建筑设计技术论文范文

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BIM技术主要指利用3D数字技术对建筑物实体建立仿真模型，从理论上说等于在虚拟的平台上进行建筑物的模拟设计，并对施工过程、进度、后期维护管理等进行模仿，实现建筑工程的数字化管理，为建筑的实际施工奠定坚实的理论基础。

2BIM技术的特点

2.1可视化

传统的建筑设计只能通过纸张或者计算机2D/3D软件完成，其主要作用是为后期施工提供相应的规格尺寸及效果展示，但还需要借助人们的空间想象才能将整个建筑在自己的脑海中呈现。BIM技术的出现为建筑模型的直观展现提供了平台，设计人员的设计理念能够直接在建筑模型中展示出来，有助于建筑企业内部的人员交流，并对相关的设计进行讨论，做出最佳决策。

2.2协调性

协调性首先是建筑企业内部各专业人员间的组织协调，在内部形成一个有效的标准性文件，便与推动建筑工程的进程。另外BIM技术还能够在建筑内部相关布置以及空间设置上起到协调的效果，例如楼梯井的布置、防火区布置、水管布置、线路布置以及其他辅助布置等。

2.3模拟性

传统建筑设计在施工前只存在一个理论上的工程项目，具体效果只有等到施工后才能体现，很多难以预料的问题会在施工中一一呈现出来，但难以进行更正，最有效的方法是在设计中消除问题，进行设计优化。BIM技术能够利用建立模型来模仿现实中的建筑，并通过其表现形态得出一些具有重要参考意义的数据。例如在进行材料配与承受应力之间的关系时，仅仅通过经验与猜测难以找到最佳配比的真实比例，因此可以借助BIM技术将利用优化技术设计的方案数据输入仿真系统中，模拟房屋的结构，在模拟环境中测试不同材料比例的受力情况，将得到的数据绘制成统计图，明确找到最佳配比点。只要不存在突然变数，计BIM技术得到的结果一般比较准确。由此可见，设计人员在建筑设计之初时可以结合BIM技术，对设计的可行性通过模型进行仿真，让设计可能存在的问题及早呈现并将其消除，减少施工中不确定性，便于设计工作的进行，减少设计偏差。另外通过BIM技术还能够实现自动出图功能，提高了建筑设计效率。

3BIM技术在建筑设计中的应用

3.1BIM技术在建筑空间规划上的应用

空间规划是建筑设计的第一步，在选定建筑地点后可以对当地的空间进行地形分析，尤其是在地形比较复杂的建筑基地上地形分析必不可少。通过BIM技术对建筑基地进行空间分析，例如具体的坡高、斜率、以及坡向等分析，对于建在地形复杂地区的建筑物可以利用BIM技术进行初步探索，为设计工作提供有力的支持，开阔思路。在坡度分析是可以利用GIS建模，并对其中的各项参数进行模拟，设计人员能够对根据需要从不同角度进行探索，并生成一系列基础数据，供后期设计参考。地形探索完毕后即可进行与建筑物的空间规划。对建筑物的空间规划一般利用BIM技术的可视化分析技能，将建筑通过3D技术立体呈现出来，并进行室内的视野分析、规划可视度分析、道路可视分析等，在进行各项分析前首先建立相应的模型，并利用BIM技术进行调试，结合各因素综合参考，得出最佳的空间规划模型。

3.2BIM技术在建筑模型构建上的应用

建筑模型是对建筑实物的替代，在建筑设计中建筑模型可以看做是设计人员设计理念具象化后的产物。在设计过程中，建筑模型具有重要作用，其中包含了各项自然科学及建筑理念，一般来说，建筑模型构建的合理程度将直接决定建筑物的实际质量。计算机原有的三维模型软件虽然能利用3D形式将建筑物呈现出来，但缺乏灵活性，在信息标注上存在一定的局限性，无法将众多信息融为一体，缺乏参考性。建筑物模型构建首先需要为建筑物构建一定的物理条件，保证物理条件适当后即可将相关的设计方法和理念加入其中，开始构架建筑物的具体状态和具体特征，并对建筑物的内部及外部进行全方位分析，确保建筑模型的合理性。在建筑结构中一定要加入建筑常用的参数，将建筑物量化，改变传统建筑模型缺乏灵活性及参考性的弊端，实现人与建筑模型的直观对话。此处的参数化模型相当于一个实用的数据库，设计人员能够从中得到有效信息与科学性启发，并在原有的基础上进行设计延伸，减少不合理设计出现的可能性，找出建筑各组成部分间的联系，简化施工过程，提高建筑物的整体质量。

3.3BIM技术的仿真技术应用

BIM技术相比于传统建筑设计不仅实现了建筑的参数化设计，还有效的将计算机仿真技术应用起来。设计人员在将建筑物设计完成后可以通过计算机仿真技术对建筑物的各项标准进行检验，确保在受力以及各建筑部分协调上具有可行性，最低标准是在使用期内不能发生结构安全，同时在建筑过程中应该体现经济性特点。在设计中除了要满足日常居住需求还要考虑一些突况，例如受到重物的冲击或者地震等因素的影响，保证承受一定范围外力的影响，降低居民的生命财产安全。在设计中应该考虑到相关因素可能造成的影响，利用BIM技术对设计方案进行演练，并结合仿真结果在设计之初需要理由巧妙地力学原理，从不同角度进行受力分析，例如在建筑物的抗震能力可以通过仿真来实现。

4结束语

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关键词:“产学”一体化教学模式;毕业设计;教学改革

1问题的提出

毕业设计是高职建筑设计技术专业最后一次理论与实践相结合的重要教学环节，是适应当前社会需求，培养学生毕业后从事建筑设计、建筑管理等方面的一线工作。虽然毕业设计在高职建筑设计技术专业毕业设计教学中扮演着重要的角色，但在最近几年中，在高职类建筑设计毕业设计教学环节时产生了诸多问题。

1．1学生毕业设计意识淡薄

因为社会就业的压力，一些学生在毕业设计时敷衍了事，投入时间远不够，设计成果利用网络下载拼凑而成。此外，还有一部分学生认为毕业设计课程不再有新颖的知识可学，不如到校外的建筑设计院去学的想法，等到相关建筑顶岗实习和毕业设计时，他们对毕业设计又缺乏进一步思考、探索，对自身缺乏更高的追求，于是整个毕业教学就趋于一种表面形式，管理混乱、松散。所有的这些反映在设计成果上与预期教学目标相去甚远，毕业生专业培养目标大大打了折扣。

1．2教材滞后

我院建筑系建筑设计技术专业建筑设计自编教材，已经启用了十多年，一直没有对教材内容进行修改，近几年，很多建筑设计规范都做了相应的修改与调整，这就使得知识跟不上行业发展;另外，教材对有关建筑法律、建筑规范教学内容的明显缺陷。

1．3毕业设计选题与工程实践脱节

在毕业设计选题设置不够合理，选题与建筑实践脱节，简单重复昨天的故事，一个题目作几届，多年一贯制，未重视因材施教，未发挥学生主观能动性、放飞学生的思路，不能很好地和学生的就业方向相结合，这样做严重地阻碍了学生的个性发展，约束了学生创作激情，促使学生消极应对毕业设计。

1．4指导形式单一、教师力量薄弱

指导形式单一，都是校内实践经验相对缺乏的教师担任毕业设计指导，毕业设计教学与工程实践脱节。在高等职业院校难觅有丰富实践经验、高水平、高学历的设计人才，难以形成有效的毕业设计指导梯队。

