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中圖分類號: TV523 文獻標識碼: A
建筑屋面屬于建筑的圍護結構,為建筑遮風擋雨,其所處的環境惡劣,屋面防水層直接受到冰雪、大風、暴雨、烈日等的侵襲。因此,必須不斷提高屋面防水質量,以免整體建筑質量下降。
一、屋面防水的重要性
建筑物的屋面防水設計是建筑防水設計中最為關鍵的環節。一旦建筑物出現屋面漏水將造成難以想象的巨大影響。在我國大部分的建筑物外墻上會有滲水的現象發生這會直接的影響建筑的質量,更嚴重的是有的建筑物的承重墻也受到腐蝕導致建筑物的倒塌,給居民帶來了生活的不便和財產的損失。而我國居民樓的衛生間和夾層間更是漏水的常有場所,嚴重的影響了居民的居住質量和生活質量,因此,施工單位應該強化屋面防水的建設。
二、屋面防水的分類
為了防止建筑物的滲水,常常對建筑物的材料和構造進行一定的處理對屋面、墻面夾層、墻面等進行一定的加工。在國內按照處理方式的不同將屋面防水分為構造防水和材料防水兩個種類 。構造防水是指通過一定的構造調整,阻斷水在建筑中的滲漏,例如施工單位常采用的止水和空腔構造就是采取構造調整肪治建筑物的滲水; 材料防水是指在建筑中采取專門的材料來增加建筑物防水的能力。例如卷材、混凝土和涂膜在建筑物中的使用就可以達到一定的防水的效果。
三、屋面防水建筑施工技術存在的問題
(一)設計單位不重視防水設計
設計單位要做好屋面防水層的設計以及防水層的選材工作,就必須嚴格按照相關規定合理選擇防水材料。但由于不少設計人員對市場上的防水材料了解不深,而且不具備較強的防水設計意識,因此,在設計屋面防水層時經常隨意套用施工圖集。
(二)排水系統設計不合理
在屋面建設過程中,屋面的排水系統設計不合理會影響到屋面的防水性能,甚至排水坡度不合理都會對防水建筑施工造成巨大影響。不合理的屋面排水系統不利于排水,造成大量雨水、廢水在屋面上淤積,長此下去會腐蝕屋面建筑材料,從而降低屋面的防水性能,這對于加強屋面防水建筑施工技術是極為不利的。只有做好屋面排水系統設計,保證屋面積水的及時、順利排出,才能進行合理的屋面防水施工,保證建筑質量,延長建筑的使用壽命。
(三)防水材料性能不符合要求
對于建筑工程來說,材料質量對工程質量的影響非常大。在屋面防水方面,防水材料質量的好壞直接決定了屋面防水性能的高低,而我國的防水材料種類多、型號不一,材料質量參差不齊。如果選擇高分子合成防水材料,而選擇的黏接劑不匹配,就可能導致屋面滲漏問題。防水材料性能不符合相關要求,可能引起建筑屋面防水層的開裂、老化,進而導致滲水問題。當前,我國建筑市場上可供選用的屋面防水材料性能較低,這些材料在低溫環境下容易脆裂,在高溫環境下容易出現融化現象,防水能力低,且使用壽命短。不少建筑工程因防水材料性能不佳導致工程剛竣工不久就出現滲水情況,這對于提高建筑工程質量非常不利。
(四)施工質量不高
相對于其他施工技術來說,我國的建筑防水施工技術還較為落后,各方面配套的技術和質量保證體系還不健全。在施工過程中,由于沒有明確的技術操作規范和質量保證體系,再加上施工單位沒有對屋面防水建筑施工技術予以足夠的重視,導致防水施工質量得不到保證,不利于屋面防水建筑施工技術的發展。要想提高建筑工程的整體質量,加強防水施工技術的研究是十分必要的。
四、改進措施
(一)選擇正確的防水材料
在防水材料的選擇上,要想避免建筑屋面結構出現滲漏現象,就應該選擇性能好的防水材料。隨著建筑行業的快速發展,各種新型防水施工技術工藝、新材料被研發出來,市場上出現了越來越多的先進防水材料。這些防水材料的性能符合我國相關質量標準,對提高建筑工程質量起到重要作用。例如,在建筑工程施工中,選用高聚物改性的涂料、瀝青卷材、高分子合成卷材、剛性防水材料等,可以保證工程質量,減少建筑屋面的滲水情況。同時,優質的防水材料具有較好的抗腐蝕能力,在一定程度上能提高建筑圍護結構的抗腐蝕性能,實現對建筑的良好保護,延長建筑的使用壽命,保證建筑使用的舒適性和安全性。
(二)設計合理的屋面排水系統
合理的屋面排水系統能及時將屋面的積水排出去,減輕積水對屋面的腐蝕作用。因此,在設計階段必須重視屋面排水系統的設計,這對于提高人們的生活質量、促進建筑行業的可持續發展具有重要的現實意義。只有設計出合理的屋面排水系統,才能及時排出屋面積水,才能增強屋面的防水性能,達到延長建筑使用壽命的目的。同時,提高設計人員的素質也很關鍵。設計單位必須重視對設計人員專業素養和職業道德等的培養,使其熟練掌握相關國家標準和行業技術標準,以高度的責任心和嚴謹的工作態度做好屋面防水系統的設計,根據屋面結構特征、當地氣象特征等設計屋面排水系統,配備詳細的施工圖紙。此外,還應及時更新知識結構,掌握最新的建筑防水知識,學會運用先進的屋面排水知識提高屋面排水系統的設計質量。
(三)建立防水施工質量保證體系
施工質量管理是工程項目管理的重要內容之一,也是項目管理的重要目標之一,它直接決定了施工單位的經濟效益和社會效益。目前,在屋面防水建筑施工技術上,許多單位還沒有建立起統一、規范的防水施工質量保證體系,不利于防水施工質量的提升。因此,各單位應高度重視屋面防水施工,并根據施工特點、公司情況等制訂科學、合理的質量保證體系,加強屋面防水施工質量監管,實行嚴格的施工技術標準,保證施工質量,預防漏水、滲水等關乎建筑質量的問題。
提高屋面防水施工質量可從以下三方面做起:①做好施工前的技術準備工作,掌握施工圖中的細部構造和相關技術要求,有計劃地開展屋面防水施工,不得隨意混亂施工工序。②提高施工人員的素質,嚴禁不具備相應資質的單位或非防水專業隊伍進行屋面防水工程的施工,嚴格實行持證上崗制度,并在整個施工過程中進行嚴格的質量自檢、自查、自糾,做好質量檢查記錄。監理單位應驗收每一道工序的質量,驗收合格后方可開始下一道工序的施工。③掌握施工質量要點。水基層要抹平、壓光,不能出現凹凸不平、松動等缺陷;排水系統的排水口和地漏應低于整個防水層,且在陰角部位做小圓角;穩固所有管道、地漏、排水口,并保證接縫的嚴密,不得出現松動現象。在防水涂料刷抹中,按照設計要求分層施工,在第一層底涂完全固化后用無紡布加強粘貼,接著刷第二層。在整個刷涂過程中,保證刷涂的均勻、平直,無氣泡、翹邊、破損等現象,不能過薄也不能過厚,而每一次的刷涂方向應與上一次垂直。在刷涂最后一遍前,在伸縮縫、落水口、透氣管、排氣道等位置鋪設無紡布增強材料,進行密封防水處理。
(四)重視后期的維護管理工作
在房屋投入使用后,施工單位和物業也不能放松屋面防水的維護管理,應定期指派專業技術人員對屋面防水結構進行維護管理,清除屋面上的垃圾、積水等,并檢查屋面防水結構的性能,及早發現質量隱患。在檢查過程中如果發現問題,應盡快采取有針對性的措施加以解決。在屋面防水層鉆孔、打眼時,應熟悉施工規范,并采取相應的預防措施,最大限度地減小對屋面防水層的影響。在冬季即將來臨時要進行專門的屋面清理;在積雪天氣里,及時清除屋面的積雪,以免屋面冰雪在融化時破壞防水層。良好的后期維護管理有助于提高屋面防水性能,保證建筑使用的安全,延長建筑的使用壽命。
