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从地震浅谈建筑设计的绿色趋向和抗震设计


所属栏目:建筑设计论文
发布时间:2011-02-26 14:47:21  更新时间:2022-04-08 14:11:54

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  摘要:本文从我国的现状及近期的地震灾害分析指出建筑设计应注重绿色生态环保意识及抗震效果。

  关键词:建筑设计,绿色生态,地震,发展

  自然灾害是十分残酷的,譬如我国近期发生的汶川、玉树等地震灾害,就给我国人民的生命和财产安全带来了巨大的危害,因此面对此等灾害,我们作为设计人员更深的感到建筑设计当中应注重抗震设计,为人民多考虑一分,就可使灾难尽降低一分,从而更好的防患于未然。同时在现阶段,笔者认为生态化建筑设计也是一条应予重视的道路。而生态化建筑设计新的发展趋势将主要表现在高质量的设备、材料、构造和构件之间的全面协调;建筑形式与新技术、新材料之间的平衡,以及人工环境和自然环境之间的和谐,并尽可能地减少原生能源和灰色能源的使用,多些利用可再生资源。下面就从这二个方面谈谈个人的几点小体会:

  1、建筑设计的绿色生态设计

  通过分析,绿色生态设计的原则可以归纳为协调共生原则、能源利用最优化原则、废物生产最小化原则、循环再生原则、持续自生原则。具体体现在以下各方面:

  1.1多利用外部环境中的因素。改变原来无视或轻视建筑周围环境的做法。重点考虑建筑的外部环境,多利用自然环境中的各种资源、要素以及周围其他建筑和设施。土壤、绿化、水及空气组成的外部环境和其他建筑组合成的现实环境为建筑设计提供了多种可能性,它们也可以减少建筑中设备的数量和功率,节省能源和运行的费用。

  1.2挖掘新材料和新技术的潜力。随着科技的发展、建筑技术的进步及新型建筑材料的不断出现,设计师们有了更广阔的设计天地。它们不仅能够为设计师在艺术形象上的突破和创新提供了更为坚实的物质基础,同时也为人类充分利用自然环境、节约能源、保护生态环境提供了可能。

  1.3充分利用太阳能等可再生资源。太阳能、风能等都是取之不尽、用之不竭的能源,有着可再生,无污染的优点。因此,太阳和风将对未来的建筑设计产生很大的影响,尤其是在建筑的外观和通风系统的设计方面。它使人们对建筑的外立面和建筑的自然通风产生了新的理解:视觉的联系、引进日光照明、自然通风、保温隔热、遮阳、合理运用太阳能、合理运用风能。

  1.4注重自然通风。空调制冷技术的诞生是建筑技术史上的一项重大进步,但空调技术也有其负面影响,对空调的过分依赖和不加限制地滥用是造成当今环境和能源问题的重要原因。因此,自然通风是当今生态设计普遍采用的一项比较成熟和廉价的技术措施。自然通风可以在不消耗能源的情况下达到对室内温度的调节,这有利于减少能源消耗、降低污染。

  1.5用自然要素改善环境的小气候。人是自然生态系统的有机组成部分,自然的要素与人有一种内在的和谐感。自然环境是人类自下而上环境必不可少的组成部分。因此,建筑设计中自然要素的引用成为顺理成章的事情。

  1.6主动技术干预。在被动方法无法满足需要的时候,便需要主动技术的干预。如利用能量转化的原理,使用太阳能收集器和光电转化器利用地热资源;提高原生能源的利用率;减少废物的产生量等。再如,采用自然通风系统的生态建筑,当利用自然风压无法实现自然通风的时候,可以采用热压,热压与风压相结合、机械辅助等手段实现建筑的自然通风。

  2、建筑设计中需结合抗震设计的几点

  实践表明,一个地震区建筑物,如果没有良好的建筑总体布置方案,单靠结构抗震计算和抗震的构造措施,在较强烈的地震作用下,仍是难以取得建筑抗震的较好效果,甚至减轻不了建筑物的震害程度。因此,只有建筑设计与建筑抗震设计有机地结合起来,建筑抗震设计水平才能达到一个比较完善的高度。

