造方式重新進入到工程實踐中,因此,針對這種新型建筑技術所對應的建筑作適應性的探討,是文章關注的問題。

關鍵詞 院可持續(xù)發(fā)展;建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化;新型建筑工業(yè)化;預制裝配式建筑;適應性

中圖分類號院TU111.3 文獻標識碼院A 文章編號院1006-4311(2015)27-0078-05

0 引言

這是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的時代,“安全高效、綠色環(huán)保”的目標已經(jīng)成為全社會發(fā)展的共識,傳統(tǒng)的混凝土全現(xiàn)澆結構無法適應時代的發(fā)展,不久的將來,必將被新型建筑工業(yè)化所取代。過去,由于材料技術水平的限制,人們對預制裝配式建筑的質量和適應性存在疑慮和誤解,但是,隨著新材料新技術的運用以及管理水平的顯著提高,我國現(xiàn)階段的預制裝配式建筑又重新邁出發(fā)展的步伐。因此,在這個歷史性的機遇面前,筆者希望通過對新時期預制裝配式建筑的特點總結及其適應性探究,為建筑產(chǎn)業(yè)化進程提供理論性的支持。

1 概念解析

建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,是以綠色發(fā)展為理念,技術進步為基礎,信息技術和工業(yè)化深度融合為手段,運用先進適用的建造技術和科學的管理方法,對建筑全產(chǎn)業(yè)鏈更新、改造和升級,實現(xiàn)傳統(tǒng)建造方式向現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)方式轉變,從而全面提升建筑工程的質量、效率和效益。

新型建筑工業(yè)化是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的基礎和核心,它是指采用標準化設計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理的生產(chǎn)方式。新型建筑工業(yè)化并不只是裝配化,而是現(xiàn)代科學技術和現(xiàn)代企業(yè)管理的融合疊加,即“新型建筑工業(yè)化(生產(chǎn)方式)=現(xiàn)代科學技術(生產(chǎn)力)+現(xiàn)代企業(yè)管理(生產(chǎn)關系)”。

預制裝配式建筑,是指建筑的全部或部分構件在工廠進行預制,運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,通過可靠的安裝方法建造而成,具備一定使用功能的建筑物。發(fā)展預制裝配式建筑是新型建筑工業(yè)化的重要環(huán)節(jié)。

2 國內外發(fā)展狀況

17 世紀,英法等國家開始了建筑工業(yè)化道路的最初探索,20 世紀50 年代,二戰(zhàn)客觀上促進了歐洲國家建筑工業(yè)化的大力發(fā)展,積累了大量實踐經(jīng)驗,并針對預制裝配技術研制了成熟的行業(yè)規(guī)范和技術準則。美國在20 世紀初成立了預制混凝土協(xié)會(PCI),長期致力于裝配式建筑規(guī)范和標準的制定,一直推動著建筑工業(yè)化的發(fā)展,取得長足的進步。日本的建筑工業(yè)化水平世界領先,在預制裝配式住宅的建設上取得了空前的發(fā)展,它結合自己的實際建筑環(huán)境,將裝配式建筑的理念成功引用至高層和超高層建筑的防震設計中,取得了卓越的成績。

相比之下,國內建筑工業(yè)化水平比較落后,行業(yè)規(guī)范和技術標準還處于匱乏階段。我國開展工業(yè)化建筑的探索時間并不晚,從20 世紀50 年代開始到80 年代,各種預制屋面板、空心樓板、屋面梁已經(jīng)在住宅的建設中得到廣泛應用(據(jù)不完全統(tǒng)計,到1985 年全國預制裝配式建筑比例已占所有建筑量的35%),但是進入90 年代,我國在預制裝配這個領域的研究和實踐幾乎為零,預制裝配逐漸被全現(xiàn)澆結構所取代。直到21 世紀,現(xiàn)澆施工方式所造成的環(huán)境污染、噪聲影響、資源浪費、施工危險等弊端逐步顯露,中國建筑業(yè)界和相關部門才重新開始重視預制裝配式建筑的發(fā)展。

3 新時期預制裝配式建筑的特點

3.1 技術創(chuàng)新

預制裝配式建筑的技術創(chuàng)新并不是單一技術的創(chuàng)新,而是集成建造技術的系統(tǒng)創(chuàng)新,它包含了主體結構的創(chuàng)新、裝飾裝修的創(chuàng)新和設施設備系統(tǒng)的創(chuàng)新,并綜合體現(xiàn)在建筑設計、工程質量、工期控制、經(jīng)濟效益和環(huán)保節(jié)能等方面:

3.1.1 建筑設計方面

設計理念先進,兼容性強。建筑構件在工廠進行預制并運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行裝配,可以最大程度實現(xiàn)鋼結構、混凝土、新型材料的復合化施工,是一種符合現(xiàn)代建筑設計理念的生產(chǎn)方式。

結構體系靈活,可變性強。實現(xiàn)支撐結構和填充體系的徹底分離,保證支撐體的耐久性和填充體的可變性,有利于使用者在實際使用時進行改動和調整,一改以往建筑承重墻多、分隔死、開間小、空間無法靈活分割的缺點

模數(shù)控制生產(chǎn),工業(yè)化強。將建筑分離成支撐體系和填充體系,兩種體系又各自拆分成不同部品構件進行標準化設計生產(chǎn),這種方式有利于標準化的建筑空間和建筑立面的大規(guī)模重復性生產(chǎn)建造。

設施設備系統(tǒng)一體化設計。在設計過程中,水、空調、新風、暖氣、電氣等設備管道預設同步進行,從而減少設計缺陷和返工次數(shù),極大提高設計效率,同時保證設備管道的質量控制水平更高,有利于房屋舒適度和潔凈度的營造。

實例分析:中糧萬科長陽半島五裕地塊項目,位于北京市長陽鎮(zhèn),地上部分采用預制混凝土裝配整體式剪力墻結構,產(chǎn)業(yè)化樓建筑面積約9 萬平方米。項目工業(yè)化預制率達到61%,外墻、內墻、陽臺、疊合、挑板、防火隔墻、外掛板、樓梯、梯梁、女兒墻等十種構件都采用預制方式;建筑設計采用業(yè)內先進的設計理念,如24 小時新風負壓系統(tǒng)、橫向排煙系統(tǒng)等內裝部品化集成技術、SI 內裝分離與線管幾成技術等;深化設計階段更是采用三維手段協(xié)同設計,以確保準確快速落實設計方案,并最終保證此預制項目的實施質量。

3.1.2 工程質量方面

材料性能和構造水平提高,抗震性強。采用新型輕質材料,在隔聲耐火、保溫隔熱、防腐防潮等方面具有優(yōu)越的物理性能,同時由于構造水平提高和自重減輕,建筑的抗震性能也顯著增強。

工業(yè)化生產(chǎn)建造,整體性強。預制手段機械生產(chǎn)的建筑構件,通過一體化的控制方式,在專業(yè)指導下使用可靠的連接方式進行安裝,能夠最大程度保證建筑整體性能。裝飾效果優(yōu)良。預制外墻板使用各種飾面進行預先處理,配合建筑設計預嵌瓷磚、石材、清水模等;預制內墻質量控制更加方便且外觀優(yōu)良,無需經(jīng)過再粉刷的程序即可做裝飾工程,從而保證了質量和效果。

3.1.3 生產(chǎn)效率方面

預制構件采用機械化方式進行生產(chǎn)加工,現(xiàn)場只須對構件節(jié)點進行澆注,這樣的施工方式大大減少了現(xiàn)場工作量和施工難度,可同時進行交叉作業(yè),遇到雨雪天氣也可不用停工,節(jié)約工期,保證施工進度,節(jié)省投資,降低施工成本。

實例分析:位于北京回龍觀019 地塊的住宅及商業(yè)金融項目2 號樓,是北京住宅產(chǎn)業(yè)化基地的實驗點。在全裝配環(huán)節(jié),每層樓的用工人數(shù)從42 人降低到28 人,綜合測算節(jié)省了33%的用工量,其中混漿工這個工種已經(jīng)完全不再需要,鋼筋工的人數(shù)降低了53%,最終完成精裝修的時間比運用傳統(tǒng)工法的樓棟快了一個月。

3.1.4 經(jīng)濟效益方面

在西歐、北美和日本,預制裝配的生產(chǎn)方式與傳統(tǒng)建筑方法相比,可節(jié)約人工約25%-30%,降低造價約15%-20%。現(xiàn)在國內由于預制裝配建筑仍處于摸索階段,受生產(chǎn)技術、生產(chǎn)規(guī)模等因素的影響,預制率較低(僅為15%-20%),其建設成本仍略高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑。但是,從住宅全生命周期角度來分析,裝配式住宅由于其能耗、管理、維修成本的降低,能有效節(jié)省消費者后期費用支出。因此,綜合來看,預制裝配式建造方式在建筑經(jīng)濟性上擁有更廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

實例分析:萬科集團在上海所開發(fā)的新里程項目、金色里程項目、四季花城項目、金色城市項目以及北京假日風景項目都采用了工業(yè)化生產(chǎn)的方式,根據(jù)這五個項目的成本估測數(shù)據(jù),可得到建安成本和使用成本的工業(yè)化增長率。根據(jù)此工業(yè)化增長率對南京某一處傳統(tǒng)住宅(103m2)進行工業(yè)化假設,將工業(yè)化住宅與傳統(tǒng)住宅建造成本進行對比(詳見附表1 和附表二)。傳統(tǒng)住宅建安總成本為528390 元,使用費用50 年為306231 元;工業(yè)化住宅建安總成本為580302 元,使用費用50 年為254833 元。現(xiàn)階段成本總和兩者相近,但是未來工業(yè)化住宅經(jīng)濟效益還有非常大的提升空間。

3.1.5 環(huán)保節(jié)能方面

預制裝配所產(chǎn)生的噪音、煙塵和垃圾遠低于現(xiàn)場施工,對周圍環(huán)境的影響降到最小。工業(yè)化的設計和施工節(jié)省了大量現(xiàn)場的模板和腳手架,減少了木材使用量,在降低造價的同時也保護了我國寶貴的森林資源。此外預制外墻和屋面板已經(jīng)將保溫隔水等防護層統(tǒng)一處理完畢,避免現(xiàn)場施工易破壞的情況發(fā)生,有效實現(xiàn)建筑使用階段的節(jié)能。

實例分析:“小天城項目”位于長沙遠大三路與遠大城交匯處東北角,建筑面積18 萬平方米,是全國第一幢以工廠化裝配式方式建造的超高層鋼結構可持續(xù)建筑。小天城的工廠化率超過90%,據(jù)項目工程測算,相比傳統(tǒng)建造方式,節(jié)能80%,節(jié)水85%,節(jié)省混凝土60%,建筑垃圾甚至只有傳統(tǒng)建造方式的1%。

3.2 管理創(chuàng)新

新型建筑工業(yè)化的目標是建立專業(yè)化、協(xié)作化的工程總承包隊伍,在研發(fā)設計-構件生產(chǎn)-施工裝配-運營管理等環(huán)節(jié)實行一體化的現(xiàn)代化的企業(yè)運營管理模式,從而可以整合優(yōu)化整個產(chǎn)業(yè)鏈上的優(yōu)質資源,使效率和效益最大化。(圖1)

4 現(xiàn)階段預制裝配式建筑的適應性分析

綜上所述,預制裝配式建筑具有平立面規(guī)律性強、構件重復率高、多工種一體化施工可行性強、標準化快速生產(chǎn)、整體安全性能佳、綜合效益高等突出特點,筆者根據(jù)預制裝配生產(chǎn)方式在國內的現(xiàn)實應用情況,對其適應性建筑類型進行研究比對,總結如下:

4.1 住宅類建筑

從需求上分析:住宅是中國社會上需求量最大的建筑物類型,2010 年以來全國新建住宅年平均成交量維持在2.25 億平方米水平,這需要一種快速、安全、可靠的生產(chǎn)方式來完成,以最大限度節(jié)約社會的勞動力成本和資源環(huán)境成本,運用預制裝配技術可以實現(xiàn)這樣的目標。

從實施條件上分析:建筑設計上,現(xiàn)代住宅趨向工業(yè)化的生產(chǎn),住區(qū)樓棟標準化,戶型單元模數(shù)化,公共交通核心模塊化,內外墻部品構件工廠化,還要保證室內大開間和靈活分割的可能性;結構設計上,預制裝配式框架、剪力墻結構體系和鋼結構體系已經(jīng)非常成熟,可以實現(xiàn)與現(xiàn)有結構的平穩(wěn)銜接過渡;設備系統(tǒng)設計上,住宅內部設備管道單一重復,給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和供暖系統(tǒng)等都可以使用部品生產(chǎn)和集成技術應用;這些都是住宅類建筑使用預制裝配生產(chǎn)方式的有利條件。(圖2)

4.2 車間廠房類建筑

從需求上分析:現(xiàn)今國內工業(yè)正處在快速發(fā)展的轉型階段,車間廠房類建筑應用廣泛,需求量大,需要體現(xiàn)出工業(yè)建筑“快速施工,提高投資回報效率”的特點,很適合用預制裝配的方式進行生產(chǎn)建造。從實施條件上分析:建筑設計上,車間廠房類建筑根據(jù)使用對象的不同,其跨度、進深和層高都有嚴格的等級和模數(shù)要求,其外立面風格簡潔統(tǒng)一,無特殊性要求,非常適合進行模式化的預制部品生產(chǎn);結構設計上,車間廠房主要采用排架結構體系和門式鋼架體系等,其屋架梁、行車梁、天溝、屋面板均適合使用預制手段生產(chǎn),在現(xiàn)場吊裝就位后焊接將其連成整體結構便可快速安裝,體現(xiàn)環(huán)保節(jié)能高效的現(xiàn)代化需求。(圖3)

4.3 辦公酒店類建筑

從需求上分析:現(xiàn)代酒店和辦公樓是城市商務區(qū)中最常見的建筑類型,伴隨信息時代的到來,智能化的建筑環(huán)境、人性化的建筑空間、可持續(xù)發(fā)展的建筑環(huán)境越來越成為社會一致的追求。因此,在這種建筑類型上運用新型工業(yè)化的生產(chǎn)方式,勢必能極大促進現(xiàn)代城市商務區(qū)的規(guī)劃和建設。

