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（1）圖一為燃氣表、立管均在廚房內安裝方式：立管必須從下逐層穿過各層廚房樓板而聳入最高層廚房內；圖二將分戶立管設在外墻，同樣逐層升至最高層，每層開三通穿外墻進入廚房內掛表，管材都選用DN25、DN15鍍鋅鋼管。

（2）圖三為燃氣表室外一層集中安裝方式：一個單元的計量表都統一裝在一個大表箱內，表箱采用薄鋼板制作，設在一層廚房外墻，引入管DN25閥門后總管在表箱內按層數開DN15支線碰接各表進口，表后管線可以選定用DN15鍍鋅鋼管或18×14鋁塑復合管，出箱后管線并排貼外墻往上敷設。

3）圖四為燃氣表分別戶外安裝方式：多層建筑的廚房如果與公共樓梯間或公共樓道相鄰，可以將DN25立管安裝在公共樓梯間歇臺處，與圖一相似，必須穿過多層樓板。樓梯間立管每層設置一個DN15三通就地掛表，各層表后管線穿墻就可以直接進入各戶廚房。

（4）管材成本測算。

通過測算，戶內掛表和戶外分別掛表的管線成本約63元，戶外集中掛表的管線成本約147元，兩種方式成本差值為84元，由于這幾種安裝方式的氣表、閥門數量和安裝方法接近，就不必再對設備消耗和安裝費用進行比較了。2戶內安裝計量表的優缺點

2.1優點

（1）在寒冷地區輸送濕燃氣時，不會因為由于室外空氣環境影響而致管內結冰，立管及計量表未受到外界的人為破壞及自然腐蝕、老化較慢，表具免遭損壞及盜竊，墻外無立管，保持建筑物外墻美觀。（2）初期安裝投資引用較低，若按圖二方式墻外安裝立管，勿須進戶穿樓板，施工效率更高，工期亦短。

2.2缺點

（1）抄表難，即使投入太多的精力和人力，由于現代生活方式的改變及家庭成員減少，很多用戶家庭白天幾近無人，甚至長期無人居住的情況亦不鮮見。一般情況下，白天抄表率極低，抄表員每抄一次表要通過手機數次預約才能夜間上門收費，給攜款抄表員帶來了夜間行路不安全因素，同時大多用戶并不希望抄表員入戶干擾，因為以抄表為名入戶搶劫、詐騙的案件時有發生。這樣使得供氣企業不能及時收繳燃氣費用，影響了企業的資金運行。（2）管道自行改裝，安全隱患多：立管在廚房內占據的空間會影響廚房操作臺及櫥柜的位置。出于美觀，用戶裝修廚房時常將立管用瓷磚、水泥完全封閉，有時將表改裝進不通氣的壁柜中，這樣燃氣泄漏不易察覺，檢修困難，容易導致不安全事故發生。（3）可能產生室內竊氣行為，因為立管在室內從一層廚房逐層升上最高層廚房，中間未開通層亦預留三通，不法分子可以擅自打開三通堵頭私接管線竊氣，而供氣企業對未開戶者無相關檔案，抄表員一般不能強制入戶檢查，這種竊氣現象長期難以查處。（4）不利于燃氣設施的安全管理和正常供氣，定期進戶安檢和維修較麻煩，當室內立管發生泄漏時，只能關閉閥門進行維修，則整個立管所有用戶都必須同時停氣。

3戶外安裝氣表的優缺點

3.1優點

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多層住宅建筑的結構體系主要包括以下三大類：第一、混凝土空心砌塊多層建筑體系，但其主要問題在于雨水容易從砂漿縫隙滲入,如果雙面抹灰,又大大增加抹灰量；并且在光潔的砌塊上抹灰難度很大,易空鼓、開裂；第二、框架輕板結構體系，結構多為鋼筋混凝土框架結構,內外墻均為非承重墻。可用陶粒空心砌塊、加氣混凝土砌塊或其它非粘土砌塊以及陶粒混凝土輕質兩面光條板、3E板等做內外墻；第三、鋼筋混凝土剪力墻結構體系，內外墻全部采用現澆鋼筋混凝土墻,目前已開發出多種配套的外墻保溫體系。這類結構體系,亦可以把外墻做成預制墻板在現場預制生產后就地安裝。

3.多層住宅建筑施工管理的特殊性總結

3.1局部質量問題等同于全部質量問題

因為多層住宅工程涉及到眾多住戶的個人利益,業主及住戶都很重視,對工程質量要求比較嚴格。在施工中,即使工程質量控制得很好,若在一處出現小小失誤,對住戶來說,就是全部的問題。這就要求后期管理要過細、過硬。

3.2各工種相互制約問題

一個環節考慮不周就會產生連鎖反應影響另一個環節,或更多的環節,產生難以控制的負面效應。如工序先后問題處理不當,就會影響成品保護,甚至給整個工程質量帶來隱患。

3.3施工面過于分散

因為多層住宅樓墻體比較多,房間多,施工洞堵住以后,同一樓層不相通,往往造成對某處施工管理不到位,出現問

題。

4.如何做好多層住宅建筑的管理

4.1做好施工預案的重要性

要針對整個工程的特點編制有針對性的施工方案。其中應包括:關鍵部位的施工方法,工序的安排,不同工種的插入時間,對易出現的質量問題提出預控措施,制定出成品保護措施等。工程管理中,要抓住關鍵問題,使管理處于“受控”狀況,才可能達到工期縮短,質量提高,經濟效益增長的效果。

4.2嚴格控制多層住宅工程的變更

工程變更和設計變更的造價占整個工程造價的比例有近10%，有時甚至更多.在施工過程中，各方面可能會提出各種各樣超出原設計圖紙的要求，或者由于設計考慮不周造成與實際情況不符合等，就會出現工程變更和設計變更，而這些變更必須會帶來工程造價的增加.也就可能出現工程造價難于控制好的局面.目前，導致絕大多數多層住宅工程造價突破控制的主要原因就在于此。

4.3做好多層住宅施工工程監理工作

工程監理一個很重要的任務就是投資控制.即工程造價控制.其次，執行工程監理的監理工程師都是工程技術專家.他們的經驗、閱歷比較豐富.在設計及施工監理過程中能提出許多積極的降低工程造價的建議、尤其在施工階段關系到是否要設計變更和工程變更的決定時，他們往往能根據自身的技術優勢做出合理正確的選擇，這一點許多建設方代表因其經驗、閱歷及技術受各方面的條件制約而無法做到。再者，在施工過程中。甲、乙兩方因各自的立場、觀點不同，有時會出現一些影響施工正常進行的情況，監理單位作為公正的第三方，在施工過程中協調雙方關系，確保工程施工正常進行，這樣能為完成工程造價控制提供有利條件。

5.多層住宅建筑施工的管理控制方法研究

5.1多層住宅建筑施工的質量管理方法

要根據多層住宅建筑工程的質量目標,制定相應的質量驗收標準,而且要使企業質量驗收標準高于國家驗收標準。嚴把材料質量關。采購的材料要符合國家規范標準(含環保標準)和設計要求,嚴格執行材料驗收制度。確保主體結構質量。主體結構質量關系到整體工程質量和安全,關系到每個職工生命安全,因此,必須確保主體結構質量。重視裝飾質量。在施工裝飾階段,一定要克服質量通病,搞好細部處理,在裝飾水準上要高人一籌,要有創新和特色。抓好地下室、一層、頂層、屋面、衛生間以及樓梯走道等關鍵部位施工。同時，要積極推廣應用新技術新材料。隨著科技進步,新材料、新技術不斷涌現,施工企業要及時掌握這些信息、積極應用到工程中來。

5.2多層住宅建筑施工的成本管理方法

多層住宅建筑的成本控制就是在項目成本的形成過程中,對生產經營所消耗的人力資源、物質資源和費用開支進行指導、監督、調節和限制,把各項生產費用控制在計劃成本范圍之內,保證成本目標的實現。項目經理是項目成本控制第一責任人,應及時掌握和分析盈虧狀況,并迅速采取有效措施。

5.3多層住宅建筑施工的安全管理方法

要訂立安全責任書,發生安全事故,各級責任人和班組都要承擔一定經濟責任。確保安全設施投資到位。安全設施投入不能省,特別是企業改制以后,安全設施投入更不能省,一旦發生安全事故,造成的損失要比你安全投入的費用大得多,而且,造成的影響很大。

最后，在現有多層住宅建筑施工管理水平的基礎上,應針對影響工程質量品質的一些關鍵問題,從技術、人事制度上建立更有效的、更加科學的管理體制,明確每一個施工人員的目標責任，從而達到進一步提高管理水平的目的。

參考文獻

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輪臺地區是一個七度抗震區，今年一年，發生了兩次四級以上地震，給人民的生活帶來很大的影響，房屋的抗震能力，是關系到千家萬戶切身利益的大事，抗震好壞直接體現在建筑工程的質量上。抗震設計圖紙是通過建筑施工來完成的，設計人員的抗震意圖是通過建筑施工來實現的，特別是多層磚房的一些抗震構造措施，更是靠施工人員的高質量施工才能充分發揮其作用。砂漿強度、砌體質量、縱橫墻體間的連接，樓（屋）蓋與墻體之間的連接，甚至非結構件與主體結構的錨固等，均需要高質量的施工才能奏效。

那么要做好多層砌體結構房屋的抗震首先要了解這種房屋的震害規律。多層砌體房屋震害規律主要有：1）不同烈度區震害差異較大,特別在高烈度區以嚴重破壞或倒塌為主。2）結構整體性差、抗連續倒塌能力低。3）未進行抗震設計的老舊房屋破壞嚴重。4）砌體與鋼筋混凝土混合體系中磚砌體破壞嚴重。5）不同結構體系抗震性能不同, 房屋復雜體形比簡單體型破壞重；房屋震害橫墻承重最輕,縱橫墻承重次之,縱墻承重最重；空曠底層破壞重,端頭大房間的震害加重；大空間頂層破壞重。特別村鎮建筑震害嚴重，是最薄弱的環節。

1 房屋抗震構造應注意的問題

1.1 平面布置。多層磚房屋墻體的布置應當均勻，上下層墻體對齊，墻上門窗洞口大小盡量一致，窗間墻應等寬均勻分布。在房屋的一個獨立單元內宜采用相同的結構和墻體材料。平面上盡量避免凹進凸出的墻體，若為L 形或II 形平面時，應使轉角或交叉部分的墻體拉通，如側翼伸出較長（超過房屋寬度），則應以防震縫分割成獨立的單元。

1.2 立面布置。立面體型復雜、屋頂局部突出物比平面不規則對地震更敏感，所以應不做或少做地震時易倒、易脫落的門臉、裝飾物、女兒墻、挑檐等。如必須設置時，應采取措施在變截面處加強連接；建筑物的立面、體型應力求簡單，注意減輕建筑物自重，降低重心位置。

