同濟大學(xué)土木工程學(xué)院大樓調(diào)研.docx

同濟大學(xué)土木工程學(xué)院大樓調(diào)研建筑概況同濟大學(xué)土木工程學(xué)院大樓占地面積為2484平方米，建筑面積為14920平方米。該樓地上8層，地下1層。主設(shè)計師：錢峰。（右圖為總平面圖）平面主要功能 一層平面主要是一個展覽大廳，一個報告廳，以及一些辦公室；二層平面與一層平面相類似，有一個室內(nèi)平臺供研究生交流與學(xué)習(xí)，其余都是一些班級與辦公室。從三層以上，平面面積減小，主要是教師辦公用地以及實驗室。而在六樓的走道內(nèi)，有擺設(shè)了較多的展板以供大家學(xué)習(xí)。四層以上都設(shè)置了過道，使得主樓與副樓之間的聯(lián)系更加緊密。地下一層則有些模型展示以及辦公室。一層樓架空，其下是一個停車場。 逃生樓梯東西兩側(cè)各一個，中間也設(shè)置了個較大的逃生樓梯。（以下三張分別是一層、二層與四層平面圖） 結(jié)構(gòu)體系 木土工程學(xué)院大樓設(shè)計中采用了鋼框架與混凝土體墻體相結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系。它具有承載強度高、抗震性能好等優(yōu)點。 鋼結(jié)構(gòu)的采用往往與它所相關(guān)的一系列技術(shù)緊密結(jié)合它是一項綜合性要求高,集鋼結(jié)構(gòu)，建筑節(jié)能、保溫、建筑防火、建筑隔聲、新型建筑、設(shè)施施工于一體的集成化技術(shù)。該樓采用了暴露框架與金屬波形外墻掛扳組合的方法，例如在處理鋼框架與外墻的關(guān)系上，暴露的鋼結(jié)構(gòu)框架很好地將結(jié)構(gòu)體系展示出來，體現(xiàn)出現(xiàn)代建筑的高效、簡練和工業(yè)化的特征。而金屬波形外墻掛扳由于可以由廠家負責(zé)加工切制完成，到現(xiàn)場安裝，因此大大減低了施工難度，加快了施工進度，同時使外立面增強了一種材質(zhì)肌理的變化，在陽光的照射下顯得更加生動。此外土木工程學(xué)院大樓的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件與節(jié)點除了起到結(jié)構(gòu)體系的作用之外，還直接地作為室內(nèi)裝飾的元素展現(xiàn)在大家面前，例如入口大廳內(nèi)頂棚的鋼結(jié)構(gòu)、鋼柱以及一些鋼結(jié)構(gòu)聯(lián)系構(gòu)件與結(jié)點都與室內(nèi)裝飾緊密地結(jié)合在一起，很好地詮釋了鋼結(jié)構(gòu)體系的特征。 就鋼結(jié)構(gòu)框架簡化該樓結(jié)構(gòu)體系，其結(jié)構(gòu)類似于 。橫向和縱向梁與柱之間均做成剛性連接，組成一空間剛架，即橫向和縱向都是剛架。其中縱向柱距比橫向柱距（跨度）小，樓層垂直荷載主要傳給橫向剛架。這樣橫向剛架承受垂直荷載和縱向水平荷載，而縱向剛架則僅承受較小的垂直荷載和縱向水平荷載。這樣使得剛架中剛度較小的橫向剛架得到加強。剛架中的梁主要是受彎構(gòu)件，軸力較??；柱則是壓力和彎矩都很大的壓彎構(gòu)件。（有圖為結(jié)構(gòu)示意圖）立面造型的分析 在立面設(shè)計中，該樓采用了標(biāo)準(zhǔn)單元組合形式，運用常見的玻璃金屬百葉加以處理，組成了既理性又富有變化的立面，讓人體驗到鋼結(jié)構(gòu)體系中建筑立面的體系化和單元化處理的魅力。北立面則采用了紅色與白色相互交疊，形成較強的韻律感。（以下兩張分別為南立面與西立面圖） 上圖為北立面圖，右為東立面圖構(gòu)件 土木工程學(xué)院大樓采用了多種鋼結(jié)構(gòu)桿件，例如工形鋼、扁鋼、槽形鋼等，金屬桿件主要通過栓接的方式相互連接。為了提高鋼材料的防火性能，每個鋼構(gòu)件又都涂上了防火涂料，也起到了一定的美觀作用。 在結(jié)構(gòu)體系中一些需要斜撐的部位對強調(diào)力和力的傳遞節(jié)點處理做了特別設(shè)計，結(jié)構(gòu)構(gòu)件清楚地反映了結(jié)構(gòu)的需要。 大樓采用了人字形抗震阻尼器，并使之暴露出來。阻尼器用工字形鋼制成，大大降低了結(jié)構(gòu)體的外力。 同時，該樓采用了平板無梁樓蓋，采用了混凝土材料，使用了雙面板，主要有暗梁，柱頭，板面抗裂等構(gòu)造。（右圖為結(jié)構(gòu)桿件） 上左圖為槽鋼栓接，右圖為無梁樓蓋 下右圖為抗震阻尼器，左圖為暴露斜撐 樓地面與墻體 底層與二層平面樓地面主要采用大理石材料，三層以上與戶外走道則采用人工材料鋪地。設(shè)計中，把公共空間和部分房間的樓面表露出來，讓人們體會到，壓型鋼板代替模板還能起到的裝飾作用。