房屋设计分类汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇房屋设计分类范例，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。

篇（1）

中图分类号：S611文献标识码： A

0 引言

雷击是最为严重的自然灾害之一，广受人们关注，但是很多工厂在发展过程中对雷击的重视度不够以及技术不足，造成了重大的损失，因此做好防雷设计措施是十分必要的。随着城市生活的发展，需要污水处理厂来改善人民生活环境的意义也越来越大，如何防止雷电所带来的影响也是日益突出的问题。对污水处理厂及生活人员的人身安全具有重大的影响，同时也对设计人员在污水处理厂防雷设计中提出了更高的要求。

1 雷击及其危害

雷电，通常成为闪电，其形状主要有片状、线状和球状等，一种发生在自然界中的、无法预测的、不可控的自然现象。自古以来，闪电便是威胁人类生命财产安全的杀手之一，被列为世界十大自然灾害名录。在雷电灾害中，往往还有引起其他一些灾害，其中最严重的便是火灾。按照效应和危害方式划分，雷击可分为雷电感应和直接雷击两类。雷电感应又被称之为感应雷，直接雷击被称之为直击雷。

感应雷的产生主要是电云层与大地之间产生静电场，从而引发雷电放电，"I”型构成静电感应过电压，最终形成巨大的瞬变脉冲电磁场，形成感应雷。雷电感应产生的脉冲电磁，可以说无孔不入，容易造成电气仪表和电子设备的损坏或者失灵，尤其对自动化程度比较高的化工设备，构成巨大的威胁。

而直击雷指的是大气中带电雷云对大地或者其它物体直接放电而形成的雷击，其可产生电效用、机械力作用和热效应等，往往伴随着巨大的伤亡和破坏。其主要的特点是:首次放电释放的能量巨大，造成巨大伤亡和破坏，雷电流的幅值可以达到200kA。

2 防雷设计及等级分类

污水处理厂的防雷设计大致包含防雷分类、防雷措施、防雷装置等内容，结合污水处理厂的规模与工艺处理所需达到的要求，每个工程的防雷设计内容有所不同。

《雷规》规定各类防雷建筑物应设置外部防雷装置和内部防雷装置。外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成，内部防雷装置由防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成。各类防雷建筑物应采取防闪电电涌侵入的措施。以下污水处理厂各类建筑物的防雷措施仅针对第二类、第三类防雷建筑物。

按照《雷规》中的防雷分类，污水处理厂无第一类防雷建筑物；加氯间、污泥消化池、沼气柜、沼气过滤间、沼气压缩机房、沼气火柜等爆炸危险场所属于第二类防雷建筑物， 预计雷击次数大于 0.05 次/a 的火灾危险场所、 预计雷击次数大于 0.25次/a 的一般性民用建筑物或一般性工业建筑物属于第二类防雷建筑物；预计雷击次数大于或等于 0.01 次/a 且小于或等于0.05 次/a 的火灾危险场所、预计雷击次数大于 0.05 次/a，且小于或等于 0.25 次/a 的一般性民用建筑物或一般性工业建筑物属于第三类防雷建筑物。

3 建筑物的防雷措施

3.1 外部防雷装置

3.1.1 接闪器

污水处理厂各类防雷建筑物的接闪器可采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆，也可采用由接闪网、接闪带或接闪杆混合组成的接闪器，沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，在整个屋面组成的网格，第二类防雷建筑物为不大于 10m×10m 或 12m×8m，第三类防雷建筑物为不大于 20m×20m 或 24m×16m。

3.1.2 引下线

污水处理厂各类防雷建筑物的引下线可利用钢筋混凝土屋顶、梁、柱、基础内的钢筋，若设置专设引下线，数量不应小于 2 根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距沿周长计算的距离，第二类防雷建筑物为不应大于 18m，第三类防雷建筑物为不应大于 25m。从雷电分流的角度，污水处理厂各类防雷建筑物在已设自然引下线的前提下， 不必再设置专设引下线， 只要条件许可，设置自然引下线是工程设计首选。

3.1.3 接地装置

污水处理厂各类防雷建筑物的接地装置可利用基础内钢筋网作为接地体，包括利用槽形、板形或条形基础的钢筋，也可在基础下面混凝土垫层内敷设人工环形基础接地体。采用共用接地装置的接地电阻应按 50Hz 电气装置的接地电阻确定，不应大于按人身安全所确定的接地电阻值。

3.1.4 装置连接

污水处理厂各类防雷建（构）筑物的外部防雷装置中接闪器、引下线、接地装置应可靠连接，对于连接方式，《雷规》中明确提出：构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋应采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接。 单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构件内钢筋应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。 构件之间必须连接成电气通路。 在设计时应同结构设计专业配合，明确相应装置的连接措施。

3.1.5 防闪电感应的措施

污水处理厂第二类防雷建筑物中的危险建筑物、 爆炸危险场所应采取防闪电感应的措施，具体做法可见《雷规》中相应的规定。

3.2 内部防雷装置

3.2.1 防雷等电位连接

内部防雷装置应防止由于雷电流流经外部防雷装置或建筑物的其它导电部分而在需要保护的建筑物内发生危险的火花放电，为避免产生这类危险的火花放电，必须做防雷等电位连接。

防雷等电位连接就是将防雷装置与下列诸物体之间互相连接以实现等电位：金属装置，建筑物金属体，建筑物内系统，从外部引入建筑物的外来导电物体和线路。

在那些自然等电位连接不能提供电气贯通之处用等电位连接导体，在用等电位连接导体做直接连接不可行之处用电涌保护器（SPD）连接；在不允许用等电位连接导体做直接连接之处用隔离放电间隙（ISG）连接。

3.2.2 电涌保护器

篇（2）

中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（b）-0035-02

Analysis of Common Errors in the Detection of Lightning Protection Devices for Expressway Mechanical and Electrical Facilities

Li Peng

（Henan Provincial Lightning Protection Center，Zhengzhou He'nan，450003，China）

Abstract：With the continuous expansion of the scale of highway construction， the increasing use of precision instruments， the impact of lightning on the highway facilities.Through the research， the re

雷是发生于大气中的一种瞬时高电压、大电流、强电磁辐射的灾害性天气现象。雷电灾害有两类：一类为直接雷击灾害；另一类为感应雷击灾害。前者会直接击死、击伤人畜、击坏输电线、建筑物，甚至引发火灾；后者悄悄发生，不易察觉，主要以电磁感应和过电压波的形式对微电子设备构成危害。两种形式的雷击尽管表现形式不同，但对人们生命财产均构成严重威胁[1]。

随着防雷装置使用年限的累积，加之防雷装置多为露天装设、易受雨雪侵蚀锈蚀，导致性能下降甚至失效，因此对高速公路机电设施定期进行性能检测，对于科学掌握防雷装置性能状态，针对性进行科学维护，保障高速公路机电设施雷电安全具有重要意义。在实际操作过程中，由于高速公路点多线长，机电设施装设环境复杂，加之供电、通讯系统种类多，对防雷装置性能需求不统一，对机电设施防雷装置现场检测工作在仪器使用、测试部位选取和测试结论记录等方面存在较多误区。通过对这些误区的分析和应对，可以使检测工作做到更加科学、有效，更加真实的反映高速公路机电设施防雷装置的性能状态，以及更针对性地提出维护保养以及整改的建议。

1 检测仪器使用的误区分析

目前，对高速公路机电设施防雷装置检测使用的仪器主要包括工频接地电阻测试仪[2]、毫欧表、压敏电压测试仪、电磁屏蔽测试仪、等电位测试仪、土壤电阻率测试仪[2]、静电电压表、万用表。其中，工频接地电阻测试仪、土壤电阻率测试仪和等电位测试仪在使用过程中容易产生误区。

1.1 工频接地电阻测试仪使用误区

接地极位置选择错误。在高速公路收费区检测过程中，工频接地电阻测试仪接地极安放位置附近有供配电设备、地下埋有大尺寸金属物或与被测设备接地位置重合。此类误区导致测试仪表测试结论显示值波动、测试值较实际值偏小。

测试延长线选择错误。由于高速公路机电设施往往沿高速公路路线敷设，在检测过程中需要使用延长测试线的方法，避免反复移动测试仪表，造成测试值失准。但在选择延长线的过程中，检测人员往往不注意测试仪表对线径、线材和线阻的要求，盲目选择粗、长、硬的线材来做测试延长线，导致测试结果失准。

1.2 土壤电阻率测试仪使用误区

常用的土壤电阻率测试仪采用四极法测量土壤电阻率：选取四个接地电极按直线排列，则根据极间距离及测试仪读数即可直接求得土壤电阻率[3]。由于高速公路机电设施敷设多为周边空旷且露天的环境，受雷电直接侵袭和雷击电磁脉冲侵袭概率较大，因此，利用土壤电阻率计算防雷装置散流效率尤为重要。

