建筑结论论文范文

导语：如何才能写好一篇建筑结论论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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一、我国寒冷地区建筑能耗现状

 

据资料显示，我国新增采暖能耗以每年6×109kg标准煤的速度在增长。我国北方城镇采暖人口只占全国人口总数的13.6%，但北方集中采暖地区的房屋建筑的建筑面积约占全国采暖房屋面积的50%，且每年有3～6个月的采暖期。在80年代末期，寒冷地区采暖能耗占到当时全国年总能耗的11.5%，占采暖地区全社会能耗的20%以上，在一些严寒地区城镇建筑能耗则高达当地社会总能耗的50%以上。因此，我国建筑节能中心工作首先是围绕着降低北方寒冷地区城镇的采暖能耗展开的。寒冷地区的建筑能耗主要是以供热为主，所以，建筑节能绝大部分是供热节能。

 

二、建筑物能耗消耗的途径

 

寒冷地区建筑物的能耗主要取决于围护结构的热传导和冷风渗透，建筑围护结构的散热量，往往要占采暖热耗的1/3以上，如果建筑围护结构具有良好的保温隔热性能，便可减少冬季室内传出室外的热量和夏季室外传入室内的热量，从而减少为维持室内舒适热环境提供的采暖和制冷能量。

 

建筑节能按围护结构界面划分主要包括墙体节能、门窗节能和屋面节能。如何改善建筑围护结构的保温隔热性，节约能源，开发和利用太阳能，保证人们生活在良好的环境中，是建筑设计中应重点考虑的。

 

三、寒冷地区建筑节能设计

 

笔者认为寒冷地区的建筑节能设计应着重做好以下三方面的工作：一是要从建筑物的规划设计之初进行节能控制;二是要发展高效的保温隔热材料，做好屋面保温隔热防止室内外热交换，从而减少建筑能耗;三是要控制建筑物的体形系数、选择适宜的朝向及采用合理的构造措施。下面将详细论述。

 

(一)建筑的规划节能设计

 

现在说建筑节能，人们往往只考虑建筑的构造、材料、围护结构的热工性能，而忽略了建筑规划设计创作阶段的节能控制。我们应该在设计之初将建筑设计创作与规划、构造、材料等方面进行综合考虑，从而全面提高住宅建筑的节能效果和建筑品质。

 

1、住宅选址与规划布局

 

国内住宅建筑多以小区形式出现，住宅建筑选址的好坏、规划的合理性是决定住宅节能设计的先决条件。住宅小区选址应根据地形特点，选择避风向阳的朝南坡地或平原，避开迎风的水域岸边或容易形成风道的山谷、山顶等，因为冬季冷气流在凹地里易形成对建筑物的“霜洞”效应。

 

2、道路设计与小区通风

 

为使建筑单体争取更好的朝向，我们在设计初通常将小区道路的布局与用地结合布置。除施工便利、方便使用，道路也是整个小区的通风道。道路设计时应便于组织小区通风，并与城市、小区绿化空间结合，把新鲜空气引入小区，从而提高居住区内的小气候环境质量。

 

3、景观绿化设计

 

小区环境绿化要突出居住条件的均好性和共享性，为居民提供户外休闲、观赏和改善生态环境的绿化空间。景观绿化可以有效降低气温、调节湿度、防风抗风、改善通风质量，从而抑制热岛效应，改善住宅建筑外维护结构的热工性能。绿化应以绿植物为主，形成点、线、面相结合的完整绿化系统，形成良好适应气候特点的植物群落。

 

4、雨水收集利用。

 

在现代住宅的节能设计中，应建立雨水收集与中水利用系统，并使其用量达到总用水量的30%。一般住宅小区，屋面与路面面积之和约占地面面积40%，做好屋面和路面收集将是雨水收集的重要部分。屋面雨水收集主要是通过水落管将雨水收集引流，进入小区内中水处理系统。小区路面通常采用铺贴渗水砖和设置路面排水沟，这样雨水可以通过渗水砖和水沟进入小区的中水系统中，为小区的绿化灌溉和中水使用提供水源。

 

(二)建筑外围体系节能设计

 

建筑物耗热量主要由通过围护结构的传热耗量构成，其数值约占总耗热量的1/3以上，所以改善围护体系节能对于提高住宅节能设计有着深远的影响。住宅建筑围护体系的节能设计重点在其外墙、门窗和屋面三大部分。

 

1、外墙保温设计

 

(1)外墙节能构造

 

目前外墙节能的主要方式是采取复合墙，即在墙体不同部位设置高效保温隔热层，形成外墙内保温、外墙夹心保温、外墙外保温3种复合墙体。

 

(2)外墙内部保温

 

外墙内保温是用保温材料置于外墙的内侧，它的优点在于：对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不高;内保温材料被楼板所分隔，仅在一个层高范围内施工，不需搭设脚手架，施工方便。

 

(3)外墙夹心保温

 

外墙夹心保温是将保温材料置于外墙的中间部位，内外侧墙均可采用传统的砖、混凝土空心砌块等，这些传统材料的防水、耐候等性能均较好，对内侧墙和保温材料形成有效的保护，对保温材料的选材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等保温材料均可使用。夹心保温墙施工季节和施工条件的要求不十分高，不影响冬期施工，近年来在严寒地区得到一定的应用。

 

(4)外墙外保温

 

由于对节约能源与保护环境的需求不断提高，建筑围护结构的保温也在日益加强，其中以外墙外保温的发展最为迅速。外保温墙体适用于有采暖和空调要求的工业与民用建筑，既可用于新建建筑，又可用于既有建筑节能改造。其对主体结构具有保护作用，有效避免了室外气候变化引起墙体内部温度变化，使结构主体寿命延长;有利于消除或减弱冷、热桥的影响;可避免室温发现较大波动;对原有建筑改造时，减少对室内的干扰;不占用室内空间，在二次装修时，避免对保温层进行破坏;增加了立面装饰效果;适用范围广泛，综合效益显著。

 

外墙外保温技术在国内已有良好的基础，特别是在北方寒冷地区推广应用中已取得了成效。因此应成为日后寒冷地区外墙保温的首选设计。

 

2、窗体节能设计

 

窗户是建筑外围结构重要的组成部分，也是外围护结构中能量损失最大的部位。一般住宅的外窗(包括阳台门)面积约占建筑面积的20%左右，其中通过外窗传热散失的能量约占建筑能耗的28%左右，通过外窗透气散失的能量占建筑能耗的27%左右。

 

(1)合理选择玻璃类型

 

玻璃是窗户中面积最大的组件.改进这部分的热工性能对整个窗户的节能性能有很大的影响。随着技术的发展和人们节能意识的提高，窗户玻璃材料发生了巨大的技术进步。从透明玻璃到有色玻璃、镀膜玻璃，从单层玻璃到双层玻璃以及中空、真空玻璃。使用节能型窗玻璃，是提高整个窗户保温性能的一大重要措施。目前节能效果好、具有推广价值的节能型玻璃有中空玻璃、镀膜玻璃等功能性玻璃。

 

(2)提高外窗气密性

 

如门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封。框与扇之间的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等。

 

(3)选择节能的窗型

 

目前常用的窗型有外平开窗、左右推拉窗、固定窗、亮窗和上下悬窗，还有内开下悬翻转窗、上下提拉窗等。固定窗如果安装合理是气密性最好的，且造价低，但是在要求有良好通风的地方不能使用，故一般用于工业建筑中。安装了密封条的外平开窗、下悬翻转窗有适度的气密性，在开启时还有良好的通风性能，但开启时需占用空间。平开窗由上部固定扇和下部推拉扇组成，平开窗能移动的窗扇越少气密性相对越好。平开窗在窗扇关闭后，窗扇和窗框之间压条压得较紧，很难形成对流，节能优势明显。

 

3、屋面的节能设计

 

从保温原理来说，热气流是向上运动的，而冷气流则向下运动，屋顶可截住热气流使热量不散出室外，屋顶作为建筑的主要围护构件比其他界面更要起到保温、隔热作用，是建筑节能的主要部位之一。

 

屋面节能措施应主要选择密度大，传热系数小的保温材料，不宜选择吸水率大的保温材料，以防止保温层大量吸水而降低保温效果。北方地区经常采用的水泥珍珠岩、加气混凝土砌块及水泥聚乙烯苯板等保温材料上铺防水层方法，经过多年使用效果很好。