1．5毕业设计成果评价体系不清晰

在毕业设计最后考核既没有相应标准，成绩评定又不能完全做到公正、客观、合理、科学。对未能达到毕业设计教学要求的学生降低要求，都给予“放水”，对学生毕业设计成绩的评价持宽容的态度，从而使毕业设计质量达不到预期效果。

1．6毕业答辩缺导向性

答辩时应对学生没有向导性，学生不能很清楚、准确、有效、富有逻辑性地表达自己的设计思想、对自己毕业设计过程的设计思路未能进行卓有成效地梳理，答辩时成了学生与教师之间的一种机械、被动地一问一答的尴尬模式。这样的教学成果仅是让学生简单、初步地了解了整个建筑设计阶段的过程，却与建筑设计院实际工程的建筑设计要求具有很大的差距，致使一些学生临毕业时对建筑施工图尤其是其它专业的图纸识读能力很差，距离高职教育建筑设计技术专业的培养目标相差甚远。

2解决问题———教学改革

在毕业设计中涌现的问题，迫使对毕业设计的教学进行探索和改革，提出“产学”一体化毕业设计教学模式，即将毕业设计教学与实际工程相结合，加强理论在实践中的运用，打破传统单一的师生互动模式，转换为与业主、合作单位、相关职能部门等多方共同参与设计的教学模式，在真实的设计过程中，增强学生创新和实际操作能力，强化专业技能，培养团队协作精神，使毕业生符合市场需求，夯实进入建筑师岗位基础。

2．1毕业设计教学内容市场化

毕业设计教学内容顺应市场要求，符合建筑发展趋势，将最新、最前沿的学科知识、建筑规范、法规引入课堂，反映前沿动态，跟上本专业领域的发展水平，使毕业生一毕业进入市场就能无缝对接建筑设计岗位，较快进入建筑岗位角色。

2．2毕业设计选题真实化、工程化

对毕业设计选题进行改革，打破学生按假定任务书设计的相对静态的传统教学模式。毕业设计选题采用真实、具体工程项目，即“真题真做”方式，与建筑设计院联合，丰富毕业设计选题，激发学生学习热情，尊崇学生建筑梦想憧憬，为学生留有足够的设计发挥空间，拓展学生的知识面与视野，培养首创精神、提高创新意识，体验真实工程的工作步骤，积聚从实践中得到的知识或技能经验，达到毕业设计教学目标。

2．3“双师制”和“邀约制”教学模式合作化

毕业设计中积极实施“双师制”和“邀约制”教学模式。，聘请校外建筑设计院有实践经验的建筑师与我校校内教师一同参与毕业设计教学的合作模式，充分发挥他们实际工程经验的优势，提高毕业生实践运用能力，此外，邀请业主(建设单位)共同参与设计，使毕业设计过程教学中业主(建设单位)、建筑院建筑师、校内教师、其它相关专业等多方参与，在“真题真做”的毕业设计中，使学生能在毕业设计过程中完成岗前的职业培训，实现从学生到建筑院设计人员的实践能力转换，培养与岗位零距离对接的能力，满足企业对应用型人才的需求［1］。

2．4毕业设计评价体系标准化

为激活毕业生学习能动性，提高教学质量，充实学生专业知识、完善专业技能，营造科研生产实践的良性发展，配合“产学”教学模式，结合实际工程，对毕业设计成果的评价体系进行改革，建立客观、公正、合理、具有明确导向性的评价体系，对毕业设计成果采用定性描述、定阶段与定量测评相结合，使评价具有可比性及可操作性;将校外专家、用人单位的评价纳入评价体系，使评价主体具有广泛性与多元性。

2．5毕业设计答辩规范化

毕业答辩是毕业设计过程中最后一个重要组成部分，毕业设计答辩在毕业设计中扮演重要的引导和促进作用。这一环节，我们采取实际工程中的建筑评审会模式，学生自己制作毕业设计PPT演示文件向评审专家答辩组汇报(由专业教师、专业负责人和建筑设计院专家组成)，以促使学生能更加敏捷、综合、系统地处理问题，训练学生口头表达自己设计思想的能力，加快学生适应工作岗位。通过答辩可以了解学生驾驭专业知识、分析问题的能力和毕业设计成果质量。在考核学生毕业设计成果时，坚持标准，以设计图为依据，尽量体现学生真实的设计水平。对于部分学生未完成毕业设计，或有原则性错误，或毕业设计成果不完整，答辩时概念性错误较多者，学校都要严格执行成绩评定标准。

3结语

“产学”一体化教学模式，相当程度上鼓舞了学生的学习热情，提升了学生综合分析问题的能力，增强了学生运用专业知识解决实际工程问题的能力，开拓学校与企业间联合办学的新思路。与以往内容单一的毕业设计教学相比较，“产学”一体化教学模式的探索，对我院建筑系是一次大胆且创新的教学改革，积累了一定的教学经验，改革成果初见成效，对未来毕业设计新模式的开拓创新具有积极的示范作用。

作者:万莉 彭敏 单位:江西建设职业技术学院建筑系

参考文献:

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针对目前状况来说，生态环境恶化的比较严重，应该在建筑设计的过程中把一些生态环境艺术融入到其中，建筑美不仅包含其建筑本身在设计过程中的美感，同时还含有基本设施。针对建筑而言，城市的相关绿地设施应该对城市面貌进行改善的基础上，对城市的生态平衡应该保持，要对生态环境建设进行不断的重视，只有这样才能够为人们创造良好的生活环境以及生活质量，所以，相关的建筑设计者首先应该在生态环境方面进行入手，在一定程度上使生态环境艺术以及建设设计这两者之间进行有效的融合。

二．保护环境理念的建筑设计

1利用自然环境的建筑设计

在建筑设计的过程中，其设计主要是在小环境下所进行的，虽然建筑设计的美感能够对建筑周围的环境产生一定的促进作用，然而要是在建筑设计过程中没有对自然环境进行有效的保护，那么将会导致自然环境出现恶化，同时也会使生态平衡遭受到破坏。所以，在对建筑进行设计施工的过程中，必须要将环境保护作为基本原则，在对建筑施工时要选择使用一些节能环保的材料，并且要避免一些有毒有害的物质进入到周围的环境当中，同时要将环境保护的思想引入到建筑设计当中，以此来使建筑以及环境能够相互促进、协调发展。

2可再生资源的建筑设计

在对建筑进行设计的过程中，其主要就是对周围的资源以及物质进行有效的整理以及利用，与此同时，环境的物质特点是有着一定的循环性，在建筑中，其本身就是一个集合的能源，同时也是材料以及环境融为一身，所以，对于建筑材料选用的过程中必须要根据可循环利用的特点来进行选择。因此，在建筑设计的过程中，设计人员必须要根据以往的经验以及灵感把建筑以及材料进行有效的结合，并且在最大程度上来对环境当中的可再生资源进行充分的利用，最终实现建筑设计的可持续发展。

3环境保护思想下的生态建筑设计

在对建筑进行设计的过程中，必须要对当地的生态型理论进行引进。关于生态型理论的引进主要就是为了能够实现人和自然能够和谐相处。建筑只是一个环境的局部所在，所以，必须要对局部以及整体之间的关系进行有效处理，与此同时也要对局部调整的同时来对整体的环境进行有效的保护。

