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二、構(gòu)建高職建筑工程技術專業(yè)工作過程系統(tǒng)化課程體系框架
我院按照建筑工程施工過程這一主線,對所需的知識點和技能點進行重新梳理與整合,形成了培養(yǎng)與強化學生的基本素質(zhì)、專業(yè)基本能力、專業(yè)核心能力和專業(yè)拓展能力新的全新課程體系。其中,基本素質(zhì)可以通過學習專業(yè)基本素質(zhì)課程、文化素質(zhì)課程和職業(yè)道德素質(zhì)課程進行培養(yǎng);專業(yè)基本能力主要包括識圖能力、測量放線能力和材料檢測能力,可以通過學習《建筑識圖》等專業(yè)基礎課程進行培養(yǎng):專業(yè)核心能力重點突出施工技術能力,可以通過學習《基礎工程施工》等課程進行培養(yǎng);專業(yè)拓展能力主要包括監(jiān)理、安裝等方面的能力,可以通過學習《建設工程監(jiān)理概論》等課程進行培養(yǎng)。課程體系的框架已基本構(gòu)建,最終能否實現(xiàn)關鍵在于專業(yè)核心課程的開發(fā),因此專業(yè)課程開發(fā)已成為其中的重要一環(huán)。
三、校企聯(lián)合開發(fā)高職建筑工程技術專業(yè)核心課程
高職建筑工程技術專業(yè)核心課程的開發(fā),應該遵循由校企聯(lián)合開發(fā)的邏輯規(guī)律和路徑,分析就業(yè)崗位及各崗位的主要工作任務,進而設置學習領域的課程。
1.就業(yè)行業(yè)、企業(yè)。
從建筑工程學院多年來對畢業(yè)生跟蹤調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果來看,高職建筑工程技術專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)主要為中小型的建筑公司、房地產(chǎn)公司、監(jiān)理公司等單位。因此,將高職建筑工程技術專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)確定為中小型企業(yè),既是保障建筑工程技術專業(yè)教學質(zhì)量,又是提高學生就業(yè)率的必然選擇。
2.就業(yè)崗位及主要工作任務分析。
由于中小型企業(yè)的工作相對于大型企業(yè)而言較簡單,并且企業(yè)自身發(fā)展空間較小,對本科及以上層次人才的吸引力較小,因此在中小型企業(yè)就業(yè)的高職建筑工程技術專業(yè)學生必須具備一人多崗、多崗兼顧的能力。常見的建筑類工作崗位主要有:施工管理、質(zhì)量檢測、安全管理、資料管理、測量放線和材料檢測等6個崗位。其中:施工管理崗位主要工作任務:組織工程施工的生產(chǎn)管理;編制各項施工組織設計方案和施工安全、質(zhì)量、技術方案;合理規(guī)劃布局施工現(xiàn)場平面圖;編制工程總進度計劃表和月進度計劃表及各施工班組的月進度計劃表等工作。質(zhì)量檢測崗位主要工作任務:工程的質(zhì)量監(jiān)督和檢查驗收;各工種的分部、分項工程跟班質(zhì)量檢查和驗收;監(jiān)督檢查各施工班組的各項質(zhì)量;填寫質(zhì)檢內(nèi)業(yè);收集各班組的工程質(zhì)量檢查資料,作為竣工驗收的依據(jù);定期組織召開現(xiàn)場質(zhì)量例會,制定預控及整改措施。安全管理崗位主要工作任務:建立健全本工程有關安全管理制度;進行安全教育;檢查各級安全技術交底;巡回檢查施工現(xiàn)場;檢查班組安全生產(chǎn)活動;安全生產(chǎn)資料的編制、收集、整理、歸檔等工作。資料管理崗位主要工作任務:工程項目資料、圖紙等檔案的收集、管理;參加分部分項工程的驗收工作;計劃、統(tǒng)計的管理;工程項目的內(nèi)業(yè)管理等工作。測量防線崗位主要工作任務:制定與施工同步的測量放線方案;測量儀器的核定、校正;測量放線等工作。材料管理崗位主要工作任務:現(xiàn)場材料管理,制定材料管理規(guī)劃,組織料具進場,現(xiàn)場材料的驗收、保管、發(fā)放、核算;材料計劃管理工作,編制材料計劃,材料的供應;材料的選購;編制單位工程耗用材料的控制指標;材料進場調(diào)撥、轉(zhuǎn)移領用;材料倉庫的倉庫管理;材料核算管理等工作。
3.學習領域課程的設置。
從我院調(diào)研分析的結(jié)果來看,高職建筑工程技術專業(yè)的課程必須按照學習領域進行設置,下面以培養(yǎng)施工管理能力的核心課程之一《基礎工程施工》的設置為例進行說明。在《基礎工程施工》課程設置時我們將一個個學習情境按照一個任務或項目的形式來進行設計,并按照職業(yè)能力成長規(guī)律由易到難排序,同時在學習內(nèi)容中有機融入相關建筑工工藝、建筑工程質(zhì)量統(tǒng)一驗收標準、建筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范。
①綁扎第一層墻體鋼筋,安裝門窗洞口邊框模板,邊框模板之間加支撐穩(wěn)固,防止變形。
②安裝模板及爬模裝置。第一層為非標準層時,爬升模板多爬升一次。
③按常規(guī)操作方法澆注墻體混凝土,每個澆灌層高度1m左右,即標準層模板高度范圍內(nèi)分4~5個澆灌層,分層澆注,分層振搗,混凝土澆灌宜采用布料機。
④當混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞后,方開始脫模,一般在強度達到1.2MPa后進行。
⑤脫模程序:取出穿墻螺栓,松開大模板與角模之間的連接螺栓;大模板采取分段整體進行脫模,首先用脫模器伸縮絲杠,頂住混凝土脫模,然后用活動支腿伸縮絲杠使模板后退,墻模一般脫開混凝土50-80mm;將角模脫模后,應將角模緊固于大模板上,以便于一起爬升。
⑥在預埋螺栓位置安裝連接螺栓和鋼牛腿,安裝導軌滑輪和防墜裝置,下降支承桿至混凝土墻頂,開始液壓爬升。邊爬升邊綁扎上層鋼筋,安裝墻內(nèi)的預埋鐵件,預埋管線等。
⑦模板下口爬升高出上層樓面標高600~800mm左右。支樓板底模板,綁扎樓板鋼筋,澆注樓板混凝土。但應注意的是筒體內(nèi)模要比外模底且要充分考慮與下層混凝土墻體有效搭接等。
⑧緊固墻模,澆注墻體混凝土,重復⑤~⑦程序。
6.2.2爬模爬升程序示意圖:
6.2.3防偏與糾偏
本工程為采用爬模工藝施工的高層建筑,結(jié)構(gòu)復雜,模板爬升總高度較高,對主體工程垂直度的要求高,故以防偏為主,糾偏為輔。
1)防偏措施:
①嚴格控制支承桿標高、限位卡底部標高、千斤頂頂面標高,要使他們保持在同一水平面上,做到同步爬升。每隔1000mm調(diào)平一次。
②操作平臺上的荷載包括設備、材料及人流應保持均勻分布。
③保持支承桿的清潔、穩(wěn)定和垂直度,定位用的埋入式支承桿用短鋼筋同結(jié)構(gòu)鋼筋焊接加固。
④注意混凝土的澆灌順序、勻稱布料和分層澆搗。
2)糾偏方法:
①在偏差方向?qū)⑻嵘芰⒅虏康募m偏絲杠滑輪頂緊墻面,向偏差反方向糾偏。必要時采用3/8鋼絲繩和5T手動葫蘆,從一個墻角的提升架或圈到另一個墻角的門洞(加鋼管)或穿墻螺栓洞(加鋼筋)上,向偏差的反方向拉緊。
②糾偏前應認真分析偏移或旋轉(zhuǎn)的原因,采取相應措施,如:荷載不均勻,應先分散或撤除荷載等,然后再進行糾偏,糾偏過程中,要注意觀測平臺激光靶的偏差變化情況,糾偏應徐緩進行,不能矯正過枉。當采用鋼絲繩糾偏時,應控制好鋼絲繩的松緊度,糾偏完成澆注混凝土后,要及時放松鋼絲繩。
6.2.4模板的清理和
①一般情況下,當模板脫開混凝土50-80mm后即可進行清理,清理的主要方法是:定員定崗,分段包干,對于模板上口的積垢,用鏟刀除掉。對于板面用長柄鏟刀除掉,然后用清水沖洗。必要時,墻體模板可以盡量向外退400-500mm。其方法是拆除角模和平模的連接和分段背楞之間的連接,拆除提升架立柱與橫梁的鋼銷和斜撐的連接螺栓,依靠立柱上端的滑輪,向外推動或用平移絲杠向外頂動。此時,工人可以進入鋼筋與模板之間進行清理。
②模板脫模劑要采用專用M75脫模油劑或M73化學脫模劑等。
③對于模板上的脫模器和支腿的調(diào)節(jié)絲杠應經(jīng)常清理和注油。
7結(jié)束語
液壓千斤頂自動爬模施工技術通過在本項目核心筒體施工過程中的現(xiàn)場實踐發(fā)現(xiàn),其有效的解決了目前國內(nèi)純鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)核心筒與周邊復雜梁板結(jié)構(gòu)施工工序合理銜接的問題,施工質(zhì)量符合并滿足國家規(guī)范和相關技術標準的要求,施工工藝符合超限高層建筑施工中先豎向結(jié)構(gòu)、后水平結(jié)構(gòu)的常規(guī)做法,并使立面結(jié)構(gòu)施工簡單化、標準化和程序化,減少了按常規(guī)施工所需的大量反復裝拆、吊運和更換所帶來的時間消耗和成本損失,并能使塔吊有更多的時間來進行鋼筋和其它周轉(zhuǎn)材料的運輸,大大提高了施工功效。在后續(xù)施工過程中針對爬模分區(qū)控制、整體爬升的協(xié)調(diào)性、同步性和統(tǒng)一性方面我們還需就區(qū)間爬升時間與回路油壓的平衡進一步完善相關技術措施。另外,鋼筋綁扎搬運時要穿過井架,井架結(jié)構(gòu)還可進一步優(yōu)化,且區(qū)段可自成獨立整體工作平臺,以便減輕重量,節(jié)約材料,便于區(qū)段提升,利于工序提前穿插。
參考文獻:
[1]模板與腳手架工程施工技術措施.作者:北京土木建筑協(xié)會.2005年6月版.
[2]建筑業(yè)10項新技術(2005)應用技術指南.