1.3 建筑場地的選擇。一般地說，建筑場地的選擇應避免以下幾種情況：1）活動斷裂地帶中容易發生地震的部位及附近地區；2）地下水位較淺的地方和松軟的土地；3）地下有溶洞的地方，在石灰巖地區，如有較大的溶洞塌陷，因此，在其上部不應建筑高大或沉重建筑物；4）地勢較陡的山坡、斜坡及河坎旁邊，建在這些地方的建筑物不但容易例塌。而且還會由于山崩、滑坡而被淹沒，或者由于重力關系而下滑。當建筑的各項條件相同時，建筑在比較牢固的地基上和建筑在松軟地基上的建筑物，一個可能完整無損，一個可能破壞倒塌。因此，建筑時，必須注意地基的地質條件和地形地貌。

1.4 精心施工，注意質量。歷史的經驗教訓證明：地震對人類最大的破環大多是以建筑物的倒塌造成的。可以說建筑物質量的好壞直接關系到人類的生命及財產的安全，為了把地震災害損失減少到最小程度，國務院于1994 年確定了防震減災十年目標，即在各級政府和全社會的共同努力下，爭取用10 年左右的時間使我國大中城市和人口稠密、經濟發達地區具有抗御6 級左右的地震的能力。1998 年國務院頒布了《中華人民共和國防震減災法》，2001 年11 月國務院義頒布了《地震安全性評價管理條例》，這些法規都明確規定：重大建筑工程必須進行地震安全性評價。

2 多層砌體房屋的抗震構造措施

2.1砌體工程

砌筑砂漿強度等級不夠，有的施工隊對砌筑砂漿的配合比重視不夠，水泥供應緊張時，同時用幾個水泥生產廠家的水泥，有時一幢建筑上用的砂子取自不同的產地，而砌筑砂漿的配合比卻往往一成不變。這就造成磚墻砂漿強度等級有時偏低，達不到設計要求。

1）有時工地潤磚不徹底，輪臺縣，巴州地區，氣候干燥、磚塊較干，砂漿在砌體內還未達到設計強度等級，砂漿水分已被磚吸走和散失，使其強度等級降低。

2）砌體砂漿不飽滿，水平及垂直灰縫的砂漿飽滿度低，造成磚與砂漿粘結力降低，影響磚墻體的抗震強度。

3）縱橫墻體交接處留馬牙槎。要保證多層磚房的抗震能力，首先要確保房屋結構的整體性。為此保證磚墻體之間，特別是縱橫墻體交接處的咬槎砌筑則是首要措施。國家地震局工程力學研究所楊玉成同志把多層磚房縱橫墻體咬槎砌筑的連接強度用連接強度系數來表示，把其樓層墻體平均抗震抗倒能力用層間平均墻體抗震強度系數表示，所以縱橫墻體同時咬槎砌筑的剛性多層磚房，一般不會發生傾覆破壞。因此，縱橫墻體交接處應咬槎砌筑、杜絕留直槎（馬牙槎），是各有關設計、施工規范（規格）所一再強調的。

2.2鋼筋混凝土圈梁、構造柱

設置鋼筋混凝土圈梁和構造柱，可增強磚墻的連接，有效地加強房屋的整體性，限制外墻的平面外的變形，防止房屋體傾覆破壞，顯著提高多層磚房的抗倒能力。但在圈梁和構造柱的施工，較為普遍地存在著下述問題。

1）構造柱爛根。由于構造柱根部基礎圈梁（或混凝土座）處不鑿毛、不清掃，留有落地灰、碎磚塊，碎木屑等；或由于構造柱的混凝土采用整層高澆筑，又不能確保澆筑質量，使構造柱下部的混凝土離散，骨料堆積柱底；或由于振搗密實等原因，造成構造柱根部出現嚴重露筋及縫隙夾渣層等。

2）構造柱插筋移位。從基礎內或基礎圈梁內伸出的構造柱插筋移位，有的工地插筋移位達100mm之多，為了使其能和上部構造柱豎筋搭接（或焊接），強行將插筋扳到構造柱豎筋的位置，這樣做大大削弱了構造柱的抗震作用。

3）構造柱箍筋應加密的部位不加密，或加密不符合設計要求。

4）構造柱與墻體的馬牙槎連接施工不到位。有的施工單位片面認為馬牙槎僅是為了澆灌混凝土后形成一個個伸入磚墻內的剛性鍵，將磚墻與構造柱（通過構造柱將磚墻和磚墻）有機地連接在一起。由于上述偏見，當遇到有外露混凝土面的構造柱時，就可能忽略設計大馬牙槎。有的雖然做了，但不規范，時有時無，影響柱與墻體的連接。

5）構造柱與墻體的水平拉結鋼筋施工不規范。拉結鋼筋施工不規范主要表現在：拉結鋼筋伸入縱橫墻內的長度不夠（小于1m）。有的工地將有剩余的短鋼筋，不管其長度是否合適，就拿來代替拉結鋼筋，造成有時伸入墻內的長度不夠。拉結鋼筋的平面擱置不符合設計要求。有的鋼筋距墻皮的距離太小，而有的將兩根鋼筋放在了磚墻中部；拉結鋼筋沿墻高度設置不均勻，或者間距過大，超過了規范規定的要求。

2.3墻體間的連接

縱橫墻體的交接處應同時砌筑。設防烈度為7度時層高超過3．6m 或墻長度大于7.2m 的大房間，及設防烈度為8度和9 度時，外墻轉角及內外墻交接處，當末設構造柱時，應沿墻高每隔500mm 配置2Φ6 拉結鋼筋，并每邊伸入墻內不宜小于1m。后砌的非承重墻砌體應沿墻高每隔500mm 配置2Φ6 鋼筋與承重墻柱拉結，并每邊伸入墻內不應小于500mm；當設防烈度為8 度和9 度時長度大于5．1m 的后砌非承重砌體隔墻的墻頂，尚應與樓板或梁拉結。

2.4樓（屋蓋）結構

樓（屋蓋）結構及其與圈梁、梁、墻的連接非常重要，在地震中，鋼筋混凝土預制構件承受不了地震力的強烈震動。主要是由于預制構件和墻體不是整體受力，在預制構件的端部形成集中應力。造成截面的斷裂和破壞《建筑抗震設計規范》（GB 50011-2008）的強制性條文要求：1）現澆鋼筋混凝土樓板或屋面板伸進縱、橫墻內的長度，均不應小于120mm；2）裝配式鋼筋混凝土樓板或屋面板，當圈梁未設在板的同一標高時。板端伸進外墻的長度不應小于120mm，伸進內墻的長度不應小于100mm，在梁上不應小于80mm；3）當板的跨度大于4.8m 并與外墻平行時，靠外墻的預制板側應與墻或圈梁拉結；4）房屋端部大房間的樓蓋。8 度時房屋的屋蓋和9 度時房屋的樓、屋蓋，當圈梁設在板底時，鋼筋混凝土預制板應相互拉結，并應與梁、墻或圈梁拉結。

3現澆樓板質量不合乎要求，主要表現在以下方面：

1）模板立柱支撐不牢，底模有下沉現象，致使樓板的支座處現澆板厚度減少，影響樓板的抗震質量。

2）鋼筋位移，尤其是抗剪鋼筋，不能保證位置。

3）混凝土配比不準，振搗不密實，出現縱裂縫。

4抗震縫

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1引言

目前，我國能源儲備面臨巨大的挑戰[1]。傳統能源面臨較大壓力，我們必須要開發和利用各種新能源與可再生能源，走一條可持續發展之路。

我國太陽能資源豐富，全國有三分之二以上地區的年太陽輻照量超過5000MJ/m2，年日照小時數超過2200h。我國太陽能資源分布的主要特點是太陽能的高值中心和低值中心都處于北緯22°~35°太陽年輻射總量西部地區要高于東部，南部地區低于北部[2]。因此我們應合理利用太陽能資源，本文研究了沈陽地區太陽能與常規能源聯合供暖。

2 多層建筑采暖負荷動態模擬

1建筑概況:本文以沈陽一棟六層三個單元一梯兩戶的住宅建筑為模型，建筑面積2901.12 ，供暖期限為11月1日至翌年3月31日。

2.用DEST軟件模擬建筑動態負荷,并分析多層建筑逐時單位面積負荷,可知最大采暖負荷為1月,采暖負荷指標為41.61w/,平均采暖負荷指標為16.49w/，采暖耗熱量為6.24x105 MJ。

3 規劃居住區內利用太陽能集熱器的集熱量分析

1．太陽能集熱器類型

太陽能集熱器是太陽能熱利用的關鍵部件[3]，分為平板型多層太陽能集熱器、真空管太陽能集熱器[4―5]、聚焦型太陽能集熱器、太陽能空氣集熱器 [6]。

2．住宅建筑外觀設計之中太陽能集熱器布置位置

1)太陽能集熱器的布置位置：屋頂、南向、與遮陽板相結合。

3．屋頂布置太陽能集熱器的間距

按互不遮擋原則最小間距為[8]:

（3.1）

式中，S――滿足不遮擋條件的最小安裝距離，m；

H――前排集熱器最高點與后排最低點的垂直高差，m；

H――太陽高度角[9]；

R――太陽光線水平投影與集熱器表面法線在水平投影間夾角。

偏離南向，中午前后兩個時刻夾角最小值[10]：

（3.2）

式中，a――計算時刻太陽方位角，上午取負值；

P――集熱器方位角[11]。

4．傾斜面上太陽輻射量的計算方法

Mills D[12]提出集熱器大多數用固定安裝。張鶴飛認為最佳傾角是使系統使用期內總得熱量最大[13]。本文以固定集熱器的方式布置集熱器，傾斜面上的太陽輻照量為：

（3.3）

式中，I――傾斜面上太陽輻射量，MJ /(?d)；

――水平面上直射輻射，MJ /( ?d)；

――水平面上散射輻射，MJ /( ?d)；

β――集熱器傾角；

――地面反射率[14]；

――斜平面上直射輻射的修正因子。

5.單位面積集熱器的集熱量

（1）沈陽市氣象及地理概況

沈陽地勢平坦，為溫帶季風氣候。夏季平均氣溫為 20℃，最高氣溫為 36℃。冬季最低溫度為-30℃。沈陽位于中國東北地區南部，北緯 41.8°。

（2）屋頂集熱器單位面積集熱量

沈陽緯度為41.8°，本文取太陽能集熱器安裝角度為42°。計算出采暖期逐時太陽能集熱器單位面積集熱量。

（3）南向集熱器單位面積集熱量

為避免遮擋陽光，南向集熱器布置在兩窗間的外墻上，傾角為90°。計算得單位面積集熱器逐時集熱量。

4 多層住宅建筑采暖中利用太陽能保證率分析

通過對多層建筑三種情況:第一種t1，只在屋頂布置；第二種t2，只在南向布置；第三種t3，在屋頂和南向同時布置，分析多層住宅建筑采暖中可利用太陽能的保證率。

4.1太陽能集熱量

圖4.1 太陽能集熱器布置在屋頂集熱量

多層建筑屋頂面積為484，能布置太陽能集熱器的面積為192。集熱器只布置在屋頂情況下逐時的集熱量。（如圖4.1所示）

用同樣的方法計算出，太陽能集熱器只布置在屋頂的逐時集熱量。

由于太陽能集熱器布置在屋頂與南向兩者并無相互遮擋。因此t3情況太陽能集熱器集熱量為t1與t2的代數和。

4.2常規能源需要量

通過對t1情況下采暖季五個月（11月、12月、1月、2月、3月）的前五日對采暖負荷與常規能源需要量逐時進行對比。發現11月1日~11月5日：幾日內的采暖負荷幾乎都由常規能源來承擔；12月1日~12月5日：只在個別時刻太陽能集熱器的集熱量能完全滿足建筑物所需采暖負荷，不需常規能源提供；1月1日~1月5日：只有在1月2日11刻時常規能源需要量為0；2月1日~2月5日：某些時刻采暖負荷曲線明顯高出常規能源需要量曲線，差值為可利用太陽能；3月1日~3月5日：太陽能集熱器的集熱量完全滿足負荷需要。

