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第一篇：建筑數(shù)字課程公眾號(hào)輔助教學(xué)探析

摘要：隨著高教改革和建筑數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展，建筑數(shù)字技術(shù)課程原有的教學(xué)體系出現(xiàn)了一些問題，如教學(xué)內(nèi)容不足、教學(xué)模式單一、“精度”及課程銜接不足、難以形成客觀有效的成果點(diǎn)評(píng)及展示等。利用目前使用人群極高的微信軟件，以公眾號(hào)模式作為該課程輔助教學(xué)平臺(tái)，借助其低門檻、高關(guān)注、快速有效的信息傳遞方式及多維化的交流模式解決該課程出現(xiàn)的問題，可打破教與學(xué)的壁壘，為同類課程教學(xué)改革與實(shí)踐提供借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑數(shù)字技術(shù)課程；教學(xué)改革；微信公眾號(hào)；輔助教學(xué)

一、建筑數(shù)字技術(shù)課程目前所面臨的問題 從20紀(jì)80年代開始，國(guó)內(nèi)高校的建筑學(xué)專業(yè)陸續(xù)開設(shè)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)類課程(建筑數(shù)字技術(shù)課程的前身)。該類課程盡管起步較晚，但發(fā)展迅速，且對(duì)目前建筑學(xué)專業(yè)的發(fā)展和行業(yè)的走向起到了一定的影響。由于其發(fā)展速度過快，傳統(tǒng)的教學(xué)模式在目前的教學(xué)過程中遇到了很多共性問題。

（一）教學(xué)學(xué)時(shí)有限，教學(xué)內(nèi)容覆蓋不足目前，根據(jù)《高等學(xué)校建筑學(xué)本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》(2014版)的指導(dǎo)建議，建筑數(shù)字技術(shù)類課程的參考學(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí)，推薦課程目錄包括AutoCAD，Photoshop，SketchUp等十種軟件[1]，目前的課時(shí)想要覆蓋大部分內(nèi)容是不可能的。參考學(xué)時(shí)的分配僅能夠滿足學(xué)生對(duì)目前常用軟件基本內(nèi)容的了解。學(xué)生需要課后依靠網(wǎng)絡(luò)教程或是專門的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)這兩種輔助學(xué)習(xí)模式，去深入學(xué)習(xí)相關(guān)的軟件的具體應(yīng)用。多年來學(xué)生的反饋，這兩種模式存在著相當(dāng)多的問題。大部分免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)教程資源偏重基礎(chǔ)性，且內(nèi)容質(zhì)量參差不齊，學(xué)生們需要花費(fèi)大量的精力去篩選可用的資源；收費(fèi)教程和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)又對(duì)學(xué)生設(shè)定了門檻兒，高額的學(xué)費(fèi)使很多經(jīng)濟(jì)條件有限的學(xué)生望而卻步；另外，以上兩種輔助教學(xué)模式都在一定程度上與建筑學(xué)專業(yè)課程對(duì)接不足，其教學(xué)內(nèi)容往往關(guān)注于軟件本身而忽略了其在專業(yè)實(shí)踐中的應(yīng)用。針對(duì)以上問題，大部分高校的建筑學(xué)專業(yè)對(duì)建筑技術(shù)課程的學(xué)時(shí)都進(jìn)行了相應(yīng)的增加，目前該類課程的平均學(xué)時(shí)在96學(xué)時(shí)左右，但從普遍的反饋來看仍是杯水車薪。