 

结语

 

节能降耗是目前建筑业发展的趋势，寒冷地区建筑节能的主要途径就是要加强外围结构的保温设计，应用高效保温隔热材料并改进建筑构造。使中国建筑业不断走向可持续发展的道路，为创造节约型社会做贡献。

 

作者：张国强 来源：云南建筑 2013年4期

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1．1外墙节能改造技术

(1)外墙外保温。外墙外保温的有效施工，能够将外部环境中的冷、热进行隔离，对建筑的主体起到一定的保护作用，减少高温对于建筑结构产生的温度应力，延长建筑物的使用。同时，外墙外保温技术的应用，不需要对原有的建筑结构进行改变，由于既有建筑的结构大多以砖混结构为主，因此通过外墙外保温能够使建筑物内部冬暖夏凉，改善居民生活环境。外墙外保温过程中经常使用的材料是挤塑聚苯板，其具有良好的保温性能，施工工艺较为简单，而且施工成本较低，有利于实现工程造价的有效控制。需要的情况下，可以适当增加挤塑聚苯板的厚度，能够起到更好的保温效果。在冬季气温相对较低的地区，在进行外墙外保温时，要注意保温材料与外墙面的有效贴合，避免缝隙处产生水蒸气而破坏保温层。外墙还可以采用重新涂刷隔热反射涂料的方法，可以有效降低室内温度。(2)外墙内保温。与外墙外保温相比，外墙内保温的施工工艺更加简单，只需要在外墙的内表面粘贴聚苯板，再使用水泥砂浆进行抹平即可。外墙内保温在施工时容易对居民的生活和工作产生一定的影响，所以需要根据实际情况合理应用。

1．2门窗节能改造技术

门窗也是建筑结构中耗能较大的部位，尤其是外窗所占的比例更大，通过外窗所传递的热量和产生的热量损耗占据建筑耗能的一半以上，因此，要重视对门窗的节能改造，才能达到降耗的目的。(1)门的节能改造。在夏热冬暖地区的既有建筑中，大部分都是木门，通过在木门的中间位置粘贴聚苯乙烯板，能够有效的提高建筑的保温效果。同时，民用建筑中使用的防盗门，在进行定制时可以在门腔内填充一些玻璃棉或者是矿棉等材料，可以达到防火和隔热的目的。(2)窗的节能改造。既有建筑中的铝合金框要避免热桥，需要根据相应的技术标准设置双层或者多层玻璃窗，在经济条件允许的情况下可以使用低辐射玻璃，如热反射玻璃，Low－E玻璃，镀膜玻璃等，能够起到更好的隔热效果。需要注意的是，玻璃层之间要做好密封工作，避免长时间使用导致玻璃层间进入灰尘，影响玻璃透明度。(3)窗帘的合理应用。内置窗帘的应用容易将热量从玻璃窗外部抵挡，就如同将能量浪费，所以建议室内可以应用镀膜窗帘，通过镀膜的循环作用能够阻挡夏季的高温直射和降低冬季室内热量的流失，镀膜窗帘在国外已经获得广泛应用。百叶的形式可以在使用的时候拉开，不使用的时候关闭，对建筑物的空间和使用性能不会产生影响。(4)窗的外遮阳改造。根据《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75－2012中规定，东、西向外窗需要遮阳措施，所以对外窗的节能要求变得更加严格。对于东西向外窗除了选择低辐射的玻璃外，还可以选择增加外遮阳的方法。可以选用外遮阳百叶或活动遮阳。

1．3屋顶的节能改造

由于大部分既有建筑使用的都是平屋顶，这种屋面对于防水的施工容易造成较大的困难，因此可以考虑将平屋顶改成坡屋顶，并且在屋顶内部装入保温材料，能够提高屋顶的防水性能和保温性能，同时也能创造更大的使用空间。一般在屋顶没有产生较大破损的情况下，不需要对防水层进行大面积返修，可以对漏水的部位进行局部修补和翻改。具体可以在屋顶的部位平铺一些隔热材料，但在隔热材料上层仍然需要使用防水涂料，以此保证屋顶的防水性能。对于屋顶的节能改造，还可以通过使用挤塑聚苯板等保温材料进行局部修补。另外，可以通过植被的种植来实现隔热节能的目的。在很多既有建筑的屋面上采用灌草结合的植被进行布置，能够起到很好的隔热和降温的作用，尤其是在夏天，能够很好的阻隔太阳的高温辐射对建筑物墙面所产生的作用，既达到了节能的目的，又绿化了环境，这也是一种经济性很高的节能改造技术。

1．4阳台、楼梯间及外露传热构件的节能改造

有很多建筑节能改造时针对阳台的措施，都采取将阳台密封、加保温窗等措施，而针对一些没有阳台的建筑，则可以通过加装阳台的方式来进行改造。这种加装阳台的技术在国外已经有一定的应用，通过单独设置相应的支柱实现阳台与原有建筑物结构的连接，能够增加建筑物的使用面积，也为建筑物增加了保温的效能。对于楼梯间的节能改造，可以通过增加保温防盗门的方式来提高楼梯间的热工性能。同时在改造过程中，应安装能随时关闭的单元门，并且用新型的节能隔热窗对原有的窗进行替换，适当的增加内墙保温，增强隔热效果。

2其他节能改造措施

在针对既有建筑结构进行节能改造时，也可以从室内装饰的角度进行考虑，比如在室内吊灯的部位增加保温材料、或者使用新型的遮阳窗帘等，都能够达到较好的节能效果。同时，科学技术的快速发展，促进了很多新型节能材料的生成，如节能灯具、管材以及变频空调等，都可以在节能改造中进行适当的应用，降低能源的消耗。另外，在进行节能改造时要坚持对自然资源的充分利用，如太阳能热水器、太阳能照明系统、地源热泵、增加夏季室内的通风结构改造等等，都可以实现对自然资源的有效利用，在达到节能效果的同时，节约了成本，高效节能、环保并能实现可持续发展，提高了建筑节能改造的经济效益。

3结束语

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1、现行建筑结构抗震（理论）技术存在的错误：世界各国采用的抵抗地震破坏的建筑物体的基本类型，都是以吸收地震能量为主的插入式整体结构（对地球而言），即将建筑物的基础和上部结构设计为绝对不可分割的刚体插入地球，因而建筑物抵抗地震破坏力的受力分析和设计，就不得不从结构整体考虑建筑物的抗震性能，地震破坏力是通过土层和岩石冲击建筑物的基础并直接将冲击力传递给上部结构，上部结构的作用力（荷载）加上地震产生的内力又反作用于基础，因而建筑物基础的强度设计要求，应是地震力和上部结构反作用力的叠加。

地震破坏力是往覆水平剪切力，上部结构的反作用力是垂直于地面的。这样两个方向互相垂直，并处于运动冲击状态的作用力，在一个平面上会交了。地震破坏力以强大的往覆水平推动力，推动着（抓住）建筑物基础做水平往覆运动，因而很容易分析，在这两种力的会交面上，实质上形成了远大于地震破坏力的往覆剪切力。因此，建筑物的抗震能力在插入式整体结构中是很难达到实际抗震设计要求的，现在的建筑物一般都是偏于保守的理想设计和建造，因而投资也在大大增加，即便如此，在实际的地震灾害中，建筑物受破坏的程度依然是很严重的，进而也无法摆脱和减轻地震灾害，给人民的生命和财产造成的巨大损失。

历史的教训足已充分说明，插入式建筑结构体系受到了严峻的检验，即似地球为相当好的惯性参考系，又将建筑物体插入地球，形成不可分割的刚体。在过去的年代，建筑物还处于低层范围时，问题还不严重，而在现代化高层、重型建筑中，仍然是采用插入式刚箍捆住内力的结构，在实际的地震灾害中存在着严重的隐患。插入式整体建筑物结构体系在正常情况下，即非地震静止状态，是没有问题，而在地震灾害爆发时，插入式整体建筑物体系的结构受力传力路线明显发生混乱，建筑结构设计的极其重要的力学原则：

（1）、不论在任何情况下，结构的传力路线必须清楚。

（2）、以当地的最不利外界因素为设计依据，如很多地区必须考虑可能发生的最大地震破坏力。这就是说建筑物抵抗地震破坏的正确条件是：运动中建筑结构内力的传递必须正确、清楚。

