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薄膜材料質(zhì)量很輕,每平方米大概700~1700克。輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料大大減少了結(jié)構(gòu)自重和材料運(yùn)輸?shù)某杀?。輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)和較大的結(jié)構(gòu)變形能力還使張拉膜結(jié)構(gòu)能夠吸收震動(dòng),減輕地震對(duì)建筑的破壞作用,十分適合地震多發(fā)地區(qū)。薄膜材料具有一定的透光性能,常用膜材能透過(guò)大概4%~16%的光線。在白天建筑內(nèi)部不需要人工照明,減少了建筑的能量消耗。在夜晚室內(nèi)的燈光從膜面透出來(lái),勾勒出張拉膜結(jié)構(gòu)雕塑般的形體,成為夜晚的一道風(fēng)景。薄膜材料具有很高的反射率,大量的陽(yáng)光熱輻射能被膜材反射回去,張拉膜結(jié)構(gòu)極小的結(jié)構(gòu)體量使其不會(huì)吸收大量的熱量,減少了建筑的空調(diào)負(fù)擔(dān),十分適合炎熱地區(qū)的氣候。通過(guò)設(shè)置雙層薄膜或多層薄膜結(jié)構(gòu),增加透明保溫層能使張拉膜結(jié)構(gòu)保持透光性的同時(shí)能大大提高結(jié)構(gòu)的隔熱系數(shù),使其適應(yīng)嚴(yán)寒的氣候。張拉膜最大最吸引人的優(yōu)勢(shì)就是它那優(yōu)美典雅的有機(jī)造型,總能抓住參觀者的目光,賦予建筑鮮明的視覺(jué)特點(diǎn),改變了公眾傳統(tǒng)的建筑印象和建筑審美,豐富了建筑師的創(chuàng)作手法。
張拉膜的結(jié)構(gòu)概念
1.結(jié)構(gòu)組成
張拉膜結(jié)構(gòu)是一種新型的結(jié)構(gòu)形式,它和以剛性材料為主要結(jié)構(gòu)材料,受彎為主要受力方式的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同,它是以柔性的薄膜作為結(jié)構(gòu)材料,通過(guò)支承張拉系統(tǒng)對(duì)薄膜施加預(yù)應(yīng)力使其形成穩(wěn)定的負(fù)曲面造型,獲得結(jié)構(gòu)剛度,能夠覆蓋大跨度空間的一種空間結(jié)構(gòu)體系。如后附圖1是張拉膜結(jié)構(gòu)的兩種最基本的結(jié)構(gòu)形式馬鞍形結(jié)構(gòu)單元和錐形結(jié)構(gòu)單元的示意圖。它們都是由支承張拉系統(tǒng)和膜面組成。支承張拉系統(tǒng)包括桅桿、拉索、錨點(diǎn)、邊索、脊索等,它們是對(duì)薄膜施加預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,并且是張拉膜結(jié)構(gòu)重要的造型要素。在張拉膜結(jié)構(gòu)中薄膜既承受建筑荷載是結(jié)構(gòu)的一部分,同時(shí)又是建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)。
2.膜面的幾何要求
張拉膜結(jié)構(gòu)和其他傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式最大的區(qū)別在于它所使用的結(jié)構(gòu)材料。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)采用的都是剛性材料,結(jié)構(gòu)可以直接從材料中獲得剛度。而張拉膜結(jié)構(gòu)使用的結(jié)構(gòu)材料是薄膜,它是一種柔性材料,只能受拉不能受壓,它必須滿(mǎn)足一定拓?fù)潢P(guān)系的幾何造型,通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力來(lái)獲得結(jié)構(gòu)剛度,從而使結(jié)構(gòu)具有承載能力。張拉膜結(jié)構(gòu)需要滿(mǎn)足的幾何要求就是形成負(fù)高斯曲面。負(fù)高斯曲面上每個(gè)點(diǎn)的的兩個(gè)主曲率半徑分別位于曲面的兩側(cè),如膜結(jié)構(gòu)中的鞍面和錐形面,這類(lèi)曲面也稱(chēng)為互反曲面(anticlasticsurface)。那么為什么張拉膜結(jié)構(gòu)的曲面形式必須是負(fù)高斯曲面呢?假設(shè)空間有一個(gè)點(diǎn)要通過(guò)索來(lái)維持該點(diǎn)的平衡,由于索是柔性的不能受壓,所以該點(diǎn)至少需要連接4根索,而且其中兩根索需要向上彎,以承受節(jié)點(diǎn)受到的向下的力;另兩根索向下彎,以承受節(jié)點(diǎn)受到的向上的力。如此類(lèi)推要使一個(gè)柔性面上每個(gè)點(diǎn)都要保持平衡,那么這個(gè)面必然是的負(fù)高斯曲面。
當(dāng)曲面曲率較小時(shí)為了保持膜面的平衡必然需要較大的預(yù)應(yīng)力,曲率較大時(shí)可以減少膜面所需的預(yù)應(yīng)力,因此張拉膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一般都要盡量避免出現(xiàn)扁平區(qū)域,這會(huì)造成膜面應(yīng)力分布不均,難以保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。負(fù)高斯曲面是維持張拉膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基本幾何要素,在此基礎(chǔ)上對(duì)曲面施加預(yù)應(yīng)力使其產(chǎn)生足夠的剛度,滿(mǎn)足建筑結(jié)構(gòu)的要求。張拉膜結(jié)構(gòu)的曲面造型與結(jié)構(gòu)受力是緊密聯(lián)系在一起的,是膜面內(nèi)部受力情況的直接表現(xiàn)。充分了解張拉膜結(jié)構(gòu)的工作原理和機(jī)制對(duì)于建筑師進(jìn)行張拉膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有十分重要的意義,可以幫助建筑師在進(jìn)行造型設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行初步判斷分析,避免設(shè)計(jì)出一些不合理的膜面造型甚至是根本不可能實(shí)現(xiàn)的形式。
關(guān)于張拉膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的論述
1.張拉膜結(jié)構(gòu)空間設(shè)計(jì)的特殊性
張拉膜結(jié)構(gòu)是一種以柔性薄膜材料作為主要結(jié)構(gòu)材料,受拉為主要受力方式的結(jié)構(gòu)形式和傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有很大區(qū)別。結(jié)構(gòu)特殊性決定決定了它內(nèi)部空間設(shè)計(jì)的特殊性。
2.張拉膜結(jié)構(gòu)的空間特點(diǎn)
(1)結(jié)構(gòu)形式與建筑空間的高度一致性
結(jié)構(gòu)與建筑空間的高度一致性是張拉膜結(jié)構(gòu)最大的空間特點(diǎn),它的其他空間特點(diǎn)都是由此而來(lái)。建筑的結(jié)構(gòu)為內(nèi)部空間提供了一個(gè)基本骨架。在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的建筑中常常會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)形成的原始空間進(jìn)行進(jìn)一步塑造和修飾,例如通過(guò)使用吊頂,掩蓋一些較粗糙丑陋的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,重新限定空間大小和形狀,改變?cè)锌臻g界面的肌理、質(zhì)感和色彩,形成建筑師所需要的室內(nèi)空間效果,這些建筑的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部空間是不完全一致的有時(shí)甚至是相背離的。在張拉膜建筑中,結(jié)構(gòu)形式和內(nèi)部空間是高度一致的,結(jié)構(gòu)本身就是內(nèi)部空間的圍合界面,它的形狀、質(zhì)感和色彩等決定了空間圍合界面的形狀、質(zhì)感和色彩。在張拉膜建筑空間設(shè)計(jì)中,建筑師必須改變通常的先建筑后結(jié)構(gòu)的空間設(shè)計(jì)方法,在進(jìn)行空間設(shè)計(jì)構(gòu)思時(shí)就要充分考慮結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題,把結(jié)構(gòu)當(dāng)作空間設(shè)計(jì)的手段和語(yǔ)言。
