引論：我們?yōu)槟砹?3篇模塊化建筑結(jié)構(gòu)范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1、房屋建筑結(jié)構(gòu)
房屋的建筑結(jié)構(gòu)按照建筑用途以及建筑方式不同可以分為鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)以及鋼鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特殊結(jié)構(gòu)模式。
鋼結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要用于廠房以及體育場地等面積較大的廣場建筑，如鳥巢，而其主要材料則為鋼材。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在應(yīng)用該結(jié)構(gòu)過程匯總，建筑物的主要承重由鋼筋混凝土建造構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于承重力要求較高的建筑物。混合結(jié)構(gòu)，對于大部分的民用建筑，或者是別墅等基本上采用此種建筑結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的承重的結(jié)構(gòu)設(shè)施由鋼筋、混凝土、磚木等材料建筑而成。磚木結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)的主要承重體是磚、木材建造而成，比較環(huán)保，房屋主要是由木屋架、磚墻、木柱建造而成，這種結(jié)構(gòu)在城市建筑中比較少見。鋼鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的承重用鋼、鋼筋混凝土建造而成，該建筑的房屋一部分梁柱采用鋼制構(gòu)架，而另外的一部分梁柱采用鋼筋混凝土構(gòu)建設(shè)而成，這種結(jié)構(gòu)具有很強的抗震性。在房屋的建筑過程中，其結(jié)構(gòu)的選擇一般由建筑的環(huán)境以及建筑材料來決定。
模塊化建筑
對房屋建筑進行模塊化設(shè)計過程可以分為硬件結(jié)構(gòu)模塊化以及軟件結(jié)構(gòu)模塊化。建筑硬件模塊化需從建筑的結(jié)構(gòu)、建筑形態(tài)、建筑材料、建筑用途幾個維度去考慮。而建筑的軟件結(jié)構(gòu)模塊化應(yīng)該以建筑用途和內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)計等維度去分析，只有從多維度去分析挖掘，將整棟建筑對象進行合理的分解，使建筑物在建設(shè)初期，可以進行同時分部進行設(shè)計，而這些設(shè)計也可以應(yīng)用到其它建筑上，最后將設(shè)計進行組合。
建筑結(jié)構(gòu)模塊化，建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)過程中，應(yīng)該根據(jù)建筑環(huán)境或者是建筑學(xué)理念作為結(jié)構(gòu)的支撐依據(jù)，根據(jù)要求可以選擇鋼結(jié)構(gòu)、鋼混凝建筑結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)或者是這幾種結(jié)構(gòu)的有機組合，通常情況下，以模塊化進行建筑，其一般以支撐柱和預(yù)制構(gòu)件作為建筑的主要承載體，通過在該承載天上按照預(yù)先的格網(wǎng)對建筑的空間結(jié)構(gòu)進行添加、組建，這些建筑的基本構(gòu)件將會以水平、垂直的方向共同構(gòu)件成該建筑的主體建筑結(jié)構(gòu)。
建筑形態(tài)模塊化，建筑形態(tài)一般由建筑結(jié)構(gòu)而具體，但是建筑的形態(tài)卻反應(yīng)了建筑的模塊化結(jié)構(gòu)，可以從形態(tài)上得到建筑的可擴展性和適應(yīng)性，此種特性也是模塊化的基本特性。好的建筑模塊化應(yīng)該在整體結(jié)構(gòu)方面表現(xiàn)出一種具有韻律感的立面體系格網(wǎng)，這樣對二期工程建筑來說，具有很好的靈活性何擴展性。靈活的劃分空間以及對空間的內(nèi)部元素進行個性化的設(shè)計，能夠使建筑空間具有很大的彈性。
模塊化的建筑材料應(yīng)該根據(jù)建筑的用途而定，但是目前采用預(yù)制的鋼筋混凝土構(gòu)件，建筑墻體采用預(yù)制的框架構(gòu)件比較合理，這樣的結(jié)構(gòu)抗壓性強，抗震能力高。通過對建筑物中的各個建筑單元在水平和垂直方向進行擴展或者是縮減來體現(xiàn)建筑的彈性設(shè)計，顯然，這是建立在建筑物的具體用途之上的。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，房屋的使用已經(jīng)走向了智能化，顯然，模塊化的房屋建筑正好適應(yīng)了這種需求，模塊化的建筑便于房屋建筑的智能化設(shè)計。其實，房屋內(nèi)部的智能化設(shè)計屬于建筑的軟件設(shè)計，其主要包括通信設(shè)施的模塊化設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)辦公自動化的模塊設(shè)計、安全自動化模塊設(shè)計以火災(zāi)報警、綜合布線系統(tǒng)等都是對房屋建筑的模塊化設(shè)計。通過對內(nèi)部設(shè)施的模塊化設(shè)計后，各個建筑的單元模塊建筑可以進行組合，然后兼容，這樣來達到建筑的高科技標(biāo)準(zhǔn)與工藝要求。
總之，模塊化建筑為建筑賦予了新的可再生長特性，除此之外，通過對房屋建筑的模塊化，可以很好的把握房屋質(zhì)量，因為通過對房屋進行模塊構(gòu)建后，每一個模塊都經(jīng)過了生產(chǎn)過程的檢驗和測試，加大了房屋建筑構(gòu)筑材料質(zhì)量的控制力度。隨著社會的發(fā)展，房屋建筑的用途可能會發(fā)生改變，模塊化建筑設(shè)計也為經(jīng)后由于房屋需求的變化而改建奠定了良好的建設(shè)基礎(chǔ)。
參考文獻：
篇2
1005-2909(2012)03-0151-03
地震是一種自然災(zāi)害。強烈地震在瞬息之間就可能造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。為了抵御震害、減輕損失，世界各國對此進行了大量研究，形成了以研究工程地震、工程結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析和工程結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的抗震減災(zāi)等內(nèi)容為主的一門學(xué)科——地震工程學(xué)。中國自1976年唐山大地震后，結(jié)構(gòu)抗震問題得到了普遍重視，高等院校和科研院所大力開展了結(jié)構(gòu)抗震理論與實驗研究，很多高等院校的土木工程相關(guān)專業(yè)先后開設(shè)了建筑結(jié)構(gòu)抗震課程，該課程是土木工程一門重要的專業(yè)課。因為地震是動力作用，結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)是動態(tài)響應(yīng)，如何讓學(xué)生更好地理解這種動力作用非常重要。
隨著多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展和計算機的日益普及，在教學(xué)中采用照片、錄像以及動畫等多種形式提高教學(xué)課件質(zhì)量已成為可能。因此，在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)剡\用多媒體教學(xué)可以使學(xué)生以視聽交互方式進行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，并使學(xué)生的個性和潛能得以充分發(fā)揮，顯著提高教學(xué)質(zhì)量。由此可見，開發(fā)建筑結(jié)構(gòu)抗震課程多媒體課件十分必要。文章介紹了該課程的多媒體課件建設(shè)的關(guān)鍵問題，即課程內(nèi)容的組織、開發(fā)平臺的選擇以及課件開發(fā)過程中的一些注意事項。
一、建筑結(jié)構(gòu)抗震課程內(nèi)容研究
根據(jù)教育部大學(xué)本科新專業(yè)目錄規(guī)定的土木工程專業(yè)培養(yǎng)要求，學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)應(yīng)掌握建筑結(jié)構(gòu)抗震的基本知識，具備從事一般建筑物抗震設(shè)計的基本技能。根據(jù)這一要求以及課程的特點，筆者
提出“模塊化”教學(xué)方法，將教學(xué)內(nèi)容分為三個模塊，前一模塊是學(xué)習(xí)后續(xù)模塊的基礎(chǔ)，要求按模塊順序教學(xué)，同時將全課程分為三個階段進行測試，測試不合格者無法進入下一階段的學(xué)習(xí)。在這一教學(xué)方式下，學(xué)生在掌握前一模塊的學(xué)習(xí)并通過相關(guān)測試后方
可進入下一模塊的學(xué)習(xí)，從而可以強化學(xué)生的基礎(chǔ)、督促學(xué)生掌握知識要領(lǐng)。
模塊I：地震與結(jié)構(gòu)抗震基本知識，4學(xué)時。該模塊主要介紹地震與抗震基本知識，主要內(nèi)容包括地震與地震動、震級與烈度、地震災(zāi)害概說、工程抗震設(shè)防、抗震設(shè)計的總體要求、場地劃分與場地區(qū)劃、地基抗震驗算、地基土液化。
模塊II：結(jié)構(gòu)抗震計算，8學(xué)時。該模塊主要內(nèi)容有單自由度體系的彈性地震反應(yīng)分析、水平地震作用與反應(yīng)譜、多自由度體系的地震反應(yīng)分析與水平地震作用、豎向地震作用、結(jié)構(gòu)平扭耦合地震反應(yīng)分析、非彈性地震反應(yīng)分析、結(jié)構(gòu)抗震驗算。
模塊III：結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，18學(xué)時。該模塊主要內(nèi)容包括多層砌體結(jié)構(gòu)、多高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)和單層廠房的抗震設(shè)計以及隔震、減震與結(jié)構(gòu)控制。
課件設(shè)計時，根據(jù)上述知識模塊確定課件內(nèi)容結(jié)構(gòu)和教學(xué)順序。模塊化設(shè)計思想的提出有助于教學(xué)課程內(nèi)容組織和安排，有利于遠程教育的開展。采用模塊化組織安排教學(xué)內(nèi)容，并對每一個模塊建立數(shù)據(jù)庫，自動生成測試題，學(xué)生在完成一個模塊的學(xué)習(xí)后，必須通過測試才可進入下一個模塊，以此確保學(xué)生掌握主要知識點。
此外，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計是一門發(fā)展中的學(xué)科。近年來，從設(shè)計方法上提出了性能化設(shè)計思想，從技術(shù)上在原有抗震技術(shù)的基礎(chǔ)上提出了減震、隔震等新的技術(shù)。為此，在確定課程內(nèi)容時應(yīng)引入地震工程和建筑結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域的最新研究進展，以保持知識的前沿性。如屈曲約束支撐、阻尼器等減震隔震技術(shù)，汶川地震、玉樹地震、東日本大地震等最新的震害資料，以及近年來國內(nèi)外新的設(shè)計思想和典型工程抗震設(shè)計案例等內(nèi)容，以此開闊學(xué)生眼界、擴大知識面、提高學(xué)習(xí)興趣。
二、多媒體課件開發(fā)平臺的調(diào)研和選擇
篇3
超高層模塊化建筑技術(shù)為澳大利亞Hickory集團第六代模塊化建筑技術(shù)，該技術(shù)目前已應(yīng)用到澳大利亞墨爾本的拉特羅布街大廈—43層高的商業(yè)住宅項目，該項目共294個模塊，目前已開始加工制造，計劃2015年10月完工，該建筑完工后，將是世界第一個商業(yè)化超高層模塊化建筑。技該術(shù)通過將建筑合理劃分為模塊化單元，模塊化單元在工廠進行流水化生產(chǎn)（包括模塊化單元的精裝修加工），預(yù)制比例可高達95%，模塊化盒子結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖如圖2所示。模塊化單元加工完成后運輸至現(xiàn)場，通過提升設(shè)備將其吊放到位，并通過專業(yè)連接方式組裝成建筑整體，其現(xiàn)場吊裝圖如圖3所示。與傳統(tǒng)建筑相比，模塊化建筑采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場組裝的施工方式，具有如下優(yōu)點：低碳節(jié)能：模塊化建筑采用新型環(huán)保節(jié)能建筑材料、工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等，可以實現(xiàn)節(jié)能47%以上，減少二氧化碳排放51%以上，并且模塊化建筑的的材料可以100%回收利用。節(jié)省工期：模塊化建筑現(xiàn)場基礎(chǔ)施工與工程制造可同步進行，同時施工也不受天氣及季節(jié)變化等的影響，大幅度縮短建造周期，按照國外的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)模塊化建筑的建造周期比傳統(tǒng)的建造模式至少減少一半時間以上。質(zhì)量優(yōu)良：模塊化建筑材料由專業(yè)工廠標(biāo)準(zhǔn)化進行建造，在避免劣質(zhì)材料和惡劣天氣影響施工質(zhì)量的同時，可以通過標(biāo)準(zhǔn)化控制，現(xiàn)代化檢測以及工業(yè)化生產(chǎn)等手段保證建筑質(zhì)量及其穩(wěn)定性。經(jīng)濟適用：模塊化建筑的建造成本可以通過加工前的優(yōu)化設(shè)計、快速的建造過程、工廠可控環(huán)境下加工、降低項目建設(shè)過程中的不可預(yù)見因素實現(xiàn)有效控制；根據(jù)用戶的不同需求進行裝修，實現(xiàn)用戶的直接入住，而無需二次裝修。安全施工：模塊化建筑的大部分構(gòu)件都在工廠事先完成，建筑結(jié)構(gòu)、外層裝修和玻璃幕墻施工沒有高空作業(yè)，提高了現(xiàn)場施工的安全性；并且工廠環(huán)境下施工便于對施工安全進行有效控制。
三、高性能建筑保溫隔熱材料
建筑保溫隔熱材料是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)，建筑護結(jié)構(gòu)是建筑內(nèi)部與外界環(huán)境能量傳遞的直接途徑，通過改進護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，大幅度地降低其傳熱系數(shù)，是建材節(jié)能創(chuàng)新研究最有效的途徑。氣凝膠作為一種新型的輕質(zhì)納米多孔性固態(tài)材料，具有超低的導(dǎo)熱性系數(shù)（導(dǎo)熱系數(shù)低于無對流空氣的導(dǎo)熱系數(shù)），但氣凝膠材料制備工藝復(fù)雜、成本高，且強度低、韌性差，制約了其在建筑隔熱保溫領(lǐng)域的應(yīng)用。針對這些問題，通過四因素、三水平的正交實驗，得到SiO2氣凝膠的低成本與快速制備工藝的優(yōu)化工藝條件，制備得到性能優(yōu)異的SiO2氣凝膠；其次采用纖維增強整體成型技術(shù)，制備出具有良好力學(xué)性能、較低導(dǎo)熱系數(shù)、隔聲減震、耐火不燃等高性能氣凝膠隔熱保溫材料，最后根據(jù)不同的工程場合要求，研發(fā)出氣凝膠隔熱玻璃、氣凝膠隔熱保溫氈、氣凝膠隔熱保溫涂料、氣凝膠隔熱保溫膩子等高性能建筑隔熱保溫材料。其中氣凝膠隔熱玻璃與市場上其他三種玻璃相比，具有超強的保溫隔熱性能，對比結(jié)果見表2。
