建筑技术研发范例6篇

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建筑技术研发

建筑技术研发范文1

关键词:建筑给排水;技术研发;节能节水;

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-01-00-01

经济、科技的飞速发展,使得我国对“绿色建筑”的关注力度不断加强,如何在建筑给排水工程中最大限度的实现节能节水、节约资源,提供更加健康舒适的生活空间,成为人们追求的生活理念。但现阶段建筑给排水节能节水设计中仍存在诸多问题,如何针对面临的问题,提出合理化的研发举措,成为本文探索的重点。

一、建筑给排水节能节水技术面临的挑战

科学技术的进步,为建筑给排水工程的发展提供了巨大的推动力量,但水资源的短缺逐渐成为全球性问题,足以引起人们的高度重视。所以,节能节水技术研发对于保证社会的可持续发展所起的作用不容小觑。就目前而言,节能节水技术尚存不足,仍面临以下具体问题:

(一)建筑给排水系统设计不科学。在建筑给排水系统中,生活用水是重要的组成部分。目前,生活用水系统按照竖向分区,但是依然存在着一些卫生用具配水点水压过大的现象。据统计,一些卫生器具的实际用水量是配额用水量的5倍以上。配水点水压过大的问题,易导致水流量过高,水资源无形中被浪费;同时,由于水压过大,水流量的过高形成水击,还会导致水管及其他给排水设备的破裂。

(二)现行水价相对低廉。目前,在我国部分城市中,自来水的售价和成本之间存在一定的差距,虽然部分城市实行了阶梯水价政策,但总体而言,水价还是相当低廉。低水价的实施,一方面有利于人民的生产生活,但另一方面,低廉的水价无法促进人们节水意识的形成,在日常的生产生活中无意间便造成了水资源的浪费。

(三)中水回收利用率相对较低。“中水”起源是因其介于上水(给水)和下水(排水)之间,在我国,中水是指各种排水经过特殊处理后,达到相关规定的水质标准,可运用的非饮用水。比如在城市中,可以将生活污水收集、经过特殊处理,用来清洗城市路面街道、喷洒绿化带等。但是目前我国大部分城市中,由于中水系统不完善,忽视了对中水的收集和处理,使得中水并没有完全得到充分的利用,水资源浪费现象时有发生。

(四)雨水没有得到充分运用。在我国南方沿海城市,每年的降雨量都十分的丰富,如果能有效的储蓄雨水,可以用来浇灌农田、城市绿化带、清洗路面街道等。但由于不重视对雨水的收集,储蓄雨水的设施相对较少,比如部分城市的路面街道没有设计蓄水管道等蓄水设施,因此导致大部分的雨水被阳光蒸发,只有少部分的雨水流入河流或者渗入地下。大量雨水的流失,使得雨水的利用率较低,水资源浪费形势严峻。

(五)给排水设备老化导致水资源泄漏。目前由于部分给水设备使用时间过长、老化失修,漏水现象十分严重,比如管道经年被雨水冲击,出现裂痕;阀门的老化导致关闭不严,导致水资源的泄露;水龙头的滴水现象也普遍存在。虽然这些都是很小的细节,甚至可以忽略,但是水资源的浪费却令人瞠目结舌。我们可以假设:每20滴水为1ml,每分钟滴60滴水,即为3ml,如果水龙头没有关严,那么一个小时就是滴180ml,一天就是滴4320ml,一年即为1576.8L水。如果每天、每年有十个、百个这样在滴水的水龙头,那么水资源的浪费程度是可想而知的。

二、建筑给排水节能节水技术研发的具体举措

(一)建筑给排水要充分运用市政管网。在我国城市供水系统中,绝大部分市政给水管网压力都在0.2―0.4MPa左右,能满足3―5层建筑的供水压力。但是如今6层以上的高层建筑越来越多,市政给水管网压力无法满足高层建筑的供水需求。因此,市政给水管网可以采用升压系统进行高层供水,并采用分区供水的合理方式,利用新型的供水设备,可节约市政对层高直接供水的加压能源,降低二次加压耗能,对于水电能耗的节约大有裨益。

(二)提倡节水,提高节水意识。随着水资源的日益减少,水资源短缺逐渐成为一个社会危机。解决水资源的短缺迫在眉睫,节能节水的关键,还是在于人们节约意识的养成和提高。国家应制定相应的节水政策,帮助人们养成节约用水的习惯;相关部门应利用网络媒体、电视媒介等各种途径,做好节约用水的宣传工作,在全社会范围大力宣讲节约用水的重要性,提高人们节能节水意识,并组织相关节能节水活动,让全社会、尤其是青少年参与到活动中来,让人们亲身感受节能节水的重要性,帮助人们养成正确用水的良好习惯。

(三)热水供应系统中的节能节水。针对建筑给排水工程中热水供应可以制定多重选择,如热泵技术、太阳能技术等多种途径制备热水,都是节能节水的重要举措。热水供应系统中的节能节水主要从两个方面入手;一是合理选择热水供应系统循环;二是科学选择热源。在选择合理的热水供应系统循环中,主要存在三种循环方式:支管、干管、立管。其中,干管循环方式水资源浪费相对较大。除此之外,三种循环方式的主要问题在于:循环设备的经济成本较高,部分发达城市可以使用,经济水平较落后的城市可以使用相对低廉的立管方式循环。在热源方面,选择性比较多。在沿海城市,因大风天气较多,可以选择风能;在日照丰富、太阳辐射量大且广的城市,可以开发太阳能。风能、太阳能作为新型能源,具有取之不尽的特点,正越来越多的被用于热水供应系统中。

(四)节水型卫生用具、淋浴设施的推广。建筑给排水节能节水技术的研发,要从对生活点滴的关注做起,生活中卫生用具、淋浴设施等占总用水量的30%―40%,因此,合理的选择卫生用具、淋浴设施等,是实现节能节水目标的基础工作。比如,在选择卫生用具时,应选择蓄水容量较小的;在淋浴设施、尤其是学校、公共浴室选择时,应使用刷卡式淋浴器,供水时功效损耗较低,在进行用水计费时,可精确到0.01元。

