時(shí)間:2023-09-01 09:18:43
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立足湖南,全方位、多模式服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展
服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展是中南大學(xué)發(fā)展的重要戰(zhàn)略取向。自2001年教育部和湖南省簽署重點(diǎn)共建中南大學(xué)的協(xié)議以來,中南大學(xué)以湖南經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求為重要導(dǎo)向,從人才培養(yǎng)、高新技術(shù)輸出與支撐、科技創(chuàng)新基地建設(shè)、高新技術(shù)成果孵化等方面開展全方位、多模式的服務(wù),構(gòu)建了較為完善的服務(wù)體系。
加大人才培養(yǎng)與培訓(xùn)力度,大力推進(jìn)人才強(qiáng)省戰(zhàn)略的實(shí)施
“十五”期間,中南大學(xué)共招收湖南省內(nèi)的本(專)科生和研究生3萬余名,22%以上的本(專)科生與42%左右的研究生在湘就業(yè) ;共接收省屬高校選派的國內(nèi)訪問學(xué)者、研究學(xué)者、博士后研究人員數(shù)百名 ;為企業(yè)培養(yǎng)了博士后人員數(shù)十名 ;為省內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)工程領(lǐng)域培訓(xùn)了100%的工程咨詢工程師300余名,30%的工程項(xiàng)目經(jīng)理2600余名, 20%的造價(jià)工程師300余名 ;為省內(nèi)國稅系統(tǒng)培訓(xùn)500余名技術(shù)人員。此外,學(xué)校還在長沙、湘潭、婁底等市積極開展共建研究生工作站的工作。
加強(qiáng)科技創(chuàng)新體系建設(shè),大力推進(jìn)科教興湘戰(zhàn)略的實(shí)施
第一是成立湖南―中南大學(xué)校企合作創(chuàng)新運(yùn)作中心,以加強(qiáng)大學(xué)與企業(yè)合作,研究工業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),解決企業(yè)生產(chǎn)過程中的技術(shù)以及管理問題,推動(dòng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,探索區(qū)域創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。在此中心的推動(dòng)下,中南大學(xué)先后與省內(nèi)的漣鋼、湘鋼、長沙銅鋁材廠、株冶集團(tuán)、601廠、柿竹園鉛鋅礦等30多家企業(yè)簽訂了校企全面合作協(xié)議。
第二是建設(shè)大學(xué)科技園,孵化高新技術(shù)成果。中南大學(xué)在長沙、常德、益陽等地建立了大學(xué)科技園,以此為依托,累計(jì)孵化“博云新材”、“山河智能”、“瑞翔新材”等高新技術(shù)企業(yè)65家;累計(jì)創(chuàng)制高新技術(shù)產(chǎn)品300多項(xiàng) ;總計(jì)新增就業(yè)崗位3000余個(gè)。2004年實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)年增長率54%,高于區(qū)內(nèi)26.5%增長率的27個(gè)百分點(diǎn),成為區(qū)內(nèi)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為活躍的元素。2006年實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值近60個(gè)億。
第三是承攬重大項(xiàng)目,解決企業(yè)重大技術(shù)需求。“十五”期間,學(xué)校累計(jì)承擔(dān)各類大型項(xiàng)目1000多項(xiàng),獲得科研經(jīng)費(fèi)1億元以上,輸出和輻射高新技術(shù)1100余項(xiàng)次,涉及到區(qū)內(nèi)支柱產(chǎn)業(yè)的各類企業(yè)600余家,以此提供關(guān)聯(lián)到省內(nèi)約1000個(gè)億工業(yè)增加值的關(guān)鍵技術(shù)支撐。
第四是為省內(nèi)公用工程和人口健康提供高新技術(shù)支撐。“十五”期間,共為省內(nèi)30余座大中型橋梁、30余項(xiàng)防洪工程和高速公路、電站大壩等其他100余項(xiàng)大中型工程建設(shè)提供技術(shù)支撐,累計(jì)直接節(jié)約工程成本近10億元;為省政府及全省14個(gè)市州和108個(gè)縣區(qū)的電子政務(wù)、省檢察院及14個(gè)市州和126個(gè)縣區(qū)的電子檢務(wù)和全部市州縣區(qū)的電子稅務(wù)提供技術(shù)支撐;三所附屬醫(yī)院累計(jì)接診門診病人1000萬人次,臨床推廣應(yīng)用醫(yī)療新技術(shù)1500余項(xiàng),治愈了重大病患50萬例,并為200余萬人口提供醫(yī)療衛(wèi)生扶貧。
第五是為區(qū)域經(jīng)濟(jì)獻(xiàn)智獻(xiàn)策?!笆濉逼陂g,中南大學(xué)共承擔(dān)了湖南省各級(jí)政府咨詢課題300余項(xiàng),被政府采納的提案100余份,被各級(jí)政府采納的對(duì)策建議2000余條;學(xué)校成立了中部崛起戰(zhàn)略研究中心,并成功組織了中部各省相關(guān)部門進(jìn)行中部崛起戰(zhàn)略研討活動(dòng)40余次;2006年7月又成立了湖南經(jīng)濟(jì)問題研究中心,在新型工業(yè)化、社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)、中部崛起等方面開展了系列研究。
此外,中南大學(xué)依據(jù)湖南國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十一五”規(guī)劃,研究制訂了《中南大學(xué)科教興湘行動(dòng)綱要》,明確提出以湖南需求為導(dǎo)向,圍繞增強(qiáng)湖南自主創(chuàng)新能力、服務(wù)湖南工業(yè)化進(jìn)程、加快湖南醫(yī)療衛(wèi)生和教育事業(yè)發(fā)展等方面,努力當(dāng)好湖南的“人才庫、科技庫、思想庫”,著力構(gòu)建長效合作與服務(wù)機(jī)制。
整合資源,面向全國,積極推進(jìn)?。ㄊ校┬:献?/p>
通過調(diào)整學(xué)科布局,鞏固特色學(xué)科,優(yōu)化資源配置,中南大學(xué)形成了一批特色鮮明、優(yōu)勢(shì)明顯的學(xué)科與高水平人才隊(duì)伍,有效地整合了學(xué)科、科研、人才資源。以此為依托,學(xué)校面向全國,主動(dòng)服務(wù)。如,與貴州省的合作,主要圍繞新材料、有色金屬產(chǎn)業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域,建立科技合作與成果轉(zhuǎn)化機(jī)制、人才培養(yǎng)機(jī)制、科技創(chuàng)新平臺(tái)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地 ;與青海省的合作,主要圍繞資源綜合利用的產(chǎn)業(yè)化,組織科研攻關(guān)、技術(shù)轉(zhuǎn)移和合作開發(fā);與廣東省的合作,我校是全國8所參加廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研合作簽約學(xué)校之一,主要通過科研項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)校企合作 ;在新疆和云南,主要是在礦產(chǎn)資源開發(fā)、人才培養(yǎng)、科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)等方面開展合作 ;與蘇州市主要是科技合作、校企合作、創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)等。
發(fā)揮優(yōu)勢(shì),服務(wù)行業(yè),大力推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作
中南大學(xué)主動(dòng)發(fā)揮有色金屬、土木交通等傳統(tǒng)學(xué)科和人才優(yōu)勢(shì),大力推進(jìn)與行業(yè)內(nèi)支柱企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作,共建科技創(chuàng)新大平臺(tái)。目前,依托中南大學(xué),西部礦業(yè)公司投資4000萬元建立“有色金屬資源研發(fā)中心”;鐵道部投資1400萬元建設(shè)服務(wù)鐵路行業(yè)的實(shí)驗(yàn)室;金川公司投資1000萬元建立“金屬材料及加工研究院”。此外,中南大學(xué)已與中國鋁業(yè)、中國五礦集團(tuán)、安徽銅陵公司等達(dá)成合作共建大型產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)的框架協(xié)議。
關(guān)鍵詞:全宇宙,最優(yōu)探索方法,物質(zhì)系統(tǒng)反設(shè)計(jì),并行-云-系統(tǒng)仿真工程,有止境的科學(xué)探索
中圖分類號(hào):N3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)01(a)-0000-00
1. 引言
人類自然科學(xué)探索研究的最終目標(biāo)是占領(lǐng)控制全部宇宙多維空間,并完全自由地應(yīng)用全部宇宙物質(zhì)[1-4]。為此,人類祖先與人類一直在探索宇宙物質(zhì)中的無窮無盡的未知現(xiàn)象、無數(shù)的未解之謎,等等。所謂科學(xué)研究,是基于當(dāng)時(shí)的物質(zhì)環(huán)境、生存與發(fā)展條件與科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ),研究者采用全部可能的各種科技手段,來探索宇宙物質(zhì)世界的全部未知的各種客觀現(xiàn)象及規(guī)律,希望探索出新發(fā)現(xiàn),并且該新發(fā)現(xiàn)能夠經(jīng)過各個(gè)學(xué)科在不同環(huán)境條件下的長期實(shí)踐檢驗(yàn),以及廣泛實(shí)際工程應(yīng)用等,以確認(rèn)新發(fā)現(xiàn)的正確性[2-3]。從人類科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展史可以看到[5-14],人類祖先對(duì)未知物質(zhì)及特性的探索從零開始,不斷發(fā)展,自近代以來,人類的科學(xué)技術(shù)研究有了突飛猛進(jìn)的、爆炸式的發(fā)展,但新的“未來科學(xué)問題”不斷呈現(xiàn)[10]。值得指出:人類的祖先(如原始人、猴子、.....、微生物、.....)一直在進(jìn)行科學(xué)探索研究,否則,人類不可能可以不斷地生存、發(fā)展壯大而進(jìn)化成今天的人類??茖W(xué)探索研究并非(但包括)只是在實(shí)驗(yàn)室中由科技工作者進(jìn)行......。
值得注意:對(duì)全宇宙系統(tǒng),人類最優(yōu)的科學(xué)探索方法是什么?人類通過什么科學(xué)探索研究的技術(shù)方法,可以付出最小的代價(jià)并最盡快地實(shí)現(xiàn)人類自然探索的最終目標(biāo)?