（二）教學(xué)模式單一，教學(xué)資源不足傳統(tǒng)的建筑數(shù)字技術(shù)課程的教學(xué)模式往往將教師與學(xué)生固定于計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)，教師通過“電子教室”之類的軟件實(shí)現(xiàn)多機(jī)互聯(lián)共享，通過演示—練習(xí)—指導(dǎo)的教學(xué)過程使學(xué)生逐步掌握3—4種建筑數(shù)字技術(shù)軟件。而通過多年的教學(xué)實(shí)踐，這樣的模式存在著很大的局限性：學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力參差不齊，在集中教學(xué)演示過程中，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較差的學(xué)生很難跟上教學(xué)進(jìn)度；傳統(tǒng)的教學(xué)模式仍為“單一”地模仿教師操作的過程，學(xué)生被動(dòng)接受，很難主動(dòng)地對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展；傳統(tǒng)教學(xué)模式仍以教師為主體，是教學(xué)信息傳遞的發(fā)起端，機(jī)房?jī)?nèi)的軟硬件則是教學(xué)信息傳遞的媒體。在多數(shù)情況下，教學(xué)信息的傳遞是單向的，并且在傳遞過程中還會(huì)受到教學(xué)媒體配置的影響(三維模型及模擬軟件對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件配置要求較高，很多操作如圖形渲染、模擬、動(dòng)態(tài)漫游在課堂有限時(shí)間內(nèi)無法演示)。另外，由于建筑數(shù)字技術(shù)課程所涉及到的軟件信息較多且更新較快，授課教師不可能全都掌握并實(shí)時(shí)更新。因此，這種單向化的教學(xué)體系很有可能會(huì)造成教學(xué)信息單一、閉塞、滯后等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（三）教學(xué)“精度”不足，與建筑設(shè)計(jì)課程銜接較少目前，在建筑數(shù)字技術(shù)課程的教學(xué)中，有限的學(xué)時(shí)主要分配于演示、上機(jī)練習(xí)與指導(dǎo)三部分教學(xué)內(nèi)容(其中后兩部分課時(shí)重疊)。多年的教學(xué)反饋反映出大部分學(xué)生能夠掌握軟件的基本命令，同時(shí)實(shí)現(xiàn)基本圖形的繪制，但要深度挖掘軟件的功能，完成復(fù)雜圖形或知識(shí)點(diǎn)深化，則需要學(xué)生在課后自學(xué)完成。由于缺少教師的指導(dǎo)，大部分學(xué)生無法達(dá)到“精度”要求，同時(shí)，這一問題也延續(xù)到建筑學(xué)專業(yè)的課程設(shè)計(jì)中。建筑數(shù)字技術(shù)課程不同于一般的理論課程，它的實(shí)踐性非常強(qiáng)，很多實(shí)踐是圍繞著建筑設(shè)計(jì)課程展開的。其教學(xué)成果最終也是通過建筑設(shè)計(jì)課程體現(xiàn)出來的，而往往在這一過程中矛盾漸漸產(chǎn)生。由于設(shè)計(jì)課程的教師無法指導(dǎo)學(xué)生完成建筑數(shù)字技術(shù)的輔助應(yīng)用，而這一時(shí)期建筑數(shù)字技術(shù)課程多已結(jié)課，學(xué)生的教學(xué)成果反饋形成障礙，導(dǎo)致兩課程銜接處出現(xiàn)斷點(diǎn)。

（四）作業(yè)點(diǎn)評(píng)信息單向傳遞，成果展示不足傳統(tǒng)課堂對(duì)于作業(yè)的點(diǎn)評(píng)往往是單向，教師將每個(gè)學(xué)生的作業(yè)存在的問題以評(píng)語和意見形式傳遞給學(xué)生。學(xué)生之間很難形成作業(yè)反饋信息的共享，很多共性問題教師需要反復(fù)點(diǎn)評(píng)，重復(fù)做工[2]。另外，學(xué)生接受的點(diǎn)評(píng)信息僅為授課教師個(gè)體，信息單一且易受到教師主觀意識(shí)的左右，而這一過程恰恰需要更多的專業(yè)人士從不同角度加以點(diǎn)評(píng)。根據(jù)以上問題，很多院校的建筑數(shù)字技術(shù)課程在結(jié)課后增加了成果展示的環(huán)節(jié)。而通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，這種展示往往受到場(chǎng)地和時(shí)間的限制，同時(shí)觀展人群也極為有限。

二、微信公眾號(hào)輔助教學(xué)的探索

目前，微信已經(jīng)成為高校大學(xué)生最為重要的溝通、交流、信息與獲取的工具。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高校大學(xué)生的微信使用人數(shù)占九成以上，這其中每天使用微信的人數(shù)在85％以上。微信公眾號(hào)是微信框架下的一個(gè)自媒體平臺(tái)，使用者可以通過平臺(tái)快速地發(fā)出文字、語音、視頻、圖片等文件。利用平臺(tái)的這一特點(diǎn)加之微信龐大的使用人群和較低的運(yùn)行成本，很多高等教育機(jī)構(gòu)借助這一平臺(tái)建立了立體化教學(xué)模式。交互式的學(xué)習(xí)應(yīng)用、碎片化的知識(shí)點(diǎn)推送、多維度的交流方式使得學(xué)習(xí)突破了時(shí)間、空間的限度，更多元化、更便捷、更易被年輕人接受。利用微信公眾號(hào)的特點(diǎn)，筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)建筑數(shù)字技術(shù)課程的輔助教學(xué)進(jìn)行了實(shí)踐探索。