三、结束语

水资源短缺已经日益成为全球性的问题,解决水资源短缺的问题,建筑给排水节能节水技术的研发及推广,起着至关重要的重要。所以,提高人们的节能节水意识,多措并举、多管齐下,不断实现建筑给排水节能节水技术的优化,提升水资源的利用率,为社会的可持续发展提供能源保障,同时为人们打造更舒适健康的生存空间。

参考文献:

[1]周黎明,李凤宇.关于建筑给排水节能节水技术的研究[J].民营科技.2012(07)

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关键词:钢结构;混凝土;综合经济效益

1 引言

近年来随着城市化进程的发展,高层建筑的建设量越来越多,且大部分位于城市的中心位置,对项目的结构形式,施工操作有较高的要求;同时,在我国已有超过 400 亿平方米的既有建筑,建筑能耗越来越高。钢结构施工时间短,湿作业少,减少能源排放,绿色环保的特点,大大的减少了上述问题的发生。由于建筑钢结构行业本身存在前期投资大、施工管理和技术要求及成本在国内而言相对较高、设计人员对钢结构设计理论的掌握整体相对较弱、大多数业主对钢结构建筑成本特性上的误解等瓶颈存在,在我国建筑业目前发展水平上,整个社会对钢结构建筑适用性的疑问是一个相当关键的问题。

2 我国钢结构的发展历程

随着我国钢产量的增加,为了鼓励建筑用钢,建设部成立了“用钢协调小组”,制定了国家建筑钢结构产业“十五”计划和 2015 年发展规划纲要,提出了钢结构住宅的概念。20 世纪 80 年代中期,我国钢结构才开始大规模研究开发、设计制造、施工安装。尤其是钢结构住宅还是近六、七年才发展起来的。随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速,钢结构建筑以其强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、工业化程度高、绿色环保等一系列优点,以及易于产业化,容易实现设计的标准化、构配件生产的工厂化、施工机械装配化,已受到越来越多的关注。目前我国的钢结构发展突飞猛进,以金茂大厦及在建的环球金融大厦为代表的“高技派”超高层建筑,如雨后春笋般在大城市纷纷矗立。另一方面以“鸟巢”和“水立方”代表的空间结构也发展迅速。该结构的特点是受力合理、刚度大、重量轻、杆件单一、制作安装方便,可满足跨度大、空间高、建筑形式多样的要求。不仅用于一般民用建筑,而且用于工业厂房、机库、候机楼、体育场馆、展览中心等。此外,轻型钢结构建筑也发展较快,主要用于轻型的工业厂房、体育场馆、展览厅、建筑改建等。同时,与轻钢结构相配套的保温、隔热材料、防火、防腐涂料、采光构件、门窗及细部构造连接等也得到了快速发展,产品的数量和质量都得到了不断的提高。

3 钢结构建筑的特点

3.1结构性能

在结构性能上,钢结构与混凝土结构对比,最显著的就是抗震性能了。我国处于环太平洋地震带与欧亚地震带两大地震带中间,属于多地震国家,因此抗震性能是影响一个结构体系发展的重要因素。钢结构的抗震能力比混凝土结构具有显著的优势,尤其是钢框架―核心筒的结构形式,既具有混凝土结构抗侧刚度大,抵抗水平荷载能力强的特点,又有钢结构自重轻,延性好的特点,更加满足了抗震的需要。

3.2基础设计

钢结构整体质量轻,约为混凝土结构的 2/3,因此可以节约基础投资,为基础的设计提供方便。尤其我国地下淤泥较深的沿海一带或者南方的很多软土地区,地质条件较差,地基处理耗费多,就更可以充分发挥钢结构的优势,由需要做地基处理到可以利用天然地基来进行设计,也会大大减少工程总投资额。钢结构的基础部分的成本比混凝土结构节省了高达 33%,若再考虑节省地基处理的费用,将会带来更高的经济效益。另外钢结构可以很好的与现有的轻质加气混凝土墙板结合,从而使得整个结构更加轻巧,节省更多的成本。

3.3施工条件

钢结构大部分构件都在工厂里制作加工,构件精度相对高一些,质量容易保证。钢结构构件大部分都是在工厂加工,现场安装的特点,使得其工业化程度和结构现场施工的装配化程度高,施工机械化程度高,钢柱一般都是取 3 层为一个施工段,在现场一次性吊装,钢梁的安装、混凝土核心筒的浇筑和楼盖的施工,可以实现现场交叉作业,因此施工工期可比混凝土结构节省 1/2~1/3。钢结构的时间效益明显,时间成本少,考虑到工程的综合投资,可以缩短贷款时间,减少借贷利息,使工程的投资回收期提前,加快了资金流动,减少了财务压力,真正的体现出了“时间就是金钱”的价值观,为开发商增加了收益。

3.4 功能使用

由于钢结构竖向构件截面小,占用的总面积小,所以钢结构建筑的使用面积比混凝土结构的多。高层钢结构比混凝土结构增加有效使用面积 3%~6%左右,是开发商在销售上可宣传的亮点,从而获得更高的经济收益。同时这个优点,也使业主大大的收益,同样的价格可以获得更多的使用空间。钢结构梁高比混凝土的小,使我们可以获得较大的净空,同时由于钢结构可承担的跨度大,我们可以获得更加大的开间,使得房价更合理的布置,满足个人的不同需要。这些主要体现在,建筑总高度确定的条件下,采用钢结构可以比混凝土多建层数,从而增加建筑面积;另外,在不增加建筑面积的情况下,保持房间净高相同,可以降低建筑总高度,从而使得结构水平受力变小,如风荷载和地震荷载效应减小,节省结构造价。

3.5钢结构符合可持续发展要求

今后随着城市建设的发展,城市改造需要拆除大量的旧建筑,钢结构比传统结构的拆除更容易实施。而且钢材属于生态环保的绿色材料,回收和再利用率高,拆除成本低,拆除后的钢构件可以直接利用,或经加工冶炼处理后,形成新的产品被重新使用,与传统的水泥砖瓦相比较,污染较小并可以节省资源。这种可回收循环使用的方式,符合经济循环的要求,是钢结构的一大优点。另外可持续发展还包括土地的合理利用,特别是在我国大中城市中,人多、土地资源少,而人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高,较大范围应用钢结构住宅,是我国生产力发展到一定阶段的必然产物。

