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气候变化对建筑工程的影响精选(九篇)

气候变化对建筑工程的影响

第1篇:气候变化对建筑工程的影响范文

关键词:气象公共服务;防灾减灾;气候变化;城镇化;发展;影响

中图分类号:P42 文献标识码:A

引言

气象事业属科技型的基础性社会公益事业,天气、气候及其变化和气象灾害防御等,关系着国民经济和社会发展,关系着党和政府重大决策部署实施,关系着人民群众生产生活和安居乐业,在我国城镇化发展中有着举足轻重的作用。在全球气候变暖影响下,极端气候事件频发,灾害性天气突发性、多发性和不可预见性日益突出,城镇化发展对气候变化敏感度也越来越高,对于气象服务的依赖性也越来越强。

一、气象因素对城镇化建设的影响

(一)温度

当地气温直接决定着建筑热工性能的计算,影响着建筑结构保温或隔热的设计以及建筑内部通风和降温设计等,在温度适宜的有利天气条件下进行建筑施工可节省约10%~17%的建筑材料,通常气温偏高的地方建筑墙壁较薄,房间设计相对较大,气温偏低的地方墙体较厚,有利于保温,房间偏小,河源市属南亚热带季风气候,天气炎热多雨,建筑多开朗,门窗对开,便于通风降温。

(二)降水

城镇化建设中所取建筑材质受当地湿度的影响很大,因此应避开雨季进行施工,防止降水对建筑用水泥、沙浆和石灰等材料的破坏,影响室外涂刷,甚至损坏建筑表面等。由于积水可对建筑物表面造成一定的压强,河源当地房顶要有一定的坡度,以加快房顶排水。

(三)风

台风是河源市4-9月常见的灾害性天气现象,具有突发性、集中性和严重的破坏性,因此常将当地极端最大风速值作为建筑设计的风压依据,特别是越来越多的高层建筑更应将风速增大因素考虑在内

二、城镇化发展对气象的需求

(一)城镇功能区布局规划对气象条件的需求

气象条件在对河源城镇功能区的总体布局、公共绿地、建筑群体、生态隔离带等规划设计中具有决定性作用。例如污染产业区应避开盛行风向上风向;高层智能建筑应作好安全防雷工程,了解雷电高发区及多雹带等,尽可能降低气象风险区可能发生的危害;城市道路的排洪系统应具备应对强降雨造成的洪涝灾害的能力,还可对当地充沛的空中水资源进行综合利用,趋利避害。

(二)城镇重大建设工程必须依赖气象论证进行

根据我国法律法规规定,在进行城市规划建设时必须经气象可行性论证后方可进行,统筹考虑气象可行性和气象灾害风险性,对大型工程建设可能会造成的局地小气候影响进行论证分析,对于可造成周围人类活动不良影响的工程建设应勒令其重新选址,只有这样才能避免大型建筑遭受气象灾害影响,同时又可避开其对城镇局地小气候的破坏。

(三)城市生态环境保护对气象的需求

气象因素对城镇建设可产生重大影响,同时城镇化发展带来的城市规模扩大、人口增多、人类活动频繁等现象也将对城镇局部生态环境带来反作用,其中城镇生产生活排放的大量废液、废渣、废气以及活动热量等致使城市出现“热岛效应”、雾霾等加剧了城镇生态环境的恶化。

三、加强气象工作满足城镇化发展需求

(一)不断完善气象综合观测体系

利用河源市多普勒天气雷达、台站新一代L波段雷达等先进探测手段和技术,实现天气气候系统高空时分辨率、高精度进行全天候以后长期持续稳定的自动监测,不断完善气象

综合观测体系,优化区域气象站网,完成自动气象站助力示范区建设,形成高密度自动气象站网,为精细化气象服务开展奠定坚实基础,加强短时临近预报及专业专项预报业务,延长预报时效。

(二)提升公共气象服务能力

针对城镇化发展对气象信息的需求,不断研究开发多样化、精细化服务产品,开展全方位、个性化气象服务,加快提升城镇重点领域气象服务能力。建立气象灾害预警及应急服务系统,成立气象灾害预警中心,增强城镇气象防灾减灾能力,完善突发性公共事件预警信息综合平台建设,提高城镇各行业及社会群体气象预警信息接收能力,扩大气象信息公众覆盖面,提高气象服务时效。

(三) 提升城镇气象防灾减灾能力

完善城镇气象灾害防御体系,实现防御规划到市、应急预案到乡镇,组织机构、精细预报、自动观测、气象服务站到乡镇,预警信息到户、灾害防御和灾情收集到人,不断发展壮大气象灾害防御志愿者队伍,设立社区(村级)气象服务员,全方位提升城镇化防灾减灾能力。

(四)提升城镇应对气候变化能力

建立健全以气候变化监测、影响评估、应对一体化的气候变化工作综合观测体系,加强气候变化规律、极端气候事件变化趋势分析认识能力,增强全球气候变暖背景下河源市灾害性天气发生、发展和演变规律的研究,提高城镇化发展抵御气象灾害的能力。

四、结语

综上所述,气象在城镇化发展中具有举足轻重的关键作用,随着城镇化的快速发展,社会各行业对气象的敏感程度和依赖程度越来越高,气象灾害的影响也遍及社会各个领域,当地气象部门应在政府机构重视和支持下,积极采取措施,以防灾减灾、趋利避害为目的,应对和减少气候变化、服务地方经济建设中发挥重要作用,提高城镇化发展抵御气象灾害和适应气候变化的能力,彰显气象防灾减灾作用,为河源城镇化发展做出贡献。

参考文献:

第2篇:气候变化对建筑工程的影响范文

关键字:建筑施工;环境;相互关系

Abstract: This paper first discusses in detail the construction for environmental damage, and thenelaborates the influence of environment on theconstruction of the. Hope to provide reference and reflection to the readers.

Keywords: building construction; environment; interaction

中图分类号: TU7 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

建筑施工与环境之间的存在着相互影响、相互制约的关系。一方面,由于建筑施工活动必须耗费大量的能源和资源,同时还会对周围的空气、水域、社会群体结构产生严重的影响。据一项统计数据显示,每个建筑施工阶段产生三分之一的城市噪音、30%-40%的城市垃圾以及大量的干扰。因此,有关专家越来越关注建筑施工对环境造成的影响,并且呼吁对建筑施工的环节进行环境管理。另外一方面,在城市化进程的步伐不断加快、温室效应不断增强的形势下,全球的气候环境已经发生了重大变化,并且对当今建筑行业的设计、维护、施工产生了重大影响。比如,随着全球气候的变暖,使得全球的气候带向北推移,不仅对原有的建筑气候分区的划分产生了影响,更因为气候的暖化让寒冷地区缩短了取暖期、炎热地区延长了空调期,进而改变了建筑节能的设计措施。所以,对建筑施工与环境之间的相互关系的研究不仅有利于建筑环境的舒适便捷、节能安全,增强建筑物的适应性,提高建筑施工的质量;同时也能够更好地保护生态、减少污染,进而为人们创建一个和谐、安宁的生活环境。本文先详细论述了建筑施工对于环境的损害,然后具体的阐述了环境对建筑施工的影响。希望能够给读者提供借鉴和思考。