基于宇宙物質(zhì)原始自然運(yùn)行的統(tǒng)一數(shù)值算法與數(shù)值仿真過程[1],考慮到在人類的潛意識(shí)中對(duì)宇宙物質(zhì)的科學(xué)探索研究的最終目標(biāo),本文提出人類科學(xué)探索研究的最優(yōu)科學(xué)探索技術(shù)方法是基于系統(tǒng)數(shù)值仿真而對(duì)全宇宙物質(zhì)系統(tǒng)的反設(shè)計(jì);同時(shí)文中分析了該全宇宙物質(zhì)的系統(tǒng)反設(shè)計(jì)方法,結(jié)論是該系統(tǒng)反設(shè)計(jì)可以盡快實(shí)現(xiàn)人類科學(xué)探索研究的最終目標(biāo):占領(lǐng)、控制與自由地使用全部的多維宇宙空間與全部的各種物質(zhì);而人類傳統(tǒng)的自然探索研究方法需要人類付出無比巨大的代價(jià)、付出太長太長的時(shí)間才有可能(但不一定可以)實(shí)現(xiàn)人類科學(xué)探索研究的最終目標(biāo)。因此,本文提出的科學(xué)探索全宇宙的最優(yōu)的方法,可以回避掉人類傳統(tǒng)自然探索科學(xué)的嚴(yán)重缺陷。
2. 科學(xué)探索全宇宙系統(tǒng)的最優(yōu)化方法問題的描述
在人類生存的多維空間與現(xiàn)有科技儲(chǔ)備條件下,現(xiàn)代人類對(duì)全宇宙系統(tǒng)的科學(xué)探索,需要尋找最優(yōu)的探索方法 ,使得科學(xué)探索研究的成果與代價(jià)比 達(dá)到最大:
(1)
式中, --- 科學(xué)探索研究的成果; ---科學(xué)探索研究的代價(jià)比,包括付出的探索研究時(shí)間,人類生存的多位空間的損失; --- 科學(xué)探索研究的方法; 依次是時(shí)間、3維幾何空間,NS是指空間的維數(shù)(NS>4)。
同時(shí),需要滿足以下約束條件:即人類的多維生存空間
(2)
即人類必須有足夠大的NS維生存空間,使人類不僅保持生存狀態(tài),而且可以不斷進(jìn)行相關(guān)的科學(xué)探索研究而發(fā)展壯大自己。
, 如果 (3)
式中, 是宇宙物質(zhì)系統(tǒng)的根基底(即全宇宙物質(zhì)構(gòu)成及其運(yùn)行過程與特性,該多維宇宙空間與物質(zhì)的內(nèi)部參數(shù), ),是人類科學(xué)探索的最終目標(biāo); 是人類尋找宇宙物質(zhì)系統(tǒng)的根基底過程中系統(tǒng)仿真(第k次迭代)產(chǎn)生的物質(zhì)現(xiàn)象; 是(數(shù)字化的)人類積累的知識(shí)庫; 是可以接受的系統(tǒng)仿真誤差。
3. 全宇宙物質(zhì)構(gòu)成及運(yùn)行過程與特性的數(shù)學(xué)模型
人類科學(xué)探索研究的對(duì)象是:完全徹底系統(tǒng)地、準(zhǔn)確可靠地、高精度地掌握充滿在全宇宙多維空間中的物質(zhì)構(gòu)成及其運(yùn)行過程與特性,該多維宇宙空間與物質(zhì)的內(nèi)部參數(shù), 。因此,需要可以對(duì)全宇宙物質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)值仿真,關(guān)于系統(tǒng)數(shù)值仿真的數(shù)學(xué)模型,即宇宙物質(zhì)的構(gòu)成、物質(zhì)運(yùn)行的統(tǒng)一基理及其運(yùn)行過程的普適性數(shù)值算法[1],現(xiàn)介紹如下:
3.1 宇宙物質(zhì)的構(gòu)成與運(yùn)行過程
宇宙空間S是一個(gè)NS維的空間,其大小為: ,其中, Ai(i=1,2, , NS)是第i維空間的大?。ˋ1為時(shí)間,A2, A3, A4為三維幾何物理空間,…)。宇宙由一系列(共NMax種)物質(zhì)基素(物質(zhì)最底層的基本元素)及其轉(zhuǎn)變成的物質(zhì)組合體構(gòu)成,這些各物質(zhì)基素單元與(各層次級(jí)別的各類)物質(zhì)組合體之間,以及各層次級(jí)別的各類物質(zhì)組合體之間,是在NS維空間中作不停的運(yùn)動(dòng),并且相互不停地(分解與組合)轉(zhuǎn)變,該相互轉(zhuǎn)變?nèi)鐖D1所示,各層次級(jí)別的各類物質(zhì)組合體的NS維運(yùn)動(dòng)過程如圖2所示,多維運(yùn)動(dòng)過程中物質(zhì)體的邏輯關(guān)系如圖3所示,前面的眾多種類的大量現(xiàn)象是后面一個(gè)現(xiàn)象的條件,后面的一個(gè)現(xiàn)象是前面眾多個(gè)種類的大量現(xiàn)象共同協(xié)同對(duì)抗產(chǎn)生的結(jié)果。
宇宙物質(zhì)的NS維對(duì)抗運(yùn)行過程與形成的構(gòu)成,遵循宇宙物質(zhì)運(yùn)行的統(tǒng)一基理,詳細(xì)運(yùn)行過程的結(jié)果可由宇宙物質(zhì)運(yùn)行過程的普適性數(shù)值算法作數(shù)值仿真獲得。
3.2 宇宙物質(zhì)運(yùn)行過程的普適性數(shù)值算法
基于宇宙物質(zhì)運(yùn)行統(tǒng)一基理體系[2][3],在一個(gè)NS維空間區(qū)域 中,宇宙物質(zhì)運(yùn)行統(tǒng)一的普適性數(shù)值算法 Universal為:
(4)
式中,宇宙物質(zhì)普適性算法 Universal具有以下功能:輸入宇宙空間維數(shù)與大小以及充滿在其中的物質(zhì)的基底參數(shù),以及指定的一個(gè)宇宙子空間,等;經(jīng)過 Universal的運(yùn)行(即:全部宇宙物質(zhì)的NS維對(duì)抗運(yùn)行)。全部宇宙物質(zhì)基素單元的NS維運(yùn)動(dòng)之后,輸出在NS維全宇宙空間中,表現(xiàn)為無窮無盡(巨大數(shù)量)的、奧妙無窮的、無奇不有的、……現(xiàn)象。
宇宙物質(zhì)運(yùn)行統(tǒng)一的普適性數(shù)值算法 Universal的具體詳細(xì)的數(shù)學(xué)描述,數(shù)值仿真的數(shù)學(xué)表達(dá),全程計(jì)算步驟,數(shù)值仿真計(jì)算流程圖,等等,參見文獻(xiàn)[1]。
具體的輸入如下:
(1) 宇宙空間的維數(shù)為NS維。
(2) 各維宇宙空間大?。篈1為時(shí)間,A2, A3, A4為三維幾何空間,…,第NS維空間,構(gòu)成NS維空間S。
(3) 宇宙物質(zhì)基素信息:①在NS維空間全區(qū)域中,存在NMax種類(系列)的宇宙物質(zhì)基素單元,各類具有不同的特征功能與數(shù)量,如第k類物質(zhì)基素存在Nk,Max個(gè)單元(k=1,2, …, NMax);②在宇宙空間全區(qū)域中總共存在 種類基素,全部種類基素單元總數(shù) ;③內(nèi)部參數(shù): 是物質(zhì)基素單元 的內(nèi)部參數(shù);④約束條件:各種類物質(zhì)基素單元的內(nèi)部參數(shù)約束函數(shù) ;⑤各種類物質(zhì)基素單元的功能運(yùn)動(dòng)方程 ,第k類物質(zhì)基素,k=1,2, …, BMax,第i個(gè)物質(zhì)基素單元;⑥物質(zhì)基素控制量 ;⑦基素單元的性能指標(biāo) 為追求掌控最大的NS維空間(及充滿在其中的全部物質(zhì))。
(4) 指定一個(gè)NS維子空間區(qū)域 。
具體的輸出如下(在全宇宙 維空間中):
(1) 全部物質(zhì)體的總體信息:①全部物質(zhì)組合體級(jí)別的總數(shù) 。②全部物質(zhì)組合體級(jí)別各種類的總數(shù) 。③全部各級(jí)別種類物質(zhì)組合體的總數(shù) 。
(2) 各種物質(zhì)體(基素單元與物質(zhì)組合體)的詳細(xì)信息:①全部各種類物質(zhì)基素單元的狀態(tài) ,全部各級(jí)別種類物質(zhì)組合體的狀態(tài) [在NS維空間中的參數(shù),如時(shí)間、三維空間、…,(包括相互之間的導(dǎo)數(shù),即速度,等等)]。② 物質(zhì)組合體運(yùn)動(dòng)方程。③(所導(dǎo)出的)該物質(zhì)體的一序列的概念及概念性參數(shù)【如:約束條件(物質(zhì)基素單元或組合體的狀態(tài)變量約束函數(shù) 、控制對(duì)策約束函數(shù) 、性能指標(biāo)約束函數(shù) ),運(yùn)動(dòng)方程,子性能指標(biāo),…】。④各種物質(zhì)基素的不同單元、與各層次各種類的不同物質(zhì)組合體的性能指標(biāo)P= ,如物質(zhì)體所占據(jù)的NS維空間,如(人類在不同條件下可以觀測(cè)到的)物質(zhì)體形狀隨著NS維空間的變化,以及這形狀在不同條件下觀測(cè)到的結(jié)果不一樣,等等。⑤各種物質(zhì)基素單元與物質(zhì)組合體的控制量 。⑥ 是物質(zhì)相互作用特性方程, 是(在該物質(zhì)系統(tǒng)所在的 維宇宙空間 區(qū)域內(nèi))各級(jí)別各種類物質(zhì)組合體對(duì)周圍物質(zhì)(如對(duì)物質(zhì)基素單元 )的作用特性現(xiàn)象,如物質(zhì)體的各種特性:各種作用力,如“萬有”引力、磁場(chǎng)力、電作用力、等等;物質(zhì)體的形狀;…。⑦各物質(zhì)體所在更高級(jí)別的一些物質(zhì)組合體,以及該物質(zhì)體的組成(由較低級(jí)別物質(zhì)體,…,物質(zhì)基素單元)。⑧各物質(zhì)體在 維運(yùn)動(dòng)過程中的分解與重新組合。⑨不同級(jí)別層次、不同種類的眾多物質(zhì)組合體分別采用各自的對(duì)策 追求各自的性能指標(biāo) 達(dá)最優(yōu)。