(2)透明的負(fù)雙曲面空間
通常的建筑空間都是由直線元素構(gòu)成的,即使是曲面的也都是各種正高斯曲面和零高斯曲面,例如圓柱面,半球面等,而張拉膜建筑的內(nèi)部空間是一種負(fù)高斯曲面構(gòu)成的空間。張拉膜建筑的內(nèi)部空間更加自由流暢,空間之間的過(guò)渡平滑柔和,室內(nèi)外的空間互相交融在一起。薄膜材料具有透明性,當(dāng)我們站在張拉膜結(jié)構(gòu)覆蓋的空間里向上仰望,明亮的屋頂波浪般起伏,顯得那么的輕巧和優(yōu)美;陽(yáng)光透過(guò)屋頂灑滿(mǎn)室內(nèi),讓人覺(jué)得室內(nèi)和外面的天空發(fā)生了聯(lián)系,屋頂宛若是漂浮在建筑上空的一朵云彩。張膜建筑的空間效果改變了人們對(duì)建筑空間的傳統(tǒng)印象,對(duì)建筑產(chǎn)生了新的認(rèn)識(shí)。
(3)新的空間限定元素
在張拉膜建筑中的結(jié)構(gòu)本身就是內(nèi)部空間的圍合界面,張拉膜結(jié)構(gòu)的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件:索、桅桿、膜面等就構(gòu)成了空間的限定和表現(xiàn)元素。膜面是面元素,桅桿、拉索和膜面拼縫等是線元素而各種結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)則形成了點(diǎn)元素。在這種情況下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件不是簡(jiǎn)單的完成結(jié)構(gòu)功能就可以了,還必須進(jìn)行藝術(shù)化的處理承擔(dān)起空間表現(xiàn)的任務(wù)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的藝術(shù)化處理包括對(duì)構(gòu)件造型的美化,例如桅桿進(jìn)行收分處理,設(shè)計(jì)膜面拼縫的圖案,結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的造型設(shè)計(jì)等。此外更為重要的是,在張拉膜建筑中結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的視覺(jué)邏輯關(guān)系會(huì)影響到建筑的空間表達(dá),就如同肋骨拱之間的視覺(jué)關(guān)系對(duì)于歌特教堂內(nèi)部空間表達(dá)的作用一樣。因此要處理好構(gòu)件與構(gòu)件之間的關(guān)系形成清晰的結(jié)構(gòu)邏輯和有序的視覺(jué)層次。
3.張拉膜結(jié)構(gòu)與建筑空間要求的契合
(1)張拉膜的結(jié)構(gòu)空間形態(tài)
張拉膜結(jié)構(gòu)的基本形態(tài)有鞍面、錐面、拱承面、波形面等。這些基本形態(tài)除了上述的張拉膜結(jié)構(gòu)共同的空間特點(diǎn)之外還有著不同的空間形態(tài)特點(diǎn)。鞍形面張拉膜結(jié)構(gòu)的高點(diǎn)和低點(diǎn)都在膜面周邊,空間形態(tài)流暢開(kāi)放,中央?yún)^(qū)域高度適中,空間利用率較高。錐形面高點(diǎn)在膜面中間,低點(diǎn)在周?chē)?,空間形態(tài)比較內(nèi)聚。由于膜面中部升起較高,且空間越向上越狹小,相對(duì)來(lái)說(shuō)其內(nèi)部空間不容易被充分利用。拱承張拉膜膜面中央拱承部分較高,然后向兩邊逐漸降低,當(dāng)多個(gè)拱承膜面組合在一起時(shí)所形成的內(nèi)部空間比較容易被充分的利用。波形面張拉膜脊谷索交替排列,內(nèi)部空間也高低起伏,一般來(lái)說(shuō)脊索和谷索間隔距離不會(huì)太大,波形部分空間很難被利用。從上述的分析中我們發(fā)現(xiàn),雖然張拉膜結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)厚度是所有結(jié)構(gòu)形式中最小的,只有薄薄的一層膜的厚度,但是整個(gè)膜面結(jié)構(gòu)的高度卻比一般的結(jié)構(gòu)來(lái)的大(這里的膜面結(jié)構(gòu)高度指的是膜面結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)至最高點(diǎn)的長(zhǎng)度)。這是由于張拉膜結(jié)構(gòu)的膜面曲率越大,獲得同樣剛度所需要的預(yù)應(yīng)力越小,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。為了減少膜面內(nèi)部應(yīng)力,增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,張拉膜結(jié)構(gòu)必須保持合適的膜面曲率。錐形張拉膜單元頂高度與平面跨度之比一般大于1:5,小于1:1,鞍形面要求中央平坦區(qū)域的曲面曲率大于3%。過(guò)大的結(jié)構(gòu)高度會(huì)造成空間和材料的浪費(fèi),建筑供熱制冷空調(diào)通風(fēng)的過(guò)重荷載,建筑維護(hù)費(fèi)用的上升。因此張拉膜建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要特別關(guān)注如何使結(jié)構(gòu)的形態(tài)與建筑的空間要求相契合。建筑的空間除了滿(mǎn)足使用功能對(duì)內(nèi)部空間提出的要求外還要滿(mǎn)足人們對(duì)建筑空間提出的精神需求,如空間氣氛、意境、心理舒適度和其他美學(xué)要求。張拉膜結(jié)構(gòu)所覆蓋的空間與建筑物的使用空間和美學(xué)空間越接近,空間的使用效率越高,維護(hù)費(fèi)用越低,這是降低建筑物全壽命周期費(fèi)用,取得最大效益的重要途徑。張拉膜結(jié)構(gòu)可以通過(guò)以下方式達(dá)到結(jié)構(gòu)形態(tài)與建筑空間要求的契合。
(2)充分利用結(jié)構(gòu)空間
張拉膜結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)高度雖然比較大但只要我們合理的安排平面功能和結(jié)構(gòu)剖面之間的關(guān)系,結(jié)構(gòu)所占據(jù)的空間是可以被充分利用的。常用的辦法是把建筑中需要較高空間的功能安排在膜結(jié)構(gòu)的高點(diǎn)區(qū)域,而把只需要低矮空間的功能放在低點(diǎn)區(qū)域。張拉膜結(jié)構(gòu)是空間的連續(xù)曲面,當(dāng)建筑不同區(qū)域有不同的高度要求時(shí)它比通常的結(jié)構(gòu)形式具有更大的靈活性和適應(yīng)性。德國(guó)慕尼黑奧林匹克游泳館通過(guò)飛桿內(nèi)部支承和桅桿外部懸掛在中央比賽區(qū)域設(shè)置了兩個(gè)高點(diǎn)結(jié)構(gòu)。位于跳水池上方的高點(diǎn)稍高而位于游泳池上空的高點(diǎn)略低,整個(gè)屋面從兩個(gè)高點(diǎn)向四周逐漸降低。建筑的結(jié)構(gòu)形態(tài)與建筑的空間要求達(dá)到了吻合。(后附圖3)意大利M&G研究試驗(yàn)室這座建筑采用連續(xù)拱承膜面作為建筑的外皮結(jié)構(gòu),把辦公、實(shí)驗(yàn)室、車(chē)間、測(cè)試設(shè)備等功能包裹在其中。建筑內(nèi)部各個(gè)功能單元,順應(yīng)拱形膜結(jié)構(gòu)形態(tài)布置,在空間較高處安排較為高大的實(shí)驗(yàn)設(shè)備而較低處則作為休閑活動(dòng)區(qū)域,充分利用了結(jié)構(gòu)所覆蓋的內(nèi)部空間,提高了空間的使用效率。(后附圖4)
(3)增加膜面內(nèi)部支撐減少結(jié)構(gòu)高度
有的建筑內(nèi)部空間高度比較均勻,這就要求更加平緩的膜面形式,膜面的起伏不能太大,以減少空間的浪費(fèi)。由于張拉膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要求,曲面形式越平緩,結(jié)構(gòu)的跨度也會(huì)越小。以損失整個(gè)結(jié)構(gòu)的跨度來(lái)獲得平緩的曲面形式顯然不是一個(gè)可取的辦法,那么該如何協(xié)調(diào)兩者的矛盾呢?解決的方法是在原有膜面的內(nèi)部增加支撐,使一個(gè)完整單一形式的膜面被分成若干部分的組合,這樣就減少了每個(gè)區(qū)域的跨度,整個(gè)膜面就可以設(shè)計(jì)的更加平緩了。為了繼續(xù)保持原有的無(wú)柱大空間,我們可以使用外部支承結(jié)構(gòu)或者內(nèi)部飛柱來(lái)提供膜面的內(nèi)部支撐。1972年建成的德國(guó)雷根斯堡某游泳池由奧托設(shè)計(jì)。該游泳池主要用于休閑娛樂(lè),只有少量的看臺(tái)也沒(méi)有跳水池,因此建筑的內(nèi)部空間要求比較具有親和力,高度不宜過(guò)高。奧托使用多高點(diǎn)的張拉膜結(jié)構(gòu)作為游泳池的屋頂結(jié)構(gòu),18個(gè)高點(diǎn)通過(guò)鋼索懸掛在外部的桅桿上。膜面內(nèi)部多點(diǎn)高點(diǎn)支撐使整個(gè)膜面呈現(xiàn)出比較平緩的形態(tài),滿(mǎn)足了建筑的空間要求。(后附圖5)此后奧托又在德國(guó)慕尼黑奧林匹克游泳館臨時(shí)看臺(tái)屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)中采用了相似的結(jié)構(gòu)。(后附圖6)
