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关键词:工程机械变速箱;生产线;规划;设计
一、我国现阶段工程机械变速箱生产流程及问题
(一)现阶段工程机械变速箱生产流程
传统的变速箱的加工、装备生产线大都由如图一以下几个步骤共同构成。
(二)工程机械变速箱生产中存在的问题
传统的变速箱加工、装配流程虽然能够较大限度内提供数量较为稳定的工程机械变速机但是由于其针对原有技术进行改造的投入较大,使得现阶段变速箱成本较高,质量以及生产效率不足。例如,在某工程机械厂的实际工程机械变速箱生产过程中,通过这种“单流水线”的方式,将部位安装生产线路与总变速箱安装生产线路共同布设,并对装配的工程机械变速箱进行实施检测,这种方法虽然能够保障实际变速箱加工的精准程度,但是这种流水线路的改造成本较高,投资与收益不匹配,进而造成工程机械变速箱的实际生产效率较低,质量不高等问题的存在。
二、在变速箱加工环节的工艺方案设计
(一)在变速箱加工环节规划设计应遵循的原则
在针对工程机械变速箱的加工环节,设计人员应根据以下几点原则进行针对加工环节的生产线进行设计工作:首先,是需要将针对器械的粗加工、精加工分别进行。由于对于器械的胚体部分加工大都对人员、设备等生产情况的要求并不十分苛刻,同时其加工获得的利得较低,针对这种情况便可以选择一些设备较为陈旧,但仍能够正常运转的“老厂”进行粗加工后,再转换到新产进行后续的加工环节。其次,应在预算内资金允许的范围内最大限度的购设专业的变速箱机床,以便提升生产后变速箱的精度情况。如果实际情况不允许,则应最大限度的利用企业内现有的设备,应用专业机床进行先对精准的作业施工,而原有机床则用作通用施工。最后,减少不必要的加工中心设置,一方面加工中心的设置普遍会占用较多的企业资金,却无法为企业贡献出与之像匹配的收益。
(二)在变速箱加工环节应注意的规划问题
在实际工作中针对加工环节的规划应从以下几个方面入手(如表一)。
三、在变速箱装配环节的工艺施工设计
截至目前,我国常见的变速箱装配生产线应包括下述五个环节:首先是针对变速箱中零部件部分的清洗工作,在这个环节,针对部件的清洗设施将完成全部变速箱内部零件的清洗任务,将加工过程中遗留的油渍等污渍进行清洗,以便后续对于变速箱的安装配置工作进行。第二步是将清洗后的变速箱部件按照预设的方法进行装配工作,在这个环节大多书安转、配置工作都采取“流水”作业的方式,在确保配置正常进行的同时,减少了人工配置可能存在的不确定性,在保证了零部件装配效率的同时提升的其变速箱体的安装质量。与此同时,该分装部分可以与总装生产线并排布设,这种情况最大限度的减少其在配置环节的周转作业,大大提升了其变速箱的生产、流转效率。第三步,在变速箱的装配工作环节,通过规划、选用最能减少总装区域面积的“地下返回式”循环线路能,不仅仅能够在最大限度内提升其进行装配祖业的便捷程度,更能明显的减少其所占用的工厂面积从而缓解工厂用地紧张的情况。第四步,在变速箱的磨合缓解采取“空载”的方式进行针对变速箱的磨合工作。最后,是针对变速箱的喷漆环节。在实际设计工作中可以采用自动喷漆流水作业的形式,用机器喷漆的方式代替人力喷漆的方式,使其在保证变速箱喷漆质量的同时增加生产线上喷漆的效率。
四、结语
综上所述,只有加强工程机械变速箱生产线的合理规划,才能保证其生产效率,提高生产质量。
作者:孙晓飞 李明明 邓 宁 单位:山东上汽汽车变速器有限公司
参考文献:
[1]梁娟.工程机械变速箱生产线的规划设计[D].吉林大学,2005.
[2]王建明,易明.履带拖拉机变速箱壳体生产线技术改造[J].拖拉机与农用运输车,2011(06).
这年来,随着人们生活质量水平的不断提高,我国政府部门也加大了对城市建设的关注,从原来的以城市建筑设施为重点转向了城市生态环境的建设,园林设计中的园林景观不仅是为了美化我们的生活环境,更是为了给居民营造一个舒适的、适宜居住的生活环境。在城市园林设计中,我们主要运用绿色植物和人工制造景观来达到预期效果,但是这样的建设效果并不完全适合我们的城市建设。在城市园林设计中我们主要面临的问题包括:管理者对园林设计认识不足,使市政园林设计偏离轨道。施工者不具备专业素质,使一些优秀的园林设计意图、不能够在实际的园林设计中展现出来。监管力度不到位,致使整个园林设计质量不能够得到保障。
2城市规划中根据市政园林设计中存在的问题应采取的措施
2.1根据城市环境来进行详细分类对城市环境进行详细分类主要是对该城市环境进行准确考量,由于城市布局复杂,在进行园林设计的时候,就需要对该城市的综合环境进行考察,尽可能做到对该城市的方方面面都了如指掌。一般来说,我们在对城市布局进行划分的时候,可以根据不同情况,按照一定规模建立不同的“群”,比如工矿群、企事业单位群、居民区、各类校园以及公园、广场等,根据不同的群,园林设计也是不同的。
2.2根据不同的“群”进行量体裁衣
2.2.1工矿区。矿区是一个污染非常严重的地区,虽然矿区一般都位于城市外环,但是其自然环境同样威胁到人们的正常生活,所以,在矿区进行园林规划设计的时候,就要充分考虑绿地防尘污染要求,设计也要大刀阔斧,从整体上和矿区环境背景相配合,要特别进行查漏补缺。同时我们还要对矿区缺失的自然环境进行补充和弥补。另外,设计理念还要从愉悦身心的角度进行规划设计,种植一些应季的花草,利用其颜色对比来使人们的感官造成进行性的愉悦体验。
2.2.2企事业单位群。企事业单位一般都位于一个城市的核心位置,人流量比较复杂,建筑物的风格也以现代化风格为主,人们的生活环境也比较优越,其建筑群周围会有一些规模不等的小广场和小池塘等。在进行园林设计的时候,要遵循科学的规划理念来进行合理布局,此外,还要注重一些风水因素和企业文化,在现代企事业单位的布局中,企业文化和风水这2大因素对园林规划设计的影响已经越来越大。在进行改造的时候,要保证在原有基础上进行一些点缀和修补,不违背原有的风格和设计思路,使原有设施焕发新颜。
2.2.3居民区。居民区是城市人口的聚居地,这个区域内的园林设计也是最具有普遍性,这个区域的设计宗旨也会根据为居民建造健康的生活环境来进行。所以,这个区域的设计要采用一些具有装饰性的花草和植物,草地建设也是一个关键。在居民区内铺设草地不仅可以降低污染,还可以给人们提供一个悠闲的场所。在靠近街道的居民区还要设置一定数量的隔音树木,保证居民能够在一个相对安静的环境里作息起居。
3结语
关键词:城市规划规划设计“设计无国界”:有界还是无界?
