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建筑设计的优化建议精选(五篇)

发布时间:2023-10-05 10:22:36

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇建筑设计的优化建议,期待它们能激发您的灵感。

建筑设计的优化建议

篇1

【关键词】住宅建筑设计;建议;发展方向

随着我国经济的不断快速发展,人们对居住的条件和需求与时俱进。住宅的建设一直是城乡建设的热点,人们对住宅的使用功能、舒适度、安全感以及环境质量更关心。所以,住宅的功能、质量等方面必须与其价格相联系,与市场需求相适应,以满足人们的要求。

一、住宅建筑设计存在的问题

1、套型设计不合理

(1)起居室设计

① 面积太大。起居室面积太大,使室内净高显得较低,给人带来压抑感;

② 起居厅的门洞数量过多。在起居厅设计中门的数量与功能作用成反比,有2个~3个门的厅,对其功能影响不大,有4个门的厅,其交通面积增多,使用功能就会降低,有5个门以上的厅,作用很小,基本只起着过道的作用,门洞的数量与位置起着决定性作用;

③ 餐厅与起居室结合,造成气氛和气味的相互干扰,很不协调。

(2)卫生间设计

在住宅设计中,卫生间的位置正对入口或直接对起居室开门,不雅观不协调。

(3)厨房设计

厨房的使用面积太小,多数在4.0㎡左右,给排水管道、燃气管道等排列零乱,没有统一专用管道井,检修也十分困难。

2、采光不足,日照间距不够

目前一般常见到的大进深住宅,往往室内中部出现“暗厅”,或房间的形状狭长,中部采光不足。一些住宅为了避免出现面积大于10㎡的暗厅,采取了中部暗厅开口,形成狭长的大房间的变换设计,不仅房间使用不方便,也不能满足起居厅采光标准中规定的侧窗采光要求窗地面积比大于1:7的规定。还有一部分住宅套内居住空间均为不利朝向,不符合住宅设计规范规定的每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照的规定。

3、小面积选用跃层

目前在多层、高层住宅的中间层大量出现的跃层式住宅,主要是为追求变化和气派的室内空间,并无其他功能的要求。在户内设楼梯的跃层不利于老弱及儿童上下使用,且楼梯要占用一定的房间面积,对于面积不太大的套型更不适用。另外,不少住宅户内楼梯坡度设计太陡,步宽尺寸不足,存在很大居住隐患。

4、不分场合地采用错层式

(1)小面积户型采用错层式。有的住宅,面积不大,为了做出错层,免不了踏步的设置,而踏步却占了一定的面积,这不但减少了使用面积,而且由于踏步的空间分界作用使房屋空间显得小气;

(2)在地震区采用错层式,造成平面上和立面上的突然变化和不规则的形状。

二、住宅建筑设计的优化建议

1、套型的功能空间分离

文明的分室标准要求是食寝分离,起居与主卧室分开,工作同学习空间独立。

公私分离。就是把家庭生活空间分为私密区和公共区,把卧室、工作室、专用卫生间等私密性要求高的房间划分为私区,把起居室、餐厅、厨房、公用卫生间、门厅等划分为公区,按公私分离原则进行生活行为单元组合设计。

餐寝分离、居寝分离。将用餐功能从卧室分离出来,同时又将起居功能从卧室分离出来。起居、进餐、就寝分离,在面积条件许可的情况下应优先考虑设置专用的餐厅。也可将用餐空间附带在起居空间内,或附带在厨房内形成餐室厨房,也可附带在门厅内。

2、平面布局面的多元性、变异性和差异性

居住者层次不同,审美意向和价值取向不同,家庭结构各异,对住宅要求就不同;同一居住者不同时期对空间的使用也有不同的要求与选择,因此,在住宅建筑设计时,除了提供丰富多样的套型平面外,同时也要求住宅的平面布局能适应这种变异性和差异性。“部分灵活”的单元大开间,虽有固定的厨房、卫生间、入口和单元的形状,但可划分成不同的平面布局,满足不同层次的需要。

3、厨、卫布局完善合拍

厨房是家务劳动集中的地方,是否适用不仅取决于有一定的使用面积,而且也取决于形状和尺寸是否适合布置设备及操作。根据洗、切、烧的操作过程,厨房的台面呈L型及H型柜式布置较合理,并要求有足够长的台面能置放电饭煲、微波炉等家电。卫生间应随套型面积的扩大也相应增加,盥洗室分设后,上部空间可设吊柜,也可与厨房入口结合,留出一个完整的墙面作为用餐空间。

4、提高节能意识,于安全中显特色

在实际建筑设计中我们理应提高节能意识,注重安全。例如,单向板与双向板在棚同荷载、相同板跨的情况下,单向板产牛的等效均布活荷载较高,这不利于楼板承载较多的受力,而正方形的双向板却能够为楼板增加较多的承载力。所以在建筑设计时我们不妨大胆采用双向板,同时也可引入双向井字粱框架,这样不仅有利于平衡结构受力更有利于抗震。另外,在采用双向框架设计后后,由于楼层楼而荷载向可以纵横2个框架传递,横向框架上变小有利于节省工程投资降低能耗;另一方面,即使纵向受力加大亦不足以影响层离,可以于安全中尽显建筑物美观的特色。