(4)在膜面內(nèi)部設(shè)置低點(diǎn)結(jié)構(gòu)
膜面內(nèi)部的支承點(diǎn)通常都是作為張拉膜的高點(diǎn)結(jié)構(gòu),如錐形和拱承式張拉膜。如果把它們膜面內(nèi)部的高點(diǎn)顛倒過(guò)來(lái)作為低點(diǎn),這樣形成的膜曲面是向建筑內(nèi)部凹進(jìn)的,能大大壓縮它所覆蓋空間的大小,提高空間效率。美國(guó)佛羅里達(dá)州某度假設(shè)施需要建造一個(gè)膜結(jié)構(gòu)屋頂來(lái)覆蓋它的內(nèi)庭院。膜結(jié)構(gòu)屋頂由霍斯特伯杰設(shè)計(jì)。由于膜結(jié)構(gòu)屋頂?shù)目缍容^大,如果采用常規(guī)的中央高點(diǎn)的錐形張拉膜結(jié)構(gòu),過(guò)大的結(jié)構(gòu)高度會(huì)造成空間的巨大浪費(fèi),而且支撐高點(diǎn)所需要的結(jié)構(gòu)也會(huì)增加許多建造費(fèi)用。霍斯特伯格設(shè)計(jì)了兩個(gè)巨大的倒錐形張拉膜結(jié)構(gòu)作為屋頂結(jié)構(gòu)。內(nèi)凹的曲面使庭院空間控制在一個(gè)較為合適的大小,增加了空間使用效率。倒錐形的膜面周邊固定在庭院周?chē)ㄖ奈蓓斏?,低點(diǎn)由互相交叉的鋼索直接錨固在庭院中間的地面上,省去了不必要的高點(diǎn)支撐構(gòu)件,較少了造價(jià)。低點(diǎn)被設(shè)計(jì)成一個(gè)罩有透明有機(jī)玻璃的天窗,在雨天時(shí),雨水從球罩與膜面之間的空隙流入室內(nèi),形成一處瀑布景觀,為庭院增添了趣味。(后附圖7)奧托在蒙特利爾博覽會(huì)德國(guó)館的設(shè)計(jì)中也在膜面內(nèi)部設(shè)置了類(lèi)似的低點(diǎn)結(jié)構(gòu)。這些低點(diǎn)有效的起到了調(diào)整結(jié)構(gòu)形態(tài)控制結(jié)構(gòu)高度的作用。這些低點(diǎn)結(jié)構(gòu)還使屋頂膜面自然的延伸到地面,建筑空間變得更加有機(jī)生動(dòng),對(duì)于表現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn),營(yíng)造空間氣氛起到了很好的作用。(后附圖8)
4.拼逢在張拉膜結(jié)構(gòu)空間表現(xiàn)中的作用
物體表面的圖案和線條對(duì)于物體的識(shí)別有很大的影響。這些作用其實(shí)早就被建筑師發(fā)現(xiàn)并在建筑設(shè)計(jì)中加以利用。在歌特建筑中肋骨拱形成的韻律和圖案是表現(xiàn)空間的主要工具,相互交錯(cuò)重復(fù)出現(xiàn)的肋骨拱突出了建筑空間高聳挺拔的效果,烘托出神秘、崇高、奔騰向上的宗教氣氛。磚結(jié)構(gòu)建筑中磚縫形成的圖案和肌理;摩天樓玻璃幕墻的劃分也都是建筑師設(shè)計(jì)建筑表面的線條元素表現(xiàn)建筑的手段。張拉膜結(jié)構(gòu)的膜面是由膜材經(jīng)過(guò)剪裁后拼接起來(lái)的,在拼縫的地方材料相對(duì)密實(shí),透明度比較小,在光線下就會(huì)形成暗色的線條。張拉膜結(jié)構(gòu)中的拼縫在結(jié)構(gòu)上是無(wú)法避免的,但是它也為我們?cè)鰪?qiáng)膜結(jié)構(gòu)可識(shí)別性,形成合適的尺度比例,營(yíng)造特殊的裝飾效果提供了條件。
(1)可識(shí)別性線條可以強(qiáng)化曲面的造型,類(lèi)錐形的膜面為了強(qiáng)調(diào)膜面的造型一般采用由高點(diǎn)向四周放射的拼縫。巴黎德方斯拱門(mén)的膜結(jié)構(gòu)屋頂就是類(lèi)錐形單元的組合。每個(gè)膜結(jié)構(gòu)單元采用放射形的拼縫,使原本曲率較小的膜面造型變得清晰。放射性的圖案使重復(fù)排列的膜結(jié)構(gòu)單元變得十分生動(dòng),增加了許多耐看的細(xì)節(jié)(后附圖9)。M&G實(shí)驗(yàn)室的膜結(jié)構(gòu)屋頂在鋼拱架方向上曲率較大而與拱架垂直的方向上曲率較小。垂直于拱架布置的拼縫突出了膜面的起伏變化,增強(qiáng)了可識(shí)別性。(后附圖10)
(2)比例尺度膜面上的線條圖案能使人獲得正確的尺度感覺(jué)。美國(guó)想象公司的總部改造工程中采用了大面積起伏不大的張拉膜結(jié)構(gòu)屋頂。屋頂平面接近于矩形,10個(gè)飛桿支撐的高點(diǎn)使膜面有輕微的起伏變化。膜面采用均勻大小的長(zhǎng)方形拼縫,每個(gè)高點(diǎn)都支撐在拼縫交點(diǎn)處。長(zhǎng)方形的拼縫圖案使屋頂獲得了尺度感,突出了高點(diǎn)布置的內(nèi)在秩序和規(guī)律(后附圖11)。巴黎的某城市改造工程中膜面拼縫沒(méi)有進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì),拼縫間隔大小不一,使人難以獲得正確的尺度感,顯得比較凌亂且缺少秩序(后附圖12)。
(3)突出節(jié)點(diǎn)膜面的某些部位比如高點(diǎn),低點(diǎn),邊緣張拉構(gòu)件等是膜面應(yīng)力匯聚轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵部位,這些部位自然的就會(huì)成為視覺(jué)的關(guān)注點(diǎn),草率失當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)處理會(huì)影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)效果。對(duì)這些節(jié)點(diǎn)區(qū)域的強(qiáng)調(diào)除了通過(guò)構(gòu)件造型的精心設(shè)計(jì)之外還可以通過(guò)節(jié)點(diǎn)部分膜面的拼縫圖案和透明度變化來(lái)表現(xiàn)。2002年韓日世界杯足球賽在韓國(guó)仁川市所建造的門(mén)鶴體育場(chǎng)的屋頂是由桅桿支撐的規(guī)則懸掛式張拉膜屋頂,膜面在高點(diǎn)處使用星形的曲面切割和拼接實(shí)現(xiàn)了受力傳遞,解決了張拉膜帶在高點(diǎn)處變窄的問(wèn)題。雙層膜面使星形的拼縫圖案十分的清晰醒目,很好的起到了烘托高點(diǎn)結(jié)構(gòu)的作用。(后附圖13)在1998年建造的馬蘭西亞吉隆坡的國(guó)際游泳館中,膜面主體采用平行拼縫,在每個(gè)懸掛點(diǎn)處拼縫進(jìn)行了特別設(shè)計(jì),呈花蕾狀?;ɡ傩纹纯p是由放射形拼縫和周邊的雙層聚酯條圍邊組成,使其具有比周邊平行膜帶更大的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在平行膜帶的襯托下懸掛點(diǎn)處的拼縫圖案強(qiáng)化了結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)和重要的結(jié)構(gòu)意義,并為整個(gè)內(nèi)部空間增添了幾分詩(shī)情畫(huà)意。(后附圖14)