蔡镇钰:坚守传统不是图解建筑符号很多人认为东西方的建筑理念是相同的,“设计无国界”这个概念很模糊,是指市场还是风格?风格可以没国界,而市场是有国界的。就拿生态来说,天人合一的概念我们老祖宗很早就提出了,而西方1860年才提出生态是指动植物的问题。我们建筑文化富含中国的哲学理念,中国建筑不仅有空间性还有时间性,是空间和时间的统一。园林有四季四景的变化,中国建筑在选点上讲风水,风水在某种程度上就是跟宇宙有关系,在不同地方可以吸收更好能量,这个奥秘没有打开,但是我们可以看出端倪。中国建筑都是框架结构的,平面很自由,移步换景。最主要的是我们不要把民族、形式混淆在一起。民族指人、文化;形式呢?大屋顶是民族形式,小屋顶是不是?平顶是不是?而且当时的形式是符合那个时候的营造能力和物质条件的一种符号,现在照搬就不对了。我在绍兴柯岩下面看到一个居住区几十片成百片的马头山墙,可怕极了。我们要融会贯通的是我们中国建筑的哲学观念和理念和视点,而不仅仅是符号。
当然我们中国文化形成的时候也同样借鉴了很多西方文化。泉州开元寺柱子出榫不少是外族人脸像,去洛阳看古墓,拱是阿拉伯拱,说明我们中国在文化形成过程中不断吸收外来文化。
赵冠谦:引进洋设计要高度理性设计可以说有国界,也可以说无国界。设计的理念、潮流是无国界的,但是如果具体到一个项目,传统的文脉必须要尊重,特别是居住建筑与人的生活习俗、地方气候条件、居住模式等决定因素要在设计方案里得到很好的反映,就不能够随便引入一些外国的东西。从这个角度讲它是有国界的。
建筑技术的发展需要相互沟通,一味的排他是狭隘的民族主义,但一味的崇外就是盲目的崇洋思想。现在我国大量引进外国的设计,有人认为不应该,是崇洋的表现。其实设计行业在国外发展很快,引进优秀设计师还是需要的,但在引进过程中要避免出现打洋招牌的现象。有的开发商很聪明,通过真正引入洋设计来提升项目的品质。但大量的开发商是为了打洋牌子。我觉得大的公建项目可以引进洋设计,体量非常大的、技术难度高的项目引进国外设计是有必要的,毕竟他们有更为先进的理念和技术。但居住建筑还是国内设计师做比较好。因为居住建筑涉及到人的生活习惯,国内设计师比较熟悉。国外的设计机构进来之后尽管也要做调查,但他的调查毕竟是有限的,不可能从根本上了解我们的生活需要。
张桦:到底是谁在要国民待遇媒介要从健康的方面引导设计界,不要过多地评价中外建筑师的差距,故意把中国人和外国人分开,不要把海归派和国内的建筑师分开,不要把小的设计单位和大的设计单位分开,也不要把国营的和私营的分开,因为把某一部分放在某一个筐里去评,容易看问题不全面。不是在一个层面的一定要放在一起,一定要把它对立起来,我认为,以适者生存的态度看待建筑师就会怀有平常心,不会盲目崇拜,也可以正视外国建筑师犯的错误,对中国建筑师的成就也不会沾沾自喜。我们对外对内应该是同样的标准,对海归、私营、国有应该放在同一个市场里评判,而不是扩大他们之间的差别。事物是发展中变化着的,小的建筑设计事务所有一天也会变成大的公司,国内的设计师也会通过一段实践,融入全球的建筑设计大潮里,这仅是时间问题。不应该过分强调某一类人群的优势,或存在外来和尚好念经的心态。好像加入WTO是境外建筑师要国民待遇,实际上相反,是国内建筑师要国民待遇。
城市营造:如何营造?
蔡镇钰:城市特色不可再生有数据表明,到目前为止我国住宅建设面积已经达到13亿平方米。在量上达到一定的标准后,就有条件来评价和思考整个城市的发展与问题了。目前各城市存在的突出问题是古建、古城在建设中被破坏。如何保护和传承就需要我们冷静思考。在桂林有人问我什么是桂林的国际化,我说,“桂林化”就是国际化。世界只有一个桂林,凸现桂林特点就具备了国际化特色。但最近听说桂林也搞了西方古典式的桥梁。我认为,像桂林这样的城市一定要非常坚定地表现地方特色,才会赢得世界的关注。
在生态、文化营造两方面要体现城市的品位,要重视城市的尺度,比如一些中等城市搞很大的中心广场,得不偿失。另外总把眼睛看着别的城市,不能静下心来体会自己城市的特色,邯郸学步式地效仿,以致失去了自己的味道。
城市规划的重要性也日渐体现。在一些中小城市里,不少单体在立面上都动了一番脑筋,横三段、竖三段的做了一些处理,但放在一起感觉很糟糕,原因是节点太多。不能到处搞标志性建筑,把视觉感受都搞乱了。首先要考虑城市的建筑群体美的问题,建筑不光是艺术,它是有功能的。我认为还要加强规划的严肃性。
张桦:我反对城市营造概念我不太清楚“城市营造”这个概念,这似乎是把城市当作一个企业,城市建设当作一个纯粹的经济行为。我觉得提出“城市营造”已经把城市的理解局限在某一范围里了,有些城市提出经营城市,跟营造是不是一个概念?针对房地产,中国城市重要的建筑是办公楼和住宅,但如果局限于这样的范围,这个城市的功能从内容上还有很大差距,从某种角度说还不能说是城市,城市建设不光是经济过程和行为。我们目前房地产开发当中存在的问题已经充分验证,房地产也不仅仅是经济问题,起码是经济和社会的问题。所以不能光看房地产业在GDP所占的比例和房地产对经济的拉动,还要看到房地产的发展占用了极大的社会资源,包括前几十年的资源和后几十年的资源。
另外城市开发还涉及到城市生态、居住生态、居住形态、生活方式、交通的运行模式、历史建筑保护等,这些东西的价值如何判断?全都夷为平地,盖起新的现代建筑,就会失去原有的城市特色。这是一种迷失。由于城市改造和房地产大面积开发,大片居民的迁移和居住生态的变化对城市交通、历史文化造成影响,很多都是不可逆转的。因此,我反对“城市营造”这个概念。
建筑师:自强还是自弃?
