第一篇:現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)與綠色建筑
現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)與綠色建筑
為了闡述現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)和綠色建筑的特征,結(jié)合點(diǎn)評國內(nèi)外大型鋼結(jié)構(gòu)工程,說明優(yōu)良的鋼結(jié)構(gòu)才是綠色建筑。關(guān)于現(xiàn)代結(jié)構(gòu),美國著名結(jié)構(gòu)大師、康乃爾大學(xué)L.C Urquhart教授有如下一段精彩論述:Modern structural engineering tends to progress toward more economic structures through gradually improved methods of design and the use of higher strength materials.This results in a reduction of cross-sectional dimensions and consequent weight savings.由于鋼材具有較高的強(qiáng)度,因此,由型鋼(含鋼板)和高強(qiáng)鋼絲等組合連接(焊接、高強(qiáng)螺栓)而成的鋼結(jié)構(gòu)骨架,就具有綠色建筑的特質(zhì)。鋼結(jié)構(gòu)固有的三大核心價值:最輕的結(jié)構(gòu);最短的工期;最好的延性。在建筑全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約,最輕的結(jié)構(gòu)假想強(qiáng)度受壓高度(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材),保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適應(yīng)和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。綠色建筑為人類提供一個健康、舒適的活動空間,同時最高效率地利用能源、最低限度地最短的工期工廠焊接、工地高強(qiáng)螺栓拼裝影響環(huán)境的建筑物。節(jié)約能源;建筑適應(yīng)氣候;材料資源的再生利用;尊重用戶;尊重地理環(huán)境;整體的設(shè)計觀。
1991年蘭達(dá)·維爾和羅伯特·維爾合著《綠色建筑——為可持續(xù)發(fā)展而設(shè)計》一書。發(fā)達(dá)國家探索可持續(xù)建筑之路,名為“綠色建筑挑戰(zhàn)”,即采用新材料、新技術(shù)、新設(shè)計方法、新設(shè)備、新工藝,實(shí)行綜合化設(shè)計,使建筑在滿足功能時所耗資源、能源最少。最偉大的美國建筑、結(jié)構(gòu)大師富勒(Fuller)提出結(jié)構(gòu)哲理:少(費(fèi))多(用)——以最少的結(jié)構(gòu)提供最大的承載力(Doing the Most with the Least)。
鋼結(jié)構(gòu)節(jié)材是綠色建筑最重要的內(nèi)容,是結(jié)構(gòu)工程師一生追求的光榮事業(yè),然而我國所謂的綠色建筑政策,僅指建筑墻體的節(jié)能、太陽能利用等,而對鋼結(jié)構(gòu)骨架的節(jié)材幾乎閉口不談。這樣,就導(dǎo)致我國不少大型鋼結(jié)構(gòu)的笨重和怪異。目前,我國設(shè)計與施工的現(xiàn)狀是:“設(shè)計”創(chuàng)造困難,“施工”也要上。優(yōu)良的鋼結(jié)構(gòu)才是綠色建筑,優(yōu)良的鋼結(jié)構(gòu)必須是結(jié)構(gòu)骨架節(jié)材,墻體節(jié)能,最大限度地滿足功能,最低限度地影響環(huán)境,為人們提供健康,舒適的活動空間。并能在建筑全壽命周期內(nèi),滿足可持續(xù)發(fā)展理念。在高層全鋼結(jié)構(gòu)和大跨度鋼屋蓋中,100多年來,先進(jìn)國家大量采用鋼結(jié)構(gòu)(日本的鋼結(jié)構(gòu)數(shù)量已超過70%),并能基本上實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)固有的三大核心價值。世界高層全鋼結(jié)構(gòu)前三名都在美國,其中,有座建筑的箱形柱截面僅450毫米×450毫米,厚度7.5毫米~12.5毫米;下面柱距加大,未設(shè)轉(zhuǎn)換層;吊裝件高三層樓,全部采用高強(qiáng)螺栓現(xiàn)場拼裝,與我國幾乎100%的現(xiàn)場焊接拼裝形成鮮明的對比。根據(jù)文獻(xiàn):“結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)秀性與G/P成反比(G—鋼材用量,P—建筑總重),一般是:優(yōu)秀設(shè)計G/P=0.2~0.3;平庸設(shè)計G/P=0.4~0.5;拙劣設(shè)計G/P=0.6~0.7”。世界最先進(jìn)的大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)——美國喬治亞穹頂(Georgia Dome),1996年第26屆奧運(yùn)會主場館橢圓平面240.79米×192.02米,(屋頂+外環(huán))用鋼量達(dá)到先進(jìn)水平。
改革開放以來,我國鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展迅速。但也產(chǎn)生了不少笨重、怪異的鋼結(jié)構(gòu),與綠色建筑相佐。沈祖炎院士在《影響中國——第二屆中國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)高峰論壇》的主題報告中嚴(yán)正指出:“近年來涌現(xiàn)的與輕、快、好、省理念背道而馳的技術(shù)現(xiàn)狀令人擔(dān)擾”。中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會姚兵會長在《影響中國——第二屆中國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)高峰論壇》大會上的講話也指出:“鋼結(jié)構(gòu)不是說體量有多大,或者說要多用鋼,而是說要合理用鋼,并不是把鋼結(jié)構(gòu)建筑建成鋼結(jié)構(gòu)碉堡”。上海浦東機(jī)場是一座優(yōu)秀的鋼結(jié)構(gòu)建筑,張弦梁(String beam)屬于屋蓋彎矩結(jié)構(gòu)(Moment-Resisting Structures),它的跨度都未超過100米,說明結(jié)構(gòu)方案好。它把結(jié)構(gòu)力度與建筑的空間藝術(shù)美有機(jī)地結(jié)合起來,即袒露具有美學(xué)價值的結(jié)構(gòu)部分——自然地顯示結(jié)構(gòu),達(dá)到巧奪天工的震憾效果。成都雙流國際機(jī)場,也是一個成功的作品。旅客置身其中,感到輕快,轉(zhuǎn)角處理簡潔。