但在土壤电阻率测试仪使用过程中，受限于测试环境，接地极在沿高速公路线路敷设时，往往与地下大尺寸金属物、管线平行布置，此类误区导致测试仪表测试值较实际值偏小。

1.3 等电位测试仪使用误区

由于受环境限制，在缺少土地供工频接地电阻测试仪测量时，也使用等电位测试仪测试接地电阻。在高速公路机电设施防雷装置检测过程中，往往在收费区测试车道设备、相关机房设备时使用等电位测试仪。等电位测试仪的使用误区主要集中在测试基准点的选取方面，往往在不察觉的情况下利用带弱电性的设备外壳作为测试基准点，造成测试仪表测试结论显示值波动。

2 测试部位选取的误区分析

2.1 防直击雷装置测试部位选择误区

高速公路机电设施防直击雷装置装设位置主要包括高杆灯、广场摄像、自动气象站等，这些设施在装设防直击雷装置时要求各有不同，如自动气象站要求设置独立的引下线和接地装置，不得利用金属支撑杆做引下装置等。但在检测过程中，由于对相关标准不熟悉，检测人员在检测过程中容易错误选择测试部位。

2.2 土壤电阻率测试部位选择误区

高速公路机电设施的接地装置安装位置大多是回填区域，由于高速公路的环境特性，周边农田或林地较多，测试过程中，测试人员在未掌握接地装置是否安装在回填区域的情况下，容易盲目选择土壤电阻率低的农田或林地进行测试，反而无法测得真实数据。

2.3 等电位测试部位选择误区

在对高速公路机电设施进行等电位测试时，测试基准点选择误区已做介绍，此外还存在的误区包括，测试目的不同导致选择测试部位错误，例如，需要测试接地电阻的设备或需要单独接地的设备（消防控制设备等），无法进行等电位测试的情况。

3 测试结论记录使用的误区

高速公路机电设施防雷装置检测需要在一定的环境、气象条件下进行，如周围无大型电磁设备、无雨、非冻土等。不同的环境、气象条件测得的数据，均需要进行修约比较和加权处理后才能客观、科学地显示真实数值，如未进行相关数据处理而直接使用测试值作为结论，往往导致结论失准。

4 结语

防雷装置检测工作是一项技术性、规范性较强的工作，知识技术涉及面广，工作程序要求严谨，测试结论和建议应慎重。从技术方法上讲，无论是国际俗肌⒐家标准还是行业标准都有明确规定。因此，开展防雷装置检测工作时，尤其要结合项目特性，制定科学、全面的检测方案，查阅有关设施设备的防雷标准和要求，切勿由于主观失误造成结论谬误。

参考文献

[1] 金磊.城市灾害学原理[M].北京：气象出版社.

篇（3）

中图分类号：J12 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2013）01-159-01

一、现如今当代中国的艺术设计

所有的艺术都源于一个传统的历史文化中，中国的艺术设计就是如此。在历史文化悠久的中国，创造了很多艺术作品，中国当今的艺术设计很大程度上遗传了古老的旧时代艺术。

但是，在现在这个艺术领域呈现多元化的社会中，很多艺术已经不在注重艺术本身的精神内涵，而只注重与外在，导致很多艺术设计没有精神表达，更加不用提示么所谓的艺术设计的内在超越。那么，在这个艺术设计多元化的今天，我们怎么才能取得艺术设计在其精神层次上的表达呢？又怎么样才能使艺术设计实现内在的超越呢？这是一个值得关注的问题。

二、艺术设计在文化意义上的精神表达

艺术设计最讲究的就是精神的表达，下面我们主要讨论一下艺术设计在文话意义上的精神表达。

（一）艺术设计在文化意义上应汲取的精神表达

1.中国的知识分子余英时曾经说过这样一句话：“所谓个体自觉者，即自觉为具有独立精神之个体，而不与其他个体相同，并处处表现其一以独特之所在，以期为人所认识之意也。”

由此可见，中国的艺术创造者都很在意艺术作品的精神表达。举一个例子来说：在中国古代魏晋时期所表现出的艺术大多都有一种独特的内在含义，而这些艺术作品所表现出来的内在含义也在某中程度上体现了当时艺术品作者的精神表达。尤其是魏晋时期中绘画作品，然而这种表露在外的艺术精神表达也对中国当代的艺术设计产生了很大影响。这种精神外在的优良艺术传统也值得当代艺术家去汲取，让这种优良的精神表达也体现在自己的艺术作品中。

2.除了魏晋的绘画，中国的艺术设计作品还有很多，比如说中国的园林设计。中国的园林设计分为两种风格，一种是所谓的皇家园林的设计风格，这种风格主要体现在北方，以北京最为突出，皇家园林的设计风格主要是以宽宏、堂皇为主。另外一种园林设计的风格就是私家园林，这种风格的园林设计主要体现在南方苏杭一带，这种园林的艺术设计风格上与皇家园林存在很大的不同，它是一种精致、巧私、淡雅的风格。然而，这两种风格流传到今日，第一种皇家园林风格也逐步开始汲取苏州园林的风格，因为苏州园林的设计风格体现了一种内在的韵味。这种内在的韵味，正是一种艺术设计的精神表达。

（二）艺术设计在文化意义上应反思的精神表达

在当今的艺术设计中，除了以上所说的应汲取的精华外，还有很多需要反思的地方。比如：现如今文化呈现了多元化的发展趋势，不同的国家，不同的艺术作品可以进行交流，在不同的艺术风格中吸取精华。然而，很多当代的艺术作品吸取了一些西方的先进技术，这些作品没有内在的含义，体现的只有一些高超的科技，根本不存在什么艺术造诣，像这样的艺术风格我们就要遗弃，因为艺术是一种对精神的外在表达，而不是对科技的外在体现。

三、艺术设计在多元文化下的内在超越

在现如今社会，很多人都提倡超越，超越是一种精神，是一种体现奋斗、体现坚持不懈的一种精神。人可以超越自我，也可以超越他人；超越还有内在超越与外在超越之分，内在超越是心灵的上的超越，外在超越则是表露在外的某种事物的超越。当然，人可以超越，艺术设计同样也可以超越，那么，我们现在就对艺术设计的内在超越进行简单的讨论。

在中国，很多文人在“内在超越”这方面很讲究，尤其是儒家代表的文人，他们就非常提倡艺术的内在超越，以至于到现如今，很多当代的艺术家也不断地在追求艺术的内在超越。例如：一个当代的山水画家，他画了一幅山水画，山清水秀，十分美丽，当这个作品呈现在人们的视野中时，这幅画体现的不仅仅是美丽的风景，还有画内在的东西，这种内在的东西就是画所体现的作者的心情，甚至是作者所向往的生活，这样的艺术作品就是一种艺术设计上的内在超越。

当然除了这些艺术设计上的内在超越，还有很多其他很多方面的内在超越。在当今这个文化艺术多元化、全球化的社会，各个国家、各个种族的艺术都有了一定的融合，例如在房屋设计方面，就有西方设计和东方设计，西方的房屋体现的是一种富贵、堂皇的格局，而东方的则是大方、宽敞的格局。然而很多房屋设计的艺术家只是一味的喜欢某种格局、某种风格，将所有的房屋都设计成自己喜欢的风格类型，直接照搬照抄，根本没有什么韵味可言，然而，真正地艺术上的内在超越是在艺术本身具有的特性的基础上展现出一些内在的、潜在的含义，或者能让人们在艺术品本身之外能感到一些不同的韵味。这才叫做真正艺术设计的内在超越。

四、结语

人需要精神表达，艺术同样也需要具有精神上的表达，艺术设计是一个框架，它的内在精神是需要人们往里填充的，同样，人们在为艺术填充精神时也要适当的追求艺术的内在超越。艺术不仅仅是工人们来欣赏的，很多时候，一个国家的艺术内涵还体现了一个国家的文化水平与素养。所以说：把握艺术的精神表达，超越艺术的内在含义，对我国文化艺术的发展有非常重要的意义。

参考文献：

[1]徐复观.中国艺术精神自叙-[M].武汉：湖北人民出版社，2009.