插入式整体建筑结构在地震时，将地震破坏力直接传递给上部结构，使上部结构发生摇晃，由于上部结构是刚箍捆住内力的结构，因而在摇晃中产生的巨大能量没有释放点，而被迫返回基础，地震又很快的不断的冲击建筑物的基础，向上部结构输送地震能量。这样上部结构返回的作用力，同基础传来的地震内力发生冲撞，冲撞最厉害的集中点，就是能量集中释放的突破点，也是结构的破坏点，通常都在基础与上部结构的交面上，破坏的形式是剪切破坏，而整个建筑物不是倒塌就是倾斜。

目前，许多国家在高层建筑的抗震设计方案中，已经出现了新的结构，如：美国纽约的42层高层建筑物，建在于基础分离的98个橡胶弹簧上，日本的建在弧型钢条上防地震建筑物，前苏联的建在与基础分离的沙垫层上的建筑物，以及在中国已经获得了美国、中国和英国发明专利权的，刚柔性隔震、减震、消震建筑结构与抗震低层楼房加层结构，都十分成功的应用于工程实践中，都明显的在建筑结构体型上，改变了传统的插入式刚箍捆住内力（吸收地震能量）的结构体系。总之都在建筑设计的结构方面设法摆脱在地震灾害时，严重威胁着人们的生命安全的插入式刚箍捆住内力的结构体系。其实质都反映了对“似地球为相当好的惯性参考系”为指导理论，所制定的现行抗震硬抗、死抗地震打击设计规范的动摇，本质上也是改变了建筑结构受力体系，而不在似地球为绝对静止不动的惯性参考系了。

1、现行建筑结构抗震设计与地震场地效应的问题现行建筑结构的抗震设计，是根据结构力学和建筑结构设计的理论基础而来的。结构力学和结构抗震设计规范，将地震破坏力简化并规定为在建筑物上部结构中的水平运动力，对建筑物的水平作用力与反作用力的硬抗平衡，这一规定实质上存在着严重的问题和错误。

其一：地震爆发时，首先是大地在做往覆水平运动，由于建筑物基础插入大地，因而必然随大地的往覆水平运动而运动，建筑物上部结构也因此被迫运动，但是建筑物上部结构的运动形式不是水平运动（因而根本就没有受水平的作用），而是因基础在受地震水平力运动中，产生的运动力传递到上部结构，迫使上部结构沿地震受力方向，作反方向S形式倾斜摆动；

其二：地震爆发时的冲击波只有两个方向，而现在所有城市的建筑物的规划设计，是根据城市的道路按东西南北方向和建设的需要各自排列的。将建筑物上部结构视为受水平运动，也只能有30%的建筑物的结构抗震设计受力方向与地震冲击波受力方向相同，而70%的建筑物的抗震设计受力方向与实际地震冲击波的冲击方向，处于非常不利的位置，当地震爆发时，只有少数正好与地震冲击波方向协调一致的建筑物不一定破坏，而大多数与地震冲击波方向不一致的建筑物，自然就很难逃脱地震冲击破坏倒塌的后果。地震对建筑物的冲击破坏，主要是对建筑物基础产生的水平往覆冲击剪切力，从而使基础被冲击破坏失去稳定后，造成上部建筑物的破坏和倒塌，地震冲击波首先是破坏了基础，而不是破坏上部建筑结构，所谓万丈高楼从地（基）起，就是这个道理。基础都破坏了，上部建筑自然就保不住了；

其三：城市中建筑物的类型是多种多样的，主要反映在超高层、高层、多层和轻重型建筑之分，而这些不同类型的建筑，又以基础深度的差别体现在地震冲击波的大小上，基础越深、越大，受地震冲击波的冲击自然很大，在加上城市地下建筑设施不少（如：地下建筑、地铁、地下大型管道等），都是构成城市地震场地效应发生互相变化的种种直接因素。现行抗震设计中，都没有考虑地下建筑设施的自身抗震，以及对地面建筑物基础和地基的地震场地效应所产生的严重问题。

2、现行建筑结构抗震桩基设计与地震场地效应的严重问题现行抗震设计中的桩基础的设计有两种类型，一种是端承桩类型，另一种是摩擦桩类型。端承桩是将深层的地基反作用力通过桩传递给地面，构成对上部建筑物作用力（压力）的平衡。摩擦桩是通过桩基础与一定深度的地基土层十分紧密的挤压结合中产生足够的反作用力，通过桩传递到地面，构成对上部建筑物的作用力（压力）的平衡。这里必须指出的是，这两种类型的桩基础在对上部建筑物的作用力（压力）构成平衡的充分条件是：静力荷载，即在没有外力的作用下成立的。

在端承桩中，端桩是反作用力的顶点，桩身是传递反作用力的通道，桩身四周的土层是给桩身起到了极其重要的稳定作用，由此，可以定义：桩端的承载力，桩身的强度是和桩身四周的土层构成了端桩基础的整体，缺一不可。

在摩擦桩中，桩身的强度与桩身四周土层紧密挤压所产生的反作用力，构成了摩擦桩基础的整体，也是缺一不可的。这两种类型的桩基础在地震爆发时，强大的地震水平往覆冲击波，完全改变了上述状态，使端承桩在地震冲击波中，使端承桩的承载力发生水平往覆运动，不但失去对桩身的稳定，反而对桩身构成了往覆水平冲击，其结果：端承桩不是破坏，就是下沉失稳。随着端承桩的破坏和失稳，建筑物上部结构自然也就处于破坏倒塌的危险境地，而摩擦桩的危险就来的更快了，地震冲击波迫使摩擦桩桩身必须与四周土层与桩基松开，失去摩擦桩身必须与四周土层紧密挤压的必要条件，并且土层对桩身构成水平冲击力，随着摩擦桩中四周土层与桩身摩擦力的解除和改变，桩不是破坏就是失稳，其上部建筑物随之处于时刻会破坏和倒塌的危险之中。

3、现行予应力建筑结构在地震中的严重问题所谓予应力建筑结构，是人为的在建筑结构的主要承力构件中，对主要承力构件中混凝土施加予应力，一般是通过对结构中承力构件的钢筋进行张拉，利用钢筋的回弹力挤压混凝土来实现的。根据对承力构件中钢筋的张拉，与混凝土的先后关系，又可分为先张法和后张法两大类。

从建筑结构中的予应力构件，到予应力结构的发展，已经有较长的时间了，在建筑结构中应用予应力构件和发展予应力结构的优势，在很多城市的建设中，得到了较广泛的应用。在城市建设和发展中，推广和应用予应力构件和予应力结构，的确能起到一定的积极作用。但是，有一个十分重要的结构动力学问题需要特别注重，所谓建筑结构动力学方面的问题，也就是地震爆发时，地震冲击波迫使建筑结构产生振动的动态反应，地震冲击波冲击建筑结构，使其产生的内力在结构中传递，而予应力构件和予应力结构的力学模型是：1）予应力张拉两端的固端成支座，是不允许有任何改变的；2）予应力构件或予应力结构在使用过程中，其构件和结构是不允许发生水平推动，振动弯曲和上下振动的。也就是说，予应力构件和予应力结构，只有在没有任何外力的情况下，才能达到予应力构件和予应力结构设计的使用要求。因此可以定义：予应力构件和予应力结构的安全使用条件，是不能承受任何外力（尤其是地震冲击力）的静力使用状态。

地震冲击波在建筑结构中，将无情的迫使建筑结构中的所有梁、柱、板、墙体等受力构件发生变形，即地震冲击力能完全改变予应力构件和予应力结构的两端边界条件，使其构件和结构中的予应力偿失。任何在使用中的予应力构件和予应力结构，当予应力衰退和偿失后，其构件和结构必然破坏。因此，在地震设防城市的建设中，是不能使用予应力构件和予应力结构的。但是，现在许多城市的建设中都使用了予应力结构，这是十分危险的。因此，应尽快在地震爆发之前，采取补救措施，否则，后果一定是十分严重的。

