服务区建筑标准化设计研究

建筑标准化设计研究摘要1988年的中国第一条高速公路——沪嘉高速公路建成通车，到2010年通车里程数超过65万公里，我国的高速公路建设取得了卓著的成就。根据江西省交通厅“十二五”高速公路规划，西省将在20巧年提前完成《江西省2020年高速公路网规划》中制定的高速公路建设方案，即江西省高速公路通车里程将达到5000公里。可见，江西省内高速公路的建设量依然巨大。因此，高速公路服务区作为高速公路的配套设施，其需求量也在迅速增加。本文首先分析了目前高速公路服务区综合服务建筑建设中存在的不足，提出通过标准化设计的方式来解决这些问题。其次文章对国内外标准化发展的过程进行了简要的概述。接下来文章主要对高速公路服务区综合服务建筑标准化设计进行研究，主要论述服务区综合服务建筑设计及建造的整个过程，即刘一服务区综合服务建筑的标准化设计一对工厂化批量生产的构配件进行标准化设计一将构配件进行现场装配并结合其他施工工艺进行施工：从服务区综合服务建筑的功能构成进行分析，并划分了综合服务建筑各功能的层次，将其分为基本、拓展、升级功能。文章对基本和拓展层次的各功能从功能特点及分区、内部空间等方面进行分析，同时，围绕司乘人员的行为特点和心理需求进行分析，从而实现人性化设计的目的。通过对各功能的分析，总结了四个不同的标准单元系列，包括通用系列、卫生间系列、住宿系列以及连廊系列标准单.元，用于服务区综合服务建筑的标准化设计。重点分析了工业化建筑的类型，确定了本次标准化设计采用钢框架板材结构体系，对其承重结构和围护结构的设计及所用材料进行了分析，并对各类型标准单元进行了设计，包括单元平面、剖面、墙板布置、地面布置、梁柱布置等。最后，本文通过对峡江服务区扩建项目进行实例分析，主要是选用文中设计的各类型标准单元进行组合设计。关键词：高速公路服务区综合服务建筑标准化工业化钢框架体系标准单元承重结构围护结构第1章绪论............................................1.1问题的提出..............................................1.2研究背景................................1.3研究内容.........……，1.4研究现状.................................1.4.1国家、地方现行建筑设计规范和政策........1.4.2专著..............1.4.3教材.........1.4.4学术、学位论文..1.4.5依托工程项目进行的研究..........................1.5课题的研究方法......61.6本章小结....……6第2章国内外建筑标准化发展概况.……..……，……72.1相关概念...............……72.1.1建筑标准化............……72.1.2建筑工业化................……82.2国内外建筑标准化的发展概况............……92.2.1国外建筑标准化发展概况..........................……92.2.2我国建筑标准化发展概况.....……，.............……112.3本章小结..................................……12第3章服务区综合服务建筑标准化设计.............…133.1高速公路服务区综合服务建筑功能分析.....……133.1.1高速公路服务区综合服务建筑功能构成....…133.1.2高速公路服务区综合服务建筑各功能分析....143.1.2.1服务区综合服务建筑功能层次划分...143.1.2.2餐饮功能分析.....……143.1.2.3购物功能分析...........……213.1.2.4公共厕所功能分析..........……263.1.2.5住宿功能分析.................……303.2服务区综合服务建筑标准化设计...……323.2.1模数的确定......................…323.2.2标准单元的组合................…323.2.3适合服务区综合服务建筑的结构体系...............333.2.3.1工业化建筑的分类........……333.2.3.2适合服务区综合服务建筑的工业化建造的结构体系.......343.2.3.3钢框架板材体系特点.................……353.2.4标准单元结构设计.....……373.2.4.1承重结构...........…373.2.4.2围护结构..........……4]3.2.5标准单元设计........……543.2.5.1标准单元模数..……543.2.5.2标准单元系列确定及设计....................……553.3本章小结...................……80第4章峡江服务区扩建项目研究.................................……814.1工程概况...................…814.1.1项目背景.........…814.1.2场地分析.............……814.2峡江服务区扩建综合服务建筑设计.............…844.2.1功能需求分析及功能分区.....……844.2.2扩建综合服务建筑设计....................……854.2.2.1餐饮部分设计........……854.2.2.2购物部分设计........……864.2.2.3公共厕所设计.........…874.2.2.4连廊设计....……874.2.2.5承重结构设计.............…894.2.2.6围护结构设计..............…904.2.2.7效果图及附图.......