概念设计与措施（共12篇）
概念设计与措施 篇1
0 引言
随着社会的不断进步与发展, 各类公共建筑中超长混凝土结构不断涌现, 此类建筑由于功能需要或其他原因, 超过GB 50010-2010混凝土结构设计规范中表8.1.1的长度而不设伸缩缝, 此时应该考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响, 采取相应的措施。
1 温度作用
1.1 温度作用属于非荷载效应的范畴
非荷载效应是指由于混凝土徐变、收缩、结构温度变化、地基差异沉降等非直接荷载作用产生的结构变形及由此因变形协调而产生的约束力的效应。
1.2 温度作用的构成
温度作用是指结构或构件内的温度的变化, 在结构构件任意截面上的温度分布, 一般认为可以由三个分量叠加组成:
1) 均匀分布的温度分量。
2) 沿截面线性变化的温度分量 (即梯度温差) 。
3) 沿截面非线性变化的温度分量。
1.3 温度作用的设计简化
建筑结构的温度作用通常都是由上述三分量叠加后的共同作用, 其中均匀温度作用对结构影响最大, 均匀温度作用的取值及结构分析方法较为成熟, 也是设计时最常考虑的。对梯温度作用和非线性温度作用的取值及结构分析目前尚无较为成熟统一的方法。因此, 现行《建筑结构荷载规范》仅对均匀温度作用做出规定, 其他情况由设计人员酌情处理。目前常用的PKPM系列软件中有关温度作用的分析、计算也仅针对均匀温度作用。
1.4 温度作用对于结构的影响
1) 以结构的初始温度 (合龙温度) 为基准, 结构的温度作用效应要考虑温升 (膨胀) 和温降 (收缩) 两种工况。2) 温度作用通常具有周期性、伴随建筑结构使用寿命终生。
2 混凝土收缩
1) 混凝土在空气中硬化时其体积会缩小, 这种现象称为混凝土的收缩。收缩是混凝土在不受外力情况下因体积变化而产生的变形。通常认为混凝土收缩是由凝胶体本身的体积收缩 (凝结) 和混凝土因失水产生的体积收缩 (干缩) 组成。
2) 混凝土收缩在结构中仅存在收缩一种工况状态, 且收缩在结构早期发展较快, 以后逐渐减慢, 整个收缩过程可延续两年以上, 相对于建筑结构设计使用年限、混凝土收缩作用影响较大的时间较短。
3) 混凝土收缩受结构周围温度、湿度、构件断面形状及尺寸, 混凝土配合比、骨料性质、水泥性质、配筋情况, 混凝土振捣及养护条件等多种因素的影响, 要精确计算尚有一定困难, 设计时通常以提出施工要求及采取各种构造措施进行处理。由于一般混凝土结构的温度场, 混凝土收缩等随时间变化等因素难以准确量化, 混凝土收缩徐变的弹塑性特征及收缩裂开后构件刚度的变化等因素使精确计算难以实现, 因此实际工程设计时常以概念设计, 技术措施结合辅助计算进行处理。
3 混凝土结构应对温度作用、混凝土收缩作用的概念设计
3.1“防”
1) 在一定长度范围内用变形缝将混凝土结构分割成独立的结构单元, 减小温度作用、收缩作用的影响。
2) 加强对结构体系的隔热保温措施, 减小短时温度变化的影响。
3) 施工过程中, 在结构适当位置设后浇带, 控制后浇带合龙温度, 以减小收缩作用的影响。
4) 合理布置结构刚度, 如:框—剪结构中纵向剪力墙尽量避免设在纵向 (长向) 端开间, 以避免由于温度作用、收缩作用在结构中产生的附加应力。
3.2“放”
采用滑动支座等多种形式, 放松对杆件的约束, 使其在温度作用、收缩作用情况下能够在一定范围内自由伸缩, 杆件内不应产生由于温度、收缩作用引起的附加应力, 比较经济, 常见于桥梁结构中, 房屋建筑中不常见。
3.3“抗”
在一定分析计算的基础上采取增大结构刚度, 加大配筋, 必要时采取设置预应力钢筋等措施、抵抗结构中由于温度、收缩作用产生的附加应力, 提高结构构件的抗裂性能。
4 超长混凝土结构应对温度作用、混凝土收缩作用常用的技术措施
1) 设计措施及效果见表1。
2) 施工措施, 包括施工材料要求和工艺要求。
a.控制混凝土的强度值, 要求施工完成后的混凝土强度不大于设计强度的1.2倍。
b.为降低混凝土水化热采用矿渣水泥配置大体积混凝土。
c.配置混凝土的骨料含泥量控制在1%~1.5%。
d.混凝土配合比中掺加粉煤灰和矿粉, 降低水泥用量, 降低水灰比。
e.严格控制混凝土的坍落度为 (140±20) mm。
f.制定混凝土养护保湿措施, 拆模后混凝土周围环境相对湿度达80%以上。
g.混凝土施工后浇带的合龙温度为10℃~15℃, 尽可能低温合龙。
本人认为:“低温合龙”使得完工后混凝土主要处在“胀”的状态, 更好的发挥预应力的作用, 同时减小水化热和混凝土收缩的影响。
5 工程实例
某商业综合体裙房4层, 地下部位最大不设缝结构尺寸约113 m×223 m, 地上部分最大不设缝结构尺寸约107 m×210 m, 结构形式为框—剪, 为超长混凝土结构。方案设计时, 按规范要求结合当地气候条件建立了温度场, 采用ANSYS与SATWE软件进行了温度应力分析, 在分析的基础上比较了剪力墙不同布置方式对结构中温度应力和变形的影响, 对于剪力墙布置进行了优化。
施工图设计时采取了前述多条技术措施, 目前该项目已通过施工图审查, 正在建设过程中。
参考文献
[1]GB 50009-2012, 建筑结构荷载规范[S].[2]GB 50010-2010, 混凝土结构设计规范[S].[3]刘小红.概念设计在混凝土结构设计中的应用[J].山西建筑, 2013, 39 (2) :33-34.[4]TAT多层及高层建筑结构三维分析与设计软件 (薄壁柱模型) [Z].[5]束伟农.深圳宝安国际机场T3航站楼结构设计[J].建筑结构, 2013 (25) :121-122.
概念设计与措施 篇2
3.1做好化工物料的安全控制工作
针对化工物料影响化工工艺设计安全性这一问题,化学工程师就需要对化工工艺各个阶段所使用的化工物料进行检查,详细了解这些化工物料的物理状态(气态、液态、固态)以及在不同状态下可能发生的物理化学反应,针对性制定解决措施,做到提前预防[6]。
3.2做好化学设备的安全控制工作
针对化工设备影响化工工艺设计安全性这一问题,化学工程师就需要做好化学设备的检查工作,具体做到以下两点:一方面,化学工程师需要详细了解化学设备可能产生的光、热、气现象,并对这些现象可能造成的后果进行分析,制定针对性预防措施,降低安全事故的发生。另一方面,化学工程师需要提前熟悉化工生产流程,根据化工生产流程针对性选择化学设备,并对所选择的化学设备进行性能检查,确保化学设备各方面性能都符合要求,在使用过程中不会出现超温、超压等一系列安全问题,实现化学设备安全控制的初衷。
3.3做好化工工艺路线的安全控制工作
针对化工工艺设计不合理出现的安全性问题,化学工程师就需要积极展开化工工艺设计,合理优化化工工艺路线,具体可以从以下两个方面入手:一方面,化学工程师需要提前了解目前化工工艺路线中潜藏的问题,然后针对性制定补救措施,确保化工工艺路线中存在的路线交叉等问题都能得到及时解决。另一方面,化学工程师需要做好所有环节的监控工作,根据实际化工生产工艺特征对化工工艺流程方案进行制定,确保化工工艺路线合理,使用时不会出现安全性问题。另外,化学工程师还需要注重化工设备和化工技术的更新,在此基础上展开化工工艺路线设计,确保化工工艺路线符合要求,能够有效提高化工生产效率。
3.4做好化工工艺管道的安全控制工作
针对化工设备管道泄漏产生的安全问题,化学工程师要想有效提高化工生产效率,保证化工生产过程的安全性,就需要做好化工工艺管道的安全控制工作,具体可以从以下几个方面入手:第一,化学工程师需要对管道泄漏问题的原因进行分析,根据管道泄漏原因针对性制定解决措施。第二,在上述基础上,化学工程师需要严格分析化工物料对管道的影响,根据所使用化工物料的性质,合理选择管道材料,针对性进行管道设计,有效降低管道运输环节的安全隐患。第三,化学工程师还需要进行管道运输期间气液共存等问题的考虑,确保所引发的柱塞流问题能够得到有效解决,提高化工生产工作的安全性。
4结语
无论是哪一个行业,在发展过程中最为核心的内容都是安全问题,化工工艺设计工作也不例外。在我国社会经济高质量发展的今天,各种新型科学技术相继被研发出来,并被应用到化工工艺生产中,力求能够提高化工企业生产效率,满足行业发展需求。面对此种情况,化工企业还需要注重化工工艺路线的设计工作,在发展过程中做好安全控制,确保化工设备在运行中不会出现故障,从而推动化工行业的可持续发展。
参考文献:
[1]胡俊,郑燕.试论化工工艺设计中安全问题及控制[J].化工管理,,(2):245-246.
[2]杨秀成.化工工艺设计中安全问题及控制探讨[J].化工设计通讯,,44(1):165.
[3]冯婕妤.解析化工工艺设计中安全问题及控制[J].化工管理,2016,(36):128-129.
[4]刘晓冬,于陆浩.关于化工工艺设计中安全问题及控制的探讨[J].中国化工贸易,,(4):165.
[5]徐以法.化工工艺设计中安全问题及控制探究[J].商品与质量,,(39):189.
探讨暖通空调节能设计与措施 篇3
【关键词】暖通工程；节能降耗；空调设计；施工技术；优化措施
【Abstract】Development of construction projects has brought a lot of supporting the development of technology. One is the construction of HVAC engineering construction projects can not be ignored content. HVAC works mainly to improve the comfort of people live and work， and therefore consume a lot of resources. The author with the current problems in air conditioning HVAC engineering design and construction in the presence of energy-efficient HVAC engineering design problems are analyzed and explained， hoping to improve the HVAC energy saving ability to achieve social objectives of resource conservation and energy saving.