結束語
總之,隨著建筑事業的發展,相關單位要正確認識屋面防水結構的重要性,從設計、選材、施工質量、后期維護管理等方面加強屋面防水建筑施工技術的研究,及時發現屋面防水施工存在的問題,并加以改進,學會運用先進的防水材料和施工技術,逐步提高屋面防水施工質量,延長建筑的使用壽命,給人們提供高質量的建筑,確保人們使用的舒適性和安全性。
參考文獻
隨著建筑行業的飛速發展,人們對建筑質量的要求不再簡單局限在居住環境上,對建筑的抗震強度也給予了較多關注。要做好建筑抗震設計,使其趨于科學合理,需要在建筑設計基礎環節加以規范,使建筑設計技術規范符合建筑抗震標準。本文從建筑設計和建筑抗震設計的關聯入手,闡述建筑抗震設計中關于建筑設計的幾個要點,希望為相關建筑設計從業人員提供一定的參考意義。
一、建筑設計與建筑抗震設計之間的關聯
建筑設計是建筑工程的參照和基本框架,需要在施工開始前完成。建筑設計作為建筑工程的基礎,綜合考慮了建筑地質特征、建筑氣候環境等眾要素,是后續施工有序開展的重要依據。
建筑物要達到最優化的抗震效果,離不開建筑設計和建筑抗震設計的密切配合,因為建筑設計在某種程度上具有一次成形的特點,在設計完畢后往往無法加以大面積的修改,因此,要提高建筑物抗震性能,就要在建筑平面結構設計、建筑空間布局設計、建筑構件安排、建筑材料運用等多方面加以統籌,從而最大限度地提高建筑物抗震性。
二、建筑設計環節抗震設計的重要部位及技術要點
(一)建筑頂部部位
現階段在建筑實踐中,多數建筑都存在頂部過高過重的問題,使得建筑物頂部壓力較大,相應地,建筑物的墻體也受到頂部壓力影響而形成了較大壓力,一定程度上使建筑物本身的抗震性及牢固性有所減弱[1]。因此,作為建筑抗震設計的重要部位,在建筑設計中要使建筑物頂部與建筑物整體的重心保持在科學合理的范圍內。此外,在建筑頂部材料使用上,也要加以充分考慮,優選剛度均勻,重量較輕的材料類型,從而使建筑物抗震性能得以充分發揮。
(二)建筑連接點及其構件
隨著人們生活質量的提高,人們開始普遍關注建筑質量水平,建筑施工與前期相比,在施工規范上更加細化。因此,在這一背景下,作為建筑工程的基礎工作,在建筑設計中就要對建筑連接點及建筑構件部位進行科學合理的設計。從現階段建筑工程實踐來看,在建筑物外部設計上通常采用大理石及瓷磚等新材料類型,在建筑物室內設計中主要運用吊頂技術及人工造影技術。因此,在建筑施工中要確保施工材料質量水平,以提高建筑物的抗震效果。此外,還要對建筑連接點及構件的牢固性加以實時監管,避免地震引發建筑構件墜落而造成傷亡。
(三)建筑設計限值
結合建筑震害經驗教訓,我國實施的《建筑抗震設計規范》中,對建筑設計階段需考慮的抗震要求限值做出了相關規定:首先,建筑總體高度和建筑層數。在這項內容中,參考建筑結構類型、地震烈度及建筑砌體厚度等對建筑高度和層數進行了限值。對這項規定需嚴格遵守,以免造成建筑物結構形式的改變。其次,建筑抗震橫墻及墻體尺寸。結合建筑樓蓋類型、結構形式、地震烈度確定出建筑橫墻間距;參考地震烈度,確定出建筑承重窗間墻應具備的最小寬度,承重外墻、非承重外墻、內墻陽角到建筑物門窗洞邊最小距離。這些限值要求,都需在建筑設計中遵守執行。
三、建筑設計各方面在抗震設計中的具體應用
(一)建筑形體設計環節
建筑形體設計涵蓋了建筑平面、立面及建筑空間體型設計等方面。在建筑物形體設計中,設計人員要考慮各類建筑外形具備的特點,結合建筑物的功能需求,科學設計建筑物形體類型[2]。結合我國近年發生的大型地震,如汶川地震,可以發現,建筑平面復雜而不對稱、局部連續性差或凹凸不規則的,遭受的破壞要更大。相應地,平面規范而又簡單的建筑物遭受的破壞程度就小很多。
因此,在建筑形體設計上,要盡量保持建筑平面、立面及建筑空間的規則、簡潔;多選擇圓形、方形、扇形及矩形等防震效果明顯的建筑形體類型,少設計內凹及外凸建筑形體類型,在建筑平面凹進尺寸上,要小于其投影方向整體尺寸的30%;建筑物樓板不要做過多開洞設計,樓板開洞在面積大小上要小于建筑整體樓面面積的30%,并盡量避免樓板錯層。建筑物豎向不要做過多的不對稱側翼及長度較長的懸挑。在建筑物形體總體布置上,要使建筑物結構剛度及質量均勻分布,以減少因為建筑形體平面或豎向不規則,導致建筑物結構剛度與質量不相對稱,進而引起的扭轉反應。
(二)建筑平面設計環節
建筑平面設計反映了建筑物的功能及要求,是建筑設計過程中的重要部分。在建筑平面設計中,對建筑物內墻布置、柱子間距、房間數量及其布置、內部空間大小、樓梯通道及電梯井等設備的位置及布置等,需要在建筑平面圖中加以一一明確標注。此外,受建筑物功能要求差異制約,建筑物各樓層間在平面布置上也要有所差異。
在建筑平面設計中,較易出現的不利于抗震效果發揮的設計類型有以下幾方面:一,建筑平面中的內隔墻、填充墻等墻體、具備剛度及強度的建筑物非承重墻體與建筑物柱子布置不相對稱,致使建筑物抗震效果不佳;二,將具備較大剛度的電梯井布置在建筑物平面的測角位置,由于其抗側力剛度較大,在地震發生時可以吸引地震作用力,導致靠近電梯部位的建筑物損毀嚴重;三,建筑物平面布置上,墻體布置偏重一側,導致建筑物平面質量偏心,剛度不均,從而使建筑物結構受力不均勻,引起扭轉反應,對墻面構成破壞;四,建筑物平面內隔墻設計中出現中斷或不對齊現象,致使地震力無法及時傳遞,引起剛度突變,最后導致建筑結構遭破壞。
基于以上問題,在建筑物平面設計上要使建筑結構的剛度及質量對稱并均勻分布,避免扭轉反應的發生,并合理布置建筑平面結構的抗側力構件,將抗震要求充分融入建筑物功能中。
(三)建筑空間設計環節
隨著我國城市化進程的加快,城市用地矛盾日益凸顯,高層建筑數量增多,高度增加,如在建筑空間設計上不夠科學合理,無疑會極大降低建筑物的抗震性能[3]。建筑空間設計,主要體現在建筑物樓層(高度)結構的剛度及質量設計上。
在建筑空間設計環節,存在的一些設計問題,不利于其抗震效果的發揮,下面簡要分析:一,受建筑物功能要求限制,在空間設計上常在地下設置商場,采用大空間及大柱距的設計標準,而在建筑物地面以上部門常設計成公寓及寫字樓等,采用低層設柱,墻面為主的設計標準。這種設計方法容易導致建筑物剛度及質量隨著建筑高度的增加而出現不協調,不均勻的情況,如建筑物樓層間剛度及質量數值差距過大,則會引起突變反應,不利于建筑物有效抗震;二,建筑空間設計中,受建筑物功能制約,極易出現樓層間墻體、柱子不對齊、墻體中斷不連續、墻體數量上下不一、剪力墻數量過少或不對稱、剪力墻無法通到建筑底層等現象,在地震發生時極易引起建筑倒塌危害。
針對這些問題,在建筑空間設計中,一方面要使建筑結構剛度及質量均勻分布,另一方面在剪力墻的布置上一是要使其豎向貫穿整個建筑物,二是要數量充足并均勻布置,避免地震發生時引起扭轉反應。