综上所述，现行世界各国所实行的建筑结构体系，是与地震冲击波相对抗、硬抗（死抗）的捆住地震内力的结构体系。从结构动态平衡的根本原理来分析，这种与地震力相对抗的结构体系的静态平衡在地震中完全破坏了。也就是说，现行的建筑结构体系，只能满足静态（无地震冲击波）状况下的作用力与反作用力的平衡。当地震爆发时，建筑结构内力的静态平衡被破坏了。这就是现行建筑结构体系抵抗不了地震冲击破坏的根本原因所在。现行建筑结构的抗震设计，只是加大了建筑结构的刚变，使其增加了对地震冲击力的对抗力（死抗力），没有从结构动态平衡的基础上去寻求，建筑结构与地震冲击波的动态平衡，建立一个与地震内力相适应（不是相违背）的“释放地震内力的建筑结构动态平衡体系”。

总之，几百年来，人类所推行的静态（加大刚度）的建筑结构体系，违背了地球地震的客观规律。因此，给人类自己造成了巨大的灾难。人类为了在地球上更好的生存和发展下去，就得从根本上解决适应地球地震客观规律的建筑结构体系。因此，一种与地震力相适应的“释放地震内力的建筑结构动态平衡体系”的动态平衡的力学理论的建立，并制定新的建筑结构释放地震冲击波的设计标准（在也不是对抗的标准），将是人类发展的方向和目标。

二、释放地震内力的建筑结构体系1、释放地震内力建筑结构体系的理论基础我们从现代地球物理学家关于地球板快运动理论的力学分析中，以及对地震客观规律的不断揭示，更进一步对地球的认识，有了新的力学见解，我们认为地球是一个在运动中自身求得内力平衡的结构体系，它有两个阶段的运动规律：

（1）、地球内力的平衡阶段：地球结构体，在自转和围绕太阳周转运动的过程中，所产生的内力，在平衡阶段，地表运动处于内力平衡，地球运动处于静止状态，此阶段可似地球为惯性参考系阶段。

（2）、地球结构体系处于内力平衡阶段后，其内力仍然在不断的增加，而地球结构体不能承受日益增大的内力，而在运动中，通过地球板快的运动，地震和火山等形式释放出来，以求得新的内力平衡，这个阶段是地表的活跃阶段。其不断增加的内力将在地球内力集中点释放出来，此阶段可似为非惯性参考阶段。地球内力平衡过程中的这两个阶段，在地球内部不断循环下去，形成了地球生态平衡的必然规律。

人类是在地球生态的环境中生存的，因此，人类必须遵循地球生态环境中的各种自然规律去发展。从人们开始认识到对过去认识的不足，即理论上的不足和错误，又不断的在生活实践中，提高了对地球生态环境的认识，进而不断的揭示自然规律，掌握和运用规律为现代人类和将来造福。应该明确的指出，人类对地球认识的提高和深化，其指导人类如何适应地球生态的科学理论，也就随之进入了更高的阶段。

2、释放地震内力建筑结构体系新技术的应用：已经获得中国、美国和英国发明专利权的新技术“建筑物抗震减震装置”、“建筑物消震装置”和“高层建筑隔震消能装置”完全改变了传统的插入式刚箍捆住地震内力的建筑结构体系，将建筑物整体有机的隔离成两个受力体系，这样地震破坏力的传递媒介改变了，由直接传递转化为间接传递。不言而喻，“建筑物抗震减震装置”将大大减少地震对上部结构的冲击，反之，上部结构对基础的作用力也大大减小。

新技术的设计依据是以柔克刚的动态平衡原理，该技术的主要特点是：能十分有效的大大减弱地震灾害对建筑物的打击破坏。目前，发展中国家和发达国家的科学家们在研究抵抗地震灾害方面，都从过去只是单纯考虑建筑结构加大刚度的硬抗（死抗）方式，而向建筑结构隔震减震的方面发展了。原因十分清楚，过去几百年来建筑物硬抗地震灾害方法的不断失败，告诉和启发人们要寻求一种适应地震客观规律的抗震方式。用一句通俗的话来讲，以柔克刚，才能达到建筑物在地震冲击中的动态平衡，而不被破坏，反之，以硬抗来对抗地震的打击，即以刚克刚设计的建筑物是根本抵抗不了地震的打击的。因为人们设计建筑物的刚度，不可能达到（保证）比地震破坏力还要大得多的程度。否则现代的专家们去研究建筑物的消震、隔震与减震，不就失去意义了吗？

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(1)外墙外保温:将绝热材料复合在承重墙外侧，其建筑的热稳定性能好这有利于提高墙体的防水和气密性，使墙体潮湿情况得到改善，使室内温度保持稳定。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的，建筑节能是以足够的保温绝热材料做基础，以发展节能材料为前提，节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合才能真正发挥作用。为此综合考虑宁夏中北部地区采暖期室外平均温度为摄氏零下6度以下，外墙外保温做法较符合宁夏中北部地区气候条件。实践证明夏季墙体的外保温，能够减少太阳辐射热和室外热空气与外墙的表面热量。在采暖期间采用适当厚度的外墙外保温，可节约失散热能75%。

(2)外墙内保温:一般采用在外墙的内侧覆盖保温水泥砂浆墙面、白灰墙面、彩装模等保温材料，无论采用哪种方法或同时使用几种方法，都能使建筑达到保温节能作用。常使用的外墙内保温方法如下:①砂浆抹面法:用水泥、砂、水和外加剂等按一定比例，充分混合均匀后抹涂于墙上的砂浆;②混合砂浆法:用水泥、石灰、砂子、水、混合搅拌，涂抹到内墙壁上用于内墙壁的找平处理;③石膏建材:运用于内墙涂料与涂装的找平;④彩装膜:是一种新装饰材料，它以简单便捷的贴膜形式，在墙壁、水泥墙上直接粘贴，无接头。其保温性、耐温性良好，具有较好的隔热、防水、隔音及防火作用。

(3)混合保温:是指外墙内保温与外墙外保温同时使用的保温方式，它的优点避免了外墙内保温的缺点，又加强了外墙外保温的优点，同时使建筑更加保温、防潮、防水、隔音、防火、在坚固的同时提高节能效率，可节约热能80%以上。

2太阳能热水、太阳能采暖、辅助热源、风光互补发电

(1)太阳能热水:是一种把太阳能集热器中的热水温水排放出来用于生活用水，其优点是一年四季都能够满足居民一家一户的生活用水，节约大量的能源。

(2)太阳能采暖:太阳能采暖一种是把太阳集热器中的温水和水热泵结合起来，由太阳集热器给水热泵提供温水，再由水热泵加热增高温度能够满足要求后给室内采暖提供热源。根据当地气候特点，一年内有一个月为严寒冷冻天气，假如增加太阳能集热器的采光板的面积还无法满足采暖要求时。就要临时启动辅助热源或水热泵系统才能达到要求。在初冬和冬末初春时期是太阳能的高效期它既能够保证生活用水也能保证正常的供暖。这时水热泵停止工作。为此，太阳能采暖既节约了大量的能源又解决了当地农村建筑室内采暖的问题。是一条可持续发展之路。

(3)辅助热源:由于天气的影响，太阳能采暖具有很多的不确定性，为确保采暖的可靠性，必须增设辅助热源。辅助热源根据当地的条件选择，可选择电加热，水热泵或生物热能等。当地秸秆、柴薪丰富，在安装使用辅助热源时应首选生物热能。对于秸秆、柴薪丰富的普通家庭应采用生物热能辅助热源。对于家庭条件好或秸秆、柴薪缺少的家庭应采用水热泵、电或煤炭作为辅助能源。

(4)风光互补发电:根据宁夏气候特点，气候干燥，风多风力大。年平均日照时数2800小时～3000小时，太阳光充足，采用风力和太阳能发电互补的形式发电。它将电能的一部分作为照明灯用电，而冬季将另一部分再转换为热能供暖。这既提供了照明灯的电能和辅助热源又节约了外购的电能。

3结束语

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关键词:职业能力；建筑结构；课程改革

建筑结构课程是高职高专建筑工程技术专业的一门核心课程、专业必修课程，是建筑工程技术专业后续课程的基础课，同时也是本专业岗位技能的重要组成部分。课程主要培养建筑工程结构行业从业人员的材料选用、基本构件计算和验算技能，在教学过程中有意识地培养自学能力、分析问题和解决问题的能力，以及认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风，为学生就业打下坚实的基础。课程以《建筑制图》、《建筑材料与检测》、《房屋构造与CAD绘图》和《建筑力学》的学习为基础，同时与《地基与基础施工》、《砌筑体结构施工》、《钢筋混凝土结构施工》等课程相衔接，共同打造学生的专业核心技能，对培养工程技术应用型人才有着重要作用。

