建筑设计与技术大全11篇

2024-01-16| 编辑: 佚名| 查看: 84 |原作者: 杨四明|来自: 衙媒网

近日,关于建筑设计与技术大全11篇这个问题?本期小编就来详聊一下:建筑设计与技术篇(1)1.前言近年来建筑节能技术已成为全世界关注的热点,也是当前国内外节能领域的一个热点研究课题。西方发达国家,建筑能耗占社会 ...

  近日,关于建筑设计与技术大全11篇这个问题?本期小编就来详聊一下:

建筑设计与技术篇(1)

1. 前言

近年来建筑节能技术已成为全世界关注的热点,也是当前国内外节能领域的一个热点研究课题。西方发达国家,建筑能耗占社会总能耗的30%~45%。我国建筑能耗已占社会总能耗的20%~25%,正逐步上升到30%。因此建筑节能是目前节能领域的当务之急。作为建筑设计工作者,有责任也有义务在设计中做好建筑节能设计!

建筑节能可分为2部分:①建筑物自身的节能;②空调系统的节能。建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、维护结构、遮阳设施等方面考虑。空调系统的节能是从减少冷热源能耗、输送系统的能耗及系统的运行管理等方面进行考虑的。

2. 节能建筑规划设计

根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中,科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高、选用节能型建筑材料、保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性及对建筑周围环境进行绿化设计,设计要有利于施工和维护,全面应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,获得理想的节能效果。

2.1建筑朝向和平面形状

同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小,因此建筑物应尽量采用南北向。如对一个长宽比为4:1的建筑物,经测试表明:东西向比南北向的冷负荷约增加70%。在建筑物内布置空调房间时,尽量避免布置在东西朝向的房间及东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。因此,选择合理的建筑物朝向是一项重要的节能措施。空调建筑的平面形状,应在体积一定的情况下,采用外维护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小,冷负荷越小,能耗越小。

2.2合理规划空间布局及控制体型系数

如果是依靠自然通风降温的建筑,空间布局应比较开敞,开较大的窗口以利用自然通风。而设有空调系统的建筑,其空间布局应十分紧凑,尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积,这样可以减少空调负荷。

体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值。对于相同体积的建筑物,其体形系数越大,说明单位建筑空间的热散失面积越高,研究表明,体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。因此,出于节能的考虑,在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。但如果出于造型和美观的要求需要采用较大的体形系数时,应尽量增加围护结构的热阻。

2.3绿化对节能建筑的影响

绿化对居住区气候条件起着十分重要的作用,它能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减轻城市的大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善居住区微小气候,改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。

3. 增强建筑维护结构的保温隔热性能

改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。据有关资料介绍,围护结构的传热系数每增大1W/m•2K。在其他工况不变条件下,空调系统设计计算负荷增加近30%。所以改善建筑护结构的保温性能是建筑设计上的首要节能措施,我国《采暖通风和空气调节设计规范》(GBJ42)对空调建筑外维护的传热系数作了规定,对舒适性空调的最大传热系数规定为0.9~1.3,可采用玻璃棉、聚苯乙烯板、加气混凝土等保温材料,也可采用双玻璃、顶层架空隔热层等空气间层起隔热作用。

3.1外墙的节能措施

3.1.1使用环保、节能型建筑材料

使用环保、节能型建筑材料,可有效减少通过围护结构的传热,从而减少各主要设备的容量,达到显著的节能效果。采用新型墙体材料与复合墙体围护结构。在进行经济性、可行性分析的前提下,在墙体内外侧敷设保温隔热的新材料。

3.1.2隔离太阳辐射热

对垂直墙面可采用外廓、阳台、挑檐阳等遮阳设施和浅S墙面、反射幕墙、植物覆盖绿化等。

3.2门窗的节能技术措施

3.2.1尽量减少门窗的面积

门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑外维护结构面积的30%,其能耗约占建筑总能耗的2/3,其中传热损失为1/3。所以门窗是外维护结构节能的重点。所以在保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量减少外门窗洞口的面积。

3.2.2设置遮阳设施

设置遮阳设施,考虑空调设备的位置。减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内,可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施。门窗的遮阳设施可选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。

3.2.3提高门窗的气密性

有资料表明,房间换气次数由0.8h-1降到0.5h-1。建筑物的耗冷可降低8%左右,因此设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构(如加装密封条),提高门窗气密性。防止空气对流传热。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。

3.2.4尽量使用新型保温节能门窗

采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗(塑钢门窗)可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光,但由于玻璃窗的耗冷量占制冷机最大负荷的20~30%,冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10~20%,因而控制窗墙比在30~50%范围内时,窗玻璃尽量选特性玻璃,如吸热玻璃,反射玻璃,隔热遮光薄膜。

3.2.5合理控制窗墙比

窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这两个比值不利于空调建筑节能,应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35~45%。故在进行前期建筑设计时,在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于25%;南向不大于35%;东西向不大于30%。

4. 屋顶的节能技术措施

4.1隔离太阳辐射热

隔热太阳辐射热,减少阳光直射,对屋顶可采用架空屋面,浅S屋面,种植屋面等。对屋面进行绿S覆盖,既可遮阳,又能隔热,而且通过光合作用,可消耗或转化部分能量,也起到美化环境作用。因此植物覆盖法是空调节能的较好的方法。还有设计通风屋面、蓄水屋面等节能措施。

4.2“冷屋顶”节能

国外很多专家对“冷屋顶”(coolroofs)进行了大量的研究,发现其节能效果很显著。所谓“冷屋顶”(coolroofs)是指日射反射率高的屋顶,它通过对普通屋顶涂上高反射率的涂料,提高屋顶的日射反射率,减少太阳热量的吸收,从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。研究表明:采用“冷屋顶”节能可使空调负荷减少约10~50%。

5. 空调系统节能技术措施

5.1降低系统的设计负荷

目前我国的多数设计人员在设计空调系统时,往往采用负荷指标进行估算,并且出于安全的考虑,指标往往取得过大,造成了系统的冷热源、能量输配设备、末端换热设备的容量都大大的超过了实际需求,形成“大马拉小车”的现象。即增加了投资,也不节能。

5.2冷热源节能

空调系统消耗的大部分能量是在冷热源系统中消耗的。所以合理选择冷热源系统对空调系统节能至关重要。空调系统的常采用的冷热源方式是:①水冷冷水机组+锅炉;②热泵;③溴化锂吸收式+锅炉。

夏季用水冷冷水机组制冷,冬季用锅炉供热。水冷冷水机组制冷消耗电能。设计工况下的能效比(制冷量/耗电量)比较高,一般为3.7~5左右,一般空调制冷量在300RT(1RT=3.517KW)以上选用离心式压缩机,空调制冷量在150~300RT的制冷量范围内选用螺杆式压缩机比较合适,当空调制冷量小于150RT时选用活塞式压缩机较为合适。在水源比较充足的地区使用水冷冷水机组比较合适。

热泵型机组的使用对节能是很有利的,其中风冷热泵冷热水机组在中央空调中使用的较多,这种机组一机两用,夏季制冷,冬季供热。特别适用于缺水地区。

溴化锂机组的能效比(制冷量/消耗的热能)比较低,外燃式为1.0~1.2左右,直燃式机组稍高。溴化锂机组节电不节能。外燃式溴化锂机组主要用于有废热、余热的地方,如热电厂、钢铁厂等,既利用了废热、余热,又达到了制冷的目的。对于缺电而无废热或余热的地区可考虑使用直燃式机组。

5.3减少输送系统的动力能耗

动力能耗主要是指空调系统运行中风机和水泵所消耗的电能。采用科学合理方法使之降低,对整个空调系统的节能有十分重要的意义。具体的技术措施有:

5.3.1提高供回水温差

若系统中输送冷(热)量的载冷(热)介质的供回水温差采用较大值,则当它与原温差的比值为N时,从流量计算式可知,采用大温差时的流量为原来的流量1/N,而管路损耗即水泵或风机的功耗则减小为原来的1/N2,节能效果显著。故应在满足空调精度、人体舒适度和工艺要求的前提下,尽可能加大温差,但供回水温差一般不宜大于8℃。

5.3.2选用低流速流体

水泵和风机的功耗与管路系统中流速的平方成正比,故采用低流速能取得较好的节能效果。且有利于提高水力工程的稳定性。

5.3.3提高输配系统的效率

设计时合理的选择水泵的扬程,如果扬程过高时,靠减小阀门开度来调节系统的水力平衡,使得系统的能耗过多的消耗在阀门和过滤器上。适当采用二级泵系统。在送风系统中设计时应尽量维持风机工作在高效区。

5.3.4采用变流量水系统

在设计空调水系统时,如采用定水温变流量或变水温变流量的调节方式,使供水量随空调负荷的变化而增减,不但可以减少处理过程的能耗还能节省输送能耗。

5.3.5采用变风量系统

建筑设计与技术篇(2)

Abstract: with the height of the development of modern society, human life, all aspects of energy has tremendous demand, because conventional energy non-renewable and geographic distribution and lead to global energy competition becomes increasingly intensified, which require us in all sectors to energy saving measures, reduce energy consumption, especially important in the construction industry. In recent years, due to the practical needs of the energy conservation of the building and the rapid development, promote the building each a fields of development, building design and development of energy saving in the show vigorous vitality, new technology emerge in endlessly, the new products are continuously emerging. This paper describes this building energy of the architecture design of the building industry deep low carbon and energy saving has become the focus in the field of building key, and the key to building energy efficiency design. This paper discusses the design of building energy-saving method, this paper analyzes the general planning stage in the building and single building design phase of the energy-saving design, at last, the paper introduces the solar energy conservation of the building in the role of. The paper analyzes the whole process of building energy saving design. In order to reduce construction resources and achieve the sustainable development of society and economy.

Keywords: architectural design; Energy saving technology; solar

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

随着中国经济的高速发展,中国工业进入了工业化中期,即重工业化阶段,但是高消耗、高污染、低效率的粗放型扩张和外延为主的经济增长模式没有改变,经济增长对能源需求明显提高。经济的发展又大大促进了中国城市化的进程,居民收入的快速增加,居民消费结构性升级,房屋和汽车消费高速增长,房地产和汽车工业空前繁荣。中国能源的短缺亦

日益严重,能源已成为中国经济可持续发展的命脉。因此,节能减排必将是中国可持续发展的工作重点,建筑节能又是重中之重。 建筑节能技术可以在对建筑物的特性进行全面模拟和分析的基础上,对建筑的能量消耗 室内物理环境节能技术建筑材料的选用保温设计窗墙比风环境设计采光日照遮阳噪声与污染绿化空调与通风系统等诸多方面进行分析,模拟出结果,然后将该结果用于设计中建筑节能技术是我国十五重点发展的技术,在建筑界有着十分巨大的应用前景。该技术具有国内领先水平,曾应用于2008年奥运会奥运村和体育场馆的各项建筑的分析,以满足“绿S奥运,科技奥运,人文奥运”对各项建筑物的要求。建筑节能技术运用于建筑领域,该技术是和建筑师一起进行建筑设计,或是建筑设计已经完成,对该设计进行建筑节能和建筑性能评估的技术运用计算机软件对建筑设计图进行各项评估由于国家对节能的重视,以及国家已经颁布智能建筑和绿S建筑的技术导则,因此,建筑节能的设计是当前必须要完成的工作。建筑节能的现实需要建筑设计的观念和设计方法进行变革,从建筑功能和价值形成的初期保证建筑节能目标的实现。