現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計最關(guān)鍵的兩大步驟——正確選擇結(jié)構(gòu)方案和正確估計結(jié)構(gòu)的截面高度,鋼結(jié)構(gòu)精心設(shè)計一般有四大步驟:結(jié)構(gòu)方案(概念設(shè)計);結(jié)構(gòu)截面高度;構(gòu)件布局(短程傳力、形態(tài)學(xué)與拓樸原理);結(jié)點(diǎn)(node)小型化。其中,結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)截面高度極為重要。為了正確選擇結(jié)構(gòu)方案(概念設(shè)計),必須首先進(jìn)行結(jié)構(gòu)分類。屋蓋空間結(jié)構(gòu)是一種由形狀而產(chǎn)生效益的結(jié)構(gòu),也叫形效結(jié)構(gòu)(Formative Structures),這類結(jié)構(gòu)的用鋼量很少。因此,大跨度屋蓋(直徑D或跨度L≥100米)必須采用屋蓋空間結(jié)構(gòu);屋蓋彎矩結(jié)構(gòu)的用鋼量按跨度的平方成正比增加,只能用于中、小跨度中。廣東奧林匹克體育場(桁架)懸臂52.4米,每平方米用鋼量200公斤(屋蓋彎矩結(jié)構(gòu));美國喬治亞體育館(索穹頂)橢圓240.79米×192.02米,每平方米用鋼量30公斤(屋蓋空間結(jié)構(gòu));國家大劇院(網(wǎng)殼)橢圓平面212米×143米,每平方米用鋼量292公斤(屋蓋空間結(jié)構(gòu));深圳寶安體育館輻射桁架,D=101.4米,懸臂48.295米每平方米用鋼量68公斤(屋蓋彎矩結(jié)構(gòu));湛江電廠干煤棚(四柱支承平板網(wǎng)架,柱距79.8米)每平方米用鋼量70.3公斤(屋蓋彎矩結(jié)構(gòu))。
對于重屋面,h的取值可增大;適用跨度(L或D)可減少。下面對一些鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行點(diǎn)評。深圳寶安體育館采用徑向管桁架結(jié)構(gòu)(相貫節(jié)點(diǎn)),實(shí)現(xiàn)了中央節(jié)點(diǎn)小型化??缍菵=101.4米,最大懸壁48.295米,法國建筑師(方案中標(biāo)者)認(rèn)為:桁架懸挑處的高度取5米(=L/10)才美觀,經(jīng)過作者力爭,最后采用6.5米,它是懸臂長度的1/7.43>1/7.5,用鋼量僅每平方米68公斤。為了發(fā)揮萬向支座的剛度系數(shù)3kN/mm,支座圈內(nèi)的下弦桿起拱,受力更合理,更醒目。國家大劇院,橢圓平面:212米×143米,跨度>100米,結(jié)構(gòu)方案選擇網(wǎng)殼(屋蓋空間結(jié)構(gòu))是正確。但在上機(jī)前,把結(jié)構(gòu)的截面高度選得太大,用鋼量高達(dá)每平方米292公斤,根據(jù)美國教授司密斯(Smith M.G)1963年對166個已建大跨度屋蓋(11種)進(jìn)行分析,這種跨度的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)用鋼量不超過每平方米80公斤。廣東奧林匹克體育場的建筑理念是:珠江的水、波濤滾滾,美國Nixon Ellerbe Racket公司中標(biāo)。主桁架MT懸臂L=52.4米,用鋼量高達(dá)每平方米200公斤。為了減少桁架弦桿的應(yīng)力:具體措施是:將原主桁架MT的等高度h=5.2米改為變高度:h=3米~7米桁架;將MT弦桿開口型H截面:H 570×450×125×125改為閉口圓鋼管,有效提高f值;用弱支撐連接兩片“波濤”,以滿足抗震的兩階段設(shè)計:“小震”時弱支撐不壞,整體剛度好;“大震”時,支撐壞,剛度降低,地震力減小,整個結(jié)構(gòu)不倒;拉索由2-337 7改為2-150 7,把索的安全系數(shù)控制在2.5~3。ff通過上述四點(diǎn)改進(jìn),用鋼量可由原每平方米200公斤降低到約每平方米80公斤。北京某客站一個結(jié)構(gòu)跨度L=45.6米<100米,選擇用預(yù)應(yīng)力鋼桁架方案是正確的,但桁架高度h=8米=L/5.7就選錯了,預(yù)應(yīng)力鋼桁架的合理高度取h=L/18~h/15=2.53米~3.04米即可。即使普通鋼桁架,高度取h=L/12~L/10=3.80米~4.56米??梢?,設(shè)計是硬道理,“硬”設(shè)計就沒有道理!硬道理在哪里?就是結(jié)構(gòu)工程師要利用力學(xué)功底和結(jié)構(gòu)理論正確選擇結(jié)構(gòu)方案,并在上計算機(jī)前,正確估計結(jié)構(gòu)截面高度。否則,一旦結(jié)構(gòu)截面高度選錯,后續(xù)的所謂優(yōu)化也是幾乎無用的。因此,鋼結(jié)構(gòu)精心設(shè)計的最關(guān)鍵的兩步,對結(jié)構(gòu)工程師來說極為重要。
第二篇:綠色建筑與鋼結(jié)構(gòu)
綠色建筑與鋼結(jié)構(gòu)
什么是綠色建筑
“綠色建筑”是在全世界實(shí)現(xiàn)“可持續(xù)發(fā)展”的背景下提出的,上個世紀(jì)60年代意大利建筑師保羅·泰勒瑞提出了“生態(tài)建筑”(Arology,Architecture+Ecology)的概念,即綠色建筑前身。綠色建筑現(xiàn)在在國際上仍然缺少一個統(tǒng)一的概念,隨著世界環(huán)境危機(jī)和能源危機(jī)的日益加劇,歐美國家提出的“生態(tài)建筑”、“節(jié)能省地型建筑”和“可持續(xù)建筑”,以及日本提出的“環(huán)境共生建筑”等都是從不同角度對綠色建筑的闡述。對綠色建筑的提法的共同特點(diǎn)是將建筑與環(huán)境緊密聯(lián)系,突出以下三個方面:對資源和環(huán)境的影響和負(fù)荷??;能為人類提供健康舒適的生活環(huán)境;要求建筑與自然條件相融合。
我國對綠色建筑的定義:綠色建筑(Green Buildings)是指在建筑的全壽命期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。(摘自《綠色建筑行動方案》國務(wù)院[2013]1號文件及《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2006)簡言之,綠色建筑就是在全壽命周期內(nèi)四節(jié)一環(huán)保,滿足使用功能的同時與自然和諧共生。
我國綠色建筑評價體系:《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50378—2006,評價體系共由以下六類指標(biāo)組成:節(jié)能和能源利用;節(jié)水和水資源利用;節(jié)材和材料資源利用;節(jié)地和室外環(huán)境利用;室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量;運(yùn)營管理?!稑?biāo)準(zhǔn)》適用于住宅建筑(約占我國建筑總面積的2/3)和公共建筑(限于辦公建筑、商場建筑和旅館建筑),《標(biāo)準(zhǔn)》按滿足一般項和優(yōu)選項的個數(shù)將評價結(jié)果分為一星、兩星、三星3個級別。
我國綠色建筑評價體系國家層面激勵政策:2012年4月,財政部和住建部印發(fā)了《關(guān)于加快推動我國綠色建筑發(fā)展的實(shí)施意見》(財建167號文),明確提出了全國綠色建筑發(fā)展的主要目標(biāo)和財政措施。