1课程现状

建筑结构课程是一门重要的专业基础课程，目前在建筑工程技术专业中均开设本课程。随着高职院校生源结构的变化和以职业能力为人才培养目标的实施，课程内容需要改变以往的教学方式，重新整合教学内容。目前建筑结构课程存在以下问题：1.1理论性过强，学生基础薄弱，掌握较困难建筑结构课程是一门理论性较强的课程，目前单招生源学生基础普遍薄弱，难以掌握复杂的计算，在一定程度上降低了学生学习积极性。1.2与实际工作岗位对接存在问题，不能完全满足岗位能力需求传统的授课内容已经不能满足实际工程的应用需要，以培养职业能力为导向，需要对课程内容进行调整和整合。1.3学生识图能力较弱在毕业生从事的工作岗位上，普遍要求具有一定的施工图识读能力，在以往建筑结构课程内容中施工图识读没有涉及，学生识图能力较弱。

2改革途径

2.1教学内容改革

2.1.1融入结构识图内容识图能力是建筑工程技术专业学生的核心职业岗位能力之一，在施工员、预算员、材料员等“员”岗位中，均要求具备一定施工图识读能力。在以往建筑结构课程中，施工图识读部分的内容并没有涉及，因此，建筑结构课程必须将结构施工图的识读纳入，作为重点教学内容之一。在教学中，主要讲授钢筋混凝土结构与砌体结构的结构施工图的图示与识读方法，并采用实际工程的施工图作为示例，引导学生掌握施工图识读方法，培养学生岗位职业能力。2.1.2结合规范，强构造，弱计算。结合建筑结构方面的规范，如《混凝土结构设计规范》、《砌体结构设计规范》以及《建筑结构荷载规范》等规范条文要求，重点讲授结构构造方面内容，相应的弱化构件计算部分的内容，以“够用，适用”为原则，适应高职院校学生生源结构，围绕岗位职业能力要求的知识点开展教学。2.1.3以职业能力为导向，采用模块式教学，整合教学内容教学内容决定着学生在课堂中是否能学到实用的技能知识，因此教学内容是教学改革的重点。摒弃以往陈旧的和脱离实际的教学内容，适应社会对人才的需求，以职业能力为导向，对建筑结构课程的教学内容应进行整合和合理取舍，改变以结构专业特点所形成的教学内容，把职业岗位所需的知识内容有机的融合起来，采用模块式教学，重新整合课程的项目模块。根据职业能力的要求确定建筑结构课程的项目模块，其课程内容的项目模块包含七个模块，分别为：项目模块一：建筑结构基本知识；项目模块二：建筑结构材料的力学性能；项目模块三：杆件基本受力方式；项目模块四：预应力混凝土知识；项目模块五：砌体结构施工图识读；项目模块六：混凝土结构施工图识读；项目模块七：建筑抗震知识。

2.2教学方式改革

以职业能力培养为主要目标，将岗位职业能力要求融入到各个教学环节中。采用传统的理论授课模式与讨论式、研究式、启发式的教学方法与现代化教学手段相结合方式，指导学生自学，突出学生的主体作用，发挥教师的主导作用。充分利用信息技术，利用课程教学资源库等，改变原有的教学方式，从旧式的“填鸭式”、教师“独角戏式”的教学方法转变到启发式、讨论式、研究式教学方法上来，并利用现代教学手段充分调动学生的学习积极性，提高教学质量。

2.3考核方式改革

建立“以考核知识的应用、技能与能力水平为主的，平时的形成性考核与期末的鉴定性考试并重的，由多种考核方式构成、时间与空间按需设定的多层次考核综合评定成绩的课程教学考试模式”。知识学习与技能提高相结合，突出能力培养，强调平时过程考核，采用实行日常考核和课程结业考核相结合的考核方法，总成绩由以下三部分组成：2.3.1大作业：主要考核学生利用所学知识进行钢筋混凝土综合设计的综合技能。根据学生题目的难度等级，采用口头答辩、设计报告和讲评三个环节进行考核，合格后综合给出大作业成绩，占20%。2.3.2课程实习考核知识点要求：以现场施工日志实训记录、口头答辩、和学生日常出勤、学习态度和主动性四个环节对钢结构实习进行考核；结合期末理论考试结果按照权重确定最终成绩，过程考核和理论实践并重，充分体现了考核评价标准的科学性，占30%。2.3.3期末考查：以试卷的形式，通过期末考试考核学生对于知识的掌握程度，此部分考核占50%。

3改革创新点与启示

3.1以职业能力为导向，对建筑结构课程的教学内容应进行整合和合理取舍，把职业岗位所需的知识内容有机的融入教学，以“够用，适用”为原则，适应高职院校学生生源结构，重新整合课程的项目模块，围绕岗位职业能力要求的知识点开展教学。3.2引入现代教学方式，突出学生的主体作用，发挥教师的主导作用。充分利用信息技术，利用课程教学资源库等，改变原有的教学方式，实践表明，提高了学生学习积极性，有效的提高了课程教学质量。

作者:黄 艳 袁维红 俞英娜 单位:兰州石化职业技术学院

参考文献

[1]李殿平.浅谈建筑结构课程的教学改革[J].辽宁高职学报,2009(11).

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高层建筑施工前，要做好各种准备工作。主要内容有：对图纸的审查、对钢结构的验收等，具体事项如下。（一）施工前，相关的工程师和施工人员对图纸进行详细的审查，这样既起到检查的作用，防止出现大的漏洞，进行及时的补救，减少对建筑工期的影响。也可以充分了解施工情况[3]，更好的把握施工要点，清醒的认识到施工中的难度，有整体的规划，以便保证施工进行（二）检验钢结构的是否合格，确保螺栓、抗剪栓钉等材料符合建筑标准，对钢结构的规格、型号进行验收，保证原材料的准确无误，防止出现难以挽回的后果。（三）对钢结构建筑施工单位进行检查，保证其有完整的施工计划；对进行建筑严格的质量要求；全面监控施工质量方法；建立质量保证制度；完善工程进度体系，做好多种防护工作，保障建筑质量合格。（四）对施工人员进行选择，详细检查工人的资格证和施工技术，按照严格的标准选拔优秀的工作人员，那些不合格的坚决不予以录用。此外要健全奖罚制度，明确员工的责任意识，以免引发施工事故[4]。

二、钢结构施工的技术要点

第一，在高层建筑钢结构中，对塔吊的选择。塔吊是施工中非常重要的必备设施，选择塔吊时，要考虑众多的因素，如：施工场地的大小、楼层建筑的高度、钢结构建筑的承载量等，同时对塔吊的安全性进行检查。通常情况下，高层建筑都使用内爬式塔吊，这种塔吊在施工中，不需要额外的加固工作，对起重机的要求小，使起重机自行的布置位置，而且这种塔吊的造价相对较低[5]。第二，在高层建筑钢结构中，对塔吊安装顺序的考虑。在安置塔吊前，要确认位置分布、塔吊数量、先后顺序，这就要求对钢结构的形式和现场环境进行考察，再合理安排塔吊。可把工程分为不同的作业区，先从中间的单元进行塔吊工作，再安装其他的塔吊，这样能很好地固定位置，进行校正工作。第三，预埋位置的保留。在钢结构建筑中，对螺栓的预埋位置精确测量，合理预埋，避免出现安装困难的现象，一旦发现位置偏差及时返工，不能图一时方便，造成不可挽回的后果。第四，对钢结构的钢柱严格审查。规范钢柱的标准，对翻样下长度进行准确测量，避免误差出现，控制好设计长度。第五，注重螺栓连接。在螺栓的固定工作中，可分为初拧和终拧两个步骤，初拧是为了缩小螺栓受到钢板的影响，终拧则是进行最后的加紧工作，一些大型的钢结构建筑，要经过初拧、复拧和终拧三个环节，可见螺栓连接的重要作用。第六，焊接工作的重视。钢结构建筑的焊接工作极其重要，它关系到整个工程的质量，焊接水平的高低，直接影响施工效果。因此，在焊接时，工人要按照说明书进行工作，不能任意为之，督促相关人员反复检查确认，保证焊接工作的合格。

