建筑性能(精选十篇)
建筑性能 篇1
一、我国抗震建筑的概念和特点
随着人民生活水平的提高, 安全意识的增强, 抗震建筑的设计必须应用到千家万户中去, 作为一名建筑从业人员首先需要了解抗震建筑的设计思路和特点, 加强理论的学习和修养。
(一) 抗震建筑的概念
1.抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑, 必须进行抗震设计。
2.抗震建筑类型根据功能重要程度划分:甲类建筑包括重大建筑工程和地震有可能引发严重次生灾害的建筑, 地震时可以保持功能使用或需尽快恢复的建筑归属为乙类建筑, 丁类建筑属于抗震次要建筑, 丙类建筑属于除甲、乙、丁类建筑以外的建筑。
(二) 抗震建筑的技术特点
1.具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
2.具有避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
3.具备必要的抗震承载力, 良好的变形能力和消耗地震能量的能力。
(三) 抗震建筑的结构形式
目前我国建筑结构形式常见有砖混结构、钢筋混凝土剪力墙结构、框架结构、钢结构等。
1.砖混结构:多见于多层建筑, 属于抗震不利结构, 砌块间连接不良。当遭遇强震时砌块间的连接较易被破坏从而发生砌体松散, 建筑物因此垮塌。
2.钢筋混凝土剪力墙结构:多用于多高层住宅, 引发的震害较轻。钢筋混凝土结构在地震作用下位移较小, 因而具备较大的抗侧刚度。经过抗震设计的剪力墙结构, 当发生强震时房屋不会发生大规模的垮塌, 一般只会出现门窗裂缝, 各墙肢足以支撑楼板。
3.框架结构多应用于多层及高层民用建筑和多层的工业建筑, 建筑平面布置灵活, 易于布置较大房间。但纯框架结构侧向刚度小, 属柔性结构, 故其层数和高度都受到一定限制。
4.钢结构普遍应用于超高层建筑 (100米以上) 或者跨度较大的建筑, 以钢材为主要结构材料。钢材的特点是强度高、重量轻, 同时由于钢材料的匀质性和强韧性可有较大变形, 能很好地承受动力荷载, 具有很好的抗震能力。
二、如何提高房屋建筑抗震性能
(一) 选择对抗震有利的场地、地基和基础
房屋抗震性能的提高首要的基础是必须选择对抗震有利的建筑场地, 避开对建筑不利的地段, 不应在危险地段建造各类工业与民用建筑。建筑场地可选择平整的平面并且远离地震断层或地基坚实, 否则若发生地震时建筑物倾斜容易倒塌, 场地液化失败则容易导致地基失效。《中华人民共和国防震减灾法》规定, 地震安全性评价必须应用于可能发生严重次生灾害的建筑工程及重大建设工程, 要根据地震安全性评价的结果进行抗震设防要求的制定。建设规划时, 必须注意避免或减轻地震次生灾害的发生, 重视社会经济系统的安全。
(二) 隔震和消能减震等新技术的推广应用
随着科技的发展和新材料的出现, 提高建筑抗震性能的措施和手段日益得到丰富和推广。各种新的技术手段层出不穷, 其中最为普遍地得到业内认可的有:高强度建筑材料的应用、隔震技术和消能减震技术等。
1.高强度建筑材料, 较以往的材料承重强度更高但自重却更为轻便。使用这种材料建筑房屋能够提高结构件的最大承载能力, 有效地减轻地震灾害。
2.隔震技术是国际上热门的工程抗震新技术, 主要适用于医院、学校、商场、科研机构等较重要的低层和多层建筑。这一种新技术是通过改变结构的动力特性和动力作用, 将上部结构和基础通过把隔震消能装置安放在结构物底部和基础 (或底部柱顶) 之间“隔开”, 从而使结构物的地震反应降到最低, 达到“以柔克刚”的效果。
3.消能减震技术的方法主要用于高层或超高层建筑。这一种技术的原理是通过将消能阻尼装置或元件设置在支撑、剪力墙、节点、连接缝或连接件等结构部位, 当地震发生时, 能起到吸收或耗散地震能量, 减轻建筑主体水平和竖向结构地震反应的作用。这样, 达到了减震抗震的目的, 减轻了地震对结构的破坏性, 避免了房屋倒塌的危险。
(三) 选择技术上、经济上合理的抗震结构体系
抗震结构体系是抗震设计应考虑的最关键问题, 对安全和经济起决定性的作用, 是综合的系统决策。在确定结构方案时, 应根据建筑使用功能要求和抗震要求进行合理选择。选择结构体系需要考虑的首要因素是结构的侧移度。对于高层钢结构建筑来说, 结构的侧移度有着不可替代的控制作用, 这是因为当地震发生时, 由于多层和高层房屋高度较高, 荷载作用使水平位移产生并迅速增大, 结构的抗侧移刚度必须能满足要求。其次, 对于有着不同构件及组成方式的各种类型的钢筋混凝土结构体系, 抗侧移刚度亦相应使用高度有所区别, 为了满足结构的抗侧移刚度要求, 应对房屋总高度进行相应限制从而避免不合理的设计, 这也是确定结构的重要因素之一。另外, 选择多层砖混砌体房屋结构体系的设计, 由于缺少横向支撑, 采用纵墙承重的平面外弯曲易破坏并导致房屋坍塌, 因此应避免选择纵墙承重的方案, 宜于采用横墙承重或纵横墙共同承重的方案。
(四) 选择合理的设计原则, 提高设计质量
选择合理的设计原则并结合正确的抗震理论指导, 可以保证房屋建筑在地震作用下的安全与可靠性, 提高建筑设计的质量。合理的结构设计应遵循以下几点原则:
1.结构构件应足以满足强大承载能力的需要;
2.结构应具备足以减小地震作用的扭转和位移所需要的足够的刚度;
3.结构应具备在强震作用下足够的塑性变形的能力和维持承载的能力;
4.结构应具备足够吸收和耗散地震能量的能力, 避免结构倒塌;
5.应结合抗震原则设计多道抗震防线;
6.结构体应简单, 受力传力途径直接迅速, 以达到整体结构和结构构件共同作用的效果。
(五) 注意材料的选择和施工质量
提高房屋建筑的抗震性能, 除了必要的合理设计及技术水平等因素外, 最终的建筑设计需要通过高质量高水平的施工能力以及建筑材料的选择来实现。设计与施工, 好比理论结合实践, 设计的意图要通过施工来体现, 当强震发生时所有施工中存在的重大隐患和问题将会暴露无遗, 因此材料选择的好坏与施工质量的高低对房屋建筑的抗震性能起到直接影响的作用。严格按施工规范或规定施工是搞好施工质量的关键所在, 需参照现行抗震设计规范和施工规程进行施工, 必要时可强制性执行国家制定的建筑抗震设计规范, 以保证施工质量。材料的选择一般需通过对工程项目中的分部分项工程进行分类的材料计算, 结合施工进度安排材料种类和进场时间。
三、翔安隧道五通管理区工程抗震设计分析
本工程为厦门五通管理区工程, 范围含水池及泵房、配套接待用房及值班室、食堂、综合办公楼, 其中食堂设计1层, 建筑高度为7米, 综合办公楼3层, 总建筑高度为15米。整个工程总建筑面积约4300平方米。本工程由厦门路桥建设集团有限公司组织兴建。
