多功能建筑论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇多功能建筑论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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随着经济的发展，一批建筑规模庞大，集酒店、公寓、写字楼、购物中心、娱乐、餐饮、会议中心等多种功能于一身的综合性建筑物在许多城市雨后春笋般地兴建起来，并成为城市标志性建筑物。如珠海市国际会议中心，其建筑面积逾15万m2，一至四层为裙楼，上部各有一幢22层五星级酒店，一幢9层会议中心大楼，三幢21层高级公寓楼，是该城市迄今规模最大、档次最高，功能最齐全，设备最先进的建筑。大型多功能建筑给水排水工程在所有建筑给水排水工程中，系统最复杂、设施标准最高，因而对设计、施工及材料设备等方面均提出了很高的要求。以珠海市国际会议中心（简称国会中心）工程为例简要的分析大型多功能建筑给水排水工程。

1、给水系统大型多功能建筑给水系统的安全可靠性要求很高，一旦发生停水将严重影响建筑功能的发挥。因此从工程设计上应充分考虑到系统的安全可靠性。

首先，给水系统必须有可靠的水源保证，其措施是从市政给水管网的两个不同位置（其间有阀门分隔）分别引入一根进水管，并设置足够容量的贮水池。

其次，必须选择合理的给水系统的设计方案。大型多功能建筑一般为高层甚至超高层建筑，城市给水管网的服务水压只能满足底部几层的用水需求。而大部分楼层的用水必须考虑系统内部自行增压来解决；同时由于楼层较多，给水系统中上、下层管道中的静水压力差必然很大，为了避免下层管道的静水压力过大，引起泄漏增加甚至管道、附件破裂以及产生水击形成噪音、振动，因此给水系统必须实行竖向分区。

按是否设置高位水箱，给水方式分为水箱给水方式和无水箱给水方式，给水方式按竖向分区又可分为串联式、并联式、减压等三种给水方式，其中减压方式又分为设减压水箱和减压阀两种。由于设减压阀效果好、投资少又不占建筑面积，因此被广泛采用。

该系统采用水箱给水方式，并采用集中增压，即由设于地下层泵房的增压泵（一用一备）同时供水至五个天面水箱，每个水箱除设高、低水位继电器外还设液压水位控制阀，实现了系统的自动控制，大大减少了泵房的建设费用和管理费用。竖向分高、中、低三区，低区包括地下层及四层裙楼，由市政自来水直接供水。高区由天面水箱供水，中区由天面水箱经比例式减压阀供水。以减压阀代替减压水箱，其优点是节省了建筑面积，降低了系统造价，避免产生二次污染。

给水管道材料以往都是热镀锌钢管一统天下，但由于近年来生产出了符合给水管材要求的uPVC塑料给水管，凭借其外观美丽，防腐蚀性好，不仅在建筑工程中应用，甚至已用到市政给水管道，目前其价格略高于镀锌钢管。国会中心给水系统在公寓楼部分采用了uPVC塑料给水管。

大型多功能建筑给水系统的噪声、振动应受到严格控制，否则影响使用功能，其措施是采用消声止回阀，对水泵进行隔振处理等。

2、热水供应系统大型多功能建筑一般要求全天提供热水，因此必须设置中央热水供应系统。热水供应方式分为集中式和分散式两种。为了避免热水管道敷设过长而热量损失过多及管路易出故障，一般选用分散式供热水方式。

国会中心即采用分散式供热水方式，分别在酒店、会议中心楼、公寓楼设置独立的热水系统，其水源由各天面水箱供给，管网同冷水一样作竖向分区，以保证两个系统的冷热水压力均衡。各区热水系统之中央热水设备均设于天面水箱下热水房内，管网采用上行下回机械全循环方式以保证热水供应稳定。

热水设备有热水炉、贮热水罐、循环水泵、贮油箱等，其主要设备是热水炉，燃料可以为柴油、石油气等。国会中心采用进口热水炉以确保运行正常以及符合环保要求，以柴油为燃料，由室外油库统一供应。中央热水设备示意图见图2.可供选择的热水管道材料有热镀锌钢管，紫铜管、uPVC塑料热水管。镀锌钢管价格最低，但容易受热水腐蚀，寿命较短，一般8-10年就须更换，适用于档次较低之热水系统；紫铜管使用效果最好，寿命长，用于热水管道有较长历史。国会中心热水管道就是选用进口紫铜管作管道材料。

3、消防给水系统大型多功能建筑由于内部结构复杂，人流频繁，加上室内木装修等易燃物品较多，因此发生火灾的可能性较大，一旦失火通过电梯间、楼梯间、管道井等很容易造成火势蔓延。所以这类建筑其消防给水系统应能立足于自救，发生火情能迅速扑灭。按照高层建筑防火规范要求，国会中心消防给水系统应设计成消火栓给水系统、自动喷淋灭火系统、水幕消防系统等三个独立的消防给水系统，并保证可靠的消防供电（两个独立电源）和消防水源。

3.1消火栓给水系统大型多功能建筑的消火栓给水系统，以消火栓处所受静水压力不大于800kPa为标准进行竖向分区。国会中心建筑高度未超过80m，因此其消火时便于操作水枪，在消防立管底部动水压力超过500kPa的消火栓前增设减压措施。该系统采用临时高压给水方式，即发生火灾后才启动消防泵来增压供水，天面水箱贮存10分钟消防水量用以扑灭初期火灾。与给水系统相同，消火栓系统也采用集中增压方式。酒店部分由于受天面水箱设置高度的限制，另设气压给水装置以满足最高几层消火栓所需水压。建筑内部保证两股充实水柱同时到达室内任何部位，消火栓直径均为65mm，水带长度25m，水枪喷嘴口径19mm.消火栓系统消防用水量为2400L/min，设4套水泵接合器。3.2自动喷淋灭火系统自动喷淋灭火系统由供水设施、报警阀、管网、闭式喷头及火灾探测系统等组成，是世界上普遍采用的一种固定式灭火设施。实践证明，该系统具有安全可靠，控火灭火成功率高，经济实用，适用范围广等优点。大型多功能建筑要求安装自动喷淋灭火系统的场所较多，国会中心除公寓楼部分外所有场所均安装了喷头。系统同样采用集中增压供水方式，增压泵及所有报警阀均设在地下层泵房内。每个报警阀控制喷头数不超过800个，最不利喷头的工作压力不小于0.1MPa，喷头口径为12.7mm，熔解温度72℃，每个喷头保护面积7～9m2.消防用水量为1800L/min，持续时间为1h，即初期供水10min和加压供水50min.

3.3水幕消防系统该系统不直接用来扑灭火灾，而是与防火卷帘，防火幕配合使用，起到防火隔断、防火分区、冷却防火隔绝物，防止火势蔓延的作用。水幕消防系统由水幕喷头、管网、控制设备、水源等四部分组成。水幕喷头是开式喷头，喷出的水形成水帘状，形式有窗口、檐口、台口等。国会中心由于建筑规模大，设有多个防火分区，分区之间设置保护卷帘水幕消防设备，在防火卷帘两侧各布置一排水幕喷头，由地下层泵房专用水幕增压泵供水。水幕消防用水量为20L/s，室上专设两套水泵接合器。

4、排水系统大型多功能建筑要求排水通畅和通气良好，若发生排水管阻塞现象则严重影响建筑物的使用功能。国会中心排水考虑分区排出，地下层排水通过潜污泵强制排水。排水立管能够单独排出尽量单独排出，酒店部分采用几根排水立管通过设于技术层的水平干管加以连接，分几路排出，每根排水立管均设专用通气立管。

排水管道材料过去采用排水铸铁管，排出横管采用钢管，现在一般均用uPVC塑料排水管代替，既美观，排水效果又好，正常使用年限可达50年。uPVC管道接头采用粘接，立管上必须隔层安装伸缩节，以消除因温差影响产生的胀缩。uPVC管排水噪音较大，须在立管安装消能装置以减少噪音。

5、特殊给水排水系统为满足大型多功能建筑特殊功能的需要，如室内游泳池，水景等，相应地要设置特殊给水排水系统。国会中心分别在酒店22层天面（供总统套房单独使用）和裙楼天面设游泳池。游泳池水必须符合国家有关规定，如浑浊度不大于5度，细菌总数不得超过1000个/ml等，因此游泳池用水必须进行循环水净化处理，一般采用接触过滤和消毒等措施，使池水不断循环使用，只需补充少量补给水。

国会中心游泳池循环水处理设备包括压力式过渡罐、循环水泵、加药设备、消毒设备、加热设备、滤毛器等。其中加热设备只有当池水温度不能满足使用要求时才启用，加热方式采用热水锅炉直接加热。游泳池供水方式采用池底供水，池面溢流回水的循环供水方式，该方式的优点是将池表面的污物迅速排除，池底污物少，有利水的循环和保证水质。