5、重视价值工程原理优化成本控制

在住宅建筑设计中,价值工程作为一种成熟有效而被广泛运用的管理方法能够促进设计项目真正做到技术领先、功能完备、造价合理,从而优化成本控制。因此,在项目设计时,相关部门应善于运用价值工程原理,顾全大局,全面考虑相关因素,不同地区的自然条件和社会条件的影响对审核通过的设计方案进行技术经济分析,从而评估出可行性强的最低成本方案,有效达到成本控制。

三、住宅建筑设计的未来发展方向

1、走可持续发展的建筑设计道路

(1)对涉及的地方性,地域性理解,重视地方场所的文化脉络。运用技术的公众意识,结合建筑功能要求,采用简单合适的技术。

(2)针对当地的气候条件,尽量应用可再生能源。完善建筑空间使用的灵活性,以便减少建筑体量。将建筑所需的资源降至最少,减少建筑过程中对环境损害,避免环境的破坏,资源的浪费以及建材的浪费。

2、承重结构体系将以框架结构为主

住宅采用框架结构有利于新型墙体材料的推广应用,提高了住宅的抗震性能,并可以为住户提供自由分割的空间,丰富住宅的立面造型,使用面积系数也可提高,自重比砖混结构的轻,并且单位面积造价与砖混结构持平。

3、“以人为本”的全面性住宅建筑

(1)住宅建筑的舒适性

住宅建筑的本质就是为人服务,首先就要讲舒适性,也就是说住宅建筑要寻求一种在符合购买面积,户型的基础上,使得各功能的空间有诗意的尺度。

(2)住宅建筑的适应性

主要表现在多样性和可变性两方面。多样性:由于住宅市场需求的多样性,住宅开发建设单位要避免“贫富皆宜”的单一项目,要有一定的特殊,适合多种目标群体,赋予个性化的项目,来满足日益多样的市场需求。可变性:由于功能的多样性和技术的可行性,使居住空间的灵活可变得以实现,其可变性一般是以“户”为设计单位,按基本间定型的厨卫等定型设计,居室部分采用活动式隔断灵活分隔。

(3)住宅建筑的信息性

现代化的通讯手段与办公条件,在智能建筑内,人们可以通过国际直播电话、可视电话、电子邮件、声音邮件、电视会议、信息检索等手段,获得全球性情报、信息,以空前的高速度与世界各地的人们进行商贸活动。

(4)住宅建筑的智能型

① 安全、健康、节能、舒适宜人,能提高工作和生活质量的环境,最大限度的减少能源消耗,创造更有人性的生存环境。

② 不同用户对不同环境的要求,开放式的大跨度和大空间结构,允许用户迅速、方便的改变建筑物的使用功能。

四、结束语

为了适应人们生活水平提高和住宅建设发展的要求,住宅建筑应遵循适用、安全、经济、美观的设计原则,设计出符合新世纪要求的、具有高品质的个性化住宅作品,使我国的住宅建设健康发展。

参考文献:

[1]高翔.论住宅工程建设投资控制的关键——优化设计.中国住宅设施,2008,(11).

[2]武晶.浅谈可持续发展理念的居住空间设计[J].山西建筑.2007,33(5):66—67.

篇2

【关键词】: 建筑施工图;结构设计;优化;建议;工程施工

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

【引言】: 随着人们生活质量的提高,人们对于居住条件的要求也在逐渐提高,因此对于建筑物的质量要求也在不断提高。因此,关于建筑施工图设计的优化被越来越多的企业所关注,充分利用有效资源,实现最大化的效益,满足人们的要求成了所有建筑施工企业的共同设计目标。

一、 建筑施工图设计的内容以及优化设计中存在的问题

(1) 建筑施工图设计的内容

建筑施工图设计实际就是总施工平面图、建筑和结构施工图以及和预算、概算等相关的数据、图标等的设计,是一种文字和图标相结合的施工指导文件。详细规范了工程的每一个项目,保证了整个工程的顺利进行[1]。

(2) 建筑施工图优化设计中存在的内容

1、 在建筑施工图优化设计中,没有注重细节问题,从而出现设计漏洞,影响了设计优化的执行。

2、 建筑施工图优化设计中存在着一些和国家规范相矛盾的因素。

3、 建筑施工图优化设计没有结合实际的施工要求,造成施工困难。

4、 建筑施工图优化设计没有重视成本控制和工艺要求,造成成本浪费。

二、 建筑设计方面的优化建议

(1) 关于电梯井的优化设计建议

由于现在的大多工程都属于高层建筑,因此,再设计的时候必然有关于电梯井的设计。例如:有的项目有地下

室,其中电梯在地下室公共部分的设计中十分重要。经过统计,现在大多的地下室公共部分的地面标高和安装电梯的地面标高相等,因此,就导致电梯基坑底标高低于地下室底板标高1.7—1.9M,同时,由于电梯基坑自身的承台厚度,这样实际中电梯位置的土方深度比地下室的开挖深出3—4M,增加了工程难度和风险,同时也加大了工程造价。通过分析,可以依照地下室公共部分的特点,一方面消减公共部分的层高,另一方面提升公共部分的地面标高,保证地下室地板和电梯基坑地面两者的标高齐平,这样一方面保持了地基的稳定,另一方面减低工程难度和风险,进而节约了成本[2]。