【Key words】HVAC engineering； energy conservation；Air-conditioning design；Construction technology；Optimization measures
1. 前言
随着当前经济的不断发展，人民生活水平日益提高，所以对居住及生活环境的要求也在不断提升。其中暖通空调的大规模应用就是当前建筑工程的一项特点。但是由于我国在资源的储量和开发量上有着较大的差异，导致我国资源紧张状态依旧没有改变。每当冬夏两季到来，用电量达到高峰，暖通空调都会对电力资源带来较大的负担。所以在暖通空调中增加节能设计成为当前暖通空调节能减负的重要内容。
2. 暖通空调节能设计中存在的问题
当前建筑工程中暖通工程在节能实际使用中并没有达到完全的节能效果，主要原因和表现如下：
2.1设计人员重视程度不够， 技术能力不足。
事实上，无论是工业建筑还是民用建筑，暖通空调的设计结构以及设计人员的技术能力决定了暖通工程的节能效果。但是在当前的建筑工程中，设计人员对于暖通空调的节能设计方面重视程度明显不够。这就导致我国建筑工程中的暖通空调虽然前期投资较小，但后期使用能耗较高。如果长时间使用，将增加建筑工程的能源负担。同时，作为暖通空调的技术设计人员，不仅需要精通本专业的知识，还需要了解相邻专业的知识，比如生态规划、水资源利用和循环工程、能源工程、电气自动化、景观结构设计、再生资源利用等专业。但是在当前的暖通空调节能设计中，这些专业知识没有得到很好地融合。导致暖通空调的节能设计具有一定的专业偏差。体现了设计人员技术能力的不全面。
2.2节能设计实现能力相对落后。
在当前的暖通空调节能设计中，虽然表面上提倡节能降耗的设计理念，但是在实际的工程设计中，由于经济成本、施工技术能力等原因，设计师的节能理念和设备的节能技术设计会被限制。暖通空调的节能设计是一项系统性的工程，需要考虑空调设备对周围环境的影响、对资源的消耗和利用程度、以及空调与建筑工程的结构融合度等因素，所以要从整体进行考虑。但是我国目前许多工程，建筑工程的暖通空调设计部分在结构设计的时候采用传统的设计方式，没有与暖通空调工程师进行良好的沟通。这造成如果在工程后期进行节能改造，不仅要耗费资金成本，还会增加工程量。出于工期和施工技术能力等因素考虑，设计师只能按照传统的暖通工程设计方式进行设计，许多节能设计理念无法加入到工程中。
2.3节能评价的不统一。
近年来，市场上关于空调节能的理论逐渐增加。这给暖通空调的节能设计带来了一定的新思路和新理念。但是不可否认的是，暖通空调的节能设计并不是依靠几个新的设计思路就能实现的，而需要大量的节能实验检验并取得相应的节能技术报告和权威评价。但是当前我国在节能领域的市场评价上还存在一定的不足。不少企业以行业标准作为节能评价标准用于市场宣传，这给暖通工程设计者带来了一定的困扰。由于机器设备节能能力与工程节能设计不匹配造成的暖通空调整体工程节能能力下降已成为行业内的“隐藏的真相”。所以要想真正实现暖通空调的节能设计，需要对节能评价和市场上空调设备的节能能力进行统一标准的要求。
3. 暖通空调系能设计的优化措施
3.1合理选择设计参数。
对于暖通空调的节能降耗，需要设计人员从建筑整体角度着手，综合考虑建筑的结构与室内各项参数。从而合理的、科学的、高效的对建筑物暖通工程进行设计。暖通空调主要是实现室内环境的优化，包括调控室内空气质量、合理调节室内温度等。暖通空调的主要设计目标决定了其消耗能源的大项是室内制冷。由于我国北方地区冬季实行集中供暖，室内制热主要在南方应用。合理调整室内冷热符合是空调参数选择的主要内容，也是节能设计的重点内容。所以，在暖通空调节能设计中，要结合建筑物的室内结构设计、空气流通和循环能力以及建筑物墙体的保温能力等参数。合理计算建筑物热量流失散发的具体数据，以最小的能耗保证室内温度需求，从而实现节能目标。
其中，在暖通空调热力系统入口位置设计热量分布计算表，进行冷热总量计算：
QT=QS+QL
QT=H·m·L（h1-h2）
其中：QT是空气热量总数；QS是室内显热量，QL是室内隐热量；m是空气密度比重，大约在12.6Kg/m3左右，h1 是空气初焓值；h2是空气终焓值。根据房屋建筑材料的参数，设置合理的保温区间，并且结合计算出的冷热总量设置空调的启动值，以降低空调的电力消耗，实现节能效果。所以，设计人员需要结合建筑物的地理位置、建筑物建筑风格和建筑材料、房屋的冷热总量，合理搭配调整建筑物的暖通空调冷热负荷，明确周边环境参数对节能的效应，尽可能设计出以暖通空调带动建筑物整体保温的节能设计目标。
3.2提高使用高效率的空调设备和设计思路。
随着技术的发展，空调的效率逐渐出现了较大的差异。在市场上，节能效率较高的空调价格高于节能效率较低的空调。但是消费者由于技术经济能力和信息不对称等因素通常做出不科学的选择。因此设计者在设计暖通空调工程的时候，应推荐选择节能效率较高的空调设备。对于热交换器、水泵、风机等等设备，也需要结合实际情况进行选择，以提高系统的整体节能效率。同时，对于空调系统的结构和开放端口，需要进行科学的循环实验设计，以防止陷入冷热风循环低效率造成的能源高消耗陷阱。
3.3大力提行节能新技术的使用。
3.3.1环保能源的使用。
近年来，新能源的使用方式日益增加，因此暖通空调在设计的过程中也需要结合建筑物所在的地理环境，增加对新能源的使用程度。地热能作为一种清洁高效的新能源，可以在暖通空调中广泛运用。利用地热热源泵，冬季吸收地下深层次的热源，夏季向下释放热量，不仅可以实现热能的交换，也可以减少能源消耗，降低有害物质的排放。再有就是对太阳能的利用。我国不少地区已经兴建了太阳能发电站，太阳能是一种已经过长时间开发的环保能源，在太阳照射时间长、日光强烈的区域集中发电，用于暖通工程，可以降低对自然资源的消耗，也实现了对传统暖通空调的能耗环保改造。以高层住宅为例，可以在楼板东西立面以及楼顶层安装光伏电池板，固定太阳能电池板的钢结构，和楼体承重结构紧密连接在一起，由专业机构设计、安装，并经过了苛刻的重载荷和风载荷实验，安全可靠。光伏太阳能板发电性能强大，发电成本较低。此外，太阳能电池板还可以起到美观装饰的作用。此外，根据国家相关规定，对于太阳能发电享有电能补贴的政策，作为辅助热源用于电力消耗较大的暖通空调，可以弥补一定的电力费用空缺，使消费者和空调制造厂商以及建筑开发单位均获得好处。
3.3.2辐射空调技术。
（1）辐射空调是基于辐射供暖的设计理念，将暖通空调的节能设计上升到一个新的层面。辐射供暖（冷）是通过提升或者降低建筑物内部多层表明的温度，营造稳定的冷热辐射面来进行冷热交换的一种空调结构。辐射面可以设置在墙体围护结构中，也可以安装在天花板的表面上，通过提高围护结构和室内设备表面的温度来实现空气对流换热，达到室内温度转变的效果。通过实验调查，如果设计得当，辐射换热的效率比普通空调换热效率增强50%以上，也就是具有显著的节能效果。
（2）以日本为例，虽然其暖通空调的技术稍逊于美国，但节能意识冠居全球首位。在日本的暖通空调设计中，节能意识早已融入设计的全过程。在建筑工程中，设计师就有意识的与暖通工程设计师进行合理的沟通，依据日本法律规定的《节能设计标准》对建筑工程的暖通工程部分进行节能设计，充分预留了暖通空调节能改造的空间。如东京著名节能建筑Grand Front，其暖通空调的节能设计与室内设计有机结合在一起。在室内安装了节能效果较强的辐射空调（见下图），辐射空调与普通空调相比并非依靠调整设定室内温度，而是通过辐射调节人体体感与室内温度来实现节能目标。建筑物的商业办公室中，导入了可以对顶棚、地板、窗户及整个空间的辐射环境进行调节的空调系统。同时，室内也使用了自然冷空气交换设计，利用地下水及凉爽的室外空气等进行温度调节。实现了不需要经过热源处理，就足够用于辐射制冷的暖通空调设计，节能能力融入在设计师的奇思妙想中。
3.3.3废热回收技术。
暖通空调所谓的制冷制热技术在本质上是一种能量交换。将低温利用消耗能量的方式带入高温环境，置换出高温环境中的高温。暖通空调系统通过压缩机、冷凝器、冷却塔等装置实现建筑物的冷热交换。在当前许多建筑物中，不少废热被低效率的机械设备消耗掉或者在传输过程中流失掉，彻底消耗在交换过程中。因此，暖通空调可以增加该部分的设计，利用废热回收技术，实现有效的热循环，将废热通过管道重新利用，实现节能降耗。此外，废热是空调制冷加上冷负荷的综合体，因此在总量上要高于制冷量，如不循环利用，不仅浪费资源，还会造成空气污染，破坏居住环境。
3.3.4纵型蓄热槽技术。
在当前的商业建筑中，办公环境是冷热需求时间段最集中的地区之一。一般集中在商务九点到下午五点。依照传统的暖通空调，在用电高峰期集中供电，不仅增加了电力资源传输中的消耗量，还会对建筑物的电力线路造成一定的损伤。因此，通过连结式纵型蓄热槽就可以有效地实现电力负荷的平准化。简单说，就是通过在空调负荷较小的前一天夜里，制造出第二天白天空调要使用的冷热与温热，并将其储存在水或冰等媒介中，供第二天使用。连结式纵型蓄热槽，水箱被纵向连结成一列。通过在各层分散设置空调用水泵，可以减少电力消耗（输送动力）。这种技术可以通过在地下、竖井等位置设计水箱实现。而且这种设计方式将暖通工程与消防安保工程结合在一起，是对建筑设计理念的革新。一旦出现火灾事故，可以借助水箱中的水进行灭火，效率远高于当前使用的消防灭火装置。可见对于未来的建筑而言，兼具防灾功能的节能技术才是主流趋势，暖通空调节能设计也需要与其他专业紧密结合，不断进化。
4. 结束语：
当然暖通空调的节能设计需要经过大量的建筑设计和实证检验。但是我们相信，随着节能技术的提升，节能意识的增加，节能设计理念的不断更新，暖通空调节能设计方案也会变得更加科学合理。
参考文献
[1]于晓明，李向东，任照峰，王莉莉. 暖通空调系统几项重点节能设计措施探讨[J].《暖通空调》， 2007， 37（9）：89～98.