该工程建筑场地地形平坦, 地震基本设防烈度为7度, 建筑场地类别为Ⅱ类。设计包括楼盖、楼梯、结构、基础等部分。水池泵房采用剪力墙结构, 剪力墙结构在地震作用下位移较小, 因而具备较大的抗侧刚度, 除水池泵房外其余各栋楼均为空间灵活、抗震性能高的现浇钢筋混凝土框架结构, 框架抗震等级为二级, 结构安全等级为二级。水池泵房为筏板基础, 其余各栋楼均为柱下独立基础。材料选择方面, 柱采用C25, 纵筋采用HRB335, 箍筋采用HPB235, 梁采用C25, 纵筋采用HRB335, 箍筋采用HPB235, 基础采用C25, 纵筋采用HRB400, 箍筋采用HPB235。整个方案设计使用了能量法、D值法、底部剪力法、分层法等设计方法, 充分考虑了建筑房屋必备的抗震性能。
该工程施工严格按照现行抗震设计规范和施工规程进行施工, 施工前做好材料的计划采购准备, 结合实际情况编制材料分批进场安排, 制定完善的施工管理方法。另外, 要建立风期、雨季施工预警机制, 确保施工保质保量、按时完成。这也是提高工程项目质量的必要举措之一。
建筑外窗降低建筑节能性能分析论文 篇2
关键词:建筑耗能;建筑外窗节能性能
建筑外窗是建筑围护结构的组成部分,同时也是外维护结构中保温性能最薄弱的环节,据有关资料显示,当前我国的社会总能耗中建筑能耗就占了三成,而在建筑能耗中,建筑外窗能耗又占了近一半。换句话说,建筑外窗能耗占了社会总能耗的近1/7,因而建筑外窗节能性能是被动房达到节能指标的关键。为此,河北省自5月1日起,省行政区域内申报施工图设计审查的新建(含改建、扩建)居住建筑均执行65%节能标准,5月1日执行75%节能标准。这标志着河北省节能减排工作又向前迈进了一大步。因此,建筑外窗的节能性能在工程应用中显得尤为重要。
一、建筑外窗热量损耗因素分析
众所周知,能量的消耗主要是通过介质的传递来实现,而建筑外窗属于其中的介质。节能建筑外窗的常见节能参数主要就是传热系数(K值)、窗墙比和气密性等。要想降低能耗,其实关键的就是改变节能参数。
二、降低建筑外窗热量损耗的途径
(一)降低建筑外窗的传热系数(K值)。从材料的热传导性能来说,金属材料比玻璃的导热系数高,塑料的、木材的导热系数又比玻璃底,常有的建筑外窗相关材料的导热系数见表1。影响建筑外窗传热系数的因素主要是材料的传热系数和玻璃的传热系数,因此要想降低建筑外窗的传热系数关键是要降低建筑外窗型材的传热系数和玻璃传热系数。1.型材的选用。目前市场上占据主导地位的建筑外窗主要是断桥铝合金建筑外窗和塑钢建筑外窗。断桥铝建筑外窗是在传统的铝合金建筑外窗和塑料建筑外窗的基础上利用结构原理制作出来的一种新型建筑外窗。(1)断桥铝复合材料制作的主要工艺是利用高隔热材料(尼龙隔热条,隔热性高于铝型材1250倍),将室内外两层铝合金既隔开又紧密地连接成一个整体,构成一种新的隔热型的铝型材。针对断桥铝合金窗型材,降低断桥铝合金窗型材的传热系数最有效的途径。首先是在满足型材强度规范的前提下加高隔热条的高度并降低热量传导,其次是在断桥内填充保温材料用来降低空气对流的影响。断桥铝合金型材的传热系数主要与隔热条间隙宽度大小有关,按照《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ151-给出的隔热条宽度与断桥铝合金型材的传热系数的关系如图1所示。此外,“65系列”的断桥铝型材可实现建筑外窗的三道密封结构,合理分离水汽腔,有效实现气水等压平衡,大幅度增加建筑外窗的水密性和气密性。(2)塑钢型材针对于塑钢型材,主要就是增加塑钢型材的腔室以降低空气对流的影响进而达到降低型材传热系数的目的。塑钢型材保温性能见表2。(3)木型材或铝木复合型材与窗框厚度尺寸及木材湿度有关,按照《JGJ-T151-2008建筑门窗玻璃幕墙加工计算规程》中给出的木窗框与窗框的关系图如图2所示。2.玻璃的选用。(1)中空玻璃,中空玻璃是由两片或多片玻璃组成,玻璃间用内部灌有干燥剂的空心铝管隔离,同时将中空部分充入干燥空气或惰性气体,并用丁基胶、聚硫胶或结构胶进行密封处理,形成干燥空间的玻璃,其传热系数优于单层玻璃的传热系数。(2)低辐射镀膜玻璃,低辐射镀膜玻璃又称Low-E玻璃,该玻璃有较好对光学的控制性能,对波长以0.3~2.5mm的太阳光有良好的反射和吸收能力,能够明显减少太阳光的辐射能的传递,低辐射镀膜玻璃也可以做成中空玻璃,对节能有更好的效果。(3)真空玻璃,真空玻璃是将两块平板玻璃的四周密封,将其中间间隙抽成真空后密封排气孔,两片玻璃之间的间隙通常为0.1~0.2mm,真空玻璃的两片一般至少有一片是低辐射玻璃,这样将通过真空玻璃的传导、对流和辐射方式散失的热量降到最低。以上三种玻璃都具有很好的隔热保温性能,因此能有效地达到节能目的。3.窗型的设计。如建筑节能设计标准、被动房塑料窗的配置图3所示。就建筑外窗产品而言,节能建筑外窗的窗型主要是平开窗和固定窗两种,推拉窗因窗扇四周密封性能较差,不能很好地降低热传递,所以推拉窗不是真正意义上的节能建筑外窗,平开窗和固定窗四周均有很好的`密封,能有效地降低能量的消耗,因此平开窗和固定窗都属于节能建筑外窗的范围就节能效果而言,单从窗型上来说,固定窗的保温效果要优于平开窗,因为平开窗虽然开启部位密封效果很好,但毕竟是开启部位,主要是利用密封胶条实现封闭效果,但与固定窗还是存在一定的差距。因此,固定窗的密封效果优于平开窗,能量消耗也同样优于平开窗。所以,在窗型设计方面,在满足通风和消防规范的前提下,应尽量减少开启部位的设计,进而达到建筑外窗节能目标。4.建筑外窗的制作。在建筑外窗制作过程中,要严格控制建筑外窗制作工艺和质量要求,严格把控建筑外窗的加工精度,保证建筑外窗各部位的配合间隙,同时对密封胶条的选用也要严格控制,建议使用三元乙丙材质密封胶条,三元乙丙材质的密封胶条使用寿命长、生产能耗低、伸缩强度大、密封性能好,这也是建筑外窗节能的保证。重点推荐:90铝包木内开系列门窗,开启方式:固定/平开(对平开)/平开上悬(对平开上悬)/悬开(上悬、下悬)/推拉;玻璃配置:双层玻璃5+15A+5,三层玻璃5+9A+5+9A+5;5+12A+5+12A+5;密封配置:EPDM软硬共挤复合型胶条、斯劳格密封胶条;铝材配置:窗系列铝材壁厚≥1.4mm,门系列铝材壁厚≥2.0mm;纱窗配置(备选项):一是外挂式纱窗,二是金刚网一体纱窗;产品性能:抗风压性能-8级,空气隔声性能-4级,保温性能-8级;特点:具有纯木窗特点,外观更加豪华大气,外铝颜色多样,可与建筑物融为一体,铝材耐腐性能优良,可延长产品寿命,市场认可度高,清洁方便,容易保养。图5图65.对外窗透明部分的基本性能要求玻璃的透明部分性能是较为复杂的,需同时满足如下要求:玻璃的传热系数应满足K≤0.8W/(m2K);玻璃的太阳能总透射比G≥0.35;玻璃的选择性系数S,愈大愈好;并满足S=TL/g≥1.25的要求;其中TL是可见光透射比。
三、结语
在当下的建筑外窗市场下,各种各样的建筑外窗琳琅满目,为更好地更有效地达成节能减排、保护环境的目标,降低建筑耗能是关键,而大力发展节能建筑外窗就是最有效的途径。
参考文献:
[1]邹明妍.《门窗节能的重要性》.
[2]张锐.《浅谈建筑门节能窗》.
[3]王戊已.《浅谈建筑节能门窗的设计与应用》.
[4]被动房之家.《如何选择被动房门窗》.
