建筑工程維修與改造設(shè)計探討

肖俊 劉松

【摘要】維修設(shè)計與改造設(shè)計是進行建筑物維修與改造工作必不可少的環(huán)節(jié)，維修、改造設(shè)計的科學合理也是保證維修改造工作順利進行的關(guān)鍵。本片文章主要對建筑工程的維修設(shè)計和改造設(shè)計進行探討，闡述了工業(yè)建筑維修設(shè)計的評估體系，介紹了民用建筑項目的改造設(shè)計要點及主要內(nèi)容，最后針對舊建筑的改造設(shè)計進行分析，為日后建筑工程的維修改造工作提供參考。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；維修設(shè)計；改造設(shè)計

前 言：

維修與改造是建筑物在建成投入使用之后所需要或可能需要進行的工作。維修是確保建筑物質(zhì)量恒定、提高建筑物使用壽命的關(guān)鍵性措施，也是建筑物在試用期間需要定時進行的。改造主要是指在不改變原有建筑物基本格局的基礎(chǔ)之上，對建筑物的部分格局及結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，使之更適應(yīng)使用需要。建筑物的維修與改造工作的最終目的在于保證建筑物能夠更好的服務(wù)于人類社會。維修、改造同工程建設(shè)一樣在施工前需要預先設(shè)計，以保證用最優(yōu)的方式達到最好的效果，本篇文章就主要對建筑維修設(shè)計和改造設(shè)計進行探討。

1.工業(yè)建筑維修設(shè)計動態(tài)評估

一些建筑結(jié)構(gòu)，特別是工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土材料在使用過程中會受到外界物質(zhì)的影響而使自身有效截面面積和相關(guān)力學性能降低，這些外界物質(zhì)多為腐蝕性介質(zhì)，它們的介入會直接導致建筑物的承載能力減弱，隨著時間的推移鋼筋混凝土等材料的安全性、耐久性指標將逐漸不符合設(shè)計要求，這就要求建筑工程在一定期間內(nèi)需要對已經(jīng)出現(xiàn)耐久疲勞的建筑物進行維修和加固，現(xiàn)階段，基于設(shè)計基礎(chǔ)的動態(tài)可靠性評估是建筑維修設(shè)計進行前的重要環(huán)節(jié)，也是保證工業(yè)建筑物可以正常使用的關(guān)鍵。

1.1動態(tài)評估可靠度

建筑結(jié)構(gòu)在于腐蝕性介質(zhì)的長期接觸中，用于承重的建筑材料的抗力因素會逐漸變化，這一變化過程較為隨機，不同的時間截口隨機變量值也有所不同，一次二階矩方法是現(xiàn)階段常用的一種計算建筑物動態(tài)可靠性指標的計算方法，具體公式如下：

在維修設(shè)計個過程中，為簡化計算可以將荷載變量看作固定值，不會隨著服役時間改變。簡單來說，動態(tài)可靠度的計算方法是結(jié)構(gòu)抗力均值與方差的函數(shù)，在這一函數(shù)中，抗力均值和方差又會隨著服役時間的增長而減小，因此可以把建筑結(jié)構(gòu)的服役時間函數(shù)看作工程整體的動態(tài)可靠度，具體公式如下：

1.2建筑工程可靠性維修設(shè)計

實際設(shè)計當中，我們可以將腐蝕性介質(zhì)的腐蝕作用同建筑承受的外力當作同等效果，這樣便可以將提升維修設(shè)計水平看作是在腐蝕環(huán)境下提高結(jié)構(gòu)重要性程度。在此基礎(chǔ)之上來對結(jié)構(gòu)中的重要系數(shù)進行反算，進而可以計算結(jié)構(gòu)承載能力并進行相應(yīng)的維修設(shè)計。

總之，想要保證建筑工程的正常使用就需要在設(shè)計基準期內(nèi)維修和加固工程項目結(jié)構(gòu)，以防止結(jié)構(gòu)問題的產(chǎn)生給建筑物的使用者帶來困擾。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要考慮腐蝕環(huán)境下可靠度指標的變化，只有在此基礎(chǔ)之上進行維修設(shè)計才能保證定量可靠性，這對于合理規(guī)劃建筑設(shè)計、保證建筑使用安全具有重要意義。

2.民用建筑的維修設(shè)計

建筑物維修設(shè)計需要以建筑維修理論作指導，只有基于這種理論指導之上，再通過研究維修工作同建筑質(zhì)量、成本等相關(guān)參數(shù)的關(guān)系才能擇選出最優(yōu)維修設(shè)計。

2.1建筑質(zhì)量的設(shè)計影響

建筑施工質(zhì)量受工程設(shè)計、施工材料及施工技藝的影響極大，不進行維修的建筑物質(zhì)量再好隨著使用年限的增加質(zhì)量也會下降。進行經(jīng)常性的建筑維修有利于保證建筑物質(zhì)量恒定，圖1為建筑物維修頻率同建筑物質(zhì)量間的關(guān)系。在這里需要明確一點，維修并不等于維護，并非是進行簡單的壞損修理，它是保證建筑質(zhì)量的關(guān)鍵。