1建筑规划节能设计

建筑的规划节能设计应从建设选址、建筑和道路布局、建筑朝向、建筑问距等方而进行深入研究,通过建筑的规划布局对自然因素等进行充分利用与改造,形成良好的居住条件,并有利于建筑的节能。

1.1建筑选址

选址的节能问题要符合自然规律,尽量利用自然环境来创造适合人类生存的条件。总体来说,建筑选址需争取日照,避风建宅。

1.1.1争取日照

争取日照包括争取日照时数、日照量和日照质量三个方面。建筑基地宜选在向阳的地段上,为争取日照创造先决条件:依据各地最佳建筑朝向范围合理选择建筑朝向,以争取更多日照;选择满足要求的日照间距。应依据所处地理纬度、城市环境条件等确定日照间距标准:合理布局建筑楼群。建筑楼群的不同建筑的形状、布置走向产生不同的阴影区,纬度越高,阴影区范围越大,应采取不同布局规则以争取日照。

1.1.2避风建宅

冷风渗透和风压均对建筑物的保温造成不利影响,建筑应该尽量选择避风基址建造,采用错列式布局避免“风影效应”。主要避风措施有:利用建筑物。建筑物的恰当布置(如紧凑布局、建筑组合)能够降低风速,减少建筑物的热损失;设置风障。设置防风墙、板、防风林带等可有效实现对建筑物挡风避风作用:避开不利风向。合理选择封闭或半封闭周边式布局的开口方向和位置,实现建筑群的避风节能。

1.2建筑布局

建筑群的布局影响建筑的节能。应合理规划和组合建筑物。住宅群的形状和道路的不同走向对风向和风速有明显的影响,住宅群和道路问的管状气流很难穿越建筑物,必须适当布置建筑物,使住宅高层、低层错落排列,形成自然通风和口照。并利用道路和植被,冬季避免冷风渗透,减少热损失,节省能耗;夏季则形成穿堂风,达到自然通风和降温,实现建筑物的有效节能。

1.3建筑朝向

建筑朝向对其能耗具有显著影响。朝向范围是日照和通风两个主要因素共同作用的结果,应综合考虑上述两种因素确定建筑物个体以及建筑群的朝向。朝向选择需满足以下要求:夏季尽量减少太阳直射室内及居室外墙面:冬季具有适量和一定质最的日光照入室内;夏季通风良好,冬季避免冷风吹袭,以使建筑获得冬暖夏凉的宜人室内环境。确定住宅朝向范围后,再根据季风主导方向进行朝向的调节,以获得良好的夏季穿堂风。影响住宅朝向的因素很多,如地理纬度、地段环境、地区气候特征以及建筑用地状况等。应充分考虑各种因素,确定最佳的建筑朝向。

1.4建筑间距

建筑间距的确定主要是由日照和通风决定的。一般居住建筑要求夏季避免日晒,冬季保证充分阳光照射,因此选择日照时间时,通常取冬至中午前后2h日照为下限,再根据实际情况加以调整,从而保证住宅室内具有一定的日照量,进而确定建筑的最小间距,并结合其他条件来综合考虑住宅群的布置。

建筑间距直接影响着风向和漩涡风的产生及正负风压值的大小。建筑物越长、越高、进深越小,其背风面产生的涡流区越大,流场越紊乱,对减少风速、风压有利。因此,应根据地区的主导风向设计合理的间距,为、以保证建筑组织良好的自然通风。

2建筑单体节能设计

2.1自然通风节能设计

自然通风能够降低室内温度,节约能源。同时有效的自然通风能够带走室内异味,选择合适的建筑朝向及排列方式,使房屋迎向夏季主导风从低到高依次布置。建筑间距愈大,自然通风效果愈好。考虑建筑用地的节约,房屋间距不可太人。一般在满足日照的要求下就能满足通风的要求。进行单体设计时,门窗的合理设置可有效对调节室内通风。如将房屋前后门窗设计成对开时,可形成穿堂风。

2.2平面节能设计

合理的平面设计能够显著节约建筑能耗。在平面设计中,夏季穿堂风和全明房是建筑物节能的关键因素。住宅房问进深决定着穿堂风的形成和效果,一般房间进深不大于15m,但可适当增加套型进深,以便在限定的建筑面宽内增加建筑面积。建筑平面的巧妙布局也能获得显著的节能效果,如将楼梯、辅助用房等布置在建筑外层或西侧,可有效阻挡日射;阳台的设计能够实现夏季遮阳和通风的作用:封闭阳台既可保证冬季室内热量散失缓慢,又可节约夏季空调冷量等;阳光间的设计能够降低建筑能耗,而且与之相连的房间可以减少热量损失以及制冷需耗;平面突出部位的合理设置对引导自然通风和遮阳亦有明显的效果。

2.3立面节能设计

根据当地气候状况改变墙体的角度,可以提高建筑对环境气候的适应性以及最大限度的利用自然资源。如内倾斜南墙屋面和层层退台可以获得更大的阳光照射面;外倾斜南墙屋面和层层出挑可以获得更大遮阳面:适度内倾斜北向墙面以及屋顶,可减少冬季风的风压,以降低围护结构的热渗透;西墙绿化和遮阳架有助于降温隔热,若在墙面和植物之间设置通风构架,则能够加强西墙的散热性能等。

2.4遮阳节能设计

适当的遮阳措施可减少不必要的夏季太阳辐射热,有效降低空调负荷,减小建筑

物的能耗。外遮阳足最有效的遮阳设施,它直接将太阳辐射热量遮挡于室外。主要遮阳

措施有:藤蔓植物、深凹窗、外廊、阳台、遮阳板等遮阳措施;热反射窗帘、选择性透

光遮阳、可手动调节的遮阳百叶等。现代化自动控制的智能化遮阳设施可在无人的情况下,根据室内外温度等参数自动调节,以降低太阳辐射的影响,节约能源。

2.5门窗节能设计

门窗是建筑能耗的最火因素,由门窗引起的热损失约占整个建筑热损失的50%~60%,增大窗户面积可增多太阳能,但是窗户传热系数比其他护结构大,窗户面积增大则会引起更多的能量消耗,因此必须将窗墙比控制在合适的范围内,在满足基本采光和通风的前提下,尽量缩小窗墙比。门窗材料和密闭性对室内温度变化起着一定的作用。设计中应采用密闭性良好的门窗,通过改进门窗结构、采用中空玻璃窗、双层真空玻璃窗等目前市而上的保温性能好的窗户,提高门窗气密性,防止空气对流传热,以节约建筑能源。

3结语

综上所述,建筑节能是一个综合的、复杂的系统工程.随着社会的发展,在节能要求越来越高的情况下,单方面的建筑节能已无法满足要求,这就要求从建筑物的设计开始,到建筑节能材料的选用,再到可再生资源的利用逐一对节能指标进行考核,这样我国的建筑节能才能迈上一个新的台阶。

参考文献:

[1] 孙晓慧. 浅析节能建筑与建筑节能[J]. 矿业工程, 2010,(03) .

[2] 赵怡. 浅谈现行建筑设计中的节能建筑[J]. 山西建筑, 2010,(14) .

[3] 房斌. 浅谈我国建筑节能技术[J]. 魅力中国, 2010,(01) .

建筑设计与技术篇(3)

建筑是人类利用自然资源和人类智慧所掌握的科学技术,建造满足人类各种活动的人工环境,而建筑设计就是联系和综合上述各种要素,通过对功能、技术、经济、社会等方面要求的综合考虑,最大限度地满足人类活动的需要。它是一个涉及工程技术、自然资源、人类文化、社会经济等因素的系统工程。要有效地控制有关建筑经济方面的问题,就要把建筑经济管理的重点转移到建筑设计上来,未雨绸缪,以取得事半功倍地效果。从建筑设计的角度出发,有效控制建筑经济有以下几个方面:

首先,做好建设项目的可行性研究

项目可行性研究是固定资产投资活动的一项基础性工作,它主要是在对建设项目进行深入细致的技术经济论证的基础上做多方案的比选,得出结论、意见和重大措施建议,作为决策部门最终决策的依据。主要包括:市场预测和项目规模研究、场址选择、资源、原材料、燃料及公用设施情况、项目设计方案、环境保护和劳动安全、企业组织、劳动定员和人员培训、项目施工计划和进度要求、投资估算和资金筹措、项目的经济评价。

第二,把握好建设用地的性质及其总体布局

建设用地及其今后的建设方向是用地设计的两个基本要素,建筑师应根据用地的最佳使用要求对用地本身和设计目标进行分析,使二者得以协调和平衡。总体布局是在全面分析建筑用地条件的基础上,本着设计的一般原则和总的思路全面综合地考察影响场地设计的各种因素,因地制宜,主次分明、经济合理地对建设用地的利用做出总体安排。场地总体布局的要点有:

1. 场地的总平面设计应以所在城市的总体规划、分区规划、控制性详细规划及当地政府部门提出的规划条件为依据。

2. 设计应结合工程特点,要注重节省用地、节能、节约水资源,适应经济发展的需要。

3. 设计应结合用地的环境条件,因地制宜地确定规划指导思想,尊重自然环境,保护生态平衡。

4. 设计应保证功能分区合理,路网结构清晰,交通有序,并对建筑群体、竖向道路、环境景观等进行统筹安排。

5. 场地内建筑的布置要最大限度地争取良好的自然通风和有利的朝向。

6. 公共建筑要根据建筑的性质满足其室外场地及环境设计要求。

7. 总平面布局如考虑远期发展时,必须考虑结合近期使用及技术经济上的合理性。

第三,选好建筑设计方案

建筑设计方案阶段对方案进行评价是沟通建筑师与投资者的有效途径,而且也可以使二者的利益最大程度的趋于一致。建筑设计方案涉及的因素十分广泛,是一项十分复杂的工作,为了提高投资效果,控制建筑总价,在建筑设计方案评价中应遵循一定的原则,同时,这也是建筑设计应遵循的原则。

首先,必须注意处理好建筑的功能与建筑形体的关系,应该追求二者的统一。在某种程度上建筑形体应服从于建筑的功能。功能不当的建筑设计方案,即使形体再美,也很难为使用者及投资者接受。其次,建筑方案设计要着重考虑建筑与周围环境的协调性,可能建筑师在考虑建筑设计方案时比较倾向于表现所设计建筑的个性,但是,在表现建筑个性的同时也要考虑与周围环境的和谐以及与已有建筑的共性。不但如此还应考虑与整个社会大环境、人文环境、整个城市的定位及发展规划相一致。第三, 建筑设计方案还要处理好其美学与经济合理性之间的协调关系。经济合理性要求在工程投资尽可能少的情况下,最大限度地满足投资者的使用功能要求。而建筑师所追求的美学效果有时会造成投资的大幅增加或者建筑使用功能的显著降低,从而降低其价值系数。第四,建筑设计方案中要贯彻可持续发展的理念。经济合理地选择建筑材料和设备,达到建筑功能合理使用而又降低建筑造价的目的,这是建筑设计中实现方案经济性的主要途径之一,建筑师应充分了解和掌握不同类型建筑材料设备的价格,以及它们在建筑中的适用部位和占总投资的比例,并结合不同地区的气候环境条件,以灵活合理经济实用为原则,慎重选用设备材料,从而有效地提高建筑的经济性。

