时间:2023-09-04 09:28:42
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关键词:建筑;设计;优化措施
中图分类号:TS958文献标识码: A
引言
建筑设计作为建筑工程建设的重要阶段和环节,如果在建筑设计过程中出现较多的问题,必然会影响整个建筑工程的施工质量和使用效果,由此,现阶段我国建筑行业将建筑设计作为重点关注对象,从多方面、多层次、多角度分析和认识建筑设计中存在的各种问题,并对建筑设计各方面的影响因素进行分析和研究,以能够找出一定的解决设计中存在问题的解决方法。
一、现代建筑设计的重要原则
1.有序性设计原则
在建筑工程中高层系统是由低层系统组成的,建筑工程低层系统对高层系统具有构成性关系,在建筑工程中同一层次的系统之间存在相干性关系。因此,建筑工程中的各个系统都是有序、分层次的,是层层相关的结构关系,而且建筑工程系统的层次越低,结合度越强;反之建筑工程系统的层次越高,结合度越弱。结合度随着层次的增到不断的递减,建筑工程层次结构更加稳定,由此可见,使用建筑工程房间对功能区、单体对群体、基地对环境都具有构成性关系,其结合度应递减方能促进建筑工程结构和功能的稳定。
2.整体性和综合性设计原则
在现代建筑工程设计时必须遵循建筑工程的整体性和综合性原则,建筑工程的整体性原则就是把要设计的建筑工程作为由各个组成部分构成的一个整体的建筑工程,来全面研究整个建筑工程的功能、构成及其发展规律,从建筑工程的整体与建筑工程的部分相互结合、相互依赖、相互制约的关系中揭示建筑工程系统的特征和运动规律。
3.联系性和动态性设计原则
联系性设计原则要求在建筑设计中要考虑到相互联系的诸多方面,不仅要考察研究对象这个系统本身的各个方面,还要考察系统的环境。环境是系统存在的外部条件,系统都是在一定的外部环境中发生、维持和发展的,与环境中其他系统有着种种相互联系和相互作用的。
二、建筑设计的优化措施
现代建筑设计在科学技术以及社会经济的高速推动下,已经得到了很大程度上的进步,尤其是在建筑创新方面是。现代建筑设计将创新放到了首要位置,在建筑形态、建筑功能以及建筑技术上都有了一定的创新。现对其作详细分析。
(一)现代建筑设计应体现人文精神
建筑工程创作不是孤立的,是人们心理认知以及美学意象的转换和映照。建筑工程艺术形象应具有充实的视觉冲击力和表现力。市政建筑、公司建筑这些快速增长的新建筑所具有的意义是异乎寻常的,联系着一种公众精神,聚合力和新城市所承载的首创精神,所以,在建筑工程设计中应体现人为精神。
(二)建筑设计和城市设计相融合
我们都知道,建筑工程的存在是外部空间环境与场所,不仅赋予建筑工程创作构思的某种特质的集合,建筑工程创作不是孤立的。建筑工程创作包容着建筑形式、空间因素所不能揭示的丰富的美学形式要素。即建筑工程形态设计与环境形态之间存在内在的统一及和谐的逻辑关系。尊重环境的多样性、整体性,从而创造出完美的建筑工程艺术形象。这不仅表现在现代建筑工程新美学观念的重要因素;更能反映出建筑工程设计艺术的本身特征,以及对环境文理、城市文脉的尊重和认同。
(三)提高其在塑造民族文化和艺术中的作用和地位
建筑设计产品其本身属于一项经久耐用的产品,这也就直接促使艺术因素是其中至关重要的一个因素。建筑师所创作出的建筑作品,实际上就是民族文化艺术形式所构成的内容。建筑师在建筑设计上所具备的民族艺术特性,应当得到全社会的认同。从某种程度上来说,设计师本身进行作品设计的根本动力、激情,就是来源于人民群众本身对于建筑艺术活动体系所呈现出的认可态度。
(四)建筑形态创新
建筑形态研究学在目前得到了建筑业人士的广泛关注。本文在这里所提到的建筑创新,实际是指人们在设计建筑时,能够从传统的建筑形态结构中解脱出来,将思维跳脱出框架,利用新的、不同的构思方法和技术手段来进行建筑设计,从而得到与传统建筑不同的,别具一格的建筑形态。在建筑设计中,建筑形态设计是一项极为重要的工作。因为建筑形态是建筑作品的外在表现,人们可通过视觉、触觉等感官对其进行直接接触。在建筑形态中,建筑的实体形态以及建筑的空间几何结构是构成其形态的主要因素,所以对于设计师来说,其在进行建筑形态设计时,可从建筑实体形态以及空间几何结构两个方面进行创新。当然,除了这两个创新方面之外,数据、方位、光线、时空等条件也可以作为建筑形态创新所考虑的因素。
(五)建筑设计中注重生态设计
在现代建筑设计中,新的材料、新的技术、新的思路正在不断出现,但是生态建筑概念还没有完全或者更深层次的被设计人员注重和考虑。从根本上来说,生态建筑设计是一种由生态理论观、生态美学观共同组成的建筑设计理念。加强生态建筑设计在现代建筑设计中的有效应用,不仅能够增加建筑物的功能,还能够促进建筑设计的可持续发展。
1.生态建筑设计应该遵循和贯彻以人为本的思想和原则,根据人类生存和发展的需求,对建筑设计进行良好的经济规划、生态设计可以作为建筑发展的最终目标,建筑设计人员在建筑设计中,必须充分认识和确定人的主体地位和人与自然的双向互动关系,使建筑设计成果能够适应不同阶段、不同年龄、不同职业的人们的多样的需求。
2.生态建筑设计过程中应强调使用者和自然环境的协调,为了在现代建筑设计中体现生态原则,设计师应该从建筑设计环节出发,使建筑建设的全过程最小程度的对环境造成破坏,与此同时,设计师还应在生态建筑设计中以为人类提供品质最佳的空间和环境为主要目的,这一目的的实现需要建立在所设计的建筑不污染环境、节能的基础上。
3.生态建筑设计过程中应该强调“绿色”面积因素,在建筑设计中首要考虑的是在设计中融合生态理念,在具体设计过程中不仅要注重生态建筑与外部自然的协调,还应该注重内部空间的绿色化。也就是说,在建筑设计过程中,设计师应对室内进行精心设计,尽可能多的将室外的绿色环境引入到室内。这样将室内环境与室外绿色环境连接成一个整体的建筑设计成果,不仅能够美化室内和室外的环境,获取优美的景观,还能够维护屋面刚性的防水作用。
结束语
在建筑工程设计中每一个细节、问题和步骤都是不容忽视的。以上针对建筑工程专业设计方面在设计过程中容易产生的一些疏漏和普遍存在的一些技术问题进行了简单的阐述和汇总,希望能给同行带来启示:设计人员应严格按照国家规定进行设计,提高建筑工程设计质量,打造高品质的建筑工程项目,为我们国家的基本建设发展添砖加瓦,贡献自己的绵薄之力,促进我国建筑行业的快速发展。
参考文献:
[1]王作荣.谈高层建筑结构设计的要点[J].企业科技与发展,2010,16:132-133.