篇4
一、探討模塊化建筑有何優(yōu)勢和特點
（一） 建造速度和建造質(zhì)量探討
模塊化建筑在建造速度上遠遠強于一般建筑物，因為它是通過預(yù)先設(shè)計好所需材料的用量，然后統(tǒng)一進行工廠加工，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格都有嚴(yán)密的規(guī)定，因此在建設(shè)中只需做好施工過程的管理和分配就能很好的達到加快建設(shè)速度，減少工期的目的。同時由于建筑物所用材料質(zhì)量的統(tǒng)一性和耐用性可以保證建筑物整體結(jié)構(gòu)的全方位施工，且施工過程只要嚴(yán)格遵守施工圖紙，對建筑分布結(jié)構(gòu)進行分段搭建，就能保證建筑物達到設(shè)計要求，從而保證它的質(zhì)量，并增大其結(jié)構(gòu)強度。許多模塊化建筑整體采用的是鋼結(jié)構(gòu)，其中無添加任何混凝土部分，它的主體承重結(jié)構(gòu)的縱、橫梁全部采用鋼材構(gòu)成[2]。這些鋼結(jié)構(gòu)均在搭建前準(zhǔn)備好，搭建時只需進行組合拼裝就可完成建設(shè)。模塊化的單元也因為是由鋼結(jié)構(gòu)搭建，因此具有堅固性和極強的抗震力。因此在建設(shè)過程中最重要的是施工管理，只有各項工作配合緊密，不出現(xiàn)漏洞，才能保證整體速度和質(zhì)量。
（二）模塊化建筑安全性、標(biāo)準(zhǔn)性和環(huán)保性的探討
模塊化建筑的承壓能力較強，為每平方米0.5T，橫向剛性和縱向剛性分別可以達到15.2T和7.6T，同時每個模塊單元的底部和頂部都能承受達7T左右的重量。因此模塊化建筑與一般建筑相比更具有安全性。其次，模塊化建筑單元體的基梁、框架柱、屋面等構(gòu)件都是預(yù)先加工好的，這不僅方便了運輸，并且在安裝和拆卸方面能夠更加節(jié)省精力和時間，因為其不管是建筑物零部件的建造，亦或是施工安裝過程都體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的特點。最后，模塊化建筑具有良好的節(jié)能環(huán)保能力，首先對于建筑物本身來說，模塊化建筑因通體使用的是鋼材進行組裝，無添加混凝土，因此材料在建筑報廢后仍然能夠大量的回收利用。而對于建筑物設(shè)計而言，模塊化建筑更有利于新型環(huán)保材料的搭建和設(shè)計，同時較一般建筑而言也更節(jié)省材料。
二、淺析模塊化施工工藝
（一）探究建筑模塊化類型
建筑模塊通過進行其功能和結(jié)構(gòu)上的劃分可分為以下幾種類型：第一，墻體承重模塊。墻體承重模塊主要可以將建筑空間劃分成大小合適的空間區(qū)域，滿足建筑物對空間格擋的需求。它主要由水平衡桿、支撐、立柱和墻體組成輕體承重模塊。這種模式的模塊化適用于賓館或宿舍等對空間均勻性劃分表較高的建筑。第二，非承重模塊。非承重模塊主要依靠其他模塊進行整體結(jié)構(gòu)強度承接，同時需要考慮自身的結(jié)構(gòu)重量，非承重模塊在移交在建建筑時已經(jīng)預(yù)先在工廠安裝完成，同時還包括其相應(yīng)的配套設(shè)施。例如廚房等較小空間的結(jié)構(gòu)化所需配備的水暖等。第三，角柱支撐模塊。角柱支撐模塊最大的優(yōu)點就是空間開放性大，通過像傳統(tǒng)熱軋鋼結(jié)構(gòu)的作用布置在結(jié)構(gòu)的縱向邊緣部位。將角柱模塊整體拼裝后便可形成多面的開放空間[4]。第四，樓梯模塊。樓梯模塊同非承重模塊有相似性，它們都需要依附于主題承重結(jié)構(gòu)，但是與非承重結(jié)構(gòu)模塊所不同的是樓梯模塊更多的用于完全模塊化建筑。它主要在樓梯和平臺兩個預(yù)制單元中結(jié)合整體結(jié)構(gòu)延伸至更高樓層。
（二） 探究模塊化施工工藝流程和方法
模塊化施工主要分為幾個特點，首先，對于模塊而言，是預(yù)先在工廠中依據(jù)設(shè)計所需進行流水線化加工而成的。其次，在模塊預(yù)先加工完成的基礎(chǔ)上托運到現(xiàn)場進行組裝。最后再進行裝修作業(yè)。但是模塊化施工的前提是做好土建基礎(chǔ)工程，只有做好了基礎(chǔ)工程才能保證接下來施工工作的順利進行。圖一為模塊化施工流程圖模塊化施工的整體施工步驟如下：
1、 進行土建基礎(chǔ)建設(shè)
基礎(chǔ)建設(shè)是進行其他主體建設(shè)的基礎(chǔ)，對于現(xiàn)場施工來說，需要仔細閱讀施工建筑圖紙，做好地下工程的排水、打樁、壓實等工作，這些工作是更好地進行模塊化施工的前提。
2、 托運轉(zhuǎn)移交由現(xiàn)場進行組裝
其次在基礎(chǔ)工程完工后就是最重要的一步，進行建筑整體結(jié)構(gòu)組裝。進行這一步施工同樣要對施工圖紙有一個很好的把握，因為模塊化建筑本身就具有極強的結(jié)構(gòu)性，雖說施工知識進行相應(yīng)的組裝，但是，在組裝過程中一定要能看懂圖紙中設(shè)計人員需要表達的具體內(nèi)涵和設(shè)計理念。對于組裝過程中的節(jié)點部位細節(jié)一定要仔細研究，運用重點論注重建設(shè)的細節(jié)施工。因為模塊化分區(qū)域的特殊性，因此在進行組裝時還要注意整體的建設(shè)。
3、 進行給排水等安裝工程建設(shè)
給排水安裝時建筑物整體功能性不可缺少的階段，因此在建筑物整體框架建設(shè)完成的基礎(chǔ)上，進行給排水安裝。安裝過程中同樣要進行模塊化劃分，像廚房、衛(wèi)生間等具有獨立體系的模塊應(yīng)提前在工廠整體加工好，運輸?shù)绞┕龅刂恍璧跹b安插便可。
4、 進行建筑的整體裝修
在完成了基本建設(shè)和安裝的基礎(chǔ)上進行裝修工程進場裝修，這是模塊化施工的第四個步驟，裝飾裝修工程同樣需要采用整體和部分的研究觀點進行施工。
5、 進行工程的整體驗收
最后一步就是進行工程的整體驗收，在驗收過程中需要把握建筑節(jié)點、細節(jié)，同時也要注重整體結(jié)構(gòu)的檢驗。
結(jié)束語
雖然模塊化建筑能通過建筑自身的調(diào)節(jié)起到入住更加舒適更加環(huán)保的效果，但如今模塊化建筑仍是建筑設(shè)計的一個難題。模塊化建筑設(shè)計通常在自然界動物建造自己的巢穴中比較多見，但是真正弄清楚其中的道理所在卻是科學(xué)家仍需面臨的問題。但是，目前通過模塊建筑和模塊化施工為建筑行業(yè)帶來了新的契機，仍是建筑行業(yè)值得學(xué)習(xí)的前沿科技。
參考文獻：
[1]俞寶達，俞寶明.從模塊化建筑到模塊化施工[J].浙江建筑，2013，30（5）：56-59.
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引言
模塊化建筑的特點是施工工期較傳統(tǒng)工期短得多, 一般縮短二分之一到三分之一左右。因此, 這種房子適宜于房荒嚴(yán)重和等待解決住宅困難的地方。同時在美國的盒子構(gòu)件工廠一般都放在靠近河岸的城鎮(zhèn)上, 以降低運輸成本。也正由于模塊化建筑的重量較重, 要采用大噸位的吊車吊裝, 所以在施工上也受到一定的限制。模塊化建筑具有一系列突出的優(yōu)點, 其中最大的優(yōu)點就是速度快。同大板房相 比, 模塊 化房屋的施工周期可以縮短50%一70%, 加速資金周轉(zhuǎn), 盡快地發(fā)揮投資效益, 滿足用戶的需要.
一、模塊化建筑設(shè)計的概念
模塊化建筑，又稱空間體系的模塊式裝配建筑，它是由模塊化構(gòu)件組成的一種建筑形式，所有的模塊均應(yīng)在工廠預(yù)制，所有的模塊構(gòu)件應(yīng)該既是一個結(jié)構(gòu)單元又是一個空間單元，結(jié)構(gòu)單元意味著每一個模塊都有其自身的結(jié)構(gòu)，可以不依賴于外部而獨立支撐存在(就相當(dāng)于一個方形的盒子本身)，空間單元則意味著根據(jù)不同的功能需求，模塊內(nèi)部被劃分成不同的空間，并根據(jù)要求裝配上不同的設(shè)施(就相當(dāng)于在盒子當(dāng)中配置上生活所必需的設(shè)施)。不同于傳統(tǒng)意義上的建筑模塊化，而是將其可持續(xù)設(shè)計的特有理念引入到空間重組中，這種特定的模塊化設(shè)計是將原有空間進行結(jié)構(gòu)的模塊化，使空間在其既有結(jié)構(gòu)下拆分為一個個的單元模塊，在向新功能空間轉(zhuǎn)化時，再將這些單元模塊重新整理組合成所需要的空間。這里的模塊不是一個先預(yù)制再裝配的獨立實體，而是在一個已具備框架結(jié)構(gòu)的成熟空間內(nèi)進行空間再重組的一種設(shè)計手段。
二、模塊化建筑設(shè)計的特點
模塊化設(shè)計，是要將原功能建筑空間劃分為單元模塊，用這些模塊進行空間重組，繼而形成新功能空間。當(dāng)新功能空間再次不能滿足城市發(fā)展的需要，需要被再次改造時，設(shè)計者可以利用現(xiàn)有的模塊進行再組合，生成嶄新功能的建筑空間。這就是模塊化設(shè)計最大的特點―――可持續(xù)性，它是一種靈活多變的設(shè)計手法，并且，以一個個的三維空間作為設(shè)計因子，在對空間進行重組設(shè)計的過程中更整體化、條理化。
三、模塊化建筑設(shè)計的原則
在對功能改變的空間進行重組與整合時，要遵循一些設(shè)計的原則才能做出完整有效的新功能空間，實現(xiàn)新舊功能空間的過渡。
1、結(jié)構(gòu)模塊與空間模塊
在功能改變下進行空間的重組與整合，也就是原功能空間到新功能空間的建筑結(jié)構(gòu)是不變的，把這些已有的固定的結(jié)構(gòu)空間看作一個個大模塊，從中劃分出用于重組的小空間模塊，是進行重組的首要一步。
2、單元模塊與單元拆分
利用完整的建筑單元重復(fù)使用來實現(xiàn)空間重組的目的，整體的發(fā)展需要控制在一個完整的規(guī)劃之下，對空間進行單元拆分時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)各空間模塊的功能配置，分析拆分后的單元模塊是否能配合將來的使用，同時做適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)修正，以應(yīng)對總體建筑空間環(huán)境的變化。
3、組合模塊與單元整合
在將空間拆分為所需的單元模塊后，就要進行模塊的組合與單元的整合，而模塊如何組合才能整合成新的建筑單元，是模塊化設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。模塊組合的方式千變?nèi)f化，不勝枚舉，但簡化來看就是，所有模塊的組合都可以用兩個模塊之間的關(guān)系來表達。兩個模塊之間可以有許多組合方式:并列、錯動、連續(xù)、旋轉(zhuǎn)、重疊、滑動、交疊、豎立等等，而在兩個模塊組合后，若抽取相接觸的面，便可以形成一個更大的體塊。針對新功能空間中不同的建筑單元需求，模塊要通過各種組合方式的使用，才能整合成新的建筑單元，實現(xiàn)新舊功能空間的過渡。
四、重組與整合的經(jīng)濟性與科學(xué)性
1、重組與整合的經(jīng)濟性
引用模塊化的理念，對空間通過重組與整合的手段來進行新舊功能的轉(zhuǎn)換的最主要目的就是考慮到它的經(jīng)濟性，但并不是說，僅僅用重組來替代重建的改造方式就已經(jīng)是經(jīng)濟的了，還要在空間重組設(shè)計的過程中融入經(jīng)濟性理念，也就是在進行設(shè)計時既要考慮空間功能上的需要又要考慮成本的支出還要考慮空間建成后的回報。模塊化的重組設(shè)計節(jié)能可持續(xù)，將既有空間進行模塊化重組設(shè)計，保證了低成本支出，建設(shè)完成后利用模塊化的方法可以進行必要的后續(xù)再改造，保障了空間的可持續(xù)性。著名的法國建筑大師勒?柯布西耶曾經(jīng)說過:“建筑師必須認識建筑與經(jīng)濟的關(guān)系，而所謂經(jīng)濟效益并不是指獲得商業(yè)上最大利潤，而是要在生產(chǎn)中以最少的(勞動)付出，獲得最大的實效。”以最低的成本建造出符合要求的建筑才是經(jīng)濟的，但是，這里的成本指的并不僅僅是金錢成本，還有空間成本、能源成本、勞動力成本等，最低的成本是資金的投入少、空間的利用率高、能源的消耗少、勞動力的付出少等基本因素有機結(jié)合在一起組成的，經(jīng)濟的空間重組與整合，是要能夠合理地支配空間、資金、能源、材料與勞力等建設(shè)資源，并在長期的綜合比較后能夠保持數(shù)量、標(biāo)準(zhǔn)和效益三者之間適當(dāng)平衡的相對經(jīng)濟的建筑。對于我國目前的快速的城市發(fā)展來說，尋求良好的經(jīng)濟性設(shè)計是很有必要的[1]。
2、重組與整合的科學(xué)性
我們在用模塊化的原則進行重組設(shè)計時，要時刻注意設(shè)計的科學(xué)性，也就是要注意空間的合理性。空間的功能發(fā)生改變，形態(tài)必然發(fā)生改變，而形態(tài)發(fā)生改變，空間中許多設(shè)計指標(biāo)的使用環(huán)境也就發(fā)生了變化，在這種情況下要注意新功能空間的使用情況是否合理，即重組與整合后，空間使用起來是否舒適，是否有考慮到使用者的生理感覺和心理感受來設(shè)計合理的空間路徑及尺度，空間又是否安全，重組后的空間結(jié)構(gòu)是否牢固，交通流線的組織、特殊需求空間的設(shè)置是否合理等等。如果說重組與整合的經(jīng)濟性體現(xiàn)的是空間的經(jīng)濟價值，那么重組與整合的科學(xué)性體現(xiàn)的便是改造后空間的使用價值，即它使用起來是否好用，也就是空間的“健康”程度。就像是，如果我們現(xiàn)在要造一個“人”，我們注重的一定是保證他的器官健全、血脈通暢，所以，在對空間進行重組的時候，對于一些既定的指標(biāo)必須要尊重，不能忽視，否則就像是拿鉗子去鉗著一個人的血管，那血脈怎么能暢通，人又怎么會健康呢[2]。
3、經(jīng)濟性與科學(xué)性的辯證關(guān)系
經(jīng)濟性與科學(xué)性看上去似乎是兩個對立的個體，一個空間如果追求經(jīng)濟，似乎就不能兼顧到科學(xué)的“嚴(yán)密”，而如果一個空間追求科學(xué)似乎又不能照顧到經(jīng)濟的“低廉”。但是，在本課題的空間重組與整合中，經(jīng)濟性并不是絕對的“低廉”，而是合理地支配空間、資金、能源、材料與勞力等建設(shè)資源，并在長期綜合比較后保持數(shù)量、標(biāo)準(zhǔn)和效益三者之間適當(dāng)平衡的相對的“經(jīng)濟”，這本就是科學(xué)的。而在進行空間重組的科學(xué)性設(shè)計時，為了更“嚴(yán)密”，就必須考慮到方方面面，自然也就包括了經(jīng)濟，要將經(jīng)濟性的理念貫穿于整個科學(xué)性設(shè)計的各個細節(jié)中，才是真正的科學(xué)。其實，這看似對立的兩個個體也是統(tǒng)一的，二者疊加在一起便是合理性，一個空間的重組既經(jīng)濟又科學(xué)，不正是最合理的嗎? 秉承經(jīng)濟與科學(xué)的原則進行設(shè)計，是保證空間合理的必要條件，是完成一個成功的空間重組與整合的必需[3]。
結(jié)束語
模塊建筑是一種組裝化技術(shù), 它用事先預(yù)制好的模塊構(gòu)件組裝成各種房屋, 施工簡便、組裝靈活。模塊構(gòu)件在工廠中預(yù)制, 便于組織工業(yè)化生產(chǎn)、提高工效、減少材料消耗、受季節(jié)影響小。模塊建筑具有施工速度快、抗震性能好、使用面積大、建筑自重輕、施工簡便、組裝靈活、用工用料省等特點, 還具有房屋可搬遷的功能,因此在城市建設(shè)中應(yīng)用并將推廣。
參考文獻
[1]高崧.天普大學(xué)模塊住宅――模塊化設(shè)計與建造[J].住區(qū).2011(06)：183-184.