Abstract:Againstthebackgroundoftheunifyofbuildingandcity,asabinderofthebuildingandcity,highbuilding''''spublicsquarenotonlyundertakesthematerialandspiritualcommunicationsofthem,butalsomakesthecitymoreshining.Ithasacrucialrole.Therefore,thisissueisaboutthedesignmethodofthehighbuilding''''spublicsquarebytheinfluenceofcityandbuilding.
Keywords:publicsquare;diversify;complex;humanity
1前言——從城市設計中看待樓前廣場的本質(zhì)
現(xiàn)今城市中心區(qū)的發(fā)展,標志性的高層或超高層建筑仿佛成為一個城市和眾多業(yè)主的首選,在享受其高容積率、高功率等優(yōu)越性的同時,人們也在努力尋找最佳途徑來解決其所帶來的各種弊端,主要表現(xiàn)為造成交通壓力陡增、給周邊道路帶來壓迫感、使人們產(chǎn)生不安定情緒,從而破壞了原有城市的和諧秩序。此時,廣場憑借其開放性、包容性和多樣性等特點以一種特殊的形式出現(xiàn)在高層建筑與城市之間,使得三者達成共存互利的協(xié)議。這種特殊的廣場形式多建于高層建筑周邊,并與城市道路接壤,稱之為高層建筑樓前廣場。
然而,現(xiàn)狀卻是在寸土寸金的城市中心區(qū),樓前廣場的價值得不到體現(xiàn),變成開發(fā)商追求最大商業(yè)利益的犧牲品,因此在有效行政干預的基礎上,找出現(xiàn)有矛盾的根源,優(yōu)化樓前廣場設計,建造符合各方需求的廣場空間,具有必要和迫切的現(xiàn)實意義。
2承載——樓前廣場的設計方法
高層建筑樓前廣場作為特定環(huán)境下的廣場空間,不單涵括普通廣場的基本功能,而且還應作為一把鉸鏈將高層建筑與城市發(fā)展有機地結(jié)合起來,使高層建筑的存在不再脫離城市生活的運行軌道。因此,根據(jù)樓前廣場的尺度、多樣化、復合化、社會化等特性,設計方法的研究應該注意相關學科的融會貫通。
2.1尺度界定
樓前廣場的規(guī)模有大有小,它的空間尺度界定是設計成敗的關鍵之一,通常包括人與建筑、空間的關系,建筑與建筑的關系,建筑與空間的關系等等。最為直觀的標準是廣場空間內(nèi)間距和高差對人的心理和生理所產(chǎn)生的影響。由于在平日生活當中,人們總是需要一種內(nèi)聚的、安定而親切的環(huán)境,所以歷史上很多城市廣場空間的D(建筑高度)和H(建筑間距)的比值大約為1~3之間??茁濉はL–amiSitte)在總結(jié)歐洲廣場設計的手法中提出廣場寬度的最小尺寸等于建筑高度,最大尺寸不超過建筑高度的兩倍,可以把這一論斷運用到樓前廣場與高層裙樓之間的關系處理。
2.2空間多樣化
樓前廣場空間多樣化體現(xiàn)在協(xié)調(diào)高層建筑與城市肌理之間的關系,減小其巨大體量對臨街面帶來的沖擊,為人們創(chuàng)造出高效、實用且宜人的公共空間。日本學者蘆原義信在《外部空間設計》一書中提出20~25m的模數(shù),他認為“建筑外部空間,實際走走看就很清楚,每20~25m,或是有重復的節(jié)奏感,或是材質(zhì)有變化,或是地面高差有變化,那么即使在大空間里也可以打破其單調(diào),若單調(diào)的墻面延續(xù)很長,街道就容易形成十分非人性的”。[1]
在水平方向上,樓前廣場由于受高層建筑的限制較大,因此包容性和親和性是重點考慮對象,表現(xiàn)為對建筑與城市交流功能的滿足和對人性需求的滿足。羅布·克萊爾(RobKrier)研究了眾多歐洲廣場的形狀,歸納總結(jié)出廣場空間形狀的許多形態(tài),并指出“人”才是檢驗設計成敗的唯一標準。所以在相對受限的場地條件下,樓前廣場的設計者應該以建筑與道路的平面關系為基礎,利用建筑出入口的位置、道路和場地的高差變化、簡潔而有效的景觀設施等元素來創(chuàng)造出具有獨特性的平面型態(tài),并且把人的活動作為主體進行有效引導,使之成為平面構(gòu)圖中最具活力的元素。
在垂直方向上,樓前廣場更多是與高層建筑相結(jié)合分為上升廣場、水平廣場、下沉廣場三種,三種形式可以獨立存在也可以融合在一起。如建于1936年的紐約洛克菲勒中心廣場(RockefellerPlaza)就被認為是美國城市中最有活力的廣場:這個下沉式廣場規(guī)模不大,但使用率很高,夏季設有咖啡座和冷飲攤,冬季則成為溜冰場,成為人們娛樂休閑的最佳場所。
2.3功能復合化
功能的復合化是指同一空間中多種功能層次的并置和交替,對于樓前廣場來說,與建筑、道路等元素的相對關系是重點,系統(tǒng)和高效是核心,表現(xiàn)為如何協(xié)調(diào)好來自城市各個方面車流、人流和物流的集散問題。樓前廣場相對較小的地表容量遠遠不能滿足高層建筑的需求,因此樓前廣場垂直空間的綜合開發(fā)是重要手段,這樣能把地表集散人流有效地分散到多個垂直交通面上,既解決了交通問題又能創(chuàng)造更多的公共空間,使建筑與城市的銜接由單一面變?yōu)槎鄬用妗0凑沾怪毕虻膮^(qū)位,樓前廣場可分為:架空層、地表層、地下淺層、地下中層、地下深層等層次,這其中包括城市架空交通、地面交通、綜合管線、商業(yè)、停車場、地鐵等功能。以香港中環(huán)區(qū)高層建筑的樓前廣場為例,可以看出越是接近地面層,其空間性質(zhì)越是開放和密集,其區(qū)位價值越高,越適合發(fā)展城市公共空間。
結(jié)合我國實際國情,樓前廣場的停車設計將會是功能設計中的主題,樓前廣場的停車模式可分為三種:①地面停車:是最方便最有效的方式,與外部交通聯(lián)系直接,能解決少量停車。②停車場與其他功能相結(jié)合布置的組合方式:例如綠地、架空底層、地下室或屋面上等等,這種形式能有效地減少停車場占用基地的面積,有助于解決大量停車。這種模式也可以有效地實現(xiàn)地面上的人車分離,保障交通安全。③多層的停車樓和立體車庫:將水平的停車面積疊合起來成為多層構(gòu)筑物,能解決最大程度的停車,但由于采用了立體式的布置,使得車輛進出變成了一種垂直運動,與外部車流銜接較為困難。考慮到城市中心區(qū)的樓前廣場受場地限制通常較大,應該首先考慮后兩種模式。車輛的停放方式也需要根據(jù)場地的制約而適當?shù)剡x用,常用停放方式中,垂直停放和45O傾斜停放兩種方式比較適合樓前廣場的特點:前者常選擇后退停發(fā)車,所需停車面積最小;后者采用45O交叉停放,車道無須太寬,且停車面積較小。
2.4景觀照明設計
有點、線、面組成的景觀系統(tǒng)是構(gòu)成樓前廣場生態(tài)系統(tǒng)的重要元素,這其中包括涼亭、座椅、雕塑等景觀節(jié)點,綠化隔離帶、歐式柱廊等景觀帶和水體、彩色鋪地等景觀面。當他們有序而合理地分布于樓前廣場的時候,起到了處處有景和移步換景的景觀效果。景觀節(jié)點設計要考慮自身大小與廣場規(guī)模的比例,不宜過大而不能突出其重要性,也不宜過小而顯得擁擠。例如美國得克薩斯州威廉斯廣場上的一群奔騰咆哮的野馬群雕像就給人以深刻的印象。根據(jù)廣場比例將馬的雕塑放大半倍,經(jīng)過多次試放才確定了位置,然后用噴泉模擬馬踩踏水面時水花四濺的景象,使人們仿佛回到了得州早期開拓時的大草原上。景觀帶的運用常見于各種空間的中介面,對空間起到圍合、界定的作用。成功的景觀帶不僅通過向人行道延展,向人們暗示他們已經(jīng)進入廣場之中,起到過渡作用,還能充分利用有限空間創(chuàng)造更多的休息空間。在景觀面的設計中,噴泉以其動態(tài)的視覺和聲音方面的吸引力被大家所喜愛,以長沙五一廣場噴泉為例:每晚的相同時候,當噴泉開啟的時候人流不斷,未開啟時則人煙稀少。而鋪地類型的選擇不僅可以界定空間范圍、改變單調(diào)灰暗的地面狀況,還能作為引導行人、車輛的線路標識,使其高效而有律。
樓前廣場中的照明設計是利用藝術的處理手法使景觀元素呈現(xiàn)出特殊的面貌,以達到裝飾和強化環(huán)境景觀的作用。在樓前廣場中,對高層建筑物照明設計的整體性、層次感是重點。整體性一般是通過光的亮度變化、色彩變化來展示建筑物的特點。其設計依據(jù)是建筑物的使用功能、結(jié)構(gòu)特點、風格、表面裝飾材料等因素,除了單純考慮建筑物本身因素外,還應該考慮周圍其他構(gòu)筑物、植物、水體等因素,以達到整體效果的完善;而層次感的產(chǎn)生主要是通過光線的虛實、明暗、輕重、大面積給光和輪廓勾畫等手法來表現(xiàn)主景和配景之間的關系,需要針對被照物的造型、結(jié)構(gòu)進行具體地分析。同時,對建筑物以外的元素如水體、植物、雕塑和景觀藝術品的照明設計作為存托主體形象的配景,其貢獻也是不可忽視的。
2.5人性化設計
