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隨著大學校園建設量成倍增長,有關大學校園的研究也日益升溫。因為大學校園具有兩種基本屬性:建筑性和教育性。所以,對它的研究也多局限在建筑學、城市規劃和高等教育三個學科領域。
一、建筑及城市規劃界對大學校園的研究
我國的大學校園建設開始是以西方19世紀末、20世紀初的校園規劃理論為指導原則的。建國以后,根據經驗,結合國情,確立了以功能分區為核心準則的校園規劃理論和規劃指標體系,指導了我國現有的絕大多數大學的建設與發展。然而,那些曾被奉為經典的校園規劃理論和規劃指標體系都是建筑、規劃界的學者站在自己學科視野中的階段性經驗總結,是相當不成熟的,至今,這些欠成熟的校園規劃理論仍是我國大學校園規劃建設的根本依據。在理論欠缺的情況下,建筑、城市規劃領域對大學校園的研究只能是實踐走在理論前面。
隨著近幾年高教改革的深入,校園建設工程量比過去翻了幾翻,建筑和城市規劃界開始頻繁關注大學校園建設的理論建構。2001和2002年在北京和臺北分別舉辦了“海峽兩岸‘大學的校園’研討會”,在大陸和臺灣的建筑規劃界掀起了大學校園的學術熱。與以往相比,兩次會議的論文開始重視從歷史發展的角度分析大學校園建設的歷程,不再局限于校園工程的階段性總結。
一些建筑學者開始關注高等教育思想對校園建設的影響,只是他們的觀點闡述不太系統,只能說是一種“散見”。如:《大學校園規劃結構的研究》一文認為“大學校園形態與大學當時的辦學理念、教學制度和內容是一致的”。如中世紀的大學主要職責是培養神職人員和為王室服務的人才,大學校園必須是封閉的,能夠使學院排除外界各種影響,完全服從教會,校園生活充滿清規戒律。因此,校園多附屬于教堂或修道院,或者以宗教建筑為樣本進行設計建設。19世紀工業革命后,美國高校將學術自由理想和為社會服務的辦學宗旨相結合,創立了獨特的高等教育模式,也創立了影響全世界的開放式校園形態。20世紀后期,教育體制走向多元化,校園形態也越來越多元。這種對教育思想和校園建設關系的描述,雖然稍稍打破了一點建筑界習慣性思維的限制,但依然停留在對高等教育理論淺層次的理解上,并沒有闡明在大學校園形態演變中表現出的教育與建筑之間的互動關系。
另外一個值得關注的現象是:一些建筑學者除了對校園形態的“過去時”進行歸納總結外,對于校園的當下形態和未來趨勢也作了一定分析探討。一部分人認為,大學城將是我國大學校園在新時期的某種發展趨勢。“大學城”是國內近年來新興的概念之一,至今并無確切定義。一些文獻資料認為,“大學城”是一種特殊的城市化方式,其發展模式大致分為“傳統學術型”、“商業創新型”,或介于兩者之間。前者多起源于歷史悠久、具有強大學術號召力的一所或多所大學,經過漫長歷史時期,逐步形成了校城交融的自然環境,如英國的牛津、劍橋大學城,德國的洪堡大學等。“商業創新型”大學城起源于新興的理工科院校,以科技創新與市場緊密結合,帶動了地方經濟的發展,如美國“硅谷”和斯坦福大學。北京大學和中關村則兼有二者的特征。
雖然教育思想、教育理念對大學校園建設起重要作用,教育界每一次大的運動都在校園形態上留有痕跡。但是多數情況下,建筑界與高教界的對話局限在建筑工作者面對高教體制改革所作出的單方面呼應。在現代教育哲學的指導下,現代大學不斷構建著新的教育理論,這些理論雖然對校園建設有一定影響;可這種影響對建筑界來說是被動的,因為建筑界還沒有系統地探討教育思想、教育理念與大學校園建設的關系。憑著對教育思想一知半解的領悟,喊幾句時髦的教育口號,校園建設只能停留在膚淺的、“聞風而動”的層次,不可能有深度。
總之,當前建筑和城市規劃界對大學校園的研究大部分是針對我國大學校園建設的實際問題提出的,研究思路也是圍繞這些實際問題展開的。他們本著務實精神對教育界的熱點理論進行可行性探討,從建筑和規劃的視角提出方案、進行實踐,為新時期大學校園形態的發展作出有益的探索,也為下一步更深入系統的研究工作創造了氛圍。
二、高等教育界對大學校園的研究
大學作為實施高等教育的主要機構,一直是高等教育學科領域的重要研究對象。但長期以來,高等教育學科領域對大學的研究多集中在理念、制度、機構等非物質層面,很少關注大學的物質實體——校園,即使有所觸及也是輕描淡寫一筆帶過。同大學校園形態有關的研究主要集中在“校園文化”的研究領域。
校園文化是置身于社會文化大背景中的一種具有自身特色的亞文化形態,它滲透到學校的各個方面,涉及到全體師生員工的觀念和行為。高校校園文化是在“大學這一特定的環境氛圍內生活的成員所共同擁有的校園價值觀和這些價值觀在物質與意識形態上的具體化。它的主體是包括學生以及教師、行政人員在內的大學校園文化群體;它的內容分為精神文化和物質文化兩大層面:精神文化是校園文化的深層文化,包括師生員工的價值觀念、文化素養、心理素質及校風和校訓、學風和教風、學校的傳統習慣、校內文體活動等,物質文化包括校園建筑特色、文化活動場所和設施、校園綠化美化、學校的信息傳媒等。校園文化的核心是校園價值觀”。從這段表述中可以看到教育學者們傾向于把校園形態劃分到校園物質文化領域。
過去,大學校園形態在高等教育中的重要性一直被忽略著,被忽略的主要原因大概是大多數人認為:建筑與教育沒有多大關系。是的,建筑沒有以“知識”的身份、“課程(狹義)”的姿態進入人們的“學習”視野,但它對人的教化作用是“知識”和“課程”所不能給予的。這一點,中國古人深有體會:《三字經》的頭幾句,“昔盂母,擇鄰處”可謂家喻戶曉。正是孟夫子本人,親身體驗到環境對人潛移默化的作用,而作出了“居移氣,養移體”(《孟子·盡心》)的總結。中國古人早就懂得環境對人的“模范”作用,環境就是“模”,就是“范”;使用什么樣的模范,就可能塑造出什么樣的人物。英國首相邱吉爾也講過“先是人創造了建筑,建筑反過來創造人”,非常準確地表述了建筑與人的關系,暗示了建筑的“育人性”。
當前,教育界在反思現代教育中的弊病時,把環境的教化作用提到了哲學的高度。金生在《理解與教育》一書中談到“在科學技術和大工業生產的沖擊下,現代教育本身也被工業化和技術化,學生被納入教育生產的流水線,與日常的生活世界相隔絕”。面對這個現實問題,走向哲學解釋學的教育哲學呼吁到:“人類教育的產生和發展以及教育的研究都來源于并且歸根于實踐生活世界的需要”,“對教育的認識并不是一種事實的因果關系分析,也不是把人和教育作為孤立的客觀對象去解剖,而是在現實的‘生活世界’
中理解和解釋,也是‘同情’與‘參與’”。狄爾泰指出“理解和解釋是貫穿人文科學的方法”。人文學的對象是生命現象和生命活動,而生命總是具有意義并且要不斷需求意義的,所以它就需要不斷地理解和解釋。這種方法把研究活動、研究過程看作是解釋者和被解釋者之間不斷進行的對話,通過這種對話使研究者直觀地體驗和把握對象的內在精神。學生在校園中生活、學習的過程就是與周圍環境不斷對話的過程。大學校園為學生搭建了一個充滿意義的“生活世界”,呈現出各種各樣的“意義形式”,學生生活在其中,通過理解和解釋與之“對話”、“交往”,形成自己的世界觀和人生觀,使教育不知不覺進入學生的精神整體。大學校園形態就是一種教育表達式。
對于大學校園具有的“教化”作用,教育課程理論也有所觸及。在課程理論中,校園建筑、文化設施、綠化設施、文化生活、校風、學風、人際關系、環境氛圍等都屬于“隱性課程”,與其對應的“顯性課程”是指學校規定學生必須掌握的知識、技能、思想觀點、行為規范等。同顯性課程的明確性、強制性相對照,隱性課程的特點是:(1)潛在的規范性。無論是校園建筑、文化設施或校風、學風都潛在地蘊涵著一定的價值觀念、行為規范、精神境界,使生活于其中的受教育者感受到應如何調節自己的心理和行為。(2)非強制性。不通過強行灌輸、紀律約束,而是通過陶冶和感染,潛移默化地影響人的思想、情感和生活,凈化人的心靈。(3)作用的持久性。即使生活環境變化或遷移,已形成的價值觀念、行為習慣仍能長期保持。我認為“隱性課程”也包括“隱性”和“顯性”兩個狀態。校園形態屬于“隱性課程”的物質方面即顯性形態,而校園形態所構成的文化氛圍,所凝聚的價值觀念,所包容的文化生活則屬于“隱性課程”的精神方面即隱性形態。對于隱性課程的規范系統的描述和研究以前在我國教育領域不多見。
最近幾年,教育界的學者開始用跨學科的方法和視角研究“隱性課程”中的“隱性形態”,如南京師范大學的劉云彬博士進行的學校生活的社會學研究等。但是對“顯性形態”——大學校園的系統研究一直被忽略著。
三、大學校園研究的緊迫性