對于t2和t3情況，與t1的分析方法相同，在此不詳細介紹。

4.3太陽能保證率分析

保證率：

（i=1,2,3）(4.1)

式中，Qti――不同布置情況下滿足采暖需要的集熱量，MJ；

Qf――采暖季總采暖負荷，MJ。

采暖季每月利用太陽能的保證率見表4.1。

表4.1 多層住宅能耗中太陽能的保證率

屋頂布集熱器保證率 南向布集熱器保證率 屋頂和南向布集熱器保證率

十一月 11.31％ 7.99％ 14.72％

十二月 8.60％ 6.15％ 12.01％

一月 8.47％ 5.77％ 12.00％

二月 12.35％ 8.71％ 16.27％

三月 16.90％ 11.32％ 20.98％

采暖季 10.54％ 7.33％ 14.17％

由數據可知，多層建筑太陽能集熱器只在屋頂布置與在屋頂和南向同時布置集熱器的保證率相差不大，但初投資會減少一半。

5結論

（1）多層建筑在屋頂布置集熱器的太陽能保證率高于在南向兩窗之間垂直布置太陽能集熱器的太陽能保證率。

（2）在本研究設定條件下規劃區多層建筑屋頂與南向同時布置集熱器可滿足采暖季平均太陽能保證率為14.17％。其中太陽能的保證率在十二月份為最小，可達12.00％。在三月為最大，可達20.98％。

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舟山群島存在大面積的海積、沖海積和山前沖海積平原,地基土存在厚10～50m的高壓縮性、低強度、大孔隙比和高含水量的淤泥質粘土層。在其頂部大多存在厚1～2m的粉質粘土(俗稱硬殼層),當量大面廣的多層住宅等建筑采用淺基礎時以該層為持力層,一般情況下地基承載力和軟弱下臥層承載力均能滿足要求。但由于軟土層太厚,將產生過大的沉降,不滿足使用要求,因此該地區1～6層建筑大部分均采用樁基礎,且多數采用預應力管樁,樁長達40～60m,甚至某公園一單層廁所也打了6根直徑0.4m、樁長30m的預應力管樁[1],因此基礎造價相對較高。和常規樁基相比,減沉樁的復合樁基可以減小沉降和降低造價,所以在上海、天津等軟土地區已有較多的應用,但在舟山還未曾用過。某3層辦公樓減沉復合疏樁基礎設計工程在舟山是首例,可為這項技術的推廣使用積累經驗。

1、減沉復合疏樁基礎工作機理

減沉復合疏樁基礎是在軟土天然地基承載力基本滿足要求的情況下,為了減小建筑物沉降采用疏布樁(樁距>6d,d為樁徑)的復合樁基礎,外荷載由樁和樁間同承擔,樁的截面較小,樁間距較大,以保證樁間土的荷載分擔足夠大。隨著上部結構荷載增加,荷載開始主要由樁承擔,樁、土間的變形以受基礎底壓力作用影響為主,受樁土相互作用影響次之,基礎底的樁和土沉降是相等的,而承載力的可靠度主要由淺基礎承載力作保證。

減沉樁設計為變形控制設計方法,主要對存在深厚軟土層的多層建筑的絕對沉降和整體傾斜、撓曲和結構支點間的差異沉降進行控制。減沉樁的工作機理很復雜,其受力性狀與常規樁距的樁基礎有明顯的不同,對此目前還研究得不夠,尤其現場足尺試驗資料不多,學術上有不同的觀點,爭論焦點之一是在正常使用條件下,減沉樁是在承載力特征值還是在極限承載力下工作或在兩者之間工作。本文[2]通過減沉樁模型試驗和有限元分析認為,樁在80%～90%的單樁極限承載力下工作;文[3],[4]建議樁承載力按0.9Qu設計(Qu為單樁極限承載力),按單樁極限承載力設計復合樁基可為充分發揮承臺底地基土的直接承載作用創造條件;文[5]認為,當淺基礎(承臺)產生一定沉降時,樁能充分發揮并始終保持其全部極限承載力,即有足夠的“韌性”;文[6]提出上海地區可令樁發揮極限承載力的樁與承臺摩擦樁基礎的設計建議;上海規范[7]規定,復合樁基、樁和同作用,當荷載達群樁極限狀態時,荷載全部由樁承擔,地基土不承受荷載,當荷載超過極限承載力時,超過的部分由基底地基土承擔。文中工程減沉樁復合樁基設計采用《建筑樁基技術規范》(JGJ94―2008)[8]中的設計方法,基底附加壓力按總荷載扣除單樁承載力特征值進行計算。

2工程概況

六橫沙浦一3層辦公樓,建筑面積1600m2,框架結構,上部結構荷載效應基本組合設計值32442kN,基礎埋深0.9m,地下水位0.9m,采用梁板式筏型基礎,平面尺寸39.24m×17.4m,板厚250mm,縱向地基梁500mm×650mm和500mm×800mm,橫向地基梁400mm×600mm,基礎平面見圖1,承臺構造見圖2。

3、天然地基沉降計算

(1)基底平均壓力為:

pk=Fk+Gk

A=32442P1135+68218×019×2068218=5312kPa

(2)軟弱下臥層承載力按下式驗算:

pz+pcz≤fazpz=lb(pk-pc)(b+2Ztanθ)(l+2Ztanθ)式中:pz為軟弱下臥層頂面附加壓力;pcz為軟弱下臥層頂面自重壓力,pcz=2413kPa;faz為經深度修正軟弱下臥層承載力特征值,faz=6216kPa;pc為基礎底面處自重壓力,pc=1711kPa;Z為基礎底面至軟弱下臥層頂面距離,Z=018m;θ為擴散角,由ZPb=018P1714=0105,Es1

PEs2=811P212=317,故θ=0°。計算得:

pz=39124×1714×(5312-1711)(1714+2×018×tan0°)(3914+2×018×tan0°)

=3611kPapz+pcz=3611+2413=6014kPa≤faz=6216kPa滿足要求。

(3)按分層總和法計算筏板基礎沉降:

s=ψsΣn1p0Esi(zi.αi-zi-1.αi-1)式中:ψs為沉降計算經驗系數,根據地基規范[13]由.Es=2146MPa查表得ψs=111;p0為荷載效應準永久組合的平均附加壓力,p0=33kPa;Esi為基底下第i層土壓縮模量;.αi,.αi-1為承臺等效面積角點平均附加應力系數;zi,zi-1為承臺底至第i,i-1層土底面距離。最終計算得出s=25414mm。

4、減沉樁復合疏樁基礎設計和沉降計算

由上述計算結果可知,采用天然地基的筏板基礎的基底壓力和軟弱下臥層承載力驗算均滿足要求,但沉降s=254.4mm,已超過各地規范[7,9,12]規定的地基變形容許值:上海規范[7]規定,多層框架結構天然地基筏板基礎中心點容許沉降為15～20cm;天津規范[9]規定,多層建筑容許沉降值為10～15cm;北京規范[12]規定,多層建筑框架結構長期最大容許沉降量為3～12cm。

為減少筏基沉降,采用減沉復合疏樁基礎,即在每一根柱下各布設一根預制樁,樁截面250×250,樁長21m,樁端持力層為層③含角礫粉質粘土,總樁數44根。

根據表1中的參數,單樁承載力特征值為:

Ra=uqsiaLi+qpaAp=376.5kN

減沉復合疏樁基礎底板中點最終沉降由兩部分組成:一是基礎底面土在附加壓力作用下的壓縮變形的沉降ss,二是樁對土影響產生的沉降ssp。

s=ψ(ss+ssp)(1)

式中ψ為沉降計算經驗系數,無當地經驗ψ取1.0。

由于基礎底面樁和土的沉降是相等的,式(1)是通過計算樁間土沉降的方法計算基底中點最終沉降量。

4.1基底地基土附加壓力產生的沉降ss

基底地基土附加壓力產生的沉降ss,是按Bouissinesg解計算土中附加應力,由單向壓縮分層總和法計算:

ss=Σui=1p0Esi(zi.αi-zi-1.αi-1)(2)承臺等效寬度為:

Bc=BAcPL(3)

式中:Ac為承臺底凈面積;B,L分別為承臺基礎平面的寬度和長度。經計算Ac=680m2,B=17.4m,L=39.24m,Bc=11.56m。

根據荷載效應準永久組合計算假想天然地基平均附加壓力p0

p0=ηp(F-nRa)/Ac(4)

式中:ηp為基樁刺入變形影響系數,取1.2；F為荷載效應準永久組合荷載值,F=33918kN；n為樁數,n=44。計算得出p0=30.6kPa。

基底附加壓力作用下的沉降計算見表2。

滿足σz=011σc確定的沉降計算深度zn=15m,由基底地基土附加壓力作用下產生的筏板基礎中點沉降ss=131.3mm。

4.2樁對土影響產生的沉降ssp

因減沉樁端阻力相對較小,同時l/d=84(d為樁徑),單樁沉降受樁端持力層性狀影響不大,所以忽略端阻力對基底地基土沉降的影響,僅考慮樁側阻力引起樁周土的沉降。按剪切位移傳遞法計算,當軟土層樁側剪切位移影響半徑按8d考慮時,可得到ssp的簡化公式:

ssp=280.qsu.Esi×d(SdPd)2(5)

式中:.qsu,.Es分別為樁身范圍內按厚度加權極限側阻力和平均壓縮模量；d為樁身直徑,方樁d=1.25b(b為單樁截面邊長)；Sd/d為等效距徑比,方樁Sd/d=0.886A/(nb)。經計算.qsu=2318kPa,.Es=2179MPa,SdPd=14,ssp=318mm。

故減沉復合疏樁筏基中點沉降為:

s=ψ(ss+ssp)=1.0×(131.8+3.8)=135.6mm所以減沉復合疏樁筏基比筏板天然地基中點沉降(254.4mm)減小47%,且沉降值滿足規范要求。

5、結論

(1)計算的基礎中點沉降比天然地基沉降減小47%,說明設計少量減沉樁可使沉降滿足規范要求。從結構封頂后的沉降觀測知,其最大沉降量為45mm,預計最終沉降達128mm左右(假設封頂后沉降完成35%),當沉降速率0.01mm/d為沉降基本穩定標準時[10],預計沉降穩定時間不超過10年[11]。而不遠處類似土層的框架結構,采用十字交叉梁條形基礎,結構封頂后的最大沉降達105mm。

(2)該辦公樓周邊有多層住宅樓,道路下有自來水管線,當采用常規的預應力管樁或預制方樁時,無論是錘擊法或靜壓法沉樁都將產生擠土效應,擠土范圍達1～1.5倍樁長,所以要設置應力釋放孔等減少擠土效應,同時設置測斜孔監測深層土移來控制打樁速率,就會增加工程造價。而減沉樁樁間距很大,達15.2d～16.4d,大大減少了擠土效應,甚至可不用考慮樁施工的擠土效應。

(3)該工程與采用常規樁基比較,采用減沉復合樁基可減少樁數30%,降低造價35%(含防擠土措施和監測費用)。

參考文獻：

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[2]鄭剛,顧曉魯.減沉樁承載機理的試驗及計算分析[C]PP中國土木工程學會樁基學術委員會第2屆年會論文集.北京:中國建材出版社,1994.

