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    • 西方建筑論文大全11篇

      時間:2022-11-26 14:38:20

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      西方建筑論文

      篇(1)

      中國古典園林建筑同時具有美學功能和使用功能兩個功能,具體的體現在美學功能、使用功能、生態功能和空間的組織功能四個方面。園林建筑本身的造型和設計發揮其美學功能,其居住、休息、宴會等作用是園林建筑使用功能的發揮。此外,中國古典園林建筑還可以起到對園林的空間進行分割、組合的作用,如墻在園林建筑中的作用,增加了中國園林的空間感。西方古典園林的園林建筑,除亭、橋等具有使用功能外,其他的園林建筑一般不具有使用功能,僅僅是作為人工景觀對園林起到點綴作用,美學意義大于實用功能。在空間上,西方建筑不具有分割、組合空間的作用,在園林景觀中獨立的存在。

      東西方園林建筑之間存在差異性的首要原因,就是東西方歷史文化氛圍的不同,即文化觀念的不同直接導致的對園林藝術審美要求的不同。中國文化追求順應自然、天人合一的狀態。在園林設計中較多采用曲線設計來反應自然景觀的不規則性變化,以曲線為美,園林建筑的設計包含了中國人對天人合一、順應自然的最高追求。在西方,西方文化追求人改變自然的觀念,在園林的設計中多采用直線的設計,以直線代表著人的意志,對自然景觀進行征服,在園林建筑的設計中以對稱、直線和幾何圖形為美。

      篇(2)

      前言

      在人類生存的環境中有許多自然災害,如地震、暴雨、冰雹、水災、旱災、火災、雷擊等等。對此,人們總是想方設法進行防御,或減輕它們所造成的損失。雷擊就是嚴重的自然災害之一。但就我國而言,過去防雷設計在整個建筑設計中所占的比重很小。電氣設計人員不重視,其他專業的設計人員更不重視,但雷擊所造成的損失卻無法輕視。如1989年山東黃島油庫遭受雷擊并引起大火,損失慘重。

      就防雷歷史而言,我國建國初期大多是按照日本的45°~60°保護角確定避雷針的保護范圍,用三叉小針銅避雷針、銅引下線和1m×1m銅板作為接地裝置。50年代初期,引進蘇聯技術,采用拋物線或折線計算法,用鐵管或鍍鋅元鋼做避雷針,用鍍鋅元鋼做引下線,地下打入3~5m長的鍍鋅鐵管或鋼材作接地極,以致現在的避雷帶和避雷網均采用鍍鋅鋼筋或扁鋼。

      80年代以前,我國沒有建筑物防雷規范,建筑電氣設計人員只能憑自己的認識設計避雷針。自1957年北京市兩大雷擊事故發生以后,我國大量的古建筑物和群眾集中的公共場所才開始安裝避雷裝置。1957年7月6日明十三陵長陵棱恩殿遭受雷擊,劈掉西部吻獸,劈裂兩根直徑1.17m,高14.3m的大楠木柱子,死一人,傷三人;1957年7月8日中山公園內的一棵大樹落雷,雷電流感應至附近的配電線路,然后傳到中山公園音樂堂,燒毀了配電室、舞臺和觀眾廳大頂棚。為此,北京市領導召開了緊急會議,決定對北京市重要古建筑物和人員眾多的影劇院安裝避雷針并指定由筆者負責設計。此后,從天安門開始,到勞動人民文化宮三大殿、景山萬春亭、北海公園白塔,以至鼓樓、天壇祈年殿、頤和園排云殿、智慧海、十三陵長陵棱恩殿、明樓、戒臺寺等30多處古建筑物和中山公園音樂堂等重要影劇院都相繼安裝了避雷裝置。

      1957年,筆者將過去積累的雷擊事故調查和設計經驗進行了總結,寫出了“民用建筑物防雷保護”研究報告并且于1958年9月在建工部設計局于武漢召開的“全國電氣設計人員交流大會”上,作了報告,發表了防雷觀點和設計方法。報告中提出的雷擊規律、防雷標準、保護方式、設計要點、屋頂板內鋼筋作接閃裝置的理論以及詳細的設計實例和數十種做法大樣得到了與會代表的一致贊同,以后被廣泛采用。

      1958年底,北京市建筑設計院研究室、中國科學院電工研究所和清華大學高壓教研室共同成立了“北京建筑物防雷研究小組”。1962年5月出版的《民用建筑物防雷保護》和1980年9月出版的《建筑物防雷設計》就是在筆者1957年研究報告和小組研究成果的基礎上寫出來的。書中突出的觀點是建筑物防雷設計的六項重要因素,即接閃功能、分流影響、屏蔽作用、均衡電位、接地效果和合理布線。現在看來,國內外的標準和規范都離不開這六要素,有的單位還把它們作為設計原則。籠式避雷網和等電位連接早在1958年就在人民大會堂的設計和工作實踐中采用了,而國際上戈爾德(G.H.Golde)于1997年才在《雷電》一書(國際名著)中談到等電位連接的做法,所以我國的防雷研究和實踐并不落后。

      筆者主審的我國第一部《建筑物防雷設計規范》(GBJ57-83)于1983年11月7日公布。第二部《建筑物防雷設計規范》(GB50057-94)(機械工業部設計研究院林維勇先生主筆)于1994年4月18日公布。該部規范吸收了許多國外先進的東西,將接閃器保護范圍的計算方法改為滾球法并結合我國防雷設計的實際經驗增加了許多新條款。這兩部規范對指導我國建筑物防雷設計起了很大的作用。

      70年代以前,人們聽到的雷擊事故多是擊中建筑物或大樹,嚴重的造成了建筑物燒毀或人員傷亡。那時被雷擊的建筑物絕大多數是沒有安裝防雷裝置(避雷針、避雷帶或避雷網)。現在聽到的雷擊事故相對少了,其原因是,六層以上的多層建筑物和高層建筑物都安裝了防雷裝置。有時,接閃器接閃后,即使是微電子設備因雷電電磁脈沖感應受損,局外人也不知道,本單位做些局部修理也就完事了。其實,現在的雷擊事故并不算少。雷擊建筑物對某一棟樓而言可能是百年不遇的事,但防雷裝置接閃則是較常見的,這也是正常的。

      接閃裝置接閃后,建筑物引下線附近的設備會受到雷電流的感應,這就是雷電電磁脈沖干擾。90年代以前,國際和國內的規范都沒有關于雷電電磁脈沖的規定。1992年國際電工委員會建筑物防雷專委會(IEC-TC/81)才開始討論這個問題。1995年2月,該機構了國際標準《雷電電磁脈沖的防護》(IEC1312-1.2.3)。目前我國尚沒有類似的規定,這是近年來的問題。

      隨著電子技術的飛速發展,電子計算機早已步入社會的各行各業。建筑物內幾乎無不設有復雜程度不同的微電子設備和計算機系統,民用建筑也不例外。雷電電磁脈沖干擾日益成為頻發事故。面對這種挑戰,設計人必須轉變觀念,把雷電電磁脈沖防護當作防雷設計的重點。這不只是電氣一個專業的事,因為它涉及到電子設備的位置和管線的布置等問題。各個專業應充分協商,從整體上解決防雷設計上的問題。否則,建筑物設計得再好,也無法正常使用。

      研究建筑物防雷應從雷擊事故調查入手,找出雷擊規律,然后,利用雷擊模擬實驗,對所總結的規律和所提出的解決方案予以驗證。研究人員應根據科技的發展,不斷吸收新東西對滿足不斷變化的社會需要,如計算機的發展導致的對雷電電磁脈沖防擴的需要。

      下面將對防雷設計的基本原則、雷擊規律、近年來國際上提出的新概念以及隨著科技發展出現的新問題分別予以論述。

      1.雷電電磁脈沖

      雷電電磁脈沖(LightningElectromagneticPulse),簡稱LEMP,是天空打雷時產生的作為干擾源的強大閃電流及其電磁場。它的感應范圍很大,對建筑物、人身和各種電氣設備及管線都會有不同程度的危害。這種危害就是雷電電磁脈沖所產生的干擾。

      建筑物內的雷電電磁脈沖干擾指以下三種情況:

      (1)天空中雷電波的電磁輻射對建筑物內電力線路和電子設備的電磁干擾;

      (2)建筑物的防雷裝置接閃時,強大的瞬間雷電流對建筑物內電力線路和電子設備的干擾;

      (3)由外部各種強、弱電架空線路或電纜線路傳來的電磁波對建筑物內電子設備的干擾。

      現代電子技術日益向高精度、高靈敏度、高頻率和高可靠性方向發展。這些電子設備非常靈敏,但耐壓很低,一般電子設備都承受不了正負5伏的電壓波動。以各種微機為例,當雷電電磁脈沖的磁場強度超過0.07高斯時,就會引起微機的誤動作,當磁場強度超過2.4高斯時,就會造成微機的永久性損壞。因此,我們必須對雷電電磁脈沖采取必要的防護措施,以便在先進的建筑物內實現良好的電磁兼容性(ElectromagneticCompatibility)。

      防御雷電電磁脈沖干擾的理想防雷設計方案是籠式避雷網,它利用的是法拉第籠原理。建筑物的金屬結構物遍及各處,不用很多鋼材就可很容易連接起來形成法拉第籠,從而建筑物內的電子設備得到很好的屏蔽。屏蔽做得好,不僅能防御空間電磁波的輻射,而且還可使建筑物內部的分流和均壓達到最佳效果。這里要說明,屏蔽的做法應根據建筑物內電子設備的要求決定。由于設備的性質不同,因此,有的要求僅對設備本身做屏蔽,有的要求在設備與設備之間做屏蔽,還有的要求在機房做屏蔽。正因為這個問題的重要,所以1995年國際電工委員會建筑物防雷分委會(IEC/TC-81)在《雷電電磁脈沖的防護》的標準中提出了防雷保護區(LPZ)的概念,國際上剛開始實行這種規定,而我們國家還沒有提出。筆者認為,設計人員可以按照微電子設備的多少、繁簡、重要程度、擺放位置及進出管線的具體情況自行劃分防雷區以取得良好的屏蔽、等電位和接地效果。

      因此,防御雷電電磁脈沖對室內布線的要求非常嚴格。由于用作引下線的鋼筋混凝土柱內的鋼筋和整個建筑物的屏蔽網都在外墻處,雷電流需經此處的鋼筋分流到接地裝置上,所以外墻處的電流密度大,電磁場強。因此,建筑物中的電源和通信等線路的主干線不應靠近外墻,最好設置在建筑物的中心部位,如電梯井在中心部位,可設置在電梯井的近旁。建筑物內的各種電氣饋線都要穿金屬管保護或采用雙層屏蔽電纜(或同軸電纜)。在一些有特殊要求的線路電源側,還應加裝電涌保護器、隔離變壓器、穩頻、穩壓以及濾波等裝置。

      防御雷電電磁脈沖對接地的要求也很嚴格。電子系統的低頻信號工作接地應采用單點接地系統,在整個建筑物內應為樹干式結線布置。各層或各段的低頻信號工作接地均應直接接到單點接地板上,不得形成環路。單點接地系統不應與用作防雷引下線的柱子平行,以防強磁場干擾。由于是利用建筑物結構鋼筋作屏蔽,因此必須采用綜合共同接地方式,即將防雷接地、電源的工作接地、各種裝置的外殼、鐵管外皮和高頻電子設備的信號接地都統一接到建筑物的基礎上或室外接地裝置上。為避免雜散電流,單點接地系統必須采用絕緣線,其主接地板必須置于建筑物的最底層且直接與基礎或室外接地裝置連接。各層單點接地系統的區域接地板或終端接地板如需要與綜合共用接地系統的裝置接地板連接,應在它們之間加裝不大于直流300V的放電管或壓敏電阻。綜合共用接地的電阻一般應在1歐姆以下,對于特殊的電子設備,可在0.5歐姆以下。確定接地電阻時,應考慮各種設備對接地電阻值的要求,在所要求的各種阻值下,應取最低值。

      在低壓220/380V供電系統中,應采用三相五線(TN-S)系統,以便于裝置接地(PE)線和中性(N)線分開,PE線應接到各層或各段裝置接地的終端地板上。為了防御雷電電磁脈沖,建筑物的電源、電話、廣播等線路最好采用埋地電纜引入,所用電纜應為鎧裝電纜或同軸電纜且外皮兩端均要接地。

      2外部防雷裝置與內部防雷裝置

      國際電工委員會編制的標準(IEC1024-1)將建筑物的防雷裝置分為兩大部分:外部防雷裝置和內部防雷裝置。筆者認為,這樣劃分很有必要,建筑物的防雷設計必須將外部防雷裝置和內部防雷裝置作為整體統一考慮。