2013年1月國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)了發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部《綠色建筑行動方案》(國務(wù)院[2013]1號文件轉(zhuǎn)發(fā)),明確提出了全國綠色建筑發(fā)展的重要任務(wù)和保障措施。我國綠色建筑評價體系-地方標(biāo)準(zhǔn):目前,全國已有20余個省市編制了地方綠色建筑評價相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。例如上海市工程建設(shè)規(guī)范《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(DG/TJ08-2090-2012)
國外綠色建筑評價體系:美國能源及環(huán)境設(shè)計先導(dǎo)計劃(LEED,Leadership in Energy & Environmental Design)通過6方面對建筑項目進(jìn)行綠色評估,包括:可持續(xù)的場地設(shè)計;有效利用水資源;能源與環(huán)境;材料和資源;室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量;革新設(shè)計。LEED評價結(jié)果的4個等級:合格認(rèn)證、銀獎?wù)J證、金獎?wù)J證、鉑金認(rèn)證。
英國建筑環(huán)境評價方法BREEAM評估的內(nèi)容包括:建筑性能;設(shè)計建造;運(yùn)行管理。評價條目包括:管理——總體的政策和規(guī)程;健康和舒適——室內(nèi)和室外環(huán)境;能源——能耗和CO2排放;運(yùn)輸——有關(guān)場地規(guī)劃和運(yùn)輸時的CO2排放;水——消耗和滲漏問題;原材料——原料選擇及對環(huán)境的作用;土地使用——綠地和褐地使用;地區(qū)生態(tài)——場地的生態(tài)價值;污染——(除CO2外的)空氣和水污染。BREEAM評價結(jié)果的4個等級:合格、良好、優(yōu)良、優(yōu)異。德國可持續(xù)建筑評估體系(DGNB,Dentsche Guetesiegel Nachhalteges Bauen)。日本建筑環(huán)境效能綜合評估系統(tǒng)(CASBEE,Comprehensive Assessment System for Building Environmental Efficiency)。加拿大綠色建筑挑戰(zhàn)計劃(GBTool,Green Building Challenge)。綠色建筑關(guān)鍵字
一般建筑對人類環(huán)境的不利影響。其中之一就是建筑材料對人類環(huán)境的影響:原料生產(chǎn)、部品加工—人工建筑材料帶來的問題;自然資源破壞嚴(yán)重;傳統(tǒng)建筑材料生產(chǎn)耗能大;傳統(tǒng)建筑材料生產(chǎn)碳排放大。一般建筑材料對人類環(huán)境的不利影響:比如我國2003年的水泥產(chǎn)量為7.4億噸,而同期世界總產(chǎn)量為16億噸,我國水泥產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的47%,生產(chǎn)消費(fèi)1噸水泥=石灰石1噸+水0.6噸+沙子2噸——排放CO21噸。2003年我國消耗:石灰石
7.4億噸、水4.44億噸、沙子14.8億噸、排放CO27.4億噸。
我國土木工程的快速發(fā)展,是以對資源的極大消耗、對環(huán)境和自然景觀、生態(tài)的破壞為代價而實(shí)現(xiàn)的。土木工程的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為我們不得不面對的問題。常規(guī)施工建設(shè)對人類環(huán)境的不利影響,土木工程建設(shè)帶來的問題——浪費(fèi)資源情況比較嚴(yán)重,我國每年建成房屋的95%以上屬高能耗建筑,單位建筑面積能耗是氣候相近發(fā)達(dá)國家的3倍;我國鋼材利用率僅為65%,而發(fā)達(dá)國家大多在80%以上。在我國,建筑能耗已接近社會終端總能耗的30%;建筑工程的材料消耗量占全國總消耗量的比例大約為:鋼材占25%,木材占40%,水泥占70%;每年新建工程產(chǎn)生垃圾約4000萬噸。使用、拆除過程對人類環(huán)境的不利影響,使用過程帶來的問題:耗能大,碳排放大;采暖制冷、生活垃圾破壞自然和諧。拆除過程帶來的問題:大量建筑垃圾;大量粉塵污染環(huán)境。
土木工程行業(yè)資源浪費(fèi)、破壞環(huán)境的有所表現(xiàn):設(shè)計求異,建筑能耗高,如有的工程用鋼指標(biāo)高達(dá)712公斤/平方米,創(chuàng)造了世界最高耗鋼量的記錄,并出現(xiàn)了屋頂結(jié)構(gòu)自重達(dá)到活荷載10倍以上、占總荷載70%以上的極不正?,F(xiàn)象,為其安全性埋下隱患。為了形成建筑師刻意營造的雜亂無規(guī)律的外表圖像,次結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)都將扭曲,受力最大的部位不得不采用昂貴的Q460、厚度達(dá)110毫米的厚鋼板,增加了制作和安裝的難度,延長了工期,其制作和安裝的單位造價上升到了一般大型鋼結(jié)構(gòu)建筑的一倍以上。工程總造價高昂。還有的工程設(shè)計求異,建筑能耗高,建于8度抗震設(shè)防區(qū)工程,高度為234米的超高層建筑,建筑方案為高空大懸挑的傾覆性不平衡體型,整體前傾且在高空懸臂外伸75米的建筑造型已無法得到抗震合理的結(jié)構(gòu)體系,用鋼指標(biāo)高達(dá)296公斤/平方米,總用鋼量14萬噸,是世界用鋼量最大的單體建筑。造成資金和能源的巨大浪費(fèi),并給主樓的抗震設(shè)計留下了無法彌補(bǔ)的隱患。
規(guī)劃滯后,大拆大建:城市規(guī)劃不甚合理,大片的拆建現(xiàn)象比比皆是,官員決策,隨意修改城市規(guī)劃,大拆大建的情況比較突出,很多城市不切實(shí)際的興建大學(xué)城、科技開發(fā)區(qū)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū),造成土地資源的極大浪費(fèi)。建筑壽命短:建筑壽命短主要有兩個方面的原因,其一,建筑質(zhì)量本身不過關(guān),其二,城市規(guī)劃變動頻繁,2011年3月,南京太平南路一地鐵施工點(diǎn)附近的一排梧桐“修整”后留下樹干,樹身上噴涂了遷移編號。片面追求政績工程,不合理的城市規(guī)劃及盲目的舊城改造,導(dǎo)致了環(huán)境污染,綠色資源破壞。
綠色建筑關(guān)鍵字就是節(jié)能、能源利用;節(jié)水、水資源利用;節(jié)材、優(yōu)質(zhì)材料利用;節(jié)地、土地資源利用;室內(nèi)外環(huán)境保護(hù)及生態(tài)環(huán)境;綠色施工;運(yùn)行信息管理、綠色運(yùn)行管理;可持續(xù)建筑。
綠色建筑的使命
綠色建筑與社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系,社會可持續(xù)發(fā)展的根本要求:自然資源的可持續(xù)利用,滿足社會的長期需要;環(huán)境保護(hù)符合人類生存的基本條件。實(shí)施“四節(jié)一環(huán)?!笔强沙掷m(xù)發(fā)展的具體化。綠色建筑的要求:綠色建筑以社會可持續(xù)發(fā)展思想為基礎(chǔ);推行綠色建筑是社會可持續(xù)發(fā)展思想的繼承、創(chuàng)新與具體實(shí)施。綠色建筑的內(nèi)涵:安全性;適用性;經(jīng)濟(jì)性;耐久性;四節(jié)一環(huán)保;綠色施工;使用過程的節(jié)能性;拆除可重復(fù)利用。綠色建筑行動的實(shí)施:實(shí)施各階段有規(guī)劃、設(shè)計、施工、運(yùn)行使用階段、維護(hù)階段等。各階段實(shí)施者:注冊規(guī)劃師;注冊建筑師;注冊結(jié)構(gòu)師;注冊設(shè)備工程師;注冊土木工程師。
鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢
有以下幾大特點(diǎn):安全可靠——材質(zhì)均勻;力學(xué)性能清楚;計算及分析規(guī)范成熟。抗震性能好——我國70%以上城市在抗震區(qū),地震災(zāi)害頻發(fā),鋼結(jié)構(gòu)建筑具有良好的抗震性能。鋼材延性好——能利用鋼材塑性變形耗能;鋼結(jié)構(gòu)建筑震害少、震害輕。耐久性好——材料性能不因時間長而損傷;正常維護(hù)下可以長期使用,不受時間限制。減輕地基受力——鋼結(jié)構(gòu)建筑自重較輕,減輕地基受力。增加使用面積、減小建筑總高度——鋼材強(qiáng)度大,梁、柱、墻、板等截面??;結(jié)構(gòu)構(gòu)件輕量化,降低建筑自重。全部工廠制作——質(zhì)量有保證,部品品質(zhì)高,安全耐久;節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保、減排。安裝簡單、建設(shè)工期短——現(xiàn)場機(jī)械化施工,部品工廠化制造,建設(shè)工期短。結(jié)構(gòu)和構(gòu)件輕、運(yùn)輸方便——運(yùn)輸量少、節(jié)能,運(yùn)輸過程中對環(huán)境污染小。易拆除,部品可重復(fù)利用、材料可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)。綜上所述,鋼結(jié)構(gòu)具有輕、快、好、省的優(yōu)點(diǎn),目前是綠色建筑最佳的結(jié)構(gòu)形式。
推廣綠色建筑的建議
推廣綠色建筑存在的瓶頸:經(jīng)濟(jì)瓶頸:增加的費(fèi)用誰買單?建筑收益誰保證?理念瓶頸:增加人力、財力投入有無必要?科技瓶頸:綠色建筑的科技成果缺乏;研究項目資金誰提供?科技成果誰支持?人才瓶頸:缺少具有綠色建筑的設(shè)計和施工技術(shù)等方面的人才。
發(fā)展綠色建筑的建議:發(fā)展方向——工業(yè)化建造的綠色鋼結(jié)構(gòu)建筑,部品制備工廠化;部品和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化;部品制備和現(xiàn)場施工機(jī)械化;管理信息化(BIM)。政府支持——向社會宣傳;給技術(shù)政策;搭研發(fā)平臺;改善競爭環(huán)境;給開發(fā)商、設(shè)計和施工單位必要的經(jīng)濟(jì)激勵高校參與:培養(yǎng)人才;完善技術(shù)體系。企業(yè)——創(chuàng)自己的綠色品牌;提高技術(shù)附加值。行業(yè)協(xié)會——引導(dǎo)產(chǎn)學(xué)研合作;引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。社會——改變觀念;適應(yīng)綠色(建筑)生活方式。
第三篇:淺析現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑
淺析現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑
摘要:鋼結(jié)構(gòu)住宅屬于高效率,高技術(shù)的產(chǎn)業(yè),加快鋼結(jié)構(gòu)住宅的研究與發(fā)展,將促進(jìn)我國建筑業(yè)向技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。近年來,我國鋼結(jié)構(gòu)住宅的性能和技術(shù)要求已經(jīng)明確,關(guān)鍵技術(shù)已取得了突破性進(jìn)展。鋼結(jié)構(gòu)住宅具有環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的概念,他將成為我國建筑現(xiàn)代化發(fā)展的一個重要標(biāo)志。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)住宅 環(huán)保 產(chǎn)業(yè)化
前言
鋼結(jié)構(gòu)住宅在歐美已經(jīng)有幾十年歷史了,憑著良好的抗震性、靈活可變的空間劃分、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),迅速發(fā)展壯大。其工廠化加工、較少工地濕作業(yè)、鋼材可回收利用、施工快、噪聲低、粉塵污染少、符合可持續(xù)發(fā)展更是順應(yīng)時代的要求,這些是其他結(jié)構(gòu)形式的住宅無法相比的。在我國,鋼結(jié)構(gòu)住宅已被國家建設(shè)部列為重點(diǎn)推廣項目,各地鋼結(jié)構(gòu)住宅小區(qū)試點(diǎn)工程如雨后春筍般涌現(xiàn)。
1.國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展?fàn)顩r
我國自1 9 4 9 年全國解放后,鋼結(jié)構(gòu)就在大跨重型工業(yè)廠房、大型公共建筑和高聳結(jié)構(gòu)中得到了應(yīng)用。尤其是近2 0 年來,鋼結(jié)構(gòu)更加廣泛應(yīng)用于土木工程的公共建筑中,比如沈陽桃仙國際機(jī)場屋蓋,北京天文館新館工程等,我國目前不僅能生產(chǎn)各種類型的建筑鋼材,同時鋼材生產(chǎn)的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品日益也增多,如彩鋼壓型板、彩鋼復(fù)合板、彩鋼扣板、拱形廠房及彩鋼制品等的生產(chǎn),使建筑結(jié)構(gòu)充滿現(xiàn)代化時代氣息
現(xiàn)代輕鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑體系誕生于20世紀(jì)初,在二戰(zhàn)期間得到快速發(fā)展。其間多用于對施工速度要求很高的戰(zhàn)地機(jī)庫、軍營等;40年代出現(xiàn)了門式剛架結(jié)構(gòu);60年代開始大量應(yīng)用由彩色壓型板及冷彎薄壁型鋼檁條組成的輕質(zhì)圍護(hù)體系。目前輕鋼結(jié)構(gòu)已成為發(fā)達(dá)國家的主要建筑結(jié)構(gòu)形式。近2年來,世界鋼鐵總量的增加和國際軍需用鋼量的下降,促使各國拓展鋼結(jié)構(gòu)使用范圍,各國建筑用鋼量在鋼材總耗量中的比例明顯提高,一般在30%左右,日本在50%左右。美
國、瑞典、日本等國家鋼結(jié)構(gòu)用鋼量已占鋼材產(chǎn)量的30%以上,鋼結(jié)構(gòu)面積約占到總建筑面積40%以上。
國外采用鋼結(jié)構(gòu)建造住宅的主要是鋼鐵生產(chǎn)大國和鋼結(jié)構(gòu)建筑比較發(fā)達(dá)的國家,如歐洲、北美、日本和澳大利亞,其中在北美、日本和澳大利亞1~3層的低層住宅是住宅的主流形式,因此鋼結(jié)構(gòu)住宅多為低層;在歐洲許多國家鋼結(jié)構(gòu)多層和高層住宅建造量較大,工業(yè)化生產(chǎn)和預(yù)制裝配程度也較高,我國的土地和資源方面與歐洲情況相近,因此應(yīng)重點(diǎn)學(xué)習(xí)和研究歐洲的經(jīng)驗(yàn)。