就全球普遍的時代背景而言,世界進入知識經濟時代,科學技術作為第一生產力被提到前所未有的高度,大學改變了以往作為社會產品和最終用戶之間的中介身份,不僅承擔著教學科研的基本任務,更成為將知識轉化為生產力的主要環節。大學為社會服務的意識越來越強,功能也越來越復雜,大學校園建設面臨著一系列新的挑戰。我國大學校園的現狀在數量、質量、規模上都相對滯后,極大地限制了我國培養高等人才的能力,大學校園建設(改建、擴建、新建)工作迫在眉睫。
時代在變,大學的功能、職責、理念在變,校園建設的理論指導當然也要“與時俱進”。我認為,當務之急是高等教育界、建筑和城市規劃界的專家學者打破學科壁壘,站在跨學科的視角對大學校園進行系統研究。因為理論的蒼白將導致實踐的浮躁,校園建設的失敗必然會影響我國的高等教育事業健康發展。希望高教界對大學校園的理論探索中多一點對物質形態的關注,改變一下教育研究者在校園建設中的“失語”狀態;希望建筑界對大學校園的理論研究多幾個視角,改變一下建筑人在校園建設中的“自語”狀態。
參考文獻
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(一)基礎設施工程、房屋建筑的地基基礎工程和主體結構工程的最低保修期為設計文件規定的該工程的合理使用年限;
(二)屋面防水工程、有防水要求的衛生間、房間和外墻面的防滲漏,為5年;
(三)供熱與供冷系統,為2個采暖期、供冷期;
(四)電氣管線、給排水管道、設備安裝和裝修工程,為2年。
其他項目的保修期限由發包方與承包方約定。建設工程的保修期,自竣工驗收合格之日起計算。”
建筑物壽命是指從規劃、實施到使用、毀壞的全部時間。建筑物的合理使用壽命是指地基基礎、主體結構、建筑附件、建筑設備等不同類別的使用壽命期。在《條例》第四十條保修期的具體規定,我們不難看出,建筑附件、建筑設備的保修期限均在3-5年,說明它們的合理使用壽命較短,而基礎設施工程、房屋建筑的地基基礎工程和主體結構工程的合理使用年限應由設計文件規定。因為此類工程結構的使用壽命是其質量得以量化的集中表現,工程結構的實際使用年限或者說設計使用壽命應該是工程結構設計使用年限的預期目標。根據《混凝土耐久性設計規范》條文說明,建筑物的主體結構設計使用年限在量值上與建筑物的合理使用年限相同。建筑結構的設計使用年限雖然與合理使用年限源于相同的概念,但數值并不相同,合理使用年限是一個確定的期望值,而設計使用年限則必須考慮環境作用、材料性能等因素的變異性對于結構耐久性的影響,需要有足夠的保證率,這樣才能使所設計的建筑結構滿足《建筑法》中規定的“確保質量”要求。對于工程結構的設計使用年限的確定,設計人員應在工程設計前首先聽取業主和使用者對于工程合理使用壽命的要求,然后以合理壽命為目標,確定主體結構的設計使用年限。
2003年建設部修訂并頒布的《建筑設計文件編制深度規定》第3.5.2條中,要求建設結構設計文件必須明確“建筑結構的安全等級和設計使用年限、建筑抗震設防烈度和設防類別”。這是我國自1949年解放以后,第一次以部頒文件的形式對建筑工程清晰地提出了“設計使用年限”這一概念。
同時,相關的法律法規明確了在工程的“設計使用年限”內各方責任主體對工程質量應承擔的法律責任。《條例》第八十條:“在建筑物的合理使用壽命內,因建筑工程質量不合格受到損害的,有權向責任者要求賠償”。第四十一條中強調“建設工程在保修范圍和保修期限內發生質量問題的,施工單位應當履行保修義務,并對造成的損失承擔賠償責任。”第十九條中規定:“勘察、設計單位必須按照工程建設強制性標準進行勘察、設計,并對其勘察、設計的質量負責。”受過去計劃經濟年代長期影響,我國設計人員不太關注工程合理使用壽命,僅局限于照搬技術標準中的相關規定。自本世紀以來,我國開始重視建筑結構的合理使用壽命,在2001年版的《建筑結構可靠度設計統一標準》第1.0.5條以強制性條文的形式明確結構的設計使用年限(如下表)。
從法律法規和技術法規中的這些條文規定,建筑結構在“設計使用年限”內若達不到工程質量要求或非正常使用維護而造成的工程事故,與工程相關的人員是應當承擔起經濟賠償和法律責任的。
2 設計使用年限與設計基準期的區別
在我們的一些建筑工程設計中,采用上世紀80年代的相關技術規范,而在設計文件中表示的使用年限為50年,更有甚者將“設計使用年限”定為100年。假若在設計計算和設計構造中,按照《建筑結構可靠度統一標準》GB50068-2001(以下簡稱為《可靠度標準》)進行了調整,這種表述無可非議,但在不做任何調整的情況下采用這種表述,說明這些工程技術人員對“設計使用年限”與“設計基準期”這兩個概念的區別不清晰。
20世紀70年代,我國對建筑工程的使用壽命沒有提出具體規定,只有在相關標準中提到了設計基準期的概念,而且其基準期僅為30年。隨著我國市場經濟的發展和法律法規的不斷完善,建筑市場迫切需要明確建筑工程的使用年限。在我國2001版《可靠度標準》的修訂中,借鑒國際標準ISO 2394:1998《結構可靠度總原則》,提出了各種建筑結構的“設計使用年限”的概念,并明確了“設計使用年限”是設計規定的一個時期,在這一規定的時期內,只需進行正常的維護而不需要進行大修就能按預期目的使用,完成預定的功能。根據該定義,“設計使用年限”是結構在正常設計、正常施工、正常使用和維護下所達到的使用年限。
設計基準期則是為確定可變作用及與時間有關的材料性能等取值而選用的時間參數。建筑結構作用效應或荷載效應的設計參數,即施加在結構上的直接作用或者引起結構外加變形、約束變形的間接作用,如結構承受的人群、設備、車輛,以及施加于結構的風、雪、冰、土壓力、水壓力、溫度作用等。我國現行《建筑結構荷載規范》將荷載或作用分為三類,即永久荷載(恒載)、可變荷載(活載)和偶然荷載(特殊荷載)。其中,永久荷載在結構使用期間,其值不會隨時間變化而變化,但可變荷載和偶然荷載在結構使用期間,其值隨時間變化,特別是因自然條件引起的可變荷載和偶然荷載的標準值,它涉及到出現荷載最大值的時域問題,這個時域就是設計基準值。我國1987年版《荷載規范》所提供的可變荷載標準值設計基準期為30年,2001年版《荷載規范》所提供的可變荷載標準值為50年。一般情況下,基準期越長,發生最不利情況的概率就越大,可變荷載標準值必然提高。若按30年設計基準期的標準荷載取值作為設計依據,工程設計文件中標注的“設計使用年限”遠超過基準期,又未提高荷載取值,必然造成安全儲備降低。同時,“設計使用年限”遠超過設計基準期,不是結構不能使用,但結構構件的失效概率將快速增大。
同時,我國規范對荷載組合的處理上,由于理論分析上的困難,一般假定抗力為隨機變量,同時將多個荷載的組合效應近似簡化為極值隨機變量,這樣可使可靠度的計算最終歸結為隨機變量函數的概率計算,而且荷載效應組合也可作為獨立的問題進行研究。在這種情況下,假如荷載取值的安全儲備不高,甚至不在基準期內,那么必將導致組合后的荷載效應脫離實際效應,根據該組合得到的計算結果可能是錯誤的,甚
至在“設計使用年限”內存在安全隱患。上述采用30年一遇的最不利荷載取值,而其設計目標使用期卻為50年甚至100年,在“設計使用年限”內一旦遇上某種最不利情況下的自然災害,也可能破壞或倒塌。
隨著世界氣候的變化,近幾年來各種自然災害頻繁出現,導致房屋倒塌和破壞的事故時有發生。在我國被暴風吹垮、冰雪壓垮的房屋也不計其數。以2008年的南方冰災為例,當時的實際冰雪荷載遠超過《荷載規范》提供的標準值,有些甚至高達2倍以上。冰雪災害壓垮了數以萬計的房屋,但同一地區,有些房屋仍保持完好,而有些房屋遭到破壞和倒塌。在這些破壞和垮塌的房屋中,輕鋼結構最多,而輕鋼結構中,拱殼結構居多。這說明了一個問題,即建筑結構安全儲備的作用。混凝土結構和砌體結構自重大,在計算時自重乘以荷載分項系數后的安全儲備可以平衡一部分超出的冰雪荷載,而輕鋼結構自重輕,即使乘以荷載系數也難以平衡所超出的冰雪荷載,故造成結構構件的倒塌破壞。這些罕遇災害造成房屋的倒塌,說明設計基準期內的設計參數是一個十分復雜的問題,存在較大的不確定性和不確知性,我國目前缺乏此類罕遇災害的數據記錄和積累。
因此現行規范中所提供的荷載標準值只是設計應用中必須把握的最低值,實際工程更需要設計人員結合工程的實際情況進行分析判斷,才能確保建筑結構在設計使用年限內的正常使用。在冰災中輕鋼結構破壞和倒塌嚴重的事實,更能告誡我們每一個從事建設工程的設計人員、施工人員應樹立起對建筑物全生命周期的安全度的考慮,熟悉和了解我國現行技術規范中條文的真正含義和所要達到的目標。
