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目前来看,我国的建设监理单位逐渐成为了项目工程建设过程的主体,发挥着越来越重要的作用,对房屋建筑的施工质量水平及保障起到了十分显著的作用。目前我国的房屋建设工程的监理工作主要任务可以简单概括为进度控制、质量控制、投资控制三个阶段,投资成本控制是整个项目建设的基础,质量控制则是建立的主要工作内容,也是工程建设投资成败的关键。监理单位对施工项目的质量管理是保证监理工作有效性的重要手段,进行房屋建筑的项目质量的建立和管理工作需要掌握三个阶段的工作重点,理论联系实际,把工程建设的所有环节都纳入到监理环节保证质量。房屋建筑工程监理制度的发展。主要存在三个阶段。
(1)试点建设阶段。1989年我国在北京、上海、南京等地进行了试点尝试,之后试点的范围逐渐扩大。
(2)第二阶段是监理行业稳定发展的阶段。进入二十世纪之后我国开始对建筑行业的监理工作制定相关行业法规,我国的建筑行业监理工作开始进入了法制化规范化的进程,在全国第五次建设监理工作会议召开之后,我国用了三年时间完成了会议制定的建设目标,建筑工程监理制度开始正式在建筑行业中实行。
(3)之后在改革开放和市场经济的影响下我国建筑行业逐渐和国际接轨,开始沿用国际上的先进标准、逐渐完善工程监理法律法规,对政府监管力度也进行了适当的加强,逐渐规范市场秩序,从宏观方向提高工程的监理行业素质,保证建筑行业监理工作质量。
2房屋建筑工程监理项目质量管理中存在的问题
几十年来的不断建设发展使我国建筑行业在工程监理制度和工作经验方面都积累了宝贵的经验,但是相比西方发达国家,我国的房屋建筑工程的监理制度起步较晚,在行业标准和法律法规方面仍然存在很多问题,在一些工程中监理工作的力度不够,一些工程建设人员对监理工作的重要性认识不足,甚至一些政府监管部门对监理工作也不够重视,监理单位本身对自己的角色定位也认识不够,对监理单位人员的社会作用以及协调关系认识不清,监理工作水平不均衡,导致建筑单位不再信任监理单位,造成了恶性循环,影响了监理工作的良好发展。
3工程质量管理
工程项目质量是工程达到建设方需要的目标,但是建设方不能够违反国家规定的法律法规、技术规程和标准、组织纲领性文件按和各项建设项目合同规定特性。评定工程质量的性质主要有适用性、耐久性、可靠性、安全性、经济性和与环境的适宜性。项目工程质量的狭义定义强调工程项目实体质量,主要内容有基础强度和稳定性以及主体结构安全性等问题。广义上讲工程项目质量包括工程项目实体质量的同时还包括形成实体质量的工作质量。工作质量可以理解为工程中的管理工作和技术工作对工作质量的保证度。工作质量对工程实体的质量有着决定性的影响。工程项目质量的特点和工程本身的特点有关,和普通产品的质量不同,会受到很多因素的影响,包括质量的波动、不可预见的风险、建造周期和质量的低劣等会对社会造成巨大影响。监理单位进行建筑项目的质量控制工作时需要对影响项目质量的因素进行全面考虑,从源头做起。影响房建工程项目质量管理的主要因素有以下几点。
(1)人员素质。
人员是项目施工的主体,无论是决策层、组织层还是实际操作施工都是由人来完成的,所谓的人员素质是项目参建人员的心理素质、技术水平、业务能力等方面的水平,这些素质要求对项目的建设质量都会造成影响。
(2)工程材料。
工程材料主要有实体结构需要的各种原材料、半成品和结构件等。工程材料的质量是项目实体结构质量的基石,选择合理的材料能够提高项目的质量,材料选择不合理则有可能造成项目质量事故。
(3)工程设备。
工程设备主要有两种,一种是在施工建设中应用的设备,一种是施工时安装,在项目建设竣工之后使用的设备。施工设备主要有各类机具,包括混凝土浇灌机、全站仪和水准仪等,除了建设设备之外还包括安全设施和检验以及计量器具等。另一种更工程设备是在项目建设完成之后投入使用的设备,有储水箱、水泵、电梯、消防设备等,这两种设备的安装工程总体就是机械设备安装工程,监理单位进行项目质量管理不能忽略对这两种设备的管理。
(4)施工方法。
主要有房屋建筑的工艺方法、实际方法和各类技术方法等,项目施工需要拥有合理的组织设计,保证采用的施工工艺具有足够的合理性、科学性以及经济性,技术方案细则要具有针对性。
(5)环境条件。
环境条件主要包括周边环境、项目管理环境以及工程技术环境等。
4房屋建筑工程监理单位项目管理措施
质量监理的目的是保证初期制定的项目总体质量目标而进行的管理工作,我国的质量监理工作主要集中体现在项目实施过程中,目前来看,按照阶段和范围能够分为几个方面:建设决策阶段、勘察设计招投标环节、施工招标和施工阶段,监理单位的工作内容随着施工环节的进行,工作重点也要进行相应的调整。施工阶段监理单位的工作主要是监督和帮助施工单位构建完善的质量控制措施,使建设单位能够进行顺利施工。监理单位的工作重点。施工图纸会审和设计技术交底。施工图纸是建筑施工进行的依据,我们需要尽量避免因为施工图纸交底导致的问题,监理人员需要重视图纸的技术交底,指导建设方改进图纸中的不足。质量意识教育。监理单位需要对现场施工人员进行质量意识的教育,包括施工技术、安全知识等方面的教育和培训,通过培训提高施工人员的施工技术水平,避免因为施工过程中出现的组织因素导致的质量问题,减少安全隐患。工程验收。工程监理是在项目业主的委托下对整个项目进行监督和质量管理,监理工程师进行现场验收之前需要保证施工单位的自检已经完成,在自检合格之后才能够进行工程验收,验收不合格要通知施工单位进行整体项目的整改,并编制整改书面报告,合格之后才能验收通过。拒绝进行整改的单位要建议相关部门进行严肃处理,保证工程的竣工质量。
5房屋建筑工程监理单位人员素质