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1.高层建筑结构体系的特点

在我国高层建筑发展的早期阶段，所设计建造的高层建筑大都为单一用途，例如高层住宅、高层旅馆、高层办公楼等。近年来高层建筑发展迅速，建筑朝体型复杂、功能多样的综合性方向发展，因而相应的结构形式也复杂多样。后来陆续开始在高层住宅底层设置生活福利设施，并且开始大量兴建集吃、住、办公、购物、停车等为一体的多功能综合性高层建筑，尤其是在城市主干道两侧，并已成为现代高层建筑的一大趋势。

从建筑使用功能而言，在设计中，通常将大柱网的购物商场、餐厅、娱乐设施设于多功能综合性高层建筑的下层部分，而将较小柱网、较小开间的住宅、公寓、旅馆、办公功能的建筑设于中、上层部分。这种建筑使用功能的特点相应决定了多功能综合性高层建筑结构体系的特点。由于不同建筑使用功能要求不同的空间划分布置，相应地要求不同的结构形式，如何将它们之间通过合理地转换过渡，沿竖向组合在一起，就成为多功能综合性高层建筑结构体系的关键技术。这对高层建筑结构设计提出了新的问题，需要设置一种称为“转换层”的结构形式，来完成上下不同柱网、不同开间、不同结构形式的转换，简单地说，就是上下两层的结构不一样，必需设置一个转换层来“承上启下”。免费论文参考网。结构上的转换层概念，主要是指在整个建筑结构体系中，合理解决竖向结构的突变性转化和平面的连续性变化的结构单元体系。它在主要满足结构安全功能要求的同时，多数情况下解决一些特殊技术性建筑功能要求。比如在结构转换层空间内布置管道、设备等等。这种转换层广泛应用于剪力墙结构及框架一剪力墙等结构体系中。免费论文参考网。

2.转换层的常用结构形式及对比分析

2.1 梁式转换层

梁式转换层是指在现浇钢筋混凝土楼板上布置单向托梁(纵向或横向)或双向托梁(纵横向)或斜向托梁，以承托在本层落空的上面各层的承重柱或剪力墙。该种转换形式一般用于底部大空间剪力墙结构，当需要纵横向同时转换时，采用双向梁的布置。对于框筒或筒中筒结构，可以根据需要在相应楼层下做一圈转换大梁，把上部柱的荷载通过转换大梁传到下层两边的柱上。

梁式转换层结构的传力途径为墙一梁一柱(墙)，传力途径清楚，转换梁具有受力性能好、工作可靠、构造简单和施工方便等优点，结构分析计算也较容易，一般用于上层为剪力墙结构，下层为框架结构的转换。免费论文参考网。

2.2 板式转换层

当上下柱网、轴线有较大错位，不便用梁式转换层时，可以采用板式转换方式。板的厚度一般很大，以形成厚板式承台转换层。它的下层柱网可以灵活布置，不必严格与上层结构对齐，但板很厚，自重很大，材料用量很多。

厚板转换层适用于上下柱网极不规则的结构，它的结构布置方便，从而更好地实现对高层建筑多功能的要求，但缺点也很明显。由于板式转换层一般很厚，有时可以达到3.0mm，自重很大，在地震作用下，这样大的质量必将引起很大的水平地震作用。因此对于地震区的高层建筑，转换层要慎用厚板楼盖。

2.3桁架转换层

在托柱形式的梁式转换层中，当转换梁跨度很大，且承托层数较多时，由转换梁承托上部框架柱传递下来的竖向荷载会很大，致使转换梁的截面尺寸过大。这在设计理论上可以实现，但在实际实施中却不可行。再者，采用转换梁也不利于大型管道等设备系统的布置，不利于该转换层建筑空间的充分利用。此时若根据上下柱网的轴线位置设置采用桁架转换层则可巧妙的解决此问题。

桁架转换的设计和施工较复杂，但是结构受力明确，传力途径清楚，使开洞与设置管道具备条件，而且它们的位置与大小都有很大的灵活性，能充分利用该转换层的建筑空间。采用桁架转换层，其钢材和混凝土的用量比采用梁式转换层要经济。

2.4斜柱转换层

斜柱转换层是一种在大量高层、超高层建筑中广泛采用的转换结构形式。它是桁架转换中最简单的一种，采用它将会解决转换层不便使用的问题，将目前巨型梁转换层仅能用作管道空间变为可有效使用的面积空间，变“死”空间为活空间，使转换层具有了更大的经济价值。

斜柱式转换层结构传力直接，可有效减小转换梁尺寸，且更易实现“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的抗震设计原则。斜柱式转换结构侧向刚度比相同条件下的梁式转换结构大，更易满足规范中转换层上下结构侧向刚度比的要求，能有效地避免转换层形成结构薄弱层。斜柱式转换层弹塑性变形相对较小，可有效地避免结构在大震下，薄弱层因弹塑性变形过大而造成结构整体倒塌。

在工程实践中，应用得最广的是梁式转换，其次才是厚板转换等其他转换形式。斜柱转换克服了梁式转换和厚板转换的缺点，同时具有上述转换的优点，转换灵活，传力直接，减轻了梁所承受的剪力负担，使梁的剪压比大幅度减小。因此，无论从经济、建筑用途、还是受力模式上，斜柱转换层都是非常好的结构转换形式，是一种可在大量超高层建筑中推广采用的结构转换形式。

3.高层建筑结构转换层施工技术

3.1模板工程

转换层结构的自重大，施工荷载也大，因此要根据工程实际情况选择合适的模板支撑方案，以保证支撑系统具有足够的强度、刚度、稳定性，实际工程中常用以下几种支撑体系：

⑴一次性支模

该支撑方式适用于现场可用的支撑材料较多，且转换层相对较低的结构体系，但此种方式支撑材料需用量很大，在材料使用上不经济。

⑵荷载传递法支模

该方法将转换梁板的自重和施工荷载通过支撑系统传递给以下多层楼板或把荷载传递给转换层下的支承柱，由支承柱把上部荷载向下传递。

⑶叠合浇筑法支模

该方法应用叠合梁原理将转换层梁、板分多次浇筑成型，支撑系统只要考虑第一次浇筑时的结构自重和施工荷载，这样可减少大量下部支撑体系的负荷，节省大量的支撑钢管。

⑷埋置型钢法支模

该方法是在转换结构梁中埋设型钢，与模板连成整体，用以承载全部大梁荷载，可节省大量支撑材料。

3.2钢筋工程

⑴在钢筋绑扎前先设置好梁底钢筋保护层，可在钢板上焊钢筋作为保护层垫块，垫块长度同梁宽，垫块放好后，在模板上固定好。

⑵转换梁钢筋在梁模板支撑、梁底板安装完成后进行绑扎，绑扎钢筋一次绑扎到位，绑扎完成后检查钢筋直径和数量进行复核无误后，进行梁侧板及转换层楼板安装，安装过程中注意对成品的保护。钢筋的规格、形状、尺寸、数量、间距、锚固长度、接头位置必须符合设计要求和施工规范。

⑶楼板钢筋在模板安装后在模板上按设计间距纵横向量出钢筋位置，绑扎第一层网筋、第二层网筋。再按要求在两层网筋问设置马凳支撑钢筋、设置垫块。

3.3混凝土工程

⑴因转换层梁混凝土体积大，为尽量减少施工缝，采用混凝土搅拌站搅拌并一次浇筑成型，混凝土用泵进行输送；按照泵送混凝土配合比进行搅拌，严格控制坍落度。对于一些特殊部位，应制定专门的技术措施。

⑵为了减小混凝土内外温差，施工中应选用水化热较低的水泥，如矿渣硅酸盐水泥，火山灰水泥，或在混凝土搅拌中掺入沸石粉，降低水泥的用量。同时为降低水泥水化热，通常要掺入外加剂。主要使用高效减水剂、缓凝剂等。

⑶大截面梁的内部温度应通过计算确定，并应在其内部一定部位设置测温点，便于对混凝土温差的控制，若温差大于25℃，应采取措施，通常采用蓄热保温法，内降温外保温法，蓄水养护法等。

⑷在混凝土浇筑时，在表面要留有一定的泌水坡度，同时在模板上要留排水小孔，以利于提高混凝土的施工质量。

⑸为能使混凝土外表面温度不至于降低过快，通常先施工转换层外围结构和墙体；夏天施工时要注意采用温度较低的水搅拌混凝土，以降低混凝土的入模温度；采用分层浇筑方法，每层浇筑厚度通常在300mm～500mm，后一层浇筑要在前一层混凝土初凝前完成。另外采用叠合梁施工方法可缓解水泥水化热和混凝土内部的温度应力对裂缝的不利影响。