從實施條件上分析:建筑設計上,它以現(xiàn)代辦公和居住功能為主,其房間開間、進深、層高需求以及外墻、門窗等部品尺寸都相對統(tǒng)一,而且這類建筑后期使用過程中房間大小或格局變動的可能性很大,使用工業(yè)化生產(chǎn)的預制裝配輕質構件通過靈活的分隔方式可以輕松地實現(xiàn);結構設計上,無論是普通框架結構或框架———核心筒結構,都屬于預制裝配施工方式的適用范圍;設備系統(tǒng)設計上,預制裝配技術在設計階段就已預設完善設備管道,適合實現(xiàn)這類建筑中集成化的中央空調和新風循環(huán)系統(tǒng)。(圖4)

4.4 醫(yī)院類建筑

從需求上分析:現(xiàn)代醫(yī)院作為延續(xù)生命、保護健康的重要場所,其整體醫(yī)療環(huán)境正日益受到人們的重視。醫(yī)院需要潔凈無污染的就醫(yī)和治療環(huán)境,預制裝配建筑使用的各種新型材料有質量保證,可以確保建筑物安全無毒,對人體和環(huán)境無害,符合人類健康與環(huán)境再創(chuàng)造的綜合利益。因此,在醫(yī)院類建筑上應用預制裝配技術,不僅有利于建筑微環(huán)境的營造,更有助于全社會節(jié)能環(huán)保事業(yè)的推進。

從實施條件上分析:建筑設計上,醫(yī)院類建筑以診室、病房、辦公室等集中性的使用功能為主,尺寸固定,便于實現(xiàn)標準化控制;結構設計上,由于沒有大跨度空間的特殊要求,普通預制結構體系便可基本滿足使用需求;設備系統(tǒng)設計上,集成化的設備管道保證各系統(tǒng)的安全高效運行,有助于營造舒適的建筑內部環(huán)境。(圖5)

4.5 學校類建筑

從需求上分析:學校是師生進行教學的重要場所,需要一個穩(wěn)定、安全、舒適的建筑環(huán)境。裝配整體式混凝土結構具有與現(xiàn)澆結構完全同等的整體性和安全性,同時由于建筑整體質量更輕,在抗震設防上處于更有利位置,現(xiàn)代化的管理方式也使它的質量監(jiān)控也更加直觀有效,因而適合運用在校園建筑上。

從實施條件上分析:學校類建筑結構簡單,以普通課室、實驗室、辦公室、宿舍等使用功能為主,空間重復率高,立面構件統(tǒng)一,便于實現(xiàn)標準化的建筑設計。

近年來有一種特殊的學校類型吸引越來越多的社會關注,那就是在災區(qū)或偏遠地區(qū)建設的低成本學校。這類學校因客觀原因的限制,只能用盡可能少的資金成本完成功能齊備、質量優(yōu)良的建筑,同時還必須應對后期隨時可能出現(xiàn)的功能置換甚至是異地重建狀況。使用工業(yè)化預制裝配技術進行建設,既能節(jié)約時間和成本完成設計施工,又能保證房屋質量,更能輕松解決使用功能變化或建造場地變化帶來的問題,一舉三得。以香港中文大學朱競翔教授為代表的建筑師已經(jīng)在這個領域取得了喜人的成績,他的“輕質建筑”實踐便屬于新型建筑工業(yè)化的一種嘗試。(圖6)

篇2

關鍵詞:建筑幕墻單元式幕墻特點橫鎖式

中圖分類號:O571文獻標識碼: A

一、橫鎖式單元式幕墻的特點

隨著我國建筑行業(yè)迅速的發(fā)展,高層和超高層建筑物的不斷增多,單元式幕墻作為高檔的建筑護系統(tǒng),被得到廣泛的應用。單元式幕墻是建筑產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的一種產(chǎn)物,它代表著建筑幕墻的未來發(fā)展方向,它是在工廠中制成的獨立的單元板塊,它安裝速度快,施工周期短,特別適用于現(xiàn)代化高層和超高層建筑。

1. 單元式幕墻的單元件高度為樓層高度,寬度一般為1.0米至1.5米左右。單元件傳力簡捷,可直接掛在樓層預埋件上,安裝方便

2.所有單元組件在工廠內加工完畢,加工精度高,單元組件精度高,促進了建筑工業(yè)化程度。

3. 單元件在加工廠內整件組裝,易于在工廠內進行檢查,有利于保證多元化整體質量,保證了幕墻的工程質量。

4.采用插入式結構,在對插處形成對插豎框或對插橫框,實現(xiàn)定位安裝,板塊安裝精度高,幕墻表面平整度高,內外視效果好。

5.單元式幕墻從樓層下方向上方安裝能夠和土建配合同步施工,方便快捷,安裝速度快,施工周期短,適合現(xiàn)代化建筑的需要。

6. 單元式幕墻所有工程均可在樓層內完成,在安裝期間可以省出高大的腳手架和吊籃。

7.利用等壓腔原理,實現(xiàn)結構防水,采用多道密封,使氣密性、水密性更加可靠。

8. 幕墻單元件安裝聯(lián)接接口構造設計能吸收層間變位及單元變形,通常可承受較大幅度建筑物移動,對高層建筑和鋼結構類型建筑特別有利

9.采用干法施工,避免了使用傳統(tǒng)打膠方法而吸附灰塵污染幕墻表面的缺點,保證了幕墻表面長期保持潔凈。

10. 單元式幕墻設計達到雙層密封系統(tǒng)

11.利用特殊的排水結構及連接方式,使水密性和抗變形性更加可靠安全。幕墻具有呼吸功能,可保持幕墻內部干燥。

12. 單元式幕墻墻體預埋件位置及安裝需較高的精確度。

13.具有自清洗功能。本系統(tǒng)采用結構防水原理,對插接處以密封膠條代替現(xiàn)場打硅酮密封膠,因而改變了接縫處的吸附灰塵的狀況。采用合理的排水渠道設計,使幕墻內的水通過橫框和豎框的排水孔向下排出,不會在玻璃表面存留污垢。

14.單元式幕墻,其玻璃板塊應可單獨拆卸,破損后維修更換方便。

15.連接結構為螺栓連接,三維調整范圍大(>±25mm),因而該系統(tǒng)有很強的變位吸收能力。抗震能力強,可有效地吸收層間變位和溫度變形。同時,使得該系統(tǒng)能更好適應土建偏差較大的情況。

16.密封膠條采用三元乙丙膠條,具有很高的耐高、低溫性能和耐老化性能,從而保證了幕墻整體具有很長的使用壽命。

17.單元式幕墻要求高技術的成分多,鋁型材的形狀也較復雜,用鋁型材量較多,造價上比框架式幕墻高。

18.運輸成本高,易于破損。

19.無論是現(xiàn)場工地還是工廠加工車間都需較大的占地空間,用于構件的擺放。

20.實現(xiàn)復雜造型的功能有一定局限。

21.施工組織較復雜。

二.橫鎖式單元式幕墻接縫處理特點

按單元組件接縫處的處理方法可分為:橫滑式和橫鎖式兩種,下面主要闡述橫鎖式接縫處理方法的特點。

橫鎖式單元式幕墻在四個單元板塊交接位置采用多功能插芯實現(xiàn)封口板功能,同時多功能插芯還有上下板塊間導向、定位、排水的功能。由于設置了多功能單元插芯,橫鎖式單元式幕墻的氣密、水密性能效果更好。

在主體結構受到外部荷載或作用發(fā)生變形時,橫鎖單元板塊呈現(xiàn)有序的變形,變形后板塊會在插芯的作用下很好的恢復變形,有利于保證幕墻整體的氣密、水密性能。

三.結語

總之,單元幕墻的應用量越來越大,它作為建筑物的高級護體系,其結構設計非常關鍵。良好的結構設計對幕墻的安全性、功能性和經(jīng)濟性有著至關重要的影響。

參考文獻:

[1] JGJ102-2003.玻璃幕墻工程技術規(guī)范.中國建筑工業(yè)出版社,2003.

[2] GB/T 21086-2007.建筑幕墻.中國標準出版社,2007.

篇3

【關鍵詞】建筑信息模型;預制裝配;住宅產(chǎn)業(yè)化

隨著我國科學技術的不斷發(fā)展,建筑信息技術也取得了一定的成績,建筑信息模型作為建筑中的一種革命性技術,具有分析、計算、模擬以及統(tǒng)計等功能,可以提高工作效率,降低企業(yè)成本,同時還可以實現(xiàn)保護環(huán)境的目的。住宅產(chǎn)業(yè)化是我國新興的一個課題,主要目的是提高住宅建筑的質量,降低住宅建設成本,減少能源消耗,由此可以看出住宅產(chǎn)業(yè)化與建筑新型模型技術的目標是相近的,因此應加強建筑信息模型在住宅產(chǎn)業(yè)化中的應用,這也是我國相關工作者研究的主題。

1 PC住宅產(chǎn)業(yè)化

預制裝配式建筑也可以有英文簡稱PC來代替,PC住宅產(chǎn)業(yè)化的含義是指通過工業(yè)化方式生產(chǎn)預制裝配式住宅,從而促進住宅生產(chǎn)現(xiàn)代化,在生產(chǎn)PC住宅時,首先在工廠對PC住宅構件進行生產(chǎn)和加工,其次利用運輸工具將加工好的PC住宅構件運送到施工現(xiàn)場,并在施工現(xiàn)場進行拼裝,最后利用拼裝好的PC住宅構件建設成完整的建筑,預制裝配式建筑的特點主要體現(xiàn)在以下幾點:(1)強度、品質以及耐久性好。由于PC住宅構件采用的是工業(yè)化生產(chǎn)方式,因此在生產(chǎn)工藝、質量管理等方面更加的標準化、精細化,因此可以保證住宅建筑的質量;而且由于需要高空作業(yè)的構件,如門窗、外飾面等,事先都已經(jīng)安裝完成,在一定程度上,降低了高空作業(yè)的危險,另外與現(xiàn)澆混凝土結構相比,預制混凝土住宅構件的耐久性、品質以及抗震性能也相對較好。(2)建造速度快。由于PC住宅構件已經(jīng)制作完成,因此只需要進行現(xiàn)場拼裝即可,而且還可以實現(xiàn)結構施工、內裝修和外裝修同時進行施工,改變了傳統(tǒng)的施工工藝,因此大大提高了建造速度,據(jù)有關資料顯示,與傳統(tǒng)施工工藝相比,采用預制裝配式建筑技術,建造速度可以提高30%-50%左右。

2 BIM技術在PC住宅產(chǎn)業(yè)化中的應用

2.1 BIM技術在PC住宅產(chǎn)業(yè)化中的優(yōu)勢

目前,我國許多建筑業(yè)都在使用BIM軟件,它主要來源于制造業(yè)的生命周期管理理論,其英文簡稱為PDM,最早的制造業(yè),如航空、機械以及造船等都采用了PDM軟件,其主要管理的是單個“零件”,而預制裝配式建筑將柱、梁、板等構件作為“零件”進行生產(chǎn),因此PC住宅產(chǎn)業(yè)化和制造業(yè)的生產(chǎn)方式非常相近,而且采用BIM軟件對住宅產(chǎn)業(yè)化能夠產(chǎn)生重要作用。

工業(yè)住宅的外觀較為簡單,模塊化特點較為顯著,因此非常適合采用BIM技術,可以實現(xiàn)工業(yè)住宅的模塊化設計,降低BIM建模工作的難度,另外BIM技術能夠滿足住宅產(chǎn)業(yè)化的實際需求,減少住宅設計過程中的錯誤,加強對項目建設成本的控制,提高對住宅產(chǎn)業(yè)化建設的管理水平,從而使住宅產(chǎn)業(yè)化得到進一步的發(fā)展。

2.2 BIM技術在PC住宅產(chǎn)業(yè)化的實際應用

BIM技術在貫穿于裝配式住宅中的各個環(huán)節(jié)(圖1),下面主要探討了BIM技術在住宅設計、深化設計以及施工過程中的管理應用。

2.2.1 BIM在PC住宅設計、深化設計的應用

在住宅設計階段,可采用BIM技術進行PC住宅設計,包括建筑設計、結構設計以設備設計等,BIM建筑模型具有計算、分析等功能,因此可以對建筑的日照性能、能耗性能以及結構性進行分析,提高住宅建設的質量,降低能源消耗;在深化設計階段,由于PC住宅的是在所有構件制作完成后,才將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行安裝,因此這就要求住宅構件一定要精確,否則構件無法安裝到位,影響施工質量,還會延長施工工期,增加企業(yè)的建造成本,但是這對于單靠工人篩選檢查是非常困難的,因此可以通過BIM模型,消除在施工現(xiàn)場可能會發(fā)生的問題,并且加強建筑模型的碰撞檢測,及時發(fā)現(xiàn)構件之間、構件的預埋鋼筋之間存在沖突和問題,并根據(jù)檢測結果,深化設計圖紙,對存在問題的設計構件進行相應的調整。

2.2.2 BIM技術在工程建設管理中的應用

BIM技術在工程建設管理中具有很好的應用,利用BIM技術可以建立一個建筑管理集成平臺,將參與到工程中的不同組織聯(lián)系起來,如業(yè)主、設計方、施工方等,并及時的進行交流和溝通,共同做好建筑工程的管理工作,促進PC住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

建筑管理集成平臺包括一個中心數(shù)據(jù)庫和四大子系統(tǒng):一個中心數(shù)據(jù)庫為BIM模型中心數(shù)據(jù)庫,主要用于存放BIM模型數(shù)據(jù);四大子系統(tǒng)主要有PC構件深化設計子系統(tǒng)、生產(chǎn)階段管理子系統(tǒng)、現(xiàn)場施工管理子系統(tǒng)以及工程遠程監(jiān)控子系統(tǒng)(如圖2),其中深化設計系統(tǒng)主要用于數(shù)據(jù)的傳輸,生產(chǎn)管理階段子系統(tǒng)主要用于讀取構件的相關設計數(shù)據(jù),并將PC構件的相關信息返回記錄在中心數(shù)據(jù)中,現(xiàn)場施工管理系統(tǒng)主要用于掌握構件的生產(chǎn)情況,如進度、質量等,并在中心數(shù)據(jù)庫中記錄構件的安裝情況,工程遠程監(jiān)控子系統(tǒng)可以實現(xiàn)PC工程建設進度的動態(tài)顯示。