蔡镇钰:中外建筑师应“同级评判”
文人相轻的现象在设计界存在,但并不是影响我们创作的主流。我们引进的太多,外国建筑师的水平也良莠不齐。有人让我比较中外建筑师水平。我说,中国建筑师有好中差,外国建筑师也是如此甚至还有假的。我们的比较很难做到同级水平的判断。当然我们也要向国外优秀的建筑师学习,但我们不应把市场搞得太滥。像中央电视台新址和跟“鸟巢”方案我认为很成问题。首先这种方案根本没有同北京城市肌理相融,这不是正常设计。这个要是叫设计,中小城市照此效仿后果不堪设想。每平方米800多公斤的用钢量,问题在于以形式为主,我看不到这种空间结构给体育场的受力状态和经济带来什么成功。要抵制这种做法。
赵冠谦:设计师要学会善待批评设计师相轻的现象并不主流。在普遍意义上设计师还是希望反映自己的个性。我们现在还是缺少流派,国内目前还没有设计流派的形成,也没有形成系统的设计思想。在这方面探索还不够,这和经济形态有关系,长期以来我们的习惯是首先要做社会需要的,然后再去考虑怎么提升。
在进行电力工程设计的前期,必须要系统的规划设计的内容,其中最重要的是做好电力系统长期的发展规划和电力系统发展的中期发展规划。只有做好了电力发展的中长期规划,其才能有效的指导单项电力工程设计,也为后续电力工程的具体施工提供了重要的论证依据。在单项电力工程中,所涉及到的系统规划设计的内容主要包括五个方面,下面我们对这此内容进行具体的阐述:
1.1工程所在区域的电力负荷预测和分析
在电力系统规划设计中,首先要进行的就是对拟建电力工程附近区域进行电力负荷预测和分析,在一般的工程中,主要进行是区域内电网的中短期负荷预测。其主要围绕区域内经济运行和发展的形式而进行系统分析,参照近年经济发展的趋势,结合当地经济的发展,对中短期区域内最大负荷进行逐年预测。详细分析包含对已建工程、在建、规划中的电力系统布局,分析其对电网供电的影响。一般常用的分析方法有:序列预测法;模糊控制理论等新方法。对重点项目,大型电力工程,可以综合考虑其分析方法。
1.2电源规划情况和系统出力
在电力系统规划设计的时候要综合考虑工程建设地点附近的电源电网规划情况,从电能的用电侧完成对于电能用电的规划情况,从而分析出电源出力情况,同时还要考虑电网所能统一调度的各类大型发电厂,也要兼顾地方上修建的小型水电站,以及大型企业自带的电厂之间的电能供给情况。综合分析,从而对电力载荷和电源的规划进行整体分析和布局。
1.3电力电量平衡
电力电量平衡也是其中必须考虑的重要因素之一,根据电力负荷预测和电源出力分析,并对得到的数据进行分析,对工程所在地区的电力,电量平衡计算,从而确定电力工程的布局和规模。
1.4接入方案的分析
在进行电力工程设计的时候还要考虑新建的工程采用什么样的方案接入现有的电力系统中。一般按照工程原有的网络特点,负荷分布和电网发展规划的情况,按照国家电网的规划,参照政府部门的审批意见,综合考虑当地的建筑分布,节约用地,尽可能的做到节能降耗,在保障电力供应的情况下通过尽量在工程中应用电网新技术来降低设备升级所带来的压力,通过此种方式来做好电力的设计规划。
1.5电气的计算
在具体的电气计算过程中,要首先对电力网络中的功率和电压的分布进行计算,通过这样的计算就可以确定系统的运行状态,检验各个器件是否满足系统的运行要求,为后续继电保护装置提供理论计算的依据和初值。通过计算得出的电网各个节点的电压,电力损耗,电力浪涌的计算,就可以分析系统的稳定性、可靠性、经济性、合理性。从而对电力系统运行过程中最容易出现故障的环节进行预防,方便后续电力系统的维护和检修。系统稳定性能的计算同样是电气计算过程中最重要的环节之一,稳定性的计算一般都是在潮流计算的基础上,对电力系统进行暂态稳定计算、电压稳定计算、频率稳定计算等。通过各种稳定计算,就可以计算出各个接入方案的运行参数能满足系统稳定运行的要求。在电力系统的线路上出现短路时的工况也要考虑进电力系统的设计中,在具体的设计过程中,还要按照设计手册计算出各个支路的短路电流。无功补偿,是为了解决电力系统中感性负载带来的电能损耗,在设计的过程中要充分考虑感性负载给系统带来的损耗。最后要进行的计算是系统的可行性论证,通过电气计算的各种结果来系统的分析工程接入方案的可靠性、实施性、经济性、发展性等工程技术指标,从而得到最佳的系统设计方案。
2如何进行电力系统规划设计的工作
随着我国经济的发展,用户对我国的电力供应和质量要求越来越高,电压的升高,电网规模的不断扩大,电力消耗的不断增加,我国的电力系统的发展越来越需要新技术的强力支撑。在电力工程的设计中,电力系统的专业设计得出的数据和系统的运行参数等相关数据对后续电力工程施工有着非常重要的指导意义,在具体的电力系统设计中,如何引入电力系统规划设计工作,是每位从事电力系统工程的技术人员都面临的问题:
2.1电力系统规划设计工作的开展
在开展电力系统规划设计工作之前,要对区域的负荷情况进行调研,收集发电厂,变电站,电力线路的地理布局,工厂自备电厂的容量等技术参数,对进区的电力系统运行相关材料进行了解。对电力系统最新公布的系统设计规范进行资料更新,必要时要组织员工进行进修或者从业培训,从而有效的对项目的运作准备好所有的材料。
2.2电力系统规划设计工作的准备
在电力系统的规划设计工作开展初期,电力设计单位要把大网的情况进行了解,对周边区域电力系统的运行数据材料进行整理和分析,对区域内企业的发展进行了解,经济的发展方向进行了解,资料的越详细越能保证电力系统规划设计最终计算数据与实际的相似程度。
2.3电力系统的设计规划的计算
通过对已有材料的整理和分析,对电力系统的潮流,浪涌计算,稳定运行数据的计算,以及对各个支流的短路电流的计算,对系统进行无功功率进行补偿量的计算,从而对电力系统的大体系统性能、规模、可靠性、经济性、可实行性等数据进行有效的理论指导,从而对电力系统的具体设计提供相关的数据参考,对系统的造价提供大概的指导。
3结束语
1.1设计目标
公交线路规划设计目标可以从两个方面来进行总结:一方面是规划设计要努力吸引乘客,确保公交运行效率,降低营运成本,从而较少公交体统耗费,提升公交公司效益。另一方面是优化城市人们出行,在规划设计过程中实现人们出行、交通布局和城市主体运行的统一,进而实现社会效益。