(2) 关于屋面变形缝的优化设计建议

现在,大多施工图设计中常采用预制的硷盖板或者是成品的铝材盖板来设计制造屋面变形缝。其中预制的硷盖

板,质量重,同时容易损害隔离层,且拼缝不易处理;成品的铝材盖板,质量轻,但是单薄且容易变形,因此不耐用,同时这两种盖板不利于节点防水。经过作者的工程实践,利用用现浇硷悬挑构件,一方面可以扩大封盖的密实性,另一方面也可以利用现浇工艺减弱对下隔离层的冲击,这样在解决渗水顽疾的同时也保证了硷盖板的坚韧,增加了工程的实用性[3]。

三、 结构设计方面的优化建议

(1) 简化梁编号

随着建筑物格局的复杂化和体量的膨大化,建筑物构建数量也在逐渐增多,梁的种类和数量的增多,使得想要在许多的梁中需至少特定编号的梁极其费劲,滞后了施工。现在作者经过工程实践,找到了一种有效、简洁的构件编号方法:直接以轴号命名和轴网重叠的梁,例如用KL1命名第一个轴的梁,那么与之相连的支梁就是KL1—1,KL1—2,KL1—3等等[4]。这种方法可以简化工程施工以及后期预算。

(2) 关于钢筋锚固长度的整数设计

关于建筑施工的钢筋锚固长度是常用的建筑参数,项目统计人员需要熟记。但是随着建筑技术的改进,以及国家规范和图集编制的精细,关于建筑施工的钢筋锚固长度参数的计算习惯被打乱,给项目统计人员带来困难。作者根据自己的工作经验提出可以对钢筋锚固长度进行优化,例如,把钢筋锚固长度的数值倍数化为整五整十,这样可以提高计算效率,减少误差。

(3) 优化柱主筋

在进行结构设计时,柱主筋往往受到不同因素的影响而发生变化,更有甚者,上下层主筋级差达两级以上,这就导致焊接或者机械连接工作的滞后,这时可以采用绑扎搭接的方法。但这样会造成以下的问题:

第一, 因为柱筋刚度差,需要采用电焊等固定措施,一方面导致施工繁琐,另一方面影响柱筋间的净间距。

第二, 在绑扎搭接时,下料的单根钢筋长度不标准,需要进行裁剪,造成钢筋浪费。

因此,作者建议可以在设计中考虑设置过渡筋,这样可以保证结构竖向钢筋变化逐级进行,一方面节约建材,另一方面提高施工效率。

(4) 优化外凸柱变截面

在设计初,外凸柱可以改善室内空间的功能。但是,结构设计中的柱截面会受到高度变化的影响,当遇到外凸柱变截面,就会变成阶梯状柱。因此,在装修时需要补平柱变截面,这样既增加了施工困难,又出现安全隐患。作者根据自己的经验分析,建议不变截面,同时保证外凸柱上下通长,减低配筋率【5】。。

(5) 优化梁配筋

在配筋设计中,关于梁配筋需要整体考虑,合理计算钢筋长度,这样可以提高钢筋的使用率;同时,通过控制柱头节点的锚固端来提高柱头硅的施工效果。

四、 利用估算控制设计,完成建筑施工图的优化设计

估算控制设计可以通过控制工程造价优化施工设计图。估算控制设计就是根据上阶段审定的投资额进行下一个

投资控制设计,在设计时,把控制工程量和材料作为投资估算控制设计的内容,同时控制违规的变更,保证施工图设计和概预算能够有机统一,避免出现脱节现象。只是,估算控制设计要求技术和经济对立统一,设计人员要有高度的责任感和工程造价意识。

五、 加强设计人员的技能培训,提升整体素质

建筑施工图的设计中,设计人员的主观意识发挥了十分重要的作用,因此设计人员的素质关系关系着建筑施工

图设计的质量。但是,现在的建筑设计单位以及施工队都是良莠不齐,建筑市场有很多资质低的企业,这样就影响到了设计的质量。所以,除了,政府要审查企业的资质外,企业也要做好自律工作,企业还可以利用技能培训加强行业相关知识的熟悉程度,提高设计人员的专业素质。

小结:

综上所述,建筑施工图的优化关系到建筑施工的质量、成本等很多方面的问题。只有重视设计的细节,结合实际情况,规范设计,这样才能够合理控制建筑施工图的设计,让优化发挥实效,让工程建设顺利进行。

参考文献:

[1] 张新宏,丁智勇. 建筑施工图设计中存在的问题探析[J]. 城市建设理论研究(电子版).2011(25):1—4.

[2] 冯玉萍. 由天津万丽宾馆施工图设计引发——对建筑施工图设计细节问题的思考[J]. 工程建设与设计.2011(z1):40—43.

[3] 黄江,龚锐生,王浩然,王勇. 建筑虚拟技术在东亚运动会场馆建设中的应用与实践[J]. 施工技术.2010,39(11):112—115.

[4] 莫承宇. 提升建筑施工图设计管理水平的措施分析世界家苑2011(2):62—64.