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[4]宰金珉.復合樁基設計的新方法[C]PP第七屆土力學及基礎工程學術會議論文集.北京:中國建筑工業出版社,1994.

[5]黃紹銘,高大釗.軟土地基與地下工程(第二版)[M].北京:中國建筑工業出版社,2005.

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[8]JGJ94―2008建筑樁基技術規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2007.

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[10]JGJP8―2007建筑變形測量規范[S].

[11]陳皓彬.軟土地基建筑物沉降分析與計算[C]PP建筑地基研究文集.福州:福建省地圖出版社,2005.

篇6

一、高層建筑結構設計的特征

高層建筑結構設計和低層、多層建筑結構相比較，結構專業在各專業中占有更重要的位置，不同結構體系的選擇，直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特征有摘要：

（一）水平力是設計主要因素

在低層和多層房屋結構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響，但水平荷載卻起著決定。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅和建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力，是和建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震功能，其數值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

（二）側移成為控指標

和低層或多層建筑不同，結構側移已成為高層結構設計中的關鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結構的側向變形迅速增大，和建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。

另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質高強材料的應用、新的建筑形式和結構體系的出現、側向位移的迅速增大，在設計中不僅要求結構具有足夠的強度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結構在水平荷載下產生的側移被控制在某一限度之內，否則會產生以下情況摘要：

1.因側移產生較大的附加內力，尤其是豎向構件，當側向位移增大時，偏心加劇，當產生的附加內力值超過一定數值時，將會導致房屋側塌。

2.使居住人員感到不適或驚慌。

3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機電設備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運行。

4.使主體結構構件出現大裂縫，甚至損壞。

（三）抗震設計要求更高

有抗震設防的高層建筑結構設計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，還必須使結構具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要

高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，假如在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎造價和處理辦法，可以多建層數，這在軟弱土層有突出的經濟效益。

地震效應和建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結構抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅功能于結構上的地震剪力大，還由于重心高地震功能傾覆力矩大，對豎向構件產生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。

（五）軸向變形不容忽視

采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達到較大的數值，其后果相當于連續梁中間支座沉陷，從而使連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。

（六）概念設計和理論計算同樣重要

抗震設計可以分為計算設計和概念設計兩部分。高層建筑結構的抗震設計計算是在一定的假想條件下進行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震功能的復雜性和不確定性，地基土影響的復雜性和結構體系本身的復雜性，可能導致理論分析計算和實際情況相差數倍之多，尤其是當結構進入彈塑性階段之后，會出現構件局部開裂甚至破壞，這時結構已很難用常規的計算原理去進行分析。實踐表明，在設計中把握好高層建筑的概念設計也是很重要的。

二、高層建筑的結構體系

（一）高層建筑結構設計原則

1.鋼筋混凝土高層建筑結構設計應和建筑、設備和施工密切配合，做到平安適用、技術先進、經濟合理，并積極采用新技術、新工藝和新材料。

2.高層建筑結構設計應重視結構選型和構造，擇優選擇抗震及抗風性能好而經濟合理的結構體系和平、立面布置方案，并注重加強構造連接。在抗震設計中，應保證結構整體抗震性能，使整個結構有足夠的承載力、剛度和延性。

（二）高層建筑結構體系及適用范圍

目前國內的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結構。其結構體系有摘要：框架結構、剪力墻結構、框架—剪力墻結構、筒體結構等。

1.框架結構體系。框架結構體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構件組成。由梁、柱、基礎構成平面框架，它是主要承重結構，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個空間結構體系，它是高層建筑中常用的結構形式之一。

框架結構體系優點是摘要：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也輕易處理，結構自重輕，計算理論也比較成熟，在一定高度范圍內造價較低。

框架結構的缺點是摘要：框架結構本身柔性較大，抗側力能力較差，在風荷載功能下會產生較大的水平位移，在地震荷載功能下，非結構構件破壞比較嚴重。

框架結構的適用范圍摘要：框架結構的合理層數一般是6到15層，最經濟的層數是10層左右。由于框架結構能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝和使用的要求，已廣泛應用于辦公、住宅、商店、醫院、旅館、學校及多層工業廠房和倉庫中。

2.剪力墻結構體系。在高層建筑中為了提高房屋結構的抗側力剛度，在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要功能在于提高整個房屋的抗剪強度和剛度，墻體同時也作為維護及房間分格構件。

剪力墻結構中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結構表現了良好的抗震性能，震害較少發生，而且程度也較稍微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結構可以較好地適應墻體較多、房間面積不太大的特征，而且可以使房間不露梁柱，整潔美觀。

剪力墻結構墻體較多，不輕易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結構。

在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震功能下底層柱會產生很大內力及塑性變形，因此，在地震區不答應采用這種框支剪力墻結構。

3.框架—剪力墻結構體系。在框架結構中布置一定數量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結構，這種結構既有框架結構布置靈活、使用方便的特征，又有較大的剛度和較強的抗震能力，因而廣泛地應用于高層建筑中的辦公樓和旅館。

4.筒體結構體系。隨著建筑層數、高度的增長和抗震設防要求的提高，以平面工作狀態的框架、剪力墻來組成高層建筑結構體系，往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個或多個筒體為主反抗水平力的結構稱為筒體結構。通常筒體結構有摘要：

（1）框架—筒體結構。中心布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結構受力特征類似框架—剪力墻結構，目前南寧市的地王大廈也用這種結構。

（2）筒中筒結構。筒中筒結構由內、外兩個筒體組合而成，內筒為剪力墻薄壁筒，外筒為密柱（通常柱距不大于3米）組成的框筒。由于外柱很密，梁剛度很大，門密洞口面積小（一般不大于墻體面積50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體功能，類似一個多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風和抗震性能。目前國內最高的鋼筋混凝土結構如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結構。

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1概況

某小區2棟、3棟住宅樓屬五層裝配式大板居住建筑，單棟建筑面積2400m2。住宅樓結構由外墻板、內墻板、樓板、挑梁、陽臺板、樓梯板、歇臺板等預制構件通過鋼筋、扁鋼與構件預埋鐵件焊接再用細石混凝土灌縫連接，基礎為帶地圈梁的磚砌條形基礎。住宅樓于1983年建成投入使用，設計時未考慮抗震設防。

近年來，住戶反映該兩棟樓房存在基礎沉陷、墻體開裂、房屋傾斜、屋面滲漏等現象。為掌握小區2棟、3棟現有結構安全性和建筑物變形的特性及發展狀況，確保住戶的安全，為建筑物的安全預警提供依據，擬對該兩棟住宅樓進行變形監測。

2變形監測設計

根據多層建筑的變形特性與發展狀況，按照現行的相關規范（具體包括：《建筑變形測量規范》JGJ8—2007；《工程測量規范》 GB50026—2007；《國家一、二等水準測量規范》GB/T 12897-2006），對該2棟住宅樓及其周邊場地開展如下監測項目：沉降觀測；外墻垂直度觀測；裂縫觀測；水平位移監測。

3監測項目與觀測實施

3.1沉降觀測

在建筑物沉降影響區以外的穩固位置設置2組工作基點，工作基點間每季度校測一次，在2棟和3棟東、西、北側底部墻體上各布設2個墻上代表性測點，作為對比論證，同期在1棟和4棟東、西側底部墻體上各布設1個墻上測點，在2棟與3棟房子四角附近場地上各設置1個測點，共24個測點，采用二等水準測量方法監測建筑物基礎的不均勻沉降。工作基點與建筑物的墻上測點組成附合水準路線，按照國家二等水準測量方法進行觀測。

在2棟和3棟樓頂四角各布1個沉降測點，共布沉降測點8個，以棟為單位構成環線，采用二等水準測量方法施測，以監測基礎沉降對承重結構的影響。

3.2外墻垂直度觀測

在2棟和3棟樓頂外側墻面四角各固定2套照準裝置，共計16個照準裝置，在其鉛垂線方向距地面約1.5m高處的墻面上分別安置水平讀數尺，采用精密全站儀投點法進行建筑物外墻垂直度的觀測。觀測過程中實行定點定人定時測量，每次測量位移量誤差不大于±1.0 mm，垂直度照準4次取平均值。

3.3裂縫觀測

兩棟樓房均有不同數量的連接裂縫，在2、3棟外墻和樓梯間存在大量從上到下的通長裂縫，外表裂縫寬度2～5mm，需對外墻和樓梯間主要裂縫進行觀測。

根據裂縫的走向和長度，每條裂縫至少布設兩組觀測標志，一組應設在裂縫的最寬處或敏感的高部位，另一組應設在一般裂寬或低部位。裂縫觀測標志采用鑲嵌式金屬標志，用鋼尺進行量測，裂縫寬度數據量至0.1mm，讀數2次取平均值。

3.4水平位移監測

為校核承重結構受基礎沉降影響產生的墻體扭轉，于建筑物頂部四角各設置1個水平位移測點。水平位移采用測距儀直接測距法進行，基點分設于1棟、4棟房頂部，具體觀測以測點與基點構成四邊網進行。

4成果分析

根據近1年的不間斷監測，各監測項目變形情況如下。

（1）房屋沉降觀測成果顯示，2棟與3棟的房屋基礎均存在一定量的沉降，且沉降量值與場地內沉降點量值呈正相關性，房屋測點沉降速率大于0.04mm/d，超過了《建筑變形測量規范》JGJ8—2007中關于建筑物進入穩定階段的標準。

（2）房屋頂部的沉降測點僅測量其樓棟的角點沉降差，觀測成果顯示，樓棟均出現一定量的沉降差，量值方面表現為，北側測點沉降量大于南側測點，但其沉降差與基礎測點沉降差有約2mm差距，即頂部測點沉降差相對較小。