三、增强钢结构质量的措施

监控施工材料。在施工过程中，原材料的控制对工程质量起到重要作用，我国对原材料的主要要求是：抗拉度强、延伸率和碳含量的合格。在采用的钢材中，应该包括品种、性能、证明书、规格、化学成分的组成，加强对原材料的监控[6]。加强事前控制。事前控制主要是准备阶段的质量监控，负责人对工程的图纸、施工方案等施工中涉及到的全部环节进行彻底核实，并熟悉验收方案、督促工程进度，协调各部门关系，做到有备无患。

四、钢结构施工中注意的问题

根据施工特点，选择合适的施工器械，尽可能的保障施工人员的安全和建筑质量；成立安全小组，进行安检工作，指导工作，消除安全隐患，建立保护措施[7]；注重防火设备选择，钢结构建筑耐火性差，危险系数高，可以采用喷水系统进行钢结构的保护，防止坍塌。

五、结语

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关键词：新能源墙体节能屋面节能

随着技术的日新月异,能源短缺已不容忽视，节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，长此以往，将严重世界的可持续。因此，能源将成为本世纪的热门话题，我们必须从可持续发展的战略出发，使建筑尽可能少地消耗不可再生资源，降低对外界环境的污染，并为使用者提供健康、舒适、与和谐的工作及生活空间。

一国外节能已成风尚

1.资源回收利用

美国一家大学曾设计建造了一种四居室的生态房。它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量;用电依靠风力发电机和太阳能电池;用水是从屋檐流下来经过处理的雨水;粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园施肥用。美国一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋，墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的;屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的;所用的板材为锯末和碎木料加上20%的聚乙烯制成;而旧报纸、纸板箱则成了屋面的主要原料，并作为墙面的绝缘体。美国国立资源保护委员会总部则是以废旧回收物品的再生材料为主要材料建筑的绿色办公室。它的墙壁由麦秸秆压制并经过高加工而成,地板由废玻璃制成,办公桌由废旧报纸与黄豆渣制成。另外,它还设有很大的窗户,这样办公室内非常明亮,从而可节约电力30%。日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用，不仅变废为宝，而且减少了环境污源，节约了能源。

2.新能源开发利用

德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。德国还有一个零能量住房,所需能量100%靠太阳能。零能量住房向南开放的平面被设计成扇形平面,可以获得很高的太阳能辐射能。墙面采用储热能力较好的灰沙砖、隔热材料和装饰材料,阳光透过保温材料,热量在灰沙砖墙中存储起来。房屋白天通过窗户由太阳来加热,夜间则通过隔热材料和灰沙砖墙来加热。

3.纸建筑

用纸做结构材料不仅可以减小建筑物的重量，加快施工速度，降低成本;而且建筑物拆除后，纸可以重复利用，对节约资源、环境保护亦有好处。世界上目前已有一些用纸结构建造的临时性和半临时性的建筑。位于瑞士某地的纸塔是轻型建筑中一个有意义的例子，该纸塔外径13m，高33m，1992年建成，已成为瑞士当地的标志性建筑物。整个塔所用的材料纸板占79.26%，木材占20.22%，钢材占0.52%。为建筑使用可降解性材料开辟了一条“绿色”通道，因此，它们被人们誉为“绿色建筑”典范。2000年世博会，日本馆是一座世博会期间使用的临时性纸建筑，会后其大部分材料可以回收利用。它以材料和结构的特性为主题，关注资源和环保问题。它采用回收加工的纸建成拱筒形的结构，由12.5cm粗的纸管网状交叉而成，弧形屋面和墙身材料也是织物和纸膜。该馆长72m，宽32m，最高处达15.5m，面积3600m2。白天，自然光经过半透明纸窗的过滤构成柔和、宜人的室内光环境;夜晚，纸窗又是神奇光影的“屏幕”。在世博会展馆里，自然光透过防水的织物和纸膜构成的屋顶照射到室内，造成一片富有日本风情的空间环境。日本馆反映了日本人普遍具有的生态与环境意识，这种纸品构筑物的意义不仅仅在于环保、节能，更重要的是为解决人类居住问题提供了一条快捷的途径。

二中国建筑能耗基本情况

我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4，居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展，需要大量的建造和运行使用能源，尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计，1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤，占当年全能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤，占全国能源消费总量的11.5%左右，占采暖区全社会能源消费的20%以上，在一些严寒地区，城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右[1]。与此同时，由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源，使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中，化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中，99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的，其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%，CO2占71%，烟尘占60%[2]。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家，每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二，预计到2020年，中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此，中国对于全球气候变暖承担着重大的责任，而作为耗能大户的建筑，其节能也就成为关系国计民生的重大问题。

我国节能工作与发达国家相比起步较晚，能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4～5倍，屋顶为2.5～5.5倍，外窗为1.5～2.2倍;门窗透气性为3～6倍;总耗能是3～4倍[4]。如果听任高耗能建筑大行其道，建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产可能增长的速度，国家的能源生产势必难以长期支撑这种浪费型需求，从而不得不组织大规模的旧房节能改造，将耗费更多的人力、物力。另外，每年新建和改建的几千万栋建筑要消耗掉几十亿吨林木、砖石和矿物材料，造成森林的过度砍伐，材料资源的大量开采，带来土地的破坏，植被的退化，物种的减少和自然环境的恶化。

三几种节能途径

1.墙体节能

墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16W/(m2·K),而常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下，应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。

2.门窗节能

外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:

（1）控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准（采暖居住部分）》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。

（2）提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料（如毛毡）、弹性密闭型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。

（3）改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。

（4）设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次，这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的，对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

3.屋面节能

在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后，还必须进一步加强屋面保温隔热的。屋面节能措施的要点，其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品，不仅适用于具有平面的屋面，也可用于带有曲面的屋面，其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标，表观密度为110～150kg/m3;导热系数为0.04～0.06W/m·K;蓄热系数为0.90～0.11m2·K。抗压强度大于0.2MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽渗透系数为2.18×10-7g/m.n.Pa[5]。这些指标充分体现了膨胀珍珠岩密度较小，导热系数较低，而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。2001年已经在西宁污水处理厂的数百平方米屋面工程中使用，收到了好的技术效果。

4.利用太阳能

地球拦截的太阳辐射能相当于目前全球电力消费量的1500倍。而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能，只占资源量的很小一部分。据美国能源部评估，1990年美国太阳能经济可开发资源量约为22Mtce/年，仅为技术可开发量的0.6%。所以，太阳能的开发利用有巨大的潜力。太阳能作为一种可再生的洁净能源，是建筑上很具有利用潜力的新能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有，被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富，陆地每年接受的太阳辐射能，相当于2.4×1012tec，2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2[6]。如果将太阳能源充分加以利用，不仅有可能节省大量常规能源，而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。

5.夜间通风

夜间通风的原理是在夜间引入室外的冷空气，通过冷空气与作为蓄热材料的建筑维护结构接触换热，冷却建筑材料，达到蓄冷目的。在夏季，为了获得舒适的室内环境，则需要空调供冷系统。而此时，因为夜间的室外空气温度比白天低得多，所以夜间室外冷空气则可以作为一种很好的冷源加以利用。严格地说，只要室外空气温度低于室内空气温度，此时的室外冷空气就可视为可利用的自然冷源。

[1]韩建新,颜宏亮.21世纪建筑新技术论丛[M].上海:同济大学出版社2000:131-132

[2]涂逢祥.世纪初建筑节能展望[J].建筑2001（2）:51-52

[3]白胜芳.节约能源保护环境[N].建设报（中国建材）CN11-0038，2003，108期

[4]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].建筑2001（7）:6-7

篇8

“自维持建筑”的技术是以建筑节能技术为基础的，以其“完全独立运转”的特点区别于一般的“可持续发展建筑”“绿色建筑”或“低碳建筑”等概念。在研究节能环保建筑发展历史的过程中不难发现，可自维持建筑的理念比可持续发展建筑理念先行。这种雏形的建筑可持续理论的先行性也正突显了最初建筑师对于节能的理想化和绝对化设想。所以，当“自维持技术”在微型建筑上使用时，要求其达到的首要目标即为实现脱离市政管网下的建筑运转。首先是根据微型建筑的具体用途计算耗能（E1），通过获得太阳能、风能等能源（E2）以保证获得大于或等于微型建筑的耗能，即E2≥E1。使得微型建筑在完全脱离市政管网的能源支持下，亦能独立完成正常生活运转。其次是在设计过程中尽可能地减少建筑耗能（E1），增大建筑自维持的可行性。具体而言，自维持的技术策略分为三方面：a)用电和采暖制冷自维持；b)用水自维持；c)排污自维持，主要包括生活污水处理和生活垃圾处理两方面。

