浅谈绿色建筑中建筑隔震支座的应用
2023-10-06杨富强
杨富强
(甘肃建投建设有限公司,兰州 730050 )
1 前言
随着人们生活水平的提高和城市化进程的加速,建筑物数量不断增加,然而,这些建筑物往往存在一定的安全隐患,如地震灾害等问题。为了解决这一问题,近年来出现了一种新型建筑结构——绿色建筑,其中,建筑隔震支座是绿色建筑中的重要组成部分之一。建筑隔震支座位于建筑物内部,主要用于吸收地震波能量,减少建筑物受到地震的影响,其主要作用是对地震波进行减振处理,从而达到保护建筑物的目的。同时,建筑隔震支座还可以起到节能降耗的作用,降低建筑物对环境的影响,因此,建筑隔震支座被广泛应用于各种类型的建筑物中。建筑隔震支座是绿色建筑的重要组成部分之一,具有重要的意义和发展前景。
2 绿色建筑中建筑隔震支座的应用概述
2.1 绿色建筑的概念
绿色建筑是指在设计、建造和运营过程中最大程度地减少对环境的影响,为人类提供舒适健康的室内环境,同时节约能源、水资源和建筑材料,以减轻对环境的负担[1]。
2.2 建筑隔震支座的结构与原理
建筑隔震支座是指在建筑物基础与地基之间设置的一种装置,其主要结构包括上下两个板和中间的钢隔震型芯体。建筑隔震支座是利用隔震支座与地基之间垫隔震型芯体的弹性材料,通过分离振动系统和支撑系统,阻止地震波能量向建筑物传递,从而达到减轻地震带来的破坏和影响的目的。
建筑隔震支座的原理是利用弹性材料和减震器等技术,将地震等外力对建筑物的影响转化为弹性形变和能量消耗,减少外力对建筑物的破坏,保护建筑物和人员的安全。建筑隔震支座的减震、减振和阻尼效果取决于弹性材料的性能和减震器的特点,因此在设计和选择建筑隔震支座时需要充分考虑建筑的结构形式和地震等自然灾害的特点,以达到最佳的减震效果。
2.3 绿色建筑中建筑隔震支座的功能
建筑隔震支座是绿色建筑中的一项重要技术,它能够从减震、减振、阻尼三个方面发挥重要作用[2]。
首先,建筑隔震支座可以减震,即减少来自地震、风震等震动对建筑物的影响。在地震发生时,由于地震波的传播,建筑物会发生横向和纵向的振动,容易造成建筑结构的破坏。但是如果在建筑基础上安装隔震支座,可以有效地吸收震动能量,让建筑物产生较小的振动,从而减少破坏的风险。
其次,建筑隔震支座还可以减振,即减少来自机械设备和交通工具的振动影响。现代建筑中常常需要安装机械设备,比如空调机组、电梯等,这些设备的振动能会传递到建筑结构中,引起不适宜的振动。但是如果在设备和建筑之间设置隔震支座,可以有效地吸收震动能量,保证建筑物的舒适性和稳定性。
最后,建筑隔震支座还能起到阻尼作用,即减缓来自震动和振动的能量传输,从而防止建筑物的损坏。阻尼作用可通过材料的选择和制造工艺的优化来实现,比如采用高弹性橡胶、抗震夯实混凝土等材料,或者采用优化设计的制造工艺,使其具有更强的防护能力。
3 绿色建筑中建筑隔震支座的应用原则与技术
3.1 绿色建筑中建筑隔震支座的应用原则
3.1.1 经济性原则
隔震支座在绿色建筑中的应用需要遵循经济性原则。建筑隔震支座是一种用于减少地震和其他外部振动对建筑物产生影响的装置,可以减少建筑物的震动,保护人员和财产的安全。在绿色建筑中,隔震支座的应用可以节省能源和降低建筑物对环境的影响。然而,由于隔震支座的成本较高,应用隔震支座需要遵循经济性原则,即需要在保证隔震效果的前提下,尽量减少成本的支出。为此,可以通过对隔震支座的设计进行优化,选择合适的材料和制造工艺,降低生产成本。
3.1.2 适用性原则
隔震支座在绿色建筑中的应用需要遵循适用性原则。建筑隔震支座的应用需要考虑到其造价、维护成本等经济因素,保证其在绿色建筑中的应用具备经济可行性。在实施过程中,需要综合考虑建筑隔震支座的生产、安装、维护等方面的成本,以及运用建筑隔震支座所能带来的经济收益,进行成本效益分析。同时,在选择建筑隔震支座时,也需要考虑其性价比,选择最具有经济性的建筑隔震支座,以保证绿色建筑项目的经济效益。