[2]丁炯， 暖通空调系统几项重点节能设计措施探讨[J].《建筑工程技术与设计》， 2015（34）.
[3]朱礼畅，进化！日本智慧城市中的节能建筑[J].《全文版：工程技术》， 2015（11）：94～94.
桥梁震害与抗震设计措施 篇4
1 桥梁震害现象分析
20世纪70年代以来,国内外发生过一系列大地震。对这些震例中的桥梁结构进行调查和分析后,对桥梁震害的特点和产生的原因,概括起来有以下几个方面:
1.1 地基破坏
由于地基软弱,地震时当部分地基液化失效后引起结构物的整体倾斜、下沉等严重变形,使落梁的可能性增大,进而导致结构物的破坏,震害较重。
1.2 基础破坏
扩大基础和桩基的承台本身刚度比较大,自身震害极少见。但当结构周围的地基受到地震作用强度降低时,基础就会发生沉降或滑移,桩基础可能发生剪断、倾斜破坏,进而引起墩台倾斜、倒塌或折断。这是导致桥梁结构破坏的重要原因。
1.3 桥台位移、沉陷
地震时,桥台与台后填土是不完全固结的。填土的纵向土压力增大,桥梁与桥台之间的冲撞产生相当大的被动土压力,造成桥台有向桥跨方向移动的趋势。又由于桥面的支撑作用,桥台将发生以桥台顶端为支点的竖向旋转,导致基础破坏。建造在液化土上的桥台还可能垂直沉陷,这又将造成桥台承受过大的扭矩而破坏。
1.4 墩柱破坏
墩柱是桥梁抗侧向力的主要构件,因此墩柱的破坏是最普遍的。墩柱破坏的主要表现形式有:弯曲强度不足、弯曲延性不足、纵筋搭接区的抗弯能力以及剪切强度不足等。墩柱的破坏往往引起一系列的连锁反应,如落梁、整个结构的倒塌等。而落梁对墩台侧壁的撞击又对下部结构造成新的破坏。
1.5 盖梁破坏
不论是悬臂结构的盖梁,还是两端刚结于柱的盖梁,破坏形式主要表现为抗剪强度不足或锚固筋不能满足抗拉要求,从而引起锚固端破坏。
1.6 支撑连接构件破坏
支座、伸缩缝和剪力键等连接件在外力作用下最易受损,是桥梁整体抗震性能上的一个薄弱环节。地震时,如果上、下部结构的相对位移过大而超过支座的变形能力或支承面宽度,或超出梁间纵向约束装置的强度,将导致锚固螺栓拔出或剪断,支撑连接构件失效。还可导致支座附近混凝土发生裂缝、活动支座脱落等现象。
1.7 落梁
对于梁式结构,由于地震作用造成桥跨本身破坏的并不多见。但支撑连接构件失效后,上、下部间的相对位移进一步加大,相邻梁体之间发生相互冲击,造成撞击破坏甚至落梁的发生。另外由于盖梁宽度设置不足、下部结构失效也会发生落梁。
1.8 结点破坏
桥梁结点区域钢筋大量相交,在施工上总是一个薄弱环节,地震时结点区域应力复杂而有变化,常导致结点区域混凝土的压碎和锚固筋的破坏,一旦受损将难以修复。
2 桥梁抗震设计及措施
根据桥梁震害的分析知道,地震对桥梁的破坏作用,不仅与桥梁的结构本身有关,还与所处的场地、地基及地形地貌等有关。抗震设计中除了进行抗震设计计算外,桥位选择、桥型选择、结构体系布置、结构构造设计同样重要[2]。
2.1 总体设计中应注意的问题
2.1.1 桥位选择
选择桥址时,应避开地震时可能发生地基失效的松软场地,选择坚硬场地。基岩、坚实的碎石类地基、硬粘土地基是理想的桥址场地;饱和松散粉细砂、人工填土和极软的粘土地基或不稳定的坡地都是危险地区。拱桥应尽量避免跨越断层,特殊困难情况下应进行地震安全性评价。
2.1.2 桥型选择
桥梁应结合地形、地质条件、工程规模及震害经验,选择合理的桥型及墩台、基础型式。宜尽可能采用技术先进、经济合理、便于修复加固的结构体系。可以考虑采用减震的新结构,比如型钢混凝土结构等。
2.1.3 桥孔布置
桥孔宜选用有利于抗震的等跨布置,并尽量避免高墩与大跨的结合。宜体形简单、自重轻、刚度和质量分布均匀、重心低、便于施工。位于地震后可能形成泥石流沟谷上的桥梁,孔跨和桥下净高宜根据流域内的地形、地质情况酌情加大。
2.2 桥梁抗震构造措施
2.2.1 基础抗震措施
应加强基础的整体性和刚度,同时采取减轻上部荷载等相应措施,以防止地震引起动态和永久的不均匀变形。在可能发生地震液化的地基上建桥时,应采用深基础,使桩或沉井穿过可能液化的土层埋入较稳定密实的土层内一定深度。并在桩的上部,离地面1~3 m的范围内加强钢筋布设。
2.2.2 桥台抗震措施
桥台胸墙应适当加强,并增加配筋,在梁与梁之间和梁与桥台胸墙之间应设置弹性垫块,以缓和地震的冲击力。采用浅基的小桥和通道应加强下部的支撑梁板或做满河床铺砌,使结构尽量保持四铰框架的结构,以防止墩台在地震时滑移。
当桥位难以避免液化土或软土地基时,应使桥梁中线与河流正交,并适当增加桥长,使桥台位于稳定的河岸上。桥台高度宜控制在8 m以内;当台位处的路堤高度大于8 m时,桥台应选择在地形平坦、横坡较缓、离主沟槽较远且地质条件相对较好的地段通过,并尽量降低高度,将台身埋置在路堤填方内,台周路堤边坡脚设置浆砌片石或混凝土挡墙进行防护,桥台基础酌留富余量。
如果地基条件允许,应尽量采用整体性强的T形、U形或箱形桥台,对于桩柱式桥台,宜采用埋置式。对柱式桥台和肋板式桥台,宜先填土压实,再钻孔或开挖,以保证填土的密实度。为防止砂土在地震时液化,台背宜用非透水性填料,并逐层夯实,要注意防水和排水措施。
2.2.3 桥墩抗震措施
利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法。高墩宜采用钢筋混凝土结构,宜采用空心截面。可适当加大桩、柱直径或采用双排的柱式墩和排架桩墩,桩、柱间设置横系梁等,提高其抗弯延性和抗剪强度。
在桥墩塑性铰区域及紧接承台下桩基的适当范围内应加强箍筋配置,墩柱的箍筋间距对延性影响很大,间距越小延性越大。
桥墩的高度相差过大时矮墩将因刚度大而最先破坏。可将矮墩放置在钢套筒里来调整墩柱的刚度和强度,套筒下端的标高同其他桥墩的地面标高。
2.2.4 支撑连接构件抗震措施
墩台顶帽上均应设置防止落梁措施,加纵、横向挡块以限制支座的位移和滑动。橡胶支座具有一定的消能作用,对抗震有利。在不利墩上还应采用减隔震支座(聚四氟乙烯支座、叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座等)及塑性铰等消能防震装置等。
选用伸缩缝时,应使其变形能力满足预计地震产生的位移,并使伸缩缝支承面有足够的宽度,同时设置限位器与剪力键。
2.2.5 上部结构抗震措施
落梁震害极为常见。实践证明,加强上部结构的整体性,限制其位移,是提高桥梁上部结构抗震能力的有效措施[3]。预防措施有:
1)通常在梁(板)底部加焊钢板,或采用纵、横向约束装置限制梁的位移,如拉杆、钢筋砼挡块、锚杆等,梁与墩帽用锚栓连接,T梁在端横隔板之间螺栓连接,曲梁桥,应采用上、下部之间用锚栓连接的方式。桥梁的支座锚栓、销钉、剪力键等应有足够的强度。
2)梁端至墩台帽或盖梁边缘的距离,以及挂梁与悬臂的搭接长度必须满足地震时位移的要求。
3)桥梁跨径较大时,可用连续梁替代简支梁以减少伸缩缝,宜采用箱型截面。
4)当采用多跨简支梁时,应加强梁(板)之间的纵、横向联系,将桥面做成连续,或采用先简支后结构连续的构造措施。
5)采用真空压浆方法,保证预应力管道水泥浆饱满,提高预应力桥梁的强度和刚度。
2.2.6 结点抗震措施
桥梁结点区域一旦受损将难以修复。城市高架桥墩柱的结点、桥墩与盖梁的结点、桥墩与基础的结点等,是保证桥梁整体工作的重要构件。在桥梁抗震设计中,除了保证墩、梁有足够的承载力和延性外,还要保证桥梁结点有足够的承载力,避免结点过早破坏,即“强节点,弱构件”。
3 结 语
桥梁结构抗震设计是桥梁设计中的重要环节,作为桥梁设计人员,不但要对桥梁抗震进行数值计算,还应在桥梁设计中采取一系列有效的抗震措施。这不但可以很好地达到桥梁的防震和抗震效果,还能对桥梁的安全性、适用性、耐久性、经济性和社会效应性有进一步的提高和完善。
摘要：通过桥梁地震震害的特点和原因分析,提出为加强桥梁抗震能力,在桥梁总体设计中应注意的问题及在结构设计中应采取的一些构造措施,为工程设计提供参考。
关键词：桥梁震害,抗震设计,抗震措施
参考文献
[1]范立础.高架桥梁抗震设计[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]范立础.桥梁减隔震设计[M].北京:人民交通出版社,2001.