4 结语

钢结构在我国的发展目前已经具备了很好的物质技术基础,但是在目前还是没有得到显著的推广和发展,这与大家平时的一些不正确的观念有着很大的关系。提起钢结构,人们普遍认为用钢量大,造价高,不经济,这是仅从工程造价方面分析得出的结论,具有很大的片面性。真正的判断一个结构体系的优越性,应该全面的进行的考虑,考虑综合的效益。除了工程造价外,还应该从结构性能、基础设计、施工条件、环境收益、功能使用和建筑的可持续发展等方面做系统、全面的分析,评判其综合经济效益。

参考文献:

[1]黄海港.装配式轻钢结构低层住宅体系浅谈.中国新技术新产品,2009(2):129

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关键词:建筑节能;布局、围护;空调;地热;光能

0引言

节能建筑作为建筑领域的主要发展趋势,也是建筑科学技术的主要发展方向。建筑节能技术就是在保证建筑工程适宜的使用条件下,借助于新型的建筑材料或者是建筑节能工艺技术,提高建筑物的保温隔热性能,实现建筑物能耗的降低。随着新能源技术的不断进步,将可再生能源利用到建筑工程之中,也已经成为国家建筑行业技能技术发展的主流趋势,这对于提高建筑物的经济效益与环境效益,实现人居环境的改善以及生态环境的平衡也具有重要的意义。

1优化建筑规划布局

在建筑物进行规划布局时,应该综合考虑建筑物所在地的气候特征、自然环境、建筑物的结构特点以及节能要求等几方面内容,优化建筑布局的规划设计。通过充分考虑建筑所在地的气候条件,结合不同季节的主导风向、通风采光等各种影响因素,对建筑物的整体布局、建筑物的朝向以及建筑物的体形系数进行科学合理的设计。尤其是对于建筑物体形系数的控制,根据相关研究资料表明,建筑物的体形系数每增大1%,能耗则增加2.5%,因此,为了有效的实施建筑节能,应该将建筑物的体形系数控制在0.3以下。此外,还应该对建筑物周边做好绿化设计,尽可能的减少硬化路面,通过增加绿化植物减缓太阳辐射热能,并改善建筑物周边范围的气候环境,进而起到减小能耗以及净化空气的作用。

2建筑结构节能设计

2.1建筑物窗体节能

窗体作为建筑物能耗散失最薄弱与最重要的部位,也是建筑围护结构节能的重要控制部位。窗体对于建筑物室内能耗的来源主要是通过空气渗透、温差传热以及辐射热这几种方式。因此,窗体节能的措施主要有以下几方面:

(1)合理的控制建筑物的窗墙面积比以及建筑朝向。对于建筑物的窗墙面积比,应该在兼顾采光的基础上,尽量减少窗墙面积比。按照国家节能标准中的相关要求,东西向、北向以及南向的窗墙面积比应该分别尽可能的控制在0.3、0.25以及0.35范围。

(2)加强窗体的隔热性能。首先,应该针对建筑物采光等要求合理的选择窗户玻璃,尽可能的选择透光率高、遮阳系数高以及传热系数高的窗体玻璃。对于窗框材料,则选择坚固耐用,水密性、气密性好,导热系数低的窗框材料,通过提高密封效果以提高窗体的节能效果。

(3)完善窗体密封设置。根据试验资料表明,良好的窗体密封可以节能15%以上,因此,可以采取设置窗体密封条的方式,来减少建筑物室内冷热量的渗漏,并进一步改善建筑物的使用条件。

2.2屋面节能技术

屋面节能主要是通过屋面的保温层来实现,现阶段,在屋面保温工程中,使用较多的材料主要包括加气混凝土保温层、乳化沥青珍珠岩保温层、憎水型珍珠岩保温层、玻璃棉板保温层、浮石砂保温层、水泥聚苯板保温层、聚苯板保温层以及彩色钢板聚苯乙烯泡沫夹芯保温层等多种方式。为了提高屋面节能效果,在屋面保温层材料的选择上,应该注意选择吸水率小、热导率低以及堆密度小的保温层材料,同时结合建筑物屋面结构形式,做好防水处理与保温层施工,确保屋面保温效果的最佳化。

2.3墙体节能技术

墙体节能的实现途径主要依赖于新型墙体材料来实现,诸如空心砖、空心砌块、加气混凝土砌块以及保温节能复合墙板等材料。墙体节能的技术实现方式主要有内保温复合外墙、外保温复合外墙以及夹芯保温复合外墙这三种方式。墙体外保温的处理方式为将保温隔热体系置于建筑物的外墙外侧部分,这样由于建筑物的结构层在保温隔热系统的内侧,因此外界环境的变化对建筑墙体不会产生较大的影响,同时通过保温隔热体系也可以实现建筑物墙体蓄热性能的充分利用。外墙内包温墙体则是将保温隔热体系设置与建筑物的外墙内侧部分,通过这种方式来实现保温隔热的节能效果,保温层在系统的内侧有助于施工以及维修处理,但是墙体的蓄热性能得不到有效的利用。夹芯保温复合外墙是将上述两种方式相结合,因而也可以取得最好的保温节能效果。

3建筑空调节能技术

(1)中央空调余热回收技术。中央空调余热回收技术主要是通过在空调的制冷机组上安装相应的余热回收装置,将制冷机组工作过程中的冷凝热量回收,在制冷的同时有效的利用热量,从而实现制冷机组效能的最大化。

(2)建筑物中央空调变频调速技术。变频调速技术主要是通过在空调运行过程中,实时的检测空调系统的压力、流量以及温度等一系列的运行参数,并通过信号输入分析,调整空调电动机的电源频率,进而起到控制电动机转速以及输入功率的目的,从而实现空调系统运行的节能。