      外部防雷裝置(即傳統的常規避雷裝置)由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。接閃器(也叫接閃裝置)有三種形式:避雷針、避雷帶和避雷網,它位于建筑物的頂部,其作用是引雷或叫截獲閃電,即把雷電流引下。引下線,上與接閃器連接,下與接地裝置連接,它的作用是把接閃器截獲的雷電流引至接地裝置。接地裝置位于地下一定深度之處,它的作用是使雷電流順利流散到大地中去。

      內部防雷裝置的作用是減少建筑物內的雷電流和所產生的電磁效應以及防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害。除外部防雷裝置外,所有為達到此目的所采用的設施、手段和措施均為內部防雷裝置,它包括等電位連接設施(物)、屏蔽設施、加裝的避雷器以及合理布線和良好接地等措施。

      隨著電子設備的廣泛使用,雷電電磁脈沖的危害也相對嚴重起來。1992年6月22日國家氣象局中心大樓發生雷擊事故,北京-東京的同步線路的調制解調器被擊壞,致使線路中斷46小時,另一主機的一塊異步板被擊壞,導致8條線路中斷,影響了國際通訊。其他地點因雷電電磁脈沖干擾而導致電子設備損壞的例子還有不少。這類例子說明,只設計外部防雷裝置而不配之內部防雷手段,接閃器再好,也無法獲得好的防雷效果。

      防雷工程是一種系統工程。筆者早在1960年作人民大會堂工程總結及寫作《建筑物防雷設計》一書時就提出了建筑物防雷設計的六項重要因素,目的是提醒人們要整體地、全面地考慮建筑物防雷設計。這六項要素是:

      (1)接閃功能:指實現接閃功能所應具備的條件,包括接閃器的形式(避雷針、避雷帶和避雷網)、耐流耐壓能力、連續接閃效果、造價以及接閃器與建筑物的美學統一性等。

      (2)分流影響:指引下線對分流效果的影響。引下線的粗細和數量直接影響分流效果,引下線多,每根引下線通過的雷電流就小,其感應范圍就小。引下線相互之間的距離不應小于規范中的規定。當建筑物很高,引下線很長時,應在建筑物的中間部位增加均壓環,以減小引下線的電感電壓降。這不僅可以分流,而且還可以降低反擊電壓。

      (3)均衡電位:指使建筑物內的各個部位都形成一個相等的電位,即等電位。若建筑物內的結構鋼筋與各種金屬設置及金屬管線都能連接成統一的導電體,建筑物內當然就不會產生不同的電位,這樣就可保證建筑物內不會產生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓,對防止雷電電磁脈沖干擾微電子設備也有很大的好處。鋼筋混凝土結構的建筑物最具備實現等電位的條件,因為其內部結構鋼筋的大部分都是自然而然地焊接或綁扎在一起的。為滿足防雷裝置的要求,應有目的地把接閃裝置與梁、板、柱和基礎可靠地焊接、綁扎或搭接在一起,同時再把各種金屬設備和金屬管線與之焊接或卡接在一起,這就使整個建筑物成為良好的等電位體。

      (4)屏蔽作用:屏蔽的主要目的是使建筑物內的通信設備、電子計算機、精密儀器以及自動控制系統免遭雷電電磁脈沖的危害。建筑物內的這些設施,不僅在防雷裝置接閃時會受到電磁干擾,而且由于它們本身靈敏性高且耐壓水平低,有時附近打雷或接閃時,也會受到雷電波的電磁輻射的影響,甚至在其他建筑物接閃時,還會受到從該處傳來的電磁波的影響。因此,我們應盡量利用鋼筋混凝土結構內的鋼筋,即建筑物內地板、頂板、墻面、及梁、柱內的鋼筋,使其構成一個六面體的網籠,即籠式避雷網,從而實現屏蔽。由于結構構造的不同,墻內和樓板內的鋼筋有疏有密,鋼筋密度不夠時,設計人應按各種設備的不同需要增加網格的密度。良好的屏蔽不僅使等電位和分流這兩個問題迎刃而解,而且對防御雷電電磁脈沖也是最有效的措施。此外,建筑物的整體屏蔽還能防球雷、側擊和繞擊雷的襲擊。

      (5)接地效果:指接地效果的好壞。良好的接地效果也是防雷成功的重要保證之一。每個建筑物都要考慮哪種接地方式的效果最好和最經濟。筆者認為,當鋼筋混凝土結構的建筑物符合規范條件時,應利用基礎內的鋼筋作為接地裝置。當達不到規范中規定的條件或基礎包在防水卷材層內時,可做周圈式接地裝置,但應將周圈式接地裝置預先埋在基礎槽的最外邊(不必離開建筑物3m以外)。接地體靠近基礎內的鋼筋有利于均衡電位,同時還可節省為挖深溝所花費的人力和物力。在基礎完工后再挖深溝則易影響基礎的穩定性。

      對木結構和磚混結構建筑物,必須做獨立引下線并采用獨立接地方式。當土壤電阻率大,使用接地極較多時,也可做周圍式接地裝置。因為周圈式接地裝置的沖擊阻抗小于獨立接地裝置的沖擊阻抗,而且有利于改善建筑物內的地電位分布,減小跨步電壓。采用獨立式接地方式時,以鉆孔深埋接地極(約4~12m)的效果為最好,深孔接地極容易達到地下水位,且能減少接地極的用鋼量。

      (6)合理布線:指如何布線才能獲得最好的綜合效果。現代化的建筑物都離不開照明、動力、電話、電視和計算機等設備的管線,在防雷設計中,必須考慮防雷系統與這些管線的關系。為了保證在防雷裝置接閃時這些管線不受影響,首先,應該將這些電線穿于金屬管內,以實現可靠的屏蔽;其次,應該把這些線路的主干線的垂直部分設置在高層建筑物的中心部位,且避免靠近用作引下線的柱筋,以盡量縮小被感應的范圍。在管線較長或橋架等設施較長的路線上,還需要兩端接地;第三,應該注意電源線、天線和屋頂高處的彩燈及航空障礙燈等線路的引入做法,防止雷電波侵入。除考慮布線的部位和屏蔽外,還應在需要的線路上加裝避雷器、壓敏電阻等浪涌保護器。因此,設計室內各種管線時,必須與防雷系統統一考慮。

      3安全隔離距離與等電位連接

      在建筑物內部,就總體來說,防雷措施可分為安全隔離距離和等電位連接兩大類。安全隔離距離指在需要防雷的空間內,兩導電物體之間不會發生危險的火花放電的最小距離,即不會發生反擊的最小距離。等電位連接的目的是減小或消除內部防雷裝置各個部位上所產生的電位差,包括靠近進戶點的外來導體上的電位差。

      筆者主張,若采用安全距離法就應嚴格按照《建筑物防雷設計規范》(GB50057-94)規定的各類防雷措施去計算;若采用等電位連接法,就應徹底實現等電位。木結構和磚混結構結構應采用安全距離措施,鋼筋混凝土結構和鋼結構應采用等電位連接措施。

      1957年首次為天安門(木結構建筑物)補做防雷裝置時,在其上部設置了明裝避雷帶和避雷網;在其內部采用了安全距離措施。由于是補裝,難度相當大,對內部達不到安全距離的管線都做了改裝或加強了絕緣并把進戶處的各種架空電源線、電話線和廣播線一律拆除,改為地下電纜。為確保木結構建筑物的安全,工程人員每年都在結構上稍有變形的部位加固,到1986年,在天安門大頂內加固總共用了60噸鋼材。此時,再也不能給建筑物增加荷重了,因此中央決定將天安門城樓上的建筑物全部拆掉,徹底翻建。這給我們的防雷設計帶來了有利條件。所以,1969年第二次設計天安門防雷裝置時,就采用了等電位連接措施(外部防雷裝置仍用原方案),在城臺上的地面(包括屋內地面)下的“金磚”下面鋪設了一層鋼筋網(即等電位面)并將各種金屬管線(包括屋頂彩燈管線)、斗拱上的防鳥鐵絲網、檢閱臺前的鐵欄桿和鐵旗桿等物體統一連接到等電位面上,此外,又增加了引下線的根數,使之達到等電位的條件。

      1958年,人民大會堂工程采用了徹底的等電位防雷設計,這是我國首次將等電位避雷網應用于工程。人民大會堂是鋼筋混凝土框架結構和鋼結構相結合的建筑物,又是現澆施工做法,對防雷裝置的設計十分有利。其防雷方案是:在各建筑段的屋頂上分別采用明裝避雷網、暗裝避雷網和四周避雷帶相結合的方式,接閃裝置均與樓板內的鋼筋連接成一體;柱子內的鋼筋用作引下線;基礎內的鋼筋用作接地裝置。從基礎到梁、板、柱到屋頂的避雷帶和避雷網的全部連接點(包括各種管線的連接點)都是焊接的,從而構成一個籠式避雷網,所以我們說它是最徹底的等電位連接工程。1963年,瑞士的波哥(K.Berger)提出,利用建筑物內的結構鋼筋作防雷系統時,鋼筋之間如有多點綁扎,則不必焊接就可以構成電氣導通系統,他還做了試驗。所以,我們以后就不全部焊接了,但作為引下線的柱內鋼筋,仍必須焊接兩根主筋。1974年審查《建筑物防雷設計規范》時,規定為:可以綁扎或焊接。人民大會堂工程是全國最重要的工程,當時是不敢不焊接的。

      就防火而言,等電位連接和安全隔離距離至關重要。火災多屬不易預防的事故,對多數建筑物,能采取等電位連接措施的,應做徹底的等電位連接;不能采取等電位連接措施的,應盡量保證安全隔離距離,以防發生火災。

      4常規防雷裝置與非常規防雷裝置

      常規防雷裝置即傳統上所使用的防雷裝置,包括避雷針、避雷帶、避雷線和避雷網。它是繼1759富蘭克林發明避雷針后各國防雷專家經200多年研究和實踐的成果,有充分的理論根據、實驗數據和長期的實際運行經驗。

      非常規防雷裝置指某些廠商近年推出的所謂的新式防雷裝置。本文所指的所謂新式防雷裝置是半導體消雷器、導體消雷器、優化避雷針和流注提前發射接閃器等(本文這里不指激光引雷裝置、火箭引雷裝置和水柱引雷裝置等)。各種消雷器的設計思想是企圖中和雷云電荷,把雷電荷消滅掉或限制放電電流;各種提前發射接閃器的設計思想是企圖把避雷針的接閃效果提高,即擴大保護范圍。這幾種防雷產品到目前為止都沒有被國際防雷組織所承認。

      其實,從1996年起到現在,北京的學術界和工程技術界圍繞消雷器進行過多次討論并發表了許多文章。許多專家都認為消雷器的“中和”理論和“限流”理論站不住腳。1997年9月18~23日中國電機工程學會高電壓專委會過電壓與絕緣配合分專委會在合肥舉行了學術討論會。論題之一就是半導體消雷器,與會者進行了熱烈的討論。特別值得一提的是一位高工為驗證半導體消雷器的通流能力而做的一次實驗。該實驗充分表明,半導體消雷器的通流能力極低。會議《紀要》曰:“與會代表認為,迄今為止,理論和實踐未能證明此類非常規防直擊雷產品具有產品說明書所表述的性能,實踐也未顯示出此類產品具有比常規防防直擊雷裝置更優越的性能,還有許多問題尚待研究和解決,因此此類非常規防直擊雷產品不再在工程中采用。還有少數代表對此尚有不同意見。”

      實際上,消雷器廠商所賣的只不過是接閃器。其引下線、接地裝置及內部防雷裝置還得靠設計人按常規方法去設計,而這些都是建筑設計中的環節,賣接閃器的廠商也參與不了設計。另外,非常規防雷裝置的價格極高,以半導體消雷器為例,其價格比常規避雷針高幾十倍至幾百倍(見表1)

      由表1可以看出非常規防雷裝置比常規防雷裝置貴得多,而且非常規防雷裝置還有很多問題有待解決。因此防雷設計人員和使用單位應認清這種情況,必須選擇優質而經濟的產品。

      5球雷

      在國際建筑物防雷標準(IEC/TC-81)和我國的《建筑物防雷設計規范》中,均沒有對球雷的防護作出規定。在筆者的調查中,北京地區的球雷事故還是不少的,球狀閃電約占閃電統計總數的13.7%。盡管國內外科技人員對球狀閃電的形成機理尚無一致的觀點,但對其性質、狀態和危害還是比較清楚的。