第四,结构选型与经济性策略

在建筑设计中,选择结构型式不仅仅是结构工程师的任务,也是建筑师的工作。一个好的建筑设计应该是建筑师和结构工程师密切合作的成果。建筑表现为空间方面的概念和形式,它是表明总体环境的。这样复杂的事物使设计既综合又具体,既有形又无形。结构是房屋的骨架,是建筑赖以存在的物质基础。结构形式对建筑的影响最直接,最明显。建筑材料和建筑技术的发展决定着结构形式的发展。建筑师在设计思想上应强调总体而不是个别单元。因此,建筑师应对各种结构形式的基本力学特点及其应用范围很了解,并尽可能熟练掌握,只有这样,在创作建筑空间的时候,也就能主动考虑最适宜的结构体系,并使之与建筑形象融合起来,在设计领域里才能比较自由地进行创造。

第五,注重经济的建筑技术设计

合理选用建筑材料。建筑材料品种繁多,性能各异,价格也相差悬殊,建筑材料的质量与选用,直接影响建筑物的坚固性、实用性耐久性和经济性要求。建筑材料具有能在视觉上表现自己的特性,其表现效果一方面来自材料本身的特性,另一方面来自建筑师对其合理地运用和控制。建筑的性格一般会受到建筑的功能要求、体量上的几何关系、基地的基本特征、环境状况、艺术设计理念以及其他因素的影响,同时也会受到材料本身所表现出来的特征的影响。

节约能源是保证国民经济可持续发展的一项基本国策,也是电气设计过程中必须贯彻的重要技术措施。在设计中应从实际情况出发,经过充分的技术经济比较,选择合理的方案,采取有效的措施提高能源利用率,从而取得良好的经济效益与社会效益。首先,要采用节能设备,降低设备能源损耗。比如,目前国家大力推广的S9系列节能变压器与老型号变压器相比,空载损耗下降75%―80%,负载损耗下降25%―40%,空载电流下降50%,节能效果非常显著。合理选择导线截面,减少线路损耗,推广绿S照明,采用高效少污染的光源、高效的照明灯具和光电自动控制等新技术的产品,提高照明质量,提高工作效率和能源有效利用。

第六,加强经济管理和控制

1. 充分做好可行性的研究工作。根据投资限额的底线,要求建设单位和设计单位对设计方案尽量优化,在确定投资决策后,最大幅度地节约投资,降低工程造价,把建筑经济评价作为项目可行性研究的核心。

2. 提高设计人员的素质。加强设计人员的职业道德教育和业务知识的更新培训。同时,要强调技术与经济紧密结合,充分发挥经济技术人员在设计中的作用。

3. 在设计中引进竞争机制。改革过去的指令性设计的方式,开展设计方案优化竞赛,以技术先进、造型新颖、安全适用、经济合理、节约投资为衡量设计方案的基本标准。

4. 采用限额设计。在保证工程功能的前提下按照标准的设计任务及投资估算来控制初步设计,并且严格按照批准的初设概算控制施工图设计,将肥梁、胖柱、密钢筋、深基础等现象消灭在设计阶段。

5. 广泛运用价值工程优化设计。提倡大量采用标准设计,执行设计标准。促进构件制作和建筑施工的机械化、专业化,从而有效地缩短工期,最大限度地降低工程造价。

建筑设计与技术篇(4)

中图分类号:TU2文献标识码: A

社会的进步必然使各个领域不断向多元化发展,建筑业也逐渐成为技术与艺术的综合体,二者缺一不可。冷静面对技术与艺术的关系,使建筑除了提供舒适的居住条件外,还充满了艺术和文化气息,在技术和艺术都达到一定的高度。

1 现代建筑设计中技术的体现

1.1 计算机智能技术在建筑设计中的应用

1.1.1 数字化信息技术的广泛推广。当今社会,数字化的概念已经被无限扩大,不仅仅指数字,还代表着所有的信息形式。网络信息的不断发展,促使人们将生活的每个方面都与科技联系起来。例如:SOHO大厦在设计理念上吸取了时尚热点以及新的生活理念,受到了大批青年人的青睐。

1.1.2 CAD 和CSCD技术是建筑业设计的基础,处于不断更新中。建筑设计领域引进了具有强大制图功能的CAD技术,有助于对空间和平面的结构进行技术上的计算和分析,使具体工作有据可依。现代建筑业的不断发展,需要CAD技术不断完善和提高,从而为现代建筑设计的发展水平做出更大的贡献;同时,随着网络技术的高速发展,CSCD技术出现。它是一种协同设计技术,体现了CAD、信息关系和远程管理的统一。

1.2 建筑设计中绿S环保设计技术的应用。

1.2.1 针对太阳辐射,采用先进的遮阳环保技术。遮阳技术主要针对夏日里强烈的太阳辐射。主要从两方面进行考虑:一是采用新型的环保材料;二是实现能源的转换,将太阳辐射变成新型的环保能源。

1.2.2 太阳能技术在建筑中的得到了充分的利用。面对能源日益短缺的局面,寻找新的替代能源成为各个国家亟需解决的问题。在建筑设计中,太阳能应用范围广泛,如太阳能热水器、净化器、太阳能集水灶等,都是充分发挥太阳能优势的体现。太阳能的使用,既体现了科技的进步,又实现了节能减排。

1.2.3 利用保温材料的特性,选择隔热性好的材料,提高外墙热工性能,实现建筑设计抵抗风压的设计目的。对于建筑中墙体的保温工程,要将整个建筑工程的相关施工结构等程序作系统的分析,紧密协作。减少室外温度对室内热量的影响,降低波动。

2 现代建筑设计中艺术性的表现。

2.1 现代建筑中含有的西方现代艺术因素。为了使现代建筑与世界接轨,体现国际元素,越来越多的西方艺术形式和作品出现在建筑设计中,如油画、绘画、雕塑等艺术表现手法。这样设计出的建筑就含有了浓厚的西方艺术气息。

2.2 建筑设计者要具有独特的艺术眼光,较高的审美能力,将自己对建筑的理解与创作理念融入建筑的实际设计中。在充分考虑建筑原则与技术水平的前提下,将自己的灵感运用到建筑物中。这些具体的艺术元素包括:地方民俗、风土人情等形式。

2.3 构成艺术在现代建筑设计中被广泛使用,支撑着整个建筑结构。构成艺术是一种简单的艺术形式,主要包括点、线、面、体等基本的元素,组成了建筑物的架构。另外,S彩作为最具冲击力的因素,被设计者发挥得淋漓尽致,满足不同人群的审美需求。

3 现代建筑设计中技术和艺术的关系。

3.1 在现代建筑设计中技术与艺术并存。

建筑的含义有狭义与褒义之分。狭义的建筑是指居住的意思,而广义的含义就突破了局限性。凡是以建筑为载体而涉及到的众多领域都是建筑的范畴,如商用建筑、用于娱乐的场所等。建筑设计是指在建筑物执行施工操作以前,根据企业文化、施工目标所勾勒出的建筑物的款式,并实现由想法到实物的转换;建筑业除了需要实现其基本的建筑功能外,同时还要与艺术相结合,实现建筑本身的独特性。 随着人类社会的不断发展,人们对美的追求越来越高,并逐渐延伸到建筑领域。这就需要设计者对建筑物的设计理念要新颖,给人以美感。面对这种有增无减的势头,创造出又实用、又美观的建筑是设计者的最终追求。

3.2 技术的发展促进了艺术造诣的提高。

任何建筑物的形成都必须有与之相匹配的技术作为支撑,保证建筑设计的结构成型。正是技术上的支持,使艺术由理想变成现实,避免艺术与现实相脱节,无的放矢,错过发展的机会。人类的进化过程正是体现了这一点。人类由穴居到石屋,再到古代唯美的房屋建筑,这一过程得益于生产力的不断发展,建筑技术的不断提高。技术的发展与不断完善,促使人们开始逐渐考虑艺术,崇尚美感,将艺术理念融入建筑设计中,而且这种要求呈上升趋势。到了现代社会,人们的审美眼光达到更高的层次,这就需要更加先进的技术作为基础,在设计中更加注重艺术性的体现,使人们真切地感觉到美感。建筑设计是意识形态的体现,表达的是一种理念与想法,需要物质基础作为后盾,否则就是空谈。因此,建筑设计艺术是以建筑技术作为依托,最终在建筑物中实现其价值。 一种新兴技术的产生,必然使设计者产生新的设计思想,并且运用到设计理念中,创造处非凡的建筑,最终受到使用者的欢迎。

3.3 艺术对建筑设计技术产生相应的反作用。

完美的设计理念只有得到技术的支持才能变成现实。当设计者拥有了新的艺术灵感的时候,研发部门就要开发新的技术来迎合这一艺术灵感,在技术上下功夫,不断创新。时代的进步使这一要求越来越高。设计师为了满足人们的迫切需要,不懈努力,改善方案,努力使自己具备新颖的创作理念。一旦实现创新后,就要求技术上进行援助。这体现的就是艺术对技术的反作用。例如:现代人喜欢简单大方的建筑风格,那么这一风格就会作为设计师的设计思路和理念。在技术上就出现了清水混凝土的风格与之相呼应。这一技术下,墙面平整,颜S平衡,给人以大方的感觉。于是在施工过程中采用直接在表面进行粉刷,不额外加入其它的装饰的方法,体现了简单、朴大方的设计理念。

4只有将现代建筑设计的技术与艺术相结合才能跟上时展步伐。

4.1 建筑行业要紧随时代的发展,体现现代人的生活观念和价值取向。现代的建筑设计正是设计者在吸取前人经验的基础上,融合时代特点创造出来的。它是人类社会进步的标注,是智慧的结晶。脱离时代的美学观念及建筑技巧必将不为时代所欣赏和接受。

4.2 现代建筑设计体现现代的生活理念和价值观。可持续发展战略是当前各个领域提倡的发展方向。涉及到节能减排、低碳的生活方式,这就要求建筑设计要充分考虑这些内容。在技术上要减少能源浪费,寻找可替代能源,减少不可再生能源的使用率。与此同时,也要考虑艺术上所能达到的效果。如现代建筑中开始使用保温隔热墙以及顶楼玻璃房,既美观又舒适,深刻体现了现代建筑设计技术与艺术的结合,又迎合了时代的需求。

结束语:

为了顺应新时展的要求,现代建筑设计要将技术和艺术有机地结合在一起,相辅相成,相互促进;艺术赋予建筑设计新的思维,技术使设计思想变成现实,将凝聚了设计者与建设者的建筑结晶呈现在使用者的眼前。让他们真切地感受到时代的气息和艺术的美感。使人文、生态的和谐统一真正融入人们的生活,使可持续的发展思想深入人心。

参考文献

建筑设计与技术篇(5)

一、建筑设计与技术的关系

建筑技术的发展大致可以分为两个阶段,传统技术和现代技术。传统技术以实践为基础,产生于具体的社会需求,并与地域环境紧密联系。例如混凝土技术的发明标志着复合材料战胜了天然材料(木、石)和简单的人工材料(砖、瓦)成为主要的建筑材料。而自来水技术使房屋可以远离水源地,也使得高层住宅成为可能。现代技术体现了对经济性、合理性的追求,然而也存在着盲目推崇先进技术,忽视技术与文化、自然和经济之间的关系问题。技术没有先进与落后之分。建筑设计的目的不在于采用哪一种技术,而在于以最小的环境(资源)的支持力和最小的成本代价来满足舒适要求。适宜技术将当代的先进技术有选择地与地区条件的特殊性以及由此产生的地方智慧结合起来,根据地区的实际需求和现实条件,寻求一条适宜、有效的技术路线。适宜技术也提倡改进和完善现有技术,充分发掘传统技术的潜力。

二、新时期建筑设计与技术的有机融合

当前,绿S建筑思想正在一步步渗入到固有的现代建筑思想中,并越来越发挥主导作用。绿S建筑的探索现在处于基础阶段,绿S建筑技术的应用也日益广泛,在绿S建筑设计中的作用也日益凸显。