三．关于建筑设计和环节艺术二者之间的关系

要想将二者进行有机的结合，必须要对二者之间的关系进行充分的了解，根据建筑来讲，建筑自身就是环节组成的一个重要内容，所以，建筑的美感将会对环境产生直接的影响。然而，对于建筑自身来说，建筑在设计造型的过程中不得不依靠周围的环境。所谓建筑周围的环境主要就是一些绿色的植物，这些植物将会随着气候的变化而发生变化，进而为建筑的外部营造出丰富的空间。由此可知，建筑的设计以及环境艺术二者之间是有着直接的关系。在此之外，由于建筑的设计以及外部环境的有效结合，这也正是人类和自然环境关系的体现所在，进而形成了完美的景观。在城市规划的过程中，将建筑与环境进行有效的结合，从而使建筑的整体轮廓以及周围环境能够前呼后拥，在立面方面能够实现虚实对比以及环境格调相互协调，在流线方面，能够更好的符合环境的肌理，在人类的感觉方面进行出发，通过生理以及心理方面来对空间进行塑造，环境的问题是一个十分复杂的问题，并且环境的性质也会决定着环境问题实质发展的问题，并且要将环境的自然界归纳到人类的生活轨道当中，这样才能够更好的实现人类的现实生活要素。

四．关于生态建筑设计

所谓的生态建筑不仅仅只是对绿色植物的运用，单纯的仅仅只是将颜色改变，最为重要的就是对于一些环保材料的运营以及环保材料的施工。在日益污染的今天，为了能够使我们人类的生活更加健康，设计人员有着义不容辞的责任。目前，建筑是能源消耗的主要领域之一，人们对于建筑的需要也经过了很多的发展过程，第一阶段是冲低能耗甚至是零能耗的阶段，第二个阶段和第三个阶段则是高能耗的阶段，第四个阶段则是目前所强调的生态建筑，生态建筑则是高能量效率以及大量利用可再生资源，进而突出节约能源以及材料循环利用的原则，以此来避免建筑过程中对于环境的损害。

五.总结

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关键词：防雷接地 ；接地故障；电气设计；

1 防雷接地设计应注意的问题

1)对存在有1区、2区爆炸危险环境的建筑物重视不够，像市政污水厂的沼气压缩机间、沼气控制室、二氧化氯发生间等应根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000年版)第2.0.3条第五款、第六款的规定，按二类防雷建筑物进行设计，而设计人员经常按水厂大部分构筑物一样，按三类防雷进行设计。

2)对一些内部设有信息系统的建筑物，只考虑经计算年预计雷击次数小于0.06次/a，不做防雷设计，根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000年版)第6.1.3条 “在设有信息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下，当该建筑物没有装设防直击雷装置和不处于其它建筑物或物体的保护范围内时，宜按第三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施”的规定，应考虑按第三类防雷建筑物设计避雷装置。

3)对于像仓库、车库等一些辅助建筑物，计算年预计雷击次数小于0.06次/a，也没有信息系统的建筑物一律按三类防雷建筑物考虑防雷设计，随意抬高防雷类别，尽管对防雷击安全有好处，但也造成了一定的浪费，设计人员在设计中宜按《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000年版) 第2.0.3条的具体规定执行，避免造成浪费。

4)在三类防雷建筑物屋顶利用屋面彩钢板作为避雷接闪器，在屋顶还按20m*20m或24m*16m设置避雷带网格，金属屋面本身是允许作为接闪器的，没必要在做屋面避雷带，可根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000年版) 第4.1.4条的规定核实屋面板的厚度、搭接长度、绝缘被覆层满足要求即可，需要注意的是，该条别注明“薄的油漆保护层或0.5mm 厚沥青层或1mm 厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层”，设计人员往往觉得屋面板有绝缘涂层就人为地增设避雷带，造成不必要的浪费。

5)在建筑物采用联合接地时，接地电阻值未按要求设计，根据国标《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)第5.2.5条“接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时，接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定”。再根据国标《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第12.7.2条第2款 “电子计算机的三种接地系统宜共用接地网，当采用共用接地方式时，其接地电阻应以诸种接地系统中要求接地电阻最小的接地电阻值为依据，当与防雷接地系统共用时，接地电阻值不应大于1欧姆”，可将联合接地电阻最小值取值为1欧姆。

6)一些设计人员在建筑物总配电箱装设了浪涌保护装置后，认为进线电缆不再需要设置防止雷电波侵入的措施，因此进线电缆金属外皮在入户处不再接地及等电位连接，这种做法不妥，浪涌保护器是用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置，是为了保护连接于电气回路的一些电气设备的安全而设，而进线电缆金属外皮接地及等电位连接是为了防止雷电波侵入及人身安全服务，尽管都有防止大电流、高电压击穿设备的作用，但二者的作用不近相同，应根据相关的规范要求结合工程需要综合考虑，不可利用浪涌保护装置替代接地及等电位连接，反之亦然。

7) 在工程设计中有些设计人员将计算机系统单独接地，没有做等电位连接，这种做法是错误的，不满足国标《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)第5.1.2条“需要保护的电子信息系统必须采取等电位连接与接地保护措施”。

10 kV系统经低电阻接地后 ， 1 0／0．4kV配变电所电气设计应注意的问题

我国 10kV配电网一直采用中性点不接地或 经消弧线圈接地系统 ，其主要优点是在单相接地 后可带故障继续运行 142小时，不致立即中断 供电，相对提高了供电可靠性。随着我国城市10kV网络电缆的增多，对地电容电流大大超过 20A的限值。发生单相接地故障时由于电弧能量 的增大而使其自熄的概率极小 ，从而转化成相问 短路 ，反而扩大了事故，使原有的优点不复存在。 因此 ，近年来一些城市电网根据电网电缆不断增 多的趋势开始改变 10kV不接地系统而采用经低 电阻接地的系统，这对于系统单相接地时降低异 常过电压、改善电气设备运行条件十分有利，但 此系统接地故障时的接地电流可达数百上千安 ， 这将给 10／0．4kV配变电所的设计造成一定影响 和变化 。在 10kV中性点不接地系统条件下 ， 10／0．4kV配变电所的高压保护接地与低压的系 统接地共用接地极，其接地电阻不大于 4a．10kV 系统发生单相接地故障时，只发出故障报警信号 等等，这些做法我们都已很熟悉。但对 10kV系统 经低电阻接地后会产生什么问题重视不够，在工 程设计中很少去关注和了解作为供电电源的 1 0kV系统采用的是何种接地方式。笔者在审查某大型污水处理厂施工图设计时 ，发现该工程35／10kV总降是由供电局设计的，其 10kV侧利用兼做所用变的接地变压器中性点经 15~／小电阻接地，而厂内 10／0．4kV配变电所的设计仍沿用了1 0kV不接地系统时的做法，设计者完全没有注意到作为电源端的 10kV系统这一改变。 10／0．4kV配变电所作为建筑物配电装置 (有关标准简称为B类电气装置 )，既是 10kV系统的负荷端，同时也是低压系统的电源端 ，当其高压侧工作于低电阻接地系统时，配电设计会有较大的变化。

1)10kV配电系统的电气设计在中性点经低电阻接地后，发生接地故障时故障信号应作用于跳闸，而非只作用于信号；接地故障保护采用零序电流保护，且由于接地故障电流与故障点所在位置无关 ，仅与接地点的过渡电阻 、线路的分布电容和中性点接地电阻有关 ，故只能采用带阶梯时限的零序电流保护来保证上、下级保护动作的选择性；电压互感器的接线由于不再检测零序电压作用于信号 ，而改为V―V接线；10kV系统经低电阻接地后，可降低谐振过电压的幅值 ，抑制了弧光接地过电压，且由于电源的迅速切断，对系统元件的绝缘水平可大为降低 ，如电力电缆的电压等级 u可由 8．7／10kV降为选择 6／10kV等，可见一、二次线的设计都要有所改变。