3 使用年限內的耐久性
上世紀80年代以前,無論我國的標準規范,還是設計、施工、使用各方都把重點放在了為滿足各種荷載作用下的結構強度要求上,而對環境因素作用下的耐久性考慮甚少。隨著我國經濟建設的飛速發展和以往工程建設因忽視耐久性問題而造成的慘痛教訓,特別是建筑工程中“設計使用年限”概念的提出。建筑結構與構件的耐久性問題,已是一個不可回避的事實。建筑結構的耐久性是“設計使用年限”內結構保持正常功能的重要因素之一,它與工程的使用壽命緊密相連。
本世紀以來,建筑界開始關注和重視建筑結構的耐久性問題。2008年頒布了我國第一部《混凝土結構耐久性設計規范》(GB/T 504762008),同時,現行有關建筑結構的技術標準均增加了結構構件耐久性的內容,例如,2001年版的《混凝土結構設計規范》增加了耐久性要求的章節,并根據各類建筑結構“設計使用年限”作出了相應的規定。2001年版的《砌體結構設計規范》的修訂中,為提高砌體結構的耐久性,上調了砌體結構材料的最低強度等級。2008年版的《工業建筑防腐蝕設計規范》對建筑結構構件的防腐蝕措施要求更加嚴格。
但在我們實際工程的設計、施工中,對建筑結構耐久性問題的嚴重性和迫切性認識并非深刻。以民用建筑為例,如巖土勘察忽視土壤、地下水等腐蝕性的分析。即使巖土勘察做出了土壤、地下水對結構構件存在腐蝕作用的結論,而設計人仍未采取相應防腐措施。又如,混凝土結構的鋼筋保護層不按“設計使用年限”和使用環境的規定進行設計和施工,不到幾年,混凝土炭化、鋼筋銹蝕,更令人費解的是有不少的混凝土結構工程,結構構件出現可見裂縫的現象十分突出,特別是某些露天結構、地下結構修建不到幾年,裂縫四處可見,鋼材銹跡斑斑。但人們都在用一句“混凝土結構是帶縫工作的”的話搪塞著。工程院院士陳肇元教授在《完善標準、法規,確保建筑物的合理使用壽命》中提到“保護層與壽命的關系是平方的關系,保護層厚度減小1/2,鋼筋的壽命就會減小1/4”。保護層厚度對鋼筋壽命的影響如此之大。更不用說混凝土結構構件產生了超過一定寬度的裂縫,使得鋼筋壽命大幅度縮短,甚至可能導致結構喪失承載能力。再如,目前建筑節能的外墻保溫體系,不少人靠低標價承接工程項目,而采用偷工減料的方法施工,這必然導致保溫層的使用周期與建筑物全生命周期不一致等問題,從而影響建筑結構的耐久性安全。如此種種降低建筑結構耐久性的現象,使人不無憂慮。有專家估計,我國“大干”建設的浪潮還可延續10多年,由于忽視耐久性,迎接我們的還有“大修”20年的浪潮,這個浪潮可能不用很久時間就將到來,其耗費等同于當時工程建設的投資。
隨著世界氣候環境的惡化,我國遭受酸雨侵蝕的面積已超過國土面積的30%,廢氣、廢水在四處排放,下雪、冰凍無處不在對建筑結構產生腐蝕作用。同時,我們又處在住宅建筑私有化,人們法律意識不斷增強的大背景下,
“設計使用年限”內因耐久性問題引發的各種法律責任的追究終究會表露出來。我們工程設計人員應對建筑結構的耐久性引起高度關注,不要成為“買單者”。
4 “設計使用年限”內的適用性
在“設計使用年限”內,建筑結構保持正常工作能力,除它的安全性、耐久性外更多的應體現在它的適用性上。但當人們談到其適用性時,總認為是建筑的平面功能、交通功能、舒適功能等,卻忽視了建筑結構的適用性問題,當人們以專業的視覺去觀察我們現已使用的房屋建筑時,就不難尋找到因建筑結構的質量問題給房屋功能帶來的危害。以下將通過幾個例子加以說明。
例1 某商住樓,設計耐火等級為二級,《防火規范》要求樓面板耐火極限為1.0h,而設計的樓面板采用了預應力空心板,其耐火極限值僅為0.5h,在一次火災中,樓面板在很短時間被大火燒斷。造成房屋整體倒塌,傷亡慘重。
隨著我國城鎮化的推進,城市建筑在不斷的發展,火災也在頻繁地發生,嚴重威脅著人民的生命財產安全。我國現行的《防火規范》的指導思想十分明確,在火災發生時,一是要能保證受災人員在一定時間內逃離火災現場,二是保證消防人員可以進行有效的救援措施。因此在我國現行的設計防火規范中,將房屋建筑分為廠房(倉庫)、液體和氣體儲存庫、可燃材料堆場,民用建筑(多層建筑、高層建筑)幾大類,按建筑物重要性又將建筑分為四個耐火等級,即一級、二級、三級和四級。在我們的設計文件中一般要標注建筑物的耐火等級。在正常設計情況下,結構構件的燃燒性能和耐火極限應與其整個工程的耐火等級相匹配,這樣才能使房屋結構在火災情況下提供可靠的支撐空間。假若房屋發生火災后,房屋的主體結構在很短時間內就破壞倒塌,就沒有一定可供受災人員疏散和消防人員施救的時間。這說明該建筑不能達到預期的極端情況下的正常使用要求,同樣也不滿足在“設計使用年限”內的適用性要求。
在上述問題中,有不少二級耐火等級的商住樓采用了預應力空心板,其預應力板的保護層厚度僅為10mm,其耐火極限為0.4h,即使加上頂部抹灰20mm,其保護層厚度算30mm,耐火極限還只有0.85h,而規范規定的耐火極限為1.00h,兩者應有較大差距。水火無情,應引起我們每一位結構工程師的重視。
例2,樓梯梯口梁碰頭現象在不少公共建筑、住宅建筑中時有發生。由于作者個頭較高的原因,經常被同行所“害”,碰得暈頭轉向。倘若有一天,因此而造成人員傷亡的事故,設計者是應該承擔法律責任的。在我國現行的《民用建筑設計通則》第6.7.5條中規定:“樓梯平臺上部及下部過道處的凈高不應小于2m,梯段凈高不宜小于2.2m”。該條款列入了2003年版的強制性條文。雖然在2005年版的《通則》中沒有列入強制性條文,但規范條文中以不小于2m作為強制規定。我們的設計人員應從適用性角度去嚴格遵守。
2節能技術在建筑施工中的應用
隨著時代的發展,科學技術的進步,建筑行業進行節能施工也是必不可少的。使用節能技術能夠減輕環境污染、有效緩解能源危機,實現可持續發展的目標。所以要在建筑施工中全面使用節能技術,提高我國建筑節能的水平。
2.1新能源在建筑施工的應用在建筑施工過程中使用可再生,豐富的新能源是節能施工的重要舉措。目前,我們可以利用的最純潔、含量最大的能源就是太陽能。在建筑施工中使用太陽能技術可以有效的減少對現有能源的消耗。在建筑物的頂部使用太陽能發電技術,將太陽能轉變為電能。然后利用電池將其存儲。再通過電線線路將電池接到建筑的用電設施上,就可以提供建筑物的照明所使用的電能。太陽能還可以利用在建筑物的供熱與采暖方面。總的來說,在建筑上使用太陽能技術是非常的可靠安全的,并且無污染、含量多、基本上不受任何的條件限制。太陽能供電設備安裝很方便,日常的維護與檢修也很容易。是非常適用于建筑節能的一項施工技術。
2.2使用新型保溫墻體材料建筑物在建造時,可以使用新型的保溫型墻體材料比如使用加氣混凝土砌塊、空心磚、燒結多孔磚、實心混凝土磚等作為建筑物外墻的建筑材料。這些新型墻體材料以粉煤灰、煤矸石、石粉、爐渣、竹炭等為主要原料然后再過先進的科學技術制作而成。這些材料能夠有效的提高建筑物的保溫效果,起到節能作用。使用新型墻體材料,可以有效減少環境污染,節省大量的生產成本,增加房屋使用面積,減輕建筑自身重量,有利于抗震等一系列優點,其中相當一大部分品種屬于綠色建材。新型建筑材料的選用和節能技術的使用是建筑施工中相當重要的一項工作。施工管理部門要提高節能施工意識,,大力的推廣新型節能建材的使用。
2.3科學的對門窗進行安裝能夠提高建筑節能效果的方法有很多而門窗的科學安裝也是其中一項重要的措施。在對門窗進行安裝時一定要注意一下幾個方面:一定選擇質量合格的門窗,要對門窗相關的性能與參數進行檢測指標。在對門窗框進行安裝時要嚴格檢查對框的角是否垂直。對于嚴重變形、縫隙過大等不達標的門窗要禁止安裝。在扇與扇、框與扇之間要安裝密封條,可以有效的解決透氣與滲水的問題,在門窗框的周圍等交接處用水泥膠砂進行嚴密處理,這樣同樣防止滲水與透氣。
2.4改善工藝,減少建材浪費建筑行業在不停的發展,層出不窮的施工工藝與技術可以有效的提高施工效率的提高。改善施工工藝,,不但能夠使建筑施工的技術水平得到提高,而且可以減少建筑能源的使用。例如使用舊的施工技術時,連接鋼筋的方式是搭接。這種施工技術導致鋼筋的使用量非常大,造成不必要的浪費。施工人員通過不懈的努力終于開發出螺紋連接這種新的施工方式。新的工作工藝在很大程度上降低了鋼筋的浪費。由此可見,改善施工工藝對建筑節能起著顯著的作用。工作人員應提高改進施工工藝意識,達到建筑節能的目的,使建筑施工的整體質量得到提高。