（一）借助微信公眾號(hào)平臺(tái)形成輔助教學(xué)，補(bǔ)充完善課程內(nèi)容學(xué)時(shí)的限制、課程內(nèi)容覆蓋不足是目前建筑數(shù)字技術(shù)課程面臨的最大問題[3]。在課程改革實(shí)踐中，首先對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充（公眾號(hào)平臺(tái)上傳未講授知識(shí)點(diǎn)的微課，圖文并茂地推送相關(guān)軟件重難點(diǎn)應(yīng)用的短文等），打破課程學(xué)時(shí)的束縛。學(xué)生可以隨時(shí)隨地自學(xué)未開設(shè)課程內(nèi)容。其次，對(duì)數(shù)字技術(shù)課程所涵蓋軟件進(jìn)行系統(tǒng)分類，同時(shí)在公眾號(hào)平臺(tái)下依據(jù)分類形成框架體系，使輔助教學(xué)導(dǎo)向性更強(qiáng)，學(xué)生在自學(xué)過程中更有針對(duì)性。最后，在每個(gè)框架體系下開設(shè)交流與評(píng)論區(qū)，學(xué)生學(xué)習(xí)的心得、問題及對(duì)課程內(nèi)容的要求都可在評(píng)論區(qū)中，教師以此為依據(jù)，及時(shí)對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和完善。

（二）形成“多向多元化”的立體教學(xué)體系微信公眾號(hào)的教學(xué)不僅可以輔助原有教學(xué)體系，同時(shí)也可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中“按部就班，因師施教”的不足。學(xué)生可以在教師的各種教學(xué)信息中自由地選擇所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，同時(shí)根據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況提出反饋，在共享討論中將學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題逐一解決。這種教學(xué)體系使教學(xué)信息的傳遞多向化。教師傳遞學(xué)生，學(xué)生反饋教師，學(xué)生之間交流共享，非常適合在有了一定的課程基礎(chǔ)后，對(duì)課程內(nèi)容做進(jìn)一步地延伸，同時(shí)也能滿足不同性格、交流習(xí)慣、學(xué)習(xí)程度、興趣愛好的人群學(xué)習(xí)的需要。微信公眾號(hào)是一個(gè)開放的信息平臺(tái)，在此基礎(chǔ)之上建立的輔助教學(xué)體系不僅可以容納本校的教師與學(xué)生，同時(shí)也可以適時(shí)地開辟出一定的開放空間，將校外的專業(yè)教師、學(xué)生、行業(yè)內(nèi)的專家及從業(yè)人員引入其中，使得教學(xué)信息的發(fā)起端更為多元化。學(xué)生可以從中得到更多更實(shí)時(shí)的信息，教師可以及時(shí)完善更新教學(xué)內(nèi)容。校內(nèi)、校外、學(xué)生、教師、專家、專業(yè)人員之間的多向多元化的立體教學(xué)使得課程的關(guān)注度更高，受眾群體更廣。

（三）對(duì)接建筑設(shè)計(jì)與專業(yè)的課程，提升課程“精度”利用公眾號(hào)的教程、共享討論、課程反饋等多種渠道對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行“精”加工，解決數(shù)字技術(shù)課程易學(xué)難精的老問題。同時(shí)，針對(duì)不同年級(jí)的設(shè)計(jì)課程、理論課程，提出相關(guān)聯(lián)的數(shù)字技術(shù)內(nèi)容和知識(shí)熱點(diǎn)，將各課程的專業(yè)教師引入到公眾號(hào)的平臺(tái)內(nèi)，聯(lián)合推送相關(guān)聯(lián)的熱點(diǎn)知識(shí)（如針對(duì)某一設(shè)計(jì)課程，如何利用數(shù)字技術(shù)形成設(shè)計(jì)構(gòu)思；如何利用數(shù)字技術(shù)將專業(yè)理論知識(shí)應(yīng)用到設(shè)計(jì)分析中等），共同參與到課程內(nèi)容的建設(shè)與補(bǔ)充、平臺(tái)內(nèi)的共享討論和問題的反饋。通過公眾號(hào)平臺(tái)，使建筑技術(shù)課程成為對(duì)接專業(yè)課程和設(shè)計(jì)課程間的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠?qū)?shù)字技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用精準(zhǔn)地定位到其對(duì)應(yīng)的專業(yè)實(shí)踐中去[4]。