3 BIM技術在PC住宅產(chǎn)業(yè)化中的應用的進一步拓展

BI技術在PC住宅產(chǎn)業(yè)化中的應用還有很廣闊的拓展空間,因此筆者認為還可以在以下幾個方面進行拓展:

3.1 4D/5D仿真模擬

BIM模型可以根據(jù)現(xiàn)實中的建筑,建設一個虛擬建筑,因此工程現(xiàn)場出現(xiàn)的問題,可以在實驗室內利用計算機進行分析和解決,4D主要優(yōu)點在于增加了時間的維度,因此可以利用仿真模擬技術,對不同建筑施工方案優(yōu)缺點進行檢驗和分析,并對其進行比較,最終選擇出一個最優(yōu)方案,5D主要優(yōu)點在于增加成本的維度,可以通過BIM模型使工程預算和項目成本可視化、精細化,而且5D仿真模擬可以對多個成本方案進行分析和比較,了解各個成本方案之間的差別,從而選擇最為科學合理的成本方案。

3.2 數(shù)字化制造

PC住宅的采用是工業(yè)化生產(chǎn)方式,因此利用BIM模型,一些住宅構件可以實現(xiàn)自動化和數(shù)字化制造,主要有以下幾個方面:(1)模具設計自動化。利用BIM模型為模具設計提供三維幾何數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)模具設計的自動化。(2)鋼筋加工自動化。BIM模型中的鋼筋加工相關數(shù)據(jù),可以實現(xiàn)鋼筋加工的自動化,同時也使得鋼筋的用料更加的科學合理。(3)構件檢測自動化。充分利用BIM模型中的尺寸數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)預制構件檢測的自動化。(4)現(xiàn)場自動定位放樣。可以利用BIM模型中的空間信息,實現(xiàn)施工現(xiàn)場自動定位放樣。

總結:

總之,BIM技術在PC住宅產(chǎn)業(yè)化中具有重要作用,因此我國的建筑企業(yè)應不斷加強BIM技術的應用,充分利用BIM模型中的分析、模擬、計算以及統(tǒng)計等功能,提高建筑企業(yè)的施工質量,降低企業(yè)的成本,實現(xiàn)保護環(huán)境的目的,促進住宅產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化,從而促進我國社會經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

【參考文獻】

[1]熊誠. BIM技術在PC住宅產(chǎn)業(yè)化中的應用[J]. 住宅產(chǎn)業(yè),2012,06:17+19-20.

[2]龍玉峰,焦楊,丁宏. BIM技術在住宅建筑工業(yè)化中的應用[J]. 住宅產(chǎn)業(yè),2012,09:79-82.

[3]夏海兵,辛佐先,熊誠,劉立慧. BIM技術在PC住宅全生命周期中的應用[J]. 施工技術,2013,S2:157-160.

篇4

【關鍵詞】革命 多元化 精準化 標準化 持續(xù)發(fā)展

1裝配式建筑的定義和發(fā)展現(xiàn)狀

1.1裝配式建筑的定義

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術的快速發(fā)展,房屋建造也可以進行機器化生產(chǎn),大批量的在工廠或工地制造,然后把預制好的房屋構件,運到施工現(xiàn)場進行裝配組裝而形成的建筑,這就是裝配式建筑。裝配式建筑進入了多元化的時代,這將是我國建筑、建材業(yè)在21世紀即將面臨的一次大革命。

1.2裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

裝配式建筑最早起源于歐洲,目前為止,西歐和美國地區(qū)裝配式建筑在混凝土結構中占的比例已達35%-40%,而在亞洲,日本預制裝配式建筑的發(fā)展處于領先地位且裝配式建筑在混凝土結構中所占的比例已高達50%之多。我國對裝配式建筑的應用起于上世紀50年代,到20世紀80年代,預制裝配式建筑在全國范圍內興盛起來, 90年代到21世紀初由于技術等原因陷入停滯狀態(tài),而最近十年,隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,施工技術的提高以及勞動力成本的上升,裝配式建筑被重新啟用起來,并以全新的技術進入新的發(fā)展階段。

2裝配式建筑的發(fā)展優(yōu)勢以及與傳統(tǒng)式建筑的比較

2.1裝配式建筑的發(fā)展優(yōu)勢

(1)降低企業(yè)成本。由于裝配式建筑構件是由預制工廠批量生產(chǎn),運達施工現(xiàn)場直接安裝,避免了傳統(tǒng)施工現(xiàn)場裝拆腳手架、模板等繁瑣工序,節(jié)省了大量人力的同時也大大縮短了工期,人工費和工期的減少也使得成本變得更具有可控性。

(2)保證工程質量。傳統(tǒng)的建筑施工現(xiàn)場中,由于工人的素質參差不齊,安全和質量問題時有發(fā)生,而裝配式建筑施工時,由于施工構件大都是在工廠車間中按模板生產(chǎn)的,比起傳統(tǒng)的工人現(xiàn)場濕作業(yè),構件質量更好的得到了保障,而且這些建筑結構的安裝有著固定的流程,大大降低了人為因素的影響。經(jīng)實驗測定結果顯示,裝配式建筑結構強度與現(xiàn)澆結構相當,混合來凝結的自我恢復性好,變形能力強,節(jié)點區(qū)域的抗剪能力也優(yōu)于現(xiàn)澆結構,這些都為工程的質量提供了有力保證。

(3)空間設計靈活。裝配式建筑基本實現(xiàn)了設計模數(shù)化,標準化,組合靈活多樣相對于傳統(tǒng)建筑設計的承重墻多,開間小等問題,更容易滿足用戶的需求,為改善人們的工作與生活環(huán)境提供了多一種選擇。

(4)節(jié)能環(huán)保。在全國的能耗排行中,建筑業(yè)的能耗占三分之一左右,傳統(tǒng)建筑施工工地產(chǎn)生的粉塵與建筑固體垃圾等也對周圍環(huán)境造成了大量污染。裝配式建筑與之相比凸顯出了極大的優(yōu)勢--節(jié)能,節(jié)水,節(jié)材,環(huán)保。例如,萬科集團代建的深圳龍悅居項目,與傳統(tǒng)建造方式相比,建設16萬平方米住宅面積測算,節(jié)約了標準煤320噸,木材160立方米,減少廢水5.4萬立方米,施工垃圾約1600噸。

2.2裝配式建筑與傳統(tǒng)式建筑的優(yōu)缺點比較

裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑優(yōu)缺點比較,如表1所示:

表1.傳統(tǒng)住宅和裝配式住宅的比較

3.裝配式建筑的相關技術要求

(1)建筑整體需采用高精度的坐標體系,且應預埋標準門窗可隨意裝卸的高精度接口。只有確立了標準化體系,才能提高產(chǎn)品的質量,降低成本。

(2)細化精裝修技術標準,用基礎三維設計軟件來解決各種建筑模塊和設備模塊安裝的碰撞問題,合理確定標準化模塊,從而推進建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化。

(3)積極實行技術和管理創(chuàng)新,提高住宅建筑品質,并對成本、工期精細化管理,推進建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

4.裝配式建筑在中國的發(fā)展趨勢

我國在經(jīng)濟建設中堅持可持續(xù)發(fā)展原則,建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè),節(jié)能環(huán)保發(fā)展迫在眉睫。總理在2016年《政府工作報告》中表示要大力發(fā)展鋼結構和裝配式建筑,減少建筑垃圾和揚塵污染,縮短建造工期,提升工程質量。同時,制定裝配式建筑設計、施工和驗收規(guī)范,完善部品部件標準,實現(xiàn)建筑部品部件工廠化生產(chǎn)。鼓勵建筑企業(yè)裝配式施工,現(xiàn)場裝配,建設國家級裝配式建筑生產(chǎn)基地,力爭用10年左右時間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%。裝配式建筑各種優(yōu)點及其綠色發(fā)展的理念使其在將來在中國的發(fā)展優(yōu)勢毋庸置疑。

參考文獻:

[1]李湘洲,李南.國外預制裝配式建筑的現(xiàn)狀[J].國外建材科技,1995(04).

[2]王茜,毛曉峰.淺談裝配式建筑的發(fā)展[J].科技信息,2012(07).

篇5

關鍵詞:工藝特點;施工特點;單元式幕墻;主體結構

自1997年我國開始引入并對單元式幕墻進行研發(fā),現(xiàn)在產(chǎn)品已經(jīng)定型并且投入應用。其由獨立的單元體組合而成,每個點距離單元組建的內部板塊間接縫密封以及板塊的安裝都在工程內組裝加工完成,主體結構的施工可與安裝同步進行,單元組建的相鄰單元、左右豎框、上下橫框組件通過對插形成組合桿,組合成單元組件,

一、施工特點

(1)單元式幕墻的板塊整體安裝,高度通常為樓層的高度,能夠大大縮短現(xiàn)場工期,能夠與土建同步進行施工。

(2)轉接件能夠吸收較大的土建施工誤差,可以實現(xiàn)三維調度。當前,單元式幕墻主要有兩種轉接的方式,分別是:側面連接方式和頂面連接方式。這兩種單元式幕墻轉接件是最為常見的,幕墻的三維調節(jié)都可以實現(xiàn)。

(3)單元式幕墻受建筑的影響小,所有工作都可以在樓層內完成,非常適合高層以及超高層建筑,可以節(jié)省吊籃以及腳手架的費用。

我們可以看出單元式幕墻是一種技術含量非常高的新型幕墻,其優(yōu)點非常明顯。但是,有優(yōu)點就必然會存在缺點,單元式幕墻也有如下幾個方面的缺點:

(1)現(xiàn)場施工需要將單元式幕墻的單元進行整體安裝,對現(xiàn)場的起吊要求較高,單元版塊的尺寸較大,容易在吊裝的過程造成損壞。

(2)單元式幕墻對現(xiàn)場存放地的空間有較高的要求,在工程完成組裝后,需要整體運輸,增加了運輸成本。

(3)由于單元式幕墻采用插接設計,加工精度要求較高,型材用量較多,型材結構較為復雜,與框架幕墻相比造價相對較高。

對單元式幕墻的施工和結構特點進行了簡要分析,根據(jù)以上分析我們可以發(fā)現(xiàn),單元式幕墻在今后的建筑中必然會得到越來越多的應用。當前,單元式幕墻也是不能完全取代框架式幕墻的,由于兩者的優(yōu)缺點是互補的,在今后的建筑中兩者的有機結合必然是一個新的發(fā)展方向。所以,為了設計出結構更加成熟的幕墻系統(tǒng),設計出美觀的現(xiàn)代建筑,選擇出最合適的工程結構,我們必須對不同幕墻的優(yōu)缺點進行充分的了解和分析。

二、工藝特點

單元式幕墻可以促進建筑工業(yè)化程度,其在工廠內制作加工,可以在加工廠內將鋁板、玻璃及其他材料組成在一個單元件上。同時,由于在加工廠內整件組裝單原件,有利于保證多元化整體質量,有利于在工廠內檢查,能夠更好的保證工程質量。

三、主體結構與單元式幕墻的吊裝和連接

單元式幕墻與元件式幕墻在構造和連接處理上有著很大的區(qū)別,其在主體結構上的安裝是靠相鄰的兩個單元組件對插完成接縫的。單元式幕墻的連接件在主體結構上安裝,要一次安裝調整到位一個安裝單元,單元式幕墻的安裝質量需要用連接件的安裝精度來保證,也就是說,是靠單元式幕墻單元組件構造皇都的精度和連接件的安裝精度來保證單元式幕墻外表面的平整度。

在工廠已經(jīng)將單元式幕墻的單元組件面板裝配好,僅在室內一側操作其余主體結構的安裝連接,所以要保證足夠的內側操作空間。如果單元組件在主體結構的連接點布置在實體墻面上,會有很大的安裝操作難度。如果建筑立面上分格必須要在柱位時,為了讓連接點能夠避開柱位,那么在設計上就必須要采取相應的措施,在柱寬以外的樓板上設連接點。

由于在實體墻面上布置連接點需要以此全部調整到位一個安裝單元的所有連接件三向精度,那么進行安裝調整時就需要多個吊籃,在這是連接件的安裝調整時間可能是吊裝固定單元組件安裝所使用工時的3-5倍。此外,如果單元組件上的連接構建和主體結構上的連接件出現(xiàn)稍大的配合公差偏差,那么想要順暢的安裝到位是非常困難的。要想吊裝是一次就就位成功,單元組件上的連接件和連接構建的配合要安全吻合,還要求連接件的三向全部達到位置要求的精度,這主要是由于組建內測缺少操作空間。

除了要保證單元組件的安裝質量以外,在吊裝固定過程中安裝在主體結構上的連接件還要具有一定的可調節(jié)性,要具有三項六自由度。其主要分為:吊裝過程中的微調與在主體結構上安裝連接件時的調整,兩個階段實施。連接件在主體結構上進行安裝時,要時Z方向以此完全到位,以保證單元式幕墻的外表平整度,也就是說X、Y各要初步調整到位,連接件在安裝固定后不能有Z向轉角和位移,并且在連接件的設計時,為了讓吊裝就位能夠順暢的進行,在安裝的過程中要讓它們,在X、Y向能微量調整轉角和位移。

在進行吊裝時,完成接縫時需要單元式幕墻兩者相鄰的單元組件進行對插來完成(見下圖),這就要求單元式幕墻所使用的鋁型材不僅要完全符合GBPT52375鋁合金建筑型材中的相應外觀規(guī)定,還要提出相應的補充要求,也就是外表面到對插中心線的偏差與插件的配合公差要控制在所允許的范圍內。在主體結構上固定安裝的連接件與單元式幕墻單元組件上的連接構建以及對插的相鄰單元組件同步進行。在質量控制上單元式幕墻要控制單元組件框制作、安裝在主體結構上連接件的質量、單元組件的組裝、桿件制作的質量,以及吊裝固定的質量控制。而元件式幕墻的在質量控制方式只需要控制桿件的制作和安裝上的兩三個環(huán)節(jié)。可以說在質量控制流程上單元式幕墻與元件式幕墻有著較大的區(qū)別。