4地源热泵技术

地源热泵技术,主要是将地热源作为热泵装置中的热源来实现对建筑物的制冷或者是供暖的节能技术。地源热泵技术的实现方式主要有地下水源热泵技术、地表水源热泵以及大地耦合式热泵技术三类。地表水热泵技术主要是将地表水作为热源对建筑物内的温度进行调整,但是由于通常情况下难以满足供暖需要,需要设置辅助加热装置。地下水源热泵技术则主要是利用地下深井水对建筑物的温度进行调节,由于地下水源热泵技术造价相对较低、占地面积少、而且对环境影响较小,因而在建筑节能技术中得到了广泛的应用。大地耦合式热泵的热源主要是浅层地表土壤,由于地表一定深度以下的土壤温度波动相对较小,因而以地下土壤作为热源可以实现热泵系统稳定的运转,进而实现节省常规能源消耗,减少环境污染的作用。

5太阳能技术

当前在建筑节能技术中,太阳能技术最具有代表性的便是太阳能热水器技术,而且也已经得到了广泛的应用发展。对于太阳能在建筑节能中的应用,正逐步朝着太阳能一体化建筑的方向发展。利用太阳能为建筑物提供生活热水、冬季供暖以及夏季空调。此外,将太阳能与建筑进一步结合的光电建筑一体化技术也处于蓬勃发展之中,借助于光电建筑一体化,可以实现建筑物拥有独立的发电、供热、制冷等功能,实现建筑物内部运转的自我封闭循环,进而确保建筑能耗的大幅度降低。

6绿化建筑节能技术

绿化建筑节能技术属于一种全新的节能理念,也是建筑追求自然化的理念体现。绿色建筑节能技术即通过在建筑中重塑自然,采取在墙面种植各种攀爬类植物,将屋面绿化或者是利用架构装置在绿化植物与墙面之间形成空间夹层的方式,利用植物遮挡日光直射并将太阳辐射能量转化,从而起到建筑物保温隔热的效果,同时也可以为建筑物用户提供舒适、惬意的使用环境。

结语

建筑节能作为我国建筑可持续发展研究的重要内容,对于降低我国资源消耗,实现建筑行业领域的节能减排也具有重要的作用。因此,国家相关管理部门应该充分认识到建筑节能技术的重要性,大力推广节能建筑,并积极引进推广各种建筑节能新技术在建筑工程中的应用推广,注重太阳能、生物质能以及地热能等清洁可再生能源在建筑工程领域的应用研究,实现建筑的真正绿色、环保与低碳。

参考文献:

[1]中国环境与发展国际合作委员会2009年会,中国发展低碳经济途径研究,2009.

建筑技术研发范文4

The integrated assembly architectural development and form

MA Ke,CAO Wei

(Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China)

Abstract: This essay will analyze study of the history of modern prefabricated technology,and study forms and Practice for integrated prefabricated construction. To find the relationship between sustainable development and forms of prefabricated construct,and outlook the history of the failure of integrated assembly architectural。From the perspective of research prefabricated construct the promotion of sustainable development of modern design.

Key words: Prefabricated Construct,Integrated Architectural,Modulus produce,Sustainable Development

引言

后工业时代时期末,数字信息时展的当下,新的社会生活模式使人们对建筑的各种需求不断提高。人类在不同时期不同的技术手段进行建造与建筑设计,近代工业革命对社会生产力的大力推动衍生现代主义建筑。如今信息技术普及,资源与环境问题突出,对集成装配式建造技术发展的探索,将促进建筑的多样化发展,提高生产质量和速度,减少浪费,满足新型社会的需要。

1.现代工业化背景下装配式建筑发展起源

1.1工业化背景下预制装配建筑发展溯源

西方建筑预制装配的第一个高峰出现在19世纪后半叶,多在展览馆、火车站等大厅型建筑与多层厂房中应用,之后又在仓库、商店、办公楼等建筑中应用。其中最具标志性的例子是帕克斯顿(Joseph Paxton)1851建造于伦敦国际博览会上的水晶宫(图1)。整个庞大的结构完全是由重量小于一吨的简单构件装配而成,惊人的建造速度(预制构件的生产和装配)、简易的建造装配和轻巧透明的建筑形象,无论从设计手法、建造手段、制造工艺等层面都发生了重大变革。水晶宫预示了一个革命的开端,成为了集成装配建筑体系研究的先驱作品与里程碑。

图 1 伦敦国际博览会水晶宫

集成装配式建造的第二个高峰在20世纪初,主要为混凝土预制范式的建筑。战争造成了城市住房矛盾日益尖锐,迫切的住宅需求使工集成装配建筑得到了重视。现浇混凝土会受季节影响,而预制混凝土则没有此缺点,且批量生产模式特别适合当时需求大量重复建造的住宅类型。

装配式建造技术大规模的涌现是在二战后,以集成装配为技术基础的工业化建造体系真正的建立起来,对应此时建筑学已步入现代建筑的时代。40年代末到50年代初,对高层建筑的需要与塔式起重机的出现,为了减轻维护墙体重量,开始使用标准化与模数化的集成预制建筑材料――幕墙。大面积玻璃幕墙代表作是1952年SOM事务所设计建造的利华大厦(Lever House)。(图2)幕墙采用不锈钢框架,色彩雅致,尺度适宜,成为了当时宣传集中装配建筑的绝佳实例。60年代中期,预制混凝土外墙板开始广泛的采用。其中几乎全部用预制混凝土外墙板覆面的大型建筑是勒?柯布西耶设计的马赛公寓。马赛公寓采用了两种集成混凝土外墙板构件:①构成公寓单元正立面阳台的格子板;②安装在框架外的所有实体墙的覆面板。柯布西耶曾在《走向新建筑》中说到:“为了完善,必须建立标准”。标准化构件成为了大规模生产建筑构件的主要特征,后逐渐推广到各种大型与公共建筑中使用。

图 2 利华大厦

工业与科技的发展伴随着经济的复苏,使集成装配建造技术体系逐渐发展成形。在工业化装配建造技术中,把过去相互分离割裂的设计、生产、建造程序统一整体,直接把房屋看成工业产品,对房屋的设计(包括建筑空间、结构、设备等设计),构配件的生产和运输,现场施工组织和装配,技术经济分析,市场需求与销售等各个环节都需进行综合研究,从而建立完整体系。60年代欧洲开展了不少各具特色的集成装配钢筋混凝土大板建造活动,其中法国先行,北欧质量较高,而数量最大则是前苏联与东欧国家。英国的轻钢构架CLASP学校建造体系则是世界范围内第一个成功的装配建造体系。而最著名的建造体系是美国的SCSD学校建造体系,这是在英国CLASP体系上进行的延续和发展。