篇（4）

当前，高层建筑随着城市的发展和科学技术的进步而发展起来的，在土地资源日益趋紧的今天，高层建筑有利于节约用地、解决住房紧张、减少市政基础设施和美化城市空间环境。为了在日益激烈的设计市场竞争中求得生存与发展，为业主提供优质的设计产品，提高设计产品的经济性，已成为每一个设计单位努力追求的目标。

一、高层住宅结构设计现状

低层建筑和高层建筑横向和竖向的结构体系设计基本原理是相同的，但是建筑高度越高，竖向结构设计越难，这也是建筑界正在努力解决的问题之一。住宅结构越高，就要求有较大的柱子或者墙来承受垂直压力负荷，这对建筑材料的要求比较高。另外，住宅越高，侧向力所产生的剪切变形和倾覆力矩就要大得多，而且侧向荷载产生的响应并不是线性的，而是随着高度增加而迅速增大，在现代高层住宅建筑物中，重要的问题是整体抗弯和抗变形，抗震等，高层建筑与低层建筑结构有着很大差异，需要考虑的因素也很多，例如共振，扭转，水平侧向位移等。所以，高层住宅结构设计比较困难，考虑因素复杂多变，影响因素很多所以在设计的时候，要从整体上进行把握，设计出实用性强的好方案。

二、高层住宅结构设计优化的原则

（一）满足经济性要求

住宅作为商品，开发商为有利可图，要求投入少，经济效益，购房者则要求房屋设计布局好，外观美，房价适中，质量上乘。因此，结构设计应根据房屋的建造地点、平立面体形、层数多少，在满足安全性、耐久性和舒适性要求的前提下采用经济合理的结构体系，在构件设计中应精打细算，严格执行规范构造要求，注意避免不必要的浪费。尤其在地基基础设计中更应该注意方案的经济比较，因为地基基础设计方案合理与否对房屋造价至关重要。

（二）满足安全性和耐久性要求

住宅实行商品化后，应成为广大住户的耐用消费品，使用寿命长是区别于其他消费品的最大特点。因此，结构安全性和耐久性是住宅结构设计的最基本的要求。在结构体系的选择，材料的选用，都应该有利于抗风抗震，以及在使用寿命期间维修改造的可能性。

（三）满足舒适性要求

住宅建筑设计应该为住户起居的舒适性要求提供条件，例如，多种户型，灵活分隔室内空间，人居的热、光、声的环境等要求，为此结构设计应较好地配合建筑和机电专业， 尽可能在居住空间中避免露柱露梁的压抑感和采用隔音较差的分隔墙材料， 使室内简洁明快， 隔声较好，给居住者创造一个幽静舒适的环境。结构方案中还应考虑住户日后改变分隔空间的可能性，当采用剪力墙结构时，宜采用大开间布置。

三、高层住宅结构优化设计方法

（一）增加抗弯结构体系的有效宽度

增加抗弯结构体系的有效宽度，以调整结构的抗侧刚度。这样做，是非常直接的，也是非常有效的。增加宽度可以直接增大抵抗力臂，从而减小抗倾覆力。从材料力学的基本知识可以知道，同样面积、抗倾覆力同结构宽度的关系不同形状，可以获得不同的其几何特征。例如：相等面积的条件下，工字形截面的截面惯性矩要大于矩形截面，而矩形截面又要大于圆形截面。根据这个原理，不难理解加大宽度以后，整个结构的抗侧刚度得到很大提高。在其他条件不变的前提下，侧移将按宽度增加的三次方的比例减小。当然，必须考虑“剪力滞后”的不利影响，结构体系中竖向构件的水平连接应具有足够的刚性，才能真正达到上述效果。

（二）对剪力墙的设计要加强

剪力墙的设计关键是连梁设计。联肢墙是连梁把各墙肢进行联结组成，增大了约束墙肢的刚度。连梁刚度被增大导致结构地震作用同时增大，也增大了连梁与墙肢的分配内力，这种情况下只能把构件配筋量增大，这样的设计结果明显在很大程度上浪费了材料。所以，高层住宅结构在设计的时候，不应该把具有大刚度的窗下墙当作连梁，而是要把连梁设计分为截面和小刚度的弱连梁。当然，满足了结构的刚度和变形的要求后，就要从经济的角度和抗力以及变形方面进行综合的考虑，合理进行抗侧力构件的布置。结构抗侧力的刚度随着剪力墙的数量增多而增大，但是相应的结构位移随之减小，抗侧力刚度变大的同时结构地震力也随之增大，非常不利于结构造价的控制。所以，剪力墙应该遵循周边分散、均匀等原则进行合理的布置，对水平位移的限值进行规范化，尽最大程度的把剪力墙的数量降到最低。

（三）限制结构的抗扭刚度不能太弱

高层建筑混凝土结构技术规程435条规定：结构扭转为主的第一自振周期 Tt与平动为主的第一自振周期T1之比， A级高度高层建筑不应大于 0、9。扭转耦联振动的主方向， 可通过计算振型方向因子来判断， 在两个平动和一个转动构成的三个方向因子中， 当转动方向因子大于0、5时， 则该振型可认为是扭转为主的振型。当不满足以上要求时，宜调整抗侧力结构的布置， 增大结构的抗扭刚度。如在满足层间位移比的情况下， 减小某些 （中部 ） 竖向构件刚度， 增大平动周期， 加大端部竖向构件抗扭刚度，减小扭转周期。

（四）设置多道设防体系

目前，世界工程抗震的主要思想基本上是一致的小震不坏，中震可修，大震不倒。由于地震作用具有不确定性，防止在罕遇烈度时建筑物发生倒塌，多道抗震防线概念对于实现这一目标是有效的，从而可以保障人民生命的安全。原则上讲，应优先选择不负担或者负担重力荷载很少的竖向支承构件，或者选择轴压比较小的抗震墙、实腹筒体之类的构件作为第一道防线，不宜选用轴压比很大的框架柱兼作第一道防线的抗侧力构件，可以利用赘余杆件来增加多抗震防线。

进行图纸的设计时，应该按抗震设防进行分类，抗震等级要依照具体的建筑高度、结构类型以国家颁布的《抗震规范》为标准进行确定。在建筑中可以不考虑地震震力的振型数据耦联扭转的计算；当振型数据>3时，要以3的整数倍进行计算，但是数据必须小于建筑物的层数；当建筑物的层数低于2层时，振型数可以采用建筑物的层数。但是在房屋结构不规则时，就要对扭耦联转进行考虑，高层住宅建筑的振型数不能低于8，建筑结构的层数多、刚度系数大，就应该多要振型数，才能达到更好的抗震效果。

四、结束语

高层住宅结构设计优化能够有效降低工程造价，带来可观的经济效益，不仅能让建筑物安全实用，又能使其经济美观，舒适。所以进行结构优化设计至关重要，实际设计中，要结合实际情况和具体条件来灵活运用设计优化方法，实现住宅结构设计既安全又经济。

参考文献：

[1] 刘利峰，钢筋混凝土建筑结构设计优化研究[J] 科技资讯，2010（20）

篇（5）

中图分类号:X22文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)06-119-01

城市的规模不断扩大,市区面貌日新月异;欣喜之余,却不能忽视这样建筑长期困扰我们的问题,据统计分析,全世界大约一半的温室效应气体来自于建筑材料的生产运输、建筑的建造以及运行管理有关的能源消耗。

随着人类面临迫在眉睫的环境危机,世界性的生态观念和共识的逐步形成,我国政府又将“ 可持续发展”确定为基本国策,建筑的生态化作为解决环境问题的有效措施,我们应该给予充分重视并积极推广,这将对我国生态环境的改善、国民经济的可持续发展有着重要的意义。

1生态建筑的类型

1.1绿色建筑

“绿色建筑”就是资源有效利用的建筑,即减少建筑材料、各种资源和不可再生资源的使用;利用可再生能源和材料;利用回收材料和排水,设置废弃物回收系统;在结构允许的情况下重新使用旧材料。

作为绿色建筑经典的澳大利亚堪培拉国际机场的一座新办公楼比标准建筑节水43%。这座办公楼每年能够节水687000公升。大楼内部安装了数台节水装置和12座无水座便器。办公楼的三层都会安装这样的节水座便器。他们没有蓄水池,不用冲水。专门的下水管将排泄物吸走,防止气味散发。其他节水装置还包括自动出水的龙头、双水流的洗池和受到控制的淋浴喷头等。

1.2环境友好材料的生态建筑

美观、有利环保的绿色建筑要面向未来,必须重视材料和能源的数量和生命周期,使建筑保持旺盛的生命力。环境友好材料的生态建筑在破土之前,需要经过勘查,以确定所在地有没有地下水脉和地球磁场对人体的干扰;它完全以天然材料――木材、黏土、土砖建造而成,并从植物中提取装饰用材和着色颜料,这一潮流在德国以发展为建立“生物住宅区”。其目标是建立居民入住后就不想迁离的社区,以降低对各种能源的消耗。

1.3整合生物气候建筑

生物气候建筑的设计思想最初源于节能的需要,继而上升到保护环境的高度。正如人们所希冀的那样:将来有一天,建筑的结构和维护系统能根据气象和舒适度的变化而自动调节,那时将产生真正的“整合生物气候建筑”。