在組裝單元組件時,其與連接構建的安裝偏差要特別注意,要想保證吊裝就位能夠順暢的實施,以及安裝好的單元式幕墻的外表面平整度等各項指標能夠達到相應的幕墻質量要求,要將安裝在主體結構上的連接件與單元組件上的連接構件的配合公差控制在相關規(guī)定的范圍內。在單元組件的吊裝過程中如果兩者的配合公差超過了允許的范圍,那么就很難順暢的進行,往往要迫使其勉強就位,采取一些敲擊等較為野蠻的方法。這樣迫使桿件撓曲后就位,讓連接構建在連接處發(fā)生位移,就會讓單元組件的連接局部或者是裝配應力松動或破損,會影響到安裝后的整體質量,對工程的壽命和安全使用造成影響,降低了整體的性能水平。

總結:單元式幕墻有著很多獨特的優(yōu)點,因此,在今后的建筑中必然會得到越來越廣泛的應用。為了進一步完善這種新型的幕墻,我們要不斷探索,找到應對其缺點的各種措施和手段。

參考文獻:

篇6

根據(jù)《黑龍江省人力資源和社會保障廳關于開展2010年度專業(yè)技術人員繼續(xù)教育知識更新培訓工作的通知》要求,及黑龍江省人力資源和社會保障廳事業(yè)單位人事管理處關于"黑龍江省專業(yè)技術人員繼續(xù)教育知識更新培訓2010年度開班前的有關要求"的規(guī)定,我參加了這次繼續(xù)教育知識更新培訓班的學習。通過學習我得到很大的收獲。學習體會及思考總結如下:

一、我國建筑能耗的現(xiàn)狀

建筑節(jié)能,在發(fā)達國家最初為減少建筑中能量的散失,現(xiàn)在則普遍稱為"提高建筑中的能源利用率",在保證提高建筑舒適性的條件下,合理使用能源,不斷提高能源利用效率。

我國是一個發(fā)展中大國,又是一個建筑大國,每年新建房屋面積高達17-18億平方米,超過所有發(fā)達國家每年建成建筑面積的總和。隨著全面建設小康社會的逐步推進,建設事業(yè)迅猛發(fā)展,建筑能耗迅速增長。所謂建筑能耗指建筑使用能耗,包括采暖、空調、熱水供應、照明、炊事、家用電器、電梯等方面的能耗。其中采暖、空調能耗約占65%左右。我國既有的近400億平方米建筑,僅有1%為節(jié)能建筑,其余無論從建筑圍護結構還是采暖空調系統(tǒng)來衡量,均屬于高耗能建筑。單位面積采暖所耗能源相當于緯度相近的發(fā)達國家的2——3倍。這是由于我國的建筑圍護結構保溫隔熱性能差,采暖用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正稱得上"節(jié)能建筑"的還不足1億平方米,建筑耗能總量在我國能源消費總量中的份額已超過27%,逐漸接近三成。

二、減少能源總需求量建筑節(jié)能

據(jù)統(tǒng)計,在發(fā)達國家,空調采暖能耗占建筑能耗的65%。目前,我國的采暖空調和照明用能量近期增長速度己明顯高于能量生產(chǎn)的增長速度,因此,減少建筑的冷、熱及照明能耗是降低建筑能耗總量的重要內容,一般可從以下幾方面實現(xiàn)。

(一)建筑規(guī)劃與設計

面對全球能源環(huán)境問題,不少全新的設計理念應運而生,如低能耗建筑、零能建筑和綠色建筑等,它們本質上都要求建筑師從整體綜合設計概念出發(fā),堅持與能源分析專家、環(huán)境專家、設備師和結構師緊密配合。在建筑規(guī)劃和設計時,根據(jù)大范圍的氣候條件影響,針對建筑自身所處的具體環(huán)境氣候特征,重視利用自然環(huán)境(如外界氣流、雨水、湖泊和綠化、地形等)創(chuàng)造良好的建筑室內微氣候,以盡量減少對建筑設備的依賴。具體措施可歸納為以下三個方面:合理選擇建筑的地址、采取合理的外部環(huán)境設計(主要方法為:在建筑周圍布置樹木、植被、水面、假山、圍墻);合理設計建筑形體(包括建筑整體體量和建筑朝向的確定),以改善既有的微氣候;合理的建筑形體設計是充分利用建筑室外微環(huán)境來改善建筑室內微環(huán)境的關鍵部分,主要通過建筑各部件的結構構造設計和建筑內部空間的合理分隔設計得以實現(xiàn)。同時,可借助相關軟件進行優(yōu)化設計,如運用天正建筑(Ⅱ)中建筑陰影模擬,輔助設計建筑朝向和居住小區(qū)的道路、綠化、室外消閑空間及利用CFD軟件,如:PHOENICS,F(xiàn)luent等,分析室內外空氣流動是否通暢。

(二)圍護結構

建筑圍護結構組成部件(屋頂、墻、地基、隔熱材料、密封材料、門和窗、遮陽設施)的設計對建筑能耗、環(huán)境性能、室內空氣質量與用戶所處的視覺和熱舒適環(huán)境有根本的影響。一般增大圍護結構的費用僅為總投資的3%——6%,而節(jié)能卻可達20%——40%。通過改善建筑物圍護結構的熱工性能,在夏季可減少室外熱量傳入室內,在冬季可減少室內熱量的流失,使建筑熱環(huán)境得以改善,從而減少建筑冷、熱消耗。首先,提高圍護結構各組成部件的熱工性能,一般通過改變其組成材料的熱工性能實行,如歐盟新研制的熱二極管墻體(低費用的薄片熱二極管只允許單方向的傳熱,可以產(chǎn)生隔熱效果)和熱工性能隨季節(jié)動態(tài)變化的玻璃。然后,根據(jù)當?shù)氐臍夂颉⒔ㄖ牡乩砦恢煤统颍越ㄖ芎能浖﨑OE-2.0的計算結果為指導,選擇圍護結構組合優(yōu)化設計方法。最后,評估圍護結構各部件與組合的技術經(jīng)濟可行性,以確定技術可行、經(jīng)濟合理的圍護結構。

(三)提高終端用戶用能效率

高能效的采暖、空調系統(tǒng)與上述削減室內冷熱負荷的措施并行,才能真正地減少采暖、空調能耗。首先,根據(jù)建筑的特點和功能,設計高能效的暖通空調設備系統(tǒng),例如:熱泵系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和區(qū)域供熱、供冷系統(tǒng)等。然后,在使用中采用能源管理和監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)督和調控室內的舒適度、室內空氣品質和能耗情況。如歐洲國家通過傳感器測量周邊環(huán)境的溫、濕度和日照強度,然后基于建筑動態(tài)模型預測采暖和空調負荷,控制暖通空調系統(tǒng)的運行。在其他的家電產(chǎn)品和辦公設備方面,應盡量使用節(jié)能認證的產(chǎn)品。如美國一般鼓勵采用"能源之星"的產(chǎn)品,而澳大利亞對耗能大的家電產(chǎn)品實施最低能效標準(MEPS)。

(四)提高總的能源利用效率

從一次能源轉換到建筑設備系統(tǒng)使用的終端能源的過程中,能源損失很大。因此,應從全過程(包括開采、處理、輸送、儲存、分配和終端利用)進行評價,才能全面反映能源利用效率和能源對環(huán)境的影響。建筑中的能耗設備,如空調、熱水器、洗衣機等應選用能源效率高的能源供應。例如,作為燃料,天然氣比電能的總能源效率更高。

三、建筑節(jié)能的發(fā)展方向

(一)開發(fā)新材料,采用新工藝

在建材生產(chǎn)方面,研制開發(fā)多種節(jié)能新材料新工藝來降低建材生產(chǎn)能耗。例如,過去我國一直采用標準粘土磚作為主要的墻體材料,這種傳統(tǒng)墻材的生產(chǎn)不但毀壞了大量耕地,使我國本已十分緊張的人均耕地面積愈加減少,嚴重的威脅著我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),而且燒制粘土磚需要大量的能源,不利于節(jié)能。同時粘土磚自重大、熱工性能不夠好,施工勞動強度大,不利于建筑工業(yè)化。諸多自身無法克服的缺點,限制了它的繼續(xù)使用,現(xiàn)在國家已明令限制使用標準粘土磚,取而代之的是用工業(yè)廢料制成的砌塊和板材。如現(xiàn)在廣為應用的粉煤灰砌塊,由于其質輕、節(jié)能,還能減輕工業(yè)廢料處理壓力,已成為環(huán)保型的新生墻材。此外,改進常用建材的加工工藝或采用新工藝,也是節(jié)能的有效途徑。

(二)低能耗建筑綜合技術組成

建筑圍護結構。墻體是建筑外圍護結構的主體。傳統(tǒng)的建筑外圍護結構往往是承重功能與保溫功能相結合,構成較為簡單,單純用磚石、混凝土或木材筑成。這種材料的保溫隔熱效能很差。例如,傳統(tǒng)的普通粘土磚砌體的導熱系數(shù)高達0.81W/(mok),而近期迅速發(fā)展的能夠工業(yè)化大生產(chǎn)的泡沫聚苯乙烯板、巖棉板、玻璃棉板等高效保溫材料,則可低至0.035W/(mok)——0.04W/(mok)左右,也就是說,其保溫效能可以高出普通粘土磚砌體的20倍。于是人們了解到,用高效保溫材料、隔汽材料和覆面加強材料組合而成的復合墻體,可以以薄很多的結構,取得高許多倍的保溫隔熱效果。按保溫材料所處位置不同,又分有多種方式,其中外墻內保溫和外墻外保溫是目前最常用的兩種方式。

近年來,參照國外經(jīng)驗,用擠塑聚苯乙烯板(OPS)做倒置式屋面保溫層,即從結構層往上分別是防水層、保溫層,砌體保護層。倒置式屋面保溫對屋面結構進行了革新,效果良好。已在不少工程中得到應用。OPS板具有連續(xù)的表層和閉孔式蜂窩狀結構、結繩均勻、連接緊密、抗壓強度高、低熱導性高、高抗水汽浸透性能和耐氣候性能好,不易老化。用這種XPS板做屋面保溫覆蓋在防水層上,使保溫層起到保護防水層的作用,即可使防水層免受日光的暴曬,又大大緩解了防水層受外界溫度的影響,還可避免防水層受到磨損、沖擊、穿刺等破壞,使其壽命大大延長。

四、如何推進建筑節(jié)能

能源是發(fā)展國民經(jīng)濟、改善人民生活的重要物質基礎。要想建筑節(jié)能能快速地全面地開展,需要正確把握并處理好以下幾個關系:

(一)經(jīng)濟效益與社會效益的關系

推進建筑節(jié)能,既改善室內的環(huán)境,又降低能源的消耗,還可以減少溫室氣體的排放,是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的利國利民的事情。從當前來看,建造節(jié)能建筑,雖然會增加一些投入成本,但是,在追求發(fā)展、追求經(jīng)濟效益的同時,還應該兼顧社會效益,實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益的有機統(tǒng)一,關注生態(tài)成本和社會成本。

(二)"新建"控制與"既有"改造的關系

推進建筑節(jié)能,當前面臨的雙重任務是既要按節(jié)能標準嚴格控制新建建筑的能耗水平,又要加快對既有建筑的節(jié)能改造步伐,必須堅持"兩手抓"的原則,一手抓"新建"控制,一手抓"既有"改造。

能源是發(fā)展國民經(jīng)濟、改善人民生活的重要物質基礎。基礎目前我國能源形勢相當嚴峻,今后在較長時期內也難以緩解,為使我國國民經(jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調發(fā)展,提高環(huán)境質量,必須節(jié)約使用能源,逐步扭轉能源浪費嚴重的狀況。

篇7

關鍵字:鋼架結構 防火 措施

近年來,我國經(jīng)濟有了突飛猛進的發(fā)展,隨著經(jīng)濟的發(fā)展帶來了建筑業(yè)的空前繁榮,一些大跨度鋼架結構應運而生,廠房、橋梁、住宅、體育館、展覽館、商場、超市等建筑越來越廣泛運用輕鋼結構。鋼結構作為現(xiàn)代建筑的主要形式,因具有質量輕、強度高,抗震性能好,施工周期短,建筑工業(yè)化程度高,空間利用率大,節(jié)省投資等優(yōu)點,而被大量應用。但鋼架結構耐火性能差,要克服這一缺點就必須對其進行防火處理。

一、鋼構件的特點和鋼材性能

鋼是含碳量小于2%的鐵碳合金,碳大于2%時則為鑄鐵。制造鋼構件所用的材料由碳素結構鋼中的低碳鋼及低合金鋼。碳素結構鋼由純鐵、碳及雜質元素組成。低合金結構鋼中,除上述元素外還加入合金元素,后者總量通常不超過3%。碳是形成鋼材強度的主要成分。碳含量提高,則鋼材強度提高,但同時鋼材的塑性、韌性、冷彎性能、可焊性及抗銹蝕能力下降。含碳量小于0.25%的為低碳鋼,鋼結構用鋼的碳含量一般不大于0.22%。鋼材雖然是不燃燒體,但就其自身耐火性能來講,遠低于磚石和鋼筋混凝土,鋼結構建筑具有耐火性能差這個致命弱點,在未進行防火保護的情況下,火災時,其強度會迅速下降。約在150℃以內鋼材性能沒有很大的變化;430℃―540℃之間則強度急劇下降;600℃時強度很低不能承擔荷載。另外,250℃四周出現(xiàn)蘭脆現(xiàn)象,約260℃―320℃時有徐變現(xiàn)象。在自身溫度達到540℃左右時,鋼材的屈服應力僅有常溫屈服應力值的40%,使承載能力急劇下降,鋼結構不可避免地發(fā)生變形,造成鋼結構建筑物一部分或全部垮塌毀壞。一般火場溫度達到800℃―1000℃,在這樣高的溫度下,的鋼結構會很快出現(xiàn)塑性變形,產(chǎn)生局部破壞,造成鋼結構建筑整體倒塌。

二、鋼構件的耐火等級

鋼的內部晶體組織對溫度非常敏感,溫度的升高或者降低都會使鋼材性能發(fā)生變化。總的趨勢是隨著溫度的升高,鋼材強度降低,變形增大。

耐火極限是指對任一建筑構件按時間-溫度標準曲線進行耐火實驗,從受到火的作用時起,到失去支持能力或完整性被破壞或失去隔火作用時止的這段時間。常用鋼結構構件的耐火極限只有15min―30min。我國20世紀90年代初對鋼梁的耐火極限進行了驗證,確認I36b、I40b標準工字鋼梁的耐火極限分別為15min、16min。

