發布時間:2022-03-16 00:23:25
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的建筑發展趨勢論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
關鍵詞:建筑節能;墻體材料;節能環保;
Abstract: with the wall construction materials technology development, new green energy-saving wall materials in the construction sector has been wide application, a new type of energy saving wall material as the material of body of our country wall development trend, for the realization of building energy efficiency has an important role in. This paper first introduces the building wall material for building the important significance of energy saving, and then introduces the present widely used in several kinds of energy saving environmental protection wall material, can provide new wall material development and application to provide a reasonable reference.
Key words: building energy-saving; wall material; energy saving and environmental protection;
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A 文章編號:
0引言
在建筑材料應用領域堅持節能減排,推廣綠色節能技術的應用是國家對于建筑應用技術的新要求,因此節能環保的綠色新型節能墻材,已經成為現階段新型墻材的主要發展趨勢。新型墻材不僅可以降低建筑工程整體施工成本,而且由于具有節能環保的特點,可以產生較好的經濟效益與社會效益。
1節能建筑墻體材料對于建筑工程的意義
(1)節能建筑墻體材料作為節能建筑的材料基礎,也是保證建筑節能得以實現的根本途徑。若在建筑工程領域推廣使用各種節能建材,不僅可以大幅度的可提高建筑物的隔熱保溫效果,而且可以有效的降低采暖空調所帶來的能源消耗,進而通過利用建筑節能墻體材料可以改善建筑居民的生活以及工作環境。
(2)節能建筑墻體材料是實現建筑工程可持續發展的基本途徑。隨著國家對于建筑工程領域節能要求的不斷提高,墻體材料遵循環保節能原則,已經成為墻體材料的發展趨勢。研發推廣各種高品質的節能建材,也是節約能源、降低能耗,保護生態環境的有效手段,對于實現建筑工程領域的可持續性發展有著現實和深遠的意義。
(3)節能建筑墻體材料是改善建筑功能的基本手段。由于建筑節能環保要求的不斷提高,新型建筑材料指在加工制造過程中必須綜合運用各種新工藝技術以便于實現墻體材料節能、節土以及環保的要求,這也是利用建筑墻體材料改善建筑功能的基本手段。
2新型節能建筑墻體材料概述
新型節能墻體材料的發展應用必須符合環境保護以及節約能源基本要求,而且能夠適應國家的產業政策要求,有利于改善建筑物的使用功能,盡可能的利用建筑廢棄材料加工制作,生產加工制作工藝簡單,有利于墻體材料的安裝施工。現階段,新型墻體材料主要有以下幾種:
2.1加氣混凝土
加氣混凝土作為一種輕型的新型的墻體材料,由于具有較好的隔熱能力與保溫能力,對于實現建筑墻體材料的節能環保十分有利。加氣混凝土主要是通過料漿與發氣劑發生化學發應,在蒸壓或者蒸養的條件下制備而成的多孔混凝土。
加氣混凝土的基本性能如下表所示:
從上表可以看出,加氣混凝土的孔隙率較大,可以達到70-85%,密度較小,因而不僅可以實現建筑墻體材料的節能環保,同時可以大幅度的降低建筑物的自重,減小工程施工成本。由于加氣混凝土內部含有較多的孔隙,因而具有相對較強的保溫隔熱性能,通常情況下導熱系數在0.11-0.18W/MK左右,保溫隔熱效果非常好。此外,加氣混凝土還具有防火抗滲、耐久環保以及經濟便捷的特點,作為墻體材料的應用性能較好。
2.2陶粒混凝土空心砌塊
陶粒混凝土空心砌塊主要使用陶粒作為粗集料,并利用陶砂以及水泥等材料,經過攪拌成型以及自然養護制作而成的空心砌塊。由于陶粒混凝土制作加工工藝簡單,因而采用陶粒混凝土作為墻體材料,能夠實現建筑材料的節約利用,而且用于墻體粉刷不會出現空鼓的現象,也不易出現墻面開裂的現象。陶粒混凝土的容重小,只有混凝土容重的1/3-1/5,因此陶粒混凝土的自重相對較小,能夠大幅度的減小建筑物的自重。更重要的是陶粒混凝土具有較好的保溫性能,根據試驗檢測研究,陶粒混凝土的導熱系數只有混凝土的1/2,因此實現較薄的墻體即可實現較好的保溫隔熱性能,其具體熱工性能指標如下表所示:
陶粒混凝土空心砌塊外墻熱工性能指標
此外,陶粒混凝土的耐久性能與抗滲性能較好,而且由于加工生產流程相對簡單,還具有便于施工的特點。
2.3鋼絲網架夾芯墻板
鋼絲網架夾芯墻板應用最廣泛的主要是GBF鋼絲網架夾芯墻板, GBF夾芯板主要是利用鋼絲網架,并利用加氣混凝土或者是巖棉作為板芯,進而形成鋼絲網架芯板,在建筑墻體施工過程中通過在GBF鋼絲網架夾芯墻板的兩側利用防裂水泥砂漿進行處理,進而作為建筑構件形成墻體。GBF鋼絲網架夾芯墻板具有較好的透氣性以及較高的強度,由于GBF鋼絲網架夾芯墻板具有憎水性,因而防滲性能較好。而且受到材料特性的影響,GBF鋼絲網架夾芯墻板保溫隔熱,非常利于建筑墻體內部的管線布設。
2.4石膏空心墻板
石膏空心墻板主要是以以建筑石膏作為生產原料,同時添加纖維、珍珠巖、水泥、河沙、粉煤灰、爐渣等添加材料并加水攪拌澆筑而成的輕質建筑石膏制品。由于石膏特性的影響石膏空心墻板具有節能環保、強度高、自重輕以及耐火隔熱、加工方便簡單的特點,屬于新型的節能環保材料。根據相關的檢測研究結果表明,石膏空心墻板的導熱系數在0.20~0.28 W/m.K之間,由于具有較小的導熱系數,因而石膏空心墻板的傳熱速度較低,作為建筑墻體材料能夠達到較好的保溫隔熱效果。而且由于建筑石膏的初終凝時間在6~30左右,相比混凝土材料由于具有較好的凝結硬化特性,生產加工速度快,建筑施工成本可以得到大幅度的降低。
2.5復合自保溫砌塊
復合自保溫砌塊作為一種新型的墻體材料,主要是利用高性能混凝土制作而成的空心砌塊為殼體,進而在混凝土孔腔內采取泡沫塑料或者是混凝土等保溫材料,進而利用特殊的加工工藝將砌塊殼體與保溫材料注塑形成的保溫砌塊。由于自保溫砌塊主要由普通混凝土空心殼體作為框架,通過具有保溫隔熱性能的無機泡沫混凝土充當墻體材料,或者是利用聚苯乙烯泡沫塑料板發揮減輕自重以及隔熱功能,最終形成具有良好熱工性能的砌塊整體。由于復合自保溫砌塊具有自重輕、保溫隔熱、施工工藝技術成熟以及施工成本較低的優點,因此作為新型的建筑墻體材料具有較好的前景。
結語
隨著我國建筑領域科技的不斷發展,對于建筑墻體材料的技術標準也提出了更高的要求。保溫隔熱以及節能環保作為建筑墻體材料新的技術要求,已經成為建筑墻體材料應用性能的評價指標。因此,應該結合建筑工程墻體施工方面的基本要求,不斷提高墻體材料的各項性能,加快新型節能墻體材料的推廣應用,推動建筑墻體材料研發應用技術的不斷前進。
參考文獻:
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關鍵詞房屋建筑學 建筑節能 教學設計
房屋建筑學作為土木工程專業一門承上啟下的專業課基礎課,其內容不僅涵蓋基本的建筑構造原理,同時涉及建筑構造設計前沿內容。在以往學者們的教學研究中,對房屋建筑學教學體系改革研究的較多,但對某一章節的教學研究較少,也有學者對樓梯等章節的教學方法及策略做了探討,但對房屋建筑學中建筑節能相關知識的研究鮮見報道,建筑節能知識與房屋建筑學教學息息相關,同時為建筑業發展的趨勢之一。如何提高教學效果,教學設計環節尤為重要。本論文選取房屋建筑學中建筑保溫隔熱構造部分(建筑節能相關內容),對這部分教學設計教學探討及實例說明,以期提高房屋建筑學課程的教學質量。