結語:
總之,建筑設計和建筑抗震設計之間存在緊密關聯,建筑設計的優化是提高建筑物抗震性能的基礎和前提。要做好建筑抗震設計,要在重視建筑設計重要性的基礎上,在建筑設計中的各個環節進行統籌考慮,發揮建筑設計在建筑抗震設計中的重要作用。
參考文獻:
中圖分類號:TU723文獻標識碼: A
相關資料研究表明,設計階段的工程費用只占工程全部費用不到1%,但它對工程造價的影響程度高達35%~75%,根據工程項目類別不同,影響工程造價的因素也不同,以下就設計階段影響工業建筑工程造價的因素進行分析。
1.總平面設計影響設計方案的經濟合理性
總平面設計是否合理對于整個設計方案的經濟合理性有重大影響。正確合理的總平面設計可大大減少建筑工程量,節約建設用地,節省建設投資,降低工程造價。總平面設計中影響工程造價的主要因素包括現場條件、占地面積、功能分區、運輸方式。占地面積的大小一方面影響征地費用的高低,另一方面也影響管線布置成本和項目建成運營的運輸成本。合理的功能分區既可以使建筑物的各項功能充分發揮,又可以使總平面布置緊湊、安全。對于工業建筑,合理的功能分區還可以使生產工藝流程順暢,從全生命周期造價管理考慮還可以使運輸簡便,降低項目建成后的運營成本。
2.工藝設計是影響工程造價的主要因素
設計階段影響工程造價的主要因素包括:建設規模、標準和產品方案;工藝流程和主要設備的選型;主要原材料、燃料供應情況;生產組織及生產過程中的勞動定員情況以及節能和環保措施等。按照建設程序,建設項目的工藝流程在可行性研究階段已經確定。設計階段的任務就是嚴格按照批準的可行性研究報告的內容進行工藝技術方案的設計確定具體的工藝流程和生產技術。在具體項目工藝設計方案的選擇時,應以提高投資的經濟效益為前提,深入分析、比較,綜合考慮各方面的因素。
3.合理的建筑設計可有效降低造價
在進行建筑設計時,設計單位及設計人員建筑物構筑物的使用性質、功能及員應首先考慮業主所要求的建筑標準,根據業主的經濟實力等因素確定;其次應在考慮施工條件和施工過程的合理組織的基礎上,決定工程的立體平面設計和結構方案的工藝要求。工業建筑設計階段影響工程造價的主要因素包括:
(1)平面形狀。一般來說,建筑物平面形狀越簡單,單位面積造價就越低。當一座建筑物的形狀不規則時,將導致室外工程、排水工程、砌磚工程及屋面工程等復雜化,增加工程費用。即使在同樣的建筑面積下,建筑平面形狀不同,建筑周長系數K周便不同。通常情況下建筑周長系數越低,設計越經濟。圓形、正方形、矩形、T形、L形建筑的K周依次增大。因此,建筑物平面形狀的設計應在滿足建筑物使用功能的前提下,降低建筑周長系數,充分注意建筑平面形狀的簡潔、布局的合理,從而降低工程造價。
(2)流通空間。在滿足建筑物使用要求的前提下,應將流通空間減少到最小,這是建筑物經濟平面布置的主要目標之一。因為門廳、走廊、過道樓梯以及電梯井的流通空間并非為了獲利目的設置,但采光、采暖、裝飾、清掃等方面的費用卻很高。
(3)空間組合。空間組合包括建筑物的層高、層數、室內外高差等因素。1)層高。在建筑面積不變的情況下,建筑層高的增加會引起各項費用的增加,另外,由于施工垂直運輸量增加,可能加屋面造價;由于層高增加而導致建筑物總高度增加很多時,還可能增加基礎造價。2)層數。建筑物層數對造價的影響,因建筑類型、結構和形式的不同而不同。如果加一個樓層不影響建筑物的結構形式,單位建筑面積的造價可能會降低。但是當建筑物超過一定層數時,結構形式就要改變,單位造價通常會增加。建筑物越高,電梯及樓梯的造價將有提高的趨勢,建筑物的維修費用也將增加。3)室內外高差。室內外高差過大,則建筑物的工程造價提高;高差過小又影響使用及衛生要求等。
(4)建筑物的體積與面積。
建筑物尺寸的增加,一般會引起單位面積造價的降低。對于同一項目,固定費用不一定會隨著建筑體積和面積的擴大而有明顯的變化,一般情況下,單位面積固定費用會相應減少。對于工業建筑,廠房、設備布置緊湊合理,可提高生產能力,采用大跨度、大柱距的平面設計形式,可提高平面利用系數,從而降低工程造價。
(5)建筑結構
建筑結構的選擇既要滿足力學要求,又要考慮其經濟性。對于五層以下的建筑物一般選用砌體結構;對于大中型工業廠房一般選用鋼筋混凝土結構;對于多層房屋或大跨度結構,選用鋼結構明顯優于鋼筋混凝土結構;對于高層或者超高層結構,框架結構和剪力墻結構比較經濟。由于各種建筑體系的結構各有利弊,在選用結構類型時應結合實際,因地制宜,就地取材,采用經濟合理的結構形式。
(6)柱網布置
對于工業建筑,柱網布置對結構的梁板配筋及基礎的大小會產生較大的影響,從而對工程造價和廠房面積的利用效率都有較大的影響。柱網布置是確定柱子的跨度和間距的依據,柱網的選擇與廠房中有無吊車、吊車的類型及噸位、屋頂的承重結構以及廠房的高度等因素有關。對于單跨廠房,當柱間距不變時,跨度越大單位面積造價越低。因為除屋架外,其他結構架分攤在單位面積上的平均造價隨跨度的增大而減小,對于多跨廠房,當跨度不變時,中跨數目越多越經濟,這是因為柱子和基礎分攤在單位面積上的造價減少。
4.材料選用
建筑材料的選擇是否合理,不僅直接影響到工程質量、使用壽命、耐火抗震性能而且對施工費用、工程造價有很大的影響。建筑材料一般占直接費的70%,降低材料費用,不僅可以降低工程費用,而且也可以降低工程建設其他費用。因此,設計階段合理選擇建筑材料,控制材料單價或工程量,是控制工程造價的有效途徑。
5.設備選用
現代建筑越來越依賴于設備,且設備選用的重點因設計形式的不同而不同,因此需選擇能滿足生產工藝和生產能力要求的最適用的設備和機械。此外,根據工程造價資料的分析,設備安裝工程造價約占工程總投資的20%~50%,由此可見設備方案設計對工程造價的影響。設備的選用應充分考慮自然環境對能源節約的有利條件,如果能從建筑產品的整個壽命周期分析,能源節約是一筆不可忽略的費用。
6.影響工程造價的其他因素
(1)設計單位和設計人員的知識水平
設計單位和人員的知識水平對工程造價的影響是客觀存在的。為了有效地降低工程造價,設計單位和人員首先要能夠充分利用現代設計理念,運用科學的設計方法優化設計成果;其次要善于將技術與經濟相結合,運用價值工程理論優化設計方案;最后,設計單和人員應及時與造價咨詢單位進行溝通,使得造價咨詢人員能夠在前期設計階段就參與項目,達到技術與經濟的完美結合。
(2)項目利益相關者
設計單位和人員在設計過程中要綜合考慮業主、承包商、建設單位、施工單位監機構咨詢單位、運營單位等利益相關者的要求和利益,并通過利益訴求的均衡以達到和諧的目的,避免后去出現頻繁的設計變更而導致工程造價的增加。
結語:設計階段是確定工業建筑工程總造價的一個重要階段,決定著項目的總體造價水平,工程設計人員通過技術比較、經濟分析和效益評價,正確處理技術先進與經濟合理之間的關系,力求達到技術先進與經濟合理的協調統一是工業建筑設計階段控制工程造價的重要任務。