1 建筑施工对环境的影响

1.1 噪声污染

根据我国的相关的法律法规,建筑施工产生的噪声污染是指在当前建筑工程施工作业过程中产生的一种对周边人群的日常生活环境起到一定干扰、影响作用的声音。在现阶段的建筑工程施工建设中产生的噪声污染大都源自于建筑工地上的相关施工设备、施工器具等工具的使用,譬如挖掘机、推土机、冲钻、打桩机、切割机;它还包括对施工现场和施工设备清理产生的噪音,以及装卸脚手架、模板安装和拆除等临时辅工具所产生的噪音。由于这些噪声多数已经超过了相关法律法规中的规定上限,所以它对周边社区的人民群众的正常生活已经造成了严重干扰。

1.2 光污染

光污染是现阶段建筑工程项目施工作业过程中产生的一种全新的环境污染。它主要包括可见光、红外线、激光等。由于光污染本身具有一些特点,因而它常常会被人们划分为特殊污染的方式。当前建筑工程项目施工作业过程中产生的光污染大都是指因使用电焊机等设备所产生的弧光,这种弧光是一种确保建筑施工队伍晚间作业顺利进行的强光。由于弧光亮度大、强度高,再加上大多是夜间发出,一旦时间久了,就会损害周边人群的眼睛,影响他们的正常睡眠,造成他们精神萎靡,严重影响他们的身体健康状况。

1.3 废水污染

废水污染是指由在建筑工程项目施工作业过程中譬如钻孔灌注、混凝土浇筑所产生的废泥浆液、浇注废水,以及施工人员生产的生活废水等等。由于当前大多数工地的供水设施比较落后,再加上建筑施工单位人员的素质不高,这就导致了污水横流的现象。更有甚者,废泥浆被直接排放至下水道,这样就会堵塞下水道,进而产生废水污染。由此可见,要对这些建筑项目施工过程中产生的废水进行及时、有效地处理,以免它对周围人民群众的正常生活和周边的环境状况造成不利的影响。

1.4 废气污染

废弃污染是指在由在当前的建筑项目施工过程中产生的地表扬尘、机器燃油废气造成的污染。这些废气进入大气之后,会严重影响到空气的质量。由于在建筑项目施工中对材料运输、储存、使用过程都会产生许多的粉尘,再加上部分施工人员的保护意识差,胡乱清扫建筑施工产生的垃圾,这些都无形中加大了烟雾、粉尘产生的概率。一旦遇到诸如干燥、大风等恶劣的天气,这些废气就会加重对环境的污染,降低空气质量,影响周边居民的身体健康。

1.5 固体废弃物污染

所谓固体废弃物污染,就是指由在建筑项目施工过程中产生的废弃材料、泥浆残渣、工作人员的生活垃圾等固体废弃物带来的污染。虽然在某种程度上来说,这些固体废弃物来自于不同类型、结构的建筑物,但是它们在本质组成上还是一致的。一般具有体积大、排放量大、不能回收利用、难于自我降解等特点。一旦对它们放任不管,长时间过后它们就会改变土壤内部自身固有的特性、降低土地的经济使用价值,还会污染地下水、破坏整个市容面貌以及周边环境的美感;倘若焚烧,又会产生废气来污染空气,影响周边居民的身体健康。

2 环境对建筑施工的影响

环境对建筑施工过程中施工的技术措施、工期、材料等许多方面产生影响。比如降雨的持续、冰冻期的延长会延误土方工程的工期,大风会增添室外作业的安全隐患,炎热的天气会增加混凝土施工、养护的难度,降低水泥等原材料的储存时间等等。下面笔者仅以环境对建筑施工过程中的建筑基础、建筑结构、建筑材料产生的影响来说明问题。

2.1 环境对建筑基础的影响

环境的变化对建筑基础具有深刻的影响,比如环境温度过高时,土壤的含水量就会下降,进而膨胀引起地基隆起产生基础位移,从而引起建筑施工项目的结构变形、沉降、渗漏、开裂等现象。再比如,降雨量过大时,建筑物的基础部分就会随着雨水冲刷而流失,影响建筑物的牢固稳定性,对建筑物基础产生极大的危害。相关统计数据显示,英国每年因为这些环境问题支付的建筑保险索赔金额就高达4亿英镑。

2.2 环境对建筑结构的影响

环境的变化也会对建筑结构产生影响。以风为例,当风力大于四级时,就会导致砌墙吊线晃动、拉线不直;达到6级时,中高层的脚手架就会被刮倒,造成出轨、倾翻等安全事故。风对建筑结构的另一个危害就是风中常常会裹挟的碎石、瓦砾等物体,破坏建筑结构的整体完整性。根据测算,一颗细小螺丝钉在250m/h的风速作用下就能够穿透大部分的建筑外墙。此外,高层建筑物也会受到风荷载的影响。倘若风荷载的脉动频率接近建筑物的自有频率时,就会导致共振现象而破坏建筑结构。由此可见,要时刻根据环境的变化来设计、计算建筑施工项目。以免造成不利的后果。

2.3 环境对建筑材料的影响

各种环境的变化对建筑材料也会产生重大影响。这是因为许多建筑材料都是通过化学反应制备得到了,它们只能够在特定的环境下才能保持稳定。一旦环境发生变化,它们的化学性能就会随之而改变。比如在温度过高、适度过大的条件下,混凝土的强度就会降低,导致开裂现象的发生。再比如,当大气中二氧化碳浓度提高时,混凝土的碳化作用速度就会加快。同样,其它的建筑材料如塑料、金属、木材、砖瓦等都会受到湿度、温度、光照等环境因素的影响。

3 结语

由此可见,建筑施工和环境之间存在着千丝万缕的联系。今后我们要大力研究环境的变化趋势,努力开发出能够适应各种环境的建筑基础、建筑结构、建筑材料,为建筑工程项目的顺利实施打下坚实的基础。在促进我国经济快速发展的同时,构建一个和谐、稳定、安宁的社会。

参考文献

[1] 陈惠芬,林美珍.建筑施工过程中的污染防治与环境管理措施研究[J]. 城市建设理论研究, 电子版, 2012(2).

第3篇:气候变化对建筑工程的影响范文

【关键词】水利工程 混凝土建筑物 防冻融

现阶段,我国水利工程项目在建设的过程中采用混凝土结构的比例非常高,相比于其它的结构而言,混凝土结构具有一定的优势,但同时也存在很大的弊端。例如,混凝土结构出现冻融破坏的比例比较高。而水利工程项目大多处于泥沙、水流之中,从而使得水利工程混凝土建筑物出现冻融破坏的比例又大幅度升高。水利工程混凝土建筑物一旦出现冻融破坏将会严重影响项目的质量,从而影响项目的使用,进而造成更大的损失。因此,必须要加强对水利工程混凝土建筑物防冻融破坏的重视,确保混凝土建筑物的质量。本文将从介绍混凝土冻融破坏的机理入手,分析混凝土建筑物冻融破坏的影响因素,提出混凝土建筑物防冻融破坏的措施。