1建筑節能知識在土木工程專業課程設置及課程教學中的現狀及必要性
能源問題是己成為世界各國普遍關注的問題。在社會能耗的三大能耗中,不管是發達國家,還是發展中國家,建筑能耗己占社會總能耗的大戶(約占30%~40%)。為實現可持續發展的戰略,建筑節能己成為我國一項基本國策。高校土木工程專業作為培養未來建筑師與工程師的搖籃,如何培養土木工程專業學生的建筑節能理念與工程素養,是一個亟待解決的現實問題。
房屋建筑學是土木工程專業的一門非常重要的專業課,建筑節能知識與房屋建筑學教學息息相關。但在以往房屋建筑學的教學中,建筑節能知識主要體現在墻體與屋面的保溫隔熱構造這部分內容,有些教材中甚至把保溫隔熱這部分內容分別融入到墻體和和屋面,沒有獨立的知識體系,在課時分配是這部分知識占比重較少,強化不夠,所以在土木工程整個專業體系學習中,這部分內容給學生留下的印象并不深。
2教學設計原則
研究在傳統教學設計原則的基礎上,筆者認為還應針對建筑保溫隔熱這部分知識的特點,注意以下問題。
2.1培養學生節能意識,樹立節能理念
在教學中,明確保溫隔熱的目標:即在保證室內基本的熱環境質量,同時建筑節能。圍繞三要素的關系:即人、環境與建筑之間的關系;協調好三因素之間的關系,即協調好建筑、環境c人三者之間的協調關系,引導學生建立節能理念;講課以設問開始,然后探究原因,解析機理,重點難點突出。不同層次知識層層展開,最后得出解決問題對策
講解中首先讓學生認識當前建筑能耗現狀及存在的問題,比較分析分析節能潛力,導入建筑構造應與建筑節能相結合,潛移默化,引導學生建立建筑節能理念。比如,比較分析我國某地區與氣候環境相近的發達國家在建筑能耗方面差距,探究其原因――分析兩者在建筑材料應用和建筑構造設計上的差異,最后提出改進措施。
2.2體現先進性、地域性、靈活性原則
第一,體現先進性原則,保溫隔熱部分不僅要學習基本的保溫隔熱構造原理,同時,隨著時代的發展,新的節能設計理念,新的節能構造技術,新的節能構造原理不斷涌現,教師在教學中在講清基本原則的同時介紹建筑節能新理、念新技術及新材料,分析其發展趨勢,引導學生去思考,去探索。第二,體現地域性原則:自然環境影響很大程度上影響著建筑節能設計,在講解中應分析本地區氣候特征,當地傳統節能構造技術,在此基礎上引導提出適宜當地的建筑節能構造技術。在講課中不拘泥與課本內容,同時不拘泥課堂形式,體現教學的靈活性原則。
3教學設計
3.1教學目標
教學目標指導著教師的教學行為,在教學設計中起著舉足輕重的作用。教學目標主要包括:知識與技能、過程與方法、情感與態度三個層面。
在傳統的房屋建筑學教學中,教師多還停留在知識傳授與技能層面,對教學“過程與方法設計”不夠重視,更缺乏在教學過程中對學生情感及價值觀的培養,導致學生僅掌握理論知識,而忽略學生其他方面的發展。而在建筑節能這一章的教學中,筆者認為喚起學生的節能意識,樹立節能理念的情感和價值觀的培養尤為重要。
3.2教學策略
為達到教學目標,教師應采取一定的教學策略。本章節的教學策略主要采用理論講授,知識問答、課堂討論、引導探究等。
3.3教學設計示例
【教學目的】
(1)保溫隔熱的目標;(2)保溫隔熱的途徑;(3)常見的保溫材料。
【過程目的】
(1)通過學習,增強學生的節能意識,樹立建筑節能理念,掌握建筑節能構造技術;(2)通過激發學生的創新意識。
【教學思想】
介紹我國能源現狀,目前我國建筑節能現狀及建筑設計需求,國外建筑節能發展歷程及發展趨勢,引出現階段保溫隔熱目標。通過我國建筑熱工區劃,明確當地保溫隔熱設計要求。
通過熱量在建筑中傳遞的原理。得出減少熱量損失的途徑。再介紹水蒸氣對建筑保溫的危害,及解決的途徑。通過圖片認識現有的建筑保溫材料,啟發學生如何利用當地的資源,開發建筑保溫材料。
【教學內容】
(1)建筑保溫隔熱基本目標;(2)我國建筑熱工區劃;(3)降低建筑護結構熱損失的方法;(4)建筑隔熱保溫基本概念掌握;(5)水汽對建筑熱工性能的影響。
【重點難點分析】
(1)建筑保溫目標;(2)水蒸氣在建筑護結構中的傳遞及對保溫的危害。
【教學策略及方法】
課堂教學以教師為主導、但充分調動學生的主體作用,教學方式采用多媒體,教師首先講解基本原理,再結合實際提出問題,引發學生創新思考,師生共同討論,最后提出對策等策略,在教學過程中盡量營造寬松愉快的學習氛圍,引導學生進入情景,激發其思考的積極性,最后達到滿意的教學效果。
【教學過程】(表1)
【關鍵詞】建筑;電氣自動化;發展趨勢
引言
建筑電氣自動化發展三十余年,是建筑行業重要組成部分,建筑自動化的發展變化對整個建筑行業都有著深遠的影響,了解電氣自動化首先了解它的起源與演變,然后分析現狀及30年的發展趨勢,只有這樣才能正確發現建筑自動化未來的發展方向。
一、建筑電氣自動化的起源與演變
建筑最初只是一個供人們躲避惡劣自然環境的外殼,隨著技術的不斷發展,建筑的組成部分逐漸增加,從最初的簡單殼子到能夠調節內部溫度和濕度的房體,人們開始注重安有供熱、冷功能的建筑設備,隨即產生了自動控制溫度、濕度的建筑設備自控系統。1973年,驚動中外的“石油危機”不僅讓OPEC禁運石油組織走進人們視野,更讓 人們看到了隨之而來的建筑設備自控系統的升級,從單純的控能到管理自控再到完全自動化,一個世紀的時間里,建筑自動化實現了質的飛躍。隨著社會的發展,計算機技術不斷被應用與建筑領域,電氣自動化實現計算機采集監督控制功能(SCADA)。在SCADA發展一段時間后,DDC作為分布式控制系統開始取代SCADA登上歷史舞臺,至此以計算機為監督控能系統被淘汰。
DDC 出現直接成為建筑電氣自動化系統的核心,因為它不僅改變自控邏輯功能器件,更改變自控系統的結構與布局,將原本集中總線控制形式改變為現場分布式控制,給電氣系統以獨立自主的權利,這個改變有利于現代控制系統的健康發展。事情的發展都存在雙面性,現場總線控制缺點是各廠商生產的設備不能通用,有效替換應用性差,無形中提高了設備維護成本,業主都經歷了增在成本的頭疼階段,隨后在市場和技術雙重因素的制約下,許多現場總線標準或自控網絡退出了這個行業,至今在建筑自動化行業,自控網絡標準基本上只有 BACnet 和 LonWorks 兩種主要標準。至此,從建筑自動化行業內部來看,建筑自動化已走過了混沌無序的發展階段,步入了有序的發展軌道。
二、建筑電氣自動化的現狀與應用技術
通過建筑電氣自動化的發展歷程可知,建筑自動化也是踩在“巨人的肩膀”,很多時候,它以后其他學科的創新發展而發展,取眾家之長,應用諸多新的原理技術豐富自身,最終形成自己的特色內容,如BACnet標準的創建和建筑電氣自動化系統集成及操作技術規范等都是如此。
建筑電氣自動化的早期發展有賴許多自控網絡的應用原理,它們的存在指引并推動建筑電氣自動化的發展創新,但從某種程度上說它們也影響了建筑電氣自動化的深度發展:
首先,建筑電氣自動化系統對環境的檢測監督有著嚴格的管理比對,一旦變化產生隨機產生傳感預警,但在檢測過程中,需在建筑內分布大量測量傳感器、控制執行器,統一集成操作,但是并不像我們想的那么簡單,不同的傳感器、執行器之間網絡自控標準是不同的,這就為互操作提出挑戰。其次,除收到標準的制約外,用戶與業務也面對設備系統供應商的制約,建筑在使用一種網絡設備后,更換與取代成為“老大難”問題。至此統一網絡控制標準成為迫切需求。網絡控制標準統一后不僅可以提高系統集成的互操作性,更能方便業主選擇服務好的供應商合作,有利于市場公平競爭,更有效推動建筑電氣自動化的快速發展。
其次,建筑電氣自動化有屬于自身的特殊性,隨著現場總線網絡控制的應用,人們逐漸發現該控制并不能滿足所有建筑電氣自動化要求,比如,人們對房子的使用并沒有嚴格的周期性與時效性,相反對建筑的房體的使用隨意性很強,這就要求自控系統要更加人性化,而不是死板的滾動變化,至此,現實需求要求總線控制方式做出改變,新的開發勢在必行。ASHRAE(美國采暖、制冷與空調工程師學會)經過 8 年多時間的工作,于 1995 年 6 月正式公布了起源于建筑自動化領域并專用于該領域的 BACnet(BuildingAutomation and Control Network)標準。