“整合生物气候建筑”不仅考虑美学的问题,而且还从设备的角度来决定建筑的供热、制冷和照明。例如在上海的Armoury大厦,该大厦的平面为圆形,电梯、楼梯和卫生间组成的服务核置于一侧,内部有中庭,中庭被当作空气井,并在大小与形状上随各层的具体情况而变化。

1.4生态屋顶系统

据德国环境与自然保护联盟(BUND)调查的数据显示,绿色屋顶首先能够蓄含雨水,高度保持水分。根据屋顶的绿化设计,直接的水分流失量将减少50%-90%,大大缓解水处理系统的工作压力,因而能够节省大量建筑费用和公共事业开支。德国夏季有植被覆盖的屋顶与屋顶之间的温度差异最高可达40摄氏度。过大的温差会对建筑的防水层材料、连接处和其他材料造成极大的负担,加快老化过程。而绿色植被覆盖的屋顶则能保护防水层不受气候、紫外线以及其他损伤,延长建筑物的使用寿命。再者,屋顶上的绿色植物还能净化大气,帮助过滤灰尘和烟雾颗粒,从大气和雨水中吸收危害性物质,降低灰尘并减少潜在的烟雾威胁。植物蒸腾的水分吸收热量并冷却大气,减轻工业化给城市带来的热岛效应。

2生态建筑的设计方法与理念

2.1与环境相协调

在设计生态环境建筑的时候我们应该考虑到太阳的季节性移动获取冬天的太阳能并利用其来供暖能够减少冬天的供暖需要。冬天的太阳能够进入房屋,照射在地板上和墙上并被转化成热能并在室内温度下降时释放出来,通过实施这些低技术性的方法,供暖所需要的能量就少之又少了。另外窗口位置可以考虑进一步利用自然光,不只是在房屋的外部可以获取光能,也可以通过在屋顶设置天窗和采光窗而从内部采集阳光。

2.2材料内部的附加能源

对于生态建筑房屋的设计,在选材方面就应该考虑使用本地的,而不要选择从很远的地方云传送过来的材料。材料中蕴涵的附加能源是指其生长或生产、成型、加工和装运所耗去的能源。我们在房屋设计的过程中要追溯到材料来源的提供和提炼、制造、增加物处理、运输、使用、最后的再回首或者处理过程。这一使用周期的衡量,可以确保所用材料对环境产生最小程度的影响。

2.3屋顶的设计

屋顶是冬天热量流失最多而夏天热量吸收最多的地方。除了考虑在混凝土屋顶上的使用的土壤层的厚度以及聚苯乙烯隔离层,需要注意的是,一个纺织有3M后的土壤层的屋顶,其能源效率与带有0.46M的土壤同时带有0.1M厚的聚苯乙烯隔离层的房屋顶相比只高出2.4%。隔离屋顶最好的手段就是将隔离层和土壤层一起使用。为了建设一个有能源效率的屋顶最好的手段就是增加隔离层的厚度。

3生态建筑的前景

生态建筑的发展还处于起步阶段。各国建筑师都在潜心研究生态建筑的技术和设计手法。总的来说有两种设计的趋势,一种是将建筑融入自然。就是把建筑纳入与环境相通的循环体系,从而更有效地使用资源,使建筑成为生态系统的一部分,尽量减少对自然景观、山石水体的破坏,是自然成为建筑的一部分。如日本建设的“Acros福冈”,是一个集文化、商业、办公一体设施,该建筑向公园层层退台,在退出平台上做屋顶绿化,实现能量循环利用。另一种是将自然引入建筑,促进生态建筑化、人工环境化。

参考文献:

篇（6）

中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：

【引言】现今随着自然环境的变化，国内外各地在近十几年都频繁的发生地震，特别是在地震带上的国家和城市，一旦发生地震简直就是牵一发而东全身。地震所造成的灾害告诉我们，现今许多建筑物质的抗震强度明显不强，要向尽量的坚强地震灾害，不仅仅需要加强抗震和防灾工作，还需要通过震级对在地震带区的城市情况，特别是高烈度抗震区的地区情况，对当地的建筑与结构之间的矛盾进行协调，力图减少由于地震带来的给城市所带来的伤害。为了解决该问题，下文将从建筑与结构理论依据、二者关系、矛盾问题以及协调办法进行探讨和分析。

1高烈度抗震区建筑与结构的理论依据

随着社会的不断进步，我国建筑产业的脚步不断向西部的开发,且逐渐接触到在高抗震烈度地区的房屋设计建筑结构,特别是在9度抗震区等设防地区的房屋设计,是设计施工人员最为关注的问题。为了能够彻底的了解高烈度抗震区建筑与结构的矛盾与协调关系，下文将从理论上分析建筑与结构[1]。

建筑与结构主要是在电力和电力规划、设计与施工中有所设计，其定义主要是指布置发电厂、变电所主要工艺流程的设备和设施以及其他辅助和附属设备和设施所需的各种建筑物与构筑物。

建筑主要是采用各种材料构件出来的功能空间的一种描述，而结构则是对空间的一种表达的手段。

2高烈度抗震区建筑与结构的矛盾与协调关系

在工业革命之后，在近现代区域，由于现代的建筑的结构计算与设计越来越复杂，单纯的造型设计已经无法满足大型先现代建筑结构设计的要求。因此，建筑设计与结构设计分道扬镳，在两条完全不同的道路不断发展[2]。

建筑设计和结构设计是在房屋和建筑物建筑设计过程中的一个重要的指标和环节，而这相辅相成，建筑设计更注重造型设计，力求体现个性；结构设计更注重在严谨的计算下所建筑出的的安全性、实用性以及经济性的统一。从上面两点中可以看出，二者不仅相辅相成也相互制约。任何一幢建筑物都离不开建筑设计和结构设计。因为任何一幢建筑物的建筑设计方案都会对结构设计产生影响，同理，任何一项结构设计也会制约着建筑设计。因此，而这只有相互统一，才能够创造出美观优秀坚固的建筑物。特别是现今我国不断的开发，建筑行业已经逐步的迈向了西部地区，而西部地区正好是处于高烈度抗震区的地震带上，因此该地区的建筑物不仅需要有能够抗高烈度抗震区的强度，还需要有美观、新颖以及标新立异的外观[3]。

现今在西部某些高烈度抗震区，特别是9度抗震设防地区，仍然还是采用框架结构，但是这会导致柱截面过大，影响建筑的使用功能和外观效果，而且还会使建筑结构不够经济。但是如果采用的是框架-剪力墙的结构，那么就可以满足结构体系，也可减小柱截面，满足建筑的要求，有效的降低结构的造价。

3高烈度抗震区建筑设计原则与结构设计原则与出现的问题

在高烈度抗震区建筑设计中，主要遵循五大原则。⑴首先是地基要稳。众所周知，一栋建筑的坚固与否，首先就要观察其是否有良好的地基。特别是在8~9级高烈度抗震区的地区中，在这段地区的建筑工程更加要选择有利的抗震地段。只有问问的抓住了地面，才能够在地震来临之时，不至于迅速坍塌，造成人员或是财产伤亡。⑵是需要周围的条件，合理的选择地基的基础类型。在高烈度的抗震区上，其城市和地区都是处于地震带上，特别是这些地区的土质和地形情况都是比较多变的，因此，要根据当地的地质情况，正确的选择地基的类型。目前比较熟悉的地基类型主要有桩基础、天然地基等等地基类型。在打地基之前，首先要对地基进行抗震验算，之后才能够比较容易的采取抗震的构造措施。⑶当地基打好之后，在建筑结束之后，首先要保证建筑物的整体成一个比较方正的状态，不能够有左宽右窄的现象发生。当确认无误之后，再对建筑物进行抗震验算检测，只有得到了最为合理的验算结果，才能够采取相应的抗震构造的措施。⑷建筑物在进行构造时，最为基本的就是建筑物不能够三家，必须要具备有良好的整体性，只有如此，其所浇注的楼板，放量以及框架和楼板才能够形成一个完整的整体，不能因为部分结构的错误导致整体遭受到破坏。

在高烈度抗震区的建筑物的结构设计原则主要有三点原则，⑴首先是在建筑物上不能够悬挂一些其他的附属物。在建筑物上悬挂附属物，特别是在还未完工的建筑物上悬挂，经常会因为附属物悬挂的不够牢靠，从而导致悬挂物因为各种主观或是客观的原因造成落下等情况。但是如果在建筑物上一定要悬挂附属物，那么附属物就必须要与建筑物的主体结构相连，这样才能够避免在高强度地震时出现悬挂物掉落的现象。⑵在进行建筑设计规划时，应当尽量远离危险地带或是危险物品，例如火山地区或是其他易燃易爆的物品旁边。一遍在地震发生时，造成二次伤害。⑶建筑物本身的负重就要少，这样才能够坚强建筑物本身的自重量。因为只有地震的作用力越大，其所吸收的地震力也就越大，其所受到的破坏和损害也就越大。