(3) 針對(duì)一個(gè)指定的 維子空間區(qū)域 ,存在的物質(zhì)體,可觀察的現(xiàn)象信息:①總共存在 種類(系列)宇宙物質(zhì)基素,各種基素分別存在 個(gè)單元;②在該子空間 中,所存在的物質(zhì)組合體級(jí)別的總數(shù) ,物質(zhì)組合體級(jí)別各種類的總數(shù) ,各級(jí)別種類物質(zhì)組合體的總數(shù) ,各種類物質(zhì)基素單元的狀態(tài) ,各級(jí)別種類物質(zhì)組合體的狀態(tài) ,等等。
4. 人類科學(xué)探索全宇宙物質(zhì)系統(tǒng)的最優(yōu)方法是:基于超大系統(tǒng)-云-并行數(shù)字仿真的系統(tǒng)反設(shè)計(jì)
科學(xué)探索研究的方法 起源于人類祖先發(fā)源的地球及其附近的多維空間,“優(yōu)化計(jì)算”到現(xiàn)在, 的選取是非常規(guī)的、“非科學(xué)的無稽之談”,主要技術(shù)方法是超大系統(tǒng)數(shù)值仿真,最后獲得宇宙物質(zhì)最底層的基素時(shí),再進(jìn)行實(shí)物物理實(shí)驗(yàn)作驗(yàn)證,宇宙物質(zhì)反設(shè)計(jì)的流程如圖4所示。
人類探索到宇宙物質(zhì)的最底層的基素及其各種特性,可以直接接近基素單元法:宇宙物質(zhì)基底的系統(tǒng)反設(shè)計(jì)數(shù)值仿真方案,宇宙物質(zhì)的系統(tǒng)反設(shè)計(jì)數(shù)值仿真優(yōu)化計(jì)算方法與步驟是:
第0步:整理人類長期探索宇宙物質(zhì)所積累的巨大的、全部各種類學(xué)科領(lǐng)域中所知的全部現(xiàn)象、概念、原理等知識(shí)庫 ,將該巨大知識(shí)庫 全面系統(tǒng)地整理成數(shù)字化表達(dá);
第1步:猜想而設(shè)立宇宙物質(zhì)基素單元及其內(nèi)部特性參數(shù)、運(yùn)動(dòng)方程等的初始方案 ,(k=0);
第2步:采用 與宇宙物質(zhì)的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行超大系統(tǒng)-云-并行數(shù)值仿真,生成不同層次、不同種類、數(shù)量巨大的物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,該仿真結(jié)果 以數(shù)字化形式表達(dá);
第3步:將仿真結(jié)果 與巨大知識(shí)庫 進(jìn)行比較,并計(jì)算比較誤差,如果比較誤差很大(不可接受),則進(jìn)入以下第4步,否則(即仿真計(jì)算誤差可以接受)進(jìn)入以下第5步,這里指出,采用系統(tǒng)數(shù)值仿真方法進(jìn)行宇宙物質(zhì)系統(tǒng)的反設(shè)計(jì)仿真,如圖3中從宇宙物質(zhì)基底人類可以理解的現(xiàn)象的過程中,反設(shè)計(jì)仿真不考慮中間仿真結(jié)果(即物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行的現(xiàn)象等)是否正確,而只考慮人類已經(jīng)積累的膨大的知識(shí)庫(即與該知識(shí)庫作與比較,如圖4所示);
第4步:基于系統(tǒng)仿真結(jié)果誤差,迭代修改物質(zhì)基素單元及其運(yùn)動(dòng)方程的方案 ,再轉(zhuǎn)入第2步;
第5步:已經(jīng)獲得最優(yōu)的宇宙物質(zhì)的系統(tǒng)反設(shè)計(jì)數(shù)值仿真結(jié)果 ,進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),作最終的驗(yàn)證。
基于本文提出的宇宙物質(zhì)基素、宇宙物質(zhì)運(yùn)行的統(tǒng)一基理與物質(zhì)自然運(yùn)行的普適性數(shù)值算法,以及人類長期探索宇宙物質(zhì)所積累的巨大的學(xué)科原理等知識(shí)庫(這些即是宇宙物質(zhì)的系統(tǒng)數(shù)值仿真反設(shè)計(jì)的條件),采用圖4所示的宇宙物質(zhì)反設(shè)計(jì)方法,經(jīng)過超大規(guī)模系統(tǒng)并行-云-仿真計(jì)算,直接探索發(fā)現(xiàn)宇宙物質(zhì)的最底層的基素及其內(nèi)部特性參數(shù)、運(yùn)動(dòng)方程等。最后進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證在反設(shè)計(jì)過程中生成的且人類無法想象猜測(cè)的物質(zhì)現(xiàn)象:物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)、在宇宙的分布、各種物質(zhì)形式、層次種類、各種類物質(zhì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象及其規(guī)律,等等,進(jìn)行最終的驗(yàn)證。
5. 超大系統(tǒng)數(shù)字仿真進(jìn)行全宇宙物質(zhì)系統(tǒng)反設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
宇宙物質(zhì)的反設(shè)計(jì)的系統(tǒng)并行-云仿真研究方案與人類傳統(tǒng)的傳統(tǒng)自然探索科學(xué)方法相比,人類傳統(tǒng)的自然探索科學(xué)方法不是探索全宇宙系統(tǒng)基底的最優(yōu)科學(xué)探索方法[1-4],而采用超大系統(tǒng)數(shù)字仿真避免了歷時(shí)上億年的人類傳統(tǒng)自然探索科學(xué)方法的缺陷,是現(xiàn)在最優(yōu)的方案,體現(xiàn)在:
5.1 全局大范圍進(jìn)行宇宙物質(zhì)的尋根探索,所付出的成本代價(jià)很小,探索研究的速度很快
宇宙物質(zhì)系統(tǒng)基底探索所需付出的代價(jià)很小,主要需要數(shù)以千計(jì)萬計(jì)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行超大系統(tǒng)-云-并行數(shù)字仿真,以及各個(gè)專業(yè)的研發(fā)人員等將人類積累的知識(shí)庫數(shù)值化;如果采用傳統(tǒng)科學(xué)探索方法,只是從人類自身生存環(huán)境出發(fā),“摸著石頭過河”,想盡一切辦法“獲得一個(gè)歷史性驚人重大突破的新發(fā)現(xiàn),再更深入探索多步”地靠近宇宙物質(zhì)系統(tǒng)基底,所付出的成本代價(jià)太大太大……太大。
顯然,“一步一批物理實(shí)驗(yàn)室”將付出巨大巨大的代價(jià),付出太長太長的時(shí)間,即 太大;而采用全宇宙物質(zhì)系統(tǒng)的全局最高精度數(shù)值仿真反設(shè)計(jì),需要成千上萬臺(tái)計(jì)算機(jī)與各個(gè)專業(yè)的研發(fā)者,這些成本代價(jià)是很微小,系統(tǒng)數(shù)值仿真幾年就可能出一些結(jié)果,探索研究的速度是“快的離譜”,即 。避免了“人類沿著傳統(tǒng)科學(xué)研究路徑進(jìn)行下去,人類可能不能滿足約束條件(2)式”。
另外,由宇宙物質(zhì)系統(tǒng)仿真產(chǎn)生的因果關(guān)系邏輯圖(如文獻(xiàn)[1]中圖3)可知,采用物質(zhì)反設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)值仿真方法可以“胡思亂想地”、“答非所問地”、……“不符合邏輯地”、“偷換概念地”假設(shè)宇宙物質(zhì)的最底層根基 ,存在一定的可能性探索到全宇宙物質(zhì)基底。
5.2 全局大范圍進(jìn)行宇宙物質(zhì)的尋根探索,效率極高,探索不是無止境的,可行性很強(qiáng):人類已經(jīng)到了結(jié)束宇宙無窮無盡探索的沖刺階段
