屋顶绿化—给现代城市带来大自然的呵护

城市屋顶绿化是城市绿化的重要形式之一,是改善城市生态环境,丰富城市绿化景观的有效途径.简述了国内外建筑物屋顶绿化的历史与现状,分析了屋顶绿化的重要意义;指出了屋顶绿化工作中应注意的问题,并对我国屋顶绿化的发展提出建议.     

屋顶花园施工要点分析

人口趋向城市密集，现代建筑也随之增加，绿地面积锐减，环境条件日趋恶化，人们对环境保护的意识达到前所未有的程度。因此，可看到在城市的发展建设过程中，都充分利用各块绿地，增加绿地面积，“见逢插绿”。即便这样，还是达不到人们预期的目的，而现代建筑物大多为平顶房，屋顶多采用钢筋混凝土预制板结构。结合这种建筑结构人们开始建造屋顶花园，让屋顶生机盎然。在这样的情况下，利用各建筑屋顶开辟园林绿地，营造屋顶花园成了最具发展前景的恢复绿地最有效最直接的措施，因此而被广泛应用。但屋顶花园施工要求严格，必须严格按照标准进行施工。     

期首语

近年来，我国城市住宅建设得到了空前的发展．人们对居室生活环境及能耗也越来越予以重视。在专家撰文栏目中本刊编委湖南大学李念平教授撰写了一篇关于我国主要城市住宅室内环境与耗能的调查和分析文章，为进一步研究我国城市住宅建筑环境与能源结构提供了依据。     

“山水城市”理念在住宅开发中的应用

文章从山水城市的理念出发，阐述了如何将山水城市理念应用到住宅的开发中，提出了住宅开发应与生态景观、区域文化相结合，与科技同步发展，重视绿色材料的使用，重视住区软环境的建设。     

高层住区边际空间临街公建的降噪实效研究

我国城市建设重点转向为提升居民生活质量的“存量更新”。现有高密度高层住区受交通噪声影响严重，随着“街区制”的推行，住区交通噪声污染可能进一步加重。在住区边际空间布置临街公建既能提升社会综合效益，也能降低噪声污染。利用噪声模拟软件建立高层住区噪声传播模型，改变临街公建高度、贴线率及屋顶坡度比，进行单一变量下多场景比较。研究如何充分利用可用资源，在满足各利益方需求的同时实现最佳的降噪效果，得到以下结论：临街公建为12 m时被保护住宅立面的降噪实效性最佳；为保证被保护住宅立面的降噪效果，贴线率控制值至少为75 %；若利用坡屋顶实现住宅建筑立面的噪声控制，最佳坡比为i=1:2。此研究可从声环境优化角度为高层住区更新建设提供定量性指导。     

城市屋顶绿化中若干问题探讨

本文指出了屋顶绿化在改善城市环境、提高城市生活质量中的作用。针对城市屋顶绿化中涉及的绿化植物配置、绿化植物栽培管理、屋顶防水排水及屋顶绿化施工问题,提出了解决措施。     

简析寒地建筑节能设计

严寒地区城市住宅独有的气候特征决定其住宅设计与其它地区有所不同。文中通过对严寒地区建筑设计中节能技术的使用，总结出城市住宅节能设计的若干考虑因素，并结合严寒地区城市住宅的地域特征提出相对严寒地区城市住宅设计的重点问题。     

民居建筑坡屋面施工措施要点

坡屋面作为传统建筑屋面的一个分类,近年来,随着住宅产业的快速发展,坡屋面以其造型多变、色彩亮丽和隔热性能优越的特点在住宅中的使用率越来越高,从沿海到内陆城市的住宅建设中出现了坡屋面热,在实际工程中越来越多地涌现。同时由于夏热冬冷地区气候比较恶劣,以及气候对屋顶的影响非常大,所以对坡屋面这类型围护构造的研究有非常重要的现实意义。     

探讨住宅钢结构的特点及应用

钢结构住宅符合国家住宅产业化的目标，符合可持续性发展的战略，并对保护耕地、提高城市建设水平有较大作用。本文介绍了钢结构的优点及其在住宅上的应用。     

城市文化在住宅社区公共空间设计中的渗透与应用

我国都市发展的过程中,城市数量增加的同时带来了城市经济前所未有的发展。发展过程中也显露出一系列过于追求速度所带来的问题。经济效益为重、发展速率为要的城市化扩展趋势得到了一个无法兼顾文化与住宅公共空间合理融合的结果,使得我们的住宅社区公共空间变得单调乏味。本文以城市文化作为切点,从住宅社区公共空间作为载体,进而通过传统文化、空间景观等方向进行与空间的融合,从而讨论住宅社区规划的新形势。     