      球雷(即球狀閃電)是一種橙色或紅色的類似火焰的發光球體,偶爾也有黃色、藍色或綠色的。大多數火球的直徑在10~100cm左右。球雷多在強雷暴時空中普通閃電最頻繁的時候出現。球雷通常沿水平方向以1~2m/s的速度上下滾動,有時距地面0.5~1m,有時升起2~3m。它在空中漂游的時間可由幾秒到幾分鐘。球雷常由建筑物的孔洞、煙囪或開著的門窗進入室內,有時也通過不接地的門窗鐵絲網進入室內。最常見的是沿大樹滾下進入建筑物并伴有嘶嘶聲。球雷有時自然爆炸,有時遇到金屬管線而爆炸。球雷遇到易燃物質(如木材、紙張、衣物、被褥等)則造成燃燒,遇到可爆炸的氣體或液體則造成更大的爆炸。有的球雷會不留痕跡地無聲消失,但大多數均伴有爆炸聲且響聲震耳。爆炸后偶爾有硫磺、臭氧或二氧化碳氣味。球雷火球可輻射出大量的熱能,因此它的燒傷力比破壞力要大。

      下面是一個典型的球雷實例:1982年8月16日,釣魚臺迎賓館兩處同時落球雷,均為沿大樹滾下的球雷。一處在迎賓館的東墻邊,一名警衛戰士當即被擊倒,該戰士站在2.5m高的警衛室前,距落雷的大樹約3m,樹高20多米。球雷落下的瞬間,他只感到一個火球距身體很近,隨后眼前一黑就倒了。醒來后,除耳聾外并無其他損傷。但該警衛室的混凝土頂板外檐和磚墻墻面被擊出幾個小洞,室內電燈被打掉,電燈的拉線開關被打壞,電話線被打斷,估計均為電磁感應的電動力所致。另一處在迎賓館院內的東南區,距警衛室約100m,也是沿大樹滾下。距樹2m處有個木板房(倉庫),該房在三棵14~16m高大槐樹包圍之中,球雷沿東側的大樹滾下后鉆窗進屋,窗玻璃外有較密的鐵絲網,但沒有接地,鐵絲網被擊穿8個小洞,窗玻璃被擊穿兩個小洞。球雷燒焦了東側木板墻和東南房角,燒毀了室內墻上掛的兩條自行車內胎,燒壞了該室的膠蓋閘,室內的電燈線也被燒斷。落雷大樹下放有十多盤鋼筋、8輛鐵推車和6個空汽油桶。這此金屬物都是招引雷電的條件。

      防護球雷并不困難,應該在規范或標準中規定相應的措施。就防護球雷措施而言,最好是籠式避雷網,如果達不到籠式避雷網條件,就在建筑物的門窗上安裝金屬紗網并接地;堵好建筑物墻面上不必要的孔洞;煙囪與出氣管上口均要加裝鐵絲網并接地;儲存或損傷易燃易爆物體的倉庫和廠房的煙囪和放氣管應加裝阻火器并接地。對高大樹木下的重要建筑物尤其要采取防護球雷的措施。

      6雷擊規律

      認識雷擊事故的規律非常重要,只有掌握了規律,防雷設計才能取得良好的效果。在雷雨天,天空的雷云與地面上的物體各帶不同的電荷,當電荷積累到一定的程度,就會產生電場畸變而發生落地雷擊。但如果地上某處沒有足夠強大的上行先導,則雷電是不會打到該處的。

      北京紫禁城內的建筑物落較多,其原因在于:紫禁城周圍是護城河,河內現在仍有水;通往護城河的古河道有4條:一條是玉河,它流入護城河的西北角;一條是潮白河的支流,它流入護河的東北角;一條是大通河,它流入護城河的正東部;另一條是潞河的支流,它流入護城河的東南角。故宮內各棟建筑物下的基礎均潮濕,過去東南部的水位較高,地下不到2m就能見水,可見故宮院內地下的土壤電阻率相對較低;另外院內又有高大的古樹。這些即為易發生雷擊的內因,這些內因決定著該地區電場易產生電場畸變,瞬間發生的上行先導容易與雷云的下行階段先導會合,從而形成落地雷。這就是紫禁城范圍內的明顯雷擊規律。

      筆者自1954年到1988年在北京地區調查過的建筑物雷擊事故共有170多處,其中,因雷擊引起火災的占37.7%,導致人員死亡的占6.9%,致傷的占15.4%,球雷雷擊事故占13.7%。現將分析總結得出的北京地區總的雷擊規律歸納如下:

      (1)河、湖、池、沼旁邊的建筑物易受雷擊。如1961年6月21日頤和園昆明湖東邊的文昌閣被雷擊掉西房角及坡頂瓦,內部電線被感應燒斷;1988年8月6日通縣永樂店草廠鄉黃廠村北部湖力的茅草房落球雷,擊死一人。

      (2)古河道上的建筑物和河流橋上的構筑物易受雷擊。如紫禁城內自1954年至1992年共落雷16次(據文獻記載,明、清兩代共發生過25次火災,其中寫明為雷擊所致的5次,未說明原因的也可能是雷擊所致);1988年8月30日盧溝橋中部北側石獅子的頭被擊掉。

      (3)在潮濕地區以及過去是葦塘或坑洼地帶的區域上建造的建筑物易受雷擊。如1957年7月31日陶然亭地區建工局一公司工棚(該處過去是葦塘)的收音機天線落雷,墻內鐵絲被熔化;1965年7月22日北郊土冷庫(即幾十棟內裝冰塊以貯藏食物的平房)的老虎窗被雷電擊中起火。

      (4)在四周大片土壤電阻率高,中間局部土壤電阻率低的環境中或在高、低電阻率分界之處建造的建筑物易受雷擊。如1981年8月2日八里莊善家墳公安局倉庫西墻外大樹落雷,雷電入室打碎5個電警棍盒,盒內33根電警棍被感應燒壞(該倉庫的西南兩面為稻田)。

      (5)局部漏雨或局部房角新修繕且十分潮濕的建筑物易受雷擊。如十三陵長陵棱恩殿落雷(當時該殿西部房角剛剛修繕且很潮濕)。

      (6)突出高或孤立的建筑物易受雷擊。如1957年7月29日原朝陽門北部的吻獸被雷擊掉;據十三陵當地老農說,十三陵大多數的明樓或正殿均被雷擊過(明樓和正殿都屬高而孤立的建筑物)。

      (7)曾經遭受過雷擊的地區和建筑物容易再落雷。如1956年×月×日、1957年7月8日和1957年8月16日北京鼓樓東部吻獸曾三次被雷擊。

      (8)金屬屋頂易受雷擊。如1957年7月8日原民航局禮堂的鐵皮屋頂被雷擊裂3處,頂內明配線被感應燒成3段,1988年8月6日北京火車站東北角出租汽車站的鋁合金房頂落雷。

      (9)收音機天線、電視共用天線易受雷擊。如1986年10月13日左家莊柳芳東里的居民樓電視共用天線遭受雷擊,1992年8月3日和平里民旺胡同的居民樓電視共用天線也遭受雷擊。

      (10)地下管線多或管線交叉處易落雷。如1963年8月4日天安門廣場大旗桿西側(現人行過街地道的西南出口)一位賣冰棍的老太太被雷擊倒(該處地下敷設的管線較多且是轉角處)。

      (11)鐵路沿線和終端易受雷擊。如1965年7月22日東郊百子灣棉花倉庫室外堆場靠近鐵道終端的一個棉花垛被雷擊中燃燒;1984年8月6日東郊百子灣物資局儲運公司水泥庫鐵路西側站臺上的水泥袋落雷,燒焦約20個水泥袋的紙邊。

      (12)山區泉眼、風口或地下有金屬礦床的地方易受雷擊。如1985年6月18日西山下馬嶺水電站室外變電構架進出線的主線落雷,燒焦母線2處,每處約長1~3m。

      (13)高大的煙囪和工廠的排氣管最易接閃。如1957年8月16日朝外門診部的煙囪被雷擊裂;1979年4月8日東郊宋家莊化工三廠南北兩廠的室外化工設備構架上的兩個排氣管同時接閃并點燃。

      (14)高大的樹木和屋頂旗桿容易落雷。如1967年6月11日前門勸業場屋頂木旗桿被雷擊壞;1993年8月19日日壇公園西北角一棵大樹被雷劈掉樹叉,樹干也被劈裂。

      北京地區總的落雷走向是:西山八里莊紫村城朝陽門宋家莊百子灣通縣。這些地方多數是古河道或地下水線,其建筑物下的土壤電阻率小,潮濕或水位高。

      筆者認為,以上這些雷擊規律雖是北京地區的,但頗具普遍性,因而對防雷、防火很有價值(因篇幅有限,以上各種規律只各舉2個例子)。

      7.建筑物防雷設計的整體觀念

      所謂整體觀念是指設計和安裝防雷裝置時,對建筑物的內外都要有整體觀念。這里的建筑內外不單是指內部防雷裝置和外部防雷裝置。建筑物內的整體觀念是指設計和安裝時,要對內部防雷裝置和外部防雷裝置做整體的統一的考慮;建筑物外的整體觀念是指對一個院落、一個小區以及附近的環境要做全面的防雷規劃,同時還不能違反小區規劃的要求例如:所安裝的避雷針桿塔是否影響小區的美觀,所用的避雷針、避雷帶或避雷網是否與建筑物的立面相配以及低矮建筑物能否由高大建筑物或高大煙囪上的避雷裝置所保護等等。對接地裝置也要綜合統一考慮,例如,相距較近的建筑物能否共用接地體,地下管網能否用接地體的一部分,以及能否在一個大院或小區內為將來綜合共用接地創造等電位連接的條件等等。

      值得指出,利用建筑物附近的大樹作為避雷針桿塔是一個較好的做法。大樹最易接閃且越長越高,有時比建筑物還高。因此,避雷針應安裝在樹頂,引下線應沿樹干設置而且應與建筑物的防雷裝置相結合。這樣既節約又美觀,同時還保護了名貴的樹木。利用大樹安裝避雷針不僅能防直擊雷,而且能防球雷、繞擊雷和側擊雷。例如,北京北海公園團城內在大樹上安裝的避雷針已運行了20多年,效果很好,但必須采取保護樹干生長的措施。

      現在各個城市的綠化越搞越好,高大的樹木也越來越多。有的建筑物雖然安裝了避雷針,但大樹距建筑物很近并且比建筑物還高,在這種情況下,建筑物上的避雷裝置實際上等于虛設。因為大樹接閃的機會多,易引來直擊雷和球雷,對鄰近的建筑物威脅更大。所以說建筑物的防雷設計和安裝應將外部防雷裝置、內部防雷裝置、建筑物外的環境及至全小區的防雷裝置進行整體統一的考慮。不僅電氣專業的設計者要有整體觀念,建筑專業的設計者對防雷也要有整體觀念。這是現代防雷設計觀念轉變的重要問題之一。

      參考文獻

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      2.R.H.Golde.雷電.水利電力出版社,1983年12月

      3.林維勇.介紹IEC/TC81澳大利亞霍巴特92年會議和防閃電電磁脈沖標準的編制.1993年機械部設計研究院印

      篇(3)

      建構主義研究目前日趨龐雜,其特點表現在以下三方面。

      1.建構主義研究來源于眾多思想和方法的影響。就建構主義研究的興起而言,它實際上是后現代主義社會理論、知識社會學和哲學思潮匯流的結果。后現代主義的產生體現了人類對啟蒙運動以來的現代化工程(包括科學技術工程)的負面效應,如環境污染、文化侵略等的深刻反省和反思。基于這種反思,后現代主義社會理論的主要代表人物利奧塔、福柯、波德里拉、保曼、哈維等人認為西方主要工業化國家已進入后現代社會時期,在后現代社會,知識成為社會斗爭的焦點,科學成為政治的工具,其客觀性和權威性將會受到懷疑;在社會科學研究方面,他們提倡對社會進行微觀研究、多元化理論視角、話語分析和本土方法考察。知識社會學有著悠久的歷史,可以追溯到培根、康德、馬克思、曼海姆等人那里。知識社會學關心的主題是揭示特定的知識和信念實體怎樣受到社會和文化背景的影響。只不過,知識社會學長期以來將信念分成數學和自然科學與包括諸如、道德哲學體系等在內的所有社會科學,認為前者是質樸的,不為任何利益考慮所玷污,而社會科學等學問則是意識形態的、受主觀思想和利益影響的,因而常常將數學和自然科學置于知識學的考察之外。既然在后現代主義那里科學的客觀性已受到懷疑,而傳統知識社會學又置科學技術知識于不顧,那么,建構主義來考察科學和技術的社會建構也就成為理所當然了。

