平屋面摩擦速度的数值模拟研究

建筑屋面的摩擦速度是决定其风致迁移雪荷载的重要因素。该文采用CFD(computational fluid dynamics)方法模拟了平屋面的摩擦速度,并结合其分布特征分析了屋面积雪传输率、侵蚀通量和暴露系数随跨度的变化趋势。为验证CFD方法的湍流模型对平屋面摩擦速度模拟的影响,将数值模拟结果与Irwin探头风洞试验进行了对比,结果表明Realizable k-ε湍流模型的模拟结果与风洞试验最为接近。根据4种不同跨度屋面的CFD模拟结果发现,当屋面跨度与高度之比为4时,屋面平均摩擦速度最小;并且随着跨度的增大,屋面摩擦速度最小值所在的位置和积雪沉积的区域均逐渐向迎风侧屋檐靠近。同时发现,屋面积雪的平均侵蚀通量随着跨度的增大而减小,屋面积雪传输率和雪荷载暴露系数则随着跨度的增大而增大。

平屋面双坡板式光伏阵列风荷载特性

为了量化屋面光伏面板系统的设计风荷载,制作了缩尺比为1:25的平屋面光伏面板阵列模型,进行了刚性模型测压风洞试验。研究了风向、阵列间距、面板安装倾角对面板阵列风荷载特性的影响,结果表明斜风向是不同工况面板风荷载的控制性风向;不同阵列间距面板风荷载分布规律基本相同,中间行面板最不利极值风压力与阵列间距呈负相关;屋面前缘面板的最不利极值风吸力随倾角非线性变化,幅度在15%以内,而屋面中间行面板所受到的极值风吸力随着面板安装倾角的增大而减小。最后,基于基本工况给出面板单元在不同的影响因素下的最不利风荷载系数设计值拟合公式,可用于指导光伏面板阵列的抗风设计。

大跨度钢结构平屋面构造做法创新探索——以郑州大剧院为例

结合实际案例——郑州大剧院屋面构造体系设计,整理分析了当前常用的大跨度屋面防水构造做法及其局限性;结合实际案例的防水设计过程,总结提出适合大跨度场馆平屋面的创新构造体系:轻质屋面复合保温防水系统,可为同类项目设计提供参考和借鉴。

大跨度平屋面的风振响应及风振系数

本文在有限元分析的基础上建立了大跨度平屋面结构在风荷载作用下的风振响应谱分析方法,并采用Davenport谱和由风洞试验得到的屋盖表面的平均风压分布系数计算了屋面的风振响应及风振系数。文中还深入探讨了屋面刚度、来流风速及风向等参数对大跨度平屋面竖向风振响应及风振系数的影响。计算表明:① 大跨度平屋面的竖向风振响应主要是由第一振型所支配,高阶振型对屋面板竖向风振响应的影响很小;② 屋面刚度及来流风速对大跨度平屋面的竖向风振响应影响比较大,但对位移风振系数的影响不太明显;③ 在工程设计中,建议采用位移风振系数来计算大跨度平屋面的等效静力风荷载。

下击暴流作用下平屋面风荷载CFD数值模拟

下击暴流具有与常规大气边界层近地风完全不同的风场特征.基于CFD(Computationalfluid dynamics)数值仿真技术,完成了几何缩尺比为1∶2 000的下击暴流过程的数值模拟,并将其风剖面的模拟结果与理论模型进行了对比.在此基础上,研究在下击暴流作用下,将大跨平屋面置于距下击暴流中心不同径向位置时,屋面平均风压系数和速度场的分布规律,并与大气边界层风场中平屋面的风荷载特性进行了对比.结果表明:数值模拟方法能够较好地再现下击暴流的风场特性;下击暴流风场中平屋面风压分布规律明显区别于大气边界层风场中的风压特性;平屋面风压分布特性与其距下击暴流中心的距离密切相关,随着平屋面逐渐远离下击暴流中心,屋面所承受的压力逐渐由正压转为负压.

豫西北既有居住建筑平屋面节能改造研究

为提高豫西北既有居住建筑平屋面保温节能效果,分析了豫西北既有居住的屋面结构类型及热工性能,提出了平改平、平改坡等节能改造方案,并从选择保温材料、确定保温层及对内部进行冷凝验算等方面对屋顶节能改造可行性技术进行了研究,为豫西北既有居住建筑平屋顶进行节能改造提供了切实可行的改造措施。

平屋面工程渗漏现象原因分析及预防

建筑平屋面防水是建筑工程中的一项重要内容,平屋面防水较容易产生渗漏现象,该现象严重影响了平屋面的使用。通过对平屋面渗漏现象的统计,进而找出渗漏的直接原因,再对导致产生渗漏的直接原因从管理、设计、施工、材料等角度进行分析,目的在于对成因有针对性的预防,提高平屋面建筑防水的质量。

光伏安装系统在既有建筑平屋面改造中的设计研究

文章首先从国家鼓励建筑与光伏发电相结合的政策背景出发,总结了既有建筑在平屋面光伏系统改造中的潜力与优势,找出平屋面建筑光伏安装的注意事项,并对改造中的光伏系统安装种类进行分析,以山东建筑大学1MW太阳能光伏发电示范项目为例,给广大设计施工人员提供一定参考。