1、材料使用

使用可循环、可更新的材料是绿S建筑技术研究的一个方面。这样的材料不仅要求能够回收再利用同时还要保证在使用中对能源的低消耗性。对材料的低能耗性的探索应该从多方面入手。例如石材是大家认为的比较合适的绿S建材,因为它的来源非人工制造并且不会对自然资源产生太大影响。然而,在石材加工的过程中产生过多的有害化学成分和废弃垃圾。因而我们在对材料的选择上考虑多方面的因素是必要的。成熟的木材使用成为很多地方的趋势。这种行为区别于对原始森林木材的肆意掠夺,在很大程度上成熟的木材使用是一种良性循环的过程即从专门的生产地取多少就要增加多少的补给树种,使木材始终保持充足状态。木材使用后的可分解性是其他材料无法比拟的,因而未来的绿S建筑在木材使用上会有很大的比重。

2、节水设计

水是地球生命赖以生存的保证,也是地球资源浪费最严重的部分。实验证明一套节水与集水系统可以减少一栋建筑大约7%的水资源浪费。绿S建筑雨水综合利用技术是近10年兴起的一种雨水利用技术,可很好地应用到绿S建筑小区中。雨水作为一种自然资源,污染轻,经简单处理后可用于生活杂用水、工业用水,要比回用生活废水更便宜,水质更可靠,细菌和病毒的感染率低。将雨水利用与景观设计相结合,从而实现环境、经济、社会效益的和谐与统一。随着技术的进步,还可以建造太阳能、风能和雨水利用水景于一体的花园式可持续发展建筑。在绿S建筑中应用这项技术,可以做到雨水利用与生态环境、节约用水结合起来,对建筑环境有极大的改善作用,比直接排放再进行处理的费用低,其直接经济效益和社会经济效益都非常大,如果条件合适可以大力提倡。绿S建筑要采用节水的景观设计。设计时既要提出合理、美观的水景规划方案,还要满足节约用水,建立健全水景工程的池水、流水、跌水、喷水、涌水等设施。

3、采光设计

段时间以来,太阳光作为光源,由于不易控制和难于达到预定的采光效果,多少己经被置于次要地位。现代的绿S建筑在技术上一个重要的特征就是对阳光的充分利用,从建筑的布局和外皮设计都强调对阳光的利用。建筑节能技术是太阳房。就是利用太阳能来采暖制冷和供给热水,以达到少用或不用矿物燃料的目的。到目前为止,太阳房主要有“主动式”和“被动式”两种系统。主动式系统一般由太阳能集热器、蓄热部分和辅助热源等几个部分组成。平板集热器通常装在屋顶上,面积很大,并且为了获取尽可能多的太阳辐射热而做成一定的倾斜角,形状十分显眼,成为建筑师处理立面的一个难题。主动式太阳房的造价也比较高。于是建筑师的注意力和兴趣转向了被动式太阳房。被动式太阳房的集热方式比较简便,可以利用墙、窗等作为集热构件,以建筑物本身为蓄热体,用自然循环来代替主动式系统中的风机、水泵等机械设备。在国外己经出现了各种形式的被动式太阳房。有从向阳的大玻璃窗直接获得太阳辐射热的“直射式”:有白天从进气口向室内送热空气,夜间墙体放热的“集热墙式”。被动式太阳房蓄热量少,阴天时常常需要辅助热源。有些集热方式即使在晴天也会产生昼夜温度波动较大的现象,还需要改进。

4、外墙设计

绿S建筑外墙节能设计就是要提高其热工性能。例如针对玻璃幕墙能耗高、室内空气质量差等问题利用双层或三层玻璃作为围护结构,玻璃之间留有一定宽度的通风道并配有可调节的百页。在冬季,双层玻璃之间形成一个阳光温室,增加了建筑内表面的温度有利于节能。在夏季,利用烟囱效应对通风道进行通风,使玻璃之间的热空气不断地被排走,达到降温的目的。设计时应注意采取措施避免由于室内水蒸气向外渗透,在墙体内产生结露而降低保温隔热层的热工性能,还要注意采取措施消除一些保温隔热层覆盖不到的部分产生“冷桥”而在室内结露。另外,可以选用保温隔热性能较好的能满足建筑节能设计标准的墙体材料作外墙,使建筑室内气温受室外温度波动影响小,减小对保温层的影响。

5、环境设计

绿化对绿S建筑气候条件起着十分重要的作用,它能调节改善气温、是改善居住区微环境、改善室内热环境、节约建筑能耗的有效措施。绿化可改善室内热环境降低室内采暖空调能耗。植物通过蒸腾作用将消耗大量潜热,从而降低了太阳辐射和建筑周围的热空气对建筑的热作用。由于种植植被能遮挡大量的太阳辐射热,避免太阳直接辐射进入室内,使传入室内的热量大大减少,从而降低了建筑室内气温,节约建筑空调制冷能耗。研究表明,如果在住宅区增加25%的绿化覆盖率,可使空调能耗降低20%以上。绿化可降低噪声。绿化对噪声有较强大吸收衰减作用,树叶与树枝间的空隙形成类多孔吸收材料可吸收部分声能,同时还可通过与声波发生共振吸收部分声能,特别是高频噪声。采用常绿针叶林配以灌木和草坪是降低街谷噪声较为有效的方案。绿化可减轻空气污染。植物,尤其是树木有吸收有害气体,吸滞烟灰、粉尘和细菌的作用。枝叶茂密的树木对烟灰和粉尘有明显的阻挡、过滤和吸附的作用。因此,建筑设计采用足够的绿地和水面,严格控制建筑密度,尽量减少水泥地面,利用植被和水域减弱热岛效应,改善居住区热湿环境,同时还可以通过绿化调节碳氧平衡、减弱温室效应、减轻城市大气污染、降低噪音、遮阳隔热。

5、建筑护结构设计

护结构的热工性能与能量消耗的关系是明显的。尤其是对于小型的和周边相对较长(与面积相比)的建筑,护结构的设计更为重要。这一阶段在这方面取得不少经验。同时也重视窗的保温与隔热问题,在窗面积比例,构造(单层与双层窗)以及门窗的冷风渗透等方面都有所进展。但是单纯改进护结构的性能或者减少护结构面积并不一定总是合理和节约的。因为各种建筑物的规模、性质差别很大。建筑物的内部负荷(人、照明、设备等)各有特点。例如一座进深很大而周边相对较小的大型建筑,往往由于建筑内部人和照明设备等所产生的热量,就会使建筑的“制冷期”延长。甚至在室外气温低于常温时,建筑内部还需要制冷才能保持舒适的条件。这显然是不合理的。因此只有综合分析建筑内部负荷的特点,选择合理的外形,才能达到节约能量的效果。

三、结语

绿S建筑是一项复杂的、多学科交叉的系统工程,强调人、自然与环境之间的和谐统一,当今绿S建筑表现的这些特征随着人类的发展和对环境的更深入认识将成为未来建筑的基础特征,而非仅仅属于绿S建筑具有。因此如何将绿S建筑技术与设计有机融合,不仅是建筑设计师也是整个社会需要关注的课题。

参考文献:

建筑设计与技术篇(6)

机械设备是建筑质量和效率的保障,机械设备由于使用不当等原因造成设备故障,如果不及时修理就会给建筑生产带来一定经济损失,影响施工进度。门座式起重机在水电站等大型建筑施工中应用十分普遍,是大型水利工程建筑的主要施工设备,对其维修技术方案的研究有利于门座式起重机更好的为建筑生产服务。

1机械设备维修相关技术概述

机械设备由于零部件的老化、操作的失误等原因会出现各种故障,影响设备的正常运行,造成建筑施工中止,影响施工进度。当机械设备出现故障时,需要及时的针对故障进行维修。

1.1门座式起重机概述

门座式起重机是结构复杂、机构繁多、最典型的电动装卸机械。它具有较好的工作性能和独特的优越结构,通用性好,被广泛应用于大型水利工程建设施工和港口码头。门座式起重机的工作机构具有较高的运转速度,起升速度可达1.17m/s,变幅速度可达0.92m/s,使用率高,每昼夜可达22h,台时效率也很高,一般可达100t/h以上,它的结构是立体的,占地面积小,具有高大的门架和较长距离的伸臂,因而具有较大的起升高度和工作幅度能满足港口、码头、船舶和车辆的机械化装卸、转载,充分利用施工场地,适应施工要求车辆、人员穿行,还具有高速灵活、安全可靠的装卸能力,对提高装卸生产率,减轻繁重的体力劳动都具有重大的意义。门座式起重机是电力驱动、有轨运行的臂架类起重机设备。它的构造大体上可以分为两大部分:上部旋转部分和下部运行部分。上部旋转部分安装在一个高大的门形底架(门架)上,并相对于下部运行部分可以实现360°任意旋转。门架可以沿轨道运行,同时它又是起重机的承重部分。起重机的自重和吊重均由门架承受,并由它传到地面轨道上。门座起重机的工作原理是通过起升、变幅、旋转3种运动的组合,可以在一个环形圆柱体空间实现物品的升降、移动,并通过运行机构调整整机的工作位置,故可以在较大的作业范围内满足运移物品的需要。

1.2门座式起重机的安全操作规程

门座式起重机的安全操作规程如下:(1)司机应熟悉本起重机结构及性能,并了解机构及电气的基本知识,并经过当地技监局专业培训后,考试合格领取起重工上岗证后方可操作本起重机。(2)接班前应查看起重机外观,结构是否异常,钢丝绳有否脱槽,钢丝绳接头是否完好。(3)作业前应检查周围环境,排除障碍,并空钩试验起升、下降、旋转一周,变幅1米回,检查有无异常;起吊头一码货物起吊高度不超过0.5米,检查起升刹车可靠性。(4)作业中应集中精力,认真操作眼随钩走,余光瞭望,稳中求快;遇有中间停电,必须将控制的手柄放回零位,如遇长时间停电,应用手控制起升制动器使货物落地;电机长时间工作超过温升值应停止工作。(5)作业完毕应做到将起重臂架放至中小幅度,旋转至码头内,吊钩升高;详细填写运行日志及交接记录;离开起重机时切断总电源。

1.3门座式起重机主要故障

门座式起重机主要故障根据故障原因可以分为机械故障和电气故障:(1)机械故障。机械故障包括钢丝绳是否断丝;螺栓脱落;制动器闸瓦;销轴等零部件的严重磨损;减速机漏油;吊钩护罩、滑轮损坏;齿轮啮合出现错误、齿根断裂等;其中回转机构小齿轮、变幅机构齿轮轴及压轮齿条啮合故障属于中等故障,需要等到设备空闲时间进行修复。起重机的悬臂变形故障,圆筒门架、均衡梁、人字架、平衡梁及悬臂等结构件焊缝故障属于大修故障,需要设备立即停车进行修理。针对大修故障,需要编制详细的设备维修技术方案,并经相关人员审核后,严格按照方案进行设备检修工作。(2)电气故障。电气故障包括电机线路异常;操作控制按钮与设备实际动作不符;设备没有反应,接触器触头烧损,照明系统故障等等;在电气故障中只要设备能够正常完成起吊等指定动作的均属于中修故障,待设备休息期间进行修复;其他影响设备正常起吊的故障,如接触器触头烧损故障,需要及时停车进行修理。电气故障检测过程中,涉及到电源方面,要做好相应的保护措施,检修过程中要确保设备接地良好,防止触电。