概念设计与措施 篇5
060202回风与060203进风双巷掘进工作面北临裕明煤矿，现060202回风巷掘进工作面剩余进尺105m，060203进风巷掘进工作面剩余进尺282m。为认真执行“有掘必探，先探后掘”原则，并确保安全生产，经矿委研究决定对北部矿界积水进行探测,具体设计内容如下:
一、工作面概况
060202回风与060203进风双巷掘进工作面煤层结构简单，煤层倾角为3º—8º，平均5º；煤层平均厚度1.9m，硬度系数f约为1.5~2，与3#煤层层间距平均10m。巷道断面形状为矩形，巷道净宽4.0m，净高2.3m，S净=9.2m2。
二、探测机构的设立：
安全部、机电部配合并成立探测领导组。组 长：赵素祥
副组长：王爱武 聂俊财 李永生 成 员：安全队长、通风队长、探水队长
安全员、瓦斯员、专职电工、排水工。
二、探测设计：
1、设计依据：
1）《煤矿安全规程》、《探放水规程》； 2）我矿井下实测数据。
3）计算迎头水压力及隔水煤柱长度 P水=ρgh=113Pa 需留隔水煤柱最小宽度L=10 P水/50=22.6m 在实际隔水煤柱留设不少于30m。
注：以上计算方法为经验法，可能存在错漏，望领导与同仁给予指正。
2、设计参数：
探测采用TXU—150A钻机，封口孔径150mm，深度为2.2m；待封孔胶凝固后进行压力试验，满足要求后再以75mm钻杆钻进,探测距离根据煤层的实际赋存情况而定，但正前探测距离不得少于60m,两帮探测距离不得小于30m。初期探测钻孔布置3个,巷道中部布置1个，竖直方向沿中线方位,水平方向沿煤层；巷道两帮各布置1个, β沿煤层倾角布置钻孔，见附图。
三、具体措施：
1、双巷掘进工作面探测前要备有1台3寸离心泵，配备排水管路, 并确保排水系统完善,排水系统在探测前应验收试运转,确保能正常运行。
2、探测期间水泵司机每班交班前必须对所负责的排水系统检查一遍，如发现异常情况，必须立即向矿调度室汇报，以便组织有关部门迅速采取措施进行处理。
3、安装钻机探测前必须加强附近的巷道支护，迎头并打好坚固的立柱和拦板。
4、在打钻地点或附近必须安设专用防爆电话，探放水人员必须熟悉各部门科室及各工作地点的电话号码,保证能与受灾害影响范围内各工作地点和地面调度室及时、准确联系。
5、每班探放水前必须清理巷道，挖好排水沟，保证退路畅通；每班探放水前必须对通信系统检查维护，确保通信畅通。
6、探放水时必须依据探放水设计所确定的探水孔位置、方位、角度、深度以及钻孔数目等要求进行安装钻机和开钻。
7、探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进；
8、探放水前必须将探放水工作的具体时间及一旦发生水害的避灾路线通知所有可能受水害影响范围的人员，使之做好避灾准备工作。
9、在探水过程中，钻机司机及探放水人员必须认真观察钻孔内的煤岩性质，并做好记录。若发现钻孔布置在顶、底板岩层中时，应停钻。停钻后若无漏水现象，则可继续向前掘进；掘进面距钻孔末端剩30米时停止掘进，重新安装钻机进行探水工作，即遵循“探放水-掘进-探放水”的工序流程，直至钻进到探放水设计位置。
10、钻孔时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即将现场情况向矿调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出受威胁地区的所有人员，然后采取措施，进行处理；
11、钻机探放水时，必须有瓦斯检查工在现场检查空气成分；如果瓦斯浓度超过1%或其他有害气体超限时，必须停止钻进，切断电源，撤出人员，并报矿调度室，及时处理；探放水工作人员必须配戴带有自救器的矿灯，并会操作使用，确保钻孔内有异常气体涌出超限时能逃生自救。
12、钻孔放水前，要成立探放水领导机构，责成专人负责。
13、放水时必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好探放水记录。
14、若水量突然变大，必须及时处理，并立即报告矿调度室，若水量变小时，有可能是放水孔被堵塞，必须及时处理，以免再度积水。
15、探放水期间安全员、瓦斯员、电工、排水工必须在现场交接班。不能在现场交接班时必须将上班遗留问题向队、科领导汇报清楚。
技术部 2008年5月3日
关于060202与060203双巷掘进面 探放水设计及其安全技术措施
概念设计与措施 篇6
【关键词】信息技术 算法与程序设计 高中 教学效果提升
【中图分类号】G633.67【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0143-02
信息技术作为便利人类发展与生存的工具是必不可少的，其快速发展对于国家的竞争力的提升十分重要。其中“算法与程序设计”是教学生如何书写电脑“灵魂”的课程，学习起来有趣且有难度。同时，其对学生逻辑思维锻炼，具有不可替代的巨大作用。
一、高中信息技术教学现状与“算法与程序设计”模块概况
（一）高中信息技术教学现状
在新課改之后，高中信息课程分为必修与选修两个模块，其中必修课为“信息技术基础”，选修模块是包括“人工智能初步”、 “网络技术应用”、 “多媒体技术应用”、“数据管理技术”和“算法与程序设计”。必修部分注重于学生了解并掌握一些应当掌握的常识部分；选修部分是建立在基础之上的新的课程，更注重于学生的兴趣所在，其往往更有难度和特色。
（二）“算法与程序设计模块”概况
“算法与程序设计”模块，主要培养了学生对基本算法的认识，以及对基本程序设计知识的掌握。另外，学生在程序设计入门之后，可以进行一些简单的程序设计，解决一些现实中的问题，同时也可以自由的进行扩展性学习。
二、“算法与程序设计”教学中的问题
因为“算法与程序”设计较为抽象，难以理解，所以在教学中，往往会存在教学效果不佳的情况。其原因是复杂和多方面的，有教学上面的问题，同时也有学生方面的问题。在教学上面，首先信息技术的课时数太少，一周一节课的授课时间太紧；同时，繁重的课业压力和升学压力使学生容易对算法和程序设计这类抽象且具有难度的课程感到厌倦；最后，在程序设计中往往还需要依托一些数学能力，如果数学掌握不好，程序设计的学习也不会顺利。
三、应对问题的措施
（一）保证学习时间
信息技术的课时太少是不能使学生掌握课程的主要的原因。信息技术在生活中无处不在，几乎每家每户都有一台电脑，所以对于学生而言，他们是有着完备的条件进行信息技术课程的自学的。因此，教师在教学中，要尽可能的激发学生学习的兴趣，同时注重对基本编程思想的灌输，使学生在课余时间对“算法与程序设计”进行自发的学习与研究。
（二）学科与学科相互挂钩
学生编程的能力，却常常受限于数学能力不足而无法充分施展。在高中数学中也有较大的篇幅对算法进行讨论。因此，将数学课程与算法课程进行衔接，有助于这两门课程的学习。
（三）以实用简单小程序激发学生兴趣
在初学“算法与程序设计”时，学生尚未建立起相应的编程思想，所以对于程序的理解较难。为了使学生逐步理解程序，可以给出一些实用有趣并简单的小程序，引发学生的兴趣。如：由键盘输入3个数，试编程判断它们是否可以构成一个三角形。并计算该三角形的面积。
通过这种简单易懂的小程序，使学生对学习程序设计产生兴趣。
（四）引入互助学习论坛外环境
由于课时少，再加上程序设计相关的知识较深广，想在课堂上学精通是绝对不可能的。然而程序设计的教程在互联网上是很丰富的，有很多很好的学习论坛，其学习氛围比较浓厚，教师可以把一些互助学习论坛分享给学生，培养他们自主的网络学习习惯，最终使他们的学习不再局限于课堂，而是向着课外更广阔的领域发展，这才是教师想要达到的目标。
四、总结
信息技术是一门更新速度快、应用范围广、知识深的学科。为了将这门课程教好，教师也时刻自我更新，与时俱进，才能够跟上时代的步伐。
参考文献：
概念设计与措施 篇7
所谓结构设计是将建筑、其他设备专业所要表达的内容用结构语言体现出来的过程, 而结构语言则是指各种结构元素, 而结构元素则是从专业图纸中提炼出来的, 建筑物或其他构筑物的结构体系就是利用这些结构元素构成的。具体而言, 结构设计的主要内容是结构方案、结构计算以及施工图设计等三个环节, 其中结构方案的主要任务是确定出建筑的结构形式, 需要参考的指标包括建筑物的重要性、工程所在地的抗震设施烈度、相关地质勘查资料、建筑高度与层数、场地类别等等, 然后根据确定好的结构形式的特点与实际要求, 进行结构承重体系、支撑以及受力构件的布置。该阶段的基本方法就是结合不同结构形式的适用范围, 遵循经济性与合理性的原则, 最终确定出最佳的结构形式。结构计算环节的主要内容是计算各项参数, 包括荷载、内力以及构件的相关试算与计算等, 要注意选择科学、适用的计算方法。
施工图设计环节的主要任务则是根据计算环节的结构将构件布置、配筋等确定下来, 然后再确定构件的构造措施。需要注意的是, 在整个结构设计的过程中要严格参照相关规范要求来进行, 设计人员不但要全面、深入地理解相关规范, 还要全面把握施工的工艺及具体流程, 从而保证结构设计的适用性、合理性以及科学性。
2 结构设计与概念设计的关系
