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房屋建筑设计论文范文1
关键词：建筑物防雷保护
随着现代社会的发展，建筑物的规模不断扩大，其内各种电气设备的使用日趋增多，尤其是计算机网络信息技术的普及，建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备的事件时有发生，所造成的损失非常巨大。因此建筑物的防雷设计就显得尤为重要。
直击雷和感应雷是雷电入侵建筑物内电气设备的两种形式。直击雷是雷电直接击中线路并经过电气设备入地的雷击过电流；感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压，过电流形成的雷击。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）规定，建筑物的防雷区划分为LPZOA，LPZOB，LPZ1，LPZn+1等区（各区的具体含义本文不再赘述）。将需要保护的空间划分为不同的防雷分区，是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位联结点的位置，从而决定位于该区域的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现与共同接地体等电位联结。
建筑物直击雷的保护区域为LPZOA区，其保护设计已为电气设计人员所熟知，根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版），设计由避雷网（带），避雷针或混合组成的接闪器，立柱基础的钢筋网与钢屋架，屋面板钢筋等构成一个整体，避雷网通过全部立柱基础的钢筋作为接地体，将强大的雷电流入大地。建筑物感应雷的保护区域为LPZOB，LPZ1，LPZn+1区，即不可能直接遭受雷击区域；感应雷是由遭受雷击电磁脉冲感应或静电感应而产生的，形成感应雷电压的机率很高，对建筑物内的电气设备，尤其低压电子设备威胁巨大，所以说对建筑物内部设备的防雷保护的重点是防止感应雷入侵。由感应雷产生的雷电过电压过电流主要有以下三个途径：（1）由供电电源线路入侵；高压电力线路遭直击雷袭击后，经过变压器耦合到各低压0.38KV/0.22KV线路传送到建筑物内各低压电气设备；另外低压线路也可能被直击雷击中或感应雷过电压。据测，低压线路上感应的雷电过电压平均可达10KV，完全可以击坏各种电气设备，尤其是电子信息设备。（2）由建筑物内计算机通信等信息线路入侵；可分为三种情况：①当地面突出物遭直击雷打击时，强雷电压将邻近土壤击穿，雷电流直接入侵到电缆外皮，进而击穿外皮，使高压入侵线路。②雷云对地面放电时，在线路上感应出上千伏的过电压，击坏与线路相连的电器设备，通过设备连线侵入通信线路。这种入侵沿通信线路传播，涉及面广，危害范围大。③若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时，当某一导线被雷电击中时，会在相邻的导线感应出过电压，击坏低压电子设备。（3）地电位反击电压通过接地体入侵；雷击时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地，在接地体附近放射型的电位分布，若有连接电子设备的其他接地体靠近时，即产生高压地电位反击，入侵电压可高达数万伏。建筑物防直击雷的避雷引入了强大的雷电流通过引下线入地，在附近空间产生强大的电磁场变化，会在相邻的导线（包括电源线和信号线）上感应出雷电过电压，因此建筑物避雷系统不但不能保护计算机，反而可能引入了雷电。计算机网络系统等设备的集成电路芯片耐压能力很弱，通常在100伏以下，因此必须建立多层次的计算机防雷系统，层层防护，确保计算机特别是计算机网络系统的安全。
由此可见，对建筑物内各电气设备进行防感应雷保护设计是必不可少的一项内容；设计的合理与否，对电气设备的安全使用与运行有着至关重要的作用。
目前，在感应雷的防护当中，电涌保护器的使用已日趋频繁；它能根据各种线路中出现的过电压，过电流及时作出反应，泄放线路的过电流，从而达到保护电气设备的目的。
根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.4条规定：电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求：通过电涌时的最大钳压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。即电涌保护器的最大钳压加上其两端的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。
现在，我们根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定的各类防雷建筑物的雷击电流值进行电涌保护器的最大放电电流的选择。
一、一类防雷建筑物
1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为200KA，波头10us；二次雷击电流幅值为50KA，波头0.25us；根据图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计）；首次雷击：总配电间第根供电线缆雷电流分流值为200*50%/3/3=11.11KA；后续雷击；总配电间每根供电线缆雷电流分流值为50*50%/3/3=2.78KA；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为11.11*8=88.9KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为100KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU100型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB与LPZ1区的交界处安装。
2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。
二、二类防雷建筑物
1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为150KA，波头10us；二次雷击电流幅值为37.5KA，波头0.25us；根据图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计；首次雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为150*50%/3/3=8.33KA；后续雷击：总配电间每根供电线缆雷电流的分流值为37.5*50%/3/3=2.08KA；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为8.33*8=66.6KA；即设计应选用
电涌保护器SPD的最大放电电流为65KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU65型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB与LPZ1区的交界处安装。
2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。
三、三类防雷建筑物
1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为100KA，波头10us；二次雷击电流幅值为25KA，波头0.25us；根据附图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计；首次雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为100*50%/3/3=5.55KA；后续雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为25*50%/3/3=1.39KA；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为5.55*8=44.4KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型，根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB与LPZ1区的交界处安装。
2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。
在供电线路中,电涌保护器的具体安装以较常用的TN－S系统，TN－C－S系统，TT系统为例，示意如下：
1）TN-S系统过电压保护方式
2）TN-C-S系统过电压保护方式
3）TT系统过电压保护方式
综上所述可见，在防雷保护设计中，总的防雷原则是采用三级保护：1、将绝大部分雷电流直接引入地下基础接地装置泄散；2、阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压；3、限制被保护设备上浪涌过电压幅值（过电压保护）。这三道防线，缺一不可，相互配合，各行其责。目前通常作法是以下三点：
1）建立联合共用接地系统，形成等电位防雷体系
将建筑物的基础钢筋（包括桩基、承台、底板、地梁等），梁柱钢筋，金属框架，建筑物防雷引下线等连接起来，形成闭合良好的法拉第笼式接地，将建筑物各部分的接地（包括交流工作地，安全保护地，直流工作地，防雷接地）与建筑物法拉第笼良好连接，从而避免各接地线之间存在电位差，以消除感应过电压产生。
2）电源系统防雷
以建筑物为一个供电单元，应在供电线路的各部位（防雷区交接处）逐级安装电涌保护器，以消除雷击过电压。
3）等电位联结系统
国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（局部修订条文）明确规定，各防雷区交接处，必须进行等电位联结；尤其建筑物内的计算机房等弱电机房，遭受直击雷的可能性比较小，所以在此处除采取电涌保护器进行感应雷防护外，还应采用等电位联结方式来进行防雷保护，本文不再叙述。
作为电气设计人员都非常清楚，建筑物的防雷保护设计是一项既简单又繁琐的内容，但对建筑物的安全使用，电气设备的正常运行有着至关重要的作用，所以还有待于各位电气设计人员作进一步的研究与探讨；同时必须严格按照国家规范，善为谋划，精心设计。本文仅此设计作了一点粗浅的探讨，所以文中不足之处，望同行不吝赐教。
参考文献
1、国家标准建筑物防雷设计规范GB50057-94（2000年版）北京中国计划出版社2001
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【关键词】强制性条文；设计质量；技术措施
工程建设的基础和依据是勘察设计， 工程项目的质量如何， 主要取决于勘察设计质量的优劣。为了能够使工程项目的质量达到和保证预期的工程质量， 必须要保证勘察设计质量。长期以来， 对勘察设计质量一直缺乏有效的监督与控制。近几年， 一些工程质量事故时有发生， 为此， 国务院和建设部在规范、规定和技术措施的基础上又分别了 《建设工程质量管理条例》 和 《工程建设标准强制性条文》， 明确对施工图文件执行国家强制性标准情况的审查； 对工程设计的地基基础、结构安全、环保、抗震、消防、节能等涉及国家和公共利益的内容进行审核。这样， 就给设计单位和设计人提出了更高的要求。
1、建筑设计方面的问题
（1）建筑物长度过长， 超过温度变形的允许长度， 未设伸缩缝， 导致建筑物的墙体产生裂缝。
（2）建筑物的台阶、平台、窗井， 地下建筑及建筑基础， 除基地内连接城市管线以外的其它地下管线突入道路红线。
（3）通道高度不够， 特别是楼梯底、梁底高度不够， 住宅楼梯扶手、阳台、外廊、室内回廊、上人屋面、室外防护栏杆高度不够， 放置花盆处未采取防坠措施， 外窗窗台距楼面、地板的净高低于 0.9 m 时， 未设防护设施， 容易出事故。
（4）不能满足使用功能要求或使用不便， 常见的是在住宅设计中， 厨房及卫生间没有直接采光和自然通风； 客厅朝向不好， 无直接采光， 而且开门洞口过多， 交叉干扰大， 使用十分不便。
（5）有的设计建筑住宅达不到采光标准的规定。
（6）住宅设计有的卫生间门直接开向起居室 （厅） 或厨房， 卫生间直接布置在下层住户的卧室、起居室和厨房的上层。
（7）无直接采光的餐厅、过厅等， 其使用面积大于 10m2。
（8）在建筑设计的说明中未能注明外门窗保温性能和气密性能的级别要求。
（9）安全出入口和疏散楼梯的数量、疏散、防火门开启门方向、大房间和地下室的出口设置不够， 未能严格执行防火规范的规定。
2、结构设计方面的问题
（1）结构设计说明中对混凝土构件的环境类别， 钢筋的保护层厚度， 结构混凝土耐久性的基本要求， 不注明或注明不准确。以及未注明技术鉴定或设计许可， 不得改变结构的用途和使用环境。
（2）无地质勘察资料或资料不全， 仅凭经验设计， 使基础设计偏离实际， 产生了不均匀沉降， 导致房屋开裂。
（3）独立基础 （尤其是高杯基础） 没有考虑基础粱两端的搁置长度， 有时独立基础在基础粱粱端的相应标高低于粱底标高较多。还有一些设计门式支撑柱构件， 底部不能全部落在混凝土基础上或基础梁上。
（4）设计条形基础时， 未能考虑纵横墙交叉处的重叠问题， 对重叠部分未做设计处理。因此所得的基础面积实际上小于上部结构所需要的基础面积， 造成重叠范围内的部分墙体开裂。
（5）地下室防水混凝土往往未注明限制裂缝宽度和裂缝不得贯通的要求。
（6）有的设计漏算标准荷载， 活荷载取值不准确， （楼梯、走廊、上人层面等） 很容易出工程质量问题。
（7）有的多层砖混结构， 内墙小承重砖垛未注意验算，结果强度严重不足； 有的忽略了楼板上的隔墙和风道荷载，造成楼板承载力不够。
（8）构造柱的设置不符合抗震规范的规定， 未沿整个建筑物高度对正贯通。有的接梯间未布置封闭圈梁， 尤其一些门窗洞以上未设圈梁， 部分楼梯荷载集中压在钢箭砖过粱上， 使结构局部承压不够。
（9）外露女儿墙、挑檐未按要求设置伸缩缝， 使墙体或挑檐由于温度的变化产生裂缝。
（10）对挑梁、雨篷、阳台等悬挑构件， 在最不利荷载组合下的稳定性验算和有关梁的抗扭强度验算不齐全。
（11）框架结构填充墙超长或超高， 未按规定采取措施，使墙体产生开裂。
3、其它方面的问题
（1）建筑构造与结构构造之间标高不一致。分尺寸与总尺寸不吻合， 管线之间相互打架。
（2）结构、管道、设备与建筑构件在立体空间中相碰。
（3）结构构件在立体空间中相碰。如： 地基梁横在排水沟中， 两平行方向相邻且平面位置部分重叠的基础梁在上下方向有部分置叠。
（4）建筑材料等级不明确或标注不全、标高标注不全，未预留设备安装洞。预留洞、预埋件尺寸规格标注不清等。
4、采取的技术措施
多年工作的实践， 建筑设计中产生常见的质量问题的原因主要是设计人员对国家现行的设计规范、规定和技术标准学习不够， 领会不深， 不能做到运用自如。有的设计人员为追求进度， 忽视质量， 出现了错、漏、碰、缺等现象。有的则属于单位管理不严， 审校人员把关不认真、草率签字出图。为此， 应采取以下相应技术措施：
（1）加强技术管理。重点加强对强制性标准条文的学习、设计规范、技术措施的学习。对新参加工作并从事设计的技术人员定期进行培训， 并在技术上严格要求。
（2）建立严格审核制度。要使校对人、审核人首先树立质量意识， 切实负责， 严格把好设计质量关。建立健全审、校、设计质量责任制。
（3）严格工序质量管理。对任何一项工程都必须按照工序要求“事先指导、中间检查和事后总结”。一定要把设计过程中的质量、安全隐患消灭在萌芽状态， 不合格的图纸绝不能出图、交付施工使用。
（4）定期举行质量分析， 将设计中常见的质量问题产生的原因、解决的方法形成技术文件， 使每位设计人员在设计过程中引起重视， 真正做到事前预防。
参考文献：
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关键词：房屋建筑；门式刚架结构；设计
Abstract: This paper combine with the new portal frame light house steel technical regulations discussed portal frame design in a number of issues.Key words: building construction; portal frame structure; design
中图分类号：TU209 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
门式刚架轻型房屋自重轻，用钢省，造价低；抗震性能好，在抗震设防烈度为7度及以下地区不考虑抗震设计；可跨越较大跨度；制作简单，施工周期短且不需要大型施工机具；形式美观有现代感，能充分满足使用要求。广泛应用于具有轻型屋盖和轻型外墙；刚架跨度不大于36米，檐口高度不大于15米；无吊车或起重量不大于20吨的A1~A5工作级别吊车的单层房屋钢结构。
1. 门式刚架结构平面布置
1.1门式刚架轻型房屋结构的温度区段长度：纵向温度区段不大于300米；横向温度区段不大于150米。
当需要设置横向伸缩缝时，可用两种做法：一种简单但比较昂贵的处理办法是在伸缩缝处采用双刚架，刚架的间距以保证柱脚底板不相碰为依据。以双刚架为界，结构两边各自具有独立的檩条、支撑和维护板系统，其中屋面板和墙面板使用可伸缩的连接件相连。在纵向伸缩缝处需要设置防火墙的情况下，这种处理方法是必须的。
另一种方法较为经济，具体办法是：在伸缩缝处只设置一榀刚架，而在伸缩缝处的檩条上，设置椭圆长孔来吸收该点的热位移。
1.2单层门式刚架的跨度，一般情况下以跨度为21~30米时比较经济。
1.3刚架的合理间距
刚架的用钢量一般来说随其间距额度增大而减小，但吊车梁，檩条，墙梁的用钢量则随刚架间距的增大而增大。对于无桥式吊车的单层门式刚架轻型房屋，刚架间距以6~9米为宜；通常，大跨度刚架宜采用大间距，跨度与间距的比一般以3.5~5为宜。对于有10吨以上吊车或较大的悬挂荷载的单层门式刚架轻型房屋，刚架间距以6米为宜。
2.门式刚架轻型房屋钢结构形式
2.1在门式刚架轻型房屋钢结构体系中，屋盖宜采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条，主刚架可采用变截面实腹刚架，外墙宜采用压型钢板墙面和冷弯薄壁型钢墙梁。住刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘出平面的稳定性，由与檩条和墙梁相连接的隅撑来保证。主刚架间的交叉支撑可采用张紧的圆钢。
2.2根据跨度，高度和荷载不同，门式刚架的梁，柱可采用变截面或等截面实腹焊接工字形单轴对称或双轴对称截面或轧制H形截面。设有桥式吊车时，柱宜采用等截面构件。变截面构件通常改变腹板的高度做成楔形。结构构件在一个安装单元内一般不改变翼缘截面，当必要时，可改变翼缘厚度；邻接的运输单元可采用不同的翼缘截面，两单元相邻截面高度宜相等。
2.3门式刚架的柱脚多铰接支承设计，通常为平板支座，设一对或两对地脚锚栓。当用于工业厂房且有5吨以上桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。对于有桥式吊车的房屋，中柱不宜采用摇摆柱。
2.4门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取1/8~1/20，在雨水较多的地区宜取较大值。
3. 基础形式的选择
基础应根据建筑物所在地的工程地质情况和建筑物上部结构型式等几个方面综合考虑，对于轻钢结构而言，由于柱网尺寸较大，又上部结构传至柱脚的内力较小，一般以独立基础为主。若地质条件较差，可考虑采用条形基础，遇到不良地质情况，可考虑采用桩基础。钢架柱脚在地面以下的部分应采用强度等级较低的混凝土包裹（C15、C20混凝土即可，保护层厚度不应小于50mm），并应使包裹的混凝土高出地面不小于150mm。当柱脚底面在地面以上时，柱脚底面应高出地面不小于100mm。钢架柱脚与基础连接的预埋螺栓不应采用冷拔钢筋，应采用Q235钢或Q345钢。锚栓的直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽。
4. 支撑体系的布置
在每个温度区段或分区建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。
柱间支撑宜于屋盖横向水平支撑布置在同一开间，以组成几何不变体系。如不能布置在同一开间，则应加设刚性系杆传力。各道支撑的间距，当无吊车时宜取30~45米。有吊车时，可在适当加大支撑间距的同时提高支撑的刚度，一般宜设在温度区段中部，或当温度区段较长时设在三分点处，且间距不宜大于60米。
当建筑宽度大于60米时，在内柱列宜适当增加柱间支撑，当不能设置交叉支撑时，可设置纵向刚架或刚架式门式支撑。
当有驾驶室的吊车吨位大于15吨时，应在屋盖边缘设置纵向水平支撑。
当无吊车且檐口高度不大于9米时，宜仅设单层柱间支撑；当檐口高度大于9米时，可根据支撑的夹角设置双层柱间支撑。交叉支撑与水平夹角以45度为佳，不宜大于55度。有吊车时，应以吊车梁兼做纵向系杆设置上下两层柱间支撑，端开间可不设置下层支撑以减少吊车梁的温度应力。所有横向支撑纵向支撑均应与屋盖梁天窗架等构件及纵向杆系组成几何不变的桁架形式。
5. 钢材质量等级和焊缝质量等级
门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用Q235B、Q345B及以上等级的碳素结构钢和低合金高强度结构钢，质量等级为A级的钢材不适宜做焊接连接的构件。原因是这种类型的钢材不保证焊接要求的含碳量限值，不保证冲击韧性和延性。比如檩条，不焊接，用普通螺栓连接，可采用Q235A。根据构件的重要性和受力性能及焊缝的受力情况确定焊缝等级。通常板材的等强对接焊缝(梁柱端板的对接焊缝)、梁上受拉、受弯的对接焊缝应采用剖口全熔透对接焊缝，其焊缝质量等级为一、二级，其它角焊缝因其应力集中较严重，内部探伤困难，其质量等级一般只能是三级。
6. 梁柱连接节点
少数设计的门式刚架，想节省钢材，采用钢筋混凝土柱和轻钢斜梁组成，但混凝土是一种脆性材料，虽然构件可以通过配筋承受弯矩和剪力，但在连接部位，它的抗拉、抗冲切的性能很差，在外力作用下很容易松动和破坏。所以此时梁柱只能铰接，不能刚接。有些设计，在门式刚架设计好之后，又根据业主要求将钢柱换成砼柱，而梁截面不变,是不可行的。由于连接不同，构件内力也不同，有的工程斜梁很细，就是这个原因造成的。
门式刚架斜梁与柱的连接，可采用端板竖放、端板横放和端板斜放三种形式。端板竖放适用于局部等截面柱。当竖向荷载起控制作用时，将端板横放可减少节点的设计剪力，同时充分利用柱的压力对节点受力的有力作用。如果节点弯矩很大，可采用端板斜放形式，加长抗弯连接的力臂，有利于布置螺栓。端板拼接连接形式有外伸式和平齐式两种情况，端板外伸式节点受力合理，承载力高于平齐式节点，因此应尽量采取外伸式端板连接，同时应在结点板外伸部分设置加劲肋，使靠近受拉翼缘两侧的螺栓受力均匀，接近一致，提高节点的抗剪能力，有效减少节点板的变形。
7. 拉条和撑杆
屋面设置拉条的目的是为了防止檩条的整体失稳，故在檩条受压翼缘处设置拉条，以前屋面板重，故拉条设置在靠近上翼缘1／3处，但现在厂房屋面多采用彩钢板，较轻，在风吸力作用下，檩条的下翼缘容易失稳，而上翼缘由于考虑到屋面板的蒙皮效应，稳定有保证，故将拉条下移至距下翼缘l／3处，但是如果屋面没有内层板，且外层板为咬合板或暗扣板，宜在檩条上下翼缘l／3处各设一道拉条，以保证檩条上、下翼缘不能同时失稳。屋脊处和檐口处都宜设置斜拉条和撑杆(尤其在风大的地区)，这样才能形成檩条的一个完整的支撑体系。
房屋建筑设计论文范文4
关键词房屋建筑学 建筑节能 教学设计
房屋建筑学作为土木工程专业一门承上启下的专业课基础课，其内容不仅涵盖基本的建筑构造原理，同时涉及建筑构造设计前沿内容。在以往学者们的教学研究中，对房屋建筑学教学体系改革研究的较多，但对某一章节的教学研究较少，也有学者对楼梯等章节的教学方法及策略做了探讨，但对房屋建筑学中建筑节能相关知识的研究鲜见报道，建筑节能知识与房屋建筑学教学息息相关，同时为建筑业发展的趋势之一。如何提高教学效果，教学设计环节尤为重要。本论文选取房屋建筑学中建筑保温隔热构造部分（建筑节能相关内容），对这部分教学设计教学探讨及实例说明，以期提高房屋建筑学课程的教学质量。
1建筑节能知识在土木工程专业课程设置及课程教学中的现状及必要性
能源问题是己成为世界各国普遍关注的问题。在社会能耗的三大能耗中，不管是发达国家，还是发展中国家，建筑能耗己占社会总能耗的大户（约占30%～40%）。为实现可持续发展的战略，建筑节能己成为我国一项基本国策。高校土木工程专业作为培养未来建筑师与工程师的摇篮，如何培养土木工程专业学生的建筑节能理念与工程素养，是一个亟待解决的现实问题。
房屋建筑学是土木工程专业的一门非常重要的专业课，建筑节能知识与房屋建筑学教学息息相关。但在以往房屋建筑学的教学中，建筑节能知识主要体现在墙体与屋面的保温隔热构造这部分内容，有些教材中甚至把保温隔热这部分内容分别融入到墙体和和屋面，没有独立的知识体系，在课时分配是这部分知识占比重较少，强化不够，所以在土木工程整个专业体系学习中，这部分内容给学生留下的印象并不深。
2教学设计原则
研究在传统教学设计原则的基础上，笔者认为还应针对建筑保温隔热这部分知识的特点，注意以下问题。
2.1培养学生节能意识，树立节能理念
在教学中，明确保温隔热的目标：即在保证室内基本的热环境质量，同时建筑节能。围绕三要素的关系：即人、环境与建筑之间的关系；协调好三因素之间的关系，即协调好建筑、环境c人三者之间的协调关系，引导学生建立节能理念；讲课以设问开始，然后探究原因，解析机理，重点难点突出。不同层次知识层层展开，最后得出解决问题对策
讲解中首先让学生认识当前建筑能耗现状及存在的问题，比较分析分析节能潜力，导入建筑构造应与建筑节能相结合，潜移默化，引导学生建立建筑节能理念。比如，比较分析我国某地区与气候环境相近的发达国家在建筑能耗方面差距，探究其原因――分析两者在建筑材料应用和建筑构造设计上的差异，最后提出改进措施。
2.2体现先进性、地域性、灵活性原则
第一，体现先进性原则，保温隔热部分不仅要学习基本的保温隔热构造原理，同时，随着时代的发展，新的节能设计理念，新的节能构造技术，新的节能构造原理不断涌现，教师在教学中在讲清基本原则的同时介绍建筑节能新理、念新技术及新材料，分析其发展趋势，引导学生去思考，去探索。第二，体现地域性原则：自然环境影响很大程度上影响着建筑节能设计，在讲解中应分析本地区气候特征，当地传统节能构造技术，在此基础上引导提出适宜当地的建筑节能构造技术。在讲课中不拘泥与课本内容，同时不拘泥课堂形式，体现教学的灵活性原则。
3教学设计
3.1教学目标
教学目标指导着教师的教学行为，在教学设计中起着举足轻重的作用。教学目标主要包括：知识与技能、过程与方法、情感与态度三个层面。
在传统的房屋建筑学教学中，教师多还停留在知识传授与技能层面，对教学“过程与方法设计”不够重视，更缺乏在教学过程中对学生情感及价值观的培养，导致学生仅掌握理论知识，而忽略学生其他方面的发展。而在建筑节能这一章的教学中，笔者认为唤起学生的节能意识，树立节能理念的情感和价值观的培养尤为重要。
3.2教学策略
为达到教学目标，教师应采取一定的教学策略。本章节的教学策略主要采用理论讲授，知识问答、课堂讨论、引导探究等。
3.3教学设计示例
【教学目的】
（1）保温隔热的目标；（2）保温隔热的途径；（3）常见的保温材料。
【过程目的】
（1）通过学习，增强学生的节能意识，树立建筑节能理念，掌握建筑节能构造技术；（2）通过激发学生的创新意识。
【教学思想】
介绍我国能源现状，目前我国建筑节能现状及建筑设计需求，国外建筑节能发展历程及发展趋势，引出现阶段保温隔热目标。通过我国建筑热工区划，明确当地保温隔热设计要求。
通过热量在建筑中传递的原理。得出减少热量损失的途径。再介绍水蒸气对建筑保温的危害，及解决的途径。通过图片认识现有的建筑保温材料，启发学生如何利用当地的资源，开发建筑保温材料。
【教学内容】
（1）建筑保温隔热基本目标；（2）我国建筑热工区划；（3）降低建筑护结构热损失的方法；（4）建筑隔热保温基本概念掌握；（5）水汽对建筑热工性能的影响。
【重点难点分析】
（1）建筑保温目标；（2）水蒸气在建筑护结构中的传递及对保温的危害。
【教学策略及方法】
课堂教学以教师为主导、但充分调动学生的主体作用，教学方式采用多媒体，教师首先讲解基本原理，再结合实际提出问题，引发学生创新思考，师生共同讨论，最后提出对策等策略，在教学过程中尽量营造宽松愉快的学习氛围，引导学生进入情景，激发其思考的积极性，最后达到满意的教学效果。
【教学过程】（表1）
房屋建筑设计论文范文5
[论文摘要]近几年，随着“以人为本”设计理念的提出，人们对住宅的舒适性要求越来越高，建筑能耗也随之增高。据统计，目前我国建筑能耗约占国民经济总能耗的25%左右，且呈上升趋势。另一方面，随着建筑能耗的增加和大量空调设备的安装，“城市热岛效应”日益严重，使环境日益恶化。我国建筑节能的重点应为：建筑本体的节能、采暖系统节能、提高照明和其他电器的效率、大型公共建筑节能。
随着科学技术的日新月异，能源短缺已不容忽视，节约能源已受到世界性的普遍关注，在我国亦不例外。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，长此以往，将严重影响世界经济的可持续发展。因此，能源问题将成为本世纪的热门话题。
一、世界其他国家在节能建筑方面的作为
美国一家大学曾设计建造了一种四居室的生态房。它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量；用电依靠风力发电机和太阳能电池；用水是从屋檐流下来经过处理的雨水；粪便和污水则流入一个堆肥坑里，经发酵后供花园施肥用。美国一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋，墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的；屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的。
日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外，墙体还被设计成双重结构，每个房间建有通风口，整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用，其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃，从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用，不仅变废为宝，而且减少了环境污源，节约了能源。
德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上，由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后，该房屋便反向转动，回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%，而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。
二、中国建筑能耗基本情况和几本问题
我国正处于房屋建筑的高峰时期，建筑速度之快，规模之大，可谓前所未有。2003年，我国城乡建筑竣工面积达20.3亿平方米(其中城镇12.7亿平方米)，超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。但令人忧虑的是，在新竣工的建筑中，节能建筑面积不到1亿平方米，尚不足竣工建筑的5%。至今，在我国城乡既有建筑约400亿平方米中(其中城市约140亿平方米)，只有3.2亿平方米房屋是节能建筑，不到全国既有建筑的1%。
我国是一个能源短缺的国家，但我国单位建筑面积能耗目前却是发达国家的2至3倍。与发达国家相比，我国建筑钢材消耗高出10%至25%，每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤；卫生洁具的耗水量高出30%以上，而污水回用率仅为发达国家的25%。此外，在我国人均耕地只有世界人均耕地1/3的情况下，实心黏土砖每年毁田12万亩。
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4，居耗能首位。近年来我国建筑业到了快速的发展，需要大量的建造和运行使用能源，尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计，1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤，占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤，占全国能源消费总量的11.5%左右，占采暖区全社会能源消费的20%以上，在一些严寒地区，城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时，由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源，使周围的自然与生态环境不断恶化。
我国节能工作与发达国家相比起步较晚，能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量：外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4～5倍，屋顶为2.5～5.5倍，外窗为1.5～2.2倍；门窗透气性为3～6倍；总耗能是3～4倍。
三、我国学要发展的重点领域
1.优化建筑设计
建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而，建筑物是个复杂系统，各方面因素相互影响，很难简单地确定建筑设计的优劣。例如，加大外窗面积可改善自然采光，在冬季还可获得太阳能量，但冬季的夜间会增大热量消耗，同时夏季由于太阳辐射通过窗户进入室内使空调能耗增加。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。 转贴于
2.建筑围护结构材料和部品
开发新的建筑围护结构部件，以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求，甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能，达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有：外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。自上个世纪90年代起，我国自主研发和从国外吸收消化的外墙、屋顶保温隔热技术被慢慢的采用。尤其外墙外保温可通风装饰板、通风型屋顶产品、通风遮阳窗帘的使用，都大大提高产品的质量、降低建筑运行成本。
3.建筑中的可再生能源技术
可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。可再生能源日益受到重视。开发利用可再生能源世界能源是持续发展战略的重要组成部分。太阳能既是一次性能源又是可再生能源，资源丰富对环境无污染，是一种非常洁净的能源。应提倡在建筑中广泛应用。
4.其他方面还有很多包括：通风装置与排风热回收装置与各种泵技术。
四、结束语
虽然，我国在这方面还存在许多问题，但只要我们提高认识，加强管理，那么不久的将来我国一定有望发展成为能源节约大国!
参考文献
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[3]白胜芳.节约能源保护环境[N].中国建设报(中国建材)，2003，(108).
[4]贾怀东. 开发节能住宅是企业进化的标志.城市开发，2007， (22).
[5]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].工业建筑，2001，(7)：6-7.
[6]朱伟.房屋建筑节能技术的几点措施[J].甘肃科技，2002，(2)：37.
房屋建筑设计论文范文6
【关键词】系统工程原理；设计阶段；造价控制
1．选题背景
按照国务院机构改革和设计单位适应市场经济发展的要求，设计单位要健康发展，亟待通过深化改革，完善政策，强化管理加以解决。从设计单位的体制改革出发，结合设计阶段在工程建设项目的多个阶段和环节中举足轻重的作用，以及设计单位在设计阶段的主体地位，本论文研究的目的就是设计单位在设计阶段如何充分、主动地做好工程造价控制工作，为固定资产投资活动提供有效的智力服务。
2．我国设计阶段造价控制的现状
我国设计阶段工程造价控制的现状是：普遍忽视设计阶段的造价控制，即使对设计阶段的造价进行了控制也是时断时续，缺乏连续性：
（1）现行设计收费模式制约了设计阶段的工程造价控制
我国目前有两种设计收费模式：①是以设计概算额为基数，乘以国家规定的设计费率。设计费按工程造价的百分比计提，造价越高，设计单位的设计费收入也越多，促使设计单位主要是从功能、技术、美观等角度来进行设计，而较少考虑方案的经济指标—工程的造价。②是按工程类别分类，以建筑面积为基数，乘以相应的数值计算。设计费的多少取决于建筑面积的大小，设计单位只要保证工程项目功能齐全，安全可靠就可以收取设计费，根本不会主动去进行设计方面的经济与技术配合。
（2）建设项目的各方主体不重视设计阶段的工程造价控制
长期以来，我国把工程造价控制的主要精力放在施工阶段——审核施工图预算、合理结算建安工程价款，而忽视建设项目前期阶段的工程造价控制。①业主急于开展项目，在委托设计单位编制项目建议书和可行性研究报告时，投资估算偏低，一旦立项再提高标准，结果造成概算超估算。②设计单位对工程造价控制的设计管理滞后。设计单位出于经济效益的目的，往往强调的是设计完成的产值，建筑、结构、设备工程师等设计人员疲于应付重复性的设计工作，用于经济设计和合理设计的时间不多，工程设计技术先进性与经济合理性观念相分离。
3．系统工程原理
系统工程是以系统作为研究对象，从系统的整体观念出发，用优化的方法，求得系统整体最优的综合性组织、管理、技术和方法的总称。系统可被定义为具有一定功能的、相互间具有有机联系的由许多要素或构成部分组成的一个整体，一个研究项目，一项计划都可看做一个系统。
系统工程处理问题的最基本出发点是将所分析的对象作为整体系统来考虑。系统工程对目标的考虑需要从系统运行的全过程即时间方面以及在每个阶段中处理问题的特殊思维过程及逻辑方面，并综合运用各种专业知识及知识方面来综合考虑。因此，系统工程的思想思维为时间维、逻辑维、知识维，如图1所示。
图1 系统工程的三维结构分析模型
4．房屋建筑设计造价控制系统的定义
设计阶段造价控制系统是指在建设项目的设计阶段对工程造价的确定与控制。如图2所示，基于项目可行性研究与方案设计确定的投资估算是控制初步设计的造价目标、基于初步设计确定的设计概算是控制技术设计（扩初设计）和施工图设计的造价目标，基于施工图设计确定的施工图预算是控制施工阶段设计变更的造价目标，从而实现动态的工程造价控制的系统过程。
图2 不同设计阶段的工程造价示意图
在设计过程的各阶段，工程造价控制按逻辑顺序可分为明确造价控制目标、进行方案设计、对方案进行优选与优化、编制该阶段的工程造价等四个步骤。同时，还考虑到为完成各阶段和步骤所需要的有关设计阶段造价控制的各种知识，包括设计阶段影响造价的因素、设计方案的评价指标、设计阶段造价控制方法等。从时间、逻辑和知识构成系统的三个维，从而组成系统立体结构，如图3所示。
图3 设计阶段造价控制系统三维结构
5．房屋建筑设计造价控制的目标系统研究
设计阶段造价控制系统的目标：投资估算控制设计概算；设计概算控制施工图预算。有必要进行技术设计时，设计概算控制修正概算，修正概算控制施工图预算。其实质就是限额设计。
5.1 应用限额设计构建目标控制系统
5.1.1 限额设计的控制
限额设计控制就是按照设计程序，在初步设计、技术设计、施工图设计等阶段层层控制总投资，其控制过程如图4所示。
图4 限额设计控制图
5.1.2 限额设计的操作程序
实现限额设计的有效途径就是应用价值工程等各类方法进行投资分解和工程量控制，由先画后算变为先算后画，确保不突破总投资限额。
（1）限额设计指标
限额设计指标往往是投资估算指标或概算定额。但施工图设计限额指标应当是对概算指标进行修正后的指标，要根据建设项目的特点、近期内建设项目所在地类似工程的指标情况，人、材、机的物价变动等进行修正。
限额设计指标一般通过以下途径获得：
①各省市或行业主管部门的有关工程造价信息。
②各地区的有关工程造价信息。
③建设单位或工程造价咨询企业收集的有关类似工程的工程造价信息。
限额设计指标还能通过以下方法确定：投资估算的90%作为方案设计阶段的概算指标；概算指标的90%作为施工图设计阶段的基本控制指标，留存设计调节值5%，设计变更值2%，其他费用3%。根据拟建项目当时当地的情况，应用该方法确定限额设计指标时，有必要进行修正。