[2]曹彬,李铭.高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析[J].中国建筑金属结构,2013,22:65.
[3]程慧华.房屋建筑结构设计及其要点分析[J].科技与企业,2012,07:212.
关键词:生态建筑,节能,自然环境,设计方法
引言
为了减小建筑污染对生态环境造成的影响,生态建筑的数量不断增多。在生态建筑的设计工作中,需要注重各个环节的细节处理,设计人员依照绿色环保的设计思路开展不同方面的设计工作。在保证工程质量的同时,实现建筑的绿色化。
1生态建筑优化设计原则
1.1与自然环境相协调
基于建筑工程的自身特点,必定会对自然环境造成一定的损害。如果在设计工作中没有重视对自然环境的保护工作,则工程在施工阶段以及投入使用之后,将会对环境造成极大的负面影响。不仅不利于建筑的长期使用,还会使人们生活的环境加倍恶化,对人们的身心健康造成伤害。为了避免上述现象发生,设计人员在开展生态建筑的设计工作中,必须在各个环节中注重对自然环境的合理保护,同时,对自然资源进行适度、合理的利用。这样做的优点在于:不仅可以减少建筑本身的能源利用与消耗,还可以最大限度的满足降低能耗和环保方面的要求。对人与自然和谐相处有着积极的意义。例如:如果在建筑设计中,合理利用太阳能,则降低了照明设备的使用频率;如果采用喷水装置达到降温的目的,则减少了建筑内部空调以及制冷装置的使用频率;如果在建筑中合理设置通风孔洞,则能够保证建筑内环境与外部的空气正常循环与流通。
1.2以人为本的设计理念
生态建筑的设计和施工等一系列工作最终都是为人们的工作和生活服务的,也就是说,生态建筑最为关注的问题就是人们的身心健康是否得到有效的保障,是否提供了一个有益于人们开展社会交流的社交环境,满足人们生活方面的要求,这些都是生态建筑在人文方面所需要实现的目标。生态建筑的建设目标之一就是最大程度的满足其人文属性,为人们营造一个健康、舒适、合理的生活和工作空间。生态建设的设计和施工过程不仅仅涉及到普通建筑工程的全部工作,还必须对社会、人文以及施工和自然状况等因素进行合理的融合,是一个涉及问题较多的系统性工程。
2生态建筑设计的优化方法
2.1整体设计方法
只有从建筑的整体出发,全面的分析和设计建筑中的每一个环节,才能实现对建筑物的全面把握,从全局的角度开展设计工作。整体的设计方法涉及到两个方面的内容:一方面是自然生态环境与建筑本身的协调关系,另一方面是社会环境和建筑本身的协调关系。由于较好的自然环境能够陶冶人们的情操,改善人们的健康状况,调节心情,缓解疲劳,所以在对建筑区位进行选择的时候,其他条件相近的情况下,应该优先考虑生态状况优越的地点进行建筑设计与施工。由于自然环境的缺陷需要通过对建筑物的改进来弥补,所以,在进行施工的过程中,应该尽量减小建筑物对土壤的损坏程度以及对周边环境的污染和干扰程度。在确定好建筑地点以后,下一阶段的工作要满足以下几个方面的要求:首先,对于已有的生态组成部分和因素,要尽可能的保留,不做改动,使自然环境保持其固有的特色和状态,尽可能降低人为修饰的程度。其次,设计人员在设计工作中,需要满足确定的要求,包括:尽量保持原有的地形和地貌特点;保护植被不受损坏;对地质状况和水文条件有全面的把握,并且不进行改动;保护土壤不被损坏。社会环境和建筑协调的设计方法,即在进行建筑设计以及施工的全过程中,要有效把握几个方面,包括:对于已被国家列为保护建筑的名胜古迹、古建筑等,要重点保护,具有不同时代气息的景观和景点、建筑,要进一步的继承和发展;具有地域特点的生态环境和自然景观要受到合理保护,并在此基础之上进行适当的维护和保养;适当、合理的建设城市新景观,适度使用城市中的能源和资源,比如:土地。不允许过度使用资源。尊重地方居民的风俗习惯以及生活方式,不允许扰乱当地居民生活的设计与施工;设计和施工中,适当引用当地的施工技术和手段,使生态建筑在具有地方特色的同时,又得到了长足的进步和发展;使居民融入到绿色建筑设计当中。
2.2高效节能的设计方法
这种设计方法主要强调两个方面的内容,第一方面:高效率;第二方面:节约能耗。建设投入使用以后,会利用大量的能源,如果对不同环节的设计工作中进行适当的节能考虑,将会节约大量的能源,也就是实现了建筑设计的低能耗。设计人员在工作中尽量减少浪费,同时,注重合理利用自然能源。比如在不同的工作环节中,材料的选择方面,采用节能环保的新型建筑材料;合理使用太阳能、风能等。技术的不断进步,带动了能源利用方式的改变和优化。设计人员在很多建筑设计当中对太阳能进行了合理的利用,不仅节约了能耗,也积极响应了国家新能源建设的号召。在目前的建筑设计和施工中,太阳能已经承担了多项工作,包括:取暖、干燥、加热、降温等。另外,基于物理学中的原理,也可以通过适当控制温度差和压力差的方式来减少建筑本身的能量消耗。
2.3灵活的设计方法
生态建筑设计中,需要根据施工地点的实际状况以及外部的自然环境,合理、灵活的选取设计方法和手段,设计中遵照适度、合理、高效、科学的原则。对建筑材料的合理选择是设计工作中的一个重点环节,生态设计者根据建筑的状况,提出所需材料的主要性能参数,然后进行节能、环保方面的考虑。建筑材料首先要保证工程质量、性能以及安全性;其次,绿色环保,对环境低污染或者零污染;最后,减少能源的损耗,节约材料和自然资源。国家大力宣传可持续发展的工作战略,将这一原则应用在绿色建筑的设计方面,为设计工作增加了一定的难度。材料的选择过程中更加需要进行全方位、多角度的考虑与比较。设计和施工每一个环节中的工作,可能都与其他环节有所联系,只是程度有所不同,包括:选择材料、合理加工、功能特性、维护保养以及废弃物的回收与处理等。每一处都体现着生态功能与自然环境的紧密联系。
2.4循环利用的设计方法
生态建筑中需要合理开展通风、空调以及采暖系统的设计工作。建筑外表面的设计中,要全面考虑不同的细节,注重保证围护结构的热效率;不同的用电电器、使用设备和照明设备需要从节能的角度进行合理设计。对建筑垃圾和生活垃圾进行合理处理,避免或者降低微生物的肆意生长和繁殖。控制建筑材料的采购渠道,降低材料挥发性气体挥发的概率,使建筑中照明设备的光线与阳光光线相近,营造一个适合人们正常工作和生活的光照条件。尽量减少建筑垃圾的产生,对于能够二次利用的材料,做好回收工作,不仅降低了污染,而且节约了资金投入,提高了人力资源的使用效率。比如:铝、钢等金属材料都是可回收利用的建筑材料,可以再次加工成产品进行使用。为了保证建筑的安全性能以及再次利用,屋面、门窗、地板等部位均需进行绝热处理;为了节约水资源,在建筑中合理安装可循环利用的设备。
3结语
生态建筑的设计与施工必须建立在保护环境、节约能源、与自然协调发展的前提下。设计人员应该在确定建筑地点以后,针对施工地点的实际状况因地制宜的开展设计工作,在保证建筑工程质量以及使用寿命的前提下,满足建筑绿色化、节能化与可持续发展方面的要求。
参考文献:
[1]周宵.生态建筑的设计原理及设计方法研究[J].低碳世界,2014(19):22-23.