1 混凝土冻融破坏的机理

混凝土是建筑工程项目施工过程中使用频率比较高的一种材料,对建筑工程项目质量的影响也比较大。因此,在建筑施工过程中对于混凝土性能的要求也比较多,不同的施工部位、不同的建筑物对混凝土性能的要求不同。检验混凝土性能的指标有很多,其中抗冻性是一项比较重要的指标,同时也是对建筑物影响比较大的一项指标。现在有很多人都没有正确理解混凝土抗冻性的意义。认为只有在气候比较寒冷的地区施工时才需要检验混凝土的抗冻性,在气候温热的地区则会不存在混凝土冻融破坏。但是,根据相关的调查和实践研究发现,在寒冷地区由于温度比较低,的确会出现混凝土冻融现象,但在温热地区由于温度变化比较大也会出现混凝土冻融破坏。因此,无论是在寒冷地区施工还是在温热地区施工都应考虑到混凝土冻融破坏问题。水利工程混凝土建筑物一旦出现冻融破坏现象,轻则会使得建筑物表面出现脱落现象,重则会影响到建筑物的正常使用。导致水利工程混凝土建筑物出现冻融破坏的因素有很多。总体来说,导致混凝土建筑物出现冻融破坏的原因有两个。第一,就是混凝土自身结构存在的问题。混凝土主要是由砂子、水泥、骨料搅拌而成,在混凝土结构中存在孔隙,孔隙里的水在温度较低时会变成固体的冰,在变化的过程中会出现体积变大的现象,从而增大了对孔壁的作用力,进而使混凝土表面出现了裂缝;第二,在孔隙中的水变成固体的过程中,不仅会导致体积的变化,同时还会导致渗透压的变化,从而破坏了混凝土结构。

2 混凝土建筑物冻融破坏影响因素

导致水利工程混凝土建筑物冻融破坏现象发生的因素有很多,下文将介绍几种对混凝土建筑物冻融破坏影响比较大的因素。

第一,是材料的影响。混凝土的主要原料包括水泥、砂子、骨料、水等。如果在其中加入添加剂就会改变混凝土的性能。同时,原材料的组成比例不同也会影响混凝土的性能。例如,为了提高混凝土的耐久性可以选用品质比较好的水泥。影响混凝土抗冻性能的主要原材料是骨料。混凝土的抗冻性会受到骨料质量的影响;

第二,是添加剂的影响。除了上述的四种原材料以外,在施工的过程中为了提高混凝土的性能还会在混凝土中加入添加剂。为了提高混凝土的抗冻性可以在其中加入减水剂和引气剂,这样就可以减少混凝土结构中的气泡数量,从源头上预防冻融现象的发生;

第三,是施工工艺的影响。影响混凝土抗冻性的一个关键因素就是混凝土中的水的含量。在施工过程中和水有关的主要施工工艺就是混凝土配比和混凝土硬化。如果在混凝土配比和硬化的过程中没有控制好水的用量则会影响到混凝土的抗冻性。此外,一些特殊部位施工的质量也将会影响到混凝土的抗冻性。例如混凝土表面、缝隙等特殊部位的施工;

第四,是地下水位的影响。水利工程项目一般都在水位变化比较明显的地方。在冬季,水位的频繁变化会对混凝土结构产生较大的影响,进而会造成冻融现象的出现;

第五,是施工质量的影响。施工质量对混凝土结构抗冻性的影响最为直接。如果在混凝土建筑物施工的过程中出现了蜂窝、麻面的现象则会埋下较大的安全隐患。

3 混凝土建筑物防冻融破坏的措施

混凝土建筑物出现冻融破坏的影响比较大,因此必须要采取合理的措施防止冻融破坏的出现。

第一,应根据施工地区和施工的具体部位选择合理的混凝土抗冻等级。在选择混凝土类型时一定要充分考虑到施工所在地的地下水位情况、气候变化情况、施工部位。同时,在选择混凝土抗冻等级时还应严格遵守国家的相关标准。如果是一些比较特殊的水利工程项目,则应选择高于国家标准的抗冻等级,以确保水利工程项目使用的安全性;

第二,应根据施工的实际情况选择质量较好的原材料。原材料的性能和质量对混凝土抗冻性的影响比较大,因此必须要确保原材料的质量符合国家相关标准的要求。相比于普通水泥而言,硅酸盐水泥的抗冻性性能比较好。在选骨料时则应考虑到含泥量,最好选用含泥量比较低的骨料。如果对抗冻性要求比较高,则应在混凝土中加入一些添加剂;

第三,要保证混凝土配合比的合理性。混凝土配合比是影响混凝土抗冻性的一个关键性影响因素。在确定混凝土配合比时应严格按照《水工建筑物抗冻设计规范》中的规定进行。如果混凝土原材料的量已经确定,则应考虑水灰比;

第四,要确保混凝土施工的质量。混凝土的密实度对混凝土抗冻性的影响比较大,为了确保混凝土的密实度符合相关标准的规定。在混凝土施工过程中应做好下述两方面的工作。一是应确保混凝土施工操作的规范性,二是应选用合理的施工方法;

第五,应做好混凝土养护工作。在混凝土浇筑完毕以后应进行养护处理。如果是夏天,混凝土养护的时间不能低于14小时,同时也不能超过28小时。如果是冬天,则要进行保温处理。

4 结语

总之,水利工程混凝土建筑物由于各种因素的影响,出现冻融破坏现象的比例非常高,这对水利工程混凝土建筑物使用寿命的影响比较大。因此,在水利工程混凝土建筑物施工的过程中必须要重视冻融破坏问题,并采取合理的措施预防冻融现象的发生。

参考文献:

[1]李堂明.水利工程中混凝土建筑物的防冻融破坏措施[J].山西建筑,2015,36:221+258.

第4篇:气候变化对建筑工程的影响范文

气象档案内容主要包括气象探测资料、预报服务资料、气象灾害防御资料、气候资源利用、气象科学技术研究等,具有科技含量高、专业性强、利用率高等特点。做好气象科技档案管理应做到以下几点:①加强科技档案管理意识是做好科技档案管理工作的关键,可通过组织全局专、兼职档案管理人员学习档案知识,宣传《档案法》,增强气象人员的档案管理意识,提高各科室的归档意识,营造认真做好档案管理工作的浓厚氛围,形成全员重视、齐抓共管的良好管理局面。②建立健全收集、整理、存档、保密、借阅利用、销毁等气象科技档案管理规章制度和档案管理人员岗位责任制,要求档案管理人员严格按照规章制度办事,使档案管理工作规范化、制度化。③不断完善气象科技档案管理设施建设,加大档案安全管理设备资金投入,建立现代化档案管理设施,做好档案管理基础保障工作。定期检修档案,更新设备,保证档案资料的安全。④不断开发应用现代化档案管理软件系统,加强气象档案的信息化管理,并及时更新软件系统,完成气象科技档案的纸质、电子化全面管理,实现气象科技档案的网络查询和海量存储,提高档案管理的工作效率。

2气象科技档案的有效利用

2.1在气象服务方面的应用

气象部门工作者只有充分了解并掌握本地天气气候特点和天气气候变化规律,加强对各种气象资料的综合分析研究,才能提供专业气象服务产品,满足不同用户的需求。而气象科技档案是气象部门开展服务工作的基础,可直接为广大用户提供气象科技信息咨询和服务,开展气候分析等服务内容和产品,拓宽服务领域,还可利用气象档案数据资源建立气象科普基地,通过对外开放参观与宣传等,提高社会公众对气象知识的认识和了解,促进气象为民服务工作的顺利开展。