1.2设计原则
在规划设计大城市公交线路时,需要考虑的因素较多,再加上城市公交线路网整体构成复杂,因此要保证线路规划设计达到最优效果具有一定难度。尽管如此,在进行公交线路规划设计时,仍要遵循以下原则以保证公交线路开创目的。
①线路规划设计要尽可能与城市居民流动走向相统一。
②线路规划设计要主要考虑沿线居民日常出行需求,如上班、上学等,同时兼顾其它。
③进行新开线路规划设计时尽量避免调整原有公交线路,避免发生串联影响。
④线路设计应尽量让公交线路网络上的点、线分局均匀,防止空白区出现。
⑤注重与其它公交线路的衔接。
2公交线路规划设计方法
在进行公交线路规划时除从公交系统收益目标之外还需要考虑社会整体效益目标。公交线路规划设计合理一方面能减少城市拥堵,另一方面也有利于降低乘客出行疲劳,促进社会财富创造。
2.1公交换乘枢纽选址
公交换乘枢纽是紧密联系城市各区域的重要一环,同时也是决定乘客出行方便与否的关键因素。具体选址方法如下:
①按区域将城市划分,划分手段主要依据城区联系度。
②在每个划分区域边界选择一些可以当作换乘枢纽的地点,将这些地点设为Φf1,看成可行性地址集。
③分配公交OD量。这一环节中的分配工作主要作用在不同区域内的小区之间,可以采用短路径分配法来进行分配。同时在分配过程中,划出各区域边界上人数流动大地址集,将其设为Φf2。
④令Φ=Φf1Φf2,则Φ就是设计中公交换乘枢纽所选定可以用来建址的集合。
⑤将上述OD分布量应用到其它枢纽上,尽量选择离建址地区近的地段。例如:两个区域间中有换乘枢纽γ,两个小区A和B分别在这两个区域内,则AB间的公交OD量就转到了A与γ和B与γ之间。
2.2公交路线规划
城市公交路线构成公交线网,目前对城市公交线网的规划主要采用逐条布线和全网最优两种方法,这两种规划方法其目的都在于保证公交客流量最大,缩短乘客出行时间,主要体现在直达乘客量最多。其中,逐条布线法是根据一些指标在多个可供选择的规划线路中逐条选择出最适合的线路的一种方法,采用这种方法进行线路设计并在此基础之上将多条路线进行叠加,最终构成公交线网是一种简单、可行的线路规划方式。实际规划过程中,我们可以以此为基础,寻找一种全新的优化方法。在确定好公交换乘枢纽之后,大量乘客会在这些换乘枢纽集中,这使得城市中区域内部换乘失色不少。基于此,在进行公交线路规划的目标应定在让整体公交线路网效率最高,即直达乘客总数最多。受线长约束,公交线路运行效率可以说在意义上同直达乘客数所表达的是相统一的。
3BRT线路规划设计
3.1基本原则
BRT线路即快速公交线路,它的建设同城市发展关系密切,因为城市繁荣会促进城市人口出行,这在很大程度上推进了城市BRT路线建设。在城市中规划BRT线路需遵循以下几点:
①整体性原则。在进行BRT线路规划设计时,要明确BRT线路同专属车辆、车道间的关系,它们是共同有机体下的多个密切联系的环节,因此在进行规划设计时,除了应用规划理论、方法外还应考虑这些因素。
②协调合理原则。这一点主要是指规划设计BRT路线时需要考虑它同常规公交线路间的联系性,在考虑线路独立的同时还应在大范围内考虑到乘客换乘等其它因素。
③可持续性原则。规划设计BRT线路需要注意环境保护,重视可持续发展尽量避开生态区,同时降低线路给居民带来的干扰。
3.2规划设计流程
进行BRT线路规划设计时首先需要掌握其理论基础及遵循的基本原则,在此基础之上对城市中现有的BRT路线规划设计进行分析和学习,从中则优戏曲。
3.3BRT线路规划设计方法
BRT线路规划是一项比较复杂工作,涉及到许多方面的优化和组合,具有非线性。此外,由于线路设计同乘客数量间是一种制衡关系,当新的交通路线投入运行后,自然便会有部分乘客使用这条交通线路,而这种客流变化又会对公交线路产生影响,面对这种情况,可以采用划模型来进行BRT线路规划设计。规划设计BRT线路的出发点是在运营单位获利的基础之上保证出行者方便,从而优化城市交通系统。因此规划设计要在尽量降低乘客花费、公交公司成本的同时尽最大可能增加客流,从而增加收益。其中乘客花费主要包括两点:车费及出行时间,乘客会根据车票价格及出行时间来选择自己的出行方式。此外,公交公司获益量同客流量关系程正相关。依据上述这些,我们便可以得出一个双层规划模型。其中上层规划函数与实际相结合,一方面能减少乘客出行费用,一方面还能降低营运成本,使公交系统获益。
4结束语
从城市化发展的过程和特点看,高新区内的居民将实现两方面的转变:一方面是身份的转变,即由农民转为居民,安置区将结合新的居住模式,以城市社区管理模式为参考,重新组建社区管理机构,逐步向城市社区管理过渡,实现“村改居”;另一方面是职业的转变,原住民失去了土地,从单纯的“自力更生、丰衣足食”扩展到从第二、第三产业中谋取更多的收益,就业、创业成为必然选择。结合以上两个转变,遵照城乡统筹发展的要求,汲取城市社区的建设经验,充分借鉴目前新农村社区、保障性住房社区和旧城改造区等居住区域的建设经验,本文提出“城乡统筹社区”的概念:在一定地域范围内聚居的,居住集中化、环境生态化、管理社区化、生活居民化、保障社会化、服务均等化和设施城镇化的社会生活共同体,是统筹城乡发展的示范区和实现发展成果共享的样板区(图1)。
1.1概念解读
从字面解读,城乡统筹社区由“城乡统筹”和“社区”两部分组成。首先,需要明确城乡统筹社区的主要任务是统筹城乡发展,通过积极促进城乡产业结构调整、人力资源配置和金融资源配置的优化及经济社会协调发展等,既要充分发挥城市对农村的带动作用,又要充分发挥农村对城市的促进作用,逐步形成以市场机制为基础、城乡之间全方位的交流与合作;其次,作为一种社区类型的规划,城乡统筹社区规划将居住功能建设放在首位,充分保障社区内居民的生活,因此其规划以地区物质环境整治规划(如土地利用规划、设施配置规划)为主,同时考虑社会条件、经济条件的规划,旨在通过对“物”的安排,为人们创造舒适、安全、方便的活动与交流条件,最终形成一个生产与生活协调,充满人情味的开放、民主的新型社区。因此,城乡统筹社区应包含以下两方面的统筹内容:(1)社会统筹—重构城乡一体化的居住新体系。在居住与就业分布方面,打破传统城乡分割的二元居住体系,以城乡非农产业分工协作为基础,统筹协调农村居民居住地和工作地的空间关系;在居住与配套建设方面,在延续现状布局、肌理和尊重农村生活习惯的基础上,推广现代化的农村住宅模式,而公共服务设施则根据城乡居住体系的不同层次予以确定。(2)制度统筹—推动农村向城市社区转变。首先,推进农村集体经济组织改制,促进生产方式的改变;其次,以农村土地整理为先导,推进“撤村建居”工作;最后,多渠道提供就业机会,为农民提供政策保障。