2)对于低压系统主要是对 10kV侧接地故障过电压对人身和设备危害的防范，如图 l所示，在变电所高压侧发生接地故障时，接地故障电流Id在变 电所接地 电阻 R日上产生 的故障 电压Uf=I承 由于 Id的增大而增大，由于低压系统中性点接地与高压保护接地共用同一 R啦接地极 ，对于 TN系统 ，此一上千伏的故障电压 u 将沿 PE(PEN)线传导至低压系统引起工频暂态过电压引发人身电击事故，对于 TT系统，故障过电压 u虽不会传导到低压电气装置的外露导电部分上而引起电击事故，但却存在对电气设备和线路对地绝缘产生 Uf+U。(相电压 )的工频过电压，造成短路或接地火灾等危害。在设计上应采取的防范措施主要有：

(1)按 《交流电气装置的接地》(DL／T621―1997)标准的要求 ，当变电所和低压用户不在同一建筑物内时，低压系统不得与电源配电变压器的保护接地共用接地装置，即分设两个接地，低压系统 电源接地点应在距该配电变压器适当的地点设置专用接地装置，其接地电阻不大于建筑物户外不具备总等电位联结条件的电气装置则改为局部 TT系统，以防人身电击事故。

(2)当变电所和低压用户在同一建筑物内时，由 于具有总等电位联结的作用，可以共用接地装置。

(3)当变电所和低压用户不在同一建筑物内 时，TT系统应注意降低 10／0．4kV变电所接地电 阻 RB，使 I 和 RB的乘积小于 1200Vt 1，以防低压 装置内绝缘击穿事故。

3 构筑物电气装置的接地 、等电位联结问题

在建筑物的电气设计中，另一个 常见的问题是每一个工艺构筑物 (如各种类型钢 筋混凝土结构的池子 )都设有人工接地极，其接 地电阻有的要求不大于，有的要求不大于 10f2。在图纸的设计说明中有的称其为 “重复接 地”，有的称其为 “等电位接地”，甚至于有的设 计还将整个厂区若干个构筑物的这些接地与向 其供电的配变电所的接地通过用镀锌扁钢相互 连在一起。那么，这样的做法是否正确?有无必要 呢?这其中涉及到对 “重复接地”和 “等电位联结”作用的理解及二者防电击有何不同效果的认 识问题。也反映出在接地与等电位联结关系上的 一些模糊认识 ，正如不少人认为等电位联结就必 须接地，还有的认为等电位联结就是接地 ，实际 二者既有区别又有联系。 按照我国的习惯做法 ，TN系统在进线处设 置接地极作重复接地似乎是必不可少的，规范规定在电气装置距低压系统电源接地点的距离超 过 50m时，PE或 PEN线应重复接地。重复接地 的作用是降低 PE或 PEN线的对地电位 ，从而降 低漏电设备的接触电压；对于三相四线供电线路 PEN线的重复接地还可减轻因 “断零”而烧坏单相用电设备的程度。但 IEC国际标准则更强调等 电位联结在电气安全上的作用，它在防人身电击 、防雷 、防火以及信息设备防干扰等方面都比 接地(指接大地 )有更好的效果。现以水处理构 筑物上的末端回路用电设备一般均为三相电力 设备，且由MCC采用电缆放射式供电，当发生图 2(a)所示的(其中虚线所示为重复接地，点划线 所示为局部等电位联结 )接地故障时，如仅做重 复接地 ，其接地电阻为 RA，则其等效图如图 2 (b)所示。由图可知施加于人体的预期接触电压 为 PE线压降在 RA上的分压 ，其值为 I ×z × D 。试举例如下： K B十K‘A 假设该用电回路为 4芯等截面 16mm PVC 铜芯电缆 ，长度 100m，ZL=Z~e=O．13f／(线芯温度 T T一’一'n 0=70~C)，Id=丽 万 =846A，Ut d D 1nh z u_ ‘A =8460・131078・6V > 50V PE 4+(接触电压限值 )；如取 R =4Q，则 U,--55V>50V。 可见仅做重复接地时，无论其接地电阻是 10t"／ 或均存在电击危险的可能。

如果不做重复接地，而只将电气装置外露可 导电部分与伸手可及范围 (2．5m)的装置外导电 部分 (如金属栏杆等 )以及人站立处的构筑物钢 筋这三者之问做辅助或局部等电位联结，则漏电 设备与人体之间不存在电位差，因而也就无由发 生人身电击危险。 我国的接地规范推荐充分利用自然接地体 做接地极 ，不但节省土石方工作量和钢材 ，而且 寿命长，电阻低。在利用构筑物的结构钢筋实施等电位联结的同时，也达到了重复接地的目的。可见，采用等电位联结是消除电击危险最为经济 有效的办法。IEC标准认为，I类设备的外露导电

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关键词：文化建筑；平面艺术设计；审美表达

文化建筑在我国建筑设计领域独树一帜，尤其是在文化属性表达上，更是将文化建筑的建筑特色与自然环境、人工环境、社会环境进行融合，突出对人的审美性、物质性、艺术性、精神性的意蕴表达。从文化建筑平面艺术设计的时间与空间关系上，不能孤立地审视文化建筑格局，而是要从文化建筑平面设计思维、审美心理，以及对公众的审美传达等方面，来增添文化建筑的平面艺术审美体验。本文就文化建筑与平面艺术设计展开融合论述，并以首都博物馆为例，挖掘与呈现其审美表达方式。

1文化建筑与平面艺术设计

建筑领域中的文化建筑，泛指以文化教育等为功能基础的各类综合性建筑，如博物院、图书馆、展览馆、文化遗迹、学府等建筑形式。相对于其他建筑，文化建筑除了遵循建筑结构设计要求之外，更要挖掘建筑的文化功能，特别是在创造特色文化内涵上，需要利用平面艺术设计手法来打造独具文化韵味的建筑美学风格，如印度的泰姬陵、法国的凯旋门、英国的大本钟，以及中国的故宫等。这些不同社会文化背景下的建筑设计风格，既展现了文化建筑自身的功能特点，又从精神文化上发挥了教育功用。平面艺术设计始于环境要素，而建筑设计源自其结构与功能，文化建筑与平面艺术设计的融合，旨在通过建筑学、艺术学理论，突出文化建筑的美观性与舒适性，以及文化教育功能。作为泛称，对于文化建筑平面艺术设计中的审美表达，也需要从建筑内部结构、建筑外部环境，以及建筑规划总体有序性上，展现文化建筑艺术设计审美创造，满足人对文化建筑的心理体验与审美鉴赏。