[2]王慧丽.生态设计原理及设计方法对建筑设计的作用[D].上海:上海科学技术学院,2012:119-123.
关键词:绿色建筑设计;设计优化;绿色建筑技术
中图分类号:TU984
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2009)04-0027-02
一、绿色建筑设计基本原则
(一)环境优先原则
绿色设计回应了人们对土地和土地上的生物之依恋关系,并通过将自然元素及自然过程显露和引导人们体验自然,来唤醒人们对自然的关怀。对环境的考虑应具有以下几方面的特征:
1.能帮助我们看见和关注人类在大地上留下的痕迹;
2.能让复杂的自然过程可见并可以理解;
3.把被隐藏看不见的系统和过程显露出来;
4.能强调人与自然尚未被认识的联系。
(二)整体性原则
生态学是一门关联整合,强调相互作用于适应的科学。因此以生态学理论为指导的绿色设计应该被视为一种强调关联性的、整体性的设计。它包含了所有减少建筑系统影响生态环境的设计努力。
(三)健康舒适原则
对于造型、经济等做出的内部环境品质牺牲姑且不说,我们必须掌握保护环境与为人设想的平衡。我们强调高效节约不能以降低生活质量、牺牲人的健康和舒适性为代价,尊重环境,并非要建立在抑制人类需求的基础上,对人类健康、舒适方便的追求必须放在与保护环境同样重要的位置。建筑物的一个主要目的是为生活、生产活动提供健康、无害、舒适的环境。创造优美的外部空间环境,改善室内环境品质,提高舒适度,保障安全供水,降低环境污染,满足人们生理和心理的需求。
二、绿色建筑规划设计
(一)节地与室外环境
1.建筑场地选址无洪灾、泥石流及含氛土壤的威胁,建筑场地安全范围内无电磁辐射危害和火、爆、有毒物质等危险源。
2.住区建筑布局保证室内外的日照环境、采光和通风的要求,满足相关规范中有关住宅建筑日照标准的要求。
3.绿化种植适应当地气候和土壤条件的乡土植物,选用少维护、耐候性强、病虫害少,对人体无害的植物。
4.住区的绿地率不低于30%,人均公共绿地面积1~2平方米/人。
5.选用已开发且具城市改造潜力的用地或在废弃场地上进行建设;若为已被污染的废弃地,需要对污染土地进行处理并达到有关标准。
6.住区公共服务设施按规划配建,采用综合建筑并与周边地区共享。住区公共服务设施按规划配建,采用综合建筑并与周边地区共享。
7.住区内部及附近无污染散发源。
8.住区环境噪声符合相关规范的规定。
9.住区室外日平均热岛强度不高于1.5℃。
10.住区风环境有利于冬季行走舒适及过渡季、夏季的自然通风。
(二)节能与能源利用
1.住宅围护结构热工性能指标符合国家和地方居住建筑节能标准的规定。
2.当设计用集中空调(含户式中央空调)系统时,所选用的冷水机组或单元式空调机组的性能系数(能效比)应符合国家标准相关规范中的有关规定值。
3.设置集中采暖和(或)集中空调系统的住宅,采取室温调节和热量计量设施。
4.利用场地自然条件,合理设计建筑体形、朝向、楼距和窗墙面积比,采取有效的遮阳措施,充分利用自然通风和天然采光。
5.选用效率高的用能设备,如选用高效节能电梯。集中采暖系统热水循环水泵的耗电输热比,集中空调系统风机单位风量耗功率和冷热水输送能效比符合相关规范的规定。
6.当设计采用集中空调(含户式中央空调)系统时,所选用的冷水机组或单元式空调机组的性能系数(能效比)比国家标准相关规范中的有关规定值高一个等级。
7.公共场所和部位的照明采用高效光源和高效灯具,并采取其它节能控制措施,其照明功率密度符合相关规范的规定。在自然采光的区域设定时或光电控制的照明系统。
8.设置集中采暖和(或)集中空调系统的住宅。采用能量回收系统(装置)。
9.根据当地气候和自然资源条件,充分利用太阳能、地热能等可再生能源。可再生能源的使用占建筑总能耗的比例大于弱。
(三)节水与水资源利用
1.在方案、规划阶段制定水系统规划方案。统筹考虑传统与非传统水源的利用。
2.设置完善的供水系统,水质达到国家或行业规定的标准,且水压稳定、可靠。
3.设置完善的排水系统,采用建筑自身优质杂排水、杂排水作为再生水源的,实施分质排水。
4.用水分户、分用途设置计量仪表,并采取有效措施避免管网漏损。
5.采用节水器具和设备,节水率不低于8%。
6.合理规划地表与屋面雨水径流途径,降低地表径流,采用多种渗透措施增加雨水渗透量。
7.绿化用水、景观用水等非饮用水采用非传统水源。
8.绿化灌溉采取微灌、渗灌、低压管灌等节水高效灌溉方式。
(四)节材与材料资源利用
1.室内装饰装修材料满足相应产品质量国家或行业标准,其中材料中有害物质含量满足相关规范的要求。
2.采用集约化生产的建筑材料、构件和部品,减少现场加工。
3.建筑材料就地取材,至少20%(按价值计)的建筑材料产于距施工现场500公里范围内。
4.使用耐久性好的建筑材料,如高强度钢、高性能混凝土、高性能混凝土外加剂等。