篇6
起源于德國的“模塊化教學(xué)”[3]方法，可以較好解決上述問題。該方法是基于學(xué)習(xí)遷移理論基本原理，把課程內(nèi)容分解成若干個部分，再將具有相同或相近主題的內(nèi)容進行整合，形成具有內(nèi)在聯(lián)系的單元模塊并進行教學(xué)[4-6]，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，進而提高教學(xué)質(zhì)量。文章以武漢工程大學(xué)土木工程專業(yè)、道路橋梁與渡河工程專業(yè)為例，探索模塊化教學(xué)方法在隧道工程課程中的應(yīng)用。
一、隧道工程課程特點及教學(xué)現(xiàn)狀
（一）內(nèi)容覆蓋面廣
目前我校采用的教材是彭立敏、劉小兵主編的《隧道工程》[7]，同時參考了丁文其[8]、覃仁輝[9]、朱永全[10]等主編的教材。這些教材的主要內(nèi)容大體上包括：緒論、隧道勘測設(shè)計、隧道主體結(jié)構(gòu)與附屬結(jié)構(gòu)、圍巖分級與圍巖壓力、隧道支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算、隧道施工方法、隧道施工工藝及技術(shù)、高速鐵路隧道、隧道常見病害及處治方法、隧道施工組織與管理、運營管理與維護等。可見，隧道工程課程內(nèi)容涵蓋面廣，包含了規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營管理等過程的各個方面，既有基本概念和理論，又有施工工藝和方法；既包含技術(shù)層面問題，又包含管理層面問題。
（二）主要內(nèi)容之間獨立性強
隧道工程課程不僅知識點多，而且其主要內(nèi)容之間具有較強的獨立性。如隧道勘測設(shè)計、圍巖分級、圍巖壓力等，主要涉及工程地質(zhì)、巖土工程勘察、巖體力學(xué)等知識；隧道主體結(jié)構(gòu)與附屬結(jié)構(gòu)，主要涉及建筑結(jié)構(gòu)等知識；隧道施工，主要涉及工程爆破、工程機械等知識；隧道支護，主要涉及巖土工程、建筑材料等知識。
（三） 與先行課程關(guān)系密切
隧道工程課程一般在第七或第八個學(xué)期開設(shè)，在此之前，學(xué)生應(yīng)修完所有專業(yè)基礎(chǔ)課和大部分專業(yè)方向課，掌握相應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)知識。該課程的主要內(nèi)容和先行課程之間存在密切聯(lián)系，具體見表1。表1隧道工程課程主要內(nèi)容與先行課程關(guān)系課程內(nèi)容相關(guān)先行課程隧道工程勘測設(shè)計工程地質(zhì)、工程測量、道路勘測設(shè)計隧道主體、附屬結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)圍巖分級、圍巖壓力、支護結(jié)構(gòu)計算工程地質(zhì)、巖體力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)隧道施工土木工程施工、施工組織與管理隧道支護巖土工程、建筑材料、地下結(jié)構(gòu)防水隧道通風(fēng)及高速鐵路隧道空氣動力學(xué)問題流體力學(xué)、施工組織與管理（四）教學(xué)困境
綜上，隧道工程課程內(nèi)容龐雜，涉及土木工程專業(yè)大部分基礎(chǔ)知識，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時存在理解不透徹、記憶不深刻等問題，學(xué)習(xí)積極性普遍不高。如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，是授課教師面臨的一大挑戰(zhàn)。
另一方面，隧道工程課程內(nèi)容具有較強的綜合性，如將這些零散的內(nèi)容按照某種屬性或規(guī)律進行適當(dāng)歸納、分類，使之成為若干個相互聯(lián)系的有機整體，則不僅能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識體系，使學(xué)生對專業(yè)知識的認知和理解上升到新的高度。
二、模塊化教學(xué)設(shè)計
針對上述問題，采用模塊化基本理論和方法，并根據(jù)涉及科學(xué)、工程問題的不同，將隧道工程課程主要內(nèi)容歸為基本概念、地質(zhì)及力學(xué)問題、施工方法、新技術(shù)新方法、運營管理與維護等5個模塊（表2），具體分述如下：
（一） 基本概念模塊
主要包括隧道的定義、分類、發(fā)展歷史、隧道主體結(jié)構(gòu)與附屬建筑等。隧道工程是地下工程的一種，有別于一般建筑工程，該模塊主要介紹隧道工程中的名詞、定義及相關(guān)基本知識。
（二）地質(zhì)、力學(xué)及支護結(jié)構(gòu)模塊
主要包括隧道工程勘測設(shè)計、圍巖分類、圍巖壓力、隧道支護結(jié)構(gòu)的計算等。隧道修建在巖土體中，其支護結(jié)構(gòu)的形式主要取決于圍巖的工程特性，隧道開挖與支護的核心問題是圍巖力學(xué)特性及圍巖與支護結(jié)構(gòu)的相互作用，即圍巖的地質(zhì)力學(xué)問題。
（三）傳統(tǒng)施工方法模塊
主要包括鉆爆法施工、掘進機法施工、隧道輔助施工作業(yè)、新奧法等。根據(jù)隧道工程所在巖土體性質(zhì)的不同，可以分為巖質(zhì)隧道和土質(zhì)隧道。巖質(zhì)隧道多采用鉆爆法或掘進機法施工，土質(zhì)隧道多采用盾構(gòu)法（掘進機法的一種）。新奧法不是具體的施工方法，但目前幾乎所有隧道的施工都采用新奧法的基本理念和原理。
（四）非傳統(tǒng)施工方法模塊
主要包括高速鐵路隧道工程、城市地鐵隧道工程、海底隧道工程等。近年來出現(xiàn)了上述特殊環(huán)境和技術(shù)條件下的隧道工程，與之配套的新技術(shù)、新方法也日趨成熟，其占有重要地位。
（五） 施工管理與運營維護模塊
主要包括隧道施工組織管理、運營階段的養(yǎng)護與維修等。隧道工程是隱蔽工程，在施工過程中作業(yè)空間有限，作業(yè)環(huán)境危險性高，且各工序之間相互干擾大。在正常運營階段，車輛沖擊、廢氣排放、地下水、圍巖等因素對襯砌耐久性造成不利影響，隧道交通事故、火災(zāi)等更是會造成嚴(yán)重后果。這兩個方面的問題均需要通過實施管理來解決。表2隧道工程教學(xué)內(nèi)容模塊化設(shè)計（Ⅰ）編號模塊名稱主要內(nèi)容學(xué)時分配1基本概念隧道分類及發(fā)展歷史1隧道主體結(jié)構(gòu)2隧道附屬結(jié)構(gòu)12地質(zhì)、力學(xué)及支護結(jié)構(gòu)隧道工程勘測設(shè)計2隧道圍巖分類1隧道圍巖壓力1隧道支護結(jié)構(gòu)的計算13傳統(tǒng)施工方法鉆爆法施工2掘進機法施工1隧道輔助施工作業(yè)2新奧法24非傳統(tǒng)施工方法高速鐵路隧道工程2城市地鐵隧道工程1海底隧道工程15施工管理與運營維護隧道施工組織管理2隧道運營階段養(yǎng)護與維修2上述方法是將隧道工程作為土木工程的一個分支學(xué)科來進行探討，包括理論、方法和工程技術(shù)等多個方面。此外，和橋梁工程、道路工程、房屋建筑工程一樣，也可以將隧道工程作為工程項目的一種，相應(yīng)的課程主要內(nèi)容圍繞隧道工程從規(guī)劃到設(shè)計、施工，再到后期管理等。按照該思路，可以將隧道工程課程的內(nèi)容劃分為：隧道工程基本理論與基本概念、隧道工程規(guī)劃選址與設(shè)計、隧道工程施工、隧道運營管理4個模塊，這4個模塊則直觀反映了隧道工程項目建設(shè)的大體流程（圖1）。
三、模塊化教學(xué)實施及效果評價
武漢工程大學(xué)土木工程專業(yè)創(chuàng)辦于1992年，是學(xué)校“十二五”重點建設(shè)學(xué)科之一，為一級學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點、湖北省楚天學(xué)者設(shè)崗學(xué)科、省級品牌專業(yè)。該學(xué)科現(xiàn)設(shè)有建筑工程方向、交通土建方向，以及道路橋梁與渡河工程。隧道工程是我校土木工程專業(yè)（交通土建方向）及道路橋梁與渡河工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)方向課。2014年開始，將上述模塊化教學(xué)方法應(yīng)用于我校土木工程專業(yè)（中英班）、土木工程專業(yè)（交通土建方向）及道路橋梁與渡河工程專業(yè)的隧道工程課程。
首先，按照表2中的方法，從內(nèi)容屬性的角度出發(fā)進行模塊劃分，在講授每一個模塊之前，提醒學(xué)生復(fù)習(xí)與之相關(guān)的課程內(nèi)容；在講授課程的過程中，提醒學(xué)生講授的內(nèi)容涉及哪些專業(yè)基礎(chǔ)知識，從而讓學(xué)生認識到專業(yè)基礎(chǔ)知識對于后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)的重要性。其次，在每一個模塊內(nèi)容講授完畢時，歸納總結(jié)該模塊的主要內(nèi)容，詳細分析將這些內(nèi)容作為一個模塊的原因，讓學(xué)生理解同一模塊中各部分內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系。再次，在全部課程內(nèi)容講授完畢時，引導(dǎo)學(xué)生回顧課程內(nèi)容，分析各部分內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系，幫助學(xué)生建立專業(yè)思維，構(gòu)建專業(yè)知識體系。最后，采用上述工程項目建設(shè)階段模塊（圖1），引導(dǎo)學(xué)生再次回顧教學(xué)內(nèi)容，可以有效促進學(xué)生的開放性思維，并全面提升學(xué)生運用專業(yè)知識分析和解決工程問題的能力。
經(jīng)過一年多的模塊化教學(xué)探索和實踐，該課程教學(xué)取得了一定成效，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到普遍提升。學(xué)生反映，在學(xué)習(xí)隧道工程課程過程中，較全面地回顧了先行課程涉及到的知識，對專業(yè)知識體系的認識上升到了新的高度。
四、結(jié)語
基于學(xué)習(xí)遷移理論基本原理，按照涉及科學(xué)、工程問題的不同，將隧道工程課程內(nèi)容分為基本概念模塊以及地質(zhì)、力學(xué)及支護結(jié)構(gòu)模塊、傳統(tǒng)施工方法模塊、非傳統(tǒng)施工方法模塊、管理與維護模塊等。此外，按照工程項目建設(shè)的階段，將該課程內(nèi)容劃分為：基本理論與基本概念、規(guī)劃選址與設(shè)計、施工、運營管理4個模塊。二者聯(lián)系緊密，互為補充。實施該模塊化教學(xué)方法，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進學(xué)生深入理解課程內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生運用專業(yè)基礎(chǔ)知識分析、解決專業(yè)問題的能力，幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識體系，收到了良好效果。
需要指出的是，模塊化教學(xué)方法絕不是簡單地將課程內(nèi)容劃分模塊分別講解。在實際操作過程中，需要引導(dǎo)學(xué)生去分析、思考劃分模塊的依據(jù)以及各模塊之間的內(nèi)在聯(lián)系，并站在教材編者的角度去分析課程的內(nèi)容構(gòu)成，從而幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識體系，培養(yǎng)學(xué)生善于運用專業(yè)知識分析和解決實際工程問題的習(xí)慣和能力。課堂上應(yīng)適當(dāng)組織學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí)，并布置課程作業(yè)，充分發(fā)揮學(xué)生自主性，實現(xiàn)師生之間互動。
參考文獻：
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[9]覃仁輝，王成. 隧道工程[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2013.