有關建筑自動化自控網絡標準化的機構或組織主要有三個:ISO(國際標準組織)、CEN(歐盟標準組織)和 IEC(國際電工委員會)。其中,建筑自動化自控網絡國際標準化的工作主要由 ISO 組織的 205分技術委員會 ISO/TC205――Building environment design(建筑環境設計)負責,具體工作由ISO/TC205/WG3 工作組完成,現已完成了 ISO 16484 標準――Building automation and control systems (BACS, 建筑自動化系統)的大部分工作。
目前在歐洲,建筑自動化自控網絡標準化由歐盟標準組織第 247 分技術委員會 CEN /TC247――Building Automation, Controls and Building Management(建筑自動化與樓宇管理)負責。從根本上看,現場總線網絡操控從歐洲起源,后在美國得到發展應用,CEN不得不兼顧多頭,既考慮歐盟國家的利益又兼顧美國的標準影響作用,于是在建筑電氣自動化系統三層結構上制定多種并存標準體系。在CEN/TC247 標準體系中,管理層有 BACnet 標準,其他二層均有多個現場總線標準。事實上,BACnet 為了滿足 CEN 要求定義了與 KONNEX 標準的接口,另外,BACnet 標準在其物理層和數據鏈路層中也包括了 LonTalk 標準,因而 BACnet 可以直接應用于現場層。其中,KONNEX 標準是Batibus (Batiment Intelligent Bus), EIB(European Installation Bus)和EHS(European Home System)三個標準的合并版。
IEC 雖然沒有對建筑自動化自控網絡進行標準化工作,但由于歷史原因,早在 1994 年就開始對照明技術自控技術進行了標準化,并制訂了 IEC 60929――DALI(Digital Addressable Lighting Interface)標準,該標準至今已進行了多次修訂。
LonWorks 作為重要建筑電氣自動化技術標準,其地位是不容忽視。LonWorks 技術擁有較好的互操作性,能做到有效控制網絡,它既是 BACnet 國際標準的一個可選擇組成部分,又在技術上獨立于建筑自動化自控領域并且被人廣泛使用。由于受歡迎程度大,被適用范圍廣,該標準不僅是 ANSI(美國國家標準)、EIA(美國電氣工業協會)和 CEN 標準,并最終于 2008 年升級為 ISO 標準(ISO/IEC 14908)。
綜上所述,雖然許多標準還在發展應用中,但無法取代BACnet、 LonWoks 這兩個標準,無論從技術角度還是應用角度。二者長期占據標準中的霸主地位,并且在很長的時間內,建筑電氣自動化的的標準都將以之為主。因此,在建筑自動化行業研究和應用 BACnet 標準和 LonWorks 技術應是建筑自動化研究和應用的熱點。
三、建筑電氣自動化在我國的發展應用
在我國,建筑電氣自動化受時代特色限制,秉持科學發展觀看待建筑電氣自動化是未來的方向,目前我國的建筑行業增值速度快,建筑電氣自動化市場發展速度快,利益驅使更多的供應商看中建筑市場,正因如此,建筑電氣自動化市場兩極分化嚴重,供應商良莠不齊,部分根本不懂技術的工作人員混跡該領域,市場秩序出現混亂現象。
經過多年的發展實踐,終于出現幾批優秀的經得起考驗的建筑電氣自動化系統,這對行業發展起到很好的指引作用,與此同時,我國的技術員技術磨練成熟,逐漸與國際標準縮減差距。目前我國許多電氣自動化系統品牌打入國際市場,雖然在建筑電氣自動化領域的研究呈上升趨勢,但這種上升與行業發展仍然存在差距。
在以開放為時代特征的今天,我國建筑自動化發展的可行方案應是客觀評估現有的技術標準,并掌握、消化和吸收建筑自動化行業中的重大主流技術標準,走自主研制和開發的道路,研究和開發具有自主產權的實用產品和系統。
參考文獻:
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關鍵詞:建筑物,磚混住宅結構,裂縫處理
1.國內建筑結構加固技術的研究現狀及發展趨勢
近年來出現的一些新加固技術,如粘貼纖維復合材料加固法、鋼絲網水泥砂漿加固法、纖維材料的嵌入式加固法等,這些技術從一開始引進和出現在國內,就以它們優異的性能、特點和加固效果得到了工程界的關注和青睞。廣大科研技術人員在新加固技術方面開展了大量的試驗研究和理論分析,國家也頒布了一些新加固技術規范,在工程實踐中正逐步推廣。預計不久的將來,隨著新加固技術的逐步成熟,一定會在工程中得到廣泛應用。
1.1 碳纖維加固技術的研究現狀及發展趨勢
我國在利用碳纖維加固技術的研究和應用起步較晚,發展卻很迅猛。1997年國家工業建筑診斷與改造工程技術研究中心率先開始了“碳纖維材料加固修補混凝土結構”的試驗研究開發與應用,并被定為國家“九五”重點科技攻關項目.隨后通過采用進口的碳纖維材料在北京、上海、遼寧、江蘇等省市進行了一些實際工程結構的補強加固,并取得了較好的效果。
1.2纖維復合材料嵌入式加固技術
纖維復合材料嵌人式加固技術是將加固材料放人結構表面預先開好的槽中,并向槽中注人粘結材料使之形成整體。目前國外已經有了一定規模的研究和應用,國內在國家工業建筑診斷與改造技術研究中心開展了這項技術的試驗研究,但尚未應用于工程實踐。
2.磚混結構裂縫種類及其產生的原因
2.1干縮裂縫:多發生在墻面抹灰層內,一般沿墻面長度方向每隔一段距離形成一條裂縫,這種裂縫開始隨時問而發展,以后逐漸穩定。另一種干縮裂縫則呈不規則的龜裂或呈放射狀裂縫,此類裂縫寬度較小。產生的原因有:①抹灰用砂過細或含泥量較大;②水泥安定性不好;③砂漿過稀,抹灰不實;④抹灰層失水過快,養護不好等造成抹灰層收縮較大而形成裂縫。
2.2磚墻溫度裂縫:一般有如下規律:① 頂層重,下層輕;兩端重,中間輕;向陽重,背陽輕;且這類裂縫與溫度變化有關。②磚墻溫度裂縫隨部位不同而呈不同的形狀。產生的原因有:① 屋面保溫層,隔熱保溫性能差;② 磚墻砂漿標號較低,砌筑質量較差;③結構構造上處理不當,如采用半圈梁 。
2.3地基下沉裂縫:一般共同規律是:下層多,上層少;縱墻多,橫墻少;外墻多,內墻少;斜向多,豎向少。產生的原因有:①地基不均勻下沉;②房屋過長未留縫,沉降不一;③平面復雜,轉角較多;④ 高低層相差較大,未留沉降縫;⑤荷載與分布不均勻;⑥ 使用不當,地基浸水或地下水位上升(多發生于濕陷性黃土地區);⑦ 地基施工質量。
3.砌體裂縫的類型和防治方法
砌體結構裂縫的類型有斜裂縫、水平裂縫和豎向裂縫三種。斜裂縫有的發生在有現澆混凝土挑檐的平屋頂房屋和無保溫屋蓋的房屋頂層縱墻面的兩端,一般長度在1開間~2開間范圍內,外縱墻兩端有窗時,裂縫沿窗口對角方向裂開。有的發生在底層至二層外縱墻的兩端,斜裂縫通過窗口的兩個對角向沉降量較大的方向傾斜,裂縫下大上小。水平裂縫有的發生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁下2皮~3皮磚的灰縫位置,一般沿外墻頂部連續分布,兩端較中間嚴重。有的發生在底層至二層窗間墻的上下對角處,成對出現,沉降量大的一邊裂縫在下,沉降量小的一邊裂縫在上。豎向裂縫發生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處,裂縫上寬下窄。
根據裂縫產生的原因,要消除砌體裂縫。必須從根源上進行防治,盡可能在夏季或溫暖季節,澆灌屋頂挑檐及圈梁混凝土,一般不要冬季施工。挑檐上最好做保溫層,并達到規定的厚度:這樣就能減小鋼筋與混凝士和砌體之間的溫差,避免頂部出現裂縫。根據建筑物的實際情況設置沉降縫、伸縮縫,提高結構剛度和施工質量,都能減少裂縫的發生。當然,處理好地基是防止墻體底部出現裂縫最有效的方法。
4.常用建筑補強加固方法
4.1 加大截面加固法
加大截面加固法是采用與原有構件同類的材料,通過增大截面的面積,提高構件的承載能力和剛度,達到對原構件進行加固的目的。
4.2 外包鋼加固法
外包鋼加固法是把型鋼或鋼板等材料包在被加固(鋼筋混凝土)構件的外側,通過外包鋼與原有構件的共同作用,提高構件的承載能力和剛度,達到加固的目的。
4.3 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。
4.4 改變受力體系加固法
粘鋼加固法方法是以減小結構的計算跨度和變形,間接提高承載能力的一種加固方法。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。
4.5 粘鋼加固法
粘鋼加固法是將鋼板用結構膠粘貼在混凝土構件的外部,以提高結構承載能力的一種方法。論文參考。這相當于構件的體外配筋。該項技術目前已趨于成熟。