3.1.3 安全性原则
隔震支座在绿色建筑中的应用需要遵循安全性原则。建筑隔震支座的应用需要考虑到其对建筑物结构安全的保护作用,以及使用过程中的安全性问题。在选择建筑隔震支座时,需要考虑其设计、制造、安装等环节的安全性,保证其能够满足建筑物的安全需求。在使用过程中,需要对建筑隔震支座进行定期检测和维护,以保证其性能的稳定性和安全性。同时,还需要对建筑隔震支座进行科学合理的设计和使用,以最大程度上保障建筑物的结构安全。
3.2 绿色建筑中建筑隔震支座的应用技术
3.2.1 弹性材料技术
绿色建筑中的建筑隔震支座应用了弹性材料技术,该技术是通过增加结构的弹性变形能力来减少结构受到的地震影响[3],从而达到保护人们生命财产安全的目的。在隔震支座中,弹性材料通常指橡胶、聚氨酯、弹性合成材料等,这些材料的共同特点是具有较好的弹性、耐磨性和耐腐蚀性。弹性材料的应用在隔震支座中主要是起到支撑和缓冲作用,支持建筑物的重量,同时减少地震波传递到建筑物内部的能量,从而减少结构受到的损伤。
3.2.2 减震器技术
在绿色建筑中的建筑隔震支座应用了减震器技术,该技术是通过减少建筑物受到的地震作用力,从而达到保护人们生命财产安全的目的。减震器通常采用液体、气体,或者液体和气体的混合物作为介质,减震器的核心部分是内部的阻尼器。阻尼器内部装有一些特殊的材料,通过材料的摩擦作用将地震波的能量转化为热能,从而达到减震的效果。减震器技术在隔震支座中的应用主要是通过减少地震波的传递和减缓建筑物的摆动来达到减震的目的,从而提高建筑物的抗震性能。
3.2.3 阻尼器技术
在绿色建筑中的建筑隔震支座应用了阻尼器技术,该技术是通过增加结构的阻尼比来减少建筑物受到的地震影响,从而达到保护人们生命财产安全的目的。阻尼器通常采用金属、橡胶和液体等材料制成,其作用是将地震波的能量转换为热能或其他形式的能量,从而减少地震波的传递和减缓建筑物的振动。阻尼器技术在隔震支座中的应用主要是增加结构的阻尼比,减少结构的振动幅度,从而提高建筑物的抗震性能。阻尼器技术具有结构简单、可靠性高、维护成本低等优点,因此在绿色建筑中得到了广泛的应用。
3.2.4 支座形式技术
绿色建筑中的建筑隔震支座应用了不同的支座形式技术,这些技术是建筑隔震支座的重要组成部分。隔震支座一般分为橡胶支座、球形支座、滑动支座、摩擦支座等几种类型,这些不同的支座形式各有优缺点,可以根据具体的建筑结构和设计要求进行选择。例如,球形支座可以在多个方向上进行自由旋转,适用于承受多向地震力的建筑结构;而滑动支座适用于承受单向地震力的建筑结构。支座形式技术的应用可以提高建筑隔震支座的适用性和稳定性,从而更好地保护建筑物和人们的生命财产安全。此外,在绿色建筑设计中,还可以采用组合支座的方式,以达到更好的隔震效果。
3.2.5 振动控制技术
绿色建筑中的建筑隔震支座应用了振动控制技术,该技术主要是通过在建筑结构中加入某些控制机构来控制建筑物的振动。振动控制技术主要有主动控制和半主动控制两种方式。主动控制采用电机、液压缸等主动执行器来控制建筑结构的振动,可以实现精确控制,但成本较高;半主动控制则采用阻尼器、摩擦器等半主动执行器来控制建筑结构的振动,成本较低,但精度稍低。振动控制技术的应用可以有效地减小地震对建筑物的影响,提高建筑物的抗震性能,保护人们的生命财产安全。此外,振动控制技术还可以用于控制建筑物的其他振动,例如风振动和人工振动等。
4 绿色建筑中建筑隔震支座的应用注意事项
4.1 建筑隔震支座的安装要点