较高的学历和全面的知识结构。监理工程师要对某一项建筑工程的建设专业理论知识掌握完整,要具有大专以上工程学学历,掌握相关工程建设的理论知识,包括工程经济、法律法规和组织管理等,还要具备良好的自我提升意识及能力,能够自主学习,对新技术新材料和新方案等能够迅速了解。丰富的工程建设经验。工程监理是一项实践性强的工作,监理人员只有拥有丰富的经验才能够减少工作中出现错误的概率,相关统计资料也表明工程监理的工作失误有很大比例都是因为监理人员的经验不足造成的。高度的职业责任感。职业责任感是监理工作的职业道德要求,监理人员科学严谨的工作态度是监理工作质量的保障。监理人员进行工作需要遵守国家相关法律法规,根据合同条件使工程项目能够公正公平合理的得到解决。监理人员需要有很强的责任心,防止监理人员行为不当造成的损失和项目施工质量问题。组织协调和管理能力。监理工程师进行项目建设监理需要拥有优秀的组织指挥才能,监理工程师需要秉承严格性、公正性和科学性等原则进行工程项目质量管理。
6结束语
建筑电气工程涉及范围广,工程复杂性高,施工中除了考虑自身外,还要与土建、给排水、消防等系统联系起来,既要保证自身施工质量安全,又要协调好与其他系统之间的关系。对于这样一个复杂、庞大的系统工程,其中的任何一个环节出现问题,都可能影响到整个建筑质量,为此,必须高度重视建筑施工中的电气工程监理工作,监理人员要认清自身所承担的责任,做好工程监理工作,保证电气工程质量达标。结合电气工程施工实际和工作经验,对电气工程监理工作要点进行了总结,具体如下。
(一)工程预控
正式开始电气工程监理工作前,做好前期准备工作是十分重要的,即工程预控,这是关乎着监理工程实效的关键要素。在前期准确期间,工程监理人员要做好工程预控工作,具体是:对工程分包单位资质进行严格审查,一经发现问题,立即采取相应的处理措施;要求工程分包单位就负责的电气工程进行详细的技术交底;认真审核电气工程施工图纸和设计图纸,了解电气工程施工的关键和薄弱环节;掌握该项电气工程监理的具体内容和要求,有目的、针对性的展开工程监理工作;工程开始后,认真巡视施工现场,对每一环节都进行严格的预检;等等。做好工程预控工作的主要目的在于从源头上提高工程监理质量,及早及时的发现施工中的问题,并妥善处理,最大程度的保证电气工程施工质量。
(二)工程监理规划
在工程预控基础上,监理人员要认真研读并分析电气工程施工的相关资料,了解电气工程施工要求和内容,把握住施工要点,然后根据监理工作要求科学合理的编制监理规划方案。在工程监理上,监理规划方案是一个指导性文件,其内容涵盖了电气工程监理的目标、措施、步骤及监理人员的工作职责和权限等,一经确定,必须在施工过程中认真的贯彻落实,严格遵守制定的相关规章制度,以确保工程监理工作的有效性。
(三)参与设计交底
电气工程属于隐蔽工程,为了使电气工程监理工作的有序、高效开展,监理人员应参与电气工程的设计交底工作,以便熟悉电气工程施工图纸,从设计角度了解电气工程的设计思想和要求,并基于工程经验对其中存在的问题提出意见,不断完善施工图纸,提高施工设计的科学性与合理性,便于监理工作的展开。
(四)施工组织方案
建筑电气工程系统是较为复杂的,施工组织方案应由施工单位编制,由监理部门核定,确定无误后才能应用于施工。之所以监理部门要对电气工程施工组织方案进行核定,主要目的是为了提高电气工程施工的科学性、合理性、安全性,优化资源配置,以提高电气工程质量。
(五)施工监理交底
监理部门要根据国家和地方的有关规定,按照签订合同中的权利和义务,进行电气工程施工监理交底,并认真核实监理工作内容和监理程序,确保监理方案能有效的实施。
二、建筑施工中的电气工程监理质量的控制措施
(一)电气工程施工准备阶段的监理质量控制措施
在电气工程施工准备阶段,监理人员要充分发挥自身的专业优势,认真履行自身的职责和义务,仔细审核施工图纸,不能机械化的执行施工图纸中的相关规定,而是结合专业优势发现图纸中的问题,并提出改善措施,以提高施工图纸的科学性和合理性。此外,也要严格审定施工单位的施工组织方案,对不完善的施工组织计划做进一步完善和修正。
(二)电气工程施工阶段的监理质量控制措施
施工过程中,监理人员要认真的对比施工图纸和施工现场的实际情况,若发现其中存在问题,应采取相应的措施,但是不能随意进行设计变更,应严格落实“三检”制度。除了对设计、施工进行监督之外,还要认真监督工程资料验收的签字程序,使各项保障监督工作落实到位。工程原材料质量的监督是电气工程施工监理工作的重点,监理人员要根据施工合同和工程要求,对工程原材料质量进行严格的检查。比如,电气管材、线盒等材料进场前,监理人员要进行抽样检查,防止不合格的材料进入施工现场。为了确保做到这一点,监理人员要具备专业的材料知识,才能了解材料、检查出材料中的问题。此外,监理人员还要对施工工艺进行严格监督。比如,在焊接避雷带时,监理人员既要把控材料资料,还要对焊接的程序进行监控,以保证施工工艺落实到位。
(三)电气工程竣工验收阶段的监理质量控制措施
在这一阶段,监理人员要严格进行电气工程资料验收和实物质量验收。在实物质量验收上,除了按照质量验收标准对实物外形进行目测外,还要进行电气验收,确定电气工程中的相关零部件能正常工作。
三、结语
论文关键词:高层概况发展体系施工
论文摘要:本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系,通过对国内已建和在建的高层建筑钢结构国产化问题的调研,分析了在钢材、设计、施工和监理等方面国产化所面临的主要问题,为高层建筑钢结构的发展提出了一些建议。