2文化建筑平面艺术设计的审美内涵

美是人们对客观事物的感知觉心理波动的理解与感受。美学认为，美有两种，一种为主观倾向美，另一种为客观倾向美。对于文化建筑的审美表达，就是基于文化建筑的美感，从建筑的直观美学与客观美学价值中作用于人的审美心理。审美心理学家提出，审美是人类心理活动规律的一种体现，也是对美感的体验活动，多表现为人的知、情、意。建筑平面艺术美学主要是设计师通过平面构图等来营造建筑环境，运用美学要素来吸引受众，让受众从视觉、听觉、触觉、嗅觉等方面来感知建筑环境的美学意蕴。同样，对于文化建筑，设计师要把控当代受众的审美心理共性，改变文化建筑平面设计与空间环境之间的关系，以多样化艺术语言来表达审美共性心理，激发受众的情感共鸣，呈现文化建筑的独具特色的文化审美感受。2.1平面艺术设计中的审美创造。文化建筑平面艺术设计是一种审美创造活动，是基于对人与建筑、环境之间的合规性、合目性的统一，从而改造建筑结构与环境的关系，使其更好地满足人的审美规律需求。美学提出，“‘劳动’是活的，是塑造形象之火。对于‘劳动’本身，并非机械地劳动，而是基于创造性内涵‘活’的劳动，具有明确的目的性、规律性。”同样，恩格斯也提出，“人离开动物愈远，他们对自然界的作用就愈带有经过思考的、有计划的、向着一定的和事先知道的目标前进的特征”。可见，愈是高级的、复杂的劳动，就愈需要进行周密、细致的艺术设计。所谓建筑平面艺术设计，就是要在追求美的过程中，以审美创造为目标来满足公众的审美心理。创造也是创新的过程，艺术设计的生命在于创新，平面艺术设计也在创新，如何从独具前瞻性、独创性的审美创造中推陈出新，就需要立足公众的审美诉求，进行创造。意大利前卫设计师李特萨斯在评价查理•依姆斯设计的椅子时提出，“并非只是设计椅子，而是设计一种坐的方式”。由此可见，对于文化建筑而言，平面艺术设计师需要结合受众对文化建筑的审美诉求，从而营造适宜的审美环境，达到审美创造的目标。2.2平面艺术设计中的审美欣赏。对于受众而言，其审美欣赏是什么？文化建筑平面艺术设计有哪些是值得欣赏的？简而言之，对于文化建筑平面艺术设计的审美欣赏，就是从受众的审美体验中获得心理上的美的感受。比如对建筑外观的审美愉悦，对建筑空间的审美享受，对建筑结构的和谐体验等。无论是何种审美欣赏，都将在一定程度上满足受众的审美认知。同样，文化建筑平面艺术设计中的一些技术缺陷、不足等问题，也将影响其审美欣赏体验。总的来说，无论是平面艺术设计形式上的审美愉悦，还是精神上的审美满足，都会与其内外形式的合理、悦目化设计有直接关系。

3首都博物馆在平面艺术设计中的审美表达

作为文化建筑，首都博物馆更具典型性。作为我国最大的综合性博物馆，首都博物馆在平面艺术设计中更加注重审美表达的运用。3.1对公众审美需求的满足。文化建筑在建筑结构与格局上，不仅要满足功能服务，更要从体现审美价值上为受众营造独特的感官体验。也就是说，建筑与其文化属性的融合，旨在对受众精神与情感的双重交流，以凸显文化建筑的内涵价值。如何做到服务受众，需要从设计思想上表达真诚，从审美享受上突出人与建筑、环境的统一和谐。首都博物馆内部陈列的文物具有丰富的文化价值，在对其内容进行分类基础上，依照相应的时间、种类来进行有序陈列。一方面，从文物展示中突出文化意义；另一方面，从文物与博物馆平面艺术结构设置上形成内在契合。比如一些地域性文物、特色性文物设置专门的平面空间进行陈列，增强其艺术审美价值。3.2对设计思维的多维化表现。平面艺术设计同样需要讲究设计思维的创新与变化，文化建筑也不例外。文化建筑在融入审美艺术理念时，与其他建筑环境不同，需要从特殊性艺术符号设计与运用中挖掘和增强平面艺术的内涵，增进受众与文化建筑间的情感融合。当然，平面艺术设计也表现出矛盾性，有时在呈现不一样的艺术情感时可能与受众的认知相悖。当然，从文化建筑平面艺术设计思维表现来看，多维性变化就是从服务性视角寻找与文化建筑的自身特征相契合。首都博物馆主展厅宽大宏伟，各陈列品依据建筑格局有序排列。在平面设计上，室内文物与室内平面空间环境浑然一体，充满了浓厚的文化气息，也让文物文化与设计师的设计思维形成历史追溯感。比如沙盘、模型、浮雕、书籍等多种文物构成的展览群，融入现代多媒体技术为受众营造视、听多维感官体验。

总之，文化建筑平面艺术设计，不仅要从形式上借鉴不同的设计风格，还要从根本上构筑受众审美心理与整个建筑空间环境之间的契合点。毫无疑问，文化建筑与平面艺术设计，不仅是满足个体性审美诉求，还是将广大受众的审美共性作为基础性审美特征，从而表达建筑空间平面艺术设计的丰富内涵与审美体验。

作者:王娟 单位:开封大学

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在进行建筑工程的建设过程中，对建筑进行设计是进行建筑工程的重要环节，建筑设计主要是指设计者在建筑工程开展前，依照建筑的要求以及任务对施工过程进行设计。在设计过程中提前设定一些可能会发生的问题，并提出相应的解决对策，通过图纸的形式将这些解决方案表达出来，用来对备料以及进行施工组织的时候提供参照。

2建筑设计过程中涉及到约束条件

社会人文的约束；历史背景的约束；科学发展技术的约束；美学理念的约束；有关法律法规的约束；可持续发展的约束。自然条件的约束；对土地利用的约束片；气候原因的约束；交通状况造成的约束；现存建筑的约束对建筑功能进行约束；工作能力的约束；社交需求的约束；以及居住性能的约束；还有休憩功能要求方面的约束。常规性在某一地区大同小异的地形,地质,气候条件约束等。特殊约束指某一建筑所特有的,区别于常规建筑的个性化约束条件,如社会人文环境约束,特定历史环境约束,自然物质环境约束,特定地形条件约束等。普遍约束指所有建筑所拥有的约束条件,如正常的经济技术支持体系约束。

3创造同约束之间的关系

正是因为有约束条件的存在，才能够促使建筑事业可以不断进行创新，从而满足不同的约束条件，让建筑可以与时俱进。现代的建筑是建立在传统的建筑基础之上的，在不同时期吗，也会有相应反映每一时期的建筑物。在特定时期内的建筑物很多都象征着相应皇权以及宫廷标志。在对建筑进行处理的过程中也会相应的体现出统治者的喜好。比如说在东方建筑中对斗拱的设计。随着科技进步，建筑设计也更加的轻盈以及奇特了，比如巴塞罗那的德国馆就是具有极其简洁设计的代表，其主要是由几片墙以及钢柱所组成的，范斯沃斯的住宅同样是非常简单的，主要是由几片玻璃以及两块板以及八根钢柱所构成的。现代的建筑既不同于古代建筑中繁琐的工序，也不同过渡期内极简式的风格，更多的是出于对适用以及经济还有美观考虑。设计更加符合现代人追求快速高效的生活节奏。在不同时期，不同历史背景下会有不同的建筑设计，每一时期的建筑都是有着自己的灵魂的。在不同条件的约束下，设计师也探究不一样的建筑手段，因此才会有现在各种各样各具特色的标志性建筑。比如在赖特设计的流水别墅中就是对流动水流的设计，让静态的建筑变的具有动态。除了对建筑材料的选择以及不同墙面之间进行横竖的穿插，将自然同建筑之间进行融合。贝律铭在设计美国的国家美术馆时就是依据地形的特色，利用地理环境进行创造。在进行法国的卢浮宫扩建宫设计的时候，设计师也是巧妙的在建筑物中开除新的地下入口，后期在国家大剧院进行设计的时候也是采用的这种方式，只不过前者是选用了玻璃，后者是通过水面进行设计，制造出两种不同视觉上的效果。