（四）形成多維的點(diǎn)評(píng)與成果展示機(jī)制公眾號(hào)平臺(tái)可以使點(diǎn)評(píng)過程在手機(jī)端進(jìn)行，除了教師點(diǎn)評(píng)環(huán)節(jié)外，還可以增加學(xué)生互評(píng)、校外專家點(diǎn)評(píng)等環(huán)節(jié)以增加作業(yè)成績(jī)的客觀性與公平性。指導(dǎo)評(píng)語和意見通過平臺(tái)進(jìn)行,保證每個(gè)學(xué)生都能夠了解其余同學(xué)的作業(yè)反饋信息,消化吸收他人的間接經(jīng)驗(yàn)。利用微信公眾號(hào)可以很方便地對(duì)課程成果進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)展出與推廣。學(xué)生也可以利用朋友圈的分享功能、作業(yè)展示鏈接的推薦等途徑將課程成果進(jìn)行廣泛宣傳。教師也能夠更方便地向同行及專業(yè)人士介紹學(xué)生的作品。這種多維機(jī)制打破原有場(chǎng)地、時(shí)間、人群的限制,學(xué)生作品能受到更廣泛地關(guān)注和評(píng)價(jià)，見圖1。

三、結(jié)語

經(jīng)過幾輪的教學(xué)實(shí)踐，微信公眾號(hào)的輔助教學(xué)對(duì)原有課程的補(bǔ)充、擴(kuò)展，對(duì)相關(guān)課程的銜接、精化，對(duì)課程成果的點(diǎn)評(píng)、展示都起到了非常大的作用。一方面，課程信息的傳授渠道更多、信息量更大，學(xué)生對(duì)課程的關(guān)注度更高，對(duì)課程內(nèi)容的拓展、實(shí)踐及展示的愿望更強(qiáng)烈；另一方面，任課教師所得到的課程反饋信息更直接、更迅速，反饋對(duì)象也不單單是正在授課的學(xué)生，同時(shí)也包括已結(jié)課的學(xué)生、相關(guān)課程的教師、行業(yè)內(nèi)的相關(guān)人士等等。“廣開言路”使得課程的“精度”得以提升，受眾群體更廣。通過實(shí)踐，筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)也發(fā)現(xiàn)，微信公眾號(hào)的教學(xué)模式更適合于輔助教學(xué)，當(dāng)學(xué)生對(duì)課程的內(nèi)容有了一定的了解，對(duì)課程的基礎(chǔ)知識(shí)有了一定的掌握之后，公眾號(hào)平臺(tái)的輔助教學(xué)才能起到“催化劑”的作用。而越過原有的教學(xué)模式，在零基礎(chǔ)的狀態(tài)下利用公眾號(hào)平臺(tái)學(xué)習(xí)，則很難激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

參考文獻(xiàn)：

[1]高等學(xué)校建筑學(xué)學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì).高等學(xué)校建筑學(xué)本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2014:28.

[2]牛笑，楊夢(mèng)陽.在線微課堂模式下的建筑數(shù)字技術(shù)課程教學(xué)研究[C].信息·模型·創(chuàng)作——2016年全國(guó)建筑院系建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)研討會(huì)論文集,2016:53-56.

[3]李建成.對(duì)當(dāng)前建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)改革的思考[C].從創(chuàng)作到建造——2010年全國(guó)高等學(xué)校建筑院系建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)研討會(huì)論文集,2010:9-13.

[4]王俊,舒波.與設(shè)計(jì)課程相結(jié)合的數(shù)字技術(shù)教學(xué)改革探索[C].數(shù)字技術(shù)·建筑全生命周期——2018年全國(guó)建筑院系建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)與研究學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集,2018:27-30.