同時還啟發(fā)學(xué)生在設(shè)計中更多地考慮綜合因素以產(chǎn)生更多巧妙的構(gòu)思。 大樓外墻主要有玻璃、混凝土與壓型鋼板組成。 一二層的大廳圍護使用的是一樣的東西來抓住玻璃，幕墻采用點式固定，用一種像鋼爪一樣的連接桿件來抓住玻璃，每片玻璃由四個點固定了。 （上圖為地面大理石鋪地，右圖為玻璃點式固定） 連廊 在主副兩個建筑體之間有一個連廊。在上層連廊的設(shè)計上采用了桁架結(jié)構(gòu)，使人在結(jié)構(gòu)構(gòu)件里面穿行體驗到結(jié)構(gòu)的受力關(guān)系和節(jié)點細部。在它的下層用鋼索愚吊了一層連廊,細細的鋼索、懸吊著整整一層連廊, 讓人能夠體驗到材料的特性力的感覺和受力關(guān)系。 （下頁第一張圖為連廊桁架結(jié)構(gòu)） 8 樓梯與電梯 樓梯主要采用簡支結(jié)構(gòu)，使用了梁式樓梯，護欄為玻璃材料，樓梯面采用大理石材料，與地面形成一個連續(xù)體。 （上左圖為樓梯構(gòu)造，右為電梯） 電梯使用了外露式的方式，建筑結(jié)構(gòu)和電梯結(jié)構(gòu)巧妙地結(jié)合在一起，曾加了電梯井的通透感。通過電梯的上下移動，讓人從不同角度體驗著建筑立面和空間的變化。 門窗 窗采用了上懸窗與滑桿聯(lián)接方式，窗外框使用鋼材料，與大樓的整個材質(zhì)相一致，窗的最大開啟角度將近30。 防火門則使用閉門器、阻攔密封帶、蓋封板、順位器等構(gòu)件。 （右圖為窗的滑桿）維護結(jié)構(gòu)的節(jié)能 土木大樓建于上海這樣一個夏熱冬冷地區(qū)。夏熱冬冷地區(qū)的熱工設(shè)計有其自身的特點，應(yīng)該考慮冬夏兩季不同的熱量傳遞以及在自然通風(fēng)條件下建筑熱濕過程的雙向傳遞。 在夏熱冬冷氣候下，建筑熱過程為室外綜合溫度作用下一種非穩(wěn)態(tài)傳熱，因此其維護結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計主要就是改善建筑熱環(huán)境，減弱室外熱作用對維護結(jié)構(gòu)的影響。夏季使室外熱量盡量少傳入室內(nèi)，而希望室內(nèi)熱量在夜間室外溫度下降后很快地散發(fā)出去，以免室內(nèi)過熱。冬季要求維護結(jié)構(gòu)有很好的保溫性。 要做到上述幾點，我們可以從這幾方面來思考： 1.夏天注意遮陽。應(yīng)當(dāng)使用活動百葉，采取外遮陽的方法，阻擋直射陽光從窗口進入室內(nèi)，使得墻面，地面溫度升高。如有可能，可以裝電動式活動百葉窗。另外采用爬山虎等植物也能起到一定的遮陽效果。土木工程大樓的過道上，沒有采用外遮陽，讓陽光直接直射進玻璃里，這點上需要改進。 2.民用建筑要注重通風(fēng)。自然通風(fēng)是排除房間余熱改善室內(nèi)熱濕環(huán)境重要途徑之一。因此房屋朝向要與夏季風(fēng)方向接近，開窗開門位置要考慮通風(fēng)。 3.外圍護結(jié)構(gòu)的隔熱、散熱。對屋面，外墻進行隔熱處理，應(yīng)達到節(jié)能所要求的熱工標(biāo)準(zhǔn)。要合理地選擇外圍護結(jié)構(gòu)的材料與構(gòu)造形式，最理想的是白天隔熱好，夜間散熱快的構(gòu)造形式。 4.防止冬季冷風(fēng)的不利影響。冬季風(fēng)主要通過窗門細縫滲透進來或是作用在維護結(jié)構(gòu)，使得室內(nèi)對流加快，增加外表面散熱量。因此設(shè)計時應(yīng)注意不要使大表面的外墻朝向冬季風(fēng)的主導(dǎo)方向。 10.生態(tài)建筑 現(xiàn)在全球資源緊缺，因此很需要提倡生態(tài)建筑與建筑的可持續(xù)發(fā)展。 同樣，我們可以從以下幾點來研究： 1.太陽能的利用。太陽能及其轉(zhuǎn)換過程均不會產(chǎn)生污染，而且是一種取之不盡，用之不竭的可更新能源。 利用太陽能的例子已經(jīng)較多，例如：為了減少冬季的熱散失，我們可以采用體形系數(shù)較小的形式，例如立方體。同時為了最大幅度吸收太陽輻射，建筑在南面盡量暴露盡可能大的面積。為了達到此，國外建筑師想了“對角線立方體”一概念，即將建筑平面以兩個正方形呈45旋轉(zhuǎn)疊置而成的平面形式來設(shè)計住宅，同時依據(jù)地域的特點，進行建筑細部的設(shè)計。 當(dāng)然太陽能的利用還需許多其他方面的專家研究，特別是光電系統(tǒng)的研究，這對生態(tài)建筑是相當(dāng)有意義的。 2.建筑材料的再認識 建筑材料的再認識可以是使用常用的、自然地和本土的材料，對其進行獨到的構(gòu)想和表現(xiàn)，也是對建筑場所和自然環(huán)境的適應(yīng)和詮釋。有些傳統(tǒng)材料就很符合這一點，如：泥、竹、石等建筑。 當(dāng)然更好的途徑是尋找新的材料，美國新墨西哥州的陶絲游客中心