樓前廣場應該是一個受人們喜愛而使用率較高的公共空間,克萊爾·庫珀等人在《人性場所》一書中提出:“根據(jù)對現(xiàn)代廣場用途的調(diào)查研究,坐、站、走動以及用餐、讀書、觀看和傾聽等活動的組合,占到所有利用方式的90%以上。”[2]因此人性化的設計是考察樓前廣場設計成敗的關鍵之一,其主要方面包括樓前廣場微氣候、休息設施、公共活動等方面。樓前廣場微氣候的設計應該考慮當?shù)氐臍夂蛱匦?,根?jù)當?shù)靥柡图撅L的規(guī)律確定構(gòu)筑物、植物、水體等元素的位置、形態(tài)等,以便在炎熱的夏天有適度的遮蔭、在寒冷的冬天有足夠的日照;另一方面由于臨近高層建筑,受到其向下反折風的影響,有可能增強的風力對人們的步行或休閑活動造成的影響較大,因此調(diào)節(jié)容易受影響區(qū)域建筑的尺寸和形狀是最有效的措施。樓前廣場中的休息設施也不只是座椅的擺放那么簡單,設計的時候應該考慮各式各樣的座椅形式,并通過對樓前廣場的使用率和使用人群的研究調(diào)查來確定座椅的數(shù)量、朝向和材質(zhì)等,為不同的人群提供各種舒適的休閑場地。以使用強度適中的情況建議每30m2的廣場空間至少應該有1m2的座位面積。座位的朝向應該使人們能看到不同的廣場景致、在不同季節(jié)接受不同的日照程度、提供不同程度的私密性等;座位的材料以硬度適中、熱容量較大的木質(zhì)材料較為溫暖和舒適,其他材料例如混凝土、金屬、石材等作為輔助座位也可起到不同的效果,豐富場所的質(zhì)感。
樓前廣場中的公共活動是為整個空間注入活力的重要手段。設計人員應該考慮藝術表演、攤販零售、商業(yè)宣傳等活動場地,因此在前期設計過程中,場所可變性和靈活度的考慮也是必不可少的。
3后續(xù)——使用狀況評價
現(xiàn)在對某個項目的建筑設計應該是一個長期的工程,因此在設計工程完畢之后,設計過程并未完成,設計人員應該從使用者的角度出發(fā)對作品進行系統(tǒng)評價和研究,稱之為使用狀況評價(PostOccupancyEvaluation,POE)。普里瑟曾指出:“使用狀況評價是一種利用系統(tǒng)、嚴格的方法對建成并使用一段時間后的建筑(戶外空間)進行評價的過程。POE的重點在于使用者及其需求,通過深入分析以往設計決策的影響及建筑的運作情況來為將來的建筑設計提供堅實的基礎?!盵2]不同于國外的大多數(shù)POE研究是由政府資助,國內(nèi)的這類工作需要設計者親力親為,其意義在于能深刻地了解人與空間的相互作用,豐富設計成果;從各種收集到的信息中提出完善和改進建議;還可以作為項目間歇的提高。常用方法包括觀察、詢問、問卷調(diào)研等。例如:在實地觀察過程中,試著集中至少5分鐘的時間來關注每一種主要感受;親自與使用者進行交談,更全面地收集不同類型人的信息;發(fā)放調(diào)查問卷,題目設計盡可能直接,以方便被調(diào)查者。最后對收集到的情況進行歸納總結(jié),成功之處運用到日后設計當中去,不足之處及時給出整改建議,再進行評價,這樣才是建筑師的正確態(tài)度。
4結(jié)語
隨著高層建筑日益增多及城市需求增大,樓前廣場起初由經(jīng)常被忽視的附屬物,在設計當中出現(xiàn)了許多不合理的地方,設計者沒有從各方面進行分析,不能獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效應。實際上,樓前廣場是建筑設計和城市設計的重要過渡。一個經(jīng)過設計者全面分析、合理選擇設計手法的樓前廣場,不僅能使周邊建筑更加有效有序地運作,還能協(xié)調(diào)城市空間關系、增添城市亮點,使建筑和城市融為一體、共同進步、和諧發(fā)展。
參考文獻:
[1]蘆原義信.外部空間設計.中國建筑工業(yè)出版社.
[2]克萊爾·庫珀·馬庫斯,卡羅琳·弗朗西斯.人性場所.中國建筑工業(yè)出版社.
[3]克利夫·芒福汀.街道與廣場.中國建筑工業(yè)出版社.
[4]王柯,夏健等.城市廣場設計.東南大學出版社.
[5]戴志中,劉晉川等.城市中介空間.東南大學出版社.
[6]韓冬青,馮金龍.城市·建筑一體化設計.東南大學出版社.
有點、線、面組成的景觀系統(tǒng)是構(gòu)成樓前廣場生態(tài)系統(tǒng)的重要元素,這其中包括涼亭、座椅、雕塑等景觀節(jié)點,綠化隔離帶、歐式柱廊等景觀帶和水體、彩色鋪地等景觀面。當他們有序而合理地分布于樓前廣場的時候,起到了處處有景和移步換景的景觀效果。景觀節(jié)點設計要考慮自身大小與廣場規(guī)模的比例,不宜過大而不能突出其重要性,也不宜過小而顯得擁擠。例如美國得克薩斯州威廉斯廣場上的一群奔騰咆哮的野馬群雕像就給人以深刻的印象。根據(jù)廣場比例將馬的雕塑放大半倍,經(jīng)過多次試放才確定了位置,然后用噴泉模擬馬踩踏水面時水花四濺的景象,使人們仿佛回到了得州早期開拓時的大草原上。景觀帶的運用常見于各種空間的中介面,對空間起到圍合、界定的作用。成功的景觀帶不僅通過向人行道延展,向人們暗示他們已經(jīng)進入廣場之中,起到過渡作用,還能充分利用有限空間創(chuàng)造更多的休息空間。在景觀面的設計中,噴泉以其動態(tài)的視覺和聲音方面的吸引力被大家所喜愛,以長沙五一廣場噴泉為例:每晚的相同時候,當噴泉開啟的時候人流不斷,未開啟時則人煙稀少。而鋪地類型的選擇不僅可以界定空間范圍、改變單調(diào)灰暗的地面狀況,還能作為引導行人、車輛的線路標識,使其高效而有律。
樓前廣場中的照明設計是利用藝術的處理手法使景觀元素呈現(xiàn)出特殊的面貌,以達到裝飾和強化環(huán)境景觀的作用。在樓前廣場中,對高層建筑物照明設計的整體性、層次感是重點。整體性一般是通過光的亮度變化、色彩變化來展示建筑物的特點。其設計依據(jù)是建筑物的使用功能、結(jié)構(gòu)特點、風格、表面裝飾材料等因素,除了單純考慮建筑物本身因素外,還應該考慮周圍其他構(gòu)筑物、植物、水體等因素,以達到整體效果的完善;而層次感的產(chǎn)生主要是通過光線的虛實、明暗、輕重、大面積給光和輪廓勾畫等手法來表現(xiàn)主景和配景之間的關系,需要針對被照物的造型、結(jié)構(gòu)進行具體地分析。同時,對建筑物以外的元素如水體、植物、雕塑和景觀藝術品的照明設計作為存托主體形象的配景,其貢獻也是不可忽視的。
2.5人性化設計
樓前廣場應該是一個受人們喜愛而使用率較高的公共空間,克萊爾·庫珀等人在《人性場所》一書中提出:“根據(jù)對現(xiàn)代廣場用途的調(diào)查研究,坐、站、走動以及用餐、讀書、觀看和傾聽等活動的組合,占到所有利用方式的90%以上?!盵2]因此人性化的設計是考察樓前廣場設計成敗的關鍵之一,其主要方面包括樓前廣場微氣候、休息設施、公共活動等方面。樓前廣場微氣候的設計應該考慮當?shù)氐臍夂蛱匦?,根?jù)當?shù)靥柡图撅L的規(guī)律確定構(gòu)筑物、植物、水體等元素的位置、形態(tài)等,以便在炎熱的夏天有適度的遮蔭、在寒冷的冬天有足夠的日照;另一方面由于臨近高層建筑,受到其向下反折風的影響,有可能增強的風力對人們的步行或休閑活動造成的影響較大,因此調(diào)節(jié)容易受影響區(qū)域建筑的尺寸和形狀是最有效的措施。樓前廣場中的休息設施也不只是座椅的擺放那么簡單,設計的時候應該考慮各式各樣的座椅形式,并通過對樓前廣場的使用率和使用人群的研究調(diào)查來確定座椅的數(shù)量、朝向和材質(zhì)等,為不同的人群提供各種舒適的休閑場地。以使用強度適中的情況建議每30m2的廣場空間至少應該有1m2的座位面積。座位的朝向應該使人們能看到不同的廣場景致、在不同季節(jié)接受不同的日照程度、提供不同程度的私密性等;座位的材料以硬度適中、熱容量較大的木質(zhì)材料較為溫暖和舒適,其他材料例如混凝土、金屬、石材等作為輔助座位也可起到不同的效果,豐富場所的質(zhì)感。
樓前廣場中的公共活動是為整個空間注入活力的重要手段。設計人員應該考慮藝術表演、攤販零售、商業(yè)宣傳等活動場地,因此在前期設計過程中,場所可變性和靈活度的考慮也是必不可少的。
3后續(xù)——使用狀況評價
現(xiàn)在對某個項目的建筑設計應該是一個長期的工程,因此在設計工程完畢之后,設計過程并未完成,設計人員應該從使用者的角度出發(fā)對作品進行系統(tǒng)評價和研究,稱之為使用狀況評價(PostOccupancyEvaluation,POE)。普里瑟曾指出:“使用狀況評價是一種利用系統(tǒng)、嚴格的方法對建成并使用一段時間后的建筑(戶外空間)進行評價的過程。POE的重點在于使用者及其需求,通過深入分析以往設計決策的影響及建筑的運作情況來為將來的建筑設計提供堅實的基礎?!盵2]不同于國外的大多數(shù)POE研究是由政府資助,國內(nèi)的這類工作需要設計者親力親為,其意義在于能深刻地了解人與空間的相互作用,豐富設計成果;從各種收集到的信息中提出完善和改進建議;還可以作為項目間歇的提高。常用方法包括觀察、詢問、問卷調(diào)研等。例如:在實地觀察過程中,試著集中至少5分鐘的時間來關注每一種主要感受;親自與使用者進行交談,更全面地收集不同類型人的信息;發(fā)放調(diào)查問卷,題目設計盡可能直接,以方便被調(diào)查者。最后對收集到的情況進行歸納總結(jié),成功之處運用到日后設計當中去,不足之處及時給出整改建議,再進行評價,這樣才是建筑師的正確態(tài)度。
4結(jié)語
隨著高層建筑日益增多及城市需求增大,樓前廣場起初由經(jīng)常被忽視的附屬物,在設計當中出現(xiàn)了許多不合理的地方,設計者沒有從各方面進行分析,不能獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效應。實際上,樓前廣場是建筑設計和城市設計的重要過渡。一個經(jīng)過設計者全面分析、合理選擇設計手法的樓前廣場,不僅能使周邊建筑更加有效有序地運作,還能協(xié)調(diào)城市空間關系、增添城市亮點,使建筑和城市融為一體、共同進步、和諧發(fā)展。
參考文獻:
[1]蘆原義信.外部空間設計.中國建筑工業(yè)出版社.
[2]克萊爾·庫珀·馬庫斯,卡羅琳·弗朗西斯.人性場所.中國建筑工業(yè)出版社.