篇3

【关键词】建筑施工图;设计优化;成本控制;优化实例

引 言:

建筑施工技术的不断发展改变了以往建筑施工的节奏,建筑施工的速度随之加快,而建筑项目的周期缩短给建筑设计和施工图设计带来了较大的困难,施工图在建筑周期缩短的影响下使其周密性下降,单纯的利用设计图进行施工图设计容易导致对建筑成本和施工难易程度的考量不足,而影响施工进程。不完全统计设计阶段可以控制成本80%左右,而施工开始后对成本的影响则仅为20%,而现实中设计与实际施工之间仍然存在脱节的情况,设计者在进行设计时不能充分的考虑建筑特征以及使用效果等,这样就容易到施工图设计不能适应实际的施工需求,引发矛盾等影响进度,反而提高了施工的成本,因此需要对其进行合理的优化才能起到施工图的作用。

一、施工图设计优化的重要意义

1、帮助成本控制

施工图设计的优化实际上就是一种小规模的设计优化,针对设计中的一些地方进行改进与调整,使之适应施工需求,以及质量控制,优化中也会提出相应的限额等要求,以此达到成本控制和优化的效果,因此施工图设计优化就是在设计单位按照设计完成施工图后,施工单位按照施工图进行预算分析,编制工程的技术性指标,按照限额设计的要求与施工单位的内部成本控制标准进行比较,然后对施工图中影响施工成本的关键点进行分析,并进行合理改进,以此可以优化施工成本支出的配置,由此降低施工成本。

2、优化建筑结构经济性

建筑工程的发展趋势是复合性满足功能的趋势,单纯的结构上对功能的满足已经不能适应现代建筑工程,所以建筑设计与施工者必须对空间进行合理的组织和设计,结构设计与资源配置必须平衡,同时提供建筑循环再利用的比例。目前设计单位仍然重视对结构合理性的设计,而不考虑空间对建筑功能的影响,所以在施工图设计优化时,可以充分考虑建筑的特性和功能需要,从而改进设计中这样的不足。

3、降低施工难度

施工单位在设计施工图的过程中对施工单位的情况往往还不够了解,对其工程设备、人员技术水平、辅助设计、过渡措施、工艺等都都不能进行适应性调整,因此设计图纸与施工图对施工单位而而言一定会存在脱节的地方,所以容易引起变更与工期延误等,对工程的成本和质量往往造成负面影响,所以在施工图设计优化中,通常组织施工单位和相关部门参与,使得设计优化更加适应施工现场的需求,这样指导完成的施工组织和设计就更加有的放矢,以此帮助施工单位降低施工的难度,提高质量控制的效果。

二、施工图优化的经济技术指标体现

1、经济指标是优化的基础

施工图的优化必须有标准可以参考,而经济性指标就是一个较为重要的基础性指标,任何优化都不能牺牲经济效益,多数非专业的技术人员单凭施工图的易懂程度来判断是不合理的,不能说明施工图设计存在不合理,这时应依靠辅助方式进行说明,即利用建筑经济性指标对施工图进行详细解读,在施工图预算上配合经济指标的分析与研究,将编制好的建筑技术经济性指标与项目施工图所形成的的指标进行比较,以此来对施工图进行调整,这就可以保证施工图的优化,按照经济性需求。

2、提供参考依据

建筑经济技术指标应为图纸优化提供重要的参考依据,土工工程中建筑施工单位在明确施工图设计优化后,应在优化的过程中以及结束阶段对施工图优化的效果进行分析,确定施工图是否满足建筑经济性的要求,此时应参考相关的技术性指标,为施工图的优化提供基本标准和参数,编制经济技术指标和优化前的经济技术指标进行分析比对,通过比较就可对优化方案进行选择和平衡,侧重经济性与质量保障双赢的方案,完成对施工图的优化,这样才能保障施工图优化的有效性。

三、土木工程中建筑施工图设计的优化案例解析

1、对布局和层高的优化

某个大型商业建筑,在设计后进行了施工图优化设计,寿险对其层高和功能流线等进行分析与优化。具体情况如下:施工图初期商业建筑中引入了高度较大的商业影城,对于院线顶部的设计尤其特殊性,而最初的设计不能满足退台的形式,因此在施工图优化中对影院的布局进行了调整,重新布置了影厅的布局,并充分利用了空间,获得较好的效果。其次,按照设计商业中心逐层设置了餐饮功能区,后勤流线设置引发了空间矛盾,根据餐饮作业的特点以及货梯等情况,对原有的施工图进行了调整,重新布置餐饮区以及相关设施的施工位置,通过货物了流线和库房来设置新的餐饮区,从而提高空间利用效率。最后,调整空间合理布局层高。在多数项目中都需考虑环保性设计,在绿化要求上有着严格的标准,原有的设计中,对地下一层的高度设计不够合理,一些地方的层高甚至低于2.5m,所以在施工图设计优化中,对原有的设计进行调整,增加了地下一层的高度,最低处保证了2.6m的净高,楼梯间以及踏步帮助解决高差问题。这就满足了建筑绿化的要求,同时也保障了建筑高度连贯性,也可适应地下一层管线多的具体情况。

2、综合管线优化设计

首先,在优化中对净高进行严格的要求,这样就对建筑中的电气设备有了硬性的要求,在施工中应控制梁高来保证通风和采暖通道、电气线缆等可以在梁高内布置完成,总体管线高度应小于梁高,这样就可保证净高度。同时对管线的布局进行合理的优化,重点对特殊管线的走位进行控制和要求,如管线应避免穿越防火的分区,避免穿过大跨区与的梁高。在一些商业建筑中首层为服务区,不能不知空调和水管等,应转移到地下一层,利用竖向井完成连接,地下一层的降板区应贴墙设计,设置侧向的排风以及排烟口,改变贴梁设计的思路,保证净高。