所谓概念设计是以个人经验为基础, 基于宏观的角度对建筑结构进行定性设计。相对概念设计来讲, 结构设计是一个逆向过程, 其根据概念设计的整体要求、力学与数据原理等由定量设计发展为定性设计, 其中定量设计包括内力、配筋、稳定性以及变形等, 而定性设计则是规范中规定的构造要求。由此可见, 建筑结构造价水平的高低以及施工进度的快慢会受概念设计水平的直接影响, 如果概念设计不合理, 会导致建筑整体结构出现安全问题。概念设计体现的是一种先进的设计思想, 结构工程师的主要任务是基于特定的建筑空间利用整体的概念进行结构设计, 并对构件与结构、结构与结构之间的关系进行和谐处理。
从某种程度而言, 现行的结构设计与计算理论还存在一定的不足, 例如混凝土结构设计过程中, 内力计算以弹性理论为基础, 截面设计则以塑性理论的极限状态为基础, 计算理论本身就存在矛盾性, 因此计算结果必然会与实际情况存在较大差异。针对这种不足就需要通过优秀的概念设计加以弥补。此外, 现代设计对计算机程序的依赖性过强, 计算结果未做科学分析, 并且在设计方案环节无法利用计算机实现初步设计, 而是需要结构工程师利用其结构概念专业知识选择效果好、成本低的结构方案, 无法保证单根构件的安全性, 就无法保证结构整体的安全性, 因此概念设计与结构设计的关系是相辅相成、缺一不可的。
3 结构设计的主要措施
在实际的结构设计中, 无论是制定方案或者初步设计, 还是结构计算或者绘制施工图, 甚至在施工现场的工地服务均要贯穿概念设计的理念, 因此, 结构设计过程中要注意以下几个方面:
首先, 在选择建筑场地时要选择抗震性较好的地段, 尽量避开不利地段, 如果避不开的地段则要采取针对措施, 必须将由于地震场地条件而间接导致结构破坏的因素考虑进来。概念设计过程中不能忽略建筑平面布置等要求, 如果方案存在严重不规则的现象则严禁采用。在确定结构体系的过程中, 要对结构体系方案、技术可行性和经济性等进行综合比较, 提高建筑结构的延性与匀质性, 尽量降低建筑重心。此外, 由于发生地震时会持续一定的时间或者会多次、反复作用, 所以要尽量设置多道抗震防线。因此在结构设计过程中, 要保证结构体系与相关抗震结构要求相符, 对构件的强弱关系进行适当处理, 从而提高结构的抗震能力。
其次, 注意结构刚度、承载力分布的合理性, 在实际工程中只有通过提高工程成本或者降低结构延性指标等才能进一步改善结构的抗侧移刚度, 而结构设计时可以有意识地提高结构中重要构件、关键构件的延性, 以改善设计方案的经济性。在判断计算方法是否合理时可以通过概念来确定, 从某种程度而言, 这种方法也是概念设计的延伸。现在计算机技术在工程设计中的应用越来越广泛, 绝大多数设计均是依靠计算机来实现的, 但是要在设计过程中将设计经验理性、科学地利用起来, 再与施工中可能遇到的问题互相结合, 对计算结果进行分析, 并在画图中进行合理的调整, 才能保证结构设计的科学性与实用性。
再次, 在结构材料选择过程中, 选择钢筋时要尽量选择延性、韧性以及可焊性较好的, 且混凝土也要与规定的强度等级要求相符, 控制脆性材料的用量, 保证材料满足抗震设计要求, 将其强度充分发挥出来。此外, 为提高结构强度还要保证结构的整体性, 具体包括两个方面:一是满足抗震的构造连接, 二是包括经过计算的节点连接。节点连接要遵循“强节点、弱杆件”的设计原则, 把握好构造连接的度, 并非构造连接越刚越好。
最后, 要注意施工过程中实际问题的现场处理。因为建筑施工现场存在诸多不确定性因素, 可存会出现无法操作或者施工误差过大等各种问题, 仅靠单纯的计算无法解决问题, 因此只能依靠设计人员专业的设计经验与设计技术, 在协商施工、监理等各方后再提出准确、合理的解决方案。
4 结构设计中协同工作概念的应用
通常在工业产品的设计与制作过程中会融入协同工作的概念, 所谓协同工作是指某个工业产品未达以使用寿命期间, 某个结构零件发生损坏对产品的整体性能产生影响。而对于建筑结构而言, 协同工作是指建筑工程中要将每个部件的作用充分发挥出来, 实现其与其他零件的互相配合。协同工作要求产品零部件的使用寿命相似, 并且承受基本相同的荷载, 不得出现长时间受力不均的问题。在结构设计中的协同工作要注意正确处理基础与上部的关系, 保证二者形成一个有机的整体, 例如砖混结构受自身刚度的影响会发生不均匀沉降, 因此可以利用钢圈与构造柱之间形成一个统一的整体来抵御。此外, 在建筑结构设计中, 协同合作还表现在建筑受力时要保证结构的各个部件受力均匀, 水平应力要保持在较高的水平。
高层建筑设计中要尽可能避免短柱, 保持各个柱的水平应力互相接近, 同步达到最大承载能力。不过实际工程中建筑物层数越多, 竖向与水平方向所产生的荷载力变越大, 相应的地层的截面积也会逐渐加大, 会导致高层建筑物底部的几层出现短柱现象。针对这种情况, 可以在柱截面设置竖槽, 将矩形柱变成田形柱来提高结构的承载能力, 减少短柱现象, 这样既保证了同层的水平柱在受力时, 同时达到最大的承载能力。
总之, 在概念设计日益重要的今天, 要求结构工程师应有深厚的基本理论基础, 并能不断吸取他人先进的设计思想。对自己的作品、设计, 应经常进行深刻的反思, 对每一项设计都精益求精。
摘要：在建筑结构设计过程中, 结构工程师设计水平的高低从很大程度上是由概念设计与结构措施来体现的, 因此概念设计与结构措施的重要性不言而喻。文章就针对该问题展开讨论, 在分析结构设计的相关概念、主要内容的基础上, 分析概念设计与结构设计的关系, 并在最后提出结构设计的主要措施。
关键词：建筑结构设计,概念设计,结构措施
参考文献
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[2]张英迪.建筑结构设计中的概念设计及结构措施略论[J].科技与企业, 2012, (21) :227.
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[6]鲁鸿鹏.浅谈结构设计中的概念设计[J].中国新技术新产品, 2012, (19) :201.
概念设计与措施 篇8
关键词：建筑结构设计,概念设计,结构措施
1 结构设计中的概念设计
在现今建筑结构设计中,结构计算理论仍然还在一个逐步完善的阶段,其应用也是基于一系列假定和简化的前提条件,而这些条件同实际常常存在着一定的差异,就造成了结构设计中不可计算性的存在,或者计算结果与实际存在偏差。这时,就需要设计人员采用概念设计的理念来弥补这些不足,指导结构设计,完成一个优秀的设计成果。所谓概念设计,就是依靠丰富的理论知识和工程经验,从整体的结构概念角度出发对建筑结构所实施的定性设计,在宏观上确定建筑结构的总体布置和细部措施,体现的是设计者对整个结构体系的把控能力。具备清晰的概念和准确的定性,就能很快选择和确定最佳方案,同时也是施工图设计阶段判断计算机计算结果可靠与否的主要依据。
在计算机技术迅猛发展的今天,各种结构计算程序大量出现并应用于生产中,在给结构设计带来了便利的同时,使得部分入行不久的结构设计人员过于依赖电算,忽略了结构概念的重要性。他们只是将建筑图原搬硬套输入计算模型,算出结果满足规范,进而完成结构图纸,认为一个设计任务就结束了,但如果仔细推敲,也许之前的设计并不是经济合理的,甚至局部环节的安全性也可能有问题。在遇到有一定复杂性的工程设计时,在建筑方案设计阶段,结构工程师的参与是十分必要的。在此阶段,需要结构工程师对结构体系有总体的认识和布局,对结构受力和变形特性的整体概念有一定的判断力。对于电算结果的合理性,一定要以工程力学原理和对结构概念的把握,仔细校核。比如,现浇梁板结构中间梁应是T形截面,但许多计算程序将其简化为矩形梁,使得梁的刚度减小很多,虽然有的程序可将梁的刚度乘以1.5至2.0的放大系数,通常对于多数中间梁,2.0也是偏小的值,这就造成电算时考虑的其对结构整体刚度的贡献减小,计算结果位移加大,与实际存在偏差。又如,电算结果显示结构构件的配筋率均不超限,虽然满足要求但并不是最优,出现过大或过小的配筋率就要考虑构件截面的选取是否合适,这会影响到工程的经济性。
概念不是经验的简单累计,概念设计处处体现的是一种先进的设计思想,优秀的概念设计能够在对结构设计风险进行有效控制的同时带来较为可靠的经济预估,设计成果也将更加创新、完美。
2 结构设计主要措施
(1)建筑场地选择。场地选择对建筑抗震设计具有较大影响。地震造成建筑的破坏,除地震动直接引起结构破坏外,还有场地条件的原因,诸如:地震引起的地表错动与地裂,地基土的不均匀沉陷、滑坡和粉、砂土液化等。因此,选择有利于抗震的建筑场地,是减轻场地引起的地震灾害的第一道工序。合理选择建筑场地,可避免地震时因场地条件的原因造成建筑的破坏。选择有利地段,避开不利地段并不在危险地段上建设。对特殊场地条件要进行充分的论证分析,以确保地震安全。
(2)结构材料选择。采用符合抗震要求的高强度结构材料对结构抗震十分有利。混凝土强度,对保证构件塑性铰区发挥延性能力具有重要作用。采用高强度混凝土亦可减小柱截面尺寸,从而减小自重和材料消耗,增加有效面积,满足建筑功能。结构构件中纵向受力钢筋的变形性能,直接影响结构构件在地震力作用下的延性,采用高强钢筋可有效减少配筋量的同时提高结构的安全度。