  2.1建筑体型

  建筑体型包括建筑的平面形状和立体的空间形状的设计。在建筑体型的设计中,应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则,在平面形状上,矩形、圆形、方形等对抗震来说,都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型,尽量避免不对称的侧翼和过长的侧翼,在体型布置上使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布,避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称而引起建筑物在抗震时发生扭转反应。在建筑设计中,为了建筑立面美观和艺术上的创意,复杂的建筑体型是难以避免的,但是,在设计时一定要把建筑艺术、建筑使用功能同结构抗震安全很好地结合起来。

  2.2建筑平面布置

  建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分,它直接反映建筑的使用功能和要求,同时它与建筑抗震关系很大,因此从概念上要解决的一个核心问题是,建筑平面设计上要尽可能做到使结构的质量和刚度分布均匀,对称协调,避免突变,防止产生扭转效应。在墙体布置上要均匀对称;在抗震墙(剪力墙)布置上尽量与结构抗震要求相结合;对刚度很大的楼、电梯井要居中布置,避免偏心扭转地震效应。在建筑平面布置的总体设计上要尽可能为结构抗侧力构件的合理布置创造条件,使建筑使用功能要求与建筑结构抗震要求融合成一体,充分发挥建筑设计在建筑抗震中的基础作用。

  2.3建筑构件(非结构构件)设计及建筑连接节点构造设计问题

  随着建筑立面和室内空间装饰标准的提高与发展,在建筑设计上采用的建筑构件品种、材料和形式越来越多。例如,立面上大量采用的外贴瓷砖,外贴、外挂大理石、花岗岩板材,还有外挂的玻璃幕墙等;室内装饰普遍采用的空中吊灯、吊顶、较高装饰标准采用的人工艺术造景、壁雕、悬挑的装饰画、竖立的雕塑制品等。所有这些立面和室内的装饰,都有一个其本身材料和构造是否能抗御地震震动的问题,同时还有与建筑物主体结构可靠连接的问题。

  因此,在建筑设计采用玻璃幕墙时,必须使玻璃幕墙具有足够的强度和变形能力,在其与主体结构的连接构造上,要将连接节点设计成能沿水平向有相应变位能力的节点构造,使其与建筑物的地震变形脱开,不给外挂的玻璃幕墙造成变形破坏。对于外挂的大型石材面板与主体结构的连接构造也应按上述要求考虑处理。对直接外贴的板材和瓷砖,则必须使其与主体结构能牢固锚拉和粘结,使其在地震时不脱开、不坠落。

  对室内的各种装饰,尤其是悬吊的大型灯具、浮挂的雕塑、各种悬挑的人工艺术造景等,在建筑设计上,一定要重视其在地震发生时的抗震稳定性,在其与主体结构的连接构造上也宜考虑它有一定的相对于建筑物的变形能力和必要的节点连接强度,防止其在地震中发生坠落或倒塌伤人。

  在建筑设计中,还有相当多的属于建筑布置的非结构构件,如内隔墙、内隔断、玻璃隔断、壁橱(柜)等,也要考虑它们与主体结构(柱、墙)的牢固锚拉,保障其抗震稳定性,不发生倒塌破坏,或采用与主体结构脱开的保障自身稳定的抗震措施。

  3结束语

  绿色居住区是城市建设和发展的最新方向,它以生态(自然和人文)系统的良性循环为基本原则,以可持续发展为目标,建立在自然资源和人文资源最和谐的基础之上,运用生态学基本规律,结合多学科现代科技成就,根据城市环境和资源状况,以低投入经济为基础,以绿色技术为支撑,以生态平衡为特点,满足现代生活需求,优化组合住区的功能结构,形成高效、和谐、自养自净、无废无污、生活舒适、文脉延续的新型住区,实现生态、经济、社会三者同步协调发展的人类理想居住模式。建筑设计是建筑抗震设计的一个重要方面,建筑设计与建筑抗震设计有着密切的关系,它对建筑抗震起着重要的基础作用。一个优良的建筑抗震设计,必须是在建筑设计与结构设计相互配合协作、共同考虑建筑抗震的设计基础上完成的。为此,要充分重视建筑设计在建筑抗震设计中的重要性,在建筑抗震设计中更好地发挥建筑设计应有的作用。



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