參考文獻:
1結構設計中概念設計的內容及重要性
結構設計是建筑工程師思路的起點。概念設計不是憑空落成的,需要考察實地情況,包括氣候環境、地質情況、自然風貌等,根據所獲得的信息和理性認知,擬定關于一個建筑物的初步想法;這個想法不同于精確的測量計算,除了靈感和理性認知還要基于工程師豐富的實地工程經驗。概念設計當中的建筑物是宏觀的,與精確數據有一定偏差,但誤差不高。優秀概念設計的重要性在于優秀工程師的概念設計往往有著較為可靠的經濟預估,因此,也有較高的可行性,同時可以避免復雜的運算勞動。
2結構設計中概念設計的應用
2.1地基基礎中概念設計
在傳統的建筑設計流程當中,用到的算法往往是將上部建筑、基礎、地基分別視作獨立的單位,測量和設計都獨立進行,但并不意味著,某一單元出現的問題不會影響到其他的結構單元,經過實踐檢驗,這種流程有著不可忽視的缺陷。地基基礎往往對上層建筑造成很大影響,若地基產生沉降現象,則地面建筑大多會開裂、錯位、甚至崩塌;同時,地面結構如果建筑層數不符合規范超過地基、基礎承重,則也會給地基帶來變形的危險。因此在地基、基礎的概念設計當中要更多地考慮到將地基、基礎和上部結構結合在一起分析,這樣才能減少地基變形帶來的負面影響。將三者結合考慮之后,遵循力學原理,進行分析處理,設計出來一個承重完美、傳力正常的建筑模型,實現實用、美學、力學等多角度的成功。
2.2結構布置中概念設計
考慮到地基承重、地質情況和實用性等多方面因素,建筑物的結構布置在平面范圍內應盡量簡約、對稱且有規律可循。第一,建筑設計的對稱性可以保證平面范圍內力的均衡,可以較為準確地預估壓力對于地基、基礎的影響,對于有特殊需要不能夠對稱設計的建筑物,則要根據壓力情況和具體實際設計沉降縫,來增強建筑物的抗性。第二,設計的簡約。主要方便工程師修改方案,并在考察實際之后進行修改,同時簡約的建筑物平面設計圖紙也方便其他設計人員及施工人員了解工程師的設計概念,避免理解因為過多的雜亂線條而產生偏差。第三,有規律可循。主要體現在縱向控制范圍內,建筑物平面圖紙內容的規律,要保證建筑物在傳力和承壓方面都合乎行業規范,沒有某一層突然承壓降低等現象。對稱和規律性在建筑物抗震方面有著巨大的作用,更廣范圍內避免小型地震的情況下,建筑物傾斜、坍塌的情況。對于不同類型的建筑物,建筑物布局結構的控制關鍵也是不同的,例如高層建筑在設計上要避免出現應力集中設計困難,因為高層是由縫合地震作用的水平荷載來起控制作用的,縱向的建筑設計應滿足基礎的設計需要,遵循上述的幾條原則,同時盡量不要出現“頭重腳輕”的較高層數有承重柱子和承重墻的設計,而到較低層數和大廳往往沒有了成長柱子和承重墻,一律以承重梁來“滿足”需求,這是存在巨大安全隱患的。只有結構合理了,建筑物才能夠有效對抗水平荷載,保證建筑的安全性。
2.3結構體系中概念設計
工程師在確定結構體系中的概念設計時,主要是明確建筑物的功能定位。例如建筑物如果處在地殼運動平緩的沿海邊,其主要面對的水平荷載的威脅是大風天氣,極端氣候條件下甚至可能發生臺風等惡劣天氣。我國的建筑往往有著兩重防線,來面對極端天氣情況,第一重防線是工程師設計出來的能夠抵御強風、地震的一種剛性體系,這種體系是工程師根據建筑物的最終用途來明確建筑結構的體系,并通過清晰明了的分析設計出來的,通過穩定的柱身來實現。第二重防線是通過梁的塑性鉸的扭曲度來衡量的,目前來說,只有梁塑性鉸出現后,帶動結構整體扭曲,建筑結構才會崩塌,這是有一定時間段的,可以為人員的生命財產安全提供寶貴的時間。這樣的穩定結構除了能夠抵御強風侵襲,還能在一定程度上抵抗地震帶來的危害:地震強度小對建筑物影響不大,中等地震強度建筑物有一定程度受損,修補后不影響正常使用,較大強度地震(7、8級地震)發生時,建筑物受損不能使用,但不會發生坍塌,不會給周圍環境帶來二次傷害。但僅僅兩道防線是不夠的,工程師應當更多地在安全性和穩定性方面考慮建筑結構體系的升級,建立多重防線,對抗強風和較強等級地震,即利用多道防線,形成具有延長性的超靜定結構,減小自然災害帶來的危害。
2.4樓屋蓋中概念設計
根據作者的多年經驗,多層建筑的樓屋蓋往往是結構設計當中容易忽視的設計區域,原因在于多層建筑的樓屋蓋結構設計中,往往僅考慮所可能出現的結構荷載,根據強度和變形的要求,做好結構設計即可,但實際上,多層建筑、高層建筑的樓屋蓋在抗震方面也有著不可忽視的作用。出于抗震考慮,目前多應用現澆梁樓蓋,這種方式可以增強樓屋蓋的剛性,但同時會增加大梁的承載力,為了降低大梁負重,達到結構穩定的要求,不同類型的樓屋蓋在設計時有著不同的側重點。有凹有凸的平面樓屋蓋,在結構設計時要注意保證樓屋蓋的剛度,主要方法是加強拉梁和窄板處構件。側向剛度較小的體系。這種體系對于板的剛度數值有著嚴格的要求,如果數值不吻合,則不能驗算出來在地震發生時建筑發生的具體變形。樓屋蓋中部開洞。這種形式在多層、高層建筑當中很常見,要保證開洞的樓屋蓋的穩定性,應加強洞周圍的構件強度,并注重最小樓板寬度的數值,滿足這一要求。
2.5非結構構件中概念設計
非結構構件也是建筑結構的概念設計需要考慮的一個方面。非結構構件是指建筑物外部附加的一些構件,例如圍墻、鋼化玻璃蓬、女兒墻等,這些構件在地震來臨時往往首先會被摧毀,這就需要工程師考慮這些構件和建筑主體的相對關系及連接的穩定性,以免在地震中這些構件對周圍人的人身安全造成較大威脅。
由于建筑地基土本身所具有的壓縮性,造成了建筑地基在自重應力以及附加應力作用下會產生一定的沉降。通常情況下來講,建筑地基沉降現象不會對建筑物本身產生較大的影響,可以在施工過程中通過預留沉降標高的方法對可能存在的地基沉降問題做出有效的解決。但是由于建筑地基工程土層厚度變化問題以及建筑荷載差異問題和基礎類型差異,會容易使建筑地基產生不均勻沉降現象,最終造成建筑物自身傾斜,并引起建筑上部結構應力作用增加,或者是建筑物底層標高逐漸減小,建筑物總高度也隨之相應減小,在積蓄到一定量之后,嚴重威脅到整個建筑的安全使用。
(2)建筑地基沉降量的確定
在長期的荷載作用下,建筑地基的沉降量基礎主要經歷了初始沉降、固結沉降以及次固結沉降三個階段,最終相加在一起形成了建筑地基沉降量。其中初始沉降量主要是指由于飽和軟土中的孔隙水沒有及時排出而發生的沉降,該時期地基土體只發生了形變而并沒有發生體變。而固結階段的沉降是隨著荷載作用的逐漸推移,在外部荷載不變的情況下,建筑地基中的孔隙水不斷排除過程中發生的沉降。
二建筑地基工程不均勻沉降的預防
(1)前期地質勘查及質量控制
建筑工程施工前期的地質勘查工作是其建筑地基工程開展的重要科學依據之一,首先應保證的建筑地基工程地質勘查報告的科學性和準確性,從而便于在該依據下進行建筑地基工程施工的人員素質培養及專業技能培訓工作。
(2)提升設計的多樣性