4.结语

实践证明，在转换层施工中，只要做好模板支撑体系，钢筋的定位，大体积混凝土等施工措施，转换层的施工质量一般就能得到保证，并可达到降低成本、取得较好的经济效益的目的。

参考文献：

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在我国高层建筑发展的早期阶段，所设计建造的高层建筑大都为单一用途，例如高层住宅、高层旅馆、高层办公楼等。 高层建筑功能综合化的优点：(1)将各种使用功能的建筑单元集中布置并上下组合在一起，使用上更方便省时，为人们提供良好的生活环境和工作条件，适应现代社会高效率、快节奏生活的需要；（2）集中紧凑的建筑布置，达到建筑面积最高利用率，相应集中紧凑的管道线路，有利于节约建设投资及减少能源消耗，也有利于物业管理，节约管理经费；（3）可减少建筑占地面积，节约土地费用，增加城市的绿化面积。

1.多功能综合性高层建筑结构体系的特点

从建筑使用功能而言，在设计中，通常将大柱网的购物商场、餐厅、娱乐设施设于多功能综合性高层建筑的下层部分，而将较小柱网、较小开间的住宅、公寓、旅馆、办公功能的建筑设于中、上层部分。免费论文参考网。这种建筑使用功能的特点相应决定了多功能综合性高层建筑结构体系的特点。由于不同建筑使用功能要求不同的空间划分布置，相应地，要求不同的结构形式，如何将他们之间通过合理地转换过渡，沿竖向组合在一起，就成为多功能综合性高层建筑结构体系的关键技术。这对高层建筑结构设计提出了新的问题，需要设置一种称为“转换层”的结构形式，来完成上下不同柱网、不同开间、不同结构形式的转换，简单地说，就是上下两层的结构不一样，必需设置一个转换层来“承上启下”。结构上的转换层概念，主要是指在整个建筑结构体系中，合理解决竖向结构的突变性转化和平面的连续性变化的结构单元体系。它在主要满足结构安全功能要求的同时，多数情况下解决一些特殊技术性建筑功能要求。比如在结构转换层空间内布置管道、设备等等。这种转换层广泛应用于剪力墙结构及框架—剪力墙等结构体系中。

2.转换层的类型及其工程实例

按照不同的结构转换功能，转换层可分为三种类型：

2.1高层建筑上层与下层的结构形式不同，通过转换层完成其从上层至下层不同结构形式的变化。（1）工程实例之一—南洋饭店。地面以上24层，总高度为85m。第1～4层为框架结构，第6层以上为剪力墙结构，第5层为转换层，剪力墙的托梁高度为4.5m，底层柱最大直径为1.6m；（2）工程实例之二－星湖大酒店，34层，总高度为118.4m，6层以上客房采用剪力墙结构，5层处设置转换大梁，截面尺寸为0.5m×2.5m，转换为下层的框架结构。

2.2高层建筑上层与下层的结构形式不变，但通过转换层完成其从上层到下层不同柱网轴线布置的变化。（1）工程实例之一－新鸿基中心，51层，总高度为178.6m，筒中筒结构体系。1～4层为大空间商业用房，5层以上为办公楼。外框筒柱距为2.4m，为解决底层大柱网入口处上、下不同结构柱网轴线的转换，采用截面尺寸为2.0m×5.5米的预应力混凝土大梁，将下层柱距扩大为16.8m和12m；（2）工程实例之二－康乐中心，52层，总高度为178.7m，筒中筒结构体系，外筒为薄壁剪力墙筒，墙厚由底部的500mm变化到顶部的150mm，墙上开由圆形的窗洞。免费论文参考网。在底层入口进行了转换：通过采用截面尺寸为2.2m×3.56m的预应力混凝土大梁作为转换大梁，将外筒全部竖向荷载通过10根外柱传至下部基础。

2.3通过转换层同时完成高层建筑上层与下层结构形式与柱网轴线布置的变化。（1）工程实例－HarberRoad Development大厦。49层，总高度为180m，上层为小柱距框筒结构，通过截面尺寸为1800m(b)×4250m(b)的预应力混凝土大梁的转换，将下层柱距扩大为9.6m和12m。

3.内部结构采用的转换层结构形式

为实现高层建筑内部上、下层结构形式与柱网的变化，可以用以下的结构转换形式：

3.1梁式转换

由于它受力明确，设计与施工简单，一般用于上层为剪力墙结构，下层为框架结构的转换。当纵、横向同时需要转换时，可采用双向梁布置的转换方式。前述的南洋饭店，星湖大酒店都是采用梁式转换层。

3.2板式转换层

当上、下柱网、轴线有较大错位，不便用梁式转换层时，可以采用板式转换方式。板的厚度一般很大，以形成厚板式承台转换层。它的下层柱网可以灵活布置，不必严格与上层结构对齐，但板很厚，自重很大，材料用量很多。

3.3箱式转换层

当需要从上层向更大跨度的下层进行转换时，若采用梁式或板式转换层已不能解决问题，这种情况下，可以采用箱式转换层。它很像箱形基础，也可看成是由上、下层较厚的楼板与单向托梁、双向托梁共同组成，具有很大的整体空间刚度，能够胜任较大跨度、较大空间、较大荷载的转换。

3.4桁架式转换层

这种形式的转换层受力合理明确，构造简单，自重较轻，材料节省，能适应较大跨度的转换，虽比箱式转换层的整体空间刚度相对较小，但比箱式转换层少占空间。

3.5空腹桁架式转换层

这种形式的转换层与桁架式转换层的优点相似，但空腹桁架式转换层的杆系都是水平、垂直的，而桁架式转换层则具有斜撑竿。空腹桁架式转换层在室内空间上比桁架式转换层好，比箱式转换层更好。

4. 外围结构采用的转换层结构形式

前述转换层结构形式主要用于内部结构的上、下层转换。对于外围结构，往往由于建筑功能的需要在底部扩大柱距，一般采用梁式转换、绗架式转换、墙式转换、间接式转换、合柱式转换、拱式转换。美国纽约世界贸易中心采用合柱式转换。免费论文参考网。 以下介绍两种形式的结构转换：

4.1 V形柱式结构转换

某商城，总建筑面积49800m2，地上28层，总高度101.2m，为商住、商贸综合楼，1～9层为商场，基本柱网为7.80m×7.80m及7.80m×9.30m,第10层为技术层及物业管理，第11～26层为住宅，第27层及第28层为电梯技术间及水箱间。由于上部住宅的柱网、轴线与下部商场不能完全重合，对前述的转换层结构形式都不适合该工程的特点，而且材料用量及造价均较高。后来在第9层与第10 层利用两层空间设置了4根V形柱来完成结构转换。

在该设计中V形柱占据两层空间。其斜度为1/5.3，在上面一层为两肢对称的斜柱，到下面一层合成为实腹的倒梯形状，双斜柱的截面积之和不小于下面倒梯形柱的截面积。在斜柱的顶部用拉梁互相联结，同时在斜柱的外跨框架梁采取加腋措施。采用V形柱式结构转换时，该层梁的剪力及弯矩要小的多，同时节省了材料用量及比较。

4.2 斜柱式结构转换

某广场大厦，33层，总高度115m，框架－核心筒结构体系。7层以上用作写字间、公寓，环绕圆形核筒设有16根走廊柱，目的是为了减小呈辐射状平面布置的主梁的跨度，并相应减小层高，然而，在7层以下，这16根环状布置的柱对商场的布置是不需要的，应予去除，这就构成了上、下层结构转换的问题。

在设计中，采用了斜柱双环转换结构。将转换层以上16根环状平面布置的竖直柱，在两层楼高范围内，一律向核心筒方向转折，最终予核心筒相交。鱼油核心筒内设有电梯、楼梯、管道井、楼板，楼板开洞较多，这16根斜柱内力的水平分量主要由核心筒外的圆环形楼板来承受。在斜柱顶部的楼层梁板出现环向拉力，在斜柱底靠近核心筒的楼层梁板则出现环向压力，。于是，相应分别在斜柱顶与斜柱底设置了抗拉环梁与抗压环梁，在设计中将环梁、楼板、斜柱顶主环梁的中心置于同一水平面上。

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中图分类号： G258.6 文献标识码： A 文章编号： 1003-6938（2014）05-0039-03

Discussion on Multifunctional University Library based on the Case Study Of Tsung Dao （T.D.） Lee Library

Abstract The development of education， research and culture activities makes people thinking of exploiting new functions of university library， and the development of collections， college culture and technology makes it possible to build a new kind of multi-function library based on the case study of Tsung Dao （T.D.） Lee Library.