我国建筑防火性能化设计 篇3
建筑防火的安全水准和目标应该是明确的和高水平的,即发生火灾的概率十分小。但确保安全水准实现的方法则是多种多样的,人们可以运用所有的现代科技手段进行有机的创造性组合。
性能设计是一种新型的防火系统设计思路,是建立在更加理性条件上的一种新的设计方法。它不是根据确定的、一成不变的模式进行设计,而是运用消防安全工程学的原理和方法,制定整个防火系统应该达到的性能目标,并针对各类建筑物的实际状态,应用所有可能的方法对建筑的火灾危险和将导致的后果进行定性、定量地预测与评估,以期得到最佳的防火设计方案和最好的防火保护。性能设计是一个非常复杂的体系,它的实现需要各种社会环境和技术条件支撑。
应该指出的是,由指令性规范向性能规范的转型不是一蹴而就的。目前国际上所谓性能规范都只是包含部分性能规范,并没有百分之百的性能规范。指令性规范与性能规范不是简单的替代,而是在相当长时期内的并存或互补,这样既不妨碍新技术的应用,又能够保持当前的安全程度。
笔者就我国性能化研究与实践工作,谈几点看法。
工作的基本方向
性能规范属于柔性的法规,它适用于:(1)规范规章没有规定的情况。(2)规范规章虽有标准规定,但不能或不足以应对现实情况时。(3)让设计者能在安全无虞又合乎经济利益的情形下,自由地设计合平需求的使用空间。从国外现行情况看,目前的性能设计规范并不复杂,但支撑这类规范的性能设计体系却是一项非常庞大的系统工程,它需要方方面面的共同努力。
从理论上讲,性能设计应体现如下一些原则:
(1)性能规范的各项规定和目标应能保证不同类型建筑物的整体安全水平。
(2)性能规范应具有长期的适用性,新技术、新方法的出现和使用不会导致与规范的;中突。
(3)可以使用可变式的计算模式去内插计算结果。采用模拟的办法去检验计算结果的正确与否。
(4)所有的性能设计计算均可在微机上实现,并且要保证一般的设计人员都可以非常容易地操作这些人工智能计算系统。
一个成功的性能化设计不仅可以更符合建筑物本身的要求,而且在同样符合安全的要求下,可以为业主节省不必要的消防设备费用,这是性能化设计所应体现的优点和发展的动力。
我国要实现上述目标还需要走相当长的一段路。目前,人们在观念、理论水平、历史资料的存储以及经济支撑条件上,都十分薄弱。但从发展看,开展此项工作又是一种必然,并且越早开始越主动。
火灾发展模式及预期损害度的分析评估
性能设计的核心就是运用大量的定量分析去解决工程安全的评估。
定量分析包含两类程序:
(1)决定性程序(Deterministic Procedure):将火灾成长、扩展、烟移动及对人员影响予以定量化(理论分析、经验关系推论、使用方程式及火灾模拟方法)。
(2)概率性程序(Probabilistic Procedure):估算发生某种不预期火灾情景(fire scenario)的可能性(利用火灾发生频率的统计数据、系统可靠度、建筑背景资料及决定性程序获得资料)。火灾模式的影响因子应考虑模式的输出量(例如:温度、速度、热通量)及合格标准(例如:侦测所需时间、达到人类无法承受的时间)。火灾模式也为概率模式,主要进行火灾风险评估,分析事件树(Event Tree)与概率,使火灾风险降低。
火灾场景的设定对消防安全性能设计十分重要,即在消防安全设计之前,需先输入火灾场景的参数资料,再依假想场景去执行消防安全设计。
为能达到上述目标,火灾场景的设计应予以合理的量化分析。如今火灾发展模式在工程计算、计算机评估以及概率统计等方面,都已具有较合理的推算与评估,这使得火灾燃烧的成长速度、热释放率、衰退期等较复杂的状态均能被较接近真实地模拟,因而可以较正确地推算出危险状况发生的时间,从而寻求确保人员生命安全的避难对策。火灾场景的假想,应以实际工程为基础,即针对实际使用空间的避难路径、出口设置、楼梯设置、建筑物装修材料及内含物的发热量、避难人员数、避难人员属性等实际状况设定。
我国在今后的若干年中,要实现对火灾的定量评估,至少要建立下述6个分析子系统:
(1)起火空间内火灾发生与发展的过程模拟;
(2)烟及有毒气体蔓延规律的模拟;
(3)火势沿起火间之外空间的蔓延:
(4)火灾报警、灭火及防排烟系统综合工况的模拟:
(5)消防救援行为介入状况的模拟;
(6]人员安全疏散的路径与行为的模拟。
为了正确地给定性能规范的安全原则,最基础的一项工作是建立科学系统的火灾发生及损失的概率统计方法,包括:
(1)对建筑物进行合理的类别划分,并统计各类建筑物实际存在的平方米数量和火灾发生时损失的数量。
(2)确定火灾损失率的概率分布模型,并确定火灾损失率的数学期望和方差值。
(3)从概率的角度,对同型和非同型的火灾事件进行计算处理,并最终给出各类建筑火灾危险性的概率度。
建立各类建筑物的火灾荷载数据库
在从事性能化设计时,最重要的一步是确立火灾载荷的大小与位置,一个错误的火源设计可能导致整个性能设计的失败。
火灾载荷密度与设计火灾发展过程密切相关,而后者正是防火设计中最基本的输入参数之一,因而火灾载荷数据确定对防火系统性能设计具有至关重要的影响。我国目前基本上没有火灾载荷的相关统计方法和确定的数值。因此,应通过试验和统计的方法尽快建立适合中国国情的火灾荷载密度数据库。同时,应考虑国际通用的方式和计算单位,以便信息交流和共享。具体工作包括:
(1)通过实际调查和实验确定各类建筑材料和设施的燃烧热值。
(2)用概率统计的方法处理火灾荷载的分布型式。统计表明火灾荷载的分布不服从正态分布,而表现为极值I型分布。因此将楼层火灾荷载作为随机现象,将其概型化、抽象化为统计数学模型,并根据调查数据寻其统计规律,应该是可行的途径之一。
(3)鉴于建筑结构的可变荷载与火灾荷载的统计分布均服从极值I型分布,因此可以探讨在这两者之间建立某种逻辑联系,进而确定两者间的比值关系。这将会使规范编制和设计选用工作大大简化。
性能计算方式的选择
建筑工程抗震性能分析 篇4
1 建筑常见结构的抗震性能分析
目前, 民用建筑最常见的建筑结构形式主要包括:钢结构、框架结构、砖混结构和砖木结构。这四种结构的建筑在抗震方面有着一定的区别:
1.1 钢结构建筑的抗震性能。
钢结构建筑被誉为21世纪的绿色建筑之一, 其独特的可循环使用的建筑结构, 符合发展节能省地建筑和经济持续健康发展的要求。钢结构建筑一是重量轻、强度高。用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的二分之一左右, 使用面积比钢筋凝土住宅提高4%左右。二是抗震性能好。由于钢材料的匀质性、强韧性, 可有较大变形, 能很好地承受动力荷载, 具有很好的抗震能力。从国内外震后调查结果看, 钢结构建筑倒塌数量最少。从理论上讲钢结构的建筑比框架跟砖混的结构结实得多, 使用年限也长。不过, 由于钢结构建筑的造价相对较高和其它原因, 目前应用不是非常普遍。随着高科技的发展, 人们的观念与生活方式也将不断更新与变化, 对建筑总体质量的要求也将不断提高, 钢结构建筑将是人们的首选结构形式。
1.2 框架结构建筑的抗震性能。
由钢筋混凝土浇灌成承重梁柱, 组成骨架, 再用空心砖或预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、陶粒等轻质板材作隔墙分户装配而成的建筑。墙主要是起围护和隔离的作用, 由于墙体不承重, 可以用各种轻质材料制成。框架结构建筑的优点是抗震性能好, 结构牢固, 使用寿命长, 房屋的结构可以随客户的意愿而改变, 大开间建筑均采用此结构。梁、板、柱等承重构件, 可以预制, 也可以浇注, 现浇的房子抗震度比较高, 防水性比较好, 目前大多数框架结构都采用现浇。框架结构中, 还有一种框剪结构建筑, 又名框架剪力墙结构, 它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合, 吸取了各自的长处, 既能为建筑平面布置提供较大的使用空间, 又具有良好的抗侧力性能。这种结构的建筑在抗震性能上也有不错的表现。
1.3 砖混结构建筑的抗震性能。
砖混结构是由砖墙支撑和现浇、预制钢筋混凝土板盖成的建筑。由于建材质量和施工质量的不同, 抗震性能悬殊。砖的抗压性强, 但韧性差, 一遇到6、7度地震破坏就会局部开裂和散落, 8度时裂缝会更大, 稳定性差的会倒塌。但施工质量确实好, 砖的形状规则, 砂浆的强度高, 灰缝均匀, 这类房屋只有在10度时才会被严重破坏或倒塌。通常这种结构房屋易发生问题的部位和构件有:跨度大的横梁、楼梯间墙体和开有较大洞口的墙体等。地震发生时, 住户应避开这些部位和构件进入结构稳定并具有小空间的部位, 如厕所、小厨房等较安全。
砖混结构抗震性能好于砖砌体结构, 砖混结构在唐山地震经历了考验, 受灾小很多, 这种结构经济实惠, 会便宜一些, 冬暖夏凉, 砖混结构建筑一般以多层为主, 其抗震性能比起上述两者相对弱一些。底层框架的结构抗震最不利, 主要是出于建筑使用功能才这么做的, 底层柱子比较少, 容易出现薄弱、破坏。一般首层破坏, 上部结构就整体掉下去。
1.4 砖木结构的抗震性能。