1.2规划目标
通过对城乡统筹社区概念的解读,结合安康高新区的实际,规划提出安康高新区城乡统筹社区的总体定位:兼具安康传统文化气质、共生和谐社会态度与现代生活品质的复合式社区。总体目标是打造一个以区内移民搬迁安置及城镇化、保障性住房、产业区配套居住等居住功能为核心,集商务办公、品质商业、时尚生活消费和山水景观休闲等复合功能于一体,融精英阶层、普通阶层和大众群体生活方式为一体的城乡统筹新社区。
1.3规划策略
在总体定位及规划目标下,城乡统筹社区规划策略应包括以下5个方面的内容。(1)社区功能构建,包括“居”“业”“游”三大主题功能:①“居”—提供现代时尚的高品质社区;②“业”—提供职住平衡的工作岗位;③“游”—提供多元化、充满活力的休闲娱乐功能(图2)。(2)土地混合使用策略。规划将居住区、商业区、工作区及其他功能区进行混合布置、合理安排,既要加强各个功能区之间的联系,又要考虑彼此间的不利影响,实现土地效益的最大化(图3)。(3)社区住房政策—“混合式居住”。在社会底层营造一个具有包容性的社会十分重要。因此,城乡统筹社区中的住房建设应以满足不同收入阶层的住房需求为导向,根据不同的收入阶层规划配套相应的住房类型,重点在于满足中低收入阶层的保障性住房需求。(4)社区空间使用策略。在选址方面,要尽可能避开易发生不良灾害的地段;在功能空间布局方面,购物、医疗和护理等设施应当与提供休闲娱乐及社交的空间结合起来;在街区设计方面,主张多种功能在街区内形成精细的混合;在公共空间设计方面,宜采用多点式布局,以实现最大限度覆盖,并满足居民的日常生活要求。(5)村民拆迁安置策略,主要有集中布局、分散布局和集中分散混合布局3种,可根据村庄现状条件选取合适的布局方式。
2安康高新区现状及存在的问题
2.1区域现状
安康地处陕西省东南部,市区面积约为23391km2,是陕西省东南部的中心城市和全省重要的交通枢纽城市。安康的区位条件优越,地处关中一天水、成渝、江汉三大经济区域的交汇地带和几何中心,也是正在规划中的“西三角”的核心区,具有连通3个重要经济区、耦合中西部地带和南北方地域的重要战略地位。位于安康市域西部的安康高新区规划面积约为28km2,范围东至刘家沟、大桥北路及阳安铁路与襄渝铁路的交汇处;西至冉家河;南至安康大道、316国道、经傅家河至月河北岸为界;北至安康城市总体规划确定的快速北环线(图4)。现管辖范围为建民镇联合、联盟、汪槽、上游、新强、头档、莲花、友谊、花园沟、罗家梁、罗家营和韦家坡共12个村;河西镇五一、二档和冯台共3个村;五里镇四树、四岭和周家营共3个村;花园乡三元宫村;江北办青峰、张岭2个村。总共21个村庄(图5)。
2.2存在的问题
随着高新区的发展,安康高新区所辖范围内的村庄面临整体搬迁,面临转型的风险和挑战:一方面,村集体经济基础薄弱,经济发展形式单一;另一方面,集体经济发展缓慢,未来高新区开发建设后,依靠村庄的自然资源发展集体经济的模式将彻底瓦解,现状的集体经济发展模式将被完全打破,集体经济发展将主要依靠经济留用地。高新区村庄正处在战略转型期,村民已经开始逐步向城市迈开步伐,现已有约一半的劳动力向城市转移,村民的经济收入已逐步转向以依靠第二、第三产业为主,农村人口城市化特征初现端倪,这为未来村庄的完全城市化打下了基础。然而,村民在城市化过程中受长期积淀的农耕文化的束缚和影响,在生活方式、心理习惯及文化观念等方面仍保留着农村的传统特征和习俗,很难在短期内真正融入城市生活,实现由农民向居民的角色转换。此外,现状村庄存在的问题较多,如村庄人口分布不均、土地使用效率低、基础设施缺乏、居住环境质量差、居住分布零散、用地功能混杂和配套设施薄弱等。
3安康高新区城乡统筹社区规划实践
3.1总体空间布局
城乡统筹社区对高新区的健康发展有着重要意义。安康高新区城乡统筹社区的人口主要由拆迁安置村民人口、生态移民城镇化人口、保障性住房人口及高新区内产业配套及相关人口组成。规划确定居住用地总面积为320hm2,人均居住用地面积约为24.5m2。规划针对不同的居住群体的居住要求,从4个方面对城乡统筹社区的用地规模进行拟定(表1)。在明确了用地规模后,规划采取“组团布局、和谐共生”的布局模式。其中,“组团布局”指利用现状地形和用地布局现状,使城乡统筹社区形成组团状布局,各组团之间通过园区道路进行便捷的联系;“和谐共生”指各城乡统筹社区与周围自然生态环境和谐融合,彰显城乡统筹社区良好的环境品质,亦指社区居民和谐共处的社会氛围。在具体的布局过程中,为保证安康高新区的高速、健康发展,加强城乡统筹建设,保障高新区内居民的生存与发展,在充分考虑高新区现实基础条件上,规划建设城乡统筹社区:傅家河社区、建民社区、居尚花园社区、双泉社区、河西中心社区、花园社区和金属镍社区,总用地面积为500hm2,其中居住用地面积为311hm2,占总用地的58.8%。社区总人口为131979人,总户数为36420户(图6)。
3.2公共设施配建