      當然,建構主義研究也從哲學中的反實證主義流派、新及現象學、人種學的研究方法獲得了啟示。具體說來這些觀點是:(1)科學理論的證據非決定性,即在原則上總有幾個可供選擇利用的理論與有關的證據一致;(2)觀察滲透著理論,即理論的附屬成份包含著各種形式的測量理論,有關的觀察結果是由用來檢驗的理論范式決定的,觀察在某一理論中得出,在與之競爭的和繼承的范式中其含義不同。更為具體地說,約定主義的哲學本體論和相對主義認識論肯定是直接促進了建構主義的研究。特別是庫恩、漢森、奎因、迪昂以及更早一些的波蘭細菌學家、科學史學家和科學哲學家弗雷克的研究和探索表明,科學事實、科學評價標準和科學理論范式都是相對的,不可通約的或非中性的,這樣用單純的理性邏輯就不足以說明科學認知的真實情況。于是,從庫恩等人思想中獲得靈感的建構主義學者們,大膽地對默頓科學社會學、傳統知識社會學等進行了批判和挖掘。其涉及問題范圍之廣,觀點、命題之深,聲勢之大,以致許多人認為科學社會學已進入“后庫恩時代”。后來,出于對技術決定論(強調技術發展是自主的,它影響著社會變遷,但不受社會影響)的不滿,技術社會學也被卷入到了建構主義研究中。

      2.建構主義學者在地理分布上較為廣泛。建構主義作為一個思想流派,由于其主要觀點、方法來源不同,很難像科學學(代表人物是英國的貝爾納)、傳統科學社會學(代表人物是默頓)追塑到某個國或某個代表人物,其成員分散在歐美不同國家。在英國,主要是愛丁堡學派,其成員是埃奇、布魯爾、巴恩斯、夏平、柯林斯等人,他們從批判傳統知識社會學,特別是曼海姆思想出發,并從庫恩思想得到啟發,對科學知識的實質進行研究。在法國,拉圖爾、卡隆等人接受加芬克爾、福柯的本土方法對科學實驗室進行人類學的考察。在美國,謝廷娜(一位建構主義女學者)、陳誠、瑞斯蒂等也進行著與拉圖爾類似的工作。另外,英國的馬爾凱、伍爾加,美國的平齊、休斯,荷蘭的比克,德國的魏因加特等大批學者都在從事不同的建構主義研究。當然,建構主義既然以一個思想學派出現,也存在諸多合作和交流,如拉圖爾與伍爾加合作考察科學家之間的交流,共同發表《實驗室生活》一書,謝廷娜和馬爾凱一起主編《觀察到的科學》一書等等。

      3.建構主義研究方法多樣化。盡管建構主義是建立在知識是社會地建構成的這一總觀點之上的,但其方法卻是經驗的。這樣,建構主義研究方法便呈現出多樣化的特點。建構主義對科學的社會分析,主要采取的方法是:實驗室研究,由拉圖爾、伍爾加發起,像人類學家考察原始部落一樣。保持一種不介入的客觀觀察立場,根據觀察日記進行研究;爭論研究,即柯林斯的相對主義經驗綱領,從微觀角度分析科學知識如何達成一致;話語分析(或稱修辭學方法),由馬爾凱等人發展而來,把科學活動參與者的“日常話語”作為主題,分析科學解釋是如何隨社會背景的變化而變化。在對技術的社會研究中,建構主義采取的方法主要是:社會建構方法,這是平齊和比克把相對主義經驗綱領引入技術社會學的方法,研究技術人工制品如何在社會、文化方面得到解釋;系統方法,休斯在技術史研究中使用的方法,把技術看作一個系統(如電力系統),進行經濟、政治、社會的分析;操作子網絡方法,它與拉圖爾、卡隆、勞等人的研究工作相關,他們把技術、經濟、社會、政治和文化看作整體的“異質操作子”網絡,分析技術在其中的作用。另外,愛丁堡學派早期的科學知識社會學的強綱領以及隨后的弱綱領也都是建構主義者曾采用的方法。

      正是建構主義這種經驗研究方法的多樣化特點,導致了其研究成果缺乏統一的理論凝聚。目前建構主義的各種觀點和學術成果,散見于有關學者的案例考察和各種論文集里。拉圖爾和伍爾加的《實驗室生活》是對索爾克研究所格列明實驗室考察的結果,拉圖爾的《行動中的科學》也不過是對這種考察的進一步概括,至于前面提到的《觀察到的科學》以及平齊和比克主編的《技術系統和社會建構》等則均為集納諸多建構主義學者及相關學者經驗研究成果的論文集。因此,建構主義的學術觀點具有相當的分散性。

      建構主義研究就其建構對象而言也呈現出某種復雜性。在建構主義的視野中,似乎借助行為者的互動而形成的制度(包括知識、方法、學科、習俗和規則),科學家基于數據和觀察構造的理論和敘述,實驗室中由于物質參與而產生的人工制品,思想和表象的客體都是建構成的。但是,從這種復雜性中仍可窺見出建構主義存在著強與弱的分野。

      1.弱建構主義。弱建構主義強調的是知識產生的社會背景或社會原因,主要著重于宏觀社會學的把握,但并不否認其客觀性或邏輯性的原因。

      這類建構主義觀點最早見于貝格爾和魯克曼的知識社會學論述中。在1996年出版的《現實的社會建構》一書中,他們提出現實是社會地建構成的,知識社會學關心的主題是社會建構過程。這里的現實是指主觀現實(即人們關于世界的信念),而不是客觀現實。所謂現實的社會建構就是這種主觀現實作為人工的產物雖然獨立于我們的意志,但都是在社會情景中發展、傳輸和保持的。[1]就是說,要建構其中某種主觀現實X僅需知道以下事情即可:(1)X的知識,這種知識即便在X不存在時,也能產生某種行為能力;(2)X的合理性常識;(3)傳播X知識的手段。只要具備這些條件,X的知識便可在社會共同體“固定”或普遍存在下來。在貝格爾和魯克曼的建構意義上,社會中有許多東西如習俗、規則、方法甚至情感、性角色、權力、科學等等都可看作是社會建構的。

      當愛丁堡學派沖破傳統知識社會學對自然科學與社會科學的明顯區分后,巴恩斯、布魯爾、柯林斯等采取了與貝格爾和魯克曼相類似的方法來考察自然科學知識,即用社會背景來解釋科學知識內容。巴恩斯在論及庫恩對科學知識結果解釋的批評時說:“他所描述的科學中基本理論的變遷,不再是對增長的關于實在知識的簡單響應,而是用關于推理的評價的背景負荷才能表達的。”[2]也即是說,既然自然科學并非以純結果的方式變化,那么考察自然科學知識的產生及其維持便一定要求助于社會背景。巴恩斯引進了“利益”概念,布魯爾認為除了一些社會原則外,還包括精神的、人類學的、生物學的、認知的和感覺經驗等因素。柯林斯更提出了一個“非科學”的標準清單:“基于從前合作對合作者實驗能力和忠誠的信任、實驗者的個性和智力、管理大實驗室的聲譽、科學家是否在工業界或學術界工作過、過去的失敗經歷、內部資料、科學成果的風格和表現、實驗心理方法、民族性”等等。[3]

      盡管愛丁堡學派的工作是建構主義的,但并沒有使用“社會建構”這一比喻。首先使用“社會建構”一詞進行建構主義科學知識社會學研究的是孟德爾遜和達勒。他們的論文被收集在1977年由孟德爾遜、魏因加特和懷特利主編的《科學社會學年鑒》第一卷,取名為“科學知識的社會生產”。孟德爾遜和達勒認為,現代科學的建制、認知和知識主張并不能通過科學史論得到適當的說明,它們作為人工的產物必有其社會因果關系,因而是社會建構成的。

      孟德爾遜等用“社會建構”批評科學史論的不適當性在今天看來雖然已無必要,但卻激起了對科學話語、文本的建構主義研究。以往的科學史論者的研究,通常都以科學家的論著或談話錄、回憶錄為依據的。而馬爾凱則認為科學家的話語實際上變化很大,其內容和真實性在很大程度上取決于談論者面對面的互動,因而通過分析、比較科學家就某項研究正式發表的論文與直接訪問科學家關于該研究的談話記錄,可以真實地說明科學家工作的實際情形,了解科學建構的社會特性。馬爾凱和吉爾伯特通過對一個生物化學小組的34名有建樹的研究者的訪問,把科學家話語分成經驗性的和偶然性的兩種情況。結果發現,科學家在解釋正確信念時,通常依據的是經驗性話語,而在說明錯誤信念時,通常依據的是偶然性話語,即把科學家犯錯誤的原因歸于各種個人的和社會的偶然因素。[4]

      邁耶斯在《寫作生物學:科學知識社會建構的文本》一書中試圖表明,社會的考慮(主要是考慮讀者的鑒賞和興趣)怎樣“構成”科學主張、討論和論文或專著的寫作。他說:“在很大程度上,我的研究基點是假定科學是在論文或見解修改和爭論反語重釋的聲言和協商的社會過程中建構的。對于這一基點,讀者將會感到驚異。”[5]這里,邁耶斯似乎指明,科學文本的社會建構是說它在公開發表之前就經過討論、協商、改變和削弱等,科學文本不僅源于客體素材,而且也經歷了科學家和評論者的審視。

      可以看到,弱建構主義在探討科學知識的社會原因時,往往給科學的客觀性、理性和邏輯因素留有適當的余地。布魯爾的強綱領中的公平性、對稱性原則實際上要求對科學的真理和謬誤、真實信念和錯誤信念、理性和非理性、成功和失敗都做出說明,馬爾凱在歸納經驗性話語時則說明了實驗數據是在邏輯和時間優先情況下給出的。另外,愛丁堡學派并沒有回答在什么時機,讓社會背景因素怎樣進入知識客體中。這就是有些強建構主義學者為什么并不把弱建構主義納入建構主義研究的原因。

      .強建構主義。強建構主義是在微觀層次上對科學知識所做的經驗研究,認為科學知識或技術人工制品能夠顯示出其建構完全是社會性的。這類學者主要是謝廷娜、拉圖爾、伍爾加、平齊、比克等人。

      謝廷娜將其工作貼上“建構主義”的標簽,而非“社會建構主義”。其原因是她想避免將其研究同“社會背景”之類的東西聯系在一起,以示同愛丁堡學派的工作相區別。謝廷娜認為微觀科學知識社會學研究有兩個方面,其一是科學爭論研究,說明知識的一致性是如何達成的;其二是選擇科學工作的真實地點如實驗室作為研究對象,說明科學知識是怎樣建構的。她研究的是后一方面,稱其研究成果為建構主義綱領。她歸納了科學建構的社會特征,即科學研究工作并不指向“現實”,而是指向陳述的操作,這種操作不僅使科學家進入大量面對面的協商和互動,還包括更廣泛的、超越處所的關系,與經紀人、工業界代表、出版商、地方管理者等發生聯系。[6]

      與謝廷娜一樣,拉圖爾也想避免將其建構主義研究同“社會背景”相提并論。他和伍爾加的《實驗室生活》(1979年首版)的副標題是“科學事實的社會建構”,當1986年再版時把其中的“社會”一詞刪去了。但不管怎樣,該書的主題仍然指明:科學事實是一種建構的產物,是各種利益集團間協商的產物。通過對索爾克研究所格列明實驗室的人類學考察,拉圖爾及其合作者伍爾加用整整一章專門論述了TRF(促甲狀腺釋放因子)的建構過程。[7]

      在對《實驗室生活》一書的合作之后,拉圖爾與伍爾加的研究綱領開始分道揚鑣了。拉圖爾轉向了操作子網絡,把其中的科學家當作“資源積累者”進行了“馬基雅維利”式的描述。[8]由于這一綱領不再具有明顯的建構主義風格,這里不加論及,與此不同,伍爾加卻對表象進行了建構主義的研究。

      概括地說,客體(自然世界)與表現(科學知識)之間的關系包含兩種圖式:

      (1)表象客體或者科學知識自然世界

      (2)表象客體或者科學知識自然世界

      第一種圖式認為客體獨立于表象,自然知識似乎與自然世界沒有多少關系;第二種圖式表明表象是客體的組成部分和要素,在自然知識與自然世界之間沒有誰是第一性的、誰是本質的區別。伍爾加認為,前者是過去的科學社會學(包括愛丁堡學派)堅持的“認識論上的相對主義和本體論上的實在主義”圖式,后者才是科學知識社會學研究應遵循的模式。[9]對此,他提出兩條證據。首先,沒有表象,客體就是無用的,我們無法獨立于客體。其次是對同一客體的解釋存在著某種“柔性”,即科學陳述的多樣性,這導致人們去懷疑任何“假定”的客觀事物的存在。在這里,伍爾加是想說明表象構成或建構了客體,即世界是被建構著的。

      到80年代中期,科學知識社會學已經成功地披上建構主義的桂冠,大量的研究成果和著作的標題或導言紛紛以“……的社會建構”而呈現于世。就是對技術進行社會研究的人們也未能逃脫這股潮流。因而,比克、休斯和平齊在《技術系統的社會建構》一書中希望提倡一種新的建構主義研究綱領。