5.将建筑施工、旧建筑拆除和场地清理时产生的固体废弃物中可循环利用、可再生利用的建筑材料分离回收和再利用。在保证安全和不污染环境的情况下,可再利用的材料(按价值计)占总建筑材料的5%,可再循环材料(按价值计)占所用总建筑材料的10%。
6.在保证性能的前提下,优先使用利用工业或生活废弃物生产的建筑材料。
7.使用可改善室内空气质量的功能性装饰装修材料。
8.结构施工与装修工程一次施工到位,避免重复装修与材料浪费。
9.采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑结构体系。
三、绿色建筑设计的优化
(一)社会、经济对绿色建筑的影响将会改变
绿色建筑目前主要实践在住宅、办公楼等类型,一般为中小型规模。今后有向工业建筑、文教建筑类型以及大型、高层建筑发展的趋势。
随着绿色建筑所占比例的提高,当前这种社会、经济彻底主宰绿色建筑的局面势必扭转。呈现出一种互动关系,从而达到以绿色化、人性化为目的,政府职能、经济为手段的理想状态。
(二)绿色设计将进一步完善
通过世界范围内对绿色化设计的进一步研究,我们可以得出这样的结论:建筑必将沿着以下轨道实现。
1.个人及社会的绿色意愿;
2.绿化所需设计程序,设计工具的开发及普及;
3.绿色的舒适环境基准;
4.绿色环境所需的专用的气象资料;
5.长期有计划的绿化实施及测试经验;
6.可再生的能源的开发、发展;
7.更加准确严格的建筑标准;
8.全球化的产品认证体系。
(三)绿色建筑技术将实现突破
在不远的将来,通过技术进步和转变经营管理方式,建筑业的劳动生产率和科技贡献率将会大幅提高;随着科学合理的建筑规划设计、适宜的建筑技术和绿色建材的出现,建筑工业化、现代化水平将会不断提高,设施管理效率和工作效率也会上升;积极发展中的智能型绿色建筑会使建筑整体系统的使用寿命延长,而且具有更强的性能及灵活性。
关键词:建筑风环境;Airpak模拟;风速风向;气压差;优化设计
在绝大部分地区,为了提高建筑节能效果,创造良好的建筑室内外环境,在建筑的室内外空间设计上,既要满足夏季良好的自然通风,又要避免冬季室外风速过大,并优化建筑散热保温效果,从而降低建筑运营能耗。本文结合建筑所在地区气候特点,对建筑风环境模拟在绿色建筑设计中起到的作用进行探讨。特别是在建筑设计前期的方案推敲与优化阶段,建筑风环境模拟技术以其独特的优势,在绿色建筑的优化设计方面起到了比较重要的作用。本文将结合建筑设计案例从以下两方面来探讨建筑风环境模拟分析与绿色建筑前期设计的关系。
1.风环境模拟分析与建筑形体布局对比
本文以中国整形外科医院改扩建竞标方案作为案例分析,该方案位于北京市石景山区,基地东西长约300米,南北长约160米,占地面积为62923平方米(面积计算准确吗?我计算是48000),用地内地势平坦,基地周围交通便利。地块东侧临处路,西临疗养院路,南侧为永定河引水渠,北侧为院区家属院和协和医科大学护理学院。在该建筑设计前期,主要有两个概念方案,各有其特色,但其建筑形体布局有着较大不同。现以北京的自然气候条件为基础,从绿色建筑理念出发,以国家绿色建筑评价标准中对风环境的要求作为参考,运用流体模拟软件Airpak,对整形外科医院的两个方案进行冬夏两季室外风环境的仿真模拟,从而为整形医院取得良好的建筑通风,减少建筑能耗,避免污染物扩散,创造舒适的室外环境提供模拟成果及理论支持,为建筑方案的对比和筛选提供依据;同时,该模拟结果可以用来指导该医院建筑布局的优化以及室外景观的合理布置,为患者创造一个更加适宜的休养康复环境。北京冬季主导风向是西北风,夏季是东南风。石景山区,4月平均风速为全年之最4.7m/s。在建筑风环境模拟过程中,取风速为5m/s,测试建筑室外风环境;本文将分别模拟以下两个设计方案的冬季和夏季风环境,来对比探讨不同建筑方案的自然通风,行人舒适度、污染源扩散、气压差值等方面的问题。
1.1方案一模拟分析
方案一示意,该方案南北对称式,南北各有东西向条状住院楼,中间为门诊医技楼,它们共同围合的空间为一个下沉庭院,适于患者在其中休息与交流;垃圾处理和动物实验区域在西南角,设计中要充分考虑其污物和废气对院内的影响;人行道和院落分布在建筑体块之间。此方案冬夏两季的建筑室外风环境模拟结果如下:分析方案一模拟分析图可以得出以下结论:
(1)院内风速:分析冬夏两季1.5m高处的速度矢量可以看出:冬季风从西北角吹来,风速为5m/s,经过院内建筑再从东南角离开,风速减小幅度较大;分析速度云图可以看出,院内风速均匀,人行道路上没有超过5m/s的不适风速,也无静风区;在图2中分析夏季风速度矢量图和云图,可以看出,夏季风从东南侧吹过来,院内的几大围合区域如东侧入口广场、西侧内院皆有一定的风速,并且绝大部分区域气流通畅,没有涡流区和静风区,整体来说通风气流条件较好。
(2)污流排散:医院内主要污染源为垃圾处理处和动物实验区域,它们位于基地西南角。分析冬夏两季1.5m高处的速度矢量可以看出,冬夏季污浊气体的方向都是背离医院散去,不会吹入院内,并且没有产生漩涡区,污浊气体不会滞留,从而不会影响院内清洁。