4.6粘貼纖維復合材料法
粘貼纖維復合材料加固方法與貼鋼加固法相似,只是加固用的材料是纖維復合材料,如玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)等。
5.結論
裂縫對結構有較大的危害。論文參考。主要表現在如下幾方面:1)冰凍的影響。混凝土有了裂縫,水可滲入,當氣溫降到2℃以下時,水分就會結成冰,結成冰的水分膨脹,會導致沿裂縫邊緣散裂。凍融循環每重復一次,這種散裂現象就會發生一次,這樣裂縫符逐漸加寬:2)鋼筋銹蝕 由于空氣中二氧化碳長期作用使混凝土中性作用物質的堿度降低,喪失保護作用。當碳化到達鋼筋表面時,若鋼筋上有水溶液、氧和電位差,就會發生電化學腐蝕,使受力鋼筋截面積不斷削弱。另外,銹蝕的產物大約是鋼筋被侵蝕體積的2倍~3倍,這種膨脹效應足以使外圍混凝土產生相當大的拉應力,致使混凝土裂縫繼續擴張。論文參考。影響鋼筋和混凝土的粘結力 3)破壞結構整體性,降低結構剛度、結構承載力、耐久性,發生滲漏 4)加快混凝土碳化脫落,降低抗疲勞能力:5)影響美觀效果。所以一旦建筑物出現裂縫就必須對其進行處理。建筑結構加固方法的不斷進步都有利于建筑工程質量的提高,延長建筑物的使用壽命,對國民經濟的發展有著積極的作用。
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關鍵字:建筑;加固技術;纖維復合材料;鋼;混凝土
Abstract: The reinforcement technology in the building structure in order to ensure the orderly development of urban construction and people's lives and property safety. This paper analyzes concrete structures, masonry structures, steel reinforcement characteristics and application methods, and outlook the technological trends of the building structure reinforcement.Key words: construction; reinforcement technology; fiber composites; steel; concrete
中圖分類號:TU765文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)04-0020-0
一、建筑結構加固的常用技術
1、混凝土結構加固
(1)直接加固的一般方法
混凝土置換加固法:適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土重置(置換)加固,處理后不影響建筑物的凈空,但存在施工時濕作業時間長的缺點;適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。
粘貼鋼板加固法:特點是施工快速、現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業,對生產和生活影響小,且加固后對原結構外觀和原有凈空無顯著影響,但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平;適用于承受靜力作用且處于正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固,如梁、板等水平受力的構件。
粘結外包型鋼加固法:也稱濕式外包鋼加固法,該方法受力可靠、施工簡便、現場工作量較小,但用鋼量較大,工藝復雜,且不宜在無防護的情況下用于600℃以上高溫場所;適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固,常應用于豎向受力構件:混凝土柱、短墻或其它異型柱。
加大截面加固法:施工工藝簡單、適應性強,并具有成熟的設計和施工經驗;適用于梁、板、柱、墻和一般構筑物的混凝土加固;現場施工的濕作業時間長,對生產和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
粘貼纖維增強塑料加固法:具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點,但需要專門的防火處理,適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。
錨栓錨固法,適用于混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結構的改造、加固;不適用于已嚴重風化的上述結構及輕質結構。
繞絲法:適用于混凝土結構構件斜截面承載力不足的加固,或需對受壓構件施加橫向約束力的場合。
(2)間接加固的一般方法
預應力加固法。該法能降低被加固構件的應力水平,不僅使加固效果好,而且還能較大幅度地提高結構整體承載力,但加固后對原結構外觀有一定影響;適用于大跨度或重型結構的加固以及處于高應力、高應變狀態下的混凝土構件的加固,但在無防護的情況下,不能用于溫度在600℃以上環境中,也不宜用于混凝土收縮徐變大的結構。
增加支承加固法。該法簡單可靠,但易損害建筑物的原貌和使用功能,并可能減小使用空間;適用于具體條件許可的混凝土結構加固。
2、砌體結構加固
(1)砌體結構的直接加固方法
外包鋼筋混凝土層(又稱“夾板墻”)加固法:屬于復合截面加固法的一種。其優點是施工工藝簡單、適應性強,砌體加固后承載力有較大提高,并具有成熟的設計和施工經驗;適用于柱、帶壁墻的加固;其缺點是現場施工的濕作業時間長,對生產和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
鋼筋水泥砂漿外加層加固法:屬于復合截面加固法的一種。其優點與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但提高承載力不如前者;適用于砌體墻的加固,有時也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。
增設扶壁柱加固法:屬于加大截面加固法的一種。其優點亦與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但承載力提高有限,且較難滿足抗震要求,一般僅在非地震區應用。
(2)砌體結構的間接加固方法
無粘結外包型鋼加固法,屬于傳統加固方法,其優點是施工簡便、現場工作量和濕作業少,受力較為可靠;適用于不允許增大原構件截面尺寸,卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固;其缺點為加固費用較高,并需采用類似鋼結構的防護措施。
預應力撐桿加固法,能較大幅度地提高砌體柱的承載能力,且加固效果可靠;適用于加固處理高應力、高應變狀態的砌體結構;其缺點是不能用于溫度在600℃以上的環境中。
3、鋼結構加固
(1)改變結構計算圖形
對結構可采用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固:a.增加支撐形成空間結構并按空間結構驗算;b.加設支撐增加結構剛度,或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性;c.增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩定性;d.在排架結構中重點加強某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其他柱列負荷;e.在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結構的剛度。
對受彎桿件可采用下列改變其截面內力的方法進行加固:a.改變荷載的分布,例如將一個集中荷載轉化為多個集中荷載;b.改變端部支承情況,例如變鉸接為剛結;c.增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續結構;d.調整連續結構的支座位置;e、將結構變為撐桿式結構;f、施加預應力。