《建筑設計防火規(guī)范》中,將建筑物的耐火等級劃分為四級,劃分的依據(jù)是組成建筑物的構件的燃燒性能和構件最低的耐火極限。未經(jīng)防火保護的鋼結構建筑物的耐火等級僅為四級,不能滿足火災情況下對建筑防火的要求。所以,鋼結構建筑物必須對鋼結構進行必要的防火保護,克服其材料實際應用中耐火性能的不足,達到規(guī)范對相應使用性質和建筑規(guī)模建筑物的耐火等級要求。

三、鋼架結構的防火保護

防止鋼架結構在火災中迅速升溫發(fā)生形變塌落,其措施是多種多樣的,關鍵是要根據(jù)不同情況采取不同方法,如采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼結構,降低熱量傳遞的速度以推遲鋼結構的溫升時間等。我國的鋼結構防火主要采用防火涂料、發(fā)泡防火漆、外包防火層、內充水(水套)、屏蔽等方法。對于外露的鋼結構構件,如樓梯等多用涂料和漆料,采用10~40mm厚的涂料,耐火極限可達1.5~3h,而發(fā)泡漆的耐火時間一般為0.5h。對隱藏的構件,珍珠巖防火噴涂或采用防火板是經(jīng)濟有效的方法,30~40mm厚的噴涂可實現(xiàn)1.5h的耐火極限,并兼有一定的防腐能力。暴露鋼構件一般采用耐腐蝕涂料或油漆防腐,由底漆和面漆組成。目前防腐涂料的有效期為10~20年,所以要定期重新涂刷。鍍鋅壓型鋼板本身具有一定的防腐能力,在用于樓蓋時可借助于防火涂料解決防腐問題,但用于屋面和外墻面時還要涂以有機涂料,增加其耐久年限。

(一)防火涂料法

防火涂料又稱阻燃涂料,是指涂裝在物體表面,防止火災發(fā)生、阻止火勢蔓延傳播或隔離火源,延長基材著火時間或增加絕熱性能以推遲結構破壞時間的一類涂料。它不僅具有普通涂料的裝飾性,而且具有防腐、防銹、耐酸堿、鹽霧等性能。目前,我國鋼結構防火涂料主要分為厚涂型和薄涂型兩類,即厚型(H類)和薄型(B類,包括超薄型)。

1.厚涂型鋼結構防火涂料。厚涂型鋼結構防火涂料在火災中利用材料的不燃性、低導熱性或涂層中材料的吸熱性,延緩鋼材的溫升,保護鋼材。這類防火涂料是用合適的粘結劑,再配以無機輕質材料、增強材料組成,具有成本較低的優(yōu)點。施工常采用噴涂,一般用在耐火極限≥2h的鋼結構防火保護中。高層民用建筑的柱、一般工業(yè)與民用建筑中的支承多層的柱的耐火極限均應達到2.5h以上,需采用該厚型防火涂料保護。

2.薄涂型鋼結構防火涂料。薄涂型鋼結構防火涂料受火時能膨脹發(fā)泡,以膨脹發(fā)泡所形成的耐火隔熱層延緩鋼材的溫升,保護鋼構件。這類鋼結構防火涂料一般是用合適的乳液聚合物作基料,再配以阻燃劑、添加劑等組成。對這類防火涂料,要求選用的乳液聚合物必須對鋼基材有良好的附著力、耐久性和耐水性。其裝飾性優(yōu)于厚涂型防火涂料,一般耐火極限在2h左右。因此常用在≤2h耐火極限的鋼結構防火保護工程中,常采用噴涂施工。可對高層民用建筑中的梁,一般工業(yè)與民用建筑中支承單層的柱、梁、樓板以及屋頂承重構件中的鋼結構進行防火保護。另外,還有一類超薄型鋼結構防火涂料,該類鋼結構防火涂料受火時膨脹發(fā)泡形成致密的防火隔熱層,該防火層延緩了鋼材的溫升,提高了鋼構件的耐火極限。

(二)發(fā)泡防火漆法

防火漆是由成膜劑、阻燃劑、發(fā)泡劑等多種材料制造而成的一種阻燃涂料。防火漆與一般油漆相比,在物理性能方面基本一樣,不同的是它干燥以后,漆膜本身不易燃燒,遇火時,能推遲火焰延燒到涂漆的可燃物上,具有一定的防火性能。據(jù)試驗:將一般油漆與防火漆分別涂在木板上,干燥后,用同樣的火焰烘烤,涂一般油漆的木板,不到2分鐘就和油漆一道焦灼;而涂非膨脹惰氣型防火漆的木板,2分鐘后僅出現(xiàn)陰燃現(xiàn)象,靜置30秒后立即熄滅;涂膨脹惰氣型防火漆的木板,即使烘烤15分鐘,連陰燃現(xiàn)象也未出現(xiàn)。由此可見,用防火漆涂于物體表面,可以一定程度的阻止火勢蔓延,保護物體表面,從而為滅火戰(zhàn)斗爭取寶貴的時間。

1.防火漆施工工藝。(1)將鋼結構表面除銹后,刷涂一層鐵紅或紅丹底漆,底層完全干燥后方可進行下一工序。(2)使用前將涂料攪拌均勻,基材表面清除干凈,無油污、無塵土。(3)采用刷涂或噴涂,涂膜均勻,若涂料過稠可用專用稀料稀釋。間隔6小時后刷第二遍,濕涂覆量≥500g/平方米。(4)涂料未用完,須將桶蓋重新封嚴。

2.防火漆施工注意事項。(1)涂料所用溶劑為揮發(fā)性易燃物,施工時注意通風,嚴禁火種并采取必要的消防措施;(2)涂料未實干前,禁止與水接觸。

(三)外包防火層法

外包防火層法就是在鋼結構外表添加外包層,可以現(xiàn)澆成型,也可以采用噴涂法。現(xiàn)澆成型的實體混凝土外包層通常用鋼絲網(wǎng)或鋼筋來加強,以限制收縮裂縫,并保證外殼的強度。噴涂法可以在施工現(xiàn)場對鋼結構表面涂抹砂漿以形成保護層,砂漿可以是石灰水泥或是石膏砂漿,也可以摻入珍珠巖或石棉。同時外包層也可以用珍珠巖、石棉、石膏或石棉水泥、輕混凝土做成預制板,采用膠粘劑、釘子、螺栓固定在鋼結構上。

(四)內充水(水套)法

空心型鋼結構內充水是抵御火災最有效的防護措施。這種方法能使鋼結構在火災中保持較低的溫度,水在鋼結構內循環(huán),吸收材料本身受熱的熱量。受熱的水經(jīng)冷卻后可以進行再循環(huán),或由管道引入涼水來取代受熱的水。

(五)屏蔽法

鋼構件設置在耐火材料組成的墻體或頂棚內,或將構件包藏在兩片墻之間的空隙里,只要增加少許耐火材料或不增加即能達到防火的目的。這是一種最為經(jīng)濟的防火方法。

四、結束語

今后,隨著農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防和科學技術現(xiàn)代化的進程和鋼產(chǎn)量的不斷提高,大跨度鋼架結構的應用會有很大發(fā)展。針對鋼結構建筑消防安全方面存在的耐火等級先天較低的情況,應鼓勵摸索研究鋼結構防火保護新措施,研究耐火性能好、時效長、粘結力高的鋼結構防火材料以及金屬、非金屬鋼結構復合防火材料,積極應用建筑耐火鋼,進一步提高鋼結構建筑的耐火性能。

參考文獻:

[1]王學謙、劉萬臣《建筑發(fā)火安全手冊》.1998;

[2]童興.高層及超高層鋼結構防火問題淺談[期刊論文].消防技術與產(chǎn)品信息.2001;

篇8

關鍵詞:降低成本 住宅建筑 經(jīng)濟性 建筑設計

住宅建筑在整個建筑業(yè)中,占有相當大的比例,注重研究住宅建筑的經(jīng)濟性,可以為國家和集體節(jié)省大筆投資,提高社會的經(jīng)濟效益。

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展、建筑材料的不斷創(chuàng)新、居民收入的不斷提高、生活環(huán)境的不斷完善,居民裝修不再繁雜、住宅造價相對降低。

那么對于住宅建筑經(jīng)濟性的研究,主要從兩個衡量指標入手:第一,使用面積利用系數(shù);第二,工程造價。如何提高其經(jīng)濟性,要從設計和施工兩方面入手。

一、設計方面

設計是工程項目建設的龍頭,設計方案的質量優(yōu)劣直接影響建設費用以及建筑施工的方向,同時還決定著項目建成后的使用價值及經(jīng)濟效果。因此,任何項目,其設計方案均應有多個,通過對它們多項技術經(jīng)濟指標進行分析,從而找到最佳方案。據(jù)有關資料表明,合理的設計,可以降低工程造價的5%~10%,有時可達20%,因此,提高方案的經(jīng)濟性是十分必要的,但通常技術經(jīng)濟分析是在方案形成以后,這就要求設計人員在確定方案時,必須考慮提高方案的經(jīng)濟性,具體可從以下幾個方面入手:

一是能進行定量計算的設計內容,要具體、全面、準確地取得數(shù)據(jù),同時作定量分析。二是設計時要考慮施工的可能性、合理性、經(jīng)濟性,要與當時、當?shù)厣a(chǎn)技術水平及管理水平相適應,同時要盡量保證質量,使維修費用最低。三是要注意選用材料或設備經(jīng)濟性好的,不用那些費用高、運輸困難、施工復雜或依賴進口的材料和設備。四是盡量采用標準化系列設計,這樣可提高施工效率,加快施工進度,節(jié)約資金。五是努力向建筑工業(yè)化發(fā)展、推廣新的科技成果。

具體途徑有以下幾點:

(1) 合理布置平面,使建筑物長、寬比例適當。住宅平面特點是:房間的開間,進深較小,不同性質房間較多,結構所占面積較大。因此,要合理進行平面布置,使其最大限度地增加使用面積,縮短輔助房間及交通設施等所占面積,以提高平面的利用率。另外,建筑物外墻長度也是影響經(jīng)濟性的一個方面。

(2) 一般來講,單位面積上外墻長度越短越好,而在房屋層數(shù)和層高一定的情況下,建筑物的長和寬決定單位面積的外墻長度。根據(jù)數(shù)學原理推斷,矩形平面如果在面積一定的條件下,長和寬兩方向越接近,則周長越短。因此,房屋的長和寬要越接近,經(jīng)濟效果才越顯著。但不同建筑物相互比較,要采用相對長度,故一般用外墻周長系數(shù),其計算公式為:外墻周長系數(shù)=建筑物外墻周長(m)/建筑面積(m2),如果系數(shù)小,則墻體水平面積就小,從而用料少,用工少,造價低,達到了經(jīng)濟的目的。

(3) 單元的組成、套型和居住面積要適宜。單元是套型的組合,一個單元平面可以由2~4套房間組成,為適應不同檔次人使用,套型可以有多種,盡量避免單一套型,即一室戶、一室半戶、二室戶、三室戶等,套型中有大、中、小三種,具體確定時,可結合本地區(qū)經(jīng)濟狀況,同時考慮家庭人口結構形式、人數(shù)、職業(yè)等因素。居室是住宅中主要的

房間,其面積提出要符合國家標準。

(4) 合理確定層數(shù)和層高。房屋的高度,對建筑造價和經(jīng)濟使用費用有很大影響,如果降低高度,可縮短樓與樓之間的日照和安全距離,節(jié)約用地,而高度又取決于層數(shù)和層高,降低層高可以減少墻身的裝修工程量,從而降低造價節(jié)省采暖費用。一般情況下,層高每降低10cm造價可降低1%,墻體材料可節(jié)約10%。目前我國的居住建筑層高,大多在2.7m~3m,一般采用2.8m。房屋的層數(shù)增加,能提高居住密度,減少工程管道長度節(jié)約用地。同時,房屋內部和外部設施電力照明交通道路等費用在一定范圍內隨著住宅層數(shù)的增加而降低。但層數(shù)超過7層,要增加垂直運輸設施(即電梯),需要更多的交通面積,需補充設備(如供電設備、供水設備等),還要增強結構抵御風荷載的能力。因此,建筑層數(shù)是一個復雜的技術經(jīng)濟問題。各地區(qū)應根據(jù)本地區(qū)的特點,經(jīng)濟發(fā)展情況,需要進行多方案分析、論證,最后得出合理結論,據(jù)有關資料表明,砌塊結構6層是最經(jīng)濟的。

(5) 合理選擇結構方案。目前,住宅建筑體系主要有:砌塊結構、框架結構、框架――剪力墻結構、剪力墻結構、裝配式大板等幾種形式,但它們各有優(yōu)缺點,故只有因地制宜,就地取材,不斷改進,同時對基礎、承重墻、梁、板、柱等結構或構件進行優(yōu)化設計合理選用,才能收到好的經(jīng)濟效果。由于結構用料多,自重占整個建筑物的70%以上,故減輕自重,采用輕巧結構形式,能收到一定的經(jīng)濟效果。

樓板造價占總造價的10%~15%,其重量占整個房屋重量的20%左右,是影響經(jīng)濟效果的主要環(huán)節(jié)之一。故重量輕,強度高的樓板,盡量在工廠預制。這樣可以減少現(xiàn)場用工,縮短工期,降低造價。應優(yōu)先采用雙向預應力大樓板。隔墻費占房屋總造價的4%左右,對經(jīng)濟效果也有較大影響。因此,隔墻要求輕質、高強、性能優(yōu)良、安裝簡單的材料或構件。

二、施工方面

施工是工程項目的實施性環(huán)節(jié),同時也是對設計方案的檢驗。因此,施工過程還相當復雜,要提高經(jīng)濟效果,還得把好這一關。具體可按如下步驟:首先制定出優(yōu)秀的施工組織設計方案;其次,嚴格按圖紙合理施工;第三,設計中的不合理或錯誤處應及時修正,經(jīng)協(xié)商后,拿出最后方案。關于提高施工經(jīng)濟效果的途徑可從以下幾個方面考慮:

(1) 人員調配。施工中,人工的費用較大,大約占15%左右。首先工人的操作水平應滿足要求,避免拆除重建,造成浪費;其次,應經(jīng)常加強思想教育,使其能最大限度的發(fā)揮主觀能動性,提高工作效率,避免消極怠工;第三,在調集工人時,盡量采用就近的、廉價的民工,附近有吃、住處最好,以降低臨時設施費用;第四,應組織流水施工,避免“窩工”現(xiàn)象發(fā)生。

(2) 加強材料管理、節(jié)約材料。建筑材料中有許多種是比較貴重的,如鋼筋、水泥、玻璃、鋁合金等,因此,在使用時應多加小心,以防損壞。同時要注意廢舊材料的回收利用。另外,建筑材料或半成品,有許多是需要在運輸和存放過程中加以保護的,因此,必須加強材料管理,否則就會浪費材料。比如:鋼材需要放在干燥處,通風良好的房間或棚子內,以防生銹,從而減少鋼筋受力面積及除銹工時。木材受潮易變形、膨脹、開裂等。因此,也應放在棚子內,同時離火源遠一點為佳。

(3) 盡量縮短工期。如果工期縮短,一方面可以減少工費,另一方面還可使建筑物提前投入使用,較早地產(chǎn)生經(jīng)濟效益。反之,延誤工期,需要經(jīng)濟賠償。

(4) 施工中應注意安全。“安全第一”是施工現(xiàn)場總的原則,創(chuàng)造經(jīng)濟效益是在安全的基礎上進行的,如果發(fā)生人員傷亡事故,則需要經(jīng)濟賠償,同時也減少了勞動力。因此,從整體出發(fā),安全是重要的,不可忽視的。

篇9

首先,這一時期在中國發(fā)展史上是一個較為特殊的歷史時期,“屬于離我們最近的中國建設社會主義現(xiàn)代化強國新時期之起始期,具有轉折性和嶄新的社會歷史背景,它不僅秉承了幾十年來的建筑發(fā)展研究成果,更是由于在逐漸淡化政治因素影響之后,使中國建筑真正走向現(xiàn)代建筑的開始,這一時期建筑界的不斷探索,為迎來中國建筑發(fā)展的真正繁榮做出了積極有益的貢獻,因此,這一時期的建筑活動,在中國現(xiàn)代建筑發(fā)展史上起到了承上啟下的歷史作用”。

通過對這一歷史時期與建筑界相關的社會、經(jīng)濟等方面的研究發(fā)現(xiàn),限于當時的條件,國外的各種建筑及藝術思潮還未涌人中國,或即便有所了解但還未產(chǎn)生普遍的影響,但由于當時有一批“”前受過系統(tǒng)的專業(yè)訓練,有較高的審美素質和工作經(jīng)驗的建筑師工作在設計一線,在沒有所謂“風格”、“主義”等建筑理論指導的情況下,建筑師用有限的設計手法進行反復推敲,切合實際地創(chuàng)作出一批“經(jīng)濟、適用、美觀”的建筑作品。這些建筑作品反映了當時的社會條件及審美趨向,較之隨后而來的中國建筑“空前發(fā)展”時期出現(xiàn)的所謂“現(xiàn)代”派建筑而言,其嚴謹?shù)谋壤叨群秃敛豢鋸埖脑煨图傲λ芗暗氖┕ぞ毝龋哂歇毺氐膶徝纼r值(圖1-圖4)。

新時期初期現(xiàn)代建筑特征

1、質樸的建筑美學觀念

(1)建筑體量組合

新時期初期現(xiàn)代建筑的建設期處于中國經(jīng)濟發(fā)展的初級階段,城市土地資源相對較為寬裕,建筑規(guī)模較小,因此,建筑密度要求與建設用地之間的矛盾并不突出,這就為創(chuàng)造豐富的建筑體量關系提供了前提條件。這一時期的建筑以多層建筑為主,其形態(tài)組合也僅限于高低錯落等手法(圖5)。在建筑體量組合上表現(xiàn)出了借不同建筑體量之間的烘托與映襯來突出各自特點以求得變化的特征,需強調的是,新時期初期現(xiàn)代建筑在這方面的處理重點放在了“微差”上,強調在不同元素的對比中,以微差求得協(xié)調,這也是建筑表情中缺乏視覺沖擊力,造成與現(xiàn)階段審美情趣相沖突的重要原因,但其和諧、質樸的建筑表情,正是城市一般性特征的重要構成。

(2)良好的比例與尺度

新時期初期現(xiàn)代建筑有著這樣一個背景,即1970年代中期開始了建筑工業(yè)化研究,這一時期的工業(yè)化研究提出為適應現(xiàn)代建筑技術要求,建筑構件(如梁、板等)采用較嚴格的模數(shù)化尺度,以便于在工廠內預制生產(chǎn)。另外,配合這一研究,全國各地制定了大量的建筑構造標準圖集,這些工作在很大程度上是科學而嚴謹?shù)摹橥七M建筑工業(yè)化,提高當時全國各地建筑的總體水平具有積極的意義。新時期初期現(xiàn)代建筑的模數(shù)化設計,在建筑形態(tài)中建立了一套較完善的數(shù)理關系,構成和控制了建筑的總體比例尺度,在建筑上體現(xiàn)出莊重的總體形態(tài)。嚴謹?shù)募毑吭O計。

(3)建筑肌理及細部

由于受建筑材料和技術等方面的影響,這些建筑的表現(xiàn)力并不強烈和豐富,但建筑作為時代文明的一部分,可貴之處在于條件限制下的創(chuàng)造和突破。新肘期初期現(xiàn)代建筑肌理表現(xiàn)與建筑功能有著緊密聯(lián)系,存在著良好而明確的邏輯關系,具有美的真實性(圖6)。

現(xiàn)代建筑漸漸把墻面作為一個整體而模糊的概念,可以較隨意和唯美地組織墻面的肌理,初期現(xiàn)代建筑中墻面包括以下幾部分,墻、垛、柱,窗洞,檻墻,檐口等明確的部位,正是由于這些元素,使得建筑注重細部處理,各要素之間不同形式的組合及材料肌理、色彩的多樣性,構成了中國新時期初期現(xiàn)代建筑多樣統(tǒng)一的特點(圖7)。

這時期建筑色彩及質感的處理大多以質樸的材質本色,表達了建筑的自然美和較強的人文色彩,如清水磚墻的大量運用,以其精良的砌注方式和材質本身的色彩、質感,展現(xiàn)了建筑的本源特征。再如以水磨石、水刷石、干沾石等飾面材料模仿自然界石材特征,其高雅的“灰”色調和不同光線,環(huán)境下表現(xiàn)出來的柔和光澤,賦建筑以溫和、恬淡的擬人化性格特征。

2、主動的建筑生態(tài)觀

“改革開放之初的創(chuàng)作環(huán)境,不但資金和材料緊張,而且也缺乏先進的建筑技術和設備,所以常有‘土法上馬’之說。所謂‘土法’,其實就是地域性的技術和特有的做法,以低技術和適宜技術解決建筑的實際問題,是許多建筑師長期關注和深入研究的”。新時期初期現(xiàn)代建筑解決建筑與生態(tài)之間的矛盾的方法即建立在低技術和適宜技術之上,對比現(xiàn)今以高成本、高能耗為基礎的所謂“生態(tài)”建筑,其有益的探索,值得我們深刻地反省和研究。

(2)遮陽板及花格墻

新時期初期現(xiàn)代建筑墻面處理,強調將墻、垛,柱,窗洞,檻墻等各種要素組織在一起,正確反映了內部空間的劃分以及明確的開間、層高等信息,遮陽板作為功能性的建筑構件以其輕薄伸展的形態(tài),成為這一網(wǎng)格系統(tǒng)中不可或缺的部分,甚至成了當時建筑師在建筑線條處理中有意無意的必備手段。

花格墻的應用首先表現(xiàn)在人們對美和裝飾的追求,多用于樓梯間(主要用于通風),東西朝向的墻面(用于通風,遮陽、提示入口等)。花格墻的圖案設計有的來源于植物葉片和花形,有的則是不同民俗圖案的建筑化表現(xiàn),其來源于生活的圖案,賦建筑以生動的表情(圖8)。

無論是遮陽板還是花格墻,由其形成的豐富的光影效果,也是現(xiàn)階段建筑設計中強調“光”的運用的追求,其形式與功能的統(tǒng)一,更優(yōu)于片面形式感的塑造,然而,它們往往被看作陳舊和老套而在建筑改造中被拆除,其得與失值得我們深思。

(2)外墻開窗

在新時期初期現(xiàn)代建筑中,外墻開窗都是以建筑功能為前提的。首先,在建筑設計規(guī)范中,都規(guī)定了不同建筑類別需要的“窗地比”,以保證采光在功能上的要求,其次,建筑師在開窗設計中有著樸素的節(jié)能意識。因此,這些建筑均能較好地從功能出發(fā),認真研究窗洞口的面積大小、比例尺度及細部設計,在建筑的虛實問求得比較均衡的美感(圖9)。另外,對不同朝向的開窗也注重采用不同的處理手法,如東西向房間的開窗除作遮陽處理外,還采用“矩齒形”外墻以調整開窗方向,以達到較好的熱工性能。

(3)中庭及庭院空間

在新時期初期的公共建筑設計中,已經(jīng)開始注重室內空間設計,如室內中庭空間的設置(圖10),改善了室內采光和通風,體現(xiàn)了建筑需要表達的空間

需求和藝術主題。庭院空間是中國建筑的傳統(tǒng)特色之一,很好地體現(xiàn)了其生態(tài)建筑特征。新時期初期的現(xiàn)代建筑,對庭院的傳統(tǒng)有所繼承。很自然地揉合在建筑平面的組合之中,1980年代初期,隨著建筑界的對外開放深入和建筑民族化的研究。建筑的空間日趨豐富多彩,諸如“共享大廳”、“吹撥”、“灰空間”等一系列建筑外來語匯的引入,使建筑師開始有意識地嘗試庭院空間在建筑中的應用,庭院空間的生態(tài)性,越來越引起人們的重視。

3、建筑的地域性追求

改革開放初期,建筑師開始了現(xiàn)代建筑的地域性追求,限于當時條件,其主要成就在于本土化的現(xiàn)代建筑探索,一大批具有地域化特征的現(xiàn)代建筑的產(chǎn)生,標志著中國新時期初期現(xiàn)代建筑取得的重大成就(圖11)。在現(xiàn)階段進行的舊建筑改造利用上,尤其應該重視這批具有較高歷史價值和藝術價值的建筑。

目前,知識和經(jīng)濟的全球化對中國產(chǎn)生了許多積極的和負面的影響,現(xiàn)階段中國建筑存在著盲目跟風、標新立異的誤區(qū),在很大程度上放棄了中國本土化現(xiàn)代建筑的實踐,因此,提倡新時期初期現(xiàn)代建筑對現(xiàn)代性及民族性的追求精神,有助于我國建筑事業(yè)朝著正確的方向發(fā)展。

新時期初期現(xiàn)代臻筑改建存在的矛盾和問題

新時期初期現(xiàn)代建筑從開始建造到使用至今最長只有30余年,針對那些條件較好的建筑,如果因為其不能很好地滿足現(xiàn)今使用要求而拆除,顯然是不恰當?shù)淖龇āR虼送ㄟ^改造使其適應現(xiàn)階段使用要求勢在必行。在產(chǎn)業(yè)結構及審美趨向發(fā)生變化的今天,城市新建用地也日益緊張,新時期初期現(xiàn)代建筑由于其所處市中心較好地段,商業(yè)價值更為突出,成為城市開發(fā)中的熱點,從城市經(jīng)濟發(fā)展的角度也是合乎規(guī)律的好事情。建筑改造的原因是“新”與“舊”的矛盾發(fā)生激化,求得新狀態(tài)的結果,因此,認清矛盾之所在,才能求得解決問題的途徑和方法。

1、市場經(jīng)濟狀態(tài)下政府干預能力與追求經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾

從目前中國城市現(xiàn)狀來看,尤其對于中,小城市而言,其城市化進程較短,城市文化層次較低,而政治和經(jīng)濟的變革對城市發(fā)展的影響遠遠超過城市發(fā)展應有的規(guī)律,由于社會轉型帶來社會體制、法制秩序、生活方式,行為規(guī)范和道德觀念的變化,從不同方面在不同程度上;中破了原有的規(guī)范體系,而新的規(guī)范體系尚在建立之中,由此產(chǎn)生矛盾和沖突,出現(xiàn)了種種失調現(xiàn)象和社會問題。要解決這些問題,必須由政府制定相應的法規(guī)以適應發(fā)展的需求,規(guī)范和引導市場行為。

現(xiàn)階段的政府還不能很好地運用其職能,在城市管理上呈現(xiàn)粗放型管理狀態(tài),往往把發(fā)展經(jīng)濟作為頭等大事,而忽視經(jīng)濟發(fā)展過程中負面影響的存在,這種情況表現(xiàn)在對舊建筑改造管理上的非科學性和短期行為,破壞了城市應有的寧靜,典雅的人文氣氛,城市的記憶也漸漸消失。中國城市政府應積極行動起來,認清發(fā)展與保護。新建與改建之間的關系,行使政府在社會發(fā)展中強有力的政治職能,尊重城市發(fā)展規(guī)律。

2、創(chuàng)建特色城市與創(chuàng)建大都市觀念之間的矛盾

由于受歷史,經(jīng)濟、地域文化等多方面條件的影響,不同城市間存在著形態(tài)上的差異,也構成了不同的城市特色。如北京、上海、天津、廣州等大城市,由于繼承了中國古代、近代殖民地文化和地域文化等多方面的文脈,表現(xiàn)出了較強的城市特色,現(xiàn)階段更由于其在政治或地域等方面的優(yōu)勢,在經(jīng)濟發(fā)展上也處于前沿,表現(xiàn)出了國際大都市的繁榮景象。因此成了全國各中小城市在城市建設中爭相效仿的對象,由此帶來了一系列的城市發(fā)展問題。

對于城市化進程較短的中等城市而言,新時期初期現(xiàn)代建筑是構成城市面貌的主體,在盲目追求都市化面貌的社會狀況下,這些建筑更容易被忽視,把主要精力放在了求大、求新、求怪等急功近利的城市建設中,結果在認識上忽視了自身的特色和價值,也未達到理想的效果。