2.5優化建筑施工方案,節約建筑能源合理的節能觀念只有深入到建筑工程中的所有方面,才可以真正的發揮其自身的作用。建筑施工工程是一個持續性的工作,它關聯到工程工作的每項資源和組織設計的合理利用。進行對建筑施工方案的合理優化,我們能夠正確的安排施工期間的物力和人力,針對有些資源的浪費狀況,能夠很好的控制,針對人力安排的不符合要求的現象,也能夠有效的調整,正確地處理了建筑施工中的機器空轉現象和窩工現象。在建筑施工期間,應該制定對應的施工建設計劃,適合一定程度的立體交叉業務,合理地安排機械設施的正確使用,提升建筑材料的重新利用率,努力的促進各項建筑資源的合理循環工作,從而實現建筑能源的有效節約。
2.6改進施工工藝,降低建材浪費在建筑行業的迅速發展過程中,所有施工技術和施工工藝都在不停地改進,而且這些新技術的使用對建筑施工工作效率的提高有著非常顯著的效果。施工工藝的增強,不單單能夠提高建筑建設的技術水平,也很好地節省了建筑資源。在原來的建筑建設施工中,針對鋼筋的連接最常見的是使用搭接的方式,這種方式對鋼筋的浪費非常嚴重,對建材的節約不利,通過不停地發現,螺紋連接的新技術被普遍的使用,這種新的施工技術非常大地降低了建材的嚴重浪費現象。由此可見,建筑施工技術的更改針對建筑節能也是十分有效的方法之一,管理人員需要關注施工技術的改進,將其與建材節能和工作效率聯系起來,以提升建筑施工的整體質量。
1.2人員準備工程施工人員以及安裝人員都須要進行專業的技術培訓以及崗前培訓。在工人進廠之后還需要有項目經理對這些工人就工程的重要性進行詳細的講解,讓所有的施工人員對工程和工地的各項要求都擁有大致的理解。并且由施工人員對操作人員就相關的規范、標準和安全生產準則以及施工現場的安全管理的相關規定等進行詳細的講解。由技術人員在施工方案以及安全、技術等方面向施工人員進行交底,使得工人在施工之前都可以做到心中有數,對各個施工環節的施工質量標準都有大概的了解,從而可以對施工過程進行嚴格的控制。
1.3門窗框安裝門窗框的安裝應該在外墻保溫和室內抹灰施工之前進行。依據制定的施工計劃把將要安裝的門窗框放置在指定的位置,并且要注意對其表面進行適當的保護。在組裝好門窗框中鑲進固定片,將固定片的位置定于中橫框、門窗角、中豎框150mm~200mm處,并且固定片間應小于600mm的距離,不可以把固定片直接安裝到中豎框和中橫框的擋頭上。依照設計圖紙和門窗扇開啟的方向,對門窗框的裝設位置進行確定,并且將門窗框置于洞口,讓其上下框的中線都可以和洞口的中線保持平齊。
1.4門窗扇、五金件安裝安裝門窗扇需要在外保溫施工完成以及外墻涂料施工之前來進行。可以將門窗扇在地面組裝好之后再進行安裝。需要使用垂直升降設備把玻璃、門扇窗運輸到需要安裝的樓層,然后又工人將其運送到需要安裝的地方。在門窗上墻之前需要對其進行復查,然后再依照圖紙對門窗扇進行安裝。
1.5玻璃的安裝及打膠在對玻璃進行安裝時需要在玻璃的上下方使用塑料墊塊進行塞緊,以防止門窗扇發生變形;在裝配之后應該確保玻璃和鑲嵌槽之間留有一定的間隙,并且在主要的部位要裝置減振墊塊,使其可以緩沖力的沖擊。在設定的槽內放好膠帶進行打膠。在注膠完成之后應該撕掉保護膠帶,并且將門窗主框以及窗臺表面給擦凈。在注膠之后應該注意對其的保養,在膠完全凝固之前不能夠粘灰或者碰傷膠縫,之后還要進行必要的清理。
2塑鋼門窗加工、安裝質量標準
梁柱的連接與安裝是鋼結構施工中一項重要的施工項目,現如今,建筑施工中采用多跨門式鋼架時使用斜梁焊接的方式或者采用中柱的方式,這樣的方法進行鋼結構的施工工作,常常會偏離設計圖,在實際中對使用造成不便,甚至還可能引發安全事故。為此,在鋼結構梁柱連接、安裝施工過程中,要嚴格按照施工圖紙進行施工,施工過程中,發現連接板的厚度需要進行更改,加厚或者是加寬的情況時,需通過焊接的方式來加寬加厚,焊接過程中要注意,按照傾斜度進行焊接,梁柱的焊接工作,對焊接的厚度與寬度要求嚴格,因此,負責焊接工作的施工人員要有專業的焊接技術,按照要求進行焊接,保證焊接質量達到規定的要求。
2做好柱腳制作與安裝工作
在鋼結構建筑施工過程中,進行吊裝施工要注意的是人為因素的控制,吊裝施工中,常常因為人為因素,對鋼結構質量造成影響,致使鋼結構發生側向外力現象。該現象在施工當中較為常見,要避免該現象的發生,在預埋螺栓施工中,就要注意鋼柱側邊螺栓位置是否準確,是否出現過度靠邊的現象。預埋螺栓工作中,施工人員常常忽視預留位置,而預留一定的位置,對提高工程施工質量具有重大的意義。在鋼結構施工中,采用到混凝土短柱,在設計上,注意混凝土短柱的強度,保證其強度達到相關要求之后,開展鋼結構的吊裝工作。施工人員在施工過程中,發現存在抗剪槽等現象時,正確的處理方法是進行柱腳承載拉力的計算,計算承載拉力大小是,承載拉力是否可滿足相關要求和良好的控制受力水平。若是沒有進行抗剪件的處理工作,需要計算的是吊車水平荷載、水平地震荷載,這兩項均要計算,掌握荷載情況,了解柱腳承受的荷載大小,從而保證柱腳的施工質量。
3做好檁條等構件的安裝工作
鋼結構技術在建筑當中已得到廣泛施工,鋼結構施工中,安裝工作直接關乎著工程質量,鋼結構施工重點就是在于安裝工作,安裝工作中,施工人員為了加快安裝速度,常常把檁條、檁托板的螺栓孔徑,私自將其擴大,或者是增加長度,這樣雖然便于安裝,但是對鋼結構的穩定性卻造成不良影響,因此,為了安全起見,該方式不可采用。檁條在鋼結構施工中的作用是進行屋面板的支撐,對于懸掛墻面板而言,其作為一種掛件,并作為整個剛接梁柱隅撐設置。建筑施工中,若是設置了隅撐,就可將鋼架平面外的長度適當減少,可提高鋼架平面外的穩定性,但是不可忽視的是,檁條、檁托板這兩者,只要一者的孔徑長度超過規定長度,隅撐將失去本身的作用。此時,施工人員將隅撐角鋼、鋼梁腹板相焊接,當鋼架受到側向力的作用時,腹板就會受到水平力的作用,致使鋼梁失去穩定性。
4做好鋼結構建筑施工中高強螺栓安裝及其他技術控制
工作在鋼結構建筑施工工作中,高強螺栓安裝是重要的一項工作,進行高強螺栓的安裝,需要嚴格按照相關程序進行,安裝時,根據高強螺栓型號進行安裝,將高強螺栓順利地安裝進入孔中,若是扭剪型的高強螺栓,注意安裝時需要將有墊圈的倒角與螺母對應。安裝螺栓主要螺栓穿入的方向,并且一定要自由進入,不可采用氣割的方式來增加孔徑,增加孔徑應該使用刀絞的方式,孔徑增加之后,采用砂輪機將孔邊緣的毛刺清除。另外,高強螺栓安裝還需要注意,不可在下雨天氣里進行安裝,安裝完畢之后,做好檢查工作,查看高強螺栓是否安裝到位,并做好相關的記錄工作。為了保證工程的施工質量,務必要按照施工圖紙進行施工,施工圖紙在整項工程當中,起到了指導的作用,若是施工圖紙出現問題,鋼結構建筑工程在施工中必然存在質量問題。為此,施工前期,進行圖紙的繪制工作時,對鋼結構圖紙給予高度重視,圖紙繪制完成之后,技術人員與施工人員等,聯合進行審核,確保圖紙的實用性與準確性。為了保證圖紙的準確性,可以將圖紙由施工單位、設計單位進行負責,這兩個單位負責圖紙的繪制監督工作,圖紙繪制時是否滿足設計要求,是否達到質量要求等,都由這兩個單位負責。而圖紙的審查工作,需要具有專業技術的檢查人員負責,檢查人員認真查看圖紙,而其他的工作人員對圖紙的內容要了如指掌,當發現圖紙存在問題時,立馬召開會議進行研討。另外,負責鋼結構建筑施工的工作人員,必須要具有一定的建筑技術,鋼結構建筑與混凝土結構建筑不同,對技術要求較高,只有具有專業施工技術的施工人員來完成施工工作,才可確保工程質量。
Abstract: our total energy rich, but the per capita energy reserves are far lower than the average level in the world. From energy efficiency to see, the domestic high energy consumption, energy efficiency is low. The amount of building energy consumption in China is rising year by year, energy consumption in total the proportion of more and more big. Therefore, in view of the problems of building energy conservation for building economical society has the very vital significance.