对平屋面防水技术及质量控制的探讨

屋面渗漏会影响建筑的正常使用,降低结构的耐久性,影响屋面防水质量的因素有防水材料应用、防水设计方案、施工技术等。文章以某现浇钢筋混凝土平屋面防水为例,探讨了平屋面防水技术及质量控制要点,为类似工程防水施工提供参考。

平屋面渗漏水检测技术及设备研究

比较分析了平屋面渗漏水检测技术与方法,分别从检测与传输、智能处理与分析、机械设计与外观、工程实验与验证四个方面对平屋面渗漏水检测设备的研制进行了详细阐述,并举例介绍了该检测设备的工程应用情况。

非均匀地貌的平屋面建筑风荷载特性研究

通过风洞测压试验,研究单个平屋面建筑物在两类均匀地貌,以及非均匀地貌边界层内的屋面风压分布变化规律。研究结果表明:均匀粗糙地貌下的屋面平均风压系数和脉动风压系数大于均匀平坦地貌,且脉动风压系数差别更显著;从粗糙地貌变化为平坦地貌的非均匀地貌中,用建筑物位置处动压无量纲化时,随着距地貌变化点的距离增大,平均风压系数变化较小,脉动风压系数逐渐减小且变化显著;用上游粗糙地貌动压无量纲化时,随着距地貌变化点的距离增大,屋面迎风分离区平均风压变化较小,迎风下游风压幅值增大,脉动风压幅值略有减小,但在过渡边界层范围内均变化较小;屋面整体平均风荷载的主要影响因素是来流动压变化。

深化设计在大面积混凝土平屋面工程中的应用

大面积混凝土平屋面由于面积大、伸缩缝切割不合理,很容易出现保护层开裂。结合具体工程,探讨设计思路,包括屋面做法优化、细部做法优化等,分析施工工艺流程,涉及找坡层、保温层、防水层、隔离层、保护层,大屋面施工等。既要做到使用功能无缺漏,又要满足观感需要,且每道工序的施工都要提前策划,细部节点深化设计,并做好工作面交接。这些措施和方法可供类似混凝土屋面施工工程借鉴。

大进深混凝土平屋面结构找坡

讨论了大进深混凝土屋面结构找坡的两种方法:底平上坡及斜板找坡。针对前者存在的问题,提出变坡设计的概念,并设计了找坡配件,使大尺度现场找坡变得简单、便捷、准确;针对后者,结合平面设计的优化,进一步讨论了柱内排水的构造。

平屋面构造防水研究及应用

在对建筑水渗透运动规律和建筑防水基本原理进行研究的基础上,提出了有关平屋面工程构造防水设计的基本原则及其耐久性、可靠性指标,据此设计和施工的成功的工程实例可供借鉴。

下击暴流作用下大跨平屋面的极值风压分析

在下击暴流风场中,大跨平屋面建筑顶部的来流分离区及尾流区域处风压具有极强的非高斯特性。基于稳态冲击射流作用下的大跨平屋面建筑刚性测压试验结果,使用高阶统计量法研究了典型径向距离处屋面风压高斯与非高斯分区特性,利用TPP法计算测点峰值因子,发现平屋面表面测点极值风压系数与建筑物离下击暴流喷口间距有密切关系,研究结果表明:在下击暴流作用下,大跨平屋面部分区域出现明显的风压非高斯特性,尤其是迎风和背风边缘区域;屋面中心区域和屋面侧边缘区域峰值因子较小,屋面峰值因子取值范围在3.99~9.29,测点峰值因子均明显大于《建筑结构荷载规范》中的取值;在不同径向距离处,极值风压系数均为负值,来流分离区域及尾流区域风压系数绝对值较大;极小值风压系数绝对值随径向距离的增加先增大再减小,在径向距离为1.25 D_(jet)时极小值风压系数绝对值出现最大值。

北京地区平屋面和墙体隔热热工研究

为分析少数已建的建筑节能工程出现的顶层向阳方向内墙呈４５°角拉裂的成因，立专题对平屋面的保温隔热性能进行了研究，从理论和试验两方面解释和解决墙体的拉裂问题。介绍了正确进行墙体和屋面隔热热工计算的原理、方法，及在实践中的指导意义。

平屋面防水层设计的若干问题

就平屋面防水层设计过程中防水等级确定、防水设防做法、复合防水层、屋面构造中防水层位置等问题及其与规范相关条文的关系进行了探讨。

平屋面排水组织设计

平屋面排水的组织设计往往被设计人员所忽视,以至于设计出的图纸施工单位无法按其施工或造成屋面积水。文章依据规范规程对平屋面排水的相关要求,通过具体案例分析,试图给出一种简便、正确、易操作的设计方法,来避免平屋面排水组织设计上的错误。

女儿墙对平屋面阵列光伏板风荷载的影响

风荷载是光伏支架最主要的设计荷载之一,目前对于屋顶上的光伏支架取值尚没有统一的标准。通过刚性模型测压风洞试验的方法,对不同女儿墙高度下平屋面阵列光伏板上风荷载分布进行分析。结果表明:对于平屋面上光伏板,无女儿墙时,光伏板的整体体型系数距离屋面边缘越近所承受的风荷载越大;女儿墙高度的增加可以有效减小平屋面光伏板所受到的风吸力。当女儿墙高度大约为0.42倍的光伏板高度时,其最大负压对应的折减系数可以达到50%以上;当女儿墙高度大于该高度后,女儿墙高度的增加对减小光伏板的风荷载效应趋于稳定。