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旧建筑的诊断与重建设计研究

日期:2020-02-25 10:37 作者:上海论文网 编辑:若诗 点击次数:170
销售价格:0 论文编号:el2020022510372319905 论文字数:3714 所属栏目:建筑学论文
论文地区: 论文语种:其他 论文用途:其他

本次研究找出了旧建筑原始图纸丢失情况下产生的问题,明确了房屋建筑学指导旧建筑诊断的必要性,并利用房屋建筑学知识对原始结构进行诊断,获得了相对可靠的设计依据,并提出旧建筑诊

笔者以合理改造旧建筑、提高方案可行性为目的,以房屋建筑学知识为理论支撑掌握旧建筑原始结构信息,通过前期调研和原始结构图绘制,明确新功能需求下研究院外部环境与内部空间存在的问题。以诊断结果为依据,对旧建筑诊断基础上的造原则和方法进行总结,针对具体问题对外部环境进行整改,对内部空间进行水平重组。改造方案完成、施工结束证实了诊断结果相对准确,房屋建筑学对于旧建筑原始结构信息的获取有一定的指导意义。中国矿业大学可持续研究院改造项目是笔者读研期间的专业实践项目,参与了诊断与改造的整个过程。由于 20 世纪 80 年代年代久远,同时代相似旧建筑原始结构信息获取存在一定困难;房屋建筑学属于建筑学专业课程,笔者学识水平的限制和旧建筑的诊断需要更强的专业性要求。因此,本文的研究被这些问题限制,在诊断的程度上还不够细致,在改造中还有不足之处。
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1 绪论

 

旧建筑改造设计方案通过之后,施工方进场,发现现场建筑结构与设计构想不符,不能按照原本的设计进行施工,只能进行设计变更,这样做的结果会使设计师原来的设计被架空,进行重新设计和设计变更会耗费时间。施工方由于变更导致工期延长,施工成本也会增加。甲方的造价变高,到合同时间不能正常使用。目前我国制定了严格的施工规范和相应的法规标准,严格要求按图施工,给旧筑改造提出了更高的要求。在旧建筑原始图纸丢失的情况下,国内学者对于旧建筑结构信息的诊断、恢复旧建筑的原始图纸没有引起重视,大多数研究是建立在对旧建筑已经充分了解的基础上,或者通过经验就可以判断旧建筑的原始结构,实际上原始结构与现场情况的匹配度不得而知。少部分对于旧建筑原始图纸丢失情况采用三维激光扫描仪恢复原始建筑,但成本较高,普及率较低,研究也不够完善[1]。本文研究的对象是缺少原始图纸的一般性旧建筑,改造对象为矿大可持续研究院,需要对其进行实地考察,运用研究成果对具体的旧建筑结构进行诊断,完善其原始结构图,在此基础上进行合理的改造设计。
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2 房屋建筑学指导旧建筑诊断的必要性分析

 

2.1 旧建筑改造的调研分析
方俊在《建设项目工程变更控制研究》博士论文中通过问卷调查法和样本的统计学分析,同样对各类工程变更所占的比例进行了分析,结果显示不管是从按样本的算术平均值计算还是按样本的加权平均值计算,设计变更在总体变更中所占百分比最高。一个旧建筑改造工程从设计到施工甚至在使用前,设计方、施工方和使用方都可能提出变更[37]。通过变更原因的归纳,我们可以将变更主要划分为三大变更:设计变更、施工变更、甲方要求变更。现以矿大国际学院办公楼改造、矿大文昌校区教二楼改造、徐州福大唐酒店改造三个项目为研究对象,主要调研的内容为旧建筑改造项目变更金额、原始图纸情况、原始结构图纸恢复手段、设计变更主要部位,说明图纸丢失的严重性。矿大办公楼建造时间久远,且经过多次改造原始图纸丢失,装饰装修的存在对旧建筑的诊断产生影响,主要恢复原始结构图纸的手段还是通过现场观察和测量。走廊、楼梯间、除四层两开间及以上房间外的其他功能的房间内墙布置情况与施工图不一致,部分墙体被原有装修遮挡,原始承重墙尺寸与测量尺寸不同。楼梯道现场如图 2-1 所示。屋面现场情况与施工图纸不符。
房屋建筑学

 