高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史,1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起,到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长,以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高,使高层和超高层建筑迅猛发展。钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大,柱子所占的建筑面积比率越来越大,在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑;同时高强度钢材应运而生,在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。
超高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平,也是建设部门财力雄厚的象征。来源于/
一、我国的高层与超高层钢结构建筑的发展
我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史,并在设计和施工中积累了不少经验,已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》。
1、钢材的国产化
国内钢铁企业根据我国高层建筑钢结构设计标准的要求,制订我国第一部高层建筑钢结构的钢材标准《高层建筑结构用钢板》(YB4104-2000),比目前仍在实施的《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-94)又前进了一步,其性能指标优于国外同类产品。
2、钢结构设计国产化
截止2003年3月,我国已建和在建的高层建筑钢结构有60余幢,按其结构类型划分,钢框架-RC核心筒占4314%,SRC框架-RC核心筒占1617%,二者合计6011%;钢框架-支撑体系占1813%;巨型框架占813%;纯钢框架占617%,筒体和钢管混凝土结构各占313%。统计表明,目前我国高层建筑钢结构以混合结构为主。
鉴于我国对混合结构尚未进行系统的研究,所以《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)暂不列入这种结构类型是合理的。
国家标准《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关高层建筑最大高度和最大高宽比的规定,在一般情况下,应遵守规范的规定,否则应进行专项论证或试验研究。建设部第111号令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和建质[2003]46号文《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》,对加强高层建筑钢结构设计质量控制意义重大,具有可操作性。
钢结构设计分两个阶段,即设计图阶段和施工详图阶段。现在有的设计院完全采取国外设计模式,无构件图、节点图和钢材表等,对工程招投标和施工详图设计带来不便。因此,建议有关部门对此做出具体规定。关于节点设计问题,国内应多做一些理论和试验研究工作,比如柱梁刚性节点塑性铰外移和防止焊接节点的层状撕裂等。由于钢结构的阻尼比较低,在研发各种耗能支撑和节点的减震消能体系方面,国际上研究和应用较多,国内应加快进行此方面的研究。
二、高层及超高层结构体系
对于高层及超高层建筑的划分,建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定,一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑,建筑总高度超过60m为超高层建筑。
对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
三、钢结构制作与安装1、钢柱的安装
钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件,在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。
100m高的超高层钢柱一般分为8~12节构件,钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形,所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度,即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换,要求对每节钢柱应编号予以区别,正确安装就位。
矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊,不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。
钢柱标高的控制一般有二种方式:
(1)按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm,不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形,建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格,这种制作安装一般在12层以下,层高控制不十分严格的建筑物。
(2)按设计标高制作安装。一般在12层以上,精度要求较高的层高,应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高,每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。