2.2在工业方面的利用

工厂厂址的建设、布局和工农业生产等均要受到气温、湿度、风速风向、大气混浊度等气候因素的影响,其中,有的厂址选取和建设布局要考虑风向、风速、混浊指数等多种因素;纺织、造纸等工业则需要考虑温度、湿度等方面的因素;工业用烟囱、水塔、铁塔等高层建筑需考虑风压、雪压等因素,而且工业生产过程中排放的废气、废水等对区域内太阳辐射状况、热量平衡和水资源环境等都可能造成影响,致使局部气候变化。

2.3在农牧业方面的利用农牧业是鄂尔多斯的基础产业,发展现代农牧业是社会主义新农村建设的首要任务。气象条件是农牧业生产的重要影响因

素。受全球气候变暖影响,鄂尔多斯气候也发生了较大变化,其中最明显的就是气象灾害频发,导致农牧业经济波动较大,正是因为掌握了当地气候特点和灾害发生规律,才能趋利避害,对农业产业结构作出合理调整,提高农业的防灾减灾能力。2011年,鄂尔多斯市出现了近10年罕见的春夏连旱,鄂尔多斯气象局根据多年干旱气候特点,利用各旗区生态与气象监测站数据,结合区域自动站资料对该市的旱情进行了监测分析,充分利用卫星遥感等先进设备遥感监测植被生长状况,定期、适时地为农牧业局种植业科、畜牧科、现代农牧业科、草原监理所提供《生态与农牧业气象监测信息》《雨情公报》等,及时报送《重要气象信息》等决策服务材料和手机短信,为全市农牧业生产和防灾减灾提供了不可或缺的服务保障。

2.4在建筑业方面的利用

建筑物为室外作业,建筑物规划设计、施工建设等都会受到气温、降水、风向风速、太阳辐射等的直接影响,而且建筑物选址、地基构建和用料选择等也必须依据当地的气象条件进行选择,施工阶段还要注意低温、高温、雨雪冰冻、降水、大风天气对施工进程和工程质量的影响,例如强风损坏建筑施工设施、威胁施工安全等。对此,政府部门应用当地气象科技档案就工程建设制定了不同气候条件下的专业设计标准和施工标准,在安全施工、保证建筑质量方面彰显出重要作用。

2.5在交通、旅游行业的利用

交通安全和旅游业市场的繁盛均与气象条件有直接和间接的关系,强降水、降雪、大雾以及衍生的洪涝、冰冻等气象条件可直接影响交通运输,连阴雨、高温等天气也是影响旅游业发展的重要因素之一。交通运输是一个城市经济生产和生活的命脉,旅游业则大大推动了城市经济的发展,因此,深入研究气象与交通、旅游等行业的关系,通过认真分析研究气象科技档案资料,适时开展交通、旅游业气象预报服务,为城市经济和社会的发展保驾护航。

3结束语

第5篇:气候变化对建筑工程的影响范文

(1)地下水位上升带来危害。地下水属于流动的水流,由于天气和季节的变化,地下水的水位也随之发生变化,尤其在每年的雨季,水位变化会更加明显,地下水位会显著上升,水位上升对岩土结构和整个地质的含水量都带来非常大的变化,最直接的影响将是未来建筑工程的危害,因此,在工程地质勘察时,要充分的考虑到地下水位上升带来的危害问题,进而做出有效的对策。

(2)地下水位下降带来的危害。我国属于多地形多气候环境,很多地区都缺水严重,地表水不足,地下水位明显下降,从而导致整个地质结构发生变化,这些是由于气候干旱带来的水位下降,从而影响了岩土层,影响施工操作;同时,还有一些水位下降是由于地表一些工厂施工,抽取了大量了地下水,造成地下水位明显下降,也会直接危害到后续的建筑施工,从而使得水源越来越少,环境受到严重威胁,建筑工程受到阻碍。

(3)地下水位影响岩土结构带来的危害。水文地质变化是影响岩土结构的主要因素,而且这种变化是没有规律的、随机的,地下水位如果忽高或者忽低,就容易造成岩土结构发生变形,导致地表开裂,对建筑物带来损害,水位上升时,岩土结构变得松软,强度低,使得低沉易于压缩,这就会造成建筑物下沉和变形;而数位下降时,岩土结构就会变得坚硬,强度增高,使得地基随之而下降,从而造成地表建筑下沉,遭到损坏。

2解决水文地质带来的危害的具体措施

(1)对地下水位变化危害的解决措施。地下水位的上升和下降都会直接影响岩土结构,影响水源分布,进而影响了建筑物地基的稳定性,所以,在工程地质勘察中,要高度观察地下水位的变化,结合周围环境和气候的变化,密切注意岩土层随地下水位变化的规律,从而制定出切实可行的预先规划和施工方案,对发生意外的情感做好预测措施,使得建筑物所承受的危害降到最低。

(2)水源性质危害的解决措施。在实际的水文地质勘察过程中,地下水由于会和岩土结构发生相互作用,从而影响岩土层的含水量,使得岩土结构发生变化,进而对建筑物带来安全隐患,所以,在勘察时,要注意定期的对地下水进行取样和监测,使得岩土含水量变化可以更好的被监测,对地下水进行综合的分析,得出可靠的数据,以便于可以第一时间发现问题,从而做出正确的解决措施,降低安全隐患。

(3)评价机制不足的解决措施。完善的水文地质评价体系可以提高勘察质量和水平,所以,勘察部门要提高工作人员的技术水平和责任意识,不断完善工程勘察的评价机制,从而提高管理水平,使得水文地质勘察工作更为高效和准确,对地下水位的监控更为严格,确保对各类问题可以做出正确的预防和解决措施,从而有助于建筑工程的施工规划,提高建筑工程的稳定性。

(4)地下水性质变化的解决措施。在勘察过程中,对地下水自身的性质分析也是非常重要的,地下水的PH值、硬度等相关因素的变化,也会对岩土结构和建筑工程带来一定的危害,为此,必须要对地下水的性质做出准确的分析,找出性质变化与岩土结构变化的规律,及时发现问题,确保将风险降到最低,全方位的保证建筑施工可以有序开展。

3总结

第6篇:气候变化对建筑工程的影响范文

关键词:气象因素;风象;气温;太阳辐射;降水与湿度

一、风象

风象对城市布局尤其是工业区与居住区的布局有重大影响,同时也影响城市通风、防风、抗风等工程的设计与安排。风象的主要内容包括风向、风速以及其他风象(如静风、山谷风、海陆风等的频次与特征),风是地面大气的水平移动,由风向与风速两个量表示。根据城市多年风向观测记录汇总所绘制的风向频率图和平均风速图又称风玫瑰图。在传统的城市规划中,对工业区和居住区的布局主要依据风玫瑰图,上世纪50年代至80年代的城市规划实践中,所遵循的一条重要原则是考虑把工业布局于城市的下风和下水方向,上风方向建居民区。随着科学的进步,人们对风象的研究不断深入,在进行城市用地规划布局时,同时还考虑最小风频风向,静风频率,各盛行风向的季节变换及风速关系。此外,城市总体布局在绿地安排和道路系统规划中也应考虑自然通风的要求,如大面积绿地安排成楔状插入城市,以导引风向;道路系统的走向可与冬季盛行风向成一定角度,以减轻寒风对城市的侵袭。对城市局部地段在温差热力作用下产生的小范围空气环流也应考虑,处理得当有利于该地段的自然通风。如在山地背风面,由于会产生机械性涡流,布置于此的建筑有利于通风,但其上风向若为污染源时,则也会因之而加剧污染。