傳統(tǒng)自然探索科學(xué)尋找宇宙物質(zhì)基底過程中,付出無比巨大的多維代價(jià),經(jīng)過“無窮無盡的”探索,取得了大量的“歷史性、驚人的重大新發(fā)現(xiàn)”等時(shí),才探索向前走了一小步,并且大量的“一小步”在全局中都可能是無效的。與人類傳統(tǒng)自然探索科學(xué)方法相比,宇宙物質(zhì)的反設(shè)計(jì)系統(tǒng)仿真過程中將出現(xiàn)“無窮無盡的”、“無奇不有的”、“不符合科學(xué)原理的”、“不合邏輯的”、“不可思議不可想象的”、……、“可以想象的”、“符合科學(xué)原理的”現(xiàn)象,因此,這個(gè)超大規(guī)模系統(tǒng)-云-并行數(shù)字仿真是效率極高的,探索不是無止境的;同時(shí)實(shí)現(xiàn)該宇宙物質(zhì)的反設(shè)計(jì),所需的人力、物力等并不多,是可行性很強(qiáng)的,因此,全局大范圍進(jìn)行宇宙物質(zhì)的尋根探索,宇宙物質(zhì)的反設(shè)計(jì)系統(tǒng)仿真研究方案是一個(gè)可行的方案。
因此,基于超大規(guī)模系統(tǒng)-云-并行數(shù)字仿真的宇宙物質(zhì)反設(shè)計(jì)系統(tǒng)仿真研究方法,是全局大范圍進(jìn)行宇宙物質(zhì)的尋根探索的全局最優(yōu)的方法 ,將獲得最優(yōu)效果 ,并能夠容易滿足約束條件(2)與(3)式。
總之,基于現(xiàn)代人類計(jì)算機(jī)技術(shù),人類積累的知識(shí)庫以及宇宙物質(zhì)的反設(shè)計(jì)方法,人類現(xiàn)在已經(jīng)到了尋找到宇宙物質(zhì)基底的時(shí)候了,即人類已經(jīng)到了結(jié)束宇宙無窮無盡探索的沖刺階段。
6. 采用超大系統(tǒng)數(shù)字仿真進(jìn)行科學(xué)探索全宇宙系統(tǒng)時(shí)存在的問題
6.1 可能還需要更多的宇宙物質(zhì)的反設(shè)計(jì)的標(biāo)本,有可能得出的一些結(jié)果,現(xiàn)代科學(xué)不能解釋
在宇宙物質(zhì)的反設(shè)計(jì)系統(tǒng)仿真過程中將出現(xiàn)“無窮無盡的”、“無奇不有的”、……、“符合科學(xué)原理的”現(xiàn)象 ,在這些無數(shù)的多維現(xiàn)象中,如果可以尋找到一群現(xiàn)象與人類積累的知識(shí)庫 完全重合,這就可能是反設(shè)計(jì)的系統(tǒng)仿真成功(即滿足約束條件(3)式);如果可以尋找到一群現(xiàn)象 與人類積累的知識(shí)庫 基本重合,即一些是完全重合,另一些是現(xiàn)代科學(xué)不能解釋,這可能是反設(shè)計(jì)的系統(tǒng)仿真成功嗎?是否一定要等待現(xiàn)代科學(xué)探索到這些不能解釋現(xiàn)象與規(guī)律,才能說明反設(shè)計(jì)的系統(tǒng)仿真成功了,而現(xiàn)代科學(xué)探索到這些現(xiàn)象與規(guī)律,是要付出太長的時(shí)間與太大的代價(jià) 等。
6.2 宇宙物質(zhì)的反設(shè)計(jì)是超大系統(tǒng)-云-并行數(shù)字仿真,數(shù)字仿真量太大-太大-…-太大
宇宙物質(zhì)的反設(shè)計(jì)是超大系統(tǒng)-云-并行數(shù)字仿真,一個(gè)系統(tǒng)仿真反設(shè)計(jì)組就需要成千上萬臺(tái)計(jì)算機(jī)來進(jìn)行,即使是很多系統(tǒng)仿真反設(shè)計(jì)組同時(shí)來進(jìn)行宇宙物質(zhì)系統(tǒng)的反設(shè)計(jì),也不一定會(huì)很快反設(shè)計(jì)成功,數(shù)字仿真量太大-太大-…-太大,但在這個(gè)宇宙物質(zhì)的反設(shè)計(jì)的超大系統(tǒng)-云-并行數(shù)字仿真過程中,探索是有止境的,有待我們?nèi)L試。
7. 結(jié)論
基于人類科學(xué)研究的歷史與現(xiàn)狀,以及宇宙物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成及其運(yùn)行的統(tǒng)一基理,基于超大規(guī)模系統(tǒng)-云-并行數(shù)字仿真,本文給出了全宇宙物質(zhì)系統(tǒng)反設(shè)計(jì)的數(shù)值仿真算法(包括仿真步驟以及流程圖),通過與人類自然探索科學(xué)發(fā)展歷史與現(xiàn)狀的比較分析,認(rèn)為該基于并行-云-數(shù)字系統(tǒng)仿真的全宇宙物質(zhì)系統(tǒng)反設(shè)計(jì)數(shù)值仿真算法是科學(xué)探索全宇宙物質(zhì)系統(tǒng)基底的最優(yōu)方法,是全宇宙中第一優(yōu)工程。
該基于超大規(guī)模系統(tǒng)-云-并行數(shù)字仿真而進(jìn)行全宇宙物質(zhì)系統(tǒng)基底反設(shè)計(jì),其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在:①探索速度很快,超大規(guī)模系統(tǒng)-云-并行數(shù)字仿真幾年內(nèi)就可以獲得一些不太正確的(臨時(shí)迭代)宇宙物質(zhì)系統(tǒng)基底仿真結(jié)果,以供系統(tǒng)仿真反設(shè)計(jì)迭代;②宇宙物質(zhì)系統(tǒng)基底的探索效率很高,科學(xué)探索不是無止境的,雖然反設(shè)計(jì)迭代過程中的臨時(shí)迭代結(jié)果不對(duì),但人類無法想象與猜測(cè)的、現(xiàn)代最先進(jìn)設(shè)備無法觀測(cè)的物質(zhì)也可能被仿真出來,避免了人類上億年形成的人類特色自然探索方法的缺陷;③宇宙物質(zhì)系統(tǒng)基底探索所需付出的代價(jià)很小,主要需要數(shù)以千計(jì)萬計(jì)的計(jì)算機(jī),以及各個(gè)專業(yè)的研發(fā)人員等,明顯優(yōu)越于人類傳統(tǒng)自然科學(xué)探索方法,即可以想象到的就可不擇手段地探索,并且“一步一批實(shí)驗(yàn)室”,因而,全宇宙物質(zhì)反設(shè)計(jì)是探索全宇宙系統(tǒng)基底的最優(yōu)科學(xué)探索方法。
因此,未來人類科學(xué)探索研究的發(fā)展方向,是進(jìn)行宇宙物質(zhì)基底系統(tǒng)反設(shè)計(jì)的云-并行數(shù)字仿真。建議人類未來的科學(xué)探索研究的技術(shù)與方法是:基于我們?nèi)祟愰L期科學(xué)研究取得并積累的巨大而臨時(shí)有效的因果關(guān)系知識(shí)庫,以及宇宙物質(zhì)構(gòu)造組成及其原始物質(zhì)運(yùn)行的普適性數(shù)值算法,進(jìn)行宇宙物質(zhì)基底的系統(tǒng)反設(shè)計(jì),尋找到宇宙物質(zhì)的最根基要素,即實(shí)現(xiàn)人類科學(xué)探索研究的最終目標(biāo):占領(lǐng)、控制與自由地使用全部的多維宇宙空間與全部各種物質(zhì);不需要任何科學(xué)探索,不需要任何科技創(chuàng)新。
人類已經(jīng)到了結(jié)束在宇宙中進(jìn)行無窮無盡探索的沖刺階段,該宇宙探索的沖刺階段是全宇宙物質(zhì)系統(tǒng)反設(shè)計(jì),這是人類針對(duì)全宇宙的第一優(yōu)工程。
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為了加強(qiáng)對(duì)城市大廈的管理,提高城市大廈的整體管理水平,進(jìn)一步開展創(chuàng)建物業(yè)管理優(yōu)秀大廈工作,在總結(jié)兩年來對(duì)大廈考評(píng)驗(yàn)收經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)建設(shè)部建房〔1995〕120號(hào)文件要求,制定《全國城市物業(yè)管理優(yōu)秀大廈標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)分細(xì)則》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》),現(xiàn)將《標(biāo)準(zhǔn)》印發(fā)給你們,并就有關(guān)事宜通知如下:
一、本《標(biāo)準(zhǔn)》所稱大廈,是指按城市統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備齊全、建筑面積在4萬平方米以上、已建成并投入使用、入住率達(dá)60%以上的高層住宅小區(qū)、住宅組團(tuán);建筑面積在1萬平方米以上、使用率達(dá)80%以上的辦公樓、寫字樓或其它經(jīng)營性大廈或大廈組團(tuán)等。