2、框架梁的制作与安装
高层、超高层框架梁一般采用H型钢,框架梁与钢柱宜采用刚性连接,钢柱为贯通型,在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。
框架梁应按设计编号正确就位。
为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性,在工厂制造时,在框架梁所在位置设置悬臂梁(短牛腿),悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝,腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁(短牛腿)连接,上下翼缘的连接采用衬板(兼引弧板)全熔透焊缝,腹板采用高强螺栓连接。
由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求,当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时,腹板的连接板可开椭圆孔,椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0(d0为螺栓孔径),并应保证孔边距的要求。
框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度,需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核,确定其翻样下料的精确长度。
框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接,目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘,先一端点焊定位,再焊另一端。
近年来节能建筑在市场上开始兴建,其不仅在规划、设计、施工和使用过程中需要执行节能标准,而且对于材料、设备和施工技术也要严格按照节能的标准进行选用,而且在建筑项目实施过程中还要注意对各种自然资源如太阳能、风能和地热等能源的充分利用。长期以来我国建筑节能仅仅体现在住宅建筑的围护结构保温节能上,随着节能的深入进行,近年来对于一些公用建筑也开始了保温节能措施的应用。而且在法律法规和各项规章制度上也对建筑节能工程进行了明确的规定。大量新型的节能的材料、设备和工艺也开始在建筑市场上涌现出来,这对于节能产生了极大推动作用,有效的缓解了当前能源紧缺的局面,对构建节约型的社会具有极其重要的作用,加快了能源可持续发展的实现。
2建筑节能工程施工前的监理工作要点
2.1对监理人员综合素质要求较高监理人员需要具有较高的专业技术水平,对建筑节能工程具有明确的认识,这一方面需要监理单位加强对监理人员关于建筑节能工程的培训,另一方面也需要监理人员更好的在监理工作中履行好自身的职责。通过对节能工程项目全方位的监控,加强对合同、信息的管理,更好的在工作中进行充分的协调,从而实现对项目的质量、进度、成本和安全进行有效控制。这就需要监理人员不仅要具备专业的技术知识,而且还要具有良好的管理能力,熟悉相关合同法的内容,可以说监理人员需要具有各方面的综合知识,具有较强的综合素质,这样才能确保监理队伍整体素质的提升,公正、科学的完成监理工作。
2.2专业监理注意与各项节能法律法规相结合目前在进行现场监理机构调置时,会根据各专业监理工程来对自己的本专业的监理工作进行负责,同时建筑节能监理工作也由本专业的监理工程师来承担。但相对于一般的土建工程来讲,建筑节能工程具有特殊性和新颖性,所以在进行监理前,监理单位需要结合各专业节能工程的特点来对监理人员进行相关节能知识的培训,同时还要对的各项法律法规和规章制度进行必在的关注,将其具体落实到各专业监理工作中。
2.3加强对设计文件的熟悉和节能设计的审查只有经过审查机构批准合格的节能工程施工图才能进行使用,所以在施工前监理人员需要对节能工程施工图审查看是否合格,同时还要对备案情况进行审查。由于在节能工程质量验收时不仅需要达到行业的标准要求,同时还要满足国家现行标准的规定要求。所以监理人员需要在施工前对设计文件进行熟悉,对施工图纸进行会审和技术交底,对于各节能分项工程和验收规范进行细划,对各分项工程施工时的节能质量检验标准进行确定。
2.4审查建筑节能施工技术方案对于施工单位编制的节能施工标准进行审查,并依此来对节能监理的实施细则进行编制,明确各监理工程师的分工,将具体责任落实到每一个监理人员头上,确保监理过程中做到责任分明。
3建筑节能工程施工中的监理工作要点
3.1节能原材料控制常用的墙体节能保温材料有:灰砂砖、粉煤灰砌块、陶粒混凝土砌块、复合轻质隔墙板、加气混凝土等等。对于进入施工现场的材料,监理工程师必须进行质量的检验,如:进场材料应具备齐全的生产许可、性能检测证明、合格证书等等;砌体材料的外观、密度、规格等要符合设计时的要求;材料进场后的储存方式以及对其的防火措施要符合规范要求等等。对于没有取得监理单位的检验验收或是不合格的原材料等,对其监理人员要严格控制,杜绝让施工单位将其适用于本工程中。
3.2施工进度控制首先监理单位要督促施工单位制定符合合同要求的施工总进度计划以及各个分项工程的进度计划,然后监理单位对其严格认真审查,对于不符合合同要求以及工程实际情况的进行计划要提出修改意见。在工程的实施过程中,要求施工单位定期进行进度计划和实际进度的对比,如果出现进度后置现象,监理单位要协助施工单位进行进度调整,如提高某些分项工程的进行,以保证总的施工进度得以实现。
4建筑节能工程竣工时的监理工作要点