2小型建筑自维持的技术策略

2.1用电及采暖制冷自维持技术建筑供给使用需满足人对于基本用电、供暖的要求，不同建筑根据功能和使用环境产生的能耗也有所不同。由于自维持建筑强调能源可持续性，要求使用清洁能源，目前较成熟的清洁能源一般采用太阳能、风能或生物能（如沼气等）等。太阳能作为一种最为普遍且最为成熟的清洁能源一直被优先利用，中国也是太阳能资源十分丰富的国家，2/3国土面积年日照在2200h以上，年辐射总量大约在每年3340MJ/m2～8360MJ/m2，相当于110kg标准煤/m2～250kg标准煤/m2[2]，所以太阳能利用具有广阔前景。对于微型建筑来说，采用太阳能供能的技术也较为普遍且成熟。从能源利用角度来说，太阳能集热板和太阳能电池板具有储能率高、利用率高、可行性强等特性。微型建筑据利用太阳能的方式可分为两类：主动式太阳能建筑和被动式太阳能建筑。a)主动式太阳能建筑是通过集热设备将热量传入建筑物内分配使用，对太阳能的利用高，功率大，便于控制，但需要设备投入并占用室外空间。其中利用太阳能主要分为发电和集热两方面。目前中国国内性价比较高的太阳能发电技术主要为光伏技术，主要依靠太阳能光伏发电方阵来实现。太阳能发电技术与微建筑结合时一般有两种方式，见表1；b)被动式太阳能建筑被定义为不通过传统采暖方式和主动空调形式来实现舒适的冬季和夏季室内环境的建筑[3]。被动式太阳能技术是一个抽象概念，可以被许多具体技术策略与技术手段来实现。比如被动式自然调节可以分为被动式太阳能采暖、被动式降温、天然采光与自然通风这四方面[4]，而后每一个方面下又有更为细致具体的技术手段支撑。被动式太阳能建筑的采暖方式主要有直接受益方式、新型集热墙的使用和应用多种供暖或降温措施，如以水为媒介的蓄热器，或采用对流式散热等[5]。对于微型建筑来说，完全依赖主动式太阳能来供给采暖、制冷是不经济的，这不仅要耗费过多的设备费用，也不符合生产过程中的可持续生态要求。故要实现建筑采暖制冷自维持应一方面在设计上尽可能利用被动式太阳能，微型建筑可通过调整建筑朝向，选择适当建筑材料（最好是在当地产出的材料），巧妙处理建筑的空间和形体，进行合理建筑构造设计使建筑物自然地应用太阳能供暖、采光并维持建筑能耗。综上可知，主动式和被动式太阳能利用方式应在自维持微型建筑中综合运用，利用先进技术手段和绿色设计理念，合理利用每一束可利用的太阳光，必将创造出更加节能、环保的建筑空间[6]。

2.2用水自维持技术微型建筑用水自维持的水源主要来自雨水或附近水源（如江、河、湖、海等，具体情况适建筑周边环境而定）。雨水净化是目前微型建筑自维持用水最常用也是最容易的措施。微型建筑可以采用坡屋面集水或独立装置储水方式，独立雨水收集系统根据初期弃流后的雨水水质情况和实验结果，采取雨水-雨落管-初期弃流装置-贮水池-泵-加药装置-滤池-中水-消毒装置-中水的处理流程，其出水可满足CJ25.1-89生活杂用水水质标准[7]，该水可用作灌溉、冲厕、拖地等杂用。生活杂用水经过特殊专业处理后才能供给生活用水，以煮饭、洗澡、饮用。

2.3排污自维持一般排污包括生活污水处理、生活废料处理两方面。一般生活污水包括厨房炊事用水、沐浴、洗涤用水和冲厕用水，其特点有三：a)冲厕水中含粪便，是多种疾病的传播源；b)生活污水浓度低；c)生活污水可降解性较好，适用于厌氧硝化制取沼气。根据以上特点，生活污水一般处理方法有：生活污水净化池技术、无动力多级厌氧复合生态处理系统、土壤渗滤生态处理系统。其中，生活污水净化池技术由于净化池后期维护成本较高，需要每年精心管理、清洁。另外，土壤渗滤生态处理系统针对土地较少情况提出，对土地特性有一定要求。因此微型建筑中应首先考虑无动力多级厌氧复合生态处理系统。即针对独户或联户生活污水的处理，基本形成一套成熟的厌氧处理与生态床相结合的处理方法。生活废料生活中产生的可降解和不可降解的垃圾，可降解一般采取回收利用，不可降解垃圾则一般归置到城市不可降解垃圾进行统一处理。

2.4具体小型自维持案例分析近年来，国内外建筑师将自维持理论和技术运用于构思或实践，有了诸多微型自维持建筑的概念模型或实践案例。如JoseManuelPequeno设计的“可搬运的游客塔”、伦佐•皮亚诺设计的“第欧根尼”小屋，及东南大学设计的铝合金太阳能小住宅“未来屋111”等，均在不同程度上实现了建筑在供水、用电、排污等多方面的自维持。现具体就一个实际建造案例介绍如下。“第欧根尼”小屋[8]由著名建筑设计师伦佐•皮亚诺（意大利）设计（见图1）。造价约1.72×104英镑（约合2.64×104美元）。主体为木结构，外墙是一层铝板。长3m，宽2.5m，屋顶是三角形，最高处是3.7m。室内面积为6m2，空间包含了起居室、厨房和卫生间。囊括食宿、办公、排泄、沐浴、储物等功能，空间设置合理，环保节能。房屋可以依靠太阳能和雨水实现自维持，屋顶一侧铺设太阳能板，利用太阳能转化为的电能可足以维持厨房和起居室的用电；生活用水由雨水供给，屋子地板下铺设雨水采集系统和净化系统，以此解决生活用水问题，且造价相对低廉，故此案例对于一般意义的微型自维持建筑具有一定参考价值。

3结语

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建筑行业如此庞大，在很大的市场需求下要求我们要有合理的规划。建筑业与我们生活息息相关，这要求我们要很重视房建工程。好的工程要从设计开始，所谓好的工程就是用最少的钱建造出最安全合理的房屋来供社会来使用。我们设计行业尤其是结构专业要带头进行优化设计，为国家节省资源出份力。

1案例概况

本工程为办公楼，初步方案为框架结构，但是为了减少造价改为砌体结构。根据建筑抗震规范规定该建筑所在的城市抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0．159，设计地震分组为第一组，设计使用年限51年。建设场地为II类，基本风压为0．35KN/m2，基本雪压为0．35KN/m2。结构层数为4层，结构形式采用砖混结构，基础采用条形基础。

2结合案例

进行对建筑节诶狗优化设计措施进行分析

2．1建筑结构形式设计

户型选择主要由建筑类型与功能决定，而建筑设计方案决定建筑类型与功能。在建筑结构形式优化没计中，砌体结构与底部框架剪力墙结构是设计的主要部分。根据本次案例的实际情况，文章做一下具体设计:

(1)加强砌体结构设计。砖砌体是建筑承重与抗侧移的结构部分，可以灵活的布置建筑平面，但不适于做跃层结构与受力大的突兀结构。为了有效减少建筑构造柱的配筋，可在保证建筑安全性的基础上，建至少道纵向墙体，而且门窗开洞宽度不超过2．1m。

(2)加强底部框架剪力墙结构设计。在该设计中，如果底部框架剪力墙竖向抗侧力构件不连续，极易出现受力不平衡问题，所以必须严格要求建筑平面。设计底部框架剪力墙结构时，应尽可能将承重墙设计在框架梁上，若将墙体设于次梁上，则需加大建筑部分结构的配筋，如该次梁、主梁、框架梁，并加厚该次梁楼板。下图1为优化后的梁布置图。(3)此外，结构楼板应在填轻质材料的基础上，才能进行错层。在建筑户型设计中，为便于布置临街面柱网，应在临街面布置大房间，而背面则布置小房间，如卫生间、厨房等。

