时间:2022-12-26 12:22:54
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇住宅建筑论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

在设计的过程中主要遵循以下几个原则:(1)将高效作为生态住宅的主要内容。高效指的是对能源和资源进行最大限度的使用,尤其是不能再生的能源和资源。(2)生态住宅要求可以达到人体对舒适性的要求,比如湿度和温度,要可以促进人体的身心健康,例如有良好的通风环境,可以得到品质比较高的新鲜空气,利用充足的日照来达到消毒杀菌的目的,从心理的方面来说,生态住宅除了要保证自然环境和人可以相互交融,还要保证家庭生活的私密性和安全性。住宅要可以降低对自然环境造成的不利影响,比如降低二氧化碳、有害气体、固体垃圾物的排放等,降低对生物圈造成的破坏[1]。(3)追求自然环境和住宅的和谐性。生态住宅和大自然的核心除了在物质、能量等方面体现出来以外,还在精神方面进行了体现,包含了自然景观和生态住宅之间的相互融合以及社会文化的融合,生态住宅要可以将环境保护和能源节约有效的结合起来,除了需要关注可再生能源的利用,还需要对不可再生能源进行节约,对废弃污染进行循环使用。
2生态建筑住宅的设计理论
当前,各个国家的生态住宅都处于发展初期,站在可持续发展的角度来看,发展生态建筑将是未来建筑行业发展的主要趋势。建筑行业作为国家的重要产业,住宅建筑得到了快速的发展,如果不能适时引入生态建筑这一概念,对住区环境保护和住宅节能问题进行解决,将会对环境、经济、社会造成严重的影响。生态住宅的设计指的是对建筑技术科学、建筑学、人工环境学、生态学等学科进行综合利用,将住宅建设成一个可以为居住者提供环保、健康、舒适、高效、美观的生活生态系统。总得来说,生态住宅的设计理论主要从以下几个方面体现出来:(1)智能化的居住区,主要包含了通讯自动化、信息管理自动化、设备控制自动化、物业管理自动化、安全防护自动化、家庭智能化。(2)可以更好的节约能源、节省土地,更好的将废弃物的处理和回收工作做好。(3)在设计住宅区能源系统和物理环境时,需要对建筑能源系统、建筑单体设计、建筑规划等进行设计,此外,还要和绿化设计有机的联系起来,在设计生态建筑时,这些问题是很容易被忽略的。(4)采光和日照。在夏季热辐射和太阳光直射是对局室热环境造成影响的一个主要因素,同时也是对住户心理感受造成影响的一个主要因素,遮阳指的是通过对建筑的悬挑外形、凹凸变化进行改变,使建筑接受到的阳光热辐射和直射量减少的一种措施,在设计时,最好可以根据当地的气候条件和地理环境进行计算,然后通过准确的计算,了解建筑内部单体住宅和住区建筑布局之间的关系,从而对建筑的遮阳、日照等进行采光分析,查看是否达到了遮阳和日照的要求。(5)污染和噪声的防治。住宅设计要对噪音的预防系统进行规划,将主要交通干线和住区格局,避免主要交通的噪音传递过来,此外要控制好污染问题,如果建筑内部的空气质量不好,一般和室外空气污染情况有直接的联系,而通过合理有效的调整建筑周围的气流流动情况,可以对室内空气的质量进行改善,在初期设计时。技术人员要进行现场的测试和调研,查看噪音和污染是否在标准范围以内,在不能达到要求时,要采取必要的补措施。
3在住宅设计中对生态建筑理论的应用
3.1设计住宅区风环境
在对建筑物进行布局的时候,如果建筑物的布局缺乏合理性,会使住宅区部分环境中的气候恶化,再生风环境问题和风环境问题在设计时是不能忽视的,但是,由于在预测室外风环境时,缺乏合理有效的手段,在规划建筑区的时候,经常会将设计重心放在建筑的美观设计、平面功能的布置以及空间的使用方面,很少会对密度比较集中的高层建筑气流流动对人体造成的影响,即使考虑也只是根据个人的经验来进行考虑的。而在实际的居住过程中,一个良好的风环境指的是在风速比较大的时候,在不会对人们正常行走造成影响的基础上,可以使室内保持良好的通风环境,从这个方面来看,在进行规划设计时,只是简单的设计风屏障的方法是不可行的,在实际的设计规划中,还需要可以得到良好的住区风环境,对小区中气流的流动情况有一个详细的了解,这是建筑师在设计时必须要做到的。
3.2设计绿化、水景和避免热岛效应出现
住宅区四周的热环境除了和气流流动有直接的联系外,还和住宅区的辐射系统有比较大的联系,在建筑材料、建筑密度、建筑布局等因素的影响下,住宅区的室外气温很容易出现热岛现象,因此对建筑进行合理的设计布局,使用美观高效的绿化形式,可以对热岛效应进行合理的控制,使人们得到良好的室内外环境。需要注意的时。进行生态住区的建设不是单纯的对绿化面积进行提升,如果只是大规模的使用草地,对自然通风、水景设施、林地等不进行考虑,是很难将绿化环境在改善室内和室外热环境方面的作用发挥出来的,而且会造成资金的浪费,在设计建设绿化系统时,除了需要对以上几个误区进行避免外,还需要将下面几个方面的工作做好:(1)在设计的过程中,要坚持以人为本的设计原则,不能只是为了设计绿色建筑而设计。(2)绿化植物和水景设置时,要进行合理的选择和搭配,并将小区的热环境设计有机的协调起来,除了可以让人进行观赏外,还需要将水和植物的热岛作用充分的发挥出来,对住区微气候的作用进行改善。
3.3自然通风
在住宅建筑中,自然通风是效果最好、经济效益最高的环境调节措施,建筑物的立面设计、平面布局、三维空间的布置等,都会对自然通风的效果造成比较大的影响,考虑到这些因素,在进行建筑设计时,要可以对空气质量问题和热舒适性问题进行解决,而且是在不增加居民投资的前提上,为居民营造一个舒适健康的居住生活环境。
3.4采光、遮阳和日照的设计
在炎热的夏季,太阳光的热辐射和直射会对居室热环境造成比较大的影响,同时也会对住户的心理感受造成比较大的影响,遮阳指的是使用悬挑、建筑外形设计、凹凸变化形成的一种建筑维护结构,使得建筑的辐射热力和接受阳光直射的时间降低,可以很好的根据具体的气候条件和地理条件,对单体住宅和建筑布局之间对应的关系、建筑群的遮阳和日照以及自然采光进行分析,检测遮阳和日照是否达到了设计要求[3]。
3.5布置结构
结构指的是外窗、外墙等结构的布置,由于体型系数的概念无法准确的将结构对建筑结构对外建筑热环境的复杂影响反映出来,由于外窗和外墙的倾角不同,不同地区的主导风向也不同,进而导致渗漏情况出现,由于外表面对流的换热系数有比较大的差距,随着时间的变化,日间太阳辐射的接收也会出现比较大的变化,而夜间背景辐射状态的差异性也很大。
3.6污染和噪音的控制与防治
住宅区需要对防噪系统进行合理的规划和设计,比如,为了避免交通干线的噪音传过来,需要将主要交通干线和住区干线隔离开来。此外,还要提高对污染控制的重视度,如果建筑物中内部的空气质量比较差,那么和室外空气的污染就有比较大的联系,通过对建筑周围的空气流动情况进行组织,进行合理地绿化,来对室内空气的品质进行改善[4]。在初期设计时,技术人员要到施工现场进行测试和调研,对当地的污染情况和噪音情况进行检查,对于不能达到要求的地区,要采取必要的补救措施,对于房屋噪音超标的情况,可以使用错开设计双层玻璃窗的方法进行预防,不仅可以有效的降低噪音,而且不会对自然通风造成比较大的影响。
4结语
城市化产生热岛效应。利用CTTC(建筑群热常数)模型对城市化后的建筑群温度进行模拟计算,把计算结果作为室外计算温度,对一普通住宅建筑空调负荷进行了计算,并与根据气象台提供的室外温度计算出来的冷热负荷进行比较。结果表明,夏季冷负荷受城市化影响较大,当无室内发热量时,采用气象台提供的气象数计算出的夏季冷负荷比按小区温度计算的低10%~35%;而冬季热负荷受城市化影响不大,二者差别不到10%。
关键词:城市化空调负荷住宅建筑热岛效应
Abstract
Urbanizationcausestemperaturedifferencebetweenurbanandruralareas.UsingtheCTTCmodeltosimulatetemperatureofanurbanbuildinggroup.Thetemperaturewasusedtocalculatethecoolingheatingloadinsteadoftemperaturemeasuredatthelocalmeteorologicalstationasoutdoordesigntemperature.Itisshownforanordinaryresidentialbuildingthatthecalculatedcoolingloadisabout10to35percentwiththetemperatureofanurbanbuildinggroupthanthatwiththeoutdoortemperaturefromthelocalmeteorologicalstation.Butthedifferenceofheatingloadbetweenthemislessthan10percent.