建筑物在抗震设计中常常会出现诸多问题，其中主要有七项最为重要的问题：⑴在进行建筑之前，首先就对抗震区的地质遗迹沿途的工程资料了解和收集的不全，在进行设计时就缺少辅助资料。⑵对于结构的平面布置，常常会出现地基稳固，但是房屋的建筑外形不够对称也不够规则，质心偏心大等问题。⑶在进行建筑时，发现在每一个结构单元中都采用两种不同的结构受力体系，给受力和日后的维修造成极大的不便。⑷建筑物的底框往往计算的不够准确，超过的了上层的建筑。⑸由于本身就对周围的资料收集的不是非常准确，因此对于抗震设防标准掌握的也是十分不精准；⑹一般对于高烈度抗震区的建筑物都是有要求的，但是一些设计和施工人员对于这些要求往往都是十分模糊。⑺在对建筑物进行建筑时，对于其抗震构造的布置就选择的不恰当。

5高烈度抗震区建筑结构中问题的协调办法

其处理办法主要有四项，分别是：⑴首先就需要协调好建筑与结构的关系，只有满足了建筑功能的要求，才能够做到经济合理的施工。⑵处理好当地地基与土层的关系，了解当地的基本情况，重视高烈度地震区的建筑造型，才能够保证建筑物的安稳兼顾；⑶在进行建筑时，要重视对于建筑物地形的选址勘察，对具有一定规模的民房或是厂区在勘察结束后，进行规划设计，且合理的选址勘察还可以节省工程造价。⑷加强对于高烈度防震的区域砖瓦住宅的安全控制，否则一旦发生大地震，也可以尽量的降低灾难后果。

【结语】

综上所述，本文主要是对高烈度抗震区的建筑与结构原则中所出现的矛盾进行分析和探讨，将原则中出现的问题制定了相应的协调办法。而这些办法在高烈度抗震区都是比较适用的，希望这些办法能够给广大施工人员与建筑设计人员一个启示和帮助。

【参考文献】

篇（7）

中图分类号：TU2文献标识码： A

引言

目前，随着我国的经济建设的发展，建筑领域出现重大的更新，人们要求住宅的居住环境和舒适度能够与时俱进，因此对住宅建筑设计的要求也越来越高标准。住宅建设是我国国家工程建设的一个重要部分，关系着国民的生产、生活质量和水平，住宅建筑设计与国家建筑行业的长远发展密切相关。住宅建设一直是城乡建设的重点，为了满足人们对住宅需求的不断更新，建筑设计师必须更加仔细、深入地分析户型结构，努力做到功能舒适、造价经济，并且要顾及到建筑造型的美观。

一、当前住宅建筑设计中存在的问题

在当前社会，为了追求更加舒适高档的住宅，这种需求让住宅建筑逐渐的出现商品化以及市场化的特点，虽然这种潮流可以让住宅建筑设计的发展更加迅速，但是，随之而来的是更加纷乱的住宅建筑设计，凌乱毫无规律的住宅纷纷涌现，也让住宅建筑中的问题频繁出现，对于住宅市场产生消极的影响，当前为止，住宅建筑设计中主要存在如下问题：

1、在使用错层式设计时无法因地制宜

在进行建筑设计过程中，错层式可以作为一种十分优秀的设计处理手法，但是，无论是什么样的设计方案，都需要做到因地制宜，而错误的使用方案，没有根据现场的环境以及数据进行分析，反而悠然的盲目使用，这便会产生巨大的问题，例如在小面积户型设计中使用错层式，例如在小面积房屋设计中采用跃层式，都会对于人们的居住产生巨大的影响。在一些面积不大的住宅中，如果采用错层式设计方法，不但会让房间的幅度减少，更是会让房间显得十分拥挤，充满了小气。另外，如果错层式错用在了地震区域，更是会由于建筑的形体上不对称，导致平面和立面上出现突然的变化而降低房屋的抗震强度，在地震发生时会带来灾难性的影响。

同理，在跃层设计的使用过程中，尽量不要再面积较小的住宅中使用这种处理方式，对于普通的小面积多层或者高层住宅来说，由于房间面积较小，普通的一户一层的设计可以完全满足居民对于房屋居住的需要，而跃层设计往往是为了让房间内更加的气派，面积更加宽广，室内设计更加别具一格罢了，并没有实际的功能，另外，如果跃层设计使用在面积较小的建筑中，往往会由于层与层之间的距离加大，老人及儿童等腿脚不方便的居民在上楼和下楼的过程中无法方便的行走，另外占地面积增大也会给居民带来经济上的损失。

2、住宅建筑过分重视造型美观，忽视其节能环保性

在当前的住宅建筑中，除了在户型结构上实现了多样化设计，住宅外部造型上也尤为重视。但是，在满足前两项要求的基础上，通常会忽视节能环保的建设理念。长久以来，我国将节能降耗作为重要的发展指标进行落实，列入了经济发展规划之中。但在实际的住宅建筑设计中，并没有达到预期的目标，出现一些住宅建筑节能效果比较差的现象。比如在设计过程中有的住宅为了追求外立面效果而大面积开落地窗，使得窗墙面积比过大，不利于住宅建筑节能。有的住宅外墙凹凸转折过多，导致建筑物外表面积过大，从而影响的建筑体形系数，不利于节能。

3、住宅配套设施不完善

对于住宅建筑的设计，需要重点考虑使用者的生活需求，特别是舒适性、便捷性至关重要。有些住宅小区在进行整体规划时，往往只注重住宅小区的容积率等指标，而忽略了配套设施的建设，出现了配套设施不足或闲置的情况。有些配套设施与住宅功能分区不明确，造成扰民等现象。比如小区沿街布置商业店面，与住宅未完全脱离，且没有进行整体规划及管理控制，建成后交由业主自定商业经营范围，常常出现餐馆油烟、污水、店铺音响噪音等扰民问题，住户的居住舒适度大大降低。

二、当前住宅建筑设计存在问题的改善措施

1、坚持功能空间的分离

在住宅建筑的设计过程中，将住宅中不同的功能空间进行分离是一个十分有效的设计方法，这样的设计方法可以让空间内的专业使用功能得到有效的提高，功能空间的额专用成都越高，更是会对使用质量产生影响，一般来讲需要做到公私分离，食寝分离，也就是说将房屋内部的空间分为起居室等私密地区以及办公区，客厅卫生间等地点为公共区，按照公共与私用的方式进行设计分离，另外，厨房与卧室也需要合理的设计分离，两者决不能混为一谈，否则大幅度降低房屋的居住舒适性。

2、注重个性化设计，发挥住宅建筑的多功能性

目前，住宅建筑在满足人们居住要求之外，还需要考虑住宅建筑的娱乐、学习以及办公等功能。因而，在现代住宅建筑设计上，可以采用一些个性化的设计，比如隔断、连通、渗透，或者是隔而不挡，拦而不围等手段，来打破原有的空间界定，获得合理的空间变化，发掘出其本身的多功能性。再结合现代智能化设计，创造出具有个性化的居住空间。

3、提高节能意识，注重安全中树立特色

在住宅建筑中，除了考虑使用的安全性能外，还要提高节能意识。在总体规划时，住宅建筑应尽量争取南北向或南偏东15度范围内的好朝向，并适当加大日照间距，以满足自然通风采光的要求。总平布置中还应因地制宜布置庭院绿化，改善小区小气候，降低室外环境温度。尽量控制住宅建筑的体形系数，以利于节能。在单体设计时，采用加气混凝土砌块等自重轻、节约土地、节约能源的建筑材料，提高住宅的保温、隔声、隔热性能，提高居住的舒适性。

4、合理设置配套设施

在住宅总体规划中，不仅要考虑规划的整体性，还应考虑功能的合理性、使用的便捷性。针对配套设施不足或闲置的问题，设计中可提高配套设施的独立性和兼容性。在设置社区服务中心、物业管理用房、商业店面、幼儿园等配套设施前，应考虑其以后单独管理、运营的可能性，与住宅应合理分区，减少其对住宅小区内部的干扰。在机动车停车位配置方面，机动车车位应分层次多级配置，采用集中和分散结合、地面停车和地下停车结合的布置原则，方便住户就近停放，满足居民机动车的停放要求。

三、现代住宅建筑设计发展的方向

1、现代住宅建筑设计要融于自然

经济的不断发展，带来了环境污染，随着人们生活条件的不断提高，人们的环境以及生态保护意识越来越强，人们渴望生活在绿色天然无污染的环境当中，因此，建筑设计师在设计住宅建筑时，要充分考虑将自然融入到设计当中，阳光、雨露、河流等因素都会在设计的考虑范围当中，环保、绿色、自然将成为现代住宅设计的一个重要因素。