公共设施是为社区居民提供公共服务产品的各种公共性、服务性设施,按照具体的项目特点可分为教育、医疗卫生、文化娱乐、交通、体育、社会福利与保障、行政管理与社区服务、邮政电信和商业金融服务等。为居民提供使用便捷、多样化的公共设施,既丰富了居民的文化休闲娱乐体验,又促进了居民的学习与交流。安康高新区城乡统筹社区主要分城镇示范社区和新型农村社区两种类型:(1)城镇示范社区分为标准街道社区、标准基层社区两级。其中,拆迁村民安置社区、移民安置社区和商品性住房社区按照标准街道社区的标准配置;保障性住房社区、产业配套服务社区按照标准基层社区的标准配置。标准街道社区的公共设施主要包括社区行政管理服务设施、社区安全保障服务设施、社区医疗保健服务设施、社区老年人服务设施、社区文化体育设施和社区商业服务设施6类(表2);标准基层社区公共服务设施配置项目包括社区行政管理服务设施、社区安全保障服务设施、社区医疗保健服务设施、社区老年人服务设施、社区文化体育设施和社区生活服务设施6类(表3)。(2)新型农村社区主要指一定地域范围内聚居的、人口规模大于2000人、农业景观形象突出、享受市政基础设施和公共社会服务、实行城镇社区管理模式的社会生活共同体。新型农村社区的公共设施配置的内容包括农村社区管理服务设施、农村社区教育设施、农村社区文化体育设施、农村社区社会保障服务设施、农村社区医疗卫生服务设施和农村社区商业服务设施6类。具体而言,社区服务站、警务室与救助管理服务站宜结合设置;卫生服务站宜设置在交通便捷、服务距离适中的地段;托老所和文化活动站宜集中设置;健身场地可设置在适宜的公共绿地中,鼓励利用各种土地资源,并与其他社区配套统筹考虑;副食品店宜与小型超市合建;邮政储蓄所布局宜接近于标准基层社区的地理中心(表4)。规划针对以上两种社区类型,结合社区内部居住人群的特征,考虑到当前的行政管理体制、承载功能、人口规模及公共服务设施的规模经济效益,统筹区域内各个社区的公共设施配建,具体配置如图7所示。
3.3指标控制
安康高新区城乡统筹社区指标体系包含容积率、绿地率、建筑密度和建筑限高等,规划通过对这些开发指标的控制,合理确定社区的开发强度,以保证社区高标准的人居环境品质。指标构建主要采用GIS软件对规划用地的交通条件、环境条件和服务条件等进行综合评价,得出地块的开发强度(图8)。
3.4乡村风貌型社区规划实践
乡村风貌型社区是指依托现有村庄肌理和农村特色景观风貌,通过集中建设居住组团,集聚搬迁人口形成的具有乡村风貌的特色区域。在本次规划中,高新区内的乡村风貌型社区有双泉社区、河西中心社区、花园社区和金属镍社区。以下主要介绍花园社区和金属镍社区2个典型社区的实践经验。
3.4.1花园社区
花园社区位于安康高新区的西北角,社区总面积为11hm2。社区建设由西向东逐步推进,首先,打造高新十四路两侧的安置区,同时配建服务设施,逐渐积聚人气;其次,通过强化社区服务中心功能形成片区特色,提升片区形象,形成滚动式开发的良性循环机制,最终完善片区的居住、娱乐和休闲功能。在一期开发中,依托安康大道与高新九路的交通联系优势,重点打造安康高新区新风貌;同时,依托现有资源优势,构建部分社区服务设施,开发周边居住地块,集中解决村民安置及生态移民问题;二期工程以“完善”为主题,通过完善片区邻里中心和中心服务区的功能,完成绿地花园的建设,从而带动西北部片区的开发(图9)。
3.4.2金属镍社区
金属镍社区未来的社区人口构成分为产业配套相关就业人口和避灾移民城镇化人口两种。规划用地位于安康西康复线的西北侧,南临老龙河,区位条件优越,交通便利,地质良好,规划范围内的高程整体呈现北高南低的走势,最高点位于地块的北部,规划用地面积为18.29hm2。社区建设由西南向东北逐步推进,首先,打造西南片区的移民安置城市化人口住宅区与社区中心,逐渐积聚人气;其次,通过打造社区服务中心形成片区特色,塑造片区良好形象的同时,通过科学合理的开发时序安排,最终完善片区的居住、娱乐和休闲功能。在一期开发中,重点打造移民安置区与服务设施中心;同时,依托现有资源优势,构建部分社区服务设施,开发周边居住地块,集中解决建民镇村民安置及移民安置城市化人口居住问题。二期工程通过完善片区邻里中心的功能,同时启动东部片区住区的开发,完成绿地花园的建设,同时完成东部片区城市商业节点和社区中心的建设(图10)。
3.5城市风貌型社区规划实践
城市风貌型社区采取城市景观风格、图8指标控制图城市管理模式等现代城市构建方式,为有一定条件的居民提供优美的城市居住环境。目前,主要规划了傅家河社区、建民社区、居尚社区和尚花园社区4个社区。以下主要介绍傅家河社区和建民社区2个典型社区的规划实践。
3.5.1傅家河社区
傅家河社区位于高新区西南部,社区总面积约为90hm2。社区人口构成分为4类:产业配套及相关人口、保障性住房人口、拆迁安置村民人口和避灾移民城镇化人口。根据4类人口的特性,社区用地具体划分为5种,其中居住用地面积为49hm2,拆迁安置用地面积为15hm2,移民搬迁用地面积为14hm2,保障房用地面积为7hm2,产业人口用地面积为13hm2。社区的开发建设由东向西逐步推进,旨在打造东部安康大道和傅家河滨水空间的门户节点,塑造傅家河滨水空间,形成片区特色,完善片区的居住、娱乐和休闲功能。在一期工程中,依托安康大道,重点打造安康大道与傅家河滨水空间的门户节点;构建部分社区服务设施,开发周边居住地块,集中解决建民镇村民安置及高新区员工的住宿问题。二期工程以“提升”为主题,以该社区为核心的商业带沿高新七路向北推进,完善片区邻里中心,服务北部工业产业区,实现其空间核心的基本设想,同时完成傅家河滨水景观带,启动高档住区开发建设,带动西片区开发(图11)。
3.5.2建民社区
建民社区是高新区内最大的社区,位于傅家河东岸,高新大道以西,南邻安康大道,总面积为169hm2。社区人口构成分为产业配套及相关人口、拆迁安置村民人口、生态移民城镇化人口及保障性住房人口。社区建设由南向北,由东向西逐步推进,打造安康大道和高新大道的门户节点,凸显傅家河滨水空间,形成片区特色。在一期工程中,依托安康大道与主城区以及高新大道与产业服务区的交通联系优势,重点打造几图10金属镍社区规划及效果图图9花园社区规划及效果图个空间节点;同时依托现有的建民中学的教育资源优势,构建部分社区服务设施,开发周边4个地块,集中解决建民镇村民安置及高新产业员工的住宿问题。后续工程以“完善”为主题,其中,社区中心功能更加明晰健全,滨水景观与傅家河社区相得益彰,高新大道的空间节点相继建设,空间核心得以实现,为该片区的发展起到积极的引领作用(图12)。
4结语
1)建筑规划设计。节能建筑的设计应从建筑规划入手,不仅要考虑建筑和环境的关系,还要考虑当地气候因素,要注意将设计与建筑技术以及能源利用等因素相结合,这样才能获得效益最大化。像建筑夏天降温的问题,就可以充分利用自然条件降温;冬天最大限度地减少热量散失。