作者:牛笑 楊夢(mèng)陽 曹犇 單位:遼寧工業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)與建筑學(xué)院

第二篇：寒地氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)建筑工程探析

引言

近年來，隨著科技的進(jìn)步以及人們對(duì)建筑物功能使用需求的提升，越來越多的充氣膜結(jié)構(gòu)建筑步入人們的視野。充氣膜結(jié)構(gòu)建筑的出現(xiàn)不僅豐富了人們的生活生產(chǎn)需求，也拓展了綠色建筑的發(fā)展空間，成為近年來設(shè)計(jì)師和綠色建筑倡導(dǎo)者們炙手可熱的選擇之一。而氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)作為其中一種重要類型在國(guó)內(nèi)得到迅猛發(fā)展，隨著時(shí)代的發(fā)展，氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)也必將成為21世紀(jì)大跨度空間建筑中最具代表性的結(jié)構(gòu)形式之一。

1氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)概況

1.1氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

氣承式充氣膜的建設(shè)在國(guó)外起步較早，尤其是美國(guó)和日本兩國(guó)在充氣膜的理論研究與實(shí)踐應(yīng)用中都取得了豐碩的成果。早期的氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)多應(yīng)用于大型體育館和展覽館的建設(shè)中，同時(shí)用于配合支撐或裝飾的剛性結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，如美國(guó)密歇根州彭蒂亞克“銀色穹頂”（圖1）、日本東京充氣棒球館[1]等。但由于技術(shù)和理論的限制，該結(jié)構(gòu)很快出現(xiàn)了種種安全性問題，使用率逐漸下降。到了20世紀(jì)90年代，充氣膜結(jié)構(gòu)進(jìn)入到中國(guó)，北京建成國(guó)內(nèi)第一座氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)建筑——北京順義某招待所游泳館（圖2），氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)建筑也在短時(shí)間內(nèi)得到了快速發(fā)展。隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)以其空間跨度大、造型簡(jiǎn)潔新穎和節(jié)能環(huán)保等特征越來越多地應(yīng)用于日常生活中，除了在體育場(chǎng)館的建設(shè)中得到大量使用，在會(huì)議展覽、商業(yè)、工業(yè)廠房、軍事醫(yī)療以及倉(cāng)庫庫房等建設(shè)中也受到越來越多的青睞。

1.2氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)特征解析

相比于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)形式，氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)在能滿足相同建筑使用需求的前提下，還擁有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：（1）滿足多種需求的超大跨度：氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)，從根本上克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式在實(shí)現(xiàn)無支撐的大跨度上所遇到的困難和挑戰(zhàn)。因此，可創(chuàng)造出無柱大跨度空間，最大效率利用建筑的使用面積[2]。（2）建造快速、投資成本低：氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)地建造前通常是經(jīng)過工廠的預(yù)制和模組化的構(gòu)件生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地基礎(chǔ)施工與充氣膜同期進(jìn)行。對(duì)于大部分氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)建筑來說，10天即可安裝完成，快速響應(yīng)市場(chǎng)需求。同時(shí)，由于充氣膜是由新材料制成，因此在建造成本上省去了傳統(tǒng)建筑剛性支撐的費(fèi)用，性價(jià)比高，其造價(jià)只有普通建筑的1/3至1/2左右[3]。（3）實(shí)現(xiàn)內(nèi)部空間的空氣凈化：由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式，需要供風(fēng)系統(tǒng)不斷地為膜內(nèi)補(bǔ)充空氣，保持室內(nèi)的正壓環(huán)境?？諝鈨艋瘑卧?jiǎng)t可以結(jié)合供風(fēng)系統(tǒng)對(duì)排入室內(nèi)的空氣進(jìn)行過濾和凈化，隔絕污染。（4）具有較強(qiáng)的應(yīng)用適應(yīng)性：隨著科技發(fā)展，膜材質(zhì)性能的提升，氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)的使用受自然氣候條件的影響越來越小，滿足世界多地區(qū)的使用。同時(shí)，結(jié)構(gòu)的時(shí)效性也從原來臨時(shí)性結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)向大跨度永久性結(jié)構(gòu)。

2寒地氣候影響因素分析

2.1空氣溫度

空氣的溫度是寒地城市極為重要的氣候特征之一。相比于其他地區(qū)，寒冷地區(qū)四季分明，冬季嚴(yán)寒漫長(zhǎng)且采暖期（日平均溫度小于5℃的天數(shù)）近5個(gè)月[4]。寒地冬季室外的氣溫遠(yuǎn)低于人體舒適溫度，人們長(zhǎng)時(shí)間在室外活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生不適應(yīng)與不方便。例如，黑龍江省哈爾濱市的1月份平均氣溫為零下15℃～零下30℃，即便是進(jìn)行冰雪相關(guān)的室外體育運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間也會(huì)讓人感到身體不適。另外，持續(xù)性的低溫也不利于建筑的施工，尤其是對(duì)充氣膜結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)建造需要水泥和混凝土材料，低溫使其無法達(dá)到相應(yīng)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致施工效率差，施工安全性容易出現(xiàn)較大問題，因此寒地城市冬季可施工周期很有限。