2、合理设计，以人为本

在对现代的建筑进行设计时，建筑师要坚持以人为本的原则，在设计的过程中要时刻以居住者的心态充分考虑，合理对住宅的格局进行设计，包括卧室、餐厅、厨房、客厅、书房、卫生间、浴室等因素都要充分考虑进去，目的是营造出一个舒适有利于居住者生活的合理空间。

3、住宅的设计要简约纯粹

建筑设计师在对住宅进行设计时，要注意摆脱传统的设计思维，即只考虑到居住者吃饭、睡觉、休息等生活基本需求，对于居住者的业余活动空间考虑的比较少。实际上，随着生活条件的不断改善，在满足了吃、住等条件之后，居住者更需要在房间内多一些能够满足基本业余生活的空间，比如书房、电脑房等，另外由于现在生活节奏加快，很多人在回到家之后仍然需要工作，对办公空间的渴求也是需要考虑的一个重要因素。

以上这些需求都会给住宅的设计带来一定的影响，在设计的过程中我们需要对空间的格局进行相应的调整。对于不同收入人群、不同群体的人群生活模式也各不相同，因此，设计者也要考虑到居住人群类型的特点，包括住宅的使用面积大小、房间内格局的布置、房屋功能的组合情况等因素，满足不同阶层居住者的不同需求。在住宅的建筑设计当中，它的适应性主要包括：能够满足居住者对于房屋面积的需求，面积大小适中，同时要根据家庭成员变化情况随之改变设计理念，在方案的选择上，我们优先采用大空间的设计方案，这样便于灵活地设计选择。另外，对于住宅当中一些设施的设置（如电源、灯具、开关、各种管线等），要坚持简约便捷的设计理念，便于使用者进行跟换或者拆除。

结束语

目前，我国的住宅建筑设计应在设计理念和方法上加大创新，以满足日益变化的市场环境需求。通过合理的规划设计，塑造出丰富的建筑形态。创造风格别致的居住小区。并把新观念、新技术、新材料与传统居住生活要求相结合。总而言之，建筑设计师应顺应时代的发展，本着舒适、安全、经济、美观的基本原则，创造出布局合理、功能齐备、交通便捷、设施完善、环境优美的现代住宅区。

参考文献

［1］唐海珠，周波，刘星彤．住宅建筑节能设计的研究［J］．山西建筑，2009(3)．

篇（8）

中图分类号：S611文献标识码： A

引言

使用结构设计优化的技术方法可以使得建筑产品的品质得到满足不断提高的目的，使得人们对于居住条件以及生活环境的要求得到满足。并且，这样就使得建筑商可以寻求新的手段可以不断满足顾客的需求，这样就可以实现不断降低建筑工程造价成本的目标。

土建结构优化设计技术的现实意义

土建结构设计优化技术的应用，如此就可以收到“物美价廉”的效果，每一个建筑商都希望，在满足建筑结构长远效益的前提下，最大程度地减少建筑结构的近期投资，并且确保建筑物结构的科学性以及合理性。可以实现可持续发展，获得更大的市场收益。和传统土建结构设计相比较而言，选择设计优化方法可以有效降低建筑工程的造价。

优化方法技术性的实现，就可以选择较为合理的材料的性能，也可以使得建筑结构之内的各个单元获得较好的协调，并且达到建筑规范所规定的安全度。同时它也可给建筑整体性方案设计作出比较合理的决策，优化技术这是有效实现建筑设计的“适用、经济和安全”目标比较有效的途径。

建筑层高的增加，墙体面积以及柱体积也会随之而增加，结构的自重也会增加，基础以及柱的承载力一样在增加，水管以及电气的管线则会加长；反之如果降低层高的话，就可以节省材料，便于抗震，并且建筑的总高度降低的话，建筑之间的日照距离也会随之而减小，并且在一定的程度上也就使得用地得到节约。因为建筑面积是相同的，当建筑使用相异的平面形状的时候，它的外墙周长同样也会表现出不同，这样当选择圆形或是在接近方形之时，其外墙周长的系数也就越小，基础、外墙砌体、内外表面装修都在减少，并且它受力的性质也会得到提高，同时提高建筑的经济性能。

2、建筑结构优化技术应该注意的问题

2.1、建筑结构优化技术的应用需注意到前期的参与

房屋建筑前期的设计方案直接影响建筑项目的成本，但是很多前期方案确定中却不包括结构优化设计技术，以致相关的设计人员在进行房屋建筑结构设计时，常常忽略建筑结构的合理性和可行性，这样不但增加了结构设计的难度，而且使房屋建筑结构的设计成本也相应增加。因此，设计人员在前期设计时要充分的融入优化设计方案，节约建筑成本。

2.2、设计人员要注重细部优化

设计人员在注重整体设计的同时，还要加强对结构的精细设计。如尽量划分矩形板块的现浇板设计，增加现浇板的受力程度和避免出现拐角裂缝。随着计算机技术和优化设计理论的相互结合，优化设计已经从工程实践问题逐渐向数学问题过渡，因此，工程设计人员还要加强自身基于计算机技术的优化设计分析，使自身的设计更为合理和科学。

3、结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤

3.1、使其结构模型得到优化

房屋结构整体优化设计方法一般是按照3个步骤来进行。主要包括有：

选择设计变量。通常是对于设计要求起主要影响作用的参数作为设计变量，如目标控制参数对设计要求来讲，它的变化的范围不大或者主要是根据结构的要求或者是局部性的设计来考虑。就可以能满足设计要求的参数，极大的减少设计、计算以及编制程序上的工作量。

确保目标函数。找到一组可以满足预定条件的截面几何尺寸、钢筋截面积和失效的概率，这样的话就使得总费用变的最小。

保证约束的条件。建筑结构是在可靠度优化设计的约束条件之上，主要包括有尺寸约束、变形约束、结构强度约束、裂缝宽度约束、应力约束、构件单元约束、结构体系约束、可以正常使用极限状态之下的弹性约束达到最后极限状态的弹塑性约束、可以从可靠指标约束直到确定约束条件等等。

3.2、结果分析

对于计算结果来进行分析，来确定出较好的设计方案。在做之上的步骤的过程之中，应该做到进行全方位、多角度考虑方方面面的问题。这主要是因为建设投资是一项耗资巨大的工程，涉及到的方面比较复杂，所以，应该使用总法规，就可以使得资金得到节约。处理好技术和经济上的对立统一。这样则是有效控制投资比较重要的环节。

在设计之中应该反对片面强调节约，这样就忽视了技术上的合理要求，也会是项目不能实现功能上的倾向，同时应该反对重视技术，轻经济以及设计保守浪费这样的现象。综上所述，建筑结构优化设计方法的研究这是一个比较复杂的综合决策问题。

4、房屋结构优化设计措施

4.1、常见问题的优化措施

通过上文阐述的问题可见，要实现房屋结构的优化设计，在实际工作中必须要充分重视各个环节的安全性和实用性，针对上述问题，笔者提出以下几方面措施可供参考:

4.1.1、在房屋结构设计中，要确保承重柱具有充足的截面高度，进而控制梁柱的线刚度比，增强房屋的安全性和耐久性，并且在房屋受到地震作用时，承重柱能够提高房屋的抗震性能。

4.1.2、要保证悬挑梁的梁高符合标准，悬挑梁应做成等截面，这样可以降低悬挑梁截面受到的应力，防止梁体变形，同时也能够有效避免梁板以及梁支座周围的墙体产生裂缝。

4.1.3、构造柱刚度通常要比承重柱刚度差很多，但是对于一些位于承重梁下部的构造柱，在设计时应该按照承重柱的刚度标准来设计，并且在设计承重梁下部墙体的抗弯、抗压强度时，不能将构造柱考虑在内。

4.1.4、要科学设计连续梁，严格避免将连续梁按照单梁设计，同时要合理设计连续梁支座上部的负筋配置。

4.1.5、箱、筏基础底板挑板的阳角应该呈直角或者斜角，如果地下水位较高，应该出基础挑板，进而增强房屋的抗浮性能。

4.1.6、要加大抗震缝宽度，防止在地震的作用下抗震缝两侧房体发生碰撞。

4.2、概念设计

概念设计的根本目标就是确保房屋在各种因素的影响下可以保持安全性、实用性。全面增强房屋的使用性能，如果出现疏漏，很可能会造成严重后果。

例如，地震是常见的自然灾害，就目前来看，在地震发生之前很难预见，并且地震一旦发生，人为力量无法控制。因此在房屋结构的概念设计中，应该将地震列为重要课题。为了减轻地震造成的损失，在房屋设计过程中要保证建筑材料的使用性能，并且要确保材料刚度均匀，避免房屋在受到地震作用后发生脆性破坏。此外，房屋结构应该采用延性设计，当地震发生时可以减缓地震对房屋产生的作用。

4.3、实用性与艺术性相互融合

在土建结构的设计中，应该将实用性与艺术性充分结合。在实际工作中，设计人员应该在确保房屋安全性的基础上实现房屋的美学性。比如，房屋结构的平面布局应该具有一定的规律性和对称性，这样一来，既能防止房屋在巨大荷载作用下发生扭转，也可以使房屋结构更加美观。

5、结语

同传统的结构设计性比较而言，使用结构设计优化方法可以使建筑工程造价降低 6%～34%。优化方法的技术性实现，可以最合理的利用材料性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调，不仅可以实现建筑美观、实用，而且在造价方面也有较大的节省，达到了建筑工程设计对适用、安全、经济、美观和便于施工的一般要求。通过使用优化设计手段，达到这 5 个方面的最佳结合，符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求，也符合市场可持续发展的需求。

参考文献：

[1]蓝倜恩.优化技术在土建结构设计中的应用[J].建筑结构学报,1981,06:12-19.