（3）房屋垂直度觀測受日照氣溫等情況影響較大，觀測成果顯示，2棟東北角與3棟西北角測點均有約1.8cm左右的變形，其中2棟表現為量值減小，3棟表現為量值增加，表明該2棟房屋均向2棟與3棟之間的北方向傾斜。

（4）水平位移監測采用全站儀測距方式進行，水平方向最大變形超過15mm，觀測成果與房屋屋頂角點垂直度觀測相符，更好的驗證了之前關于房屋傾斜變形趨勢。

（5）從裂縫的分布狀況與發展趨勢看，裂縫主要為東西走向，位于低樓層的房屋墻體，裂縫走向為房屋門角斜向上發散分布，水平方向無規則，進入監測期后，裂縫繼續有所發展，其中，位于2棟中間單元樓梯間的4號裂縫，在約1年的觀測期內增寬超過10mm，在觀測過程中呈持續發展狀態。

各種成果表明，2棟與3棟變形繼續發展且某些部位有變形加速跡象，因此，提出安全預警要求撤出居民對房屋進行拆除重建。

5小結

（1）多層建筑物在發生沉降變形過程中，其基礎的沉降量值與其頂部的沉降量值可能存在不一致的情況，應考慮其承重結構水平變形影響。

（2）沉降觀測工作基點應遠離沉降影響區，同時應在建筑物場地內設計沉降測點或參照測點，以確定場地沉降與建筑物沉降的相互關系。

（3）垂直度與裂縫觀測應堅持“四定原則”即定點定人定時定儀器測量，以消除或避免由于儀器人員等的變動帶來的觀測誤差。

（4）在監測過程中應做好場地及建筑物的巡視工作，對變形突出部位要加強巡視，做好安全預警。

（5）資料分析過程中應結合監測布置綜合分析各監測項目成果，同時加入數據取得時的溫度降水等外部情況，以更好的確定建筑物變形趨勢。

（6）監測項目針對發生局部傾斜的多層建筑而設置，對今后類似項目監測具有一定借鑒意義。

篇8

隨著我國經濟的不斷發展，改革的不斷深入，許多既有建筑物受到當時經濟條件和建筑技術的制約，使用功能和結構形式已不能滿足時代需要，若將這些建筑拆除，重新規劃建設，目前我國經濟條件尚不能滿足，但如果采用增層改造的方法，改造既有建筑，就能夠達到經濟、適用的目的。

增層改造的優點：

(1)將大幅度地增加建筑面積，節約征地費用和配套費；

(2)在既有建筑上增層，占地面積不變的情況下，增加該區域的建筑密度，節約用地還不影響該區域周邊環境的協調；

(3)在增層改造的過程中，通過合理調整原建筑的平面和立面格局，更新了原有水暖、電等配套設備，達到調整使用功能、美化環境的要求；

(4)增層改造的建設周期短、投資小，對于目前13益增長的建設需求具有十分重要的作用 ；

(5)增層改造是既有建筑由低層或多層建筑變為多層、中高層或高層建筑的有效途徑；

(6)充分利用既有建筑物長期荷載作用下地基承載力的增長剩余，在地基不作處理或略加處理的條件下，直接進行增層改造，其經濟效益十分顯著。

目前，我國城鎮現有房屋中相當數量的既有建筑具備增層改造條件，增層與改造不僅節約投資，還對緩解13趨緊張的城市用地矛盾具有重要的現實意義。

2適用條件和設計要點

既有建筑是否滿足增層改造的條件，應由建造年代、破損程度、結構情況、建筑物重要程度及使用要求等進行鑒定，通常對于現狀不錯的建筑增加二三層是比較合理、經濟的，一般適用于磚混結構或磚木結構類建筑物，該類建筑鋼性結構體系較多，幾乎無橫向側移，通常不需要計算風荷載引起的結構內力，受力特征主要是承受豎向載荷，受長期載荷作用，沉降基本完成，地基基礎強度得有剩余。

增層改造設計時首先要分析該建筑經濟效益、社會效益，勘測、調查研究其結構體系荷載分析、受力狀況、初步安全鑒定和地基基礎的受載作用情況，在確定可以進行增層改造后，設計的重點是處理好地基和基礎及結構設計，并注意新舊建筑物各部位的連接。

3工程實例

3．1工程概述

某 5層辦公樓位于哈爾濱市道外區，建于20世紀 70年代，長 41．8m，寬 19m，建筑面積 2820m，整個樓體采用縱墻承重 ，外墻490mm，內墻 240mm，基礎為毛石條形基礎，墻體材料為粘土實心紅磚，混合砂漿砌筑，屋面為預制鋼筋混凝土樓板平屋面，現建設單位要求增--層，使用功能不變。

3．2基礎加固方案

地基承載力的確定是增層設計中至關重要的問題，其大小決定增加層數和上部結構方案的選擇，所以首先計算既有建筑現在的地基承載力，使增層后基礎底面處的平均壓力設計值應不大于地基承載力設計值。我國 混結構房屋加層技術規 酚 按建筑物下實際地基反力與原地基承載力的比值確定原有房屋地基承載力，規范規定：當房屋經長期使用，未出現裂縫和異常變形，地基沉降均勻，上部結構剛度較好，原基底地基承載力在 80KPa以上，且使用 6年以上的粉土、粉質粘土地基；使用 4年以上的砂土地基 ；使用 8年以上的粘土地基；結合當地實踐經驗，其原地基承載力可適當提高。一般認為既有建筑的地基承載力在自身荷載作用下，地基固結，產生壓密效應而得到提高，經現場檢查，地基使用情況較好，人工挖孔取樣檢測基礎強度時發現，該樓地基土質為粘性土，密實性較好 ，然后計算地基變形，增層后的地基變形計算值，不得大于《健筑地基基礎設計規范》規定的允許值，經驗算有地基容許荷載力不能滿足增層改造要求，經與建設單位協商后決定，采取加固措施，保證使用階段的安全，其中基礎加固尤為重要，慎重考慮 ，采用擴大基礎底面的辦法較為經濟，并在構造上需采取有效措施作為保證，最后經論證，確定采用。

基礎加固過程中，根據原設計基礎圖，確定了基礎增寬加固部位 ，并根據原設計基礎寬度及增層荷載情況進行結構計算 ，確定基礎增加寬度 ，然后采用在毛石基礎兩側分別設置了 “L”枕頭墊塊 (墊塊長度可以取 1．2m左右)，交替施工 ，避免一次性大開挖對地基承載力影響過大。

33構造措施

(1)為進一步提高整體性，增加層每層要求設置鋼筋混凝土圈梁，使增層部分新增荷載均勻傳到基礎上，防止增層后產生不均勻沉降，圈梁應作內外墻設置；

(2)鏟除屋面防水層，減輕增層部分自重，承重墻可采用承重多孔空心磚，非承重可采用石膏板、加氣混凝土等輕質材料，屋面結構采用木屋架或輕鋼屋架承重體系；

(3)增層部分結構上保持一致，上下對應，在原結構上直接增層時，原地基基礎和承重結構保持統一，窗口位置設置和原建筑應相同，煙囪及上下水管、煤氣、暖氣、電器設備的布局要考慮原有系統的布局和走向，盡量做到統一；

(4)在對地基基礎及墻體強度進行復核驗算并滿足抗震設防要求后，可采用輕質高強材料來砌筑增加層墻體，當個別墻段基礎強度不足時，可先進行局部加固處理；

(5)該建筑經長期使用，墻體強度下降較大，增層驗算時，上部結構的砌體強度降低10％～20％，通過試驗確定準確的砌體結構承載力，墻體強度不足，為提高墻體的承載力和穩定性，從增層建筑的安全儲備考慮，采用在原墻兩面加鋼絲網水泥砂漿的辦法加強。

4結論

既有建筑物的增層改造，在當今社會具有相當的普遍性，這對改善生活條件、美化環境和緩解建設用地緊張具有現實意義，在給既有建筑做增層加固中，要認真做好現場調查，認真分析資料，正確地進行理論分析 ，準確計算，綜合運用多種加固方法，確定合理的建筑方案和結構方案，以科學、簡便且經濟的加固手段來確保原建筑物結構安全和正常使用。

參考文獻

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出于對人文主義精神的影響，在當今高層建筑的設計中，提出綠色生態、人性化設計、地域性和文脈的表達、場所精神的塑造等眾多要求，在設計中對上述方面的合理表達，成為評價一座建筑的重要標準，進而也豐富了建筑創作和建筑美學。

一、高層建筑底部空間環境

材料、機電設備和結構體系協同發展，尤其是電梯的發明使高層建筑得以飛速發展。在高層建筑發展的最初階段的設計中，采用古典主義的創作方式適應電梯的使用要求，形成了垂直的、內向的、封閉的空間組織形式，建筑空間自成系統，但設計中缺少建筑空間與城市空間的聯系，更沒有中介空間的概念。由于對高層建筑底部空間認識的缺乏，給高層建筑與城市之間帶來了巨大的交通和環境壓力。因此在之后的高層建筑創作實踐中，高層建筑底部空間的創作手法和方式得以豐富，例如底部架空、廣場和綠地等的出現，同時人們也開始研究高層建筑底部空間與城市空間的結合問題。

由于城市的迅猛發展，城市的空間密度愈來愈高，城市中密集的高層建筑隔斷了建筑空間與城市空間的有機聯系，城市的空間環境變得支離破碎，城市街道被淹沒在高層建筑的陰影之中，街道的活力在逐步喪失，城市中的人們仿佛生活在鋼筋混凝土鑄成的森林中。在這種情況下，高層建筑底部空間與城市空間的矛盾被激化。如何把高層建筑底部空間與城市空間有機地聯系在一起，既創造出底部空間的活躍氛圍，又能讓二者和諧共生，成為我們必須面對的問題。

（一）、底部空間的影響因素 高層建筑底部空間作為建筑與城市空間的過渡空間（中介空間），它在類屬、性質和形態等方面亦此亦彼，其最大的特征表現為模糊性。因此，作者將影響要素按照高層建筑底部空間環境的構成分為功能要素、空間尺度要素、視覺形式要素和人文要素。

1、功能要素是底部空間設計中不可忽視的重要環節

交通功能直接影響著空間環境的形態和效率。有效合理的底部空間環境設計可以拓展室外有效交通使用面積，聯通地上和地下空間，形成立體式的空間格局，促進建筑室內外的流通和滲透，增加城市街道的活力因素。

2、 空間尺度要素的影響

在不同空間尺度的作用對在空間中進行場所體驗的人來說，其行為方式和感知結果是存在較大差別的。高層建筑外部空間中存在巨大的尺度和人性化的矛盾。現代城市的巨大的尺度在自身周圍的環境中不能顯示人的存在“摩天大樓的高度也對城市街道空間行成挑戰，其巨型體量沖擊著比例良好的街道，使鄰近的低、多層建筑失去宜人的尺度，為此，必須把高層建筑放在城市的大范圍中去考慮，高層建筑不是紀念碑，它需要城市交通的支持，它需要提供良好的有場所感的環境，它的空間要和城市空間之間要具有連續性。”

