江苏省美术馆建筑方案文本3

[21]剖面图SECTION[22]结构体系STRUCTURESYSTEM结构体系3.1工程概况本场地拟建江苏省美术馆（新馆），该建筑为综合楼，它将成为江苏省乃至国内重要的艺术品典藏、陈列、展览、研究和公民素质教育基地，成为信息传播、海内外国际文化艺术交流的活动中心，成为显示江苏省文化艺术和社会教育水平的一个宣传窗口。新馆是集收藏、研究、陈列、展览、教育、交流、服务等诸多功能为一体的现代化美术博物馆。新馆的两部分分别高约20.2米和24米，地面以上为4层，有二层地下室。建筑的结构主要分为两部分：建筑的中心部分是中央大厅和地下一层的演讲厅，中央大厅空间的玻璃屋顶部分采用轻钢结构支撑。建筑的地下二层是地下车库。建筑中央大厅四周环绕的空间用来作为陈列、展览、管理和教育用房。建筑四周环绕的部分是模数化的非常简单的钢筋混凝土结构。按照建筑的模数网格，柱子和墙被安排在建筑的内部。演讲厅的剪力墙是钢结构和混凝土剪力墙加上高为0.5米的梁架。演讲厅内不需要柱子。中央大厅的屋顶最大跨度为20米，为钢结构桁架梁体系，桁架梁高约为1米。考虑到建筑楼梯和墙的数量，建筑的支撑结构是并不复杂的。江苏省美术馆的建筑结构设计遵循严谨的建筑网格。主要结构是钢筋混凝土结构，在大跨度的地方使用钢结构和混凝土结构结合的结构方式。总体上说，江苏美术馆的建筑结构是非常简单清晰而有效的。本工程设计使用年限100年，安全等级为一级。3.2设计依据、资料3.2.1采用的主要规范、规程：《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2004）《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-95）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《预应力混凝土结构抗震设计规程》（JGJ140-2004）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）3.2.2设计资料3.2.2.1风荷载及雪荷载根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），取基本风压为WO=0.50kN/m2（100年一遇）。基本雪压So=0.45kN/m2（100年一遇）。3.2.2.2地震作用按《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-2004），本工程的抗震重要性类别为乙类。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），南京市的建筑抗震设防烈度为7度（第一组），设计基本地震加速度值为0.15g，结构的抗震措施按8度抗震采用，当采用钢筋混凝土框架结构或框架—剪力墙结构时，框架抗震等级为一级，剪力墙抗震等级为一级。3.2.2.3楼面活荷载办公室2.0kN/m2会议厅3.0kN/m2展览、研究、阅览5.0kN/m2地下车库4.0kN/m2楼梯、走廊、卫生间2.5kN/m2消防疏散楼梯3.5kN/m2钢筋混凝土上人屋面2.0kN/m2钢筋混凝土不上人屋面0.5kN/m2未注明荷载均按有关规定、规范取值3.2.3结构体系及计算依据3.2.3.1基础及地下室设计根据本工程地基特点（岩土体特征综合评述一览表），基础拟采用天然地基上的片筏基础（利用地下室底板），考虑到地下室埋深较大，设计中将充分考虑地下水浮力的影响。3.2.3.2上部结构主体结构拟采用钢筋混凝土框架结构，当钢筋混凝土框架不能满足设计要求时，也可采用钢结构，需作力学及经济上对比后确定，由于层高较高，荷重较大，在地震效应作用下，位移可能不满足规范要求，此时可在适当位置布置适量剪力墙（或钢支撑），以减少结构的水平变位。对于部分大跨度构件，采用预应力混凝土结构或钢结构，以减少构件的高度，并减少结构在使用荷载下的挠度及裂缝。