3、低俗的商業(yè)氛圍造成城市格調的降低

新時期初期現(xiàn)代建筑面臨的困境首先來自于商業(yè)的發(fā)展,由于商業(yè)自身的性質,也決定了建筑被改造的命運,新時期初期現(xiàn)代建筑改建是時代的要求,注入時代新的元素,包括商業(yè)流行元素,其自身也可以通過改建獲得新的生命和價值。事實上,舊建筑改造面臨的形勢令人擔憂。首先,對于中,小城市而言,其商業(yè)業(yè)態(tài)較為單一和層次不高。往往以廉價的非永久材料包裝而取代舊建筑永久性材料,對建筑造成極大的,不可逆轉的破壞。其次,舊建筑改造除了被廉價包裝之外,有的則被不惜重金地豪華裝修,形態(tài)怪異、珠光寶氣的表情降低了城市格調,迎合了低俗的審美趣味。

錯誤或不恰當?shù)膶徝纼r值取向,也是新時期初期現(xiàn)代建筑改建中遇到的問題,人們往往以“新”為美,以“洋”為榮,將過去的舊建筑視為累贅,對其在過去年代起到的作用和現(xiàn)階段的歷史價值毫不珍惜,所以“人”的因素是建筑改建中最關鍵的因素。

4、在學術層面上缺乏對普通建筑的關注

新時期初期現(xiàn)代建筑改建缺乏行之有效的保護法規(guī)和設計方法論的指導,在專業(yè)層次上的認知不足,造成城市管理部門的不重視和設計師的設計手法欠缺,盡管目前建筑設計領域在舊建筑改建設計中涌現(xiàn)出許多優(yōu)秀作品,但大多局限于歷史街區(qū)建筑、文化創(chuàng)意建筑等方面的個性化創(chuàng)作,而針對大量存在而又面臨改造的新時期初期建筑。一方面由于其改建的目的性缺乏所謂學術價值而往往被忽視,另一方面,過分強調改建的新面孔,而忽視作為特定歷史時期建筑的歷史表情。

中國新時期初期現(xiàn)代建筑改建理論研究

通過對中國新時期初期現(xiàn)代建筑的社會背景,建筑特征及目前存在的問題的研究,可以清楚地認識到,新時期初期現(xiàn)代建筑在中國現(xiàn)代建筑史上有著特殊地位和意義,由于這些建筑在現(xiàn)階段面臨著改建的現(xiàn)實問題,迫切需要建立一套具有建設性和可操作性的建筑改建理論,指導目前的舊建筑改建工作。使舊建筑不僅僅是代表著過去的場所,而應是面向未來的、溫故知新的場所。

建筑改建設計受到的限制比全新的設計要多,除了應具備建筑設計全過程的思考和手法運用之外,還應將舊建筑提供的現(xiàn)實要求滿足于其中。因此,舊建筑改建設計更能激發(fā)建筑師的創(chuàng)作靈感,運用現(xiàn)階段技術手段和美學思想,探索出一條建筑設計的新途徑是十分可行的。在舊建筑改建設計中,必須承認和面對舊建筑存在的不足,片面地強調其歷史價值而忽略時代的要求,就不能達到舊建筑改造的目的。新時期初期現(xiàn)代建筑與古建筑和近代建筑不同,在改建過程中為現(xiàn)代建筑科技和審美追求提供了更大空間,因此,在傳統(tǒng)與現(xiàn)代、改造與保護、繼承與創(chuàng)新之間的反復權衡與推敲的過程中,建筑改建設計會開拓出建筑創(chuàng)新領域。

1、多維?多元?共生改建理論

(1)多維舊建筑改建的物質基礎

多維,即多個方向的維度空間。在改建理論中是指在舊建筑改造中存在著垂直方向和水平方向的改擴建可能,是立體空間內的塑造,而不僅限于對舊建筑“涂脂抹粉”式的整容改建。對于新時期初期現(xiàn)代建筑而言,其自身在建筑空間、場地等方面的寬裕條件,為這一改造方式提供了可能。首先,這些建筑多為多層建筑,通過現(xiàn)代建筑技術,可以實現(xiàn)垂直方向的加層改造。其次,由于建筑用地較為寬松和可能存在的開敞空間(如庭院空間、室內中庭等),也為在水平方向上的擴建提供了場地條件。因此,舊建筑改建在空間發(fā)展上存在著許多的可能性。多數(shù)建筑改建。其目的不僅是形式和風格的改變,更主要目的在于擴大建筑規(guī)模,“多維”的改建方式,可以滿足這一需求,因此,

”多維”概念是舊建筑改建的物質基礎。

(2)多元?舊建筑改建的審美法則

多元,即建筑設計中的各種“元”的組織,在傳統(tǒng)建筑理論里,以簡單的幾何體――正方、矩形、圓,規(guī)則三角形等詮釋建筑形式上的基本“元”,通過對它們進行一定秩序的組織,構成了建筑的基本形式。在當今的建筑理論概念里,“元”代表的不僅僅是簡單的幾何體,不同的結構體系、不同的時代特征、不同的材質和色彩也構成了建筑中的“元”。在新時期初期現(xiàn)代建筑改建中,必然遇到新與舊、傳統(tǒng)與現(xiàn)代。經(jīng)典與時尚等多方面的“元”的對立,如何實現(xiàn)多元組織方式中的對立統(tǒng)一,建立一套符合現(xiàn)階段審美需求的美學法則,是舊建筑在改建中獲得完美再生的關鍵。

在舊建筑改造中賦予其多元的建筑特征,是合乎其自身和時代要求的。古代希臘樸素唯物主義哲學家赫拉克利特認為 “自然趨向差異對立,協(xié)調是從差異對立,而不是類似的東西產(chǎn)生的”。從這一觀點出發(fā),舊建筑改建,在多元之間以差異求協(xié)調是一種深層次的審美表現(xiàn),也符合由于不同時期的建造技術高低不同和建筑材料的表現(xiàn)力不同必然形成形式上差異的實際情況。

在舊建筑改造形成的“多元”之間,首先應鼓勵保持“新”與“舊”的差異性和真實性,這樣的做法,往往產(chǎn)生較強的視覺張力和戲劇化效果,同時也契合了歷史建筑保護的“可識別性”原則。因此,現(xiàn)階段多元化的審美趨向,在意識形態(tài)領域為新時期初期現(xiàn)代建筑改建提供了更為寬容的空間。

(3)共生舊建筑改建的最終目標

共生,是一個生物學概念,也是一個重要的哲學概念,不同文化的以共生為基礎的價值體系稱為共生哲學。日本建筑師黑川紀章建立在共生哲學之上的建筑學共生理論包含了以下幾方面的共生“歷史與現(xiàn)代的共生,傳統(tǒng)與最新技術的共生、部分與整體的共生,自然與人的共生,不同文化的共生,藝術與科學的共生以及地域性與普遍性的共生。”由此可見,在建筑中的共生概念就是建筑中不同“元”的共生。

“共生”強調個體問具有“相互有利的關系”,這是不同領域內共生哲學的基礎和前提。在舊建筑改造中,建筑的多個“元”之間也應具有“相互有利”的關系,即建立功能上的合理性和美學上的協(xié)調性。所以,在多維-多元一共生改建理論中,三者之間相互作用,

“共生”原則是舊建筑改造的最終追求目標。

2、多維?多元?共生改建理論指導下的創(chuàng)作手法及實例研究

(1)垂直疊合法

顧名思義,垂直疊合法即是通過在舊建筑上方采用疊加樓層的方式實現(xiàn)擴大建筑規(guī)模和改變建筑面貌。在舊建筑加層改建中存在兩種不同的技術,第一種是加建樓層直接與原有建筑發(fā)生力學關系,第二種是新加建樓層與舊有建筑不發(fā)生力學關系。第一種加建樓層方式,由于受舊有建筑在承重、抗震、建筑風格上的限制,往往不能滿足舊建筑改造要求,垂直疊合法是以第二種加建樓層方式為研究對象,即加建樓層完全擺脫了舊有建筑在建筑技術、形式等方面的限制,利用現(xiàn)代建造技術實現(xiàn)改建利益的最大化和全新的建筑面貌。由于新時期初期現(xiàn)代建筑多為多層建筑,垂直疊合法加建樓層是通過支柱層在垂直方向上跨越舊有建筑,支撐新建樓層來實現(xiàn)的。加建部分的空間更為靈活、自由。

由于新建部分跨越舊建筑,必然形成大跨空間,在技術處理上一般采用預應力梁和在梁、柱間加設斜撐來滿足技術要求和降低梁高,節(jié)約工程投資。根據(jù)實際工程經(jīng)驗,在我國抗震烈度為七度的地區(qū),采用這種方法,可在四層舊有建筑之上加建5-8層左右的新建筑,總高度不超過50m,在抗震烈度為八度的地區(qū),可在四層舊有建筑之上加建4-5層的新建筑。由此可見,垂直疊合法在舊建筑改建中具有明顯的現(xiàn)實意義。

通過這種方式,舊建筑被完整地保存下來,新與舊的垂直疊合,給人以“生長”的戲劇化審美效果。新,舊建筑在建筑形式上可以協(xié)調,也可以對比,對比的方式往往給人以較強的視覺張力,建筑表情更為豐富多彩。由于必須采用大跨度結構形式,其新建部分的內部空間也更為靈活,適合大空間辦公使用,結合使用要求,還可以設計出豐富的中庭空間,內部空間的靈活多變與外部空間的對立統(tǒng)一,實現(xiàn)了垂直疊合法改造舊建筑的獨特審美價值和使用價值。

垂直疊合法的特點,適合于場地狹小的舊建筑改造;可以創(chuàng)造較為開敞的內部空間;有效提升建筑形象,在審美價值取向上,鼓勵新、舊建筑風格并存。

河北建筑設計研究院辦公樓改建實例(改建建筑師李拱辰),河北建筑設計研究院原辦公樓(圖12)為四層磚混結構形式,改建目標是在四層磚混結構房屋上加建六層的大空間開敞式辦公樓層,形成地上高度近40m的高層建筑。經(jīng)過結構驗算和技術經(jīng)濟比較,確定采用無粘結預應力斜撐框架及現(xiàn)澆肋梁樓蓋解決大空間開敞式使用功能要求,采用框架剪力墻體系,解決高腳框架上剛下柔的缺點,增強抗震性能,采用大直徑擴底樁獨立基礎,解決將上部各層荷載超過舊樓基礎直接傳到中砂持力層,以協(xié)調與舊基礎的關系,確保舊樓正常使用。在結構設計中,考慮了舊樓拆除后二次改建對結構受力的要求,實現(xiàn)了舊建筑的可持續(xù)改建需求(圖13)。

唐山市委辦公樓改建方案(改建建筑師郭衛(wèi)兵)

唐山市建筑抗震設防烈度為8度,選擇恰當?shù)慕Y構形式和加建的層數(shù)十分關鍵,改建方案將建筑面向城市主干道的南側從首層開始增建一個柱跨,東、西兩側各增加一個柱跨,使新建部分呈”U”型圍合舊建筑,增加了建筑的平面穩(wěn)定性,由于加建部分呈“U”型圍合舊建筑,使改建后的建筑以完整的、全新的建筑形象呈現(xiàn),也由于在原有建筑進深的基礎上增加了一個柱跨的進深,使新建部分的建筑進深達21m,因此,本工程設計除了滿足建筑形象要求,解決在高抗震設防烈度區(qū)的技術難題外,創(chuàng)造豐富多變和具有生態(tài)特征的室內公共空間成為另一出發(fā)點。

對于本工程,較大尺度和簡單的上下通透對應的中庭形式,不能滿足建筑抗震要求,因此,在滿足各層結構剛度的前提下,以一個柱跨單元尺度的撥空

空間在不同層間通過錯動形成相互聯(lián)系而又充滿情趣的小型錯位中庭空間,避免了一般中庭空間形態(tài)過分明確和直白的表述(圖14)。在各層結合中庭區(qū)域布置休息交流空間和會議室。小型錯位中庭空間在空間的融合和隔離間建立了一個中間狀態(tài),適合空間對公共性,半私密性和私密性的不同需求。

(2)水平附加法,

水平附加法是指在舊建筑的水平方向一側或周圍擴建,強調新建建筑物是舊建筑的一部分并構成有機統(tǒng)一的整體。對于新時期初期現(xiàn)代建筑而言,尤其針對那些形象好,結構安全性高的代表性建筑,在改造過程中,應特別注意其建筑風格的保留,不應任意地被新建的風格所同化,也不能過多地限制現(xiàn)代建筑風格和手段在舊建筑改建中的運用。

在多維多元-共生舊建筑改建理論中,“共生”的概念應貫穿所有改建方法中,尤其利用水平附加法改建,由于其改建結果會造成新與舊、傳統(tǒng)與現(xiàn)代、不同結構形式等方面矛盾的直接表述,而“共生”強調個體間具有相互有利的關系,如何在各種矛盾之間建立相互有利的共生關系,在建筑審美領域內并存著兩種不同的觀點,即新舊建筑間可以是協(xié)調的統(tǒng)一關系,也可以是對比的統(tǒng)一關系。

水平附加法改建舊建筑應建立在這樣一個建筑體系內

將建筑的新、舊兩部分作為建筑的雙重體系,以不同的手法,在一個建筑中形成兩個相互作用的矛盾‘個體’,改變單一的模式,從而使建筑具有活力。運用雙重體系的思想去指導舊建筑改造,就是使舊建筑與新建部分在建筑形態(tài)上形成一個建筑里的兩個矛盾體,通過它們之間的交流。融合、沖突等不同互動狀態(tài),展現(xiàn)出富有張力的、全新的建筑模式。舊建筑作為一個完整的體系被較完整地保存下來,留存了建筑的歷史信息,新建部分則表現(xiàn)了現(xiàn)階段的建筑特征。

水平附加法的特點,適合場地較為寬松的建筑改建,便于在新與舊之間建立建筑的雙重體系,符合現(xiàn)階段建筑審美要求,有利于新時期初期現(xiàn)代建筑風格的保留。