3、視覺形式要素的影響

現代視覺美學理論己經對藝術創造的整體性原則達成了本質上的共識，那就是無論在什么情況下，假如不能把握事物的整體或統一結構，就永遠也不能創造和欣賞藝術品，且整體不能通過各部分相加的和來達到，這就是格式塔心理學中所提的完形概念。在城市環境的原有環境中引進一個新的建筑物，那么原有的城市環境的平衡狀態被打破。高層建筑在介入空間環境時，應該與環境中的其他建筑物和空間進行積極的對話，構成與城市空間的整體性，而底部作為與地面的接觸點，是進行對話的重要部分，應該致力與周圍空間環境形成視覺形式上的整體性的建構。

4 、人文要素的影響 高層建筑對人文環境的影響不可忽視。高層建筑可以說是城市中最重要的城市插入體，每個設計都應是現有城市文脈的尊重、認同與配合從而使一個城市的秩序逐漸形成和完善，使居民保持對城市的認同感，從而增加城市的宜人性。

（二）、底部空間的發展趨勢 對城市空間的開發和保護永遠存在著對立矛盾的關系，一方面，隨著城市負荷的加大，在橫向上的空間受到極大限制的情況下，必須進行對城市屬性空間按的開發，因此高層建筑也必然不斷突破城市的天際線，創造性的空間尺度，其使用功能也必將更加綜合化，成為容納大多數城市功能的城市綜合體，一座空中微縮城市。因此，在高層建筑底部空間環境的設計中，應進行一種系統化的設計，結合信息技術在城市（數字城市）和建筑設計中的應用，對高層建筑的分布和城市空間環境的整合進行分析預測，得出較為科學的控制標準，從而指導設計師進行合理化設計。

三、 人性化設計

我們常說，城市的主體是人，服務的對象是人，那么無論高層和超高層建筑如何發展，城市的形態如何演變，城市的本質是不會改變的，為解決城市問題而誕生的種種學說和設計方式根本上都是在解決城市中人的問題。高層建筑單體的孤立與城市空間失去聯系，高層建筑的巨型體量沖擊著比例良好的傳統城市空間，使鄰近的低層、多層建筑失去宜人的尺度；盲目追求的巨大尺度、不得當的間距使得城市空間壓抑而又冷漠，給人們的視覺和心理造成壓迫感和疏離感。高層建筑的尺度和風格與其周圍的建筑相距甚遠，特例獨行，視覺上的連貫性被打斷，空間的完整性和適用性也受到影響。高層建筑設計中對高效率、高收益的追求造成了對傳統城市風貌的破環和場所感的消失。不合理的城市高層建筑布局和單體的設計對城市生態環境也帶來了巨大的沖擊。因此高層建筑底部空間環境是針對人的行為和尺度論述形成的相關概念，在設計中人性化是高層建筑底部空間環境設計的核心。

四、結語

高層底部空間環境的設計，不僅僅是對建筑單體的形體、尺度、材料、色彩和細部等方面的進行的設計和研究，這種做法只能改變高層建筑的人性化品質，而不能實現底部空間環境的人性化。高層底部空間環境作為城市過渡空間，其特殊的模糊性決定必須從建筑和城市設計的雙重角度對其進行設計和研究，并且形成性的環境評價標準對其空間環境質量進行評估。只有這樣才能發掘高層建筑底部空間環境隱含的根本問題，然后再參照于城市的關系完善建筑單體及其附屬環境，高層建筑外部空間的人性化才有可能真正實現。

參考文獻：

[1]羅福午.高層建筑的發展歷史.建筑技術，2002，11：55-57.

[2]覃力.日本高層建筑研究.同濟大學工學博士學位論文，建筑與城市規劃學院，建筑設計及其理論，2006.2.

篇10

Key words: Multilayer building Construction qualityControl

中圖分類號：TP39文獻標識碼：A文章編號：

1. 施工質量控制難點

1.1 基礎施工控制難點

萬丈高樓平地起，眾所周知，基礎工程是每個建筑進行建設的第一部分，也是最為關鍵的部分，它直接影響整個工程的質量，基礎工程的技術含量、施工控制和總造價也相對較高，因此本文就先從基礎工程談談施工質量控制的難點。

一座建筑的基礎工程包括土方開挖、筏板基礎施工、剪力墻施工、鋼筋綁扎、模板鋪設、混凝土施工幾個技術環節。工程的基礎形式為筏形平板式鋼筋混凝土基礎，基礎中出現的剪力墻和構造柱比較多，尤其是構造約束柱的配筋率高，箍筋應用的比較多，施工難度大，鋼筋綁扎較困難，加上土方開挖，場地較小，材料堆放較多，因此高層建筑基礎內的給排水管道的預埋工作容易被忽視，電氣線路的預埋管道容易出現遺漏或者漏埋。所以，必須嚴格進行事前控制，及時做好分工，認真的發揮施工圖紙的作用，合理安排工序，發現問題與設計人員及時溝通，真正做到事前控制。

1.2 標準層施工階段

就某一建筑而言，其1～3 層為加強層，3 層以上為標準層。由于標準層的結構比較的復雜，梁的布設比較大，柱子也密集，因此給管道敷設和走線問題帶來了很大的不便，尤其是不同混凝土的水灰比控制問題都成了控制的重點，剪力墻模板的加固，以及鋼筋的綁扎都顯得至關重要，尤其是墻體加固筋的敷設搭接問題成為了問題的重點。由于工程的結構復雜，梁柱結構不規則，從而給施工和放線造成了很大的難度，因此，加強各分項施工作業的事前事中控制很有必要。針對此種情況，建議應從專業發展方面考慮招聘一些專門的技術人才，提高業務人才力量，從而提高施工班組的實力，保障技術，質量的安全交底。

2混凝土工程

混凝土工程的質量好壞，直接關系到建筑的質量和價格，因此對混凝土工程進行把關很有必要，在混凝土工程的施工中，要做到以下幾個方面。

2.1按照試驗室提供的配合比，嚴格控制材料用量。

根據實驗室的數據，根據現場的材料和材料含水量，嚴格規范混凝土制作的程序，控制好水灰比和塌落度問題。

2.2 主體每層的砼采用砼泵輸送。

對于泵送混凝土要清楚模板內的垃圾和雜物，并提前濕膜，砼振搗需及時，不得露漿，鋼筋密集處需要加強震搗，保證混凝土的密實度，同時應該防止漏漿造成的混凝土強度的損失。為此應該專門的設立專門人員對澆筑部位檢查模板質量。

2.3 墻柱砼澆筑要到位。

梁、板出現的溢漿現象不但容易影響外觀質量。還容易出現強度損失，因此在墻柱砼澆筑后應及時進行二次找正，確保結構截面尺寸正確、方正不扭曲變形。

2.4 混凝土振搗要密實。

混凝土的振搗應快插慢拔，振點布置均勻。 振搗時間不宜過長，一般振搗至混凝土表面出現汽泡為宜。從而保證混凝土強度符合要求。

2.5 混凝土的養護

混凝土早期養護， 目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果： 一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。 另一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。而在實際工程中的實踐表明，混凝土在澆筑過程中總是會出現常見的裂縫，大多數是表面裂縫，由于溫度水分的原因造成的裂縫，因此在實際工程中應該有效的降低混凝土出現裂縫而造成的強度損失，因此混凝土的保溫對防止表面的裂縫尤其重要，混凝土的保溫應該至少做到以下幾個方面的內容：

2.5.1防止混凝土內外溫度差及混凝土表面濕度，防止表面出現裂縫，尤其要注意天氣原因形成的裂縫。

2.5.2防止混凝土由于外界氣溫超冷，而導致的混凝土出現的裂縫，從而導致混凝土使用期穩定性失穩。

2.5.3在混凝土澆筑后及時用塑料膜對混凝土進行了覆蓋，起到了良好的保溫保濕效果，這對于我們保證施工質量有很好的促進作用。

4 鋼筋工程

對鋼筋工程的施工，要嚴格按照施工規范規定和設計要求，嚴格控制鋼筋的的規格、型號、數量、綁扎位置、間距等技術條件。

4.1 鋼筋加工

4.1.1 鋼筋進場時要及時進行實驗室實驗，其強度等標準合格后方可使用。

4.1.2 鋼筋加工前，應將鋼筋表面雜物進行清理，比如鐵銹、油漆、冰塊、積雪等。

4.1.3為節約成本，必須嚴格控制鋼筋的下料長度。根據鋼筋長度，合理配料，對鋼筋彎鉤嚴格按照要求進行加工。

4.1.4鋼筋連接

鋼筋連接有豎向和水平向鋼筋接頭兩種。工程的柱子鋼筋大部分采用電渣壓力焊，梁、板鋼筋采用機械對焊的形式進行焊接。鋼筋作業嚴格按 03 G 101 圖集施工。

4.1.5鋼筋定位措施框架柱合膜后，對上部伸出的鋼筋進行修整 ，并在上部綁一道臨時定位箍筋，澆灌框架柱混凝土時安排專人看管鋼筋，發現鋼筋位移和變形時應該進行及時的調整。 用砂漿或者墊塊控制柱子主筋的保護層厚度。

4.1.6 樓板鋼筋綁扎

（1）工藝流程：核驗模板標高彈鋼筋位置線綁扎底層鋼筋安放墊塊敷設專業管線安放馬凳標識上層鋼筋網間距綁扎上層鋼筋報檢隱蔽驗收簽證轉入下道工序。

（2）雙層鋼筋網片之間設鋼筋馬鐙，以確保上部鋼筋的位置，從而保障澆筑混凝土的順利進行。

（3）板筋綁扎好后，應該及時的做好保護措施，嚴禁踩在上面行走。為防止澆筑混凝土時工人踩壞鋼筋或其他因素造成的鋼筋位移問題，因此在澆筑混凝土中該有專門的鋼筋工專門負責鋼筋的修理，工程的水，暖，電作業預留管線，預留孔洞應該配合土建作業，鋪設手板做行走平臺，供人行走，鋪腳手板做行走平臺，供人行走，澆灌混凝土中派鋼筋工專門負責鋼筋修理。此工程水、暖、電作業預留管線、預留孔配合土建作業嚴格按設計要求和施工規范進行施工。

此外，對于建筑物施工質量的控制難點還有很多，比如模板加工工程，材料運輸工程，裝飾工程，墻體粉刷工程等工程中難點的控制也是我們進行控制的重點，由于篇幅所限，本文就對剪力墻建筑中比較重要的混凝土工程，鋼筋工程和地基工程進行描述，此幾項內容不但關系到施工質量的好壞，同時也關系到造價的高低，因此對本文的提到的施工工程進行控制，對整個工程期間的難點控制具有十分重要的現實意義。