3、对防火设置的优化

防火墙设置,在商业用建筑中,防火墙是一种人为设置的分区,即对火灾进行控制,防火卷帘的长度不能超过防火分区边界的30%,这就意味着必须利用防火墙进行分割,这样的设置往往会影响区域的灵活性,在防火分区以及防火墙的设置上,应对开间以及商用空间进行分析,并确定自然区域,防止因为防火墙而影响商业空间利用。同时在局部设置侧向防火卷帘,在功能区域内防火分区变小,因此多处空调管线必须穿过防火分区,常规的方式是挂板穿越,卷帘在空调管道的下方,这样就影响了建筑空间的净高,因此可以采用侧向卷帘的方式,使之与管道平行,从而达到保持净高的效果。最后就是消防栓的设置,在保证扑灭半径的清下,应与给水专业进行协调与分析,合理设置消火栓的位置,尽量避开商业面客的区域,为精装修保留一定的空间,在不影响防火功能的前提下,完成合理布置。

结束语:

土木工程中建筑施工图是指导现场施工的重要依据,也是决定建筑设计适应性和施工效率的重要文件,综上分析,其优化设计对于建筑施工而言十分重要,并从某些方面决定了建筑施工的经济性和效率、质量等,因此必须从细节入手,对施工图的适应性进行调整,使之可以适应建筑的类型和功能,从而保证优化更加有效。

参考文献

[1]魏志刚.建筑施工图设计的问题与对策探析[J].才智,2012(04):37-38.

[2]高爱萍.建筑施工图设计常见问题和注意事项[J].河南科技,2014(04):160-161.

[3]李辉;胡楠.论建筑施工图设计的优化建议[J].建筑知识,2010(07):20-21.

篇4

关键词:剪力墙结构 优化设计 墙体布置 限额设计

1 前言

钢筋混凝土现浇剪力墙结构以其抗震性能好、墙体布置灵活、开间内无梁等优点,是多高层住宅最普遍采用的结构形式。我国城镇化建设过程中,对住宅需求量大,研究并推广剪力墙结构的优化设计可节约大量建设成本。现在很多开发商为了控制结构经济指标,尽量排除导致离散型的自然因素和建筑方案因素,对建筑分类采取限额设计的方式。如表1即为国内某大型房地产开发商对8度抗震设防区剪力墙结构住宅钢筋的限额设计指标。通过顺义新城0701-013地块住宅项目在结构方案确定及审图过程中发现的问题,结合多年学习、研究、积累,总结出几点关于剪力墙结构住宅优化设计的经验,供广大结构设计人员参考。

2 项目概况

顺义新城0701-013地块住宅项目为三栋各自独立的住宅楼1#、2#、3#楼,地下一层,地上分别为11层、10层、15层,层高均为2.8米。抗震设防烈度8度,设计基本地震加速度0.2g,设计基本地震分组第一组,建筑抗震设防类别为丙类。建设方要求地上部分按钢筋45kg/m2进行限额设计。

3 墙体布置的优化

住宅建筑方案拿到结构工程师手中时,墙体未区分承重墙和填充墙,如何布置承重剪力墙是结构工程师面临的第一个课题。笔者通过大量工程设计实践发现,一般多高层住宅剪力墙配筋绝大部分均由抗震构造配筋控制。所以,使剪力墙的布置能规避规范的较大构造配筋要求成为优化的一个关键点。通过熟练掌握《抗震设计规范GB50011-2010》《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》中关于剪力墙结构的有关规定,我们找到那些使墙体构造配筋增大的相关要求,然后再看看能不能找到路径合理合规的避开这些要求。

3.1 尽量避免框支剪力墙

《抗震设计规范GB50011-2010》第6.4.3条规定:“一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋的最小配筋率均不应小于0.25%”“部分框支抗震墙结构的落地抗震墙底部加强部位,竖向和横向分布钢筋配筋率均不应小于0.3%”,对于200厚墙体来说,若满足0.25%的配筋率,竖向和横向配筋φ8@200即可,若满足0.30%的配筋率,需配置φ8@150或φ10@200,配筋量增大了33%或56%,另外,根据《抗震设计规范GB50011-2010》表6.1.2之规定,部分框支抗震墙结构底部加强部位抗震等级均普遍比未设框支的抗震墙结构提高一级,框支抗震墙力的调整增加可能使计算配筋超过构造配筋成为配筋控制因素。还有框支梁的配筋及板钢筋等一系列构造要求均会使结构造价大量增加,在高设防烈度地区尤其如此。

顺义新城0701-013地块住宅项目1#、2#、3#楼地下室分别为自行车库、储藏间、设备用房,与地上住宅房间分割肯定会有差异。剪力墙布置时与建筑、设备专业协调配合,使剪力墙体全部能落地,最终三栋楼均未出现梁托墙的框支结构,为进一步优化设计打下良好基础。

3.2 减少约束边缘构件数量

住宅剪力墙墙体分布筋通常按构造配置很小直径(一般直径不超过φ10)即可满足要求,而剪力墙两端的边缘构件的纵筋和箍筋按构造或计算要求均需配置较大直径或较密间距才能满足要求,所以剪力墙边缘构件配筋量占比剪力墙所有钢筋显得很突出,如何能减小边缘构件的配筋量呢?