此类建筑在我国的农村较为普遍, 用砖墙、砖柱、木屋架作为主要承重结构的建筑, 这种结构建造简单, 材料容易准备, 费用较低, 稳定性较差, 6、7度地震时极易倒塌, 所以这类房屋的住户在地震时特别要注意墙倒砸人。
2 与抗震性能相关的要素
面对可能发生的破坏力巨大的地震, 我们每个人都希望自己的房子能够更加“坚固”一些, 对此, 我们可以注意这样几点:
2.1 房子的体形。
体形规则、均匀、对称的房子抗震能力强。上大下小头重脚轻的房屋体形叫竖向不规则, 平面局部凸出的L形、“丁”字形体形叫平面不规则, 一头沉一头轻的叫扭转不规则, 不规则建筑抗震能力都较差。
2.2 地震除了和房子的建筑结构形式有关, 与户型也有着很大的关系。
跃层、复式和错层户型的房子虽然在居住的舒适和美观度上有着平层无法比拟的优势, 但是从抗震的能力上来讲, 平层的房子抗震性最好。
2.3 新房优于老房。
较早的房子依据的抗震设防标准相对较低。由于认识水平和财力的增长, 后建的房子抗震能力相对较强。一般说抗震标准会根据实际情况每10年进行一次调整, 随着社会经济各方面的发展, 它也是越来越严格, 标准也在不断地提高。从这一点来说, 年代越是久远的房子抗震性能就越差一些。
2.4 建筑材料的质量。
混凝土标号够不够, 钢筋是否合格, 有没有偷工减料等都很重要。
2.5 房子的施工质量。
住宅抗震性能的高低主要取决于建材质量的好坏, 照图施工、技术到位, 房屋质量就好, 否则设计再好, 施工质量差也会出问题。
2.6 居家装修也要防震。
在房屋的设计中, 有许多结构都是按照房屋的抗震需要建造的。屋内有些地方是坚决不能改动的, 否则一旦破坏房屋的整体防震设计, 在遇到地震时就极为危险。尤其是目前有不少临街居民楼将1层、2层改为商铺的。一般情况下, 如果一楼的一户居民将承重墙拆除, 将会导致该楼的抗震性能减弱和负荷应力出现异常, 如果此时发生强震, 楼体很可能会发生整体坍塌。另外, 承重墙也不能随意凿洞, 屋内墙上的门窗尺寸也不能随意拆改, 扩大原有门窗尺寸或者另建门窗, 这也有损于房屋的抗震性。
2.7“证件”齐全保平安。
开发商是否能提供商品住宅楼的《住宅质量保证书》、《住宅使用说明书》等相关文件。在这些文件中, 对于包括防震抗震性在内的房屋安全性能都会有较具体的说明。另外查验开发建设单位的相关验收手续, 也是购房者对房屋的防震抗性能进行考察的最简单也是最有效的方法。
总之, 我们在工程施工中必须要执行设计要求, 按抗震规范施工。在钢筋制作时, 要注意柱竖筋驳接48d长度, 梁钢筋入支座锚固48d长度, 箍筋抗震钩要留够10d长度、弯钩够135度。柱与墙之间的拉结筋入墙不得少于1m, 入柱不少于300mm, 两头90度弯钩, 水平每隔500mm两条一度。其它的施工操作必须要执行抗震规范及措施, 房屋的抗震能力是设计、施工、监理、质检、业主共同作用的结果, 希望我们在以后的工作和生活中共同努力, 造就美好的生活空间。
结语
多层砖房在城乡建设中量大面广, 应加强多层砖房的抗震设计, 使民用建筑的地震破坏降低到最低限度。应按照概念设计的原则重视抗震概念设计, 避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失承载能力, 从根本上消除建筑物中的抗震薄弱环节, 较好的控制震害的发生。
建筑构件按燃烧性能分为几类? 篇5
建筑构件的燃烧性能,反映r建筑构件遇火烧或高温作用时的燃烧特点,它由制成建筑构件的材料的燃烧性能而定。不同燃烧性能的建筑材料制成的建筑构件,可分为三类:
1.不燃烧体
用通过国家标准《建筑材料不燃性试验方法》(GB5464一85)试验合格的材料,即不燃性材料制成的建筑构件称为不燃烧休。这种构件在空气中受到火烧或高温作用时,不起火、不微燃、
不碳化,
如砖墙、砖柱,钢筋混凝土梁、板、柱,钢梁等
2.难燃烧休
用通过国家标准《建筑材料难燃性试验方法》(GB8625一88)试验合格的材料制成的构件,或用可燃性材料作基层,而用不燃性材料作保护层(或隔热层)的构件称为难燃烧体。这类构件在空气中受到火烧及高温作用时,难起火、难微燃、难碳化,当火源移走后,燃烧或毛罗粼立即停止。如阻燃胶合板吊顶、经阻燃处理的木质防火门、木龙骨板条抹灰隔墙等
3燃烧体
增强房屋建筑的抗震性能探论 篇6
【关键词】房屋建筑;抗震技术;抗震性能
地震是人类面对的不可避免的灾害,全球频发的破坏性地震灾难,对增强房屋建筑抗震性能提出了严峻的挑战。近年来,我国各地地震频发不断,继汶川、玉树的高震级地震后,各地低震级也接连发生,地震不仅给人民的财产及生命造成巨大的损失,而且也给国家的经济发展带来不可估量的影响。增强房屋建筑的抗震性能,就能减轻地震灾害造成的人员伤亡,避免地震灾害造成更大的损失。房屋建筑有没有抗震设计,具不具备抗震性能,在地震中引发的结果是不同的。只要房屋建筑在地震中能够做到不倒塌,就会造成人员伤亡很小、财产损失较轻。我国抗震设计规范对房屋建筑的抗震性能有明确的规定,即“小震不坏、中震可修、大震不倒”。因此,探讨如何增强房屋建筑的抗震性能,不仅非常重要,而且十分必要,是值得我们认真思考探讨的问题。对此,笔者结合房屋建筑专业实践,就此做些肤浅探论,以同各位同仁交流切磋。
随着建筑技术的发展和人民生活水平的提高,社会对房屋建筑的抗震性能提出了更高的要求。房屋建筑的抗震标准已成为人们购房置业参考的一个重要因素。《中华人民共和国防震减灾法》规定:新建、扩建、改建建设工程,应达到相应的抗震设防要求。应按照地震烈度区划图或地震参数区划图所确定的抗震设防要求进行抗震设防。对于医院、学校等一些人员密集场所的房屋建设工程,应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计和施工,同时采取有效措施,增强抗震设防能力。我们应按照国家的法律法规和设防要求,严格做好房屋建筑的设计施工,尽可能增强房屋建筑的抗震性能,夯实房屋建筑的抗震基础。
一、国内房屋建筑的结构形式
目前,我国国内房屋建筑的结构主要有以下几种形式:(1)以砖石为主要建筑材料的砌体结构;(2)以钢筋混凝土为主要建筑材料的钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土剪力墙结构、钢筋混凝土框架—剪力墙结构;(3)以钢材为主要建筑材料的钢结构框架以及钢与钢筋混凝土的组合结构。其中,砌体结构和框架结构多见于多层建筑,钢筋混凝土剪力墙结构多用于高层住宅;框架结构或框架—剪力墙结构多用于公共建筑,砌体结构或钢筋混凝土剪力墙结构则多为住宅。上述各种建筑结构的抗震性能,在大震和小震下的表现各不相同,框架—剪力墙结构和钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能较好,而框架结构和砌体结构的抗震性能相对较差。那么,从房屋建筑的结构形式出发,如何更好地增强房屋建筑的抗震性能,使其在地震中特别是在罕遇的强震下具备防倒塌能力,应是我们在房屋建筑工程中值得关注和重点探讨的内容。
二、房屋建筑抗震技术的应用
近年来,随着科学技术的发展,新思想、新材料、新技术在房屋建筑领域得到了大量的应用,这极大丰富了增强房屋建筑抗震性能的手段,有效提高了构件的极限承载能力,大大降低了结构的自重,也更有效地会减轻地震所带来的灾害损失。其中,隔震和消能减震就是减轻房屋建筑地震灾害的两种技术。
(一)隔震技术。目前,国际上比较热门的工程抗震新技术是隔震技术,它是通过把如橡胶隔震垫等隔震消能装置安放在结构物底部、基础或底部柱顶之间,来隔开上部结构和基础,从而改变结构的动力作用和动力特性,就有利于减轻结构物的地震反应。实践也证明,隔震技术具有很大的垂直承载力及垂直压缩刚度,具有足够大的初始刚度及较小的水平变形刚度,能够抵抗风荷载和轻微地震,且耐久性好,使用寿命长,因此,这种抗震技术主要适用于较重要的如学校、医院、商场、科研机构及重要的指挥职能单位的低层和多层建筑。
(二)消能减震技术。消能减震技术主要用于高层或超高层建筑,其原理是在建筑结构的某些部位,如节点、剪力墙、支撑、连接件或连接缝等设置消能元件,通过消能装置产生摩擦非线性滞回变形耗能来耗散或吸收地震能量,以减小主体结构的水平和竖向地震反应,从而避免结构产生破坏或倒塌,以达到减震抗震的目的。
虽然隔震技术和消能减震技术能够大幅度提高房屋建筑的抗震性能,但因为施工较复杂,也很难合理把握,因此,在实际的运用当中,还需要我们更加合理的设计及科学的施工,以保证房屋建筑具备优质的抗震性能。
三、增强房屋建筑抗震性能的措施
(一)合理设计。房屋建筑设计单位都应当按照抗震设防要求和工程建设强制性标准进行抗震设计,并对抗震设计的质量、出具的施工图以及设计文件的准确性负责。一是房屋建筑的场地选择应避开地震时可能发生地基失效的松软场地,选择坚硬场地施工。二是要综合运用抗震原则,以刚度、承载力和延性为主导目标,多道防线刚柔结合,使结构具有多道支撑和抗水平力的体系,同时保证结构体型简单,结构传力和受力途径直接,整体结构和结构构件共同作用。三是设计中要力图使从地基传入结构的振动能量为最小,使结构具备足够大的、适当的承载能力、延性和耗能能力,以减少地震作用下的位移和扭转的刚度。四是结构布置要力求使刚度、质量、延性、几何尺寸等规整、对称、均匀,避免突然变化。另外,地震是灾害性灾难,为最大限度地保护人民的人生命财产及整个社会的利益,确保我国国民经济持续稳定增长,建筑业在考虑增强房屋建筑抗震能力的同时,也应高度重视由地震引发的次生灾害,最主要的就是火灾及地质灾害。因此,房屋设计中还有必要增加结构抗火设计,基础和地基的设计也应充分考虑到地基变形对房屋安全的影响。