对于楼面超长，拟采取设置后浇带，选用膨胀混凝土，考虑温度应力配筋（如预应力楼板）等措施而不设伸缩缝，当不影响建筑使用功能时，也可考虑在合适部位设置变形缝。3.2.3.3计算分析主楼结构采用PKPM系列软件SATWE的计算作为结构主要的设计及配筋依据，并用其它同类型计算软件进行校核。其中，SATWE软件采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑等杆件，用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙。对于不规则平面，进行平动-扭转藕联计算分析。对于部分受力复杂部位采用SAP2000程序进行局部有限元分析。3.2.4材料3.2.4.1混凝土基础采用C30混凝土。地下室底板，外墙，顶板均采用C30密实防水混凝土，柱、墙、预应力混凝土构件采用C30C60砼。3.2.4.2钢筋、钢铰线普通钢筋采用HPB235钢（fy=210N/mm2）和HRB335钢（fy=300N/mm2）及HRB400钢（fy=360N/mm2）。预应力钢筋采用高强度低松驰钢铰线fptk=1860kpa。3.2.4.3钢材主体钢结构采用Q345B。次钢梁及其它次要钢构件采用Q235B。3.2.4.4墙体尽量采用混凝土空心砌块、加气砼块或其它轻质隔墙材料。以减轻结构自重，减少梁、柱、墙、基础构件截面。幕墙为石材幕墙。[23]光学和照明设计LIGHTINGSYSTEM光学和照明设计照明设计是反映美术馆空间特色及展览陈设的重要手段，需要专业的照明设计机构的介入。本案属省级美术馆的重大照明工程，其景观和展陈照明设计要由具备照明专业知识的建筑师、艺术家、照明设计师主持完成。为实现最终照明设计成果，加强相互的沟通和激发彼此的创造力是实施的关键。我们将配合专业照明设计顾问从方案设计开始，针对各种照明问题进行实验和模型模拟，以期最佳的反映空间的品质效果；我们的配合将贯彻建筑设计、室内设计以及陈展设计的每个环节，依据国际照明协会和国际标准化组织联合制订的评估照明质量的国际标准，以照度、眩光等级、显色指数作为设计评估依据，实现美术馆照明设计的科学化、规范化。4.1照明的基本元素：环境照明、重点照明、演示照明。4.1.1环境照明：如入口大厅的基础照明或阅览室的展架照明等，着重于光线的均匀、柔合。4.1.2重点照明：在雕塑展览中，直射在雕塑上的灯光强调注意的对象，并创造知觉上的层次。4.1.3演示照明：带有色彩、图案及动态变化的装饰性照明，营造出独特的氛围和魅力。4.2照明设备：包含室内灯具、室外灯具和控制系统三大类。4.3照明的品质通过虚拟灯具及照明模拟程序在计算机中模拟照明效果，经过不断的调整，可以达到期望的最终效果。使用模型进行照明测试以难在计算机中得到的照明效果。在现场安装时由设计师和专家共同进行实物模型试验。4.4通过三种嵌入式灯具，达到不同的照明效果。筒灯具具有旋转对称的光分布，可提供基础照明使用，在墙上的光改为扇形。嵌入式墙面布光灯能在垂直表面上产生均匀的照明。嵌入式方向性射灯能够产生定向加强光，可吸引参观者的注意力，营造出一种主体鲜明的氛围。[24]给排水设计WATERSUPPLYANDDRAINAGE给排水设计5.1设计依据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97建筑专业提供的方案设计图纸5.2生活给水系统5.2.1水源以市政给水管网为水源。拟从室外给水管网上引入一根DN100进水管，供给本工程的生活用水。5.2.2生活用水量本工程生活用水主要为参观人员、工作人员的生活用水和地坪冲洗以及绿化浇洒等。最高日生活用水量为115吨/日，最大小时用水量为为18吨/时。5.2.3供水方式由室外管网直接供水。5.2.4热水供应卫生间洗手盆热水由分散设置的电热水器供给。5.3消防系统5.3.1水源市政给水管网。拟从市政管网上接入二根DN200引入管，在基础四周环通，作为本工程消防水源。