參考文獻

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1概述

在全球面臨能源危機和氣候危機的形勢下，我國政府提出到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%的發展戰略目標。隨著經濟的高速增長，中國的城市建筑規模持續以5%-8%的速度增長，每年新增10億多平方米的新建筑，城市建筑排放已經成為中國碳排放的主要來源之一，針對綠色建筑有技術評價而無碳排放評價的問題，對綠色建筑的減碳進行量化研究是很有必要的。通過對綠色星級建筑全生命周期中主要階段的重要低碳技術策略的總結，以二氧化碳排放量為指標，對這些技術的效用進行量化分析，從而實現綠色星級建筑技術策略“低碳實效”的顯性化。該研究對我國綠色建筑碳排放進行測算，為建筑業低碳化發展提供決策依據具有很強的指導和參考作用，同時為實現我國全局性的“節能減排”目標具有重要意義。

2綠色建筑碳排放因素分析

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源（節能、節地、節水、節材），保護環境和減少污染，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。

基于低碳節能建筑的基本原理進行集成設計，要綜合考慮外界環境、綠色能源、規劃場地、建筑景觀、室內環境、技術措施、具體構造、設備選型等因素。總之，在建筑系統中的節能要素主要包括建筑外部條件、技術設備系統、建筑主體等三方面要素。

1、低碳技術運行的外部條件

在低碳節能技術設計中，建筑物外部環境和條件不僅影響到建筑物的舒適度與能耗，但同時也可以為低碳節能技術提供能源支持，為改善室外條件，降低能源消耗發揮重要作用。

2、低碳技術設備

在建筑熱環境中可采用的技術設備系統種類繁多，按照技術設備系統的特點可以分為主動式系統和被動式系統；按照技術設備所使用的能源和功用可分為采暖系統、制冷系統、電力系統、照明系統，供水系統及智能控制系統。

3、建筑結構本體

在建筑低碳設計中，一些重要的建筑部位和構建發揮了重要作用。建筑為人提供一個圍護結構，直接與外界環境接觸，并且其技術性能的好壞也直接影響建筑的能耗以及人們的舒適度。所以在建筑低碳設計中要充分利用好建筑要素。

3綠色建筑碳排放量化分析研究

本次綠色建筑減碳量化研究是通過進行能耗模擬分析，再通過數學模型計算轉化為二氧化碳排放量的方法進行計算。

3.1綠色建筑能耗模擬

本次計算選取了具有代表性的十座綠色建筑，包括七座高層建筑和三座多層建筑，其中一星級建筑一座，二星級建筑五座，三星級建筑四座，所選取算例的計算結果基本能代表天津市綠色建筑現有的能耗水平。

表1 項目概況

類型 序號 建筑面積 建筑高度 建筑層數 綠建星級

高層建筑 1 107125 142 31 二星

2 158903 190 44 二星

3 200000 250 54 二星

4 110300 130 28 一星

5 119700 160 34 二星

6 121826 180 31 三星

7 160401 176 39 二星

多層建筑 1 5175 15 4 三星

2 3467 15 2 三星

3 14186 47.8 9 三星

（1）eQuest軟件介紹

本項目的能耗模擬分析采用了eQuest軟件，該軟件是基于DOE-2的圖形化界面軟件，DOE-2是在美國能源部（U.S. Department of Energy）和電力研究院的資助下，由美國勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）和J.J. Hirsch及其聯盟（Associates）共同開發。該軟件適用于建筑設計的各個階段，能模擬全年8760小時逐時能耗。

（2）建筑能耗模擬的基本原理

用來模擬建筑能耗的數學模型由三個部分組成:

a.輸入變量，包括可控制的變量和無法控制的變量（如天氣參數）

b.系統結構和特性，即對于建筑系統的物理描述（如建筑圍護結構的傳熱特性、空調系統的特性等）

c.輸出變量，系統對于輸入變量的反應，通常指能耗。在輸入變量和系統結構和特性這兩個部分確定之后，輸出變量（能耗）就可以得以確定。

建模方法從建筑系統和部件的物理描述開始，例如，建筑幾何尺寸、地理位、圍護結構傳熱特性、設備類型和運行時間表、空調系統類型、建筑運行時間表、冷熱源設備等。建筑的峰值和平均能耗就可以用建立的模型進行預測和模擬。

（3）模型簡化

為了便于模擬計算，對模擬進行一些簡化處理，主要有以下幾個方面：

① 合并參數、功能布局相同的樓層；

② 同一朝向的周邊區合并成同一個區；

③ 內部區域參數、功能相同的，合并成同一個分區；

④ 保證每個朝向的窗戶面積與實際相同，不用按圖紙尺寸畫出。

（4）模擬結果

表2 能耗模擬結果

類型 序號 單位面積能耗

高層建筑 1 123.95

2 114.23

3 119.18

4 126.28

5 121.66

6 117.1

7 128.42

多層建筑 1 69.8

2 52.4

3 117.3

3.2碳排放計算結果

對于CO2排放量的計算，根據模擬的電消耗量估算，CO2排放量=電消耗量×電排放因子。

據《2010年中國區域及省級電網平均二氧化碳排放因子》所提供的天津區域電網碳排放因子，本次選取的電力排放因子取值為0.8733kgCO2/kWh。

通過計算對比，得到高層和多層公共建筑不同星級綠色建筑單位建筑面積能耗量以及估算的二氧化碳排放量。

表3 綠色建筑二氧化碳排放量模擬結果比較

星級 單位建筑面積能耗量（KWh） 二氧化碳排放量（kg）

一星（高層） 126.28 110.28

二星（高層） 121.49 106.10

三星（高層） 117.10 102.26

三星（多層） 79.83 69.72

星級建筑平均值 109.03 95.22

3.3天津市綠色建筑與普通公共建筑碳排放數據對比分析

本次選取了部分國家辦公機關辦公建筑和大型公共建筑能耗，能耗數據來源于天津市公共建筑能耗監測平臺對實際運行能耗數據的監測值, 本次共選取天津市一般公共建筑樣本17個，大型公共建筑樣本33個。通過計算，得到的公共建筑年運行二氧化碳排放量并與計算數據進行比對。

表4 不同星級綠色建筑與普通節能公共建筑相比的減碳量

星級 二氧化碳排放量

（kg/(m2.a)） 減碳量（%）

一般公共建筑 100.07 ---

大型公共建筑 155.81 ---

一星（高層） 110.28 29.22

二星（高層） 106.10 31.91

三星（高層） 102.26 34.36

三星（多層） 69.72 30.33

星級建筑平均值 95.22 30.43

4結論

本文首先通過大量的文獻調研，對公共建筑能耗和二氧化碳排放方面的研究做了整理，并對數據進行了比較分析。然后通過進行能耗模擬分析，再通過數學模型計算轉化為二氧化碳排放量的方法對多個不同綠建星級公共建筑進行碳排放量計算。通過與天津市典型公共建筑能耗實測數據對比，分析研究了綠色建筑與天津市完成兩步節能公共建筑碳排放數據對比。通過模擬計算，得到綠色公共建筑運營階段減碳量約為29.22%~34.36%。

參考文獻：

[1] 尚春靜, 張智慧. 建筑生命周期碳排放核算. 工程管理學報, 2010, 24(1):7-12.

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一、前言

中國古代建筑以木結構居多．木結構有很多優點，倒如卯榫結合整體抗震、雕粱唾棟藝術純粹、單體組合空間豐富等；但也有許多致命的缺點，例如取材匱乏、腐朽老化、制作復雜、單體空間單調等。現代鋼筋混凝土結構如何合理化、規律化的在古建筑中應用，使現代結構的仿古建筑既保持濃郁的中國古代特色又能摒棄木結構的致命缺點，是值得研究的課題。

二、現代設計中仿古建筑的特點分析

1.現代設計中仿古建筑的概念簡述

中國建筑文化歷史悠遠，形成獨特，建筑物造型優美，結構嚴謹，宏偉中不失細膩，莊嚴中不失優雅。而“仿古建筑”一詞正式起源于20世紀50年代，但直到上世紀末學術界在理論上的探討, 褒貶不一, 可以說它經歷了一個坎坷不平的產生發展和成熟的過程。

仿古建筑形式有廣義和狹義之分, 廣義的仿古建筑形式是指利用現代建筑材料或傳統建筑材料, 對古建筑形式進行符合傳統文化特征的再創造。狹義的仿古建筑形式是指利用傳統建筑材料, 在特定范圍內對古建筑的復原,嚴格講屬于文物修復范疇。

2.仿古建筑的特點簡述

仿古建筑通俗點講既是用現代的施工工藝體現古代建筑的外形。而我們知道由于古代建筑材料和理論的局限性，古建筑并不存在高層結構；故而現今的仿古建筑多以單層和多層為主。眾所周知，現代多層建筑多為砌體結構和框架結構。所以在仿古建筑中以鋼筋混凝土結構為主。

（一）中國古代建筑特點體現在使用木材作為主要建筑材料，并保持構架制原則。為了保護木材，表面需加油漆，在長期的發展演變中，中國古代建筑形成獨具特色的彩畫制度，令世人嘆為觀止。鑒于木結構的耐火性很差且使用周期短，在現今建筑中已經不提倡使用；而構架制的結構形式和現在的鋼筋混凝土框架結構極為相似：傳力途徑明確，主體的承重結構和圍護結構分開。這就說明框架結構是最能體現古建筑精髓的結構形式。這也為室內空間的靈活布局創造了條件。

（二）中國古代建筑中，常用多種多樣的罩、掛落、隔扇、屏等自由靈活地分隔室內空間。但彩畫制度這一形式在現今的鋼筋混凝土結構中也只能通過外貼或噴繪等裝修手段才能達到。

（三）中國古代建筑創造并使用斗拱結構形式，斗拱是中國古代建筑體系中所特有的形制，它既是梁和柱之間傳遞荷載以及承擔抗震作用的結構構件，又以其自身優美、華麗的造型而成為建筑的主要裝飾構件。集結構功能與裝飾功能為一體的精華所在。隨著現代結構形式及建筑材料的發展，斗拱這一重要的結構構件應用在仿古建筑中時已經失去了原有的實質性作用，而僅僅作為一種具有觀賞性的裝飾構件。但是它作為古建筑的代表性構件是不可或缺的。

（四）中國古代建筑組群大多以庭院為組合單位：單體建筑沿周邊布置，圍合成中間的庭院。這樣的庭院整體風格是內向的：內部開敞而富于變化，外觀較封閉。按照中國的封建禮制觀念，庭院強調中軸對稱布局，以突出主體建筑，并求得整體的平衡。正是由于這種理念，古代建筑的單體建筑形式也是高度統一，無論是宮殿、寺廟、住宅等，不論其規模大小，外觀體形皆由臺基、屋身和屋頂三部分組成。這些特點難免單調，也在一定程度上限制了古建筑的多樣性，而古代建筑師則從建筑組群沿軸線作多層次的縱身布局，從而使庭院變化豐富多彩的。而在古代園林的設計中這些特點并不明顯，原因是中國古代園林建筑以“師法自然”為原則，極盡自由靈活之能事。這才有了現在我們熟知的各式園林。