2.2 房屋建筑学的内容、旧建筑的组成及特点
笔者考察徐州福大唐酒店,走访调查设计方和施工方。徐州福大唐酒店改造前为香溪美林旅店,旧建筑建造于 30 年前,原为旧厂房,结构跨度较大,无二层。经过多次改造之后,一层还是为原先的框架结构,二层则为加建部分,经过多次改造结构为砖混结构,且结构复杂,多次改造图纸丢失,仅能够通过观察和测量恢复原始结构图纸,此次改造范围为建筑主体二层,改造面积为 1831m2。设计方进行出图,施工进场之后拆除墙体部分之后发现二层的层高 2.1 米不足以支撑整个空间的使用,反馈设计方进行变更,将阻碍高度的大梁进行拆除,改为钢结构进加固,增加层高,如图 2-3 所示。笔者了解到由于设计方对梁的加固结构不清,图纸未出具,整个加固由施工方自行决定,风险较大。
旧建筑改造

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3 基于房屋建筑学的旧建筑诊断研究分析…17
3.1 基础的诊断分析…………17
3.2 墙体的诊断分析…………23
3.3 楼板的诊断分析…………28
3.3 屋顶的诊断分析…………29
3.5 本章小结…31
4 旧建筑诊断基础上的改造设计分析……33
4.1 旧建筑诊断基础上的改造原则……………33
4.2 旧建筑诊断基础上的改造方法……………33
4.3 本章小结…35
5 中国矿业大学可持续研究院的诊断与改造设计实践…37
5.1 前期调研及原始结构图绘制………………37
5.2 改造设计分析……………39
5.3 改造设计结果……………55

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5 中国矿业大学可持续研究院的诊断与改造设计实践

 

5.1 前期调研及原始结构图绘制
笔者结合上文旧建筑诊断的结果,对原始结构图进行绘制,图 5-3 为北楼原始结构图,图 5-4 为南楼原始结构图,同时通过三维建模对旧建筑主体进行绘制,如图 5-5 所示。笔者调研旧建筑的改造现状、走访原联合实验室的工作人员及现场勘察,收集改造设计的支撑信息。收集到的信息如下:基地信息:位于中国矿业大学文昌校区,位于矿大西门、综合楼及出版社附近。由于周围废弃建筑较多,杂草丛生,使研究院入口不明确,交通规划不清。基本信息:中国矿业大学可持续研究院建于 20 世纪 80 年代,建筑范围如图所示,建筑面积约为 5326.97m2,南楼两层,北楼四层,中间有单层建筑连接。建筑改造前为中国矿业大学煤炭资源与安全开采联合实验室,为文昌校区闲置资产,原始图纸丢失,改造难度大。图 5-1 为基地的位置及改造范围。

 

5.2 改造设计分析
中国矿业大学可持续研究院位于中国矿业大学文昌校区西门,由于周围建筑的废弃,导致基地入口不明显。周围景观杂乱无章,对外部环境进行整改,拆除周围废弃建筑,修整道路,使入口突出,满足基本的交通,如图 5-6 所示。经过上文基的恢复可知中国矿业大学可持续研究院为毛石基础,基础埋深为 1.5m。在旧建筑周围加建新建筑或者加建电梯时,要考虑基础埋深,满足上文新建基础与原基础的关系为:H/L≤0.5~1 或 L=1~2H。与电梯安装公司沟通后确定观光电梯基础的埋置深度为 2.2m。由计算可知电梯基础距离原有基础应在 0.7m~1.4m 区间内,南楼基础宽度为 1.1m,电梯基础距离原有墙体在 0.15~0.85m 区间。毛石基础下为黄土夯实,基础旁有管沟,为了防止加建电梯导致基础整体性欠佳,同时预留出基础管沟位置,需对旧建筑的基础与电梯基础之间设置挡土墙,可以有效支撑土体,使下方黄土保持稳定。图 5-11为电梯基层详图。确定好电梯加建方案后,进行施工,现场基础现状与诊断结果大致相同,图 5-12 为加建电梯的施工过程。

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参考文献
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[9] 迟英楠.建筑改造合理性的研究[D].上海:同济大学,2006.
[10] 赵海龙.近现代高校砖混结构教学楼改造与修复[D].天津:天津大学,2009.
[11] Zhang Y, Chen H, Du Z Q. 3D modeling of underground geological park based on terrestrial laser scanner[J]. Advanced Materials Research, 2013, 748: 1119-1124.
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