本《標(biāo)準(zhǔn)》所稱大廈管理,是指對(duì)大廈的房屋建筑及其設(shè)備、市政公用設(shè)施、綠化、衛(wèi)生、交通、治安和環(huán)境容貌等管理項(xiàng)目進(jìn)行維護(hù)、修繕和整治。
二、本《標(biāo)準(zhǔn)》適用于評(píng)選全國城市物業(yè)管理優(yōu)秀大廈。省(自治區(qū)、直轄市)級(jí)城市物業(yè)管理優(yōu)秀大廈標(biāo)準(zhǔn),由各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)參照本《標(biāo)準(zhǔn)》制定。
三、本《標(biāo)準(zhǔn)》總分值為100分,按各條款分解。考評(píng)中,對(duì)不符合《標(biāo)準(zhǔn)》條款要求的部門,按評(píng)分細(xì)則扣除相應(yīng)分值。
四、各地向部申報(bào)全國城市物業(yè)管理優(yōu)秀大廈前,由大廈管理單位認(rèn)真填寫《全國城市物業(yè)管理優(yōu)秀大廈申報(bào)表》,經(jīng)省《自治區(qū)、直轄市》主管部門簽署預(yù)評(píng)預(yù)驗(yàn)意見并加蓋公章,于每年7月30日前申報(bào)到建設(shè)部房地產(chǎn)業(yè)司。
聯(lián)系單位:建設(shè)部房地產(chǎn)業(yè)司物業(yè)管理處
論文摘要:本文主要對(duì)砌塊結(jié)構(gòu)幾種常見墻體裂縫進(jìn)行深入研究,通過對(duì)裂縫產(chǎn)生原因的分析,并結(jié)合本人多年參與現(xiàn)場(chǎng)施工管理所積累的些許經(jīng)驗(yàn),提出了一系列有針對(duì)性的技術(shù)防治措施,并指出了相關(guān)施工注意事項(xiàng),以期通過加強(qiáng)對(duì)施工過程的質(zhì)量控制,從而來達(dá)到防范和控制墻體裂縫的目的。
砌塊房屋建成之后,由于在使用過程中的種種原因,可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的墻體裂縫。然而,在一般情況下,墻體裂縫基本上可分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類。各種荷載直接作用下墻體產(chǎn)生的相應(yīng)形式的裂縫稱為受力裂縫。而砌體收縮、溫濕度變化、地基沉降不勻等引起的裂縫是為非受力裂縫,又稱變形裂縫。對(duì)此,為了能讓我們更清楚地了解非受力裂縫,本文將重點(diǎn)討論由溫度和收縮變形所引起的兩類墻體裂縫。
1 非受力墻體裂縫的產(chǎn)生原因
溫度變形所引起的裂縫?;炷列⌒推鰤K砌體的線脹系數(shù)為10×10-6/℃,比磚砌體的大一倍,因此,小型砌塊砌體對(duì)溫度的敏感性比磚砌體高,更容易因溫度變形引起裂縫。由于溫度變形引起的墻體裂縫的形狀和部位砌塊房屋和磚砌體房屋是相類似的,只是帶有砌塊的特點(diǎn)而已。
多層砌塊房屋的頂層墻體和磚砌體房屋一樣是最容易出現(xiàn)溫度裂縫的。盡管混凝土砌體墻體的線脹系數(shù)與頂蓋混凝土板的線脹系數(shù)沒有差別,但在夏季陽光照射下兩者之間還是存在一定的溫差。夏季在陽光照射下,屋面上表面最高溫度可達(dá)40℃~50℃,而頂層外墻平均最高溫度約為30℃~35℃。屋頂和頂層外墻存在10℃~15℃的溫差。在寒冷地區(qū),屋蓋結(jié)構(gòu)層上面依次設(shè)有隔氣層、保溫層、找平層和防水層。頂蓋結(jié)構(gòu)有保溫層的保護(hù),它與外墻的溫差按理應(yīng)有所減少。但是,可能保溫層不夠厚,或防水層滲漏,保溫層浸水,降低了保溫隔熱效果,這時(shí)兩者溫差還是有可能引起墻體的開裂。
在實(shí)際工程中我們發(fā)現(xiàn),單是保溫層上的水泥砂漿找平層(厚20mm,實(shí)際施工時(shí)往往超厚)在外界溫度變化下的伸縮變形也能將外墻推裂。因?yàn)榘船F(xiàn)有的建筑構(gòu)造定型節(jié)點(diǎn)圖,砂漿找平層一直鋪到女兒墻根部,不但不斷開不留空隙而且在邊端還要加厚,堆成三角形(便于做泛水)。找平層雖薄但在平面內(nèi)還是有相當(dāng)大的剛度,其上面的卷材防水層是沒有隔熱效果的,夏季陽光直接照射下找平層伸縮導(dǎo)致墻體開裂就不足為奇了。在頂蓋與外墻存在一定溫差下,導(dǎo)致兩者溫度變形不協(xié)調(diào),產(chǎn)生墻體裂縫。當(dāng)外界溫度升高時(shí),混凝土頂蓋變形大,墻體變形相對(duì)較小,使屋蓋受壓,墻體受拉、受剪。在房屋頂層兩端受力最大,往往沿窗口對(duì)角線方向呈現(xiàn)八字裂縫,還會(huì)在頂蓋標(biāo)高處墻體產(chǎn)生水平裂縫(頂蓋板推外墻),有女兒墻時(shí),還會(huì)使女兒墻開裂或外傾。
這種溫度裂縫是有明顯的規(guī)律性:兩端重中間輕,頂層重入下輕,陽面重陰面輕。由于頂蓋的溫度伸縮也會(huì)引起與外縱墻相連的頂層橫墻的開裂,一般位于大棚下靠近外墻處出現(xiàn)斜向裂縫。頂層墻體開裂裂縫形態(tài)與圈梁設(shè)置方法有明顯的關(guān)系,但僅靠圈梁的設(shè)置并不能阻止墻體裂縫的產(chǎn)生。頂層圈梁上直接鋪設(shè)屋面板時(shí),當(dāng)屋面板坐漿與圈梁結(jié)合較好時(shí),圈梁下仍可能出現(xiàn)斜裂縫。如果結(jié)合較差,有可能產(chǎn)生水平裂縫。
收縮變形所引起的裂縫。黏土磚是燒結(jié)而成的,成品干縮性極小,所以磚砌體房屋的收縮問題一般可不予考慮。
小型空心砌塊則是混凝土拌合物經(jīng)澆筑、振搗養(yǎng)生而成的?;炷猎谟不^程中逐漸失水而干縮,其干縮量因材料和成型質(zhì)量而異,并隨時(shí)間增長而逐漸減小。以普通混凝土砌塊為例,在自然養(yǎng)護(hù)條件下,成型28d后,收縮趨于穩(wěn)定,其干縮率為0.03%~0.035%,含水率在50%~60%左右,砌成砌體后,在正常使用條件下,含水率繼續(xù)下降,可達(dá)10%左右,其干縮率為0.018%~0.07%左右,干縮率的大小與砌塊上墻時(shí)含水率有關(guān),也與溫度有關(guān)。
對(duì)于干縮已趨穩(wěn)定的普通混凝土砌塊砌體,如再次被浸濕后,會(huì)再次發(fā)生干縮,通常稱為第二干縮。普通混凝土砌塊在含水飽和后的第二干縮,其穩(wěn)定時(shí)間比成型硬化過程的第一干縮時(shí)間要短,一般為15d左右。第二干縮的收縮率給為第一干縮的80%左右。砌塊上墻后的干縮,引起砌體干縮,而在砌體內(nèi)部產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力,當(dāng)砌體的抗拉、抗剪強(qiáng)度不足以抵抗收縮應(yīng)力時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫。因砌塊干縮而引起墻體裂縫,這在小型砌塊房屋是比較普遍的。在內(nèi)外墻、在房屋各層均可能出現(xiàn)。干縮裂縫形態(tài)一般有幾種,其一是在墻體中部出現(xiàn)的階梯形裂縫,其二是環(huán)塊材周邊灰縫的裂縫,其三在外墻多反映在窗下墻,出現(xiàn)豎向均勻裂縫,其四在山墻等大墻面由于收縮還會(huì)出現(xiàn)豎向、有的是水平向裂縫。收縮裂縫一般多表現(xiàn)在下部幾層,這是由于墻面的收縮變形受基礎(chǔ)及橫墻的約束所致。有的砌塊房屋山墻大墻面中間部位,出現(xiàn)了由底層一直伸到3、4層的豎向裂縫。
由于砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí)不高,灰縫不飽滿,干縮引起的裂縫往往呈發(fā)絲狀而分散在灰縫隙中,清水墻時(shí)不易被發(fā)現(xiàn),當(dāng)有粉刷抹面時(shí)便顯露出來。干縮引起的裂縫寬度不大,且裂縫寬度較均勻。砌塊上墻時(shí)含水率較大,經(jīng)過一段時(shí)間后,砌體含水率降低,便可能出現(xiàn)干縮裂縫。即使已砌筑完工的砌體無干縮裂縫,但當(dāng)砌塊因某種原因再次被水浸濕后,出現(xiàn)第二干縮,砌體仍可能產(chǎn)生裂縫。
2 非受力裂縫的防治措施
砌塊房屋溫度、收縮裂縫的產(chǎn)生涉及砌塊生產(chǎn)、房屋設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量等諸多方面,因此裂縫的防治也應(yīng)從各個(gè)方面、諸多環(huán)節(jié)采取措施才能見效。從房屋設(shè)計(jì)方面來說,除了應(yīng)遵循《混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》JGJ/T12004墻體防裂的主要措施條款外,還可根據(jù)實(shí)際情況采用以下砌塊房屋變形裂縫的防治措施:
鑒于混凝土砌塊砌體的線脹系數(shù)比磚砌體大一倍,因此砌塊房屋溫度伸縮縫的最大間距應(yīng)該比磚砌體房屋短,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范修訂組已擬出修改方案,即將規(guī)范中伸縮縫的最大間距表數(shù)值乘以0.75后采用,例如磚砌體的間距為50m,砌塊房屋的伸縮縫間距則為37m左右,有的地區(qū)擬改為35m,因?yàn)榍『孟喈?dāng)于住宅樓兩個(gè)單元的長度,處理方便一些。
溫差產(chǎn)生裂縫主要在房屋頂層,前面溫度應(yīng)力計(jì)算表明,采用再高的砂漿強(qiáng)度也難以抵抗溫差產(chǎn)生的拉、剪應(yīng)力。所以考慮降低溫差的措施和采取“抗”、“放”結(jié)合的策略才是較好的方案。增加房屋蓋保溫性能,防止屋面滲漏,這是建筑節(jié)能的需要,同時(shí)也可達(dá)到降低屋蓋結(jié)構(gòu)層溫差的目的。增加頂層圈梁的平面布置密度,加強(qiáng)頂層內(nèi)外縱墻端開間門窗洞口周邊的抗力(門窗洞邊設(shè)鋼筋混凝土芯柱,設(shè)鋼筋混凝土窗臺(tái)梁)。一句話:用配筋的方法來抵抗溫度應(yīng)里。在屋蓋承重板的適當(dāng)位置設(shè)滑動(dòng)支座,則是“放”的有效措施。但應(yīng)考慮抗震構(gòu)造允許的范圍內(nèi)。例如,做成允許微動(dòng)而不滑走的構(gòu)造,滑動(dòng)支座縱橫向錯(cuò)開,或只設(shè)兩端部開間屋面板的滑動(dòng)屋,削弱屋面板與圈梁的連結(jié)等等。
改變屋頂建筑構(gòu)造定型圖的做法,將砂漿找平層與周邊女兒墻斷開留出溜槽,用松軟防水材料填塞,找平層本身宜分割成4m×6m左右的分格塊,這種措施不影響房屋使用功能,而至少能緩解頂層溫度變形的危害。
作為頂層砌體墻體,最好考慮設(shè)間距為兩、三個(gè)開間的局部墻面控制縫,此時(shí)頂蓋的構(gòu)件和圈梁可連通,雖然不如國外每開間設(shè)縫的效果,但必能大大緩解溫差作用。
砌塊墻體收縮引起的裂縫主要表現(xiàn)在底部1、2層,因?yàn)榛A(chǔ)的約束比較強(qiáng)。砌塊墻體的收縮應(yīng)力相當(dāng)于溫差30℃左右的溫度應(yīng)力,所以收縮裂縫開展比溫差變形還要嚴(yán)重。除了增強(qiáng)底層砂漿強(qiáng)度、用芯柱加強(qiáng)洞口邊、窗下墻帶配水平鋼筋網(wǎng)片、灌實(shí)砌塊孔洞等之外,也宜考慮設(shè)置墻面的控制縫。
結(jié)束語
由上述可知,砌體結(jié)構(gòu)樓房,由于在建造過程中以及建成后受外部環(huán)境、材料本身特性以以及工藝砌造水平的影響大,因此,才給這些非受力墻體裂縫的存在和發(fā)展留下了可乘之機(jī)。對(duì)此,只有當(dāng)我們仔細(xì)地去分析每一種墻體裂縫的產(chǎn)生原因,并在施工過程中加以克服、引起注意,這樣才能從根本上有效地去防范裂縫,從而達(dá)到控制和處治的目的。
參考文獻(xiàn)
[1]《混合結(jié)構(gòu)房屋屋頂墻體裂縫原因分析》肖四喜《焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)》2000年02期.
[2]趙從會(huì),等.常見的墻體裂縫原因及預(yù)防[J].山西建筑,2004(3).
關(guān)鍵詞:墻體裂縫;防治;技術(shù)措施
Abstract: This paper analyzes the reasons of the wall crack in the construction, and puts forward some preventive measures, for your reference.
Key words: wall crack; prevention; technical measures
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)
隨著土建施工中高層建筑、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地下工程的不斷增加,鋼筋混凝土墻的運(yùn)用比例也逐年增長。然而,我們?cè)谑┕ぶ谐?huì)發(fā)現(xiàn),現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體往往會(huì)出現(xiàn)裂縫,房屋建筑墻體裂縫產(chǎn)生的原因復(fù)雜多樣、影響因素多、控制難度較大,只有采取全過程控制的方法,從設(shè)計(jì)到選材和施工都加強(qiáng)管理,嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范和操作規(guī)程,就能大大減少墻體裂縫產(chǎn)生的可能性。
下面對(duì)目前建筑施工領(lǐng)域發(fā)生頻率較高的幾種墻體裂縫質(zhì)量通病的原因進(jìn)行分析,提出防治的措施。
1 工程設(shè)計(jì)方面不合理,引起墻體開裂
設(shè)計(jì)時(shí)沒有認(rèn)真按規(guī)范規(guī)程要求進(jìn)行防裂縫設(shè)計(jì)。在許多工程中,設(shè)計(jì)雖有防裂縫措施,但與規(guī)程要求不完全相符,致使墻體防裂縫得不到有效保障,或保質(zhì)年限大大縮短。還有一個(gè)較為重要的方面就是墻砌體材料強(qiáng)度偏低、不同砌體混合砌筑、砌體強(qiáng)度與砌筑砂漿強(qiáng)度相差過大或外墻抹灰砂漿強(qiáng)度與墻體強(qiáng)度差距過大等設(shè)計(jì)方面的不當(dāng)都會(huì)導(dǎo)致墻體開裂。
強(qiáng)化墻體防裂縫設(shè)計(jì)的要領(lǐng)與理論,嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行墻體設(shè)計(jì),確保墻體質(zhì)量。
1.1 墻體抹灰砂漿中摻一定量纖維,增強(qiáng)抗裂能力。
1.2 外墻裝修有條件的全部增設(shè)鋼絲網(wǎng)。
1.3 砌體墻有窗臺(tái)的,全部改用混凝土窗臺(tái)。
1.4 墻體砌筑用的材料盡可能使用一種,避免多種材料混合使用。
1.5 盡可能保證墻體所有砌塊、砌筑砂漿、抹灰砂漿的強(qiáng)度、吸水率、熱脹冷縮等統(tǒng)一協(xié)調(diào),基本一致。
1.6 在不同材料界面增設(shè)鋼絲網(wǎng),管線預(yù)埋位置增設(shè)抗鋼網(wǎng)。
2 墻體施工質(zhì)量控制不符合規(guī)范要求,引起墻體開裂
2.1 砌體強(qiáng)度低。施工過程中未認(rèn)真做好材料質(zhì)量的控制,磚砌體材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求低,或是抗壓強(qiáng)度雖達(dá)到要求,但因砌體長度較長,砌筑施工完成后,砌體從中間部位自行斷裂。
2.2 不同強(qiáng)度的砌體混合砌筑施工過程中,使用不同砌體材料作為配套砌塊,致使各種砌體組合砌筑,因不同砌體材料強(qiáng)度、熱脹冷縮、吸水率等不同引起墻開裂。
2.3 砌筑砂漿強(qiáng)度偏低(偏高)。砂漿攪拌過程中,砂漿攪拌不均勻?qū)е掠械纳皾{強(qiáng)度偏高或者偏低,有的甚至因?yàn)檎辰Y(jié)材料量太少強(qiáng)度特低。配料方面:砂配多了砂漿強(qiáng)度偏低;水泥配多了砂漿強(qiáng)度偏高;水多了砂漿稠度低影響砂漿強(qiáng)度,且砂漿干縮量增大,引起灰縫位置開裂。
2.4 砌筑用砂漿沒有按要求做到隨拌隨用。
防治的措施:
2.4.1砌體施工過程中,應(yīng)嚴(yán)格做好各種原材料的質(zhì)量控制,砂漿攪拌應(yīng)嚴(yán)格按要求進(jìn)行操作和配料。應(yīng)提高墻體砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí),以增加砌體的抗拉強(qiáng)度。
2.4.2砌體施工每日砌筑的高度不能超過1.8m的規(guī)范要求。
2.4.3認(rèn)真做好墻體裝修施工方案,做好平層、面層及各分項(xiàng)施工的技術(shù)交底工作。
2.4.4抹灰應(yīng)按要求分層進(jìn)行。水泥砂漿和水泥混合砂漿的抹灰層應(yīng)待前一層凝結(jié)后,方可涂抹后一層。石灰砂漿的抹灰層,應(yīng)待前一層7-8成干后,方可涂抹后一層。
2.4.5砌體在砌筑過程中嚴(yán)禁打鑿,特別是輕質(zhì)砌體。砌體質(zhì)量要嚴(yán)格控制好,砂漿要飽滿,拉結(jié)筋應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行留設(shè)。
2.4.6墻體抹灰層采用加鋼網(wǎng)來抗裂時(shí),應(yīng)采取有效措施確保鋼網(wǎng)處于抹灰層的中間位置,以利于鋼網(wǎng)能充分發(fā)揮抗裂作用。