      誠如前面所言,《技術系統的社會建構》并不代表一種一貫的研究綱領。這里將集中考察平齊和比克的論文《事實與人工制品的社會建構:或者科學社會學與技術社會學怎樣得到互惠》。在該文中,他們提出了與布魯爾幾乎相近的“建構主義強綱領”:“在這一綱領里,所有知識和所有知識假設都將被看作是社會建構的產物,就是說,關于知識假設的起源、接受和拒絕的全部解釋都可以從社會世界領域尋找得到,而無需借助自然世界。”[10]不過,他們卻又借用了柯林斯的經驗相對主義的一些概念,并稱之為“技術的社會建構方法”:“這一方法的關鍵概念是‘解釋柔性’、‘終止機制’的‘相關社會群體’。其核心信條之一是技術人工制品對社會學分析是公開的,這不僅表現在技術的使用上,而且特別關及其設計和工藝‘內容’”。[11]平齊和比克用這種方法說明了自行車的歷史,表明了自行車是試錯的產物,新的嘗試所以失敗是因為它們沒有解決這個或那個社會群體提出的問題。因而每種技術產品都是“決定滲透”的結果,而非單向模式發展的邏輯程序。

      總之,強建構主義雖然都標謗自己是完全的建構主義,但最終都是以對微觀社會學問題的關注來解釋宏觀社會學的構架。這一點從謝廷娜、伍爾加、平齊和比克的觀點可以明顯看出。特別是謝廷娜以實驗室活動為基礎來展示科學知識和建構與社會存在著的廣泛聯系,試圖消除科學知識發展的內部因素和外部因素之分,把科學知識發展的認識和社會因素結合起來。這可能既是目前大多數科學社會學家和“理想”,又說明強建構主義與弱建構主義不無兩致的“模糊性”。

      簡單地說,建構主義尖銳地批判了個人主義的、觀念論的、實證論的和樸素實在論的科學或技術說明。他們對科學技術事業的因果解釋的社會資源的展示和說明,擴大了社會學研究的視野。但是,建構主義作為一種研究傾向或理論框架,又存在很多缺陷。

      1.夸大社會偶然性因素。建構主義研究實際上是把科學技術的本體論相對化,以及把社會因素理性化。弱建構主義者,特別是愛丁堡學派的強綱領一方面想使它成為社會學乃至全部社會科學研究的典范,成為理性和科學的體現,同時在另一方面卻又否認科學知識與一般知識的區別,使科學等同于其他文化科學。強建構主義者則是在強調科學或技術的社會建構的同時,把客觀的自然因素放置一邊。謝廷娜、拉圖爾等人提倡用參與式觀察對科學家的廣泛訪問來理解科學,但對自然界在科學活動中的地位的認識,卻僅僅停留在關于自然界的人工或語言建構之上。而平齊、比克的研究則表明,技術社會學應著重于社會因素怎樣建構人工制品,而對技術的工藝內容可以置之不顧。建構主義這種對科學技術產生所做的過份的“社會學簡化”不可避免地否定或抹殺了科學技術的本體論方面的因素,忽視了科學技術的物質基礎,從而把科學技術看成完全由各種社會偶然性因素組成的東西。

      應該說,在當代有關現代性和后現代性的文化爭論中,建構主義有著強烈的后現代主義傾向。后現代主義者以對真理、客觀性、因果性、合理和進步等的懷疑和批判為特征。鑒于強建構主義堅決地解構了科學合理性觀念本身,那么強建構主義實際上就成了通往后現代主義一邊的橋梁。但對于弱建構主義,有的學者認為它致力于對科學的宏觀因果解釋,因而應被劃分到現代主義一邊。可是,如果考慮到并不是所有后現代主義都強調對現代科學的解構,特別是進入90年代后還出現了繼承現代主義但又超越現代主義的“建構性后現代哲學”,[12]則恐怕弱建構主義也逃脫不了與后現代主義的干系。更何況弱建構主義也有著割裂科學與理性之嫌。

      2.對于科學技術的解釋范圍較為狹窄。強建構主義研究過份強調實驗室、人工制品在理論上的重要性。如拉圖爾對實驗室的人類學考察,雖然有助于我們理解科學家的行為,但這種微觀研究與科學的組織、結構、共同體等宏觀研究并未得到應有的重視。平齊、比克在進行技術社會學研究時對相關社會的社會群體的關鍵作用給予了充分關注,但對技術發展有著強烈影響的經濟制度、政府政策等宏觀條件均未被列入技術的社會建構研究的議事日程。至于弱建構主義對科學的社會研究雖然貌似新鮮,其實在默頓的大部分科學社會學研究中都已論述過。早在1945年,默頓就描述了知識社會學的研究程序,說明了可以作為社會學分析的精神產品應包括信仰、意識形態、宗教道德及實證科學,還分析了精神產品的存在基礎,如群體結構、權力結構、競爭、沖突和利益等。

      3.忽視科學技術后果及其評價。建構主義的理論和方法適合于解釋科學知識的起源和技術創新的動力,以致對于科技產品對人的自我意識、社區組織、日常生活、權力分布有何特別意義的問題很少給予關注。在許多建構主義者那里,關于科技成果的研究進入“死結”的觀念已經根深蒂固,以致把科學技術選擇的社會后果幾乎完全置之腦后。

      與此相關,建構主義還貶低對科學技術的道德評價。愛丁堡學派的強綱領和柯林斯的經驗相對主義綱領在對待科學發現、科學理論是否真理等方面采取了中立的態度,即認為科學本身無所謂惡,是價值中立的。平齊、比克將柯林斯的綱領外推用于技術的社會研究時,對技術成果的最終善惡又采取了不可知論的態度,因而不去探討有關技術的地位、技術選擇的正誤這樣的問題。不管怎么說,建構主義開創的對科學技術研究的新方向,對于人們從內部理解科學技術及其在人類社會中的地位有著莫大的啟示。

      參考文獻

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      [8]B.Latour.ThePasteurizationofFrance,HarvardUniv-ersityPress,1988.

      篇(4)

      教師提供無批判的課堂氛圍,讓學生就自己學習的英美文學內容或主題進行交流,老師營造尊重、包容的課堂環境,學生可以就閱讀的著作提出自己的看法和見解,與同學老師分享自己的感受。同學之間相互欣賞、鼓勵,共同進步。我們采用多種渠道增加學生的閱讀著作和資料,一是指導學生利用圖書館的經典英美文學名著;二是由學生根據自己的興趣購買一部分英美文學作品,同學之間可以交換閱讀;三是充分利用教材中的選讀材料;四是結合教材、教學需要及學生情況,由任課老師指定印發詩歌、短中篇小說或節選作品。另外,根據指定的閱讀著作和自由選讀著作,引導學生有效利用圖書館和網絡資源查找所閱讀著作的相關文獻資料和研究資料。這樣就在有限的條件下滿足了學生自主閱讀英美文學名著的需要。

      自主學習中心的構建

      開學之初,任課老師對學生進行廣泛的英美文學教育,包括英美文學知識、英美文學學習方法、英美文學經典名著簡介等。通過一個月左右的準備,我們要求每位學生自己確定一個英美文學自主學習主題進行專門的研究性學習,一方面提高英美文學學習效果,另一方面也為畢業論文設計奠定基礎;同時,在教學過程中,結合教材和教學需要,指定學生閱讀部分經典英美文學名著,印發詩歌、短中篇小說或節選作品供學生閱讀。根據學生的興趣和傾向性進行分組,一般3-4個學生為一組,每組推薦一名負責人,負責組織自主學習時間,聯系老師,安排自主學習效果匯報等。自主學習中心是靈活的,根據學生自己的時間和興趣安排,真正實現了學生自主學習,老師不定期地對自主學習中心進行監督和指導。

      自主學習模式的構建過程

      英美文學自主學習模式的構建過程分為兩個階段。第一個階段為一個學期,本階段為調查研究和小范圍實驗階段。調查研究階段編制了英美文學教育中的自主學習調查問卷,對我院外語系09級英語本科班學生和任課老師進行調查。此階段的學生已經過一個學期的英國文學的學習,調查的目的是要比較自主學習模式構建前后的英美文學學習及自主學習情況。問卷調查了教師對自主學習的認識和對自主學習的指導情況,以及學生的自主學習意識、能力、方法和策略。調查結果顯示,學生們的自主學習意識和策略、教師對自主學習的指導、自主學習資源以及自主學習中心的現狀都不容樂觀。根據問卷調查結果,擬定小范圍實驗計劃,在09級的一個教學班中展開,包括課堂教學實驗和自主學習中心實驗。課堂教學實驗按照上面提到的教師的自主學習教育意識和能力的構建計劃實施,即對英美文學任課教師進行培訓,要求他們利用課堂,采用多種教學手段激發學生對學習英美文學的興趣,強調英美文學自主學習的重要性,傳授和提供自主學習方法與策略。自主學習中心實驗按照上面提到的自主學習中心的構建計劃實施,即根據學生的興趣和傾向性進行分組,每位學生按照老師的指導制定閱讀計劃,在任課老師的監督和引導下進行自主學習,結合課堂教學和期末考查對學生的自主學習效果進行考查。學期結束,再次對任課老師和學生進行問卷調查,考查學生的英美文學學習效果和自主學習狀況。

      與前期的調查對比,結果顯示學生們對英美文學具有濃厚的興趣,他們的文學鑒賞力和審美敏感性得到了普遍提高;閱讀文學作品的過程是大量的語言輸入的過程,這一過程促進了學生語言基本功和語言能力的迅速提升;更為重要的是,經過一個學期的培養和訓練,學生的自主學習意識和能力普遍提高,這一能力的形成對于他們今后的學習具有重要意義。第二階段為推廣實驗階段,即把這種英美文學的自主學習模式運用到今后的英美文學教學中。這一階段首先是在10級的學生中實施,10級開設英美文學課程的班級為8個班。推廣實驗階段還包括對英美文學自主學習模式進行修訂,在推廣這一學習模式過程中,需要任課老師和學生總結小范圍實驗階段的經驗和不足,制定更加可行的閱讀計劃,設計更為合理的課堂環節和形式,改進和增加檢測自主學習效果的形式和方法。推廣實驗階段是一個動態的過程,有必要不斷的總結經驗,修訂不足,再次實驗,不斷完善這一自主學習模式。

      英美文學自主學習模式的實施效果

      1提高了學生的學習積極性和英美文學素養

      對模式構建前后的情況進行對比,主動在課外學習英美文學的學生(前測30.5%,后測71%),對英美文學感興趣的學生(前測44.1%,后測68%),對英美文學史比較了解(前測30.5%,后測85.1%),對學過的英美文學作品比較了解(前測23.7%,后測90.3%),能夠比較全面地評價自己學過的作品(前測18.5%,后測65.9%)。這表明自主學習模式確實提高了學生學習英美文學的積極性,學生的英美文學素養,文學鑒賞力和審美能力得到了提升,能夠對自己學習過的作品進行較全面的評價。

      2提高了學生的自主學習意識和能力

      對比模式構建前后,了解自主學習概念的學生(前測16.9%,后測100%),掌握自主學習方法和策略的學生(前測15%,后測80.6%),這表明通過自主學習模式的構建和實施,學生們提高了自主學習意識,并能運用自主學習方法和策略進行英美文學的學習。

      3提高了教師指導自主學習的意識和能力

      篇(5)

      1.2智能建筑的火災特點智能建筑一般來說,其結構跨度相對更大,且建筑內部外部的特性都更加復雜;一旦發生火災,火災所引起的建筑物溫度變化導致的建筑內氣壓變化比普通建筑大得多,且智能建筑中的孔洞和上下穿通的井道無疑給煙氣和火提供了絕佳的路徑,這就直接導致智能建筑內部的火勢和煙氣的迅速蔓延,快速發展的火勢在極短時間內就能將整個巨大的建筑單體所吞沒,如同2001年911事件中的世貿大廈和2009年的央視大樓北配樓一樣,頃刻間就全部付之一炬。智能建筑的內部材料多用有機高分子材料,燃燒時會產生大量對人體有害的CO、CO2氣體,所以其的環境要求和建筑材料要求就會比一般建筑更高。智能建筑中有更多電器設備和監控設備,設備使用的引起的電火花和設備的短路都可能成為引起建筑火災的因素。且建筑中人員密集,上下交通又多用電梯,一旦發生事故,人員慌亂,逃生難度大,容易釀成重大事故,造成嚴重損失。總結起來智能建筑的火災特點為:火勢蔓延快、煙氣擴散快;疏散困難;火災撲救困難;火險隱患多、損失嚴重。

      2智能防火系統

      智能防火系統是建筑設備管理自動化系統BAS中的一個重要子系統,包括火災自動報警系統和消防聯動控制系統兩大部分。此系統根據防火要求和火災的特點設計,將火災作為其監控對象,當火災發生時,該系統能夠及時發現和通報火情,并在短時間內做出反應,采取有效措施控制住火災局勢或是撲滅火災。