(3)结构布置。规则性是结构概念设计中的一个重要概念。建筑布置对结构的规则性影响重大,抗震性能良好的建筑,需要建筑师与结构工程师的互相配合。设计时应采用概念清晰、传力路径明确的结构布置,避免造成结构扭转、平面和立面的里出外进、竖向传力构件的间断等其他不规则。在1976年唐山地震中,L形平面和其他不规则平面的建筑物因扭转而破坏的很多;在1985年墨西哥城地震中,相当多的框架结构由于平面不规则、不对称而产生扭转破坏。震害表明,简单、对称的建筑在地震时较不容易破坏。合理的建筑形体和布置在抗震设计中是头等重要的,提倡平、立面简单对称。
(4)结构体系。对结构体系的把握在结构设计中是关键的。对于结构来说,影响的要素很多,无论是整体的涉及,还是具体的施工,抑或是施工材料、环境、经济以及技术性等,都需要进行全面地考虑。抗震结构体系的构成,其本身是由多个分体所组成的,并且确保各部分构件的整体效果,通过合理的搭配与协同,实现整体的结构抗震目标。在抗震结构构件的选择上,要确保其构件的抗震能力等多方面性能水平,结合施工的抗震设计标准和技术规范,确保整体抗震结构具备较强的抗震防护效果,可以满足结构抗震的实际需求。
(5)隔震与消能减震设计。隔震和消能减震,是建筑结构减轻地震灾害的有效手段。隔震技术属于抗震设计中的主动控制技术,设置隔震层可直接减少输入上部结构的地震能量,从而满足特殊使用功能的要求。消能减震技术属于抗震设计中的被动控制技术,地震能量首先输入结构,然后由消能器吸收或消耗。
(6)结构抗震性能设计。结构抗震性能设计,是解决复杂抗震问题的有效方法。根据工程的具体情况,分析结构方案在房屋高度、规则性、结构类型、场地条件或抗震设防标准等方面的特殊要求,确定合理的抗震性能目标,深入地计算分析和工程判断,找出结构可能出现的薄弱部位,采取有针对性的抗震加强措施,从而实现抗震性能目标。
3 结束语
总而言之,结构概念设计在应用的过程中,需要对于复杂结构进行科学地处理,并且在结构设计中,对于整体涉及进行不断地优化和控制,明确不合理方案所带来的影响。同时,对整个涉及过程进行合理性与有效性地评价,从而确保整体结构性目标得到全面地落实,最终达到提高房屋安全性的目标,其设计工作的开展具有丰富内涵和不可忽视的实际意义。
参考文献
[1]林同炎,S·D·斯多台斯伯利.结构概念和体系[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[2]朱炳寅.建筑抗震设计规范应用与分析[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
简述桥梁结构抗震设计与设防措施 篇9
关键词：桥梁结构,桥梁震害,抗震设计,设防措施
0 引言
当前, 随着我国经济的快速发展, 公路工程的规模在不断地扩大, 而桥梁是公路工程的关键节点。而我国是一个地震灾害发生率较高的国家, 地震对桥梁的破坏一方面同建造桥梁所处的地形、地质有关, 另一方面也与桥梁自身结构类型相关。以下, 本文就对桥梁结构抗震设计的相关方面, 即桥梁震害综述、我国抗震设防标准解析、桥梁抗震设计中应注意的问题以及桥梁结构抗震设防措施进行了简要阐述, 旨在为桥梁设计工作人员提供参考。
1 桥梁震害综述以及我国抗震设防标准解析
1.1 引起桥梁震害的原因分析及其破坏形式。
震害导致桥梁破坏的起因主要体现在以下两个方面:第一, 桥梁受震破坏。地震对桥梁造成破坏主要是因为桥梁受震后产生水平与竖直振动, 导致桥梁结构破坏, 严重的话, 会造成桥梁坍塌。第二, 地表破坏。主要表现在:地裂会缩短或伸长桥梁跨度, 或者造成墩台下沉;强烈地震发生在陡峭山区亦或是软粘土、砂性土河岸附近时, 将引起山石滚落或者岸坡滑动, 进而破坏桥梁结构;在浅层饱和疏松砂土处, 地震作用还容易产生砂土液化, 造成桥梁骤然下沉, 严重的话, 将导致桥梁倾倒。
1.2 抗震设防标准解析。
抗震设防标准同技术性、经济性相关, 是桥梁抗震设计中的首要问题, 主要涉及到桥梁的重要性分类、抗震设防目标以及设防地震动。我国现在的公路桥梁抗震设计中的设防地震动标准偏低, 并且仅有一级水准, 加之, 我国当前现行的《公路工程抗震设计规范》于上世纪八十年代末发布, 至今已有20多年的历史, 由于当时对结构地震的反应规律认识有限以及我国经济的发展水平不高, 导致此规范在抗震设计理念和设计方法上均有一定的不足, 而当前国际上产生一些诸如计算方法、抗震要求以及抗震设计理念等新的理论, 进一步要求我国应加快修订与完善相关设计规范的工作进程。
2 桥梁抗震设计中应注意的问题
2.1 桥梁减震设计时需要注意的问题:
(1) 对于斜桥而言, 在高烈区, 其抗震性偏低, 抗推刚度极大, 而且桥墩的基本周期动力放大系数同样很大, 这势必会加剧桥梁震害;同时, 发生地震时, 桥台处河岸不够稳定, 有向河心偏移趋势, 缩短桥长, 造成桥孔产生错动, 使得墩台台身发生开裂甚至折断的现象。如果地基条件允许, 可采取T型或U型台身, 这种形状具有较高的抗推刚度, 整体性也很强。 (2) 在大跨径桥梁设计过程中, 尤其是高烈度地区, 纵向梁间应布置效能设施, 而且, 所设计的设施应该有较强的强度, 并且能够达到满足梁端唯一的要求。 (3) 相比较于不等跨桥梁, 对称性的结构刚度更有利于抗震, 不容易产生震害。在桥梁墩身高度差距过大的情况下, 不仅相对矮的桥墩上会产生较大的水平地震力, 在大跨径桥孔的桥墩上同样会产生极大的地震力。因此在设计方面, 我们应尽量避免选用此类型的桥型。 (4) 当在可能产生地震液化现象的地基上建造桥梁的情况下, 需采用深基础, 让桩与沉井穿透可能液化土层, 埋入较稳定密室的深层土质。加强桥体下部支撑梁板亦或采取满河床铺砌, 最大程度上维持四铰框架结构, 防止墩台在发生震害时产生移动。
2.2 桥梁抗震总体设计应注意问题:
(1) 在桥梁抗震设计中, 总体设计是基础工作, 而选择桥位是总体设计过程中的核心工作。在桥位的选择过程中, 我们应选择比较坚硬的场地, 例如:硬黏土地基、坚实碎石地基等都是相对理想的桥址地点, 尽量避开松软土地、不稳定坡地以及极松软的黏土地基。同时, 在设计中, 应避免跨越地质断层, 如有必要, 还应进行安全性评价; (2) 桥孔需要选择有利于抗震的等跨布置, 并且最好避开大跨与高墩的结合;应做到体形相对简单、自重轻以及质量和刚度均匀分布, 同时方便施工; (3) 另外, 在桥梁抗震设计中, 桥梁选型也是一个关键程序。桥梁选型应结合多种因素, 例如:工程规模、地形与地质条件以及震害经验等进行综合地考虑, 同时采用经济上合理、技术上可行的桥梁结构体系, 确定最佳桥型, 确保桥梁抗震总体设计最优。
3 桥梁结构抗震设防措施探讨
3.1 加强桥梁的防落梁的构造。
无论是何种桥型, 我们都应该对地震情况下的桥梁结构水平运动进行充分地考虑, 布设足够强大的横向限位构造。结合当前的设计现状, 我国绝大多数的设计院在设置挡块的过程中, 通常设置的尺寸宽在20-30cm, 钢筋只配到12mm。
3.2 柱式桥墩的合理设计。
在桥梁设计中, 柱式墩是较为常见的结构形式。在抗震设计中, 推荐采用抗震性能较强的矩形墩;同时, 应注重桥墩间的横梁设置, 其刚度最好不要过大, 防止弱柱强梁的现象。结构刚度的均衡时设计的总原则, 能力保护是另一个设计原则。为使结构体系中的延性构件同能力保护构件产生强度等级差异, 保证结构构件不形成脆性破坏, 在延性细部构造的设计过程, 我们要确保墩柱纵筋与箍筋形成整体性骨架, 在混凝土横向膨胀与纵向受压的情况下, 箍筋对纵筋的约束作用至关重要, 纵筋给与混凝土的约束延性作用同样很大, 因此各国规范对纵筋配筋率的要求均有所提高。桥墩是支撑桥梁主体的重要构件, 鉴于桥梁结构下柔上刚, 致使桥墩很容易产生破坏, 主要表现在墩身开裂、剪断。我们要按照抗剪计算对箍筋进行配置, 采取合理的箍筋间距, 考虑箍筋的搭接构造细节。
3.3 支座形式与布置方式。
一方面, 长期以来我国对于支座选型没有较多的关注, 常规桥梁大多采取普通的橡胶支座, 但是, 根据近年来, 我国某些地区震后的调查表明:普通橡胶支座破坏之后会使得桥梁损伤加剧。因此, 在支座形式上, 我们推荐根据桥梁设防的要求, 采用合理的支座类型。基本地震动峰加速度峰值≧0.1g地区, 建议选用减震型橡胶支座。另一方面, 支座布置的合理与否极为重要。连续桥梁设置固定支座后, 我们要注重考虑固定支座设置对抗震的负面影响, 最好不要选用一个固定支座, 其余墩是活动支座的布置方式, 应充分考虑各墩水平受力的均衡分担。
4 结束语
综上所述, 对桥梁结构抗震设计相关问题进行分析是必要的, 具有极其重要的现实意义。在常规性桥梁结构设计中, 第一, 要达到震害发生时桥梁上部构造横向位移的要求, 选用合理的支撑长度并采取防落梁结构措施;第二, 要考虑支座的类型以及合理的布置;第三, 考虑桥墩的延性构造细节。同时, 为应对频发的地震灾害, 桥梁设计相关人员应特别注重桥梁抗震设计工作, 运用自身所学专业知识与实践经验, 加强桥梁结构抗震能力, 降低地震灾害造成的不利影响。
参考文献
[1]王樾.桥梁结构抗震设计研究[J].山西建筑, 2009, v.3502:310-311.
[2]段献礼.桥梁结构抗震设计与设防措施[J].建设科技, 2009, No.15:103.