3 溫度應(yīng)力引起墻體裂縫分析
一般材料均有熱脹冷縮性質(zhì),房屋結(jié)構(gòu)由于周圍溫度變化而引起的熱脹冷縮變形,稱為溫度變形。如果結(jié)構(gòu)不受任何約束,在溫度變化時(shí)能自由變形,那么結(jié)構(gòu)中就不會(huì)產(chǎn)生附加應(yīng)力。如果結(jié)構(gòu)受到約束而不能自由變形時(shí),則將在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力或稱溫度應(yīng)力。由于鋼筋混凝土的線膨脹系數(shù)大,而普通磚砌體的線膨脹系數(shù)略小,所以在相同溫差下,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的伸長值要比磚砌體大一倍左右。在混合結(jié)構(gòu)中,當(dāng)溫度變化時(shí),鋼筋混凝土屋蓋、樓蓋、圈梁等與磚墻伸縮不一,必然彼此相牽制而產(chǎn)生溫度應(yīng)力,使房屋結(jié)構(gòu)開裂破壞。溫度應(yīng)力引起墻體裂縫一般有以下幾種情況:
3.1 八字形裂縫。當(dāng)外界溫度上升時(shí),外墻本身沿長度將有所伸長,但屋蓋部分(特別是直接暴露在大氣中的鋼筋混凝土屋蓋)的伸長值大得多。從屋蓋與墻體連接處切開來看,屋蓋伸長對(duì)墻體產(chǎn)生附加水平推力,使墻體受到屋蓋的推力而產(chǎn)生剪應(yīng)力,剪應(yīng)力和拉應(yīng)力又引起主拉應(yīng)力,當(dāng)主拉應(yīng)力過大時(shí),將在墻體上產(chǎn)生八字形裂縫。由于剪應(yīng)力的分布大體是中間為零,兩端最大,因此八字形裂縫多發(fā)生在墻體兩端,一般占二、三個(gè)開間,且發(fā)生在頂層墻面上。
3.2 水平裂縫和包角裂縫。平屋頂房屋,有時(shí)在屋面板底部附近或頂層圈梁附近,出現(xiàn)沿外墻頂部的縱向水平裂縫和包角裂縫,這是由于屋面伸長或縮短引起的向外或向內(nèi)推拉力而產(chǎn)生的,包角裂縫實(shí)際上是水平裂縫的一種形式,是外橫墻和縱墻的水平裂縫連接起來形成的,在這種情況下,下面一般不會(huì)再出現(xiàn)八字形裂縫,有時(shí)外縱墻的水平裂縫也會(huì)出現(xiàn)在頂層的窗臺(tái)水平處。
3.3 女兒墻根部和豎向裂縫。女兒墻根部由于受到屋面伸長縮短引起的向外或向內(nèi)的推、拉,使女兒墻根部的砌體產(chǎn)生外傾現(xiàn)象,形成水平裂縫。有時(shí)由鋼筋混凝土屋面的收縮,也可能使女兒墻處于偏心受壓狀態(tài),從而造成女兒墻上部沿豎向開裂。此外,在樓梯間兩側(cè)或有錯(cuò)層處墻體將易產(chǎn)生局部的豎向裂縫,這是由于樓面收縮產(chǎn)生較大的拉力所致。
溫度應(yīng)力引起的裂縫隨季節(jié)而變化,盲目修補(bǔ)意義不大,只有先加強(qiáng)保溫隔熱措施,根除溫差過大造成的影響。然后再處理裂縫才能見效。通常的作法是加大保溫層的厚度或在原層面上補(bǔ)做架空層以隔熱避光等。為減少溫度應(yīng)力的影響,在設(shè)計(jì)上可采取合理設(shè)伸縮縫,避免樓面錯(cuò)層和伸縮縫錯(cuò)位;加強(qiáng)層面保溫、隔熱;加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),提高其抗拉強(qiáng)度等技術(shù)措施。
4 地基不均勻沉降引起墻體裂縫
房屋的全部荷載最終通過基礎(chǔ)傳給地基,而地基在荷載作用下,其應(yīng)力是隨深度而擴(kuò)散,深度大,擴(kuò)散愈大,應(yīng)力愈小。由于土壤這種應(yīng)力的擴(kuò)散作用,即使地基地層非常均勻,房屋地基應(yīng)力分布仍然是不均勻的,從而使房屋地基產(chǎn)生不均勻沉降,即房屋中部沉降多,兩端沉降少,形成微向下凹的盆狀曲面的沉降分布。在地質(zhì)較好、較均勻,且房屋的長高比不大的情況下,房屋地基不均勻沉降的差值是比較小的,一般對(duì)房屋的安全使用不會(huì)產(chǎn)生多大的影響。但當(dāng)房屋修建在淤泥土質(zhì)或軟塑狀態(tài)的粘性土上時(shí),由于土的強(qiáng)度低、壓縮性大,房屋的絕對(duì)沉降量和相對(duì)不均勻沉降量都可能比較大。如果房屋設(shè)計(jì)的長高比較大,整體剛度差,而對(duì)地基又未進(jìn)行加固處理,那么墻體就可能出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫。裂縫對(duì)稱的發(fā)生在縱墻的兩端,向沉降較大的方向傾斜,沿著門窗洞口約成 45 度呈正八字形,且房屋的上部裂縫小,下部裂縫大。這種裂縫,必然是地基附加應(yīng)力作用使地基產(chǎn)生不均勻沉降而形成的。
當(dāng)房屋地基土層分布不均勻,土質(zhì)差別較大時(shí),則往往在不同土層的交接處或同一土層厚薄不一處出現(xiàn)較明顯的不均勻沉降,造成墻體開裂,其裂縫上大下小,向土質(zhì)較軟或土層較厚的方向傾斜;在房屋高差較大或荷載差異較大的情況下,當(dāng)未留設(shè)沉降縫時(shí),也容易在高低和較重的交接部位產(chǎn)生較大的不均勻沉降裂縫;當(dāng)房屋兩端土質(zhì)壓縮性大,中部小時(shí),沉降分布曲線將成凸形,此時(shí),往往除了在縱墻兩端出現(xiàn)向外傾斜裂縫外,也常在縱墻頂部出現(xiàn)豎向裂縫。
在多層房屋中,當(dāng)?shù)讓哟芭_(tái)過寬時(shí),也往往容易因荷載由窗間墻集中傳遞,使地基不均勻沉降,致使窗臺(tái)在地基反力作用下產(chǎn)生反向彎曲,引起窗臺(tái)中部的豎向裂縫。此外,新建房屋的基礎(chǔ)若位于原有房屋基礎(chǔ)下,則要求新、舊基礎(chǔ)底面的高差 H 與凈距 L 的比值應(yīng)小于0.5~1。否則,由于新建房屋的荷載作用使地基沉降而引起原有房屋、墻體裂縫。同理,在施工相鄰的高層和低層房屋時(shí),亦應(yīng)本著先高、重,后低、輕的原則組織施工;否則,若先施工了低層房屋后再施工高層房屋,則也會(huì)造成低層房屋墻體的開裂。
從以上分析可知,裂縫的分布與墻體的長高比有密切關(guān)系,長高比大的房屋因剛度差,抵抗變形能力差,故容易出現(xiàn)裂縫;因縱墻的長高比大于橫墻的長高比,所以大部分裂縫發(fā)生在縱墻上。裂縫的分布與地基沉降分布曲線密切有關(guān),當(dāng)沉降分布曲線為凹形時(shí),裂縫較多的發(fā)生在房屋下部,裂縫寬度下大上小;當(dāng)沉降分布曲線為凸形,裂縫較多的發(fā)生在房屋的上部,裂縫寬度上大下小。裂縫分布與墻體的受力特點(diǎn)密切有關(guān),在門窗洞口處,平面轉(zhuǎn)折處、層高變化處,由于應(yīng)力集中,往往也就容易出現(xiàn)裂縫;又因墻體是受剪切破壞,其主拉應(yīng)力為45 度所以裂縫也成 45 度傾斜。
5 結(jié)束語
只要采取全過程控制的方法,加強(qiáng)管理,嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范和操作規(guī)程,就能大大減少和控制墻體裂縫,確保工程施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:綠色建筑
健康建筑并不是利用高新技術(shù)建成的建筑物,而是利用現(xiàn)有的對(duì)環(huán)境和健康有益的材料建成的,對(duì)于城市、郊區(qū)和的每家和每個(gè)單位都是可望且可以實(shí)現(xiàn)的,它向人們提供一個(gè)清潔而舒適的室內(nèi)環(huán)境,而且與、社區(qū)和整個(gè)環(huán)境相協(xié)調(diào)。
健康建筑應(yīng)當(dāng)考慮:有效地使用能源和資源;提供優(yōu)良空氣質(zhì)量、照明、聲學(xué)和美學(xué)特性的室內(nèi)環(huán)境;最大限度地減少建筑廢料和家庭廢料;最佳地利用現(xiàn)有的市政基礎(chǔ)設(shè)施;盡可能采用有益于環(huán)境的材料;適應(yīng)生活方式和需要的變化;經(jīng)濟(jì)上可以承受。
健康建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)包括五個(gè)方面:居住人的健康;能源效率;資源效率;環(huán)境責(zé)任;可承受性。
1-1人的健康
人的健康涉及室內(nèi)空氣質(zhì)量、水質(zhì)量以及諸如光、噪音和電磁場(chǎng)輻射等背景因素。
1、室內(nèi)空氣質(zhì)量
設(shè)計(jì)健康建筑應(yīng)遵守以下原則:減少污染物;排除污染物;用新鮮空氣稀釋室內(nèi)空氣。