Key words university library; Tsung Dao （T.D.） Lee Library; aichives; museum; art gallery; science and technology hall

图书馆作为社会知识、信息、文化的记忆和扩散装置已存在了千年，基本职能是收集、整理文献并提供使用[1]，但其具体功能源自于社会需求，且随着社会物质水平和精神水平的提高不断扩展。高校图书馆是图书馆体系中的重要组成部分，是高校重要的文化载体和教育职能机构，是辅助教育科研活动、弘扬大学文化的重要场所和基地。高校的教育科研文化建设、信息技术的发展、用户的需求变化等，都会引起高校图书馆功能的转变。一些学者也已从信息服务、文化服务的角度对图书馆的功能拓展提出了一定的想法和见解[2]，部分高校图书馆也开始具备其他文化机构的功能，并逐渐发展成其相对固定和常态的功能，如展览功能、档案存储功能等。随着又一轮高校图书馆馆舍建设的兴起，如何合理运用资源，在规划之初即吸收其他文化机构的精华，设计并建立起高校图书馆的多功能体系，充分发挥出高校图书馆的优势，已是高校图书馆人应当重视的问题。本文主要就上海交通大学李政道图书馆在多功能化方面的实践探索进行介绍与分析，以期为我国其它高校图书馆的功能扩展实践有所借鉴与启示。

1 李政道图书馆概述

2011年，由教育部审批的李政道图书馆建设项目启动，图书馆选址上海交通大学闵行校区，总建筑面积约6500平方米，毗邻计划建设中的理学群楼，目标是建设成为激励后学、弘扬科学精神、展示人文素养的重要基地。

1.1 李政道图书馆的多功能设计

上海交通大学在李政道图书馆设计过程中，咨询和征求了图书馆、学术界、宣传部、博物馆、档案馆等多方专家意见，对其功能定位充分调研论证，并进行了可行性分析，最终决定设计、建造一座以图书馆、档案馆为主，兼具博物馆功能，有限扩充美术馆和科技馆功能的“五馆”合一的多功能图书馆。

（1）图书馆。作为上海交通大学图书馆体系的组成部分，李政道图书馆建成后将严格遵守图书馆各类规章制度以及相应的业务流程和规范;承担资源存储、流通、阅览等职责;承担教育、科研辅助功能，包括文献服务、参考咨询服务、学科服务等;采取与上海交通大学图书馆相同的运行与管理模式，即阅览区域一门式管理，推行大开放、大服务格局，采用借阅合一与学科化服务模式。

（2）档案馆。全面收集并保管李政道先生相关资料，进行数字化加工与长期保存工作，对人物和历史进行研究。制定资料使用规范，实现“藏、编、管、查、参”五位一体的有机服务与管理机制，行使档案馆的功能。

（3）博物馆。以专题为主，编年为辅，利用陈展宣教的形式，履行教育和传播功能，展现李政道先生的传奇人生和科学精神，传达出上海交通大学的文化理念和育人理念，肩负起传承与弘扬文化和精神的重任，体现出其作为博物馆的功能。

（4）科技馆和美术馆。将科学性和艺术性融合到图书馆的空间功能中，通过资源建设和陈列展览的手段，设置互动科普装置，展出经典艺术作品，体现出科技馆和美术馆的功能。

在建设过程中，上海交通大学图书馆还多次邀请物理学专家、图书馆专家、博物馆专家、档案馆专家、建筑设计专家、艺术家等组成多领域专家委员会，从图书馆功能定位、建筑设计、功能布局、陈展设计等方面提供专业意见和技术支持，保障李政道图书馆实现多功能的可行性。

1.2 李政道图书馆的资源建设

李政道图书馆丰富、多样的文献馆藏资源及对文献和特色馆藏资源的深度挖掘与整理，是李政道图书馆实现多种功能的前提条件和核心要素。李政道图书馆的馆藏资源建设主要有：

（1）学科资源建设。李政道图书馆吸纳了上海交通大学图书馆的资源保障体系，延续资源建设的“三一”原则，进行理学学科重点资源建设。

（2）特藏资源建设。李政道图书馆吸收了李政道先生捐赠的各类珍贵资料，包括手稿、奖章证书、艺术作品、生活物件等实物资源数十万项，同时还吸收通过社会征集和采访所得的各种形式资源。

为了出色地完成李政道图书馆的资源建设工作，上海交通大学图书馆还投入了大量的人力资源，成立多个专门工作组，如系统发展部、技术加工部、采访编目部连同物理学专家协同工作，完成资源整理、揭示及数字资源中心系统平台的建设工作。

2 李政道图书馆实现多功能的路径

李政道图书馆由“实体图书馆”和“李政道数字资源中心”[3]组成，五大文化教育机构功能充分融合，“无处不在”的理念是李政道图书馆实现多功能统一的途径。建设初期对网站和实体馆进行充分规划，使得李政道图书馆从硬件到软件都以支持多功能的新型图书馆为目标建设。

2.1 虚实一体的多功能支撑平台

2.1.1实体馆舍从建筑设计和功能设计上支持多功能

实体图书馆的建设充分考虑其功能、美感和用户使用行为，在其建设初期就为支持多功能奠定好基础。

（1）实体馆图书馆的建筑设计方案先后经历过数次论证，最终确定以“诺贝尔山”和“无尽无极”这两个体现李政道先生科学和艺术特色的主题作为建筑主题，使整个建筑与人物精神融为一体，同时将博物馆的特色巧妙融入建筑外观中。

（2）图书馆由主体建筑和“诺贝尔山”两个部分组成。主体建筑首层为入口门厅、多功能展厅、开放式展厅;二层为开放式阅览区域，设立小组学习室，并结合交通空间局部布置开放式展览;三层为开放式阅览区，设立小组学习室;四层设有李政道先生工作室、高能物理研究中心和特藏书库。同时，“诺贝尔山”上设计有学生活动的聚集空间，山内设有下沉式会议中心。主体建筑和诺贝尔山两位一体的设计，使得功能区域明朗，不至于互相干扰。

（3）馆内合理地利用空间，进行功能区域划分，每个区域的功能既有侧重，又互相融合。馆内设有阅览区域、咨询台、自助借还系统、小组学习室、多功能会议厅等，充分体现图书馆功能;还设有特藏区域，对资源建档管理，支持其档案保存功能;有集中的陈展区域，体现博物馆功能，同时展览以科艺结合为脉络，有序分布在其他区域中，遍布全馆;科技馆和美术馆的特色则以陈列展示、特藏资源等形式在各区域交叉体现。

李政道数字资源中心和实体图书馆，在现实和虚拟的两个空间中，分别构建出多功能的信息、知识和文化的殿堂，同时又互为补充，二者虚实共现，形成功能上的呼应。

2.1.2李政道数字资源中心从资源、技术、内容设计上支持多功能的实现

网站依托先进的信息技术和国际化网络平台，保存与传承信息资源，提供浏览、检索等服务;同时，独具匠心的展览式页面设计，立体动态地展示李政道先生生平事迹、学术成就、赤子情怀与艺术情操，广泛链接相关资源，让“五馆”功能在网络上实现。

（1）多种类型资源数字化，参照爱因斯坦网站的建设思路，统一成符合国际标准格式的电子资源。李政道图书馆特色资源的形式包括手稿、书籍、照片、信函、物品、音视频等，采用扫描、拍照、制作等方式将其数字化，提供检索及展示用途。

（2）兼容传统与移动端的浏览模式，让阅读无处不在。考虑到目前用户习惯使用多种移动终端设备，数字资源中心的门户系统兼容各类终端设备的浏览，即系统具有多终端页面浏览功能，使PC机、智能手机、平板电脑等终端都能登录系统，阅读资源，并根据不同的终端提供整套的功能服务。

（3）对于特色资源，根据其保密程度制定数据开放原则，在保证所有用户能获取所有信息的元数据的前提下，实现不同类型用户、不同资源的开放管理模式，最大限度开放资源。

（4）在内容设计上具备陈列展览特色。网站由“史记”、“物理”、“授业”、“科艺”、“实时”五大版块组成。“史记”主要是对李政道先生的综合性介绍，体现档案馆与博物馆之功能;“物理”主要呈现李政道先生的研究内容、资料成果及影响意义，体现档案馆、博物馆、科技馆功能;“授业”展示李政道先生为推动国内科技教育事业所做的贡献，体现档案馆、博物馆功能;“科艺”由艺术空间和科普天地组成，包含李政道先生自己的艺术作品以及与其他艺术家合作的科艺作品，体现博物馆、科技馆和美术馆的功能;“实时”是整个网站的信息平台。

2.2 “无处不在”的泛结合理念

李政道图书馆的五项功能都基于资源基础，图书馆通过无处不在的泛结合方式，实现信息的迅速传输和功能共享，使图书馆的多功能浑然一体。

2.2.1资源信息无处不在

李政道图书馆对所有特藏资源进行了数字化，用作馆藏数据库资源和网络陈展，充分展现李政道先生论文著作、手稿、讲义各种图片及多媒体等资料;跟踪、收集和整理各种相关学术进展和研究动态，实现实时互动、交流。秉承上海交通大学图书馆“资料随手可得，信息共享空间”的理念，利用李政道图书馆的多种功能，多渠道提供信息资源服务，同时使得图书馆的各项功能结合更加紧密。