(4)裝飾性在前面提到的例子中,張拉膜結(jié)構(gòu)的拼縫在強(qiáng)調(diào)曲面造型,形成尺度感秩序感的同時(shí)都不同程度的起到了裝飾膜面的效果。通過(guò)精心設(shè)計(jì)拼縫圖案和膜面不同區(qū)域的透明度,能產(chǎn)生精巧的裝飾圖案。張拉膜結(jié)構(gòu)的造型常會(huì)讓人聯(lián)想到自然界中的蜘蛛網(wǎng),位于美國(guó)底特律河畔的Chene公園劇場(chǎng)的膜結(jié)構(gòu)屋頂通過(guò)對(duì)拼縫方式的巧妙設(shè)計(jì)強(qiáng)化了這種相似性。劇場(chǎng)的覆蓋結(jié)構(gòu)是有三個(gè)弧形帶狀高點(diǎn)張拉膜結(jié)構(gòu)。張拉膜的拼縫設(shè)計(jì)模仿蜘蛛網(wǎng)的形式,放射形的拼縫和折線形的等高線拼縫組合在一起,好像真是一張蜘蛛網(wǎng)覆蓋在劇場(chǎng)上空,產(chǎn)生了很強(qiáng)烈的形式感和象征意義。(后附圖15)在麥加先知清真寺庭院內(nèi)的傘形遮陽(yáng)結(jié)構(gòu)是由德國(guó)建筑師BodoRash設(shè)計(jì)。在這些膜結(jié)構(gòu)遮陽(yáng)蓬上,膜面的拼縫被設(shè)計(jì)成為典雅的具有伊斯蘭裝飾風(fēng)格的圖案。拼縫呈放射形分布,從上往下拼縫線逐漸互相交錯(cuò)使圖案變得更加生動(dòng)。在靠近中心柱的附近,膜面張力匯聚在這里,需要額外的材料來(lái)增強(qiáng)膜面的強(qiáng)度。雙層膜面加強(qiáng)膜面的強(qiáng)度,使膜面產(chǎn)生了不同的透明度增強(qiáng)的裝飾效果。同樣膜面上部連接點(diǎn)的加強(qiáng)構(gòu)件不僅僅是結(jié)構(gòu)元素也是裝飾元素。在這個(gè)例子中張拉膜結(jié)構(gòu)的拼縫起到了結(jié)構(gòu)和裝飾的雙重作用。(后附圖16)在德國(guó)Wasseralfingen的文藝復(fù)興時(shí)期的城堡庭院內(nèi)也有類(lèi)似功能和結(jié)構(gòu)的傘形活動(dòng)天蓬。在這里膜面拼縫沒(méi)有被設(shè)計(jì)成傳統(tǒng)花紋而是抽象的葉脈形狀,和膜結(jié)構(gòu)輪廓形狀十分協(xié)調(diào),整個(gè)結(jié)構(gòu)好像真是一片打開(kāi)的樹(shù)葉,給傳統(tǒng)風(fēng)格的庭院注入了新的氣息(后附圖17)。東京Kaetsu大學(xué)體育館膜結(jié)構(gòu)屋頂?shù)哪っ嫫纯p圖案是十分簡(jiǎn)單的長(zhǎng)條形,但設(shè)計(jì)者通過(guò)拼縫橫豎方向的交錯(cuò)布置,改變了膜結(jié)構(gòu)屋頂單調(diào)的局面也取得了很好的裝飾效果(后附圖18)。
論文關(guān)鍵詞:再生混凝土,研究現(xiàn)狀,發(fā)展前景
0引 言
再生混凝土是將廢棄的混凝土塊進(jìn)行回收利用,然后再經(jīng)破碎、清洗與分級(jí)后,按一定的比例與級(jí)配混合重新形成的再生骨料,部分或全部代替砂石等天然骨料,再加入水泥、水或部分天然骨料配制而成的新的混凝土,也叫做再生骨料混凝土。如果能夠有效合理的地利用再生骨料或再生混凝土,可很好的地節(jié)約天然資源,這對(duì)于保護(hù)環(huán)境和自然資源具有很重要意義。循環(huán)再利用廢棄混凝土被看作是發(fā)展綠色混凝土的重要措施之一,具有很明顯的經(jīng)濟(jì)效益,環(huán)境效益和社會(huì)效益。
1 再生混凝土概述
將廢棄混凝土經(jīng)過(guò)清洗、破碎、分級(jí)和按一定比例相互配合后得到的“再生骨料”作為部分或全部骨料配制的混凝土即為再生混凝土。,再生混凝土按骨料的組合形式可分為:(1)粗細(xì)骨料全部采用再生骨料;(2)粗骨料采用再生骨料,細(xì)骨料采用天然砂;(3)粗骨料采用天然的碎石或卵石,細(xì)骨料為再生骨料;(4)再生骨料替代部分粗骨料或部分細(xì)骨料,或者再生骨料同時(shí)替代部分粗骨料和細(xì)骨料。跟據(jù)有關(guān)研究成果已表明應(yīng)工程結(jié)構(gòu)上采用再生骨料是可行的,但對(duì)其經(jīng)濟(jì)性尚存疑慮。當(dāng)利用廢棄混凝土作再生骨料時(shí)研究現(xiàn)狀,石灰石資源可節(jié)省62%;而當(dāng)廢棄混凝土用作制造水泥的原料時(shí),除可節(jié)省62%石灰石資源外,還可節(jié)約制造水泥的優(yōu)質(zhì)石灰石60%、黏土40%和鐵粉35%,同時(shí)可減少20%的廢氣排放量;在歐洲共同體、美國(guó)、日本這些發(fā)國(guó)家,其每年混凝土廢料超過(guò)3.6億t,對(duì)混凝土廢料再加工得到的再生骨料所需能耗只是開(kāi)采天然碎石的1/10,并且成本可降低25%。再生骨料混凝土的應(yīng)用解決了用量最大的混凝土人造材料對(duì)自然資源的占用及對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響,從而保證了人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,因此,它是一種可持續(xù)發(fā)展的綠色混凝土。
2再生混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀
改革開(kāi)放以來(lái),隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷的快速發(fā)展,環(huán)保、生態(tài)、資源已成為阻礙社會(huì)發(fā)展的“瓶頸”,可再生資源利用越來(lái)越受到人們的關(guān)注。在人類(lèi)跨入21世紀(jì)前夕,中國(guó)政府在《中國(guó)21世紀(jì)議程—— 中國(guó)2l世紀(jì)人口、環(huán)境和發(fā)展白皮書(shū)》中,對(duì)世界面臨的生態(tài)破壞和環(huán)境污染等問(wèn)題給予了高度的關(guān)注。從2006年1月1日開(kāi)始,正式實(shí)施《中華人民共和國(guó)可再生能源法》。中國(guó)政府制定的中長(zhǎng)期科教興國(guó)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,加緊對(duì)再生混凝土的開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行立項(xiàng)研究,并大力支持和鼓勵(lì)廢棄物研究和應(yīng)用。目前,國(guó)內(nèi)一些高校和科研院所的研究工作得到了相關(guān)部門(mén)的資助,并且已經(jīng)著手對(duì)再生混凝土的性質(zhì)和應(yīng)用進(jìn)行初步研究,并取得了一定的研究成果。
3再生混凝土的經(jīng)濟(jì)效益分析
“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,是通過(guò)回收利用廢棄物再生利用水平,在生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程中最大限度地降低污染,減少?gòu)U棄物,它充分利用自然資源,是對(duì)傳統(tǒng)“大量生產(chǎn)、大量浪費(fèi)、大量廢棄”增長(zhǎng)模式的根本變革。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的建立是以“減量化、再利用、再循環(huán)”為行為原則。廢棄混凝土的回收利用符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。
一個(gè)地區(qū)廢棄混凝土回收利用的主要影響因素有:地區(qū)人口密度和城市化水平、天然集料富余程度、廢棄混凝土回收利用的設(shè)備及工藝技術(shù)水平,以及國(guó)家和地區(qū)對(duì)廢棄混凝土回收利用的政策法規(guī)和財(cái)政稅收上的扶持程度。
1)地區(qū)人口密度和城市化水平。地區(qū)人口密度和城市化水平?jīng)Q定著城市廢棄混凝土的數(shù)量,城市規(guī)劃中規(guī)定了建筑垃圾堆放場(chǎng)所的位置和數(shù)量其直接影響到廢棄混凝土的清運(yùn)和處理成本,對(duì)廢棄混凝土的再生利用產(chǎn)生影響。
2)天然集料富余程度。天然集料的富余程度和貯量是推動(dòng)再生集料和再生混凝土應(yīng)用的最大動(dòng)力。日本、丹麥、荷蘭等國(guó)家石料緊缺,因而十分重視從廢棄混凝土中回收利用再生集料站。同時(shí),廢棄混凝土的回收利用程度也和環(huán)境保護(hù)意識(shí)有關(guān)研究現(xiàn)狀,如果無(wú)限制的開(kāi)山采石,雖然可以獲得價(jià)格較低的天然集料,但是無(wú)疑會(huì)破壞環(huán)境,長(zhǎng)此以往,不僅不利于環(huán)境保護(hù),更不利于社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。
3)廢棄混凝土回收利用的設(shè)備與工藝技術(shù)水平。廢棄混凝土的回收與再利用,都需要通過(guò)一定的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn),工藝技術(shù)水平、設(shè)備選擇將影響廢棄混凝土的可回收性和回收效益。便捷高效的廢棄混凝土破碎篩分工藝、科學(xué)合理的再生混凝土技術(shù)將決定回收利用的成本和利潤(rùn)。
4)國(guó)家和地區(qū)對(duì)廢棄混凝土回收利用的政策法規(guī)和財(cái)政稅收上的扶持程度制定對(duì)廢棄混凝土的回收利用和施工現(xiàn)場(chǎng)的零排放(無(wú)垃圾)等有關(guān)法律是必須的,以促進(jìn)廢棄混凝土及其他建筑垃圾的再利用。目前可以借助國(guó)家鼓勵(lì)資源綜合利用的政策和財(cái)政稅收上的扶持,減少業(yè)主和拆除單位拆除舊建筑的費(fèi)用支出,降低再生集料的生產(chǎn)成本,使再生集料的成本能與天然集料具有同等的競(jìng)爭(zhēng)力。為了能夠更好地開(kāi)發(fā)利用廢棄混凝土,需要盡快就再生混凝土集料制定集料標(biāo)準(zhǔn)、再生混凝土制品標(biāo)準(zhǔn)等。