4结语

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在设计水电站工程时，一定要对工程周边的水环境非常了解。当水电枢纽建筑在拦河坝的轴线上时，我们可以选择其中适合的一方设计厂方，需要对左右厂方对比之后再选择合适的地址。其次拦河坝的位置和拦河坝对水位的影响要进行分析，拦河坝对水流所产生的影响要认真分析。船闸的选择和布置，也需要根据溢流拦河坝进行分析之后再做决定，溢流坝需要考虑其泄流能力。这样就涉及到如何选择水轮机的问题。水轮机是一个电站必不可少的运行设备。其中，水流的动能和势能之间机械式的相互转换就是通过水轮机的工作才实现的。水轮机的选择一定要合理，因为其工作状况直接影响到机组的效率和运行的经济性和安全性。其中，通过多年的设计经验总结得来，一般农村的小水电枢纽设计的机组台数一般是4台以下，最好选择合适的同型号的机组一起并联使用，这样便于在运行出现故障的情况下更换相同的零部件，降低维修成本。水轮机型号的选型设计，也关系到水电枢纽建筑的运行状况。我们需要选择标准化的厂家生产出来的水轮机，最重要的是水轮机的运行工况，需要水轮机选运转特性曲线图处于高效率的区域。特别是在机组进行运行时，需要在谁能机性能范围以内的水头变化，不然的话会加剧水轮机的震动和腐蚀，从而降低了水轮机的使用寿命和运行效率。

2枢纽建筑物设计

2.1溢流坝

水电枢纽建筑设计第一步，就是要设计合理的溢流坝。溢流坝的布置位置一般选择河床偏右边的主的河槽中，其中主要包括了左岸梯形溢流坝和右岸梯形溢流坝。在设计的过程中，溢流坝的长度和坝顶的高程都需要根据现场的实际情况来进行设计，坝体的布置形式也需要因地制宜。不同形式的布置形式，对于坝体在工作中的作用会有很大的影响，所以说，任何情况下我们都需要根据现场的水流情况，结合实际的运行工况需求，设计合理的溢流坝形式。

2.2厂房及开关站

小水电枢纽的厂房和开关站的设计也很重要。其中这两个因素的设计，受到水电站水流的大小和水流的形式影响。根据建筑现场的实际情况，在河床的左岸，溢流坝段左侧布置厂房。在设计的过程中，副厂房和主机的安装位置，也受到水流的影响，因此都得根据现场的实际情况，选择厂房的大小和厂房机组的布置位置。其中机组与机组之间的间距，也需要根据厂房的大小和机组的多少来进行合理的布置。选择好合适的机组以后，就需要对机组的安装条件进行考虑，尤其是水轮机的安装高度，水轮机的安装高度，直接影响到流道的进水高程和出水高程，所以水轮机需要客观的安装在合适的位置。根据机电设备布置和实际运行过程中工作的需要，管道层的高程和运行的高程都需要认真分析计算之后再确定。厂房的大小，其中最重要的就是厂房的高度设计，也受机电设备安装高度的影响。开关站的布置位置可以是最高层的副厂房内，设置成为室内的开关站，便于在机电设备运行的过程中，进行先关的操作。主变压器设于安装间下游坝顶平台上。

2.3厂区

由于小水电枢纽的建筑设计，受到地势的影响，因此我们需要考虑到厂区的设计。根据现场生活区和厂区的地势之间的实际情况，考虑到洪水的高位和地位状态，从而考虑如果直接把厂房的上下游墙用来挡水的情况。由于在厂房设计的过程中，需要考虑到防洪过程中厂房是否能够发挥最大的作用，因此厂房旁边一般需要设计一个较深的缓冲沟，根据平时的设计经验，其深度一般10m左右。用厂房开挖的渣滓将缓冲沟进行回填，这样也省去渣土外运的中间环节。另外，沿着重构的地步需要预设一条排沟暗沟，这条暗沟的宽度一般控制在1m左右就比较合适了。另外在这些缓冲沟和排沟暗沟的沿线，一定要间隔一定的距离，设置一个检查井，方便运行出现问题时，能够及时的找到问题发生的位置并及时做出应急处理，保证小水电枢纽的正常运行。

2.4坝基处理

根据水电站附近的地质钻探结果，并结合小水电枢纽沿线的不同坝段、厂房段基岩为弱风化粉砂质泥岩，岩体节理裂隙较发育，可以对水电枢纽当地的泥土岩石的发育进行一定的了解和分析。其地质的结构和吸水率也可以利用现有的先进仪器，分析和检测出来。坝基是小型水电枢纽建筑的基础，其在水电站正常运行的过程中，不断的经受各种各样现实环境的考验，所以需要选择岩石层非常合适的地方。其地址结构中泥土和岩块的组成都需要符合建筑设计的要求。我们要在设计的过程中，充分考虑一切可能出现的情况，选择自然环境和地理条件最合适的地方进行坝基的建设。在必要的时候，我们可以采用混凝土填的方式对坝基进行加固处理。对于被深挖的坝基，也可以采用混凝土回填的方式进行处理，其目的都是为了使坝基更加牢固。总之，坝基的开挖和填充处理，都必须要保证大坝在未来运行的过程中，能承受最大的水流通过时的运行工况，能够保证在最恶劣的条件下，大坝的基础工程也是稳如泰山的。这样才能保证小水电枢纽的其他组成部分正常稳定的运行，从而发挥其作用和社会价值，更好的为人们的生活提供服务。

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关键词：建筑设计 环境艺术 关系

环境与人本就是和谐统一的，我们人类作为大自然的一部分，更应该对环境的保护倍加用心，才能让人类的生活更美好，在建筑设计中人与自然环境的相互影响住到了设计的整个过程，但是要怎么样才能实现人与环境之间的关系真正达到和谐统一呢？这就需要对环境与人之间的关系有一个系统的了解，环境与人之间的关系是相辅相成，相互依存的，只有认识这一点才能让建筑设计在满足人们使用功能的同时，更注重对环境的保护和与环境和谐统一。建筑设计通俗来讲就是要解决室内空间的使用功能以及满足人们对美观的要求，在这一观点的促进下城市文化和城市规划才能朝着更健康的方向发展。

一、空间的概念

什么是空间的概念？著名建筑学者教授冯纪忠在讲座提到——建筑空间，好比一把茶壶，壶体的空间大，壶嘴是一个小小的空间。空间一词用于建筑是近百年前的事情了，后来城市设计，城市空间的植入，成为城市空间……一直以来，建筑被西方人视为实体，是塑造主体，建筑师雕塑像雕像描绘的建筑物本身。在上世纪末，建筑行业是经历了一场革命，人们看到以前看不到的“空间”，建筑师以往的哲学大厦倒塌，一切似乎是“颠倒过来”一般。中国长期以来还没有把建筑单体作为主体去描绘。中国建筑工匠的关注的是建筑之间的院落，李云珠已在“中国模式”说：“中国的建筑是在平面上展开的”中国建筑工匠，被认为是“庭院建筑与建筑之间”的缔造者。中国古代建筑，以“家”为中心组织架构，“家”是指作为一个基本组织单元，由几个四合院建筑构成，所谓“没有院就构不成群”，而院和院的空间的感觉是不一样的，所以产生了丰富多彩的建筑空间效果。西方建筑师更注重建筑单体，花很大精力在建筑单体的形状。因此，西方建筑形式对于中国古代建筑形式而言显得更加复杂。另一方面，在城市空间设计上，中国的城市发展比较早，中国很早就致力于建立城市空间。西方建筑师告诉我们什么是空间：这是一种图地关系。房子作为实体，周边环境为基础，我们只看房子；如果房子作为基地，房子周边的形状出现了，这就是空间。

二、生态环境艺术

除了建筑本身的设计是要符合美学特质，其设施也要满足生态环境基本要求，城市绿色空间系统是唯一的生活的城市基础设施，在维护城市生态平衡和改善城市面貌方面，其他设备没办法来替代建筑在这方面的作用。在建筑设计的过程中这一重要支撑条件让我们我们正在创造一个更和谐的生态环境。只有搞好城市绿化，创造美丽，清洁，健康，舒适的生活环境，才能更好地满足人民的生活需要。目前全球环保人士呼吁保护我们的家园，地球是我们唯一的家园。作为一个设计师，尤其是建筑设计师，创造一个良好的生活环境，营造舒适生活空间是我们义不容辞的责任。