      2.1火災自動報警1852年,世界上第一部火災報警系統在美國波士頓誕生,至此開啟了建筑防火的新紀元;英國于1874年安裝了世界上第一部水噴淋裝置;又研制出感溫式火災探測器;而瑞士人則發明了感煙火災探測器一直沿用至今。火災自動報警系統用于探測火災隱患,對將火災控制在發生初期,減小火災帶來的危害有重要作用,是建筑智能防火系統中非常重要的一環,肩負著保護建筑物中居民和財產的重要任務。整個火災自動報警系統主要由火災探測器和火災報警控制裝置兩部分組成,其設計配合所在建筑的智能化系統且要遵守國家標準和規范。①火災探測器:火災探測器按結構形式分為兩類:點形火災探測器和線型火災探測器;按探測方式分為五類:感煙火災探測器,感溫火災探測器,感光火災探測器,氣體火災探測器和復合式探測器。火災探測器監視著整個建筑物的實時情況,判斷有無火災隱患的產生。②火災報警控制裝置:火災報警器同樣有多種分類方式,常按其用途和設計方式分類為:區域控制式、集中控制式和通用控制式。火災報警控制裝置可謂是整個火災自動報警系統的核心部分,肩負了監視收集各種實時信號,同時將信號向更高一級的管理中心傳遞,是連接從感應火災發生到對火災進行處理的整個過程的重要橋梁。

      2.2消防聯動控制系統消防聯動控制系統主要由七個部分組成:消火栓系統、自動噴水滅火系統、氣體滅火系統、防排煙系統、防火卷簾門系統、消防通訊系統、指揮疏散系統。當接收到火災警報的時候,消防聯動控制系統能在自動或者手動的方式下啟動相關滅火設備和各類應急設備,同時監控整個設備系統的運行情況。消防聯動系統的布置方式可歸納為三種基本形式:總線———多線聯動方式、全總線聯動方式和混合總線方式。

      2.3消防系統運作方式智能防火系統在智能建筑中既能配合整個智能綜合網絡系統使用也能獨立出來單獨運作。當火災發生時,首先火災探測器被自動或者手動觸發;火災信號經由火災報警器接收并判斷和處理,或者是通過火災報警器傳遞到上一級的管理系統主機中集中進行處理分析,前者稱為分布式智能系統,后者稱為主機智能系統,是智能火災監控系統的兩種類別;隨后,信息由消防控制中心主機接收,繼續處理分析、記錄,隨后再由火災報警裝置將指令向消防聯動控制系統傳遞,快速采取,例如:打開火災事故照明裝置,播放火災事故廣播,打開固定滅火系統控制裝置,開啟有關出入通道等一系列火災處理措施。同時通過主機屏幕顯示整個控制區域內各處的實時狀態,例如:火災發生的區域,消防設備工作情況,防火門開啟狀況,消防水箱水位,各通道的風向風速,消防電梯位置和情況等等。并記錄下各消防聯動控制設施的動態,并進行特別控制;最終達到在短時間內對火情進行判斷和處理,力圖在最快時間將火災撲滅,給人員創造逃生機會,增加逃生時間,最大限度保證人員、財產的安全。另,由于分布式智能火災監控系統是由火災探測器接收到火災信號后直接進行處理,這樣就為防控主機分擔了大量第一級現場信號,使得主機能夠運行更通暢,更快對其他運作設備進行管理和控制;效率更高,系統更穩定,所以更為常用。

      篇(6)

      另一方面,我國作為發展中國家,人口稠密,建筑物抗震能力低。因此,我國的地震災害可謂全球之最。上個世紀,全球因地震而死亡的人數為110萬人,其中我國就占55萬人之多,為全球的一半。因此,粗略地說,我國的國土面積占全球的1/14,人口占1/4,地震占1/3,地震災害占1/2。因此,建筑物的抗震設防問題是我國減輕自然災害、保障國民經濟建設和社會持續發展,特別是保障人民群眾生命安全的一個重要問題。

      一、震害多發點

      地震作用具有較強的隨機性和復雜性,要求在強烈地震作用下結構仍保持在彈性狀態,不發生破壞是很不實際的;既經濟又安全的抗震設計是允許在強烈地震作用下破壞嚴重,但不倒塌。因此,依靠彈塑性變形消耗地震的能量是抗震設計的特點,提高結構的變形、耗能能力和整體抗震能力,防止高于設防烈度的“大震”不倒是抗震設計要達到的目標。

      (一)結構層間屈服強度有明顯的薄弱樓層

      鋼筋混凝土框架結構在整體設計上存在較大的不均勻性,使得這些結構存在著層間屈服強度特別薄弱的樓層。在強烈地震作用下,結構的薄弱層率先屈服,彈塑性變形急劇發展,并形成彈塑性變形集中的現象。如1976年唐山大地震中,13層蒸吸塔框架,由于該結構樓層屈服強度分布不均勻,造成第6層和第11層的彈塑性變形集中,導致該結構6層以上全部倒塌。

      (二)柱端與節點的破壞較為突出

      框架結構的構件震害一般是梁輕柱重,柱頂重于柱底,尤其是角杜和邊柱易發生破壞。除剪跨比小的短柱易發生柱中剪切破壞外,一般柱是柱端的彎曲破壞,輕者發生水平或斜向斷裂;重者混凝土壓酥,主筋外露、壓屈和箍筋崩脫。當節點核芯區無箍筋約束時,節點與柱端破壞合并加重。當柱側有強度高的砌體填充墻緊密嵌砌時,柱頂剪切破壞嚴重,破壞部位還可能轉移至窗洞上下處,甚至出現短柱的剪切破壞。

      (三)砌體填充墻的破壞較為普遍

      砌體填充墻剛度大而變形能力差,首先承受地震作用而遭受破壞,在8度和8度以上地震作用下,填充墻的裂縫明顯加重,甚至部分倒塌,震害規律一般是上輕下重,空心砌體墻重于實心砌體墻,砌塊墻重于磚墻。

      二、抗震結構設計

      較合理的框架地震破壞機制,應該是節點基本不破壞,梁比柱屈服可能早發生、多發生,同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好,底層柱底的塑性鉸宜最晚形成。即:框架的抗震設計應使梁、柱端的塑性鉸出現盡可能分散,充分發揮整個結構的抗震能力。

      (一)抗震計算中的延性保證

      從用樓層水平地震剪力與層間位移關系來描述樓層破壞的全過程可反映出,在抗震設防的第二、三水準時,框架結構構件已進入彈塑性階段,構件在保持一定承載力條件下主要以彈塑性變形來耗散地震能量,所以框架結構需有足夠的變形能力才不致抗震失效。試驗研究表明,“強節點”、“強柱弱梁’、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的框架結構有較大的內力重分布和能量消耗能力,極限層間位移大,抗震性能較好。規范通過構件承載力調整辦法在一定程度上可以體現上述的強弱要求,且考慮了設計者的使用方便,采用地震組合內力的抗震承載力驗算表達式,只是要對地震組合內力的設計值按有關公式進行相應的調整。

      綜合大量實驗研究成果,影響不同受力特征節點延性性質的主要綜合因素有:相對作用剪力、相對配筋率、貫穿節點的梁柱縱筋的粘結情況。

      (二)構造措施上的延性保證

      四川大地震實踐證明,當建筑結構在大地震中要求保持足夠的承載能力來吸收進入塑性階段而產生的巨大能量,因為此時的結構在震中進入到一個塑性階段,容易產生變形。所以,根據這種特點和抗震的要求,多發地震的國家鋼筋混凝土結構抗震設計均要求按延性框架結構進行設計,所以建筑結構的設計必須保證結構局部薄弱區的承載力與剛度,保證了建筑構造的整體性,延性的增加也就提高了變形能力,這樣可以減少地震的破壞性,提高了建筑的抗震能力。

      在結構布置上,按擴大了的柱端抗彎承載力進行設計,理論上可將柱屈服的可能性減少,保證“強柱弱梁”的設計原則。但因各種原因,如梁的實際抗彎承載力可能增大,高振型使柱中反彎點的轉移等綜合因素影響,要使柱中完全避免塑性鉸是困難的,同時為實現“強剪弱彎”的要求,保證塑性鉸區域的局部延性,也必須通過一定的構造措施來保證結構的延性,具體做法如下:

      1.限制軸壓比與縱筋最大配筋率合理的受力過程可明顯提高構件延性,為實現受拉鋼筋的屈服先與受壓區混凝土壓碎的破壞形態,以提高塑性鉸區域的轉動能力,規范限制軸壓比與縱筋最大配筋率,同時對混凝土受壓區高度也提出相應要求。

      2.限制約束配筋和配筋形式。加密塑性鉸區內的箍筋間距是很重要的一點,為保證“強節點”、“強柱弱梁”、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的設計原則及塑性鉸區域的局部延性,有必要加密塑性鉸區內的箍筋間距,這不但可提高柱端抗剪能力,還可約束核心區內混凝土,對縱向鋼筋提供側向支承,防止大變形下縱筋壓曲,從而改善塑性鉸區域的局部延性。規范對約束區縱筋的最小直徑、最大間距、塑性鉸區域的最小長度等做出了詳細的規定,并對箍筋肢距及箍筋形式提出了相應要求。隨著工程應用中箍筋強度和混凝土強度不斷提高,對塑性鉸區域內箍筋布置的要求是抗震構造措施的一個重要方面,這一情況將導致高強度混凝土中約束箍筋配筋率的減少而降低結構的設計可靠度,建議以配筋特征值代替原體積配筋率,同時鑒于約束配筋對柱端塑性鉸區的良好約束作用,建議適當增大配筋量。

      3.限制材料。拒絕豆腐渣工程的第一關就是把握好材料質量,材料延性對確保構件(結構)延性極為重要,為此規范對材料也提出了相應的限制,如保證鋼筋強屈比、延伸率及混凝土強度等級等,同時對施工過程中可能出現的鋼筋代換也提出了相應的限制。

      三、結語

      鋼筋混凝土框架結構是我國大量存在的建筑結構形式之一,歷年震害資料表明:鋼筋混凝土框架結構的柱端與節點的破壞較為嚴重,其抗震設計中必須滿足“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節點”、“強底層柱底”等延性設計原則和有關規定。在多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設計的實踐中,由于設計人員對規范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在結構選型、布置以及計算方法上相互差異較多而對設計產生較多的爭議,抗震設計方法值得深入研究。

      參考文獻:

      [1]李鴻晶,宗德玲.關于工程結構抗震設防標準的幾個問題的討論[J].防災減災工程學報,2003,(2).

      篇(7)

      ②粘度很低,有些漿材粘度甚至接近水;

      ③固化或膠凝時間可人為控制;

      ④可用泵灌入裂縫,充填裂隙,堵截滲漏水,具有原位修復止水結構或單獨構建防滲帷幕之功能,特別適用于地下隱蔽工程;

      ⑤固化或膠凝時體積收縮很小;

      ⑥固化物或膠凝體本身不滲水;

      ⑦固化物或膠凝體耐久性良好.上述特點和功能是我們通常熟習的防水建筑材料所不具備也無法替代的,正因如此,化學灌漿材料在防水工程上具有特殊的重要性,并以此成為防水建筑材料中不可或缺的重要成員

      2.常用化灌漿材的分類

      目前國內常用的化學灌漿材料按其性能與用途大致分為兩大類,六大品種系列,上百種品牌.第一類是防滲止水型,這包括水玻璃、丙烯酸鹽、聚氨酯和木質素漿材四大品種系列.第二類是補強加固型,這包括環氧樹脂與甲基丙烯酸甲酯漿材兩大品種系列.其中水玻璃漿材又可分堿性與酸性兩大品種,聚氨酯漿材又可分油溶性、水溶性與彈性三大品種,環氧樹脂漿材又可分為非活性稀釋劑、活性稀釋劑及呋喃樹脂三大品種.必須指出,在第一類型中的水玻璃漿材也能用于補強加固工程,只是強度較低;在第二類型中的環氧樹脂漿材也能用于防滲止水工程,只是單價偏高.現將國內用量較大的環氧樹脂和聚氨酯漿材品牌及研發單位列于下表1和表2.