圖1

2.2維修設(shè)計要點

進行建筑結(jié)構(gòu)維修設(shè)計，需要在充分考慮建筑設(shè)計整體完整性的基礎(chǔ)之上來對建筑物局部維修設(shè)計進行分析，在此基礎(chǔ)之上所形成的維修設(shè)計需要有圖表及說明，設(shè)計完成之后設(shè)計文件需上交給施工公司。建筑工程的維修設(shè)計首先需要遵循以下幾點：①維修設(shè)計遵循可清掃性原則，要考慮維修過程中不同區(qū)域的難清掃程度。②維修設(shè)計中針對易損壞管線、設(shè)備的檢查與維修工作需要體現(xiàn)出來。③維修設(shè)計要堅持可修復性，對于壞損部位主要采用修復和替代兩種維修方式。④維修設(shè)計要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的耐久及匹配來進行材料選擇，保證材料具有可取代性。

3.基于舊建筑物的改造設(shè)計探索

基于舊建筑物的改造設(shè)計是現(xiàn)階段資源環(huán)境問題壓力下所出現(xiàn)的一種建筑設(shè)計?；谂f建筑物的改造可以延長舊建筑的使用壽命，減少城市建筑拆除重建現(xiàn)象的發(fā)生，有利于降低污染、減少耗能，是一種具有前瞻性的可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計。下面就針對這種改造設(shè)計的設(shè)計要點進行探討。

3.1統(tǒng)一兼顧改造設(shè)計的技術(shù)與風格

對舊建筑進行改造設(shè)計時，首先需要在新技術(shù)支持下統(tǒng)一兼顧改造設(shè)計中各種關(guān)系，保證被改造設(shè)計物既能相比之前有所進步同時又能同當下時代環(huán)境相和諧。以舊建筑物外墻為例，傳統(tǒng)舊建筑物中有些是以水刷石來進行墻體修飾的，這些水刷石受使用年限影響多數(shù)已出現(xiàn)褪色、剝落。針對這種建筑物的改造設(shè)計首先應(yīng)該在節(jié)能的基礎(chǔ)之上注重墻體保溫，聚苯顆粒外墻保溫裝飾系統(tǒng)就是比較好的選擇，它可以增加墻體保溫強度，同時色澤的選擇也應(yīng)與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。

3.2改造設(shè)計需遵循使用需求變化

建筑物修建年代的不同決定了它們對使用需求的適應(yīng)性也各不一樣，進行舊建筑物的改造設(shè)計，除了要改造建筑物整體結(jié)構(gòu)使之更適應(yīng)現(xiàn)代建筑風格之外，還需要對建筑物的實用性進行改造，即改造工作要基于現(xiàn)代社會使用需求的變化來進行設(shè)計，例如根據(jù)使用需要可拆除舊建筑物原有的樓梯改設(shè)電梯以提高便捷性。此外，在進行改造設(shè)計時可以根據(jù)改造區(qū)建筑的具體用途來重新進行分區(qū)，整體設(shè)計需符合現(xiàn)代設(shè)計理念，盡量保護建筑主體并在此基礎(chǔ)之上盡可能的利用可持續(xù)發(fā)展思想來進行改造。

3.3改造設(shè)計中科學數(shù)據(jù)的利用

改造設(shè)計在很大程度上決定了改造工作是否成功、改造后的建筑物是否能體現(xiàn)新時期的社會經(jīng)濟效益。因此在進行舊建筑物改造設(shè)計的過程中，需要注意利用科學數(shù)據(jù)，以避免設(shè)計缺陷給改造工作帶來巨大損失。例如可以使用計算機來對改造設(shè)計構(gòu)思進行模擬設(shè)計，它有利于保證設(shè)計客觀性，減少人為設(shè)計帶來的失誤。

小 結(jié)：

綜上所述，在進行建筑物維修設(shè)計與改造設(shè)計的過程中需要綜合考慮的因素較多，一些技術(shù)上的應(yīng)用也具有較大靈活性。但是，無論是維修設(shè)計還是改造設(shè)計，其設(shè)計的最終目的是為了讓建筑物更加滿足人類生產(chǎn)生活，因此設(shè)計工作要基于建筑物實際情況科學合理的進行，只有這樣才能確保維修、改造工作的順利進行，提高它們的社會經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]梁宸.老建筑改造與可持續(xù)發(fā)展[D].東北師范大學 2012

[2]李強.關(guān)于既存建筑改造的思考[D].天津大學 2010

[3]王鎮(zhèn)中.既有工業(yè)建筑改造再利用項目社會與生態(tài)效益后評價研究[D].西安建筑科技大學 2013