在建筑节能工程的整个过程当中,竣工验收关极具重要性,在该阶段需要监理人员要严格按照相关的规范和标准来对工程质量进行验收,及时发现工程存在的质量隐患,并要求施工单位进行整改。对于完成施工的工程,则首先需要由施工单位自检完成后,再申请监理单位进行验收,验收时对于不合格部分要求其进行限期整改,并进行复验,整体工程合格率达到百分之九十以上监理人员才能够进行签字确保验收合格。对于节能工程中某些重要的部分,则需要进行专项质量评估,由总监理工程师和监理单位负责人审核签字认可。在进行节能工程监理工作中,监理人员还要对各项资料进行收集和整理,做好工作总结,并进行归档。以便于日后查找或是为其他工程做参考。
5结束语
剪力墙结构概念方案布置是剪力墙结构设计的首要前提,方案布置的合理性与否对整个工程造价影响甚大,因此以下对剪力墙结构布置作简要分析。剪力墙平面布置宜沿两主轴方向双向布置,尽量均匀、对称布置,两主轴方向刚度尽量相近。过于集中布置剪力墙可能导致结构刚度中心与荷载重心偏差较大,从而产生较为严重的扭转效应;过于分散布置剪力墙则会导致刚度分布不均匀及梁板跨度加大,一方面会增加结构自重,加大地震作用效应,从而增加工程造价;另一方面,剪力墙间距过大,以致某片墙承担荷载过大,轴压比加大从而影响剪力墙延性设计。还有结构角部及结构开洞后形成凹凸不规则均属抗震扭转薄弱部位,易产生较大的扭转变形从而导致扭转破坏。因此在考虑剪力墙的平面布置时,应单独对角部及开洞周围进行局部加强。在平面角部尽量布置L形墙肢,还可采设置端柱及转角部位楼板中设置暗梁等构造措施进行加强,以达到提高其扭转刚度的目的。剪力墙竖向布置宜沿房屋高度通高布置、上下对齐、连续布置,墙厚及墙长沿高度宜均匀变化,以达到竖向刚度逐渐变小,从而能够有效避免竖向刚度发生突变情况。这样既经济又能满足承载力、侧向变形的要求。因此剪力墙布置的优劣直接关系到整个结构合理性及经济性。现如今结构的经济性已成为结构设计必须考虑的因素。如何在满足安全的前提下,将有限的资源物尽其用,是值得我们结构工程师所思考的问题。所以在剪力墙布置合理前提下尽量经济,节约成本,减少工程造价。对结构的重点、关键部位或计算模型与实际情况有出入部位,至少采用两种不同的结构计算软件进行分析计算,然后进行包络设计且在构造上给予加强。在概念方案布置前期,结构设计师应与建筑师紧密配合,初步确定一个比较合理的布置方案,避免出现不规则或严重不规则的平立面,达到技术先进,安全适用、经济合理的设计方案,实现降低总体造价的目的。
2建筑结构设计中剪力墙结构受力分析
剪力墙结构设计有着自己的设计规则及原理。由于剪力墙通常情况下高度、宽度要比厚度大很多,因此其何特征像板,但与板有很大的差别,板是按受弯构件计算,剪力墙是按压弯构件计算。因此在进行其结构设计分析时就需要考虑到其具体的设计差别。此外还包括剪力墙的肢长、墙厚度范围有着自身的特性,因此当墙肢截面高度与厚度之比hw/tw≤4时,应按框架柱结构设计;当hw/tw>8时为一般剪力墙;当4≤hw/tw≤8时短肢剪力墙,这也是剪力墙结构设计的基本原则之一。剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙与梁、板所组成的空间结构。其主要承受两类荷载:一类是竖向荷载,竖向荷载主要是梁板传来的恒载、活载、剪力墙身自重及竖向地震作用;另一类是水平荷载,主要为水平风荷载和水平地震作用。剪力墙的内力、变形分析包括承载能力极限状态与正常使用极限状态下分析。在承载能力极限状态下,剪力墙在各种工况下不致破坏,能够安全地承受重力荷载作用。在正常使用极限状态下,结构变形满足规范要求,结构耐久性也满足设计要求。剪力墙的变形主要是弯曲变形,框架结构的变形主要是剪切变形。为了使剪力墙实现弯曲破坏的延性破坏模式,《高层建筑混凝土结构技术规程》简称高规,规定墙长不宜大于8m。实际上影响剪力墙破坏模式的两个主要因素是剪跨比和轴压比,只要剪跨比>2,且轴压比不超过规范规定限值,能够实现延性的破坏模式。当剪力墙墙长大于8m时,尽量在墙中部开洞形成双墙肢,通过弱连梁连接。这样剪跨比一般也会大于2,即能满足延性破坏的需求。在地震作用下通过连梁来耗能,连梁端部首先进入塑性变形,形成塑性铰,这样连梁起到第一道抗震防线的作用。
3连梁设计
高层住宅剪力墙结构中,由于开间不大或墙长较长时开洞后形成连梁,若两墙肢之间出现跨高比较小的连梁时,在计算过程中,容易产生连梁抗剪超限的情况,通常有以下几种解决方案:①增大截面,可以提高连梁自身的抗剪能力,但随着连梁刚度增加相应内力也增加,其对抗剪能力的提高是有限的。在梁宽一定的情况下,通过加高连梁梁高的方法;在梁高一定的情况下,也可以通过加宽梁宽,加宽截面却对连梁刚度的贡献较小,仅为线性关系,使得抗剪力的提高值仅大于分担剪力的增加值。②调整设计内力,在增大连梁截面对提高抗剪能力没有效果的情况下,可以通过人为的内力调整,对连梁刚度进行折减,控制剪力分配比,解决连梁抗剪问题。最简单的调控方法是在计算参数选取时,调整连梁刚度折减系数,仅对内力配筋计算时才能采用。在整体计算及非地震荷载作用下,连梁刚度不予折减,这时连梁应具备足够的抗弯和抗剪承载能力,以满足正常使用的要求。对于跨高比大于5的连梁,应按框架梁设计,且必须满足框架梁各项要求。③也可设水平缝形成双连梁、多连梁或采取其他加强受剪承载力的构造措施,譬如设置交叉暗撑等措施来提高连梁抗剪承载力。
4结语
1.1创新建筑是一个相互关联的整体
现代建筑设计的创新过程不是孤立的,它是设计者内心里对美的感受,并将其外向化的具体表现。因此要引起人们对建筑物的美产生共鸣,必须在视觉上对观众形成冲击力。例如在政府市政建设项目的建筑设计上,就要体现出一种以人为本的人文精神、服务社会的公众精神。
1.2现代与传统建筑设计理念的创新结合