Keywords:urbanizationcoolingloadresidentialbuildingheatislandeffect
0引言
早在公元前4世纪,人们就注意到了城市和乡村的气候是有差别的。19世纪,英国的贺华德(LakeHoward)对伦敦市内和郊区的气象记录进行对比分析,从大量资料中总结出伦敦城市气候的特点,其中有一个著名的发现:伦敦城市中心的温度比四周郊区高[1]。后来各国学者对不同纬度、不同类型、不同规模的城市陆续做了大量对比测试,发现了类似现象。人们把这种现象称为"城市热岛"。
然而,我们在计算某栋建筑物的室内冷热负荷时,使用的室外参数都是来源于建筑所在地区的一个大范围内的气象资料,而这些气象资料又是由气象人员在空旷的城市远近郊监测而得。既然许多研究资料都已证明城区气温与郊区气温确实存在着较大的差别,那么如果在对建筑物室内冷热负荷进行各种分析计算中把这些由气象台站测出的气象数据作为城区内建筑的室外计算参数,其结果就很可能会出现偏差,并由此得出不准确甚至错误的结论。澳大利亚的M.M.Elnahls等对这个问题曾做过实验和模拟,在阿德莱德地区建造了一个典型的建筑群,结果表明,冬、夏两季建筑群内的空气温度都高于气象温度。对空调系统而言,在对室内加热时减少10%的能耗,在供冷时增加15%的能耗。两种算法的能耗总和(加热+供冷)相差不多。但"这并不意味着因为相互抵消就可以忽略对空气温度的修正。忽略了修正温度的影响就意味着对冷负荷估计不足,对热负荷估计过高"[2]。因此,建筑群的"热岛效应"的确会对负荷计算造成不可忽视的影响,需要我们进一步关注和研究。
1建筑群室外温度的模拟计算
关于建筑群内空气温度的模型,前人已经做了不少的研究工作。笔者在比较前人对城市气候和建筑局部微气候的研究方面和研究模型之后,选择了简明实用的CTTC模型及其系列改进模型作为研究开发的切入点。
CTTC模型把特定的地点的湿度视为几个独立过程温度效应的叠加,用公式表示如下[3]:
ΔTa(t)=To+ΔTa,solar(t)-ΔTNLWR(t)
式中Ta(t)为需计算的t时刻的大气温度:To为基准(背景)温度;ΔTa,solar(t)为因城市覆盖层表面吸收太阳辐射而导致的大气温升;ΔTNLWR(t)为净长波辐射吸收失热而导致的温度变化。正是在计算ΔTNLWR(t)时使用了CTTC模型数,可由下式进行计算:
(2)
式中t是计算时刻,m是下垫面对太阳辐射的吸收率,h是综合换热系数,Ipen(t)是建筑群在t时刻接受到单位面积上的平均太阳辐射照度,CTTC是建筑群热时间常数。
斯沃德(HannaSwaid)和霍夫曼(MiloE.Hoffman)按理论公式计算出ΔTa,solar(t)和ΔTNLWR(t),并经实验测出当ΔTa,solar(t)为昼夜最小值时的空气温度Ta(t),则由式(1)可计算出To。他们发现同一个城市不同建筑群的基准温度值很接近,误差不超过0.5℃,且与乡村日平均空气温度相等。
1997年,艾那汉斯(M.M.Elnahls)和威利斯姆森(T.J.Willismoson)在CTTC模型基础上提出了改进的CTTC模型,其计算空气温度的思路与CTTC模型完全一致。改进模型将通常位于市郊的气象站测量的逐时气温作为输入温度,而不是把乡村的日平均气温和为输入温度计。通过比较气象站和待计算建筑群的建筑几何特征、规划、热量排放等因素造成的热量收支差异,计算这些差异给这两种下垫面上方空气温度带来的差别,通过气象站的实测温度以及计算的温度差别就可以得到待计算建筑群处的空气温度。用公式表示如下[2]:
Ta(t)urb=Tb+ΔTsol(t)urb-ΔTlw(t)urb(3)
Ta(t)net=Tb+ΔTsol(t)met-ΔTlw(t)met(4)
则有
ΔTa(t)urb=Ta(t)net+[ΔTsol(t)urb-ΔTsol(t)met]-[ΔTlw(t)urb-ΔTlw(t)met](5)
式中:Ta(t)urb是建筑群处在t时刻的空气温度;Ta(t)net是气象站在t时刻测量的空气温度;Tb是基准温度;ΔTsol(t)urb是建筑群因吸收太阳;而导致的空气温度变化;ΔTsol(t)met是气象站因吸收太阳辐射而导致的空气温度变化;ΔTlw(t)urb是建筑群因天空长波辐射而导致的空气温度变化;ΔTlw(t)met是气象站因天空长波辐射而导致的空气温度变化。
基于改进的CTTC算法模型,笔者编制了CTE(clusterthermalenvironment)计算程序,考虑了太阳辐射、风、小区规划和单体建筑等对小区室外热环境的影响,从整体的、动态的角度来预测和分析实际建筑群的温度环境[4]。
2.负荷计算
选取一个典型的住宅小区建筑群来进行负荷计算,该建筑群由9栋(3排3列)5层的建筑组成,绿化率为0.3。
模拟计算结果见图1,2。从图中可以看出,利用CTE程序计算得到的小区室外空气温度和气象站空气温度存在明显的差别。
图1夏季小区计算温度和气象站温度的比较
图2冬季小区计算温度和气象站温度的比较
选取该建筑群中的3个房间进行负荷计算,这3个房间分界位于建筑的南、东北角和东南角,且均在建筑的3层,如图3所示。
图3计算房间示意图
建造外墙为37砖墙,每个计算房间有一扇外窗,位于房间的南侧或北侧,双层钢窗,无内外遮阳。室内发热设备为计算机和灯光照明,人员为1人。夏季室内设定温度为27℃,冬季室内设定温度为18℃,换气次数为2h-1。按照常规的冷、热负荷计算方法,分别将气象站提供的计算温度和用CTE程度计算出来的小区空气温度作为室外计算温度来计算室内负荷。
图4是夏季逐时冷负荷计算结果。
图4夏季逐时冷负荷计算结果
从图4中可以看出,以小区计算温度和气象站提供的设计室外温度来计算室内负荷,不同方位的房间负荷都有差别。这种差别随时间的不同而不同,在本例中约占总负荷的10%~35%。
图5可以更清楚地反映因室外计算温度不同而带来的冷负荷的逐时差异。考察冷负荷的组成可以看出,室外温度对冷负荷的影响主要体现在三方面:通过窗玻璃的传热、通过外墙的传热和新风负荷。当室内外温度接近的时候,室外温度对这3项负荷会产生很大的影响。在本例中考虑热岛效应后围护结构的传热负荷是原来的1.2~1.5倍,而新风负荷受室外温度的影响更明显,甚至负荷正负都可能相反,在新风负荷最大的瞬时考虑热岛效应后新风负荷是原来的1.2倍。
图5室外计算温度不同而带来的冷负荷的差异
图6和图7是本例计算房间无内热源情况下的计算结果,它们反映了建筑群本身对室内负荷的影响。从计算结果来看,在不考虑房间内热源的情况下,由于室外计算温度不同而导致的室内冷负荷的差异一般在20%~50%之间,夜间最大时甚至能够达到70%。
图6计算房间无内热源时夏季逐时冷负荷计算结果
图7计算房间无内热源时不同朝向夏季冷负荷的差异
同理可能计算不同室外气温参数对冬季的室内热负荷造成的差别。计算结果表明,室外温度不同导致的热负荷差别不到10%。这是因为冬季室内外温差本来就比较大,建筑群和气象站之间的温差相比较而言仅占一小部分。
上述结果是针对一具体建筑得到的,对于不同城市、不同布局的住宅建筑会存在着差异,即夏季冷负荷和冬季热负荷的变化比例会有所有同。但总体而言,城市化的程度越高,热岛现象越显著,用气象站资料得到的夏季空调负荷值与实际的偏差越大。
3结论
从以上的计算结果和分析中可以看出,由于夏季室内外温差较小,城市热岛效应造成的温升可能对室内负荷计算造成较大的影响。这种影响在冷负荷主要以护结构传热和新风为主的民用建筑中是不可忽略的。冬季由于热岛效应带来的温差相对室内外温差而言较小,因此在计算热负荷时可以忽略。
以上的计算和分析是针对住宅建筑进行的,同样也适用于对商业建筑的分析。但由于商用建筑的空调负荷组成中围护结构和新风部分所占比例不大,所以城市化对室内负荷的影响不是太明显。
随着城市化进程的加快,城市的日益发展,热必会使城市热岛效应愈加显著。美国、日本和我国上海等城市连年的实测资料表明[5]:在郊区空气温度几乎不变甚至下降的情况下,城市内的气温却逐年升高。因此,在进行城市建筑的空调设计时应将气象资料进行修正。本文提出的修正的CTTC模型是一种简单、行之有效的修正方法,可以作为大中型城市建筑空调设计的一个参考。
参考文献
1HemutELandsberg.都市气候学,郑师中,译,台湾:世界图书出版公司,1990.
2ElnahlsMM,WilliamsonTJ.AnimprovementoftheCTTCmodelforpredictingurbanairtemperatures.EnergyandBuildings,1997,25(1):41-49.
3HannaSwaid,MiloEHoffman.PredictionofurbanairtemperaturevariationsusingtheanalyticalCTTCmodel.EnergyandBuildings,199014(4):313-324.
关键词:住宅建筑;给排水设计;水表;管道敷设
随着国民经济的发展,人民生活水平的不断提高,对住宅条件的要求也越来越高。住宅条件的改善不单表现在面积的扩大,更重要的是功能的转变。要实现这种功能的转变,在一定程度上则取决于厨房、卫生间的给水排水设计。现根据工程设计实践,结合国家规范要求,谈谈现代住宅建筑给水排水系统设计中的一些成功做法。
1水表的设置方式
现代住宅要求厨房、卫生间使用的水、电、气应做到三表计量出户。“三表出户”的目的是便于计量、减少打扰。为此,新的建筑给水排水设计规范第3.4.17条规定:住宅的分户水表宜相对集中读数,且宜设置于户外;对设在户内的水表宜采用远传水表或IC卡水表等智能水表。在实际工程中,水表有以下几种设置方式:
设置在室外的水表箱内
这种方式常用于多层单元式住宅中,分户水管沿室内管井或建筑外墙引入户内,相应水表集中在外墙的水表箱内,此种方式在南方一些地区应用很普遍。水表的位置根据供水方式可在底层也可在屋顶层。建议给水管道入户后加设一个控制阀门,以便于住宅户内的管道维修,户外水表箱应加锁,由小区管理人员统一管理。
设置在楼梯间处的水表间内
对高层及超高层住宅或建筑外立面有特殊要求的住宅,给水立管及水表间均设在楼梯间或走道外,由水表间至各户的给水横干管敷设在楼板下面,此种设置方式的缺点是管道的使用量增加较多,给施工和管理都增加了难度。
采用IC卡(或TM卡)智能型水表,水表设置在厨房或卫生间内
此种水表应用先进科技,居民可持卡至售水处购买任意数量的“水”,然后将卡插入水表中即可打开阀门供水。此卡具有记忆、累积、报警、断水等功能(TM卡智能更高些)。
采用智能抄表系统(即电子远传水表)
对于高标准住宅小区,开发商一般采用自动计量系统,对水、电、气三表实现全自动化收费管理。智能抄表系统是通过在水表上加装辅助装置,用导线将用水量信号传输至户外的信号收集器完成的。
2给水管的敷设及材质选用
给水管的敷设
目前,新建住宅中一厨两卫已很普遍,有的住宅甚至配有一厨三卫、一厨四卫,且厨房、卫生间、阳台各用水点位置均较分散。分户支管至用水点间管道如沿室内楼板下吊设,必然要求设室内吊顶,管外壁还应有防结露措施,给住户装修带来不便,毕竟不是所有住户都想设吊顶。《建筑给水排水设计规范》第3.5.18条规定,给水支管宜敷设在楼(地)面的找平层或沿墙敷设在管槽内,敷设在找平层或管槽内的给水支管外径不宜大于25mm。实际上,如果将接往两个或两个以上用水点给水支管串接在一起,其支管外径均会超过25mm。因此,为了满足规范的要求,给水支管入户后即接入分水器,分水器暗设于厨房或卫生间墙体内,通过分水器后接往各用水点支管管外径均可控制在25mm以下。但应注意:设于找平层内给水支管施工完毕后,应在其位置做上明显的标记,以免住户装修时破坏给水管道。
给水及热水管道材质的选用
由于镀锌钢管存在着与水中杂质发生化学反应,产生“红水”、“黑水”等问题,影响水质。目前,广泛采用新型建筑给水塑料管而淘汰镀锌钢管。铜管仍是高档住宅的首选,但价格高。一般在热水系统中采用带保温套的紫铜管、聚丁烯管(PB管)、铝塑复合管(PEX-AL-PEX)、PEX管、PPR管等。UPVC管和PE-AL-PE管适用于冷水供水系统。
3排水管道敷设及材质选用
《住宅设计规范》第6.16条规定:住宅的污水排水横管宜设于本层套内。,虽然规范有此规定,但在笔者所了解的大部分住宅设计中,由于存在各种问题,真正能做到这一点的尚不多见。于是在日常生活中,经常出现上下层住户因排水管道漏水而导致的各种纠纷、影响邻里关系。作为工程设计人员,应在设计时努力解决这一问题。在此,笔者提出一些做法以探讨解决问题的办法。
厨房排水管道设置
厨房洗涤池排水支管可直接在楼板上接入排水立管,建议厨房内不设地漏。现代生活中厨房地面一般已很少用水冲洗,少量的溅水用抹布就可完成地面的清洁,厨房地漏由于长时间无水补充,水封内存水蒸发后臭气反由地漏进入室内。同时,取消地漏还可避免地漏排水支管进入下层户内空间。
卫生间排水管道设置
为了不使卫生间污水横管进入下层户内空间,排水管道的敷设一般采用以下几种方式:
卫生间地面楼板下沉,污水横管设于下沉室内。这种方式对排水管道的施工较为方便,但检修管道则十分不易。在实际工程使用过程中,经常发生下层住户靠卫生间处楼板及侧墙发生渗漏现象。由于无法查找出漏水的原因,上层住户只能将整个卫生间地面凿开重新翻修,凿开后才发现下沉室内积满水,积水经侧墙渗入下层。分析产生积水的主要原因有:卫生间地面防水未处理好,地面水渗透入下沉室;部分给排水管道漏水进入下沉室。针对以上原因采取的措施有:严格做好卫生间地面的防水处理及下沉室四周的防水处理;卫生间内所有给排水管道应经严格试压住水试验后方可暗封管道,建议在下沉室侧面设置侧排地漏,以排除可能出现的积水。
采用侧排方式。卫生间采用后出水式座便器,侧排地漏,将浴盆或淋浴房垫高,各卫生器具排水横支管沿卫生间地面墙脚处引至外墙。器具存水弯、排水横管及立管均设于建筑外墙处。采用这种方法,可避免出现下沉式积水的状况,但应注意几点:首先,尽可能将洁具特别是座便器设于靠外墙处;其次应与建筑专业密切配合。由于排水横管及立管均设于外墙,不可避免影响到建筑外观,因而在建筑方案设计阶段,给排水专业人员就应介入,将卫生间布置于建筑凹槽处,尽量降低对建筑立面的负面影响。
在北方严寒和寒冷地区的气候条件下,住宅厨房、卫生间的排水立管应分别设置。加侧排地漏,北方地区因安装困难可适当加大管井,排水管道不得穿越卧室,排水立管采用普通塑料排水管时,不应布置在靠近与卧室相邻的内墙;当必须靠近与卧室相邻的内墙时,应采用橡胶密封圈柔性接口机制的排水铸铁管、双臂芯层发泡塑料排水管、内螺旋消音塑料排水管等有消声措施的管材。
排水管道的材质选用
根据建设部的规定,目前新建多层住宅均使用UPVC塑料排水管,室内UPVC排水管的类型有普通UPVC实壁管、UPVC芯层发泡管(PSP管)、UPVC螺旋消音管三种。普通UPVC实壁管噪音较大,而同等壁厚的UPVC芯层发泡排水管比UPVC实壁管重量轻约20%-30%左右,同时它又具有隔热隔音的效果,特别适合于建筑排水,可显著地降低流水噪音,大有取代UPVC实壁排水管的趋势。UPVC螺旋消音管不仅可以降低噪音,而且与其它同管径排水管相比排水能力大大提高。不仅可作为高层建筑的排水管,而且还不用设专用通气立管。因此,要根据安全、经济、环境等因素综合考虑,合理选择排水管。
参考文献
[1]李宏燕.谈现代住宅给排水设计理论[J].内蒙古科技与经济,2004,(17).