(二)正确施工。合理的抗震设计必须通过高质量的施工才能起到抗御地震的作用,只有把好抗震设计和施工两道关才能有效地提高建设工程的抗震性能。施工图审查单位应当将房屋建筑抗震设防作为专项审查内容,对施工图抗震设防质量负责。房屋建筑建设单位、施工单位应当选用符合施工图设计文件和国家有关标准规定的材料、构配件和设备。施工单位应当按照施工图设计文件和工程建设强制性标准进行施工,并对施工质量负责。工程监理单位应当按照施工图设计文件和工程建设强制性标准实施监理,并对施工质量承担监理责任。
(三)房屋加固。对房屋建筑进行加固改造,是增强房屋建筑抗震性能的有效手段。对于木结构房屋的抗震加固应根据实际情况,采取减轻屋盖重力、加强构件连接、加固木构架、增砌砖抗震墙、增设柱间支撑等措施;对于土石墙房屋的加固,则可根据实际情况采取加固墙体、加强墙体连接、减轻屋盖重力等措施;对于多层砌体结构的加固,则可采取拆砌或增设抗震墙、修补和灌浆、外加柱加固,面层或板墙加固,增设支撑或支架加固,柱、墙垛采用现浇钢筋混凝土套加固,设置钢拉杆、长锚杆、增设圈梁、构造柱等方法;对于多层钢筋混凝土结构的加固,则可采取单向框架宜加固为双向框架,或采取加强楼、屋盖整体性且同时增设抗震墙、抗震支撑等抗侧力构件的措施;框架梁柱采用钢构套、现浇钢筋混凝土套加固,或贴钢板加固;增设钢筋混凝土抗震墙或翼墙加固等方法。几十年来,对房屋建筑的抗震加固,除了传统的增设钢筋混凝土构造柱和圈梁、夹板墙、抗震墙、钢支撑、钢拉杆、钢构套以及扩大受力构件截面等方法之外,还开发应用了高强钢绞线、高强结构胶、碳纤维布、聚合物砂浆等材料和预应力技术,使我国的建筑结构加固技术达到了国际先进水平。
总之,房屋建筑抗震是一门在实践中不断发展的应用技术,每一次地震都会给人们提供新的信息,推动房屋建筑抗震技术的改进,使设计向更好的方向发展,使施工更加规范而严格。因此,凡作为建筑业中的有志之士都应该不断的学习和应用房屋建筑抗震技术手段,以增强我国国内房屋建筑的抗震性能,为人民群众安居乐业造福。
【参考文献】
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[2].曹军红,《高层建筑抗震设计要点》,科技创新导报,2009年第34期;
[3].李新玲,《高层建筑抗震设计中短柱问题的处理》,科技资讯,2007年第12期;
建筑给水管材的性能与选择 篇7
1 建筑给水管材特点和使用性能
国内用于建筑给水的管材大致分成三大类:金属管材(如铜管、不锈钢管等)、塑料管材(如低塑性硬聚氯乙烯管(UPVC)、聚丙烯管(PP-R)等)、复合管材(如铝塑复合管、钢塑复合管等)。
1)无规共聚聚丙烯管(PP-R)。PP-R管即无规共聚聚丙烯管。主要特点:清洁无毒、内壁光滑不结垢、水流阻力小、质量轻、耐腐蚀性好、保温节能、安装方便可靠,且使用寿命较长、废料可以回收利用。但存在膨胀系数大、耐高温性能低、连接工艺复杂、透氧透光影响水质等缺点。2)聚乙烯管(PE)。PE管即聚乙烯管。主要特点:卫生无毒、不易结垢、耐腐蚀、管材内壁光滑、水流阻力小、抗冲击,同时具有较好的柔韧性和抗蠕变性能好。3)交联聚乙烯管(PE-X)。PE-X管即交联聚乙烯管。主要特点:无毒性、卫生性能好、耐腐蚀性好、材质坚韧、抗振动、耐冲击、使用温度范围广、使用寿命较长。但存在管道架空跨度小、支承点多、容易被扎破或被压扁等缺点。4)硬聚氯乙烯管(PVC-U)。PVC-U管即硬聚氯乙烯管。主要特点:质量轻、不易结露、导热系数小、管材内壁光滑、水流阻力小、耐腐蚀性强、价廉。但具有线性膨胀系数大、耐热性能差、刚性较差、容易扎碎的缺点,同时由于生产管材时不恰当的添加剂的存在等,会对水质产生不利影响。5)聚丁烯管(PB)。PB管即聚丁烯管。主要特点:卫生无毒、管材内壁光滑、水流阻力小、耐腐蚀、耐冲击力、耐温、耐压。6)铝塑复合管(PAP)。PAP管即铝塑复合管。主要特点:卫生洁净、无毒、不结污垢、材料内壁光滑、不透氧、耐腐蚀、使用寿命长、耐压、耐冲击、抗振动、隔磁、抗静电、耐热,还具有防紫外线能力强、管材导热系数小、稳定性较好的优点。7)薄壁铜管及塑复铜管。建筑给水用的薄壁铜管为紫铜管。主要特点:铜管耐高温耐燃烧、在高温下仍能够保持其形状和强度、不会遇火燃烧、不放毒、性能稳定、安全、可靠。8)给水钢塑复合管。钢塑复合管材种类较多。主要特点:管材内壁光滑、环保卫生、不积垢、水流阻力小、价格低廉、耐高温、强度高。9)薄壁不锈钢管。薄壁不锈钢给水管。主要特点:内壁不易被细菌沾污、不结垢、清洁卫生、使用安全可靠、使用寿命很长,且不渗不漏、经久耐用,还具有较强的抗拉性和抗冲击性。
各种给水管材的使用性能有较大差异,现通过综合比较见表1。
2 建筑给水管选用原则及考虑的因素
2.1 建筑给水管选用原则
1)使用安全、可靠。在选择建筑给水管材时,所选择的管材能保证建筑给水管道运行安全可靠是首先要考虑的,安全、可靠是选材最重要的一条原则。因为建筑给水是有压管道,尽管工作压力不是特别高,但是如果给水管道破裂漏水,将会造成很大的财产损失。管材在使用中,需经受管网振动冲击及水锤,特别是管内冷热水温及环境温差的变化,热胀冷缩的现象会使管材寿命缩短、接口破损,因此所选管材必须坚固、耐磨损、能承受较大的压力,能经受得起振动冲击、水锤和热胀冷缩,并经受住时间考验,不会漏水、不爆裂。2)经济、使用寿命长。在尽量满足供水安全的前提下,选择相对价格低廉的管材是选择管材的另一条重要原则。同时由于管件的价格相对比较贵,因此在比较管材价格时还要比较管件的价格。此外,还要综合考虑施工安装的费用。在考虑经济性的同时,也要考虑管材的使用寿命,所选用管道应与建筑的寿命相匹配。在已交付使用的住宅里,如要更换给水配管是十分困难的,需要断水破坏装饰,给生活带来不便,并造成浪费(会给消费者带来水管第一次投资10倍以上的损失(主要是多次装潢材料的损失),还可能造成家庭财产损失,增加维护费用)。3)无毒、卫生。在选择建筑给水管材时,管道卫生无毒是非常重要的。给水管是提供给用户的直接用水,它不仅要求管材内壁不生锈、不结垢,而且还要求卫生无毒,对水质没有影响。虽然目前推向市场的管材均符合国家标准的要求,而且经过国家认可的检测部门测试,合格后才能投放市场,但随着人们居住环境和生活品质的提高,对卫生标准的要求也相应提高,管材对水质影响已引起广泛的重视。4)节能、环保、可重复使用。给水管材生产过程中,需要消耗能量。从宏观来看,金属管比塑料管要耗能,特别是镀锌钢管,在生产过程中,会消耗大量钢材、浪费大量能量。复合管材在生产过程中,比金属管更加耗能。所以在满足给水管网安全使用功能的前提下,应尽量选用耗能少的管道。5)施工、维护方便,连接牢固。选择管道时,应充分考虑管道施工与维护是否方便,特别是管道的连接方法应简便,接头牢固安全。
2.2 建筑给水管选用考虑因素
1)建筑装饰标准。
对装修要求较高的建筑物,应该选用相对较高档的管材(如铜管和不锈钢管),而毛坯房则应选用价格相对低廉的管材如PVC-U或PE管等,因为住户在重新装修时,往往把这些管材作为建筑垃圾扔掉,这样可避免一些不必要的浪费。
2)耐腐蚀性能。
给水管材应具备良好的耐腐蚀性能,管材的腐蚀是水管漏水的重要原因,同时也会造成水质污染。给水管材应耐水流腐蚀、耐水质腐蚀、耐空气腐蚀。
3)热膨胀性能。
因为水温和季节都是变化的,膨胀系数大的管材,产生的热膨胀量也大,容易使管材产生变形,影响管材的使用。选用的给水水管材料热膨胀系数较小,对环境温度和使用温度适应性相对较强。
4)保温性能。
管材的导热系数高,散热容易,会在输送热水过程中造成能源的损失,还容易造成装饰瓷砖的开裂。塑料管材及复合管材的导热系数比金属管材相对要低很多,尤其适用于输送热水。
5)使用场合。
对于振动和受水锤冲击较大的地方(如水泵房内的管道)以及加压立管、给水干管等承压较大的地方,可选择金属管材,由于金属管材强度高,这样安全可靠性也高。
6)敷设方法。
管道的敷设分明敷和暗敷。塑料给水管不应在室外明敷,否则容易受紫外线影响,加速老化。一些软性塑料管不适合于室内明敷,由于受热胀冷缩的影响,管道容易弯曲变形,影响美观和使用寿命。
总之,各种建筑给水管材都有各自的优缺点和自己的特性,选用管材不是仅仅由管材自身特性决定的。一种管材能在某一区域、国家得到充分发展和广泛的使用,最主要还是取决于该地区的地理环境、工况条件、资源特点、居民生活习惯及生活质量水平、社会经济发展水平以及政府的导向等因素,而管材自身特性仅仅是一个重要的参考因素之一。这也就是为什么某种给水管材在某些地区特别被重视而在另一些地区被冷落的原因。
参考文献
[1]马宏焘.室内建筑给水管材的特性分析与其发展方向的展望[J].科技咨询,2007(10):78.