4再生混凝土的發(fā)展前景
1)隨著建筑業(yè)的發(fā)展,會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾,發(fā)展和利用再生混凝土符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。據(jù)有關(guān)資料粗略統(tǒng)計(jì),在每萬(wàn)平方米建筑的施工過(guò)程中,僅產(chǎn)生建筑廢渣可達(dá)500~600t。住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部在2005年首屆周際智能與綠色建筑技術(shù)研討會(huì)上指出,預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)還將新增建筑面積約300億平方米 。照此推算,我國(guó)現(xiàn)有建筑面積將至少產(chǎn)生20億t建筑廢渣。近20~30 年來(lái),建筑業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段,隨著城市化進(jìn)程加快,大批舊建筑物被拆除,就會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾。至2012年,我國(guó)城鎮(zhèn)有約50% 的房子是上個(gè)世紀(jì)建造的,將被拆除,專(zhuān)家估計(jì),隨之而產(chǎn)生的建筑垃圾將達(dá)到5~7億t,這是一個(gè)令人震撼的數(shù)字。而我國(guó)的垃圾處理技術(shù)還比較落后,建筑垃圾的綜合處理利用僅處于初探階段,所以大多數(shù)建筑垃圾只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的填埋。如此大的建筑垃圾產(chǎn)生量再加上如此簡(jiǎn)單的處理方式,長(zhǎng)此以往研究現(xiàn)狀,給城市和居民帶來(lái)的危害顯而易見(jiàn)。
2)再生混凝土的有效利用,是走可持續(xù)發(fā)展道路的有效途徑??沙掷m(xù)發(fā)展的核心是發(fā)展。它要求人們改變傳統(tǒng)的的生產(chǎn)方式和生活方式,改變?nèi)祟?lèi)對(duì)于自然的態(tài)度,在開(kāi)發(fā)和利用自然資源的同時(shí),必須注重對(duì)環(huán)境資源的保護(hù)。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年澆注混凝土約l5—2O億m3 ,而混凝土中砂石骨料又占總質(zhì)量的70% 以上,用量十分巨大。據(jù)中國(guó)砂石協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),近幾年我國(guó)的建筑用砂量以10%以上的速度增長(zhǎng)。由于對(duì)建筑骨料的需求量巨大,大量開(kāi)采山石、淘挖河砂、掘坑取土等行為不僅會(huì)造成水土流失、植被破壞,危害高速公路、橋基、河道的安全,而且會(huì)加速資源的消耗。加快城市化進(jìn)程,既是我國(guó)現(xiàn)代建設(shè)的歷史重任,也是有效解除阻礙我國(guó)現(xiàn)代化推進(jìn)的“瓶頸”約束,保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)高速、持續(xù)和協(xié)調(diào)發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措。
可見(jiàn),如果能真正得以推廣應(yīng)用再生混凝土技術(shù),這將對(duì)自然資源的保護(hù)、建筑垃圾的綜合處理起到積極的作用,也是建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
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【關(guān)鍵字】建筑工程,給排水管道,施工管理
中圖分類(lèi)號(hào):TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一.前言
現(xiàn)在投入使用的樓房有相當(dāng)部分存在著質(zhì)量問(wèn)題,其中住戶(hù)反映比較普遍的是室內(nèi)排水系統(tǒng)漏水問(wèn)題,例如排水管道穿越上下層樓板處、排水管道接口處、管道本身出現(xiàn)沙眼、爆裂等漏水、衛(wèi)生間地面返水等。此外,樓房給水管道由于種類(lèi)、施工等問(wèn)題直接影響居民的生活用水質(zhì)量,這些問(wèn)題如果不杜絕,將直接影響居民的居住環(huán)境,有必要針對(duì)其施工管理進(jìn)行探討。
二.建筑工程給排水管道施工前的準(zhǔn)備
1、認(rèn)真審核設(shè)計(jì)圖紙。工程施工前,首先對(duì)設(shè)計(jì)文件、施工圖紙等進(jìn)行會(huì)審、檢查核對(duì)。檢其是否符合現(xiàn)場(chǎng)和施工的實(shí)際條件,設(shè)計(jì)深度是否滿(mǎn)足施工要求,盡量避免因設(shè)計(jì)疏忽或考慮不周給后續(xù)施工帶來(lái)矛盾和困難.避免施工中出現(xiàn)各種管道之間,管道與電纜、橋梁,管與梁柱沖突等現(xiàn)象。對(duì)需要預(yù)留、預(yù)埋的內(nèi)容應(yīng)在專(zhuān)業(yè)圖紙上進(jìn)行查漏補(bǔ)缺、糾正錯(cuò)誤,標(biāo)明施工要求等。
2、根據(jù)排水管道工程特點(diǎn)、設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求編制施工組織設(shè)計(jì)、專(zhuān)項(xiàng)施工方案,審批排水管道開(kāi)工申請(qǐng),并制訂工程質(zhì)量監(jiān)理工作細(xì)則等。
3、對(duì)材料、成品的控制。認(rèn)真檢查工程所用混凝土管、水泥沙石等規(guī)格、性能是否符合設(shè)計(jì)要求尤其是混凝土管和水泥,需到廠家進(jìn)行實(shí)地考察和抽檢。
4、挖槽前準(zhǔn)備工作。在街道上施工,無(wú)論工作面大小,挖土前應(yīng)在溝槽兩側(cè)設(shè)置防護(hù)圍檔等安全設(shè)施,設(shè)立故障及危險(xiǎn)信號(hào)之類(lèi)的警告標(biāo)志,當(dāng)日不能完工的,夜晚應(yīng)懸掛紅燈,每30m左右1盞,交叉路口當(dāng)增設(shè)燈數(shù)。挖槽前還要了解該段的土質(zhì)、水及地下構(gòu)造物的位置。靠近建筑物挖槽時(shí),應(yīng)先做好地面清障工作及制訂安全防護(hù)措施,準(zhǔn)備好板、樁等支撐材料和施工排水設(shè)備。
三.給水管道施工管理
1、給水管道特點(diǎn)及選用原則
目前出現(xiàn)的新型建筑給水管材包括以下幾種:(一)聚氯乙烯類(lèi)(PVC-U,PVC-C);(二)聚乙烯類(lèi)(PE,PEX,HDPE,MDPE);(三)聚丙烯類(lèi)(PPR,PPB,PPC);(四)聚丁烯類(lèi)(PB);(五)工程塑料類(lèi)(ABS);(六)復(fù)合管類(lèi):鋼塑、鋁塑、銅塑復(fù)合管等。管材的選用受多種因素影響,需要綜合考慮國(guó)家及地方相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,并根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)、工程性質(zhì)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等因素綜合選取。
2、給水管道施工措施
(一)PPR 給水管。在做熱熔連接時(shí),要掌握好加熱時(shí)間和連接插入的深度。插入太深,造成管道斷面減少;插入太淺令接口處強(qiáng)度降低。溫度、加熱時(shí)間和接縫壓力是熱熔連接的三個(gè)關(guān)鍵因素。
(二)鋁塑復(fù)合管??ㄌ资竭B接處滲漏的主要原因是:O 型橡膠圈和C 型壓環(huán)套的相對(duì)位置沒(méi)有調(diào)整好,另有管口剪切不垂直、螺帽沒(méi)擰緊等原因。鋁塑復(fù)合管屬半軟性材料,其轉(zhuǎn)彎時(shí)應(yīng)盡量利用管道自身直接彎曲,彎曲半徑不小于管外徑的5 倍。對(duì)于直埋暗敷熱水管,為防止在轉(zhuǎn)彎段填塞的水泥砂漿出現(xiàn)裂紋,應(yīng)注意管槽砂漿填塞做法。