20世紀(jì)50年代,歐洲由于受“二戰(zhàn)”的嚴(yán)重創(chuàng)傷影響,對住宅需求非常大,為解決房荒問題,歐洲一些國家采用了工業(yè)化程度較高的鋼結(jié)構(gòu)建筑體系,建造了大量住宅,形成了一批完整的、標(biāo)準(zhǔn)的鋼結(jié)構(gòu)住宅體系,并延續(xù)至今。60年代,住宅建筑工業(yè)化的高潮遍及歐洲各國,并發(fā)展到美國、加拿大、日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家。
鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國的發(fā)展大體經(jīng)歷了三個階段:第一階段是建國初期(50~60年代),為初盛時期;第二階段是文化大革命時期(60年代中后期~70年代),為低潮時期;第三階段是改革開放以后(80年代至今),為發(fā)展時期。我國“十五”期間計劃達(dá)到每年建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量將占全國鋼材總產(chǎn)量的3%;到2015年將達(dá)到鋼材總產(chǎn)量的6%。這是《國家建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)“十五”計劃和2015年發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出的發(fā)展目標(biāo)。為促進(jìn)我國鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,建設(shè)部于2002年發(fā)布了《鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則》,批準(zhǔn)在天津建立我國第一個鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化基地,并評審?fù)ㄟ^18項鋼結(jié)構(gòu)住宅科研立項和北京賽博思金屬結(jié)構(gòu)工程有限公司的第一個建設(shè)部鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化科技示范工程。目前我國鋼結(jié)構(gòu)住宅出現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢,全國各地都在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)住宅的建設(shè)。
2.鋼結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)特性
鋼結(jié)構(gòu)本身具有高強(qiáng)度、質(zhì)輕、易于加工制造等特性,是一種多用途之建筑材料。
l)高強(qiáng)度:由于鋼結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度較高,可使建筑物的載荷減輕,在構(gòu)筑大跨距的梁、高層建筑物及地震區(qū)建筑物時,具有明顯的優(yōu)勢。
2)材質(zhì)均一:鋼結(jié)構(gòu)材性不會象鋼筋混凝土因使用時間不一而有所變化,除
非遭受污染腐蝕外,其應(yīng)力不會因時間的改變而發(fā)生劣化現(xiàn)象。
3)延展性極佳:一般說來,結(jié)構(gòu)材料在正常負(fù)荷的情況下,較強(qiáng)應(yīng)力會集中出現(xiàn)在材料的某些地方,鋼結(jié)構(gòu)的延展性可使這些應(yīng)力集中點(diǎn)發(fā)生變形,從而不會馬上破壞。鋼筋混凝土材料的特性,是硬脆到某一強(qiáng)度后,就會遭受破壞,尤其抵御地震力時能力相對較差。
4)彈性較好:鋼材在彈性范圍內(nèi)為一彈性體,在相當(dāng)大應(yīng)力作用下仍依據(jù)虎克定律作規(guī)則變化,所以可以很準(zhǔn)確計算出其強(qiáng)度。而鋼筋混凝土構(gòu)件,為一非均質(zhì)及單一材料所組合而成,以至于在破壞時,無法精確計算出材質(zhì)的變化。
5)耐久性:鋼材在適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)下,使用時間較久,而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性相對要弱一些。
6)便于工廠預(yù)造:鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件需在工廠里預(yù)先制造、剪裁及鉆孔并完成組裝,在工廠預(yù)造好后才送往工地,品質(zhì)較易控制。而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)則需要現(xiàn)場僥筑,其質(zhì)量易受氣候及人為因素的影響。
3.現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的建筑特點(diǎn)
1)預(yù)工程化程度高,建設(shè)成本降低,工期縮短鋼結(jié)構(gòu)建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了建筑工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn),提高了建筑預(yù)期工程不同材料、不同形狀和不同制造方法的建筑構(gòu)配件具有一定的通用性和互換性。同時鋼結(jié)構(gòu)建筑的預(yù)工程化使材料加工和安裝一體化,大大降低了建設(shè)成本;并且加快了施工速度,使工期能夠縮短4 0%以上,從而加快了房地產(chǎn)開發(fā)商的資金周轉(zhuǎn)速度,使建筑能更早投入使用。
2)建筑與結(jié)構(gòu)的設(shè)計與功能一體化,使建筑更富有功能化在鋼結(jié)構(gòu)建筑中,結(jié)構(gòu)成為形象構(gòu)成的重要因素,結(jié)構(gòu)的形體,構(gòu)件,節(jié)點(diǎn)從很大程度上導(dǎo)致并制約著建筑的形象。建筑與結(jié)構(gòu)的設(shè)計與功能只有做到一體化,才能使建筑更富有功能化以便隨后的各個設(shè)計環(huán)節(jié)進(jìn)行下去,創(chuàng)造出技術(shù)與藝術(shù)融為一體的鋼結(jié)構(gòu)建筑。北京2 0 0 8 年奧運(yùn)會國家體育場投標(biāo)方案中有許多方案都體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建筑的這一特點(diǎn)。例如清華大學(xué)建筑設(shè)計院設(shè)計的可開合式方案,在體育場大屋面的中央設(shè)置兩個半圓型的玻璃頂面,同時相對旋轉(zhuǎn)、平行滑動完成大
屋面的開合;又如中國建筑設(shè)計研究院場館方案外觀即為建筑的結(jié)構(gòu),形象完美純凈,功能與結(jié)構(gòu)達(dá)到了完美統(tǒng)一。