在進行建筑地基工程設計時,應注重設計方案的的多樣性特征,從而保持地基基礎和建筑整體之間的剛度聯系。在進行建筑平面形狀的選擇時,盡量做到規劃方案的整齊性,避免出現較為復雜的形狀或者是過多的轉角,當存在著建筑物長度過大的情況時,應考慮在適當的位置設置相應的沉降縫,如果建筑設計形狀較為復雜,該位置可以選取在建物設計的轉折處。此過程中需要注意的是,如果建筑地基土之間有著較大的差異,那么應將臨近建筑也同樣納入考慮范疇之內,避免其可能對其造成的不良影響。另一方面,可以通過對縱橫墻合理布置的范式,對存在的不均勻變形現象進行有效的調解,比如建筑在為磚石承重結構時,可以在保持其盡量貫通的情況下確保橫隔墻的間距適中,從而有效預防裂縫問題的出現,在整體上提升建筑物的性能。
三建筑地基沉降縫的設計原理及控制措施
1建筑地基沉降設計的原理
相關研究和實踐結果表明,三相系土在壓力作用下所產生的空隙以氣壓縮量變化相對較小,科技直接忽略不計,但是其在外荷作用下,會產生相應的土粒間連接結構變化,在相對移動作用下會發生重新排列,從而使土體空隙中的水分和氣體被排出,在此壓縮過程中土體體會隨著外荷作用逐漸較小,最終產生固結。在這種土的壓縮作用下產生的基礎沉降一般情況下都可以認為是固結沉降,其主要是對于粘性土質而言的。
2建筑地基沉降設計的計算方法
當前建筑地基工程中采用的沉降設計計算方法主要為分層總和法,按照其所選取的壓縮曲線坐標的不同,其又可以劃分為e∶P曲線法和e∶lo曲線法。一般情況下的建筑地基工程沉降設計中,不僅需要對建筑物基礎沉降量及沉降縫進行科學的預估,還與要在此基礎上對沉降時間以及沉降量與工程施工進度之間的變化關系進行預估,并通過二維、三維固結理論解決其過程中存在的宿管排水法加固地基問題。
3建筑地基工程沉降縫的控制措施
(1)建筑平面設計措施
在對建筑地基工程沉降縫進行控制時,首先應從建筑設計入手。對于建筑平面的設計,應在力求簡單的原則基礎上,確保建筑物之間的高差在可接受的范圍之內,從而保證其建筑基底應力之間的均勻、圈梁更容易拉通。如此一來,在整體高度得到有效保證的前提下,即使發生的沉降作用稍大,也不會對建筑地基產生較為嚴重的破壞作用。進行沉降縫設置主要是運用沉降縫將建筑物從屋面到基礎分割成若干個獨立的沉降單元,從而使建筑物平面簡單化,最終達到減輕地基不均勻沉降的目的。所以,對于建筑地基沉降縫的設置位置選擇上,可以考慮將其放置在建筑物平面轉折處、層高落差處或者是分期建筑的交界處,并確保沉降縫有足夠的寬度,使其能發揮出應用的效應。在沿高層建筑或者是裙樓交接出設置沉降縫時,應注意將其基礎斷開從而使主樓各裙樓之間能夠形成互不影響的個體單元,并通過標高設置的方式對主樓單元和裙樓單元各自沉降量進行控制,保持其沉降作用過后的一致性。
(2)建筑地基基礎設計措施
首先應在對變形值進行準確控制的基礎上進行地基基礎設計工作,此過程中需要注意的是對建筑地基最終沉降量以及偏心距離的計算,建筑地基沉降量應保持在15mm范圍以內,偏心距保持在15‰。其次對于并不能滿足建筑自身沉降要求的建筑地基應采取相應的技術措施,比如預制鋼筋混凝土短樁或者深層攪拌樁的形式對其建筑地基進行處理。第三,在進行建筑地基基礎設計時,應始終以加強地基基礎剛度和強度和根本目的,根據建筑地基自身軟弱程度以及上部結構情況,運用條形基礎或者是筏形基礎等基礎形式,減少基礎產生的扭曲變形作用。
質量是建筑的核心,而建筑的抗震性能是體現建筑質量的主要因素,對建筑質量的影響極大,然而,在當今超限高層建筑抗震設計中,卻由于由于多種原因造成抗震設計的質量出現了嚴重的問題,材料對其造成的影響只是其中一個重點要素。材料的影響主要現在材料的質量、材料的不匹配等問題,在超限高層建筑工程設計中,有很多工作人員為某一己之私而在施工中用一些質量不達標的材料,嚴重影響的建筑的抗震性能;另外,還有些工作人員在設計中會將一些其他的建筑抗震設計方案引入到該建筑物中,而由于建筑物的高度以及整體結構都有所不同,導致出現“張冠李戴”的現象,與實際的建筑缺乏匹配度,導致超限高層建筑抗震設計受到了一定的影響,使建筑的安全性降低達不到超限高層建筑抗震的標準。
1.2平面結構設計對超限高層建筑物抗震設計的影響
超限高層建筑物的平面結構設計是與建筑物外形有著直接的聯系,當然也與建筑物抗震設計有著密切的關系,同時超限高層建筑的平面設計與施工難度有著直接的聯系,然而,在當今超限高層建筑平面設計中卻存在一定的問題,平面結構設計引起的施工難度過大,而導致的超限高層建筑抗震的施工也受到了一定的阻礙,即使能順利施工也會因為結構設計的不合理對超限高層建筑抗震性能造成一定的影響,在后期的使用中依舊存在重大的安全隱患[3]。另外,如果平面結構設計的不合理,會造成無法準確的確定超限高層建筑抗震的均衡點的位置,尤其是超限高層建筑設計中需要考慮的因素較多,可能會在平面結構設計中會漏掉某些細節的設計,一些結構細節出現問題也會導致超限高層建筑整體的抗震性安全性受到一定的影響。
1.3受力體系對超限高層建筑抗震設計帶來的影響
受力體系是建筑抗震設計中需要考慮的重要因素,而且每個建筑的受力體系也各不相同,這與設計者的經驗沒有太大的聯系,因此,在設計的過程中不能光憑經驗來完成設計,而且,確實有這種情況發生,覺得自己有著多年的設計經驗,就沒有詳細的對建筑受力體系進行分析,通過以前的經驗直接按部就班的放到設計里,最終導致建筑的受力體系與抗震設計發生了矛盾,造成超限高層建筑抗震的性能降低,使得建筑整體缺乏安全性和穩定性。
2超限高層建筑抗震設計優化
2.1做好超限高層建筑設計的前期工作
由第一部分得知,建筑材料對超限高層建筑設計抗震設計的影響及其的嚴重,因此在設計前要做好前期的準備工作,主要對設計中涉及到的材料質量、數量、規格等做好相應的規劃設計,通過對材料的了解再進行相應的設計,尤其是材料的性能參數一定要做好詳細的分析,因為有很多材料類型差不多,但是,還是有著細節上的差別。另外,還應對超限高層建筑地點的地質地貌、周邊環境等進行詳細的分析,這些因素對超限高層建筑抗震設計也有著一定的影響。因此,要做好前期的材料搜集、整理的工作,要確保相關數據材料收集的全面性和準確性。通過做好前期的準備工作,不管是在超限高層建筑的整體設計還是對建筑的抗震設計需要將這些數據作為設計的基礎,進而確保設計過程中避免出現一些誤差。
2.2對超限高層建筑物平面結構設計的優化
超限高層建筑的設計要比平常的多層、高層的設計特點復雜的多,而且對超限高層建筑抗震設計的本身要求也特別高,因此,在這種情況下超限高層建筑抗震設計中,應全面的考慮各種因素,將其作為優化方案的因素。另外,在對超限高層建筑抗震設計的過程中,設計者要根據實際情況,再結合多種有關設計因素,如,抗震指數、施工方式等,設計出多種超限高層建筑抗震設計方案,然后再通過多種方案的相互比較,選擇出最優化的方案,通過這種優化方式,能更好的做好超限高層建筑的抗震設計,而且,以這種設計優化方式,一旦發現方案中存在設計問題或安全隱患能及時的比較出來,并及時的改正,對建筑抗震性能具有很大的保障。