民间所说的“风水”也蕴含着一定的气象、水文和环境科学道理,只不过是“风水先生”人为地加进一些神秘的色彩而已。我国位于北半球,太阳从东边升起,从西边落下,冬季太阳高度角较小,朝南的门、窗可接受更多的太阳光,提高室内温度。夏季,太阳高度增大,朝南的房子阳光从门、窗射入屋内的机会较少,故有利于夏天室内保持凉爽。另外,我国位于东亚季风区,夏季盛行南到西南风,冬季盛行西北风,所以,房屋“坐北向南”是最佳选择,炎夏时有凉爽的南风,冬季又避开寒冷的北风,确保了室内的冬暖夏凉。

古代的寺院和道观均建在深山密林之中是有一定的道理的。背靠青山,冬季可挡住凛冽寒风,夏季可迎来清凉南风,潺潺溪流则是提供生活必要的水源,深山密林又提供了清新的空气,而坚实的岩层地基又使建筑物历经数百年而不倒。

风对建筑施工也有很大影响,主要表现在风力较大时,高空塔吊不能转动自如,甚至可能发生塔吊出轨,翻倒事故。如果地面风在4级以上,则高空风力会更大,既不利于施工进展,也影响作业安全。

二、气温

气温对于城市规划与建设也有影响。如城市所在地区的日温差或年温差较大时,会给建筑工程的设施与施工带来影响,在工业配置时,需根据气温条件,考虑工业工艺的适应性与经济性问题,在生活居住方面,则应根据气温状况考虑生活居住区的降温或采暖设备的设置等问题。冬季的严寒和夏季的酷热,对人们的生活和生产带来了不舒适的感觉。因此,在房屋设计时,必须考虑当地的气候情况。按照人体的生理要求制定采暖和空调的温度指标值,达到这些指标值,就可以装置采暖或空调。

我国规定以累年日平均气温低于或等于5℃的天数大于90天者为集中采暖区(冬季采暖温度指标)。在建筑工程设计中,空调的设计负荷主要由夏季室外空气状态决定。当利用蒸发冷却已不满足降温的需要,而必须采用冷源来冷却时,要使空气温度降低1℃所需的成本,比起使空气温度升高1℃要贵几十倍,所以空调的室外计算温度和湿度的确定是至关重要的。冬季空调室外计算温度是由冬季(12-2月)平均每年不保证1天的日平均温度来确定,夏季空调室外计算温度是由夏季(6-8月)平均每年不保证5天的日平均温度来确定。按照计算出的各城市室外计算温度设计冬夏空调的荷载,就平均而言,冬季每年有1天的日平均温度低于此计算值,在这种低温日子里不保证空调防寒,而夏季每年有5天的日平均温度高于此计算值,在这种高温日子里不保证空调能达到将室内气温调节到适当值。我国空气调节设计规范规定对于无特殊要求的民用建筑、空调室内温度为26℃-30℃之间。

在日温差较大的地区(尤其在冬天),常常因为夜间城市地面散热冷却来得快,大气层中下冷上热,而在城市上空出现逆温层现象,在静风或谷地地区,加上山坡气流下沉,更加剧这一现象。这时城市上空大气比较稳定,有害工业烟气滞留或扩散缓慢,进而加剧了城市环境的污染。

此外,城市由于建筑密集,生产与生活活动过程散发大量热量,往往出现市区气温比郊外高的现象,即所谓“热岛效应”,尤其在大城市中更为突出。广东省气象局热带所吴兑教授的研究显示,广州近年来出现连日高温酷热天气总结起来取决于八个因素,其中竟有三个因素与城市规划有关。第一,玻璃幕墙多,增加热辐射。科学数据显示,在夏天,如果玻璃幕墙将阳光直接反射至对面居民家中,可导致室内温度上升4℃-6℃,现在,广州大型建筑采用的玻璃幕墙,釉面砖墙,铝合金板建材,不但容易造成光污染、白亮污染等,还能形成增温效果。这些建筑材料反射系数达70%至90%(森林草地的反射系数为10%-20%)。第二,建筑有高低,散热功能弱。据吴兑教授的研究,广州建筑密度不断增大,城市粗糙度(建设高低不平)变大,导致城市散热条件变差,散热功能弱化。因此出现的类似热岛效应,在广州市老城市如东山区和荔湾区比较明显,广州原来的气候优势在于城区风速较大,一般年平均风速可达2米/秒以上,而近几年在一些老城区年平均风速不足1米/秒。第三,石材建筑多,建筑密度大。据介绍,泥石材的热容量(单位体积内容纳的热量)很小,在接受热源辐射时加热快,导致气温快速升高。这种因素所导致的热岛效应在广州并不明显,但由于珠三角的城市圈、城市群较为紧凑,所以珠三角地区整体城市热岛现象十分明显,局部地区可以形成1℃-2℃增温。对此,广州市有关专家建议,为了让广州回复凉爽,“气象论证”应逐步纳入城市规划。可以因地制宜地通过对山谷、河流、巷道、走廊的走向及建筑高度进行论证,合理规划设计、确保夏季主导风向通畅,形成城市“穿堂风”。将大大缓和老区的“热岛效应”。在建筑施工方面,最适宜的气温为5-25度,所以有经验的建筑行家,总是在气象部门的密切配合下,趋利避害,既确保施工的质量和安全,又加快了作业进度,从而获得更明显的经济效益。

三、太阳辐射

太阳辐射的强度和日照率与城市规划有密切的关系,城市所在地区的太阳运行规律和辐射强度,对于建筑日照标准、建筑朝向、建筑间距的确定,以及建筑的遮阳设施和各项工程的采暖设施的设置,提供了规划设计的依据。其中某些因素的考虑将进一步影响到城市建筑密度、城市用地指标与用地规模以及建筑群体布置等。

日照是城市总体布局的重要参数。建筑物的日照条件不仅影响着人体健康,而且通过周围环境对人体产生间接的影响。因此在建筑规划中,应充分考虑到在冬至日获取充沛的阳光,延长日照时间,以改善室内的小气候条件。建筑物的日照间距是由日照标准、当地的地理纬度、建筑物朝向、建筑物的高度及长度和建筑用地的地形等因素决定的,在建筑设计时,应结合节约用地的原则,综合考虑各种因素来确定建筑间距。

四、降水与湿度

降水与湿度对城市规划建设有直接的关系,降水量的大小和降水强度对城市较为突出的影响是排水设施。此外,山洪的形成,江河汛期的威胁等也给城市用地的选择及城市防洪工程带来直接的影响。湿度的高低与降水的多少有着密切的联系。相对湿度又随地区或季节的不同而异,一般城市因大量人工建筑物与构筑物覆盖,相对湿度比城市郊区要低。湿度的大小还对城市某些工业生产工艺有所影响,同时又与居住环境是否舒适有所联系。在施工当中,降水对水泥、沙浆、石灰等建筑材料有破坏作用,高层建筑施工,还应避开雷电天气,以防雷击事故。降雪是降水的一种特殊形式,对施工也有影响,积雪易在混凝土表面形成水层,从而影响强度,降低质量。积雪对建筑物产生的雪压,增加了建筑物的垂直荷载,建筑设计时应该按照我国建筑结构荷载规范规定的雪压荷载予以考虑。