2门座式起重机的安装与维修技术方案设计

乐昌峡水电站位于韶关乐昌市武江乐昌峡河段,下距乐昌市14km。枢纽集雨面积4988km,坝址多年平均径流量43.61亿m,多年平均流量138m/s。以防洪为主,结合发电,兼顾航运和灌溉的Ⅱ等大型水利枢纽。水电站主要由拦河坝、发电厂房及对外交通道路等组成。门座式起重机是乐昌峡水电站的主要建筑设备,在拦河坝的修筑过程中吊装、转移各类建筑材料、机械设备;在水电站发电设备的安装过程中精确吊装水轮机、发电机等发电设备,甚至工程后期转移各类物资中也有门座式起重机的身影。乐昌峡水电站工程建筑过程中,使用门座式起重机来完成施工现场的物资吊装、设备安装等工作。针对该工程的门座式起重机的工作状况编制详细的安装、维修技术方案。根据门座式起重机的结构和工作原理,以及门座式起重机出现的各种故障表现,制定详细的维修技术方案。维修技术方案中包含施工准备、人员安排、安全生产注意事项、维修技术准备等内容确认各检修岗位工作人员的职责,相互配合协调。起重机检修检测项目如表1,根据检修内容进行起重机维修检测。根据初步判断的故障类别,整理检修工具,起重机检修使用的设备工具如表2所示。检修步骤:工具、人员到位后,开始检修现场的准备工作,包括爬梯安装、油泵安装、检修电缆敷设,然后进行油泵调试及配平,降塔、拆卸标准节、拆卸塔身节,拆卸钢丝绳、平衡臂配重,拆卸起重臂、变幅钢丝绳、解散起重臂及小车,拆卸平衡臂,拆卸塔帽、司机室,拆卸回转支承,拆卸油压系统、顶升套架、平台及护栏,拆卸基础节,拆卸场地要求及辅助设施,拆除后进行相应故障的维修。

3结语

本文主要研究了建筑机械设备维修技术方案的设计,结合乐昌峡水电站工程建筑过程中使用的门座式起重机,来研究建筑机械设备维修技术。建筑机械设备的维修技术方案的设计要以机械设备的结构、工作原理、故障表现等信息为基础,科学合理的设计维修技术方案,从而高效快捷的完成机械设备维修工作,为建筑工程保驾护航。

参考文献:

建筑设计与技术篇(7)

中图分类号:TU201 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0075-01

一、技术整合的概念

技术整合是技术创新活动的一种形式,是企业解决创新问题的一种有效途径。对产品及其工艺所采用的一系列技术评价、选择和提炼的过程称为技术整合,它是一个通过企业内外部技术资源对产品和工艺创新进行筛选、转移、重构的一个动态循环过程。

企业的生存和发展不能脱离外部的市场环境,企业做出的战略决策必须适应外部环境的变化,技术整合作为企业运作管理的一部分,必须以市场为导向,通过技术的调整和改革,来满足外部环境变化的要求。企业的技术整合以企业自身的技术为基础,使其与外部环境有机地结合起来,才能更好的推进技术整合的实践。

产品和工艺创新是技术整合的目标,技术整合是企业应对技术不断变化的一种有效策略,对企业的创新成果和竞争力有着关键的影响。企业要想在市场竞争中取得优异的成绩,产品和工艺不能一成不变,需要技术整合,达到创新的目标。

技术整合的对象是来自企业内外部的新技术。在以往的技术整合研究中,只重视了外观特点的技术整合,忽略了对企业内部现有技术的整合。产品和工艺要想在市场竞争中脱颖而出,技术创新应该是全方位的,不仅对产品的外观包装进行改变,还要对产品的内部及功能进行技术整合,使产品全面创新。

技术整合的内容包括技术的甄选、转移、重构。技术甄选是对各类技术的判断过程,判断技术的种类、技术的用途、技术的价值等,这是技术整合的准备阶段。将甄选技术进行自由流动与交流扩散,这是技术转移,也是技术整合的实施阶段。技术重构是在技术转移的基础上对技术体系和构架进行创新和发展,这也是技术整合的实现阶段。

技术整合是一个动态循环的过程。技术整合是随着外部环境的变化而变化的,外部市场环境不是一直不变,它随时随地都在发生着变化,所以技术整合是一个动态的过程。虽然每一次技术整合都会经历甄选、转移、重构这样的过程,但每一次整合都是在上次整合的基础上进行的,并不是每次都回到原点,重复相同的过程,这是一种螺旋上升的循环过程。

二、建筑整合设计及其创新设计

2.1建筑选址方面的整合与创新设计

在建筑选择地址时,一定要把安全、环保、节能作为首要条件。在选址时,要对该区域进行实地考察,充分了解周围的环境,如果可以尽可能远离污染区域,以绿S建筑设计为目标,预先设想最有效的防范措施,来面对自然灾害对建筑造成的危害。对周围环境的了解,还可以针对建筑周围一些不利因素,对建筑的设计进行调整,降低周围环境对其造成的不利影响。在施工过程中,不能污染或破坏周围的环境,并且要节约用地,降低能源消耗,减少成本的开发,要有助于环境的保护,达到可持续发展的目的。对于建筑设计要制定多套方案,从中优先选择,最终选取最佳方案并实施。

2.2能源有效利用方面的整合与创新设计

矿石类等传统能源在建筑时消耗极大,传统能源分为可再生资源和不可再生资源,能源在开采的过程中,会对周围的生态环境造成巨大的破坏。能源在使用的过程中,会产生残渣或者有害气体,对空气会产生二次污染。在建筑设计时,可以加大对可再生能源的利用,减少对不可再生能源的利用,不可再生资源极其珍贵,用尽了就永远没有了,不符合持续发展的原则。建筑设计时,也可根据当地的气候特点和阳光等条件来设计,建筑的朝向及建筑之间的距离,通过合理的设计,可以增加建筑的采光和通风,有助于降低能源的使用。与此同时,对能源有效利用的整合与创新设计,能够加大对风能、水能、太阳能等可再生资源的利用,这些资源都是天然无污染的,不会破坏生态环境,也降低了对不可再生资源的利用。

2.3建筑功能方面的整合与创新设计

对建筑进行规划有一定的作用,进行合理的规划能够对建筑的采光、间距以及交通等问题有效解决,实现建筑对环境和安全的要求。随着生活水平的提高,人们对居住环境也是严格要求,在对建筑角度及窗户的设计,要有创新思维,不仅要有足够时间的光照,还要求室内通风。另外,出于对安全的考量,建筑的设计还要抵挡自然灾害带来的威胁,可以设置具有保护作用的隔离带,预防地震带来的破坏。建筑功能的整合与创新设计,要通过配合和协调等方式把握建筑的整体特征。

2.4建筑布局方面的整合与创新设计

在规划阶段对建筑的整体布局做到综合性的考虑,从创新的角度出发,通过巧妙的艺术构思、渊博的科学知识、丰富的实践经验、熟练的技术技巧运用到设计法则中,结合周围的环境特点,使建筑的整体布局与其相协调,设计出具有现代风格的建筑,满足人们的需求。建筑师在对建筑整体设计时,往往会受到环境、空间、交通等多方面限制,通过建筑布局方面的整合与创新设计,将面临的难题一一解决。

2.5建筑风格方面的整合与创新设计

建筑风格往往跟建筑所在地区有关,每个地区的文化背景不同,对建筑规划设计自然也不同。从建筑层面来讲,业主和设计师都希望建筑有较强的辨识度,有自己独特的个性。在设计时,建筑师可以运用一些特有的元素,将它们体现在建筑当中,对细节的处理,体现出建筑有自己独特的风格,让人过目难忘。从规划层面来讲,设计师在设计建筑时,要从长远的角度进行考虑,用广泛的理念体现出建筑的创新性,在创新的同时,建筑设计不能过于夸张,应符合大众的审美标准,并且满足人们的生活要求及基本的发展需求,建筑的特点要符合未来的发展趋势,而不是短时间内就会过时的,还要用理念表达出建筑的个性特点以及创新性。建筑师在规划时,要运用自己独特的风格对建筑细节的设计及空间设计进行展示,体现规划设计的特点。

三、结语

技术整合在我国建筑行业中具有重要作用,它必须与社会的发展相结合,适应现代化发展的需要。技术整合是从战略层面到战术层面的一种应对技术变化的创新方法,建筑从业者要结合现代的先进技术、专业的文化知识及独特的创新思维等,通过技术整合手段,来设计出不寻常的建筑,使该设计在激烈的市场竞争中脱颖而出,取得成功。

参考文献:

[1]王骁.分析技术整合与建筑创新设计[J].建筑工程技术与设计.2015.

[2]刘铮、李莉萍、赵惠敏.技术整合与建筑创新设计[J].四川建筑科学研究.2008.

建筑设计与技术篇(8)

1.绿S建筑设计在中国的现状及问题

近年来,中国许多专家和学者也在不断的探索绿S建筑之路,编制了《绿S建筑评价标准》,提出“在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑”。这标志着我国绿S建筑发展进入新阶段,为我国绿S建筑事业奠定了坚实的基础。

由此可见绿S建筑设计已成为未来建筑设计领域的发展趋势,在不断的探索和实践中,绿S建筑设计已有了很大的发展,但仍然存在的诸多问题,制约着绿S建筑设计的普及和应用。

1.1.工作流程缺乏统一性

在《绿S建筑评价标准》的执行过程中,设计、申报、评审工作分别由不同的单位各自完成,缺乏标准化和制度化,难以形成统一高效的工作系统。且申报、资料整理、评审等工作,多数都由手工完成,工作效率低下,耗费人力物力[1]。

1.2.设计过程缺乏整体性

在设计过程当中,各个专业之间的配合并不默契,缺少协同性设计思路,因此经常出现诸多矛盾。加之,设计中各专业间绿S技能分析软件众多,兼容性差,专业性强,上手难度大,只为某个方面提供专业分析,这也严重阻碍了设计团队之间的协调配合。

1.3.设计思维缺乏创新性

目前多数设计人员缺乏对绿S建筑适宜性设计方法的研究,仍采用传统AUTOCAD等二维平面设计软件在设计工作基本完成以后,再进行建模,对建筑进行性能和能耗分析、计算等工作,而后返回对方案进行修改,如此反复。分析计算的性能数据与建筑空间和形态的关联性不强,缺少对方案空间形象和性能技术的整体把控,导致工作效率的降低。

1.4.实施管理缺乏有效性

高成本的绿S建筑技术常常只是作为设计的噱头,很少有效利用。绿S物业脱节,也给相关技术的使用带来很大不便。因此,在设计之初就应该兼顾绿S建筑在全生命周期内的使用效果。

为尽快解决绿S建筑设计中的瓶颈,扫清不必要的障碍,全面提高绿S建筑设计质量和效率,引入新的设计技术、工具、思维已经迫在眉睫。

2.基于BIM技术的绿S建筑设计基础

2.1.两者共同点:

作为建筑设计领域的两大发展趋势,BIM技术与绿S建筑设计具有许多相似和相同的理念,主要表现在以下几个方面:

(1)二者都关注建筑的整体设计

绿S建筑的设计需要整合、分析包括来自环境、材料、构造、造价方面的信息,而BIM建筑信息模型的信息全面丰富。两者结合有利于信息整合、协调,提高工作效率。

(2)二者都关注建筑的全生命周期

从时间跨度上看,绿S建筑设计从理念和技术上对建筑实现全程的“四节一环保”,而BIM则侧重于具体的设计、建造、运营的工作协调和实际效果[2]。两者都是关注于为建筑的全生命周期进行优化。