2.3明確超限高層建筑抗震設計中的受力體系
隨著社會不斷的發展,人們不僅對建筑的質量要求提高了,同時也對建筑物的外觀有著一定的要求,美觀、大氣、上檔次是建筑外觀現出來的典型特點,但是有很多建筑物只考慮到外觀設計,卻忽略了建筑的受力體系,對建筑物的抗震性能帶來直接的影響,如果這種現象出現在超限高層建筑的設計中,勢必會為建筑物帶來更大的安全隱患,因此,在對超限高層建筑物抗震設計中一定要明確建筑物的受力體系。建筑的外觀要求是要滿足的,而在達到這個要求的同時,還需要設計者充分考慮到超限高層的抗震設計,要盡量以后者為主,畢竟后者是關乎到建筑物使用的安全性。可以通過力學的知識來尋找超限高層建筑抗震設計受力體系中的平衡點,以此來實現超限高層建筑的抗震要求。
在社會快速發展的進程中,人們在生活和生產中對能源資源的需求越來越大,直接導致了全球能源緊張加劇,資源短缺嚴重,這種現象使人們不得不正視節能理念的應用與推廣。到目前為止,節能理念幾乎已經滲入到各個行業的發展過程中,并成為其未來發展的主要方向。建筑業作為一個消耗能源較大的行業,若其能夠充分實現建筑節能,那將會對緩解能源危機起到重要作用。建筑的平面體形設計是建筑設計中的一項重要環節,是建筑所要表現出的形狀的直接體現,其除了要滿足建筑技術設計的要求以外,還要實現一定的文化藝術要求。在今天,設計人員又為其提出了一種新的要求,即節能效應。那么如何利用對建筑平面體形的設計來實現建筑節能呢?以下本文就來詳細探討這一問題。
1、建筑平面體形概述
體形系數是目前常用的體形控制指標之一,以比值FO/VO來描述,物理意義是指圍合建筑物室內單位體積所需建筑圍護結構的面積,從節能建筑原理來講,是用盡量小的建筑外表面積來圍合盡量大的建筑內部單位體積。FO/VO越小則意味著外墻面積越小,也就是能量流失途徑越少,越具節能意義。
我國有關規范對FO/VO作了界限,居住建筑或類似建筑以FO/VO=0.3為界限,當FO/VO〈0.3時體形對節能帶來幫助,能為今后建筑實施節能目標提供有利條件。至于FO/VO在節能建筑設計中的變化規律和應用、在操作過程中的價值討論甚少,使建筑師對FO/VO了解不多,重視不夠。
2、平面體形節能的設計原則
通常而言,在建筑的平面體形設計中,為了實現節能效應,設計人員往往需要遵循三個基本設計原則,即建筑體形的整體原則、組合原則以及定量原則。其各自不同的設計要求具體如下分析所述:
2.1建筑體形整體原則
所謂整體原則,就是指在進行建筑設計時,要盡量避免將建筑平面過分分割或變形,要保證平面體形的整體性特點,而不是凌亂、隨機的特點。這是體現節能理念的一種方式,因而在建筑的體形設計中,對于主體建筑來講,最好選擇較為典型的平面體形,比如方形或三角形等,然后再在這些典型的平面圖形上做出相應變化,以實現良好的美學效果。但在你建筑的平面設計上,最好不要將其設計成凸凹不平的結構體形,而是以簡單整齊統一的完成外墻設計,這樣更易完成富有特點的體形設計。
2.2建筑體形組合原則
有效的組合設計對于實現建筑的節能效果也是有著很大意義的。如在對建筑的外墻平面設計中,可以通過對單元之間外墻的相互結合,來減少整體外墻所占面積,實現土地資源的合理有效規劃。但這種組合設計必須要在符合消防、景觀等要求的基礎上進行有效重疊組合,并且要注意西山墻的設計,要盡量減少夏季西曬而增高建筑室內溫度,增大空調負荷,而不利于實現節能效應。
2.3建筑體形定量原則
21世紀的建筑設計應注意對環境的影響及環境對建筑使用帶來的制約和作用,并應十分強調必要的定量控制,以貫徹建筑業的節能和可持續發展。一般而言,高層建筑的FO/VO一般控制0/10-0.15在之間,對于高密度聚居區的建筑開發、環境控制和小氣候改善,應將FO/VO 列入建筑設計技術指標,以控制高能耗區域的節能狀況,意義甚大。
3、體形形態節能控制
體形形態是指建筑物平面所構成的形狀特征。它取決于多項因素:城市景觀、功能要求、技術條件、設計靈感等。建筑體形形態控制就是研究平面形狀對建筑節能的影響。雖然建筑圍護結構材料、構造相同,但是由于平面形狀不同,建筑受太陽影響程度和建筑室內外通過外墻表面的熱交換情況均有所差異。
通過各種分析,研究體形形態與建筑節能的關系和規律,對千姿百態的平面形狀進行優化和對比,使建筑師在進行設計構思和選擇方案過程中,對不同的平面形狀有正確的節能評價,使建筑成為節能建筑。
4、基本平面形狀的節能效果
若就基本平面形狀的各種參數進行分析對比,分析其各自的節能效果,對于提高建筑的平面體形設計節能技術水平有著很重要的意義。將平面形狀與建筑的相關原理結合起來的節能效果分析如下所示:
4.1體形系數分析
從體形系數FO/VO的計算值可以看出,圓形的FO/VO最小,三角形最大,FO/VO與nl和B成反比,即多邊形邊數越多其FO/VO成遞減關系。顯而易見,以體形系數來評價,其對節能的意義順序為:圓、多邊形、正方形、長方形、三角形,圓和多邊形為推薦平面形狀,三角形對節能不利。
4.2輻射得熱分析
建筑物所處的室外環境并不是只與溫度有關,尚與太陽輻射、風、雨等有關。其中太陽輻射是主要因素,建筑的外立面由于朝向不同其得到(或失去)的太陽能量也不同。以太陽輻射得熱而論,正方形比長方形更合理,南側較長的長方形平面形狀的得熱將較大,因此建筑師在外墻面積相同的情況下應盡量擴大南立面減小北立面。
4.3傳熱理論分析
從建筑傳熱理論分析,一個室內空間如果所形成的角越多,那么由于熱橋、傳熱方式變化,其傳熱就越快。因此,建筑師在選擇平面形式時,除了要討論FO/VO外,尚應充分考慮角系數問題,以盡量少的角系數為好。
4.4體形的風流分析
企業要生存、要發展、必須最大限度地提高企業的投資收益。而企業提高收益的最主要的途徑理所當然就是要降低工程成本。而要降低工程成本,控制工程造價則是關鍵。
一、工程造價在項目過程中存在的問題
1.造價人員與設計人員不能緊密相結合,缺乏必要的工作協調,造價人員只管拿圖紙算量組價,計算工程造價,反過來,又不與設計人員互通造價控制意見。
2.政府對設計的審查不全面,缺乏監督機制。
3.設計招投標不徹底,設計人員控制造價的積極性就不會很高。
4.勘察、設計、施工各主要環節之間互相分割與脫節,在質量、安全、進度和現場管理以及銜接部位缺乏統一調度和協調。
5.現行的設計費與工程成本無關,只取決于工程造價的高低或建筑面積的大小,沒有考慮造價的合理性和經濟效益的因素。
二、決策階段影響工程造價的主要因素
1.項目建設規模
項目正常生產營運年份可能達到的生產能力或者使用效益,項目規模的合理選擇關系到項目的成敗,決定著工程造價合理與否,其制約因素有市場因素、技術因素、環境因素。
2.建設地區