3)鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠滿足超高度和超跨度的要求鋼材組織均勻,接近于各向同性勻質(zhì)體,強(qiáng)度高,彈性模量亦高。其密度與強(qiáng)度的比值遠(yuǎn)小于磚石,混凝土,木材,在同樣受力情況下鋼結(jié)構(gòu)自重小,從而可以做成跨度較大和高度較高的結(jié)構(gòu)以及靈活的結(jié)構(gòu)形體。現(xiàn)在人類已具有建造跨度超過1 0 0 0 米的超大穹頂與高度超過1 0 0 0 米最高至 4 0 0 0 米的超高層建筑的能力。并且鋼索與膜結(jié)構(gòu)相結(jié)合形成索膜結(jié)構(gòu)體系更能滿足建筑對跨度的要求,使這類型建筑成為標(biāo)志性建筑。
4)原材料可以循環(huán)使用,有助于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。
4.現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)中建筑設(shè)計所面臨的問題
1)鋼結(jié)構(gòu)中建筑設(shè)計的防火問題火災(zāi)是對鋼結(jié)構(gòu)建筑的最大危害,鋼材雖為非燃燒材料,但鋼不耐火,溫度為4 0 0 度時,鋼材的屈服強(qiáng)度將降至室溫下強(qiáng)度的一半,溫度達(dá)到6 0 0 度時,鋼材基本損失全部強(qiáng)度和剛度,因此當(dāng)建筑采用無防火保護(hù)措施的鋼結(jié)構(gòu)時,一旦發(fā)生火災(zāi),很容易使建筑損壞。從發(fā)生的鋼結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)案例可以發(fā)現(xiàn)兩類現(xiàn)象,一類為防火保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中沒有達(dá)到規(guī)定的耐火時間而破壞,另一類防火保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中超過了預(yù)期的耐火時間而并沒有破壞。建筑的構(gòu)造防火問題一般在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上較易解決,而在鋼結(jié)構(gòu)建筑上則需考慮更多的因素,以下為兩種常用防火措施:一是采用進(jìn)口的新型防火板——保全板;二是根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的部位不同分別采用厚型或薄型的防火涂料,并在露明部位加涂裝飾漆。
2)鋼結(jié)構(gòu)中建筑物理問題
①保溫。外部環(huán)境對建筑的熱輻射主要從兩個方面影響建筑的熱環(huán)境:一是透過窗戶進(jìn)入室內(nèi),并被室內(nèi)表面所吸收,產(chǎn)生了加熱的效果;二是被建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面吸收,其中一部分熱量通過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)逐漸進(jìn)入室內(nèi)。由于玻璃可以讓陽光直接射入室內(nèi)從而迅速升高室溫,特別是隨著新型玻璃材料的不斷出現(xiàn),玻璃的熱工性能逐步改進(jìn),建筑采光與建筑保溫之間的矛盾已日趨
淡化,“ 遮蔽”與“ 阻隔”走向平衡。所以對建筑的保溫措施主要集中在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上。
② 吸音。在一些建筑大廳中,尤其是在音樂廳中頂棚反射板增加的反射聲幾乎同時到達(dá)聽眾的雙耳,缺少側(cè)向反射帶來的圍繞感。在這類建筑的設(shè)計中,需要綜合考慮材料的使用,包括吸聲性能以及裝飾性、強(qiáng)度、防火、吸濕、加工等多方面。目前廣泛地應(yīng)用于音質(zhì)設(shè)計和噪聲控制中的解決途徑是吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)。
5.結(jié)語
21世紀(jì),國家擴(kuò)大內(nèi)需的政策以及西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施都為中國的鋼結(jié)構(gòu)提供廣闊的市場空間和發(fā)展機(jī)遇;同也給我國鋼鐵工業(yè)深人認(rèn)開發(fā)鋼結(jié)構(gòu)用鋼市場提出時識了新的課題。隨著目前我們鋼結(jié)構(gòu)建筑水平的提升、技術(shù)的成熟,我們有理由相信——鋼結(jié)構(gòu),必將會撐起未來中國建筑行業(yè)的一片天空。
參考文獻(xiàn)
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第四篇:綠色環(huán)保的鋼結(jié)構(gòu)建筑
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綠色環(huán)保的鋼結(jié)構(gòu)建筑
摘要:鋼結(jié)構(gòu)因其自重較輕,強(qiáng)度較高,抗震性較強(qiáng),隔音、保溫、舒適性較好等特點(diǎn)而在建筑工程中得到了合理、迅速的應(yīng)用,其應(yīng)用標(biāo)志著建筑工業(yè)的發(fā)展。伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的日趨完善,鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)也實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。鋼結(jié)構(gòu)具備綠色建筑的條件,是有利于保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的建筑,它順應(yīng)時代的發(fā)展和市場的需要,正逐漸成為中國建筑的主流,同時也為住宅產(chǎn)業(yè)化的盡早全面實(shí)現(xiàn)奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)建筑;綠色環(huán)保
一、鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用的必然性
鋼結(jié)構(gòu)住宅是指以鋼結(jié)構(gòu)為主要承重結(jié)構(gòu),以輕型建筑墻體材料為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的住宅。作為綠色建筑的主要代表,鋼結(jié)構(gòu)住宅具有自重輕、建設(shè)速度快、性能好、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地、抗震等優(yōu)異性能。通常由型鋼和鋼板等鋼材制成各種建筑構(gòu)件,表現(xiàn)形式為鋼梁、鋼柱、鋼桁架等,并采用焊縫、螺栓或鉚釘?shù)倪B接方式,將各部件拼裝成完整的結(jié)構(gòu)體系,再配以輕質(zhì)墻板或節(jié)能磚等新型材料作為外圍墻體建造而成。當(dāng)前,國家大力提倡發(fā)展節(jié)能省地型住宅,推廣住宅產(chǎn)業(yè)化,特別是在一些大中型城市,更需要解決寸土寸金的實(shí)際情況及滿足人們對生活空間、生存環(huán)境等提出的更高要求,人們在追求舒適性的同時越來越注重建筑的美觀性及布局的獨(dú)特性;另外,低碳經(jīng)濟(jì)已成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新潮流,在我國也同樣受到高度重視。綜上所述,在這樣的大背景、大形勢下,鋼結(jié)構(gòu)因其自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)運(yùn)而生,并得到廣泛使用,同時,利用鋼結(jié)構(gòu),通過靈活設(shè)計來實(shí)現(xiàn)異形建筑則成為建筑中最好的選擇。鋼結(jié)構(gòu)建筑承載力高、密閉性好,而且比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)用料省,易拆除,且回收率高,另外,此建筑的外圍墻體也多采用如節(jié)能磚、防火涂料等環(huán)保材料,這大大降低了鋼鐵污染所帶來的高風(fēng)險,符合國家綠色環(huán)保、節(jié)能減排的政策;同時,多用于超高層及超大跨度建筑中的鋼結(jié)構(gòu),符合可持續(xù)發(fā)展的理念,能夠緩解人多地少的矛盾,拓展了人們的生存空間,提高了人們的生活質(zhì)量。