5.3.2消防水量消防系统名称设计参数火灾延续时间一次灭火用水量室外消火栓系统30升秒2小时216m3室内消火栓系统20升/秒2小时144m3自动喷淋系统30升/秒1小时108m3合计80升/秒468m35.3.3室外消防系统室外消防水量由室外环网直接供给，室外消火栓布置最大间距为120米，消防水泵接合器15～40米范围内设置室外消火栓。5.3.4室内消火栓系统按照规范设置室内消火栓，确保室内任何部位有两股水枪充实水柱同时到达。室内消火栓箱采用组合式消火栓箱，上层箱内配置DN65消防龙头、25米水龙胶带、19毫米直流水枪及φ25消防卷盘，下层设三具MFA-4手提式磷酸铵干粉灭火器。5.3.5自动喷水灭火系统除不宜用水扑救的场所之外，均以自动喷水灭火系统保护。藏品库房和陈列室采用预作用系统，其它部位为湿式系统。5.3.6供水系统和增压设施：消火栓系统和喷淋系统均为一个压力区。地下一层建消防泵房一座。泵房内设置252m3消防水池一只、消防泵和喷淋泵各两台，屋顶设置18m3消防水箱一只。火灾初期由屋顶水箱供水，水泵启动后即转为水泵供水。5.3.7气体灭火系统：遇水即损藏品库房采用七氟丙烷组合分配气体灭火系统保护。5.3.8建筑灭火器配置本工程灭火种类为A类。按中危险级计算，配置基准最大保护面积15m2/A，每具灭火配置级别为5A，最大保护距离20米。5.4排水系统5.4.1排水体制雨、污水分流。污水经化粪池预处理后排入城市污水管网，雨水直接排入城市雨水管网。厨房含油废水经隔油池处理后纳入污水系统。洗印废水经中和池处理后纳入污水系统。5.4.2污水排放量100m3/d•max。5.4.3雨水系统设置参数设计重现期P：屋面雨水设计重现期为5年，室外雨水设计重现期为1年。暴雨强度：q=2001(1+0.811lgp)/(t+8)0.711综合泾流系统：ψ=0.6。5.5中水系统本工程设中水系统。中水原水为洗涤废水等优质杂排水。中水回用于便器冲洗和地坪冲洗。当基地附近有城市中水系统管网时，则本工程中水将纳入城市中水系统，否则将在建筑内设置污水处理站。5.6管材室内冷热水管采用不锈钢给水管。消防和喷淋管采用热镀锌钢管，卡箍沟槽式连接，小于DN100时采用丝扣连接。室内排水管采用芯层发泡UPVC排水管，室外排水管采用HDPE排水管。[25]能源方案说明ENERGYCONCEPT能源方案6.1概述博物馆建筑要求重视通风和空气调节系统的设计。新鲜空气应在参观者不接近放射和噪音的恒温恒湿条件下提供。此外，高达150W/m2的从居住部分和高亮度照明系统来的内部热载必须被排除。考虑到南京的气候条件，我们设计了以下几点通风和制冷概念方案：通过每个空气处理单元中最优化的提供新鲜空气的驱动和循环再生热轮，使制冷荷载最小化。在建筑中选择出来的一些区域，例如墙和楼板等建筑构件，用埋置水管的方法保持室内常年的恒温，并制约在夏天每天的制冷荷载高峰。制冷能源，作为建筑最主要的能源消耗，由高效的离心压缩致冷器提供。致冷器散发出来的余热被用来作为热水的预热。外部空气可以通过以氯化锂为媒介的除湿过程、而非传统的风机盘管除湿系统加以干燥。参见米空气夹层的双层防火墙。中间的空气夹层用来向各层竖向提供和循环空气。通过位于结合在地板中的源通风格栅给房间提供新风。回风被收集在房间的吊顶里并送回到位于地下室的中央空气处理单元。特定的新风空气量是20立方米每人每小时。6.3通过墙和楼板制冷和制热在可行的地方，运用低温制热和高温制冷，例如地板采暖和在墙体或地板里的冷却管网。用这种方式，内部的能源荷栽可以很容易地被平衡，并减少夜间制冷的制冷峰值。6.4冷却设备用于空调和除湿用的冷却水由中央吸收冷却机和高效无油离心冷却机提供。冷却机产生的废热被用于热水的预热或是通过低噪声干燥冷却器排放。[26]空调方案说明ELECTRICITYCONCEPT空调专篇7.1设计依据采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）；高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）2001年版；全国民用建筑工程设计技术措施（