Keyword: architecture; Energy saving design
中圖分類號: TU201 文獻標識碼: A 文章編號:
1.引言
當前,我國經濟得到了飛速的發展但是面對的能源形式卻日益嚴峻。能源問題業已成為制約我國經濟和社會持續高速發展的主要因素。目前,我國的建筑能源消耗占到全國總的用能量的35%,是各類能耗的榜首。特別是在一些寒冷地區,建筑的能源消耗問題尤為突出。每年冬季的城市建筑供暖所消耗的能源量就占到全國能源消費總量的12%,特別是在一些嚴寒地區城市建筑能源消耗會高達當地能源消費的40%。所以積極的開展建筑節能已經勢在必行。建筑作為人類工作、學習和生活的主要場所,是實現節約能源的重要領域。
2.建筑的能耗
狹義上說,建筑的能耗是指建筑物完工后,在正常的使用過程中每年所耗能的總和,主要包括采暖、照明、電器、空調、熱水供應等方面所消耗的能源,也就是建筑的使用能耗。廣義的建筑能耗包括建筑施工(建筑材料、設備的生產和運輸等)、建筑使用(供水、供電、供暖等)、和建筑拆除中能源消耗的總和。在建筑材料和體系生產中所消耗的能源,稱為“潛在能源”;在建筑材料和零配件的組裝和運輸到建筑地點的過程中消耗的能源,稱為“灰色能源”;在建筑物的建造過程中消耗的能源,稱為“導出能源”;在建筑物的運轉與其使用者的設施與裝修中消耗的能源,稱為“運行能源”;建筑物在其維修、改建與最終的解體過程中也會消耗能源。
我國的大部分建筑節能措施都是針對建筑的圍護結構,而建筑選址、空間規劃和新能源利用等一系列能夠產生的節能效應的手段卻為得到有效地利用。雖然圍護結構的節能設計非常重要,但是建筑的節能不能僅僅依靠對圍護結構的設計實現節能,這種方式不能有效地的解決節能問題。
3.建筑節能設計
3.1 建筑選址
建筑節能設計的一個重要方面是建筑的總體規劃(決定了建筑與周邊環境的關系)。大自然為我們提供了陽光、水、土地等自然資源,能否合理高效的利用這些自然資源,從而極大地減少對于其他能源的消耗,在很大程度上取決于建筑的總體規劃設計。其設計原則是使建筑冬季獲得足夠的日照并避開主導風向,夏季能自然通風并防止太陽輻射。
城市建筑的基地的選擇除了要考慮方位、水體、風速、地表結構、土壤等因素的影響,還必須要服從整個城市規劃的宏觀控制。這樣的話就有可能使所選的建筑基地周圍環境不太理想。為了降低建筑在修建和使用中的資源消耗,需要計算對自然資源利用的程度和對現有生態系統干擾的程度。盡量減小對現有自然系統的干擾,并且盡量利用現有的公共設施網絡。在與市政設施聯系時,應盡量減少與電力、給排水、等市政設施的連接長度。
3.2空間節能規劃
合理的建筑平面布局使建筑在使用上帶來極大的方便,同時也能有效的提高室內的熱舒適度,并有利于建筑的節能。在建筑中,由于房間使用功能的不同,其要求的室內熱環境也是不同的。因此,在設計時,應根據這種對熱環境的不同需求來進行合理分區,即將熱環境質量要求相近的房間布置在一起,并目,將室內熱環境要求較高的房間布置在較好區域。比如辦公室比衛生間、樓電梯等的熱環境要求要高,除了要將辦公空間相對集中布置以外,還要將其布置在熱環境舒適度較高的區域(有利于實現自然采光和通風并有較好室外環境的區域)。
3.3新能源的利用
3.3.1太陽能
太陽能是一種取之不盡、用之不竭的可再生資源,為我們提供光和熱量。人類的生存發展與太陽有著密切的聯系。在嚴寒地區,人們需要獲得比普通地區更多的太陽能。入射到玻璃上的太陽輻射,直接供給室內一部分熱量;入射到墻或屋頂上的太陽輻射,使圍護結構溫度升高,減少了房間的熱損失。同時,圍護結構在白天儲存的太陽輻射熱,到夜間可以減緩溫度的下降。對于太陽能資源較為豐富的地區,還可以主動利用太陽能,以減少對常規能源的消耗。因此,太陽輻射對建筑節能有著十分重要的意義。在進行建筑總體規劃設計時,應使建筑充分利用太陽能。如建筑基地的選擇應在向陽的地段上;選擇合理的建筑間距,使設計的辦公建筑不被其他建筑物遮擋;爭取好的朝向,使建筑物能充分利用太陽輻射熱。當然,選定建筑物朝向時,應綜合考慮主導風向對建筑物冬季熱損耗和夏季自然通風的影響。當前太陽能的應用方法主要有兩種:被動式和主動式。
被動式太陽能的利用主要是通過建筑物朝向、方位的布置,建筑內外體形和結構的設計,以及建筑材料的選擇有效的采集、儲存和分配太陽能。其最為常用的方式是被動式太陽房。被動式太陽房是一種經濟、有效地利用太陽能采暖的建筑,是太陽能熱利用的一個重要領域。
主動式太陽能的利用是通過高效集熱裝置來收集獲取太陽能,然后由熱媒將熱量送入建筑物內.主動式太陽能利用方式對太陽能的利用效率高,不僅可以供暖、供熱水,還可以供冷。而目室內溫度穩定舒適,日波動小,在發達國家應用非常廣泛。但因為它存在著設備復雜、先期投資偏高,陰天有云期間集熱效率嚴重下降等缺點,在我國長期未能得到推廣。太陽能空調和太陽能光電技術是主動式太陽能利用的方面。
太陽能空調是利用太陽能為制冷能源的空調系統。該系統主要由太陽能集熱器和吸收式制冷機兩部分組成。在太陽能集熱器方面,真空竹集熱器、平板集熱器都己經在市場上推廣應用。吸收式制冷系統主要有兩種:澳化鏗吸收式制冷系統和氨-水制冷系統。其中前者適用于大型中央空調,后者適用于小型空調。太陽能光電技術是利用太陽能硅電池將太陽能轉化為電能。太陽能光電系統中的太陽電池板或太陽電池組件通常由鋼化玻璃作保護層或不銹鋼薄板件做襯底,因此在太陽能光電系統中,太陽電池組件常常與屋頂或向陽面的幕墻結合在一起,形成太陽能光電集成頂或太陽能光電集成幕墻。由于光電技術造價較高,其在我國的應用還未普遍推廣。
3.3.2 地源熱泵
地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源(也稱地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供熱又可制冷的高效節能空調系統。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(如電能),實現低溫位熱能向高溫位轉移。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調的冷源,即在冬季,把地能中的熱量“取”出來,提高溫度后,供給室內采暖;夏季,把室內的熱量取出來,釋放到地下去。地源熱泵的特點是屬于可再生能源利用技術、經濟有效的節能技術、環境效益顯著并且可實現一機多用,應用范圍廣。因此,采用地源熱泵對于建筑節能具有很重要的意義。
1、界面的限定與組構