三、現代設計在仿古建筑中的應用

仿古建筑中應盡可能的以現在設計方式來使得各個方面的特點得到顯示。中國古建筑中以明清時期的蘇式園林古建最具代表性，也最為人們熟知；所以在仿古建筑形式中以仿明清蘇式古建為主。仿古建筑的主受力構件大體可分為：柱、梁、桁、檁、椽。傳力方向為：屋面椽檁桁梁柱；途徑明確，受力簡單。筆者將以一個簡單的仿古建筑設計做出分析。

1.景點的整體規劃

如圖1，該景點是為紀念一個上古凰落架”的傳說依山而建。簡單地分為兩個標高平臺。

首層平臺是一個小型的游園，二層平臺是圍繞一顆老梧桐樹的紀念游園。兩個高差所形成的兩個立面采用漢閼組合造型，第一立面兩組組合，中間設神道，通過神道臺階上至第一層游園平臺，該平臺采用對稱手法完成以鋪裝、落差廣場、旱地噴泉等要素組合的休閑廣場；第二立面一組組合，中間設過門閥門，闋門兩側分列兩組閣和宮墻，通過闋門上至二層紀念平臺。該平臺上設紀念亭和老梧桐樹遙相對應。其間夾雜綠化、鋪裝、廊道、水池等園林設計因素。

2.單體設計

如圖2，漢闋的造型古樸剛勁，別名鳳闋，能夠很好地突出該景點紀念。鳳凰落架”的古老傳說。將單體的闐分體量大小，前后不一地組臺在一起形成立面造型就要求單體的闊比例及大的構件仿古特點明顯，且利于現代結構施工。

設計中通過對古代漢鬩造型有選擇取舍，強調大形體的同時忽略某些結構細部，盡量通過小型裝飾構件體現古樸的昧道。單閆分上下兩層檐，中間是空口回音腔體，內置風鈴致枚，每當山風吹過鈴聲清脆引人尋覓。戧脊、覆瓦條等構件粗拙剛勁．線條挺拔。雙層闋頂面覆墨綠琉璃平瓦，其余外露面鋪青灰陶土磚。闋體正面中間置古式青銅浮雕。總體組合色調以青灰的闋墻、青灰的鋪裝地面、墻上銅制金屬花箍、古松柏、紅綠的花草構成既莊重又活潑的紀念場所。單體組合方面通過闋體的高低、前后錯落，材質的轉換，橫向豎向線條的對比，墻體古式花盆的點綴形成單體的統一，豐富的多角度觀感組合立面。

3.結構分析

如何用現代鋼筋混凝土結構百分之百解決建筑設計的思路，在基礎承載、基礎形式、墻體形式、闋頭形式、細部構件等方面分別對待，既要考慮安全合理．又要考慮經濟實用。由于該地盛產石灰石，所以在基礎和墻體上采用了M7．5水泥砂漿漿砌MU20石灰石，在圍頭標高范圍內采用了內部框架，兩層檐板和豎向腔板從框架梁上以折板的形式挑出，板厚100 mm，壬10配筋，根部由于雙層板厚承載剪力不是問題，主要荷載考慮板自重、瓦板重量、風荷載、雪荷載。內部框架柱基礎伸人漿砌石灰石滿足錨固，并每隔800mm環形拉結一道框架梁，框架梁內側挑出基礎板，上漿砌石灰石作為壓載。且為防止風的側向力，必須在框架基礎上砌夠足夠壓載的石灰石，防止闋頭的側傾。其余戧脊等構件按照加工尺寸，用細石混凝土9號鉛絲做骨架，壁厚15 mm，預制后，焊接在相應位置的預埋鐵件上。外露裝飾分90采用鋪裝、抹面涂料、斬假石等做法。

四、結束語

通過對現代設計在仿古建筑中的應用案例分析，對現代結構的仿古建筑借助古老傳說的優美意境，和諧地與景觀規劃有機地融為一體有了淺顯的認識和大膽的嘗試。該景點建筑建成后，給人以建筑總體布置。彰顯雄渾大氣，單體建筑突出沉穩厚重，細部裝飾刻意精雕細琢的感覺，是謂成功的現代設計思路，同時也成為人們在閑暇時觀賞、游覽、休閑、散步的理想場所

參考文獻：

[1]牛毅勝 淺析現代設計在仿古建筑中的應用 [期刊論文] 《山西建筑》 -2007年28期

[2]張向東 肖勝利 夏琪谷 洪勛 馬學 仿古建筑地震災后重建施工技術 [期刊論文] 《施工技術》 ISTIC PKU -2011年6期

[3]張福萍 仿古建筑結構設計實例簡介 [期刊論文] 《煤炭工程》 PKU -2003年9期

篇13

1.現代建筑結構設計的要點分析

1.1 起決定性因素的水平荷載是絕對不允許被忽視的，現代的建筑結構設計的過程中：樓面使用荷載和建筑物的自重等因素將在豎構件中通常引起與建筑物高度的一次方成正比例而水平荷載對于建筑結構產生的傾覆力矩及其在豎構件中引起的軸力，則是與建筑物高度的二次方成正比的一定的軸力與彎矩數值，所以，豎向荷載基本是定值，而地震作用、風荷載等水平荷載的數值則會隨著建筑結構動力特性的不同，而會出現很大幅度的變化，在建筑結構設計過程中，這種情況經常出現，這是必須在設計工作中進行詳細計算與周密分析的原因所在。

1.2 在高層建筑結構設計過程中，軸向變形也是必須考慮進去的，可能會由于數值較大的豎向荷載，軸向變形可能在柱中引起一定程度的發生，引起連續梁中間支座處的明顯減小的負彎矩值越來越明顯，也會產生影響預制構件下料的長度，設計人員要依據軸向變形的實際計算值，合理調整下料長度，而達到影響連續梁彎矩的目的。

1.3 設計工作還有一項重要的控制指標――側移，必須將水平荷載作用下的建筑結構側移控制在一定的限度之內，原因是：，側移在高層建筑結構設計中已經成為重要的控制指標，特別是伴隨著建筑物高度不斷增加，建筑結構的側移變形在相同水平荷載下增大顯著，這是與與多層建筑完全不同的。

1.4 設計工作還有一項重要指標結構延性，在相同的地震作用下變形相對而言比較大，相比較于小高層、多層建筑而言，層數較高的建筑結構會相對更加柔軟一些。在結構設計中必須采取相應的工藝與技術措施，以保證建筑結構具有足夠的延性，這都是為了保證高層建筑結構進入塑性變形階段后，依然會具有非常合理的變形能力，避免建筑物倒塌或者發生別的危險。

2.建筑結構設計工程實例

本論文以某高層住宅建筑工程這個項目為例，需要指出建筑結構設計的基本流程與注意事項如下：建筑工程這個項目位于某城市的市中心繁華的地段，地上20層，地下1層，建筑總高度達到78.3m，建筑總面積大約25萬m2。宅建筑工程這個項目建筑結構的長寬比為3.8～7.4，高寬比為5.6～10.1。宅建筑工程這個項目所在地有著平坦的地形，以人工填土為主的表層，土層在垂直與水平方向有著非常穩定的分布，一般第四紀沉積土層的以下部分。宅建筑工程這個項目建筑的結構為二級安全等級，抗震設防重要性為丙類抗震設防，基本風壓0.45kN/m2，抗震設防烈度為9度抗震設防烈度。

2.1 主體結構設計

高層住宅建筑工程這個項目的主體結構采用的是剪力墻現澆鋼筋混凝土框架結構體系。其中框架的抗震等級為二級抗震等級，剪力墻的抗震等級為一級抗震等級。高層住宅建筑工程這個項目中部布置剪力墻，形成筒體，并且將其作為主要的抗側力構件，設置框架柱在筒體周圍合理，這都是結合建筑物的實際使用功能。高層住宅建筑工程這個項目在地下室頂板是結構嵌固端，將板厚設定為180mm，板配筋為雙層、雙向形式的滿布。地上部分的樓層主次梁沿Y向布置，以利于減小主梁的高度，增加使用凈高，層樓板厚為110mm。這是為了充分考慮其承受與傳遞地震作用產生水平力的問題，這是由于本工程受到層高與使用功能的限制。

2.2 基礎設計

設計人員根據高層住宅建筑工程這個項目X向基礎梁的尺寸為900×1800，Y向基礎梁的尺寸為1000×2000或1800×2000，這是由于所在地的地質勘探及地基承載力的實際計算結果所決定的。高層住宅建筑工程這個項目由于受到筒體內電梯基坑、集水井局部下沉的影響，因此最終決定采用梁板式筏形為基礎，筒體四周的板厚為1.5m，剩下部位為1.0m板厚，所以，非常有可能導致導致主梁難以正常貫通，筒體部位的豎向荷載也相對較大。高層住宅建筑工程這個項目計算基礎結構過程中，要特別重視各類技術資料與數據的收集和整理，進行計算時采用彈性地基梁板基礎軟件，真實性與可靠性是能夠確保計算結果的。

2.3 框支層結構設計

2.3.1 框支層結構設計

高層住宅建筑工程這個項目結構設計中，為了有效改善混凝土的受壓性能，增大結構延性，在設計工作中合理控制墻肢軸壓比，其比例應控制在0.5以內。核心筒落地剪力墻的厚度為40cm，核心筒以外，建筑四角分別布置L型剪力墻，厚度為70-90cm之間。底部加強區域的剪力墻設計中，應按照相關規范與技術要求設置相應的約束邊緣構件，其縱筋配筋率應控制在≥1.2%，體積配箍率則要控制在≥1.4%。同時，在本工程長厚比

2.3.2 框支柱設計

高層住宅建筑工程這個項目框支柱的抗震等級為二級，在本工程框支柱的剪力設計中，設計值按照柱實配縱筋進行計算，還要剪壓比應控制在0.15以內，乘以放大系數1.1。柱內縱向鋼筋的配筋率應

2.3.3 箱形轉換層樓板設計

高層住宅建筑工程這個項目的結構設計中，箱形轉換層的箱體的上下層板厚均為25cm，總高度為245cm。結構設計工作中，采用專業的ANSYS有限元軟件對箱體上下層板的內力進行分析與計算。在不同的荷載工況條件下，在箱形轉換層樓板設計中，樓板裂縫≤0.2mm，實配雙層、雙向通長鋼筋。箱體上層板的最大壓應力控制在1.2MPa以內，箱體下層板的最大拉應力應控制在2.0MPa以內。

3.結語

由上述可以得出，對于設計中常見的效率與質量的問題要引起特別的重視，必須綜合考慮各種影響因素與條件在建筑結構設計工作中的影響與作用。應及時引入先進的設計理念和方法在設計過程之中，從而使得建筑結構設計中更多的應用新工藝、新技術和新材料，從而達到有效提高建筑結構設計的整體品質的目的，這樣也會有利于項目建設工作的順利進行。

參考文獻