(3)气压差值:冬季1.5m处气压图可以看出,作为西北角第一排的两栋建筑迎风和被风两面气压差大于5pa之外,应做好建筑防风,比如加强建筑构件防风处理或者种植常青树种在其北侧;除此之外的其余部分,如南北住院部的气压差值都较小,可以减少冬季大气压值引起的热量流失及额外的能源消耗。中夏季1.5m处气压图所示,南边住院部气压差值大于5pa,北边建筑可开启外窗室内外表面的气压差都大于1pa,都优于绿色建筑评价标准,有利于室内自然通风,在提高室内舒适度的同时,减低了空调使用带来的能耗。
1.2方案二模拟分析,该方案西北角为两栋住院楼,并且围合成一个室外休息西北庭院,西南角为主要污染气体来源:科研楼、动物实验楼,东部为门诊医技等,东西建筑之间为一条南北向开敞的主要景观轴,建筑之间用连廊连接,该方案建筑风环境模拟结果如下:分析方案二模拟分析图可以得出以下结论
(1)院内风速:中冬季1.5m高处速度矢量图,可以看到冬季风从西北角吹来,在住院部围合的西北庭院中,虽无风速过大情况,但是形成了一定的回旋涡流,不利于保证空气洁净;冬季1.5m高处速度云图,科研楼与住院部之间的走道空间,冬季风速较大,近一半面积处于3m/s—5m/s之间,不适合患者在此行走和休息活动,同时建筑表面寒风过大容易过多地带走建筑物热量。夏季1.5m高处速度矢量和云图,可以看出夏季西北庭院被南边建筑阻隔,庭院内风速较小,不利于通风散热,在夏季也不适合休息活动。从风速分布角度来看方案一优于方案二。
(2)污流排散:院内主要污染源为科研教学中动物实验区域,位于基地西南角,冬夏两季速度矢量图来看,夏季的污浊空气对院内影响不大,背离医院散去;但是在冬季,污浊气体将会由实验楼与住院部形成的狭长走道中吹向住院部,影响院内清洁,由此比较,方案一要优于方案二。
(3)气压差值:从图3中冬季1.5m处气压图可以看出,冬季南北住院部气压差值相对方案一要大一些,且最北住院部与迎风面第二排的医技楼气压差都大于5pa,显然容易引起的热量流失及额外的能源消耗。夏季1.5m处气压图,看出夏季南北住院部气压差值都较大,有利于室内自然通风,通过冬夏两季气压差值的对比,方案一要略优于方案二。综上所述,通过建筑风环境模拟,对两方案中院内风速风向、污染气体流向、建筑室内外气压差值等方面的全面比较,建筑方案一优于建筑方案二,结合其他建筑设计要点,该医院最终设计方案选取为方案一。
2.风环境模拟分析与建筑形体布局优化
以建筑风环境模拟的结果为基础,尽可能保持方案一大体不变而进行局部微调,方案一的不足主要表现为:在夏季,若干建筑室外空间局部通风不佳,下面将提出具体问题,并对建筑形体布局的进行适当优化,得出方案三;最后将方案三与方案一进行模拟对比:
2.1方案一的问题及优化方式
(1)问题一:西边的下沉内庭院,有一半面积在冬夏两季特别是夏季的通风效果不佳,此处冬季休息活动基本符合要求,但夏季宜有良好的通风,否则内院一半面积风环境不适于夏季室外活动,气流不畅。优化方式为:在方案三中,将门诊主楼与南边住院部的连廊一层做成开敞式的,冬季连廊两侧关闭;夏季底层连廊打开后走廊形成通风带,激活内院气流,利于通风。
(2)问题二:东侧主入口广场及其北侧走道冬季在北边住院楼的庇护下,室外风速不大,冬季风环境较好;但是两处夏季风速都很小,空气流动受阻,再加上人流量较大的因素,此处在夏季宜有更加良好通风。优化方式为:在方案三中,将东南角住院部底层架空两跨度15米,做成水池及花园,优化通风效果和微气候的同时,营造了一处乘凉避暑的室外休闲空地;另外,将门诊主楼与东北住院部的连廊一层做成开敞式,这样夏季东南风大量吹如门诊广场,北边走道亦有良好通风。
2.2方案一与方案三夏季风环境模拟结果对比
方案一与方案三夏季风速度矢量图与云图可以看出:相对于方案一,优化后的方案三使内院、门诊入口广场、北部走道的通风效果有了较大改善,使夏季整个院区近35%的室外风环境得到优化,改善了室外环境的舒适度、室外景观等微气候,夏季优越的通风效果也降低了空调能耗,符合绿色建筑设计要求。
3.结论
以上研究仅适合在建筑概念与方案设计阶段,通过风环境的计算机模拟寻找优化设计方法,模拟精度满足建筑师在此阶段的方案决策即可。通过本研究不难发现,以国家绿色建筑评价标准中对风环境的要求作为参考,以绿色建筑设计理论作为指导,充分利用好建筑风环境模拟技术,能很好地为绿色建筑构思、建筑布局、建筑形体等前期设计提供客观、科学的评判和优化依据,从而对不同的建筑方案进行对比分析和调整优化,使得建筑具有更合理舒适的室外风环境,良好的自然通风效果,改善建筑的隔热保温、避寒散热性能,从而降低建筑运营能耗,践行绿色建筑的理念。
参考文献:
[1].陈飞.建筑风环境[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[2].中华人民共和国住房和城乡建设部.绿色建筑评价标准GB/T50378-2014[S].北京:中国建筑工业出版社,2014.