现代建筑艺术不仅是历史的艺术,更是社会的艺术;它处于不断的创新、发展和变革当中,以满足人们对艺术享受的追求。因此,我们要把现代建筑设计创新风格作为设计创作的高度,要以积极进取的心态来吸取从古今世界各国著名的建筑设计作品中的精髓。国外许多著名的建筑设计师有意识地发展了现代建筑,例如日本的黑川纪章、矶琦新和安藤忠雄等人,既引进了西方的具有很强时代感的设计风格,又注重结合本国历史,不失本国韵昧,被认为是日本现代建筑艺术典型。我国是拥有5000年文明史的历史文化大国,更有利于创造出丰富多彩的、具有民族文化艺术特质的现代建筑艺术精品,向世界展现我们独特的民族文化艺术风彩,增强民族自豪感。
1.3现代建筑设计的科技创新
现代建筑设计的科技创新,一方面体现在设计作品的外形中,更体现在建筑技术中。例如弗兰克·盖里设计的毕尔巴鄂古根海姆美术馆,先运用电脑扫描将模型数据转化成施工图纸,再将图纸中的每一部分进行分解,甚至能分解为每一块需到工厂制作的铁合金外墙板,这在传统技术的时代是无法想像的。作为一名建筑设计师,就要时刻跟踪和了解当代建筑科技中出现的最新科技,并加以运用。
1.4可持续发展设计
随着社会经济发展,人口数量剧增,地球面临着严峻考验,环境破坏、资源浪费。作为建筑设计师需要一种可持续发展设计理念,可持续建筑的核心内容包括节能、节地、节水、节材与生态环境保护等方面。从某种意义上讲,绿色建筑、生态建筑、可持续建筑的基本内涵是相通的是一致的。首先,我们可以利用可再生能源,如太阳能、风能,对当地的气候条件,采用被动式能源策略,。例如,特朗伯墙的使用,使该墙体成为集热器,通过气孔的开闭和可动绝热层的移动来实现室内温度的调节,实现冬暖夏凉。其次,可以根据建筑所在气候区的特点,采取因地制宜的生态策略。如建筑的坐北朝南,南方地区漏空窗、天井的设置;如窑洞与竹楼,建筑依山就势,采用的吊脚楼、外悬挑结构等,就弥补地形的不足。再次,要充分利用现有资源或者重复利用废旧材料。如许上海世博会各国场馆完全可以再利用,将其改造成旅馆或公寓,如果拆除往往会造成不必要的浪费;大量的建筑垃圾,如果在设计之初就将其纳入设计方案中,它们就可以被重复利用。还有,利用建筑绿化,它可以降噪、降温、调节水分、净化空气等,可采用屋顶花园、墙面绿化、观景阳台等形式。
2结束语
关键词:自然通风数值模拟中庭
1.引言
空调的应用为人们创造了舒适的室内环境,但也带来了一些问题;首先,空调建筑的密闭性较好,当新风量不足时,室内空气品质(IAQ)恶化会导致病态建筑综合症(SBA);其次,大量的空调器加剧了城市热岛效应,造成室外空气热环境恶化;再次,空调器的普及使建筑能耗有较大的增长趋势。
因此随着可持续发展战略的提出,同时发展生态建筑也是大势所趋,自然通风这项古老的技术重新得到了重视。合理利用自然通风能取代或部分取代传统制冷空调系统,不仅能不消耗不可再生能源实现有效被动式制冷,改善室内热环境;而且能提供新鲜、清洁的自然空气,改善室内空气品质,有利于人的身体健康,满足人们心理上亲近自然,回归自然的需求。采用双层玻璃幕墙可以进行有效的自然通风。
双层玻璃幕墙又称动态幕墙,两层玻璃之间的距离为20mm~500mm,利用“烟囱、热流道”效应,气流在两层玻璃幕墙中间由下向上循环,带走外面一层玻璃幕墙太阳辐射的能量,达到隔热、保温、节能、环保的功效。按照不同的通风原理双层玻璃幕墙可分为:整体式、廊道式、通道式和箱体式。双层玻璃幕墙具有多项功能:减少风及恶劣气候的影响、提高隔音能力、充分利用太阳能、使用自然通风使空调使用率降至最低。本文主要研究其自然通风的功能及效果。
2.研究对象及技术路线
2.1研究对象
本文中研究对象为采用双层玻璃幕墙带中庭的办公建筑,共6层,外形结构见图1,幕墙结构见图2:
图1建筑外形图图2廊道式双层幕墙局部放大图
该幕墙为廊道式双层幕墙,每层设置通风道,层间水平有分隔,无垂直换气通道,自然通风的路径为:
这类建筑室内环境易受太阳辐射影响,同时其空间高度高,上下温差大,这对预测带来很大困难,随着计算机及流体力学的发展,三维CFD模拟技术得到广泛应用,它即可以满足大型建筑多空间多开口的自然通风设计要求,又能精确预测各设计室内的空气速度场和温度分布,因此本文在满足顶层室内热环境的基础上设计了屋顶排风天窗面积,并在此基础上利用CFD对该建筑的局部房间室内热环境进行了数值模拟。
2.2技术路线
自然通风一般采用风压或者热压,中庭建筑的“烟囱效应”就是利用建筑内部的热压作用,由于室外风速和风向是经常变化的,因而风压作用不是一个可靠的稳定因素,所以本文进行模拟计算时进行了简化,仅考虑热压下的自然通风。
热压通风,是利用建筑内部由于空气密度不同,热空气趋于上升,而冷空气趋向下降的特点。热压作用与进风口和出风口的高度差,以及室内外空气温度差存在着密切的关系:高度差愈大,温度差愈大,则热压通风的效果愈明显。因而大楼各楼层(共6层)的进风量随楼层高度的增加而减小,基于这种情况考虑,在满足6楼室内热环境的要求下,设计屋顶侧窗面积。基本技术路线见图3:
图3基本技术路线
3.房间的计算数学模型
3.1物理模型
(a)(b)(c)
图4计算物理模型
a:一个通风口b:两个通风口c:整条通风口
如图房间长11.1m,宽8.4m,高2.9m;房间内发热量包括人员、灯光及设备,图中3个长方体代表房间的人员及设备,顶部设9盏灯;图形左下角为三个双层玻璃幕墙进风口,均为1400mm×300mm,房间右上侧为通风口,通风口面积见表1。
3.2基本参数计算
3.2.1计算室外气温为20℃时,6楼达到热舒适性要求的最低进口风速
(1)
式中:—6楼的室内发热量,W;
—空气比热,=1010J/kg.℃;
—室外空气的密度,温度为20℃,kg/m3;
—通风气流的温度差,℃;
—6楼的进风口面积,m2.
计算得到m/s
3.2.2计算中和面的高度
根据(2)
式中:-进风窗口的流量系数(取0.35);
-室内外空气的密度差,kg/m3;
-顶层进风口的中心高度,m;
—中和面的高度,m.