建筑隔震支座作为绿色建筑中重要的构件之一,其正确地安装至关重要,安装时应注意以下几点:
首先,建筑隔震支座的安装位置应该选择在建筑物的结构节点上,这样可以提高隔震效果。其次,安装建筑隔震支座时,需要按照隔震设计方案的要求进行,严格按照施工图纸上的要求进行安装。在安装过程中,需要对隔震支座进行调整,以确保支座的垂直度和水平度都在规定范围内。
此外,建筑隔震支座的安装还需要注意以下几点:一是要保证支座的安装质量,确保其与建筑结构连接牢固;二是要注意支座的防腐处理,以延长支座的使用寿命;三是在安装过程中,需要对支座进行检测和记录,以确保支座的质量和性能符合设计要求。例如,某高层建筑在进行绿色改造时,采用了建筑隔震支座的隔震技术。在安装过程中,施工人员按照设计要求,将隔震支座安装在建筑物的结构节点上,并对支座进行了调整和检测,确保其质量和性能符合要求。
4.2 建筑隔震支座的使用要点
建筑隔震支座的应用是绿色建筑中的一种重要技术手段,在使用建筑隔震支座时,需要注意以下几个要点:
首先,建筑隔震支座的使用需要保证其正常工作状态。在使用过程中,需要对支座进行定期检查和维护,确保其性能和质量符合设计要求。同时,还需要保证隔震支座与建筑结构之间的连接牢固,防止其松动或脱落。
其次,建筑隔震支座的使用需要注意其可靠性和稳定性,同时,还需要对支座进行加固和改进,以提高其抗震性能。
此外,建筑隔震支座的使用还需要注意以下几点:一是要考虑隔震支座对建筑物的影响,尽可能减小对建筑物的影响;二是要考虑隔震支座的维修和更换,以延长其使用寿命;三是要对隔震支座进行监测和记录,以及时发现和解决问题。例如,某大型商业建筑在建设过程中采用了建筑隔震支座的技术,经过使用,证明其在地震时起到了很好的隔震效果。在使用过程中,该建筑的管理人员对隔震支座进行了定期检查和维护,确保其正常工作状态。同时,他们还对隔震支座进行了加固和改进,以提高其抗震性能,保证了建筑的安全性。
4.3 建筑隔震支座的维护保养
建筑隔震支座作为绿色建筑中重要的构件之一,其维护保养至关重要。建筑隔震支座的维护保养应注意以下几点:
首先,建筑隔震支座的维护保养需要定期进行。在使用过程中,需要对支座进行定期检查和维护,以确保其正常工作状态。例如,需要检查支座的连接螺栓是否松动,是否存在裂纹等问题,对于存在问题的支座,需要及时更换或修理。
其次,建筑隔震支座的维护保养需要注意其防腐处理。在使用过程中,需要对支座进行防腐处理,以延长其使用寿命。例如,可以采用涂料或镀锌等方式进行防腐处理。
此外,建筑隔震支座的维护保养还需要注意以下几点:一是要保证支座的清洁,防止杂物堆积影响其性能;二是要注意支座的温度变化,避免温度过高或者过低影响其使用寿命;三是要对支座进行监测和记录,以及时发现和解决问题。例如,某高层建筑在进行绿色改造时,采用了建筑隔震支座的隔震技术,在使用过程中,该建筑物的管理人员定期对隔震支座进行检查和维护,及时发现并解决了一些存在的问题。同时,他们还注意对隔震支座进行防腐处理,以延长其使用寿命。经过这些措施,该建筑隔震支座的使用寿命得到了延长,保证了其隔震效果。
5 结论
本文主要探讨绿色建筑中建筑隔震支座的应用。通过对绿色建筑的概念、建筑隔震支座的原理、类型、作用以及应用技术等方面的探讨,发现建筑隔震支座在绿色建筑中具有重要的应用价值。在绿色建筑中,建筑隔震支座可以提高建筑结构的安全性,延长使用寿命,并节约能源,从而促进可持续发展。同时,本文也提出了绿色建筑中建筑隔震支座应用的注意事项,如安装要点、使用要点和维护保养等,以确保建筑隔震支座的有效应用和长期运行。总之,本文为研究绿色建筑中建筑隔震支座的应用提供了理论依据和实践指导,对于推广绿色建筑、提高建筑质量和保障人民生命财产安全具有重要意义。