(三)鋼塑復(fù)合管。采用螺紋連接時(shí),旋入配件的長(zhǎng)度應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)旋入牙數(shù)進(jìn)行控制;管端、管螺紋清理加工后,應(yīng)進(jìn)行防腐密封處理,采用防銹密封膠和聚四氟乙烯生料帶纏繞螺紋;外露的螺紋部分及所有鉗痕和表面損傷的部位均應(yīng)涂防銹密封膠;用厭氧密封膠密封的管接頭,需養(yǎng)護(hù)24 h 以上才能試壓。采用專(zhuān)用施工機(jī)具,不能隨意替換。溝槽式連接要采用專(zhuān)用橡膠密封圈,不能用普通非襯塑鋼管連接所用的密封件代替。PEX 給水管。暗敷在地坪(含木地板)架空層內(nèi)的熱水管宜設(shè)防護(hù)套管,既起保護(hù)管道和隔熱保溫的作用,又便于更換管道。套管可采用硬聚氯乙烯波紋管。安裝De≤25 mm的管道時(shí),利用管道自身的可彎性能,不設(shè)或少設(shè)管道連接件,彎曲半徑(以管軸線計(jì))不得小于6De;90°轉(zhuǎn)彎時(shí)設(shè)金屬?gòu)澒軍A,并與管道固定牢靠。
四.排水管道漏水、堵塞原因分析
1、設(shè)計(jì)方面。給水排水管道設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免排水橫管過(guò)多轉(zhuǎn)彎,為減少排水立管過(guò)重的負(fù)荷,埋設(shè)在混凝土墊層的排水橫管應(yīng)采取加大管徑的方法(排出管管徑不小于100 mm)或底層單設(shè)排出管,使管網(wǎng)排水暢通。一般情況下,大便器沖洗應(yīng)采用已有定型產(chǎn)品生產(chǎn)、經(jīng)國(guó)家檢驗(yàn)合格的延時(shí)自閉式?jīng)_洗閥。
2、住戶(hù)本身的原因。當(dāng)前很多住戶(hù)自己搞二次裝修,私自更改使用功能,改換衛(wèi)生間潔具位置,由于拆裝容易破壞原先的管道,使得管道接口松動(dòng),破裂而導(dǎo)致漏水。
3、施工方面的原因。施工人員在施工安裝過(guò)程中沒(méi)有按安裝規(guī)范施工,在安裝管道時(shí)現(xiàn)裝現(xiàn)打孔洞,在補(bǔ)空隙時(shí),孔周?chē)乃閴K混凝土和浮砂等雜物沒(méi)有清洗干凈就填塞,填塞的材料又沒(méi)有用柔性防水材料,而是用一般的水泥砂漿,標(biāo)號(hào)不高,加上安裝靠墻立管時(shí),打的孔洞離墻的距離不夠,造成靠墻一邊的孔隙補(bǔ)不著或不充實(shí),這是造成漏水的主要原因。
五. 排水管道漏水、堵塞防治措施
1、排水栓、地漏等處存水彎塞頭在交叉施工中暫不封堵,待通水試驗(yàn)前沖洗后再行安裝。
2、在進(jìn)行水磨石地面施工時(shí),應(yīng)先確定臨時(shí)排水措施,避免排水管道作其排水通道。
3、在土建砌筑小便槽時(shí),污水管口應(yīng)用木塞堵住,防止土建抹水泥砂漿或裝修瓷磚面層時(shí),砂漿及垃圾掉入污水管,在完成通水能力試驗(yàn)后,再裝罩式排水栓并加以防護(hù)措施。
4、衛(wèi)生器具就位時(shí),先拆除排水管口的臨時(shí)封閉件,檢查管內(nèi)是否有雜物,并把管口清理干凈,認(rèn)真檢查衛(wèi)生器具各排承孔確實(shí)無(wú)堵塞后,再進(jìn)行衛(wèi)生器具的就位。
5、為保證樓面地漏及屋面管口免受黃沙、石子、垃圾等掉落在排水管內(nèi),所有地漏及伸出屋面的透氣管雨水管口應(yīng)及時(shí)用水泥砂漿封閉,并經(jīng)常檢查封閉的管口是否被土建工人拆開(kāi)。
6、排水管道施工中,待分段進(jìn)行排水管道充水膠囊灌水檢驗(yàn)合格后,在放水過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)排水流速緩慢,說(shuō)明該水平支管段內(nèi)有堵塞,應(yīng)查明水平支管被堵塞部位,并將垃圾雜物等清理干凈。
7、排水管道安裝時(shí),埋地排出管與立管暫不連接,在立管檢查口管插端用托板基或其他方法支牢,并及時(shí)封堵立管穿二層的樓板洞,待確認(rèn)立管固定可靠后,拆除臨時(shí)支撐物。在土建裝修基本結(jié)束后,給水明設(shè)支管安裝前,對(duì)底層及二層以上管道做灌水試驗(yàn)檢查,證實(shí)各管段暢通,然后用直通套(管)筒將檢查口管與底層排出管連接。
8、當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí),應(yīng)按施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定,在連接1 個(gè)及2 個(gè)以上大便器或3 個(gè)及3 個(gè)以上衛(wèi)生器具的污水橫管時(shí)應(yīng)設(shè)置清掃口,在轉(zhuǎn)角小于135°的污水橫管上,應(yīng)設(shè)置檢查口或清掃口。
9、由于建筑結(jié)構(gòu)需要原因,當(dāng)立管上設(shè)有乙字管時(shí),根據(jù)規(guī)范要求,應(yīng)在乙字管的上部設(shè)檢查口便于檢修。
六.結(jié)束語(yǔ)
隨著人們生活水平的提高,對(duì)給排水系統(tǒng)的可靠性、防噪聲、消防等方面提出了更高的要求。建筑工程給排水管道工程不僅能及時(shí)、準(zhǔn)確、合理、迅速地將城市中的雨、污水排出去,而且對(duì)加強(qiáng)城市建設(shè)管理,美化城市環(huán)境起著決定性的作用。因此,加強(qiáng)建筑工程給排水管道施工管理,是建筑工程質(zhì)量管理的重要組成部分。
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【關(guān)鍵詞】建筑工程,水電安裝,質(zhì)量問(wèn)題,改進(jìn)對(duì)策
中圖分類(lèi)號(hào):TU761文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一.前言
建筑行業(yè)是我國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)行業(yè)之一,關(guān)系到國(guó)計(jì)民生。隨著工程建筑行業(yè)的發(fā)展,建筑水電安裝工程的質(zhì)量問(wèn)題也日漸突出,各種水電安裝的質(zhì)量問(wèn)題不斷出現(xiàn),受到設(shè)計(jì)方案,施工管理,材料質(zhì)量等多種因素的影響,供水管道和排水管道發(fā)生滲漏,發(fā)生堵塞,開(kāi)關(guān)不靈,容易漏電等一系列水電安裝工程的質(zhì)量弊端不斷出現(xiàn),不僅僅造成了資源的浪費(fèi),加大了居民生活的成本,更嚴(yán)重影響到居民的生命財(cái)產(chǎn)安全,威脅到社會(huì)的穩(wěn)定,因此,在社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的新時(shí)期,必須堅(jiān)持以人為本的原則,加強(qiáng)對(duì)建筑水電安裝工程質(zhì)量的控制管理,保證工程質(zhì)量,消除安全隱患,保證居民合法利益,實(shí)現(xiàn)社會(huì)和諧。
二.建筑工程水電安裝中存在的問(wèn)題及原因分析
1. 水電工程人員專(zhuān)業(yè)技能薄弱,綜合素質(zhì)不高
在建筑工程水電安裝工程中,施工人員缺乏一定的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),缺乏系統(tǒng)完整的水電理論知識(shí),因而對(duì)水電工程的安裝施工難以做到精細(xì)化,和標(biāo)準(zhǔn)化,在施工過(guò)程中,水電安裝工程人員更多的是依靠著多年的水電安裝施工經(jīng)驗(yàn),缺乏科學(xué)合理的理論規(guī)劃,技術(shù)力量薄弱,使得他們難以滿(mǎn)足日益變化的水電安裝需求。同時(shí),質(zhì)量檢查的內(nèi)容偏重于操作工藝,缺乏對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)性?xún)?nèi)容和施工圖紙的設(shè)計(jì)要求的檢查。使得一些設(shè)計(jì)圖紙的施工安全隱患難以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
2.給排水施工安裝坐標(biāo)尺寸不合格
在進(jìn)行給排水工程中,施工缺乏規(guī)范性,對(duì)各種規(guī)格,尺寸,坐標(biāo)控制不嚴(yán)格,使得安裝的坐標(biāo)難以符合標(biāo)準(zhǔn),支架不全,或者是容易發(fā)生松動(dòng)等。比如同一室內(nèi)的支架安裝的高度不同,對(duì)排水管的設(shè)置沒(méi)有詳細(xì)的記錄,使得在發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題時(shí)候,難以找到一些安裝在暗處的管道。