對桁架可采取下列改變其桿件內力的方法進行加固:a.增設撐桿變桁架為撐桿式結構;b.加設預應力拉桿。
(2)加大構件截面的加固
采用加大截面加固鋼構件時,所選截面形式應有利于加固技術要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。
二、建筑結構加固技術的發展趨勢
1、鋼絲網復合砂漿(或水泥砂漿)加固法
用鋼絲網復合砂漿(或水泥砂漿)加固鋼筋混凝土結構,雖然已有20多年的研究歷史,但在土木工程中的應用仍處于開創性研究階段,國內在這方面的研究更屬剛起步。現實中采用無機復合砂漿(或水泥砂漿)粘貼鋼絲網加固鋼筋混凝土構件的方法,比起用有機膠做粘結劑的方法有其獨有的優勢(砂漿與基材間有更好的相容性、協調性、相互滲透性,而且比有機加固片材抗老化、耐火、耐久性更好),其應用前景較好。
2、纖維復合材料加固法的發展趨勢
分析行業內流行的纖維增強塑料加固方法,其有待解決的共同問題主要有以下幾方面:1)纖維材料加固構件的長期受力性能的深入研究;2)纖維材料對節點加固性能的研究;3)用纖維加固的結構在較高溫度下強度嚴重退化,如何改進加固材料性能和加固構件的防火耐溫措施是有待研究的課題;4)加強非碳纖維(玻璃纖維、芳綸纖維)材料加固構件的試驗及理論研究;5)抗疲勞加固問題的理論研究;6)如何簡化施工工藝,加強質量保證,降低工程造價是一件十分緊迫的事情。
【關鍵字】工業建筑;可持續設計;發展趨勢;舊工業建筑
工業建筑作為當代建筑工程的重要部分,具有獨特的形象和技術特征,它是當代工業文明和技術沒學的具體體現。工業建筑作為當代城市發展的重要內容,不僅是工業生產的重要內容,同時也是城市、社會正常運轉的保障。由于很多新興產業出現在城市中心位置,對城市形象造成了極大的影響,因此,在工業建筑設計中,必須根據生產、文化、環境、產品以及技術因素,對形象、空間、技術進行創新,在不斷研發新型施工材料的同時,對可持續性設計進行探討,進而不斷深入可持續性設計,促進工業建筑發展。
一、工業建筑可持續性設計原則以及發展趨勢
(一)工業建筑可持續性設計原則
可持續發展戰略作為當今經濟、人口、社會、資源、環境相互協調,既滿足當代人需求,又不對后代構成威脅的發展道路。從上個世紀工業時代車輪出現,人類逐步走向富裕和文明,由于這些發展是以能源消耗、土地吞噬以及環境污染為代價,在短時間內,讓中世紀的田園意境逐漸變成濃煙滾滾的工業園。到上個世紀七十年代中期,世界范圍的環境危機以及能源危機出現,讓人類逐漸認識到,在無止境的資源索取中,必將受到自然環境懲罰;因此,工業建筑方向逐漸發生變化,優化能源利用情況,滿足生態、經濟可持續發展,成為工業建筑的發展趨勢。
在UIA(國際建協)和UNESCO(聯合國國際教科文組織)定義中,從最高廣義方面來講,可持續性涉及生態系統、社會以及任何一個不斷發展的系統都將在將來社會中得到有效利用,不會由于重點資源耗盡而降低。同時,在上個世紀美國公園出版社《可持續發展設計指導原則》中列出了建筑設計的六項原則:在推動建筑空間靈活使用的同時,使用被動能源策略,盡可能使用可再生資源,降低建筑體量,讓建設資源降到最低;通過樹立建筑材料循環使用、蘊含能量意識,不斷增強技術公眾意識,根據建筑功能具體要求,延續文化脈搏;通過加強地域性、地方性理解,使用恰當的技術,盡量避免環境破壞以及建造過程對環境造成的損害。
(二)工業建筑可持續性發展趨勢
1、生態發展趨勢
未來的世界作為注重環保、生態,不斷追求整體科技、自然以及人類協調發展的社會,粗放型、傳統性工業對自然環境、城市發展造成的惡化、污染已經得到了良好的遏制。目前,由于工業建筑各種生態環境的探討,逐漸從物理論建筑研究上升到創作設計中,和建筑創造聯系在一起;在這種環境中,工業建筑城市環境節地、設計、節能、防止污染以及環境保護等相關問題得到了有效制止。通過實踐應用,在新世紀發展中,根據生態學再生、共生原則,不斷整合生態循環特點,成為工業建筑發展重要方向。
2、節能化趨勢
節能作為工業建筑可持續發展最明顯、最普遍的特征,主要包括兩個方面:建筑營運低能耗以及建筑材料工業建筑過程低能耗,為了保障這兩點要求,建設單位必須具有濃厚的節能意識。通過正確分析工業建筑節能設計建筑工藝、暖通、給排水、電力等多個綜合性課程,在各個專業密切配合的同時,根據整體設計力量,不斷獲取節能成果;通過自然采光、太陽能以及新產品利用,從根本上保障工業建筑節能目標。
3、潔凈化、和諧化發展趨勢
在工業建筑中由于不斷產生的廢棄污染物,對城市環境建設具有重要作用,因此,在合理設計中,必須根據污染物排放要求,充分利用回收以及處理系統,從而實現環境保護、無污染、可持續發展等具體要求。例如:發達國家對工業建筑實行的“3R”指標措施,在這過程中“3R”是節能和降低環境負面影響(Reduce)、重新使用(Reuse)、循環(Recycle)的縮寫;“3R”措施作為工業建筑可持續發展的基礎內容,對建筑材料、建設用地采暖空調能源、資源循環使用以及節約具有重要作用,尤其是再生和循環使用。
當今社會作為和諧發展的時代,在工業建筑設計中,必須根據人文、歷史、自然、生態、經濟、社會等相關因素,突破傳統單一節能技術造成的局限,從而不斷需求自然環境和人工環境的平衡、和諧。
二、工業建筑可持續性設計以及舊工業建筑改造
(一)工業建筑可持續性設計
1、技術手法
隨著物質文明以及科學技術的快速發展,工業建筑逐漸向大面積、大跨度、大體量、大空間、多層高層空間、輕質材料、輕型結構以及輕巧造型方面發展,從而為可持續性設計提供了更高廣闊的空間。在材料選用中,一般采用金屬裝飾板、剛才、玻璃、金屬吊燈等可以重復使用的材料,不斷研發新型建筑材料;在技術使用中,根據地熱、太陽能以及工藝余熱,在處理工藝廢水的同時,收集雨水,進行循環利用,通過有效防止環境污染,從根本上保障工業建筑可持續發展。
2、設計手法
在工業建筑設計手法中,設計手法主要指建筑布局、合理用地,在和綠化有機結合的同時,保障工業建筑可持續發展。在城市規劃和廠區建設中,城市環境和工業建筑必須建立在社會、景觀、生態系統之中,通過有效協調景觀、氣象、地理、社會環境,保障生態因素始終和城市發展符合。在廠區內部環境建設中,廠區作為很小的系統,必須合理布置公共設施,在集中管理的過程中,充分利用自然條件,設置綠化防護距離。在建筑內部環境設計中,由于工業生產過程經常散發著濃重的有害蒸汽、氣體、粉塵等,一旦控制不力就會對人體健康以及空氣環境造成影響。因此,在內部控制設計中,必須結合生態、節能、擴建需求,使用經濟健康的施工材料。
(二)舊工業建筑改造
根據實際數據顯示,全世界固體垃圾,35%來源于建設工程,包括建筑生產材料以及施工過程必須的工藝過程。因此,在工業建筑可持續設計中,必須有計劃的增強改造更新,盡量使用能夠重復利用的資源,減小污染。在新建中,根據建筑能源、拆卸能源以及基礎設施費用,降低城市環境污染,減輕施工能源、城市交通壓力。
對于老工業基地,特別是資源性礦區,由于經濟不景氣、產業落后造成的影響,改造無法涉及比較獨立的工業區,在建設投入、環境發展不足的情況下,大多采用機械、冶金、重工業、化工等傳統產業。因此,在清理污染物、污染源的過程中,必須充分使用現有資源,通過認真評估性能價值,探索城市生態環境治理新措施。
結束語:
可持續發展戰略是人類對以往生態環境惡化、環境污染進行反思,它是21世紀工業建筑發展的主要方向。因此,在工業建筑設計中,必須根據綜合性分析結果,重視精神層面的可持續,在充分利用舊工業建筑改造作用的同時,選用最佳的能源技術,優化功能組合,促進工業建筑發展。
參考文獻:
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【關鍵字】外墻保溫;外保溫技術;發展趨勢
引言
我國的民用建筑以每年10億立方米的速度在增多,建筑能耗已經占據到全社會總能耗的27.5%,每年的供暖用煤已經嚴重危及到我國的煤炭儲備。而在建筑上,外墻圍護結構的熱損耗很大,好不容易聚集起來的熱量往往會隨著外墻散發到外部,對能源是一種極大的浪費,對于廣大居民的取暖費用也是一種不小的損失。因此,外墻保溫技術的進一步研究已經刻不容緩。
一、外墻保溫技術的發展歷程
從1997年開始,國家強制實施了建筑節能50%的標準,近年中國又構筑了“建筑節能工程”,首先在北京、天津等直轄市試行節能65%的標準,并有望在數年內逐步成為國家標準。
北京市在2010年了《公共建筑節能設計標準》其中規定外墻必須采用外保溫體系,特殊情況可采用內保溫。在新標準中,為什么會規定外墻必須采用外保溫體系呢?外保溫體系相對于其他的保溫體系有哪些過人之處呢?為了解決這一問題,我們要首先回顧一下外墻保溫技術的發展歷程:
(一)內保溫技術
80年代初,科研院校開始研究外墻保溫技術,其中多為內保溫技術。這是一種將保溫材料置于外墻體內側的技術,對保溫材料的要求較低,施工難度小,在早期外墻保溫領域占據了絕對優勢地位。隨著科技的發展和居民要求的提高,這種技術越來越難以應付現實的需要:建筑中的圈梁、樓板、構造柱等會引起熱橋,內保溫技術無法阻止熱量隨著這一途徑的流失;外墻體內外溫差過大,導致結露和熱脹冷縮,從而極易發生墻體的開裂、空鼓和發霉;由于內保溫要在室內安裝,會造成本就緊缺的室內空間的進一步減少,還會妨礙對室內進行裝飾和二次維修。這些明顯的缺點,導致內保溫必將被其他技術所取代。
(二)內外混合保溫技術
這種技術是指在外保溫操作方便的部位用外保溫,操作不便的部位用內保溫。表面看來,似乎摘取了兩種保溫技術的優點,其實,卻造成了更多的劣勢:墻體的不同部位產生不同尺寸和速度的變形, 使墻體更加不穩定,其結構變形、裂縫和空鼓等現象出現地會更加提前,極大縮短了建筑的壽命,絕對是弊大于利,這種技術基本沒有付諸實踐就被否定。
(三)外保溫技術
這是一種將保溫層放在主體墻的外側的技術,實踐上來看,雖然這種技術對保溫材料的要求最高,施工難度也大,還有其他技術沒有的一些諸如傷及行人、施工人員不慎墜落、不利于防火等安全隱患,但是相對于其他技術來說,外保溫技術有如下一些天然的優勢:
首先,適用范圍廣,不僅適用于北方冬季隔冷,也適用于南方夏季隔熱;既適用于新建筑,也適用于舊建筑的節能改造。
其次,使墻體受室溫影響,溫差變形小,能夠在保溫的同時保護外墻結構,大大延長建筑物的使用壽命,省掉了昂貴的建筑物維護費用。
再次,墻體受室溫影響,室內熱穩定,不易形成熱橋,因此保溫效果明顯。
第四,將保溫材料施于外部,相當于給外墻加了一層保護,使墻體的氣密和防水更加嚴密。
第五,僅在外墻施工,對室內生活影響較少,室內的裝修和裝飾都可以正常進行。
最后,消費者最關心房屋的實際使用面積,由于外保溫技術不占用室內空間,保溫效果的優秀又可以使墻體設計減薄,能夠更好的滿足消費者的需求。
二、外墻外保溫技術的未來趨勢
外墻外保溫,將保溫系統直接放置在墻面外層,使其直接接受風霜雨露帶來考驗,因此,對保溫材料和施工方式有很高的要求,通過對近年來外墻保溫技術論文、專著的研究,我們發現外墻外保溫技術主要有以下一些施工材料:膨脹聚苯板(EPS板) 、擠塑聚苯板(XPS板)、巖棉板、膠粉聚苯顆粒保溫漿料、聚氨酯發泡材料、珍珠巖等漿料,它們分別配合不同的施工方式使用。
(一)聚苯板與墻體一次澆注成型技術
在建筑主體工程完成之后,將聚苯板放置在模板中,將聚苯板用混凝土與外墻澆注成一體。這種技術使得工期縮短,且降低了施工人員發生危險的可能,在冬季施工的工程中優勢尤其明顯,能夠較其他方式更早的對主建筑起到保溫作用。這種方式保溫效果好,對墻體保護性高,省掉了鋼絲網架的工序,經過實踐中反復的實驗和檢驗,在工程中可以推廣使用。但是其對混凝土的泥水配比以及質量都有很高的要求,并且在澆注時必須做到連續均勻,否則會造成拆除模板后聚苯板的變形,反而影響到后續工程。
(二)聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫技術
將上面提到的膨脹聚苯板(EPS板)破碎成0.5mm-4mm的顆粒,配成保溫砂漿涂于外墻,就是這種技術的簡單闡述。這種技術不僅包括通常的保溫層,還要建立抗裂防護層和抗滲保護層,在整體上起到保溫的效用。其中ZL膠粉聚苯顆粒保溫技術被廣泛認可,在1998年被建設部列為國家級工法。
這種方式較上一方式來說,技術要求低,在對有缺陷的外墻施工時省卻了先期修補的工序,直接用保溫砂漿找平即可。另外,由于外墻與保溫層融為一體,解決了其他方式在施工過程中保溫層易脫落,墻面易開裂的問題。更為重要的是,在達到同樣保溫效果的前提下,其成本較低,較聚苯板來說每平方米可省掉大約25元。
(三)膠粉聚苯顆粒外墻外保溫粘貼面磚技術
這種技術是將膠粉聚苯顆粒保溫漿料做成的保溫層與抗裂防護層一起,加工成保溫粘貼面磚,在施工時用專用的粘結砂漿將該面磚粘貼于外墻外表面,是一種對上述第二種施工方式的改進,施工要求更低,也更加安全。
(四)噴涂聚氨酯硬泡墻體保溫體系
不同于上述三種方式中的聚苯材料,這種方式使用的是聚氨酯,這種材料強度大、耐腐蝕、不易吸水、發泡熱導率低,用這種材料制成的聚氨酯硬泡能夠與墻面形成無縫粘連,和墻面融為一體,可以在長達25年的使用壽命中做到保溫、防水、防開裂、抗沖擊等效用,在施工時采用同第二種施工方式相同的手法即可。
(五)未來趨勢
近年國內外對新型外墻保溫的材料有很多突破性研究成果,在此,限于篇幅,僅僅略作介紹:
1.無機隔熱反射墻體涂料,這種材料能與墻體的礦物質發生化合,形成硅石,牢固結合涂層與墻體。
2.真空絕熱保溫涂料,真空斷絕了分子熱傳導,采用真空狀填料制成的保溫涂料具有強大的優勢,預計將在未來高端市場上嶄露頭角。
3. 納米超級絕熱材料
這種涂料具有強大的保溫、防水、防火、防開裂的功能,是高新技術的產物,但仍需要進一步的研究和實踐,其高昂的費用也是阻擋其社會普及的最大障礙。
結論:
在可預見的未來外墻保溫領域,上述幾種基礎的外保溫方式仍將占據絕對優勢地位,而最新的科技成果也將逐步進入到市場,在更遠的未來大放異彩,造福百姓。
參考文獻
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Space軟件對項目管理碩士學位論文數據進行科學計量,在較為深入地了解我國項目管理發
展現狀的基礎上,通過關鍵詞共現網絡和聚類分析,探究我國項目管理理論現有研究熱點領
域和新興領域的研究主題,并對我國項目管理理論研究特點進行總結,以推動我國項目管理
理論的進一步發展與完善?
〔關鍵詞〕項目管理;碩士學位論
文;科學計量;信息可視化
DOI:10.3969/j
.issn.1008-0821.2014.01.024
〔中圖分類號〕F062.4 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號
〕1008-0821(2014)01-0110-05
Analysis of the Topics of Ch
ina Project Management Theory Research
——Based on the View of Scientometric Analysis of Master Degree
Thesis
Zhu Fangwei1 Song Haoyang1 Hou Jianhua2
(1.Faculty of Management and Economics,Dalian University of Technology,Dali
an 116024;
2.Humanities Department,Dalian University,Dalian 116024,China)HT〗
〔Abstract〕”BZ〗Use CiteSpace software to analyze the Master degree thesis of project ma
nagement in China in Scientometrics method.Based on an in-depth understanding of
the development of project management in China,this paper explored the themes o
f the existing hot and emerging field project management theory through keywords
co-occurrence network and cluster analysis.Then summarized the features of Chin
as project management researching and proposed some advises about the future d
evelopment of project management theory to promote the further development and i
mprovement of Chinas project management theory.