工业建筑设计与节能措施探索 篇10
关键词：工业建筑,节能技术,节能设计,节能措施
一、我国工业建筑节能发展
工业建筑节能已经具有了较长的发展历史, 但是由于作为发展中的我国受到了文化以及经济等诸多因素的制约而在工业建筑节能方面尚处于起步阶段, 这也造成了对工业建筑节能的认知欠缺全面性以及缺乏重视的情况。我国工业建筑在设计阶段仅仅会对基本使用需求作出考虑, 而随着时代的发展, 工业建筑设计也得到了很大的进展, 尤其是以人为本设计、绿色设计、节能设计等已经得到了广泛的认可。在工业建筑节能的发展中, 越来越多的设计者已经认识到进行节能设计不仅需要采用适当的节能技术, 同时要通过因地制宜来降低节能设计的成本, 从而在使节能建筑设计符合地方条件的基础上实现节能设计的利益最大化。总之我国在工业建筑节能方面正在进行积极的研究与探索。
二、工业建筑节能特点
工业建筑指的是从事生产服务和工业生产的构筑物以及建筑物, 其设计需要满足工业生产机械设备以及工业流程的需求。与其他类型的建筑相比, 工业建筑最明显的特点就是服务特点存在差异。工业建筑具有较大的能耗、较高的环境控制要求、较多的设备发热量、较复杂的影响因素, 并且随着工业规模的不断扩大, 这些特点也会更加明显, 而这些特点的存在也决定了对工业建筑进行节能是一项系统的、复杂的工程。在当前的工业建筑节能的认识方面存在一些误区并且也具有较大的执行难度。北方地区进行工业建筑节能方面的主要目的是降低建筑本身的采暖能耗, 而对围护结构进行保温是最为普遍的节能措施, 但是事实上工业建筑节能不能局限在提高围护结构保温性能方面。建筑节能不是单纯的使用节能设备与技术, 由于一些节能设备和节能技术之间存在“相克”关系, 所以当不能合理选用节能设备和技能技术的情况下有可能造成能耗的进一步加大。同时工业建筑具有着明显的实用性, 主要表现为国内外差异, 南北方差异、城乡差异、不同工业类型之间的差异等。所以对工业建筑进行节能设计的过程中, 要以国情、当地气候特点以及建筑内的耗能系统等对工业建筑的设计进行细化, 通过开展包括节能分析模拟在内的多方面工作来促进工业建筑的发展。同时, 建筑要做到与原有设备的配合, 从而防止高耗能、高投入以及低效益的现象发生。在对工业建筑的节能形势作出探索的过程中要重视实现节能与功能的统一, 如在确保工业建筑体积能够满足工业生产需求的基础上降低围护结构的面积以降低热损。在确保工业建筑实用性的基础上进行多层工业厂房的推广来达到节能、节地、降低投资的效果, 将有恒温或者恒湿要求的产房设计在一起, 从而在降低能源消耗的基础上解决厂房布置复杂化问题。在进行建筑平面设计、体型设计、朝向设计、层数设计以及层高设计的过程中要对工业建筑的生产要求以及地理位置和气候条件等进行综合考虑。
三、我国工业建筑节能工作中面临的主要问题
当前在我国工业建筑节能工作中缺乏可行的、科学的研究工业建筑能耗的方法, 并且对工业建筑能耗作出调查的过程中存在对象缺乏全面性的问题。虽然我国在工业建筑能耗的统计方法投入了很大人力、物力并使用了许多先进的方法以确保调查数据的实用性、代表性与真实性。但是在工业建筑能耗调查中如果采用覆盖全国的抽查方法则势必会导致调查难度以及工作量的增加。工业建筑能耗的研究数据缺乏, 研究内容单一是工业建筑节能工作中需要面对和解决的首要问题。我国当前的能耗调查更强调调查总能量的消耗, 这种数据并不能对工业建筑终端能耗作出准确判断和反映, 同时也无法发映出城市环境污染、建筑环境相关指标以及建筑能耗之间的关联以及能源结构、能源效率、气候变化等影响建筑能耗的各类因素与建筑能耗之间的关系。这些问题产生的原因主要包括两个方面:一是影响工业建筑节能设计的因素越来越多, 而这些因素在工业建筑设计中都要有所考虑, 如节电、减排、环境保护、可持续发展、卫生标准、可再生资源利用等;二是缺乏具体的工业建筑节能设计依据。当前我国只有一些大的标准能够对工业建筑节能设计作出衡量和评判, 而事实上这些标准并不能满足工业建筑用途的不同、建筑类型的不同以及所处环境的差异等。所以有必要对于工业建筑节能相关的基础性数据进行长期的收集, 并在对这些数据进行统计、分析与研究的基础上进行工业建筑节能标准的编订, 同时在这些标准中要体现出差异性与针对性。
四、工业建筑节能措施
在工业建筑中, 作为建筑外维护结构主体的墙体具有最大比例的面积, 所以墙体对建筑的耗热量有着很大的影响。当前工业建筑中墙体的隔热保温性较差, 在冬天通过外墙所损失的热量普遍达到了28%以上, 所以重视外墙的隔热保温设计十分重要, 而实现这种设计的途径包括减少墙体的面积, 提高墙体的热性能从而达到降低墙体和建筑外产生的热交换。具体的措施包括使用节能外墙, 降低工业建筑的体型;研究并利用高效保温材料以减小墙体本身的传热系数;同时也可以利用一定厚度的彩钢板来提高墙体的保温性能, 同时也能够使外墙具有安装、拆除快捷, 并使工业建筑的体系具有可扩展性。
我国工业建筑具有层数低、屋面面积大的特点, 这种特点的存在在很大程度上加大了工业建筑的热损, 并且工业建筑在保温方面所作出的研究与技术的采用尚不如墙体的保温, 所以对工业建筑的屋面作出改造以实现屋面热工性能的提高对提高工业建筑的节能性能具有重要意义。提高屋面节能的途径主要是对屋面作出开发和利用, 具体措施包括将屋面改造为植被屋面或者蓄水屋面等, 在实现有效保温的同时能够实现厂房内的恒温恒湿, 对减少厂房内的能耗具有重要意义。
门窗是工业建筑外围护结构中重要的组成部分, 同时也是工业建筑中主要的耗能构建之一, 与屋面以及墙体相比, 屋面具有着更差的隔热性能与隔声性能, 提高门窗节能性能的主要途径是减小门窗在外围护结构中的比例、提高门窗的密封性、采用合适的门窗材料等。具体的措施包括减少门窗数量, 缩小门窗尺寸, 这一点要根据工业建筑所处的地理环境作出区别对待, 并根据工业生产实际需求作出合理设计;在门窗处设计门斗, 从而建立缓冲空间以降低冷风深入;正确选择门窗型, 确保门窗能够严密闭合并且结实可靠;科学设计门窗朝向, 避免让门窗处在主导风向的方向, 以避免冷风灌入。
五、结语
总之, 工业建筑节能的实现需要在相关数据的支撑下以工业建筑所处环境以及生产需求为依据来开展节能工作, 在此过程中外围结构的节能性能是十分重要的部分, 除此之外, 企业合理地选用节能设备以及政府制定与工业建筑节能相配套的宣传政策、激励政策以及节能标准等都能够在很大程度上推动工业建筑节能的发展。
参考文献
[1].王小华.陈侨建筑设计与节能措施[J].科技信息, 2008
[2].胡伟民.建筑设计与节能浅论[J].中国高新技术企业, 2008
[3].陈明.对绿色建筑设计与节能技术探讨[J].城市建设与商业网点, 2009
概念设计与措施 篇11
关键词：建筑工程 ；节能设计； 缺陷； 措施；
引言：某城市对于建筑节能关注比较晚，普遍建筑节能要求都不完善，设计也不够全面。经过一段时间的努力在建筑节能方面我们虽然取得了一定的成效，但也存在很多问题值得我们去解决。
1.建筑工程节能设计的作用
1.1开展建筑节能是改善大气环境的重要措施
我国建筑采暖能源以煤炭为主，约占采暖能源总量的75%。研究表明，每燃烧吨标准煤，将产生24千克COZ，19.8千克502，406千克CO，4.2千克粉尘。目前，我国采暖燃煤排放二氧化碳每年约1.9亿吨，排放二氧化硫近300万吨，采暖期城市大气污染指标普遍超过标准，造成严重大气污染环境111。以二氧化碳（C02）为主的温室气体，严重危害人类生存环境；烟尘、二氧化硫和氮氧化物也是呼吸道疾病、肺癌等许多疾病的根源，环境酸化、酸雨也是破坏森林、损坏建筑物的罪魁祸首。显然，开展建筑节能，可大幅度降低建筑能耗，减少有害物质的排放，提高建筑节能效果，这将是改善大气环境的重要措施。
1.2 开展建筑节能有利于提高室内舒适度
适宜的室内热环境，可使人体易于保持平衡，从而使人产生舒适感"节能建筑则可改善室内环境，做到冬暖夏凉。对符合节能要求的采暖居住建筑，屋顶保温能力约为一般非节能建筑的1.5一2.6倍，外墙的保温能力约为非节能建筑的2一3倍，窗户约为1.3一1.6倍，节能建筑的采暖能耗仅为非节能建筑的一半左右，且冬季室内温度可保持在18e左右，并使围护结构内表面保持较高的温度，从而避免其结露、长霉，显著改善冬季室内热环境。由于节能建筑围护结构热绝缘系数较大，对夏季隔热也极为有利，室内热舒适度大为提高。
2.建筑工程节能现状及存在的缺陷
2.1 建筑工程节能现状
境内冬季日照短，夏季日照长，酷热，反映出民用建筑物热环境较差，据节能专项检查专家强调，处于该纬度的不同国家，都在执行建筑节能。近几年新建的建筑中，大部分是能耗较高的建筑。通过调查，A市区和六县（市、区）建城区每年新建建筑面积和既有建筑面积近4千万平方米，是全国总建筑面积的千分之一，年耗电40亿度，相当于消耗掉一个年产160万吨（标准煤）的中大型煤矿，同时还产生向空气中排放9万吨二氧化碳、4千吨二氧化硫的有毒气体和粉尘，所以搞好我市的建筑节能，对于促进我市的社会、经济环境可持续发展至关重要。
2.2建筑工程节能设计导致的问题
（1）外墙外保温设计的不完善或构造不合理，窗的节能节点设计不合理，存在热桥效应或接口处理不严密导致渗水现象。居住建筑中碰到的窗较多的为飘窗与带有窗套的平窗，大多数建筑的窗周边未考虑保温，严格地说设计上是不合理的，因为窗周边基本是钢筋混凝土结构，热桥效应较大。那么在实际施工存在两种情况：一是窗周边窗套应用保温板按照规定尺寸与规格定做构件做成，粘贴安装确保牢固，需要精心施工，窗根部上口做好滴水处理与窗下口窗台的防水处理；二是窗周边不做保温，存在热桥效应与保温部分与非保温部分的接口处理问题。
（2）忽视外墙外保温细节部位的设计。
1）忽视结构伸缩缝的节能设计，保温系统在此存在接口，如果施工处理不严密，会导致渗水现象，从而水进入保温系统内部而造成危害。结构伸缩缝两侧的墙体，是建筑围护结构外墙耗热量较大的部位，也存在热桥效应，设计时常常忽略。缝内应紧密填塞聚苯板或泡沫胶，牢固安装好金属盖板。并考虑到缝的热桥效应及保温系统的接口处理与防水；
2）忽视墙体内侧增强保温处理，施工处理不严密，导致室内顶板棚根部返霜结露，墙体墙体开裂，甚至墙体构件尺寸变化过大（墙体受到太阳辐射程度较大），导致外侧的保温系统破坏，继而渗水。对于墙体外侧墙体的保温在设计中往往都能够重视，保温层延续到墙体的压顶，可是设计人员常忽略对墙体的内侧保温。墙体的根部靠近室内的顶板，如果不对该部位采取保温处理，该部位极容易引起热桥通路，导致顶层房间的顶板棚根部受到外界温度变化影响较大，常产生返霜结露现象。对墙体的内侧保温处理有利于解决这一危害，同时还保护主体结构，避免了墙体墙体裂纹的产生；
3）忽视节能建筑底层的勒脚处保温处理。勒脚处的保温节点做法一是勒脚高于散水坡，二是勒脚深入到散水坡以下。前者要求不高，需要考虑在保温层背面做防水处理，防水层至少高于基层面：30cm，以防止水从地下沿着外墙找平层渗透至保温层内部；后者除了防水层按照前者做法外，最好将深入地下的部分与高于地30ca，区域保温板改为挤塑板为好，以确保保温层极低的吸水率与良好的抗腐蚀性而稳定持久。因为底层属于溅水区，大雨时水常积聚且潮气严重；
3.建筑工程节能设计应对措施
3.1提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透。对于寒冷和严寒地区的住宅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、扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等、高低缝及缝外压条等。
3.2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同定窗扇的面积。
3.3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，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。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。
3.4加强建筑节能从业设计人员的素质培养，增强节能建筑设计与环境质量相统一的迫切感和责任感，要把建筑节能作为建筑设计是否达标的重点考核项目，建筑师应率先执行有关建筑节能的技术标准。结构师和设备师及建筑师之间应互相学习！密切协作，共同实现节能建筑设计的真正统一，确保节能设计的质量
4.结语
我相信只要全市积极营造建筑节能的良好氛围，自觉参与到建筑节能的行列中来，就一定能够使建筑节能设計与技术应用在共同发展，使得建筑节能工作得到快速发展，使广大市民从建筑节能中得到更多的实惠。
参考文献
[1]李德英.建筑节能技术.北京：机械工业出版社，2007.