70年代后,国际集成装配建筑进入一个新阶段,其特点就是现浇集成体系和全装配体系,从专项体系向通用体系过渡。轻质高强度的建筑材料如钢、铝、石棉板、石膏、声热绝缘材料、木材料、结构塑料等构成的轻型体系,是当时集成装配体系的先进形式。由于新的结构体系比混凝土结构更加易于生产、节点制作更多样化、精度更高,从而发展拓宽了通用集成建造体系的适用范围。

信息时代到来后,数字化语境下的集成建筑发展渗透到建造技术的各个层面,诸如“数字化建构”、“虚拟现实”、“功能仿真”等概念术语在学术界风起云涌。人类使用电脑辅助设计建筑,用数控机械建造建筑,借用数字信息定位进行机械化安装建筑。彼特?艾森曼作为这个改革的主导者之一,深刻强调:“从第二次世界大战后的50年,产生了一种对建筑学体系机构影响的新范式转型,从机械范式转向电子范式。”集成装配式建造技术也将迎来了信息化进程下信息范式的转变。

1.2集成装配式建造技术的可持续性

尽管在建造过程中,使用集成构建早已经被提上了设计师和技术专家的议程,但是装配式建造理论体系中并没有和环境保护理论体系发生交叉。如今,人们已意识到建筑垃圾造成的严重环境破坏。根据统计,建造过程中产生的垃圾占整个城市垃圾重量的18%。在垃圾中大量的比例是包装材料,在诸如木材加工、砌砖、粉刷和装饰的过程中的切割和原料混合工序中由于没有集成装配的过程,也会产生多余而浪费,这种在建造过程中产生的浪费份额巨大。

采用像制造业般的装配式建筑构件的建造过程将更快更高效,这不仅是大部分的建筑构件将在工厂完成,还意味着传统的建筑运作方式的终结。开发商、生产商和供应商基于“合作关系”的协议被认为是追求更高的品质、可靠性和减少延误的有效方法。集成装配式建造的支持者认为将建筑的主要构件放进工厂中生产具有巨大优势,这将保证构件的精度,并且可在无污染的环境下由工人进行组装,损耗和失误都将减少,成品精度也随之升高。这样能大幅度的降低建筑造价,提高场地开发和建筑建设的速度,缩短施工周期,进而减少了资金和管理的相关支出。

2.集成装配式建造技术结构范式

20世纪30年代众多实验性预制构件得到实践,工业化是现代建筑兴盛的基础。集成装配建筑一直追求高精度与标准化,希望在工厂里生产更多材料或建筑构件,切合了工业化生产过程。二战后,各国建筑百废待兴,社会需要大量建筑,运用预制构件建造的住宅广泛普及。其中大量使用所谓“大板”的系统进行建造,这一系统就使用预制混凝土板,板在边缘与墙体相交,形成刚性的方盒子,可以省去独立结构框架。

集成装配建造系统不断与时代科技相融合,今天的装配式建造技术与数字信息技术擦出了新的光辉。人们对焦在建筑的“轻质”体系,并展开各项实验性的设计方案,我问主要展开木构范式、钢构范式、与模数集成三种类型的研究。

2.1 木构范式

木材与混凝土比较,主要优点在于可再生和低能耗。技术的革命与更有效的建造方法将使木构架在现代装配式建筑中有着更广泛的应用,本文对中西方现代建筑的视角展开木构范式的研究。19世纪30年代的芝加哥,出现了集成装配背景下Balloon预制木构架。Balloon木构架没有古老而复杂的工艺要求去加工榫卯节点;只需用普通工具便可把这些密集而薄的部件装配成型。此类型曾大量的被采用,占当时美国住宅总量的60%到80%。有人认为没有Balloon木构架,芝加哥和旧金山就难以发展为今天的大都市。由于适应了当时社会需要条件,Balloon木构装配式建造技术形成了成熟的体系。

近代实验性的现代木构装配建筑先驱是20世纪80年英国展起来的Segal系统。事实上这已经不是真的使用集成装配,但确实突出了标准化与简单操作的建造技术体系,该方法已经广泛的运用于英国普通住户为自己建造的住宅中(图3)。国际木材研究发展协会(TRADA)也研发了一套木构装配建筑体系,并将其运用到Integer住宅的原型中。瑞典的Huf’n’Puf系统已经被利用到Dulwich的开发区中,这个项目中将柱和梁系统建造在一个预制混凝土板造的地下室上,木结构能够和很多的立面材料进行结合,以满足遮风避雨以及防火需求。

图表 3伦敦木构架房屋

2.2 钢构范式

钢是工业生产中的常见材料,具有轻质和可延伸的特点,在交通工具工业生产中常被制造成各种形状。对于装配建筑体系中的主要问题为压型钢板的尺寸受到刚度要求的限制,较大的钢板需要通过进行压型来保证其强度。钢构集成装配系统在一些实验性的住宅例子中已得到突破,英国蒂赛德就建成了一个名为“扁平壳”的住宅原型。该住宅是由单面钢板建造,钢板上做了防水保温涂层。这些钢板固定在轻质承重钢立柱框架上,内部由石膏板衬里,空的部分填充矿棉作为保温层。这种压型钢材可以直接在大型建筑基地旁边专门建造工厂生产需要使用的压型钢板材料,这种技术在某些材料制造商中已经形成独有的集成体系,对于集成装配式建造发展起到推动作用。

2.3 模数集成装配范式

模数制建造是指集成装配整个建筑或者建筑群,在基地现场进行组装,它们所特有的系统赐予其足够的结构强度。在建造过程中,集成材料被直接运送到场地、组装到位、接上水电管网系统,相互搭接后加以密封,将现场的步骤简单化。这意味着尽可能使用集成装配式模式高精度的建筑材料和配件,最大程度的保证质量和精度。由皮博迪信托公司(Peabody Trust)在2000年完成的默里的格罗夫(Murray Grove)项目非常具有代表性,此项目包含一栋五层楼,共30套公寓。每一间公寓都是由两个预制盒子组成,其尺寸都是按照卡车车厢的最大尺寸设计,整个房间由钢结构制成,均已配置了门、窗、连接件和饰面材料,整个建筑的精度犹如汽车制造一般严谨(图4),对应了柯布西耶曾经说过的一句话“建筑是居住的机器”