2.2.2 功能服务无处不在

引入RFID技术后，实体图书馆实现借还书自动化管理，人员配置更加专业化，工作人员将更专注于文化传播、学术交流、网络拓展、陈展宣教，为读者提供信息、知识和文化服务。同时对工作人员进行专业技能培训，实现面向读者的一站式服务。

2.2.3 文化精神无处不在

李政道图书馆采用泛陈展的手段，将虚拟和现实陈展结合在一起，打破时空的界限，泛而不散，给受众带来无处不在的“沉浸感”，同时对资源给予高度优化利用，从时空上让文化和精神无处不在[4]。

在“无处不在”的泛结合理念下，加强人员建设，完善图书馆功能建设，既符合当代读者的信息行为方式，同时也能充分发挥李政道图书馆资源的作用，实现多种功能的统一。

3 结语

李政道图书馆在充分利用馆藏资源的基础上，对空间、人员、工作机制合理规划，将图书馆、档案馆、博物馆、美术馆、科技馆的功能融合在一馆之中，从而开拓出一条“五馆”合一的多功能之路。但多功能化也给图书馆的建设和管理带来挑战。如，在李政道图书馆中，图书馆功能要求对资源进行编目整理，博物馆功能则要求对资源进行深度挖掘，且由于李政道先生个人的特色，其资料的形式和涉及知识范围跨度非常大，对资源的整理和深度挖据是不小的挑战，需要建立完善的应对机制。同时，不同功能对于管理有着不同的需求。李政道图书馆从图书馆角度需要全天候采用一门式管理，并长时间对外开放，而从档案馆、博物馆角度考虑则需要采取相应的管理模式。因此，在建筑设计初期就应考虑到适用于多功能管理的门禁系统。在对多功能进行协调管理时，不仅要考虑其冲突问题，还应考虑功能叠加效应，尽量发挥图书馆的多功能优势。另外，不同功能对于人员的专业技能有着不同的要求，这对人员构成和培训机制有着较高要求。

参考文献：

[1]吴慰慈，刘兹恒，董焱，等.图书馆学基础（第一版）[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2]柯平，洪秋兰.图书馆发展研究的新视角[J].国家图书馆学刊，2007，（4）：6-11.

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Research and analysis of novel multifunctional energy-saving stove

thermal efficiency

Meng wei ,Yu Hongyan

（jilin agricultural Science and Techenology University of BuildingEngineering ,jilin 132101 ,china)

Abstract:This paper through the research of new type multifunctional energy-saving stove heat transfer performance and the heat loss of exhaust gas heat energy utilization etc., comprehensive analysis of energy-saving stove, further demonstrate the performance of the stove,provide the theoretical basis for its production and promotion. Keywords:energy saving stove; heat transfer performance; heat

中图分类号：TE08文献标识码： A

引言新型节能灶的推广，是保护生态环境的迫切需要，也是提高人们的生活质量的一次重要的改革。根据对新型多功能节能灶热效率的分析，总结其节能原理，论证其性能，为其顺利推广提供理论依据。

1传热性能

1.1热效率

1.1.1薪柴发热量

薪柴是树木提供做燃料的生物质，主要有树木的枝杈，在林区、山区和木材加工地区。薪柴是树木通过光合作用生长成的生物质，主要由碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素组成，其中主要元素含量为：碳49.5%，氢5.6%，氧43%，氮1%。

木质燃料的发热量可根据木材的元素组成通过计算近似求出：

高发热量HHV=8100C+34200（H-O/8）

式中C、H、O为木材中碳、氢、氧元素的百分组成。

1.1.2热效率计算

热效率就是送入炉灶的热量中有多少被有效利用了。用η表示。

η=利用有效热量/总发热量

通过对新型多功能节能灶的实验：0.5kg木质燃料（C=0.5，H=0.06，O=0.43），用10分钟，烧开5开关的水。假设水的温度从20℃升到100℃。升温获得的有效热量为：

Q1=水（5kg）×水比热（4.187kJ/kg）×（100-20℃）=1674.8kJ

木质燃料的高发热量为：

HHV=8100C+34200（H-O/8）=17991kJ/kg

总发热量为：

Q2=0.5kg×HHV =8995.5kJ

热效率为：

η= Q1/ Q2=1674.8/8995.5=18.6%

1.2传热阻

1.2.1传热过程

热量传递的基本方式有三种：热传导、热对流和热辐射。当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移情况下，物质微粒的热运动传递的热量，这种现象称为热传导；流体中，温度不同的各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程为热对流；物体通过电磁波传递能量的过程称为辐射。

1.2.2传热阻计算

R=Ri+Rw+Ro

Ri=1/（hcA）=1/（hci+hri）A

Rw=δ/（λA）=δw/（λwA）

Ro=1/（hoA）

R―总热阻Ri―对流热阻Rw―导热热阻Ro―辐射热阻

A―传热面积h―传热系数λ―热导率δ―导热厚度

锅厚度为5mm，热导率为40W/(m・K)，hci为470W/(m²・K),hri为25 W/(m²・K)，ho为2000 W/(m²・K)。

经计算总热阻R为2.625×10-3 K/W

2余热利用

2.1各项热损失分析

2.1.1排烟热损失

灶的排烟温度很高，往往高于大气温度，所以会带走热量，烟气温度愈高，带走的热量就愈多。

2.1.2气体不完全燃烧热损失

在排出的烟气中，尚有未燃尽的气体（CO等），就会产生气体不完全燃烧热损失。

2.1.3固体不完全燃烧热损失

在木柴中，碳是不易燃尽而且最后燃烧的部分，碳的燃尽阶段和新柴添入往往重叠在一起，所以都会增加灰渣中残留碳，导致固体不完全燃烧热损失。

2.1.4散热损失

包括经过灶体，灶门和缝隙等处散跑的热量。

2.1.5灰渣带走的物理热

木柴燃尽后，以灰渣的形式残留，其温度往往高达上百度，农民在冬天将灰渣放入火盆中取暖，就是利用了木柴燃尽后留在灰渣中的热量。

2.2排烟热损失计算

新型多功能节能灶利用烟气的高温来烧水，做到了大部分余热回收利用。下面计算烟气排放所带走的热损失以便进一步计算烧水的效率。

Q=Vpy×Cpy×tpy-VIK×CIK×tIKkJ/h

Q―排烟带走的热量，kJ/h

Vpy―排烟容积量，m³/h

Cpy―排烟平均容积比热，1.36kJ/m³・℃

tpy―排烟温度，℃

VIK―冷空气供给量，m³/h

CIK―冷空气比热，1.29kJ/m³・℃

tIK―冷空气温度，℃

其中：VIK=B×α×V0

VPY=（0.01866（CY+0.375SY）+0.111HY+0.0124WY+0.008NY+（1.0161α-0.21）V0）×B

式中：B―每小时燃料消耗量，kg/h

CY，HY，SY，NY，WY―为组成各元素的组成百分数值

V0―每kg燃料理论需要空气量，m³/kg

经实验，新型多功能节能灶每小时燃用4kg玉米秸，假设冷空气温度为10℃，排烟温度为100℃。α=2.4。

先计算V0：

V0=0.0889×42.17+0.265×5.45+0.0333（0.12-24.32）=4.387m³/kg

VIK=B×α×V0=4×2.4×4.387=42.12m³/h

再计算排烟量：

VPY=4×(0.01866(42.17+0.375×0.12)+0.111×5.45+0.0124×4.87+0.008×0.74+(1.0161×2.4-0.21)4.387)=44.92 m³/h

计算排烟带走的热量Q：

Q=44.92×1.36×100-42.12×1.29×10=5565.77 kJ/h

秸秆每小时燃烧的热量为58400kJ/h

排烟热损失为：5565.77/58400=0.0953

结语 通过计算热效率，可以看到新型多功能节能灶热效率高达18.6%，近视普通灶的两倍，大大提高了热效能。利用计算的排烟热损失可以看出余热回收装置的重要性。这些理论计算为新型多功能节能灶顺利推广提供理论依据。