【关键词】:建筑设计;节能优化;设计;分析
【导言】:伴随着经济的迅猛发展,能源消耗的额度也逐年增大,能源问题已成为焦点,其严重违背了可持续发展原则,制约了国家经济建设,阻碍社会发展。目前,建筑业耗能居于首位,我国出台了一系列的节能标准,切实贯彻落实可持续发展原则。
1、我国建筑节能设计的现状分析
由于建筑节能设计具有很强的综合性与系统性,涉及到的专业领域较为广泛,技术含量较高,使得在节能建筑设计方面依然缺乏完善的建筑设计技术,建筑设计体系也不成熟。具体现状归纳如下:
1.1建筑节能标准执行率低
由于我国各地区的气候条件和经济条件差异较大,与当前的能源节能标准尚未细化,也没有充分考虑当地的经济条件,导致所有的标准在实施过程中存在一定的问题。
1.2设计人员缺乏J识
虽然建筑业已经成为我国经济的支柱产业,但仍然存在着很多问题,在建筑行业的发展上建筑设计没有充分展现出建筑节能创新的理念,这主要是由于设计人员缺乏充分认识和了解建筑节能设计,仍沿用传统的设计过程中的设计理念,从而导致在建筑行业的建筑节能理念和技术不能得到充分的体现和应用,阻碍了节能建筑的开发应用。
1.3管理人员节能意识薄弱
建筑节能设计不仅体现在建筑中,它与建筑的管理密切相关。但在建筑节能技术应用的现状并不乐观,原因是创新和管理意识缺乏,不会使用节能建筑的设计理念,施工管理,施工企业的管理模式仍然是传统的粗放式管理应用,这显然不利于建筑节能技术。
1.4先进节能技术应用不足
当前,我国的建筑行业对国外先进技术的依赖性强,特别是在建筑节能设计技术领域。因此,先进的节能技术在节能建筑设计中不能得到充分的应用,许多设计理念仍然沿用传统的设计理念和方法,严重制约了资源的保护和环境的保护。
2、建筑设计中的节能措施分析
2.1屋面节能措施
屋面是建筑围护结构的重要组成部分,对于屋面的节能措施,在屋面进行保温隔热处理显得尤为重要。在夏季,太阳辐射很强,经受太阳辐射后的建筑屋面的温度能够达到七十摄氏度或以上的高温;在冬季,虽然太阳的辐射要弱得多,但是室内外温差却很大,从屋顶散发到室外热量非常多。基于这方面原因的考虑,很有必要对屋面采取节能设计。在屋面节能设计方法上,以把保温层铺设到建筑屋面这种方法运用得比较多。然而,为了使屋面的保温隔热效果更加的理想,则需要严格要求和控制保温材料质量。具体的做法是:第一,在设计上对保温材料的吸水率以及密度要把握好尺度,屋面自重更是要控制在合理范围之内。第二,在选取保温材料的时候,应尽量选用具有环保的、优良保温隔热性能的以及性价比高的等优点的材料。第三,设计人员还可以用蓄水或者是绿色种植的方法运用到屋面设计中。其中蓄水式的屋面能够散热,还能使屋面温度降低,绿色种植式的屋面不但可以增加建筑的绿化,队环境起到美化的作用;还可以使屋面的保温隔热效果更加理想。
2.2墙体节能措施
墙体也是建筑围护结构的重要组成部分,在墙体上采取行之有效的节能措施,能够使建筑墙体的节能效果得到很大程度的提升。对于墙体的节能设计,主要采用以下几种方法:在建筑外墙的材料选择上,采用隔热保温性能较为理想的材料;在墙体中间,将保温的材料放入其中,形成墙体和保温材料凝结在一起的复合墙体;在建筑的外墙添加保温层,不但能起到隔热的效果,还能为墙体充当保护的功能,这种方法也叫外墙外保温。如果只考虑保温节能的效果,第三种方法可以说是最佳的选择,因为室外的温度不会对外墙外的保温材料产生太大的影响。
2.3门窗节能设计
2.3.1控制建筑窗墙比
窗墙比顾名思义就是窗和墙之间的面积比,指的是窗户洞口的面积和房间立面单元面积之比,常常把窗墙比作为指标参数运用到建筑和建筑工节能设计中。其中房间立面单元面积指的是建筑的层高与开间定位线所围成的面积。不同的区域,不同的气候条件,在窗墙比的要求也很不同。尽管如此,对于门窗节能方面的措施来说,控制好建筑外窗的面积是很好的也是有效的一个途径。
2.3.2门窗玻璃的选择
着色玻璃:着色玻璃是一种节能装饰性玻璃,它不但具有良好的透明度,还可以对阳光中的热射线显示出很强的吸收能力,有效吸收太阳辐射出来的热量,从而达到隔热节能的功效。不但如此,从外面透入隔热玻璃的阳光,会被其柔化掉,大大降低阳光刺眼的程度,隔热玻璃还能把太阳光中的紫外线过滤掉,有效隔绝了紫外线对室内物品的直接作用而引起的物品褪色和变质情况的发生。镀膜玻璃:镀膜玻璃也叫反射玻璃,它是通过改变玻璃的光学性能,来达到某种特定要求的。具体来说,是将一层或者多层金属、合金或金属化合物薄膜涂镀到玻璃的表面。在建筑门窗节能中,采用的镀膜玻璃指的热反射玻璃,它具有在对热辐射进行反射时候,还能发挥很好的透光性能的优点。阳光控制镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃是比较常用的镀膜玻璃,阳光控制镀膜玻璃,可以对阳光起到一定的控制作用,隔热性能极佳,从而降低了室内空调的使用率,最终达到节能的目的。这种玻璃在安装时,还要在室内侧安装膜层来延长它的使用寿命。低辐射镀膜玻璃可以放射远红外线,也可以很好地阻隔可见光里的热射线,保温效果极其理想。中空玻璃:中空玻璃是一种将两片或者三片玻璃,用高强度高气密性的复合粘结剂,将其与含有干燥剂的铝合金窗框粘结在一起,从而形成的高效隔音隔热玻璃,门窗的保温隔热性能得到很大的提升。
(一)引用形象教学思维和建筑艺术实体建筑结构优化设计的目的是通过设计方案的优化,在确保建筑结构安全性和实用性的同时,提高建筑的整体美观性,科学合理地控制和压缩建筑结构的建材使用和工程施工周期,达到降低工程造价、获得最大利益的最终目的。建筑结构优化设计教学服务于市场,也要取之于市场,要引入建筑艺术实体和结构优化设计的工程实例,“教”与“学”相结合,增加抽象理念的形象教学内容。建筑学专业的学生对中国古建筑和世界著名建筑的造型设计比较感兴趣,老师可以通过引用这些建筑实例,进行建筑结构的优化设计教学,在讲授建筑结构力学计算、构件受力、框架结构的同时还能兼顾学生的兴趣,引导学生结合形象思维和逻辑思维进行课堂实践。例如在讲授建筑构件的受力时,引用经典的建筑形象万神庙和路易斯•康的印度经管学院作为实例。针对两个建筑同样的穹顶结构,万神庙利用连续不断的石墙来承担穹顶的结构侧推力,而印度经管学院建筑通过钢筋混凝土梁结构来抵抗拱的侧推力,由于结构的不同,建筑形象也截然不同。学生通过耳熟能详的经典建筑形象,由表入里地分析和探索了建筑结构的优化设计,带着发现的乐趣实现了课堂教学,课程吸收效果明显。
(二)增强建筑结构优化设计课程教学的连续性建筑结构课程通常为48课时至64课时,持续周期为一个学期,在学期结束后课程内容便很少涉及,课程得不到连续性学习。建筑结构设计优化是一门凌驾于多门建筑课程的综合学科,要在不同的建筑课程中融会贯通,在其他课程中反复实践和利用,才能将建筑结构优化设计的知识进行实际操作。这就要求不光要有独立的建筑结构课程和结构专业的教师,其他建筑课程和教师在教研中要融入结构优化的理念,通过启发性教学方法,使学生伴随建筑知识的增长提高结构优化设计能力。