[2]卫明.日本计算机图形化技术在土建设计中应用概况[J].煤矿设计,1985,05:45-49.

篇（9）

中图分类号：TU318文献标识码：A 文章编号：

随着社会对环境问题的高度重视，我国建筑行业要想加快发展，就要严格按照绿色建筑设计基本原则，优化建筑结构选型，降低能源和资源消耗，推进建筑产业及相关产业的发展，进而促进建筑行业的可持续发展。

研究背景

建筑业作为资源与能源消耗量大的产业，其所造成的环境问题也日益突出，能源、资源的枯竭以及环境恶化已经严重威胁到人类的生存与发展。因此，在这个社会背景下，绿色建筑理念应运而生，随着时代的发展和建筑业的发展，绿色建筑理念也不断地渗到实践当中，目前绿色建筑已经成为当下建筑行业的发展趋势。尤其是在当下经济、社会、文化快速发展的情况下，大量高层建筑建设而成，其所消耗的资源对环境所造成的负荷也不是巨大的。为此，我国建筑行业要想可持续发展，就要坚持可持续发展原则，合理运用平衡原理，加强对建筑结构的整体设计，充分体现环境、建筑以及科技的统一发展。

二、设计思路

绿色建筑结构设计除了要满足国家规范设计，还要顺应绿色理念，配合以下特性，具体可以从以下方面入手：

结构选型

从重构件材料来讲，我国建筑房屋结构体系主要分为四个结构体系，即砌体结构、木结构、钢筋混凝土结构和钢结构，以下作具体的说明：

砌体结构，并且包含粘土砖砌体结构，主要指的是砌块结构，不论是从地方标准，还是从绿色建筑标准来讲，相关规章制度中都均对粘土砖制定了禁止使用的条文，同时，这也完全条例我国的耕地保护政策。因此砌体结构主要采用的是矿渣、工业废渣、 砖渣制作而成，既可以节约资源，又可以加强对废物的重新利用，因此，在绿色房屋建筑结构体系设计中，砌体结构是值得倡导的结构体系。

木结构，从绿色建筑结构理念的本质而言，木结构可以说是最为理想的建筑结构，其主要取材直接，且可以循环再生，同时，在建筑施工时，便于安装和拆卸，既节约能源，而且无破坏、无污染，更为重要的是可以该结构的应用能够直正做到与自然和谐。若是从结构设计角度来分析，木结构的抗震性能好，自重轻，可以说是安全性与舒适性的有效结合体。但是从我国国情角度出发，我国人口多，森林覆盖率小，木资源相对缺乏，加上木结构使用局限性高，无法适应密集型的城市发展。

钢筋混凝土结构，在我国的建筑结构体系中，该结构仍旧是作为主导结构，混凝土结构住宅节能率为53.52%，虽然一些专家明确提出其并非绿色建筑结构，这也成为绿色建筑结构设计首要问题。当前建筑结构设计师应该充分考虑如何降低和减少钢筋混凝土结构对环境的影响，提高结构的耐久性，延长结构使用寿命，优化结构体系设计，通过对多种方案对比分析，确保结构设计的合理性，积极探讨绿色建筑结构形式，如当前大跨度预应力、空心楼盖结构等新型结构形式的应用。

钢结构隶属于绿色建筑结构体系。在建筑设计中，钢结构由于抗震性能好、自重轻，尤其是轻钢结构，其主要的结构材料主要采用可重复可再生的材料，不仅对环境污染少，且施工周期短，节能率为56.06%，可以说是一种典型的绿色建筑结构。从未来建筑结构的长远发展状况来看，钢结构体系的应用将成为未来中国绿色建筑的主要结构体系。比如安哥拉安居家园住宅项目采用杭萧钢构钢结构住宅体系，上部15层的纯钢结构住宅，该型住宅建筑面积15953.43m2，方案建材生产总能耗4892.5tec，单位面积能耗为0.109tce/m2，比混凝土结构住宅减少耗能11.9%。

结构构件

建筑产业化发展，使得结构构件的制作和工业化生产成为发展必然，同时，国家和政府也将结构构件工业化生产作为绿色建筑设计标准和评价指标以及绿色建筑的主要内容。目前我国的钢结构仍旧于探索研究阶段，可以却是最适应建筑产业化的结构体系，并且能够满足产结构设计的集约化和社会化供应需求。比如当前预制装配式混凝土结构，不仅节能环保，而且优质高效，在这个背景下，结构工程设计师必须要以结构构件的产业化发展为主导，结合当下的现场装配需要、生产工艺需要，做好结构构件的绿色设计，既要保证各个构件之间良好的连接性，又要保证构件质量和减震性能。

3.结构耐久性

在建筑结构设计中，结构耐久性也是一个非常重要的环节，同时，也是确保正常设计、正常使用、正常施工的的根本条件。为此，结构设计师要在规定的时间内，满足结构的预定功能，延长结构使用周期。在具体的设计中，结构的耐久性主要体现在耐火材料的使用以及防腐材料的应用上，因此，设计师要按照《钢筋混凝土结构设计规范》，综合所有设计要求，全面提升结构的耐久性，具体的耐久性实施方案如图1所示：

图1 实施流程图

三、设计方法

充分利用新型材料

绿色建筑材料系统是满足建筑节能，环保，生态的需要。从本质上，绿色建筑结构体系的设计对于建筑材料的性能要求是相对苛刻的，多数的天然材料均无法满足绿色结构设计要求。因此，一些新型材料应运而生，一些传统的建筑材料也得到新的发展。如轻骨料混凝土、高强度混凝土、纤维混凝土等新型材料，由于他们具有自重轻、高强度、抗拉强度强等特点，被得到了广泛应用，并且取得了良好的应用效果。又比如铝合金、钢材等金属材料的应用了不断向着强度更强、重量更轻、热绝缘性好的方向发展，当前我国建筑结构体系设计中所应用的高强钢筋屈服强度可以达到550MPA以上，并且通过天然材料与新型材料的结合，这些为绿色建筑的发展创造了良好的条件和基础。

2.加强节能技术应用

绿色建筑结构设计，最为主要的目的和任务就是节能。一般而言，建筑结构节能主要体现在两个方面：一是设计生产中的节能，一是使用中的节能。因此，设计师要不断应用一些节能技术，有效地应用到结构设计中，降低建筑能耗，提高建筑性能，比如建筑结构的保温性能，可以采用新的材料、新节能技术以及新的墙体结构，加强热绝缘和控制冷风渗透，同时，考虑到其他部分新技术的应用，积极引进先进要并制造工艺和无污染环境的生产技术，从而全面提升建筑的保温性能，以此来达到绿色建筑结构设计标准和要求。

3.利用可再生绿色能源

目前，在绿色建筑中得到最广泛利用的可再生绿色能源就是太阳能。这与建筑结构体系的绿色设计有着直接的关联。比如在设计时，建筑房屋屋顶部分要吧采用太阳能集热设施部分代替，不仅可以节约投资，而且具有良好的防水隔热作用。因此，在绿色建筑结构设计中，设计师要太阳能与建筑结构设计结合起来，一方面，可以保证设施与建筑房屋设计的一体化，提高建筑整体的美观性，另一方面，可以体现各类住宅的特点，成了独特的建筑景观。

结语：

绿色房屋建筑与传统的建筑不同，最为基本的要求就是投资控制要严格，在确保经济性的情况下，提高建筑的品质，从而有效地满足建筑可持续发展要求。 因此，结构设计师必须要充分利用绿色建筑设计理念，全面渗透到结构构件工业化、结构体系以及结构耐久性等各个方面，同时考虑结构设计的节材、环保、施工安全等因素，进一步优化结构设计，最终通过技术、经济、资源的系统分析，获得最佳的结构设计方案。

参考文献：

篇（10）

Abstract: this paper introduces the structure of the high-rise residential buildings design principle, analyzes the high-rise building structure optimization design status, emphatically summarized the high-rise residential building structure optimization design method.