按规范规定,约束边缘构件的配筋范围和配筋率要求都比构造边缘构件高出不少,例如三级抗震等级时,约束边缘构件竖向配筋率1.0%,并不少于6φ14,构造边缘构件底部加强部位竖向钢筋最小量为0.6%,并不少于6φ12。构造边缘构件配筋比约束边缘构件配筋减少40%以上。《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》第7.2.14条规定“一、二、三级剪力墙底层墙肢底截面的轴压比大于表7.2.14的规定值时,应在底部加强部位及相邻的上一层设置约束边缘构件”。反之,如果剪力墙底层墙肢底截面的轴压比小于表7.2.14的规定值,则在底部加强区的墙体可不设约束边缘构件,而代之以配筋更少的构造边缘构件。

如何使墙肢轴压比小于表7.2.14的规定值的规定值呢?由轴压比计算公式μN=N/fcA,可知三种减小轴压比的方式:⑴计算采用荷载不要盲目加大;⑵剪力墙采用的混凝土强度等级可适当加大;⑶增加墙体截面面积。混凝土价格会随其强度等级的增加而增加,但增加的幅度并不大,所以提高混凝土强度等级,使墙体轴压比降至规定范围之内,是降低墙体边缘构件配筋的重要手段。增加墙体截面面积主要是指增加墙体长度。增加墙体厚度会占用有效使用面积,一般不采用。增加墙体长度后,墙体增加的分布钢筋与梁减少的钢筋和减少的填充墙砌筑基本可以互抵,而约束边缘构件则可由构造边缘构件取代,边缘构件纵筋也可由计算值控制降为构造控制,此方式仍可产生可观的经济效益。

1#、2#、3#楼底部加强区为首、二层,约束边缘构件按规范要求上下各沿一层。若不研究控制轴压比,则地下室至三层需配置大量约束边缘构件,使本项目钢筋量增加。针对此问题采取以下措施:荷载按实际情况(项目之初根据实际情况制定荷载技术措施)取值,不得随意增加;在底部加强部位混凝土强度等级加至C35;将轴压比较大的剪力墙墙肢加长,使轴压比小于0.3。在结构调模型计算过程中,随时关注轴压比变化,使之小于设约束边缘构件限值要求。最终本项目加强区除极个别窗间墙处需设约束边缘构件外,大部分墙肢仅设构造边缘构件即可满足要求。

3.3减少边缘构件面积占比

如前文所述,减少墙体边缘构件配筋是优化墙体配筋的关键,除了上述使约束边缘构件变为构造边缘构件的方法,还可以从另一方面入手,即想办法减少边缘构件的面积。

《抗震设计规范GB50011-2010》图6.4.5-1和图6.4.5-2条分别给出约束边缘构件和构造边缘构件的配筋范围,各四种情况。但这四种情况乃最基本、应用最多的四种情况,实际工程由于建筑方案的多样性,特别是建筑立面的凹凸,边缘构件的形状远非这四种最基本情况能涵盖。如图1所示墙体边缘构件在工程中就很常见。很明显,这种墙体被边缘构件占去很大面积,而边缘构件又不得不按规范配置大量构造钢筋,实际按计算地震时又不需要那么多钢筋。若想尽量避免这种情况,首先在建筑方案阶段结构工程师最好能介入提出优化的意见,避免过多凹凸的立面造型及开间交错复杂的平面设计;其次,在初设和施工图阶段布置墙体时,应尽量把剪力墙体布置成“L”形、“T”形长墙,一些不必要的墙体拐弯采用填充墙处理,使边缘构件尽量多的采用规范中如图2所示四种基本情况才是最经济的。

多、高层住宅通常均需设置电梯,由于安装要求及为了减少电梯运行噪音对住户的影响,电梯井四周墙体均应采用钢筋混凝土剪力墙。但当电梯井并排放置时,电梯井间的分隔墙两侧均无板,其承担的荷载仅为自重,设置此墙对增加结构安全性并无太大意义,而且因为墙肢短,边缘构件占比较大,因此,结构设计时电梯井之间的分隔墙可不设置。两电梯间可设置一定数量的后浇圈梁或型钢满足电梯导轨安装需要。

3.4 尽量避免短肢剪力墙

《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》第7.1.8条给出了短肢剪力墙的定义“短肢剪力墙是指截面厚度不大于300、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙”。《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》第7.2.2条规定:“短肢剪力墙的全部竖向钢筋的配筋率,底部加强部位一、二级不宜小于1.2%,三、四级不宜小于1.0%;其他部位一、二级不宜小于1.0%,三、四级不宜小于0.8%”,此配筋率远大于普通长肢剪力墙分布筋0.25%(高规第7.2.17条)的规定,以上规定对比第7.2.15条、第7.2.16条对边缘构件纵筋规定可以发现,短肢剪力墙整个墙肢的纵筋配筋率甚至不小于普通墙肢对边缘构件纵筋配筋率的要求。综合考虑墙肢全长范围内的分布筋与边缘构件配筋总量,短肢剪力墙配筋率比普通剪力墙配筋率大40%以上。因此,在布置剪力墙时应尽量避免形成短肢剪力墙,墙肢有条件加长时应至少加长至多于短肢剪力墙50mm,没有条件加长时可以考虑不设此段墙肢,采用梁连接。