(三)利用多媒体技术进行教学建筑结构设计要求学生对建筑的整体和个体构件都充分了解,传统的板报式讲授并不能直观地反映建筑构件实例的三维立体形象,学生和老师都应鼓励使用三维立体的软件设计建筑模型,提供设计作品的感官性的同时可以增强课程的趣味性。比如教师通过模型构件的软件设计立体的建筑模型,建筑的框架结构、构件受力情况和施工方法等都可以通过多媒体技术形象地呈现在大屏幕上,启发学生进行构件优化设计的灵感。老师和同学也可以通过计算机软件的交互作用,进行构件的交流和整体结构优化的探讨。学生可以通过软件完成教学作业,较徒手绘图简捷省力。新媒体技术能够很好的引发学生的课堂兴奋,也容易产生视觉疲劳,教师要掌握好重难点,合理分配计算机教学和传统板报式教学的课时。
二、结语
[关键词]住宅建筑 设计 优化 节能
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)02-0000-01
一、住宅建筑设计的具体要求
1、建筑设计的要求
建筑设计不再单纯是一幢两幢的规划设计,而是以一定规模的小区作为前提,小区的规划设计首先以人为本,在此基础上还要营造出优美的室外环境。要求功能合理,让居住者能在其中方便、安全、卫生、舒适地生活。住宅内部房间齐全,动静分开,洁污分离;主要居住的房间阳光充足,通风良好,各种设施齐全,能满足节能的要求。此外,还在设计中结合城市的自身特色,小区的地理位置和环境,对小区进行总体规划设计,这是创造良好小区环境的基础,也是小区设计的感观因素,是设计中的一项重要工作。
2、住宅设计的要求
未来的住宅标准将有很大的提高,细微之处将得到重视。节点细部设计在于整体布局合理,功能性强,具有深刻的文化内涵;同时细部设计、节点处理也是非常重要的。任何设计的尺寸、体量都应从人的生理学考虑,作为主体人感受到外部环境的舒适程度,可以直接衡量设计的好与坏,千万不能忽视细节的小问题,一切从人的需求考虑是获取成功的关键。
3、住宅舒适性的高要求
当下人们对住房的要求不仅是“住得下”,而且要“住得好”,这就是说人们对住房舒适性要求越来越高,要求住宅要方便、舒适、自由、美观。对室内采光、日照、通风、采暖、景观等因素也有着越来越高的要求,需要接近自然,要有时代感,体现自由、体现家庭的亲切感。
二、住宅建筑设计优化
1、住宅建筑结构的优化设计要点
(1)优秀的建筑结构设计方案是优化设计的前提
结构设计方案的优劣决定着结构设计的成败,对同一个建筑设计方案,结构设计方案并不是唯一的。结构方案的不同也会使工程造价和工程质量产生很大的差别,从这一点上看,选择合理的结构方案是十分重要的。选择结构方案应该遵循以下原则:在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的构思,并处理好好构件与结构、结构与结构之间的关系,使结构具备足够的承载力、刚度和良好的延性,进而使结构的受力与传力途径简单、直接、明确,同时使整个结构安全可靠度也保持协调一致,使结构平面布置的抗侧力刚度中心与建筑物的外力作用中心或质量重心尽量接近或重合,以避免或减小外力作用下结构的扭转效应。
(2)建筑结构的细部优化
一是剪力墙的优化设计。剪力墙设计中最关键的就是连梁的设计。有经验的设计师在设计住宅结构时,一般会采用大刚度的窗下墙作为连梁,将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。满足结构刚度与变形要求时,还要充分考虑到经济角度与抗力、变形方面,并布置好抗侧力构件。剪力墙数量越多,结构抗侧力刚度愈大,相应结构位移会减小,但是结构地震力会随抗侧力刚度增大而加大,对结构的造价控制不利。所以,布置剪力墙应以周边均匀、对称、分散为原则,以规范规定的水平位移限值为准尽可能减少剪力墙数量。
二是基础拉梁设计的优化
从建筑的抗震的角度来说,基础应选择短柱,基础拉梁应顺着两个主轴的方向进行设置。一般情况下,基础拉梁的截面宽度要取短柱中心距的1/20~1/30,高度一般取短柱中心距的1/10~1/15。纵向钢筋受力值可取其连接柱子最大轴力设计值的1/10。建筑基础拉梁的正负弯矩钢筋及抗震相关结构应与上部钢筋混凝土框架保持一致。
2、住宅建筑节能的优化设计要点
(1)优化住宅建筑的屋面设计
一是屋面绿化方面。随着我国城市化进程的高速发展和建筑面积的急剧增加,建筑能耗将更为巨大。城市建筑实行屋面绿化,不仅能大幅度降低建筑能耗,减少温室的气体排放,也能够增加城市绿地面积,实现美化城市、改善城市气候环境的目的。
二是蓄水屋面。所谓的蓄水屋面实际上就是在刚性防水屋面上蓄一层水,利用水蒸发可以将大量水层中的热量带走,大量消耗晒到屋面的太阳辐射热,从根本上减弱了屋面的传热量,屋面温度也随之降低。总之,这是一种很好的隔热措施,改善屋面热工性能。
(2)住宅建筑外窗的节能优化设计
一是适当控制窗墙比。一般而言,应保持住宅建筑的外窗面积不宜过大。应控制好控制好各朝向的窗墙,北向不应大于0.45,东、西向不应大于0.30,南向不应大于0.50。在设计开窗的同时,对门窗的开启也要满足设计标准,在建筑设计中有时为了立面的效果忽略了门窗的开启,从而影响了节能。
二是合理控制门窗的气密性。在安装过程中,门窗的各部件之间存在装配间隙,由此便会产生室内外空气的交换。所以必须要控制门窗缝隙的空气渗透量。尤其在高层建筑中风压较大,气密性应当进一步提高。鉴于此就要求九层以下的住宅外窗气密性应达到3级,十层以上的住宅外窗气密性应达到4级,这是基本原则。
三、住宅建筑设计创新
1、设计理念要不断创新
建筑设计是一种创造性的劳动,每位建筑师都希望在自己的建筑作品基础上进一步创新,突显出鲜明的个性。建筑创新能直接反映在设计理念与理论上,并对每一个设计要素都有不同程度的影响。如:怎样才能在使用功能方面达到以人为本的需求,怎样在文化涵养上有序表达建筑暗藏的文化品味,以及技术方面的创新。
2、坚持因地制宜的原则
以因地制宜为原则,考虑地形地势、气候,并尊重生态价值等,保护好自然环境,尽量少破坏。建筑设计时,深入研究场地周围的地形、地貌、土壤、日照、植被、水文、风力与风向等因素,同时也要考虑到建筑物对上述自然因素的不利影响。充分利用自然资源,设计出合理的建筑类型,尽可能满足人们的自然通风、遮阳、采暖、保温等需求。
3、树立起环保设计理念
地球资源被人类过度索取,导致很多环境区域的生态系统出现失衡,因此,人类正面临着严重的生态问题威胁。从当前情况看,有关生态的理念已经明显是缺乏新鲜感了,随着人类进程的变化发展,或多或少都存在着生态的朴素思想。总的来说,生态具体就是指自然和人之间的关系,建筑生态化就应对人、建筑和自然之间的关系进行很好的处理,进而为人类创造一个所需的舒适空间,也保护了大的周围环境,促使人类发展中的有利资源能够持续存在。
四、结束语
综上所述,住宅建筑设计是一项复杂的工程任务,需要多方的配合,既要满足人们的要求,也要兼顾周围的环境,采取先进手段对其优化并创新,使住宅建筑更符合当代城市发展需求,推动城市建设。
参考文献
[1] 闫超《论建筑结构设计优化的方法在住宅结构设计中的应用》[J],《科技风》2014(4).