[3]克利夫·芒福汀.街道與廣場.中國建筑工業(yè)出版社.
一、工程概況
十甫名都商廈位于廣州市第十甫路和第十八甫路交接處,地上十五層,地下三層,基坑深度14.3米,建筑平面約為長90米寬29米的矩形。由于場地西邊為西關風情民居,距用地紅線不足3米,北邊為第十甫路步行街,距離約4米。規(guī)劃部門明確指示,必須嚴格控制基坑水平位移及豎向沉降,絕不允許出現(xiàn)鄰近房屋產(chǎn)生裂縫或路面開裂、下沉的情況。另一方面,甲方從商業(yè)角度出發(fā)也提出要求,一是地下室的邊線應盡量貼近用地紅線,以取得最大使用空間;二是要求盡量縮短工期,力求比鄰近同類建筑先封頂,以便售樓。在這種情況下,逆作法施工技術便充分體現(xiàn)其優(yōu)越性。
二、地質(zhì)情況
該場地地質(zhì)分布情況自上而下大致如下:
1、淤泥質(zhì)粘土,流塑,飽和,平均厚度1.9米,c=10KPa,φ=6~8°;
2、中粗砂及粉砂層,飽和,松散,平均厚度7.5米,c=0,φ=28~30°;
3、粉質(zhì)粘土層,飽和-稍濕,可塑-堅硬,平均厚度5米,可塑土c=30kPa,=14º。硬塑土c=31kPa,=18º;
4、全風化泥質(zhì)粉砂巖,平均厚度3米;
5、強風化泥質(zhì)粉砂巖,平均厚度5.5米;
三、設計思路
針對工程設計要求和地質(zhì)條件,工程師結(jié)合逆作法的特點,確定了以下幾個重要設計措施:
1、為了有效地控制基坑變形,采用地下連續(xù)墻作為基坑支護手段,可同時具備擋土和止水作用。利用地下室各層樓面的梁板體系作為水平側(cè)向支撐,地下連續(xù)墻將與內(nèi)襯墻一起構(gòu)成地下室外墻,成為永久性構(gòu)件。
2、為了爭取時間,最大限度縮短工期,從首層樓面開始,向上下兩個方向同時施工,爭取地下室與上部結(jié)構(gòu)同時完工,具體施工步驟將在下一節(jié)介紹。
3、出于逆作法施工需要,地下室豎向構(gòu)件采用鋼管柱。長度3層樓高,一次吊裝到位。
4、人工挖孔樁從現(xiàn)地面開挖,為了準確安裝鋼管柱,鋼管柱底以上的空段部分應考慮工人到樁底定位鋼管柱時的操作面,一般操作面不小于60cm,故空段部分樁徑為鋼管柱直徑加上1.2米,而基樁部分直徑按承載力要求確定。
當以上幾個因素明確后,設計方案便基本明朗。
四、逆作法步驟
1、施工地下連續(xù)墻。經(jīng)計算地下連續(xù)墻厚度800mm,標準槽段長度6米,深度18米左右,即到達基坑底面以下3-5米,且下端進入強風化層不少于1.5米,以確保止水效果。槽段之間采用工字鋼剛性接頭。
2、施工人工挖孔樁。人工挖孔樁分為基樁部分與上部空段兩部分。當基樁部分澆灌到樁頂設計標高以下1米時,便由工人下去安裝定位環(huán)并調(diào)校水平,然后由工人在下面扶正,卡位,保證其垂直度后,在地面用十字架固定鋼管柱上端,用高拋法澆筑管內(nèi)高強混凝土。
3、開挖至-4.5m標高。此時地下連續(xù)墻處于懸臂狀態(tài),現(xiàn)場監(jiān)測得最大水平位移發(fā)生頂點處,約3.7mm,平面位置在矩形長邊中部。施工首層樓面梁板及上部普通混凝土柱,在平面靠近第十八甫路處預留10米X10米出土口,方便運輸。
4、開挖至-7米標高,施工負一層樓面梁板及上部結(jié)構(gòu)。在二層樓面梁安裝吊車梁,設計該梁時應考慮吊運土方和機械時的最大荷載,負一層樓面出土口位置與首層一致。對于地下連續(xù)墻而言,首層和負一層樓面的水平剛度可視為兩個鉸支座。但是出土口處的槽段應設置腰梁和鋼支撐?,F(xiàn)場監(jiān)測得最大水平位移發(fā)生頂點處,約5.3mm。此時上部結(jié)構(gòu)施工至三層樓面。
5、開挖至-14.3米標高(地下室底板底),從-9.5米開始即采用盆式開挖,即在周邊留有4.5米左右的反壓土,以控制連續(xù)墻的位移,保證基坑安全。此時地下連續(xù)墻可視為下部為連續(xù)的彈性支座,上部兩個鉸支座的連續(xù)梁,受荷形態(tài)簡化為上三角形下梯形?,F(xiàn)場監(jiān)測得最大水平位移發(fā)生在-9.7米標高處,約13.2mm。此時上部結(jié)構(gòu)施工至七層樓面。
6、施工負二層樓面主梁梁格,即樓板及次梁暫不施工,以便吊土,通過主梁和腰梁系統(tǒng)為連續(xù)墻提供一定的側(cè)向支承,其概念類似于對撐系統(tǒng)。
7、完成其余土方工作,施工底板和負二層樓面,吊出挖土機,封閉出土口。至此地下室土建主體已完工,同時上部結(jié)構(gòu)也已封頂。在整個施工過程中,地下連續(xù)墻最大位移為14.3mm,位置在-11.3米標高處,遠小于規(guī)范限值。基坑周邊場地未發(fā)現(xiàn)明顯下陷,鄰近房屋未見明顯裂縫,保護效果非常理想。
五、心得體會
在整個逆作法的設計與施工過程中,筆者從成功中獲得很多經(jīng)驗,也碰到不少問題,現(xiàn)就這一工程幾個關鍵技術問題的處理方法作了整理,以供參考:
1、設計中應進行逆向思維。在正作法中,地下室的剪力墻如核心筒、人防墻及地下室外墻等作為豎向構(gòu)件承擔荷載。但在逆作法中,剪力墻是先施工上一層,再施工下一層,受力模式已發(fā)生變化,故建立計算模型時應按大梁輸入。
2、鋼管柱與梁板的連接。本工程采用環(huán)梁節(jié)點,須預先在鋼管上焊接抗剪環(huán)箍,且定位要求精確。當施工期間地下室標高發(fā)生改動時,其處理措施相當麻煩,因為現(xiàn)場補焊環(huán)箍操作困難,而且管內(nèi)混凝土可能因溫度過高而影響受力性能。
3、鋼管柱吊裝的垂直度控制。由于逆作法的施工工藝的特殊性,決定了地下室的豎向構(gòu)件必須采用鋼管柱或格構(gòu)式鋼柱,而吊裝這一豎向構(gòu)件時如何控制垂直度成為關鍵因素,本工程先在樁頂標高以下1米處安設一定位鋼板,定位鋼板有三個調(diào)節(jié)螺栓,以調(diào)節(jié)鋼板水平,鋼管柱中部采用鋼筋制成籠狀定位架,在地面也設有井字形定位木架,實踐證明,這種定位方法取得較高的精度,可以滿足工程需要。
4、地下室樓面梁與連續(xù)墻的連接。在逆作法工程中。內(nèi)襯墻尚未完成,邊跨的樓面梁一端支承在鋼管柱上,另一端則必須支承在地下連續(xù)墻上。原設計思路在地下連續(xù)墻鋼筋籠中預埋鋼筋,地下室開挖后鑿去砼保護層后,扳出鋼筋與梁鋼筋焊接即可,但由于施工誤差及建筑方案修改,這些預埋鋼筋位置偏差太大而失去作用,實際施工中采用植筋的辦法解決,因連續(xù)墻中鋼筋太密,將梁端彎矩適當調(diào)幅到跨中。
5、底板周邊連續(xù)墻連接處止水措施。這個部位的止水成功與否對整個地下室的止水乃至使用安全有著決定性作用。本工程地下連續(xù)墻鋼筋籠中與底板位置預埋一豎向鋼板,澆筑底板前焊接一水平止水鋼板,實際效果非常理想,底板周邊未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。
6、樁基類型的確定。從鋼管柱安裝定位的要求來看,人工挖孔樁是較好的選擇,筆者曾在另一個工程中使用鉆孔灌注樁,由于泥漿的擾動,鋼管柱難以保證垂直度,開挖后發(fā)現(xiàn)偏心較大。就本工程的地質(zhì)情況而言,淤泥層和砂層比較厚,本來并不適合采用挖孔樁。但是,筆者認為當連續(xù)墻進入不透水層(強風化層)并且圍合之后,進行坑內(nèi)抽水,在沒有水壓力的情況下挖樁發(fā)生涌土、流沙的可能性不大。事實證明,這一措施是有效的。
七、小結(jié)
十甫名都商廈已封頂并投入使用,從該工程實例看,逆作法與常規(guī)的施工方法相比有著不可替代的優(yōu)勢,例如:
1)顯著地縮短了工程施工的總工期,經(jīng)計算,本工程采用逆作法比采用正作法縮短了至少兩個月工期,取得巨大的商業(yè)效益;
2設計思路
2.1地基承載力驗算
根據(jù)該工程地質(zhì)報告,基礎持力層為層③中等風化石灰?guī)r,巖石埋藏深度淺、強度高、工程性質(zhì)良好,地基承載力特征值fak=3000kPa,計算結(jié)果顯示的基礎底板下基底平均壓力值(含基礎自質(zhì)量)為pk=279kPa,即pk<fak,地基承載力滿足設計要求。
2.2結(jié)構(gòu)的抗傾覆驗算
根據(jù)PKPM2010版系列結(jié)構(gòu)軟件satwe計算結(jié)果,結(jié)構(gòu)整體抗傾覆驗算數(shù)據(jù)如表1所示。表1Z08#樓結(jié)構(gòu)整體抗傾覆數(shù)據(jù)依據(jù)以上計算結(jié)果及《高規(guī)》第12.1.7條之條文解釋,該工程結(jié)構(gòu)的抗傾覆能力具有足夠的安全儲備,不需再驗算結(jié)構(gòu)的整體傾覆。
2.3結(jié)構(gòu)的抗滑移驗算
高層建筑在承受地震作用、風荷載或其他水平荷載時,筏形基礎的抗滑移穩(wěn)定性應符合下式的要求[2]圖1Z08:#樓局部總平面示意圖抗傾覆力矩傾覆力矩比值零應力MrMovMr/Mov區(qū)/%X向風荷載1318648.136019.336.610Y向風荷載620252.955291.011.220X向地震Y向地震1279152.0601675.125794.525794.549.5923.3300建設工程能源技術與管理EnergyTechnologyandManagement2014年第39卷第6期146Vol.39No.62014年12月Dec.,2014KsQ≤F1+F2+(Ep-Ea)L式中:Ks為抗滑移穩(wěn)定性安全系數(shù),取1.3;Q為作用在基礎頂面的風荷載、水平地震作用或其他水平荷載,kN;F1為基底摩擦力合力,kN;F2為平行于剪力方向的側(cè)壁摩擦力合力,該工程忽略不計;Ea、Ep分別為垂直于剪力方向的地下結(jié)構(gòu)外墻面單位長度上主動土壓力、被動土壓力,kN/m;L為垂直于剪力方向的基礎邊長,m。