4 混凝土强度等级的选择

为控制剪力墙轴压比,高层建筑底部采用较高强度等级混凝土,向上强度等级逐渐降低,顶部一般强度等级降至C30。剪力墙混凝土强度等级宜控制不超过C40,因为高强度混凝土不易养护。一般情况下,不要因为位移不够采用超过C40的墙体混凝土,更不要因为连梁不够而采用超过C40的混凝土,C60混凝土的弹性模量只比C40提高10%左右,对减小整移的贡献有限。

楼板和梁采用同一强度等级混凝土,地下室梁板因耐久性要求应采用C30混凝土,地上各层梁板采用C30或C25混凝土。住宅建筑一般板块较小,楼板多为构造配筋,采用更高强度等级混凝土不但容易开裂,且会增加楼板的最小配筋率,造成浪费。

地下室外墙一般长度较大且对混凝土强度的要求不高,一般采用C30混凝土即可,采用高等级混凝土因养护不到位更容易开裂。

5 墙厚、墙体钢筋的优化

剪力墙结构住宅因为本身结构体系的特点,刚度一般均能满足规范的要求,甚至通常在低烈度区,反应整体刚度的楼层位移角可远小于规范限值要求。在这种情况下,墙体厚度不应取太厚,一般满足规范最小值要求即可,如在抗震设防烈度8度区,底部加强部位墙厚200mm,底部加强部位以上160mm,一般均可满足要求。

墙体厚度取的过厚不但浪费了材料、占用了宝贵的有效使用面积,而且可能使建筑变得更不安全了。这是因为过厚的墙体导致建筑刚度变的更大、建筑自重变的更大,从而吸收更多的地震力影响结构安全;另外,增加的自重也会提高基础的造价,甚或使基础方案由便宜的天然地基变成费用更高的复合地基或桩基础。

剪力墙墙体钢筋均应采用强度等级HRB400及以上高强度钢筋以降低用钢量。从现浇剪力墙结构在历次震害中表现来看,并未见由墙体少筋而产生的破坏报告,墙体钢筋均不需要增配来提高建筑的安全度,墙体暗柱钢筋和分布钢筋只要满足计算及构造最低要求即可。相反,墙体暗柱过多的配筋可能会给混凝土的浇筑带来困难,影响浇筑质量;梁钢筋与大量暗柱钢筋相互冲突,增加施工难度进而影响施工质量。

在进行结构计算时,有时会出现暗柱超筋现象,此时采用增加墙体竖向配筋率的方式可能会消除超筋。但墙体竖向分布筋离截面中和轴较近(相对边缘构件纵筋),对缓解墙体抗弯超筋效率较低,即增加了整面墙的竖向配筋率但效果有限,所以尽量采用调整墙体布置的方法而不是采用这种方法消除超筋。

6 梁钢筋的优化

本项目在审图工程中发现了一些不优化、不合理的梁配筋情况,如图三所示情况为1#楼中梁配筋一典型案例。

图3中KL15为一两跨梁,两端支座为梁,中间支座为墙。两端支座为铰接,中间支座为剪力墙,但梁在剪力墙平面外,此梁应判定为一连续的次梁,而非框架梁。次梁箍筋可采用直径可采用更小的φ6,且无需配置加密区。次梁纵筋采用非抗震锚固长度,上铁锚固长度0.35lab(直锚段)+15d,下铁锚固长度12d,两端支座仅160mm宽,经计算直径超过φ12纵筋均不能满足锚固长度要求。遂上铁钢筋采用φ12架立筋,在中间支座处与支座负筋搭接,下铁钢筋采用3φ12。此梁经修改后配筋如图4所示,既满足了支座锚固长度等构造要求,又节省了钢筋。

7 结语

影响剪力墙结构住宅经济指标的因素有很多,包括抗震设防烈度、当地风压、地质情况等自然因素,建筑高度、高宽比、立面、平面布局、开间大小、层高、面层厚度等建筑方案因素,还有就是结构设计人员设计水平和责任心的因素。这些因素导致最终的结构经济指标有一定的离散型。但结构人员必须精心设计,尽可能达到现有条件下的最优化。顺义新城0701-013地块住宅项目建设方根据本项目特点,提出地上部分45kg/m2的限额设计指标。项目设计过程中按本文设计思想贯彻执行,设计完成后经初步预算地上部分钢筋量控制在42kg/m2,达到较好的经济效果。

参考文献

[1]GB50011-2010 建筑抗震设计规范.中国建筑工业出版社.2010

篇5

关键词 建筑设计;装饰;一体化;

1.国内建筑与装饰的现状分析

1.1 建筑设计和装饰脱节的成因分析

相关研究和资料显示,建筑设计和装饰脱节的原因是多方面的,主要集中在以下几点上:

(1)从设计的过程来看,建筑设计与装饰设计分属于两个不同的工作项目,在具体的设计实施过程中由不同的设计师完成,增加了协调的难度。

(2)开发商有意为之,一是为了降低工程成本,二是不搞精装可以制定出“较低”的销售价格,营造出较低的价位来符合各种消费人群,便于快速地实现投入资金的回笼;