2．2建筑剪力墙设计

在剪力墙设计过程中，连梁设计是其中的关键部分。连梁连接建筑各墙肢形成联肢墙，增加了制约墙肢的条件。建筑结构的地震作用随着连梁剐度的增大而增大，而连梁与墙肢的分配内力也随之而增大，因此需适当增加构件配筋量，才能保证建筑的安全．性，但会浪费建筑材料。所以，设计建筑结构时，经验丰富的设计师通常不采用刚度大的衡下墙作为连梁，而是将连梁设计为弱连梁，减小截面与刚度。此外，建筑结构设计不仪要符合刚度和变形条件，还必须综合考虑建筑抗力、变形、经济等方面，尽可能合理布置建筑抗侧力构件。可见建筑结构抗侧力刚度随着剪力墙数量的增多而加大，结构位移也随之减小，但建筑结构地震力会因此增大，从而不利于控制建筑结构造价。所以在进行布置剪力墙时，要把周边弄的更加均匀，可以运用对称、分散等原则，在设计的时候一定要以建筑规定的水平位移限值为标准，适当的控制剪力墙数量。

2．3建筑细节设计

建筑结构设计优化中主要体现以下几个方面:加强建筑结构局部构件精细设计，如设计现浇板时，尽可能将异形板划为矩形板，从而使建筑合理受力，并避免拐角出现裂缝;选择冷轧带肋钢筋作为建筑底部框架抗震墙的底框梁箍筋，减少箍筋量，达到降低造价和便于施工目的;结合结构优化设计理念与计算机技术，使计算仿真优化设计思路广泛应用于建筑工程结构设计。利用计算机建立建筑结构优化设计模型，并利用计算机高效的优化设计方法，使建筑结构设计达到优化目的。优化设计大型复杂的建筑结构时，利用计算机优化设计建筑结构，具有传统设计方法无法比拟的优势。所以，建筑结构设计人员必须具备一定的计算机知识与运用能力，有效利用计算机优化设计分析建筑结构。总而言之，对于构造措施，要紧密联系规范进行设计，不要盲目的加大构造尺寸和钢筋直径大小，减小不必要的浪费。梁板柱的布置体系和受力体系尽量简单合理，对于不需要设置梁的部位要简化设置。控制砌体砂浆等级。控制基础的埋深和合理选用基础形式，对承载力特征值进行修正。

二结束语

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所谓的结构概念设计就是指用与结构设计相关的理论指导实践的设计工作。而如果在设计的时候，如果缺乏理论的指导，那么建筑在结构设计上就变成了个人的主观设计，而不是理论层面接受的设计。当然在结构设计的时候，其理论应该是科学的合理的，符合现行社会和经济发展的，而且在设计的过程中，先进理论和先进工具的应用也是必须要考虑到的，不能出现落伍的情况。在进行结构设计的时候应该从以下三点进行考虑。

1．1方案选择的合理性设计方案的选择是十分重要的，不仅关系到以后工程的质量和结构，还影响着人们的居住。在结构方案的选择上，要遵守科学、合理、发展的原则，而且由于很多种因素都对设计方案造成影响，所以设计出来的方案就是多种多样的。方案设计出来了，又面临着合理的选择上，方案选择的不好，日后发生的后果不堪设想，所以应该进行认真的分析比较，选取的方案既要科学合理，又要经济，所以方案的选择很重要。在对设计方案的可行性进行选择的时候，要对建设地及施工材料等进行全面的分析，保证每一个环节的科学合理，还要有专业人士对各种影响设计的因素进行评估分析，选择出科学合理的结构概念设计方案。

1．2结构简图的科学性结构概念设计首先要有科学专业的理论作为支撑，而且一般情况下利用结构设计简图对结构概念设计的合理性进行评估。在结构简图的选择上，要遵照安全和准确的原则，选取合理的简图。因为如果选取的简图不够科学，那么相应的结构概念设计也会出现相应的错误，甚至对工程的质量问题造成巨大的影响。所以说，结构设计简图在制作时应该做到精确、科学，使出现的误差也在可控范围内，应该进行严格的审查，保证简图的质量。

1．3对计算的结果进行准确分析随着社会和经济的发展，信息技术被广泛的应用，特别是在数字的计算等方面设计出种类繁琐的计算软件，可是各计算软件在计算的结果上确实各不相同，让使用者也不知道哪个是正确的，所以在工程的设计中计算工作经常出现混乱。在进行设计时，软件的选择很重要，应该对各个软件进行系统化分析，根据工程的实际情况和设计的原理等，选择适合的软件，确保计算结果科学准确。

2如何在结构设计中运用概念设计

2．1建筑场地的合理性选择建筑场地的选择影响着结构概念设计的结果，所以说对结构设计来说非常重要。建筑场地的选择要符合施工的条件，同时满足采光、水电、噪音等多方面的考虑。最重要的一点，就是应该考虑建筑场地的抗震能力。选择的地点必须是抗震效果比较好的地点，以免发生危险的情况。一般在工程的初步设计之前就要进行建筑场地的科学选址和勘察，如果施工场地确实不允许，又必须在此进行建设，那么就应该做好科学有效的手段来降低危险系数。

2．2建筑基础的科学化应用建筑场地进行合理选择后，紧接着就是对建筑基础的科学化选择上，在选择的时候要根据建筑场地的地形和地质结构等进行分析，选取合理的建筑基础。一般在建筑基础的选择上有以下三种情况:

(1)桩基础。在地质比较松软或者负重比较大的情况下，大多会选择桩基础，因为桩基础能够使下部对上部进行力的承载;

(2)箱形基础。箱形基础的安全性比较高，抗灾能力比较强。一般高层建筑中会应用箱形基础。是因为箱形基础使下部的承载力实现均匀分配，保持地基的受力均匀;

(3)筏形基础。筏形基础能够实现分散建筑上部结构承载力，是下部承载力减弱，对地基进行力的控制，不出现地基的不均匀沉降。

2．3结构规则的合理应用建筑结构中只要保证非结构件的正常稳定运转，就能使建筑材料的成本实现降低，因此主体建筑结构的选择，要做到合理、科学和对称性，在多数的施工中，实现抗侧力主体结构的对称，所选择的平面结构也应该是容易形成对称结构的。当然，具体情况具体分析，还要根据实际情况进行选择，同时符合平面工程的科学设计。

2．4抗震抗灾能力的强化建筑设计和施工的成功与否，不只是外型和质量的方面，还有抗震抗灾上的需求。所以机构概念的设计，要考虑到抗震抗灾的问题，在设计时要多增加防线，以期实现减弱地震的危害性。当然结构的变化也能起到抗震抗灾作用，比如安装特定的原件，使得建筑体对地震的破坏力进行有效的减弱。

2．5结构刚度科学化选取建筑结构在刚度的选择上至关重要，而且在建筑结构概念设计中也必须遵守刚度的要求。结构刚度可科学化选择，是保证工程质量的有效措施，还能够对地震等灾害起到危险性降低的作用。与此同时，结构刚度的科学化选取还能扩大空间的占有率，使建筑平面的利用率等都能得到合理的利用。

3实施结构概念的措施

为了提高设计的科学性和合理性，同时保证工程的质量和安全，在进行结构概念的设计时，主要运用以下几种措施:

(1)在建筑场所的选择上，要选择抗震性能比较高的，如果选择的场所抗震性能较差同时还必须在此施工，那么要进行科学的补救措施，以免造成不必要的危险;

(2)在结构材料的选择上，要选择抗震系数比较高的结构材料，而且选取的材料还应具有良好的均匀性，满足抗震的要求，保证安全性;

(3)在结构构件的组合上，添加赘余等组件，减小地震的破坏性，也可以多增加防线;

(4)在构件的延性上下功夫，通过采取多种有效的手段，提高刚度和承重能力，增加抗震的能力;

(5)在构件的连接上，保证结构的整体性和统一性，加强对节点的控制，保证其连接的质量;

(6)实现所有设计的完全一致，在相关的数据等方面做到精确一致，保证方案的科学化和合理化。

4结束语