3.水電安裝材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo),施工方法不嚴(yán)格。
水電安裝工程中,各種水電安裝所使用的材料是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素,但目前,很多水電工程安裝中,電氣材料不合格,或者是對(duì)各種材料規(guī)格,尺寸,配比選用不合理,施工方式不科學(xué)等多種因素,使得施工質(zhì)量難以得到保證,這是目前我國(guó)水電安裝質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題最多的環(huán)節(jié)。
4.配管和箱盒連接方法不正確或配管排列不整齊。箱、盒安裝不符合要求。箱、盒安裝標(biāo)高不一致,箱盒體開(kāi)孔不整齊;箱盒體變形、移位,四周嵌縫不嚴(yán);盒內(nèi)砂漿、雜物未清理干凈。
5.管道滲水、漏水,堵塞情況嚴(yán)重
在施工過(guò)程中,地基不穩(wěn),使用有沙眼或裂縫的管道,在管道的承接口密閉性不強(qiáng)使得水電工程施工中,管道的漏水,滲水情況嚴(yán)重。同時(shí),在管道安裝時(shí)候沒(méi)有認(rèn)真清除管內(nèi)垃圾雜物;安裝后的預(yù)留管口、衛(wèi)生器具預(yù)留排水口沒(méi)堵嚴(yán),有垃圾雜物沒(méi)清除,沒(méi)做排水立管的通球試驗(yàn),使得管道發(fā)生堵塞的情況日益頻繁。
三.建筑水電安裝工程質(zhì)量管理措施探究
1.做好水電安裝施工的準(zhǔn)備
首先,要建立健全整個(gè)工程質(zhì)量管理和控制的規(guī)范,明確分工,權(quán)責(zé)分明。其次,要要做好工程設(shè)計(jì),并審核工程圖紙,對(duì)施工方法,工藝流程,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面做出嚴(yán)格的規(guī)定,并組織施工人員,管理人員學(xué)習(xí),同時(shí),要加強(qiáng)施工人員的培訓(xùn),提高水電施工的操作能力,促進(jìn)施工的規(guī)范性。最后,要對(duì)各種將要使用的機(jī)械設(shè)備,水電工程材料進(jìn)行準(zhǔn)備和檢查,確保工程正常開(kāi)工。
2.嚴(yán)格控制水電安裝材料的質(zhì)量
施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)工程所需設(shè)備、原材料進(jìn)行檢查和控制。各種材料在進(jìn)入安裝現(xiàn)場(chǎng)之前都必須驗(yàn)證其產(chǎn)品合格證和使用說(shuō)明書(shū),并按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行抽檢,對(duì)不合格的和性能不明的材料嚴(yán)禁使用。對(duì)于未檢查的須有緊急放行報(bào)告及標(biāo)識(shí),安裝后補(bǔ)做檢查,重要的大型設(shè)備分承包方應(yīng)編制專(zhuān)門(mén)的安裝方案且須經(jīng)居民代表簽署確認(rèn)。
3.嚴(yán)格控制配電箱,盒的施工規(guī)范
首先,安裝箱、盒時(shí),要橫平豎直,應(yīng)用水平儀調(diào)校水平,保證安裝高度的統(tǒng)一。其次,在現(xiàn)場(chǎng)如發(fā)現(xiàn)開(kāi)孔與實(shí)際不符時(shí),必須用機(jī)械開(kāi)孔或送回生產(chǎn)廠家要求重新加工,或訂貨時(shí)嚴(yán)格標(biāo)定尺寸,按尺寸生產(chǎn)。禁止用電焊或氣焊切割。最后,在穿線之前,應(yīng)先清理箱、盒內(nèi)的灰碴及雜物。防腐層如有腐蝕現(xiàn)象,應(yīng)進(jìn)行防腐處理。穿好線后,最好用臨時(shí)箱、盒板蓋好,待土建裝修噴漿完后,再拆去盒蓋,安裝電器、燈具,這樣可保證盒內(nèi)干凈。以家庭配電箱的安裝為例,如圖1要嚴(yán)格遵守相關(guān)的范,控制配電箱的尺寸,保證配電箱質(zhì)量的基礎(chǔ)上,規(guī)范施工,做好線路的敷設(shè)工作,以確保整個(gè)配電系統(tǒng)可以正常發(fā)揮其性能。
4.做好給排水工程施工
要依照相關(guān)規(guī)范要求,結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙上管道坡度,進(jìn)行施工,保持給排水管道的坡度均勻一致,嚴(yán)禁出現(xiàn)倒坡現(xiàn)象。在進(jìn)行埋地管道施工時(shí)候,要一般要避開(kāi)松軟土質(zhì),要對(duì)埋管道地進(jìn)行夯實(shí)。同時(shí),各種管道和管道的配件,都要根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)格,國(guó)家的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行采購(gòu),保證管道,配件的質(zhì)量。最后,要做好排水管的焊接工作,要在綜合考慮到排水管厚壁的情況下,在管道口部位預(yù)先留下合適的空間距離,如果出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題時(shí)候,,可以有補(bǔ)救措施,同時(shí),要做好排水管道以及承接口的打口工作,做好各種管道和器具的試驗(yàn)工作。同時(shí),在管道安裝完畢后,要做好封閉工作,并保證焊接質(zhì)量。
以PP-R管在施工工藝為例,嚴(yán)格控制給排水管道的施工規(guī)范:
(一)管道連接前,須先將管道及附件上的灰塵及異物清除干凈。管材切割可采用專(zhuān)用管剪切斷。切斷前應(yīng)將管剪刀片卡口調(diào)整到與所切割管徑相符,保證切入斷面與管軸線垂直;旋轉(zhuǎn)切斷時(shí)應(yīng)均勻加力,切斷后,斷口應(yīng)用配套整圓器整圓,保證斷口無(wú)毛刺。管道連接采用熔接機(jī)加熱管材和管件,如圖2所示,管材和管件的熱熔深度應(yīng)符合要求。
圖2-PP-R管材管件熱熔深度要求
(二)管材和管件加熱時(shí),應(yīng)防止加熱過(guò)度,使厚度變薄,造成管材在管配件內(nèi)變形。熱熔連接時(shí),先將管端無(wú)旋轉(zhuǎn)地插入加熱套內(nèi),達(dá)到預(yù)定深度。同時(shí),無(wú)旋轉(zhuǎn)地把管件推到加熱頭上加熱,達(dá)到加熱時(shí)間后,立即把管子與管件從加熱套與加熱頭上同時(shí)取下,迅速無(wú)旋轉(zhuǎn)地、均勻用力插入到所要求的深度,使接頭處形成均勻凸緣。
(三)與金屬管件或衛(wèi)生潔具的五金配件連接時(shí),采用螺紋連接,安裝時(shí)不得用力過(guò)猛,以免損傷絲扣配件,造成連接處滲漏。管道安裝特別是熱水管安裝時(shí),應(yīng)考慮管道的熱脹冷縮因素,管道連接時(shí)在空間允許的地方可以利用管道轉(zhuǎn)彎折角自然補(bǔ)償管道的伸縮。利用自然補(bǔ)償時(shí)管道支架采用滑動(dòng)支架,但不設(shè)固定支架的直線管道最大長(zhǎng)度要比較合適。最后要做好U形管卡的安裝施工。
四.結(jié)束語(yǔ)
建筑水電安裝工程是整個(gè)建筑工程質(zhì)量管理的重要環(huán)節(jié),加強(qiáng)對(duì)水電安裝工程質(zhì)量的控制,不僅僅可以促進(jìn)整個(gè)工程管理的完善,更可以保證居民的生產(chǎn)生活安全,提升生活水平和生活質(zhì)量。在水電安裝施工時(shí)候,要本著以人為本,質(zhì)量至上的原則,科學(xué)設(shè)計(jì),嚴(yán)格選材,高效施工,規(guī)范施工標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督,嚴(yán)格質(zhì)量驗(yàn)收程序,使得水電工程使用具有穩(wěn)定性和安全性,既保證居民的切身利益,有實(shí)現(xiàn)施工單位的經(jīng)濟(jì)效益,為實(shí)現(xiàn)社會(huì)的和諧奠定基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞:建筑廢棄物;研究;應(yīng)用