選擇得合理與否在很大程度上,決定著擬建項目的命運,影響著工程造價的高低,建設工期的長短,建設質量的好壞,還影響到項目建成后運營狀況。建設地點的選擇是一項極為復雜的、技術經濟的綜合性很強的系統工程,正確選擇建設地點有利于建設項目順利進行,有利于項目建成后正常生產運行,有利于建設項目投資水平和造價控制。
3.技術方案
不僅影響項目的建設投資水平和造價,也影響項目建成后的運營成本,因此必須認真選擇和確定。
4.設備方案
主要設備的選擇應與確定的建設規模,產品方案和技術方案相適應,應力求經濟合理,應符合有關技術標準,要注意進口設備之間以及國內外設備之間的銜接配套問題。
三、設計階段影響工程造價的主要因素
1.工業項目
總平面設計,總平面設計中影響工程造價的因素有占地面積,功能分區和運輸方式的選擇。占地面積的大小一方面影響征地費用的高低,另一方面也會影響管線布置成本及項目建成運營的運輸成本。
合理的功能分區既可以使建筑物的各項功能充分發揮,又可以使總平面布置緊湊、安全,避免大挖大填,減少石方量和節約用地,降低工程造價,不同的運輸方式其運輸效率及成本不同,從降低工程造價的角度來看,應盡可能這樣無軌運輸,可以減少占地,節約投資。
2.工作設計
是工程設計的核心,是根據工業企業生產的特點、生產性質和功能來確定。在工藝設計過程中影響工程造價的因素,主要包括:生產方法、工藝流程和設備造型。在工業建筑中,設備及安裝工程投資占有很大的比例,設備的造型不僅影響工程造價,而且對生產方法及產品質量也有決定作用。
3.建筑設計部分
要在考慮施工過程的合理組織和施工條件的基礎上,決定工程的立體平面設計和結構方案的工作要求。在建筑設計階段影響工程造價的主要因素有平面形狀、流通空間、層高、建筑物層數、柱網布置、建筑物的體積與面積和建筑結構。
4.住宅建筑設計
住宅建筑設計中影響工程造價的主要因素有建筑物平面形狀和周長系數、層高和凈高、單元組成、戶型和住戶面積建筑結構等。
四、工程造價控制的有效措施
1.在項目決策階段提高資金利用率和投資控制效率
在項目決策階段不但要編制項目的投資估算,而且還要進行多方案的技術經濟比較,選出最佳方案。在初步設計階段,繼續深化設計方案,要進行多方案的技術經濟比較,使項目決策階段選出最佳方案得到落實和貫徹,施工設計編制設計預算,通過設計預算可以了解工程造價分配的合理性。通過對投資估算和設計概算、預算的分析,可以將投資比例比較大的部分作為投資控制的重點,提高投資控制效率。項目可行性研究結論的正確性是工程造價合理性的前提。項目可行性研究結論正確,意味著對項目建設作出科學的決斷,優先出最佳投資行為方案,達到資源的合理配置,這樣才能合理地確定工程造價,并且在實施最優投資方案過程中,有效地控制工程造價。
2.使工程造價確定與控制工作更加主動,建設項目的投資管理也是全過程管理,項目決策階段控制工程造價,是設定項目投資的一個期望值。項目設計階段控制工程造價,是實現投資期望方案的具體表現:項目施工建設階段控制工程造價,是實現設計項目投資期望值的具體操作。
3.項目建議書,可行性研究報告,初步設計文件,施工圖設計都是由設計人員牽頭完成,很容易造成他們在這期間更注重項目規模,技術先進,建設標準高等,而忽視了經濟因素。投資決策過程是一個由淺入深,不斷深化的過程,依次分為若干工作階段,不同階段決策的深度不同,投資估算的精確度也不同,只有提高可行性研究的深度,采用科學的估算方法和可靠的數據資料,合理地計算投資估算。保證投資估算充足,才能保證其他階段的造價被控制在合理范圍,使投資控制目標能夠實現。
4.工程造價高低,投資多少也影響可行性研究報告,可行性研究的重要工作內容及成果,投資估算是進行投資方案選擇的重要依據之一,同時也是決定項目是否可行及主管部門進行審批的參考依據。在決策和設計階段控制工程造價效果最顯著,項目決策和設計對投資造價的影響度較大,項目建議書投資估算精度要求控制在30%以內,預可行性研究報告投資估算精度要求控制在20%以內,可行性研究報告估算精度要求控制在10%以內,初步設計概算精度一般要求控制在8%。
綜上所述,工程造價的控制與管理,要求我們應建立一套科學完善的工程造價管理體系,并建立一套強有力的監督、檢查機制和獎懲措施,使各種資源得到充分而合理的利用,以取得較好的投資效益和社會效益。因此要有效地控制造價,必須更新觀念,將造價控制重點轉移到建設項目的前期階段上來,尤其設計階段這個關鍵,未雨綢繆,以取得事半功倍的效果,減少或避免建設資金的流失,從而最大限度地提高建設資金的投資效益。
企業要生存、要發展、必須最大限度地提高企業的投資收益。而企業提高收益的最主要的途徑理所當然就是要降低工程成本。而要降低工程成本,控制工程造價則是關鍵。
1 工程造價在項目過程中存在的問題
1.1 造價人員與設計人員不能緊密相結合,缺乏必要的工作協調,造價人員只管拿圖紙算量組價,計算工程造價,反過來,又不與設計人員互通造價控制意見。
1.2 政府對設計的審查不全面,缺乏監督機制。
1.3 設計招投標不徹底,設計人員控制造價的積極性就不會很高。
1.4 勘察、設計、施工各主要環節之間互相分割與脫節,在質量、安全、進度和現場管理以及銜接部位缺乏統一調度和協調。
1.5 現行的設計費與工程成本無關,只取決于工程造價的高低或建筑面積的大小,沒有考慮造價的合理性和經濟效益的因素。
2 決策階段影響工程造價的主要因素
2.1 項目建設規模:項目正常生產營運年份可能達到的生產能力或者使用效益,項目規模的合理選擇關系到項目的成敗,決定著工程造價合理與否,其制約因素有市場因素、技術因素、環境因素。
2.2 建設地區:選擇得合理與否在很大程度上,決定著擬建項目的命運,影響著工程造價的高低,建設工期的長短,建設質量的好壞,還影響到項目建成后運營狀況。
建設地點的選擇是一項極為復雜的、技術經濟的綜合性很強的系統工程,正確選擇建設地點有利于建設項目順利進行,有利于項目建成后正常生產運行,有利于建設項目投資水平和造價控制。
2.3 技術方案:不僅影響項目的建設投資水平和造價,也影響項目建成后的運營成本,因此必須認真選擇和確定。
2.4 設備方案:主要設備的選擇應與確定的建設規模,產品方案和技術方案相適應,應力求經濟合理,應符合有關技術標準,要注意進口設備之間以及國內外設備之間的銜接配套問題。
3 設計階段影響工程造價的主要因素
3.1 工業項目:總平面設計,總平面設計中影響工程造價的因素有占地面積,功能分區和運輸方式的選擇。占地面積的大小一方面影響征地費用的高低,另一方面也會影響管線布置成本及項目建成運營的運輸成本。
合理的功能分區既可以使建筑物的各項功能充分發揮,又可以使總平面布置緊湊、安全,避免大挖大填,減少石方量和節約用地,降低工程造價,不同的運輸方式其運輸效率及成本不同,從降低工程造價的角度來看,應盡可能這樣無軌運輸,可以減少占地,節約投資。