2.3.1基礎頂面處的風荷載、水平地震作用力根據(jù)該工程基礎四周嵌固條件,最不利抗滑移方向為Y向,依據(jù)結(jié)構(gòu)軟件satwe計算結(jié)果得出,作用在基礎頂面Y向的風荷載、水平地震作用總合力Q=2050.94kN
2.3.2基礎底面摩擦力合力F1計算基礎底面摩擦力合力計算公式為:F1=μ(F′k+Gk)式中:μ為基底與巖石地基的摩擦系數(shù),本工程取0.40;F′k為上部結(jié)構(gòu)恒載傳至基礎頂面的豎向力,根據(jù)PKPM2010版系列結(jié)構(gòu)軟件satwe計算結(jié)果為76032.97kN;Gk為基礎自重及基礎上土重之和,其值為22370.80kN。經(jīng)計算F1=39361.50kN2.3.3結(jié)構(gòu)兩側(cè)主動土壓力、被動土壓力計算垂直于剪力方向的地下結(jié)構(gòu)外墻面單位長度上主動土壓力Ea、被動土壓力、Ep計算式分別為:Ea=12φaγh2kaEp=γh2kp式中:φa為主動土壓力增大系數(shù),該工程取1.0;γ為填土的重度,該工程取18.0;h為擋土結(jié)構(gòu)的高度,該工程為5.05m;ka為主動土壓力系數(shù),該工程取0.2;kp為被動土壓力系數(shù),該工程取5.0。經(jīng)計算,Ea=45.9kN/mEp=45.0kN/m
2.3.4該工程的抗滑合力該工程抗滑合力為:F1+F2+(Ep-Ea)L=39361.50+0+(45.0-45.9)×28.5=39335.85(kN)
2.3.5該工程的抗滑移驗算該工程的抗滑移驗算式為:KS=F1+F2+(Ep-Ea)LQ經(jīng)計算,KS=19.1即KS>1.3依據(jù)以上計算結(jié)果,該工程基礎的抗滑移穩(wěn)定性驗算滿足《高層建筑筏型與箱型基礎技術規(guī)程》(JGJ6-2011)第5.5.1條之規(guī)定[2]。
2.4本工程所采取的抗滑移措施
該工程采用1000mm厚鋼筋混凝土筏板基礎,設計在滿足承載力、穩(wěn)定性要求的前提下,采用了一種抗滑移基礎,是在筏板基礎底面東西兩側(cè)及南側(cè)各設置一道抗滑趾,抗滑趾的長度方向與基頂水平推力的方向垂直,如圖2所示。抗滑趾的寬度和高度是通過計算確定的,其值應能滿足抵抗與基底交接面處的抗剪切及抗彎能力;抗滑趾長度與基礎底面寬度H同向且等值。通過在基礎底面增設抗滑趾,能有效增加基礎的抗滑移能力,從而保證巖石地基上高層建筑筏板基礎抗滑移的穩(wěn)定性。圖2Z08#樓基礎埋置剖面圖
1.1超壓出流造成巨大浪費
給水配件超壓出流,不僅會使給水系統(tǒng)的配水量造成非正常分配,也給用水工況造成不良影響,而且這些超壓出水量并未產(chǎn)生使用價值,也就是無效用水量,這部分的浪費常常是在使用過程中產(chǎn)生的,很難被人們所察覺和認識,這也就使得超壓出流造成的水浪費不能引起人們足夠的認識,然而這種浪費在各種建筑中都有不同程度的存在,其浪費量也是相當可觀的。
1.2熱水供應系統(tǒng)造成水浪費
當前我國熱水供應系統(tǒng)方面也存著較為嚴重的水浪費現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為當配水裝置開啟后,不能及時滿足所需要的水溫,常常是放掉一部分冷水后,才能讓熱水設備開始正常運轉(zhuǎn),這樣就造成了很大的水浪費使用。
1.3管道及閥門泄漏造成水浪費
我們經(jīng)常可以在路邊看到由于管道生銹或是被腐蝕嚴重等造成大量的水浪費,更別說埋在地下的了。生活中也??梢钥吹接脩舴磻∏驌p壞、漏水,直接導致大量的水資源被白白浪費。
1.4對水資源的綜合利用率不高
一般我們通常把自來水稱作“上水”,把污水稱作“下水”,而作為污水凈化后可再利用的的水稱作“中水”。中水雖然不能被直接攝取利用,但是可以運用到農(nóng)業(yè)、城市綠地灌溉、住宅沖廁等等地方。然而由于認識上的不足目前中水利用率仍是較低,造成了這部分水資源的浪費。
2給水排水工程的節(jié)約措施
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,在城市里高層建筑越來越多,在給水排水方面,用水量大、用水相對集中、浪費嚴重是高層建筑的明顯特點。因此,探討高層建筑給水排水的節(jié)約途徑顯得尤為重要。
2.1合理確定供水壓力
建筑節(jié)水首要任務之一就是防止水量漏損。供水壓力過高的時候會常常導致管路和管件的損耗隨之上升,使用年限也會相應降低,水量的浪費也就不可避免了。因此,合理確定建筑給水系統(tǒng)供水壓力是防止水資源浪費的前提。在對高層建筑予以必要的分區(qū)的時候,還可以進行減壓措施,如設置減壓閥等防止超壓,減少超壓出流量造成的水浪費。
2.2合理選擇熱水供應系統(tǒng)
影響冷水浪費多少的主要因素之一就是熱水循環(huán)方式的選擇。目前有“干管循環(huán)”“,立管、干管循環(huán)”,“支管、立管、干管循環(huán)”三種熱水循環(huán)方式,其中水浪費量最多的就是干管循環(huán)方式。這就需要在給水排水施工中在經(jīng)濟允許的條件下盡可能選擇節(jié)能的熱水供應系統(tǒng)。
2.3積極采用節(jié)水節(jié)能設備
2.3.1采用優(yōu)質(zhì)閥門和管材
建筑給水排水中閥門是常用的一種配件,其質(zhì)量的好壞對工程也具有一定的影響。因此,在允許的范圍內(nèi)盡可能的選擇一些新型的防滲漏和環(huán)保的閥門。
2.3.2選取節(jié)水節(jié)能型衛(wèi)生器具及配件
一套好的設備對水資源的節(jié)省有著非常重要的意義。如一般的淋浴噴頭每分鐘要噴出20多升水,而節(jié)能型噴頭每分鐘僅噴出9升左右的水,從用水量上看節(jié)省了一半的水。可見,建筑節(jié)水效果在節(jié)水節(jié)能型器具的使用上有著直接的體現(xiàn)。因此,在高層建筑給水排水施工中選擇節(jié)水節(jié)能型器具應大力推廣。
2.4合理優(yōu)化給水系統(tǒng)
2.4.1合理控制高層建筑系統(tǒng)分區(qū)
高層建筑給水系統(tǒng)分區(qū)中除了要嚴格遵循高層建筑生活給水系統(tǒng)豎向分區(qū)原則外,還要從實際出發(fā),結(jié)合建筑物的使用、材料、層數(shù)及維護管理等諸多因素進行考量。第一,系統(tǒng)分區(qū)供水壓力,配水點處靜壓以P=0.45MPa為界進行分區(qū),且P>0.35MPa時可以加支管進行適當?shù)臏p壓。第二,合理設置減壓閥,從節(jié)能的角度來看,分區(qū)減壓閥不宜進行串聯(lián)設置,減壓比要與相關規(guī)定的要求相符合,再者,減壓閥要設置在便于維護和管理的地方。
2.4.2合理選擇給水方式
目前國內(nèi)外主要以“水泵一水箱聯(lián)合供水”、“變頻調(diào)速供水”、“氣壓供水”、“疊壓供水”這四種供水系統(tǒng)為主,從節(jié)能來說“水泵一水箱聯(lián)合供水”最為合適,但在使用的時候要與實際情況結(jié)合,綜合比較來選取具體的給水方式。
2.5合理優(yōu)化排水系統(tǒng)
2.5.1中水開發(fā)
中水指的是各種排水經(jīng)過處理后達到規(guī)定的水質(zhì)標準,可在生活、市政、環(huán)境等范圍能雜用的非飲用水。中水的主要來源是建筑生活排水,包括人們在日常生活中排出的污水、廢水(衛(wèi)生間沐浴排水、洗漱排水、空調(diào)循環(huán)冷卻系統(tǒng)排水等等)。對這部分的水資源進行二次開發(fā)有著十分重要的意義,不僅有利于實現(xiàn)污、廢水的資源化,達到治療污水的效果,保護環(huán)境,還可以增加城市供水量??梢?,中水的開發(fā)有著很好的節(jié)能效應。
2.5.2雨水的有效利用
雨水利用類似于中水,主要是把雨水籌集起來,并經(jīng)過一定的處理后達到符合某種水質(zhì)指標的水,并進行再利用的一個過程。因此,在建筑設計中也要考慮對雨水的有效收集,設計一些收集雨水的設施,這些收集到的雨水經(jīng)過處理后可以用于消防、小區(qū)綠化、廁所沖洗、冷卻水補給等等,有條件的還可以進行深度處理用于居民飲用供水。對雨水的利用大大的提高了水資源的利用,而且可以更好的實現(xiàn)水的可持續(xù)利用和對環(huán)境的保護。
促進許昌高層建筑基坑施工過程中排出的地下水的合理開發(fā)、有效利用,促進高層建筑基坑施工地下水再利用的制度化、規(guī)范化,這就要求許昌市各個政府職能部門(住建局,城市規(guī)劃局,環(huán)保局等)之間的協(xié)調(diào)和協(xié)作,更需要這些政府職能部門加大干預力度,以此對房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)、建筑施工企業(yè)施加壓力,杜絕地下水的浪費。而僅僅加大政府干預力度還遠遠不夠,同時要求制定并出臺相關法律、法規(guī)政策對房屋開發(fā)公司以及建筑施工單位等相關單位進行約束,使得高層建筑施工過程中地下水能得到合理開發(fā),得到合理利用,杜絕嚴重的地下水資源浪費現(xiàn)象。這些相關法律、法規(guī)的制定和實施是杜絕高層建筑施工時地下水浪費的重要保障。此外,這些相關法律法規(guī)的執(zhí)行需要專門的監(jiān)管部門的監(jiān)督,使得這些相關法律法規(guī)能得到有效的執(zhí)行。