(3)国内的业主热衷于购房后的装修过程,相关资料显示,目前国内的居民当拿到毛坯房后,有很多家庭是集全家的想法和意见,亲自进行设计、跑材料市场、找装潢工人,把自己的装修想法全部付诸于实际,而且其乐融融,俨然不顾装修设计是否具有合理性,所选用的材料是否环保,装修的过程对建筑结构的安全性是否有负面影响,做法上是否有节能的实效。另外,还有很多专业的装潢公司的存在,可以提供各种不同风格的装饰风格,适应不同人群不同的审美观点。

1.2 建筑设计和装饰脱节的不良后果分析

(1)装修对建筑安全性的影响

对于具体的建筑特别是高层建筑而言,建筑设计上没有办法对装修后的具体情况进行估计,所以在每户业主装修后,导致对地基基础而言荷载的增大,而地基恰好是上层建筑物的安全保障,如此一来势必对建筑的安全系数造成一定程度的负面影响,最终影响到建筑整体结构使用的安全性。

同时,在现实中,由于建筑和装饰的脱节,建筑结构势必有时出现与用户装修需求之间矛盾的情况,通常情况下住户遇到这种情况,大多是对结构实施不同程度的改造,例如在没有研究施工图的情况,墙上进行穿孔、增加隔断层等,完全不考虑建筑的安全性,改造带有非常强的盲目性,形成安全隐患。

(2)装饰缺乏统一性导致火灾及质量隐患的存在

目前,装饰装修过程中,木制材料使用最为频繁,而且大多属于可燃、易燃性材料,这无疑留下了火灾安全隐患。再从装修的质量角度看,有很多用户是包给装潢公司进行具体施工的,很多用户对装修质量缺乏鉴定的经验,导致了施工方的偷工减料、以次充好有了可乘之机。

(3)装修涂料污染对业主人体健康的影响

在人们对建筑室内实施装修的过程之中,涂料的作用导致其不可或缺,虽然目前人们对环保、生态的意识变强了,但是环顾当前的装潢材料市场,涂料的种类繁多,价格也有很多的猫腻,导致消费者对涂料的优劣一时难以识别,而事实上,劣质的涂料中通常有很多指标超标,用后散发出刺鼻的有害气体,很长时间难以挥发掉,对人体造成的危害不可估计。

2.建筑与装饰一体化设计的重要性分析

2.1 一体化设计有利于节能减排

建筑与装饰装修一体化,便于对建筑从设计到交付使用每一个环节进行有效的监控,统一角度对建筑的装修标准进行设计,有效地提高装饰的质量,有效地提高资源的使用率,材料的统一购置,减少了业主购买劣质材料的可能,同时统一购买可以使装修材料得以整体的规划使用,有统计数据显示,一体化设计与业主单独装饰作业相比可以节约出大约15%的装修成本。

2.2 一体化设计有利于建筑业的可持续发展

建筑与装饰装修一体化,整体上提升了建筑设计人员和装饰设计人员的素质,增强建筑与装饰设计人员之间的沟通与联系,促进建筑行业的可持续发展。

2.3 一体化设计有效保证了建筑的安全性

从设计上实施建筑与装饰装修一体化,避免了业主自己装修过程中对建筑盲目的改装,也避免了劣质材料对室内的污染,提升了建筑安全可靠性。

3.优化建筑与装饰设计的一体化设计

从建筑与装饰一体化的任务来看,就是将各种元素综合起来进行考虑,各部分在各司其职的同时有具有整体性,一体化设计应在预算不超的基础上满足建筑的功能性,同时还应该给业主一个视觉上很有表现力的建筑成品,实现物理、功能和美学这三个层次的有机整合。

3.1 物理的一体化设计

建筑与装饰设计的一体化设计从物理层次思考,其关注点在于组件与系统在空间上是如何做到和谐共存的。在标准的设计中许多建筑的地板――天花大多被分隔为多个独立的层次,在设计上这些空间上的分离严重阻碍了系统之间的相互作用。物理的一体化设计就是从所有的建筑构造范围内进行考虑,实现让几个系统同时占据一个区域和建筑空间。

例如:一个空调管道要穿过钢梁系统时,结构系统和机械系统就必须被加以整合,可以通过比较管道尺寸和钢梁之间可用空隙的大小来实现这个整合。如果管道理想的尺寸和形状,比理想梁架间的空隙大,就必须修改一个系统来实现物理的一体化。

3.2 功能的一体化设计

性能的一体化必定和统一的功能有某种联系,如:承重墙既是围护又是结构,所以它取代了两根柱子、一根梁、一层围护,把功能合而为一,如果运用得当,这样的做法可以节约造价,降低复杂程度。暴露管道的例子也是性能一体化的典型,其他组合技术,可以随后通过对管道材料和油漆的选择来应用。

3.3 美学的一体化设计

建筑上外露的、有形式表现力的组成构件在叠加起来的形象中的共存方式是由视觉一体化实现的。在具体的设计过程中,应确保建筑各部分之间达到视觉上的和谐,照明设备、空调装置、管道等元素将在建筑中呈现出来,建筑师应学会选择、配置、运用建筑元素,来满足视觉和功能的双重目的。

参考文献: