時間:2023-08-07 17:05:32
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關鍵詞:仿古建筑;蘇式古建;結構設計
Abstract: this article mainly expounds the antique buildings and what is the characteristics of antique buildings, how to use the reinforced concrete structure to achieve the ancient buildings each node and the component, the structure design of antique buildings should focus on the consideration of node.
Keywords: antique buildings; Su shi the lachlan Macquarie; Structure design
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
1.仿古建筑的概念和特點
中國是世界文明古國之一。古代中國建筑和古代埃及建筑、古代西亞建筑、古代印度建筑、古代愛琴海建筑、古代美洲建筑并列為世界古老建筑的六大組成。中國建筑文化歷史悠遠,形成獨特,建筑物造型優美,結構嚴謹,宏偉中不失細膩,莊嚴中不失優雅。而“仿古建筑”一詞正式起源于20世紀50年代,但直到上世紀末學術界在理論上的探討, 褒貶不一, 可以說它經歷了一個坎坷不平的產生發展和成熟的過程。“仿古建筑”與古建筑幾乎相同, 但它已經完全脫離了具體型式的案臼, 如果僅停留在型式上的理解, 那么對傳統建筑的因襲照搬就在所難免, 也是對仿古建筑形式的偏見。所以說對“仿古建筑”一詞全面和準確的表述是模仿古建筑設計的外在表現形式。
仿古建筑形式有廣義和狹義之分, 廣義的仿古建筑形式是指利用現代建筑材料或傳統建筑材料, 對古建筑形式進行符合傳統文化特征的再創造狹義的仿古建筑形式是指利用傳統建筑材料, 在特定范圍內對古建筑的復原,嚴格講屬于文物修復范疇, 本文所論及的只是廣義的仿古建筑形式。通俗點講既是用現代的施工工藝體現古代建筑的外形,而我們知道的由于古代建筑材料和理論的局限性,古建筑并不存在高層結構;故而現今的仿古建筑也以單層和多層為主。眾所周知,現代多層建筑多為砌體結構和框架結構。所以鋼筋混凝土結構的應用在仿古建筑中占據主導地位。
中國古代建筑特點體現在使用木材作為主要建筑材料,并保持構架制原則。為了保護木材,表面需加油漆,在長期的發展演變中,中國古代建筑形成獨具特色的彩畫制度,令世人嘆為觀止。鑒于木結構的耐火性很差且使用周期短,在現今建筑中已經不提倡使用;而構架制的結構形式和現在的鋼筋混凝土框架結構極為相似:傳力途徑明確,主體的承重結構和圍護結構分開。這就說明框架結構是最能體現古建筑精髓的結構形式。這也為室內空間的靈活布局創造了條件。中國古代建筑中,常用多種多樣的罩、掛落、隔扇、屏等自由靈活地分隔室內空間。但彩畫制度這一形式在現今的鋼筋混凝土結構中也只能通過外貼或噴繪等裝修手段才能達到。
中國古代建筑創造并使用斗拱結構形式,斗拱是中國古代建筑體系中所特有的形制,它既是梁和柱之間傳遞荷載以及承擔抗震作用的結構構件,又以其自身優美、華麗的造型而成為建筑的主要裝飾構件。集結構功能與裝飾功能與一體的精華所在。隨著現代結構形式及建筑材料的發展,斗拱這一重要的結構構件應用在仿古建筑中時已經失去了原有的實質作用而僅僅作為一種具有觀賞性的裝飾構件。但是它作為古建筑的代表性構件是不可或缺的。
中國古代建筑組群大多以庭院為組合單位:單體建筑沿周邊布置,圍合成中間的庭院。這樣的庭院整體風格是內向的:內部開敞而富于變化,外觀較封閉。按照中國的封建禮制觀念,庭院強調中軸對稱布局,以突出主體建筑,并求得整體的平衡。正是由于這種理念,古代建筑的單體建筑形式也是高度統一,無論是宮殿、寺廟、住宅等,不論其規模大小,外觀體形皆由臺基、屋身和屋頂三部分組成。這些特點難免單調,也在一定程度上限制的古建筑的多樣性,而古代建筑師則從建筑組群沿軸線作多層次的縱身布局,從而使庭院變化豐富多彩的。
而在古代園林的設計中這些特點并不明顯,原因是中國古代園林建筑以“師法自然”為原則,極盡自由靈活之能事。這才有了現在我們熟知的各式園林。
2.仿古建筑在現代工藝中的設計要點
正因為古建筑擁有以上特點,所以在仿古建筑中應盡可能的以現在工藝的手段實現以上特點。中國古建筑中以明清時期的蘇式園林古建最具代表性,也最為人們熟知;所以在仿古建筑形式中以仿明清蘇式古建為主。
古建筑的主受力構件大體可分為:柱、梁、桁、檁、椽。傳力方向為:屋面椽檁桁梁柱;途徑明確,受力簡單。而古建中的梁均為簡支梁,這對建筑物的抗震是很不利的,所以斗拱這一構件就誕生了;但在鋼筋混凝土結構框架中梁與柱均為剛結,梁承擔抗震作用,從而架空了斗拱這一構件;而現在屋面工程大部分采用現澆整體式,所以檁、椽等構件也成為非必須構件,可以取消。這樣會對外立面產生影響,所以仿古建筑的屋面工程成為整個工程中關鍵的節點。
我國古代建筑的屋頂式樣非常豐富,變化多端。等級低者有硬山頂、懸山頂,等級高者有廡殿頂、歇山頂。此外,還有攢尖頂、卷棚頂,以及扇形頂、盔頂、盝頂、勾連搭頂、平頂、穹窿頂、十字頂等特殊的形式。廡殿頂、歇山頂、攢尖頂等又有單檐,重檐之別,攢尖頂則有圓形、方形、六角形、八角形等變化形式。而在這些形式當中又以歇山頂的應用在蘇式建筑中最為廣泛。 “歇山”是清式叫法,在清代之前它又有“曹殿”、“漢殿”、“廈兩頭造”等不同名稱。歇山式屋頂有一條正脊、四條垂脊和四條戧脊。歇山頂屋頂在兩側山墻處,不再像硬山式和懸山式那樣,山墻是由正脊處向下垂直一線。歇山式屋頂的正脊比兩端山墻之間的距離要短,因而歇山式屋頂是在上部的正脊和兩條垂脊形成一個三角形的垂直區域,稱為“山花”。在山花之下是梯形的屋面講正脊兩端的屋頂覆蓋。在古建筑中屋面結構多為木、瓦等輕質材料,兩條垂脊相對荷載較小。而現代建筑中的鋼筋混凝土屋面自重較大設計時應在四條垂脊和四條戧脊處設梁建立可靠支撐從而明確山花部位屋面的傳力途徑。這和古建木作中的“桃尖順梁”有著異曲同工之妙。而由于現代工藝取消了椽,“飛椽”這一形式只能通過混凝土的可塑性強這一特點來實現。
古建筑中梁支撐桁進而支撐屋面,而現今對進深要求不大的建筑可以將平梁更改為隨坡面的折梁,這不但減少了工程造價,也可相對增加整個建筑物的室內高度,不會有壓迫感。而梁跨度較大時,例如寺廟等需要內部空間較大,結構內部不宜設置柱;如使用折梁則會對邊柱產生側向的水平推力,而古建筑的柱截面形式多采用圓柱,所以不能通過改變柱截面的方法來抵抗水平力,聯想到一般明清時蘇式園林建筑大多有外廊,可將外廊作為建筑物的一部分,由外廊柱與結構邊柱用大梁連接共同抵抗屋面折梁傳遞給柱子的水平推力,這樣就解決了柱子同時承受三項應力的不利受力狀態。
雖說古建中的各式“飛檐”、“望角”等復雜且精細的裝飾構件通過混凝土來實現是對施工工藝的考驗,但蘇式仿古建筑最關鍵的難點還并不在結構本身,而是仿古建筑的節能。蘇式古建講究的是明亮、通透。需要相對較大的窗口,這在北方很多城市規范要求的開窗面積和傳熱系數等都是不滿足的,這回在設計和施工中造成了很大程度上的困擾。這就需要相關的規范在這些方面進行一些特殊的要求。
3.小結
總而言之,古建筑是中國傳統建筑精華的凝聚,是標示各個時期中國建筑史的里程碑,我們應繼承和發揚古建筑設計中的優秀理念,將仿古建筑做到形神兼備,從而傳承中國古典文化和歷史底蘊。繼往開來,為現代建筑事業的發展壯大做出應有的貢獻。
參考文獻:
[1]李劍平《關于仿古建筑形式的思考》學術論壇 2010.07
中圖分類號:TU318
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2006)04-0121-02
收稿日期:2006-02-25
作者簡介:鄧曉春(1973-),女,1995年畢業于華中理工大學工業與民用建筑專業,湖南省建筑設計院內聘高級工程師,一級注冊結構工程師。
1 引言
中國古建筑雖然歷經了數千年的演變,但其獨特的結構方法和布置規模始終沒有改變,并且是世界上獨具風格的一門建筑學科,是世界建筑藝術寶庫中的一顆璀璨明珠。中式傳統古建筑以木結構為主,在材料選用、平面處理和藝術造型等方面都有許多自己的特點,但隨著社會的發展與進步,傳統木結構在防火與防腐方面的缺陷也日益明顯,新技術、新材料的運用使仿古建筑的設計和建造成為可能,這也是對中國古建筑文化的繼承與發展。現代仿古建筑以鋼筋混凝土為主體結構,改變了傳統中國古建筑以木結構組合為主的受力系統,吸收了傳統中國古建筑風格的精華,在鋼筋混凝土結構的基礎上,將傳統古建筑的造型、部件等,作為裝飾效果,從而達到建筑上的仿古目的。以下本文將就某工程實例對此種建筑的結構設計談幾點體會,能為同行在設計工作中提供一些參考。
2 中國古代建筑的特點
中國古代建筑是以木構架為主的一種結構方式,平面布局內向含蓄,層次豐富,均衡對稱,空間布局靈活,承重與圍護結構分工明確;在建筑的設計和施工中很早就實行了模數制和構件的定型化,對于建筑整體到局部的形式、尺度和做法都有相當詳細的規定。中國古代建筑還獨創了斗拱的結構形式,并充分運用色彩的裝飾手段,使建筑物顯得莊重而華麗。
中國古代建筑的結構方式有“疊梁式”、“穿斗式”、“井干式”三種,屋頂形式有硬山頂、懸山頂、廡殿頂、歇山頂、攢尖頂和復合頂。
3 仿古建筑的結構設計要求
現階段的仿古建筑多采用鋼筋混凝土結構代替木結構,為了達到油漆彩繪之后與木構架相同的外觀效果,與傳統的鋼筋混凝土結構相比,仿古建筑的結構設計具有以下特殊要求:
3.1模數要求和構件定型化
各受力構件的規格需滿足古典建筑的模數要求,傳力體系的構成極其各構件的尺度和形體完全仿照古代木結構中柱、梁、枋、檁的相應做法。
3.2屋面造型要求
屋面變化顯著,造型要求高,構架體系采用了步架和舉架的處理方法,使屋面坡度越往上越陡峻,越往下越平緩,形成了曲線優美、出檐深遠的特征,體現了我國古代建筑的造型特點。
3.3建筑中有大量的具有獨特裝飾作用的結構構件,其中最具有代表性的是斗拱和雀替。
斗拱:斗拱中方型的底座叫做斗,上面錯落搭建的船形木塊叫做拱。斗拱是中國傳統古建筑特有的型制,它位于木結構梁和柱子之間,具有傳導屋面荷載、加大屋檐挑出長度、縮短梁枋跨度、吸收地震能量等結構作用和裝飾作用,是中國古代建筑中最具特色的部分之一。對于仿古建筑而言,因主體結構為鋼筋;昆凝土,裝飾常常成為斗拱的主要作用。
雀替:用于額枋(檐枋)與檐柱相交處,近似于三角形,表面有雕刻裝飾的構件。可以縮短梁枋的凈跨距離,具有輔助拉結和裝飾雙重功能。
4 工程實例
4.1工程概況
開福寺位于長沙城北,它是一座殿字宏偉、氣勢非凡的千年古寺,具有“三湘名剎”之稱。開福寺始建于五代時期,距今已有一千多年的歷史,現有的寺院規模已不能滿足佛教事業的發展需要,自2004年開始修復擴建,大悲殿的建設就是其擴建工程子項之一。大悲殿為南方單層雙重檐仿古建筑,建筑面積1200m2,總高度25m,面闊七間,共37.8m,進深六間,共30.6m。屋頂形式為歇山頂,黃色琉璃瓦鋪蓋,飛檐翹角,氣魄雄偉,檐下為七踩斗拱。室內采用“露明造”,使空間更高大、更寬敞。該建筑采用了鋼筋;昆凝土仿木結構。
4.2大悲殿的結構體系
采用現澆鋼筋混凝土仿木框架結構,用SATWE程序進行整體計算,主受力框架用PK程序復核計算配筋。結構方式按照古建筑中的“疊梁式”,構架體系采用了步架和舉架的處理方法,其傳力途徑也明顯不同于傳統鋼筋混凝土建筑,屋面荷載通過T形屋面板傳給屋面檁條梁,再由梁架逐層往下傳遞,最終通過最底層的梁傳給框架柱。主受力框架立面詳見圖1。由于大殿建成后需供奉大尊佛像,故殿內抽掉了兩根里金柱,使相臨柱子間跨度分別達到了19.8m和18.6m。建筑平面圖詳見圖2。這么大的跨度在傳統古建筑中是罕見的,而為了保持室內“露明造”的完整性,在15.5m標高處設3根斷面為400x1200的交叉轉換梁(位于4軸、5軸、C軸上),共同支撐其上的柱子和屋面梁架體系。
4.3屋面板的設計
木結構的屋面木基層是由望板和椽組成的,這就使得仿古建筑的屋面板截面形式為T形,單向受力,板肋之間的距離很近、肋高較小見圖3,加上屋面陡峻圖4(大悲殿屋脊處為九五舉)、造型復雜,屋面一次性全現澆施工難度很大,支模困難,混凝土澆注質量和外觀效果均難保證。故將屋面板設計成疊合板,先預制單塊的預應力混凝土T形板(或幾塊T形板組合)作為底模,再在底模上綁扎鋼筋網,用細石混凝土澆注疊合層,完成后二者形成整體共同受力。設計時按疊合前和疊合后分階段對T形板進行強度計算、抗裂驗算、撓度驗算。分別滿足施工階段和使用階段的受力要求。
4.4斗拱和雀替的設計
在主體結構為鋼筋混凝土的仿古建筑中,斗拱是作為受力構件還是純裝飾構件?采用木結構還是鋼筋;昆凝土結構?這就值得探討了,筆者在考察其他仿古建筑時了解到其斗拱大多是采用鋼筋;昆凝土預制構件,各級斗與拱之間通過預埋件焊接連接(尺度較大時)或座漿連接(尺度較小時),斗拱在結構中為受力構件。這種做法的主要缺點是做工較粗糙、不美觀,而且前者由于構件數量太多防腐和維修費用較高,后者受力不太可靠。故本工程的斗拱采用木結構,且僅作為裝飾構件,不考慮其受力。屋檐荷載通過斗拱上方的現澆;昆凝土桃尖梁以及斗拱中間的現澆混凝土剪力墻傳給剪力墻下方的額枋,斗和拱在桃尖梁施工前安裝就位。
雀替僅作為裝飾部分,不考慮其受力,采用鋼筋混凝土預制構件,用定型模板在施工現場制作。主體結構施工時在相應位置留設預埋件,預制的雀替通過預埋件與主體結構的額枋(檐枋)和檐柱焊接連接。
木斗拱與混凝土的預制雀替都是作為裝飾構件,與主體結構不是一起現澆成型,但采取了上述方式與受力構件連接后,再經過油漆彩繪處理,整個建筑物渾然一體,完全達到了傳統木結構的藝術效果。建成后的大悲殿入口屋檐照片圖4。
5 結束語
鋼筋混凝土結構的仿木仿古建筑,因組合形式變化大,構件形狀復雜,其空間梁板的形狀定型和模板、鋼筋施工是最大的難題,給傳統的鋼筋混凝土結構設計帶來了許多挑戰,本文探討了一些新的思路,力求用現代的構造和裝飾處理,還原其傳統古代建筑的風格。大悲殿于2004年4月完成設計,同年5月開工,2005年年底建筑竣工圖50
參考文獻:
引言
中華民族有著博大久遠的民族文化,悠久的歷史賦予了我們豐富的文化遺產,古建筑就是文化遺產的直接載體,是我國珍貴歷史文化遺產的重要組成部分,是祖先留給我們的一份豐厚物質、精神和文化財富,是國家文明的重要標志。它具有不可再生性。然而很多因素卻威脅著古建筑的安全,火災便是其中的主要因素之一,如被廣大藏胞尊為神圣佛地的甘肅甘南藏族自治州的拉卜楞寺大經堂,于1985年4月7日因燈燭引發大火,連同正在展出的1000多件極為珍貴的文物、經卷、珍寶等均被毀于一旦,供4060名僧眾誦經的大經堂變成了廢墟;2003年1月19日,有600多年歷史的湖北省武當山遇真宮荷葉主殿共236平方米的建筑不到3小時便被大火燒毀;甘肅省的拉卜楞寺,蘭州市的城隍廟戲樓等,造成了無法估量的損失。
筆者有幸參與了湖南省古建文物消防保護方案設計,就上甘棠古建筑群消防規劃和建設來共同探討古建筑的消防建設。
古建筑存在的火災危險隱患
1.平面布局的先天不足
上甘棠村是典型的封建社會中聚族而居形成的村落,基本上毗連建造,庭院相連、建筑與建筑多為過廊相通,防火間距嚴重不足,現代消防車根本無法靠近和通行。一旦發生火災,火勢會迅速蔓延擴大, 如果得不到及時有效的撲救,極易造成火燒連營的局面。
2.古建筑耐火等級低,可燃物多
古建筑大多為木結構或磚木結構,耐火等級為三、四級,耐火性能極差。木質結構歷經幾百甚至上千年的日曬風吹雨淋,造成建筑木質腐蝕、干燥、疏松,含水量遠遠低于一般自然干燥的含水量,木材的燃點逐漸降低,極易燃燒,有些古建筑及建筑構件表面還有大量的油漆和彩繪,大大增加了古建筑的火災荷載。
3.滅火設施嚴重不足
由于當時歷史條件的限制,古建筑很少考慮消防設施,后期為了保護古建筑原貌,不破壞建筑的完整性,很少在古建筑中增加現代建筑消防設施,這就造成古建筑一般無消防水源、無消防車救火或有車無路、有水無設施的尷尬局面。
古建筑的消防設計
1.現場勘查
現場勘察內容包括:
建筑物、建筑群的外形尺寸及相互關系,與周圍建筑群的關系;
建筑物的文物級別及建筑材料特性;
建筑物內常住人員和流動人員情況;
建筑物的出入口狀況、疏散的方向和方便程度;
建筑物所在地區的地理、氣象、環境等條件;
建筑物所在地及其周圍的各種線路設置狀況;
建筑物火災歷史和薄弱環節;
現場勘察方式:采用調查、訪問、目測和儀測結合的方式進行,整理勘察記錄形成報告,作為設計依據。
2.消防水源及消防水池
古建筑能夠保持幾百上千年,一般與其地理位置有著重要的聯系,一般有山有水,山上樹枝可生火做飯,人們生活更是離不開水。甘棠村古建筑群依山而建,三面環山,另一側為謝沐河,該河流常年不斷流,水質較好,枯水位時能夠滿足消防水池補水要求。后山上較高處修建高位鋼筋混凝土消防水池,水池有效容積為180m³,建成常高壓消防給水系統,滿足滅火的需要。
室外消防用水量為25L/s,火災延續時間2.0小時,撲滅一次火災用水量為180m³。消防水池的補水時間不超過48h。水泵采用水位控制自動啟動,消防水池水位達到消防警戒水位時自動啟泵,水位達到高水位時自動停泵。
3.消防給水系統
《文物法》規定:“文物保護工程必須遵守不改變文物原狀的原則,全面地保存、延續文物的真實歷史信息和價值。”所以古建筑的消防技術保護原則應是在不破壞古建筑原貌的基礎上,確保消防安全。
《建筑設計防火規范》中規定:“國家級保護單位的磚木結構和木結構建筑應設室內消火栓給水系統和自動噴水滅火系統。”但筆者認為這樣的規定不切合實際,古建筑內不宜設固定消防給水設施。按建規的要求設置噴淋和室內消火栓系統,勢必破壞古建筑原有的價值,失去了保護的意義和初衷。
大部分古建筑距離消防隊較遠,或因地形等條件的限制,一旦發生火災,消防車在短時間內無法到達,須立足于自防自救。
從山上消防水池接2根DN150消防出水管,沿建筑群四周道路環狀布置,管徑為DN150。給水管上每隔60米設置消火栓,給水管采用閥門分成若干獨立段,每段內消火栓的數量不超過5 個。室內消火栓宜采用消火栓外置形式或設在門廳或門口,并設設置明顯標志,且保證每一防火分區的水槍充實水柱能達到室內任何部位。
4. 滅火器配置
為有效的撲滅文物建筑初起火災,減少火災造成的損失,需合理配備建筑滅火器。古建筑群按A類火災場所、嚴重危險級配置滅火器,采用磷酸銨鹽干粉滅火器。滅火器最大保護距離不超過15米,并保證最不利點至少在1具滅火器的保護范圍內。
滅火器應設置在位置明顯和便于取用的地點,且不得影響安全疏散,對有視線障礙的滅火器設置點,應設置指示其位置的發光標志,設置在室外時,應具有相應的保護措施。
5. 火災自動報警系統
雖然消防技術規范沒有規定古建筑要設火災自動報警系統,但火災自動報警能夠及時發現著火點,并通知滅火人員,是保護古建筑的有效措施,所以古建筑應設火災自動報警系統。
對于古建筑群,因其占地面積廣,報警時須對其進行分區。上甘棠村可共分為18個報警區域,報警回路采用閉環形式。當火災發生時,同時通知著火報警區域及其鄰近報警區域,便于人員趕至滅火。
原設計考慮到有線設備很容易對原建筑物產生結構性損壞,在所有建筑物內部的感溫或感煙探測器,以及室外設置的手動報警按鈕均加裝無線探測器底座,北京文物專家審批時提出,無線探測器因其供電不穩定、設備電源維護困難,建議采用傳統的有線敷設形式。
另設置了火災應急廣播系統,該系統平時可在公共區域播放背景音樂,發生火災時兼作火災事故廣播使用,用以在緊急狀態下指揮、疏散人群。
6. 防雷措施
古建筑一般都是建在較高的臺基之上,或人群聚集的地方,或崇山峻嶺之上,建筑群屋體高大聳立,周圍古木參天,接觸點高,木質干燥,地處雷擊多發區,極易引起雷電火災。設計時需合理選擇避雷針安裝方式,計算保護范圍,屋頂和屋檐四角應在保護范圍之內。接地體應就近埋設,以減少防雷裝置的反擊電壓,避免造成放電的危險。
7.設計和施工中的文物保護措施要求
文物建筑范圍內進行的消防工程設計和施工,均應遵守《中華人民共和國文物保護法》,遵守不改變文物原狀的原則和對文物本體盡量少干預的原則。
消防工程設計和施工,應不破壞文物建筑的原真性和完整性,不得造成文物建筑的安全隱患。
消防水池的位置選擇必須符合文物建筑保護規劃的要求。
管道的位置,應盡量選擇空閑地,以不破壞文物建筑原狀地面、基礎或最少擾動文物建筑原狀地面和基礎為原則。
在文物建筑本體周圍施工,必須對有損傷隱患的建筑部位進行封護、遮擋和隔離。
室外傳輸線路,應盡量采用多種線路合槽并網設計和施工。管線暗敷時,應盡量避開建筑基礎,遇到必須經過文物建筑地面和基礎時,應按文物維修要求,做好地面、基礎的恢復。
通過墻體進入室內的管線,不得人工掏挖,必須使用鉆孔方式。鉆孔孔徑以滿足管線穿入為限,室內的金屬管、金屬槽不應直接固定在木構件上;杜絕管線、管槽固定在彩畫和壁畫上。
8. 自救消防措施
《消防法》規定:“距離當地公安消防隊較遠的列為全國重點文物保護單位的古建筑群的管理單位,應當建立專職消防隊,承擔本單位的火災撲救工作。”
上甘棠古建筑群遠離城市,且交通路況不理想,離最近的縣消防站需40分鐘左右的車程,地方消防基礎建設不完善,且周圍村落人口比較密集,一旦發生火災,后果將不堪設想,因此需加強自防自救的措施,以建公安、企業專職、兼職等多種形式的消防站,配備必須的消防器材。消防站的建筑面積不一定要按照《城市消防站建設標準》的規定,因地制宜,宜小型、適用。
上甘棠村小型消防站設于村頭交通通暢地段,和消防控制中心合建,建筑外貌與古建筑群格調相協調、一致。
據了解是因為埃及的法律造成的,埃及的房屋都要交不動產稅,業主于是跟政府玩起了“上有政策下有對策”的把戲,讓住宅永遠處在“半拉子”工程狀態,就可以永遠逃避交稅了,而由此造成的城市景觀方面的損害,則多年解決不了,大家都覺得這是法律的失敗,也有人呼吁修改法律,但至今還是老樣子。
二、埃及衛星城建設的得與失
埃及國土面積100萬平方公里,但只有5%的土地適宜居住和耕種。為了解決建設用地,從1975年起,經過專家的論證,埃及開始在沙漠地帶建設衛星城和經濟型住房。20世紀80年代達到,經過20多年的努力建設,目前已有12個衛星城初步建成。
位于開羅市郊區十幾公里的十月六日衛星城,1979年開始規劃建設,衛星城分為工業、住宅、娛樂三個功能區域,規劃人口65萬,計劃建成生態型綠色衛星城。第一期現已建成,良好的環境和配套設施,使衛星城的空氣質量、綠化率等指標大大高于市區,吸引了1000多家企業落戶衛星城。為了吸引企業和居民入住衛星城,埃及政府采取了三項優惠政策。
一是優惠的稅收政策,規定凡在衛星城落戶的企業,在10年內免收海關稅和企業所得稅。
二是優惠的房價,由于沙漠土地地價十分便宜,衛星城的房價只有200多埃鎊/平方米,僅相當于開羅市區房價的四分之一,工業用地價格更加低廉,因此對中低收入家庭和中小企業很有吸引力。
三是簡便的手續,1997年,議會通過了“投資鼓勵和刺激法”,設立專門機構對外商投資實施統一管理,大力改善投資環境和資本市場,吸引外國投資。衛星城按市場化方式運作,由政府設立一家開發公司統籌進行環境和配套等基礎設施的建設,統一對外招商引資,辦理有關手續。
公司隸屬建設部,政府之間的協調事宜由建設部負責。然而,由于攤子鋪得太大,全面開發使埃及的財政不堪負擔。特別是與城市市區連接的交通建設滯后,衛星城對有錢人缺乏吸引力,對窮人還是買不起住房,致使有相當一部分房屋閑置。
三、埃及重視建筑科技發展
埃及雖屬第三世界,但在科技和人才方面比較重視,建設部門也重視建筑科技工作。早在1954年,就成立了建筑方面的研究中心,期間雖歷經幾次戰爭的創傷,但該中心的發展一直得到埃及政府的關心與支持。中心隸屬建設部,在全國設有分支機構,除承擔住房與建筑方面的科研任務外,還負責建筑材料質量及鋼筋混凝土質量監測、建設科技人才培訓(全國設有75個培訓中心)、建設標準規范的制定,并參與全國區域規劃、城市規劃、新城規劃、低標準住宅設計等工作,中心實行零預算,經費主要由財政撥款,也可以通過技術服務和咨詢服務收費補充經費不足,收費標準由建設部會同財政部制定,地方政府和外國基金組織也經常提供一些資金援助。
四、埃及重視古建筑修復和保護項目
埃及作為四大文明古國之一,名勝古跡星羅棋布,其中不少被列入《世界文化遺產名錄》,令世人神往。修復和保護古建筑自然成為歷屆政府重中之重的任務。
艾資哈爾清真寺是開羅最古老的清真寺之一,迄今已有1000多年的歷史,該寺占地1.2萬平方米,380根大理石圓柱,三個巨大的圓頂和五個高聳的宣禮塔,構成了氣勢磅礴的大清真寺,反映了伊斯蘭建筑風格和藝術的獨特魅力。它同時也是一所薈萃伊斯蘭學者、在國際上享有權威的綜合性伊斯蘭教大學,對這樣一所具有歷史意義的古建筑的修復和保護工作,由建設部負責,政府每年投入大量的人力、物力、財力,在歷經了千年的滄桑后,依然保存得相當完好。開羅的城墻修復工作近幾年也獲得了很大的成功,城墻周圍曾經是開羅頗有名氣的死人城,是開羅的一大奇觀,在死人城里,生活著超過50萬的居民,這些人都是最低層的勞苦大眾,在埃及城市化的中進城淘金,他們付不起房租,只好以墓地為家,與尸骨為伴,是埃及社會的一個特殊階層。墓地的居民情況十分復雜,居住和治安條件十分惡劣,缺乏基本的生活設施,塵土飛揚,垃圾成堆,政府多次進行清理整頓,但收效甚微。長期以來都是政府的一塊心病,后來政府通過改造舊城墻,引導和資助居民搬遷,一舉兩得,是比較成功的做法。
埃及在修復和保護古建筑方面的主要經驗,一是加強立法,在古建筑周圍,嚴禁私搭亂建,根據立法,埃及當局采取果斷行動,用推土機把金字塔周圍地區包括已故總統薩達特別墅在內的房屋建筑、夜總會和其他娛樂場所統統推倒,變成綠化地帶。二是通過各種途徑,增強全民保護古建筑意識。三是依靠專家隊伍,將古建筑的修復工作,交給專家去做,不搞長官意志,修復方案要經過專家反復論證修改,甚至要在世界范圍內征求意見,方案不成熟,寧可不修。四是采取多種方式增加投入。除政府的財政預算外,主要的修復資金來自世界有關組織,各國政府援助及世界范圍內的民間捐助,在世界各地,都有一批熱心的志愿者,為埃及古建筑修復工程拉贊助,埃及政府及有關部門,以項目為對象,通過廣泛的宣傳介紹埃及古建筑的歷史價值和修復計劃,呼吁世人為保護人類的共同遺產給予資助,為埃及古建筑的修復保護工作爭取到大量的資金,差不多所有的大型古建筑修繕項目,背后都有大量的外國資金的資助。
三、埃及重視建筑科技發展
埃及雖屬第三世界,但在科技和人才方面比較重視,建設部門也重視建筑科技工作。早在1954年,就成立了建筑方面的研究中心,期間雖歷經幾次戰爭的創傷,但該中心的發展一直得到埃及政府的關心與支持。中心隸屬建設部,在全國設有分支機構,除承擔住房與建筑方面的科研任務外,還負責建筑材料質量及鋼筋混凝土質量監測、建設科技人才培訓(全國設有75個培訓中心)、建設標準規范的制定,并參與全國區域規劃、城市規劃、新城規劃、低標準住宅設計等工作,中心實行零預算,經費主要由財政撥款,也可以通過技術服務和咨詢服務收費補充經費不足,收費標準由建設部會同財政部制定,地方政府和外國基金組織也經常提供一些資金援助。
四、埃及重視古建筑修復和保護項目
埃及作為四大文明古國之一,名勝古跡星羅棋布,其中不少被列入《世界文化遺產名錄》,令世人神往。修復和保護古建筑自然成為歷屆政府重中之重的任務。
這次征集于2011年9月26日結束,要求設計方案附圖片及文字說明。經專家審閱后,評出創意獎5個,每個獲獎方案獎勵現金2000元。最終確定為建設方案的,獎勵現金1萬元。
首部《中國太極拳大百科》出版
世界上第一部大型太極拳工具書《中國太極拳大百科》由人民體育出版社出版。該書由著名學者、太極拳文化研究家余功保主編,是迄今資料最為詳盡、覆蓋面最廣的全景式太極拳圖典。
《中國太極拳大百科》分為綜合知識、太極發展、重要活動、太極人物、流派套路、基礎理論、名詞術語、太極功技、著作文獻和組織機構十大類別。全書約100萬字,匯集了古今珍貴的太極拳圖片3000多幅,對各太極拳流派的典型拳勢均進行解析并配有該流派代表性人物的示范拳照,全部彩色印刷。亞洲武術聯合會名譽主席徐才為該書題詞:“身心和諧,文化瑰寶。”中國書法家協會副主席王家新書寫了《太極拳論》書法長卷。
《陳鑫太極拳法圖解》首發贈書活動
河南省焦作市體育局、焦作市武術協會和太極拳研究會在焦作市舉行了《陳鑫太極拳法圖解》首發儀式和贈書活動,焦作市武術協會和當地的太極拳傳習組織接受了首發贈書。
《陳鑫太極拳法圖解》由陳東山、陳向武編著,以陳鑫原著拳法為基礎,增加過渡圖像,以圖說理,以訣示要,并且采用教學光碟分段詳細示范和解說,充分展現了陳鑫拳法的練習方法和技術特點。
形意拳祖師李老能紀念碑在河北深州落咸
“偉哉祖師,創拳艱辛;搏擊江湖,拳法稱神;行俠仗義,抗侮御敵;揚我國威,造就群賢;祖師遺澤,瑰寶生輝;萬代景仰,昆侖巍巍……”這是日前在河北深州落成的形意拳祖師李老能紀念碑的部分碑文。
河北深州武術文化獨樹一幟,清朝末年李老能始創的形意拳在當時名聲大噪,是我國四大名拳之一。2008年,深州形意拳入選“第二批國家級非物質文化遺產名錄”。
隨著社會的發展,人們物質生活極大的豐富,施工技術突飛猛進,能對各種突發天災作更深入的理論研究和作相應的預防;廣泛運用各種新材料,注重生活空間的細節,關注各類人群的需求。通過比較古代建筑與仿古建筑,更能明顯地看出仿古建筑的特點。建筑物設計中有很多方面是古代沒有考慮到而現時需要考慮的,如勘察、抗震、弱電、防雷、防火、節能、無障礙等。國家在此方面出臺相應的規范對設計與施工進行指引,設計人員在設計時應充分考慮場地特點與設計定位,參照規范相關規定進行設計。下文以本人操作的都勻市三江堰水生態保護區濱水景觀工程為例,闡述仿古建筑的設計及現代施工技術特點。
1項目概況
1.1項目區位
都勻簡稱勻,貴州省南部政治、經濟、文化中心,西南地區出海重要交通樞紐,黔中經濟區5大主要城市中心之一。都勻城位于“九溪歸一”的劍江河畔。
1.2設計范圍
位于劍江河上游,地塊呈南北走勢,東臨斗篷山路,西臨蘭海高速出入口,南接城市商圈,交通便利,區位優勢明顯。總規劃面積約61.8hm2,其中水資源生態保護區面積約53萬m2,文化商業街區面積約8.9萬m2。在2015年6月開始動工興建。
1.3環境資源
地塊配套湖區屬于三江交匯之地,湖區面積廣,約53萬m2。水資源豐富,水質品質高,處于劍江上游。
1.4功能定位
以凈化水體為實用功能,定位為鄰里河濱公園。
1.5建筑風格
園林建筑物和構筑物采用中國古典園林的手法,建造成各種園林類型的仿古建筑。水資源生態保護區建有豐馨廊、風雨橋、工藝閣、古棧亭、荷影亭、湖光水榭、致遠亭、水中花亭、清風廊亭、韻亭、水香坊、清華蘭亭、品茗軒、凌波雙亭、華彩樓、書香院、管理處、清風廊亭等10多個仿古建筑。
2古代建筑與仿古建筑的特點對比
2.1地質勘察
以前沒有這方面的技術,能勘察地質情況。現在新建建筑物前,需先勘察地質,土質承載力不夠,結構設計時要作特別考慮,或者進行換土等措施,確保建筑物地基穩固。建筑物的主體結構古代主要用木,近代用燒結磚、石材、瓦,現代主要用鋼筋混凝土,也有用鋼結構等。因為木材不耐腐蝕、蟲駐,而且不耐火,所以古代很多有名木建筑已經不復存在。鋼筋混凝土耐腐蝕、蟲駐、耐火,為現代采用的主要材料。三江堰項目的仿古建筑全部主體結構采用鋼筋混凝土。
2.2電氣
以前沒有電燈,用的是油燈和燭燈。自從有電燈之后,建筑拉電線。沒普及時與考慮低造價時用明裝電線槽,現時多為暗裝電線槽配插座。建筑外立面沿屋檐裝燈帶、投光燈,可使夜間效果明顯增強。古代沒有弱電。現代弱電主要有:監控系統、背景音樂、消防報警系統(煙感、溫感)、電視、電話、網絡。對于仿古建筑,有需要時,會在建筑安裝背景音樂喇叭,播放音樂,增加游人觀賞時的舒適度。大型仿古建筑,如本案的工藝閣、品茗軒安裝了消防報警系統,及配備電視、電話、網絡接口,滿足日常使用要求。
2.3給排水
考古工作者在唐代長安的巷道下面,發現有磚砌的排水暗溝,這些暗溝最后都通向大街兩側的明溝。可見以前是磚砌暗溝,雨污水合流,雨水無組織排放,不是低碳做法。現在技術進步,用塑料給排水管,不用人工取水,而且雨水、污水分開排放,有利于水資源再利用,減少污染。以前排污是挖糞坑,有機分解或者用作肥料。現在會建生化池進行凈化,然后再排到污水處理廠作二次處理。
2.4防雷
古代建筑沒有考慮防雷,所以建筑物會受雷擊,處于建筑物中的人也會有生命危險。本工程的仿古建筑為三級防雷建筑,按照《建筑物防雷設計規范》(GB50057-2010)版進行設計。設計方法:在屋頂上設暗裝避雷帶(采用直徑12鍍鋅圓鋼),與屋頂金屬構件焊接連通,并結合避雷短針,作為防雷接閃器。突出屋面的所有金屬構件與避雷帶焊接連。利用柱內的主筋作暗裝防雷引下線,利用基礎地梁內的底筋作接地體,防雷引下線與接地裝置之間的連接采用電焊焊接。無地梁處敷設與地梁底筋同規格同埋深的鍍鋅圓鋼。電氣與防雷共用接地裝置,接地電阻4歐姆。接地電阻達不到要求,補打人工接地極。進行如上的防雷設計可以避免雷擊對建筑物的傷害,并確保建筑物內人員的安全。圖1豐馨廊-0.100基礎接地平面圖圖2豐馨廊一層防雷平面圖
2.5防火
結合《建筑設計防火規范》GB50016-2014對仿古建筑進行防火設計。建筑類別:二類,耐火等級:二級。根據規范不超過3層的一、二級耐火等級的建筑每層面積小于500m2,且第2層和第3層的人數之和不超過100人的可只設一個樓梯。長度超過24m的仿古建筑室外疏散樓梯應采用防煙樓梯間或室外疏散樓梯。本項目的品茗軒與管理處首層面積均未超過500m2,故室內只設置1個樓梯。
2.6節能
本工程依據《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005第五章對比評定法,并通過天正節能軟件分析,設計建筑物空調采暖年耗電量之和小于基礎建筑物空調采暖年耗電量之和的1/2,滿足《公共建筑節能設計標準》的要求。大部分仿古建筑南北對流,有良好通風采光并有效降低能耗。本工程外墻采用外墻漆飾面BRY膠粉聚苯顆粒保溫漿料外墻外保溫系統。門窗按“宋式”木作門窗制作,節能措施有:玻璃采用5透明+12A+5透明,木門窗對開時做和合縫,所有風縫均用木飾條貼縫,提高木門窗的保溫節能性能。門窗的氣密性等級不低于現行國家標準《建筑外窗氣密性能分級及檢測方法》GB/T7106-2008規定的4級。
2.7無障礙設計
根據《無障礙設計》規范,城市中的各類公園應進行無障礙設計,設計內容包括:綠地停車場、售票處、出入口、無障礙瀏覽路線、游憩區的無障礙設計、常規設施的無障礙設計、無障礙標識系統。旅游景點周邊道路也應有無障礙設計。三江堰公園入口門建筑物同時設置臺階和輪椅坡道出入口,輪椅坡道凈寬度1.5m,供殘疾人通行,并在公共衛生間旁單獨設置無障礙衛生間。無障礙衛生間內有報警裝置,供殘疾人需要幫助時使用。人行道設置導盲磚,坡度符合規范要求,路口位置緣石坡道坡口高出車行道地面10mm。綠地停車場專門設計了無障礙機動車停車位。景區設置有無障礙標識系統。
Abstract: China, Chinese classical architecture is China an important part of culture, in history in the corridor of the whole Chinese culture as it always continuous successively, complete and unified development.
Keywords: religion, history, culture, construction
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A 文章編號:
前言
建筑不僅僅是創造空間供人類居住和使用,其發展更是社會文化的集中反映,在刻有時代烙印的同時亦能反映代表當時最高科學技術和文化藝術水平的發展程度。從金字塔開始,雅典宙斯神廟,羅馬圣彼得教堂再到中國的萬里長城,秦阿房宮等以及今天生活在城市里的我們,抬頭看見的高樓大廈的巨影,玻璃幕墻的閃光亦是如此。記得有一位偉人曾說過建筑是歷史的紀念碑,在社會經濟飛速發展的現今,當我們整天穿梭于大廈娑影下時,在期待一個又一個未來美好藍圖的時侯,作為一個建筑人,是否有必要駐足審視下當下代表中國建筑文化的中國古典建筑的發展呢?
答案是一定的。
很有幸近幾年一直有機會接觸代表中國古典建筑之一的宗教文化建筑。中國真正意義上的宗教建筑是佛教輸入中國后產生的,被后人稱之為寺廟,寺廟是中國佛教建筑之一,起源于印度的寺廟建筑,從北魏開始在中國興盛起來。這些建筑記載了中國封建社會文化的發展和宗教的興衰,具有重要的歷史價值和藝術價值。“寺”原是政府一個部門的名稱,“廟”是住宅宮室的廳堂,之于為何將供奉佛的房屋稱之為寺廟,據記載最早起源是來自于中國首創的第一座以寺為名的洛陽白馬寺,此后佛教建筑大多都稱之為寺了。
圖1:柱頭轉角鋪作(斗栱) 圖2:山門屋檐
一、仿古建筑設計與賞析
中國古建筑經歷了夏商周,春秋戰國,秦漢三國,晉南北朝,隋唐宋遼金元明清等諸多朝代,漸漸形成了以宋制和清制風格為主的建筑主流風格,相比于清制建筑,宋制建筑更多的表現出了結構與建筑力與美的結合統一,不過由于年代久遠內戰外患火水等自然災害原因,宋制建筑流傳下來的相對較少,另外相對于建筑類型,宗教建筑比宮廷建筑得到了多的保存。簽于筆者接觸多的是宋制建筑,這里主要費述的是以宋制風格為主的佛教建筑。
古建筑之主要構成:建筑高度方向從下至上,從臺明臺基,柱身柱礎,闌額由額,乳栿月梁,斗拱蜀柱再到門扇窗件,瓦件雕花。各個建筑構件之基本功用如下:
臺明尺度隨建筑體量走,體量大臺明則大,這樣讓依托的建筑彰顯厚實與穩重,明身伴有雕刻則有寓意及裝飾之用;柱子距柱頂處柱身有弧線收分讓本為垂直的柱身立面上顯得線條感優美而不簡單,另外柱子之側腳除了保證建筑本身之結構穩定性外在立面觀賞性來說也顯得較為敦實和獨特;柱礎則給予柱子底部有了較好的“收頭”,柱礎的樣式另可顯示建筑之等級;闌額由額即相當于今天我們所提的梁構件,弧線的梁身較矩形梁更優美而不突兀,另月梁的栱瓣造型則是古建筑的一大特色,除了具有較強的美感外,相信其形式也是古人從一種拱裝樣件上而出且演變而來的一種偏愛;斗栱(見圖1)無疑是古典建筑中最為出彩的部分,它使古人喜歡的大尺度挑檐在受制于當時技術力量有限的條件下能讓實施成為可能,更使厚重的屋檐(見圖2)在立面中有了層次分明的建筑美感;蜀柱則有結構傳力之用;瓦件的正吻和吻獸等除了裝飾外還有辟邪之用。細節處比如屋檐上設置的風鐸具有拒鳥筑巢之用,雀替具有結構上減短凈跨藝術上亦具有豐富有趣裝飾之用等等。
古建筑的每個單元構件都有其一定的意義,而現代建筑的設計除了講究更多的內在功能和建筑立面風格外,細節處則少了很多的元素考究,這一點值得引起設計人的重視。
二、仿古建筑的發展
大凡宗教建筑在各個朝代得到良好發展的同時都離不開國家強盛的經濟發展作保證,現今仿古建筑建造也亦如此,在當前國家經濟發展日益強大和人民文化日益增長需求的背景下,遷建改建及重建新建的仿古建筑如雨后春筍般發展開來,資金來源除了政府扶持外也得到了更多社會上的募捐幫助,但是為使項目能有一個更高的起點,相應投入的需更多,受制于用地面積和經濟條件,建筑設計規模從一開始就受到了制約,建筑各子項的型材鑒于經濟上考量由木構改為鋼混結構,施工周期由于資金等原因一長再長,施工質量粗制濫造得不到好的保證,設計創新的前進動力不足等等,一一體現。究其原因經費的制約是其發展的主要瓶頸。除了上述外,現今政府為能滿足政績要求,對想要的“東西”不具體考量,不做詳細的市場排查,民心的調研,讓最終復古的建筑脫離群眾或具有重復性亦或發揮不出其最大的功效和社會效益,這都是我們需要重視的。如何使經濟效益展現建筑表現形式得到統一以及共存是我們日后努力和前進的主要方向。
大量的事實告訴我們,為傳統而去繼承傳統不是很好的經驗,離開傳統去創新也是失敗的經驗,建筑是有共通性和發展規律的,新與舊是矛盾的,也是可以共存的,相對于近現代的高層建筑,低多層建筑有著更好的親和力,仿古建筑亦是如此,伴隨著科技水平的發展,將新型材料結合運用到仿古建筑設計中亦或能有更好的經濟性,也是我們可以考慮發展的一個方向。中國的文化建筑設計相比較國外建筑,與其披上一件西方傳統形式的外衣倒不如披上一件中國傳統形式的外衣對中國的文化傳統還更合適一些,這也是一種大膽創新,也是追求新形式的一種嘗試
三、設計項目寶山寺的介紹
圖3:寶山寺鳥瞰圖
寶山寺位于上海寶山區羅店鎮練祁河北岸(見圖3),該寺始建于明正德六年,原名玉皇宮,后正式命名為寶山凈寺。因現存房舍無完整規劃,布局凌亂,多數已無保存價值,結合羅店鎮的總體規劃在原地塊劃出二十畝地坐北朝南重修完整的佛寺,用地東南為公用廣場,東北為公用綠地。該項目為上海市寶山寺移地建設工程,建設用地13500平方米,總建筑面積11754平方米。
1、總平面設計布局:
按傳統寺院常規布置成三重院落,中軸線正面為天王殿,兩側法物流通處及鐘鼓樓。第一個院落主體為大雄寶殿,兩側為藥師殿及觀音殿,均用回廊連接。第二重院落主體為藏經樓,兩側小型佛堂。第三重院落主體為法堂方丈室,兩側為僧舍齋堂寺務處等,下部半地下室設設備用房、倉庫、臨時宿舍等。全寺均有回廊貫通,除大殿前方集中設置一塊較大硬地外其余均辟作綠化用地。
2、功能分區:第一、二重院落為對外禮佛區,第三重院落為內部生活、管理區,主要人流由正面三道門入口后,沿主軸線或回廊到達各殿。貨運及內部出入口設于北側后部。
3、建筑設計
天王殿:供奉彌勒佛及四大天王、韋陀菩薩,是凈土宗的典型樣板,廣三間、深二間副皮周匝重檐九脊頂正面出抱廈也為九脊頂。斗拱上檐為七鋪作雙秒雙下昂一等材,下檐為五鋪作單秒單下昂三等材。柱均有升起,外槽檐柱有側腳。梁架為月梁上施平棋設帶形照明,六傳伏,門為實踏板門,窗為破子靈窗。
鐘鼓樓:樓閣式,鉆尖頂。廣深各三間,樓下供奉地藏或迦蘭菩薩,樓上設鐘或鼓。斗拱上檐六鋪作單秒雙下昂。平座四鋪作單秒,下檐五鋪作單秒單下昂。補間用斗子蜀柱。上層檐柱退入500,平座用義柱造,欄桿用斗子蜀柱承盆唇尋杖,轉角處,橫向構件雙向出挑。
藥師、觀音殿:廣七間、深二間,前后乳袱對四傳伏,九脊頂斗拱六鋪作單秒雙下昂。前面有廊子通過,雙側為客堂、祖堂。
大殿:供奉華嚴三圣,廣七間,深四間,身內金箱斗底槽。前后乳伏對六傳伏,斗拱七鋪作雙秒雙下昂,四阿頂。檐柱有升起按七間升六寸之制。柱礎仿佛光寺東大殿,蓮花圖案,柱有卷殺。門用實踏板門施銅釘與鋪首。窗為破子靈窗。
藏經樓:樓閣式九脊頂,廣五間、深四間。前后乳伏對四傳伏,斗拱上檐六鋪作雙秒單下昂。平座五鋪作出二跳華拱,下檐為五鋪作單秒單下昂。
法堂僧舍等:二、三層鋼混框架結構,用鋁合金仿古門窗。
回廊:把頭絞項造承乳伏,上置義手承脊檁,柱距3500,內院開敞,對外有墻封閉,上設直靈窗。
4、主要建筑構造作法:
屋瓦頂:望板上鋪高分子合成防水卷材一層1.5mm厚,上設順水條和掛瓦條,用銅絲綁扎固定瓦件,只用少量坐灰。瓦條脊用熨斗瓦開成需要的寬度砌成。
大木作:露明部分的柱、鋪作、梁架采用優質木材,精加工,作露木紋的表面處理,草栿、檁、椽等不露明部分可用普通木材。
門窗:各殿均用木窗,僧寮可用鋁合金窗表面處理的顏色盡量接近木窗,門均為木門,有實踏門板的及帶直靈的格扇門二種。僧寮室內用普通木門。
室內地面:各殿均用仿青磚石板鋪砌。
室外地面:石板地面采用灰白色花崗石。
石作:各殿柱礎與臺明均用灰白色花崗石砌,臺明用塊石及石板組成用干掛法安裝。石板為火燒面,塊石用剁斧,臺皮均用塊石,剁斧面,北端鋼混樓東、西、北等次要立面可用仿石噴涂。
油漆粉刷,木材面采用防腐防蟲涂料,污工面采用有機硅類涂料,墻面為灰白色,梁柱等仿木構件用赭紅色。
位置或者文化因素不能進行拆除,此時就需要對于建筑進行加固以延長其使用壽命。而在加
固的過程中,建筑結構加固設計方法就顯得極為重要。本文主要就建筑結構加固設計的原則
及方法進行相關的分析研究。
關鍵詞:建筑結構;加固設計;原則方法
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A
引言:
隨著我國工程建設的發展,建筑結構的質量管理工作越來越受到各建設主管部門的重
視。在人們對建筑設施的要求日益增長的同時,建筑工程的質量和安全問題也日顯突出,建
筑物在規定的時間內,在規定的條件下,應滿足安全性,適用性和耐久性的要求。如果出現
任何質量或者安全上的問題,就必須及時采取相應的措施進行處理和補救。建筑結構加固設
計是進行建筑加固的基礎所在,只有加固設計的科學合理,才能保證結構加固能夠達到規定
的要求和標準。建筑與人們的生活息息相關,所以更加引起人們的關注,在建筑結構加固的
過程中,只有充分把握建筑結構加固設計原則和設計方法,才能使得加固工作達到預期目標,
才能促進建筑功能得到完全實現。
一、建筑結構加固設計的原則
造成建筑結構損壞的原因主要有高溫、腐蝕、振動、風化、和地基沉降等,在對工業及
民用建筑結構進行加固的時候,需要針對其損壞的原因來采取相應的加固措施,加固工作應
盡量在保證其原建筑結構不受損傷的情況下進行,并且盡量減少對原構件的更換或者拆除,
對于有利用價值的構件要保留使用。進行建筑結構加固設計的主要原則包括以下兩個方面:
1、選用材料的原則
在進行建筑結構的加固設計時,需要對加固材料進行選擇。一般情況下,加固材料的選
取原則要遵循強度高、質量輕、性能好,耐久性高,并且要與建筑原結構材料有良好的相容
性,因此我們在實際操作的時候一般會選擇和原建筑結構材料種類、強度等性能一樣的加固
材料,這是在原設計材料的強度資料完備的情況下的選用原則,而在原設計材料強度資料不
充分或者沒有的情況下,我們就應該對原結構材料的強度進行現行測算,并對其強度等級作
出規范取值。
2、加固設計的年限
對于建筑結構加固設計的年限,按照規定是保證其在一定時期之內無需進行大面積維
修,并以此作為加固設計的使用年限,也即保證在建筑結構的使用年限里,只需要進行正常
的維護。對于新建建筑的結構加固設計,一般要達到50或100年的使用年限,而對于比較
老舊的建筑,加固使用年限一般為5年到10年左右,不宜太長。
二、建筑結構加固方法分類
一般所需加固的結構大都存在由于結構自身的承載能力因災害(如火災、腐蝕、凍害)
或施工質量不到位或功能改變等因素的影響而導致結構承載能力不足的現象,所采用的加固
方法多是從提高結構的有效受力面積出發(如加大載面法等)減小截面的應力,或者直接改
變結構的受力體系,改變其傳力途徑(如增加支撐法等)從而降低結構構件的受力,最終達
到加固的目的。常用的建筑結構加固方法分為以下幾大類:
1、砌體結構加固方法。主要包括扶壁柱加固法、鋼筋水泥砂漿加固法、加大截面加固
法、外包鋼筋混凝土柱加固法、外包鋼加固法等。
2、混凝土結構加固方法。混凝土結構加固主要可以采用加大截面加固法、外包鋼加固
法、預應力加固法、改變結構傳力途徑加固法、粘鋼/碳纖維加固法、全焊接補筋法、套箍
加固法、噴射混凝土補強加固法、植筋法、局部修補加固法等方法。
3、鋼結構加固方法。主要采用改變結構計算簡圖、加大構件截面、加強連接法等。
三、建筑結構加固施工技術
建筑結構加固施工技術比較廣泛,尤其是混凝土結構的加固施工技術比較常見,主要包
括以下幾個方面:
1、裂縫修補技術
該技術根據混凝土裂縫的起因、性狀和大小,采用不同封護方法進行修補,使結構因開
裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復;主要適用于已有建筑物中各類裂縫的處理,但對受
力性裂縫,除修補外,尚應采用相應的加固措施。
2、托換技術
該技術系托梁(或桁架,以下同)拆柱(或墻,以下同)、托梁接柱和托梁換柱等技術
的概稱。托換技術屬于一種綜合性技術,由相關結構加固、上部結構頂升與復位以及廢棄構
件拆除等技術組成,適用于已有建筑物的加固改造。與傳統做法相比,具有施工時間短、費
用低、對生活和生產影響小等優點。但對技術要求比較高,需要由熟練工人來完成,才能確
保安全。
3、碳化混凝土修復技術
該技術系指通過恢復混凝土的堿性(鈍化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕
得到遏制的技術。
4、植筋技術
該技術系一項對混凝土結構較簡捷、有效的連接與錨固技術,可植入普通鋼筋,也可植
入螺栓式錨筋,已廣泛應用于已有建筑物的加固改造工程。如:施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離
設計位置的補救,構件加大截面加固的補筋,上部結構擴跨、頂升對梁、柱的接長,房屋加
層接柱和高層建筑增設剪力墻的植筋等。
5、混凝土表面處理技術
該技術是指采用化學方法、機械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水方法等清理混凝
土表面污痕、油跡、殘渣以及其它附著物的專門技術。
四、建筑結構加固設計的方法
建筑結構加固設計的方法一般要以當地的實際條件和情況來衡量選擇,要考慮到技術是
否先進,經濟性合不合理來選擇最優的加固方法。在建筑結構的體系和構件同時存在加固需
求的時候,要以體系加固的設計為優先,然后再考慮構件的加固設計。在進行不同類型的結
構構件加固時,應著重對關鍵結構和構件進行加固,如果一種加固方法的加固效果不夠理想,
可以嘗試采用多種加固方法同時進行加固。
1、外包鋼加固法
外包鋼加固法是在混凝土、砌體等構件的4角或2面包以型鋼(常為角鋼、扁鋼或鋼板
等)的一種加固方法,也是一種使用較廣的傳統方法。采用外包鋼加固法能在構件截面尺寸
增加不多的情況下,大幅提高構件的承載能力。且具有施工簡便、現場工作量較小,受力較
為可靠等優點,適于柱、梁、桁架弦桿和腹桿,以及高層建筑的加固。這種方法的不足是用
鋼量較大,加固維修費用較高,且對結構剛度提高不大。
2、混凝土加固
混凝土加固是建筑結構加固設計中比較常見的方法,因現代建筑的原結構材料一般都是
混凝土為主,而根據加固設計的原則,我們應優先使用于原材料一樣的加固材料。混凝土加
固又分為直接加固和間接加固兩種。
2.1直接加固
直接加固也就是在需要加固的構件上現澆混凝土,或者對損壞嚴重的構件進行混凝土的
直接置換,例如對混凝土的受彎構件直接澆筑混凝土,通過增加構件截面面積來提高受彎構
件的承載力,從而達到加固的效果。混凝土的置換適用于承重構件有嚴重缺陷的情況,其缺
點就是置換工作會比較困難。
2.2間接加固
間接加固又有兩種,一是預應力水平拉桿加固,二是預應力下撐拉桿加固。第一種方法
是通過利用偏心力來給加固構件中間的一起施加水平壓力來克服外部負載彎矩,以減少預應
力混凝土受彎構件的外部負載,增強構件的抗彎能力;第二種方法是利用預應力支撐桿對混
凝土構件進行加固,再通過桿軸向心力產生的外部負載來加強建筑構件的承受能力,改變其
原有截面應力,以提高構件的承載力。利用預應力下撐拉桿加固,可以顯著提高構件的承載
能力,但是需要進行大幅度的結構加固。
3、增大截面法
增大截面法即增大構件的截面面積(混凝土和配筋量),以達到提高構件承載能力的一
種傳統的加固方法。可廣泛用于混凝土、磚混結構的梁板、柱、墻等構件的加固。這種加固
方法的優點是工藝簡單,技術較為成熟,可靠性強,且能提高構件剛度和穩定性。其缺點是
現場濕作業工作量大,養護時間長,對生產和生活會造成一定影響,對原有結構的外形和房
屋使用空間會造成一定影響,結構重量的增加又增大了其它相關構件的荷載,故在設計中應
從整體角度考慮。
4、外粘型鋼加固
在進行建筑結構加固設計時,比較常用的還有外粘型鋼加固,要注意的是,在對混凝土
梁進行外粘型鋼加固時,要在混凝土梁截面的四隅粘貼角鋼,如果混凝土梁受壓區有樓板,
則要用鋼板代替梁頂兩隅的角鋼。
5、外加預應力加固法
外加預應力加固法是采用外設預應力拉桿或撐桿對結構構件或整體進行加固的方法。它
通過改變原結構的內力分布、降低結構原有應力水平來間接提高結構的承載能力。預應力加
固法幾乎沒有改變使用空間,并通過卸載、加固功能消除應力滯后現象而取得較理想的加固
效果。其不足是預加力設備和錨固還待完善,也存在一定的風險。目前主要用于大跨度結構
的加固,以及采用一般方法無法加固或加固效果不理想的大型結構的加固。
6、改變受力體系加固法
為了減小構件的計算跨度,常采用增設支點(包括柱支座和彈性支座)和采用托梁技術,
從而改變結構的受力體系,使承載能力得以提高。其優點是簡單可靠。不足是易損害建筑物
的原貌和使用功能,減小使用空間。適用于房屋凈空不受限制的較大跨度的梁、板、桁架等
水平結構的加固。
五、結束語
綜上所述,建筑結構加固設計是延長建筑使用壽命的一種方式,還能保證試用期的安全
性能。在具體的建筑結構加固設計中,要充分把握建筑結構加固的原則,還要制定科學合理
的施工方案,根據不同的建筑情況選擇合適的加固方法,使得建筑結構加固質量得到保證。
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中圖分類號:S891文獻標識碼: A
前言
科技――千百年來,這個詞創造過很多個曾經的“神話”:汽車、飛機、電燈、電話、計算機、宇宙飛船……不計其數的人類頭腦中匪夷所思的想象,因為科技而變為具象,徹頭徹尾地改變著、推動著我們的生活。
建筑是一個時代的載體。中國文明歷史久遠,然而較之擁抱過去,我們對于展望未來表現出更高的熱情。科技館在這個特定的背景中,作為一個特殊的象征,積極地應對一系列的矛盾與挑戰――過去與現在、自然與人工、智慧的邏輯與奇妙的宇宙。科技館的使命是創造一個開放和互動的場所來教育、啟發、刺激和鼓勵人們,去獲取超越所有實體、社會和生活界限所需要的好奇心、想象力和創造性。
本文以杭州市科技館建筑方案投標為例,對科技館方案設計做一次總結與回顧。
一、工程概況
1、項目地理位置和周邊環境
杭州市科技館建設項目用地位于杭州市聞濤路以南,秋水路以北,漢江路以東,臘梅路以西地塊。用地西邊為漢江路步行街,北邊為沿江景觀文化水域區塊,東邊為規劃中的濱江區演示中心和文化娛樂中心。
場地內絕大部分為農業用地,地勢平坦。項目總征面積18727平方米,其中建設用地面積16178平方米,道路代征面積2009平方米。
2、工程概況
杭州科技館是傳播科學知識,開展科技活動和學術交流的綜合性多功能科技館;是展示杭州科技、經濟、文化發展和最新成就的重要窗口;是提高公眾科技素質,培養青少年科學興趣,激勵創新,建設學習型社會的重要基地;是杭州市開展科普、科技活動和特色旅游的重要設施和標志性建筑。
二、設計構思
1.立意
中國人講究意在筆先,無意則無義。杭州市科技館是展示杭州科技、經濟、文化發展和最新成就的重要窗口,方案的設計無疑也承擔著體現杭州獨特文化特質的責任。
杭州倚湖而興,因湖而名,以湖為魂;是水的城市,代表了柔美,意味著靈秀---水是杭州的靈魂。本方案基地位于錢塘江南岸濱江區聞濤路以南,北側為沿江景觀的人工湖水面,與聞名天下的錢塘江形成一動一靜的水面景觀。整個地塊被水景包圍,自然水成為不可取代的設計主題,影響著設計的各個元素。因此,我們把“水”作為科技館展示杭州物質與精神文化的的設計載體,來展示水的特征與科技的延想。
我們任意截取水滴落至水面的一個瞬間形態-水滴。一滴水延生出一個生命體,生命的流動延展出生態與科技的完美結合,闡述生命起源于水,科技以人為本的臻理。
設計直徑15m的太空影院球體懸浮于建筑核心,圍繞球體設置一個平靜的水池。水池結合頂層的生態資源展廳布置,展廳內綠樹流水、景色怡人,天窗帶進的光線在水面上波動反射,整個空間充滿了跳躍的光線與線條,使人猶如處于水天一體的大自然中。水流流經生態展廳由建筑屋頂跌落至一層地面形成廣場水池,與周圍環境相互融合。水流仿若從建筑身后的水系延伸而出一條瀑布沖入湖底,將詩意的景觀抽象提煉出精華所在。
懸浮于序廳的球體與方案立意相呼應,并拓展升華了空間的意義:懸浮在空間中心的小球體與屋頂包覆曲面結構一起形成清晰的卵狀結構,球體象著“卵黃”,它代表著生命的孵化、人類與技術的孕生;以形象化的生命孕育狀態引入有機體的重要概念,并象征性地將生命置于宇宙概念的中心。科技館培育未來人才,催生新興科技的期望與機能也悄然表露在這個有機的“孵化”形式中。
固態的水呈晶體結構,晶體是科技領域中應用最廣泛的元素。晶體通常呈規則的幾何形狀,并多以正四面體構成空間結構,而由此延伸出建筑的圍護結構體系。圍護結構以等腰三角形為基本模數進行編織,形成雙層幕墻體系。結構體系不但具有較好的剛性,并且達到了生態節能的目的。在建筑外表面的設計中,窗洞的開啟模仿傳統中式花格窗,表達科技館地處江南的文化意趣。
2.形體生成
在確定立意之后,科技館形態的生成同時也是對基地和周邊城市條件理性分析的結果。發掘基地環境的各種顯性與隱性的因素是設計的先決條件,有時甚至就是設計本身。科技館項目用地位于錢塘江畔,基地形狀狹長,不利于建筑豎向發展;相反,這樣的條件更利于建筑對于地塊北邊沿江景觀文化水域景觀的吸納。
基地建筑紅線為45米x156米的矩形,限于建筑容量,建筑布局勢必充滿建筑紅線范圍,底層周邊退出一定的城市空間。建筑也必然形成一個完整的形體才能完成對其較大的展廳容量布局。
科技館主體建筑以兩個簡潔的幾何體量,金屬質感極強的矩形實體與通透的玻璃體塊的穿插為基本形式,形成展覽的容器。由其生成的建筑體量低矮大氣磅礴,整體結構不對稱,具有方向明確的升騰和崛起感。同時,西低東高的建筑體量成為基地建筑容量東西不平衡狀態的自然反應。從環境關系看,由西側漸次升起的建筑和緩地接納了基地西側沿江景觀文化公園的城市綠化,結合建筑頂層的綠化水景并將其帶入。
其自身的規模和背后連續的城市高層天際線,處于自成一體的穩定狀態,對城市空間形態而言,科技館本身就是一件龐大的展品。
3.形體塑造
建筑主體外立面材料采用鈦鋅金屬板,結構以規則的鋼構架支撐,創造出整個建筑無可比擬的獨特現代感,使人產生出富有科幻色彩的良好視覺感受。
建筑一層局部處理為退讓的城市灰空間,架空處以“Y”型立柱支撐,從形象上代表著科技以人為本,科技被人類知識精英的承托之下穩固發展。
建筑沿江的不規則玻璃幕墻外立面是整個建筑驚艷的點睛之筆,視覺上的沖擊孕育著科技給人類帶來的無限驚喜,在夜晚的燈光效果之下,建筑整體更為生動,仿佛具有了鮮活的生命,展示著科學技術的無窮活力。
為減少建筑體量對周圍環境的影響,設計將環境的一部分處理為下沉式庭院及水池景觀。在下沉式庭院內,設計植被、水體、藝術和科技小品與戶外展區有機結合起來,構成一個多層次,多對象、充滿活力的活動空間。建筑與周圍沿江環境結合為整體,設計用不規則玻璃體塊,采用“借景”的手法將自然納入建筑內并融為一體。
三、建筑總體設計
1. 總平面設計
總體布局充分利用現有環境優勢,力求規劃詳盡、分區明確、功能合理、交通流線順暢,使整個地塊疏朗而不失緊湊,簡約中蘊涵豐富,形成有機優美的構圖。
科技館主入口設在秋水路上交通主干道上,方便車輛通行。江漢路設人流入口形成入口廣場,人車分流,方便管理。在交通組織上,沿基地設車行環路,主要供消防車、布展車輛及部分內部車輛之用。地下自行車庫出入口及地下車庫的坡道設于建筑東側,由建筑南面地下車庫的坡道出,設計時結合地形,合理布局個功能區塊出入口,互不交叉干擾。各功能區的人流可從各個方向進入建筑,科技館的主要接待、禮儀及業務研究及工作人員出入口結合序廳位于建筑東側。展品的貨物通過建筑北偏西側的布展口進入并可方便到達地下藏品庫或直上各層展覽空間。
交通組織上做到動靜分區,所非機動車在入口附近的地面自行車停車場內就近停車或通過坡道進入地下室停車。
面對臨街界面,本方案采取了尊重環境的態度,在建筑用地西側設置地面機動車停車場及團體用大客車停車場。完整的綠化用地,即開闊視野增,并能結合停車,做到既美觀又實用,爭取不浪費每塊土地,使各個空間做到最大面積又相互服務。
2、平面功能設計
杭州科技館具有辦公、展示、影院、培訓、服務等多重功能。展示及觀眾活動部分為主體建筑的主要內容。建筑內容根據建筑不對稱的特征分為三段,中段以懸浮的太空影院為主的序廳及中央共享空間,所有內容相關以科普教育業務用房與常設展廳,則依次分層設于建筑東西兩翼。三個段落設計主題展廳各有功能與主題側重,呼應“體驗科學,探索未來”的主題串聯成由原始自然宇宙生命起源到現代科學探索的發展軌跡。
建筑物流程的設計就是要激發敬畏感,產生驚奇。隨著游客從主入口門廳進入寬敞大氣的序廳空間,站在府展參觀者可以感受到序廳空間攀升的韻律,懸浮于序廳的球體表面材料的光線變化及對高科技展品的體驗。在逐漸熟悉各個功能位置后,游客可隨意參觀各個展區。
主題展廳參觀流線設計為口袋式參觀路線,參觀者由中央交通廳進入一層主題展廳,隨參觀流線的結束由自動扶梯進入下一層展區。在每個展覽空間外設計休息走廊,在這里游客可以停下來觀賞室外環境,回味一下參觀經歷。
本工程在建筑容量和可建筑用地面積之間形成一定矛盾,經過仔細分析,最終建筑形成完整的四層展覽空間的功能構成。
Abstract: in determining the reinforcement of existing buildings when the case should be careful consideration, strictly follow the working procedures and reinforcement principles. So the reinforcement scheme optimization evaluation are particularly important. This paper analyzes the traditional special analytic hierarchy process in binary compared the calculating weight was easy to produce evaluation of consistency of reasons and puts forward the method of the level of single sort of effective solving the problem.
Keywords: building structure; Strengthening plan; Optimization design
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
一、建筑工程加固概述
自從人類有建筑以來,就出現了結構加固這個傳統行業,但在過去,人們習慣于把加固和維修完全等同,因而技術水平提高不快,沒有形成一門科學近十余年來,結構鑒定和加固改造技術在我國得以迅速發展并已初具規模,其作為一門新的學科正在逐漸形成。
已有建筑物的加固較新建建筑物復雜,它不僅受到己有建筑物原有條件的種種限制。而且這些建筑物往往還存在著各種各樣的問題。這些問題的起因往往錯綜復雜,有的無案可查有的則相當隱蔽。另外,已有建筑物所采用的材料因年代不同,經常與現狀相差較大。一般情況下,在確定已有建筑物加固方案時,應周密考慮,嚴格遵循工作程序和加固原則。
二、改進層次分析法的基本原理
層次分析法是通過分析問題、建立層次分析模型、構造判斷矩陣、層次單排序和層次總排序等步驟來計算各層次評價指標的相對權重以及各層次評價指標對總目標的組合權重,從而得出不同方案的綜合評價排序。
加固方案的設計一般可以分為①方案構思階段②方案初步設計階段③方案詳細設計階段,傳統的層次分析法一般將方案的評價和比選放在③階段之后。而筆者認為可以將層次分析法的幾個步驟分開來,依次介入方案設計的三個階段:在方案設計的①階段可以進行評價指標的初選,并將初選結果反饋給方案設計者。在方案設計的②階段,根據設計的情況最終確定指標構成,然后由專家確定各指標的權重,并將結果反饋給方案設計者。在方案設計的③階段,獲取各備選方案的詳細信息,對各個方案的各項指標進行評價,確定評價值。最后由評價值和指標權重綜合得到各備選方案的綜合價值系數。
三、工程實例
某建筑結構加固工程有三個方案進行綜合優選。方案一采用加大截面加固法,其優點是總價最低,直接加固費用較少,施工工藝好,進度適中,有一定的優惠條件。但是維護費用高,檢測鑒定及加固設計工作一般,人員素質及設備狀況一般,對使用功能無大影響;方案二采用外包鋼加固法,其優點是人員素質良好,設備先進。但維護費用偏高,總價居中,直接加固費用與方案一差不多,施工管理一般,對使用功能無影響。方案三采用碳纖維加固法,其特點總價最高,但維護費用最低。施工進度合理,注重環境藝術,人員素質及設備狀況一般、施工對使用功能有一定影響。三個方案各有優缺點,試對其進行綜合評價,從中優選一個方案。
3.1評價指標體系的確定
對于施工方案的選擇,不同的決策者會根據企業的設備情況、資源以及自己的偏好等因素得出不同的結果。因而施工方案多目標評價決策指標體系要盡可能涵蓋施工方案多目標評價決策中的各種因素。然而.施工方案設計是一個創造性的過程,粗略地可以分為方案構思、初步設計、詳細設計三個階段,不同的設計階段設計評價有不同的特點,對評價指標也有不同的要求;另外,隨著各種新材料、新設備、新技術和新工藝的應用,使得這些評價指標本身也在不斷變化。所以一個固定的、不能進行修改.、調整的評價指標體系,將不能滿足施工方案多目標評價決策的要求。因此本文構建了動態的評價決策指標體系框架,用以動態地、全面地建立包括影響施工方案多目標評價決策的各種因素。
該指標體系框架具有以下幾個特點:
(1)動態性。方案評價者可以根據實際需要增加、刪除、修改、重命名指標體系中的每一個指標(除目標層),并且能進行保存,便于下次調用。
(2)靈活性。該指標體系框架結構靈活,具有可擴展性。
(3)層次性。該指標體系中每一個指標都可以由若干個子指標構成,這樣可以盡可能全面地描述某項評價指標的復雜內容。考慮到指標體系越復雜,進行評價決策的難度更大,可操作性差,因而在本系統中,限定了最大層次數為3層。
(4)唯一性。該評價指標體系中的評價指標都具有唯一性,即指標體系中任一被編輯的指標都不允許重復出現在同一個評價指標方案中。評價指標體系體現了方案評價者的意圖和實際需求。如果評價準則發生變化,則衡量方案的性能指標體系所做出的評價結果也將隨著發生改變。指標體系通常是通過層次分解的方法,首先確定總目標,然后將其分解為各個性能指標,性能指標還可再劃分為子指標,逐層細分。其結構實際上反映了滿足功能需求的評價準則與達到評價準則的解決方案之間的一種映射關系。從前面介紹的施工方案多目標評價決策指標體系的建立原則可知,各個設計準則之間的相關性應盡量小,即準則之間應具有一定的獨立性。
3.2建立評價層次結構模型
1、確定總目標
以“選擇最優加固方案”為目標層A。
2、根據對該結構工程加固方案的細分,確定三種方案作為實施方案層P,具體方案如下:
(1)加大截面加固法
(2)外包鋼加固法
(3)碳纖維加固法
3、建立準則層
建立評判指標體系時,不是從具體的影響因素出發,而是以評判標準為出發點,先建立一級評判標準,再把一級評判標準進行細分,建立相應的二級評判標準,其指標輸入值是專家綜合打分的結果。在改進的層次評判法中,首先根據評判目標A(最佳加固方案)建立一級評判指標:工程進度、工程造價、安全與質量和施工因素;在各一級評判指標的基礎上建立相應的二級指標。
3.3確定指標權重向量
在最終確定指標構成以后,就要確定各指標的權重。在這里采用了改進的權重確定方法:首先由專家們對指標進行層次單排序,得到排序值,然后,結合排序結果進行指標間的兩兩比較,并用指數指標賦值。經過對賦值的整理和計算就得到指標相對權重。要說明的是,以上做法僅針對定性指標。定量指標不設定相對權重(分目標層出外)。得到每一位專家的意見后,對全部專家的結果再此歸一化。
四、結論