三、建筑设计与环境艺术的关系

绿色植物的季节性变化和易修剪的特点使其在营造建筑外部空间环境中成为必不可少的要素之一。独特的地域景观建筑的外部空间环境不仅同建筑形象有关，而且同建筑室外绿化景观密切相关，空间环境的特定性是建筑不同于其他艺术门类的重要特征。生长环境和民族文化喜好的不同使各地域的自然植物景观呈现出巨大的差异，而建筑与周围自然环境的结合，不仅反映了人与自然的和谐关系，而且造就了丰富多彩的地域景观。虽然现代资讯共享带来人们生活方式、审美取向的日渐趋同，使建筑风格的同化现象不可避免，但迥异的建筑室内外绿化景观却为城市面貌带来迥然不同的人文视觉景观，这种不易消融的特点使其成为一幢建筑或一座城市最不易磨灭的印记。从城市区域规划出发设想建筑与大环境的结合：建筑的整体轮廓上，与周围的现有建筑呼应，立面上虚实对比、色彩处理与环境格调相协调，流线上，符合环境的肌理；从人的感觉出发想象建筑局部小环境的处理：通过人的生理和心理的感受塑造空间，“环境是指与人类密切相关的、影响人类生活和生产活动的各种自然（包括人工干预下形成的第二自然）力量（物质和能量）或作用的总和。”环境问题是一个复合而复杂的问题，环境问题的可变性也就决定了“环境问题实质是发展问题”认为自然界“是我们人类即自然界的产物本身赖以生存的基础”人的存在和生命的延续都依赖于自然界所馈赠的给养；同时，自然界也只有被纳入到人的生活轨迹中，才能成为人的现实生活要素。人类的建筑活动作为人类征服自然、改造自然的一种创造性劳动，毫无疑问具有明显的实用功利目的，但同时又必须兼具审美意识和精神情趣。

四、节能生态型建筑的塑造

“生态建筑”不仅是指需要绿色植物的应用，更需要色彩变化带来的美感，尤其重要的是要尽可能的应用环保材料。污染日益严重的今天，建筑设计师更有责任让我们有一个健康的生活环境。建筑在能源消耗方面所在比重是巨大的，人类需要从一个健康的绿色建筑的舒适的家园的角度出发，才能不断进步。人类生态节能建筑发展的第一阶段是低能耗，零能耗水平，高能量消费水平的则是二、三阶段，第四阶段是生态建筑也就是现在的高能源效率阶段，可再生资源的循环使用，在节约能源和节约资源方面具有重要性，尤其是在自然和人类的和谐发展方面更具有重要意义，可再生资源的应用很大程度上避免和减少施工过程中对自然环境的破坏。目前中国的建筑能耗约占总数的材料消耗量的15%，能建筑材料的生产占源消耗28%。，因此，发展绿色建筑，推进建筑节能，为解决中国的能源问题，改善环境等方面都具有非常重要意义。在中国的城市和城市化的快速发展的同时，人民生活水平的不断提高，人们对住房的需求旺盛，使得中国建筑市场的规模进一步扩大，预计在2020年全国住房建筑面积690亿平方米，这对于促进节能建设来说任务十分艰巨。我国生态建设的发展方面，应遵循可持续发展原则，充分体现生态平衡的绿色理念，充分体现人与建筑的和谐统一，通过发展建筑技术来实现建设合理规划，资源的有效利用，推进节能措施普及让建筑环境更加的健康和舒适的。

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关键词：高层建筑;给水设计;消防水箱;消防栓;水泵

1 高层建筑消防给水设计中存在的问题

1.1 消防水池的设计不合理

在工程实际应用当中，时常发现消防水池的设计存在一些问题，如消防水池的有效容量偏小，主要原因是设计人员对建筑物火灾延续时间、室内消火栓用水量选用不当，有些工程经过改造以后，增加了自动喷淋系统，而水池的容量却没有增加；有些地区由于自来水公司无法保证市政供水的安全性，室内及室外消防用水量均必须储存在消防水池中，导致水池容积较大，存在一定程度的浪费；此外，由于消防用水与生活用水分开储存后，存放时间较长，长期得不到更新，加上疏于管理等原因，导致消防用水水质不断恶化。

1.2 高位消防水箱设置高度不能满足消火栓静水压力

高位消防水箱的作用是贮存扑灭初期火灾用水，可节省消防水泵开启后充满管道的时间，为扑灭火灾赢得时间，且设在屋顶的水箱及增压、稳压系统能保证水枪的充实水柱，对扑灭火灾的成败起决定作用。 按照目前执行的《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》 )第7.4.7条规定，对采用临时高压给水系统的高层建筑，应设置高位消防水箱和消防水泵，以保证火灾初期延续时间内消防用水量的要求。但在实际过程当中，即使设置了高位水箱，建筑物最上面两层的水压往往不能满足规范要求的消防所需水头，仍需要另加消防稳压泵。

1.3 室内消火栓的设置不合理

室内消火栓是发生火灾时消防队员取水灭火的装置，室内消火栓的布置和数量是否合理对火灾的控制和扑救有重要影响。 然而在实际中常常发现室内消火栓有以下问题：一是消火栓口径不统一，既有SN50mm，又有SN65mm，而消防部门所用水带以DN65mm、DN80mm为主，口径的不统一会导致水带接口无法与消火栓相接；二是由于维护管理不当，常常发生消火栓的水带、水枪被盗，水带破损严重、消火栓阀门锈蚀等现象，导致发生火灾后,室内消火栓无法使用；三是《高规》中没有明确规定消防电梯前室设的消火栓是否计入同层消火栓的数量。

1.4 水泵接合器的设置不合理

规范规定水泵接合器的设置首先应保证连接消防车水泵方便，其次要考虑在水泵接合器15～40m的范围内有消防水源。然而实际中有的水泵接合器设在拐弯处、地沟边、墙角下，不仅位置不明显，而且消防车根本无法靠近，操作起来也极不方便，有的干脆设在道路中间，商店门口，虽符合要求，但妨碍交通；有的水泵接合器的数量设计不够，其数量设计应由室内消防用水量计算确定，而许多设计在确定水泵接合器的数量时带有很大的随意性，有的甚至把自动喷水灭火系统的水泵接合器与消火栓系统的水泵接合器合用，没有按要求独立设置。对高层建筑而言，除了采用串联式分区供水外，其它的供水方式均应在每个分区独立设置水泵接合器，因为各分区之间的消防供水是相对独立的，而许多采用分区供水的高层建筑都未能做到这一点，只是对低区的消防给水系统设计水泵接合器。

2 如何改进消防给水设计中的措施

2.1 正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水

通常在高层建筑中，市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量，补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池，则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时，不能利用建筑物的本体结构做水池池壁以及池底，以防止生活水质污染。同理，如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱,也应满足该要求。从消防水池接入水泵房的引入管应该保证不少于2根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。

2.2 设计区域集中消防给水系统

对于由多栋建筑组成的高层住宅小区，如果逐栋设置消防水箱或消防水泵，不仅会给住户增加经济负担，同时也给物业管理部门增添管理难度。从技术和经济层面考虑，采取设置区域集中消防给水系统可以减少设备数量，降低总设备投资及管理费用。此外，取消了各个单体建筑的消防水池，由于消防水量不变，而生活水量大幅度增加，加快了水池的更换速度，从而避免了二次污染，减少了水资源的浪费。但这种系统存在超压问题，设计和使用过程中应尽量避免类似问题。

2.3 合理确定室内消火栓的数量和型号

针对《高规》中消防电梯前室的消火栓是否列入同层消火栓数量这一问题，本人认为应该具体问题具体对待，有条件多设消火栓时，消防电梯前室的消火栓不应计入，其设置目的是便于消防队员尽快使用消火栓扑救火灾并开辟消防通道。室内消火栓应统一选用SN65型，直接安装在立管上。当住宅建筑发生火灾时，一旦出现消防水带、水枪丢失情况，可由消防队员自携器材进入使用。

2.4 按时更换消防用水，保证供水的质量

根据水质变化情况，定期将消防水池、水箱放空、清洗、消毒并重新补水，也可以考虑将消防水池、水箱作为绿化、洗车用水和空调循环冷却水补充用水水源，这样就可以使得消防用水得到更新，此外还需要对消防用水进行定期消毒，通常的做法是设置水箱消毒机对消防用水进行杀菌灭藻。

3 结束语

综上所述，在高层建筑消防给水的设计中，应该不断的完善设计的方案，跟上社会进步的步伐，从而有效的保证建筑的安全。通过采用以上所介绍的改善措施，实践结果表明，建筑的消防给水系统的用地以及工程造价都达到了最省方案，有较明显的经济以及社会效益。

参考文献

高层民用建筑设计防火规范GB 50045-95［S］.2005.

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关键词：高层建筑；地下室；设计

中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: with the development of our national economy, high building more and more. Because of its high building architecture function and structure the requirements of itself, most of the need to set up cutting one layer or layers in the basement. Underground engineering construction projects in the whole of the proportion of the too more and more big, so how to make the basement of the economic and reasonable design is particularly important.

Keywords: high building; The basement; design

一． 地下室的设计

1.1 基础的选型：

1.1.1《高规》12.1.1 条规定，高层建筑基础设计，应综合考虑建筑场地的地质状况及水位、上部结构类型、使用功能、施工条件以及邻近建筑的相互影响，以保证建筑物不致发生过量沉降或倾斜，并能满足正常使用功能要求。还应注意了解邻近地下构筑物及各类地下设施的位置和标高，以保证基础的安全和确保施工中不发生意外问题。

1.1.2 基础形式应选用整体性好，能满足地基承载力和建筑物容许变形的要求，并能调节不均匀沉降，达到安全实用和经济合理的目的。

根据上部结构类型、层数、荷载及地基承载力，中小高层建筑地下室基础可采用条形交叉梁基础、满堂筏板、桩筏或箱形等基础形式。筏板基础可以是梁板式和平板式，当建筑物层数较多、地下室柱距较大、基底反力很大时，宜优先采用平板式。当采用梁板式筏基时，基础梁截面大必然增加基础埋置深度，当水位高时更为不利，梁板混凝土需分层浇筑，而且梁支模费事，因而增长工期，综合经济效益不一定比平板好。

1.2 抗浮设计

1.2.1《地基规范》3.0.3 条规定，岩土工程勘察报告应提供用于计算地下浮力的设计水位。结构抗浮验算必须根据岩土工程勘察单位提供的地下水浮力的设计水位来验算。

1.2.2 抗浮验算时永久荷载的分项系数取值，各地区可能与《荷载规范》不同，当有地区标准按当地的标准，无地区标准则按《荷载规范》。验算建筑物抗浮能力必须满足：(建筑物永久荷载 / 水浮力)≥1.0式中建筑物永久荷载为标准值（不计算可变荷载），按《规范荷载》3.2.5 条应乘分项系数 0.9。

1.2.3 当抗浮设计水位较高，裙房满堂地下室或地下车库需要采用抗浮措施时，应按工程具体情况区别对待。如果裙房满堂地下室或地下车库是独立建筑，与高层主楼基础没有连接成整体，并有一定距离不会因差异沉降造成影响时，抗浮措施可以根据经济技术比较采用：抗浮锚杆、抗拔桩或压重等方法；如果高层主楼基础与裙房满堂地下室或地下车库连接成整体，均采用桩基，通常抗浮可采用抗拔桩的方法来解决，这几年预应力管桩应用也比较普遍，可以节约桩基成本大约 15%，提高桩基工期大约10%；如果高层主楼基础与裙房满堂地下室或地下车库连接整体，并且高层主楼采用的是天然地基预估有若干沉降量，裙房或地下车库抗浮宜采用压重（采用素混凝土，重度不小于 30KN/M2 钢渣混凝土或砂石料）方法，不宜采用抗拔桩或抗浮锚杆，否则必将与高层主楼之间形成差异沉降而造成底板开裂的影响，尤其如北方很多城市的抗浮设计水位由于考虑南水北调提供的较高，但实际地下水位目前而言都是非常低的，如果抗浮采用抗拔桩或抗浮锚杆，裙房或地下车库与主楼间基础沉降差异将是非常突出的问题。

二． 地下室与基础设计应注意的问题

2.1 地下室外墙与底板连接构造不合理，外墙钢筋的搭接不符合《混凝土结构设计规范》（GB50010- 2002）根据纵向钢筋搭接接头面积百分率修正搭接长度的要求。

2.2 地下室外墙设计中应考虑楼梯间，车道等支承条件不同的外墙计算与设计，不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时，应注意外墙上部支座水平力的传递问题。

2.3 地下水位较高时，应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算，采用桩基时应计算桩的抗拔承载力。

2.4 高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时，应在抗水板下设褥垫，以保证实际受力与设计计算模型相同。

2.5 地基基础设计等级为甲级、乙级的建筑物应按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007- 2002)3.0.2条进行地基变形设计。

2.6 对建筑在施工期间及使用期间的变形观测要求，设计人普遍不够重视。变形观测工程范围根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007- 2002)第 10.2.9 条（强条），下列建筑物应在施工期间及使用期间进行变形观测。

a.地基基础设计等级为甲级的建筑物；b.复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物；c.加层、扩建建筑物；d.受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑物；e.需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程。观测的方法和要求，要符合国家行业标准《建筑变形测量规程》（JGJ/T 8- 97）的规定。

2.7 沉降缝基础与偏心基础：砌体结构的沉降缝基础作成下图形式：根据力的平衡原理，大部分基础存在零压力区，所设计基础不能提供设计所需的地基承载力。许多柱边与基础对齐的偏心柱基也同样存在问题。零应力区不能满足《建筑抗震设计规范》GB 50011- 2001第4.2.4条的要求。

2.8 防潮层以下墙体采用水泥砂浆时应注意验算其强度。（因为水泥砂浆对强度的折减）

2.9 个别工程的柱基高度不满足柱纵向钢筋的锚固长度要求。柱基的抗冲切、抗剪不够。

2.10 墙下条形基础相交处，不应重复计入基础面积。

2.11 砌体结构的地下室问题。

2.12 地基承载力应为特征值。

地基基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定：（《建筑地基处理技术规范》JGJ79- 2002 第3.0.4条）。

a. 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限其对应荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。b.计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。c.计算挡土墙土压力、基础或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.0。d.在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应和相应的基地反力，应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。

2.13 地下一层墙体能否作为筏板的支座问题。这个问题在砖混及混凝土结构中都存在。

2.14 基础零应力区的面积问题：高宽比大于 4 的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；其他建筑，基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。在设计轻钢结构时，应特别注意。

三．结语

总之，只要严格执行操作规程，加强责任心，那么地下室与基础设计中存在的问题是完全可以杜绝的。

参考文献