      表1.國內常用環氧漿材品牌及研發單位

      漿材品牌SK-1JXHK中化-798CW

      研發單位中國水科院天津基礎公司杭州華東院科研所廣州中科院化學所長江科學院

      表2.國內常用聚氨酯漿材品牌及研發單位

      漿材品牌

      PMLWHWTZS發單位天津大學華東院科研所華東院科研所上海隧道公司

      3.主要用途及應用部門

      由于化灌漿材具有前述七大特性,故化學灌漿漿材和技術特別適用于工程建設中的堵漏止水、帷幕防滲、基礎加固和裂縫修補四個方面.從現在來看,化學灌漿的應用領域主要在水電、建筑、采礦和交通四個行業,具體應用領域大體如下

      ①大壩、水庫、涵閘等基礎防滲帷幕和基礎加固;

      ②大堤、渠道、渡槽等的防滲堵漏及加固;

      ③核電站等的封閉止水防滲[1]和基礎加固;

      ④地下建筑物(如地鐵、人防、隧道等)的防滲、堵漏止水、基礎加固和裂縫的補強加固;

      ⑤礦山、工廠有毒廢渣、廢水和城市垃圾場等截滲工程的防滲帷幕;

      ⑥礦井建設中的涌水堵漏、流沙治理及對軟弱地層加固、穩定的預灌漿;

      ⑦石油鉆井開采中的堵漏止水、鉆孔護壁加固和驅油;

      ⑧橋基加固及橋體裂縫補強;

      ⑨機場跑道和停機坪、公路和鐵路特殊路段的軟弱地層加固、防滲和混凝土裂縫補強加固;

      ⑩江河海港港工建筑物(如碼頭、船閘、防波堤等)的基礎防滲和加固

      4.國內化灌漿材應用概況

      化學灌漿材料在防水材料中雖屬小品種,但隨我國基礎建設的發展應用量在逐年增加,年用量己遠超萬噸,現僅根據2004年沿海八城市12個企業或公司粗略統計的用量就有6635T,見表3.同時,在各部門中化學灌漿材料的應用也因工程要求不同而有所不同,有所選

      表3.沿海八城市12家企業或公司2004年用漿量粗略統計

      漿材種類水玻璃聚氨酯環氧丙烯酸鹽

      用量(T)/年4000220042015

      擇差別.如地下建筑業及地鐵建筑防水多選用聚氨酯漿材;采礦部門止水和交通部門修復路基多選用廉價的水玻璃漿材;水電部門修筑大壩多選用丙烯酸鹽做防滲帷幕和選用環氧漿材加固壩基;文物保護部門則選用甲基丙烯酸甲酯漿材來修復文物建筑等.化學灌漿材料在大型工程中應用量是很大的.葛洲壩電站一期工程護坦止水系統滲漏事故的修復,一次用彈性聚氨酯漿材20余噸;上海地鐵4號線塌方冒水事故僅止水一項用聚氨酯漿材就達102噸;三峽工程近幾年防滲堵漏和地基加固應用各種化學灌漿材料570多噸,見表4;廣東一家化灌企業

      表4.三峽工程化灌漿材應用概況

      漿材名稱CW環氧LW+HW聚氨酯丙烯酸鹽

      主要用途地基加固止水堵漏防滲帷幕

      漿材用量(T)32018070

      去年僅在桂、粵、湘公路修復工程的路基加固防滲中就用了水玻璃漿材2000噸以上,由此可見一斑

      5.國內化灌漿材研究概況

      我國化學灌漿事業是解放后開創的,經50余年發展,成績斐然[2].這與一些產業部門和部份大專院校培養了一批從事化學灌漿技術的研究隊伍密切相關.隨著我國基礎建設的發展,防水化灌漿材應用量逐年上升,漿材開發與應用的研究也在逐步增多.以近五年為例,在科技期刊雜志庫撿索中化學灌漿的研究論文約有323篇,其中漿材研究與應用占240篇,見表5.由

      表5.近五年國內化灌漿材研究與應用撿索概況

      漿材環氧聚氨酯水玻璃丙烯酸鹽丙凝甲凝木質素篇數1127327111052

      %46.730.411.24.64.22.10.8

      表5可見,從研究論文數量排序講,前三位是環氧樹脂漿材、聚氨酯漿材和水玻璃漿材,而

      實際應用中則正相反,水玻璃漿材多于聚氨酯漿材,而聚氨酯漿材又多于環氧樹脂漿材.從研究與應用所獲成果水平來看也較高,世人矚目的三峽工程化學灌漿的成果就是例子.該工程在

      ①應用國內研制的無毒丙烯酸鹽漿材,替代有毒并有致癌可疑的丙凝漿材,首次建造大壩化學防滲帷幕[3];

      ②選用CW環氧漿材和水泥—化學復合灌漿技術,加固軟弱泥化斷層破碎帶;和

      ③采用包括化學漿材在內的五層防滲止水措施,處理好泄水閘迎水面多條混凝土活縫上[4]都達到了國際先進水平.這其中三峽工程的高水頭混凝土活縫處理,一直是中外媒體關注的焦點

      6.化灌漿材與環境保護

      化學材料中常含少量有毒害的化合物,用于防水的化學灌漿材料也不例外,因此研究與應用化灌漿材的人員一定要提高環保意識,做好防止污染的工作.積多年從事研究與應用防水化灌漿材工作的經驗,特提出如下選擇與應用化灌漿材,防止污染的四條原則[5]:

      ①能用水泥漿材解決工程防滲加固問題的絕不用化灌漿材;

      ②在滿足工程防水設計基本要求的前提下,選用化灌漿材應首選無環境污染的水玻璃漿材;

      篇(8)

      二、水泵接合器數量的確定

      眾所周知,水泵接合器的主要用途是當室內消防水泵發生故障或遇大火室內消防用水不足時,供消防車從室外消火栓取水,通過水泵接合器將水送到室內消防給水管網,供滅火使用。

      《高規》7.4.5-1規定:“消防水泵接合器的數量應按室內消防用水量經計算確定,每個水泵接合器的流量應按10-15l/s計算:“這里指明水泵接合器的數量是按室內消防用水量經計算確定。筆者認為這一點不好照搬,我們從水泵接合器用途不難知道,水泵接合器是消防車從室外消火栓取水來增補室內消防用水不足的接口。如果室外消防用水量遠遠小于室內消防用水量時,那水泵接合器設那么多是沒有意義的,筆者最近做一個工程--廈門國際會展中心,按一類高層建筑設計,室外消防用水量為30l/s。但其室內大水滴噴淋系統設計用水量為133l/s,室內水幕噴淋系統設計用水量為167l/s,室內消火栓系統設計用水量為30l/s,這些用水量按火災延續時間計算均儲存在地下水池中。按規范7.4.5-1規定,水泵接合器的數量應分別設10個,12個和2個。12個水泵接合器要12輛消防車從12個室外消火栓中取水供給,而室外的供水條件上遠遠達不到這個要求的,即使考慮到由消防車距離運水,那也不可保證大水滴淋系統和水幕噴淋系統的正常工作。因這兩個系統要正常工作時的用水量很大,不可能在短時間內有那么多消防車遠距離運水來達到同時供水,如時間過長,那這兩個系統也失去作用,最后時間一長就靠消火栓來滅火,因此筆者認為應對一些滅火系統可以適當減少水泵接合器的數量,可以分別設3-5個就足夠了;而對消火栓系統應重點保證,故水泵接合器的數量按室內消防用水量計算的同時應考慮室外供水能力綜合確定,達到既節省投資的目的,同時又保證消防的安全可靠性。

      三、消防水池容積的確定

      消防水池是儲存消防滅火用水的構筑物,容積的確定關系著滅火的安全性。《高規》7.3.2規定:“市政給水管道和進水管或天然水源不能滿足消防用水量;市政給水管道為枝狀或只有一條進水(二類居住建筑除外),只要符合上述條件之一時均應設置消防水池。“《高規》7.3.3對水池的容積作了規定:“當室外給水管網能保證室外消防用水量時,消防水池的有效容積應滿足在火災延續時間內室內消防用水量的要求;當室外給水管網不能保證室外消防用水時時,消防水池的有效容量應滿足火災延續時間以內消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。“一些地方針對這兩條規定,卻有不同的設計方法。

      在福州地區,室內及室外消防用水量均儲存了消防水池中,原因是市自來水公司無法保證市政供水的安全性,這顯然會增大消防水池的容積。如每一幢高層建筑均要把室內及室外消防用水量儲存在消防水池,那將會造成很大的浪費,筆者認為是不可取的。

      廈門地區是當室外給水管網能保證室外消防用水時,消防水池只滿足室內消防用水量。一般做法為:從市政引兩根進水管構成室外環狀供水,以保證室外供水的安全性,消防水池設在地下室,只考慮室內消防用水量,但不允許考慮火災時水池的補水量(規范沒有作明確規定)。故筆者認為這種做法不妥,這樣導致一幢高層公共建筑地下室一般都儲存了四、五百噸的消防用水,一般占地均有二百多平方米。像廈門國際會展中心,地下室儲存了2600噸的消防用水,水池占地890平方米,筆者認為這種做法很不經濟,僅工程造價就增上百萬元;同時又增大管理的難度,如要清洗,定期換水等,又造成水資源的浪費;如果消防用水和生活用水合建水池,那必然會造成生活二次供水的水質污染。所以筆者認為既要保證消防安全,又要降低工程造價及管理方便,首先要加強自來水公司的責任度,保證城市環狀供水的安全可靠性,然后適當加大高層建筑的進水管,使得進水管在保證高層建筑的室外消防用水量的同時能夠在火災時補充消防水池的水量。這樣經計算可以適當減少消防水池的容積,達到經濟合理。同時筆者建議鄰近高層建筑共用消防水池,對這一點希望有關市政部門能夠牽頭,對共用水池進行合理地管理,這也需要有關部門進行合理公正的規劃控制。

      香港在這一點上值得我們學習,香港的建的消防水池就很小,相當于一個水泵吸水井,容量一般不超過50噸,他們只保證初期火災的用水量,中、后期火災的用水量直接靠市政管道的供給,大廈本身只提供提升設備及市政管道的接口,在高層建筑林立的香港就可節約了很多的建筑面積供各種用途使用,我們應向這一方面學習與借鑒。

      四、消防給水系統的形式

      對高層建筑消火栓給水系統形式的選擇,首先我們應保證系統的安全可靠性,其次我們應盡量選用經濟合理的供水形式。

      按服務范圍分:獨立的消防給水系統和區域集中的消防給水系統筆者建議盡量采用區域集中的消防給水系統就如上述所講:鄰近高層建筑共用消防水池,但這往往得不到推廣。主要原因是各開發商不能協調好,這就要求有關部門能夠牽頭,共同解決管理及費用的問題,使幾方面都能夠接受。

      按高度來分:分區水和不分共給水

      當消火栓栓口的靜水壓力不大于0.80MPa時,采用不分區給水形式,當消火栓栓口的靜水壓力大于0.80MPa時,采用分區給水形式。分區供水方式又包括:并聯分區供水方式;串聯分區供水方式;減壓閥分區供水方式。

      關聯分區供水方式:各個分區互不干擾,自成體系,對系統更加安全可靠,但造價高,維護管理較困難。

      篇(9)

      引言

      水消防系統的穩壓方式分為穩壓泵直接穩壓方式和穩壓泵與氣壓水罐配合穩壓方式。其中穩壓泵直接穩壓又分為穩壓泵配合高位水箱穩壓和穩壓泵配合地下消防水池直接穩壓兩種;穩壓泵與氣壓水罐組合系統又分為高位水箱配合氣壓給水裝置穩壓和氣壓給水裝置取代高位水箱穩壓方式兩種。

      1 穩壓泵配合高位水箱穩壓方式

      系統工作時,穩壓泵從高位水箱取水升壓后輸入系統,進行滅火。穩壓泵停止運行或者檢修時,由高位水箱向系統供水穩壓,所以對于火災危險性不大及系統規模不大的消火栓給水系統可以采用此種方式。

      2 穩壓泵配合地下水池直接穩壓方式

      穩壓泵配合主泵,從水池取水輸向系統保持系統壓力式,稱“常高壓”或“穩高壓”、“準高壓”系統,是不設高位消防水箱的系統。“穩高壓”消防給水系統的穩壓泵必須在平時保持運行狀態,維持管網壓力,在火災發生時,仍應能運行一段時間,直至主消防泵啟動時為止,須按主、備泵設置穩壓泵。由于需要穩壓泵一直保持運行狀態,浪費能源,而且對穩壓泵長期處于工作狀態,對其使用壽命有很高要求,所以工程中此種方式已不使用。

      3 高位水箱配合氣壓給水裝置穩壓方式

      其氣壓罐均按“小罐”的容量要求設置,氣壓水罐的有效容積對于消火栓系統來說為300L,對于自動噴水系統來說為150L,若兩種系統合用則為450L。這一類氣壓給水裝置在穩壓泵故障時,仍能在30s內維持系統壓力。而且可在系統工作壓力降至主消防泵設定壓力時及時發生啟動主消防泵的信號,因此穩壓泵故障對系統供水安全影響是不大的,即使在極端的情況下,高位水箱仍能擔負向系統供水的任務,只是系統最不利位置的水壓受到影響而已。這種方式的工作流程大概為:氣壓水罐的壓力由穩壓泵提供,當氣壓水罐壓力達到設定要求后,穩壓泵停止,平時管網壓力由氣壓水罐提供,滿足系統的水壓水量要求。當系統壓力下降到一定設定的程度后,穩壓泵啟動,將系統壓力補足后再停止。如此反復使系統時刻處于“準工作”狀態。若系統壓力持續下降,則判斷為火災(此時噴頭爆破或消防水槍射水),穩壓泵持續向消防管網供水,同時啟動消防泵房的消防主泵,向系統供水,實現對火災的撲救。這種方式穩壓泵不需要一直工作,電費支出也比較小。此種方式為現行設計中最常用的穩壓方式。也是規范推薦的消防穩壓方式。