(3)二者都重视模拟分析及信息反馈

绿S建筑在设计过程中需要对采光、通风、节能、舒适度、可视性等多方面进行分析模拟,以优化设计方案。而BIM技术自身强大的模拟能力可帮助绿S建筑设计实现各种分析,并以可视化的分析结果进行及时的反馈,指导优化绿S建筑设计。

2.2. 两者结合点:

同是关注建筑全生命周期的绿S建筑设计和BIM技术,在不同的阶段,他们有各自的工作和侧重点,同时也能相互配合,贯穿建筑生命周期的各个阶段。

(1)规划设计阶段

在绿S建筑设计的规划布局阶段,应整体把握建设项目的情况,在BIM中记录建设工程的名称、属性、描述等基本信息,以便后期管理。并在BIM中录入包括地理位置,周边环境、气候条件等外界因素,运用BIM技术进行通风,采光,日照等基础分析,并建立初步的建筑总体布局模型,确定建筑的位置、朝向、大致形体尺寸、高度等设计要素,从而为后续绿S设计和环境分析提供数据基础和准备[3]。

(2)建筑设计阶段

该阶段是绿S建筑设计的重点阶段这里的绿S建筑设计包括建筑、结构、设备、景观、造价等多专业的共同协调工作,是绿S建筑设计中最重要阶段。利用BIM技术的协调性和可视化特点,使用同一模型数据,实现多专业同平台共享,避免重复劳动,让设计师真正全方位思考,多专业协同工作,提高各工种间合作效率。例如,BIM的综合碰撞检测功能,可将不同专业间的模型整合进行3D协调、检查、动态模拟等,避免在施工过程中才发现问题,反复修改,浪费人力物力[4]。

另一方面,绿S建筑设计过程中,将涉及到众多的分析模拟计算,包括日照、采光、通风、节能、给排水、暖通空调等性能设计分析,BIM中包含的建筑数据信息可直接作为其分析的基础,经过直观的结果反馈之后,可对设计进行及时的调整。通过分析计算后的数据结果,形成数据库,直接与绿S建筑评价标准对应评价,以达到绿S建筑等级标准。

(3)施工阶段

绿S建筑设计其本质核心是关注建筑的全生命周期,在施工阶段,通过BIM技术可全程监控施工组织、材料信息、用量、运输成本、以及可再利用建筑材料等,有效的控制在施工过程中的能源消耗。利用BIM模型,不仅能够自动生成施工图的平立剖面和详图,也能自动生成材料、门窗表等,并结合相关的造价数据计算出所需成本。另外,BIM技术可对施工项目进行管理,分析施工计划可行性,优化进度计划,时刻跟踪项目进度。虚拟建设模式,可对施工现场进行模拟,通过施工设计,合理布置物料运输路径、物料堆放位置以及施工机械位置等。

(4)运维阶段

最终阶段的BIM模型将作为中心数据库整合到建筑运营和维护系统中去,其包含了建筑完整的参数和属性。从绿S建筑设计角度考虑,将重点考察绿S物业管理体系、节能设施使用情况、设备运行维护费用等。同时,BIM系统还将同步提供有关建筑的使用情况或性能,建立物资、设施等数据库,保障配套的物业服务高效运行,并能通过生成财务数据,监控和管理运营成本和收益。

3.基于BIM技术的绿S建筑设计方法及具体内容

3.1基于BIM的绿S建筑设计方法――集成化设计

集成化设计是将工程学的相关知识与建筑设计过程交织整合的整体设计方法,从而对优化建筑性能形成全新的、综合的策略[5]。绿S建筑设计作为一种新的设计形式,需要纳入设计范围进行思考的方面也相应增加,尤其是各种复杂的分析模拟,如此繁琐的工作,光靠传统的设计方法和思路,不利于高效准确的进行设计。BIM技术的介入,可极大提升设计效率和信息准确性,将传统的依靠建筑师经验完成的定性分析,转换为依靠准确数据逻辑形成的定量分析。

基于BIM的绿S建筑设计,以BIM模型为核心展开,将整个设计作为一个统一的整体,减少传统设计分头独立工作模式对效率的影响。在设计过程中,与各种性能分析对接,避免重复建模,方便直观的对建筑性能进行精确模拟,并能针对模型,快速全面修改,最终自动生成各类图纸以及分析报告(见图3.1)。另一方面,以BIM模型为基础的绿S建筑设计,可以有效的整合各专业之间的工作,利用同一个模型完成各自任务,避免重复建模,同时也增加各专业之间的兼容性和协调性(见图3.2)。

3.2基于BIM的绿S建筑设计具体内容

基于BIM技术的绿S建筑设计具体内容主要有以下几个方面:

3.2.1场地设计与规划布局

利用BIM模型数据为基础,对场地条件、气候情况、景观条件等进行综合分析,充分利用土地资源,对建筑进行整体布局。以结合环境气候为原则,对日照、通风、景观、场地等因素加以模拟分析,从整体上优化建筑布局、建筑体量、道路关系、景观系统。

3.2.2建筑物理环境分析与设计

(1)光环境分析与设计

基于BIM建筑模型以及当地日照数据,真实模拟出全年建筑阴影遮挡关系、建筑各处 日照时间,动态可视化的显示出任意时间任意点的日照效果及遮挡关系,再结合当地标准规范,进行合理优化调整。同时,对有需要的部分进行遮阳设计分析,确定遮阳形式、构件尺寸及遮阳效果。

利用BIM技术采集到的日照条件、周边环境关系、房间自身信息等,可分析计算出任意房间的天然采光效果。再根据分析结果,以及照明的相关规范,进行辅助照明设计。通过输入照明设备的相关信息,合理布置,仿真模拟出房间内部的光环境情况,并对照明能耗进行监控。这对绿S建筑设计开窗位置、尺寸的确定,照明设备的选择与设置有很大的辅助作用。

(2)风环境分析与设计

根据BIM建筑信息模型及风环境数据,全面把握当地气流影响、周边环境影响、场地内建筑形式自身影响等多方面因素,对建筑室内外任意区域进行通风模拟,直观反映出各点风温、风速、风频、风向、空气污染指数等数据,再根据功能需求和人体舒适度综合考虑,合理利用风环境,体现绿S建筑以人为本,同时减少设备负荷。

(3)热环境分析与设计

绿S建筑设计以人为本,基于人体舒适度的室内热环境控制是其重要部分。利用BIM模型数据基础,进行室内热环境分析,准确显示出室内温湿度、焓湿量等于人体舒适度之间关系,再通过设备介入,计算得出最终室内环境舒适度。

(4)声环境分析与设计

基于BIM建筑信息模型,确定声源信息和声环境。以可视化的方式,动态模拟出包括混响时间、声学响应、关联声波线等进行分析,以优化厅堂等的室内声场的设计。通过可视化结果可直观的显示出声场的均匀度、声音传播方向及折射和衰减的效果。同时,利用BIM模型,还可对周边的噪声污染程度进行模拟,并从设计的角度合理布局,增加防噪措施等有效减少噪声的干扰。

3.2.3能耗与成本控制及优化

(1)太阳辐射与太阳能利用

结合BIM建筑信息模型数据和当地气象数据,分析得出任一点的太阳辐射量,利用主动或被动的方式控制太阳辐射量,减少设备负荷。同时利用各种太阳能采集技术,通过不同方式、设备的选择,分析辐射量与太阳能利用率的关系,最大化合理利用可再生能源。

(2)节能负荷与能源消耗

节能是绿S建筑设计的重要特点之一,通过BIM技术对节能效果进行定量分析,准确计算出各种设备负荷、能源消耗。通过数据反馈,从设计的角度优化改善节能技术,并及时进行再次计算,以定量的方式最终确定设备在运行过程中的能源消耗量和费用。

(3)材料选择与建筑造价

在绿S建筑设计过程当中,应充分考虑到材料的利用和造价的控制,实现绿S建筑节材的目标。运用BIM技术,各种建筑材料的相关信息都一目了然,可严格控制材料的选用和成本,减少不必要的浪费。

3.2.4其他方面优化设计

(1)雨水采集与利用

结合各地降雨数据,建立完整数据库,作为雨水采集的基础依据。利用BIM技术对不同雨水采集方式、地形地貌特点等加以综合分析,计算得出集雨量,再通过相关设备,达到对雨水的有效利用[7]。同时,通过BIM还可监控相关设施在运营阶段的运行情况。

(2)绿化环境设计与分析

绿化环境设计也是绿S建筑设计的重要组成部分。通过BIM技术,可分析出绿S植物对环境带来的生态优化效果,这直接影响了相关区域内的温度、湿度、日照、空气质量、噪声干扰等与绿S建筑设计息息相关的物理指标[6]。

4.结语

BIM技术与绿S建筑设计已经成为当前建筑行业发展的必然趋势,准确把握两者特点,并有效的利用BIM技术参与绿S建筑设计,可综合各方面信息,提供全面准确的分析数据支持,成为设计过程的基础和依据。通过分析计算,对有效利用土地、材料、气候环境等提供强有力的技术支撑,对真正实现“四节一环保”具有很强的现实意义。随着我国绿S建筑事业的大规模发展和相关规范的不断完善,对绿S建筑设计也提出新的要求,BIM技术引导的高效的、准确的、统一的建筑设计方法必将大行其道。而随着BIM技术在我国的研究和应用的不断深入,也必将对绿S建筑设计产生深远的影响。

参考文献

[1]云朋,钟崇光.面向绿S建筑的BIM基础数据结构标准化初探[C].第十届国际绿S建筑与建筑节能大会论文集,2014,1

[2]魏慧娇,李丛笑,尹波,周海珠.应用于绿S居住建筑评价的BIM模型要点[C].第九届国际绿S建筑与建筑节能大会论文集,2013,2

[3]赵志安.BIM技术在绿S建筑设计系列软件中的应用探讨[J].土木建筑工程信息技术,2012,(4),116

建筑设计与技术篇(9)

[关键词]建筑设计;新材料;节能技术

1建筑设计及新材料、新技术

1.1建筑设计

建筑设计是指围绕建筑所做的一切工作。设计工作涉及建筑学、结构学及排水、供水、供暖、电气、防火、消防、燃气、自动化控制管理、建筑光学、建筑声学、建筑热工学、园林绿化等方面,满足建筑物内部各种使用功能和空间的合理安排,解决了建筑物与周围环境、外部条件的协调配合,内部和外在的艺术效果,建筑与建构等问题。建筑设计具有科学性、实用性、实践性、复杂性、创新性、时代性等特点。

1.2新材料

建筑新材料是指除传统的瓦、砖、砂、灰、石之外的,己应用于建筑工程实践的,并代表建筑材料发展方向的,具有低碳、环保属性建筑材料,既包括新原料与制品,也包括原有材料的新制品。建筑新材料具有节能性、环保性、美观性、安全性、舒适性及耐久性等特点。建筑新材料的分类可根据建筑材料的不同用途及材质作一下划分。

(1)按照建筑新材料的用途,可分为墙体材料、屋面材料、保温绝热材料、建筑防水材料、门外窗、五金灯具、外装饰材料、室内装饰材料、外墙隔断、卫生设备及其他新材料。

(2)按照建筑新材料的材质,可分为新型水泥制品、新型玻璃制品、新型木材、新型石材、玻璃纤维制品、新型混凝土、铝合金及其制品、玻璃钢制品等其他新材料。

1.3新技术

建筑新技术是指建筑行业随环保意识与新材料的发展应运而生的各项技术,包括地下空间工程技术、混凝土技术、钢筋及预应力技术、模板及脚手架技术、钢结构技术、机电安装工程技术、绿S施工技术、防水技术、抗震加固与检测技术、信息化应用技术等。