[2]吴襄,段忠清.建筑给排水管材经济技术分析[J].山西建筑,2008,34(13):40-42.
[3]丁陇云,段艳萍.浅谈新型给水管材的应用与发展[J].科技资讯,2008(30):32-34.
建筑防火性能化设计探讨 篇8
性能化设计是一种新型的防火系统设计思路,是建立在更加理性条件上的一种新的设计方法。它不是根据确定的、一成不变的模式进行设计,而是运用消防安全工程学的原理和方法,首先制定整个防火系统应该达到的性能目标,并针对各类建筑物的实际状态,应用所有可能的方法对建筑的火灾危险和将导致的后果进行定性、定量地预测与评估,以期得到最佳的防火设计方案和最好的防火保护。性能设计是一个非常复杂的体系,它的实现需要各种社会环境和技术条件的支撑。
应该指出的是,由指令性规范向性能规范的转型不是一蹴而就的。目前国际上所谓性能规范都只是包含部分性能规定,并没有百分之百的性能规范。指令性规定与性能规定不是简单的替代,而是在相当长的时期内并存或互补,这样既不妨碍新技术的应用,又能够保持当前的安全程度。笔者就我国性能化研究与实践工作,谈几点看法。
1 工作的基本方向
1.1 性能规范的适用范围
1)规范规章没有规定的情况。
2)规范规章虽有标准规定,但不能或不足以应对现实情况时。
3)让设计者能在安全无虞又合乎经济利益的情形下,自由地设计合乎需求的使用空间。从国外现行情况看,目前的性能设计规范并不复杂,但支撑这类规范的性能设计体系却是一项非常庞大的系统工程,它需要方方面面的共同努力。
1.2 性能设计的原则
1)性能规范的各项规定和目标应能保证不同类型建筑物的整体安全水平。
2)性能规范应具有长期的适用性,新技术、新方法的出现和使用不会导致与规范的冲突。
3)可以使用可变式的计算模式去内插计算结果。采用模拟的办法去检验计算结果的正确与否。
4)所有的性能设计计算均可在微机上实现,并且要保证一般的设计人员都可以非常容易地操作这些人工智能计算系统。
一个成功的性能化设计不仅可以更符合建筑物本身的要求,而且在同样符合安全的要求下,可以为业主节省不必要的消防设备费用,这是性能化设计所应体现的优点以及发展的动力。
在我国实现上述目标还需要走相当长的一段路。目前,无论是在人们的观念上,理论水平上,历史资料的存储上,以及经济支撑条件上,都是十分薄弱的。但从发展看,开展此项工作又是一种必然,并且越早开始越主动。
2 火灾发展模式及预期损害度的分析评估
2.2 火灾性能设计的定量分析
性能设计的核心就是运用大量的定量分析去解决工程安全的评估。定量分析包含两类程序:
1)决定性程序:将火灾成长、扩展、烟移动及对人员影响予以定量化(从理论分析、经验关系推论、使用方程式及火灾模拟方法)。
2)概率性程序:估算发生某种不预期火灾情景的可能性(利用火灾发生频率的统计数据、系统可靠度、建筑背景资料及决定性程序所获得资料)。火灾模式的影响因子应考虑模式的输出量(例如:温度、速度、热通量)及合格标准(例如:侦测所需时间、达到人类无法承受的时间)。火灾模式也为概率模式,主要进行火灾风险评估,分析事件树与概率,而使人们因火灾丧生的风险降低。
火灾场景的设定对消防安全性能设计十分重要,即在消防安全设计之前,需先输入火灾场景的参数资料,再依假想场景去执行消防安全设计。
为能达到上述目标,火灾场景的设计应予以合理的量化分析。如今火灾发展模式不论是在工程计算、计算机评估或是概率统计等方面,已具有较合理的推算与评估,使得火灾燃烧的成长速度、热释放率、衰退期等较复杂的状态均能被较接近真实的模拟,因而可以较正确的推算出危险状况发生的时间,以寻求确保人员生命安全的避难对策。火灾场景的假想,应以实际工程为基础,即针对实际使用空间的避难路径、出口设置、楼梯设置、建筑物装修材料及内含物的发热量、避难人员数、避难人员属性等实际状况设定。
2.2 火灾性能设计的定量评估
我国在今后的若干年中,要实现对火灾的定量评估,至少要建立下述6个分析子系统:
1)起火空间内火灾发生与发展的过程模拟;
2)烟及有毒气体蔓延规律的模拟;
3)火势沿起火间之外空间的蔓延;
4)火灾报警、灭火及防排烟系统综合工况的模拟;
5)消防救援行为介入状况的模拟;
6)人员安全疏散的路径与行为的模拟。
2.3 火灾发生及损失的概率统计
为了正确地给定性能规范的安全原则,最基础的一项工作是建立科学系统的火灾发生及损失的概率统计方法,包括:
1)对建筑物进行合理的类别划分,并统计各类建筑物实际存在的平方米数量和火灾发生时损失的数量;
2)确定火灾损失率的概率分布模型,并确定火灾损失率的数学期望和方差值;
3)从概率的角度,对“同型”和“非同型”的火灾事件进行计算处理,并最终给出各类建筑火灾危险性的概率度。
3 建立各类建筑物的火灾荷载数据库
在从事性能化设计时,最重要的一步是确立火灾载荷的大小与位置,一个错误的火源设计可能导致整个性能设计的失败。
火灾载荷密度与设计火灾发展过程密切相关,而后者正是防火设计中最基本的输人参数之一,因而火灾荷载数据的确定对防火系统的性能设计具有至关重要的影响。我国目前基本上没有火灾荷载的相关统计方法和确定的数值。因此,应通过试验和统计的方法尽快建立适合中国国情的火灾荷载密度的数据库。同时,应考虑国际通用的方式和计算单位,以便信息的交流和共享。具体工作包括:
1)通过实际调查和实验确定各类建筑材料和设施的燃烧热值。
2)用概率统计的方法处理火灾荷载的分布型式。统计表明火灾荷载的分布不服从正态分布,而表现为极值I型分布。因此将楼层火灾荷载作为随机现象,将其概型化、抽象化为统计数学模型,并根据调查数据寻其统计规律,应该是可行的途径之一。
3)鉴于建筑结构的可变荷载与火灾荷载的统计分布均服从极值I型分布,因此可以探讨在这两者之间建立某种逻辑联系,进而确定两者间的比值关系。这将会使规范编制和设计选用工作大大简化。
4 性能计算方式的选择
在以往,所谓的性能化设计似乎只是空谈,要真正的落实几乎是一项不可能的任务。但近年来,世界许多发达国家实现了这个梦想,并应用在现实社会当中。我国也感受到性能化设计的发展确实有其必要性。
性能设计的关键是如何建立计算模型和采用适合的计算方法。目前流行的做法有两类:一是以日本为主的简算预测法;二是以欧美为主的电算模拟法。
在日本,目前性能化防火设计尚未单独立法,而且其偏好使用火灾预测简单公式进行计算,所以在个别火灾项目中有大量的简单公式完整的介绍,其中当然也还有可以加强之处,主要是关于火灾进程、闪燃现象的发生以及火灾探测与抑制方面的预测公式尚未出现,当此部分也完成的时候,日本简算公式将会成为相当好的整体火灾预测模式。而且,其简算公式中每一个参数的选择都是非常严谨的。
而在英、美、澳三国(澳洲的法规源自于英国),计算体系中的同质性相当高,目前已经有完整详细的规范提供给防火设计人员参考。欧美国家普遍习惯采用计算机模拟软件进行火灾预测与火场重建的工作,因此对于火灾预测公式的发展不像日本那样完善。但是对于计算机模拟软件的开发不遗余力,模式也发展得越来越成熟,同时由于目前计算机的效能越来越高,进行火灾模拟的时间与精确度都大幅的提升,因此采用计算机进行模拟也是性能法规验证的方法之一。
鉴于我国目前的实际情况,笔者认为可以采取简算预测与计算机模拟相结合的方法。
5 安全疏散模拟