气象专家研究表明,局地暴雨和大风都与城市小气候有着密切的联系。夏季,水泥和柏油路面的温度能达到80℃左右,而相同地段的绿地中仅为40℃上下。因为温度的高低变化对降雨水汽的影响,常常会出现路东暴雨如注,路西地皮未湿的现象,这种现象称为极端天气,气象专家认为,这种极端天气与城市规划和建设有关,建议在城市规划和建设中应更多地考虑消除局部极端天气现象的方法。如大面积植树种草,尽量减少硬化地面,在城市较大区域范围内应该规划出“城市风道”。

五、城市建设与气候评估

要实现科学管理城市,合理进行城市规划设计,使城市居民健康地工作和生活,必须要有良好的城市气候环境。以北京为例,整个旧城区由二环路内的故宫、中南海等皇家宫殿和园林及周围低矮建筑为主的居民区、商业区等组成。为了保护古都风貌,在现有规划中规定旧城范围内不发展高楼建筑,高层建筑都向二环以外的四周发展,如此就形成了一处被不断增高的城郊高层建筑环绕包围的低洼盆地,于是导致了通风能力降低、风速和湿度减小等一系列“城市热岛”的气候效应。最近,北京市规划、气象等十几家单位的科技工作者密切合作,建立了“城市规划建设对大气环境影响评估系统”,以此来定量实现对城市整体到小区以及单体建筑等3类尺度的气候环境条件估算;在城市规划实施之前预测出设施建成后的气候环境状况,指导城市规划;从提高城市自净能力角度提出规划适应对策,为优化整体或局部建设规划优选方案提供依据,避免决策失误。

第7篇:气候变化对建筑工程的影响范文

关键词:加气混凝土;砌体施工;控制

在现代化的建筑材料当中,加气混凝土的砌块属于一种墙体材料以及保温的材料,其中所具有的相当大的优点已经得到了广泛的应用,可以在保证工程质量的同时,还可以实现资源的最大限度的利用,实现资源的可持续化发展。在其材料的应用当中,需要根据其材料自身的特点,以及其气候的特点以及施工等相关的原因进行分析和应用,最终实现施工质量的最大限度的保障,实现资源的可持续化发展。

一、加气混凝土砌块的特性

在建筑工程当中,利用加气混凝土进行施工的化,在施工的容重方面是相对较小的,并且在建筑的质量方面也相对较轻,可以从根本上来对建筑自身的重量达到减少的效果,从而对建筑结构当中的上部分的结构当中的钢筋的尺寸和用量起到一个减少的作用,最终实现降低工程造价的目标。另外,在利用此种施工方式当中,在施工方面是相当简单的,可以根据工程当中的实际情况来进行定制,在提升施工效率的同时,也可以最大限度的对施工的工期进行减少。在建筑工程的舒适程度方面,由于其建筑材料当中的隔热以及保温的性能是相对较好的,因此可以对居住环境起到一个提高的作用。

二、房屋墙体当中的裂缝产生的原因

在建筑工程当中,在很大程度上的房屋自身的墙体会产生裂缝,因此需要对其产生的原因进行分析,从而针对其原因M行采取相关的措施,最终实现提升工程质量的目标,在本文当中分为以下几个方面进行了分析:

首先在工程当中的地基受力方面会形成不均匀分布的现象,建筑工程当中的地基部分可以实现对房屋整体负载力量的承受,因此在进行外界荷载力的承受当中,一般情况下是会随着深度的不断加深而得到不断的加深的。在此种情况下,土壤当中的应力就会出现扩散的现象,从而对房屋的地基应力的分布产生不均匀的现象,最终造成了房屋地基的沉降现象。在一般情况下是不会对房屋的使用造成影响的,但是在不同的土质影响之下会形成不同程度的土体开裂的现象,从而造成了房屋接缝处的沉降裂缝现象。

其次在外界温度的影响下,也会引起房屋裂缝的变化,在建筑材料当中都具有热胀冷缩的特点,在外界温度的影响下会产生温度变相的现象,从而对整体的结构造成影响。并且在外界扰动的影响下,对砌体当中的施工工期较早的情况会受到严重的影响,比如外界作用力之下的震动现象等,最终造成墙体自身的裂缝现象。

另外,在加气混凝土自身的材料当中,具有吸水性相对较大并且干缩变形显著的特点,因此需要对水分进行控制,如果砌体当中的干缩变形相对较大的话,就会造成裂缝的现象。并且在加气混凝土的砌体当中主要是由加气混凝土的土胚体进行切割形成的,因此在加工的过程当中会形成一层松散层以及粉尘等现象,在砂浆和砌体当中形成隔离层,最终对砂浆和砌体之间的粘结能力造成相当大的影响。

最后在施工的环节当中,一系列的施工操作现象也会导致建筑当中的水分不足的现象,最终对整体工程的质量造成严重的影响。

三、加气混凝土块砌体施工质量控制措施

在上文当中对产生裂缝的原因进行了分析,因此需要针对其原因采取相关的措施,在本文当中分为以下几个方面进行了分析:

首先,需要对材料进行控制,需要选择干燥并且收缩值相对较小的砌块,在一般情况下,材料的密度在越高的情况下,干燥的收缩值就会越小,因此需要根据实际情况来进行材料的选择。并且在对砌体进行运输的过程当中,需要避免砌块的破损现象,对材料在进场之前需要进行严格的检验,按照一定的严格的参数标准实现对材料的严格要求。

其次,在进行施工砌筑的过程当中,需要对几方面的技术要点进行控制。一方面在进行砌块进行排列绘制的时候,需要保证砌块当中的排列图的设计,从而避免出现部位错位的现象出现。第二个方面,在混凝土的导墙方面需要严格按照设计的标准进设计和施工,一般来说需要对底层当中的所有墙体的底部进行导墙的设置和修筑,从而对墙角的强度和墙体当中的抗渗性能起到一个全面的提升,同时也会增加房屋建筑的耐久性。第三个方面,需要对砌块当中的含水量进行严格的控制,在施工之前需要对砌块进行浇水湿润,从而防止在砌筑的过程到达饱和的状态。但是需要根据实际情况来对含水量进行控制,如果在雨天施工的情况下,就需要不可以使用被雨水淋湿的砌块施工。最后一个方面,在对砂浆的饱满度进行控制的当中,需要满足相关的行业规范以及设计标准,在施工当中充分的利用灌浆法来保证灰浆的饱满程度。

第8篇:气候变化对建筑工程的影响范文

【关键词】适应 地方气候 建筑设计

Abstract: climate as a unique nature resources exist in real life, a direct impact on the production of human life and social activities, and the architectural form to adapt to the climatic conditions are also in the architectural design of a universal law. Adapt to climate green building to reduce emissions, reduce energy consumption, energy savings, and thus produce better benefits. In this paper, toexplore the architectural design of measures to adapt to local climate.