Keywords: high-rise residential building design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

当前，高层建筑随着城市的发展和科学技术的进步而发展起来的, 在土地资源日益趋紧的今天, 高层建筑有利于节约用地、解决住房紧张、减少市政基础设施和美化城市空间环境。为了在日益激烈的设计市场竞争中求得生存与发展, 为业主提供优质的设计产品, 提高设计产品的经济性, 已成为每一个设计单位努力追求的目标。

一、高层住宅建筑结构设计的原则

1、 满足经济性要求。住宅作为商品, 开发商为有利可图, 要求投入少, 经济效益好,购房者则要求房屋设计布局好, 外观美, 房价适中, 质量上乘。因此, 结构设计应根据房屋的建造地点、平立面体形、层数多少, 在满足安全性、耐久性和舒适性要求的前提下采用经济合理的结构体系, 在构件设计中应精打细算, 严格执行规范构造要求, 注意避免不必要的浪费。尤其在地基基础设计中更应该注意方案的经济比较,因为地基基础设计方案合理与否对房屋造价至关重要。

2、 满足安全性和耐久性要求。住宅实行商品化后, 应成为广大住户的耐用消费品, 使用寿命长是区别于其他消费品的最大特点。因此, 结构安全性和耐久性是住宅结构设计的最基本的要求。在结构体系的选择, 材料的选用,都应该有利于抗风抗震, 以及在使用寿命期间维修改造的可能性。

3、满足舒适性要求。住宅建筑设计应该为住户起居的舒适性要求提供条件, 例如, 多种户型, 灵活分隔室内空间, 人居的热、光、声的环境等要求, 为此结构设计应较好地配合建筑和机电专业, 尽可能在居住空间中避免露柱露梁的压抑感和采用隔音较差的分隔墙材料, 使室内简洁明快, 隔声较好,给居住者创造一个幽静舒适的环境。结构方案中还应考虑住户日后改变分隔空间的可能性, 当采用剪力墙结构时, 宜采用大开间布置。

二、 高层建筑结构优化设计现状分析

1、只重视结构尺寸的优化,即在给定结构的几何形状、 拓扑和材料的情况下,求出满足约束条件的最优构件截面,而忽视结构整体的优化。已有的研究结果表明,形状优化比尺寸优化更有意义。 单纯的尺寸优化无法接近最优的结果,因此,也就不能完全令人信服。设计人员较普遍地认为,结构设计只要结构方案和布置合理, 上部结构又有比较成熟的计算机软件进行分析计算,构件截面只要通过计算结果满足规范即可, 认为上部结构相对下部结构,即地基基础部分,特别是软土地基的意义不大,因此对上部结构截面的优化所能达到的经济效益未予以充分的重视。

2、优化的目标还不能完全符合工程的需要。 由于实际结构问题往往十分复杂,存在设计变量多、 约束条件多、 受建筑功能限制较大等难点, 多种因素甚至不确定性因素使得目函数在建立后只能得到相对最优解。,目前尚没有实用的高层建筑优化分析软件, 而应用现有的各种计算机分析软件进行截面优化并不是简单的几次尝试就能达到效果的,因此,无论是机时,还是设计进度,都较难允许实施这种优化方法。 很多高层建筑设计项目,结构方案和布置还是比较合理的, 其构件截面也是同类型结构中常用的尺寸,但是计算分析后还存在某些薄弱环节,为了改善这种受力状况,增大构件截面却未能得到明显改善,反而增加了材料耗量。

三、高层住宅建筑结构优化设计方法

1、限制结构平面布置的不规则性避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。高层建筑混凝土结构技术规程435条规定: 在考虑偶然偏心影响的地震作用下, 楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移, A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的 1、2倍, 不应大于该楼层平均值的 1、5倍。抗震设计的 A级高度钢筋混凝土高层建筑其平面布置宜简单、规则、对称、减少偏心。结构平面布置必须考虑有利于抵抗水平和竖向荷载,受力明确, 传力直接, 力争均匀对称, 减少扭转影响。结构刚度不对称也会产生扭转。所以在布置剪力墙时, 应使结构均匀分布, 令荷载合力作用线通过结构刚度中心, 以减少扭转影响。结构刚度不对称产生扭转时, 通过增加墙厚来调整扭转效应效果不佳。高层剪力墙结构住宅中剪力墙影响刚度, 而剪力墙为矩形截面, 惯性矩为 I Z = bh3 /12 , b为墙厚,h为墙长。剪力墙的长度对其刚度影响很大。首先分析哪部分结构刚度大, 哪部分结构刚度小, 增大刚度对结构有利, 还是减小刚度对结构有利, 通过增减剪力墙达到结构刚度均匀对称, 满足高层建筑混凝土结构技术规程435条对最大水平位移和层间位移的要求。

2、限制结构的抗扭刚度不能太弱。高层建筑混凝土结构技术规程435条规定: 结构扭转为主的第一自振周期 Tt与平动为主的第一自振周期 T1之比, A级高度高层建筑不应大于 0、9。扭转耦联振动的主方向, 可通过计算振型方向因子来判断, 在两个平动和一个转动构成的三个方向因子中, 当转动方向因子大于0、5时, 则该振型可认为是扭转为主的振型。当不满足以上要求时, 宜调整抗侧力结构的布置, 增大结构的抗扭刚度。如在满足层间位移比的情况下, 减小某些 (中部 ) 竖向构件刚度, 增大平动周期, 加大端部竖向构件抗扭刚度, 减小扭转周期。

3、高层建筑的基础形式应选用整体性好, 能满足地基承载力和层建筑容许变形的要求, 并能调节不均匀沉降, 达到安全实用和经济合理的目的。以下讨论平板式筏基和梁板式筏基经济合理的问题。平板式筏基与梁板式筏基相比较具有节约钢材、混凝土, 施工工期短等优点。住宅一般开间小, 即剪力墙间距小, 并且剪力墙刚度大,所以剪力墙完全可以起到梁板式筏基中基础梁的作用。采用中国建筑科学研究院编制的 JCCAD软件, 用有限元法对不同基础形式进行基础计算, 发现平板式筏基和梁板式筏基的板厚及配筋相差不多, 但梁板式筏基却有基础梁的配筋、混凝土用量和基础梁支模等情况。当采用梁板式筏基时有的基础梁的刚度达不到它所应起到的刚度作用, 计算时超筋。于是还要再增大梁的断面。从综合经济效益分析, 对于采用剪力墙结构形式的高层住宅平板式筏基比梁板式筏基更经济合理。

4、高层建筑平面凹入较深时构造处理。高层建筑平面不规则, 容易发生震害, 在不妨碍建筑使用的原则下可以采取以下措施: 设置拉 梁或拉板 (板厚为 250mm ~300mm ) , 拉梁拉板内配置受拉钢筋。满足梁板最小配筋率要求。

5、高层住宅转角窗处的构造处理。角部墙体开洞, 与角部墙体不开洞的剪力墙结构相比, 结构整体效应影响颇大, 结构的抗侧力刚度、自振周期、地震作用等均有不同程度的差异, 角部墙体开洞的剪力墙结构其外墙内力明显增大。开洞的角部各构件扭转效应明显, 特别是洞口处的连梁, 需配置抗扭钢筋, 转角处楼板宜局部加厚, 配筋宜适当加大, 在转角处板内设置连接两侧墙体的暗梁。

6、不规则楼板的计算。在居住建筑中由于平面使用功能的需要, 常出现不规则楼板, 以往处理方法在缺口设梁,这样影响建筑的美感。现在设计中改设暗梁, 梁适当加宽。楼板的承载力潜力较大, 计算时可按一般梁计算。通过结构优化设计来降低工程造价是控制工程

总之，结构设计没有绝对最佳的标准模式, 只有通过不断地探索、比较,去寻求相对的最优。因此我们每一个结构工程师应不断地追求尽善尽美的设计思想, 不只盲目照搬规范和依赖计算机程序作设计, 用自己的结构设计概念、经验、判断力和创造力为业主和社会设计出更好的建筑。

参考文献：

[1] 刘利峰. 钢筋混凝土建筑结构设计优化研究[J]. 科技资讯, 2010,(20) .

[2] 陈颖. 高层建筑结构优化设计分析[J]. 工程建设与设计, 2010,(08) .