2.2日照時(shí)間

日照可以為建筑提供熱量來源，改善建筑室內(nèi)熱環(huán)境。日照會(huì)隨著季節(jié)的推移而發(fā)生有規(guī)律的變化，在寒地中冬季時(shí)節(jié)的日照時(shí)間相對(duì)較短，加上冬季里霧霾造成的空氣渾濁，建筑得到的有效日照時(shí)間大大減少。而對(duì)于充氣膜結(jié)構(gòu)建筑這種由較特殊材料制成的建筑，日照則會(huì)對(duì)規(guī)劃布局和建筑的使用產(chǎn)生較大影響。同時(shí)，日照不僅會(huì)影響空間的體感溫度，也會(huì)影響建筑內(nèi)的光環(huán)境和建筑室內(nèi)外空間的安全環(huán)境[5]。

2.3風(fēng)、雪荷載

由于充氣膜是柔性材料，內(nèi)部需不斷鼓入空氣以通過氣壓對(duì)膜材進(jìn)行支撐，而寒地的寒風(fēng)降雪則對(duì)建筑的安全性設(shè)計(jì)帶來一定的隱患。嚴(yán)寒地區(qū)冬季降雪量較多，而冬季的低溫使得降雪無法在短時(shí)間內(nèi)消逝，積雪一旦降落在柔性的膜材料上面，若充氣膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或清理不及時(shí)則會(huì)產(chǎn)生“袋狀效應(yīng)”，隨著時(shí)間的積累會(huì)使得充氣膜結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性降低。積雪是在豎直方向上對(duì)充氣膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生荷載影響，而風(fēng)則常常是通過側(cè)向的荷載對(duì)充氣膜產(chǎn)生影響。雖然流線型的外觀以及索網(wǎng)的設(shè)計(jì)能夠在一定程度上緩解風(fēng)荷載帶來的沖擊，但是在不同的環(huán)境、地形和建筑使用中都應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整與變化。

3寒地氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)建筑的適寒設(shè)計(jì)

對(duì)于氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)建筑而言，適寒設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)膜結(jié)構(gòu)與寒地自然、社會(huì)、人文環(huán)境的和諧共生，充分發(fā)揮自身特性從而達(dá)到整體效益的最大化。通過這種特殊的建筑類型來尋求建筑空間功能、環(huán)境、新材料新技術(shù)和形體等方面的設(shè)計(jì)突破，加以新的創(chuàng)作理念，以積極的方式應(yīng)對(duì)寒地惡劣環(huán)境的影響。

3.1功能空間的多元

對(duì)于氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)而言，其最大的特征便是可以提供一個(gè)較大的連續(xù)無柱完整的空間，其最大跨度可達(dá)200～300米，面積可達(dá)足球場(chǎng)之大，這是傳統(tǒng)建筑無法實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，可根據(jù)功能類型和環(huán)境評(píng)估對(duì)氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)以滿足在寒地地區(qū)的多種使用需求。由于寒地四季分明，冬季溫度低而夏季溫度也相對(duì)較高，在面對(duì)不同季節(jié)時(shí)，適當(dāng)轉(zhuǎn)換充氣膜建筑的使用定位也可以更加高效地發(fā)揮其在寒地中獨(dú)特作用。在氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)建筑中，其內(nèi)部空間通常可簡(jiǎn)單地分為主要空間和次要空間兩部分。主要空間占據(jù)著整個(gè)充氣膜結(jié)構(gòu)的中心部分，充分利用膜內(nèi)最佳的空間滿足其需求；而次要空間通常布置在充氣膜的四周，一方面可以為主要空間抵御部分室外的寒冷；另一方面可以充分利用氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)四周的銳角空間，提升功能空間的使用率。主要空間與次要空間可以是相同功能下附屬關(guān)系，也可以是不同功能下的兩種空間形式。例如，沈陽市李鐵8號(hào)足球公園綜合氣膜館（圖3），通過將集裝箱的布置將運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地與服務(wù)空間分隔開，提高空間的靈活性與自適應(yīng)性，更加契合寒地建筑的設(shè)計(jì)原則。