與建筑的外墻截然不同,界面的特殊性表現在界面層次的不同。室內由多個空間組成,界面伴隨空間的形成而產生,每個空間都有自己的界面。界面的分隔關系根據空間的性質必然反映出各異的角色,無論按照流線的時序還是空間的關系,界面都將產生位置的前后、遠近關系,形成界面的空間層次。所以,界面的層次性反映的是空間和界面的序列關系、主從關系、漸進的層次關系。確定不同元素界面的歸屬,同種界面的形成,多個界面或場所的組成,界面表達意義的差別等,表述的是界面的層次性。空間的布局要層次分明,在漸進的空間變化中來體現層次性。它們共同作用形成具有相同性質的一個整體意義上的界面,表達空間意義。界面的形成離不開界面的限定要素,一般情況下,界面是通過具體的有形物形成的,但有時形成界面的要素會是一些只能感覺到或看到而無法觸及的東西,如光線對界面的限定,就脫離了常規意義上的具體物的形體方式。因此,界面的組構要素可分為有形實體要素和無形虛體要素兩類。有型的實體要素指界定的要素本身是有質量的實體,在相當長的一段時間內有具體的形體、恒定的位置,是常見的一般性界面限定構成方式。在室內空間中主要的界定因素有墻體、樓板、幕墻等結構與構筑要素,也有帷幕、花壇、樹木、臺階等陳設與裝飾要素。無型虛體要素指界定要素本身沒有質量的虛體,形體和位置會隨著外界某些因素的變化而發生改變。多存在于一些特殊空間中,是創造獨特空間感受時所運用的特殊手法。如通過空間距離的遠近、光影的變化等方法進行空間的限定就屬于此類。在建筑空間中大多數情況下實體要素出現的頻率比虛體要素出現的頻率要高得多,并且實體要素對人行為的影響比虛體要素要大得多。界面的組構要素可按其存在特性,分為固定性、半固定性和非固定性3種。固定特征因素指固定的,或變化很少、緩慢的因素。建筑的墻體、地面、樓板都屬于這一范圍,是構成空間的重要物質因素。它們的面積、位置、順序等等表現了空間的基本屬性。固定特定征因素的固定性決定了作為空間界面的第一特征,是空間界面輪廓的主要承載體,是最具功能和空間意義的層面,包含了最基本的界面意義。界面的半固特征因素,就室內空間而言主要包括各類室內家具、陳設品、窗簾布幔、活動燈具、掛件與藝術品、室內景觀設施、櫥窗陳設等,這些室內空間中到處可見的部品等能夠相當迅速且容易地加以改變。它們在固定特征因素形成的空間結構基礎上,常常對空間進行再次的結構劃分,豐富了空間的內容,增加了界面的層次性。正因為半固定特征因素形式多樣,位置、順序易變的特征,才使得半固定特征因素要比固定特征因素更多地與人取得聯系。非固定特征因素指環境的主體——人,也即空間場所的使用者。人在空間環境中的各種狀態,所在空間的位置、從事活動的方式和內容與固定和半固定特征因素的關系是動態的、變化的。“人”是一類特殊的界面形式,人和人之間、人和物之間的界定的范圍、大小以及界面存在的具置,構成了室內界面的特殊組構層次。所以非固定性因素是空間中最復雜的界面因素,作為空間界面的設計對象,對人的行為與心理研究不僅構成了設計的目的,也是界面設計的本身。
2、空間中的界面生成因素
按照各種實體要素在空間中排布方式的不同,可以把界面的形成方式分為三類:點的形式、線的形式和面的形式。點的形式是界面的一種最基本的構成方式,其特點是界面要素處于空間的中央,由它而產生的空間或者說是場所是發散形的,是由中心向四周的。點的形式的界面元素往往隨機地、無規律地排列,所界定出的空間具有樸素、簡明和不滲透的特性,具有建筑空間最基本的意義。點的界面具有自身的獨立性,多數情況下表現為某種體量,如一個柱子、一把椅子、一個懸掛體,它們在環境中所形成的界面形式都可以被看作是點的形式。當點的界面獨立存在時往往表現出紀念性,對形成室內空間的特殊視覺效果起到重要的作用,但要保持這種空間的紀念特性就必須在一定范圍以內維持點的唯一性。線的形式指一系列相同的或者不同的元素按照一定的規律排列所形成的一種界面形式。其特點在于各界面要素之間按照一定的間隔進行布置。線性空間界面具有較強韻律感,一般出現在幾何規則明確的空間體量中。由于線形序列具有較強的視覺效果,在空間中多起到主體背景效果,容易產生視覺記憶,在空間的分割以及有意識地引導人流活動方面都有較強作用,所以在交通系統中的定位與定向上多被使用。線的形式所構成的界面具有較強的裝飾性,由于所產生的理性的秩序感,能夠表現出強烈的工業效果,在現代的裝飾中多被采用,成為空間的界面形成中的主要方法。大型室內空間以及人流較多的聚集場所等地方,這種界面的處理方式比較常見。線的形式的元素大多數情況下是同種元素,有時候也會出現不同種元素排列的情況,兩者所產生的空間效果有很大的差別。面的形式指由點和線的形式組合而成,其特點是所包含的要素的數量或種類較多,所界定的空間也較大。或者面的界面從某種意義上來說本身就構成了一個空間,這個空間執行著分割它周邊空間的功能,在這個空間的邊界區域同樣也存在著限定它的點元素或線元素。因而,無論這些元素或其他元素是否在空間的中央同時出現,任何一個面形式都可以進行拆分,最終把它還原成點或線的形式。結語:界面的建構是關聯建筑與室內的中間環節,也是形成空間形式的主要方面。從界面入手,對建筑與室內的關聯性做形式與手法的解釋,對于建筑設計與室內設計的關系具有十分重要的意義。綜上所述,研究建筑與室內的關系,必須研究界面;研究界面,是研究建筑與室內的關系的主體。
作者:都偉 張楠 單位:大連理工大學建筑與藝術學院藝術系 大連醫科大學藝術學院
Abstract: the environmental problem has become one of the most importance for modern people, in building electrical design, people began to explore how to promote the concept of environmental protection in the application. To implement the concept of environmental protection in building electrical design, to enable to make people's lives improved, the energy consumption is greatly reduced, thus reducing the pollution to the environment. The author from the environmental point of view, combined with the production practice, focusing on energy saving measures in building electrical design. Based on the analysis of the building energy saving problems so far, for energy-saving measures are introduced to the concept of environmental protection, more far in building electrical design and line, make its contribution.