参考文献：

[1] .对中国能源问题的思考[J].上海交通大学学报,2008(3): 5-11

[2] 戴锅生.传热学[M].北京：高等教育出版社，1991

[3] 王为术.节能与节能技术[M].北京：中国水利水电出版社，2012

[4] 韩雷涛,谢建等.蒸汽二次风节能炉具 [J].可再生能源,2007（6）17-19

[5] 张可荣，王建宏.多功能高效节能灶设计与应用[J].林业实用技术,2006(2)53-56

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一、产业类建筑改造的实践发展

随着历史保护思想、人文主义思想和生态环境保护意识的不断进步和发展,产业遗存得到了更好更多的保护,产业类历史建筑的改造与更新也达到了全新的阶段。设计师们利用创新的设计手罚,赋予了历史建筑新的生命。产业类历史建筑不再是文明衰落的象征,而成为了城市中一道亮丽的风景,为城市形象的多样化增添了一抹独特的魅力。从全球范围来看,欧洲和北美产业类历史建筑遗产与地段保护工作比较成熟,有十多处工业遗产被列入世界文化遗产名录。

综合体改造模式。1965年,美国的设计师劳伦斯?哈普林(LawrenceHalprin)在旧金山的吉拉德里广场(GhirardelliSquare)将一个巧克力工厂改造成为一个集娱乐、居住、餐饮等多种功能为一体的综合购物广场。这是第一个产业建筑商业性再利用的成功案例,运用了建筑再循环理论。该项目在改造之初就本着对原有产业建筑充分尊重的原则,并镶嵌一些现代设计元素,使得人们在享受娱乐服务的同时感受到建筑带来的历史底蕴。很快,吉拉德里广场作为商业性改造的成功典范,在美国开始被大规模地效仿,比如波士顿昆西市场(QuincyMarket)改造,将码头仓库区改建为商业综合体,又如着名的旧金山渔人码头,将军工厂改建为展览中心。这种改建模式甚至影响到世界的其它区域,比如澳洲的岩石区也是直接套用这种改造模式。

“阁楼”(LOFT)模式。这种模式最早是美国自发式地探讨产业类历史建筑改造与更新,苏荷(SOHO)区的改造是一个典型案例。20世纪六七十年代,纽约作为世界的艺术中心,许多艺术家租用了租金低廉的苏荷(SOHO)区的旧产业建筑,他们运用全新的设计思想和技术将它们改造成适合自己工作和居住的多功能空间。阁楼(LOFT)公寓充分利用旧产业建筑的大柱网大开间进行灵活多样的围合式分割布局,充分发挥产业建筑的高荷载承受能力。新肯考迪亚码头的改造是历史建筑改造为公寓楼的成功范例。综合区域模式改造。鲁尔工业区的北杜伊斯堡景观公园是将旧产业园改建为景观园区非常成功的例子。景观设计师彼得?拉茨历时4年将一个废弃颓败的旧工厂改造成一个综合休闲公园。鲁尔工业区中还有许多将单体建筑、厂区群体建筑及设施以及区域等不同尺度层面的改造模式,例如将历史建筑改建为博物馆、展览馆的模式,还有将产业建筑中的大空间改造成多功能综合活动中心的模式、将很多建筑设施上设置餐饮空间模式等等。

二、产业类建筑改造的现实意义

1.生态价值的体现

人类从自然界获取的物质原料约一半以上都用于建造各类建筑及辅助物,建筑业对环境污染比例达到三分之一,全球每年排出的温室气体中,有三分之一源于建筑整个生命周期所排放的。可见,要减少建筑从建造到使用、再到最终解体的整个生命周期所排放的温室气体量,最核心的是延长建筑的使用期限。城市废弃的产业类建筑物质价值大于其功能寿命,对其进行改造再利用不仅比新建建筑成本节省许多,还免除了大量的拆除成本,节约了资源和能源。

2.自身的适宜性

产业类历史建筑代表着某一时期的新技术、新材料和新结构,是城市产业历史文化的见证者。虽然他们自身功能寿命大多完结,但是其空间具有很大的兼容性,其物质寿命和精神寿命仍在,这为产业类历史建筑的改造再利用提供了无限的可能性。一方面,空间结构适宜。产业厂区规模大,占地多,建筑单元之间又留有弹性空间,为整体规划提供很大的发挥空间。厂房、仓库等产业建筑多为大跨度、大开间,非常适宜进行空间和功能区域的重新划分,创造出多样性和灵活性强的空间。而且产业建筑结构荷载要求严格,其房屋安全质量较高,其结构都可以满足多种民用建筑的要求。另一方面,由于产业类历史建筑体量庞大,在城市中成片存在,在城市空间形成历史街区形态,其特征明显具有很大的识别性,易成为该城市区域的中心。若将这种历史地段成片开发,能产生良好的集聚效应,带动整个区域发展,产生较大的经济效益。

3.商业利益的吸引

大多废弃的产业建筑虽然功能寿命结束,但其物质寿命依然存活。将产业类历史建筑进行改造再利用,赋予其新的功能,使其焕发新的活力,不仅节省了大量的拆除费用,而且节约了建设成本,缩短了建设时间。更重要的是,对历史建筑再利用的成功实施还能带动该区域经济发展,其背后蕴藏的巨大商业利益吸引了很多开发商和设计师对其投入。

延伸知识:毕业论文的论证方法

选题确定,材料提炼之后,应研究论证方法。即用材料说明题目,用论据证明论点的正确。为此,应遵循下述论证方法和逻辑规则。

1.论据必须真实可靠

论据是论证的基石,必须真实可靠论据来源于客观实际,是经过去粗取精,去伪存真的客观事实,是反复推敲无懈可击的真货。任何浮光掠影、金玉其外的材料是绝对不可取的。

2.不得采用循环论证法

循环论证就是用某个命题的自身来证明这个命题,自己证明自己,只是换个说法,这是不合逻辑规则的。例如,用“人吃饭为了不饿’’这条道理来证明“人饿了就要吃饭”这种现象,就是循环论证。

3.论证要合乎逻辑

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【中图分类号】 S969.1 文献标识码:B 文章编号:1673-8500(2012)10-0011-02

1 土木工程材料

随着科学技术的进步和建筑工业发展的需要,一大批新型土木工程材料应运而生,,而社会的进步、环境保护和节能降耗及建筑业的发展,又对土木工程材料提出了更高的要求。因而,今后一段时间内,土木工程材料将向以下几个方向发展。

复合化。单一的材料往往难以满足要求,复合材料应运而生。所谓复合技术是将有机和有机、有机和无机、无机和无机材料在一定的条件下,按适当的比例复合。然后经过一定的工艺条件有效地将几种材料的优良性结合起来,从而得到性能优良的复合材料。

多功能化。随着人们生活水平的提高,对材料的功能的要求越来越高,要求新型材料从单一功能向多功能方向发展。即要求材料不仅要满足一般的使用要求,还要求兼具呼吸、电磁屏蔽、防菌、灭菌、抗静电、防射线、防水、防霉、防火、自洁智能等功能。

2 土木工程材料现状及要求

与以往相比,当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善,随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外,随着技术的进步,传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。

2.1 从土木工程材料的来源来看:

鉴于土木工程材料的用量巨大,尤其在应用方面,经过长期使用的不断累积,单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天,以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看,由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高,传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此,以天然材料为主要材料的时代即将结束,取而代之的将是各种人工材料,这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。

2.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看:

技术性能的要求也越来越多,各种物理性能指标的要求也越来越高,从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。

3 新型土木工程材料——绿色建材

土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置,在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户,为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料,避免新型材料的生产和发展对环境造成危害,因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种:

3.1 利用废渣类物质为原料生产的建材,这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料,其优点是节能利废,但仍需依靠科技进步,继续研究和开发更为成熟的生产技术,使这类产品无论是成本上,还是性能方面真正能达到绿色建材标准。

3.2 利用化学石膏生产的建材产品,用工业废石膏代替天然石膏,利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能,开辟石膏建材的新来源,并且消除了化工废石膏对环境的危害,符合可持续发展战略。

3.3 利用废弃的有机物生产的建材产品,以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料,如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染,还节约了石油等资源,符合在资源可持续发展方面的基本要求。

3.4 利用来源广泛的地方材料为原料,利用高科技生产的低成本健康建材,不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料,根据这些地方的性质和特点,利用现代技术,可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。

4 土木工程材料的发展趋向

众多现象表明进入21世纪以后,在我国甚至是全世界范围内,土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向:

研制高性能材料,例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料,以及充分利用和发挥各种材料的特性,采用复合技术,制造出具有特殊功能的复合材料。

充分利用地方材料,尽量减少天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源,以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。

材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料,如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等,同时要开发对人体有益的材料,如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。

总结:土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的,它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换,在未来,基于材料原有的性质的基础上,“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。

篇（8）

随着建筑行业的不断壮大，可持续发展和低碳经济成为建筑材料领域的主题，生土建筑材料是未经焙烧，仅简单加工的原状土质材料[1]，生土建筑材料是一种绿色材料，具有低能耗、低排放、低污染的特点[2]。