2拓寬高層建筑基坑施工地下水再利用渠道
杜絕或減輕許昌高層建筑基坑施工地下水的浪費現(xiàn)象,除了政府相關職能部門的通力合作,法律法規(guī)的健全、建設以及監(jiān)管部門的強有力監(jiān)管之外,另一方面要求對高層建筑施工過程中汲取的地下水進行多渠道再利用,使得地下水資源能得到充分、有效的循環(huán)和再生,即拓寬高層建筑基坑施工地下水再利用渠道,如圖3所示。從圖3高層建筑基坑施工地下水再利用渠道系統(tǒng)圖可以看出,高層建筑基坑施工地下水汲取之后,可以通過簡單的處理進行建筑場地內(nèi)和場地外地下水再利用。建筑場地內(nèi)地下水再利用可以通過多種方式,如用來沖洗施工現(xiàn)場的施工器具、作為混凝土的拌合用水、混凝土的養(yǎng)護用水、建筑工人生活用水、鍋爐采暖用水、建筑場地消防用水、建筑場地地面灑水、建筑場地公用廁所沖洗用水等。如果地下水水質(zhì)達標,宜優(yōu)先采用地下水作為施工現(xiàn)場混凝土攪拌用水和部分建筑工人生活用水。此外,還可以將汲取的地下水進行建筑場地外轉(zhuǎn)移,作為建筑場地外用水。如直接將地下水用來作為許昌市內(nèi)河水補給來源(如圖4所示)、作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)田水利灌溉來源、市政綠化用水來源、城市道路路面灑水、建筑工地附近居民生活用水等。經(jīng)過拓寬地下水再利用渠道,使得高層建筑基坑施工汲取的地下水得到充分和有效的利用,間接杜絕或減少高層建筑施工過程中地下水資源的浪費。
3加快地下水綠色回收技術開發(fā)
綠色施工與綠色建筑一樣,是建立在可持續(xù)發(fā)展理念上的,是可持續(xù)發(fā)展思想在施工中的體現(xiàn),因此應該滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。落實到具體的方面,就是《綠色建筑評價標準》中所提出的節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水和環(huán)境保護與舒適空間的要求。這些方面不是獨立的,而是相互關聯(lián)的。這就要求,對于高層建筑施工過程中汲取的地下水后處理最理想的辦法就是將汲取的地下水歸還于地下,這樣不但可以保護有限地下水資源的穩(wěn)定循環(huán),同時減少由于過度汲取地下水造成相鄰建筑物的不均勻沉降。因此加快地下水綠色回收技術開發(fā)是解決許昌高層建筑基坑施工地下水浪費問題的環(huán)保型對策,亦是最該優(yōu)先選用的地下水處理方法。地下水綠色回收技術指沒有經(jīng)過污染的地下水,經(jīng)過過濾或簡單的處理手段對地下水進行回收?;毓嗑c技術是在降水井點與保護建筑物之間采用一般降水井點降水設備加回灌水箱等構(gòu)成回灌井點,通過回灌形成一道隔水帷幕,以補水保持原地下水位。此外,還可以在回灌井點附近設置砂井,并沿砂井設置砂溝,將井點抽出的地下水適時、適量地排入砂溝,再經(jīng)砂井回灌到地下的砂溝砂井回灌技術。通過地下水綠色回收技術開發(fā)能大大降低地下水資源的浪費,同時可節(jié)省大量的地下水處理費用,起到經(jīng)濟、綠色、環(huán)保三重作用。
綠色建筑在中國是一個新型概念。早在十九世紀中葉歐洲工業(yè)革命之際,工業(yè)化對人們的生產(chǎn)和生活帶來了巨大便利和進步的同時,也為自然環(huán)境帶來了巨大的災難。人們逐漸在享受工業(yè)革命的狂歡中冷靜下來,開始思索生活的意義和真諦。伴隨著人本主義的理性回歸,人們開始更加關注生活質(zhì)量,熱衷于環(huán)境保護,在此基礎上逐漸形成了綠色建筑的概念和雛形。隨著現(xiàn)代化的不斷發(fā)展,人們對綠色建筑開始從模糊到清晰,從感性到理性,最終形成了一套系統(tǒng)的綠色建筑設計理論。該理念倡導在建筑物的生命周期內(nèi),盡可能減少其對自然環(huán)境和生態(tài)的影響和破壞,并通過一系列措施,如:節(jié)約能源、節(jié)約水電、節(jié)約物料等,到達節(jié)約能源保護環(huán)境。持有該觀點的理論家認為,綠色建筑設計旨在為居民打造一個生態(tài)、健康、舒適的生活環(huán)境。也就是說,雖然綠色建筑盡最大可能建設對生態(tài)環(huán)境的影響,但是,它并不能影響人們對居住舒適度的追求,體現(xiàn)了以人為本的設計理念。
1.2綠色建筑的設計準則
按照綠色建筑學家所倡導的理念,綠色建筑希望達到人與自然和諧共生的局面。因此,實踐中,其設計準則體現(xiàn)在以下幾個方面:1.節(jié)約資源;2.遵循氣候條件;3.以人為本;4.系統(tǒng)的規(guī)劃理念;5.提高建筑資源的利用率;6.充分結(jié)合項目所在地的場地條件。具體來說,綠色建筑設計理念應當以當?shù)貓龅貤l件與整體設計結(jié)合起來,建筑物要適合當?shù)貤l件的自然法則,根據(jù)氣候、地質(zhì)、水文等多方面、多角度進行考量,減少對環(huán)境的破壞和影響。當然,先進的科學技術和新型材料的使用也能夠有效實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的要求。
2綠色建筑設計在高層民用建筑中的具體應用
2.1項目選址
民用高層建筑一定要以居民生活質(zhì)量和舒適度為選址第一要旨,既不要緊鄰大道和城市中心區(qū)域,也不能選址在杳無人煙的偏僻山區(qū)。在選擇過程中,要對備選地的氣候、地質(zhì)等條件進行仔細調(diào)研,充分利用場地原有的自然環(huán)境和有利條件,對施工設計進行充分論證和分析,進而規(guī)劃居民的朝向及規(guī)格。
2.2建筑節(jié)能
我國人口的爆發(fā)式增長使得民用高層建筑物越來越受人們重視。通常情況下,人們比較喜歡居住在20米以下的建筑物中,但是由于當前用地緊張及經(jīng)濟核算指標等多方面因素的影響,很多高層民用建筑物都已經(jīng)超過20米。但是,人類對高考環(huán)境會普遍產(chǎn)生畏懼和不適應,因此必須設計一個平衡、舒適的高空居住環(huán)境。當前,解決這個問題的普遍做法是,提高公共區(qū)域的綠化率,增加環(huán)保節(jié)能材料的使用等都能破解這個難題。
1)建筑物要盡量多個角度向陽。
很多居民選擇住宅的第一個要求時就向陽。在現(xiàn)代節(jié)能科技中,通常采用追逐陽光的辦法來實現(xiàn)居民的這一要求。高層民用住宅具有非常鮮明的高低差異,同時又有非常豐富和可供選擇的戶型格局,使得各個房間的日照時間具有很大差異。設計者為了盡可能滿足環(huán)保節(jié)能的要求,同時為居民創(chuàng)造更多的光照時間,在工程設計時,要控制好每個樓的樓間距,設計更多的南北通透型房子,確保單個住宅都有規(guī)定的光照時間,滿足居民采光需求。
2)要善于利于自然風。
建筑節(jié)能設計中充分利用風能來滿足居民對冬暖夏涼的要求,在設計過程中應充分利用自然風,通過合理的規(guī)劃建筑物之間的間距,根據(jù)當?shù)氐娘L向,合理布局,盡量減少對夏季自然風的阻擋,避免冬季有過多的風吹向建筑。在建筑內(nèi)部形成過堂風,使得住宅內(nèi)的空氣流動順暢。通過對自然風的有效利用,盡量減少使用空調(diào)和地暖等能源,起到節(jié)能減排的作用。
3)學會利用保溫層。
隨著外墻保溫技術以及屋面保溫技術的發(fā)展,在高層民用建筑設計過程中,應在建筑物的外墻、屋面、墻、梁、柱等部位采取保溫技術,起到冬暖夏涼的作用。
4)科學設計陽臺。
目前綠色節(jié)能建筑設計中,廣泛采用挑出式陽臺設計,這種設計在提高建筑面積的同時,還可以為高層住宅形成遮陽區(qū),不僅起到了節(jié)能的作用,同時起到了平衡建筑內(nèi)部的生態(tài)系統(tǒng)的作用。第五,使用節(jié)能窗戶。隨著建筑高度的不斷提高,建筑所受到的風力、氣壓也在不斷地增長。對窗戶的隔聲、防風、抗壓也有了更高的要求,安裝合適的節(jié)能窗可以有效地降低能耗,減少光污染。第六,善于利用水資源。在進行高層民用建筑的綠色設計時,根據(jù)建筑所處的地理環(huán)境,設計規(guī)劃出合理的給排水系統(tǒng),充分利用水的流向和回收。對雨水和中水進行回收利用,通過對雨水的收集、節(jié)流、儲存、處理進而實現(xiàn)水資源的循環(huán)使用,實現(xiàn)建筑設計的節(jié)能、生態(tài)、綠色發(fā)展。
3經(jīng)典綠色建筑設計賞析———紐約Narbiry大廈
紐約Narbiry大廈是美國民用綠色建筑設計的經(jīng)典案例,它在距離主城區(qū)約5公里的地方,設計160層,近一千米高,是一個新型摩天樓設計。Narbiry大廈是一個城市綜合體概念,其中建有酒店、公寓、室內(nèi)娛樂、餐飲、藝術中心、大型shoppingmall等。該建筑的設計師以綠色環(huán)保為設計理念,將整個建筑建造成為具有環(huán)保作用作用的復合型建筑,因此也獲得了美國綠色建筑協(xié)會的褒獎。從該大廈的整體結(jié)構(gòu)來看,大廈以自然、生態(tài)為設計基本理念,為大廈設計各種環(huán)保節(jié)能型硬件設施。例如,在大廈的能源來源途徑中,幾乎一半是風能,在綠色屋頂、室內(nèi)溫度、水質(zhì)轉(zhuǎn)化等方面都采用了節(jié)能環(huán)保材料。同時,還采用了節(jié)能環(huán)保技術,降低碳排放和綠色隔離系統(tǒng)。紐約Narbiry大廈在設計之初,就充分論證了各種生態(tài)技術在其中的使用,大膽采用具有低碳、節(jié)能、環(huán)保的綠色材料,推動了國際建筑節(jié)能設計的發(fā)展。