篇7
隧道工程;模塊化教學(xué);學(xué)習(xí)遷移理論;教學(xué)研究
近年來，隨著高速公路、鐵路建設(shè)及城市地下空間開發(fā)的蓬勃發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的隧道工程，交通、市政建設(shè)領(lǐng)域?qū)λ淼拦こ虒I(yè)技術(shù)人才的需求量不斷增大。培養(yǎng)創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力及解決能力實際問題較強的應(yīng)用型專業(yè)人才是地方本科院校的主要辦學(xué)目標(biāo)之一［1－2］。筆者在隧道工程教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，該課程內(nèi)容覆蓋面廣，且較為零散，采用按教材章節(jié)順序進行授課的傳統(tǒng)教學(xué)模式難以達到良好效果，亟需探索新的教學(xué)模式。起源于德國的“模塊化教學(xué)”［3］方法，可以較好解決上述問題。該方法是基于學(xué)習(xí)遷移理論基本原理，把課程內(nèi)容分解成若干個部分，再將具有相同或相近主題的內(nèi)容進行整合，形成具有內(nèi)在聯(lián)系的單元模塊并進行教學(xué)［4－6］，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，進而提高教學(xué)質(zhì)量。文章以武漢工程大學(xué)土木工程專業(yè)、道路橋梁與渡河工程專業(yè)為例，探索模塊化教學(xué)方法在隧道工程課程中的應(yīng)用。
一、隧道工程課程特點及教學(xué)現(xiàn)狀
(一)內(nèi)容覆蓋面廣
目前我校采用的教材是彭立敏、劉小兵主編的《隧道工程》［7］，同時參考了丁文其［8］、覃仁輝［9］、朱永全［10］等主編的教材。這些教材的主要內(nèi)容大體上包括:緒論、隧道勘測設(shè)計、隧道主體結(jié)構(gòu)與附屬結(jié)構(gòu)、圍巖分級與圍巖壓力、隧道支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算、隧道施工方法、隧道施工工藝及技術(shù)、高速鐵路隧道、隧道常見病害及處治方法、隧道施工組織與管理、運營管理與維護等。可見，隧道工程課程內(nèi)容涵蓋面廣，包含了規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營管理等過程的各個方面，既有基本概念和理論，又有施工工藝和方法;既包含技術(shù)層面問題，又包含管理層面問題。
(二)主要內(nèi)容之間獨立性強
隧道工程課程不僅知識點多，而且其主要內(nèi)容之間具有較強的獨立性。如隧道勘測設(shè)計、圍巖分級、圍巖壓力等，主要涉及工程地質(zhì)、巖土工程勘察、巖體力學(xué)等知識;隧道主體結(jié)構(gòu)與附屬結(jié)構(gòu)，主要涉及建筑結(jié)構(gòu)等知識;隧道施工，主要涉及工程爆破、工程機械等知識;隧道支護，主要涉及巖土工程、建筑材料等知識。
(三)與先行課程關(guān)系密切
隧道工程課程一般在第七或第八個學(xué)期開設(shè)，在此之前，學(xué)生應(yīng)修完所有專業(yè)基礎(chǔ)課和大部分專業(yè)方向課，掌握相應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)知識。該課程的主要內(nèi)容和先行課程之間存在密切聯(lián)系.
(四)教學(xué)困境
綜上，隧道工程課程內(nèi)容龐雜，涉及土木工程專業(yè)大部分基礎(chǔ)知識，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時存在理解不透徹、記憶不深刻等問題，學(xué)習(xí)積極性普遍不高。如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，是授課教師面臨的一大挑戰(zhàn)。另一方面，隧道工程課程內(nèi)容具有較強的綜合性，如將這些零散的內(nèi)容按照某種屬性或規(guī)律進行適當(dāng)歸納、分類，使之成為若干個相互聯(lián)系的有機整體，則不僅能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識體系，使學(xué)生對專業(yè)知識的認知和理解上升到新的高度。
二、模塊化教學(xué)設(shè)計
針對上述問題，采用模塊化基本理論和方法，并根據(jù)涉及科學(xué)、工程問題的不同，將隧道工程課程主要內(nèi)容歸為基本概念、地質(zhì)及力學(xué)問題、施工方法、新技術(shù)新方法、運營管理與維護等5個模塊，具體分述如下:
(一)基本概念模塊
主要包括隧道的定義、分類、發(fā)展歷史、隧道主體結(jié)構(gòu)與附屬建筑等。隧道工程是地下工程的一種，有別于一般建筑工程，該模塊主要介紹隧道工程中的名詞、定義及相關(guān)基本知識。
(二)地質(zhì)、力學(xué)及支護結(jié)構(gòu)模塊
主要包括隧道工程勘測設(shè)計、圍巖分類、圍巖壓力、隧道支護結(jié)構(gòu)的計算等。隧道修建在巖土體中，其支護結(jié)構(gòu)的形式主要取決于圍巖的工程特性，隧道開挖與支護的核心問題是圍巖力學(xué)特性及圍巖與支護結(jié)構(gòu)的相互作用，即圍巖的地質(zhì)力學(xué)問題。
(三)傳統(tǒng)施工方法模塊
主要包括鉆爆法施工、掘進機法施工、隧道輔助施工作業(yè)、新奧法等。根據(jù)隧道工程所在巖土體性質(zhì)的不同，可以分為巖質(zhì)隧道和土質(zhì)隧道。巖質(zhì)隧道多采用鉆爆法或掘進機法施工，土質(zhì)隧道多采用盾構(gòu)法(掘進機法的一種)。新奧法不是具體的施工方法，但目前幾乎所有隧道的施工都采用新奧法的基本理念和原理。
(四)非傳統(tǒng)施工方法模塊
主要包括高速鐵路隧道工程、城市地鐵隧道工程、海底隧道工程等。近年來出現(xiàn)了上述特殊環(huán)境和技術(shù)條件下的隧道工程，與之配套的新技術(shù)、新方法也日趨成熟，其占有重要地位。
(五)施工管理與運營維護模塊
主要包括隧道施工組織管理、運營階段的養(yǎng)護與維修等。隧道工程是隱蔽工程，在施工過程中作業(yè)空間有限，作業(yè)環(huán)境危險性高，且各工序之間相互干擾大。在正常運營階段，車輛沖擊、廢氣排放、地下水、圍巖等因素對襯砌耐久性造成不利影響，隧道交通事故、火災(zāi)等更是會造成嚴(yán)重后果。這兩個方面的問題均需要通過實施管理來解決。上述方法是將隧道工程作為土木工程的一個分支學(xué)科來進行探討，包括理論、方法和工程技術(shù)等多個方面。此外，和橋梁工程、道路工程、房屋建筑工程一樣，也可以將隧道工程作為工程項目的一種，相應(yīng)的課程主要內(nèi)容圍繞隧道工程從規(guī)劃到設(shè)計、施工，再到后期管理等。按照該思路，可以將隧道工程課程的內(nèi)容劃分為:隧道工程基本理論與基本概念、隧道工程規(guī)劃選址與設(shè)計、隧道工程施工、隧道運營管理4個模塊，這4個模塊則直觀反映了隧道工程項目建設(shè)的大體流程。
三、模塊化教學(xué)實施及效果評價
武漢工程大學(xué)土木工程專業(yè)創(chuàng)辦于1992年，是學(xué)校“十二五”重點建設(shè)學(xué)科之一，為一級學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點、湖北省楚天學(xué)者設(shè)崗學(xué)科、省級品牌專業(yè)。該學(xué)科現(xiàn)設(shè)有建筑工程方向、交通土建方向，以及道路橋梁與渡河工程。隧道工程是我校土木工程專業(yè)(交通土建方向)及道路橋梁與渡河工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)方向課。2014年開始，將上述模塊化教學(xué)方法應(yīng)用于我校土木工程專業(yè)(中英班)、土木工程專業(yè)(交通土建方向)及道路橋梁與渡河工程專業(yè)的隧道工程課程。首先，從內(nèi)容屬性的角度出發(fā)進行模塊劃分，在講授每一個模塊之前，提醒學(xué)生復(fù)習(xí)與之相關(guān)的課程內(nèi)容;在講授課程的過程中，提醒學(xué)生講授的內(nèi)容涉及哪些專業(yè)基礎(chǔ)知識，從而讓學(xué)生認識到專業(yè)基礎(chǔ)知識對于后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)的重要性。其次，在每一個模塊內(nèi)容講授完畢時，歸納總結(jié)該模塊的主要內(nèi)容，詳細分析將這些內(nèi)容作為一個模塊的原因，讓學(xué)生理解同一模塊中各部分內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系。再次，在全部課程內(nèi)容講授完畢時，引導(dǎo)學(xué)生回顧課程內(nèi)容，分析各部分內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系，幫助學(xué)生建立專業(yè)思維，構(gòu)建專業(yè)知識體系。最后，采用上述工程項目建設(shè)階段模塊，引導(dǎo)學(xué)生再次回顧教學(xué)內(nèi)容，可以有效促進學(xué)生的開放性思維，并全面提升學(xué)生運用專業(yè)知識分析和解決工程問題的能力。經(jīng)過一年多的模塊化教學(xué)探索和實踐，該課程教學(xué)取得了一定成效，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到普遍提升。學(xué)生反映，在學(xué)習(xí)隧道工程課程過程中，較全面地回顧了先行課程涉及到的知識，對專業(yè)知識體系的認識上升到了新的高度。
四、結(jié)語
基于學(xué)習(xí)遷移理論基本原理，按照涉及科學(xué)、工程問題的不同，將隧道工程課程內(nèi)容分為基本概念模塊以及地質(zhì)、力學(xué)及支護結(jié)構(gòu)模塊、傳統(tǒng)施工方法模塊、非傳統(tǒng)施工方法模塊、管理與維護模塊等。此外，按照工程項目建設(shè)的階段，將該課程內(nèi)容劃分為:基本理論與基本概念、規(guī)劃選址與設(shè)計、施工、運營管理4個模塊。二者聯(lián)系緊密，互為補充。實施該模塊化教學(xué)方法，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進學(xué)生深入理解課程內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生運用專業(yè)基礎(chǔ)知識分析、解決專業(yè)問題的能力，幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識體系，收到了良好效果。需要指出的是，模塊化教學(xué)方法絕不是簡單地將課程內(nèi)容劃分模塊分別講解。在實際操作過程中，需要引導(dǎo)學(xué)生去分析、思考劃分模塊的依據(jù)以及各模塊之間的內(nèi)在聯(lián)系，并站在教材編者的角度去分析課程的內(nèi)容構(gòu)成，從而幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識體系，培養(yǎng)學(xué)生善于運用專業(yè)知識分析和解決實際工程問題的習(xí)慣和能力。課堂上應(yīng)適當(dāng)組織學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí)，并布置課程作業(yè)，充分發(fā)揮學(xué)生自主性，實現(xiàn)師生之間互動。
作者：王章瓊 黃民水 余浩延 單位：武漢工程大學(xué)資源與土木工程學(xué)院
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篇8
1永臨結(jié)合的理念研究
永臨結(jié)合是建筑行業(yè)中一種工程建設(shè)的理念，針對的是實現(xiàn)建筑項目高質(zhì)量發(fā)展這一協(xié)調(diào)發(fā)展的思路形成的建設(shè)理念，具有較強的實踐價值和應(yīng)用優(yōu)勢，永臨結(jié)合是將工程建設(shè)投產(chǎn)后的永久性工程與施工過程中使用到的臨時工程相結(jié)合，綜合考慮多項要素進行統(tǒng)一建設(shè)，將兩次投資活動集中為一次，是一項高效經(jīng)濟性的建設(shè)實踐活動，特別是在針對項目規(guī)模大、投資成本高的建筑項目進行施工建設(shè)時，建設(shè)周期長，成本投入高，需要同時進行大量的配套工程、臨時作業(yè)，投入較高的資金成本、資源成本。將永臨結(jié)合的理念融入其中，科學(xué)、合理地組織施工，保證施工流程的規(guī)范性、有序性，將永久工程建設(shè)結(jié)構(gòu)在臨時工程中充分發(fā)揮出應(yīng)用價值和優(yōu)勢，是現(xiàn)代社會發(fā)展中建筑行業(yè)必須要重視的一大理念，實現(xiàn)永臨結(jié)合是工程項目建設(shè)中實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、提高工程經(jīng)濟效益和綜合效益的有力措施[1]。在當(dāng)今建筑行業(yè)中，綠色施工與降本增效等理念越來越受重視，永臨結(jié)合作為創(chuàng)新技術(shù)的代表，也相應(yīng)越來越為人所接受，并在建筑施工工程中得以有效應(yīng)用。在施工項目中遵循永臨結(jié)合理念，不僅能在施工過程中發(fā)揮綠色、環(huán)保、節(jié)能等作用，也可有效縮短工期，節(jié)約施工成本，同時提升工程形象。因此在建筑行業(yè)中，永臨結(jié)合理念將成為未來的發(fā)展趨勢，在后續(xù)工作中得以更為廣泛地應(yīng)用。
2模塊化內(nèi)置施工升降機應(yīng)用優(yōu)勢