Key words: adapted to local climate and architectural design

中图分类号:TU2文献标识码:A 文章编号:

前言

建筑与气候关系密切,探索我国气候与建筑的关系和适应气候的设计分析方法,对建筑能源的节约和地域性建筑的发展和延续有重要的作用。在建筑方案设计阶段,从人体生理舒适角度,正确分折和评价室外气候对建筑设计和室内热环境的影响,提出适宜的应对对策,是建筑设计的关键问题之一。

一、气候条件与建筑设计

当今世界各地的人们借助各种机械设备来创造舒适的室内环境,但这带来的能源危机已经成了世界最主要的问题之一。著名的生态建筑师杨经文曾经说过:“建筑物对冷气空调的采用,将造成建筑物与有关城市、街道和社区的联系脱节,并失去当地城市特色的街道生活。”在现代主义建筑席卷全世界的同时,大部分建筑师都把责任推给了设备工程师,现在的大部分建筑已反映不出地区固有的气候条件和生活方式。

二、建筑设计过程中的气候分析方法

建筑气候设计过程需要同时考虑外部气候、室内热舒适环境和建筑设计三者的关系。在过去几十年中,国外多位学者一直致力于这方面的研究,力图发展一种系统化的设计方法,将三者有机结合起来,并提出了在建筑设计过程中将室外气候和人体热舒适联系起来的方法。目前,比较成熟的方法有生物气候图设计法,Mahoney列表法等等,也是迄今为止应用最为广泛的气候设计方法,其目的都是为了给建筑师提供在确定地区建筑形式和设计方案时能够调节地方气候环境影响并满足人体热舒适的节能型生态建筑设计方法。

三、节能技术和方法

1、选择合适的朝向

合理的朝向是创造室内舒适热环境的前提条件和基础,直接影响到室内得热量和空气流通状况,良好的日照和通风条件非常有助于减少住宅能耗。必须根据具体地形,坡向、坡度、风向、日照等条件,综合考虑通风,臼照、避热防晒,并且全方面比较才能得出适合当地实际情况的合理朝向。从气候角度分析应注意以下几个方面:

影响建筑物朝向的因素,主要有日照与主导风向。在南方炎热地区,争取良好自然通风是选择建筑朝向的主要因素之一。应将建筑物朝向尽量布置在与夏季主导风向入射角小于45°的朝向上,以便使室内得到更多的穿堂风。对于总平面布置是行列式方式时,应当避免建筑物正对夏季主导风,以避免两栋建筑物

之间,产生旋涡区过大,对后排建筑物的自然通风造成极为不利的影响。在这种情况下,建筑朝向宜采取与夏季主导风向入射角在30°~60°之间的朝向上,以利于室内自然通风。日照是指各种朝向墙面上可能接受的太阳辐射热量。墙面上接受的太阳直射辐射热量,除了与照射角度和日照时间有关外,还与日照时间内的太阳辐射强度有关。建筑物的布局可以调节日照的长短,通常朝南的窗户可以得到较多的日照时间,朝北的窗户只能得到很少的日照机会(夏季的早晨与傍晚)。东西向的窗户只在一天的某个时间段内得到日照。

2、与当地气候相适应的低能耗建筑

适合气候条件的建筑也就是要使设计的建筑在尽可能少耗能的情况下,使室内温度在一年四季内尽可能地维持或接近在舒适范围内(不同地区由于生活习惯和经济条件的差异有不同的舒适范围)。室内自然温度处在舒适范围内的时问越长,偏离舒适温度上下限的范围越小,建筑对机械设备的依赖就越少,因此建筑能耗就越小。这也清楚地表明了采暖和制冷设备的主要任务――辅助调整室内自然温度到舒适范围之内。而当今大部分建筑对于机械设备的过分依赖,忽视气候条件的影响与低能耗建筑正是背道而驰的。

3、实现低能耗建筑的技术手段

对于一栋建筑物,与其耗能相关的因素有:护结构的传热系数K:它表示建筑物的护结构(包括透明和实体)通过导热和空气交换每摄氏度每平方米在单位时间内所损失的热量。太阳能通过护结构的总透射能量G:它与护结构中透明部分(玻璃或漏空部分)的面积,其太阳透射系数和非透明部分(实墙)的面积有关。房间内部的蓄热能力C:即建筑内部结构总蓄热量(包括楼地面和内墙)与护结构散热能力之比。以上三个参数可以推导出下面两个物理量:

(1)热得失率为G/K,它主要表示太阳辐射穿过建筑物的透明部分时对建筑室内自然温度的影响;

(2)热量时间常数为C/K,它表示室内的热惯性。热得失率影响和改变每日室内自然温度变化的平均值和上下浮动的幅度。热得失率越大,则室内日平均自然温度就越高,每日温度浮动也越大。时间常数只影响和改变室内每日平均温度的变化幅度,保持室内自然温度变化的稳定性。由此可见,我们就可以得出适合气候的低能耗建筑的基本设计方法:利用热得失率调整室内自然温度在一年四季里尽可能地接近舒适温度范围;利用时间常数控制每天的温度变化幅度在舒适变化范围之内,同时避免热得失率的增加。

4、建筑室外小气候环境营造

造成室内温度过高的主要原因之一就是较高的室外温度,室外空气的对流辐射导致室内气温居高不下。因此,总体的思路就是减少室外混凝土硬地面的而积,进行整体绿化、楼体绿化、设置水体来降低室外小环境的温度,进而减少因室外温度高所造成住宅室内的对流辐射得热。尽量减少混凝土硬地面。混凝土硬地面的比热容低,夏季在太阳的照射下温度升高得十分快,进而造成环境气温升高。因此在建筑周围,应尽量取代混凝土地面等硬地面,而代之以易于蒸发吸热的软地面。室外水体布置。水是蓄热量很高的物质,水的蒸发可以带走环境大量热量,大幅度降低水体周围环境的气温。水体布置在城市小区里被广泛应用。外墙绿化遮阳。利用爬墙植物进行建筑物的外墙垂直绿化是对建筑进行隔热的一种有效措施。

5、考虑环境气候特点的一些建筑局部设计

受地域技术的启发,如果能够建立一套适用于环境气候特点的建筑构造设计方法,可能成为一种节能节地的途径,也就是说,不依赖消耗能源的设备,而是在建筑形式、空间、布局和构造上采取措施,以改善建筑环境,实现微气候的建构,这对于发展中国家寻求可持续发展更具有现实意义。例如我国南方在高层建筑设计上结合热带气候,可以尝试节能同时实现微气候的建构,有人称之为生态气候学,大体上可以做这样的操作:

将电梯、卫生间等服务性空间布置在建筑外层,减少太阳对中部空间的热辐射,高层建筑表面绿化或在中部引入绿化开敞空间,减轻高层建筑的热岛效应,设置不同凹入深度的过渡空间来塑造阴影空间,并使遮阳与绿化相结合。“二层皮”的外墙,形成复合空间或空气夹层,这一技术在热带和寒带地区都,有理想的保温隔热作用,在屋顶设置遮阳格片 角度可根据不同时段和季节而变化,结合屋顶花园或游泳池以改善热工,外墙采用遮阳设计,并且同时成为建筑造型的语言。

结语

总之,建筑的一个主要目的是改变微气候,建造的目标在于创造适合于人类生物舒适感受以及生存的环境,而气候与城市社会生活紧密相关,对城市空间环境质量影响很大。

参考文献

[1] 杨柳. 建筑气候分析与设计策略研究[D]. 西安:西安建筑科技大学博士论文,2003.

