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钢结构方面论文范文文献,与节能节材型科技示范建筑:济南奥林匹克体育中心相关论文答辩
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#22788;理设施能力为：20m2／h.建筑节材技术体系
体育场上部钢结构为2片独立的钢结构罩棚,呈弧形状,覆盖了东西看台大部分观众席.单片罩棚最宽处约70m,罩棚外边缘南北向最长处约330m.整个罩棚外立面落地,钢结构罩棚由径向主桁架和环向次桁架组成,采用折板型空间悬挑结构体系.整个罩棚中间高,两端低,高差14m,罩棚最高点离地面约52m.其中,主桁架最大悬挑长度约为52m,桁架根部最大高度8m,最小悬挑长度约为26,5m,根部高度2.5m.罩棚外侧落地结构采用圆管组合三角形截面,主桁架采用圆管组合菱形截面.罩棚内支坐落在混凝土看台短柱顶部,外支坐落在混凝土平台短柱顶部.看台顶部支座间设5对纵向支撑.
为了增强结构的整体稳定性和侧向抗扭刚度,桁架下弦平面设置了8道水平支撑,支撑采用直径50mm棒钢,施加初始预应力.预拉力值的确定原则：棒钢初始预拉力值的确定,以尽量减少预拉力并且确保结构具有足够的刚度为原则,控制最不利工况时棒钢的应力水平amax<0.7fy,amin>0.05fy,fy为钢材强度标准值.经过反复调试,初始预应力取0.3fy时,拉索受力状态最优.
结构钢材采用Q345B,符合规范GB5118―85有关要求.无缝钢管按GB／T17395―1998选用,热轧型钢按GB／T11263―1998选用.结构用索按上海市工程建设规范DG／TJ08-019-2005J10553-2005选用.
体育馆采用弦支穹顶屋盖结构和下部混凝土简体,框架结构及外网交叉柱编织筒体结构组成的结构体系.其中弦支穹顶由上部单层网壳和下部索杆张拉体系组成,单层网壳为混合型布置,索杆张拉体系为肋环型布置,整个结构支承于周边混凝土环梁上.
济南奥体中心体育馆钢结构弦支穹顶直径为122m,为目前国内外最大直径的钢结构弦支穹顶.我国自20世纪90年代即已经开始对弦支穹顶结构进行研究.国内学者所作的大量理论研究及结构模型试验为弦支穹顶结构在大跨度建筑特别是大型体育场馆中的应用奠定了良好的理论和实验基础.弦支穹顶结构要在实际钢结构屋盖体系中应用仅有理论和实验方面的研究是远远不够的,预应力的张拉施工技术和施工经验是不可或缺的应用基础.在过去的20年中,索杆,索膜、索杆梁体系已经在我国大量建成和正在建设,包括2008北京奥运会的主体育馆为空间张弦结构,北工大体育馆的大跨弦支穹顶,武汉市体育中心体育馆穹顶结构等等,表明我国的施工企业、预应力施工技术和施工经验已经具备,索、膜等材料的生产也有较大发展.
智能化控制应用技术体系
济南奥体中心的智能化设计将奥体中心的各场馆及附属设施作为统一的整体考虑,建立联系各场馆的电信管控通道,各场馆设置了各自独立的智能化子系统.在中心区设置智能化监控中心,作为整个园区的总控制中心.楼宇自控整体规划：体育场、体育馆、游泳馆、网球中心、能源中心,中心商业区分别建立各自独立的楼宇自控系统,对各自建筑单体进行机电设施的自动监控,对变配电、空调通风、给排水、照明、电梯等进行自动控制,确保机电设备的最佳运行,节能降耗及节省人力,财力.通过奥体中心的控制网络平台将各场馆楼控系统联网,信息共享,通过关键数据的上传,在中心区智能监控中心可以对整个奥体中心的楼宇控制进行必要的统一监视.
节能技术体系
本工程自然通风设计主要分为以下几个步骤：建立数学模型：对整个奥体中心的室外微环境分析,得出各建筑物的风压分布,确定自然通风口位置；根据建筑物的实际情况,确定自然通风的开口位置及大小,利用室外气象参数和建筑物的内部负荷分布,进行动态热模拟,得到建筑物表面的温度边界条件；进行室内自然通风模拟计算,得到室内热环境舒适性分布,如计算结果不满意,根据建筑物的实际情况,调整自然通风的开口位置及大小,重复验算(见微气候分析流程示意).