模塊化內(nèi)置施工升降機是人貨混載的一種垂直運輸設(shè)備，廣泛應(yīng)用到了建筑領(lǐng)域。施工升降機所涵蓋的范圍較廣，不僅包括施工電梯，也包括各類施工平臺。單純的施工升降機由轎廂、驅(qū)動機構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、附墻、底盤、圍欄、電氣系統(tǒng)等各部分構(gòu)成，其工作原理是通過電機驅(qū)動轎廂沿導(dǎo)軌架進行垂直升降，驅(qū)動系統(tǒng)置于轎廂頂上方，轎廂頂部還設(shè)置有吊桿，用來安裝導(dǎo)軌架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，四周設(shè)置欄桿，以便于驅(qū)動系統(tǒng)檢修保養(yǎng)。施工電梯一般采用雙籠體形式，即每個導(dǎo)軌架的兩側(cè)分別設(shè)置轎廂與驅(qū)動系統(tǒng)，共有2套可以各自獨立沿導(dǎo)軌架升降的轎廂，這種施工升降機也經(jīng)常與塔吊、爬升模架等機械設(shè)備配合施工，在建筑施工工程中，施工升降機常被用于載人載貨施工環(huán)節(jié)。在現(xiàn)代化建設(shè)進程逐步推進的時代背景下，建筑行業(yè)中利用施工升降機完成了一系列的施工建設(shè)任務(wù)，由于施工升降機所處的工作環(huán)境較差，有著巨大的運行負荷，很容易發(fā)生電氣故障、機械故障的問題，要得到維修人員的及時處理，防范可能存在的安全事故問題。傳統(tǒng)的施工升降機是以外掛是為主，而內(nèi)置施工升降機則體現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢，不僅成本較低，而且強調(diào)了施工規(guī)范性和安全性，一旦發(fā)生內(nèi)置施工升降機斷繩等問題時，可以在一定的速度中形成吊籠制停，通過傳感器的作用將電源切斷，傳感器開始運作，意味著內(nèi)置施工升降機需要通過人力操作來復(fù)位或開關(guān)，內(nèi)置施工升降機系統(tǒng)大大提高了整個施工過程的安全性，節(jié)約了資金投入，降低了施工成本，整個運輸過程更加快捷、方便，周轉(zhuǎn)率大大提高。在建筑施工中，施工升降機的應(yīng)用是關(guān)鍵設(shè)備之一，不管是外掛設(shè)置還是內(nèi)置裝置，均需要強調(diào)安全性能維護和保養(yǎng)施工升降機[2]。內(nèi)置施工升降機主要是有以下幾個部分共同組成的，包括主機、控制柜、承重梁、吊籠、導(dǎo)軌、對重、隨行電纜、層門、安全裝置、控制線路等，運行時由司機在操縱箱發(fā)出操作指令，控制柜進行分析和計算，向主機發(fā)送分析計算的結(jié)果，升降機接到命令之后進行相關(guān)運行，在工程施工中，司機和施工人員之間的溝通利用對講系統(tǒng)進行，司機接收到呼機指令之后，明確停靠的樓層，按照顯示屏上的信息，內(nèi)置施工升降機會進行自動的運行和操作，司機采取手動的方式，利用開關(guān)控制吊籠門層門完成運輸任務(wù)，操作升降機的過程更加便捷。模塊化內(nèi)置施工升降機的應(yīng)用有助于保證施工安全性，減少了施工人員數(shù)量，在安裝拆卸過程中，只需要四個人、用兩天的時間就可以完成安裝拆卸作業(yè)，每五層提升一次，工作效率更高，施工成本投入低。傳統(tǒng)外掛式施工升降機和模塊化內(nèi)置施工升降機相比，受到天氣因素的影響更大，很容易發(fā)生施工不便、增加危險程度的情況，甚至可能對工程建筑的外部形成危害，破壞美觀外立面效果，發(fā)生開關(guān)失靈或電線短路時，外掛式施工升降機會出現(xiàn)墜落風(fēng)險，而內(nèi)置施工升降機則配備了專門的強制驅(qū)動拽引器，面臨惡劣條件，也不會發(fā)生沖頂?shù)任ｋU，當(dāng)出現(xiàn)墜落或超速下降的情況時，內(nèi)置施工升降機的限速器會開啟安全鉗，平穩(wěn)運作，將吊籠落在導(dǎo)軌上，整個過程平穩(wěn)，保障了人員和物料的安全。內(nèi)置施工升降機突破了環(huán)境因素的限制，不再受天氣因素的影響，節(jié)約了大量的施工時間，施工安全性更強，是一項綠色安全的施工技術(shù)。內(nèi)置施工升降機是以電梯為依據(jù)研發(fā)出的運輸系統(tǒng)，作為一種新型的垂直運輸體系，模塊化內(nèi)置施工升降機運行中，施工安全得到了有力的保障，逐步構(gòu)建起了完善的安全防護體系。內(nèi)置式施工升降機在各種電梯結(jié)構(gòu)的建筑物中廣泛應(yīng)用，使用率高，體現(xiàn)出了較強的應(yīng)用價值，對施工過程形成了全方位的保護效果，因為其特有的安全防護系統(tǒng)和完善的施工指導(dǎo)手冊，在同類工程中體現(xiàn)出了更強的實用性，值得廣泛推廣和大范圍的應(yīng)用[3]。
3模塊化內(nèi)置施工升降機永臨結(jié)合的技術(shù)應(yīng)用
3.1建立操作平臺系統(tǒng)
模塊化內(nèi)置施工升降機操作平臺系統(tǒng)構(gòu)成相對復(fù)雜，操作平臺系統(tǒng)是防護與促進模塊化內(nèi)置施工升降機的中樞控制系統(tǒng)，在施工升降機中扮演了重要角色，在此操作平臺系統(tǒng)中，控制單元、操控系統(tǒng)及運行系統(tǒng)等各系統(tǒng)集于一處，共同管控模塊化內(nèi)置施工升降機的運行。操作平臺系統(tǒng)是模塊化內(nèi)置施工升降機的核心系統(tǒng)，對升降機的正常運行與功能的有效發(fā)揮具備直接影響，在模塊化內(nèi)置施工升降機運行過程中需要根據(jù)平臺的功能要求和運行實際掌握控制要點，實現(xiàn)對模塊化內(nèi)置施工升降機的有效操控，提高平臺的操作效率，使模塊化內(nèi)置施工升降機發(fā)揮自身基本功能，提升自身運行效果。
3.2建立升降動力系統(tǒng)
升降動力系統(tǒng)是模塊化內(nèi)置施工升降機得以實現(xiàn)正常升降功能的重要保障，升降動力系統(tǒng)主要采用液壓制動的方式，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特點以及建筑物的施工要求選擇升降的高度。升降動力系統(tǒng)在工作中既要保證平穩(wěn)升降，也要控制升降的幅度。升降動力系統(tǒng)在運行中需要保證動力系統(tǒng)的完善性，保證動力系統(tǒng)功能正常。除此之外，動力系統(tǒng)需要與鎖閉系統(tǒng)相連接，保證模塊化內(nèi)置施工升降機在升降到預(yù)定高度之后能夠依靠鎖閉系統(tǒng)進行定位，提高動力系統(tǒng)的運行效果并保證升降平臺的安全性。
3.3建立附墻系統(tǒng)
附墻系統(tǒng)是模塊化內(nèi)置施工升降機的組成系統(tǒng)，附墻系統(tǒng)主要的功能在于為結(jié)構(gòu)施工提供遮擋服務(wù)，避免升降機運作以及結(jié)構(gòu)施工中出現(xiàn)配件掉落或其他的安全事故。除此之外，附墻系統(tǒng)還具有美觀性的特點，在施工過程中能夠根據(jù)施工的要求和特點以及施工的具體情況做好施工遮擋，使模塊化內(nèi)置施工升降機能夠在整體升降和施工過程中依靠附墻系統(tǒng)完成施工作業(yè)。附墻系統(tǒng)在實際運行中需要按照施工的要求和升降機的運行實際選擇運行方式，并在升降機的控制系統(tǒng)中對附墻系統(tǒng)的高度進行調(diào)節(jié)，保證附墻系統(tǒng)能夠在模塊化內(nèi)置施工升降機的運行中發(fā)揮作用。
3.4建立一體化防護體系
模塊化內(nèi)置施工升降機永臨結(jié)合的技術(shù)應(yīng)用中，要建立起完善的一體化施工防護體系，因為在安全防護設(shè)備方面，內(nèi)置施工升降機的應(yīng)用尚未確定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使用臨時搭設(shè)的防護設(shè)備，仍舊存在一定的操作風(fēng)險，建立起一體化的防護體系，可以利用建筑物的電梯井，設(shè)計頂部位置的防護棚，防范墜物風(fēng)險和雨水等惡劣天氣的風(fēng)險問題，設(shè)置防護棚時要將其設(shè)置成可伸縮形式，并且能夠進行自主調(diào)節(jié)，起到更好的防護效果。在制作防護棚和門的時候，要采取差異性的制作方案，將其中的不同之處對比和體現(xiàn)出來，保證最終的制作方案合理、可靠，經(jīng)過垂直試驗等方式，確定防護棚和門最大的承受極限，防止出現(xiàn)被破壞的情況，實現(xiàn)循環(huán)和再利用的目標(biāo)，推廣和應(yīng)用防護棚與門。值得注意的是，在構(gòu)建一體化防護體系時要強調(diào)對技術(shù)的創(chuàng)新，建立起新型的防護體系，適應(yīng)現(xiàn)代社會背景下建筑行業(yè)的施工要求、施工標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建起新型的防護棚，提高安全保障水平，促進施工效果安全性、穩(wěn)定性的提升，深入開展對防護體系的建設(shè)工作，可以轉(zhuǎn)變主體結(jié)構(gòu)，形成硬防護主體結(jié)構(gòu)新形式，研究升降機的銅扣等各個細節(jié)，生產(chǎn)和研發(fā)出更加安全的電動防護門[4]。
3.5設(shè)置逃生裝置系統(tǒng)
逃生裝置系統(tǒng)的設(shè)置在內(nèi)置施工升降機應(yīng)用中是必不可少的，目前內(nèi)置施工升降機的逃生設(shè)置仍舊采取攀爬梯的方式進行逃生，這樣的方式安全性不足，在資源空間的利用方面也體現(xiàn)出了一定的缺陷，保存逃生裝置的難度大，在需要逃生裝置時，很容易出現(xiàn)無法順利逃生的情況，對施工安全保障作用不足。因此設(shè)置逃生裝置系統(tǒng)要合理、科學(xué)地優(yōu)化逃生裝置的應(yīng)用技術(shù)，設(shè)置應(yīng)急逃生裝置，要強調(diào)伸縮式的功能，在傳統(tǒng)的攀爬梯基礎(chǔ)之上，將能夠伸縮的逃生梯設(shè)置在頂部位置，做好固定作業(yè)，形成頂部的應(yīng)急逃生通道。制作逃生工具時，可以在頂部設(shè)計和安裝伸縮折疊逃生梯，利用應(yīng)急逃生梯應(yīng)用，合理布局空間，提高逃生裝置系統(tǒng)的設(shè)計效果。加強新型應(yīng)急逃生裝置的應(yīng)用，提高應(yīng)急逃生系統(tǒng)的安全性，例如新型的折疊伸縮逃生裝置，具有較強的應(yīng)用優(yōu)勢，體現(xiàn)出了空間利用率高的特征，不需要占據(jù)更多的內(nèi)部空間，丟失的風(fēng)險小，具有極高的推廣價值。在應(yīng)急過程中使用新型的折疊伸縮逃生裝置，不容易出現(xiàn)損壞等情形影響逃生效果，逐步推廣和應(yīng)用新型的逃生裝置，優(yōu)化逃生系統(tǒng)，實現(xiàn)對模塊化內(nèi)置升降機永臨結(jié)合技術(shù)的合理應(yīng)用，強調(diào)施工的安全性，實現(xiàn)安全生產(chǎn)、安全作業(yè)的建設(shè)目標(biāo)[5]。
3.6電梯模塊化自由拼裝
模塊化內(nèi)置施工升降機永臨結(jié)合技術(shù)應(yīng)用中，可根據(jù)不同的井道標(biāo)準(zhǔn)，采取電梯模塊化自由拼裝的方式，優(yōu)化最終的設(shè)計效果，提高模塊化內(nèi)置施工升降機的應(yīng)用效果，發(fā)揮出永臨結(jié)合技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，將不同的電梯井分解成多個模塊，形成模塊化的形式，再根據(jù)轎廂的不同設(shè)計效果和運行步驟，研究、設(shè)計和設(shè)置后續(xù)的拆卸環(huán)節(jié)，運用轎廂的完整功能和多樣化外形的可替代性，重復(fù)利用轎廂，推廣和使用內(nèi)置施工升降機。制造轎廂模塊化時可以利用定制產(chǎn)品，改善一系列的問題，采取個性化定制的方式制作產(chǎn)品，利用一定的模塊完成重組，普及產(chǎn)品的應(yīng)用，擴大推廣范圍，通過轎廂的模塊化制造以及舊箱板材料的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，推動模塊化內(nèi)置施工升降機永臨結(jié)合技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新進程。
3.7融合電梯設(shè)計技術(shù)
外掛式施工升降機和模塊化內(nèi)置施工升降機相比，工作原理上體現(xiàn)出了不同的差異性，內(nèi)置施工升降機和正式的電梯更加相似，因此可以共同使用相同的配件，因此在永臨結(jié)合技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用中，可以借助正式電梯配件的技術(shù)研究成果，提高模塊化內(nèi)置施工升降機的永臨結(jié)合技術(shù)應(yīng)用效率。在正式電梯中的一些配件可以結(jié)合使用到內(nèi)置施工升降機中，在施工升降機的軌道設(shè)計中，利用正式電梯的圖紙、支架和軌道等方案，加強對軌道修繕和保養(yǎng)工作的研究，重復(fù)利用資源，節(jié)約成本投入，避免二次施工，降低投入到電梯施工中的成本。模塊化內(nèi)置施工升降機永臨結(jié)合技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用，要逐步推進技術(shù)創(chuàng)新的進程，利用電梯配件和升降機配件的相互結(jié)合，使電梯設(shè)計技術(shù)有機融合在一起，逐步使用正式電梯配件取代升降機配件，向著這一方向進行研究和實踐探索。因為內(nèi)置施工升降梯和正式的電梯結(jié)構(gòu)體系之間有著相似性，幾乎是相同的，在正式電梯的圖紙基礎(chǔ)之上，保證內(nèi)置施工升降梯的安全使用，可以將正式電梯的圖紙應(yīng)用其中，使用正式的電梯配件和升降機配件相互取代，設(shè)計出更加符合正式電梯運行需求和升降機性能要求的系統(tǒng)，形成配件替換使用的說明書。真正將模塊化內(nèi)置施工升降機的永臨結(jié)合技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢和價值發(fā)揮出來，強化施工效益，提高工程建設(shè)的經(jīng)濟效益和綜合效益[6]。
4結(jié)論
綜上所述，施工升降機在建筑項目的施工中擔(dān)負著重要的使命，作為不可或缺的運輸設(shè)備，得到了廣泛運用，模塊化內(nèi)置施工升降機在安全性能和使用與維護的便捷性方面均體現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢，逐漸替代了外掛裝置。在模塊化內(nèi)置施工升降機的應(yīng)用中，將永臨結(jié)合的應(yīng)用技術(shù)理念融入其中，發(fā)揮出了內(nèi)置施工升降機的可靠性能優(yōu)勢，建立和完善一體化防護體系，設(shè)置逃生裝置系統(tǒng)，利用電梯模塊化自由拼裝，融合電梯設(shè)計技術(shù)，提高了建筑施工的質(zhì)量性能，節(jié)約了成本投入，實現(xiàn)了資源效益最大化的目標(biāo)，提高了我國建筑行業(yè)的發(fā)展水平。
參考文獻
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篇9
關(guān)鍵詞 ：BIM；工程造價；三維碰撞；信息共享
中圖分類號：TU723；TU2文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1673-260X（2015）02-0049-03
隨著我國綜合國力的提升，作為國民經(jīng)濟支柱之一的建筑業(yè)也在蓬勃發(fā)展，然而，與之對應(yīng)的工程造價管理卻存在著諸多問題.基于傳統(tǒng)造價模式存在的種種弊端，我國“十二五”計劃提出了全面運用建筑信息模型進行造價管理的理念.