Keywords: building; electrical design; energy saving
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
引言
節能化的發展方向是我國近些年來建筑工程發展的新方向。一般節能化工作主要是體現在建筑工程中的電氣設計階段,節能化方向的新趨勢,使得電氣工程在建筑工程中扮演著重要的角色。建筑電氣設計已經不僅僅影響建筑工程某一個或者兩個局部工作部分,而是涉及到建筑工程的方方面面,直接影響到建筑工程的完成質量。因此,應當提高電氣技術工作人員的節能意識,在提高自己專業水平的基礎上,將節能措施同專業技術相結合,從而做好電氣設計的工作。本文分析的重點是建筑工程中電氣設計節能問題。
1.建筑節能問題分析
節能問題一直以來都是十分重要的問題,但是在經濟快速發展的今天,很多企業或者企業家,只看到短期的經濟利益,節能意識淡薄,即使有認識到,但在生產經營中也并不給予充分的考慮。經濟的發展使人們的生活越來越電氣化以及自動化,在這一過程中,人們對電力的需求越來越大。建筑電氣節能問題也被提到了日程之上。但正如前文所述,節能問題在生產經營過程中沒有得到足夠的認識,主要原因是現今教育體制下國家并沒有在教育上給予節能高度重視,節能的社會意識相對于其他發達國家來說較為薄弱。筆者認為建筑電氣設計過程中,建筑電氣工程師應當本著節能的理念從事其本職工作,總結生活中人們的不同用電要求,從而設計出更為合理更為符合節能理念的建筑電氣設計產品。
2.建筑電氣的節能設計
2.1 防雷與接地的設計
我國在很早以前就制定了《建筑防雷設計規范》,對該規章內容進行閱讀,我們發現最常提到的字眼是防雷設計,其主張建筑電氣工程師在進行防雷設計時,可以利用建筑物內部的鋼筋和鋼結構,這是因為結構鋼筋或者鋼結構由于其金屬特性,具有導電作用,因此,在設置避雷裝置時,運用這一性質,不僅能夠更好的防雷,更能夠節省原材料,是節能的重要舉措。
2.2高效電動機的選擇(以某發達城市某中型建筑企業為例)
一直以來,很多建筑企業為了能夠節省成本,在機械設備的選擇上經常偷工減料,從長遠來說選擇節能良好的機械設備對于企業長遠成本計算具有重大意義。在建筑工程中,電動機的選擇對于節能的意義重大,應當選擇最新系列的高效電動機。筆者通過一系列數據,可以闡述高效電動機對于節能以及節約成本的重要意義。某發達城市某中型建筑企業一直以來企業業績不是十分理想,2010年該企業實行企業整改,希望能夠重新獲得市場活力,基于節約成本的考慮,該企業在5月份引入了一批性能良好的機械設備,其中包括了多臺高效電動機,根據該企業6月分布的數據表明,6月高效電動機投入使用之后,比上月節省了百分之十五到百分之二十的用電量。根據物理常識,我們知道減少電能損耗的重要途徑是使電動機的功率以及效率變大,高效電動機能夠使電動機的效率提高到一半左右,從而使得總能耗降低百分之二十到百分之三十。因此,在建筑電氣工程中應當選用高效電動機。
2.3軟啟動器的使用
軟啟動器相對于變頻器來說,可以更好的節能。主要表現在能夠更好的控制電壓變化,使電壓能夠持久的保持穩定。能夠做到這一點是因為軟啟動器,不同于變頻器是通過鐵圈而實現電壓轉換,而是通過對設備內部可控硅導通角進行控制,此種控制方式能夠得到更為穩定的電壓。此外,軟啟動器的節能優勢還體現在采用的是正反饋電流、負反饋電壓或反饋測速,通過這些方式得到信息之后,對可控硅導通角重新控制,使電壓能夠進一步穩定。由于軟啟動器這一性能,在建筑電氣節能設計中,一般會適用在水泵等大型電機設備中,這些設備對電壓的穩定性要求相對來說比較高。
2.4交流變頻調速的優點
隨著科技的發展,交流電機的變頻調速技術得到了高速發展,其中目前為止,最為先進的技術是電力電子器件在異步電動機調速中的應用。交流變頻調速主要是通過調節轉速使得負載的變化與電機負載相適應,使得輕載時的電機功率得到提高,從而達到節能的目的。
2.5導線連接的注意事項
目前為止,很多工程的插座回路中的接地保護線仍然采用串聯的方式。串聯連接對于建筑工程電路的安全來說十分不利,因為串聯線路一旦在某一處斷裂開來,將會直接導致其他所有線路失去接地保護。串聯連接方式一旦運行過久,還會容易產生過熱現象,從而引起火災。
3.建筑電氣節能設計的基本原則
3.1實用原則
環境以及經濟成本應當在建筑電氣節能設計中給予充分考慮。將實用原則作為最重要的原則,在科學技術的指導下,研究出最優的節能設計方案。在建筑電氣設計過程應當本著以下的原則,貫徹落實設計方案,從而達到節能環保的目的。
建筑電氣設計過程中,一般要求所選用的設計方案能夠滿足安全實用的要求,因此,實用性原則成為建筑電氣節能設計原則中最為重要的原則,是建筑電氣節能設計的主要內容。在實用原則的指導下,盡量去掉一些人們在日常生活中不常使用的功能,從而使人們的生活變得更加舒適與便利。此外,還可以選擇一些較為智能的設備,智能設備能使人們的生活變得自動化,從而創造出更為安全舒適的環境。
3.2經濟效益最大化的原則
上文介紹可以通過添置節能新設備來減少能源的消耗,但是在添置的過程中,要對成本效益進行充分的分析。不能夠毫無節制或者不講策略的添置。在建筑節能設計的過程中,應當本著經濟效益最大化的原則。為了防止無節制的添置節能設備,節能工作應當從較為老舊的電氣設備或者電氣設計入手,以現有設備為基礎進行技術改造與創新,從而節約成本的投入。這些是經濟效益最大化原則的體現。
3.3建筑電氣技術先進的原則
在進行建筑電氣技術改造的過程當中,應當謹慎起見。積極研發新的建筑電氣技術,研發之后,不能夠太急于投入使用,應當在小范圍內適用,通過結果觀察,如果有把握能夠在實際生產中適應的話,則投入生產使用。
4.結語
一直以來,人們都在探索可持續發展的路徑。我國在可持續發展的道路上任重道遠。在經濟發展的過程中,我國應當堅持這樣的理念,從保護環境的角度出發,盡量降低我國的能源消耗水平。在建筑電氣設計中,應當在對建筑物基本功能充分研究的基礎上,對電氣節能設計進行充分探索。
參考文獻
隨著企業間的競爭已經逐步以價格競爭、質量競爭、市場競爭、服務競爭走向更高層次的文化競爭,加強企業文化建設已成傳統施工企業向現代管理型企業蛻變過程中的必然選擇,其重要性已被越來越多的企業管理家所認識。但在實際中,在企業文化建設過程中還存在一定的誤區或者問題,①重形式輕內容,僅僅把精力花在環境建設、營造場面和統一企業形象上,結果是流于形式。②企業文化不能體現自己行業特點、企業特色,創造性不夠,互相模仿的成份較多。③急于求成,缺乏良好的工作基礎,把企業文化建設看成企業“包裝”的需要,搞短期行為。鑒于此,筆者認為國有企業在加強企業文化建設中,應切實做好以下“四個”有機結合,在求實效上狠下功夫。
(1)突出人本理念,使提高員工素質與推進企業文化建設有機結合。提倡以 “人”為本的現代管理理念,歸根到底在于調動人的主觀能動性,提高員工的素質,發揮員工的智能。在推進企業文化建設過程中,就是要牢固樹立企業即人,企業為人,企業靠人的人本理念,尊重廣大職工的人格和民主權利,發揮企業文化的凝聚、導向、激勵和轉化功能,用精神凝聚人、用機制激勵人、用環境培育人,挖掘員工的資質和潛能,提高員工綜合素質,提高員工的忠誠度和自律能力,實現員工價值升華與企業蓬勃發展的有機統一。在企業發展的過程中,對于員工的付出與貢獻,要注意通過精神褒獎及物質利益,及時多途徑、多形式地予以肯定,形成員工奉獻企業,企業回報員工的良性循環。要堅持把員工的興趣、愛好、特長和企業的需要結合起來,盡可能多地給員工創造學習提高的機會和條件,切實做到人盡其才,才盡其用,最大程度地激發員工的潛能。隨著企業管理模式從經驗型向文化管理層面飛躍,從過去的施工生產現場組織到以人為本,充分解放生產力、釋放員工潛能,最終以文化力推動生產水平、乃至企業的發展,這已成為企業管理的主流趨向。這種文化力的源泉在于基層,特別是廣大員工中,它反映了員工對美好生活的向往和企業做強做大的追求,有著強大的生命力。因此,要因勢利導,發揮基層組織和群眾團體的重要作用,結合不同時期的形勢任務需要,開展有針對性、趣味性、教育性的活動,使企業文化與企業各項實踐活動緊密結合,防止克服形式主義。