良好的自然采光可以最大限度利用自然光来代替人工照明,以减少能源消耗,同时通过提高视觉环境舒适性改善人的心理状态.自然采光的三个重要方面是：自然采光性能,采光均匀性、照明能源的节省.采光随内部空间引入合理日光,改善照明及视觉舒适度外,配合适当的采光设计及控制,可节省日间的照明需求.采用自然采光,大部分照明系统都可于正常日照情况下关闭,从而节省能耗.全年中,日照时间不断变化,夏季的采光时间最长,冬季最短.
水蓄冷方面充分考虑节约费用.济南城市的用电政策与国家峰谷电价相差较大,约3倍,峰时：1.0003元,谷时：0.3581元.
地源热泵系统为可再生能源.为响应国家节能减排的需要,按照整体能源规划和能源论证,地源热泵系统应用在济南奥体中心的主体育场,主要承担体育场非赛事期间空调采暖负荷.体育场赛事期间的负荷由能源中心承担,地源热泵空调系统承担体育场非赛事期间的部分空调采暖负荷,非赛事期间的峰值负荷由能源中心和市政热源承担.体育场主空调系统共设4个换热站(A、B、C、D),空调系统相应分为4个区,即A区、B区,C区,DN.由于设计冷热峰值负荷出现的时间短,若按设计峰值冷热负荷匹配地源热泵机组,会导致机组容量和系统投资增加.为保证系统的运行安全可靠和降低系统投资,决定采用地源热泵系统承担基本负荷,能源中心和市政热力承担峰值负荷.根据评估预测和要求,确定体育场地源热泵系统总装机冷负荷为4000kW,总装机热负荷为3500kW.而体育场的高峰负荷仍由主能源中心和市政热力提供.
结论
济南奥体中心工程的设计优化集成了以下先进,适用和创新技术,并在2009年12月20日通过了国家住房和城乡建设部的验收,符合示范工程标准,并获得证书(NO.09046)：节地方面：项目总体规划、场馆平面布局、交通流线组织,地下空间开发利用和场馆功能设计先进合理,充分利用地形地势,节约了土地,通过立体交通组织减少建筑占地面积和地下建筑覆土绿化,有效增加绿化面积,美化环境和增加市民健身休闲活动用地.
节材方面：优化了体育场和体育馆的结构设计.尤其是采用的直径122m大跨弦支穹顶结构,体系简洁,建筑效果好,用钢量低,节材显著.体育场钢结构用钢量6500t,体育馆钢结构用钢材2420t,用索133t,相比国内同类同规模钢结构用钢量减少30-40％.
节水方面项目用地内自建中水处理站,淋浴水循环用于；中厕绿化减少废水外排,处理能力20m3／h.
外围护结构采用外墙外保温技术和复合保温墙体,均高于国家及地方的节能标准要求,建筑围护结构节能约55％.结合当地文化创意设计“柳叶”形式的新型遮阳系统,不仅美观,而且可减少太阳辐射,减少空调能耗约10％.
充分利用自然采光、自然通风技术,全年估计可节省人工照明能耗达207536kWh.
能源中心采用水蓄冷技术,便于管理,减少运行费用,减少环境污染.从初投资上：水蓄冷比常规制冷节约438万元,比冰蓄冷节约2339万元；从运行费上水蓄冷比常规制冷节约203.45万元／年,比冰蓄冷节约80.66万元／年.
采用大温差、变频水系统空调系统,可以节约水泵电耗40％.
大空间采用分层空调技术,可以节约30％.
新风热回收技术,热回收效率60％.
空调净化消毒技术达到降低空调运行能耗及费用的作用.
采用绿色节能高效的新型灯具和智能照明控制等多方面绿色照明技术.
游泳馆、网球馆设置太阳能热水系统,有效利用可再生能源.游泳馆太阳能热水系统的年节能量1389312MJ／a,CO2减排量1620.5t.网球中心太阳能热水系统的年节能量398131.2MJ／a,C02减排量674t.
体育场采用地源热泵系统,利用可再生能源.地源热泵系统冬季总供热量约为12424GJ,地源热泵系统不需要冷却塔和锅炉房,因此每年可以节省能源折合成标准煤424t.按照每吨标准煤燃烧后排放CO2约2.65t,SO,约17.87kg,15.39kg烟尘等大气污染物,排放炉渣0.62t计算,每年减少CO2的排放约1125t、SO2约7585Kq,烟尘约6532Kg、炉渣263t,对改善城市的空气质量有相当大的作用.
先进的智能化楼宇控制系统,使设备在理想状态下工作,降低能耗,可节约运行能耗15％～30％.
因篇幅所限,大量数据和计算报告及相关节点图纸不能一一详细论述.
钢结构方面论文范文文献,与节能节材型科技示范建筑:济南奥林匹克体育中心相关论文答辩参考文献资料：