1 工程造價管理
工程造價管理是運用科學(xué)、技術(shù)原理和方法，在統(tǒng)一目標(biāo)、各負其責(zé)的原則下，為確保建設(shè)工程的經(jīng)濟效益和社會權(quán)益而對建筑工程造價管理及建筑工程價格所進行的全過程、全方位的符合政策和客觀規(guī)律的組織活動[1].
2 我國造價管理的現(xiàn)狀
我國工程造價模式從根據(jù)手工繪圖計算發(fā)展到軟件繪圖算量，計價方式也從定額模式發(fā)展到清單計價模式，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，正在不斷的改進完善[2].但是，整個造價行業(yè)的發(fā)展水平與當(dāng)前經(jīng)濟、社會的發(fā)展水平之間仍存在一定的差距，存在諸多弊端.
2.1 我國造價管理人員素質(zhì)偏低
在西方國家，造價管理模式已相對成熟，由具備較高專業(yè)知識和素質(zhì)的人員進行造價管理，但在國內(nèi)，造價管理者呈現(xiàn)老齡化的趨勢，對造價管理的認識存在一定的滯后性.部分從業(yè)人員雖系工程造價專業(yè)出身，但其專業(yè)知識與現(xiàn)代化的造價管理需求之間仍存在較大差距.
2.2 我國造價管理模式與市場脫節(jié)
在計劃經(jīng)濟時代，建筑造價管理大多采用行政管理的計價方式，建筑工程造價大多依據(jù)計劃價格和行政規(guī)定進行編制.其次，除了國家有關(guān)部門制定的定額外，各省級行政單位往往也根據(jù)自身情況制定本省定額.這些計價資料往往是以大城市的價格水平為依據(jù)進行編制，其他地區(qū)的市場價格難以得到反映[3].
2.3 我國造價管理信息化程度低
雖然，我國大部分建筑企業(yè)已使用造價軟件，但是我國在工程造價管理方面的信息化起步較晚，普及不到位.而且，現(xiàn)在基本通過二維圖紙進行項目的造價預(yù)算，對造價師讀圖能力要求很高，容易引起工程量的漏算或者錯算.
2.4 傳統(tǒng)造價管理的局限性
第一，隨著經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了大批技術(shù)復(fù)雜的大型工程，傳統(tǒng)造價的模式已不能滿足這些建筑的施工要求.第二，目前我國建筑工程“三超”現(xiàn)象嚴(yán)重，工程質(zhì)量難以保證，工期一再拖延，造價難以控制[4].第三，工程項目造價數(shù)據(jù)難以高效共享，各階段管理人員難以協(xié)同作業(yè).
3 BIM在工程造價中的應(yīng)用
3.1 BIM簡介
BIM（Building Information Modeling）的中文譯名為“建筑信息模型”，即推行建筑工程設(shè)計、施工以及管理工作工程信息模型化和參數(shù)化[5].美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)（NBIMS）組織將其定義為“建設(shè)項目物理和功能特性的數(shù)字化表達，實質(zhì)是一個共享的知識資源庫，為項目在全生命周期中的決策提供可靠信息和依據(jù).在項目不同階段，不同利益相關(guān)方通過在BIM中輸入、提取、更新和修改信息，支持和反應(yīng)其各自職責(zé)的協(xié)同工作”[6].
3.2 全過程造價管理
20世紀(jì)90年代初，我國提出了“全過程造價管理”理論，即要求工程造價的計算與控制必須從立項就開始，直到工程竣工為止[7].全過程造價管理要求建設(shè)單位在實施各個環(huán)節(jié)時，采取動態(tài)控制措施，將工程項目總投資控制在合理范圍之內(nèi).
3.3 BIM在全過程工程造價中的應(yīng)用
如前所述，我國工程造價管理中存在諸多問題，而BIM具有可視化、模型化、參數(shù)化等特點.利用BIM建模，將圖紙通過可視化形象地演示出來，可以避免由于各專業(yè)分開設(shè)計造成的碰撞.再有，利用BIM可以將施工過程中各階段的數(shù)據(jù)進行整合，形成數(shù)據(jù)庫，為建筑運營過程中問題的解決提供了便利.下面主要從模塊化計價模式、三維碰撞檢驗、信息積累和共享等方面來闡述BIM在工程項目造價管理中的作用.
3.3.1 基于BIM的模塊化計價模式研究
工程預(yù)算的準(zhǔn)確性往往決定著一個工程項目能否成功實施，而工程量計算以及造價信息的準(zhǔn)確性影響著工程造價.模塊化計價原理是在分析整個工程項目的基礎(chǔ)上，綜合以上影響工程造價的兩個主要因素，將建筑工程分解成若干模塊，再將這級模塊依次分解成獨立的下級模塊.在模塊全部分解完成后，各級模塊保持相對獨立的同時也全面覆蓋了整個工程項目[8].這種模塊化的建筑信息模型從整個建筑的生命周期出發(fā)，一方面可以實現(xiàn)從設(shè)計咨詢到初步設(shè)計再到施工圖設(shè)計等各階段的信息細化和實時更新；另一方面可以滿足數(shù)據(jù)信息的共享，有助于提高參與工程建設(shè)各單位的協(xié)調(diào)性與效率[9].
蘇州中心廣場項目由10幢建筑構(gòu)成，總投資約285億元.該工程地下面積20余萬平方米，地下單層建筑面積達7萬平方米，每層施工段達到24個之多，中億豐建設(shè)公司運用魯班BIM技術(shù)建立模型，利用模塊化進行施工分區(qū)，自動分析每個模塊人材機的消耗，制定資源計劃，便于有效控制項目成本.
由此可以看出，通過BIM技術(shù)對建筑進行模塊化管理，使建筑物形成一個有機的整體，對各模塊各施工階段的分析進行精細化管理，從眾多方案中選擇最優(yōu)方案，進而節(jié)約施工成本，提高造價水平.
3.3.2 基于BIM的三維碰撞檢驗研究
三維碰撞的管線檢驗，即施工技術(shù)人員在正式施工以前對管線進行檢驗并解決大量構(gòu)件碰撞的問題.目前，我國的設(shè)計院基本都是采取分專業(yè)設(shè)計的模式，且大部分設(shè)計都是二維平面設(shè)計，因此會產(chǎn)生設(shè)計不合理導(dǎo)致各專業(yè)管線之間、管線與建筑結(jié)構(gòu)的碰撞，給施工帶來麻煩，造成返工或者浪費，導(dǎo)致工程造價的增加.如圖3，由于二維平面空間有限，容易忽視在實際操作中構(gòu)件與構(gòu)件之間的碰撞問題，而利用三維可視化視圖，可以很快發(fā)現(xiàn)構(gòu)件之間的碰撞問題.對于一些復(fù)雜的大型工程，利用BIM技術(shù)進行三維碰撞檢測具有顯著的優(yōu)勢.通過建立BIM模型，利用碰撞檢驗系統(tǒng)整合各專業(yè)模型，自動找出各模型間的碰撞點，直接在模型中修改，自動生成修改后的圖形.
2011年，江蘇正方園集團利用魯班BIM技術(shù)對無錫地鐵控制中心項目進行碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)碰撞點440多處，經(jīng)過雙方協(xié)商確定需要修改的碰撞點共145處.如果這些碰撞點不提前消除，可能會造成15~20萬元的成本損失及10~20天的工期延誤[10].
因此，利用BIM的可視化功能進行碰撞檢測，不但能消除在設(shè)計中存在的碰撞，還能降低返工和建材浪費的可能性，從而優(yōu)化施工方案，避免工期延誤，降低工程造價.
3.3.3 基于BIM的信息積累和共享研究
近年來，施工單位和造價單位在完成施工項目和預(yù)決算之后，與項目有關(guān)的數(shù)據(jù)信息基本都以紙質(zhì)文檔或Word、Excel、PDF等格式的電子文檔進行保存[11].這樣2D形式的電子檔，在施工結(jié)束之后基本都存放在檔案館，利用價值也很小.而通過BIM建模，在全過程造價周期中，所有的數(shù)據(jù)采集、處理和改進都在同一個建筑模型中進行，保護了信息的完整性；同時，用BIM建筑信息模型代替紙質(zhì)的圖紙和數(shù)據(jù)進行保存，有利于資料的積累，方便以后的查看和反復(fù)利用.
利用BIM技術(shù)，在全壽命周期的各階段的技術(shù)人員可以隨時查看各時段的數(shù)據(jù)，通過信息化的終端和BIM數(shù)據(jù)后臺在計算機中完成數(shù)據(jù)的表達、交流和共享.如圖5，通過BIM將一個個獨立的崗位聯(lián)系到了一起，以前，通常進行的是流水施工，設(shè)計、采購、施工、造價之間缺少信息的交流.
上海中心大廈的主體建筑結(jié)構(gòu)高度為580米，總高度632米，總建筑面積57萬平方米.在項目中采用魯班PDS系統(tǒng)管理和共享BIM數(shù)據(jù)，項目部成員可以隨時訪問.在施工過程中如遇到工程變更等突況，可以第一時間上傳到MC系統(tǒng)，實時更新，材料人員根據(jù)MC系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)進行材料采購，減少浪費.
總而言之，BIM信息的積累和共享使得各方能夠準(zhǔn)確獲取實物量，從而制定采購計劃，避免不必要的材料浪費，及時確認變更工程量及工程進度款，并進行費用的審核，避免不必要的成本支出[12].
4 結(jié)語
BIM技術(shù)在工程項目全過程造價中的應(yīng)用，通過可視化建模，有助于減少視圖的誤差；通過碰撞檢驗，有益于優(yōu)化施工方案、控制成本；通過動態(tài)數(shù)據(jù)庫，有利于各管理線的協(xié)同工作、信息共享.BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以有效的解決我國傳統(tǒng)管理模式下“三超”、信息脫節(jié)、信息化程度低等問題，為我國建筑行業(yè)的發(fā)展提供幫助.
雖然，我國“十二五”計劃提出了全面運用建筑信息模型進行造價管理的理念，但目前BIM的應(yīng)用尚處于初級階段，在全過程造價管理方面的潛在應(yīng)用價值還沒有充分發(fā)揮出來.然而，BIM時代已經(jīng)來臨，BIM必將成為我國未來建筑業(yè)發(fā)展的大趨勢，所以BIM軟件亟須不斷摸索嘗試，從而逐漸成長為符合我國建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用軟件，解決傳統(tǒng)技術(shù)在造價管理中的局限性.