根據(jù)全球步入信息化時代,計算機技術已經(jīng)被廣泛應用到工業(yè)、工程、農(nóng)業(yè)和文化教育的各個方面。并且伴隨計算機技術的快速發(fā)展,計算機技術日新月異,這對大學生的計算機學習能力和高校計算機教學水平提出了更高的要求。面臨對大學生計算機應用能力提升的要求,高校的計算機基礎教學需要完成以下任務:首先,應保證大學生能夠掌握計算機的軟、硬件的基本知識,熟悉利用計算機的知識來解決問題和分析問題的方法。此外,大學生還應掌握應用計算機技術來查詢信息、獲取信息和整合信息的技能。大學生通過計算機基礎課程的學習應在計算機文化素質(zhì)和信息素養(yǎng)方面得到有效的提高,為成為既懂得自己的專業(yè)知識,又熟悉計算機技術的復合型人才打下基礎。
1.2高校計算機教學中存在的問題
隨著計算機技術應用到高校的教學過程中,現(xiàn)在高校計算機教學多使用多媒體的教學方式。教師能夠?qū)⑺v授的內(nèi)容通過演示文本的形式或者視頻的形式展示出來,并且因為在計算機教學中涉及到較多的操作講解,教師能夠通過投影的形式將操作的步驟展示出來。這樣的教學方法給教師的教學帶來便利并且增加的知識點講解的清晰程度。但是,利用多媒體的教學方式也存在很多的問題。首先,在計算機基礎課程的教學中,大部分都是由高中剛剛?cè)雽W的大學生,計算機基礎相對薄弱,而且對于這種教學方式缺乏相應的學習經(jīng)驗,可能會導致教學效果的下降。此外,采用計算機教學的方式,會加大教師教學的信息量,在大量信息量的情況下,教師的授課速度加快,學生無法一邊做筆記一邊聽課,這樣使學生對課堂的內(nèi)容印象不深,容易遺忘。最后,采用計算機輔助教學的方式盡管為教學帶來了便利,但是以教師為主體的教學模式仍沒有得到有效的改變,學生學習的積極性沒有被充分的調(diào)動起來,課堂質(zhì)量得不到提升。
2構(gòu)建主義的教學模式在計算機應用教學中的應用
2.1構(gòu)建主義與計算機應用的關系
企業(yè)對大學生計算機能力的考察過程中,更加看重學生的計算機應用能力而不是對計算機知識的掌握程度。而加強學生在計算機方面的應用能力就必須促進學生自主地加強對計算機知識理論的構(gòu)建而不是將知識被動地教授給學生。構(gòu)建主義是一種以學生為核心的教育思想,并通過設置問題的情景,學生自主的進行探索,小組成員之間的合作,對學生的學習效果進行有效的評價等一系列的步驟進行的。這種以學生為主體的教學方式,能夠增加學生在課堂上的參與程度,提高學生的學習熱情,同時這種設置問題的方式能夠加強學生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力,這要比傳統(tǒng)的授課方式具有更好的效果。
2.2設置問題的情境
在計算機基礎課程的教學過程中,應根據(jù)一個單元或者一個章節(jié)的內(nèi)容來設定學習目標,并建立知識體系框架,之后逐漸搭建完成學習目標中所涉及的學習體系。學生在研究學習目標的過程中,如果發(fā)現(xiàn)自己所學習的知識能夠完全理解學習目標所涉及的內(nèi)容,說明學生已經(jīng)具備了完成學習目標的基本條件;如果發(fā)現(xiàn)自己所建立的概念框架不能夠完全理解學習目標中所涉及的內(nèi)容,那么說明學生在這個過程中還有一些知識沒有得到充分的掌握,需要對所掌握的知識點進行擴充,從而能夠自主學習。由于不同學生的不同知識水平和對知識不同的掌握程度,所以學生最終形成的概念框架也許是不同的,但是這不會影響學生的后續(xù)學習。教師根據(jù)教學目標建立的問題情境和知識框架,幫助學生達到學習目標。在這個過程中,應使學生明白自身的現(xiàn)有知識有哪些,為了達到學習目標還需要哪些知識,通過這些問題的提出將學生引入學習的情境。
2.3獨立探索與協(xié)作學習
在學生了解自身應補充哪些知識之后,應先讓學生自己去獨立地探索。探索開始時,教師應給予一定的指導,幫助學生去分析問題,理清思路;在學生對問題具有一定的掌握之后,讓學生自己獨立分析。在這個過程中,教師應適當?shù)亟o予一定的提示,幫助學生解決學習疑問。利用構(gòu)建理論進行學習時,應充分發(fā)揮小組協(xié)商和團隊合作的重要性。在這個過程中學生不清楚的問題將在小組的討論中暴露和解決。通過小組的討論,學生的知識體系的建立將會更加清晰和明確,這有利于學生學習知識的鞏固和提升。
2.4學習效果評價
在構(gòu)建主義下模型下的教學效果的評價不同于傳統(tǒng)的教學效果的評價。在構(gòu)建主義教學方式下對于學生學習效果的評價不僅包括學生的個人成績,還包括學生團隊能力的考察,學生自主學習能力的考察等多個方面,這樣能夠在多個方面提升學生的素質(zhì)和能力。
設計師在對山地高層住宅進行設計時,在設計思想上應該遵循以下三項原則或趨勢:
(1)山地高層建筑的施工環(huán)境具很大的特殊性,山地的地形和氣候氣溫條件都是比較特殊的,因此,設計山地高層建筑的時候,設計人員切不可肆意而為、主觀臆斷,一定要把山地的全部條件考慮在內(nèi),包括地質(zhì)、地形、地勢、氣候、氣溫、河流水源等,充分地結(jié)合住宅設計與山地自然條件、自然景觀的關系。山地還有其優(yōu)點,山地景觀是其自身最大的優(yōu)勢和特色,所以山地住宅建筑的設計不應該忽略了山地的景觀,建筑和景觀之間應該相互結(jié)合、相互映襯,實現(xiàn)二者的有機統(tǒng)一,突出人與自然和諧共處的設計理念;
(2)山地高層住宅建筑一般都是遠離市區(qū)的,距離問題使得居住在山地住宅區(qū)的居民無法享用市區(qū)內(nèi)的基礎設施,鑒于此,為了保證市區(qū)居民和山地居民權(quán)利的平等性,應該考慮到山地居住區(qū)居民的感受,也應該像市區(qū)一樣建立完備的基礎服務設施,本著以人為本的理念設計山地的高層住宅,使得人性化的設計理念自然地融入到山地高層建筑設計法,最終實現(xiàn)便利山地居住區(qū)居民生活生產(chǎn)、提高生活水平和生活質(zhì)量的目的,優(yōu)化對山地道路的設計,便利山地居住區(qū)的出行,與外界加強聯(lián)系;
(3)建筑物如果坐落在山區(qū)中,尤其是高層住宅,更應該實現(xiàn)建筑物與山區(qū)自然環(huán)境的結(jié)合,這就考察到了山地高層建筑設計法師的洞察力,作為建筑物的設計者,自身應該具備較強的生態(tài)理念和環(huán)境意識,使得設計體現(xiàn)出人與自然地和諧共處與平衡發(fā)展,力求符合低碳環(huán)保理念。
2山地高層建筑設計法手段
2.1山地高層住宅設計要與山地地形相結(jié)合
任何建筑工程項目在施工之前的必備工作都是仔細地勘察施工場地的地形地質(zhì),山地高層建筑也不例外,甚至是更有必要,畢竟其處在山區(qū)這樣一個特殊的位置上,設計人員在正式制定建筑設計法方案之前,就要親自去施工場地勘察山地的地形,一定要詳細、仔細與全面,因為山地高層建筑的建造依據(jù)和出發(fā)點就是山地的地形。為了增強所獲取的地形信息的精準性,設計人員可以利用地理信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的采集與整理,地理信息系統(tǒng)可以自動地實現(xiàn)地形與建筑物的完美結(jié)合。當然設計人員始終是設計主體,其首要任務就是分析和研究建筑所選地址的平面,根據(jù)山地平面情況確定建筑物的具體坐落位置和形狀,如果能保證原有的生態(tài)系統(tǒng)不被破壞,可以對原有的地形進行適當合理的改造,以促進施工的順利進行,保證施工質(zhì)量和施工的安全性。高層住宅建筑應該盡可能地適應山地地形,根據(jù)地形的高低、地勢的坡度、高低變化來確定高層建筑的設計要點。
2.2突出山地高層住宅設計特色
為了增強山地高層建筑的欣賞性,使居民更加賞心悅目,設計師在進行設計的時候應該突出山地高層住宅設計特色,提高設計質(zhì)量,而要想提高住宅品質(zhì),最基本的就是實現(xiàn)建筑物與山地具體情況的真正結(jié)合,發(fā)揮和利用山地天然形成的地形、地貌以及各種自然景觀的優(yōu)勢,以此彰顯山地高層住宅設計特色。舉例來說,如果山地中的水渠較多,那么山水生態(tài)就是不錯的一種設計理念,可以利用天然的水源設計噴泉或瀑布,這些都是住宅區(qū)域亮麗的風景線,著重突出住宅區(qū)域的綠色性質(zhì),實現(xiàn)自古以來的山水結(jié)合,創(chuàng)建一種原生態(tài)的、宜家宜居生活環(huán)境,使人們感覺生活在世外桃源一樣。此外,臺地的連接方式是由山地的起伏狀況決定的,因此,設計師可以就地取材,利用山地的自然起伏狀況體現(xiàn)山地住宅區(qū)的空間感,實現(xiàn)建筑物與自然環(huán)境、山谷與山頂?shù)耐昝澜Y(jié)合,山地高層住宅區(qū)域品質(zhì)自然而然得到提升。
2.3強調(diào)室內(nèi)設計與室外設計的統(tǒng)一