〔Key words〕project manageme
nt;master dissertation;scientometrics;information visualization
我國項目管理理論的學習與研究始于20世紀60年代?1960年,華羅庚最早將項目管理的
主要方法之一網絡計劃技術引進國內,并命名為“統籌法”,自此拉開了我國項目管理研究
與應用的序幕?1965年6月,《人民日報》發表了華羅庚的《統籌方法平話》,進一步促進
了網絡計劃技術在我國的推廣與應用[1]?這一時期,我國的項目管理主要處于理
論方法學習與推廣階段?
20世紀80年代末,現代項目管理理論在國內工程實踐領域得到廣泛的應用?其中,利用世界
銀行貸款所建設的云南魯布格水電站飲水導流工程,首次采用了國際招標和項目管理方法,
并取得了很好的效果[2]?隨后,一些大型工程建設項目如二灘水電站?三峽水利
樞紐建設相繼采用了項目管理的方法和模式?
進入90年代后,相關研究者開始著手我國項目管理理論體系的構建工作,并于1991年成立了
我國第一個項目管理專業學術性組織,中國項目管理研究委員會?截至2000年,委員會總共
開過3次學術年會和兩次國際研討會[3]?由該委員會組織構建的《中國項目管理
知識體系》?內部發行的《項目管理》刊物以及《國際項目管理專業資質認證標準》,對我
國項目管理理論的研究和人才的培養起到了積極的促進作用?
近年來,我國項目管理理論研究和人才培養得到了快速的發展和廣泛的應用,而國內高等院
校和機構則成了理論研究與人才培養的主力軍?20世紀90年代開始,相關高校開始設立項目
管理專業,將其作為管理科學與工程一級學科下的自主設置二級學科,培養碩士?博士等各
層次專業人才?截至2012年,全國具有項目管理專業學位授予權的院校和機構共有133所,
其中,具有博士學位授予權的院校和機構有97所?高層次人才的培養大大推動了我國項目管
理理論研究的發展,學位論文的研究成果在很大程度上體現了我國學者對項目管理前沿探索
的最新成就[4]?
目前,已有一些學者通過對我國項目管理的發展過程?特點以及未來的發展趨勢進行不同程
度的研究分析,以期指導該領域未來的發展[5-7]?但多數研究都是從個人的視
角出發,帶有較強的主觀性?相比之下,陸紹凱統計了《國際項目管理學報》和中國優秀博
碩士論文數據庫中有關項目管理的研究性論文,分析了從1999-2003年間我國項目管理研究
主題和應用行業領域情況,具有一定程度的客觀性?
本文使用CiteSpace軟件對項目管理碩士學位論文數據進行科學計量與可視化分析,并繪制
可視化網絡圖譜,在保證客觀性和有效性的基礎上,對項目管理理論研究熱點領域和新興領
域及其主要主題進行分析?較為客觀地反映了我國項目管理理論研究現狀及發展趨勢,借此
為未來項目管理理論研究提供一定的指導?
1 我國項目管理學位論文的基本情況
在中國博士學位論文全文數據庫(CDFD)?全國高校學位論文文摘數據庫(CALIS)?中國
國家圖書館和萬方學位論文等數據庫中,以“學科專業名稱=項目管理”?“時間=不限~
2012年”為條件進行數據檢索,經去重處理后共獲得博士論文37篇,碩士論文7 344篇
?
盡管存在數據庫數據不全的情況,但現有數據能夠代表項目管理研究學位論文整體數量分布
情況和研究方向?其中,項目管理專業博士學位論文數量較少,說明該專業博士人才的培養
工作尚處于起步階段,碩士學位論文對項目管理理論研究起到主要的推動作用?
從各年論文數量的分布狀況看,2005年的論文數量最少,2006-2009年間論文數量出現驟增
,于2009年達到最大量,隨后幾年論文數量出現小幅下降,具體數據如圖1所示?由此,可
以判斷,自2005年開始項目管理碩士研究生培養及理論研究得到快速發展,整體呈現上升態
勢?
按各院校論文總數對學位論文的產出單位進行統計排序,排名前20的高產院校論文數量共占
文獻數據總量的90.1%,具體數據如圖2所示?結合各院校背景和發展實際來看,論文產量
較高的院校通常開設了項目管理工程碩士學位,如北京郵電大學的項目管理教育
中心和中國海洋大學的在職研究生培養,這在一定程度上也反映了對專業項目管理人才的旺
盛需求?但需要注意的是項目管理碩士學位論文的數量并不能完全代表理論研究水平,學術
型項目管理碩士學位論文對于項目管理理論的發展與完善有著重要的作用?此外,在20所院
校中理工科院校占14所,其論文數量占20所院校總量的65.9%,說明項目管理雖然屬于管理
科學,但與IT?科技?建筑等理工科項目實踐聯系緊密?
2 研究分析
學術論文中的關鍵詞,對于揭示論文主題有著重要的作用[8]?因此,本文以項目
管理專業碩士學位論文的關鍵詞為對象,使用CiteSpace軟件進行關鍵詞共現網絡和聚類分
析,在探究項目管理理論研究主要領域及其主要研究主題的基礎上,揭示我國項目管理理論
研究現狀及發展趨勢?
2.1 熱點領域概況分析
運用CiteSpace軟件構建項目管理碩士學位論文的關鍵詞共現網絡圖譜,共現頻次在100以上
的關鍵詞共有15個?其中“項目管理”的共現頻次雖然最高(1 431次),但對于揭示
本專業的研究主題作用較小,因此以下主要對其余14個關鍵詞進行分析,具體頻次如圖3所示?
14個關鍵詞共現頻次合計2 540次,占除“項目管理”以外關鍵詞總共現頻次(6 298
次)的40.33%,表明這14個關鍵詞所反映的研究領域可代表當前項目管理碩士學位論文
的主要熱點領域?對14個關鍵詞的研究主題及其相關性進行分析發現,在“項目管理”領域
中主要包括“項目質量管理”?“項目進度管理”?“項目成本管理”?“可行性研究”和
“項目風險管理”5個關鍵詞共現網絡群組,即5個熱點領域?其中,“項目風險管理”群組
的共現頻次及所含關鍵詞節點數量最多,這表明項目風險管理的相關研究受到了研究者的極
大關注?
在選定的閾值下,關鍵詞共現網絡圖及熱點領域分布,如圖4所示?對關鍵詞共現網絡各節
點的中心度指標進行分析,中心度數值在0.07以上的關鍵詞包括:“成本控制(0.1)”
?“可行性分析(0.09)”?“房地產項目(0.09)”?“項目管理(0.07)”?“風
險分析(0.07)”和“經濟評價(0.07)”?結合各群組間網絡關系分析發現,6個高中
心度共現關鍵詞相互聯結,形成以“風險分析——可行性分析——經濟評價——房地產項目
——成本控制——項目管理”依次排序的連接鏈,將“項目風險管理”?“可行性研究”?
“項目成本管理”和“項目管理”4個群組聯系在一起?而“項目質量管理”和“項目進度
管理”群組分別通過“可行性研究”和“項目成本管理”兩群組與其他群組聯結?這表明不
同熱點領域間存在著不同程度的聯系,而項目管理專業碩士學位論文的研究主題通常涵蓋了
項目管理中某幾個領域的問題,具有一定程度的綜合性?
2.2 項目管理研究主題分析
依據各共現節點研究主題的相關性,通過CiteSpace軟件構建關鍵詞聚類,以TF*IDF算法抽
取每個聚類的主題標識詞[9]?對各熱點主題進行初步分析整理,得到可反映論文
研究主題的聚類17個?其中,9個聚類的熱點主題包含于5個熱點領域中,另有8個聚類屬于
近年來新興的研究主題,反映了項目管理理論研究的新興領域,具體數據如表1所示?