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篇10
社會的發(fā)展促進了人們生活水平的提高,人們居住條件得到較大的改善。對家庭裝修及家具的要求也越來越高。對家具的要求不僅要造型新穎,富有時代感,還需要其功能齊全,適用。另外,由于各住房設(shè)計的布置不同,亦需要現(xiàn)代家具設(shè)計能隨住房條件的不同而變化。家具模塊化設(shè)計及機構(gòu)在家具設(shè)計中的應(yīng)用可在一定程度上滿足人們對家具的這種要求。
目前市場上流行的家具從風(fēng)格上可以分為:
現(xiàn)代家具、歐式家具、美式家具、中式古典家具等。
從中外家具發(fā)展史可以看出,現(xiàn)代家具、歐式家具、美式家具屬于西方家具發(fā)展的順延。它與中國家具的發(fā)展歷程有著不同的文化背景和發(fā)展軌跡。而中國家具的發(fā)展歷程由于社會原因在清末時期出現(xiàn)斷層,導(dǎo)致現(xiàn)在流行的家具普遍缺少中國傳統(tǒng)元素和中國的文化氣息。
在現(xiàn)代設(shè)計不斷尋找新語言的今天,中國的悠久歷史、遼闊地域和多民族文化藝術(shù)形式造就的東方傳統(tǒng)文化則顯現(xiàn)出平和、含蓄和睿智,這也許正是喧囂浮躁的現(xiàn)代人所渴望的心靈沉靜。
意欲改變中國設(shè)計現(xiàn)狀的國內(nèi)設(shè)計界,正熱衷于將中國傳統(tǒng)元素應(yīng)用到現(xiàn)代設(shè)計中,主要有“寫形”和“寫意”兩種形式。“寫形”即將可見的中國傳統(tǒng)元素借助現(xiàn)代設(shè)計表現(xiàn)手法進行展現(xiàn),這是淺層表現(xiàn)形式。“寫意”則不拘泥于單純的外在形式,而在無形中追求內(nèi)在的“天人合一”、“以和為美”的中國傳統(tǒng)審美理念,這是深層的表現(xiàn)形式。東方傳統(tǒng)圖形語言對于意境的表現(xiàn)獨具魅力,常常只有將“形”和“意”完美結(jié)合,才能在現(xiàn)代設(shè)計中將傳統(tǒng)文化演繹得恰到好處。
本研究想通過在中國傳統(tǒng)家具中尋找一種元素,運用現(xiàn)代造型手法,使傳統(tǒng)與現(xiàn)代的風(fēng)格結(jié)合。并注重家具的結(jié)構(gòu)研究,以滿足人們對家具更高的訴求,實現(xiàn)有中國特色的現(xiàn)代新型結(jié)構(gòu)家具。
1家具模塊化設(shè)計及應(yīng)用
1.1家具模塊化設(shè)計
家具模塊化設(shè)計是根據(jù)一定的設(shè)計理念,設(shè)計出一種或者幾種基本模塊,加上一些簡單的板塊件與連接件,進行不同的組合拼裝,得到不同造型,不同使用功能的家具。
案例:
某整套家具產(chǎn)品設(shè)計來源于基本造型是從“壽”字演變成床,床是由若干個基本造型的模塊組成,模塊是“壽”字中一部分演變過來的,通過不同方式的組合及各種結(jié)構(gòu)運用得到造型各異,用途不同的家具。
通過對品牌家具市場的調(diào)研,根據(jù)該設(shè)計的風(fēng)格和審美取向,現(xiàn)定位為新中式簡約多功能模塊化家具,在實現(xiàn)一定功能的基礎(chǔ)上,注重結(jié)構(gòu)的研究,使家具設(shè)計更具有人性化,滿足人們對求新求變和多樣化的訴求。
1.2家具模塊化設(shè)計的應(yīng)用
模塊化設(shè)計先要設(shè)計一到幾個基本模塊,根據(jù)用途進行組裝。
案例:
用“壽”字演化的圖形的一部分,設(shè)計成基本模塊(見圖一),用四個基本模塊組裝成形狀像“花瓣”的床(見圖二)再用四個基本模塊從不同方位組合,可組成“流水形”書桌。(見圖三)使用滾道技術(shù),使桌面自由滑動,使用起來更加人性化。用四個基本模塊,一些隔板可以組成“流水形”書架。(見圖四)用四個基本模塊,組裝成一個“葉子形”衣柜。(見圖五)用基本模塊還可以組合成沙發(fā),沙發(fā)由兩個基本模塊和幾個箱體結(jié)構(gòu)組成,其靠背(腰靠、頭靠)、坐墊則由軟體材料組成。側(cè)面的形狀為人的曲臂造型。(見圖六)茶幾是由兩個基本模塊組成,使用了平行四邊形機構(gòu),使茶幾面板能平行升降。以此類推還可以組成電視柜和其他家具等等。
圖一
圖二圖三
圖四圖五
圖六
在設(shè)計家具的同時考慮綠色設(shè)計理論的應(yīng)用。“綠色設(shè)計”理論是建立在產(chǎn)品周期理論上的現(xiàn)代設(shè)計理念,以綠色產(chǎn)品作為綠色設(shè)計的最終體現(xiàn),即“在產(chǎn)品整個生命周期內(nèi),著重考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性(可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復(fù)利用性等),并將其作為設(shè)計目標(biāo),在滿足環(huán)境目標(biāo)要求的同時,保證產(chǎn)品應(yīng)有的功能、使用壽命、質(zhì)量等”。
上述案例家具的模塊組件,選用脫脂木質(zhì)材料,利用其天然美麗的紋理制作家具,強調(diào)自然美的理念。在設(shè)計上不僅考慮材料的本身環(huán)保性,還要考慮組合造形盡可能體現(xiàn)其綠色生態(tài)、環(huán)保、健康等命題。如:衣柜的“葉子形”,書柜的“流水形”等。在色彩上使用了和大自然相接近的顏色,如:綠色、黃色、褐色等。在設(shè)計模塊化組合時,必須始終以人為中心,滿足人體工程學(xué)的尺度和舒適度的要求,使設(shè)計更具人性化。
2機構(gòu)在家具設(shè)計中的運用
要想了解機構(gòu)首先從了解結(jié)構(gòu)入手,“結(jié)”結(jié)實,強健,牢固;“構(gòu)”架木造屋;
構(gòu),蓋也。《說文》;有圣人作,構(gòu)木為巢以避群害,而民悅之,使王天下,號之曰有巢氏。《韓非子??五蠹》;“結(jié)構(gòu)”構(gòu)成事物整體各個部分及其搭配,組合的方式,建筑上受力部分的構(gòu)件。《現(xiàn)代漢語詞典》。
從產(chǎn)品設(shè)計的角度,可以將結(jié)構(gòu)解釋為構(gòu)成產(chǎn)品的部件形式及部件間組合連接。結(jié)構(gòu)設(shè)計則是為了實現(xiàn)某種功能或適應(yīng)某種材料特性而設(shè)計或改變產(chǎn)品構(gòu)件形式及部件間組合的連接方式。
由于模塊化家具是由一些基本模塊組合而成,這種組合應(yīng)牢固可靠,拆裝方便。另外,在現(xiàn)有組合家具的條件下,能具有更多的使用功能。為此,需要應(yīng)用一些機械上的簡單機構(gòu)及構(gòu)件,以解決模塊間的連接或部分板件的位置移動變化,擴大其使用功能。
通過對中國家具發(fā)展史的研究可得出,構(gòu)成中國傳統(tǒng)家具的元素有:造型、結(jié)構(gòu)、材料、裝飾等。
其結(jié)構(gòu)主要是榫卯結(jié)構(gòu)。
榫卯結(jié)構(gòu)是中國傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)工程中的重要營造法式。是中國傳統(tǒng)家具與建筑中的一大特點。是中式家具的精髓所在和基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)家具的榫卯結(jié)構(gòu)是由古建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變而成的,從現(xiàn)存的家具可以看成是三種形式:1)出頭榫。2)明榫。3)暗榫。
這三種榫卯結(jié)構(gòu)結(jié)合不同的設(shè)計和使用需要衍化為:龍鳳榫加穿帶、攢邊打槽裝板、楔釘榫、抱肩榫、霸王帳、夾頭榫、插肩榫、走馬銷等更為豐富的結(jié)構(gòu)形式。
通過對各種榫卯結(jié)構(gòu)形式和功能的分析和研究,個人對榫卯結(jié)構(gòu)的理解是:
(1)榫卯結(jié)構(gòu)的作用是:連接、受力、實現(xiàn)整體木結(jié)構(gòu)的功能化。
(2)形態(tài)決定結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)服務(wù)于功能,形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能,相輔相成,互相制約。
模塊之間的組合連接不能使用榫卯結(jié)構(gòu),因為榫卯結(jié)構(gòu)不能拆卸,所以使用螺栓連接。(如圖七)這種連接拆裝方便,強度大,體積小,連接可靠。
圖七
圖八
以(圖七)的結(jié)構(gòu)設(shè)計為例:為了利用有限的空間,需要將床面板翻開,目前市場上使用了鉸鏈和氣桿機構(gòu),雖然實現(xiàn)了上述功能、使用方便,但氣桿的制造精度要求很高,維護條件要求也高,目前主要從國外進口,成本高。(見圖八)為了解決氣桿所存在的問題,可以用折疊式撐桿代替氣桿。(見圖九)采用平行四邊形機構(gòu),可以平行升降桌面板,以滿足使用的不同要求。(見圖十)使用滾道技術(shù)可使模塊之間產(chǎn)生相對移動,改變滑動摩擦為滾動摩擦。(見圖十一)這種技術(shù)是模塊與滾道之間為線接觸,接觸應(yīng)力小、強度高,能承受較大的重量。
圖九
圖十
圖十一
4結(jié)論
“器以載道”是中國傳統(tǒng)造物藝術(shù)通過形態(tài)語言表達出的一種思想,境界和趣味。家具的設(shè)計、造型和布置,體現(xiàn)出一種審美觀念和價值取向;體現(xiàn)出社會的和諧有序,人與自然的天人合一;也表達了心與物、文與質(zhì)、材與藝、用與美相統(tǒng)一的思想。擁有祖先寶貴文化遺產(chǎn)的我們必須對內(nèi)重視傳統(tǒng),建立相關(guān)研究機構(gòu)、保護體制及環(huán)境,提高傳統(tǒng)文化在大眾審美的導(dǎo)向地位;對外開放胸襟,積極在國際文化交流中探索本土文化現(xiàn)代設(shè)計表現(xiàn)的新途徑。只有在傳承中不斷創(chuàng)新,拒絕傳統(tǒng)文化的符號化和表面化,真正延續(xù)民族精神和文化思想,才能使傳統(tǒng)文化延續(xù)并發(fā)揚光大。
通過對家具模塊化設(shè)計及機構(gòu)運用案例的研究,本人認為對于現(xiàn)代家具的設(shè)計既要體現(xiàn)中國傳統(tǒng)文化的意蘊,更要符合家具造型新穎、多功能化的市場需求。隨著時代的發(fā)展,人們的審美觀和精神訴求也必將同步提升,對于家具的造型和功能的要求將會越來越高。本文僅就模塊化設(shè)計和機構(gòu)在家具中的應(yīng)用,作了基礎(chǔ)性的探討。相信在不久的將來,家具的造型和機構(gòu)的運用會得到更大的發(fā)展未來的世界肯定更加美好!