(2)堅持突出個性,使增強核心競爭力與推進企業文化建設有機結合。建設企業文化,不能大而化之、整齊劃一,這樣容易失去鮮明的個性和特色,變成了所謂的“標準件”組合,既看不出企業的行業特征,也使某個企業的企業精神變成了所有企業共有的“企業界精神”。企業文化的重要特征就是它具有個性,不同的企業應表現出不同的企業文化,也就決定了它必定會千姿百態,各具特色,而不會表現為統一的、固定的某式。因此有人說,企業文化是企業核心競爭力的重要組成部分,成為企業持續發展的重要砝碼。在另一方面,企業文化有沒有個性,也反映了這個企業是否真正地重視企業文化建設,是否真正地在企業文化建設上下功夫。企業文化建設必須要源于企業傳統,體現出自身的行業特征、價值取向以及核心理念,只有使企業文化的種子植于實踐的沃土中,它才能不斷發展壯大。因此,對于具體一個企業而言,加強企業文化建設,就是要從實際出發,在企業精神提煉、經營理念和視覺形象設計等方面體現出鮮明的個性,要借助必要的載體并制定切實可行的企業文化建設方案,將企業文化建設定位于增強企業核心競爭力上來,與各項管理工作結合起來,切實按照系統化、科學化、實用化的要求,創建特色鮮明的企業文化,使企業文化建設真正做到內強素質、外塑形象、形神統一,不斷增強企業的凝聚力和競爭力,防止盲目照抄照搬,避免表面化、庸俗化和形式化,不搞化架子、不急功近利。 轉貼于
(3)堅持提升品位,把塑造一流企業形象與企業文化建設有機結合。企業品位、形象是企業文化外在的體現。①通過抓有形文化展示企業形象。首先,要逐步完善自身形象識別系統,使之成為企業文化標識的有效載體。其次,要注重培養和增強員工的職業及行為規范意識,注重儀表,熱情待人,禮貌用語,同時要開展一些有益于增強員工敬業精神、團隊精神的活動,如:升國旗、唱國歌、召開工作例會以及體驗式培訓等,用活動展示員工的精神風貌,展示企業的良好形象。在這方面,應強化企業文化的一致性。特別是對于大型集團而言,建設集團文化應以增強集團的凝聚力、向心力和影響力為著眼點,進一步加大集團有形企業文化的整合力度,使企業文化真正成為集團發展的重要動力。②要通過打造品牌產品樹立企業形象,致力于品牌產品、品牌企業的培育。世界知名企業的發展經驗表明,企業的發展突破,首先是產品的突破。從一定意義上講,一個好的產品就代表了一個企業的形象。我們說的品牌產品是各種“品牌資本”在產品上的綜合體現,具體到建筑施工產品而言,是質量品牌、安全品牌、技術品牌,文化品牌等的集合體。也就是說,要把品牌作為企業的運行中心,通過這種產品的綜合效應,建立起社會、特別是客戶對企業品牌全方位的強烈認同。因此,要積極建立企業專門的文化管理機構,切實加強施工企業的技術開發及應用工作,努力提高施工的科技含量,加強和提升品牌的內涵和管理能力,合理配置企業優勢資源,不斷提高企業品牌的附加值和競爭力。③借助現代化傳媒宣傳企業形象,大力宣傳企業品牌,先進的管理經驗及兩個文明建設的優秀成果,還要積極宣傳企業的優秀領導者、項目經理,特別是他們先進的管理思想和經營理念。這就要求我們高度重視企業的宣傳策劃工作,做到有計劃的宣傳,有針對性地宣傳,有效益地宣傳。
(4)堅持思想引導,使企業思想政治工作與企業文化建設有機結合。多年來,人們對企業思想政治工作與企業文化建設的關系經歷一個長期的認知過程,有人認為企業文化是資本主義企業管理的產物,我們是社會主義國家的國有企業,有思想政治工作這一政治優勢,不能崇洋媚外;還有人認為思想政治工作有著較深的計劃經濟烙印,已經過時了,在市場經濟條件下,抓好企業文化建設就可以;也有人將企業文化建設與思想政治工作等同看待。其實,這些都是一葉障目的表現。我們所建設的企業文化,是社會主義文化的重要組成部分,屬于先進的思想、先進的意識形態,它同企業思想政治工作的基本原則和要求是一致的。加強企業文化建設,既是企業管理的重要內容,也是貫徹“三個代表”重要思想的體現,與企業思想政治工作相輔相成。一方面,要通過企業文化建設,切實增強思想政治工作的導向性、滲透性、有效性,克服思想政治工作容易犯的形式主義毛病。另一方面,國有施工企業文化建設還要借助思想政治工作強大的政治優勢、工作體制和成熟的工作模式,利用企業思想政治工作的資源和優勢來推動企業文化建設,把人文觀念與培養“四有”職工隊伍結合起來,努力把先進的文化熔鑄于企業凝聚力、生命力和創造力之中,有利于確保企業文化建設的正確方向,使之最終服務、服從于企業和諧發展的這個中心。
1建筑節能與住宅被動式節能的概念
1.1建筑節能
建筑節能可以從狹義和廣義兩方面來定義:廣義的建筑節能為在建筑的建造、使用到拆除的過程中通過一定的技術手段達到降低能源的消耗;而狹義的能源消耗是指在建筑使用過程中通過建筑本身來降低電能,煤炭等能源的消耗。由于建筑的能源消耗主要發生在建筑建造完成后的使用過程,因此,本研究主要是從狹義的角度進行建筑節能的研究。建筑節能按其方式可分為主動式節能和被動式節能。主動式節能主要是指在建筑使用的過程中通過對設備的節能來實現建筑節能,被動式節能主要是通過對建筑本身進行結構設計,從而最大限度地利用諸如陽光、氣溫等自然條件來降低能源的消耗,強調優化建筑設計、降低建筑使用時所需的負荷。
1.2住宅被動式節能
住宅的被動式節能始于1920年美國通過設計住宅利用太陽能,被動式設計的核心是根據建筑當地的環境氣候,利用環境控制技術結合住宅功能和滿足的需求,對住宅進行設計使其本身具有適應環境和調節氣候的能力。這種設計不需要借助外部設備,依靠當地的陽光、溫度、地形和風力等自然因素就能完成自動調節建筑內部環境。被動式節能設計簡單,不需要像主動式節能那樣對設備進行依賴,技術要求相對較低。這種節能方式是從根本上降低維持建筑內部環境所需的負荷,不需要額外的能源消耗,因此,節能效果比主動式節能明顯。由于被動式節能只需要自然因素,所以成本低廉。
2住宅建筑的被動式節能設計
2.1住宅建筑場地的選址與節能
住宅與人們的生活息息相關,住宅場所的選取至關重要,對于住宅場所的選址應先對當地的地形進行考察,結合住宅所需滿足的要求,充分利用有利的地形因素和當地的氣候特征進行選擇。建筑選址的基本原則為不破壞當地的保護區(自然景觀、文物、濕地、農田),遠離自然災害經常發生的地帶,避免周圍有大的噪聲和其他危險源。與主要自然因素的關系如下所示:選址與光照:光照是影響當地氣候的重要因素,光照中的紅外線具有大量輻射熱,是住宅建筑的外部熱源,光照時間的長短直接影響溫度,同時,光照中的紫外線具有殺菌的作用,如何獲得充足的光照與選址有關。選址與風:風是另外一個重要的自然環境,夏季充足的風可以起到降溫的作用,但也不能選擇太大、灰塵太多的風環境場所,在山區容易形成“風口”這種災害,選址時應避免,同時也不宜選擇低洼場地,這樣會造成通風不足。對于風這個因素應該考慮冬季風較小,夏季風較大的地方。
2.2建筑群體的布局與節能
在建筑群體布局上,根據當地的環境因素進行合理的規劃,通過改善建筑群體的布局可以改善建筑與建筑之間的微氣候,從而達到節能的效果。將建筑群體按統一的朝向進行布置的方式成為行列式,這樣的布局有序,顯得比較整齊,可以獲得充足的光照,利于建筑與建筑之間的通風,這種布局方式應用比價廣泛。將住宅沿著街道進行布局稱為周邊式布局,這種布局容易造成住宅得不到足夠的光照,建筑之間通風也不暢快,適合寒冷的地區。將住宅前后進行交錯式排列稱為自由式布局,這種方式在節約土地的同時,還可以得到足夠的光照,增加了住宅室外活動的空間。
2.3建筑單體的設計與節能
設計光照分區:對于用戶來說,不同的房間對光照的需求不同,一般的按用戶活動時間長短將房間劃分,其中主臥活動時間最長,次臥次之,然后是書房等房間。在對住宅建筑設計時,首先要根據光照因素設計用戶主要活動的房間,將光照弱的區域設置為次要房間。設計采光分區:在設計住宅時,將對采光需求大致一樣的房間布局到一塊兒,比如主臥和起居室對采光要求較高可設置為南向,而對光照需求較低的廚房和衛生間可設置為北向。通風設計:在小戶型的住宅中,常會出現臥室和客廳缺風、廚房的油煙無法全部排除等問題,這與設計之初對通風的設計有關,為了達到較好的通風,需要對住宅進風和出風口進行合理設計。根據對進風口和出風口的大小和位置的設計區別,獲得的通風效果也不一樣,為了獲得充足的通風,在布局時要盡量減少氣流迂回,盡量保持進風口與出風口對位。設計動靜分區:在滿足用戶建筑使用功能的前提下,將對噪音要求類似的房間布局在一起,比如廚房、衛生間對噪音要求較小可設計在一起,而臥室和書房對噪聲要求較高,可設計布局在一起。墻層保溫設計:建筑墻層保溫主要包括外立面和外墻內保溫和外墻外保溫,外立面主要是通過顏色來實現保溫,當采用淺色墻面的時候,建筑對光照反射的作用會加強,而采用深色則會降低墻面的反射作用。
2.4建筑窗戶的設計與節能
建筑中的窗戶連接著建筑的外部和內部,光照、通風等都是通過窗戶來進行的,窗戶的設計在整個建筑設計中起到關鍵的作用。根據建筑所在地的不同,對窗戶的面積、朝向等的設計也會不同。建筑的窗墻比為建筑窗戶的總面積比上建筑的總面積,由于窗戶具有高的耗熱特性,當窗占比較大時,室內散熱量也會增大,但室內的采光和通風比較好,當窗占比較小時,散熱量減小,同時室內的采光和通風也會隨之下降,如何設置窗占比,應該結合當地的氣候環境和住戶對采光和通風的要求來綜合考慮。