消防安全系统的目的不外乎是确保人身安全和减少财产损失两个方面。而人身安全则有赖于安全疏散系统的可靠,因此各国的性能法规中,安全疏散设计都占有重要的地位。
避难安全设计的最终要求为验证实际所需的避难时间应低于避难容许时间。所以避难安全设计时,需先分析建筑物特性(楼板面积、走道、步行距离、出口宽度、楼梯宽度、数量及分布、建筑物高度、排烟设备等)及人员特性(人数、步行速度、反应能力、分布情形、环境熟悉度等)资料后,设计火源及火灾场景,推算避难所需时间和避难容许时间,验算合理后,完成设计。
避难安全性能设计主要目的为确保人身安全,然而人的属性却是非常复杂的,如年龄、身高、体重、反应能力、敏捷度、耐心、行动能力等个人的特质因人而异,因此对于人口密度高、人数多的场所,在避难评估时若针对每一个人去评估避难结果,则相当费时费力,非人力采用公式验算所能及。因此,许多国家纷纷建立计算机模拟模式,以验算公式及相关观察实验结果为基础,评估分析各种建筑的模拟结果,以验证设计结果是否可以确保人的生命安全。
随着性能法规发展,英国、美国、日本、澳洲、新西兰等发达国家已提出许多计算机模式、验算模式、概率模式等避难安全检验方法。这些验算模式是以长时间的观察、实验结果为基础,再结合工程方法,进而编写成复杂的计算机软件,其花费是巨大的。在我国,目前为止尚未自行研发相关避难验算模式,因此建立避难安全设计法时,建议采用现有已成熟、开发的评估模式,分析评估各项检验模式理论框架,探讨其输入、输出的诸多使用参数,分析其假设条件及使用特性,判断其对我国国情特色(建筑物空间规划、使用特性、人员活动)是否适用可行等,并进而以引用国外技术为主,而不需再重复花费庞大的人力、物力重新建立避难安全检验模式。
6 烟气控制系统
在火场中,由于能见度低所引起的人们心理恐慌会加大安全疏散的难度,而烟气中所包含的烟粒子、刺激物及毒性物质可以快速地窒息人的生命。因此,防排烟系统的设计与评估是性能设计的另一支柱。对烟气蔓延过程评估时,常常综合考虑烟气固有的浮力特性、体积变化、夹带作用及天花板喷流等效应。对烟气蔓延规律模拟的目的在于从设计上提高烟层的流动高度,稀释烟团的浓度,降低烟流的温度和阻止烟气进入特定的区域空间。烟气模拟要设定火源模式,即考虑燃烧的状态与火势的发展、质量容积的流速等,继而要估算烟流量值、温度值、烟层沉降速度等,要确定排烟系统的工作时机(同时考虑风机、通风口、阀门等),以及综合考虑自动灭火系统开始工作后对烟气过程的影响等。国外在烟气模拟计算程序开发方面进展的最快、最成熟。一些商业软件已可在特定的工程中应用。
目前流行的模拟计算有区域模拟和场模拟两种,二者都出发于连续介质流动、传热传质和化学反应动力学的基本方程。场模拟能够以足够的空间分辨率揭示物理过程的细节,但计算量大,对火焰区的湍流和化学反应的处理较为困难,主要用于咨询和评估过程的计算模拟;区域模拟注重整体效果,以适当的工程近似描述各个物理过程,简化了方程组,大幅度地减小了计算的复杂程度和计算时间,是工程设计主要采用的计算方法。
我国目前已具备深人开展用区域模拟计算方法进行设计计算的设计方法研究的基础。建立一个好的评估方法体系才能保证性能设计的安全性,并给人们一个比较完整的系统安全概念,因此这是一项非常重要的基础性工作。
7 小结
对于某些大空间建筑(剧院、商业等),按性能化设计的思路,既在防火分区、安全疏散等方面通过科学地计算和评估,做出了一些突破规范的消防设计,又在某些设施上做了加强,既确保了建筑和人员的安全,又在最大限度上满足了特殊建筑的一些特殊功能需求,达到了功能和消防安全的完美结合。上述几点为建立性能规范所必须的最基本的条件,除此以外还有许多工作要做。只要我们有一个好的开端,打实基础,就一定会开创出“性能设计”的全新时代。
摘要:预防灾害是建筑设计行业核心竞争力的重要体现。文章提出包括防火在内的防灾设计是判定建筑设计方案好、坏的重要条件之一,并就建筑火灾发展模式及预期损害度的分析评估,火灾荷载数据库的建立,安全疏散模拟等问题进行了探讨。
关键词:建筑防火,性能化设计
参考文献
【1】刘永军,等.性能化结构抗火设计的若干关键问题[J].消防科学与技术,2003,22(6):15-18.
建筑涂料性能与施工工艺 篇9
1 施工要求
基层要求, 总体上基层应符合五个要素:牢固、平整、干燥、中性、清洁。
平整:对现场浇灌的混凝土, 要求模板接合部错位3mm以下, 若超过此范围则需进行打磨使之平滑。
牢固:基层坚实牢固, 不得粉化、起皮、空鼓和开裂等现象, 建议使用外墙水泥基腻子, 腻子干燥后应打磨平整光滑, 并清理干净, 同时按照说明书进行养护。
基层的碱性:基层墙面PH值低于10。若基底出现泛碱发花时应使用5%草酸溶液刷洗, 再用清水冲洗干净, 干透后进行涂装。
基层的含水率:基层墙面含水率小于15%, 新粉刷的砂浆面层经三周干燥后即能施工, 气温若低, 适当延长时间, 尤其重视墙角、管线、背阳、修补部位等等, 最好在涂刷前用墙体含水率测试仪检查一下。
基层表面的清洁度:对浮灰、铁锈、脱模剂、油迹等现象进行处理。
环境的要求:
(1) 雨天不得施工, 雨后24小时不宜施工。
(2) 保持环境洁净, 无尘土飞扬。通常大风天气不宜施工。
(3) 环境温度10~35℃, 相对湿度≤85%。
(4) 不宜在太阳暴晒或直晒下施工, 墙面温度≤50℃。
2 施工器具
2.1 脚手架、吊篮:
修补、批刮腻子工序、涂刷底漆工序、弹线分缝工序, 有条件时, 以上工序尽量在脚手架上操作。罩面清漆、真石漆喷涂、质感抹涂以及平涂施工采用吊篮, 吊篮与吊篮之间安装距离不超过50厘米, 以便相邻吊篮搭接顺利, 吊篮与墙面距离调整在合适的距离, 便于喷涂、抹涂和滚涂施工, 同时与墙面有接触的吊篮部位需要用软质材料进行保护, 避免碰撞施工墙面。
2.2 空压机:
功率5KW以上, 气量充足, 压力为7-8公斤的空压机带三根气管, 能满足三人以上同时施工, 能自动控制压力。
2.3 喷枪:
上壶喷枪 (单枪) , 容量500ml, 建议喷嘴选用口径6mm或8mm;口径小, 岩片堵枪, 施工速度慢, 口径太大, 抢速难易控制, 易造成流挂。
2.4 橡胶管:直径8mm, 长度控制在50米以内, 太长气压不足。
2.5 搓板、毛刷、滚筒、铲刀、美纹纸等若干。
2.6 遮挡用工具:塑料布、纤维板、胶带, 用于成品保护使用。
2.7 因天气突变原因配备的临时保护措施所需的工具。
3 施工工序
3.1 基层检查、清理、修补
检查基层状况, 如水分、酸碱度、平整度、阴阳角等等, 对空鼓、孔洞等缺陷使用抗裂砂浆进行局部修补。
3.2 批刮两道外墙专用腻子 (根据平整度情况和甲方要求)
3.2.1 满批水泥基外墙专用腻子, 用于找平基面, 干燥后即可打磨。
采用180号或240号砂纸打磨;打磨平整后自然养护或淋水养护 (如果工期短, 建议淋水养护) 。
3.2.2 基面达到要求:平整度1毫米以内表面无明显突出的批刮痕与基层粘结牢固。
3.3 滚涂专业抗碱底漆
专业含砂抗碱底漆适用于真石漆和质感产品体系, 非含砂抗碱封闭底漆适用于平涂体系。一般采用滚涂施工, 需要将底漆均匀地涂刷于基层表面即可, 防止漏涂。施工环境温度10-35℃, 稀释比例控制在10-20%左右, 底漆理论用量约0.1L/m2, 即10平米/升。
3.4 满刷分缝漆 (适用于真石漆和质感)