随着低能耗试验建筑的不断呈现,许多装配式建造的革新方法都集中运用在低密度私人住宅中。适合城市建筑的系统必须要着眼与解决高密度的问题。对于更高的多层建筑尤其是住宅来说,可以通过模数单元的堆砌实现更高的密度。在平面上,公寓单元通常是重复的,这使他们非常适合于流水线的生产模式。(图5)此外,模数制还加快了建造的速度,更加适应现代社会的发展对建筑的功能需求。(图6)

3.集成装配式建筑技术发展局限

工业化早起阶段,城市住宅短缺问题已经形成了国际性的趋势,建筑的快速建造成为解决问题的关键。大量的集成装配技术研究者在此时展开了研究,并对外公布这样能够降低造价并提高生产率,政府便在研究和开发上加大了投资力度,进行各种方法进行试验。最终,预制混凝土构件被各国所接受。由于生产制作工艺简单,经济实用,广泛被发展中国家所应用。作为工业化初期产物,大部分的预制板类型建筑被建造成简单的多层住宅。

随着使用群体的扩大,人们逐渐发现到预制混凝土板的各方面缺陷。首先构件笨重,不利于结构与基础的负荷,其次工业化程度并不高,需要较多的人力和较大的场地,运输也不方便。在深入的研究测试中还发现了更多深远的问题,如建筑安全问题。在长期使用后,混凝土板的连接处存在着严重的技术缺陷。这导致水渗透到住宅中,引起连接处的加固构件生锈,这种破坏加上混凝土本身的制作粗糙加快了其腐蚀和瓦解的速度。这些技术上的问题在随后的居住中还需要花费高昂的代价进行维修,成本不仅没有得到控制反而提高。

从理论上来说,集成装配式建造体系是历史发展的必然,但是现实的实践中充满了矛盾。建筑工业化是一项复杂庞大的综合性发展,涉及到共同承担建筑生产过程的许多部门和多种专业的分工、协作,而其关键又在于强有力的组织和管理。在后工业时代中实现集成装配建筑体系主要的障碍并不完全是建筑技术问题,而经济、社会、资源、环境、政治等因素与人的关系,也起到了重要的影响。

数字信息时代的装配式建造体系发展,真正的变革才初露端倪,许多普适性的运用还仅仅停留在研讨会与论文集上,数字化集成装配建筑也仅仅为一些先锋派所运用。无论是这些先锋派还是在一些前沿的设计机构,人们往往只是沉湎于概念本身,而忽略了实际项目的建造实践,至于真正的建造中依旧使用传统的设计范式。

建筑技术研发范文5

关键词:技术法规;技术标准;互动关系

中图分类号: C35文献标识码: A

1技术法规的内涵

①技术法规的概念

技术法规是规定强制执行的产品特性或与其相关工艺和生产方法、包括适用的管理规定在内的文件。该文件还可包括或专门关于适用于产品、工艺或生产方法的专门术语、符号、标志或标签要求。技术法规一般是指规定强制执行的产品特性或其相关工艺和生产方法(包括适用的管理规定)的文件,以及规定适用于产品、工艺或生产方法的专门术语、符号、包装、标志或标签要求的文件。这些文件可以是国家法律、法规、规章,也可以是其它的规范性文件,以及经政府授权由非政府组织制定的技术规范、指南、准则等。

在建筑领域,建筑技术法规的定义一般是以 1984 年联合国经济与社会发展委员会的《建筑法规术语及其定义》中的定义为准:建筑技术法规是一种法定权力机构所接受的约束性文件,它由技术性规定和涉及技术性规定的文件组成,其中还包括一些适用的管理性条款。

建筑技术法规一般是由政府主管部门批准,在政府管辖范围内强制执行,为保障建设领域中工程建设的质量、安全、卫生、环境等,能满足统一的技术要求和管理要求而作的、符合特定的工作程序和要求的规定,它依靠或影响现行的自愿采用的工程建设技术标准。

②技术法规的特点

1)工程建设技术法规具有强制性的特征。工程建设技术法规规定的都是直接关系到工程质量和安全、人体健康和人们生命财产安全、环境保护和资源的合理利用与节约、技术进步的推动等国家基本经济政策实现的内容。纳入技术法规的内容都要严格贯彻执行,违反或不执行时要进行处罚。

2)工程建设技术法规具有技术和管理的综合性特征。工程建设技术法规既包括技术的要求也包括管理的要求,因此具有综合性。

3)工程建设技术法规具有较好的稳定性和适应性。编制工程建设技术法规时,一般是以功能为基础或者是以目标为基础来进行编制的,目标和功能部分措辞比较稳定,一般不需要修改,而技术的性能和方法性条款一般需要随着技术的进步而及时调整,以适应社会的发展需要,因此技术法规又具有良好的适应性。

4)工程建设技术法规具有约束范围广的特征。由定义可以看出,工程建设技术法规不仅对建筑产品特性或工艺涉及质量、安全、环境保护、卫生等方面做出了技术性的规定,还对适用于产品的相关过程或生产方法以及一些适用的管理性规定做出了约束。

5)工程建设技术法规具有表现形式多样性的特征。工程建设技术法规不仅包括国家法律,还包括政府法令、部门规章等强制性文件。

2技术标准的内涵

①技术标准的概念

技术标准是基于协商一致,被公认标准化机构批准的,为了通用或反复使用为目的的,为产品或其加工和生产方法提供规则、导则或特性的非强制性技术文件,是重复性的技术事项在一定范围内的统一规定。在建筑领域,工程建设技术标准是由政府建设管理部门授权专门的标准化组织或机构制定的,专门针对建设工程的勘察、设计、施工、安装、验收和管理活动的技术性文件。一般包括强制性的和非强制性的技术要求,并由专门的管理部门负责监督实施。

②技术标准的特点

1)工程建设技术标准具有较强的生产属性。工程建设技术标准是关于建筑产品生产过程的技术规定,按照技术规定的方法或规范来组织生产,可以保证建设产品的质量,并减少安全生产事故的发生,从而降低工程的安全生产成本,提高安全生产效益。因此,它具有较强的生产属性。