2新材料在建筑设计中的应用

2.1新型墙体材料

新型墙体材料属于节能建材,主要以粉煤灰、石粉、炉渣、竹炭等为主要原料,制成建筑材料主要包括非粘土砖、粘土空心砖、加气混凝土、复合板材等。新型墙体材料的优点在于质轻,保温隔热,隔声,环保,无污染,且装配简单快捷,加固墙体并节省空间。新型墙体材料不但解决了资源浪费与环境污染问题,还因其是工业废弃物(如煤矸石、粉煤灰等)的回收利用,低碳节能。国家与政府对新型墙体材料予以越来越多的重视,积极推广应用新型墙体材料,用先进的技术改传统方式,提升建筑材料的质量。与此同时近年来建筑业城乡住宅需求量增大,为新型墙体材料带来新的机遇和广阔的市场前景。

2.2保温隔热材料

保温材料与隔热材料又称绝热材料,包括矿物棉、玻璃棉、岩棉、泡沫塑料及多空聚合物,膨胀珍珠岩及其制品、硅酸钙绝热制品、各种复合保温隔热材料等。其可减少建筑室内向外环境的热损失,降低建筑空调负荷和空调耗能,是构建节能建筑的重要环节。保温隔热材料主要用于建筑物墙体与屋面的保温绝热,热工设备、热力管道的保温,冷藏室及冷藏设备。部分保温隔热材料存在防火性和防水性方面的缺陷,加之部分材料成本较高,限制了其进一步发展,但新技术的研发与推广,使其优越的保温隔热与吸声减震的性能具有广大的应用潜力,如在气凝胶节能窗、屋面太阳能集热器等发挥节能减排作用,实现能源的可持续发展。

2.3防水密封材料

防水密封材料必须具有较强的粘结性,较强的水密性与气密性,较强的耐高低温性和耐老化性,在具体的建筑工程中根据建筑物品材质与性质选择不同性质的密封材料。目前常见的防水密封材料有丙烯酸类密封膏、塑料油膏、聚氯乙烯接缝膏、聚硫密封膏、沥青嵌缝油膏、硅酮密封膏、聚氛酷密封膏等。防水密封材料是建筑行业重要的功能材料,是建材工业的重要组成部分,主要应用于连接建材,作为“桥梁”,发挥其防水、密封作用,一般在迎水面使用,以防止其渗透。防水密封材料的使用方法分两种,一种为嵌入接缝,另一种为覆盖接缝。嵌入接缝方式要保证密封材料的嵌入深度低于接缝表面l ̄2mm,适用于防水砂浆间、防水混凝土间及防水砂浆(或防水混凝土)、金属(或塑料)构件间的密封。覆盖接缝方式要使密封材料粘结于接缝两侧之上,适用于卷材间、卷材与金属(或塑料)构件间的接缝密封。

2.4节能门窗和节能玻璃

节能门窗与节能玻璃对建筑物热交换、热传导起着至关重要的作用,作为热力最活跃、最敏感的设计,其节能约占建筑节能的40%左右。目前我国广泛使用的节能门窗主要有塑钢门窗、木质门窗、铝合金门窗等。塑钢门窗在防火性与保温性方面不断改进一既在门窗材质中加入不同物质提高其阻燃性,又通过发泡材料填充减少空气对流,大幅提高门窗耐高温性。木质门窗融合了欧洲先进技术与装备,力学强度高,导热系数低,且木质门窗环保,但生产成本高。铝合金门窗通过断桥技术弥补了其导热系数高的不足,提升其节能型与保温性,得到了广泛应用。节能玻璃按照不同的性能可分为吸热玻璃、阳光控制镀膜玻璃、低辐射玻璃、中空玻璃、夹层玻璃、真空玻璃等,其大幅提高了玻璃的吸热功能、阳光控制性能、低辐射性能、安全性能> 噪声控制性能〇节能门窗与节能玻璃的选择与使用应基于隔热保温与能源节省,根据建筑朝向、气候特征等选择经济环保、功能性强的建材。

2.5太阳能综合利用

太阳能作为可再生的清洁新能源,蕴含巨大能量。我国太阳能资源辐射总量约为3.3X 103 ̄8.4X 106kJ/(m2? a),全国2/3以上地区年日照射数大于2000h。有效利用太阳能,既能缓解我国能源短缺现状,又能减少二氧化碳排放,达到环境保护的目的。将太阳能的集热利用、热力发电等综合技术与建筑一体化设计结合,充分利用丰富、洁净、理想的能源,实现热、电、光的能源转换。在建筑设计中结合智能控制系统实现建筑的智能化与节能环保,即通过设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置,其可大大降低生活用水、夏季空调、冬季供暖、采光照明、通风换气方面的能耗,打造“绿S节能建筑”。

3新技术在建筑设计中的应用

3.1节能新技术

建筑节能新技术是在提倡绿S低碳建筑的基础上产生的,包括能源节约、土地资源节约、水资源节约、建筑材料节约。能源节约通过建筑设计使用高能效采暖空调设备和新型墙体材料,减少能耗,最大程度地提高能源利用率,具体方法如下。

3.1.1 土地资源节约

通过地下空间工程技术、混凝土技术、绿S施工技术等新技术手段实现,提高土地利用率。同时可有目的地重置和搬运地表土,做好绿化,合理利用土地。

3.1.2水资源节约

主要通过中水回用技术实现水资源回收利用,将生活用水如厨房排水、洗浴排水、洗衣排水、冷却排水、洗漱排水等废水通过技术处理后,变为生活范围内使用的非饮用水,实现水资源的再次利用,如厕所冲洗、灌溉草坪、洗车、工业循环水等。

3.1.3建筑材料节约

在充分了解建材性能基础上,合理利用以达到节约目的,同时也可通过利用其他资源实现建筑材料的新建与改造,如利用废弃植物纤维,如废弃竹子、废弃木质材料、农作物秸秆等,实现建筑材料的新建与使用,可利用江河淤泥改造成为新型墙体材料,变废为宝,充分利用,节约资源。

3.2信息化技术信息时代,通过智能化设备及技术优化设备运行,实现建筑设计对于能源节约,提高能效具有重要意义,如通过智能化太阳能产品实现建筑制冷与供暖;通过微波传感器产品的报警功能,为建筑提供安全保障;通过防风雨传感器,实现窗户的智能关闭功能,防止雨水滴入室内。小区智能化系统也是信息化技术在建筑设计中的应用,通过智能化系统集成管理网络平台,控制网络与信息,达到安全防范、设备管理和信息管理的目的。小区智能化系统具有集成、扩展、操作、维修的功能,通过计算机网络技术,实现子系统设备、功能与信息的管理集成,减少资源浪费与硬件设备的重复投入,实现居住建筑片区的安全、方便、可靠、实用。此外,BIM技术在建筑设计中得到广泛应用,是近年来新兴的实现安装配置式建筑产业化发展的结晶一BIM技术将建筑单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与者置于同一平台上,共同分享建筑信息,实现信息的可视性与协调性。

3.3排水新技术

建筑排水是建筑设计的重要组成部分,当前排水技术与水资源节约及再利用紧密相连,通过一系列新技术如设置地漏、吸气阀产品、排水管材等,运用压力排水、真空排水、同层排水技术,屋面雨水技术,实现建筑排水的科学性。

(1)地漏功能在于排除地面积水,到现在已发展出多种功能,如洗衣机插口地漏、多通道地漏、带网框地漏、密封性地漏等。相关标准规定了产品分类、要求、试验方法等,对地漏的排水量、自清能力、水封稳定性等方面给出量化指标,规范了地漏产品市场标准。

(2)排水管材如离心铸铁管,连接采用密封圈,法兰压盖接头,柔性接口,达到降噪、抗震功能,同时具备良好的防火性能。

(3)同层排水技术通过同楼层排水支管与主排水管在不穿越楼板的情况下,在同楼层内连接到主排水立管上。同层排水系统由HDPE管道系统、隐蔽式系统安装组件、存水弯、配套的卫生器具组成。同层排水技术不但实现了独立、自由的房型设计与室内空间布置,并且具有隔声、节水功能,并通过墙前安装方式,起到隔声和增强视觉效果的作用。通过HDPE管道及独特的水箱设计,提高了系统的排水效果,实现了节水功能。

(4)真空排水技术利用真空管道把生活污水收集到密封罐中,采用真空坐便器、真空控制技术、真空泵、罐,将污水通过污水泵送至室外污水管网。其管道敷设灵活,排水管径小,有良好的节水效果,但其投资费用高,真正推广与应用在目前尚存在一定困难。

(5)屋面雨水技术现如今己被广泛应用于各种屋面工程中,如虹吸式雨水系统,通过不同高度的势能差在管道内部形成局部真空,从而利用虹吸作用达到快速排放雨水的目的。

4结束语

Ifi我国市场经济的不断发展,将建筑设计中新材料与新技术应用于建筑设计中,不但能提髙建筑工程质量,还能有效促进行业科学技术发展,促进绿S、低碳、环保实现资源的再利用与可持续发展。

参考文献

[1]胡松伟,赵夏昱.新技术和新材料在建筑设计中的应用[J].四川建材,2010 (1).

[2]宋宜海.浅谈新建筑材料及新技术在民间建筑项目中的应用[J].中国住宅设施,2016.

[3]李岚.建筑新材料及新技术在居住建筑中的应用[J].城市建筑,2014(4).

[4]荆可歆.建筑新技术分类体系及应用研宄[J].建筑设计管理,2014(8).

建筑设计与技术篇(10)

中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:

引言

一、关于电气工艺和智能建筑

所有的电气科技,具体的说是将其工程科技当成是前提,综合了很多的其他科技的一个总的科技内容,比如电工科技等等的一些要素。其有着电气项目的明显特点,除此之外还有很多别的层次的特征,所以无法把它单纯的分为电工或者是电子等项目中。该项技术的要素非常的近乎实际,同时还有很大的应用价值,在我们国家的建筑行业中,特别是智能化的建筑中,应用范围非常的宽。所谓的智能建筑并不是指以智能化的电脑控制的特殊建筑,而是综合运用控制技术、电视技术、光纤技术、数字通信技术、传感技术以及数据库技术等多种高新技术,把建筑的构造以及装置和管控等活动综合,进而得到的非常舒服合理,能够尽最大化的体现出我们的创造性,提升活动功效的建筑体,其有着非常浓厚的人性S彩目前我们所指的智能建筑主要建立在通信自动化系统。楼宇自动化系统以及办公自动化系统的基础上,它们都和电气科技有着非常深层次的关联。

二、智能建筑电气设计

1、智能建筑电气设计的内涵

通常意义上的智能建筑,就是在普通建筑的基础上,对其电气工程进行更新与改造,使其在使用功能上更为智能化,因此,在智能建筑的电气设计中,必须要将电气设计中的弱电部分与强电部分进行有效的结合,才能达到理想的智能化状态。其中,弱电工程是实现智能化建筑的主要工程,由于使用不同的使用环境和使用要求,弱电工程的设计也日渐的复杂。在没有特殊要求的情况下,弱电工程的设计按照建筑物的类别和设计规范进行设计,因此说,弱电设计是建筑电气设计的核心部分。在强电设计方面,主要是对变电和配电系统以及照明系统等系统的设计,这也是电气工程设计中的核心部分,其在现代建筑工程中有着重要的位置。当前,我国电气设计技术已经相对比较成熟,在这个基础上,应当对节能降耗的问题进行充分的考虑,其也是保证智能建筑电气工程安全性的基础。