第9篇:气候变化对建筑工程的影响范文

关键词:多年冻土;季节性冻土;地基基础;融沉;冻胀

中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:

1 概述

冻土是指零摄氏度以下,并含有冰的各种岩石和土壤,冻土按保存的时间划分为三种类型:多年冻土(>2年)、季节性冻土(>1月)和短时冻土(

2 青海地区冻土的分布

2.1 青海地区多年冻土的分布情况

青海的多年冻土主要分布在东部及西部地区。

东部为祁连山地区多年冻土,面积约9100平方公里,占祁连山总面积的43%左右,其南界为拉脊山、青海南山、柴达木南坡大致海拔3700—3950米以上,北界为冷龙岭走廊、南山及野马山北坡海拔分别为3494米、3670米、3740米以上。南坡大致与年平均气温-2℃等值线相吻合,北坡大致与-2.5℃等值线相吻合。其中岛状多年冻土厚度一般25-35米,连续多年冻土厚度一般为50-95米,最厚为139.7米,其成时间距今约3000余年,主要为后生多年冻土。

青海省西部属青藏高原冻土区,是世界上中、低纬度地带海拔最高面积最大的高原型冻土,青海省内面积约占24万平面公里。该区域内气候严寒,年平均气温多年保持在负温状态,冻土分布区域界线大致与年平均气温-2.5℃至-3.5℃等值线相一致,冻土厚度一般在30-70米之间。该区域内地形起伏变化大,地貌植被条件复杂,地表水活动频繁,地下水类型复杂,使多年冻土的厚度在水平方向上变化很大。

2.2 青海地区季节性冻土的分布情况

青海省在祁连山及青藏高原两大多年冻土地区之间的柴达木盆地、茶卡共和盆地及西宁—民和盆地等广大区域,广泛分布着季节性冻土。

青海省的各州、市、县城均座落于高海拔地区,最高的曲麻莱县海拔为4262米,而玛多、杂多、治多等县海拔也在4000米以上。海拔偏低的青海东部农业区各县海拔均在1813—1871米之间,其中以民和县海拔1813米为最低,互助县最高。青海省的其余各州县海拔也均在2000-3000米左右,此区年平均气温较高,最大冻土深度变化范围0.82—3.00米之间。

3 青藏高原气候特征对青海地区冻土分布的影响

3.1 气候特征

青海位于青藏高原的东部,其气候特征为夏季凉爽,冬季漫长,日温差大,年温差较小。青海高原的海拔是影响该区域气候的分布主要原因,其中:海拔4000米以上的青南高原和祁连山区是固定的两个寒冷区域,年平均温度-4℃以下;南部高原海拔4000米以下的河谷是相对暖区,年平均温度0℃以上;海拔3000米左右的柴达木盆地是次暖区,年平均温度2—5℃;海拔2500米以下的黄河、湟水河谷是全省最暖区域,年平均温度2—9℃。

3.2 气候对冻土影响

气候与冻土之间有着十分密切的关系,冻土的存在受气候控制,同时冻土又影响着气候,不同的气候带内分布着不同的冻土类型。冻土分布界线与气候区的界线十分接近,这也证明了冻土的分布受气候的影响,冻土地区的冻土类型划分,多采用年平均地温作为主要标志,年平均气温作为辅助标志。

4 多年冻土对地基基础的影响

4.1多年冻土的基本特点

多年冻土是指土体温度低于0℃且含有冰的特殊岩土体,当土体处于冻结时,冻土具有极高的强度特性。当土体融化时,土体将完全丧失强度,且冻土物理、力学性质均会随冻土温度而发生剧烈的变化,这种现象称为多年冻土融沉。多年冻土的融沉划分为不融沉、弱融沉、融沉、强融沉和融陷五个等级,融沉现象的发生是多年冻土区对地基基础的主要破坏。

4.2融沉对地基基础的影响

多年冻土融化时的下沉现象,包括与外荷载无关的融化沉降和与外荷载直接有关的压密沉降,当建筑物修建后将主要产生对多年冻土的外荷载作用,并产生压密沉降。

多年冻土融化时将发生着两个相反的过程即压密和膨胀。当多年冻土中的各种冰融化后体积缩小,在重压下下沉,冰变成水后通过孔隙逐渐排出,使土压密后进一步下沉。土粒及其集合体在融化时由于水化作用而膨胀。通常情况下,冻土融化时的压密大于膨胀,故产生融化下沉。当冻土的融化速度很快时,会出现冰变成水的速率大于水能从土中排出的速率,从而使土中的孔隙压力增加,常造成对建筑物地基基础的破坏,使基础上的各种建筑物产生不稳定。融沉是多年冻土区建筑物破坏的主要原因,在高含冰量地段各种基础的融化下沉变形作用,均会对基础造成强烈的破坏,因些防止基础产生融化下沉变形的技术措施,是解决青藏高原多年冻土区工程安全可靠性的关键,因而地基基础持力层选择应选择不融沉或弱融沉地层,避免对基础的破坏影响。

5 季节性冻土对地基基础的影响

5.1季节性冻土的基本特点

季节性冻土指的是冬季冻结春季融化的土层,自地表面至冻结层底面的厚度称冻结深度。根据土的成分、天然含水量和地下水埋深,将季节性冻土划分为:不冻胀、弱冻胀、冻胀和强冻胀四个等级,因此在季节性冻土地区,防止冻胀是避免对地基基础影响的主要方法。

5.2冻胀对地基基础的影响

季节性冻土的冻胀作用是产生在土体与基础表面相冻结时,冻结层的底面将产生上升的冻胀力,依靠这个冻胀力传达到基础上,造成对建筑物垂直位移的上升力,使建筑物的底层或地下室的墙壁发生拉力破坏。

引发冻胀作用的三个要素为容易冻结的土质、充足的水分和冷却条件,其中冷却条件就是要使水分和容易冻结的土达到分离程度的低温,当三个条件中缺少一个将不能引发冻胀现象的发生。防止冻胀发生的一般基础设计方法为,按青海省多年实测最大冻结深度标准,将地基基础底面埋深在最大冻结深度以下。这种方法的采取并不能完全防止冻胀破坏的发生,当地基基础回填时用含水量大的冻胀性土进行回填,冻结时基坑部分将会受到危害,选用隔水性好的粗颗粒土进行回填可有效防止冻胀的发生。因此控制好产生冻胀的三个要素,可有效的避免冻胀对地基基础的破坏影响。

6 结论

青海省属冻土分布较广的区域,进行建筑物设计时要充分考虑冻土对地基基础的影响,建筑物基础设计时还应区分多年冻土区和季节性冻土区,不同的冻土类别应选择不同的基础方案,才能有效的防止融沉和冻胀对地基基础的破坏。

参考文献:

[1] 王绍令,赵新民. 青藏高原多年冻土区地温监测结果分析.《冰川冻土》 ,1999年02期  

[2] 汪青春,李林. 青海高原多年冻土对气候变化的响应.《青海气象》. 2005年01期