(1)減少污染物:一般建筑材料中潛在的對(duì)健康不利的污染物是很可觀的,包括來自木制品、地毯、涂料、密封膏、膠粘劑;家用清潔劑、織物、油墨等的有機(jī)揮發(fā)物(VOC);石油、霉菌、灰塵、花粉、頭皮屑、木材(松樹、雪松等的樹脂)及木制品。對(duì)這些污染物的常見反應(yīng)是緊張疲勞、頭疼,對(duì)眼、耳、鼻、喉的刺激。選擇材料、建筑系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)盡量減少這些污染物。
(2)排除污染物:燒煤、燒氣和燒木的任何燃燒副產(chǎn)物,必須直接排除出室外。若有高氡氣值,應(yīng)在事先排出。要做到在污染處排出污染物。
(3)稀釋室內(nèi)空氣:排入室內(nèi)的空氣應(yīng)當(dāng)盡可能地清潔,數(shù)量充足,并均勻地分布于房屋內(nèi)。
(4)措施:擬采取的措施包括:加熱系統(tǒng)燃燒產(chǎn)物外溢最少,最好用低溫加熱系統(tǒng);采用陶瓷、硬木等硬裝修地面,面磚用水泥粘結(jié);混凝土不用外加劑、減水劑和固化劑;建材無甲醛或VOC含量最少;墻和吊頂使用無毒或低毒性涂料;室外空氣質(zhì)量好;輸入新鮮空氣,排出陳腐空氣;以空氣凈化系統(tǒng)除去空氣中的污染物;家具和陳設(shè)散發(fā)的化學(xué)污染物最少;建房期間盡量少產(chǎn)生灰塵和污染物等。
2、水質(zhì)量
湖河表面水以及和噴泉等地下水受到和農(nóng)業(yè)的污染,引起了人們對(duì)飲用水質(zhì)量的關(guān)心。要盡量采用市政水,無市政供水時(shí)才進(jìn)行除菌處理。除菌技術(shù)有氯化、碘化、蒸餾、陶瓷過濾器過濾、紫外線照射、臭氧清毒。
3、光、聲和輻射
(1)光:陽光對(duì)骨頭生長有利。患有季節(jié)癥的病人,陽光可減輕病狀。在陽光下工作可提高效率。采用高功能窗可獲得大量日光。最有效的日照對(duì)策是兩面設(shè)窗,且可減少眩光。較大的建筑物可采用光管或光井等新技術(shù)。
(2)噪音:城市的噪音有的高得足以引起煩噪乃至損失聽力。減少噪音的措施有:較厚的圍護(hù)結(jié)構(gòu);改進(jìn)的細(xì)部設(shè)計(jì)和建造方法;漏點(diǎn)和穿透部位的密封;吸聲材料和礦棉、玻璃棉、纖維素的采用;發(fā)生振動(dòng)的設(shè)備的合理配置等。
(3)輻射:交流電引起的極低頻的電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)人體健康有害。電場(chǎng)和磁場(chǎng)隨距離而迅速減弱,因而距離是電磁輻射的最佳防護(hù)手段,電視機(jī)的收看距離為1.22~1.52m,視頻顯示終端的收看距離為0.9m.床要離開電源進(jìn)入房屋處的電源和電視機(jī)或視頻終端。
1-2能源效率
提高房屋能源效率的措施主要有:選擇合適的建筑材料;改善圍護(hù)結(jié)構(gòu);改進(jìn)加熱、冷卻和氣候控制系統(tǒng);降低電燈和設(shè)備的能耗等。
1、材料中的能耗
房建材料的制造消耗大量的能,合理的選擇建筑材料可以大大節(jié)能。很多保溫材料在制造中能耗很大,但可降低采暖能耗,2.6年即可補(bǔ)償。
在建筑中愈來愈多地使用再加工的材料,市場(chǎng)上已有由廢紙和廢紙板制成的保溫材料和底襯;由廢塑料制成的管子和地毯;使用再生板料的干墻;使用廢木材的木制品;其它很多新產(chǎn)品正在開發(fā)之中。
此外,還要考慮維修、拆毀和置換能耗以及運(yùn)輸能耗。
2、建筑物的設(shè)計(jì)
熱損失建筑物的設(shè)計(jì)熱損失通過以下措施可以大大減少;使建筑物的表面體積比最??;改善熱阻;減少自然空氣泄漏。
3、加熱、冷卻和通風(fēng)用能
隨著圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熱損失的降低,就有可能開發(fā)集加熱(空間和水)、冷卻和通風(fēng)職能于一體的較小較緊湊新機(jī)械系統(tǒng)。加拿大在先進(jìn)房屋中安裝的這種綜合機(jī)械系統(tǒng),具有儲(chǔ)熱、熱回收技術(shù),年能費(fèi)用減少50%以上。風(fēng)扇的能耗很大,普通風(fēng)扇的效率低到3%,在風(fēng)扇中帶直流電機(jī)的風(fēng)扇效率最高。
4、可再用能技術(shù)
隨著房屋能需求的降低,就有可能以再用能技術(shù)滿足空間和水加熱的需要,最近加拿大建成的一些健康房屋已能以太陽能100%地滿足加熱的需求。通過采用低輻射涂層、充氣窗和改進(jìn)窗型等,窗戶現(xiàn)已變成了向房屋的供熱體。窗戶的熱阻值由0.3提高到1.4.主動(dòng)的陽光加熱通常使用屋頂上安裝的太陽光收集器,向遠(yuǎn)處的巖石或儲(chǔ)水槽供熱。儲(chǔ)熱機(jī)構(gòu)然后提供熱,以加熱水或空氣。
5、電耗和高峰能耗
通過更新設(shè)計(jì)與先進(jìn)設(shè)備相結(jié)合,房屋照明和設(shè)備所需能量可降低50%.所有設(shè)備(水箱、爐灶、洗衣機(jī)、烘箱等)都要考慮價(jià)格和電耗,歐洲和美國的一些設(shè)備已大大地提高了功率。電燈通常約占電能總用量的2/3(1000kWh/y)。通過下述措施,照明電耗很容易減到250kWh/y.(1)改善窗戶設(shè)計(jì),盡量利用日光照明;(2)區(qū)分全房間照明和專項(xiàng)照明(如臺(tái)燈);(3)使用自動(dòng)計(jì)時(shí)器和減光器;(4)使用熒光燈代替白熾燈,小型熒光燈比白熾燈少用能75%,壽命卻高10倍。
6、節(jié)能效果
健康房屋的節(jié)能效果是十分顯著的,例如加拿大先進(jìn)房屋的設(shè)計(jì)熱損失僅為安大略省建筑法規(guī)的28%.
1-3資源效益
有效的房屋設(shè)計(jì)可減少對(duì)工地、林木、煤炭、石油或與水有關(guān)的原材料的需求,緩沖對(duì)環(huán)境的壓力。有效地建造可減少廢料。
1、材料
通過優(yōu)化建筑物尺寸和形狀,使用模數(shù)房屋方案和框架形式,可減少材料的需求。健康建筑不僅要考慮建筑中的資源使用,還要顧及開采、加工和產(chǎn)品處理階段上的資源使用情況。
2、建設(shè)廢料的再利用
實(shí)行集中切料、改善儲(chǔ)存方法、改進(jìn)清點(diǎn)方法,可以減少廢料,優(yōu)化資源使用。工地廢料常??梢灾匦率褂没蛟偌庸?。加拿大正在實(shí)施建筑材料的再循環(huán)計(jì)劃,已開發(fā)出干墻、紙板、木材、塑料和瀝青的再循環(huán)設(shè)備。
3、水
經(jīng)驗(yàn)表明,居民用水量可削減30~50%,而對(duì)生活方式無。衛(wèi)生間占家庭用水量的75%,低沖水量馬桶每次沖水只需6L以下;低流量淋浴頭可減少流水速度50%(10L/min,一般是20L/min);低流量充氣器可減少水龍頭流量50%.草地要盡量避免栽種外來的渴水草,本地草、樹和灌木往往單靠降水就可活下去,地面和地下滴灌可節(jié)水50%,要大力提倡。地下槽和地下室中的房屋可大量存水,用于室內(nèi)作沖水和洗滌之用。適當(dāng)設(shè)計(jì)和管理的儲(chǔ)水系統(tǒng)的水,甚至可用作飲用水。
1-4環(huán)境責(zé)任
環(huán)境責(zé)任意味著優(yōu)化寶貴資源的利用,降低材料和產(chǎn)品的消耗。
1、散發(fā)物和燃燒副產(chǎn)物
減少對(duì)房屋加熱、冷卻和用電的需求,實(shí)為減少溫室效應(yīng)氣體的首要步驟,并要減少顆粒氮氧化物和一氧化碳等有害氣體。
此外,健康建筑要采用比較干凈的燃燒設(shè)備,歐洲現(xiàn)正在開發(fā)的住房燒木爐,二氧化碳散發(fā)量比普通工藝少90%.并少用或不用氯氟烴(CFC)。
2、廢水和污水
管道系統(tǒng)可設(shè)計(jì)得把灰水(浴室、水盆、洗手間排出的不含污物的水)和黑水(含污物的水)分開,灰水可收集起來二次使用。
3、現(xiàn)場(chǎng)規(guī)則
選址要比較有效地使用土地,產(chǎn)生理想的的小氣候,造成美觀的街景。定向要最大限度地利用日光。景觀要最大限度地阻尼冬風(fēng),夏季要遮陽,種植需要水量少的樹種。
4、廢料的處置
健康建筑應(yīng)減少建筑廢料,并有利于房主對(duì)廢料的管理。在建房過程中要盡量減少有危害材料的使用。加拿大全國已實(shí)行用戶廢料管理的再循環(huán)計(jì)劃,現(xiàn)已包括紙、玻璃和金屬。塑料、紙箱和廚房廢料的再循環(huán)計(jì)劃正在開發(fā)之中。
1-5可承受性
1、可購性
健康建筑的造價(jià)要盡可能降低,居住舒適愉快,用戶樂于接受。
2、建筑的可行性
建筑設(shè)計(jì)必須是可行的,使用的新技術(shù)將是可以接受的。新建筑的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)、方法和產(chǎn)品,也要適用于建筑的翻修。
3、適應(yīng)性
新建筑要能滿足幾代人的居住需求;要便于翻修、擴(kuò)建,單戶和雙戶住宅互換;利用閣樓住人等。