智能建筑在一定程度上来讲是电气技术的发展与改革,使其具备“智能”的功能。在实际生活中工程中电气的设计通常分为强电与弱电设计两大部分,强电设计电气系统、照明和动力系、防雷接地设计系统的设计。智能建筑电气可以说是一种具有较高综合性的技术,它涉及的学科十分广泛,而且发展迅猛,正朝着综合化、智能化、集成化的方向发展,它主要考虑的问题是信息传送的效果,即信息传送的保真度、速度、广度、可靠性等。建筑弱电根据其使用环境、要求的名目繁多,在设计中它不可能达到面面俱到,除非建筑单位提出相应的一些要求,那么一般均按常规进行设计,即按照建筑类别和类型遵照规范进行设计。由于弱电设计面广、难度高、所以很难要求设计者全面掌握,因此设计者只需完成总体方案与系统设计,并解决好与其他专业设备及管线间的配合即可。

2、智能建筑电气设计的特点

当前,随着各种智能技术的应用范围日渐广泛,如楼宇对讲、社区监控等技术越来越多的应用到智能建筑中,也成为了智能建筑的一项标志性组成。智能技术的实现,主要是通过弱电的控制来实现的,可以说,信息的传递是弱电在电气工程中的主要作用,其具有电压低、功率小的特点,能够实现对建筑工程中其他设备的有效控制。但是,由于弱电设计所涉及的范围十分广泛,而且难度较大,因此其设计过程中必要与其他专业进行有效的配合,才能够实现理想的电气设计效果。另外,在电气设计的总体原则上,职能建筑的电气设计应当适应现代建筑技术的发展,才能够有效的降低建筑成本,真正实现智能建筑的智能化。

3、智能建筑电气设计中存在的问题

当前,智能建筑正在快速的发展,在其电气设计中也存在着一些问题,在相关的规范和设计标准方面也存在字儿一些不足之处。虽然相关的规范与技术标准中对于智能建筑的电气设计进行了规定,但是其要求较为笼统,不够细化,无法实现统一的规范作用。由于智能建筑的电气设计涉及到很多其他的专业,如果其中的条款过于笼统,无法对电气工程设计中的具体问题进行详细的规范。另外,使用最多的《民用建筑电气设计规范》,也没有根据建筑行业的发展更新电气设计的相应内容。这些问题的出现,会导致设计人员不能进行合理的设计,这直接制约着智能建筑电气的发展。

三、智能建筑中主要的电气施工技术

1、电气基础施工确保质量

在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这一工作要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。

2、电气主体施工注重监控

首先,必须分清工程中的重点环节。在电气工程质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备交接协调环节,明确关系,制定措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节的基础上以点带面,促动整个系统工程的质量控制。电气工程要与土建工程紧密配合,根据土建浇注混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段的做好电管铺设工作,这是整个电气安装工程的关键工作,做的不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程后续工序的质量与进度。浇注混凝土时,电工应留人看守,以防振捣混凝土时损坏配管或使得开关盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。

3、内部装修力求规范

在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为将按此线确定管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。

4、设备安装保证材料

由于电气工程专业性强,在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下,若不分轻重环节,势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中,应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。

5、交错施工安排适当

跨专业之间的施工、调试需要仔细安排,早作分析,协调进行。如在电磁屏蔽工程的施工中,施工每前进一步,都伴随着各专业的协调配合。电磁屏蔽在挂网时,要涉及到土建和风、水、电等专业的协调配合,而各专业一般只为自己进度着想,只顾自己施工方便,技术交底不深,从而产生互相埋怨、吵闹情绪。甲方、监理人员要深入现场,掌握各专业施工进度,进行耐心细致的工作,土建施工时要督促风、水、电等专业的配合,电磁屏蔽施工前要组织各专业施工队的会签,制定局部的施工进度配合计划,检查落实每一步琐碎的施工工序等等。做到各专业施工逐步适应计划,以期达到较好的磨合,得到较高的质量保证。

结束语

建筑智能化是近十几年发展起来的一个新领域,它为人们提供了一个良好的办公和生活环境,也是目前建筑行业发展最为迅猛的领域,有着不可限量的前景。由于它是一个新兴行业,发展不完善,存有急需解决的问题。

参考文献:

[1]邓颖:《智能建筑电气的技术分析》,《广东科技》,2006.

建筑设计与技术篇(11)

随着建筑行业的不断发展,低碳建筑已经成为其发展的主要方向,这样的建筑更加符合可持续发展的需求,更加适合时展的趋势。我国现阶段对于低碳建筑理念的关注度也越来越高,并且已经被纳入了国家发展的规划进程当中。我国的低碳建筑行业发展还需要一套科学、可操作的规范标准,与此同时,一定要有相应的政策给予辅助支持。

一、我国低碳建筑的发展现状

尽管人们越来越重视低碳建筑的设计,但是从我国的具体情况而言,也只是开展的初期,在设计理念、施工技术、政府政策支持以及行业规范标准等方面均没有成立系统化的体系;在建筑设计、图纸绘制与审核以及施工操作等方面均没有受到充分的重视。大多数的建筑单位已经习惯了传统的设计理念,要想改进设计理念,就会导致增加造型与结构的难度以及工程项目的施工成本。除此之外,相关施工人员的综合素质普遍偏低,对于低碳技术的了解也比较少,在具体的施工方面不敢去做一些尝试。相关的行业以及政府部门均没有制定一套明确的低碳建筑体系以及规范标准,缺少相应的管理与鼓励制度。对于我国的低碳建筑行业的发展来说,这些都是制约其发展的主要因素,但是也有一部分的先进设计理念已经在建筑行业的设计工作中占据有一定的地位,并且正在逐渐的得到应用,这也就说明低碳建筑的发展趋势越来越好。

加强低碳建筑技术的设计与开发的关注度,在上海的世博会上很好的宣传了环保、低碳的设计理念,给以后的低碳建筑技术开发与设计奠定了良好的基础。在上海世博会的园区内建设了200多栋绿S环保的建筑物,主要体现了各国房屋建设的绿化新技术,很好的表达了应用新能源以及开展节能减排的低碳环保的生态理念,使上海世博会成为一个低碳环保的建筑物博览会。此次上海世博会的主题就是“城市让生活更美好”,各个场馆内的建筑均坚持着环保理念的设计,以低碳建筑作为一贯的执行原则。在多数的场馆内都做到了节能、环保以及低碳的要求,甚至有的场馆内都已经做到了零碳。以零碳场馆为例:首先,在零碳场馆内墙面涂上特殊的荧光涂料,建筑物在白天吸收以及储存部分太阳能,在夜晚的时候就会发出荧光,进而降低照明所消耗的能源。其次,在零碳场馆的顶部设置二十二个S彩多样的风帽,利用风帽改变风向,并且风帽也可以利用风力压强以及温度压强将新鲜的空气送入到每一个场馆内,进而达到净化室内空气的目的。最后,充分利用阳光与水,通过屋顶的太阳能热水器将吸收的太阳能转化为热能加以利用;通过收集屋顶的雨水,进行卫生间与车辆的清洗,以及部分植物的灌溉等,降低场馆内自来水的需求量。

二、低碳建筑设计的关键因素

(一)自然采光的设计

自然采光的方式主要是利用阳光进行空间照明,其设计可以分为两个方面:一是主动式的自然采光设计,二是被动式的自然采光设计。其中,被动式的自然采光设计指的是充分利用阳光进行空间照明,为正常的学习、生活、工作以及生产提供足够的照明,这样的设计属于传统式的节能设计,但是到目前为止依然是有效的。但是这样的设计认为建筑的采光均是阴天的情况,没有考虑晴天或者是阳光直射的情况,这样的情况变化容易导致采光的不稳定性,在设计过程中基本上已经忽略了过热、眩光以及光化作用引起的光热、光电等问题。就目前情况而言,这样的方式确实浪费了部分光能,一定要加以改进。

(二)自然通风的设计

目前在建筑中得到应用的自然通风设计大致可以分为三个类型:一是风压作用通风,二是热压作用通风,三是风压与热压综合作用通风。这三个类型的通风方式均是因为自然形成气压存在一定差异引起的。风压作用通风是由于自然风力形成的气压差引起的;热压作用通风是由于湿度与气压的差异产生的压力引起的。所以,对于不同建筑的通风设计一定要选用不同的通风设计。

(三)太阳能得热与温度梯度之间的设计

达到低碳建筑设计要求的主要途径有两个方面:第一是充分开发与利用可再生能源,第二是充分利用各类余热提高供暖以及空调设备的工作效率,除此之外,还要少用或者不用供暖以及空调设备,以此来提高建筑结构的的保温能力,降低建筑的热能损失。太阳能得热与温度梯度的设计完全可以具有上述特点:首先,太阳能属于取之不竭,并且对环境不会产生污染的可再生能源;其次,设计良好的结构性能、合理的方向、适合的形体以及科学的空间布局均可以降低建筑物的热量损失。

三、低碳建筑设计的技术要求

(一)外墙的节能技术

墙体的复合技术主要有三种:一是内附保温层,二是外附保温层,三是夹心保温层。在我国比较常用就是夹心保温层;欧洲各国大多数选用的是外附发泡聚苯板的方式。

(二)门窗的节能设计

具有节能特性的玻璃种类有:中空玻璃、反射玻璃、吸热玻璃、防火玻璃、智能玻璃以及利用磁控真空溅射的方式制作而成的含有金属层的玻璃。

(三)屋顶的节能设计

可以充分利用生态技术以及智能技术来达到建筑节能的目的,比如:可以控制通风的屋顶以及太阳能集热的屋顶等。

(四)新能源的开发与利用

随着社会的不断发展,资源的利用越来越多,其消耗量也在不断的增加,这就促使我们开发与利用新能源,比如:太阳能热水器、光电天窗、光电外墙板、光电玻璃幕墙以及光电屋面板等。

四、低能耗低碳建筑技术及应用

从传统的低能耗低碳建筑技术方面而言,包括苯板、稻草砖以及稻草板等节能技术,具体技术有竹子建造技术、木结构填充岩棉技术以及陶土夹心墙建造技术等。随着科学技术的不断进步,逐渐发明了一些新型节能技术。其墙体材料与结构技术以及屋面材料与结构技术等均已经突破了低碳经济以及技术的基础,特别是在机电系统方面得到了广泛的应用。一方面在使用燃料的基础上,提高了系统运行的效率,进而实现了节能的目标。另外一方面选用恰当的方式,降低了系统运行过程中能源的损耗。比如东莞生态园大楼的节能环保设计理念:这座大楼是由何镜堂院士领导设计的,其有效的结合了岭南地区独特的气候条件,加强了自然通风进行降温的设计功能,并且很好的结合了现代绿S环保的建筑设计理念,采用了中水处理、水源热泵等多项先进的节能技术,进而更好的实现节能环保的效果。在每一栋楼内均建设了一个直通的中庭式建筑结构,不仅可以达到通风采光的目的,还可以充分利用空气的对流,调节室内的温度。

五、结语:

综上所述,低碳建筑设计理念符合我国可持续发展的战略需要。其是一个系统工程,要想建设这个工程就要建筑设计本身、建筑行业以及有关的政府部门共同进行引导。其不仅是要达到建筑的节能,还要将能源消耗与环境中的各种因素结合在一起的整体理念。面对能源日益减少的形势,我们应当根据我国的实际情况开展建筑的节能设计,尽可能达到建筑低碳化的标准。

参考文献:

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