建筑电气节能设计与降耗措施浅析 篇12
当前资源消耗过快, 各行各业都在研究如何进行节约能源。建筑的电气节能设计是建筑设计的一个重要发展方向, 电气设计应该根据人们对现在建筑的要求, 设计出符合人们要求的经济、可靠、安全节能的配电系统。目前, 在我国居民的日常生活中, 存在严重的能源浪费的现象, 但电气节能设计并不意味着降低工作或生活的标准, 更不能以牺牲建筑功能、减少甚至损害使用功能及需求为代价, 也不能盲目增加无谓的投资为节能而节能。本文将从以下几个方面对电气节能的原则、途径及新技术应用作一浅析。
1 建筑电气节能设计遵循的基本原则分析
1.1 适用性。
适用性是建筑结构在相关功能正常使用条件下, 满足预先设定使用要求的能力。在建筑电气节能设计时应当考虑建筑设备正常运行和一系列相关用电设备所要求的电能品质、负荷量等基本要求。据此进行科学合理的建筑电气节能设计。
1.2 实际性。
建筑电气节能设计离不开实际具体的情况, 科学合理地选择相关电气设备和材料, 不仅可以降低工程成本, 减少经济投入, 还能够达到降低能耗的目的。理论结合实际, 在实践中对建筑电气节能设计进行不断探索与创新。
1.3 节能性。
节能性是建筑电气节能设计的目的, 节能性是在考虑基本建筑功能实现的条件下减少消除与建筑功能不相关的 (输电导线和建筑设备自身电能损耗) 损耗。
因此说, 在兼顾舒适性的基础上, 节能设计的着眼点应该是节能物的能量损耗, 贯彻实用性和技术性的选择, 真正实现能量节约和经济节约。
2 建筑电气节能设计技术
建筑电气节能设计包含照明部分的电气节能设计, 供配电系统及线路的设计, 变压器节能设计和降低电路自身损耗设计。充分考虑以上方面的电能损耗, 以适用性、实际性、节能性为基本原则, 充分利用相关学科研究分析实际建筑工程中能够实现电气节能的方面。科学合理地选用建筑设备及输电线路的类型, 减少消除不必要的电能损耗。
2.1 照明部分节能设计
建筑工程中的照明设备使用面积大、分布广泛是建筑能耗的主要组成部分。有关资料显示, 照明设备在建筑工程的能耗比重达到0.15~0.25之间, 因此, 我们应当充分考虑建筑照明在技术方面的改进, 在照明光源上的选择, 在对照明设备的控制方法的选用, 对自然光在建筑中的使用等方面。对照明部分的节能设计能够减少大量不必要的电能损耗。
在满足照明部分对作业的视觉需求和建筑功能的前提下, 尽可能地减少电能在照明系统输电线导线上的损耗和不必要的光源浪费。采用符合相关技术要求的照度标准, 减少不必要的光源浪费。使用优质高效节能的光源, 传统的白炽灯光质差、发光效率低、电能损耗大, 已经逐渐被社会淘汰;而LED节能灯、荧光灯以其光质高、电能损耗小、经济节能等优点已经广泛应用于建筑照明系统。科学合理地选择照明线路, 供电方式和输电线路导线截面积都是影响照明线路电能损耗的主要因素。经过实际检验和科学论证, 在照明线路中选用三相四线式供电可以使得输电线路的损耗最小。在建筑照明系统中大量使用三相四线制供电方式可以大大降低输电线路的损耗。
自然光是最经济环保的光源, 所以在建筑照明部分中应当充分考虑自然光的利用率。通过各种科学合理的建筑设计, 将自然光更多更好地引进建筑中, 可以有效地减少照明系统中电能的消耗。可以在建筑中大量使用透光性较好的玻璃;也可以使用光电传感器控制建筑中的电能消耗型光源, 在光线达到正常视力需求的情况下自动切断照明输电线路, 使用自然光为建筑提供照明。在建筑装修中也可以使用光反射高的材料进行装修, 提高整体建筑内的照度。对人员流动较少的走廊和其他室内场所可以采用声控开关、光线感应开关, 进而降低不必要的电能光源浪费。
2.2 合理设计供配电系统及线路
对供配电系统及线路科学合理地设计是建筑电气节能设计必不可少的环节。在实际情况中, 应当根据建筑设备的类型和设备对电能的要求合理分析研究, 选择简单可靠易操作的供配电系统。建筑用电设备的负荷容量、用电设备自身特点对电能品质的要求都是要考虑的因素, 应根据实际建筑工程用电的实际需求选择合适的变压器是电气节能设计的保障。
瞬流抑制专用快速开关元件组合是建筑电气节能的多种手段之一, 经实践和科学理论证明, 这种手段可以有效地滤除输电线路中产生的瞬流浪涌, 确保末端设备无损无影响地运行, 最终达到降低建筑用电设备的电能损耗, 提高相关设备的运行效率, 减少维护中的经济投入和延长设备使用周期。这种电气节能手段不仅可以达到节约电能的目的, 还能同时做到保护建筑电气设备正常高效经济地运行。
2.3 变压器节能设计
变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗, 在变压器的节能设计上只考虑有功损耗, 空载损耗与负载损耗是有功损耗的两个主要组成部分。空载损耗又称为铁损即功率传输的损耗, 主要包括变压器铁芯漏磁和涡流损耗, 它们的大小取决于变压器自身的结构参数, 与外部条件无关, 可以看作不变量。因此在变压器的选型上应选择干式变压器或者油侵变压器等节能型变压器。
负载损耗与变压器的负荷率有关, 经验证当负荷率为0.5时变压器的能耗最小, 但是在考虑经济条件的情况下负荷率控制在0.75~0.85间是最为合适的选择。在实际变压器的选型中变压器的容量应根据具体情况而定, 变压器容量过低不能满足用电设备的正常需求, 如果容量过高会引起铁损增加, 因此, 合理科学地选用变压器的容量和台数是变压器节能设计的关键。
2.4 降低线路电能损耗
建筑工程中输电线路分布广泛走线复杂, 有效地减少线路上的电能损耗是建筑电气节能设计中不可缺少的重要部分。影响导线电能损耗的是导线自身的电阻, 导线电阻与导线长度和电阻率成正比, 与导线截面积成反比。
因为经济成本的因素限制导线的截面积不可能做的很大, 在现实中主要依据线路所要求的机械强度、线路发热条件、电压损失来计算选择导线截面积。采用科学合理的电路设计有效地减少建筑工程中输电线路的长度;选用铜芯导线等电阻率较小的金属材质作输电线路的导线, 都可以很好地降低线路导线自身总电阻, 减少电能在线路中的损耗。此外, 还可以限制连接在电网中的电动机和电焊机的空载运转, 正确选用设计变流装置, 采用功率因数比较高的相同容量的同步电机取换异步电机来提高系统的功率因数, 也可以较好地降低线路上的电能损耗。总之, 应当依据现实条件科学合理地选择、结合不同的方法减少线路上的电能损耗。
3 建筑电气新技术应用现状与发展趋势
近年来, 建筑行业的日益快速发展, 建筑设备上的能源损耗问题越来越严重, 传统的电气节能技术已经不能满足要求, 新的现代化电气节能设备随着新技术的发展而逐渐成熟并广泛应用于建筑电气节能设计上。建筑电气新技术是采用相关的先进控制方式对传统电气设备进行有效控制从而达到节能的目的。
智能化、自动化建筑是在自动感知各种建筑电气设备的实时数据并在满足建筑自身需求的前提下, 以最小的资源和代价实现最大的需求。通过计算机可在中心控制室远程监控建筑中的各个电气设备的运行情况, 并根据汇总的实时数据采用模糊处理、专家分析法等专业数学工具分析运算, 最终实现自动或手动地远程控制电气设备的运行。
社会的发展与技术的变革使得资源节约型环境友好型社会成为时代发展的主题。在实践中创新发展新的建筑电气节能技术, 要求我们用先进的科学技术方法, 减少建筑电气部分的能源损耗。在建筑电气节能技术上创新发展的同时, 还应当发展相关的建筑电气设备, 电气设备的发展是解决电气节能的根本手段。只有充分把新技术同时应用到电气设备和电气节能技术上, 才能真正实现最大的建筑电气节能的效果。
4 结束语
节能降耗是国家的基本国策, 亦是现代建筑工程发展的主题之一。在建筑工程电气设计时, 设计人员应应精心考虑设计方案, 选择高效节能设备, 用先进的设计技术, 按照节能标准合理设计, 为人类提供健康、舒适、安全的居住、工作和生活空间的同时, 又能达到切实节约能源目的, 这是每一个设计人员必须长期思考的问题。目前建筑上的电气节能空间还很大, 在建筑电气设备的选用上, 在了解其基本原理、性质、特点和相关技术指标后依据具体经济基础进行充分的比较研究, 选用新技术下的节能电气设备;在建筑电气节能设计上, 应当在了解建筑工程整体功能要求的前提下, 科学合理地选用新的设计理念和控制方法, 提高电气设备的使用效率, 减少电气设备的电能损耗。
摘要：电气系统作为建筑的主要功能系统之一, 它的节能设计对于建筑使用过程的电力资源消耗量起着决定性的作用。文章从建筑节能设计的基本原则、建筑节能的主要措施入手, 阐述了如何在建筑电气设计的过程中提高电气设备使用效率、达到节能降耗的目标。
关键词：节能措施,建筑电气,优化设计
参考文献
[1]李雪佩, 等.全国民用建筑工程设计技术措施电气[M].北京:中国计划出版社, 2003.
[2]李炳华, 李战赠.建筑电气的节能设计[J].建设科技, 2004 (15) .