近50年來(lái),隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)高速的發(fā)展,建筑業(yè)的發(fā)展也得利于現(xiàn)代化的大力建設(shè)。根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)結(jié)果,我國(guó)的每年建造的房屋其總面積已經(jīng)超過(guò)35 億 m2,房屋的竣工面積更是突破了12億 m2大關(guān)。最終,每年消耗70億噸砂石(骨料)來(lái)進(jìn)行我國(guó)的房屋建設(shè)。對(duì)資源大量開(kāi)采和無(wú)休止的使用,河道破壞、資源枯竭、自然景觀惡化、山土流失和的影響已瀕臨各個(gè)城市,而另一方面大量的建筑廢物的產(chǎn)生原因是城市建筑的不斷地改造、更新、新建,政府部門(mén)相關(guān)設(shè)施的擴(kuò)建、重建與新建的過(guò)程。據(jù)對(duì)建筑過(guò)程中所用的材料的消耗情況進(jìn)行了粗略統(tǒng)計(jì),在每一萬(wàn)平方米的建筑的過(guò)程中,僅建筑過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄材料就會(huì)產(chǎn)生700t,而每拆一萬(wàn)平米的老式建筑,將產(chǎn)生建筑過(guò)程中的廢棄材料產(chǎn)生1300噸,我國(guó)的城市垃圾總量中其中30%-40%是建筑過(guò)程中廢棄材料的數(shù)量[1]。
1 建筑廢棄材料概況
據(jù)報(bào)道,中國(guó)陷入垃圾圍城的危機(jī)約有三分之二的城市。中國(guó)每年“城市垃圾”的產(chǎn)量就達(dá)到1.5 億噸,這些露天堆放的城市垃圾,它不僅污染了大氣、水和土壤這與我們生命息息相關(guān)的三樣寶貝,而且還影響城市風(fēng)光,最嚴(yán)重的是,嚴(yán)重影響了城鎮(zhèn)居民的正常日常生活,并對(duì)城鎮(zhèn)居民的身體健康產(chǎn)生了不可忽視的影響。當(dāng)務(wù)之急,我們應(yīng)該采取有效的措施和遵循資源不浪費(fèi)的原則,針對(duì)這些城市垃圾,盡最大可能使其循環(huán)再利用,是資源得到最優(yōu)化。垃圾不僅是資源的巨大浪費(fèi),更對(duì)人類(lèi)的身體健康形成巨大的威脅。眾所周知,制藥我們采取有效的方法,城市垃圾可以變?yōu)榭稍偕Y源,從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)的發(fā)展目標(biāo)。針對(duì)當(dāng)今社會(huì)資源短缺,國(guó)家人口日益劇增的危機(jī)現(xiàn)象,管理好城市垃圾,使其循環(huán)再利用是每個(gè)公民不可忽視的責(zé)任。
2、建筑過(guò)程中廢物處理利用在發(fā)達(dá)國(guó)家中的情況
據(jù)報(bào)道,在發(fā)達(dá)國(guó)家中,建筑過(guò)程中廢物經(jīng)過(guò)了以下幾個(gè)階段來(lái)進(jìn)行處理:
(1)從建筑過(guò)程中產(chǎn)生的廢物混亂無(wú)序到將其廢物的排放進(jìn)行簡(jiǎn)單的管理,通俗地講,就是將建筑過(guò)程中的廢物混亂無(wú)序排放到利用相關(guān)法規(guī)統(tǒng)籌管理其排放。
(2)從廢棄物排放進(jìn)行簡(jiǎn)單的管理到加以處理再利用,即把建筑過(guò)程中的廢物從依法有序的管理排放提高到經(jīng)濟(jì)循環(huán)發(fā)展的高度
(3)從建筑過(guò)程中廢物循環(huán)再利用到減少其排放。
歷經(jīng)80余年,如今世界上大多數(shù)國(guó)家,尤其是發(fā)達(dá)郭建,早已環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)定位把城市建筑廢物資源化,他們?cè)缫褜U物重新利用今兒產(chǎn)生新資源,發(fā)展成不可媲美的大產(chǎn)業(yè)。
3、建筑過(guò)程中廢棄材料的種類(lèi)
3.1 建筑過(guò)程中的廢棄塑料
目前,相較于發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)建筑過(guò)程中的廢棄塑料產(chǎn)生較多,并且大部分是通過(guò)填埋和焚燒對(duì)其進(jìn)行處理,并沒(méi)有將其有效的回收利用起來(lái),導(dǎo)致資源的浪費(fèi),資源利用率低。建筑過(guò)程中塑料才料用的最多的就是聚苯乙烯泡沫塑料,在建筑行業(yè)中主要作為保溫材料,遵循目前倡導(dǎo)的綠色環(huán)保建筑的原則,能在建筑行業(yè)中廣泛應(yīng)用主要是由于它不僅具有保溫和隔熱的作用,而且可以有效的防止外界的沖擊力。當(dāng)今,我國(guó)針對(duì)聚苯乙烯泡沫塑料的成型主要有模塑和擠出兩種生產(chǎn)方法。
3.2 建筑過(guò)程中廢棄的混凝土
根據(jù)有效的資料顯示,我國(guó)每年建筑行業(yè)中排放最多的廢棄物就是混凝土,它也是建筑行業(yè)中最廣泛使用的建筑原材料。當(dāng)今,我國(guó)針對(duì)廢棄的混凝土的處理方式主要是以下兩種,填埋方式和露天堆放,這樣不僅對(duì)居民的生活產(chǎn)生影響,身體健康構(gòu)成危害,還占用了大部分的土地面積,降低了資源的利用率和土地的有效使用率,并且還花費(fèi)了大量的運(yùn)輸費(fèi)用和相應(yīng)的處理費(fèi)用。最為嚴(yán)重的是,當(dāng)運(yùn)輸和處理廢棄混凝土?xí)r,會(huì)產(chǎn)生大量的分成,嚴(yán)重的影響空氣的質(zhì)量,還會(huì)對(duì)處理人員造成嚴(yán)重的身體傷害。因此,根據(jù)我國(guó)的國(guó)情,使混凝土循環(huán)利用作為再生資源,不僅可以增大資源的利用率,而且可以有效的促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,并且也使具名的身體免受傷害。
4、針對(duì)建筑過(guò)程中的廢棄材料的處理方法
4.1 建筑過(guò)程中的廢棄塑料
相較于世界塑料生產(chǎn)第一大國(guó)美國(guó)來(lái)說(shuō),近幾年來(lái),我國(guó)在建筑過(guò)程中廢棄塑料的處理和回收應(yīng)用兩方面已經(jīng)取得了有效的進(jìn)步,并且有效的借鑒了美國(guó)的新型的處理方式,通過(guò)化學(xué)的方法例如對(duì)廢棄的塑料進(jìn)行簡(jiǎn)單的熱處理分解出稀有的化工原料,從而促進(jìn)了建筑過(guò)程中的廢棄塑料回收再利用。當(dāng)今,我國(guó)針對(duì)建筑過(guò)程中大量的廢棄塑料如廢棄的聚苯乙烯塑料的回收利用主要采取以下幾種方式,通過(guò)化學(xué)的方法進(jìn)行回收利用,采用相應(yīng)的工具機(jī)械的對(duì)廢棄塑料進(jìn)行回收,以及深入挖掘廢棄塑料的其他功能,如能否作為保溫材料等。
4.2 建筑過(guò)程中的廢棄混凝土
一般來(lái)說(shuō),在建筑材料中,廢棄的混凝土價(jià)格昂貴,使用量大,因此再生利用混凝土是刻不容緩的棘手的問(wèn)題?;炷恋脑偕每梢詫⒋罅繌U棄的混凝土變?yōu)樵偕蟻?lái)替代自然的原料,減少資源的浪費(fèi),并且還縮短了建筑原材料的金額,另一方面可以從根本上解決生態(tài)環(huán)境日益惡化的問(wèn)題
4.3 建立完整的建筑廢棄材料處理體系
針對(duì)會(huì)產(chǎn)生廢棄材料的相關(guān)企業(yè),國(guó)家應(yīng)該建立相應(yīng)的法律法規(guī)來(lái)規(guī)范處理過(guò)程。如果企業(yè)單位或個(gè)人會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的建筑廢棄材料,應(yīng)向相關(guān)的國(guó)家管理部門(mén)天蝎廢棄材料準(zhǔn)許處理的表哥,得到相應(yīng)部門(mén)準(zhǔn)許處理的證書(shū),才可以采取相應(yīng)的措施來(lái)處理廢棄的材料,如果沒(méi)有獲得相應(yīng)的準(zhǔn)許處理的證書(shū),則不可以辦理相應(yīng)工程項(xiàng)目開(kāi)工的手續(xù)。只有建立完善的體系,才能有效的在建筑廢棄材料管理、運(yùn)輸、填埋等過(guò)程中有效的處理控制和再生利用廢棄材料。
4.4 宣傳與教育建筑廢棄材料的處理方式
采用科學(xué)的方法來(lái)處理建筑廢棄材料,可以有效的降低焚燒廢棄材料所產(chǎn)生的粉塵和有害氣體對(duì)空氣的污染和對(duì)人類(lèi)身體健康的危害,實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約和可持續(xù)發(fā)展的宏偉目標(biāo)。因而需要政府不斷宣傳建筑廢棄材料不處理和錯(cuò)誤處理的危害、建筑廢棄材料再生利用可以緩解目前全球資源短缺的危機(jī),促使人們意識(shí)到建筑廢棄物再利用的優(yōu)勢(shì)。
5、結(jié)語(yǔ)
建筑過(guò)程中廢棄材料的處理就是要想辦法改變所謂傳統(tǒng)的建筑原料―建筑物―建筑廢物的模式,努力形成一種建筑原料―建筑物―建筑廢物―再生原料的綠色循環(huán)模式,保證原材料最大限度地合理利用,且對(duì)大自然的影響降到?jīng)]有影響的地步。
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