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2023年度高等学校钢结构创新竞赛
获奖作品展示
第十三期:竞赛三等奖作品(5)
获奖作品名称
绿意·方舟图书馆
参赛学校
东北林业大学
参赛学生
关雅琳、袁爽、李旭、王梓霖、关淇舟、张宇涵、赵晨浩、郑铭杰
指导教师
张秀华
建筑设计
本图书馆选址位于陕西省西安市长安区陕西师范大学,抗震设防烈度为8度。本高校图书馆设计共八层,每层高4.5m,采用钢框架结构体系,占地面积为5433m2,建筑面积为42477m2,轴网选用8.4m×8.4m。
图1 建筑人视图
平面功能划分为三部分:由东到西分别为阅览功能空间,中庭空间,西边为藏书空间与主要辅助功能用房。顶层设计中空玻璃和屋顶空中花园。中间层设置咖啡厅、自习室、阅览室。首层设置中庭景观保留原有植被,设置底层休闲区模糊了底层空间与外部空间的界限,营造轻松惬意的空间氛围。
图2 建筑俯视图
图3 楼层爆炸图
结构设计
图4 钢框架单元
薄壁方钢管1-4层采用450×450×14×14的,6-8层截面尺寸为350×350×12×12,全高度进行一次柱的变截面,以节省钢材。主、次梁均采用H型钢,型号分别为HN550×200和HN400×150,钢材均采用Q345D。
图5 梁柱节点图
梁柱节点选择穿板式连接节点。这种连接方式具有良好的装配性,施工过程也比较环保,具有良好的耗能能力,抗震性能也有着相对可靠的保障。
楼板采用钢筋桁架楼承板,在这种楼板体系中,压型钢板的存在又使楼板刚度得到了提升,从而改善了楼板下部混凝土的受力性能,因此楼板的整体性能也会更加优越。
新型能源主要采用光伏板和地源热泵相结合。建筑用光伏板面积396 m2,年输电量99792kWh。
围护结构采用带Low-E镀膜真空玻璃,有效使冬季太阳能波段的辐射进入室内防止室内热能向外泄露,节省冬季的采暖费用。并采用稻草板双侧覆面组合墙体,双面稻草板对型钢骨架起到很好的约束作用,因此这种墙体的轴压性能、抗剪承载力和抗侧刚度都较高,抗震性能也比较优越。
采用PKPM电算,得到结构抗震分析、变形、抗倾覆和稳定验算均符合规范要求,结构安全。
建筑优势
本建筑综合每平米造价343.65元,最大藏书量达到370万册。
建筑整体优势可以归纳为以下四个方面:
设计以人为本:为学生提供休闲、阅读、交流的场所。
节能:采用光伏板和地源热泵,减少对基本公用事业能源的依赖。
装配化:梁柱节点、楼板易于标准化、定型化。
材料效率:采用稻草板、尺寸石材等可持续材料,实现材料效率。
本建筑结构稳定性、抗震性能较好,整体以一种平和、简约、开放的形态向校园展开,试图打造一个集学习与研究、知识创新与休闲体验于一体、充满生命力的图书馆空间,师生可以放松身心学习交流,打开书是文字,合上书是风景。
——THE END——
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