二、綠色施工的理念建筑施工活動在一定程度上破壞了環(huán)境之間的和諧和平衡。近年來,環(huán)保作為熱門話題貫穿于各個行業(yè),低碳、綠色環(huán)保意識不斷強(qiáng)化,要求建筑形成的每個流程包括建筑材料、建筑施工、建筑使用等過程,都應(yīng)減少化石能源使用,提高能效,不斷降低二氧化碳排放量,這已逐漸成為建筑業(yè)的主流趨勢。作為綠色建筑的鋼結(jié)構(gòu),其施工過程更符合綠色環(huán)保的要求。相對于傳統(tǒng)的施工活動,綠色施工是綠色建筑全壽命周期的一個組成部分,是隨著綠色建筑概念的普及而提出的。綠色施工是指在建設(shè)中,以保證質(zhì)量、安全等為前提,利用科學(xué)的管理方法和先進(jìn)的技術(shù),最大程度地節(jié)約資源,減少施工活動對環(huán)境的負(fù)面影響,滿足節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)以及舒適的要求。綠色施工同綠色建筑一樣,是建立在可持續(xù)發(fā)展理念上,是可持續(xù)發(fā)展思想在施工中的體現(xiàn)。
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三、鋼結(jié)構(gòu)建筑適宜進(jìn)行綠色施工實(shí)施綠色施工,應(yīng)在設(shè)計方案的基礎(chǔ)上,充分考慮綠色施工的要求,結(jié)合施工環(huán)境和條件,進(jìn)行優(yōu)化。包括以下幾個環(huán)節(jié):施工策劃、材料采購、現(xiàn)場施工、工程驗(yàn)收等,各個階段都要加強(qiáng)管理和監(jiān)督,保障施工活動順利進(jìn)行。
1、資質(zhì)審核審查施工單位現(xiàn)場拼裝、吊裝和安裝的施工組織設(shè)計,重點(diǎn)審查施工吊裝機(jī)具起吊能力施工技術(shù)措施、垂直度控制方法和屋架外形控制措施,特殊的吊裝方法應(yīng)有詳細(xì)的工藝方案。審查施工單位的焊接工藝評定報告、焊工合格證、工作人員資格證書,其中焊接工藝評定報告中的焊接接頭形式、焊接方法及材質(zhì)的覆蓋性、焊工合格證的焊接方法、位置、有效期等方面的內(nèi)容,都要符合施工規(guī)范要求,嚴(yán)禁無證上崗。焊接工必須有全位置焊接的證書。
2、建筑設(shè)計在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個過程中都應(yīng)該強(qiáng)調(diào)“綠色概念設(shè)計”,它在結(jié)構(gòu)選型和布置階段尤其重要。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、震害、破壞機(jī)理、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)中所獲得設(shè)計思想,對一些難以作出精確理性分析或規(guī)范未規(guī)定的問題,要從全局的角度來確定控制結(jié)構(gòu)的布置及細(xì)部措施。另外,設(shè)計中應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)布置符合綠色節(jié)能、低碳環(huán)保、布局合理要求,并作除彈性設(shè)計外的彈塑性層間位移驗(yàn)算。設(shè)計時可依據(jù)前期的計算機(jī)設(shè)計程序,將其各部分構(gòu)件按生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行后期制作拼裝,將設(shè)計與生產(chǎn)完美結(jié)合,在豐富建筑風(fēng)格的同時提高施工效率。
3、成本預(yù)算首先,要降低材料損耗。要保證各種材料的有效利用,杜絕原材料不合理使用而造成浪費(fèi)現(xiàn)象。其次,要加強(qiáng)定額管理。施工前由項目預(yù)算員測算出各工種、各部位的預(yù)算定額,然后由專業(yè)施工員根據(jù)預(yù)算定額,分任務(wù)給各施工班組,使每個工作人員明白施工目標(biāo),把經(jīng)濟(jì)效益與職工的勞動緊密地結(jié)合起來,充分調(diào)動職工的勞動積極性。
4、施工方法在鋼結(jié)構(gòu)安裝與防護(hù)工作中,應(yīng)建立科學(xué)有效的保障體系和操作規(guī)范。施工中,必須保證鋼構(gòu)件全部安裝,使之具有空間剛度和可靠的穩(wěn)定性。在安裝之前,準(zhǔn)備工作要做充分,包括清理場地,修筑道路,運(yùn)輸構(gòu)件,構(gòu)件的就位、堆放、拼裝、加固、檢查清理、彈線編號以及吊裝機(jī)具的準(zhǔn)備等。另外,做好鋼結(jié)構(gòu)的安裝測量工作,這是鋼結(jié)構(gòu)工程中的關(guān)鍵程序,關(guān)系到整個工程的質(zhì)量。測量的主要內(nèi)容是:土建工序交接的基礎(chǔ)點(diǎn)的復(fù)測和鋼柱安裝后的垂直度控制;沉降觀測。
5、安全管理貫徹國家勞動保護(hù)政策,嚴(yán)格執(zhí)行施工企業(yè)有關(guān)安全、文明施工管理制度和規(guī)定。明確安全施工責(zé)任,貫徹“誰施工,誰負(fù)責(zé)安全”的制度,責(zé)任到人,層層負(fù)責(zé),切實(shí)地將安全施工落實(shí)到實(shí)處。加強(qiáng)安全施工宣傳,在施工現(xiàn)場顯著位置懸掛標(biāo)語、警告牌,提醒施工人員;施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場需配戴安全帽;施工機(jī)具、機(jī)械每天使用前要例行檢查,特別是鋼絲繩、安全帶每周還應(yīng)進(jìn)行一次性能檢查,確保完好。
6、設(shè)備選用施工單位應(yīng)盡量選用高性能、低噪音、少污染的設(shè)備,施工區(qū)域與非施工區(qū)域間設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的分隔設(shè)施,施工現(xiàn)場使用的熱水鍋爐等必須使用清潔燃料,市區(qū)(距居民區(qū)1000米范圍內(nèi))禁用柴油沖擊樁機(jī)、振動樁機(jī)、旋轉(zhuǎn)樁機(jī)和柴油發(fā)電機(jī),嚴(yán)禁敲打?qū)Ч芎豌@桿,控制高噪聲污染,綜合利用建筑廢料,照明燈須采用俯視角,避免光污染等。