[2]周炳成.住宅给水排水设计探讨[J].攀枝花学院学报,2006,(05).
建筑设计的目标就是应该符合人类的需要,更加舒适、方便、通风良好、冬暖夏凉。在能源和资源得到充分有效利用的同时,建筑应该采取一些节能措施。
(一)对墙体采取保温隔热措施
外墙按其保温所在的位置分类,目前主要有:外保温外墙、内保温外墙、夹芯保温外墙、单一保温外墙四种类型。这四种类型的外墙保温既能改善室内热环境,降低建筑造价,又起到节能、环保、利废的效果。
(二)门窗的节能措施
门窗是装在墙洞中可开启的构件,通过门窗的传热和门窗与墙体之间的缝隙渗透进来的耗热量很大,因此门窗是建筑节能的根本之源、重中之重。
1.合理控制窗墙面积比。窗墙面积比是指住宅窗口面积与房间立面单元面积的比值,窗户的传热系数一般大于该朝向的外墙的传热系数,采暖耗热量会随着窗户的传热系数增大而增大,因此对不同朝向的住宅窗墙比《居住节能设计标准》作了严格的规定。因此,从地区、朝向和房间功能出发,应选择适宜的窗面积来减少热量的损失。
2.提高外门窗的气密性,减少空气的渗透量。减少室外的冷热空气渗入室内的一个非常重要的措施就是提高外门窗的密闭性,可提高门窗框的尺寸准确性、尺寸的稳定性,以减少门窗开启缝隙的宽度;还可以在门窗与墙体的缝隙之间嵌入密封条,减少室外空气的渗入;或者在门窗框与墙体的缝隙之间用保温材料填充,提高气密性。
3.使用导热系数小的新型材料,改善门窗的保温性能。一是提高热工性能,可采用新型的导热系数小的保温材料制作的节能门窗。二是采用断桥窗户,可采用导热系数小的截断窗框的热桥制作成。三是利用框料内的空气腔室,单层玻璃本身的热阻很小,在寒冷地区可采用双层或三层玻璃。
(三)屋顶的节能设计
屋顶耗热量大于任何一面外墙或地面的耗热量,约占整个住宅建筑耗热量的9%左右。因此,提高建筑屋面的保温隔热能力,可以减少室外冷热空气对室内的影响,有效改善室内的温度环境。
1.高效保温材料保温屋面。这种屋面保温层为实铺,屋面保温层采用轻质高效的保温材料。我国现在主要使用的保温材料有挤塑聚苯板、聚苯板、岩棉板等,这些保温材料均为轻质材料,均可提高屋面的保温隔热作用,减少室外冷热空气对室内的影响,改善室内的温度环境。
2.架空型保温屋面。在屋面上面加设空气层,冬季可以增加屋面的保温功效,夏季可以有效阻隔房间的热量。
3.倒置型(外)保温屋面。外保温屋面,就是把保温层置放于防水层上面,这样做起到了保护的作用,使防水层不受外界气候和环境的老化影响,增加使用年限,也不易受到外界的机械损伤,当然这些保温材料必须保证防水和耐气温性能好。
4.隔热屋面。可采用砖、混凝土材料架空混凝土板做通风层;兜风隔热屋面在两端开口形成兜风散热;利用顶棚与屋面间的空间起到架空通风层的同样效果,这几种措施均能提高屋顶的隔热能力,起到节能作用。
5.种植隔热屋面。利用屋顶种植栽花,甚至灌木,堆假山形成一种生态型的节能屋面,这种屋面隔热保温性能优良,已经逐步被广泛利用。
6.蓄水隔热屋面。利用屋面蓄积的水层,从而能将热量散发到空气中,减少了屋顶的吸热,从而达到了隔热作用,水在冬季还起到了保温作用。
(四)采暖节能设计
促进辐射热进入室内,保证开口的方向和开口面积,并且要保证开口对热线透明度的问题;为了可以使背阴的一面也能接受到太阳辐射,可通过反射太阳光来提高太阳能的密度,例如在建筑的北侧设反射面,使北侧房间也能得到太阳的辐射;抑制辐射热从表面和窗洞口部分的热损失;适当增加屋顶和维护结构的热容量,可以减小室内温度随外界气温变化的变化。
(五)采光与照明节能设计
现代的建筑采用了大量的玻璃结构设计,这样可以使室外的光线进入室内,有效利用天空光,减少照明用电,减少能源浪费。但是天空光极为不稳定,且光污染会带来损害,这样就出现了自动照明控制系统,可提高采光的均匀度及营造一个良好的视觉环境,又可减少资源的消耗,降低维护费用,带来极大的社会效益和经济效益。
二、结语
关键词:多层住宅给水管材管道敷设水表太阳能热水器
多层住宅以其配套设施简单,造价低,物业管理方便等特点,很受中小城市房地产开发商和广大居民的欢迎。如何按2000年小康住宅科技产业工程居住区规划设计导则的要求,提高住宅的设计水平,为每个住户营造出一个舒适的生活空间,是每个设计人员的职责所在。作为住宅的心脏――厨房、卫生间,是功能复杂,卫生、安全和舒适度要求高,营造繁杂,技术要求高的空间。因此,设计人员必须以整体设计的观念和方法,综合考虑厨房、卫生间给排水管道和设备的安装等。下面就多层住宅给排水设计中给水管材的选用、管道的敷设、水表出户设置、家用热水器的设置和空调冷凝水排放等问题与同行们一起探讨。
(一)给水管材选用问题
传统的给水管材一般采用镀锌钢管,由于镀锌钢管易锈蚀,使用寿命短,用于输送生活用水不能满足水质卫生标准等缺点,建设部正大力推广塑料给水管的应用。许多地市已明文规定:禁止设计使用镀锌钢管,推广使用塑料给水管。塑料给水管与金属管道相比,具有重量轻,耐压强度好,输送液体阻力小,耐化学腐蚀性能强,安装方便,省钢节能,使用寿命长等优点。给水用塑料管道主要有:硬聚氯乙烯(PVC-U)、高密度聚乙烯(HDPE)、交联聚乙烯(PEX)、改性聚丙烯(PP-R,PP-C)、聚丁烯(PB)、铝塑复合管(PE-AL-PE,PEX-AL-PEX)和钢塑复合管等。下表是几种建筑给水管材性能的比较。
管材性能优点缺点长期使用温度短期使用温度硬聚氯乙烯管(PVC-U)抗腐蚀能力强,质地坚硬,施工简便有UPVC单体和添加剂渗出,管接头粘合技术要求高,固化时间长≤400C――改性聚丙烯(EN-US)PP-R,PP-C)耐温性能好,抗蠕变性能好,施工简便只有用金属管件连接;水流局部水头损失大,不能回收重复利用900C950C铝塑复合管(PEX-AL-PEX)耐温性能好,保温性能好(EN-US)在同等压力和介质温度的条件下,管壁最厚,采用热熔连接,需用专门连接工具≤600C≤900C铝塑复合管(PE-AL-PE)易弯曲成形,完全消防氧渗透,线膨胀系数小,施工简便管壁厚薄不均匀,管路连接采用铜管件,水流局部水头损失大≤400C――注:
1)长期使用温度系指管道在此温度范围内使用寿命达30~50年
2)短期使用温度系指管道在此温度范围使用寿命达10~20年
管材的选择是经济技术的比较过程,技术上应从压力、温度、使用环境、安装方法等方面进行考虑,同时结合业主的要求和住宅的档次,进行经济技术综合考虑后确定。以上所塑料给水管材都可作为住宅生活给水管材。经济适用房和解困房主要面对广大中低收入居民,可选用卫生级硬聚氯乙烯管(PVC-U)作为给水管,以降低造价;中高档商品房可用铝塑复合管(PE-AL-PE,PEX-AL-PEX)或其他塑料给水管材作为给水管。住宅配水点的热水温度不超过600C,因此上述管材中除硬聚氯乙烯管(PVC-U)和铝塑料复合管(PE-AL-PE)外,大多管材可作为住宅的热水管道。
(二)管道敷设问题
1.给排水立管的敷设一般有以下几种方式
1)明装在厨房、卫生间的墙角处。在以往的住宅设计中较多采用这种敷设方式,它施工方便,但明露管道有碍居室美观,住户在二次装修时大多会用轻质材料给予隐藏起来。
2)明装在建筑物外墙阴角处。这种方式仅适用于南方天气较暖和的地区,冬季的最低温度不得低于零摄氏度,以防水管内水冻结成冰,胀裂管道,影响住户使用。管道在外墙敷设,影响建筑美观,也不便于日后管理和维修。
3)敷设在管道井内。这种方式使居室洁净美观,但管道井占用了卫生间的面积,且管道施工、维修都比较困难。卫生间设立集中管道井,把给水管、排水管都集中在管道井里布置,这是小康住宅厨房、卫生间居住文明的重要体现。本人认为:在中高档的商品房建筑方案设计时应考虑卫生间管道井的设置,这样即提高卫生间的使用质量,又可解决硬聚氯乙烯排水管水流噪声大的问题,提高居室的环境质量水平;对于卫生间面积较小的经济适用房和解困房,在南方较暖和地区给排水立管可考虑敷设在外墙,以增大卫生间的使用空间;管道明装在室内时,应不影响厨房、卫生间各卫生设备功能的使用。
2.给水支管敷设
住宅给水支管管径一役de≤32mm,小管径的塑料给水管,呈弯曲状态,故住宅给水支管提介采用暗设。给水支管暗设的方式有:
1)暗设在砖墙里。施工时在砖墙面开管槽,管槽宽度为管子外径de+20mm,深度为管子外径de,管道直接嵌入管槽,并用管卡将子固定在管槽内。
2)对于小管径给水支管de≤20mm,可暗设在楼(地)面找平层里。施工时在楼(地)板面上开管槽,槽宽为de+10mm,深为1/2de,管道半嵌入管槽里,并用管卡将管子固定在管槽内。铝塑复合管和交联聚丙烯管等管道采用金属管件连接,采用暗设时须加大管槽尺寸,且水流局部水头损失较大。对于厨房、卫生间内卫生器具布置相对集中的住宅,可采用分水器进行连接,分水器是一种多分支管接头,各卫生器具给水支管分别从分水器接出。这样既可避免暗埋管道的管接头渗透问题。又可减小局部水头损失,降低管网造价。
3)排水支管敷设
住宅室内排水横管宜设在本层套内,这样排水横管渗透时可避免污水等污染物进入邻户,管道维修时也不会影响到邻户的正常生活。
厨房内洗涤盆的排水横支管一般在本层楼板面上接入排水立管;地漏排水支管须敷设下层空间。现在许多同行都认为:厨房地面都铺设瓷砖,清洁地在时不须用水冲洗,设置地漏意义不大,故厨房内可不设地地漏,这样既避免排水横支管进入邻户,又可增大厨房的使用空间。卫生间内排水横支管在本层敷设具体措施有:
1)提高卫生间地面。地面势高150mm,采用后排式坐便器,洗脸盆、浴盆和地漏的排水横管暗埋在垫层内。
2)采用下沉式卫生间。卫生间楼板面下沉350mm,卫生器具排水横管暗埋在下沉空间里。
这两种做法均可实现卫生间的排水横支管埋设本层的地面而不进入邻户。暗埋管道安装时,施工质量一定要严格把关,经验收合格后方可施工卫生间地面,以免给日后使用中留下隐患。卫生间地面施工可填充煤灰等轻质材料,亦可采用砌砖架空铺设制板施工地面,地面须做防水处理,做法可参照屋面防水处理,如做两油一布橡塑油膏防水。
(三)水表户外设置问题
水表设在户内,不但抄表的工作量很大,而且使住宅的安全性和私密性大大降低。故住宅的分户水表或分户水表的数字显示宜设在户外。多层住宅水表户外设置有以下几种形式:
1.采用远传水表
把普通水表换成远传水表,由一根信号线连接水表与数据采集机,再传至智能管理(微机)。它的优点在于节省大量人力来抄表,数据准确,缺点是造价高。
2.采用磁卡式水表
用户预先购买自来水公司的电子卡,然后把它插入水表的存贮器内,用水时卡上金额被自动扣除,这种方式用户需预付水费,水表价格较高。
3.采用普通水表设在户外
1)水表设在楼梯休息平台的壁龛里。住户给水支管经水表计量后进入厨房、卫生间。这种方式实现了水表出房设置,工程等价低,但给水立管和水表设在楼梯处影响美观。它适用于南方较暖和地区厨房、卫生间布置靠近楼梯间位置的住宅。
2)水表集中设在水表间(水表箱)。下行上给式供水时,在底层设水表间(水表箱),各层住户给水支管在管道井内敷设,南方地区也可在建筑物阴角处沿外墙敷设;上行下给式供水时,可在屋顶设水表间(水表箱)。这种方式增加给水支管敷设长度、管道沿外墙敷设影响建筑物美观。水表出户布置的方式选择,须结合住宅厨房、卫生间平面布置特点和开发商的具体要求,对以上几种可行性方案进行经济技术比较后确定。
物业管理完善的住宅小区的中高档商品房,可采用远传水表,它是今后水表应用发展方向;物业管理不完善的住宅小区的中高档商品房,可采用磁卡式水表(在自来水公司有这种业务的地区可设计)或集中设置水表间(箱);南方地区单元式住宅可用普通水表设在楼梯的休息平台处,以降低造价。
(四)家用热水器的设置问题
住宅设计时应预留安装热水供应设施的条件,或设置热水供应设施。所以在没有集中热水供应的住宅,应考虑家用热水器的安装位置及冷热水管道布置。家用热水器一般有燃气、电、太阳能等三种。燃气热水器和电热水器一般安装在厨房或卫生间内,在建筑给排水设计时应预留出热水器的安装位置和冷热水管道的接口,便于用户装修时自行安装。太阳能热水器使用简便安全,无需燃料及电力,运行费用低,使用寿命长,无污染,很受广大用户的欢迎,近几年来有不少的住宅小区在设计施工时就全部安装上了太阳能热水器。
太阳能热水器一般安装在屋顶上,这样就需要在卫生间与屋面热水器之间设置冷热水管道,住宅设计时若不考虑太阳能热水器的安装,今后住户安装时只能将冷热管道沿建筑物外墙敷设,这样既增加住户安装时的难度,增加管线投资,又影响建筑的美观。所以在建筑给排水设计时需要先征求开发商的意见,是否统一设计,统一施工太阳能热水器;或只预留出太阳能热水器及冷热水管道的安装位置。太阳能热水器的冷热水管道可敷设在管道井内;不设管道井的住宅,可在卫生间靠近沐浴器的墙角增设一根de110的UPVC排水管作为太阳能热水器热水管道的套管,在每户卫生间距地面1m处设一个de110×75三通,作为冷热水管的接入口。
关键词:住宅建筑;外墙渗漏;控制措施
房屋建筑工程外墙渗漏是个比较普遍的现象,是建筑工程中主要质量通病之一,房屋的渗漏会影响人们的正常生活,给人们造成财产损失和精神负担,也给物业管理和专业维修带来麻烦。作者根据多年来的工程实践,就此问题提出自己的一些看法,供同行参考与探讨。
一、外墙渗漏原因分析
1.目前的住宅工程,框架结构中起围护作用的外墙砌体使用的基本上为非承重空心砖,空心砖由于壁薄,中间多为大孔洞,空心率大(最大达48%),在运输与施工过程中易产生破损,缺棱掉角等缺陷。若在外墙施工中用了上述破损砖或由于设备管暗装的需要对已砌外墙砌体进行凿打,人为地造成外墙砖砌体破损,较易在外墙形成渗水处,且一旦有水渗入外墙砌体,空心砖内孔洞又形成积水槽或水的通道,让人们无法正确判断渗水处,一旦发生渗漏,整改起来极其不易,易形成顽症。
2.工人在砌体施工中未严格按施工规范操作,砌筑砂浆不饱满,特别是竖缝砂浆不饱满,甚至产生密缝、透缝。此外,干砖上墙,砂浆中的水份被砖吸收,造成砂浆强度偏低,砖与砂浆分离,使砌体整体刚度下降,灰缝砂浆产生裂缝,水就易从砖缝间渗入,这也是造成外墙渗漏的原因之一。
3.各种原因造成的外墙墙体裂缝,使雨水直接从裂缝处渗入室内,也是造成渗水的重要原因。裂缝可以是由结构变形引起的或温度应力应变产生的。特别是在窗边、顶层墙体窗下和不同结构材料接触界面处,如墙体与梁底、墙体与柱边等薄弱部位都是我们应重点防范的关键。
4.外墙装饰基层一次性打底太厚或为保证全高垂直度而使局部打底偏厚,又未采取适当加强措施而产生基层裂缝;结构层表面太光滑,如未采取措施,使基层空鼓、龟裂、结合不良;外墙大面积打底而基层又未设置分格线,使基层产生不规则收缩裂缝。上述原因均可能造成基层质量不过关,直接影响了面层与结构层的结合,从而造成面层、基层空鼓、龟裂、离析、脱落等质量问题。
5.大量事实表明,外墙装饰面层采用面砖的建筑物较采用其它装饰面层的建筑物外墙面出现渗漏的现象更普遍。经过详细观察及研究分析,主要是由于面砖铺贴空鼓或铺贴砂浆不饱满,造成面砖与砂浆局部脱离,面砖与砂浆间空隙部分易形成贮水容器;面砖勾缝不密实或勾缝龟裂,密缝勾缝遗漏都是使雨水从表面渗入,造成积水,从而引起渗漏的原因。
6.窗台、遮阳板和雨篷等水平构件的表层施工中未找坡度,甚至倒坡,造成倒返水或积水,也容易造成外墙面渗水。屋面女儿墙墙根留置施工缝(特别是砖砌体女儿墙时),由于屋面温差大,女儿墙与屋面板热胀冷缩率不同,墙根难免存在微裂缝,且屋面雨水又沿着墙根坡度方向流向水落管,这样就会使女儿墙墙根渗漏,影响建筑物的美观与质量。
二、外墙渗漏控制措施
1.外墙使用的砌体砖建议使用三排孔多孔或其它轻质实体砌块,当使用空心砖或多孔砖砌筑外墙时,为提高砌体防水能力,砖之朝外面应选择棱角齐全的砖,当墙的长度与砖模数不符时,不足模数部分由实心砖或素砼调整。外墙砌体砌筑完毕应尽量避免凿打,如有预埋暗管,砌筑砌体时可事先于安装管道位置两侧留通缝,缝间竖向每隔600mm留拉结钢筋,拉结筋伸入墙内各250mm,砌后浇C20细石混凝土;同时对诸如脚手架眼、缆绳孔等造成的墙体缺陷要先修补完成后方可打底粉刷,不留隐患。
2.施工技术人员要对工人进行技术交底,同时加强抽查、复核。严禁干砖上墙,严格控制砂浆配合比,保证砂浆饱满度,水平缝要满铺砂浆,同时以挤砌等方法来保证。竖缝不饱满处可用勾抹子仔细补喂灰浆勾填的方法来保证(此法要求在外墙体内双面操作,施工单位常因外墙外部施工操作麻烦且不易检查到而忽视,从而造成隐患)同时应注意的是外墙斜顶砌之上下灰缝,应于抹灰前3天于外墙操作架上再检查一次,遇有未勾又沉裂的应补勾填实,沉裂缝应踢出宽度不小于10mm的大缝,以保证重勾填实。
3.对于各种裂缝而引起的墙体渗水,解决的措施是彻底找出产生裂缝的根本原因并加以解决,同时对于易产生裂缝的部位要采取防患补强措施。例如:是地基沉降不均或结构变形而引起的墙体裂缝要请设计单位配合出补强方案,先解决地基或结构问题而后再修补墙体裂缝。例如:顶层受温度变化影响大,墙体与梁底、柱边等不同建筑材料接触界面由于温度应变不同造成的裂缝,首先应把龟裂的打底层凿去,加上钢丝网片,再用高标号水泥砂浆分层抹实,并且注意养护,而后再进行面层施工,就可有效防止裂缝的产生,达到减少墙体渗漏的目的。
4.对于由于基层产生裂缝,从而影响面层质量造成渗漏的,私以为,主要是要加强基层施工质量管理并采取有效的措施。首先要保证外墙打底不得太厚,对局部太厚处要采用喷浆或加钢丝网(特别在建筑设计要求有特殊造型的部位)来加强,其次外墙打底应分次、分层,打底在终凝前要防止暴晒或雨淋,并加强养护。做好分格线,特别在装饰面层为无分格线的面砖、马赛克等外墙上打底也应在适当位置留置分格线,用油膏填缝后,方可上面层。第三对于混凝土柱、梁等较光滑的结构层,宜用10%稀盐酸溶液洗刷面层的油污和隔离剂,然后用清水冲洗,随后用聚合物砂浆“毛化”处理(聚合物砂浆配合比可为107胶∶水∶水泥∶砂=1∶4∶10∶10计量搅拌均匀),喷洒在光滑的面层上,湿养护7d,使之且砌筑过程不得打砖,“毛化”以增强粘结力,而后再全面打底,可避免空鼓、结合不良等缺陷。
5.对于外墙铺贴面砖的建筑物,外墙施工前必须事先进行技术交底,同时要强化工人的质量意识,增强责任心。在铺贴过程中一定要有挤浆工艺,且在勾缝前要全面检查空鼓情况,勾缝要保证密实度,勾缝完毕后要注意湿润养护,密缝擦缝不得遗漏,勾缝深度建议要严格控制,凹入度不宜太大,最好勾成圆弧形平缝。质量管理要建立多级复查控制制度,保证每道工序的质量。
目前建议优先考虑使用益胶泥新型高分子粘接材料代替传统水泥作为板材、块材的粘贴材料,益胶泥具有用量少、本身厚度薄、施工工艺简单等优点,避免了使用水泥等传统粘贴材料因浸砖、洒水不够而引起的空鼓、脱落等隐患。特别值得一提的是益胶泥所具有的另一些特性——作为界面剂时具有粘接强度高,不需打毛就可在光滑基层面上使用的特性以及防水特性,使用时薄薄一层(仅1.5~2mm)满涂于外墙基层面上,即使个别处面层空鼓或勾缝质量不理想也多一道屏障防止雨水渗入外墙基层。
6.窗台、遮阳板、雨篷等水平构件应按要求进行找坡且找坡方向要正确,与墙面接触部分应处理成泛水圆弧角。窗框周边应提位勾缝打胶,窗后塞口要塞紧密,窗顶做鹰嘴。屋面施工时应特别注意女儿墙墙根位置处砼应比屋面砼多浇注10~15mm,保证屋面女儿墙墙根施工缝高于屋面板,而后再砌筑女儿墙墙体,这样即使施工缝处产生微小裂缝,也不会造成女儿墙墙根渗水,保证了建筑外观美观。
三、结束语
综上所述,渗漏是质量通病,是顽症,但不是不可避免的,只要我们能对此通病引起足够重视,切实按规范规定要求精心施工,认真对待每个环节,并且积极采用先进、科学的施工工艺及新型材料,私以为,渗漏问题是可以得到有效控制的,让人们住上安全、美观、质量可靠的住房也就指日可待了。
参考文献:
身处室内空间,建筑室内环境由顶棚、地面、立面墙体,以及窗户构成,其中的顶棚、地面与立面墙体都属于可控空间环境,其色彩、材质都可以根据建筑空间使用者的需求进行个性化调整,而窗户通透呈现的多为户外相邻建筑的立面,其色彩、材质都是不易根据个体需求更换的。在设计空间使用人员构成复杂的多层住宅时,环境色彩就需要考虑得更为周全。综合考虑色彩构成因素及建筑设计因素,多层住宅建筑立面色彩与室内色彩的关系应从以下两个方面定位。
(1)建筑立面色彩对于室内空间的环境色影响。多层建筑群落有一定的楼间距设计规范要求,一般情况下,相近建筑之间会有一定的色彩环境因素影响。例如,室内空间的墙体、顶棚都是白色的,仔细观察会发现原本白色的墙壁会呈现一定的色彩倾向,那就是相邻建筑立面色彩的映射。建筑立面色彩的环境色构成在实际设计中有较强的视觉影响力。从色彩三要素来定位色彩的视觉效果,色彩纯度较高、明度较低的颜色不适用多层建筑立面,比如大红、熟褐、深蓝这类颜色,本身的视觉冲击力就很强,对于相邻建筑的室内会有较强的环境色影响,空间中会有较强的色彩映射,以及相关联的色彩混合。色彩纯度较低、明度较高的颜色在多层建筑设计中的适用性则更为广泛,比如米色、浅灰色这类颜色,属于空间意义上的背景颜色,对于相邻建筑的室内影响也较弱。
(2)建筑立面色彩与室内空间色彩的调和。作为住宅类别的多层建筑设计,室内空间的视觉感受是十分重要的,建筑立面色彩填窗而现,构成了室内空间色彩的一部分,由此,设计时需要考虑立面色彩的可调和性。在目前市场提供的商品房销售房源中,可分为精装房与清水房两部分,精装房的建筑立面色彩设计与室内色彩设计是施工的共同体,是可调可控的,设计时以建筑风格为统领,色彩基本是在同一色彩相貌,相近明度、纯度的区间内;清水房的建筑立面色彩要考虑对于各种室内装修风格的兼容性,设计时要从建筑风格出发选择色彩相貌,然后调试色彩的明度、纯度至中性色彩感受的范围内,这样的色彩可搭配的元素较多、适用性较强。
2多层建筑立面色彩设计与园区景观
置身室外,视觉上的建筑空间环境包含两个部分,一部分是建筑立面的整体色彩,另一部分是建筑相关的景观色彩。两者对比、调和,共同形成多层住宅的园区景观色彩氛围。以绿化较多的园区景观为参照。植被树木在春夏秋三季呈现绿色调,冬季落叶则呈现棕褐色调。在考虑建筑与景观主色调的搭配时,不宜选择互补色范畴内、色彩对比关系强烈的颜色来搭配。以绿化较少、人造小品较多的园区景观为参照。设计时要整合景观主色调,然后考虑建筑立面色彩与景观色彩的搭配关系。由于两大块的色彩都具有较强的可塑性,所以设计发挥的余地较大。多层住宅建筑色彩的设计要依托于其园区景观的风格定位,选择色彩相貌,在建筑与景观的色彩对比、色彩调和关系中选择色彩相貌,调适色彩明度,确定色彩纯度。
3多层建筑立面色彩设计与城市规划
3.1多层建筑立面色彩的群化
色彩的小面积与大面积的视觉冲击力是截然不同的,从城市地块规划及项目整体性考虑,多层建筑所构成的居住区一般占地面积是比较大的,其建筑立面的色彩延展、群化之后的可视面积也是较大的,这样就需要考虑其构成的心理影响力。每一种色系都具有独特的色彩表现力与影响力,在同一色系中色彩的明度与纯度的变化又是多元的。在建筑立面色彩设计中要遵循选定色彩、调试色彩、色彩搭配、群化扩大的步骤,循序渐进的推进色彩的选择定位。在初步选定建筑立面色彩后,再反之从空间体验者的角度感受群化后的色彩氛围,最终确定主色调及具体色彩构成元素。
3.2多层建筑立面色彩的群化与城市规划
(1)多层建筑立面色彩群化与城市规划的色彩关系。城市规划是指根据城市的地理环境,人文条件,经济发展状况等客观条件制定适宜城市整体发展的计划,从而协调城市各方面发展,并进一步对城市的空间布局、土地利用、基础设施建设等进行综合部署和统筹安排的一项具有战略性和综合性的工作。与之相对应,不同区域的建筑会有各自功能性的色彩表现。建筑的色彩总是要有其功能、风格、适用人群的定位表达,这样就要求在建筑立面色彩设计时要宏观考虑城市规划对于建筑所属区域、地块的功能形象定位,找到表达功能相呼应的色彩进行建筑立面设计。
(2)多层建筑立面色彩群化与城市规划的风格协调。不同的城市由于其所属国家、所处地域、居住人群、历史文化等因素的不同会有独特的风格面貌,每个城市的独特性格可以由色彩来构建印、表达。在多层建筑立面色彩设计的前期,要综合考虑政策性、文化性的总体要求,在色彩定位中做到个体精彩服从整体风格。
4建筑立面色彩设计的心理影响力
建筑是抽象的艺术,建筑色彩更是抽象的视觉表现因素,建筑色彩由其广阔的空间面积、围合的空间氛围,以及与自然光线的复合变化决定,对于人们的居住感受有着潜移默化、印象深刻的覆盖性影响。色彩作为独立的符号因素,以视觉示人,形成氛围、给人感受。不同的色彩搭配又会产生新的视觉形象、衍生出丰富的表现可能性。我们认识到的色彩是剥离了形象、体积、空间、质感等因素而独立存在的视觉符号,有相当的影响力,同时也有很强的可塑性。
5结语
(长沙理工大学 交通运输工程学院,湖南 长沙410114)
摘要:随着人们生活水平的提高,对住宅建筑设计的要求也越来越高,同时对建筑节能的要求也越来越高,致使对住宅建筑的节能评价体越来越重视。论文以绿色建筑理念为出发点,以住宅建筑围护结构工程为例介绍了DeST软件的功能与操作流程,定义了住宅围护结构参数,构建了住宅能耗量推理计算公式,以此可以完成住宅工程建设项目能耗的动态模拟计算。
关键词 :DeST软件;操作流程;能耗模拟计算
中图分类号:TU201.7 文献标志码:A 文章编号:1000-8775(2015)04-0068-03
稿日期:2015-01-20
作者简介:李阳驭(1990-),男,汉族,湖南长沙人,硕士研究生,专业:管理科学与工程。
1、引言
我国实行改革开放以来,经济实力得到了飞速增长,人们对于建筑功能的要求随着时代的变迁而发生改变,由以前功能比较单一的住房需求进而转向功能多元化的住宅需求模式。目前我国建筑行业耗能总量约占社会总能耗的三分之一以上,其中住宅耗能所占比重逐步加大,尤其以住宅围护结构方面的能耗损失更为严重,非常不利于经济可持续发展。所以,住宅能耗研究工作已经成为世界各国关注的焦点,同时也是各国关注的重要科研课题之一。目前,从国内外建筑评价体系的发展状况来看,针对住宅建筑的节能评价体系的研究尚处于起步阶段,目前涉及的建筑评价方法主要有建筑节能性能评价和绿色建筑评价体系。本文重点运用建筑能耗计算软件DeST(Designer´s Simulation Toolkit),采用动态模拟计算分析和数据比较的方法,定义住宅围护结构参数,构建住宅能耗量推理计算公式,为住宅工程建设项目能耗的动态模拟提供计算方法,为今后住宅建设项目节能设计方案提供借鉴。
2、DeST软件功能与操作流程
DeST软件主要用于住宅建筑的全年动态模拟分析计算、住宅建筑热环境影响效果研究、住宅建筑热环境指标的分析、其他终端设备经济性研究和住宅建筑功能区温度分析研究等领域。
为了将整个模拟建筑的不同部位单独分开模拟计算,DeST主要是通过对建筑不同部位单独进行参数设置来分开进行模拟计算的。
1、建筑绘图
描述建筑楼宇的拓扑结构:绘制建筑平面图、建立楼层、画分隔墙体、识别房间、添加门窗、房间标注。最后全楼拓扑检查,通过后即确定建筑构图形式。
2、建筑描述与系统描述
描述建筑物的各项参数,如外墙、内墙、屋面、楼板、门窗等参数;以及建筑方位、建筑朝向角度、建筑地理位置、通风换气频率、内扰参数等;还包括空调系统的各项参数,如空调开停时间、添加系统、系统风量变化范围、空气处理室属性等功能。
3、建筑计算预处理
执行“动态模拟计算”中的“建筑动态计算预处理”命令,可对整个建筑进行检查,确定整个建筑的完整性和门窗布置的合理性,自动删除一些歧异的围护结构,并且自动加入房间标识和内扰。若全楼检查未获通过,则要对存在问题的地方作相应的修改,直到检查通过,建筑构图和系统描述阶段的工作才告完成。
4、计算结果统计报表输出
计算结果统计报表输出命令是将DeST计算出的数据结果以Excel报表的形式表现出来,里面的数据大部分是关于能耗分析的数据。
3、建模与参数设置
DeST建筑能耗动态模拟软件是结合CAD图形处理的基础上进行参数设置的,是一款基于CAD图形画法的应用型研发软件,同时也对CAD的优点进一步优化,对其缺点进行改善,显得更加专业化和人性化,计算结果更为精准。
3.1 DeST建模步骤
建模的详细步骤为:先输入工程项目的具体名称,然后新建楼层,在新建楼层的基础上,设置每个楼层的层高,画出墙体,由于本软件特点,墙体的画法应根据图纸的相应尺寸大小进行设置;布置平面内房间的位置,设置房间的功能,根据这个定义可以区分不同房间不同的参数进行自动分配,包括室内温度控制、人们的各项环境要求;然后是对门窗进行设置,在软件中门窗的相对位置对于建筑的整体能耗影响比较小,可忽略不计,这是本软件应用的一个设置特点。描述建筑方位,包括地理位置,建筑各个朝向的角度等,这对太阳辐射角度的影响比较大。
3.2 住宅围护结构参数定义
所有的参数定义完成后进行建筑模拟计算预处理,软件可以根据不同功能区进行自动参数分配,最后输出一系列EXCEL能耗数据报表。DeST软件定义了住宅围护结构(墙体、屋面、门、窗)材料参数,下面以墙体材料参数为例列表如下,见表3.1。
住宅围护结构各部位材料参数表所列出的项目是平时建筑工程中应用较为广泛的传统材料和各个材料的相应性能参数,主要包括围护结构的外墙、内墙、门窗、楼板和屋面等。当这些参数被逐一输入到软件中进行计算时,由于不同的材料和不同的物理特性,经过计算后的各自平均传热系数都不一样。结合以上数据表格,可以得出:那些常规材料一般热阻较小,所使用这些材料的围护结构传热系数比较大,导致其热量的散失比较严重。
3.3 住宅能耗推理计算公式
为了便于理论的推导,假定建筑各楼层的面积相等,中间标准层的建筑功能分区和围护结构、窗墙面积比等也一样,根据建筑物传热原理,对于高层住宅建筑物的能耗计算,可采用下列公式进行推导分析:
建筑物为n层时的单位建筑面积耗能量指标Qn计算公式为:
式中:Qn代表建筑物在n层时单位面积的耗能量,单位为:(kW·h/m2);
Qm代表建筑物在m层时单位面积的耗能量,单位为:(kW·h/m2);
Q标准代表建筑物在标准层时单位面积的耗能量,单位为:(kW·h/m2);
f为建筑物计算楼层的面积;n,m为建筑物的层数,且m<n。
4 实证计算
4.1 项目概况
湖南省株洲市某小区住宅工程建设项目,项目总投资6.10亿元,规划总用地面积16265.7平方米,规划可建设用地面积16013.9平方米,总建筑面积83509平方米。本项目共包括6幢住宅建筑和相关配套公建、商业建筑,A1A2栋为一组有两栋16层的住宅组成的高层单元式住宅建筑;C栋为一栋31层的塔式高层住宅;D栋为一栋19层的塔式高层住宅;B1B2为一组由两栋31层高层住宅组成的单元式住宅;地下室一层和二层主要功能为车库。本项目计划工期为:2012年9月开工,2013年12月竣工。
4.2 节能措施前住宅模型能耗的动态模拟计算
本文采用居住能耗模拟计算软件DeST对建筑能耗进行模拟分析计算。由于本项目建设规模较大,故选取本项目中的A1栋住宅楼作为能耗比较对象。将A1栋住宅楼基本数据在软件建模时输入到各相应参数里面,从而可以得出相应的数据结果。
设定本项目建筑选材以常规材料为主,本模型设定墙体结构为:20mm水泥砂浆+240mm墙砖+20mm水泥砂浆;屋面结构:20mm内粉刷+100mm钢筋混凝土+20mm水泥砂浆+5mm隔汽层+25mm水泥膨胀珍珠岩350+20mm水泥砂浆+5mm卷材防水层+5mm砾砂外表层;户门:25mm松木云杉热流方向垂直木纹门;户窗:12mm平板玻璃。
所选取建筑模型按照我国相关节能标准执行,具体为:
(1)室内温度参数设定:夏季设计为26℃,冬季设定为18℃;
(2)室外温度的设定根据项目所处地气象典型年的数据进行设置;
(3)制冷和空调采暖时,换气通风次数根据实际情况设置,本项目采用1.0次/h;
(4)空调额定能效比系数选用2.5的;
(5)室内照明的热平均强度为0.0141kWh/(m2/d),室内其他得热平均强度为4.3W/m2。
由于A1座高层住宅共包含56户,为了便于计算结果的直观性,本次能耗分析模拟计算以一套标准户型作为基准。软件运算后可直接输出节能措施前建筑模型能耗EXCEL报表。
4.3 节能措施后住宅模型能耗的动态模拟计算
节能技术运用后,本模型设定墙体结构为:20mm水泥砂浆+100mm钢筋混凝土+35mm RE复合保温砂浆;屋面结构:20mm内粉刷+100mm钢筋混凝土+20mm水泥砂浆+5mm隔汽层+25mm水泥膨胀珍珠岩350+20mm水泥砂浆+5mm卷材防水层+20mm聚苯乙烯剂塑泡沫板+5mm砾砂外表层;户门:25mm松木云杉热流方向垂直木纹门;户窗:12mm平板玻璃。
同理,软件运算后可直接输出节能措施后建筑模型能耗EXCEL报表。
从节能前后(针对建筑围护结构材料和构造措施的改变)得出的能耗模拟数据对比中,节能前的采暖季热负荷指标和空调季冷负荷指标分别为95.66W/m2、109.76W/m2,节能后的采暖季热负荷指标和空调季冷负荷指标分别为78.45W/m2、81.23W/m2,节能潜力:采暖节能率和空调制冷节能率分别达17.99%和25.99%。这一数据仅仅只是一套标准户(下转73页)(上接69页)型的节能量,同理经过计算均可得出每套住房的模拟节能量,最后可以汇总得到整栋住宅能耗量。
5 结束语
DeST软件可以对围护结构的不同材料和结构构造自动计算其传热系数,经过修正后得到整体的平均传热系数,数据获取比较便利、直观。通过对建筑围护结构不同部位能耗计算公式进行定量分析,采用动态模拟计算分析和数据比较的方法就可以对住宅的围护结构节能前后进行详细的模拟计算和分析,并综合运用增量投资效益分析法对节能后增加的节能专项投资取得的节能效益进行经济性评价,对能耗的计算可视化程度较高,对建筑能耗的计算提供了较好的公式化运算模型。
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【关键词】住宅,给排水,人性化,发展,探讨
中图分类号:S276文献标识码:A 文章编号:
一,前言
改革开放以来,我国的经济得到飞速发展,国际化水平不断提高,城市化进程不断加快,使得人们的生活方式有了很大的改变,人们不再满足吃饱穿暖这最基本的需求,更多的偏向于住宿休息生活的品位和舒适,这也使得,居民对建筑住宅的设计有了更高的要求,传统的建筑住宅平面设计布局为主已经难以满足人们日益多变的住宿休闲需求,因而,在建筑住宅设计中,为了体现人的主体地位,必须坚持以人文本的设计原则,要从传统的平面设计布置更多的偏向于和人们生活质量密切相关的水、电、厨、卫等多方位考虑。在现代住宅中,建筑住宅的给排水系统设计是否合理,科学,直接关系到居民的生活舒适度和安全性,因此,加强对住宅给排水的人性化探讨,进行人性化设计,具有很重要的现实意义。
二.我国住宅给排水设计现状
随着经济的发展,我国的居民的生活质量有了很大的提高,住宅建筑的给排水设计理论和设计方式也有了一定的完善和进步,不仅仅改善了居民的生活方式,也节省了一部分能源资源,对我国的可持续发展做出了贡献,但是,毫无疑问,我国住宅的给排水系统设计依然存在着很多问题,这些问题对居民生活质量的提高,有着很大的影响。
(一)排水管敷设不科学。很长时间,我国的住宅用水器具的排水管都是设置在下层房间上部。这不仅仅会增添很多邻里纠纷,造成楼道之间的排水干扰,更会因为排水产生各种声音,造成噪音污染,严重影响到居民的生活,休闲。同时,因为排水管道的敷设不合理,会发生卫生间漏水,臭味,难以清理,在维修管道和管道护理时候需要在别人家里进行,打扰到别人的生活工作等,这些都不利于人际关系的和谐,更会影响到房屋使用安全,关系到住房生活的舒适度。
(二)排水方式不合理。同层排水除了在住宅成本上增加了住户的成本外,还存在一些其它的弊端。比如后排水方式,它的水力条件相对较差,坐便器冲洗不干净,用水量较大,同时还存在着侧式地漏容易排水不畅、污水返溢等问题急待解决:而下沉式排水方式的关键问题是下沉后结构层楼板积水的排除。
(三)二次污染严重。水资源的二次污染不仅仅会让建筑的给排水系统难以发挥功能,影响到居民的切身利益,也会让污染水被大量排放,不仅加大了浪费的水量,也使得给排水系统的清洗消耗很多自来水,造成浪费,加剧了用水成本。
三. 住宅给排水的人性化设计分析
1,给水系统设计
(一)厨房、卫生间的设计布置
厨房、卫生间的布置从专业分工来说是建筑专业必须考虑的事情,一旦矛盾出来时,又变成了给排水专业必须承担的责任。从厨、卫的功能上看应该把厨、卫的布置看成各专业共同的事情,这样便于设计人员转变观念。那种认为建筑专业怎么布置,给排水专业就怎么配管的做法是错误的,必须做到提前介入,变被动为主动。从给排水专业设计角度来讲,小康住宅厨、卫布置主要考虑两个方面的问题:a.应特别强调以人为中心。在设备选择与空间布置上应满足人体工程学的基本要求。
b.给排水主管位置是否合适,支管走向设计是否简捷、顺畅、合理,要注意协调好给排水主管位置与卫生器具布置之间的相互关系。
(二)卫生器具的选择
推广节水技术在建筑中的使用。可以采用小容积的水箱大便器。在建筑用水中,大便器冲洗的水量占据着很大的比例,因此,要推进节水措施,必须加强节水型大便器的研究和推广。在进行建筑给排水设计中,在满足居民生活需求,提高生活质量的基础上,推广安装小容积大便器,推进节水进程。比如可以推进两档水箱的应用,与节水型便器相比,两档水箱的便器冲洗也更干净、更卫生、更合理。另外,在厨房,洗脸盆及淋浴器所有这些水嘴均采用充气式水嘴。可以既节水又不减小水柱直径。安装水温自动控制阀,水温自动控制阀具有调节水温的作用,安装在淋浴、冷热水混合水龙头处,通过混合冷水将四十度以上的热水直接变成四十度左右的温水,以免调温浪费水,提高了使用的舒适度。
(三)煤气表具和热水器之间的安装设计
煤气表具和热水器之间的安装设计关系到了煤气的使用安全。厨房和卫生间冷水、热水管道安装拟定的用水位置,一般是预埋在墙内或者楼板内,在配水点出墙,然后用管堵进行临时封堵。煤气支管连接煤气表具的预留口与煤气热水器进出水管的预留口的相对位置必需满足要求。这是为了将来安装煤气热水器后,使得煤气热水器与煤气表具保持一定的安全距离,避免煤气表具贴近煤气热水器的排气管。避免煤气管爆炸的严重后果。
(四)水表设置与管理设计
在传统的水表安装设计中,一般都是设计安装在卫生间或者是厨房,并且会出现多个水表的情况,因此,入户抄表使得人们正常生活被打扰,甚至会诱发各种犯罪行为,居民的生活和安全难以得到保证,因此,要实现人性化的设计和管理。为了方便居民的生活,保证居民室内居住安全,减少居民被打扰的程度,可以实施一户一表的设计方式,让自来水公司参与管理,同时,也可以用二次加压方式,这种方式一般都是用于高层住宅,或者坡度很大的地区,需要建筑住宅的开发商,小区共同配合自来水公司一同管理。在我国现阶段,多是实行的一户一表的设计方式,便利了系统的维修管理,也便于了居民生活的改善,居民是生活安全得到了保障,但是,由于给水系统会出现各种损耗,使得费用难以准确透明,容易发生各种争执。
2.排水系统设计
(一)住宅同层排水的方式设计
厨房排水可采用不设置地漏,户内地板上排水方式。管道敷设于本层,清通、检修均在本层解决,也满足规范要求。为了满足现代住宅对卫生间排水管敷设方式的基本要求,一般据住宅的需要进行选择,首先,垫高卫生间地面敷设排水管的排水方式适用于受建筑专业布置位置影响的卫生间;其次,后排水方式对卫生器具要求比较高,适用于小康以上住宅卫生间;最后,下沉式排水方式使卫生间的布置更加灵活和方便,满足各种品牌和档次卫生器具布置的需要。
(二)卫生间模块化排水节水设计
一是分离汇水系统模块。二是安装于模块中的提升泵;三是液位自动控制开关。卫生间模块化排水节水装置,集同层排水及户内废水回用技术于一体,具有一次性投资少,易维护,运行费用低,水质安全,户内可控,不增加管网。具有节约用水,减少排污,节约管材,节约电能等特点,有助于节能环保,改善生活质量。
四,结束语
建筑的绿色低碳化已经是目前的建筑发展方向,在建筑资源节约型、环境友好型社会的发展理念下,加强建筑给排水系统的人性化设计,通过推广各种节能材料和节能设施,本着以人为本的设计原则,既可以缓解社会的能源紧缺压力,促进生态和谐,又可以在满足居民基本生活需求,提高居民生活质量的基础上,体现出人的主体地位,实现社会的可持续发展。
参考文献:
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[3] 罗宏 赵杰 倪东晓 新形势下建筑给排水设计的发展思路 [期刊论文] 《中国新技术新产品》 -2010年13期
[4] 陈浩 论述现代住宅给排水设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年9期
关键词:极少主义 透明性 模糊 空间组合 空间等级
1.极少主义
极少主义又称简约主义,是一个广泛的概念,其最早出现并流行于北美的二世纪五六十年代兴起的现代雕塑运动,是对当时社会、文化压力之下的一种反应,其特征是希望以最少的方式获得最多的影响力。法国建筑师多米尼克・佩罗认为极少主义是“包豪斯的真正内涵”,曾担任包豪斯第三任校长的密斯就曾经提出经典设计名言“less is more"(少就是多)。他主张形式简单、高度功能化与理性化的设计理念,反对装饰化的设计风格。在现代主义初期讲究的纯净、均质、抽象的的概念正好和日本建筑传统所拥有的轻盈、透明、简洁的精致的构成、细部的精美处理相吻合,而妹岛正属于初期现代主义中年轻的一批建筑师,在她的建筑中表现出了充满了传统的日本建筑和现代主义建筑的影子。本文试图通过将SANAA早期的建筑S住宅和密斯凡德罗极具代表性的范斯沃斯住宅进行比较,以寻找SANAA和密斯设计策略的区别。
2.设计策略
2.1 建筑基座
为了防止室外积水倒灌进建筑内部,建筑室内外常需要设置一定的高差形成建筑基座。在SANAA的S住宅的设计中, “基座”通过对建筑体量与地面连接的弱化处理,达到了表达建筑轻盈概念的目的,夜晚室内亮起灯时,整栋建筑就像漂浮在地面之上。
密斯把基座作作为对待场地的特殊策略,密斯首先引入基座来协调场地与建筑的关系,在范斯沃斯住宅中为了避免汛期的干扰基座被抽象成两片抬高的水平面。
2.2 平面布局
SANAA的S住宅近乎于正方形的平面,最大限度地占据了基地的空间。方形平面里面又套了一个正方形的平面,作为具有实际功能的使用空间。二个方形之间形成了一圈灰空间―公共走廊。内部的正方形空间分两层,一层平面呈“田”字形布置,四个主要房间分别为主人卧室、儿童卧室、和室和画室,主要用房之间的“十”字分别是卫生间和楼梯等附属空间。平面的最就是一圈二层通高的围廊,内部房间通过围廊和室外相连。与整个结构独立内部的封闭方形盒子,就像是单独一层皮肤,并使内外的空气可以相互流通。
范斯沃斯住宅呈现出辛克尔回旋式平面的简化状态, 几何原则对平面的控制表现出明显的理性主义精神,暗示了对古典主义的回归室内家具及房间的布局是为了不妨碍能看到四面玻璃幕墙外的风景而设计的,人在其中,吃、穿、住、睡等日常活动都局限在房间中心一个有限的范围内,而这个有限范围周边任一角度都在暗示着屋主,欣赏透明玻璃幕墙外的景色.。
2.3 透明性
在当代建筑学的领域中,对透明性的概念的界定,通常并没有这么清晰,随着现代美学为基础对透明性的研究,对透明性概念不断的拓展。在1968年出版的有柯林・罗和罗伯特・斯拉茨基撰写的《透明性》一书中,将建筑的透明性分为物理层面的透明和现象层面的透明两类。如果说物理层面的透明性强调的是空间结构的显性展现,那么现象层的透明性强调的是空间层次的隐性表达。随着信息传媒、数字技术发展的影响,建筑形态就不仅仅是通过建筑体量和建筑构件来组织,对于建筑视觉特性的表达,就不仅限于透明和不透明两种情况,建筑表皮所呈现的半透明这种“模糊”的情况就出现在设计中成为常见的追求。
在SANAA的S住宅的设计中,上下两层的盒子相加组成了建筑的内部空间结构。外部的半透明膜状肌理的盒子再次和内部的盒子相套,生成了一圈围廊,也形成了建筑特有的双表皮系统,其中外表皮为木骨架双层半透明有机波形板,内侧为木质板材。它们共同围合着围廊空间。因此,在正立面的洞口后,还有第二个层次的立方体,它强调了空间的深度、并向外展示了内部建筑空间的复杂性。一个几何体附加在另一个上,实际上是一个包含了另外一个,暗示在不同形态之间存在联系的空间和产生的张力。
木骨架双层半透明有机波形板与玻璃等真正的透明物质不同,它存在有角度和质感的关系,不同的角度和质感会带来不同的透视效果,在一定角度,透明完全消失,另一个角度又会达到一定程度的透明。走廊空间看似是完全围合的界面但实际成为了视线可以缓缓伸展的、有 透视感的“深度空间”。首层各房间分别向走廊开门,二层的条形木板沿纵向呈百叶状可以完全打开,起居空间与周围走廊融为一体。这是一种巧妙的构筑方式,它 可以使任何不透明的材料变成透明,也可以根据需要改变透明的状态,它比材料本身的透明更加具有变化和感染力。建筑表现不在是体量之间的组合,而是造成强烈对比的光影效果并且通过材料通透性和轻质性形成了建筑的消隐。
范斯沃斯住宅就像被支撑起来的鸟笼子,没有窗帘遮挡的室内可以从外面一栏无余,并使视线延伸至远处,建筑的通透性可以消解纪念性,消弱体积感,并且使物质的实在感大为降低,从而达到消解物质的作用,他用分离的白色钢结构与透明的玻璃幕墙使整个建筑几乎消 失在人们的视线中,他将通透性做到了极致,使建筑与自然完全融为一体,创作出与自然和谐的氛围,相对于建筑的实用性,范斯沃斯住宅显然更具有艺术性,虽然备受争议,实用性方面略有不足,但并不会影响它原有的光彩。
3 结论
SANAA和密斯作品都具有极少主义的特点,他们的建筑都是简单的形体构成,材质通透,具有轻盈的外观,都通过都极可能的简化结构,简化节点,从而形成空间的流动性和完整性,同时他们对于空间策略也有不同的地方,密斯是模糊了功能的界限(不打断建筑中的空间的连续),在建筑中形成通用空间和开放空间,SANAA的建筑中功能的分隔是明确的,但是她用了一系列特殊的材料让人在视觉上能贯穿这种分隔,从而形成了另一种特殊的流动性,密斯的空间很开放,但是有非常强烈的理性与秩序性,有个明晰的空间序列;SANAA则是利用了透明的材料在建筑中形成了“雾”的空间。在密斯的建筑之中,人的视线是发散的穿透的,充满了不确定性设计是为了寻找一种可以发挥新的建筑材料特性的建筑形式,所以出现了工字钢,玻璃幕墙等一系列新构件,而SANNA的时代则处于媒体爆炸时期,她的建筑反映了时代的特征,她的根本就是寻找建筑的“不确定性”。
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关键词:轻钢结构,发展
“建筑是用石头写成的史书”在雨果先生生活的那个时代是没有疑问的,然而当今世界的史书恐怕没有多少是用石头写的。在几千年的人类历史中,建筑结构经历了木结构、砖石结构、钢筋水泥结构、钢混结构及钢结构。钢结构的出现,又将建筑业领向另一个高峰。钢结构已是发达国家主导建筑结构,以英国为例,其新建的非居住类房屋建筑中 90%的单层和 60%的多层建筑都采用轻钢结构。 九十年代国外的轻钢生产厂家将整套的结构体系推向我国市场加之我国钢产量的提高,极大地推动了轻钢结构在我国的发展。由于国外轻型钢结构体系研究、应用已经较为成熟,所以技术引进之后在我国发展很快。目前国内常用的轻钢结构承重体系包括:焊接门式刚架结构体系、冷弯薄壁型钢结构体系多层房屋钢结构体系、金属拱型波纹屋盖体系等。经过相关设计、生产、施工单位已经积累了一定的经验,轻钢结构在我国显示出非常广阔的应用前景。
1.轻钢结构概述
轻型钢结构是指这样一种结构:围护结构自重轻,承重结构截面小,标准化、自动化 、机械化快速制作安装,采用新结构钢材、新结构体系。它分为一般轻型和超轻型钢结构。论文参考。一般轻型钢结构主要采用薄钢板焊接截面或冷弯薄壁型钢构件,典型的结构体系为门式刚架 ,也可采用轧制型钢板截面。超轻型轻钢结构主要采用压型钢板,冷弯薄壁构件和圆钢为承重构件,典型的结构体系是褶皱拱桥屋面。轻钢结构主要体系有焊接(轧制)门式刚架结构体系、冷弯薄壁型钢结构体系、薄壁褶皱拱桥屋面体系、多层框架结构体系、空间和张拉结构体系。
2.轻钢结构的优势
2.1自重轻, 抗震性能好, 安全性高。轻钢结构采用高效轻型薄壁型材, 承载力高, 构件尺寸小, 围护结构采用自重小的轻质墙体和楼面材料, 一般可减轻建筑结构自重的30% , 质量是钢筋混凝土住宅的1/2 左右。轻钢结构整体刚度大, 钢材强度高、延性好, 因此抗震性能好, 用于结构抗震措施的费用少, 适用于地震多发区; 结构自重轻, 基础负担小还可大幅减少基础造价,尤其适用于地质条件较差的地区。
2.2建筑造型简洁美观, 内部空间布置灵活丰富。钢材强度高, 可以采用大空间柱网布置, 建筑设计不受结构限制, 这种住宅为建筑师的创维设计提供了无限想象空间。因此,轻钢结构住宅外形轻巧美观, 墙体与屋面色彩丰富, 屋顶造型别致, 尽显现代风格。室内大空间无梁无柱, 跨度可达12 m , 为业主提供了个性化分隔室内空间的可能。真正体现“以人为本”的设计理念; 同时, 墙柱等构件截面尺寸小, 可增加净使用面积5 %~8 % , 当考虑楼板的组合作用, 使用组合梁或扁梁时, 还可以增加净高, 实现大空间住宅设计理念。
2.3施工快捷、工期短, 不受季节限制。与传统住宅体系相比, 轻钢结构住宅至少可缩短1/3的工期。真正做到既快又经济, 因此最大限度地为业主节约了投资。
2.4防腐耐久, 舒适性好。轻钢墙体龙骨完全封闭在隔水层与石膏板之间, 不锈蚀, 不腐蚀, 不生霉菌, 防潮性能好; 墙体采用新型轻质围护材料, 不助燃, 不霉变, 不虫蛀; 装修一次到位, 少维修; 管线可暗埋在墙体及楼层结构中; 在保温、隔热、隔声等性能方面比传统结构的住宅好, 因此住宅的舒适性更好。
2.5绿色、环保, 符合国家可持续性发展的要求。轻钢结构住宅不使用粘土砖, 符合国家土地资源政策;施工过程中环境破坏及污染少, 符合国家环保政策; 而且大部分材料可回收和再生, 具有很高的可重复使用性和可循环性, 符合国家可持续发展战略。因此, 轻钢结构堪称绿色环保型建筑典范。
2.6设计技术先进。利用先进的计算机辅助设计(CAD) 和计算机辅助制造(CAM) 技术, 能全面按用户要求进行设计, 且效率高、报价快、造价低、供货迅速。
轻钢结构除了上述的优势,自身还具有强度高,自重轻,具有较好的塑性变形能力,抗震性能好等特点。加之随着经济与技术的发展,我国钢产量大大提高,而使其在建筑领域的应用越来越广泛。论文参考。国家对于钢结构“鼓励使用”的政策,也对轻钢结构在我国的推广起到了很好的促进作用。2003 年我国的钢产量已经超过 2 亿吨,居世界第一。同时,随着我国加入 WTO,建筑行业与国际接轨的速度加快。经济的快速发展,使得城市建设对于大跨、高层建筑的需求量大量增加。与混凝土结构相比,钢结构由于自重低、强度高、工业化程度高等优势,更适合于大跨、高层建筑。尤其是钢结构限制较少,建筑表现力强,给建筑师的发挥提供了广阔的空间。同时,钢结构在环保方面具有混凝土材料难以比拟的优势。在环保意识日益强化的现代社会,钢结构建筑成为必然的推广方向。
3.我国发展轻钢结构住宅的意义
轻钢结构是近十年来发展最快的领域,轻钢住宅的研究开发已在各地试点,是轻钢发展的一个重要方向,现已经有多种的低层、多层和高层的设计方案和实例。因其可做到大跨度、大空间,分隔使用灵活,而且施工速度快、抗震有利的特点,必将对我国传统的住宅结构模式产生较大冲击。而目前轻钢在我国应用最广的还是工业厂房。但与国外相比,我国钢结构建筑的发展相对滞后,目前我国建筑设计界普遍存在着对钢结构建筑认识不足,观念落后;对钢结构体系积极性不高,管理跟不上等问题。这些都阻碍着钢结构建筑在我国的发展。尽管目前还存在着种种不尽人意或有待提高的方面,但钢结构的发展潜力巨大,前景广阔。我国 20 年来的改革开放和经济发展,已经为钢结构体系的应用创造极为有利的发展环境。发展钢结构住宅,扩大钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化进程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义;经原国家经贸委批准,将“轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用” 作为我国建筑业用钢的突破口,并正式列为国家重点技术创新项目。可见,轻钢结构住宅产业在我国大有发展前途。
4.我国发展轻钢结构住宅的有利条件
4.1我国的钢材年产量已居世界第一位,可以充分保证建筑住宅市场的用钢需要。
4.2新型建材业正处于快速发育阶段,与轻钢住宅相配套的国产化建筑材料种类较多,并且会随着钢结构住宅的发展逐步增长。
4.3国际上已经有相当成熟的轻钢结构的建筑技术和经验可以借鉴。我国这方面的有关技术标准和规范也相继颁布,并且多个钢结构设计软件也已投入使用。论文参考。
4.4发展轻钢住宅符合全面建设小康住宅一二十年不落后,三四十年可改造的要求。
5.展望
随着钢结构春天的到来,今后10年钢结构的发展将会更快。为了使我国轻钢结构在新世纪经济领域中发挥更大作用,缩小和国外同行的差距,除了政府部门加强行业管理以外,科研、设计、施工单位和轻钢结构厂家要团结合作、共同促进我国轻钢结构事业的发展。只要加强领导,合理规划,积极组织,轻钢结构产业将会出现兴旺发展的新局面!
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关键词:历史建筑,保护与更新,上海田子坊,石库门
近几年,上海提出了一系列保护历史建筑的方案,并且首先以最急需改造的工业建筑为基础,为城市形成了第一批创意产业区,为破旧的房屋注入了时尚的元素,使旧建筑在保留其底蕴的同时,也跟上了城市的发展,变为现代城市新景象。
1 历史建筑的概念
历史建筑是从英文“historic building”翻译而来,对于历史建筑的首次定位是在十五世纪意大利,而在十九世纪以后该词经常被用来指建筑遗产,其作为在人类历史上曾经记载历史性事件、活动的物质载体,是人类历史的重要组成部分。历史建筑的五种特征,分别是记录性、不可复制性、完整性、继承性和多元性。
2 历史建筑保护与更新的原则
(1)整体性原则
主要体现在保留历史街区的各种建筑遗迹;完整保护历史街区空间格局;完整保护历史街区原有邻里关系和延续街区生活;完整承接非物质文化遗产和当地艺术。
(2)延续性原则
延续性是指不改变历史街区中居民原有的生活方式、邻里关系和社会结构等,并保持街区的风貌特征,只对建筑做一些修复工作。
(3)保护与更新互动原则
历史建筑需要通过不同方式进行保护与更新,替换原有建筑功能能,可以开发为旅游圣地,或更新为办公场所等。
针对历史街区的实际情况,可以将历史街区内群体建筑的保护与更新分为以下三种主要模式:内部功能置换、使用方式回归和延续历史风貌,完善居住功能。
3田子坊改造项目研究
(1)田子坊概况
田子坊作为上海创业产业集聚地,以其优越的地理位置、各种各样的建筑形式以及街道中丰富的互动空间和多样的社区活动,成为时尚设计、人文艺术和创意人才的汇集之地。对于上海而言,田子坊作为城市文化的载体是不可或缺的。田子坊位于泰康路210弄,在原来刚建成时并不叫田子坊而叫志成坊,由著名画家黄永玉据《庄子》中的田子方篇而改,相传田子方是中国最早的画家,春秋战国人物,是孔子学生子贡的学生。田子坊位于卢湾区中西部,靠近徐汇区,被四条路所包围,分别为泰康路、思南路、瑞金二路和建国中路。在这块地区的街区大都是1920年建成的,城市中比较常见的里弄建筑。1890年,该地还没有被重视,在这里居住的人也不多,只有随处可见河流和田地,在那时它还仍保留着最初的风光。法租界在1900年进行再次扩张后,越过法租界的边界修建了瑞金二路、建国中路,1914年法租界第三次扩张后,修建了思南路,又在1926年修建了泰康路。完成修建泰康路后,这块街区的基本形态已经显露出来。由于泰康路处于法租界和华人住区,商业居住街区和工业区的过渡地带,具有复杂的社会背景,泰康路所呈现出的建筑环境,空间格局,社区形态也具有丰富性和多样性的双重特点。所以在泰康路上,能看到上层阶级居住的住宅、中产阶层居住的普通新式里弄住宅和较低社会阶层、工人居住的残破不堪的里弄住宅,以及空间较大的工业建筑。1930年左右,田子坊的路面宽度只有二、三米,三十六家小工厂汇聚在这约一百四十米长的老式里弄里,成为上海别具一格的风貌特色。在当时,田子坊优越的地理位置,吸引了许多名人住在这里。在时期,很多工厂和住宅被炮火摧毁。解放后,太康路居民区基本保持原貌,附近的一个工厂的工业发展是相对稳定的,它是混合与周围的工业用地,住宅相对独立。
(2)田子坊的保护与更新
田子坊的建筑类型基本定形于1920年,这是一个商业区、住宅区和工业区的过渡区,具有较为典型的里弄式传统格局。建筑内部公共空间集休憩、集会、展览等功能于一体复合化空间。
在空间格局上,田子坊以商业街为主,在把原来的街道改建后,原来狭窄的街道也变得通畅了,道路是居住区的构成框架,它不仅起着疏导交通、组织空间的作用,同时对小区休闲性的展现也起着显著的作用。在此之后,增加了广场等公共空间,让整个街区的空间显得有疏有密,空间格局的分配看起来也更为合理。从建筑内部格局上看,老厂房原有建筑结构并没有太大的调整,四面仍旧是青色的墙壁、屋顶悬挂着老式大吊灯,保留了上海二十世纪工业文明的细枝末节,让这些历史文化符号能够被世人所见。而对于老房子来说,商人们根据都市人的生活方式,对其内部空间进行改造,但并没有对其结构进行改造,主要是由于老式房屋空间不够大和承重能力也不是很强,所以对内部空间进行改造,主要体现在对空间区域的合理划分上。从建筑物外部来看,改造主要是重新对建筑将建筑的外立面加以包装,小面积的鲜亮色彩、大面积通透的镜面处理,完全融入原有的灰色系色调,自然和谐却不失青春与活力。古建筑的立面外观得到保存,内部加以装修改造,是取得保护与利用平衡点的折中方法。
为了解决火灾安全隐患,卢湾区政府出资对田子坊内的消防设施进行改造。消防改造主要是把原本闭塞的四合院通道打通,在公共部位装了喷淋和灭火器。湿式报警阀、区域机、火灾报警主机、报警探头等消防设施全面覆盖了田子坊内的几百家商铺,所有餐厅的厨房和灶台上都安装了自动灭火系统,在重点部位配备了灭火器,甚至对部分烟道也进行了改装。田子坊在经过此次改造后已有一千三百多只喷淋头遍布商铺和居民住宅的公共部位,消防状况也得到了一定的改善。在改造之后,田子坊演习针对石库门建筑道路狭窄、大型消防车无法进入的特点,专门使用了消防摩托车进行现场灭火,并且取得了不错的效果。
结语
田子坊是上海近现代传统建筑发展的缩影,其发展脉络清晰地显示在建筑风格的变迁之中,在城市化迅猛发展的今天,在市中心能够有这样一片“上海的记忆”,可谓弥足珍贵。不同建筑风格的交替存在,呈现出中西合璧、厂舍同处的独特风韵。田子坊保护与更新的价值体现在美学价值、经济与商业价值、文化记忆的价值等方面,正是这种艺术理念,使得田子坊能够成为拥有海派文化特色的创意产业园,成为具有典型海派建筑美学风范和浪漫人文气息的文化风情街,一条名副其实的文化长廊。
参考文献:
[1]唐群峰 城市历史街区的保护与更新研究.湖南农业大学硕士论文,2011
[2]龚蓉 历史街区中非物质文化遗产保护方法初探.长安大学硕士论文,2008