3.2 工作設計:是工程設計的核心,是根據工業企業生產的特點、生產性質和功能來確定。在工藝設計過程中影響工程造價的因素,主要包括:生產方法、工藝流程和設備造型。在工業建筑中,設備及安裝工程投資占有很大的比例,設備的造型不僅影響工程造價,而且對生產方法及產品質量也有決定作用。
3.3 建筑設計部分:要在考慮施工過程的合理組織和施工條件的基礎上,決定工程的立體平面設計和結構方案的工作要求。在建筑設計階段影響工程造價的主要因素有平面形狀、流通空間、層高、建筑物層數、柱網布置、建筑物的體積與面積和建筑結構。
3.4 住宅建筑設計:住宅建筑設計中影響工程造價的主要因素有建筑物平面形狀和周長系數、層高和凈高、單元組成、戶型和住戶面積建筑結構等。
4 工程造價控制的有效措施
4.1 在項目決策階段提高資金利用率和投資控制效率
在項目決策階段不但要編制項目的投資估算,而且還要進行多方案的技術經濟比較,選出最佳方案。在初步設計階段,繼續深化設計方案,要進行多方案的技術經濟比較,使項目決策階段選出最佳方案得到落實和貫徹,施工設計編制設計預算,通過設計預算可以了解工程造價分配的合理性。通過對投資估算和設計概算、預算的分析,可以將投資比例比較大的部分作為投資控制的重點,提高投資控制效率。項目可行性研究結論的正確性是工程造價合理性的前提。項目可行性研究結論正確,意味著對項目建設作出科學的決斷,優先出最佳投資行為方案,達到資源的合理配置,這樣才能合理地確定工程造價,并且在實施最優投資方案過程中,有效地控制工程造價。
4.2 使工程造價確定與控制工作更加主動,建設項目的投資管理也是全過程管理,項目決策階段控制工程造價,是設定項目投資的一個期望值。項目設計階段控制工程造價,是實現投資期望方案的具體表現:項目施工建設階段控制工程造價,是實現設計項目投資期望值的具體操作。
4.3 項目建議書,可行性研究報告,初步設計文件,施工圖設計都是由設計人員牽頭完成,很容易造成他們在這期間更注重項目規模,技術先進,建設標準高等,而忽視了經濟因素。投資決策過程是一個由淺入深,不斷深化的過程,依次分為若干工作階段,不同階段決策的深度不同,投資估算的精確度也不同,只有提高可行性研究的深度,采用科學的估算方法和可靠的數據資料,合理地計算投資估算。
目前,人類還沒有建立關于地震的科學化預報體系,無法及時有效的預測地震,人們只有提高建筑物的抗震性能,最大限度地降低地震發生后造成的危害。隨著近年來地震的頻發,設計人員必須要改變傳統的觀念,提高自身關于抗震設計的知識儲備與專業技能,重視土木工程結構中抗震性能的設計,提高建筑物的質量,為了人們生命財產安全提供保障。
一、土木結構設計的現狀
(一)土木結構設計的特點。在建筑用地一定的情況下,建筑物層數越多,可以容納的居越多。土木結構承載著建筑物自身以及其附屬物的全部重量,對于樓層較少的土木結構,其承載的只是上述的重量,但是對于樓層較多的土木結構,其除了會承載上述重量之外,還需承載由于風力等自然因素造成的水平力,這就需要土木結構具有較強的抗側力。因此,在設計高層土木結構時,首先應考慮抗側力,其后是水平荷載力。此外,對于高度一定的土木結構,其抗震性能會在風荷載以及地震的共同作用下,呈現出差異化。
(二)木結構抗震要求更加苛刻。在土木結構設計之初對其抗震性作出要求時,要顧及到正常使用時的承載能力,還要使土木結構具有優良的抗震能力,這樣才可以使土木結構遇小震不壞、大震不倒。對土木結構延性的計算是一項繁瑣的工作,唯一簡單的方式是通過土木結構的構造設計來計算。在高層土木結構的設計中,為了使其結構有良好的延性,對其結構構件的規格、材料及配筋率有著嚴格的要求。此外,土木工程結構的剪力墻的橫截面積往往很大,所以在土木結構的設計中其變形是不可忽略的。
二、土木工程結構設計中的抗震設計
(一)建設過程中的場地選擇。在進行土木工程設計之前,必須要經過的一個環節便是選擇合適的場地。在進行調查時,首先應對整塊地域的地形地貌情況進行了解,應適當避開曾經發生了凹陷、斷裂的地層,保證建筑工程具有良好的抗震效果。若是不能有效避開,應采取相應的預防措施,對不良區域進行適當的加固防護。
(二)使用特殊的防震材料。使用防震材料對土木工程建筑進行防震處理,指的是主要對土木工程建筑的地基進行抗震處理,降低地震發生時強大的地震能量對建筑物造成的損害。在傳統的方法中,主要是在建筑地基的底部鋪設上砂子和黏土等等,在一定程度上降低了地震的負面影響。近年來,隨著我國在建筑事業上不斷加大投資,有關部門在土木工程建筑防震上已經取得了很大的進展,就比如在建筑地基處鋪上一層瀝青,減震的效果相比于砂子或黏土更好。在建筑物的圍欄、墻體等材料的選用上,盡可能的選取材質比較輕的材料,降低地震來臨時的危害。
(三)合理布置結構。土木工程結構設計中的布置是一個重要的環節,可以有效提高建筑物的抗震性能。在設計土木工程結構布置時,設計人員應充分考慮以下幾種因素:建筑物平面外形尺寸、建筑物所在區域的地形、荷載分布情況、建筑物抗側力分析等。這些布置雖然表面上看起來簡單,但是在實際應用時卻會因為各種各樣的因素而導致預期的效果不能得到有效實現,尤其是土木工程的外在設計十分復雜,設計人員難以按照簡單化的方案進行施工,只是將可能出現的問題控制在允許范圍內。而且,我國相關政府部門還應頒布明確的土木工程結構設計規定,提高設計人員的實踐經驗,保證土木工程結構的抗震設計要求可以得到實現。同時,投資商不能不懂裝懂,對設計人員的設計隨意指責,讓其按照自己的想法更改,應保證土木工程結構設計具有實際價值。
(四)建筑平面抗震設計。均勻對稱是建筑平面布置設計的核心,同時均勻對稱也可以更好地呈現建筑物各種空間功能需求。如果建筑墻體、鋼構件不對稱,在地震發生時,建筑結構受力不均勻,導致變形不均勻現象發生,建筑局部墻體乃至建筑物遭到損壞。平面組合設計、單個房間設計是建筑平面設計的核心組成元素。在設計單個房間平面的時候,必須準確確定各個房間的面積、門窗位置等。建筑平面組合形式具有多樣化的特點,比如,集中式、單元式,要結合施工現場的實際情況,選擇適宜的平面組合形式。以單元式為例,在優化利用垂直交通的基礎上,使各個使用空間有機融合,這種形式大多用于商住樓、高層辦公樓。要盡可能把豎向交通設置在平面內,提高建筑結構的整體剛度、抗扭轉能力等。如果豎向中心在平面外,要盡可能少在轉角的地方開門開窗,防止出現“轉角效應”。以集中式為例,借助大廳,把各個房間相融合,大廳便是其重要的橋梁。這種形式比較適用于商場、展覽館,經常采用大跨度結構、空間網架結構等,提高建筑結構的抗震性能。
三、Y語
綜上所述,隨著我國在土木工程行業投入精力的增多,其地位也在不斷上升。當前,建筑物的穩定性以及抗震性已經成為土木工程結構設計中的一個重要話題,因此,相關研究人員應加強對土木工程結構設計中抗震性能的設計,提高自身的知識儲備與專業技能,進而促進土木工程行業的健康發展。
參考文獻:
[1]張婧嫻.土木工程結構設計中的抗震淺述[J].商品與質量,2016,