2)工程建设技术标准具有较强的技术性和可操作性。工程建设技术技术标准是通过国内专家学者验证后的技术条文,是经过实践检验的产物,并符合技术先进的原则。同时,它能最大限度的发挥技术的作用,保证建设活动的安全、高效的运行。因此,它具有较强的技术性和可操作性。

3)工程建设技术标准具有很强的经济性。工程建设技术标准是一套规范的生产方式,它不仅能减少安全事故的发生,而且能够提高项目的经济效益、社会效益和环境效益,因此,它具有很强的经济性。

3建筑安全技术法规与技术标准的互动关系

3.1技术法规与技术标准的区别

技术法规与技术标准的区别主要表现在以下三个方面:

①法律效力上不同。技术法规是强制执行的,而技术标准一般是推荐执行的,只有当被技术法规引用后才具有强制性。

②制定机构不同。技术法规一般是由政府部门制定和,而技术标准一般是政府授权委托相关社会组织机构来制定和。

③制定批准程序不同。技术法规的制定必须通过一定的立法程序,一旦通过就成为法律文件应无条件执行。技术标准制定的基本原则是广泛参与和协商一致,最后投票表决通过,通过后仍然可以不执行。

3.2技术标准对技术法规的功能补充

①有利于弥补立法不足,协助法规规范市场。工程建设法规属于法律的层面,对于技术的要求不可能做出详细的规定,而工程技术标准正好可以起到补充的作用,它是一种规范性的陈述文件,里面对于技术的要求比较详细具体,可以协助法规规范市场的秩序。

②有利于工程建设技术法规目标的实现。工程建设技术法规是企业建设活动的工作准则,可以规范市场的行为。为了达到这一目标,必须有一套建设活动的标准来进行明确的规定,因此工程建设技术标准就是为了保证建筑产品质量和安全的一个度,它可以用来保证技术法规目标的实现。

③有利于发挥市场的自我调节作用。工程建设技术法规是由政府来进行管理的,而工程建设技术标准是由市场中的相关学会和协会来进行制定和管理的。在工程技术标准的实施过程中,采用的是推荐和资源采用原则,这样符合市场经济的要求,各个省可以选择符合自己地区要求的标准进行管理。这样可以减少政府统一管理带来的弊病,发挥市场的自我调节作用。

3.3技术法规与技术标准的互动关系 工程建设技术法规和技术标准存在三种互动关系:

①良性互动

当工程建设技术法规和技术标准呈良性互动关系时,两者是相辅相成、协调统一的关系。一方面,工程建设技术法规可以规范市场秩序,促进工程建设技术标准的实施;另一方面,工程建设技术标准可以对工程建设技术法规的行政手段进行补充,充分发挥市场的自我调节作用。

②中性互动

当工程建设技术法规和技术标准呈中性互动关系时,两者是混淆不清的关系。一方面,工建设技术标准在推广新技术、保证职业健康与安全、保护环境等方面做了强制性的规定,促进了整个建筑行业的发展;另一方面,由于两者功能划分不够明晰,导致一些不必要的措施进行了强制的实施,浪费了大量的社会资源,也难以发挥市场的自我调节作用,不利于新技术、新材料、新工艺、新设备在工程建设中的推广应用。对于一些需要强制执行的技术要求又没有进行强制实施落实,难免会影响工程的质量和安全,不利于建筑业的良性发展。

③恶性互动

当工程建设技术法规和技术标准呈恶性互动关系时,两者是各自独立的关系。一方面,如果工程建设技术标准的制定缺乏开放性和透明度,那么很多技术规定将缺乏科学性和适用性将不能达到保证职业健康安全的目的。另一方面,如果工程建设技术法规落后于社会的发展要求,那么强制实施时,就会对整个社会产生巨大的负面影响,阻碍社会的发展步伐。此外,技术法规制定得不好,也会对技术标准的实施和技术的发展起到阻碍作用。

参考文献:

[1] 谢娴莉,李孟徽.中英建筑技术法规和标准的编制与管理的对比研究[J].重庆职业技术学院学报,2007

建筑技术研发范文6

随着我国社会经济的高速发展,科学技术的不断创新,能源短缺问题也日趋严重,能源的节约已经成了全世界普遍关注的问题。目前的全世界建筑施工消耗了近30%的能源,这严重影响了社会经济的可持续发展,能源的增长速度严重影响了生产总值的增长速度。制约国家经济发展最根本性的因素就是能源的短缺,国家要发展经济,首先要解决能源问题。近年来,社会经济的发展带动了建筑行业的快速发展,大量的建造消耗了更多的能源,特别是建筑工程的采暖耗能和空调耗能。为了社会经济稳定可持续的发展,我们必须要节约能源。

2、建筑施工中节能技术的有效应用

2.1 建筑施工中太阳能节能技术的应用

建筑节能技术中重要措施就是合理的利用太阳能。太阳能是最洁净、最丰富的能源。在我国北方的建筑施工项目中,已经普遍的利用太阳能技术。太阳能具有环保节能,功能强大,无污染的特点,它主要是通过能量的转换来实现的,只要在建筑楼顶上安装一个太阳能电池发电系统,通过发电系统将太阳辐射的热能转换成电能,再经过蓄电池的将相关线路接通供电设施,从而满足建筑物楼内基本照明系统的用电量;在北方的建筑项目中可以利用太阳能技术进行采暖和供热,满足人们日常生活的供热需要;还可以利用太阳能技术,实现对建筑物采光面积和采光量的控制作用。太阳能在使用上具有很多的优势,比如其运行安全可靠,不会产生污染,不会消耗燃料并且太阳能的维修维护工作比较简单,所以,太阳能技术的应用是建筑节能发展的的重要方向。在北方城市的建筑施工过程中,合理的应用太阳能技术可以增加建筑物的保温性能,从而充分的发挥出建筑的热源效率;在南方城市的建筑施工过程中,合理的利用太阳能可以显著地提高建筑物的自然通风遮阳技术,减少空调系统能源的消耗,从而达到环保节能的效果。