采用滚涂施工, 浅色产品, 稀释比例控制在20%左右, 深色产品, 要求稀释比例控制在5%左右, 视天气情况略微有调整。
3.5 分隔线
分隔线有真逢和假缝, 假缝按照设计要求尺寸先进行弹线, 使用水平尺找平, 粘贴符合尺寸要求的美纹纸;真缝采用土建固有的分隔缝。
4 质量控制与管理
4.1 材料领用时必须仔细检查其颜色、批号。
4.2 材料堆放必须执行分类、分批次存放, 避免雨淋、暴晒。
4.3 施工过程中, 必须有专人配料、发料、指导施工。施工人员应严格遵守“仓库管理制度”。
4.4 施工完后, 应将现场剩余材料回收入仓库存放, 以免造成浪费和施工场地的污染。
5 注意事项
施工间歇要注意真石漆、质感、面漆的密封, 避免结皮, 同一批次产品分配在同一面墙上施工, 避免不同批次产品使用在同一面墙上, 尤其是真石漆的色相取决于天然彩砂的颜色, 类似于石材, 因此每批真石漆的颜色可能略有差异;施工时每批材料一定要分开施工, 最好每批材料施工一面整墙, 尽量不要同一面墙施工几个批次产品, 同时一个分格块范围必需一次成型, 以免造成干接色差;施工前核对标签、色号并仔细阅读使用说明。严格按产品说明进行涂料的调配。施工工具最好统一品牌和型号。开罐后充分搅匀罐内油漆。使用时面漆可以无须稀释, 若需要稀释, 对于深色、艳色油漆稀释比例最好不超过5%并充分搅拌均匀;对于一般的浅色的油漆稀释比例最好不超过20%。油漆施工遵循由上自下, 先细部后大面。
均匀涂刷, 严格控制重涂时间。涂装面漆要确保湿接, 施工接口或间隙设置于墙壁阴阳角, 分格缝处或管线槽外。
结语
建筑业已经成为中国国民经济发展的支柱产业之一, 建筑涂料在建筑业中的比重也随之逐年攀升, 使用范围不断扩大。涂料已成为国民经济发展不可缺少的材料之一, 其发挥的作用越来越被认可, 品种逐渐丰富, 目前在市场上销售的化工部已颁发型号的涂料就多达近千种, 正确而合理地使用建筑涂料能够不断满足人们对建筑物使用功能的要求。
摘要:建筑物涂装工程质量的优劣, 除了与涂料本身质量的好坏有关外, 更重要的是与基层条件、施工技术水平、施工环境密不可分, 为了确保建筑物涂料的施工质量符合设计要求, 达到国家相关技术规范、规程标准, 必须要在施工过程中严格执行施工工艺, 同时加强施工过程中的质量和实时监控管理。
关键词:建筑涂料,质量,施工,管理
参考文献
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[5]罗侃.建筑环保节能保温涂料研究与应用[D].江南大学, 2008.
建筑幕墙抗震性能:科学合理可靠 篇10
然而对于建筑幕墙安全性问题, 仍然有人存有疑问, 针对幕墙使用过程中出现的一些质量安全问题, 也不断有一些批评的意见, 因而在一定程度上让非专业人士对幕墙的认识产生了诸多疑虑。虽然幕墙专业人士做了很多的正面的、科学的分析和解释, 但仍难以消除非专业人士心中的疑虑。
“5.12汶川地震”对中国、对四川来说是极其惨烈的事, 那段时间举国同悲, 我们相信, 即是多年后再提起也仍会让许许多多的中国人痛彻心脾。
如果抛开感情单就技术而言, 四川主震区及周边城市的建筑幕墙的表现, 可以用建筑工程专家现场考察后的评价“难以相信的好”来表述, 这也可以说是对建筑幕墙安全性问题最好的实体检测和答复。
在四川地震后几天时间内, 我协会幕墙专家组成员就随从四川省工程鉴定组进入震灾区进行实地检查记录相关工程情况, 收集到一些第一手的建筑幕墙的资料。遭受破坏的主震地区是处于四川山区的一些小县城和都江堰、绵阳、德阳等中等规模城市。
这些主震地区大量的普通民房开裂破坏、倒塌, 与都江堰相比, 绵阳、德阳市区内建筑受损程度比较轻, 没有破坏性的建筑倒塌, 涉及的建筑幕墙基本完好, 一些幕墙仅局部受损、破坏。
成都主城区虽然离震中不足一百公里, 但由于其地质构造原因, 建筑及其建筑幕墙没有受到实质性的影响破坏。在重灾区的北川、汶川、绵竹、平武等县城, 不少建筑幕墙大都随建筑主体的倒塌而不存在了, 都江堰等城市市内情况要好一些。但只要建筑主体尚存的, 规范的幕墙基本没有受到什么破坏 (如图1、2) ;只要建筑主体结构没有破坏, 隐框玻璃幕墙就基本没有多少受损 (如图3) 。
规范的石材幕墙同样经受住了考验, 包括成都市几个洞石背栓干挂幕墙, 仅有个别板块受损, 这是因为在成都地区曾经过我们审查的背栓结构石材幕墙被严格要求正确采用可变位的挂装结构;采用普通不锈钢挂件的石材幕墙, 均被要求板块上边缘挂件槽内采用弹性类填胶, 而非硬固性类填胶, 使得每一石材板块都有微量的变位能力, 从而免遭破坏 (如图4) 。
但尚有部分幕墙虽然建筑主体已经部分倒塌但仍能保持结构的基本完整, 仅局部受损、破坏 (如图5) 。
受到破坏的幕墙都有不符合规范的原因存在, 在建筑主体结构没有破坏的幕墙中, 有一些早期不太规范的明框玻璃幕墙以及一些全玻幕墙可能由于安装中玻璃卡槽内间隙控制不到位, 因而产生了不同程度的玻璃破碎、幕墙破损 (如图6、7) 。
一些幕墙在上端锚固于女儿墙、下端锚固于砖砌挡水墙上的不规范做法, 也使幕墙遭受局部破坏 (如图8) ;
一些幕墙在建筑沉降缝处结构处理不当, 要么板块跨越沉降缝, 要么间隙没有留够, 从而造成此局部幕墙受到破坏 (如图9) ;
有极个别建筑主体结构尚存, 但幕墙却垮塌了。有一项工程, 我们多年前检查时因其严重违反幕墙规范条款曾要求业主拆除 (如图10) ;
在成都市、绵阳市、甚至都江堰市这些平常规范管理区域内的幕墙, 基本能按规范设计施工, 都经受住了这次地震考验, 没有遭到什么破坏, 这在大量建筑墙体开裂受损、甚至倒塌情况下, 幕墙这种外围护结构的相对安全、完整, 是对建筑幕墙的一个有力肯定, 和建筑幕墙相比, 其他形式的外墙围护装饰, 如墙砖、湿贴花岗石、粘贴类铝塑板造型装饰, 则在甚至远离主震区的地方都遭受破坏, 产生严重的脱落、变形 (如图11、12) 。
通过上述幕墙工程情况分析, 说明我国建筑幕墙相关标准、规范设定的结构处理及安全要求原则是科学、正确的, 幕墙虽然附着于建筑主体结构而存在, 但由于幕墙自身其结构上采用的各种位移、伸缩、变位能力的处理措施 (如幕墙立柱层间伸缩缝、立柱与横粱间伸缩缝、板块间缝隙控制填胶、玻璃的结构胶粘接、玻璃卡槽内间隙控制、胶垫软接触等等) , 使得幕墙构件不承担因地震使建筑主体结构产生变位而对它产生荷载 (各种弯曲、拉伸、挤压等应力) , 虽然幕墙面板大量采用了硬脆性的材料 (如玻璃、石材) , 但因幕墙规范化的设计和施工, 使得它具有与金属板无异的安全性能, 从而保持了幕墙自身结构的完整和安全以及作为建筑外墙围护可靠功能, 也体现出建筑幕墙与其他常规外墙围护 (砖墙体) 无可比拟的安全可靠性。
由此我们得出以下几点体会:
1、按照国家相关标准、规范设计和施工的建筑幕墙是一种安全的、有效的、同时还具备良好建筑装饰功能的建筑外墙围护结构;
2、全隐框玻璃幕墙、正确背栓结构石材干挂幕墙抗震性能要优于明框、半隐框玻璃、全玻幕墙及普通短槽挂件石材幕墙;
3、普通短槽挂件石材幕墙合理地使用挂件槽弹性类填胶, 一样会具有良好的抗震性能;
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