2.2.1 熱點領域主題分析
關鍵詞聚類分析再次證實了關鍵詞共現網絡分析的結果,即“項目風險管理”?“項目質量
管理”?“項目成本管理”?“項目進度管理”和“可行性研究”是項目管理碩士學位論文
熱點研究領域?結合高頻共現關鍵詞和聚類結果,探究五個熱點領域的熱點主題,具體內容
如表1所示?
表1 基于聚類分析的熱點和新興領域及
①有關“項目風險管理”的高頻共現關鍵詞包括“風險分析”?“風險識別”?“風險
”以及“層次分析法”,共現頻次共計548次,這說明對風險的有效識別和分析成了項目風
險管理的熱點主題?同時,聚類結果顯示國際項目成為風險管理新的研究對象,這體現了項
目管理的國際化趨勢[10]?在經濟全球化的推動下,我國境內開展的國際項目逐
漸增加?這些國際項目通常面臨著更加復雜的環境,需要的技術更加多樣化,更多地采用國
際化標準和規范?項目實施者不僅要應對較為傳統的項目風險,還要考慮許多新的風險因素
,如政治?環境等,這給項目活動的開展造成了更大的困難?因此,對國際項目來說,項目
風險的有效識別?評估及應對等工作的重要性和必要性更加顯著;
②“質量控制”的共現頻次為173次,說明“項目質量管理”領域以質量的監控為研究熱點
?通過聚類分析發現,近年來,項目成果的可持續發展逐漸引起人們的重視,盡管項目是一
次性的任務,但項目的交付物通常會在未來的一定時間內持續創造經濟價值?項目成果質量
的可持續性對于之后的運營管理?成本控制?環境保護等方面都有著重要影響,尤其是在自
然資源開發與利用和生態發展的項目中,可持續性成為影響項目能否開展的關鍵因素?因此
,不僅要強調項目實施過程中的質量監控,更要關注項目的后評價問題?通過建立項目后評
價體系和方法,來衡量項目成果的可持續性,在確保項目成果質量的基礎上,實現項目的可
持續發展,成為項目質量管理的一個熱點主題;
③高頻共現關鍵詞統計顯示,項目進度的監控問題受到“項目進度管理”領域的重視?聚類
分析則發現,近年來建筑工程類項目的進度控制成為該領域的研究熱點?這一現象與我國經
濟發展有著緊密的聯系?2008年的世界金融危機后,為促進我國經濟的穩步發展,政府加大
了國內基礎建設投資,各地紛紛籌備并實施大中型建筑工程類項目?而在建筑工程類項目實
踐中,由于項目管理水平?施工條件,資源需求,設計變更,物資供應以及相關方協調等因
素的影響,普遍存在著進度失控問題[11],這對項目成本?質量?收益等方面都
產生了不利影響?因此,建立并完善建筑工程項目進度控制的理論?工具和方法有著重要的
實踐意義;
④“項目成本管理”領域以“成本控制”(共現頻次182)為熱點,尤其是有關項目成本控
制方法的改進與完善問題?在項目實踐過程中,傳統的成本控制方法面對復雜性不斷提高的
項目及環境,自身的局限性不斷暴露?單純的以目標利潤為導向,強調目標成本,往往無法
有效滿足項目的多方面需求?為了彌補傳統控制方法的不足,“項目成本管理”領域引入了
“價值工程”理念?價值工程能夠綜合考慮功能與經濟要求,在保證達成項目必要目標的同
時,實現成本的降低?如何將價值工程的理念和方法有效的應用于項目成本管理,以最低的
成本達成項目的必要目標,實現成本降低與功能最佳的統一,成為該領域的熱點問題;
⑤“可行性研究”領域以清潔能源項目的“可行性分析”,尤其是“經濟評價”為主要研究
主題?隨著我國經濟的快速發展,傳統以煤炭為主要來源的能源結構不僅無法滿足快速增長
的需求,更不利于環境的保護與有效利用?為了改變能源結構?改善環境狀態,清潔能源項
目在國家政策的扶持下得到快速發展?而此類項目通常具有規模和資金需求量大,建設周期
和投資回收期長等特征,在項目投產后能否獲得足夠的利潤以保證項目成果的持續運營成為
該類項目可行性研究的重要議題?
2.2.2 新興領域主題分析
關鍵詞聚類分析表明,近年來項目管理理論研究中出現了4個新興領域,即“項目團隊管理
”?“項目知識管理”?“多項目管理”和“項目管理模式”?由于這些理論的研究處于起
步階段,相關文獻數量少,所以在關鍵詞共現網絡圖譜中未能形成大的群組或領域,但新興
領域對我國項目管理理論發展與完善有著積極的促進作用?
①為應對競爭日益激烈的市場環境,現代企業廣泛采用團隊運作方式來靈活應對內外部變化
?項目活動的復雜性要求團隊成員能夠彼此協作,共同完成任務?而項目團隊成員通常是來
自不同領域的專業人員,具有成就動機強?自主性和創造性高?工作難以監控和評價等特征
,這給項目團隊的組建及管理帶來了新的挑戰,有關團隊建設?成員管理等“項目團隊管理
”問題受到了研究者的關注;
②“項目知識管理”是在項目管理與知識管理相互交叉融合的過程中產生的?在項目活動的
展開過程中,不僅需要輸入專業性的知識以支持項目,同時還會創造出大量新知識,這些知
識成為團隊競爭優勢的重要來源?然而,在項目知識管理實踐中還存在著大量問題,如對于
知識的積累轉化重視不足?知識在項目團隊中沒有進行完整的傳遞等[12],這阻
礙了員工工作效率的提升,同時也增加了知識流失的風險?因此,培養項目團隊學習?創新
和傳播知識的能力?構建知識管理系統,促進知識交流與共享等相關主題成為該領域的主要
研究內容;
③“多項目管理”領域主要涉及企業的項目群和項目組合管理?在企業實踐中,往往需要同
時開展多個項目?由于財力?人力等資源的有限性,為了滿足各項目不同的需求,需要對各
種資源進行合理的安排與利用?通過多個項目間資源的合理分配和有效協調,不僅能達成各
項目自身的目標,還有助于企業整體績效的最優?因此,多個項目間的協調問題成為該領域
的主要研究主題;
④“項目管理模式”領域主要探討項目管理模式的應用與優化問題?傳統的項目管理模式,
如設計——招標——建造?建造——運營——移交?項目承包和設計——采購——建造等,
通常被應用于大型復雜的工程建設項目,以期應對此類項目建設周期長,資金需求量大,風
險高等不利因素?但在實踐應用的過程中,傳統項目管理模式也暴露出自身的不足,如缺乏
敏捷性?過分強調技術性?對項目過程的割裂等?為了實現項目管理模式的優化,“動態聯
盟”的思想被引入項目管理領域?企業間的動態聯盟可以充分利用聯盟各方的核心競爭優勢
,共同應對環境變化,提升競爭力,抵御風險,實現資源的共享?因此,動態聯盟項目管理
模式的構建?管理與應用成為該領域的新興主題?
3 研究結論
通過對項目管理碩士學位論文數據的計量與可視化分析,本文探究了我國項目管理理論研究
的熱點和新興領域現狀,對目前我國項目管理理論研究的特征總結如下?
3.1 選題方向較為多元,研究內容豐富
關鍵詞共現網絡分析顯示,項目管理專業碩士學位論文主要以5個項目管理問題為熱點研究
領域,并通過融入新的視角和理念來促進各熱點領域發展與完善?從風險管理的國際化趨勢
,到質量管理的可持續發展,再到價值工程理念的引入,以及進度管理和可行性研究對象的
轉變,都表明了5個熱點領域研究主題的豐富與多樣性?
3.2 新興領域初步形成,有待進一步深入研究
通過關鍵詞聚類分析發現主要形成了4個新興領域?其中,在與其他研究領域的交叉融合過
程中,形成了“項目知識管理”;“項目團隊管理”則體現了項目管理從硬因素轉向對軟因
素的關注[13];傳統的單一項目管理擴展到多個項目之間的協調管理,項目管理
模式中也引入了新的理念?但總體來看,這些新興主題的研究還處于起步階段,相關理論成
果較少且缺少系統性,需要進一步的完善與發展?
3.3 與實踐的緊密結合是項目管理理論研究的重要特征
國際項目的風險管理?建筑工程項目的質量監控以及清潔能源項目的可行性研究等,都表明
項目管理專業碩士學位論文的選題及研究內容緊跟時展,具有很強的實踐性?
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