2)建筑选址与朝向设计。建筑设计首先要考虑选址的问题,要注意考虑当地的各种环境因素,包括气候、地形、土质、地下水等。一般要选取空气污染轻、噪音低,夏季通风阴凉,冬季避风朝阳的地方。选址的朝向,应选择夏季的主导风向为导风口,排列建筑物应遵循南小北大、南低北高的原则,使住宅区内风速流畅。这样可以有效进行空气与建筑的热交换,提高居住的舒适度,确保居住区内建筑对自然风的共享性。我国大多数地方的建筑以南北向或接近南北向为宜,在夏季迎合南风、引导空气穿越,接受的太阳辐射相对于东西向的要少些,可减少夏季空调的用量;在冬季接受的太阳辐射相对于东西向的要多些,又能阻挡寒冷北风的侵袭,较好地适应气候的变化,节约了建筑保温所需的能耗。
3)住宅群的布局设计。在设计住宅群的布局时,要注意整个群体的节能效应,确保整个建筑群都能够获得自然通风。住宅群的布局首先要考虑日照间距、区域的主要风向两个主要因素。住宅群要考虑日照因素,要注意保持日照间距的适当扩大,这样才能让住宅群各个建筑区域获得适量的风速风量,确保空气的流动畅通,这对降低建筑物表层温度有重要作用。在住宅群设计时,还要注意各种自然能源的利用,像太阳能、风能等,都是天然环保能源。这样可以大大节省住宅居住成本。另外,还可以通过利用水质处理技术,将污水进行无害化处理,进行水资源的循环利用。
4)绿化环境的布置设计。建筑设计中的节能意识,要体现在设计的每一个环节。绿化在建筑节能设计中起着十分重要的作用。建筑有很多功能需要综合考量,绿化环境当然只是其中一个因子。要根据建筑外部环境对建筑进行微气候环境创造设计,充分利用建筑室内的热环境和居住区的外部气候,进行环境微气候调整,从而达到对建筑能耗降低的目的。另外,在建筑周围进行必要的绿化美化处理,也是非常有必要的,设计时,要为建筑周围绿化留出足够空间。这对净化空气、阻挡风沙、降低噪音、改善居住环境都能够发挥重要作用。
2、建筑单体节能设计
1)建筑外墙的节能设计。建筑单体设计首先要针对建筑外墙进行。建筑外墙是建筑的结构主体,对整个建筑起到防水、放冷、放热、防潮等保护作用。对外墙体进行节能设计,主要是利用一些隔热保温材料,通过附着或者填入到墙体内,起到热阻效应。很多地方原来都使用实心砖作为外墙材料,虽然保温效果不错,但耗材过多,造成极大的浪费。为了实现建筑节能,就要大力推广使用空心砖墙及其复合墙体技术。复合墙体同普通的外墙相比较,室内的温度能相差4~10℃,可见复合型墙体的隔热保温效果很好。在具体设计时,还要注意外维护的结构处理,要尽量减少建筑表面的凹凸程度,缩小外表范围,这样也可以起到节省建筑材料的作用。
2)建筑门窗的节能设计。建筑设计中,外门窗是建筑重要部位,这是室内空气、温度与外界交换的通道,也是接受日照的唯一途径。所以在建筑设计时,还是要减少飘窗和落地窗的设计,要注意从不同方向不同角度开窗的差异性。像冬季寒冷季节,就需要尽量减少寒风面开窗面积,在开窗角度设计时,要多设计平开窗方式。这样可以增加气流的流通性,对外窗的密封设计要注意密实性,这样也可以确保隔热性。至于所用窗户玻璃,最好选择中空的,其隔热性更强。在一些寒冷地区,还要注意加装塑料密封条,这样可以提高密闭度,确保冷空气的渗透侵袭。
3)建筑屋面的节能设计。建筑节能设计中,建筑屋顶也是重要部位。屋顶是接受太阳光最集中的地方,不管是日照时间还是日照强度,都是整个建筑接受日照热量最多的部位。它吸收的热量,相比东西方向的墙体要高出两三倍之多,这也为屋顶隔热设计带来重要课题。特别是隔热材料的选择,应该是设计的重点考虑内容。应选择热系数小、密度较小、吸水程度低的材料。因为隔热材料不同,其隔热效果是有很大差异的,选择合适节能材料,对改善建筑屋顶环境有重要意义。如果条件允许,还要大力提倡绿色屋顶建设,像屋顶花园、菜园,甚至是果园,都是非常好的选择,建立城市高空公园,这是对新城市建设的时尚要求。
4)利用可再生能源的节能设计。在所有绿色再生能源中,太阳能是最丰富最便利的能源,不仅运输方便无污染,而且还是免费的。因此,要注意将太阳能利用和建筑有机结合起来,不仅可节省能源,还可保护环境。对于日照时间长的地区,不仅要在建筑上充分利用太阳能,还可以在建筑环境里使用太阳能。像城市公共照明就可以设计成太阳能路灯。还有居民生活热水可采用太阳能热水器等。
5)空调系统的节能设计。对于天气炎热的地区,使用空调进行室内温度调节是最常见的。特别是夏季高温季节,空调耗能已经成为生活中的耗电大户。为了节能减排,在建筑设计时,也要注意空调制冷设备的选择,要优先考虑使用变频节能空调,由于引入智能化技术,可以实现自动智能控制,让空调设备运行更为合理,提高了制冷效果,还节约了能源。
3、结语
1.1城市规划设计
城市规划是对城市的总体布局、空间设置、土地利用等进行综合性的规划与设计。城市规划设计时建立在城市发展的基础上的,在设计时要注重经济性和可持续性的要求,促进城市的总体发展。城市的设计必须以一种生态与经济协调发展的眼光去看待,同时更要接受和延续城市现有的历史景观,在规划过程中通过历史建筑的保护利用以及城市的改造升级,促进城市的发展。
1.2建筑设计
建筑设计是对建筑物进行合理的设计与规划,从建筑的外观、结构以及功能等各方面出发,保证建筑的经济性、美观性以及实用性和生态性。建筑的设计必须满足建筑自身特点的需求,同时符合当地的基本环境与人文状况,更需要与城市的发展相协调,从布局、色彩以及功能上与城市规划完美对接。
2城市规划设计与建筑设计的关系
2.1城市规划设计指导建筑设计
建筑是整个城市的基本组成单元,对于城市的任何规划包括道路、交通、园林绿化以及建筑等,都会对建筑的设计带来一定的影响。城市的规划从土地资源的利用,空间布局的高效等方面作出了规定,这些都为建筑的设计提出了一定的指导。建筑并不是独立存在的个体,其必须与外界环境进行联系,而这一联系都是城市规划所构建出来的大环境。因此在进行建筑设计时,必须考虑到城市规划的需求,以城市规划设计作为指导,从而最大限度地保证建筑与城市的共同发展。这样不仅能够在全局上实现各个因素之间的调和,也能够对整个城市的功能布局和各项设施建设分配问题上实现最大化的协调。
2.2建筑设计服从城市规划设计