……934.3本章小结........…98第5章结论与展望...........…995.1研究结论............……995.2前景展望..………99致谢..........................……，…100参考文献.................................……101图表索引....................................……105第1章绪论1.1问题的提出1988年的中国第一条高速公路一护嘉高速公路建成通车，到2010年通车里程数超过6.5万公里，我国的高速公路建设取得了卓著的成就。在江西省，随着2011年9月德兴至南昌、永修至武宁高速公路建成通车，全省高速公路通车里程达到3405公里气同时，瑞寻高速公路、龙南至赣粤界高速、隘瑞高速、赣崇高速、吉莲高速、上武高速也正在建设当中。根据江西省交通厅“十二五”高速公路规划，江西省将在20巧年提前完成《江西省2020年高速公路网规划》中制定的江西省高速公路建设方案，即江西省高速公路通车里程将达到5000公里。②可见，江西省内高速公路的建设量依然巨大。因此，高速公路服务区作为高速公路的配套设施，其需求量也在迅速增加。目前，高速公路服务区综合服务建筑的设计和建造常采用现浇钢筋混凝土框架体系，这种设计和建造的方式在建设过程中有以下几个主要问题：(1)建造速度的问题。目前对于高速公路服务区的建设，通常是在主线路基水稳层完成以后，再开始进行服务区的施工；而从水稳层的完成到通车仅剩大约1年的时间。因此，高速公路服务区综合服务建筑就必须在这少于一年的时间段内完成，以满足服务区与高速公路同时运营。而现今的高速公路服务区综合服务建筑的建造多采用现浇钢筋混凝土体系，这种体系在施工时，所有的建筑构件，如楼板、梁柱等的制作都必须在现场完成的；建筑工人施工劳动强度大，同时使得现场湿作业量大，建设周期长。(2)施工组织的问题。对《江西省2020年高速公路网规划》分析可知，目前江西省内仍有超过1000公里的高速公路需要建设，由于高速公路上每五十公里左右就有一对服务区，这将使得服务区综合服务建筑的建设量非常庞大；高速公路服务区综合服务建筑的建造采用现浇钢筋混凝土体系时，需要大量的建筑原材料在现场进行湿作业。对于目前通常使用的商业混凝土，由于新建高速公路服务区多在欠发达地区，一般远离城镇，使得商业混凝土运送起来不方便，工程质量监督难；同时，施工现场需要堆放大量的建筑原材料的堆场、并目有大量的建设废料需要清理，将对周边环境产生较大影响。因此，为达到服务区综合服务建筑快速建造的目的，就需要采用工业化的方法进行大批量的建造综合服务建筑。但是，若不对服务区综合服务建筑加以定型，并进行标准化设计(包括对其功能单元进行标准化设计，对其建造材料一、构配件进行标准化设计)，就无法成批量生产。因此，对服务区综合服务建筑进行标准化设计，有利于促进服务区综合服务建筑的发展：(1)提高劳动生产效率，加快综合服务建筑的建造速度。在最短时间内制造出最大数量的产品是标准化的优势。为了降低模板、人力等成本，节约时间，可以提前工厂大规模预制梁、板、柱等建筑构配件，从而将构配件的制造施工现场的安装同步进行；同时，工程质量保证体系易落实。(2)合理使用资源，节省原材料。例如，我国在保证钢模板经济的基础上，制定了《组合钢模板技术规范》，一年能够节省70多万立方米的木材。1.2研究背景英国是工业化的发源地，对英国工业化起至关重要作用的是亚当·斯密所著的《国富论》，但是书中提出的更自由、混乱的自由竞争政策，使得英国的国家和社会问题无法解决。当人们尝试采用手工生产的方式来抵制工业化生产时，在英国进行七年考察的德国建筑师姆特修斯却指出：设计要标准化。其目标即机械化大生产。同时，作为德意志制造联盟的另一位创建人贝伦斯也指出：“设计方式要适应机器生产，这不能通过传统的手工方式和古典风格来实现，而是通过艺术家与工业的紧密结合，注意力应集中在机器生产技术和他的工艺上，以此艺术手段获得的形状能够直接从机器生产中获得。为此目的，应当使用标准件去产生美，并使其结构适合所有的”。③19世纪50年代以后，欧洲工业化受到了“美国式”工业化方法的重大影响。关于“美国式”工业化方法，即标准化、系列化和以及流水线生产的方式，其主要目的主要是为了节省劳动力。第二次工业革命也因此而产生。标准化的与工业化的发展是密不可分的，虽然标准化的原则也被手工生产遵循，但是标准化主要还是在工业化思想的根源之中得到体现。可以说，工业化的基础和原则是标准化，而对标准化的表述与应用则主要通过工业化。在今天发达国家的住宅建设中，相当的市场份额已被工业化住宅占据：日本为20%一25%，美国达到31%，瑞典则在60%以上。标准化的设计、建筑构件的工厂化生产使住宅的建筑过程更加快捷、质量更加容易得到保证，资源利用更加合理。相关数据表明，采用工业化的方式进行建设，将减少83%的现场垃圾，减少60%的材料耗损，可回收“%的材料，同时能够保证节能50%以上；失误率减少到0.01%，低于0.01%的外墙渗漏率，此外，可以较少89%的现场施工建造人员，缩短70%的建造周期。对于目前快速发展的高速公路建设来说，高速公路沿线每几十公里就有一对服务区将产生庞大的待建和改建服务区综合服务建筑的数量。因此，对服务区综合服务建筑进行标准化设计，并采用工业化生产方式是其快速建设发展的一条重要途径。1.3研究内容本课题主要研究高速公路服务区综合服务建筑标准化设计。主要论述服务区综合服务建筑设计及建造的整个过程；从对服务区综合服务建筑的标准化设计~对工厂化批量生产的构配件进行标准化设计一将构配件进行现场装配并结合其他施工工艺的整个过程。具体内容包括：(1)在查阅国内外相关文献资料的基础上，阐述了国内外标准化和工业化的发展状况。同时结合服务区的现状，对服务区综合服务建筑的工业化建筑体系进行分析。(2)分析服务区的各类行为，并分析适合工业化建造的服务区综合服务建筑的结构体系，包括对该结