计算得到m
根据中和面高度计算各楼层进风速度,并根据回风口风速范围[3]计算房间通风口面积,计算结果如表1所示:
表1各楼层进风速度及房间通风口面积楼层
2楼
3楼
4楼
5楼
6楼
进风速度(m/s)
0.772
0.683
0.581
0.457
0.299
房间通风口面积
(mm×mm)
1000×400
800×400
800×400
800×400
800×250
注:1楼为开放式大堂
3.3控制方程
模拟房间内的气流属于非稳态的三维不可压缩紊流流动,因此在计算中采用当前在计算房间气流时最常用的模型。模型所遵守的偏微分方程的向量表示如下:
连续性方程:(3)
动量方程:(4)
紊流能量传递方程:(5)
紊流能量耗散方程:(6)
能量方程:(7)
上式列表中,;i=1,2,3;j=1,2,3;为速度,为密度,为分子粘性系数,为紊动能,为紊动能耗散率。模型中的经验常数可按表2取。
表2模型中的经验常数取值
0.09
1.44
1.92
1.3
1.3
0.9
4.模拟计算及结果
室外气象参数及室内负荷大小直接影响房间的室内热环境,由于大楼顶层的自然通风量最小,室内热环境最恶劣,因此以顶层房间为研究对象,研究内容如下:
(1)不同大小的室内通风口,房间的温度场和速度场分布
(2)不同室外温度,不同室内发热量,6楼的温度场分布
4.1不同大小的室内通风口,房间的温度场及速度场分布
计算工况:室外温度为20℃,室内发热量为50W/m2;比较房间设置一个800mm×250mm通风口,两个800mm×250mm通风口,及一个8400mm×250mm通风口的室内温度场和速度场
(1)一个通风口:z=1.5m处的温度场和速度场
图5az=1.5m剖面温度场示意图单位:K图5bz=1.5m剖面速度场示意图单位:m/s
(2)两个通风口:z=1.5m处的温度场和速度场
图6az=1.5m剖面温度场示意图单位:K图6bz=1.5m剖面速度场示意图单位:m/s
(3)整条通风口:z=1.5m处的温度场和速度场
图7az=1.5m剖面温度场示意图单位:K图7bz=1.5m剖面速度场示意图单位:m/s
温度场分析:由于进风口偏左,房间左端温度较右端低;房间沿气流流动方向温度逐渐增高;
比较图5a,6a,7a可以看出房间设置两个通风口室内热环境明显优于设置一个通风口,而设长条风口的优势并不明显。
速度场分析:比较图5b,6b,7b,可以看出设置一个通风口,工作区流场比较平缓,在近热源及出风口局部有漩涡;而设置两个通风口及整条通风口的房间,在近内部热源处气流扰动比较大,房间气流形成了两个大涡流区,涡流流线呈闭合状。气流速度除了热源和风口处较高以外,在人员工作区的大部分地区,风速基本保持在0.1m/s以内满足房间舒适区要求。
模拟计算得到不同出风口的室内温度分布范围见表3
表3不同出风口形式下的室内温度分布室外温度(℃)
出风口形式
温度范围(℃)
平均温度(℃)
20
单个
20.7~22.8
22.3
两个
20.6~22.4
21.7
整条
20.5~22.3
21.6
4.2室外温度变化时,不同负荷下6楼的温度场分布
表4计算工况计算工况
室外温度(℃)
室内发热量(W/m2)
目的
备注
Case1
20
50
计算不同室温变化时,不同室内发热量下房间的温度场,得到不同室内发热量下可采用自然通风的室外温度范围
取定房间舒适性温度范围为:16~26℃
Case2
22
40,50
Case3
23
40,50
Case4
24
30,20
Case5
25
20,10
Case1:室外温度t=20℃,室内发热量为50W/m2时,房间的温度分布
图8z=1.5m处的温度分布(t=20℃q=50W/m2)单位:K
case2:室外温度t=22℃,室内发热量为40,50W/m2时的温度分布
图9z=1.5m处的温度分布(t=22℃q=50W/m2)单位:K图10z=1.5m处的温度分布(t=20℃q=40W/m2)单位:K
Case3:室外温度t=23℃,室内发热量为40,50W/m2时,房间的温度分布
图11z=1.5m处的温度分布(t=23℃q=50W/m2)单位:K图12z=1.5m处的温度分布(t=23℃q=40W/m2)单位:K
Case4:室外温度t=24℃,室内发热量为20,30W/m2时,房间的温度分布
图13z=1.5m处的温度分布(t=24℃q=30W/m2)单位:K图14z=1.5m处的温度分布(t=24℃q=20W/m2)单位:K
Case5:室外温度t=25℃,室内发热量为20,10W/m2时,房间的温度分布
图15z=1.5m处的温度分布(t=25℃q=20W/m2)单位:K图16z=1.5m处的温度分布(t=25℃q=10W/m2)单位:K
根据模拟结果可以看到,当室内平均发热量在10W/m2—50W/m2之间变化时,大楼适用自然通风的室外温度也会随着变化,其适用情况如下表所示:
表5不同室内发热量条件下大楼适用自然通风的室外温度范围室内发热量(W/m2)
10
20
30
40
50
适用室外温度范围(℃)
16~25
16~24
16~24
16~23
16~22
5.结论
通过以上的模拟工作,我们可以得出以下结论:
5.1在相同的室内发热量及室外温度下,房间的通风口面积越大,自然通风效果越好,但是增加到一定值,改善效果便不明显,因此设计时要确定合理的通风口面积。
5.2完全依靠自然通风的效果取决于室内发热量及室外温度,当室外温度超过一定值时要考虑机械制冷与自然通风相结合。
5.3冬冷夏热地区,早晚温差较大,可考虑利用晚间自然通风排除围护结构的蓄热量。
5.4本文中仅考虑空气的热压作用,未考虑风压作用,两者结合分析还有待进一步研究。
参考文献:
(1)孙一坚.工业通风.中国建筑工业出版社,1994
(2)范存养.大空间建筑空调设计及工程实录.中国建筑工业出版社
(3)陆耀庆.实用供热空调设计手册.中国建筑工业出版社
(4)彭小勇.暖通空调,2002,30(6):27~29