建筑是城市的基本组成部分,一定程度上而言建筑甚至在城市中占到了主要的地位,它是人们工作和生活的基本场所。因此城市规划设计中对于建筑也会作出相应的规划,而建筑在进行设计时必须服从城市的规划设计。一般情况下,一个城市最近几年的人文景观和自然环境发展都会包含在城市规划的发展计划当中,因此建筑设计人员必须搜集充足的资料,了解城市规划中对于建筑与环境的要求。建筑的色彩选择尽量保证与城市规划环境的相协调,建筑的标高应满足城市规划的要求,建筑的功能选择应服从城市规划的规定等。建筑物可以通过自己的独特造型在城市建筑中脱颖而出,但是也应当注重自身在城市规划设计中地位,科学合理的进行设计,这样才能最大化的保证城市建筑的良性发展。
3城市规划与建筑设计的协调发展策略
3.1合理进行城市规划设计
在进行城市规划设计时,必须统筹兼顾到城市、建筑、环境以及人员需求之间的关系,在城市规划设计中不但要注重城市的功能分区,交通流线,而且还要注重建筑物的体量、尺度、比例、色彩、造型、材料、空间等。在进行规划时切不可仅考虑到短期的需求,应用一种长期的可持续发展的眼光看待城市的规划设计,如人口的增长与移动,对于建筑功能需求的改变以及对于生态环境的需求等。一个合理科学的城市规划设计,能够更好地为建筑设计提供指导,为建筑的设计发展指明方向。
3.2科学的建筑设计
建筑在进行设计时,应综合考虑到城市规划的需求。其中较为重要的是对城市发展的规划,如城市规划中对道路交通、城市环境以及建筑发展作出了长期的规定,则在建筑设计时必须考虑到这些长远的需求,从而保证建筑与城市之间的协调发展。避免仅仅依据设计人员的单方面思路来对建筑进行设计,导致运营阶段出现建筑无法与周围变化的环境相互协调适应的情况发生。此外,建筑设计必须遵从城市规划设计中的硬性规定,如建筑的色彩、标高和布局等。通过城市规划设计为建筑营造一个合理的规定和环境,通过建筑规划对城市规划的相应,促进二者的共同发展。
3.3建立建筑设计方案评审制度
关键词:建筑结构安全性分析
引言
结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。
一、我国结构设计规范的安全设置水准
对结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准,总体上要比国外同类规范低得多。
1.1构件承载能力的安全设置水准与结构构件安全水准关系最大的二个因素是:①规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值)。②规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算确定荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算确定结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度,在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数,体现了安全储备的需要;而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数,体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大,表明安全度越高。
公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似,除车载标准外,荷载分项安全系数(我国规范对车载取1.4,比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%)与材料强度分项安全系数均规定较低。
尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的,这里的问题主要在于设计墨守陈规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。
1.2结构的整体牢固性除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。
1.3结构的耐久安全性我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。
二、调整结构安全设置水准的不同见解
国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论,在如何调整的问题上存在较大的意见分歧,这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解:
2.1认为我国现行规范的安全设置水准是足够的,并已为长期实践所证明,而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉,在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费,除个别需调整外,总体上不必变动。
2.2认为我国规范的安全度设置水准尽管不高,但在全面遵守标准规范有关规定,即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下,据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用,表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到,同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要,在物质供应条件业已改善的市场经济条件下,结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度,因为我国目前尚属发展中国家。
2.3认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低,材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。:
三、结构设计规范的概率可靠度设计方法