2.2 建筑施工中门窗节能技术的应用

建筑物的门窗能够起到良好的采光、通风和围护的作用,对建筑艺术的处理也有着非常重要的作用。在建筑施工中,门窗的设计和使用是最容易导致能量损失的环节。在建筑物中门窗的面积越大,其采光通风的面积就会越大,有的建筑物更是全玻璃的幕墙,从而就增加了外维护结构的难度,对门窗的节能提出了更高的要求。从目前来看,建筑物门窗的节能处理,主要表现在提高门窗材料的保温隔热性能,改善门窗结构的密闭性能。在门窗材料方面,近些年出现了很多的具有高科技技术含量的门窗节能产品,它大致包括有:断热型铝合金、塑木复合型材和 UPVC 塑料型材等。而在建筑施工中,使用比较广泛的是 UPVC 塑料型材,其组成的原料是高分子材料硬质聚氯乙烯。UPVC 塑料型材在生产过程中具有能源消耗少,不会产生污染,导热系数小,密封性好的特点,所以其保温隔热性能也是非常好的。我国在20世纪90年代以后,塑料门窗的用量显著的提高,并逐渐代替钢、铝合金等在建筑施工中的应用。大面积的玻璃可能会造成能量损失过大,为了解决这个问题,人们运用了智能玻璃,这是种高新技术,它能够随着外界光的变化而变化,它主要有两类:一种是光致变色玻璃,当阳光照射的时候,智能玻璃就会感光变暗,让光线不容易透过玻璃;当阳光停止照射的时候,智能玻璃就会复明,光线就可以透过玻璃。还有一类是电致变色玻璃,这种玻璃就是在其表面镀有导电膜和一种变色物质,利用电压的调节,让变色物质进行变色,从而达到调整射太阳光射入情况,但是这种玻璃的生产成本很高,所以,目前没能广泛应用。

2.3 在建筑施工中优化建筑施工方案,改进施工工艺

科学的节能理念要能真正地发挥出它的作用,就只有不断的深入到建筑施工过程的各个方面。在建筑施工过程中,其工作过程具有连续性,它涉及到建筑施工的组织设计,建筑中各项资源合理有效的应用。我们可以通过优化建筑施工方案,合理的对建筑施工过程中人力和物力进行安排,并实施有效的监控,避免一些不必要的浪费现象发生,及时调整人力安排,有效地解决因机器空转和窝工带来的能源浪费。同时,还需要对建筑施工制定相应的的施工计划,合理的使用机械设备,提高建筑施工材料的再生利用率,最大程度上对各项建筑资源进行改善,充分可利用可以循环使用建筑资源,从而减少建筑能源的消耗。随着建筑行业的快速发展,建筑施工的各种工艺和技术也随之在不断的进行改进,并且这些新工艺和新技术在建筑施工中的应用也起到了立竿见影的效果,提高了建筑施工工作质量。建筑施工工艺和技术的不断改进,有效地节约了建筑资源,推动了建筑行业的发展。在传统的建筑施工中,钢筋连接采用的方式是搭接形式,这浪费了大量的钢筋的资源,而现在所用的钢筋螺纹连接方式可以极大的减少钢筋资源的浪费,从而达到节约能源的目的。所以,构建节能建筑的有效措施就是建筑施工技术和工艺的改进。在建筑施工过程中,应尽量将先进的施工工艺与建筑节能有效的结合在一起,从而提高建筑施工的整体质量。

3、节能建筑施工技术的推广措施

(1)建立“政府推动与市场引导有效结合”的节能建筑施工技术推广新机制。节能技术的

推广必须坚持政府与市场紧密结合的发展思路。政府要将节能建筑施工技术推广为重点扶持项目,在资金投入、政策等方面给予保障与激励;通过改革,消除节能建筑施工技术推广体系制度中的不合理因素,为节能技术推广工作打造良好的政策平台;发挥政府推广体系主渠道的作用,借用政府力量,加强对节能建筑施工技术推广工作的组织协调,调动各方力量促进产学研的紧密结合与节能技术成果的有效转化。

(2)推进节能建筑施工技术的科研推广体制改革。我国虽然科技推广体系涉及部门多,但却存在重复浪费、效率低小的问题。要解决这些问题,必须发挥政府的作用,进行强制性的制度创新,积极推进以节能建筑施工技术科教、产、学、研紧密结合为主旨的体制改革,建立节能建筑施工技术科研、推广一体化的组织机构。

(3)促进节能建筑施工技术推广主体的多元化,优化推广模式。多元化是节能建筑施工技术推广体系发展的一个重要趋势。根据我国的国情,在推广模式的选择上,要因地制宜,调动各方积极性,进行多种形式的技术推广工作。节能建筑施工技术的推广可以采用以下几种推广模式:“技术科研机构 + 推广对象”的推广模式;以建筑技术咨询服务公司为主体的推广模式;建筑节能技术协会推广模式;展会模式等。

(4)建立和健全节能建筑施工技术信息服务网络和信息反馈机制。建立节能建筑施工技术供应信息服务网络平台和信息反馈机制,以信息网络为纽带,为市场科学技术需求主体和供应方提供交流平台,提供包括国外最新研究技术成果和产品的知识与技术供应。建立信息咨询网络的同时,要加强信息反馈机制的建立,这将大大提高建筑节能技术推广的效果,促进推广对象和推广专家、科技人员进行沟通和交流,激发推广对象参与节能建筑施工技术推广的意愿,这是节能建筑施工技术推广的重要部分和保障。

4、结语

总之,依照当今科学技术的不断发展和人类社会进步的步伐日趋加快,未来建筑施工技术会朝着智能化和节能化的方向迅猛发展,随着人类思想层次水平的不断深化,人们对房屋建筑的质量和舒适程度的要求逐渐提升,如何建造出既能满足人们生活生产的高需求,又能实现建造的可持续发展,是每一名建筑技术人员值得探索和研究的课题。

参考文献:

[1]阮传瑞,汪威. 浅谈建筑节能技术措施及节能[A]. 河南省土木建筑学会2010年学术研讨会论文集[C]. 2010

[2]陈妍. “十二五”期间推动建筑节能的政策选择[A]. 中国经济分析与展望(2010-2011)[C]. 2011