胡芹
摘 要:在震后中間工作中,輕型建筑結構具有較強的適用性,其優勢在與抗震性能優勢,在經濟性與環保性方面的優勢也非常突出,與此同時這種類型的建筑的施工速度較快,耗費時間較短,對于快速解決地震災區居民住房問題而言無疑有著積極的作用。鑒于此,本文對輕型建筑結構進行簡單的分析,闡述其在具體應用中的特點與優勢,并圍繞震后重建中的輕型建筑的運用與發展趨勢進行探討,希望能夠從理論層面上為我國建筑行業的發展提供一點支持,以此推動震后重建工作的順利開展。
關鍵詞:地震 重建 輕型建筑 設計
引言
自2008年汶川大地震以來,社會各界圍繞震后重建開展了一系列工作,尤其是震后建筑建造受到了人們的高度關注。就建筑設計而言,考慮到震區的特殊地質條件,改進建筑結構具有十分重要的意義。其中輕型建筑結構具有重要的應用價值,對于發展震后經濟,改善災區人民生活條件而言無疑有著重要作用。鑒于此,針對震后重建中的輕型建筑設計的研究具有重要意義。
一、輕型建筑結構概述
近年來,在社會經濟不斷發展的背景下,在建筑領域中涌現出越來越多的新型建筑技術與材料。其中輕型結構建筑在其中具有重要的應用價值,相較于傳統房屋建筑結果,輕型結構建筑是采用一些輕質線狀構件,并通過不同的組合形式,在圍合空間中加以運用,進而形成的一種架構體系。關于輕型結構的類型,主要包括輕型木結構、紙結構、竹結構以及輕鋼結構等等。在建筑設計領域中,輕型結構建筑主要具有一些特點:
1、具有良好的抗震性能
輕型結構建筑本身具有較小的質量,相較于傳統鋼筋混凝土結構與部分鋼結構,這種結構型式具有較強的抗地震能力,究其原因,就在于結構自重與地震力有著密切聯系。以日本為例,其運用的輕質結構建筑具備承受不超過0.6g數值的地面峰值加速度的能力,并且不會有相關損壞情況出現,在面對地震時,這種建筑結構能夠有效抵御地震災害,為人們的生命安全提供強有力的保障。對于我國建筑設計而言,從相關試驗中我們也不難發現,在0.1g地震加速度條件下,輕型結構依然處于彈性狀態,可見的破壞并不存在,這與我國抗震設計規范中的“小震不壞”的抗震目標相符合。而當地震加速度達到0.2~0.4g時,此時輕型結構模型會遭受輕微的破壞,這也滿足我國抗震規范中“中震可修”的目標。當地震加速度超過0.55g時,那么輕質結構也會遭受嚴重破壞,并進入彈塑性階段,然而并不會倒塌,如此就符合抗震設計規范中的“大震不倒”的原則。從中不難發現,在面對地震災害時,輕型結構建筑的優勢十分突出。
2、施工效率高
輕型結構建筑具有質量小的優勢,因此相較于傳統建筑,其材料運輸以及施工速度相對較快。在面對地震災害時,向災區運輸輕質建筑材料顯然更加便捷,能夠在第一時間內支完成對災區的支援。與此同時,輕型建筑材料具有廣泛的來源,災區可以接收較大的運輸量,這時傳統建筑材料無法達到的。在運到災區之后,這部分輕型材料經過特殊的設計方法,在架構上的契合性能夠達到理想水平,能夠快速搭建起來。然而傳統鋼筋水泥則需要耗費大量的時間。從中不難發現,對于災區建設而言,輕型結構建筑在各方面都具有大量優勢,對于保障災區人民基本生活具有十分積極的作用。
3、環保性
輕質建筑材料的環保性優勢也十分突出,并且部分結構型式的材料源自于自然,具有循環利用的優勢與特點。相較之下,傳統鋼筋水泥建筑則是以鐵礦物資源為主,并且在生產過程中還會帶來一系列污染問題。顯而易見,在環保節能方面,輕型結構建筑具有更大的優勢。
4、高性價比
輕型結構建筑具有廣泛的材料來源,獲取難度不大。以竹結構為例,四川的竹材料資源十分豐富,可以做到就地取材。在面對地震災害時,四川可以提供大量的建筑材料,如此一來,建筑原材料的運輸與采購成本就得到大幅度降低。再者,輕型結構材料的經濟性也非常突出,例如紙結構中使用的紙質材料,或者木結構中的木材,這些材料生產方便,造價自然也相對較低。此外,輕型結構材料的可再生性也十分突出,這顯示是傳統建筑材料不具有的優勢,在傳統結構建筑施工中,這些材料的使用量非常大,對自然資源的破壞十分嚴重,因此就性價比而言,輕型結構建筑的優勢更加突出。
二、震后重建中輕型建筑的應用
自2008年汶川大地震爆發之后,社會各界人士紛紛伸出援手,支援國際汶川災后重建工作。其中汶川地區的都江堰向峨小學、北川紅楓敬老院以及綿陽殘疾人學校最具代表性。這三所公共建筑都采用的是輕質木結構,其發揮得臨時救助作用十分巨大。在數次較大強度的余震之后,這些建筑表現出來的抗震性能依然十分優異。
而在日本,作為地震高發區,幾乎每年都會發生不同強度的地震,然而這個國家卻沒有在地震中發生嚴重的人員傷亡事故,究其原因,就在于日本建筑設計具有較高水平,其建筑物大部分都具有較強的抗震性能,并且以紙結構為主。這類建筑型式對于人們居住而言也具有較強的適用性,為改善災區人民生活條件而言無疑有著十分重要的影響與意義。在2008年,四川災區人民就普遍使用了日本知名建筑師坂茂先生設計出來的紙結構建筑,很多災民的居住問題得到解決。而在2015年,也正是這種輕質結構建筑,為尼泊爾地震中的災民提供了大量的臨時住房。2013年蘆山地震,我國臺灣建筑師謝英俊則在震后重建工作中運用了輕鋼建筑結構技術,為眾多貧困災區居民提供了大量的輕鋼結構材料的臨時住房,這類型式的建筑不管是外觀結構,還是內部設計,在人性化方面都要優于傳統建筑,并且抗震性能也更加優異,在地震頻發區域中具有較強的適用性。
三、地震災后重建中輕型建筑的發展趨勢
綜上所述,在強大的抗震能力的支持下,輕型建筑在建筑設計中的運用逐漸得到了人們的高度認可,并且這種結構型式具有較高施工效率,在環保性與性價比方面的優勢也非常突出,隨著震后重建工作的深入,輕型建筑的投入使用必然越來越廣泛,對于建筑行業的發展無疑有著十分重要的影響。然而需要注意的是,在推廣與普及輕型建筑的過程中,依然需要考慮一些問題,例如木結構建筑應側重于木材的開發問題的處理,盡管這種資源具有可再生性,然而過度開發也會帶來一系列負面影響,例如森林被大量砍伐,植被覆蓋率大幅度降低。由此可見,在未來輕型建筑的發展過程中,還是需要圍繞規劃問題進行充分考慮與深入研究。根據我國建筑設計中對輕型結構的應用現狀,不難看出這類建筑結構型式具有較大的發展空間與潛力,如果規劃合理,開發適當,那么將會為建筑行業的發展與進步帶來十分積極的作用與影響。
參考文獻
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