參考文獻:
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篇12
近十年來，我單位已完成煤礦瓦斯電站可研、初設(shè)、施工圖共有幾十余項，盡管裝機規(guī)模不同，單機容量不同，但在瓦斯電站主廠房布置上，都存在許多共同之處。根據(jù)以往瓦斯電站的規(guī)模、設(shè)計經(jīng)驗以及現(xiàn)場的反饋意見，為了更方便于今后的設(shè)計工作，我單位對瓦斯電站發(fā)電機房進行了模塊化設(shè)計探索，主要針對單臺700KW及以下機組，以期提高瓦斯電站設(shè)計技術(shù)水平，縮短設(shè)計周期，減少設(shè)計成本，提高工作效率。
一、發(fā)電機房工藝布置要求
（一）、發(fā)電機組的布置形式
根據(jù)煤礦提供的瓦斯發(fā)電工程可利用瓦斯量、建設(shè)條件、開發(fā)利用年限及發(fā)電設(shè)備的年運行小時數(shù)，瓦斯電站所要安裝機組的單機容量，從而確定瓦斯電站的建設(shè)規(guī)模即總裝機容量。
瓦斯發(fā)電機組可采用集裝箱式安裝方式或廠房安裝方式，該模塊設(shè)計只針對瓦斯發(fā)電機組廠房安裝方式。
1、當(dāng)機組容量在3～12臺機組（即3≤n≤12）時，根據(jù)業(yè)主所提供的場地，盡量選擇單列布置。
2、當(dāng)機組容量在15～30臺機組（即15≤n≤30）時，根據(jù)業(yè)主所提供場地，考慮到操作人員的便利性及經(jīng)濟造價，盡量安排雙列布置。
發(fā)電機組無論是單列布置還是雙列布置，為了降低廠房噪音及減輕發(fā)電機組的震動，每臺機組需安裝消音器，即機組與消音器宜一對一設(shè)置。消音器一般安裝在廠房外約2500mm的位置。
煤礦瓦斯發(fā)電工程內(nèi)及周邊有熱用戶時，根據(jù)業(yè)主的需求宜安裝余熱鍋爐，利用瓦斯發(fā)電機組的余熱供熱，可以部分替代或完全替代礦井鍋爐房的負荷，利于節(jié)能減排，本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計全部按有余熱鍋爐模式。余熱鍋爐一般安裝在廠房外，與消音器在同一側(cè)，距消音器約3500mm的位置。位置的確定還要看現(xiàn)場情況及業(yè)主的要求。
（二）、工藝對土建的要求
1、根據(jù)以往瓦斯電站的規(guī)模、設(shè)計經(jīng)驗及現(xiàn)場反饋意見，發(fā)電機組中心間距不小于4.5m。
對于700kw以下瓦斯發(fā)電機組，每臺機組的基礎(chǔ)跨度是6m，當(dāng)機組單排布置時，為了便于發(fā)電機組的拆裝及運輸，在發(fā)電機一側(cè)宜留有不小于2500mm的檢修空間，另一側(cè)留有不小于1500mm的人行通道；當(dāng)機組雙排布置時，機組的兩側(cè)作為人行通道，其距離不小于1500mm，機組之間為檢修通道，其距離不小于3000mm。
2、瓦斯發(fā)電機組上方，宜設(shè)置供機組日常檢修用的起吊裝置。
3、廠房結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)業(yè)主要求優(yōu)化設(shè)計，以滿足業(yè)主對廠房內(nèi)的溫度、采光及通風(fēng)要求。
二、發(fā)電機房建筑結(jié)構(gòu)模式確定
發(fā)電機房布置首先要根據(jù)工藝布置要求設(shè)定柱距，確定橫向長度，再根據(jù)發(fā)電機單機長度、余熱鍋爐等設(shè)備的擺放位置，預(yù)留人行通道和設(shè)備檢修通道，確定廠房跨度。具體內(nèi)容如下：
1、發(fā)電機單列布置時，廠房跨度一般為≤12米，根據(jù)工藝起吊要求，廠房高度一般設(shè)定在6米至8米即可滿足要求。在跨度一側(cè)設(shè)置人行通道，一側(cè)設(shè)置檢修通道，按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2006）要求，在檢修通道兩側(cè)布置外開大門。跨度兩側(cè)根據(jù)廠房高度設(shè)置單層或雙層窗，以滿足通風(fēng)和采光要求。
2、發(fā)電機雙列布置時，廠房跨度一般為18米或21米，根據(jù)工藝起吊要求，廠房高度一般大于10米，在跨度兩側(cè)預(yù)留人行通道，中間設(shè)置檢修通道，按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2006）要求，在檢修通道兩側(cè)布置外開大門。跨度兩側(cè)根據(jù)廠房高度設(shè)置雙層窗，
以滿足通風(fēng)和采光要求。
發(fā)電機房跨度不同，相對應(yīng)的機房建筑及結(jié)構(gòu)布置也不同，設(shè)計方案如下：
（一）、跨度小于等于12米的發(fā)電機房建筑模式
1、發(fā)電機房建筑布置：
機房按發(fā)電機臺數(shù)（3≤n≤12）采用單列式布置，中間柱距為5.0m，邊柱距6.0m。以12臺為例，最長柱距不小于62.0m，廠房內(nèi)設(shè)1至2臺電動葫蘆起吊梁。
機房要求自然采光和通風(fēng)，廠房兩側(cè)均設(shè)一層采光通風(fēng)窗，并滿足防火、防爆、隔音要求。
機房內(nèi)按工藝要求設(shè)置檢修和安全通道。±0.000m層作排水坡度，
并設(shè)下水管道，便于沖洗排水，并在適當(dāng)部位設(shè)沖洗水池。
2、結(jié)構(gòu)布置型式：
（1） 跨度小于12m發(fā)電機房盡可能采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式， 雖然施工周期較長但施工方便且造價較低，一般為設(shè)計首選。
（2） 跨度等于12m發(fā)電機房盡應(yīng)可能采用門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)形式，因為可直接采購標(biāo)準(zhǔn)件，不僅大大減少施工人員數(shù)量，降低成本，還可提高勞動生產(chǎn)力縮短施工周期，盡早產(chǎn)生經(jīng)濟效益，。
（3） 基礎(chǔ)形式根據(jù)具體地質(zhì)報告選型設(shè)計。可采用柱下獨立基礎(chǔ)、杯口基礎(chǔ)、樁基等型式。
（二）、跨度等于18米、21米的發(fā)電機房建筑模式
1、發(fā)電機房建筑布置：
機房按發(fā)電機臺數(shù)（15≤n≤30）采用雙列式布置，中間柱距為5.0m，邊柱距6.0m。以30臺為例，最長柱距不小于77.0m，廠房內(nèi)設(shè)1臺單梁起重機。
機房要求自然采光和通風(fēng)，廠房兩側(cè)均設(shè)雙層窗，并滿足防火、防爆、隔音要求。
機房內(nèi)按工藝要求設(shè)置檢修和安全通道。±0.000m層作排水坡度，并設(shè)下水管道，便于沖洗排水，并在適當(dāng)部位設(shè)沖洗水池。
2、結(jié)構(gòu)布置型式：
（1） 跨度等于18m、21m發(fā)電機房盡應(yīng)可能采用門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)形式，因為可直接采購標(biāo)準(zhǔn)件，不僅大大減少施工人員數(shù)量，
降低成本，還可提高勞動生產(chǎn)力縮短施工周期，盡早產(chǎn)生經(jīng)濟效益。
（2） 基礎(chǔ)形式根據(jù)具體地質(zhì)報告選型設(shè)計。可采用柱下獨立基礎(chǔ)、杯口基礎(chǔ)、樁基等型式。
針對本文所討論的模塊化設(shè)計，實際工作中也具有相應(yīng)的模塊化設(shè)計圖紙，因篇幅所限，對圖紙部分進行了省略，僅以文字部分與設(shè)計同行和相關(guān)專業(yè)人士探討。
篇13
預(yù)制裝配式建筑主要是利用預(yù)制裝配技術(shù)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)制加工生產(chǎn)，再運輸?shù)浇ㄖ椖抗こ痰氖┕がF(xiàn)場，根據(jù)相關(guān)施工設(shè)計要求進行裝配施工。這種預(yù)制裝配式建筑打破了傳統(tǒng)施工效率低的現(xiàn)象，是新型的建筑施工技術(shù)工藝，通過利用裝配預(yù)制技術(shù)對構(gòu)件和材料進行整合，保證建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高建筑行業(yè)的整體工業(yè)化發(fā)展水平。因此，在建筑行業(yè)中得以有效的推廣應(yīng)用。
圖1 預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)施工
二、預(yù)制裝配式建筑的困局
（一）平面不規(guī)則與構(gòu)件數(shù)量的限制性矛盾
建筑平面是甲方根據(jù)地形結(jié)構(gòu)、使用功能、外觀造型等要求進行確定。如果根據(jù)不同的平面形狀進行模具制定，會增加實際的模具費用投入，導(dǎo)致預(yù)制裝配式建筑建設(shè)發(fā)展因成本過高而失敗。因此，要注重裝配式建筑和非裝配式建筑特點的融合，將平面形狀中不規(guī)則的兩端部分，按照非裝配式建筑的相關(guān)要求進行澆筑加工，或者采用鋼結(jié)構(gòu)形式進行施工，而中間位置的平面規(guī)則則可以根據(jù)裝配式建筑構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)要求進行加工。在拆分預(yù)制完成之后，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行組裝施工。
（二）接縫節(jié)點位置的安全性和防水性處理
裝配式建筑構(gòu)件在經(jīng)過拆分組裝之后，接縫位置和節(jié)點位置都是結(jié)構(gòu)受力和建筑防水的實際薄弱環(huán)節(jié)，處理不當(dāng)會影響到結(jié)構(gòu)整體的安全性。而針對接縫節(jié)點位置的處理，通常是將構(gòu)件預(yù)留的鋼筋材料利用焊接方式進行連接，再用高等級的混凝土材料進行澆筑振搗處理。從大量的工程施工實例進行分析，這種處理方法雖然能夠滿足建筑工程結(jié)構(gòu)對抗震性和耐久性以及安全性的要求，但仍舊充分的考慮到構(gòu)件拆分和組裝過程中出現(xiàn)的質(zhì)量離散性現(xiàn)象，對構(gòu)件預(yù)留連接鋼筋材料適當(dāng)增加。
（三）預(yù)防構(gòu)建運輸和吊裝過程中開裂問題
針對構(gòu)件拆分進行設(shè)計時，是需要充分的考慮到構(gòu)件的實際運輸情況和吊裝施工情況，并做好運輸受力和吊裝受力的模擬，避免構(gòu)件出現(xiàn)損壞情況。如果構(gòu)件運輸?shù)跹b過程中的實際受力情況與模擬設(shè)計階段相近，則構(gòu)件是不會出現(xiàn)損壞問題。但是，在實際的運輸?shù)跹b過程中，是很難保證其不會出現(xiàn)裂縫問題。因此，要在運輸?shù)跹b過程中，充分考慮到其不確定性的影響因素，做好拆分構(gòu)件預(yù)留鋼筋的配置工作。
不同項目同類構(gòu)件識別性低
國內(nèi)對裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件及相關(guān)配套材料研究不夠，設(shè)計階段很難充分考慮與現(xiàn)場裝配施工相配合，造成后期二次設(shè)計，整體設(shè)計質(zhì)量難以得到保證；預(yù)制構(gòu)部件全權(quán)由工廠生產(chǎn)加工，而現(xiàn)有預(yù)制件質(zhì)量認證體系還不健全，各類構(gòu)件僅能具體項目具體對待，各項目需要重新開模等，造成施工浪費。
三、預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計要點
（一）建筑平面設(shè)計
模數(shù)協(xié)調(diào)是預(yù)制裝配式建筑平面設(shè)計的基本原則。建筑平面設(shè)計是優(yōu)化套型模塊的種類和尺寸，且住宅內(nèi)部裝飾品和預(yù)制構(gòu)件是需要進行通用化和標(biāo)準(zhǔn)化以及系列化的設(shè)計，加強和完善建筑產(chǎn)業(yè)化相配套的技術(shù)形式，從而能夠在降低成本投入的同時，保證工程的施工效率和施工質(zhì)量。而且，在建筑布局方式的選擇層面，需要優(yōu)先選擇大空間布局形式，并對管井和承重墻的位置進行合理化安排，增加住宅空間布局的靈活性和多變性，明確功能空間的布局分區(qū)。
（二）建筑立面設(shè)計
預(yù)制裝配式建筑的立面設(shè)計工作，需要利用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化的套型組合特點，對預(yù)制外墻板結(jié)構(gòu)進行不同的裝飾，通過不同肌理和色彩的變化，來靈活的組建外墻構(gòu)建，從而實現(xiàn)工業(yè)化建筑的整體立面效果。預(yù)制裝配式建筑外墻構(gòu)建包括了混凝土材料的外墻板、空調(diào)板、門窗、陽臺等等，通過裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)外墻構(gòu)件的裝飾，實現(xiàn)建筑立面結(jié)構(gòu)的多樣化設(shè)計。
（三）構(gòu)造節(jié)點設(shè)計
預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵是對構(gòu)造節(jié)點設(shè)計進行優(yōu)化。由于預(yù)制外墻板的門窗洞口、連接縫隙等位置的防水處理較差，無法滿足建筑結(jié)構(gòu)的裝飾效果和耐用效果。因此，在構(gòu)造節(jié)點的優(yōu)化設(shè)計過程中，要結(jié)合區(qū)域的氣候條件和自然環(huán)境，采用合適的防水材料進行構(gòu)造節(jié)點的防水設(shè)計，從而滿足建筑結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計要求，提高建筑項目工程的實際使用年限和體驗使用效果。
四、預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展前景
預(yù)制裝配式建筑是建筑行業(yè)工業(yè)化發(fā)展的主要體現(xiàn)，是我國建筑行業(yè)進行改革發(fā)展的重要標(biāo)志。傳統(tǒng)的澆筑施工技術(shù)已經(jīng)無法滿足社會建設(shè)發(fā)展的需求，再加上科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，預(yù)制裝配式技術(shù)得以廣泛的應(yīng)用發(fā)展，對建筑工程施工質(zhì)量提供了根本保證。此外，預(yù)制裝配式技術(shù)在建筑項目工程建設(shè)施工中的應(yīng)用，具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，如應(yīng)用了較多的輕質(zhì)墻板材料，這不僅節(jié)省了實際人力資源和物理資源的投入，還增加了建筑空間結(jié)構(gòu)的靈活性和自由性。或者這種施工技術(shù)提高了施工速度，對施工質(zhì)量提供了根本保證，促使建筑企業(yè)獲得到更大的經(jīng)濟效益。或者在建筑工程建設(shè)施工中不需要使用較多的施工材料和施工人員，增大了施工現(xiàn)場的安全程度和環(huán)保性能，滿足建筑異性需求。
隨著科技的發(fā)展，未來可以開發(fā)與預(yù)制構(gòu)件管理類相關(guān)的技術(shù)平臺，滿足全國各地不同地區(qū)之間信息匯總分類，預(yù)制構(gòu)件設(shè)計與加工更加靈活方便，讓預(yù)制構(gòu)件真正的像“商品”一樣實現(xiàn)自由流通，更好的發(fā)揮節(jié)能節(jié)材的作用。此外，現(xiàn)階段我國建筑市場中，大部分商品房交付標(biāo)準(zhǔn)仍處于毛坯階段，用戶入住后仍需要自行裝修，大大增加了建筑垃圾的產(chǎn)生，增加材料與經(jīng)濟的投入。未來我們應(yīng)該大力推行建筑全裝修，可以根據(jù)業(yè)主推出不同的風(fēng)格選擇，房地產(chǎn)開發(fā)者可以根據(jù)業(yè)主需求，將內(nèi)裝設(shè)計納入裝配設(shè)計當(dāng)中，避免不必要的建筑垃圾與浪費，實現(xiàn)建筑行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。
五、結(jié)語
綜上所述，我國科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，促使預(yù)制裝配式技術(shù)在建筑行業(yè)中得以廣泛的應(yīng)用。基于此，為了提高預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，施工人員要在掌握和學(xué)習(xí)預(yù)制裝配式建筑設(shè)計技術(shù)的同時，不斷提高自身的綜合素質(zhì)能力，通過不斷的突破和創(chuàng)新，來推動建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
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