【关键词】 结构设计优化;建筑设计应用
传统的结构优化设计,实际上指的是结构分析,其过程大致是假设-分析-校核-重新设计。重新设计的目的也是要选择一个合理的方案,但它只属分析的范畴;且只能凭设计者的经验作很少几次重复以通过“校核”为满足。结构优化指的是结构综合,其过程大致可归纳为:假定-分析-搜索-最优设计四个阶段。其中的搜索过程是修改并优化的过程。它首先判断设计方案是否达到最优(包括满足各种给定的条件),如若不是,则按某种规则进行修改,以求逐步达到预定的最优指标。[7]
一、结构设计优化方法的理论基础
在工程项目结构设计过程中,需要认真考虑的问题有很多,最终要实现的目的是需要在设计对象基本适用功能和安全可靠性有一定保障的基础上,更好地设计设计对象,使其达到最佳效果。在此基础上,工程和结构最优化的问题就必须要引起重视。
从建筑理论上分析结构设计优化方法可以得知,结构设计优化方法主要体现在两个方面,其一是房屋工程部分结构的优化设计,其二是房屋工程结构总体的优化设计。后者的优化设计包括:屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。穿插其中的,还包含选型、布置、受力分析、造价分析等项目,在实施过程中,应遵循一定的原则,结合具体工程的实际情况,从实际出发,围绕房屋建筑的综合经济效益目标进行结构优化设计。
在设计安全被保证的情况下,建筑师应开拓创新,挑战新的结构形式。在建筑结构设计的过程中,建筑师的设计意图应能够得到基本满足,应设置尽量符合规则的平面布局,使其对称;同时缩小质量中心和刚度中心的差异,使建筑物在水平荷载作用下不致于产生太大的扭转效应。在竖直方向的布置上,应确保在满足功能要求的情况下,尽最大可能贯通竖向的承重构件;为使结构分析和设计上的难度不致于太大,减少不必要的经济浪费,使应力分散,转化层应尽可能少地使用;竖直方向的刚度要渐变,而不要突变,如若不然,在水平荷载作用下,突变处会产生严重的应力集中现象,这是非常不利于结构抵抗水平动力荷载的。
二、优化的结构设计技术在实践中的应用
在优化结构设计方案设计好以后,就可以在实践中融入这种理论方法。当前,结构设计优化属于一个较为普遍的课题,在能够充分利用结构优化方法而且其适用性能不出现改变的基础上,使工程造价目的得以实现,在实践中充分地运用结构设计优化方法,对于我国建筑工程设计人员而言,是很有必要的,也是很重要的。结构设计优化设计在项目的整体设计、前期设计、旧房改造以及抗震设计等环节中,能够产生巨大的效益。在结合结构设计优化方法以及模型的基础进行实践,一定要注意一下三方面的问题:在结构设计优化的前期工作中积极参与,优化概念设计和细部结构设计,对下部的地基基础结构设计进行优化。下面就针对这三方面开展进一步的分析和讨论:
1.在结构设计优化的前期工作中积极参与
由于前期方案的确定与建筑的总投资之间有着直接的关系,而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不参与其中,建筑师在实施建筑设计的时候,通常情况下都不对结构的合理性以及其可行性进行充分地考虑和分析,但是建筑设计的结果对于结构设计而言,能够产生直接影响,有一些方案可能会使结构设计的难度有所增加,在此基础上会使建筑的总投资得以提升。若是在方案初期,结构优化设计就能够参与到其中,那么我们就能够依据不同的建筑类别,将合理的结构形式和合理的设计方案选择出来,从而有一个好的开始。
2.优化概念设计和细部结构设计
针对那些没有具体数值量化的情况,概念设计是最佳的选择,例如,地震防烈度的设置,由于它具有一定的不确定性,计算式与现实之间难免会存在一定的差距,在设计过程中,概念设计的方法是比较适用的,将数值作为辅助参考资料。在设计过程中,设计人员需要能够对结构设计优化的方法灵活充分地运用,从而达到最佳效果。
3.对下部的地基基础结构设计的优化
在地基基础结构设计优化过程中,合适方案的选择是很重要的,若是桩基础,那么就需要与现场地质条件相结合,将桩基类型合理地选择出来,使造价得到最大程度地节省。桩端持力层会对灌注桩桩长的选择产生一定的影响,在这种情况下,应该多比较,最终确定最佳方案。
例如:某中学艺体馆,三层22m跨大梁采用后张有粘接预应力新技术,解决了跨度大、荷载大的问题;梁截面400*1500mm,选用后张有粘接部分预应力混凝土梁,预应力钢筋
3-7∮5,利用荷载平衡法平衡恒载+1/4活载,以保证在无荷载时不至于反拱过大。
三、结论
对结构设计优化的技术方法进行充分有效地利用,可以使有限的空间、有限的资源得到一定程度的提升,从而使其的效果得到最大化的发挥,在此基础上,经济化、实用性以及适用性的目标得到有效实现。在这种情况下,建筑产品的品质要求实现了不断提升,从而使人,们对居住条件以及生活环境的要求得以实现,与此同时,建筑商满足顾客需求的手段也实现不断更新的目的,最终使建筑工程造价成本的目标得到有效地降低。
参考文献
[1] 卢亦焱,黄银燊,唐红.房屋加层外套框架结构方案的优化设计[J].哈尔滨工业大学学报. 2009(04)
[2] 马臣杰,张良平,范重.优化技术在深圳京基金融中心中的应用[J].建筑结构. 2009(S1)
[3] 张红友.优化结构设计 减少建设投资成本[J].陕西建筑. 2008(11)
[4] 肖伟.通过结构优化设计提高房屋抗震性能[J].福建建筑. 2008(11)
[5] 姚琦泓.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].商品储运与养护. 2008(06)