北戴河東山賓館禮堂改建實例(改建建筑師李拱辰)賓館禮堂具有明顯的中國新時期初期現(xiàn)代建筑風格(圖15),在改造加固舊建筑的同時,結合舊建筑擴建一個小會議廳,滿足較高規(guī)格的會議接待要求。舊建筑部分的改造主要從結構加固、內部裝修入手,使之滿足現(xiàn)階段會議功能要求。在外部裝修改造中尊重原有建筑風格,修舊如舊,使之作為一個時代的記錄而留存下來。新擴建的小會議廳位于禮堂東側,為聯(lián)系方便,新舊之間毗鄰接建,新建小會議廳為圓形平面,獨立設于會堂一側,周圍則以方形平面的大廳環(huán)繞形成交通及休息空間,方形平面的設置,實現(xiàn)了原會堂與新建會議廳的自然連接,也使得方與圓作為雙重體系在室內外空間中建立起對比關系(圖16)。新建會議廳為圓柱狀實體,環(huán)繞周圍的大廳則以通透的玻璃圍護,虛與實的對比也正是功能要求的反映,在新與舊之間建立了新的審美聯(lián)系,舊建筑依賴新建部分而充滿活力,新建部分則因舊建筑而具歷史感。

(3)中心填充法

中心填充法是利用舊建筑中存在的內庭空間或拆除建筑圍護結構以內的部分空間對舊建筑進行改擴建的方法,它實際上是水平附加法改建方式的一種特例,把它單獨拿出來進行研究,是因為它與一般水平附加法可以通過在新、舊部分之間建立雙重體系的理論不同,中心填充法的意義在于舊建筑通過改建,達到“修舊如舊”的目的,特別適合那些具有特殊歷史意義和代表性建筑風格的舊建筑改建。

利用中心填充法改建建筑,其目的在于完善建筑功能和內部空間形式。對于某些特殊建筑,它的外觀形象已經(jīng)與歷史上的某個事件或人們的生活建立起了某種聯(lián)系,人們已經(jīng)從心理的層面上接受這一固化了的視覺信息,在特定的心理需求限制下,對舊建筑外觀形象的任何改變。都會造成建筑信息的缺失。因此,以中心填充法改建舊建筑,可以最大程度上尊重舊建筑的存在,便于建立統(tǒng)一的,易于被人接受的心理認同感。

中心填充法的特點適合于具有室外庭院,室內中庭的舊建筑改建,特別適合需較完整保存原有建筑風貌的舊建筑改建,強調建筑空間的整合,改擴建部分往往成為建筑空間的重要節(jié)點。

西柏坡紀念館改建實例(改建建筑師李拱辰)

西柏坡紀念館原為三進院式展示建筑,建筑隨坡就勢,平面嚴謹規(guī)整,立面簡潔大方(圖17)。改擴建工程包括舊館舍的結構加固、維護結構滿足節(jié)能要求的技術處理及設備的全面改造,新擴建序廳、三大戰(zhàn)役風景畫廳等。在改建設計之初,根據(jù)陳展大綱要求即確定了解決序廳、半景畫廳、“兩個務必”浮雕墻等三項中心展出內容的空間需要的功能設計重點,以周到、細致的處理使之達到與陳展的完美結合。本次改擴建的實施,即結合原有庭院式布局,通過拆除建筑平面中心部位的部分零散用房,并以新的庭院空間、展示空間重新完善建筑功能,使建筑空問更為豐富,主展線清晰,順暢。

西柏坡紀念館建筑風格具有較強的新時期初期現(xiàn)代建筑特征,對稱式的布局,良好的比例尺度及建筑色彩,突出體現(xiàn)了作為國家重要歷史紀念建筑應有的樸素、典雅之美,同時,該館在幾十年的展出過程中,建筑外在形象已深入人心,因此。改擴建的方式滿足了不改變原建筑風貌的設計要求,同時,設計手法的一致性,使屋頂群落的組合關系也保持并豐富了原有建筑形象,滿足了保持建筑文化的延續(xù)性要求(圖18)。

(4)異質同構法

異質同構法是指以區(qū)別于原建筑的材料在最大程度上還原舊有建筑形態(tài)及細部特征,主要針對那些在特定的歷史時期具有代表性建筑風格和意義的建筑改造,這些建筑多為較大型的公共建筑,如車站、劇場,體育館等,它們作為城市的重要組成部分已融入市民的生活和記憶之中,盡管受當時經(jīng)濟條件和施工技術的影響,建筑本身可能存在建筑材料低廉,外觀破舊等問題,但仍存在許多值得現(xiàn)階段珍惜和借鑒的建筑文化內容。以現(xiàn)代的建筑材料經(jīng)過精細加工,按照或基本按照舊建筑的形態(tài)和細節(jié)進行裝修改造,看起來是較為保守的做法,但對于這些具有特殊歷史意義的舊建筑改造是恰當而具有可操作性的。

當然,由于新材料的運用和先進的加工手段,也必將為建立在經(jīng)典美學構架之上的改建增添新的活力和內容。異質同構法其本質在于實現(xiàn)“異”與“同”的平衡與協(xié)調,以“異”的手段實現(xiàn)“同”的目標。

異質同構法的特點:運用于規(guī)模較大且具有一定歷史地位的公共建筑改建,以新的建筑材料和手段再現(xiàn)舊有建筑的風格特征,在改造過程中可根據(jù)新材料、新技術的運用進行適當?shù)膭?chuàng)新。

河北省體育館改建實例:河北省體育館是新時期初期的中小型體育館中代表性作品之一,功能合理,建筑形象簡潔大方,建筑外裝修采用不同灰度的面磚,鋪貼方式講究,色彩典雅,玻璃的分格也力所能及的利用當時技術,展現(xiàn)了早期玻璃幕墻建筑的現(xiàn)代性(圖

19)。

在近期的改造中,建筑采用鋁板玻璃幕墻進行外裝修,保留了原有建筑的細部和比例關系,精良的現(xiàn)代加工方式,增加了建筑的時代氣息,表現(xiàn)了對舊有建筑的極大尊重(圖20)。

(5)表皮整合法

“表皮”是現(xiàn)代建筑設計中一個重要而時尚的概念,建筑師將建筑與城市的界限――墻體這一傳統(tǒng)意義上的護結構作為解決問題的切入點,把固定的結構進行消解、重生,變成適應于外部城市環(huán)境和內部使用功能的、可以進行“自我調節(jié)”和裝飾的“表皮“。在現(xiàn)階段建筑中,多用透明、半透明材料如玻璃、穿孔鋁板、格柵,金屬簾等高科技材料,形成色調單一,平整光潔的表面。高精度的面板及加工手段(如印刷、化學腐蝕等)。體現(xiàn)了現(xiàn)代科技在建筑形象上的表現(xiàn)力。

表皮整合法改建舊建筑,就是利用“表皮”與傳統(tǒng)意義上的墻體不同的特點,在滿足墻體的一般功能的前提下,使舊建筑通過改建,創(chuàng)造出有特點的室內外空間環(huán)境。利用表皮整臺法改造舊建筑不應只是對舊建筑的簡單“包裝”,而應建立在更高的建筑文化審美層次上,如對于“表皮”形式的探索,除了展現(xiàn)現(xiàn)代科技美之外,還可以從文化入手,賦“表皮”以濃郁的地域文化和歷史文化特征。由于“表皮”大多適于室內、外空間的滲透表現(xiàn),在舊建筑改造中利用這一優(yōu)勢,在貼鄰建筑表皮的一側,設置適當?shù)男⌒汀斑呁ァ笨臻g,使“表皮”特征更為突出的同時,達到建筑形式與內容的統(tǒng)一。

表皮整合法的特點適用于特色不夠明顯的舊建筑改建,在改建過程中注重室內空間的再造和形象的重構,特定的表皮形式,有助于展現(xiàn)建筑性質。

唐山宏中影樓改建實例(改建建筑師:沈瑾)

唐山市宏中影樓建筑改造前為一規(guī)模較小的框架結構建筑,改建設計中,在建筑主入口一側,增建一個與原有規(guī)整形體成一定角度的墻體(表皮),在這一增建墻體(表皮)與原有建筑形成的“空隙“間,就形成了一系列不規(guī)則的拔空空間(圖21),這一空間的建立,為“表皮”整臺手法的確立奠定了功能上的基礎。

宏中影樓的“表皮”系統(tǒng)由兩部分構成,一種是作為圍護結構的“玻璃”表皮,另一種是作為展示建筑性質的、位于玻璃表皮內側的”豎向格柵”表皮。作為圍護結構的玻璃表皮采用兩種形式的玻璃,即透明玻璃和呈半透明狀的印刷玻璃。透明玻璃用于拔空部位,最大程度上實現(xiàn)內部空間的外部化。印刷玻璃的應用使玻璃在保持原有質感的基礎上形成具有特殊影像效果和特定內涵的表皮材料。在本工程中,將”宏中攝影”文字印刷于玻璃表面,使之成為本建筑所特有的“專屬”構件。“豎向格柵”表皮位于印刷玻璃的內側,是將可轉動的豎向格柵以“廣告”展板的形式大面積運用,構成動態(tài)而多變的表皮,在呈半透明狀的印刷玻璃內側,以理性的形式表現(xiàn)出虛幻、迷離的意境,很好的契合了建筑的性質(圖22)。

(6)片斷留存法

片斷留存法改建舊建筑是指在舊建筑改建中,保留舊建筑中具有一定歷史價值或具有較強裝飾效果,能夠引起人們對舊建筑產(chǎn)生回憶的建筑局部(如部分墻體,入口或典型裝飾物),使其在改建后的建筑中產(chǎn)生較強戲劇性的視覺效果。與建立“雙重建筑體系”的概念不同的是,在建筑改建中留存的舊建筑片斷不能構成一個完整的建筑體系,它對改造中“新”的內容具有較強的依附特性。

由于被保留下來的舊建筑片斷多為代表舊建筑風格的典型部位和構件,無論從歷史的角度還是美學的角度,這些片斷往往成為整體建筑的視覺中心,即“圖底關系”中的“圖”,這也是其優(yōu)勢所在。利用這種方法改建新時期初期現(xiàn)代建筑,可以有重點地體現(xiàn)建筑特點,對建筑保護具有普遍而積極的意義。

片斷留存法的改建特點

適用于具有典型藝術特點和歷史價值的新時期初期現(xiàn)代建筑改擴建,強調被保留的建筑片斷在改建后的建筑中有較強的識別性,便于共同構成良好的”圖底關系”。

河北省圖書館改建實例(改建建筑師張頎)河北省圖書館屬于典型的新時期初期現(xiàn)代建筑風格,建筑形式符合建筑功能要求,如在建筑的書庫部分,采用預制大墻板吊裝的施工形式,其開窗形式及比例尺度、細部等,均較好地反映出書庫的功能特點和要求(圖23),舊建筑在建筑遮陽等方面作了多方面的處理,南向閱覽室采用橫向遮陽板,西側入口上部采用花格墻,這些從功能要求出發(fā)的建筑立面處理手法,體現(xiàn)了中國新時期初期現(xiàn)代建筑樸素典雅的審美觀。

在本工程的改擴建設計中,首先確定了在滿足功能要求的前提下,需保留原有建筑風貌的建筑片斷和建筑體,完整保留書庫部分的建筑形象,在新舊兩部分間建立雙重建筑體系,將原建筑西側入口上部的大片花格墻加以保留(圖24),并在其一側對稱的位置,以現(xiàn)代建筑材料和相似的裝飾肌理,新建一片花格裝飾墻(圖25),這樣,在新與舊之間建立了良好的對話關系,也表現(xiàn)了現(xiàn)在對過去的認同和尊重。

多維?多元?共生改建理論內容的擴展

對多維?多元?共生改建方法論的研究可以看出,在一座舊建筑改造中,可以同時采用多種方法改建,以應對建筑本身及改建需求的復雜性。對于一種或多種改建方法的選擇,必需認真研究原有建筑形態(tài)、場地特征和改建目的,從中發(fā)現(xiàn)恰當?shù)母慕ㄍ緩健Ef建筑改造不僅僅是為了維持和建立一個較好的建筑外觀形式,更希望在較高層次上建立起空間,生態(tài)和技術的良好聚合體,使舊建筑改造成為現(xiàn)階段建筑設計領域具有開拙性和前沿性的創(chuàng)作行為。

1、適宜技術與生態(tài)內容擴展

“適宜技術”是指通過建筑的空間處理、構造手段結合高科技將人們生活所需的陽光、空氣、綠色等自然要素引入建筑之中,并通過智能化控制以滿足人們對建筑舒適性的合理需求,達到健康,節(jié)能、低排放或循環(huán)利用的目的。舊建筑改造為建筑空間的再塑造、構造手段的完善和現(xiàn)代科技的引入創(chuàng)造了機會,因此,改造完成的建筑應比改造前的建筑更具有生態(tài)特征。而由于舊建筑改造可能存在的各種條件的限制,適宜技術的運用更符臺實際情況,具有較強的可操作性。

首先,在舊建筑改造中,對那些具有適宜技術特征的空間(如庭院、室內中庭等)、建筑構造處理(如地道風引入、遮陽構件等)應認真對待,其次,在改造過程中創(chuàng)造新的建筑空間和采取構造措施來達到生態(tài)節(jié)能的目的。要全面提升建筑品質,新技術。新材料的運用是非常重要的。因此,舊建筑的改造是一項集建筑藝術與技術與一身的系統(tǒng)工程,建立在以適宜技術解決生態(tài)問題基礎上的舊建筑改造,更具有長遠的現(xiàn)實意義。

2、建造技術內容擴展

舊建筑改造過程中,其擴建的結構形式往往受到舊有建筑的種種限制,因此,需要在建造技術上引入更多,更廣泛的研究課題鋼結構形式以其重量輕,結構截面小、便與施工安裝等優(yōu)勢,在舊建筑改造中可發(fā)揮重要的作用,空間結構形式的運用更為舊建筑改造提供了良好的技術支持,使舊建筑以更靈活多樣的方式與新建部分相融合,其強大的空間整合能力,可以使改建后的建筑以完整、宏大的室內外空間形式表現(xiàn)出極強的現(xiàn)代感,許多新的輕型結構如索膜結構、充氣結構等,也可在舊建筑改建中發(fā)揮作用,由于其重量輕,跨度大及材質的特殊性,便于在改建中形成雙重結構體系,在形式和結構上對舊建筑的依賴較小,從而在新舊部分的可識別性和可逆性等方面具有突出的優(yōu)勢。