設計師在進行住宅設計的時候,不但要考慮到住宅小區(qū)的整體設計風格,還要很好地設計不同單元的戶型,實現(xiàn)整體與部分的結(jié)合與統(tǒng)一,以外在的建筑造型、戶型設計為依托加強居民之間的內(nèi)心交流與情感互動。為了提高山地高層住宅區(qū)的識別性,也為了方便居民的休閑娛樂,提高居民的生活質(zhì)量和生活水平,更為了為建筑施工單位樹立一個良好的外在形象,可以選擇在合適的位置建造一個廣場。同時為了適應時展潮流、順應時展理念,設計工作應該本著節(jié)能、環(huán)保、綠色、貼近自然的原則進行,體現(xiàn)人與自然的和平共處。
2.4合理組織山地住宅空間秩序
由于山地占地面積較大,山地高層住宅區(qū)域也比一般高層住宅區(qū)域要大,對于這種規(guī)模較大的小區(qū),設計人員應該重視空間秩序組織建設,將道路交通設計納入到建筑設計法當中。在設計階段,設計師可以充分利用山地住宅區(qū)中的臺地和樓梯設計,將人流從住宅區(qū)入口廣場向住宅區(qū)內(nèi)景觀主軸引導,并可在住宅區(qū)內(nèi)的中間臺地進行集合廣場設計,使人流能夠自動分散到住宅區(qū)內(nèi)的各個臺地中,避免了人流擁擠和人車沖突問題的出現(xiàn)。
2.5結(jié)合山體對基面進行設計
建筑基面設計是建筑設計法中的重點,基面主要是指主體建筑入口位置和外部空間之間的建筑層面。在對山地高層住宅基面進行設計時,設計師應該注意將其與山體進行結(jié)合,由于在山地高層住宅中多是采用架空建筑形式,因而使得建筑基面與建筑底面出現(xiàn)不在同一層面的現(xiàn)象,這時設計師可以對基面進行景觀設計,以豐富山地住宅區(qū)內(nèi)的景觀。
近年來我國城市快速發(fā)展使得可用城市土地越來越少,而城市人口的不斷增加,使得原本不多的人均土地變得更少。為了緩解城市人口增加帶來的人均土地減少,市政部門一方面擴大城市面積,將原有近郊開發(fā),提高城市土地面積。另一方面積極進行老城區(qū)改造,通過高層建筑的建設將土地使用率提高。在進行高層建筑時沖孔灌注樁是高層建筑樁基工程中使用比較廣泛的一種樁型。高層建筑物,因其對地基和基礎的承載能力和變形(豎向下沉及水平位移)的要求較高,大直徑、深長或嵌巖灌注樁往往成為高層建筑地基處理的主選方案。
一、我國高層建筑沖孔灌注樁應用現(xiàn)狀分析
在高層建筑、舊城改造的樁基礎中,沖孔灌注樁以其低噪音、對周圍環(huán)境影響較小、無擠土效應等特點被廣泛應用。傳統(tǒng)的沖(鉆)孔灌注樁的施工工藝在成孔中,為避免塌孔必須采用泥漿護壁,但由于泥漿護壁所形成的泥皮影響了樁側(cè)摩阻力的發(fā)揮;同時由于施工工藝上的原因,孔底沉渣不易清除,也影響了樁端阻力的發(fā)揮。因此目前較為常用的方法是在沖孔灌注樁上采用后壓漿技術,其主要目的就是減輕或消除樁側(cè)泥漿護壁和孔底沉渣對單樁極限承載力的影響,提高單樁承載力。采用沖(鉆)孔灌注樁,可穿越所有土層,但成孔時要采用泥漿護壁會影響樁的承載力,樁底沉渣也不易清除,如果樁端要進入風化巖層則造價較高。如果將樁端持力層選擇在礫卵石層上,同時采用后壓漿技術,則可大大縮短樁的長度,通過注漿可消除或擠密樁側(cè)泥皮和樁底沉渣并提高礫卵石層的樁端承載力,從而較大幅度地提高單樁承載力,減少工程造價。
二、高層建筑沖孔灌注樁基礎設計
在進行高層建筑沖孔灌注樁的設計前,要根據(jù)當?shù)厥┕そ?jīng)驗和可選的基礎形式結(jié)合場地地質(zhì)情況,并對工程要求進行設計。
(一)高層建筑沖孔灌注樁基礎設計
在進行高層建筑沖孔灌注樁基礎設計時,要通過對工程所在地地質(zhì)進行勘探,確定建筑物地質(zhì)情況。然后確定樁基的選用,對于建筑物所受荷載大、變形控制嚴格以及工程擬建地地質(zhì)較差的情況,要通過多種灌注樁的復合使用來達到建筑目的。通過分析和調(diào)查確認沖孔灌注樁位置與根數(shù),然后對其進行有效計算。首先對樁長進行確定,然后估算單樁極限承載力。通過標準公式Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp(d<800mm),(d≥800mm)計算樁的豎向極限承載力標準值。另外還要多注意對各分項系數(shù)進行考慮。隨著活載變異系數(shù)的增大,樁側(cè)阻、端阻和承臺底土反力分項系數(shù)均減少,恒載分項系數(shù)也相應減小,而活載分項系數(shù)則隨之增大。隨著承臺底土摩擦角或粘滯力的變異性增大,樁側(cè)阻、端阻、恒載效應、活載效應的分項系數(shù)均隨之減少,承臺底土反力分項系數(shù)相應增加。
在高層建筑沖孔灌注樁設計完成后為確保樁基質(zhì)量萬無一失,需從總數(shù)樁中按1%的比例且不應小于3根(工程總樁數(shù)在50根以內(nèi)時不應少于2根)抽選工程樁作為試驗樁,待試樁靜載檢測合格后方可全面施工樁基。
(二)高層建筑沖孔灌注樁設計中關于質(zhì)量控制的注意事項
高層建筑沖孔灌注樁質(zhì)量控制的注意事項,首先要對造孔進行質(zhì)量控制。造孔質(zhì)量包括:孔位偏差、樁孔垂直度偏差、孔徑偏差及孔深與孔底沉渣厚度問題等。根據(jù)相關規(guī)范中的允許值對設計要求進行規(guī)定,在實際工程施工過程嚴格按照規(guī)定進行控制。對于沖孔灌注樁質(zhì)量影響的另一個因素是清孔質(zhì)量,在鉆孔達到設計深度后,在灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度應符合下列規(guī)定:端承樁≤50mm;摩擦端承、端承摩擦樁≤100mm;摩擦樁≤300mm。為此,在清孔過程中應不間斷地置換泥漿,直至澆注水下混凝土,并保持孔底500mm以內(nèi)的泥漿比重<1.25,含砂率≤8%,粘度≤28s。這些數(shù)據(jù)及要求在進行灌注樁設計的時候都要考慮進去,以此來確定孔深等數(shù)據(jù)。另外對于混凝土拌制質(zhì)量在設計時也應考慮進去,由于灌注混凝土工藝的特殊性,其對混凝土的性質(zhì)及拌制質(zhì)量有如下一些特定要求:①混凝土的強度應比設計強度提高5MPa;②混凝土的坍落度宜為18~22cm,并有一定的流動保持率,坍落度降至15cm的時間不宜小于1h,擴散度宜為34~38cm;③混凝土的初凝時間應滿足整個灌注過程(從攪拌第1斗混凝土開始至灌完最后1斗混凝土并拔出導管為止),一般為3~4h,如運輸距離較遠,一般宜在混凝土中摻加緩凝劑。
(三)關于高層建筑沖孔灌注樁灌注設計分析
由于高層建筑沖孔灌注樁是整個工程質(zhì)量的關鍵,因此針對混凝土的灌注也應在事前進行優(yōu)良的設計,根據(jù)有關規(guī)定的相關要求,設計出適宜工程的混凝土混合比例、灌注量、混凝土攪拌時間等,根據(jù)不同的地質(zhì)情況及工程情況進行合理的設計。設計良好的混合量,將灌注間歇時間控制在15min之內(nèi),最多不得超過30min,每根樁整個灌注過程應盡可能控制在4~6h以內(nèi)完成,以保證混凝土的均勻性。這就要求在施工前將單根樁及所用混凝土進行計算,通過前期的設計規(guī)劃及施工前的計算做好混凝土的混合工作。而且混凝土滯留空氣的時間對于混凝土的強度有一定的影響,因此根據(jù)混凝土應在1.5h內(nèi)灌注完畢,夏季應在1.0h內(nèi)灌完的要求,要結(jié)合灌注樁的要求進行混凝土混合,否則應摻加緩凝劑?;炷翍嘧⒅猎O計樁頂標高以上規(guī)定的高度,以保證設計樁頂標高以下混凝土的質(zhì)量。三、高層建筑沖孔灌注樁試樁過程——設計效果的檢驗
一般在進行高層建筑沖孔灌注樁工程施工中,工程壓漿管多用鋼管制作,壓漿管固定焊于鋼筋籠上,上端止于距地表0.2-0.3m,以防移機或調(diào)換機具鉆桿等情況下被損壞,樁端壓漿管低于樁端50mm,并用特制的樁側(cè)壓漿閥和樁端壓漿閥與壓漿管相連。為防堵管,可以將把樁端壓漿管改為大口徑主樁端壓漿管和小口徑次樁端壓漿管,以防堵管影響壓漿質(zhì)量。為保證注漿通道的通暢,檢查注漿管是否連通,并將泥渣及泥皮的細粒推至,注漿前必須進行壓水試驗。同時記錄壓水試驗的穩(wěn)定壓力,其穩(wěn)定的注水壓力可作為注漿施工的初始注漿壓力。壓水壓力以壓通為準,個別不通暢的注漿管,壓水壓力采用10MPa,多次反復進行直到壓通,以保證注漿的順利進行,確保注漿質(zhì)量。成樁1周后進行注漿,每根樁注漿時間為1—2小時。壓力注漿以壓水試驗的穩(wěn)定壓力1.5MPa為初始注漿壓力,以終壓漿壓力大于2.5MPa和注漿量為1000kg水泥量作為施工的控制指標。對個別樁注漿壓力低于2.5MPa,灌入量較大的樁,當?shù)孛嫖闯霈F(xiàn)冒漿時,可適當提高水泥的灌入量,一般控制在2000kg左右;對注漿壓力高于7MPa,可灌性差的樁,現(xiàn)場采用濃漿、慢速灌注及注注停停間歇注漿的辦法,其終止時間以注漿壓力控制,最大注漿壓力不高于10MPa,且水泥量不少于800kg。每根樁注漿完畢,立即將注漿管擰上堵頭,以防回漿,影響注漿效果。最終通過檢測來測試高層建筑沖孔灌注樁設計時候達到工程要求。
結(jié)論
高層建筑沖孔灌注樁是整個工程設計與施工的重點,其對于整個工程質(zhì)量有著重要的影響。因此在進行高層建筑沖孔灌注樁的設計時,要充分考慮建筑擬建地的地質(zhì)情況與建筑施工地區(qū)的氣候特點,將灌注中的各個環(huán)節(jié)充分考慮進去,以保障工程施工的質(zhì)量。
參考文獻
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