做好工程监理工作,是建筑企业完成好某一项目必不可少的一项工作内容。目前,很多建筑企业聘请的监理人员学历普遍比较低、资历低,职业素质和技术水平很大一部分都没有达到工作要求。监理技术员或者是监理工程师一定要全程跟踪整个项目的施工过程,将标准和施工图纸执行到位,但在实际工作的过程中,监理人员很难做到这些。这就导致了很多的工程都成了豆腐渣工程。影响了百姓的正常生活,浪费了国家的能源,损失了国家的财产。我国部分施工企业的分配、用人、劳资制度改革滞后,常常存在有责无权、权责脱节等现象。传统的计划分配形式使得责权利没有统一性的机制,责任和利益不对等。这是建筑管理常见问题的深层次原因。
2施工机械、材料质量不合格
一些建筑商为了获得更多的经济利益,在原料的采购上随意的降低采购标准,完全不顾人民的生命财产安全,将一些不合格的原材料应用到建筑项目中去。同时,在整个施工的过程中,一些合格的原材料也不能够合理的使用,很大程度地影响到了工程质量。很多建筑企业在对建筑机械的使用上不能够严格把关,引进了一些陈旧和淘汰的施工机械,甚至一些新的先进的施工机械都不能合理有效的使用,更做不到及时的检查和维修,严重的影响了施工进度和质量。
3建筑管理的相关措施
3.1做好安全管理工作
众所周知,安全工作一直受到国家和企事业单位高度重视,建筑企业的安全管理工作做的好坏,直接关系到企业未来的发展,直接与国家的经济命脉和人民群众的生命财产安全相挂钩。但是如何做好安全管理工作,是建筑企业亟待解决的一项工作内容。安全管理工作一定要从基础抓起,每个施工环节都要监督到位,施工前,一定要排除各种安全隐患,施工人员要做好防护措施,包括劳动保护用品的佩戴、安全教育工作的培训一定要落实到位,安全员或者是安全工程师一定要亲临现场。
3.2制定合同管理制度
建筑企业的要有自己的法律专员、合同专职管理者,在进行某一项目的施工前,建筑企业要与项目使用者签订具有法律效力的合同,合同所规定的内容一定要体现双方的合法权益,本着平等、互利的原则进行签订,施工方一定要派专人进行合同的管理工作,并严格按照合同所规定的内容进行施工。同时要将项目所签订的事项报请上级主管部门进行审核。
3.3培养施工人员的职业素质
工程质量的优劣,在一定程度上也取决于施工人员的整体素质。我国工程建设人员多为普通农民工,缺乏基本的知识培训。多数的工程建设单位没有对新招的技术人员和工人进行职业培训,导致技术人员和工人都不懂得施工现场的基本常识,这给施工质量控制造成了许多的麻烦。倘若要提高施工的质量,就要严格的对施工技术人员进行培训,培养他们的职业素质。做好工程职业素质培养,才能让现场施工人员基本了解施工中的状况,快速处理,杜绝隐患。
3.4开展环保施工
现在我国的环境污染日益的严重,一定要按照国家环保法的规定进行施工,尽管选择环保型材料,只有这样才能保证企业和社会的可持续发展。
3.5严控施工机械、材料的质量
施工时做好材料的选择、进场验收、保管和周转材料方面的工作。材料根据自身的品种、型号分区的堆放,设置标识和编号,建立台账。根据施工的流水段,划分好材料的计划用量,实施分批进场,避免积压周转材料造成经济损失。及时清理用完的材料,并加以归类,去除多余的材料。根据施工工艺选定施工机械,并根据现场情况进行布设。购买的机械要选择经济实用型,注重运行的质量。使用大型机械,要注意安排操作人员定期检查并填写资料表。
4结束语
从多起起重机械事故调查分析可以看出,建筑起重机械安全事故发生的原因是多方面的。
1.管理方面的原因①机械使用单位不落实企业安全生产主体责任,对机械安全检查和验收走过场,流于形式,对起重机械存在的重大安全隐患不能及时发现和整改。②设备产权及安装、维护单位管理能力低下,安全生产管理制度不健全、不落实,安全生产主体责任不履行,企业主要负责人、项目主要负责人、专职安全生产管理人员和特种作业人员等安全意识淡薄,起重机械安装不规范、维护不到位。③监理单位安全生产主体责任不落实,对起重机械安全监理不到位,不履责。④建设单位不关心现场使用设备的安全性能,不履行安全生产主体责任。(5)安全监管单位监督检查工作不到位,监督不得力。
2.操作方面的原因操作人员安全意识不强,安全生产技能不高的问题比较突出。有些操作人员没有接受专业培训,不具备特种设备操作资格,对机械性能不熟悉,不能及时发现机械异常,对机械带病运行视而不见,不清楚操作规程,经常性误操作,有的甚至违规野蛮操作,这都是导致事故发生的重要原因。
3.机械安全性能方面原因目前,建筑施工起重机械安全性能都不太高。机械设备上很少有应用现代高科技技术保证设备使用安全的装置,机械设备出现异常和故障不能自动报警提示,有些机械设备工艺老化落后。起重设备流通领域也存在一些问题,市场上供应的设备质量参差不齐,有些根本达不到国家规定的质量标准,安全性能没有保障。一些质量低劣的起重机械由于价格便宜被不法商人带入建筑施工现场,为建筑施工安全埋下隐患。
二、减少事故发生的对策措施
建筑起重机械安全事故每年给人民生命财产带来巨大损失,应该加以防范。要减少建筑起重机械安全事故,必须从多方面入手,采取一系列综合措施,才能取得成效。
1.要严格落实安全生产责任现阶段,我国建筑起重机械管理还比较混乱。各地、各企业管理模式不一,有的是建筑施工企业自有设备,有的是租赁设备,安装拆卸单位又是独立资质,设备管理的责任不清,管理缺失。要将起重设备管理到位,必须彻底改变当前这种乱象,严格落实各个责任单位安全生产职责。推行起重机械租赁、安装、拆卸、维护保养由一家单位总负责的“一体化”管理模式是一种较好的选择。“一体化”管理可以比较清晰划定单位责任,有利于提高起重机械管理专业化程度。同时,要加强起重机械安装、使用、拆卸过程管理,严格审查安装、拆卸专项方案,按照相关规范认真做好机械设备的检查验收,不让设备带病运行。
2.加强起重机械操作人员管理严格执行起重机械操作人员持证上岗制度,杜绝蛮干误操作。引导企业将特种作业人员吸纳为自有固定岗位职工,加强教育培训,不断提高其操作技能和安全意识,尽量减少人为失误造成事故。