7、環(huán)境保護(hù)為了達(dá)到綠色施工的目的,首先,現(xiàn)場搭建活動房屋之前應(yīng)按規(guī)劃部門的要求取得相關(guān)手續(xù),保證搭建設(shè)施的材料符合規(guī)范,工程結(jié)束后,選擇有合法資質(zhì)的拆除公司將臨時設(shè)施拆除。其次,建設(shè)單位或者施工單位應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)方法,隔斷地下水進(jìn)入施工 2
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區(qū)域,限制施工降水。最后,還要控制好施工揚(yáng)塵,保持建筑環(huán)境的和諧。除了這些,施工單位還要做好渣土綠色運(yùn)輸、降低聲、光排放等,保證建筑活動符合綠色環(huán)保施工要求。
四、鋼結(jié)構(gòu)建筑的節(jié)能優(yōu)勢
鋼結(jié)構(gòu)在建筑節(jié)能中體現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。由于其采用新型墻體材料,至少可達(dá)到節(jié)能50%以上的目標(biāo)。同時,鋼結(jié)構(gòu)住宅具有單位體積承載力高、生產(chǎn)安裝方便、施工周期短、抗震性能好、改建和拆遷容易、材料的回收和再利用率高等特點(diǎn),是人與自然和諧可持續(xù)發(fā)展的“綠色產(chǎn)業(yè)”。
第五篇:綠色建筑最佳結(jié)構(gòu)形式——鋼結(jié)構(gòu)
綠色建筑最佳結(jié)構(gòu)形式——鋼結(jié)構(gòu)
隨著國家的發(fā)展,現(xiàn)在人們越來越意識到生態(tài)環(huán)境的重要性,綠色建筑也逐漸出現(xiàn)在人們的視野里。我國對綠色建筑(Green Buildings)的定義是:在建筑的全壽命期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。
中國工程院院士、同濟(jì)大學(xué)教授沈祖炎在“第一屆鋼結(jié)構(gòu)綠色建筑院士高峰論壇”上提出,“輕、快、好、省”是對鋼結(jié)構(gòu)建筑特點(diǎn)的最好詮釋。
“輕”是指材料之“輕”,據(jù)介紹,鋼結(jié)構(gòu)住宅的“輕”主要體現(xiàn)在容重上,質(zhì)輕高強(qiáng)是鋼材很重要的一項特征,鋼筋混凝土容重在25左右,鋼材的容重在78左右。因此,達(dá)到相同等級的強(qiáng)度,鋼材的用量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼筋混凝土,這樣一來,不僅節(jié)省原材,鋼結(jié)構(gòu)住宅的重量也大幅減少,在住宅產(chǎn)業(yè)化背景下的施工模式中,鋼結(jié)構(gòu)住宅的運(yùn)輸成本大大降低。同時,鋼結(jié)構(gòu)自重輕,地震作用小,更易于采用結(jié)構(gòu)振動控制措施,減弱結(jié)構(gòu)振動,結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)、抗震能力更為優(yōu)異。
“快”是指建造之“快”,由于好多部件都在工廠的流水線上進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),現(xiàn)場只需要像搭積木一樣將各種結(jié)構(gòu)組件拼裝在一起,工地只是一個用來機(jī)械化組裝的場所,因此建造起來會非??欤摻Y(jié)構(gòu)的“快”是其降低造價的“殺手锏”,這樣不僅節(jié)省了勞動力,還從根本上改變了傳統(tǒng)建造方式效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)狀?!肮て诳s短,資金成本、人力成本、管理成本都大大下降?!?/p>
“好”是指質(zhì)量之“好”,當(dāng)前我國的建筑工藝依然延續(xù)傳統(tǒng)模式,大部分要依靠現(xiàn)場濕作業(yè)、“勞動手工制造”的住宅生產(chǎn)方式。但是因?yàn)楣と四芰λ降木窒藓徒ú男阅?,這種施工生產(chǎn)方式容易導(dǎo)致建筑后期出現(xiàn)質(zhì)量問題。而鋼結(jié)構(gòu)由于采用標(biāo)準(zhǔn)化制作、工業(yè)化生產(chǎn),可以從工廠就嚴(yán)控施工標(biāo)準(zhǔn),更能實(shí)現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)精度誤差以毫米計算,過去住宅建造質(zhì)量參差不齊的格局將得到根本性改變,由鋼結(jié)構(gòu)住宅引領(lǐng)的建筑質(zhì)量革命已經(jīng)到來。
“省”是指造價之“省”,傳統(tǒng)混凝土住宅費(fèi)時、費(fèi)材、費(fèi)環(huán)境,相較之下,鋼結(jié)構(gòu)住宅省時省力、節(jié)材節(jié)能、綠色環(huán)保的綜合社會效益是其最具競爭力的要素。作為綠色建筑的典型代表,鋼結(jié)構(gòu)建筑節(jié)材環(huán)保已是行業(yè)共識,也代表著新型城鎮(zhèn)化道路以及推進(jìn)生態(tài)文明大背景下,住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不二方向。但是要想進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用,“省錢”才是眾多住宅開發(fā)商最關(guān)心的問題。
那么除了“輕、快、好、省”這四個特點(diǎn)外,鋼結(jié)構(gòu)還有那些特點(diǎn)呢?沈祖炎說,中國鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢表現(xiàn)在以下九個方面:
一是安全可靠。具體表現(xiàn)在建筑材質(zhì)均勻、力學(xué)性能清楚、計算及分析規(guī)范成熟。
二是抗震性能好。我國有70%以上的城市位于地震多發(fā)地帶,鋼結(jié)構(gòu)建筑具有良好的抗震性能,鋼材的延性好,鋼結(jié)構(gòu)建筑可以緩解地震災(zāi)害所帶來的損失。
三是耐久性好。鋼結(jié)構(gòu)建筑材料性能不因時間長而損傷,正常維護(hù)下可以長期使用,不受時間限制。
四是可減輕地基受力,這是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)建筑自重較輕。
五是可增加房屋的使用面積,減小建筑總的高度。鋼材強(qiáng)度大,梁、柱、墻、板等截面小,結(jié)構(gòu)構(gòu)件輕量化,可有效降低建筑自重。
六是可全部工廠制作,質(zhì)量有保證,部品品質(zhì)高,具有節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保、減排的功效。
七是安裝簡單,建設(shè)工期短。鋼結(jié)構(gòu)建筑為現(xiàn)場機(jī)械化施工,部品工廠化制造,建設(shè)工期短。
八是結(jié)構(gòu)和構(gòu)件輕,運(yùn)輸方便,且在運(yùn)輸過程中對環(huán)境污染小。
九是易拆除,部品可重復(fù)利用、材料可循環(huán)利用。
沈祖炎表示,以上九大優(yōu)勢再次說明鋼結(jié)構(gòu)具有輕、快、好、省的優(yōu)點(diǎn),是綠色建筑最佳的結(jié)構(gòu)形式,隨著越來越多的鋼結(jié)構(gòu)建筑走進(jìn)人們的視野,相信其會給人們創(chuàng)造一個不一樣的未來!