      4 氣壓給水裝置取代高位水箱穩壓方式

      其氣壓罐是按“大罐”的容量要求設置,消火栓給水系統的氣壓給水設備應儲存10min的消防用水量;自動噴水滅火系統的氣壓給水設備應儲存最不利處4只噴頭持續10min供水的水量,在自噴系統中有條件地限定其應用場合。這類穩壓方式的穩壓泵應按主、備用泵設置,目的是防止在適應狀態下主穩壓泵故障時,及時將備用泵投入使用。

      5 設計中應注意的問題

      實際工程中,有的設計未設高位水箱,只設氣壓罐和穩壓泵,供給消火栓系統和自動噴水系統,且氣壓罐容積為450L,僅滿足30s消防用水量。理由為:一旦發生火災,滅火設備開啟,氣壓罐壓力下降后,消防水泵就自動啟動,有了消防水池作為水源,消防給水設施就能正常運行。雖然《噴規》規定不設高位水箱的建筑,可設氣壓罐作供水設備;《建規》也規定設置臨時高壓給水系統的建筑物應設消防水箱(包括氣壓水罐、水塔、分區給水系統的分區水箱)。但規范均對其容量作出了要求:應滿足10min消防用水量。這種“小罐”顯然滿足不了要求。因此不許用“小罐”代替高位消防水箱。

      有些建筑的穩壓系統在設計表面上看似乎很完整。設有氣壓罐、旁通管、兩臺穩壓泵一用一備。但實際運行時,系統會延遲升壓,水回流至水源。主要原因就是每臺穩壓泵出水管上無止回閥,旁通管也沒有止回閥。當一臺穩壓泵工作時,工作泵的高壓水通過另一臺不工作泵和旁通管回流至消防水箱。穩壓泵停止運行后,氣壓罐的高壓水也會回流至消防水箱。

      在自動噴水系統中,經過穩壓泵加壓的水流應經過報警閥,不允許直接與報警閥后管道相連。有的工程直接相連后,一旦發生火災,噴頭爆破噴水,管網壓力下降,穩壓泵啟動工作,消防水箱內的水就不斷的向管網供水,由于水流沒有經過報警閥,壓力開關和水力警鈴不能發出報警,也就無法地動自動噴水泵。就會發生消防水箱的水用完后,系統無水可用,直接影響火災的撲救。

      采用氣壓給水裝置配合高位水箱增壓其目的是解決建筑消防中,在高位水箱難以滿足消防給水系統最不利點所需水壓的問題,此時在高位水箱出水管上增設調節容積為150L或300L,甚至450L的氣壓水罐,配合高位水箱增壓。這就是所謂的氣壓給水裝置高位增壓的系統。該系統要求氣壓給水裝置能啟動消防給水系統的供水裝置,可以是單獨向系統供水,也可以把氣壓給水裝置作為高位水箱的增壓設施,聯合組成高位水箱供水裝置。《自動噴水滅火系統設計規范》并不禁止這種供水方式,有的設計者認為該規范條文中沒有提出這種增壓形式,就誤以為用氣壓罐配合高位水箱增壓是規范所不允許的,這完全是一種誤解。

      以上僅對建筑消防給水系統中常用的穩壓措施進行了介紹,總結了臨時高壓制消防給水系統的配置方案。 當然隨著技術的更新和新型設備的不斷涌現,使我們在設計時可以有不同的方案可供比較和選擇,只要結合工程實際需求,通過認真的分析和比較,一定能做出更好的設計,實現建筑物功能的完善。

      參考文獻:

      [1]GB50016-2006 建筑設計防火規范[S].2006.

      篇(10)

      建設工程項目管理的類型雖然有多種形式,但都有各自的進度控制任務,房屋建筑工程項目也不例外,只是其控制的目標和時間范疇不相同而已。同行業的工程師們都很清楚項目工程是在動態條件下實施的,因此進度控制也必須是一個動態的管理過程,它是在收集資料和調查研究的基礎上編制進度計劃和進度計劃的跟蹤檢查與調整,所以進度控制的過程是隨著項目建設的過程在動態的條件下,不斷進行檢查、完善、調整和落實的過程。

      1施工單位的進度控制目標房屋建筑工程的施工單位作為建設工程項目的一個參與方,它的進度控制目標就是施工方的對某一房屋建筑工程的總任務,它是依據施工任務,按照業主方的要求,也就是說按照建設工程的合同要求對施工進度的要求控制施工進度,這是每一個施工單位必須履行的法定的合同義務。所以,在進度計劃編制方面,施工單位應當依據不同的房屋建筑工程所處的地理位置、環境和施工條件等特點,編制不同的施工進度控制目標,分別編制不同深度的控制性、指導性施工進度計劃,按照不同的資源和不同的時間編制施工計劃。

      2施工單位進度控制方法(1)目標確定以后,關鍵在實施,在落實,所以組織是實現各項目標的主要因素。在進度目標的實現上,一個好的組織將決定一個好的進度目標不折不扣的實施,所以必須建立健全房屋建筑工程的項目管理組織體系。因此,作為施工方的項目管理者,籌劃和組織一個具有較好管理水平的組織成員班子就顯得尤為重要,在組織結構中應當有專門的工作部門和符合進度控制崗位資格的專人負責進度控制,對于施工各環節要跟蹤檢查執行情況,及時采取糾正措施調整進度計劃,所有這些問題的落實需要大量的協調工作,而開會是組織和協調的重要手段,切不可忽視。(2)進度控制的管理和經濟措施。管理措施包括各種規章制度,規章制度是施工單位的管理者對該項目工程的管理思想、方法、手段的綜合體現,現實施工中,大家都知道,往往是計劃畫在紙上、貼在墻上,最終變成一個裝飾品,作用幾乎沒有發揮,這主要是缺乏進度計劃系統的概念,編制的計劃是相互獨立而互不聯系的計劃,缺少動態控制的觀念,只注重編制,不重視及時調整,缺乏比較優先的觀念,所以在管理上要多方法選擇各種不同的方案,定優并將付諸實施,同時要注重風險因素的考慮,重視信息技術的應用,與此同時對涉及資金需求計劃、資金供應條件和經濟激勵措施等都要全部落實,以確保進度目標的實現。

      3選擇一個好的施工方法組織施工編制施工進度計劃的方法很多,如有雙代號網絡計劃、單代號網絡計劃、搭接網絡計劃、時標網絡計劃、等節奏流水施工計劃、異節奏流水施工計劃等,他們有各自的優點和弱點,但不論是哪一種方法都要認真對待,仔細研究,選擇出最佳施工計劃。下面舉某民用住宅一棟四單元五層樓房基礎施工計劃為例:經對圖紙認真研究分析,對該工程的基礎工程進行分解得知:挖土、地圈梁、砌基礎磚、組合柱、房心回填土等施工過程,由于挖土和回填土施工時間長,故定為主導施工過程,共劃分為2段,按工程量配備一組灰土工,計算等節奏流水節拍為5d,于是可編制出等節奏流水施工計劃。在施工中貫徹執行達到確保進度目標控制的目的。最低,且澆注混凝土過程中的土體垮塌會影響其厚度,往往成為危險截面。采用沉井方法的最大優點是護壁厚度和強度有保證。因此,在富水的滑坡體松散層中施工抗滑樁時,若人工填土、碎石土厚度較大,在可以保證其垂直度和有效克服下沉阻力的條件下,采用沉井方法不失為一種經濟而有效的施工方法。

      4結束語

      (1)滑坡治理工程施工人工挖孔抗滑樁必須充分重視地質編錄和地質編錄所反饋的信息,這些信息是設計優化和施工決策的依據。(2)人工挖孔抗滑樁護壁成孔施工難度很大,疏水排水是根本措施。(3)在滑坡治理工程中,對于富水松散層和流砂地層,開挖后及早進行有效支護是至為重要的。

      參考文獻:

      [1]馬永潮.滑坡整治及防治工程養護[M].北京:中國鐵道出版社,1996,9.

      [2]建筑工程邊坡技術規范(GB50330—2002)[S].中國建筑工業出版社,2002,8.

      [3]張倬元,等.工程地質分析原理[M].北京:地質出版社,1994,3.

      篇(11)

      Abstract: all kinds of new technology in recent years because of new material and new science and technology constantly produced and high efficiency of the construction methods, the emergence of the future of the high-rise building structure will toward a more reasonable structure design system and consider environmental protection, energy saving, comfortable, function design of the sustainable development idea direction development, this paper discusses the present relatively common of the high-rise building structure and the advantages and disadvantages of the system, applicability, economy, and other aspects of the comparison, and discusses how to select the reasonable structure system plan, is of high reference value.

      Keywords: high building; Structure system; Economic rationality

      中圖分類號:TU97文獻標識碼:A 文章編號:

      引言:隨著經濟社會的不斷發展,城市規劃設計中的高層建筑越來越廣泛。為了更好的使設計建筑結構設計工作在現實生活中得到合理的運用,這就需要設計師從概念設計為基礎進行設計。而本文主要是探討高層建筑的結構體系以及如何進行結構體系的選擇。

      1高層建筑結構的設計特點

      高層建筑結構不同于低層多層建筑結構的設計。在低層建筑結構中,水平荷載產生的內力和位移都很小,通常可以忽略。所以低層建筑結構承受的外部作用主要是以自重為代表的豎向荷載。而高層建筑結構要同時承受豎向荷載和水平荷載。設計中必須重點考慮高層建筑遇到巨大風力和偶然的地震力時所產生的水平側力。因為隨著建筑物高度的增加,高寬比的增大,盡管豎向荷載對結構設計仍產生重要影響,但水平荷載對結構產生的內力和位移不斷增大,將成為結構設計時的控制因素。由于高層建筑高度較大,地震作用對它的影響也較大。因此,高層建筑結構設計的關鍵是抗側力結構設計和良好的抗地震性。除此之外還得嚴格控制高層建筑體型的比例,以保證其穩定性。使建筑平面、體型、立面的質量和剛度盡量保持對稱和勻稱,使整體結構不出現薄弱環節。

      2常見的高層建筑結構體系

      2.1框架結構體系

      框架結構由梁、柱構件組成,是早期多采用的結構體系。框架結構構件類型少,可以在構建工廠標準化生產,也可以在施工現場采用定型模板進行現澆制作,整體性好和抗震性能較好。并且框架結構平面布置靈活,空間大,能適應較多功能的需要。

      在框架結構建筑中,外墻可使用非承載構件,使立面設計靈活多變;內墻采用輕質隔墻,可以按需要選擇拆除以適應更多樣的空間需求。并且這些輕質隔墻和外墻的采用,大大降低了建筑物自重,節省了材料。因此成為高層建筑的主要結構形式。但是,框架結構的抗側移剛度較小,在一般節點連接情況下,當承受側向的風力或地震作用時,將會有較大的剪切變形。因此,限制了框架結構的使用高度。總之,在修建高度不大的高層建筑物時,框架結構體系性能表現良好。

      2.2剪力墻結構體系

      剪力墻結構體系是利用現澆配筋墻體作為承受豎向荷載和水平荷載的結構。剪力墻結構具有較高的抗側剛度,對抵抗水平風力十分有利,并且現澆的墻體也可以作為房屋的分隔構件,因此,它適用于小開間的高層建筑,比如賓館、住宅樓等。而且建造的高度遠遠高于框架結構。剪力墻結構的主體都是現澆的鋼筋混凝土,整體性很好,縱觀世界各地的歷次地震危害情況可知,剪力墻的地震破壞相對比較輕,所以適合在地震區推廣建造。

      值得注意的是,剪力墻結構的高層住宅樓中,部分中間隔墻是剪力墻。這個不同于框架結構中的非承載輕質隔墻,是絕對不能拆除的,因為它也屬于承重結構體系的一部分。因此,剪力墻結構體系的空間使用限制很大,不能符合公共建筑的使用要求,而且整體的現澆鋼筋混凝土墻體也造成整個建筑物自重的增大,使建材用量增加,地震力增大,上部結構和基礎設計將變得困難。

      2、高層建筑的結構體系

      目前國內的高層建筑目前最廣泛基本結構體系有:框架結構、剪力墻結構、框架—剪力墻結構、筒體結構、鋼結構等五種體系。

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