1生土建筑材料的生态性能

实用性强：利用生土建筑材料进行建筑构造时，可以根据不同的地形条件进行调整，例如：针对平坦的地形建设地上、地下建筑，针对斜坡地形开挖窑洞等。技术简单：依靠生土建筑材料进行建筑施工时，对技术的要求很低，但是生土建筑材料所建造的建筑可以依山而建，也可以就地开挖洞穴和地坑，还可以用土坯和夯筑的建造方式。节能环保：拆除生土建筑后，可以将生土建筑材料作为肥料进行回收，同时，生土建筑材料还能作为一种新型的燃料。降低成本：生土建筑材料所建造的建筑，其建筑造价仅为地面砖房的五分之一。热工性能好：生土建筑材料的导热系数小，并具有优良的热惰性，这两个性能决定了生土材料具有较好的隔热性。在炎热的夏季，生土建筑材料可以吸收热量，在寒冷的冬季，生土建筑外周也能有较好的保温效果。隔音防火：生土建筑材料优良的热工性能可以减轻外界气候对室内环境的影响，例如生土建筑材料可以隔音，同时还具有较强的防火性能。

2生土建筑材料多功能化的研究现状

2.1稳定型生土建筑材料

稳定型生土建筑材料是通过在生土材料中添加各种添加剂，以达到增加生土材料力学性和耐久性的目的。目前对于稳定型生土建筑材料的研究成果较多，根据添加剂的种类，可以分为传统胶凝材料、工业废料、天然纤维材料三大类。在利用传统胶凝材料作为添加剂方面：国外学者C．Jayasinghe等[3]通过掺入不少于6.0%的水泥改性当地红壤性土，结果表明可以显著的提高生土建筑材料的力学性能，尤其是抗压强度。国内学者尚建丽[4]采用水泥改性生土材料，试验证明改性后生土建筑材料的力学、耐候性和抗震性能都有大幅度提高。在利用工业废料作为添加剂方面：目前对于利用工业废料改良生土建筑材料的研究备受关注，如国外学者NurhayatDegirmenci[5]利用废料磷石膏和天然石膏改性生土砖，改性后生土砖的抗折强度、耐水性能以及干收缩性能都大幅提高。国内学者王琴[6]采用电厂废料脱硫石膏、粉煤灰、熟石灰等改性生土建筑材料，所研制的压制土坯砖抗压强度提高2～4倍，耐水性和耐候性能提升，体积收缩降低。在利用天然纤维材料作为添加剂方面：国外学者Acheza等[7]利用海藻、甜菜根和番茄根部的纤维开发的天然聚合剂对生土材料进行改性，可以显著提高生土建筑材料的强度和耐水性。国内学者[8]别利用麦秸、稻草和狗尾草作为加筋材料改性土坯，改性土坯抗压强度、抗剪强度和抗折强度等力学性能得到提高。

2.2温湿度响应型生土建筑材料

温湿度响应型生土建筑材料是通过在生土材料中添加与适宜建筑温湿度的相变材料和无机多孔材料，利用相变材料的吸放热性能和无机多孔材料的吸放湿性能，实现调整、控制室内环境温度和相对湿度，减小生土建筑墙体厚度，缓解房间潮湿，从而达到改善生土建筑室内舒适度，降低生土建筑能耗的目的。目前对于温湿度响应型生土建筑材料的研究正处于起步阶段，研究成果较少。在温度响应型生土建筑材料方面，国外研究机构Concordia大学建筑研究中心用49%的丁基硬脂酸盐和48%的丁基棕榈酸盐的混合物作相变材料，采用掺混法与灰泥砂浆混合，然后再按工艺要求制备出相变墙板[9]。在湿度响应型生土建筑材料方面，国内学者闫增峰通过对生土建筑材料物性参数测试，获得生土建筑材围护结构的等温平衡吸性能，揭示生土建筑材围护结构对室内湿环境的动态调节机制。建筑材料历经原始阶段，砖、石应用阶段和钢材、水泥应用阶段。砖、石应用阶段需要进行烧制以秦砖汉瓦为标志，其含一定数量的孔隙具有一定的吸放湿功能，但是覆盖的表面材料限制了功能的发挥。钢材、水泥应用阶段以钢筋混凝土为标志，其冰冷的表面使人们失去了可呼吸的生活空间。所以改性生土建筑材料，研究具有节能性能的温湿度响应型生土建筑材料不但是人们生活需要，也是建筑材料向生态性发展的必然要求。

2.3空气净化型生土建筑材料

空气净化型生土建筑材料是通过在生土材料中添加光催化材料（如TiO2），利用光催化材料自身具有的“低温深度氧化能力”净化生土建筑室内空气污染物，实现功能材料与生土材料相结合，提高建筑材料的热导率，增加建筑系统的热物性，去除室内空气污染物，从而达到改善室内空气品质，降低生土建筑能耗的目的。目前对于空气净化型生土建筑材料的研究尚未起步，主要是由于过去生土建筑材料多用于经济较为落后地区的农村住宅，其室内装饰装修极为简单不存在室内环境污染问题。近年来，在党的富民政策的指导下，我国农民生活水平日益得到改善，城市居民的住宅装饰装修热潮也逐步波及到了农村，“把房屋装饰一新过大年”成为农民消费的新时尚。但是，由于大多数农民文化水平偏低，建材消费经验缺乏，室内环境污染防护意识不强，发生在城市里的建筑、装饰装修和家具污染问题已经在农村蔓延，给刚刚富裕的农民造成了经济的损失和身心的伤害。近年来，国内外学者在降低建筑能耗和改善室内空气品质方面分别取得了一系列进展，并且提出了一系列改善措施，但是也出现了矛盾，具体表现为建筑节能设计往往以恶化室内空气品质为代价，导致建筑相关疾病和病态建筑综合症；而在提高室内空气品质的同时，往往造成室内能源的损失，所以迫切寻求具有节能、环保功能的建筑内表面材料。

3结语

基于对生土建筑材料的生态性能进行了综述，提出了生土建筑材料多功能化研究思路和方向。结果表明，随着建筑材料和农村住宅装饰装修热潮的发展，对于生土建筑材料多功能化不仅仅局限于提高生土建筑材料强度和耐久性能，而且拓展到降低生土建筑建筑能耗和改善生土建筑室内空气品质，使生土建筑/金属材料具有节能、环保性能，实现生土建筑材料的功能化、生态化和无害化发展。

作者:陈伟 单位:中冶宝钢技术服务有限公司

参考文献:

[1]王军,吕东军.走向生土建筑的未来[J].西安建筑科技大学学报:自然科学版,2001,33（2）:147-151.

[2]刘俊霞,张磊,杨久俊.生土材料国内外研究进展[J].材料导报,2012,26（12）:14-17.

篇（9）

 

建筑在诞生之初就被认为是技术与审美融合的产物。这就意味着一个好的建筑，它必须经得起适用性、经济性与美观性这三重考验。只有正确符合结构逻辑的建筑才能具有真实的表现力和实际的实践性，单纯追求艺术表现而忽视结构原理设计出来的只能是雕塑作品或虚假的造型而已。而伴随着高层建筑在我国的迅速发展和建筑高度的不断增加，其类型与功能也愈加复杂和多样化，高层建筑的建筑构思与结构设计也越来赳成为工程师们工作的重点之所在。

1、高层建筑的结构性

现代的高层建筑变得越来越纤细，产生更大侧移的可能性比以往大体积的多层高楼要大。建筑愈高，自然界所产生的重力荷载、风荷载和地震荷载的影响愈大。正因如此，抵消这些荷载的结构作用成为高层建筑设计的一个重要方面。高层建筑对侧向荷载的动力反应，可以通过改进结构系统以及选择有效建筑形状的措施加以控制。论文格式，结构表现。因此，高层建筑的形式在很大程度上和结构的有效性能有关，这也就决定了建筑的经济性。建筑的结构性能可以定义为建筑承受荷载以及抵抗侧移的能力，同时也决定着建筑各种体量的组成。

2、高层建筑结构设计特点

1)水平荷载成为决定因素。一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。

2)轴向变形不容忽视。高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。

3)侧移成为控制指标。论文格式，结构表现。与较低楼房不同，结构侧移已成为高层建筑结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。

4)结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言，高层建筑结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。

3、高层建筑结构其他设计方法

1)选择有效房屋形式以控制侧移。由于水平荷载成为决定性因素，因而控制侧移成为必要 手段。过去的高层建筑形式多为矩形棱柱体，而从几何观点看，这种形式对侧移是颇为敏感的。倘若采用对侧向力不太敏感的房屋形式，比如外柱倾斜式、上窄下宽式、圆形或椭圆形、三角形和新月形的房屋形式，利用它的几何形状所具有的力学特点，就可使结构更加有效，造价也更低。