Numerical simulation and experiments with green roofs for increasing indoor thermal comfort

Green roofs not only improve architectural aesthetics but also help with sustainable development of urban areas. Since modern cities lack green areas, green roofs have been widely used in recent years. This paper is focused on the thermal properties of green roofs and development of a finite element analysis model for the improvement of indoor thermal comfort. A full-scale field experiment was carried out on a school building in Taipei from 29/12/2011 to 01/07/2012 to verify the analysis model and investigate the actual benefit of extensive green roofs. Results found that green roofs have little insulation effect in winter but significant cooling effect in summer, which would decrease the indoor temperature up to 4°C, compared to bare roofs.     

小垂度薄膜屋盖的气弹动力耦合作用方程

薄膜结构自重轻、刚度小、自振频率低,对风的作用非常敏感,一般认为在风荷载作用下会产生较大的位移和加速度反应,并可能引起局部流场的变化甚至诱发气弹失稳,所以应在考虑风与结构的耦合作用基础上分析结构的风振反应。研究了风与薄膜屋盖的耦合作用方程。从弹性薄壳的无矩理论出发,考虑薄膜结构的几何非线性,并引入扁壳理论的假定建立了小垂度薄膜屋盖的平衡方程和相容方程。然后采用流体力学中的势流理论并参考空气动力学中的薄翼型理论确定了作用于封闭薄膜屋盖外侧的动气压,从而建立了风与薄膜屋盖的动力耦合作用方程。为下一步的研究提供了解析模型。     

檐沟对低矮房屋屋面风荷载的影响

为了研究细部构造(檐沟)对低矮房屋屋面风荷载的影响,在同济大学TJ-2风洞试验室对无屋脊硬山屋面、有屋脊硬山屋面、无屋脊出山屋面及有屋脊出山屋面这4种屋面分别做了有檐沟、无檐沟的刚性模型测压试验。试验结果表明:檐沟的存在对于减小屋面各区域的用于主体结构设计的平均风压和用于围护结构设计的极值风压大都有较好的作用,尤其是最不利的极值负风压,其减小的幅度最大达到30%。屋脊、出山和檐沟的共同存在会使屋面各区域的平均风压和极值风压都有不同程度的减小,特别是屋面负压敏感区域的极值负压得到了很大的缓和,减小幅度最大高达60%,从而使屋面各区域的极值负压趋于均匀,且随着它们高度的增加,这种效果更加明显,这对于房屋的抗风设计非常有利。     

Nonlinear dynamic buckling of asymmetrical suspended roofs under step loading

In the present investigation, the nonlinear static as well as dynamic buckling of asymmetrical suspended roofs, acted upon by step conservative loading of infinite duration is examined in detail. This is achieved via a two-degrees-of-freedom imperfect dissipative model simulating the real roof structure. Natural and complementary equilibrium paths are determined for different characteristic values of the parameters involved, revealing a variety of equilibrium configurations. Evolution from symmetry to asymmetry, especially for high roofs, changes the static response from limit point instability to monotonically rising stable paths and increases the amplitude of horizontal displacement. For all cases considered the corresponding dynamic response is associated with point attractors, being either remote stable physical equilibria or prebuckling fixed points, simultaneously locally and globally asymptotically stable, although the dynamic buckling phenomenon has already occurred. The main feature of suspended roofs – sensitivity to horizontal vibrations – is captured by the proposed model, while eliminating the effect of suspension the model yields snap–through buckling as expected.     

阶梯形平屋顶及其参数对建筑屋面极值风压的影响

针对阶梯形平屋面的设计风压系数在前人研究及风荷载规范中都鲜有提及的现状,设计一系列刚体模型测压风洞实验,考察阶梯形平屋顶中等高度建筑的屋面极值风压特性以及阶梯高度和形状的影响。在验证数据可靠性基础上,重点讨论点极值风压及其最不利位置和风向角并据此确定阶梯形平屋顶风压分区;计算面积平均极值风压并将其与美国规范(ASCE7)进行比较。结果表明,阶梯形平屋顶的高层屋面极值负压最不利值与普通平屋顶并无差别,而低层屋面的极值正压和负压受阶梯参数影响明显。除附属面积较小时的负压超过规范限值外,其他面积平均风压结果与规范吻合较好。这些结果不仅能为阶梯形平屋顶的屋面系统设计提供参考,也为其将来纳入我国规范积累了基本数据。     

人工粘性方法用于复杂大跨屋面的平均风压模拟

在复杂外形大跨度屋面平均风压的数值模拟中,数值计算的稳定性是计算风工程中一个很关键的问题,它往往决定了数值模拟的精度。该文主要以上海浦东国际机场复杂大跨度屋面平均风压数值模拟为例,采用人工粘性方法和通常的低阶迎风格式两种途径,模拟大跨度屋面上的平均风压并与风洞实验数据对比分析,得到人工粘性方法与风洞实验结果更为一致,人工粘性方法是提高复杂大跨度屋面平均风压数值模拟精度的一条有效途径。     

Aging of reflective roofs: soot deposition

Solar-reflective roofs remain cooler than absorptive roofs and thus conserve electricity otherwise needed for air conditioning. A currently controversial aspect of solar-reflective cool roofing is the extent to which an initially high solar reflectance decreases with time. We present experimental data on the spectral absorption of deposits that accumulate on roofs, and we attribute most of the absorption to carbon soot originally produced by combustion. The deposits absorb more at short wavelengths (e.g., in the blue) than in the red and infrared, imparting a slightly yellow tinge to formerly white surfaces. The initial rate of reflectance reduction by soot accumulation is consistent with known emission rates that are due to combustion. The long-term reflectance change appears to be determined by the ability of the soot to adhere to the roof, resisting washout by rain.     

基于应变能等效的大跨屋盖结构背景响应等效静力风荷载

根据结构应变能等效,推导了大跨屋盖结构背景响应等效静力风荷载表达式,解决了大跨屋盖结构等效静力风荷载计算中需要兼顾多个等效目标的问题,并赋予了其明确的物理意义,即将其与脉动风荷载下结构的应变能联系起来.最后将该方法应用于国家体育场屋盖结构背景响应等效静力风荷载的计算以验证其有效性.     

马鞍屋盖表面锥形涡流动模型研究

该文基于大跨平屋盖和马鞍屋盖表面锥形涡流动显示试验,对现有的兰金涡模型进行改进,在其涡核区与势流区之间添加过渡区,从而建立了简化的二维锥形涡流动模型,给出了旋涡上部流速、旋涡内部流线曲率以及屋面涡核吸力之间的定量关系。据此流动模型,分析了旋涡强度的影响因素即为旋涡内部流线曲率和旋涡流速:旋涡内部流线曲率越大,旋涡转速越快,旋涡强度越大。基于流动显示试验和测压试验所得平屋盖以及马鞍屋盖表面各旋涡参数之比,以平屋盖表面锥形涡为基准,量化了各风向下马鞍屋盖表面的锥形涡强度。通过加入考虑旋涡效应对传统准定常理论进行修正,给出了锥形涡涡核吸力(均值、峰值)的计算公式,并将计算值与马鞍屋盖刚性模型风洞测压试验数据进行对比,验证了锥形涡流动模型对于预测马鞍表面锥形涡涡核吸力的有效性。     

大跨屋盖表面旋涡的PIV试验研究

该文通过风洞流场显示试验,观察了大跨平屋盖和马鞍屋盖表面的分离泡和锥形涡现象,给出了不同风向、不同屋盖表面的旋涡流线和涡量场分布;分析了风向角、屋盖曲率对于旋涡形态的影响。试验结果表明,当风向垂直于平屋盖迎风前缘时,屋盖表面将形成典型的分离泡现象,且分离泡的涡核位置恰好对应了涡量场的负向峰值。在斜向风作用下,平屋盖和以高点作为迎风点的马鞍屋盖表面将出现锥形涡。观察旋涡的平均流线和涡量场分布图,发现当来流沿两种屋盖对角线时,锥形涡截面形状接近圆形;当来流偏离屋盖对角线时,在靠近来流的一侧,锥形涡截面形状接近椭圆形;流场内负向涡量分布于壁面上,峰值集中在迎风前缘附近和旋涡周围。在相同的风向角下,曲率较大的马鞍表面锥形涡涡轴与屋盖迎风前缘所成角度较大,曲率较小的马鞍表面锥形涡涡轴与迎风前缘所成角度较小。此外,旋涡的瞬时流线图表明,锥形涡是一种瞬时变化的流体现象,其形态和位置在每个瞬时都不相同。