2)高层建筑地下室的设置。当今高层建筑的下面都设有地下室，这通常出于两种考虑及需要。一种出于使用要求。比如可将大面积停车场或仓库、机房、配电间等一系列附属用房和人防工程等设于地下，从而节约地上建筑面积。另一种，则是出自结构的考虑和需要，因为设置地下室可减轻地基压力，提高房屋层数，增加房屋抗倾覆力和改善房屋抗震性能和总体刚度。因此，如何减轻作用于地基上的总荷重具有很现实的意义。论文格式，结构表现。

3)高层建筑中转换层的应用。伴随着建筑多层次、多功能的发展，转换层结构应运而生。 转换层属水平结构，用它去改变下方楼层柱子的 排列，或过渡上下层剪力墙的不同布置，以此来 获得特别的楼层柱网即创造大空间并将上部荷载 传递到下面相对少而大的柱或墙上，也是现代高 层结构设计的重要内容。

4)高层建筑防火设计。高层建筑因其巨大的高度和复杂的功能，一旦发生火灾便将造成巨大的危害。因而高层建筑防火问题若不能妥善解决，高层建筑的存在和发展都将受到严重威胁。因此在进行高层建筑防火设计时，要首先考虑结构防火，比如火灾的因素、火灾的控制、消防通道、救护工作以及结构的防火方式等。其次，在明确结构防火目的的同时，还要对防火有效时间和防火程度及范围进行设计。论文格式，结构表现。最后，还要保证建筑的稳定性，即建筑的承重结构必须在防火墙经火灾烧毁后仍能残存下来。论文格式，结构表现。

4、高层建筑结构表现涵义及内容

结构是影响建筑设计的重要因素，当代结构设计已经突破了传统概念上的“结构支撑”，越来越多的重视结构形态的表现性。结构表现成为建筑创作中形态构思的重要方法，结构表现着重挖掘建筑结构中的艺术因素，寻找结构和艺术的结合，变抽象的结构概念为生动的建筑语言。结构的表现不仅因满足功能要求呈现出来，而且通过结构工程师和建筑师的合作，还能实现设计者的个人美好愿望。

建筑结构艺术体现是建立在对工程原理特别是结构的原理和性能理解的基础上，并包含三层含义：效能、经济和雅致。所谓效能就是指在充分发挥结构优势基础上，又充分利用天然资源，从而使其尽可能有效的承受施加在它们上面的荷载。经济也是衡量一个建筑好坏的标准之一，节约天然资源的要求要和节约社会资源的需要相平衡，要做到用最少的钱建造最多功能的建筑，也正是由于设计者们注重经济的理念，将建筑造型与结构造型更有机的结合，才创造了许多伟大的结构艺术品。另外，雅致的结构形式更能够打动人心，引起人们的审美情感。雅致的结构表现因素有很多，比如结构形态的节奏与韵律，张力和动感；结构形态刚与柔的对比；结构形态的简洁与明确，机理与变化；结构形态的精妙平衡等等。

5、高层建筑结构设计与建筑设计理念

从表象层面看，建筑表现为空间方面的概念和形式是表现总体环境的。论文格式，结构表现。对于某个建筑物的最初方案设计，建筑师考虑更多的是它的空间组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。但是，关于空间形式的整体设想，也要求建筑师必须考虑建筑形式中有关荷载与抗力之间关系的某些准则，即结构概念。这包括以下几方面：一是所设想的空间形式应当固定在地面上；二是所设想的空间形式应当具有质量并能承受竖向重力荷载；三是所设想的空间形式必须能抵抗水平风力作用和地震作用。所以，在进行高层建筑设计时，建筑师的基本任务是：一方面要与结构工程师及其他T程技术人员协调合作；另一方面要根据建筑功能要求、建筑立意、场地情况、外力特征、施工条件及效率等因素，寻找出最经济，合理，美观的建筑方案。

6、结语

高层建筑设计中，由于水平荷载起主要控制作用，为考虑水平荷载，结构上必须提供必要手段去应付。因此，有些人认为结构在建筑形式中似乎充当了主角地位，这种看法不够正确。如果说结构是建筑设计的唯一准则的话，那么，我们只能由矩形或圆形的高层建筑，建筑设计也只不过重复使用这种单调的建筑形式罢了。但前面的讨论已经给我们启示，现代高层建筑设计中，结构设计与结构表现必须相互配合，这也说明了建筑师与结构工程师充分合作的必要性。因此，我们可以说建筑不仅反映了建筑师对结构工程师的尊重，以结构的构成来表达建筑的完美形式；它更反映了结构工程师对建筑师的理解，以创造性的结构处理去适应建筑功能的需要。

参考文献:

1.陈天虹，林英舜，王鹏种．超高层建筑中结构概念设计的几个问题[J]．建筑技术，2006，37(5)：371-373．

篇（10）

一、文字部分

1、文题(包括副标题)，总共不超20个字；要求中、英文。

2、摘要：包括研究的目的、方法、结果和结论，100~200字为宜，应具有独立性和自明性，用第三人称表述，切勿出现引文；要求中、英文。

3、关键词(要求3~8个)；要求中、英文。

4、中图分类号。

5、文献标识码。

6、章节编排：论文正文的章节编排采用三级标题，一般不超过四级。如“1”、“1.1”、“1.1.1”等。之后的分级可用1)、2)……，再下一级用a.b.……。

7、文章字数5000字之内(工程实践类论文3000字左右为宜)，图片10幅左右，图片均应注明来源(作者自摄、自绘者，统一说明即可)。

8、论文须提供插图后的word文档，将图片直接插入论文版面相应位置，并在正文中对应位置插入图片编号。

二、插图部分

1、提供投稿文章单张图片(JPG、TIF格式)，图片编号应与文中插图号保持一致，并有图片名称(比如：图1总平面图)。

2、图片要求清晰、色彩饱和。

3、图片长边不小于20cm；图片分辨率不应小于300dpi(有些刊物对实景照片还有特殊要求，须用正片请专业人员拍摄、再专业高精度扫描)。

3、图片中若含有文字，可在图中标注数字，在图片下方按照数字来标注相应注释文字。

三、参考文献

参考文献应选列最主要、最新的且公开发表过的。所引用文献要完整，内容要准确。参考文献须在文中标引，并按在文中出现的次序编排，参考文献按下列方式著录：

1、专著

[序号]作者.其他责任者(译者).题名[M].出版地：出版社.出版时间(版本，第一版可不著录)：页码.

示例：

[1][英]阿诺德汤因比著.刘北成，郭小凌译.历史研究[M].上海：上海人民出版社，2000年9月：76-78.

2、析出文献

[序号]析出责任者.析出题名[文献类型标志]//原文献责任者.原文献题名.出版地：出版者，出版时间(版本，第一版可不著录)：页码.

示例：

[2]马克思.关于《工资、价格和利润》的报告札记[M]//马克思，恩格斯.马克思恩格斯全集：第44卷.北京：人民出版社，1982年2月：505.

3、期刊

[序号]作者.题名[J].刊名，年，卷(期)：起止页码.

示例：

[3]董丹申，李宁.在秩序与诗意之间[J].建筑学报，2001(8)：55-58.

4、学位论文

[序号]作者.题名[D].出版地：出版者，年：起止页码.

示例：

[4]TONGXiaodong.Experimentofcementadditiveanditsdamagemodel[D].Hangzhou：ZhejiangUniversity，1999：24-69.

5、论文集

[序号]作者.题名[C]//论文集题名.出版地：出版者，年：起止页码.

示例：

[5]ZHANGWen-li，WANGLin-ze，XIEJiang-hua，etal.Hopfbifurcationofimpactdamper[C]//Proceedingsofthe3rdInternationalConferenceonNonlinearMechanics.Shanghai：ShanghaiUniversityPress，1998：437-440.

6、标准

[序号]标准编号，主要责任者：标准名称[S].出版地：出版者，年.

[6]GB/T50362-2005，中华人民共和国建设部：住宅性能评定技术标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2006.

7、专利

[序号]专利所有者.专刊题名：专利国别，专利号[P].出版日期.

[7]刘加林.多功能一次性压舌板：中国，92214985.2[P].1993-04-14.

8、报纸中的析出文献

[序号]作者.题名[N].报纸名，出版日期(版次).

[8]丁文祥.数字革命与竞争国际化[N].中国青年报，2001-11-20(15).

9、电子文献

[序号]主要责任者.题名：其他题名信息[文献类型/载体标志].出版地：出版者，出版年(更新或修改日期)[年-月-日].获取或访问路径。

[9]KNOWLENC，WILLIAMSJ，MATTICKAT，etal.Quasi-isothermalexpansionenginesforliquidnitrogenautomotivepropulsion[EB/OL].[2002-10-08].http：//aa.Washington.edu/AERP/CRYOCAR/Papers/sae97.pdf