3.2室內(nèi)環(huán)境的舒適

隨著社會(huì)的發(fā)展、物質(zhì)文化的極大豐富，人們對(duì)建筑的需求早已不僅僅是能夠提供遮風(fēng)避雨的場(chǎng)所，而是能夠通過場(chǎng)所的建造來提升空間的質(zhì)量，從而使得人們獲得更加舒適的室內(nèi)環(huán)境。在空氣凈化方面，北方冬季二氧化碳的大量排放導(dǎo)致空氣被污染，大量的懸浮物和PM2.5正威脅著人們的健康，尤其是對(duì)那些經(jīng)常處于室外暴露空間的人們[6]。而氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)可通過其智能的供風(fēng)系統(tǒng)將室外空氣凈化后送入室內(nèi)，極大改善了建筑內(nèi)部的空氣環(huán)境且不受外界天氣影響。此外，寒地城市受嚴(yán)寒氣候影響，人們?cè)谑彝庑袆?dòng)不便，極寒的氣溫給人們帶來了較差的環(huán)境體驗(yàn)，而氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)建筑則可以很好地改善這一狀況。在冬季戶外常見的滑冰、滑雪、冰雪大世界等活動(dòng)中，從室外移至室內(nèi)既能保證冰雪長(zhǎng)時(shí)間存留，保障活動(dòng)完整性，又能提升舒適度，為使用者帶來更好的活動(dòng)體驗(yàn)。位于哈爾濱市的室內(nèi)冰雪大世界主題樂園（圖4）便采用了氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)，場(chǎng)館通體白色，美觀時(shí)尚，內(nèi)部配有空調(diào)制冷系統(tǒng)，可以不受天氣的限制，給游人提供一個(gè)可以一年四季都能欣賞冰雕且較為舒適的室內(nèi)環(huán)境（圖5）。

3.3膜結(jié)構(gòu)形體設(shè)計(jì)

氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)特殊的承重方式?jīng)Q定了它獨(dú)一無二的建筑形體。最早由美國(guó)人WalterBird建成的第一個(gè)氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)呈多普勒雷達(dá)穹頂?shù)陌肭蛐涡误w（圖6）[7]，演變到如今大部分呈四邊形扁殼形態(tài)（圖7）。而這種平面呈現(xiàn)矩形、表面為正高斯曲率結(jié)構(gòu)形體，在一定程度上解決了寒地環(huán)境中建筑屋頂積雪帶來的不良影響。氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)通過計(jì)算機(jī)軟件的模擬設(shè)計(jì)矢跨比，使其既能承受冬季降雪帶來的壓力，又能很好地結(jié)合充氣膜結(jié)構(gòu)的除雪融雪系統(tǒng)進(jìn)行快速除雪，防止積雪過多使柔性膜材產(chǎn)生“袋狀效應(yīng)”而導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)損壞。在建筑創(chuàng)作受限的寒地城市中，流線型的形體外觀不僅能夠?yàn)槌鞘薪ㄖ鎏硪环至聋惖木吧?，更重要的是能夠削弱寒風(fēng)帶來的沖擊，提高整體穩(wěn)定性。在寒地中，為了能夠更好地應(yīng)對(duì)冬季風(fēng)雪帶來的壓力形變、保障膜結(jié)構(gòu)的安全性，應(yīng)保證膜面始終為正高斯曲率狀態(tài)。而在膜面初始曲率較小時(shí)，膜內(nèi)拉力則會(huì)變得更大，可以通過加入索網(wǎng)體系來增強(qiáng)膜結(jié)構(gòu)整體的抗壓和抗彎能力，抵抗內(nèi)部更大的氣壓差帶來的膜內(nèi)張力過大的問題，從而保證氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)在寒地中能夠耐久使用、延長(zhǎng)壽命。除此以外，豐富多彩的膜材也使得充氣膜建筑形體有更多變化的可能，搭配膜材自身的顏色可使得整體極具藝術(shù)感染力，建造出更適合寒地地域特征的氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)建筑。

3.4新材料、新技術(shù)的應(yīng)用

區(qū)別于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)形式，氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)建筑依賴于高性能的表皮膜材質(zhì)和支撐整體運(yùn)作的智能供風(fēng)系統(tǒng)。而最為直觀地影響充氣膜在寒地環(huán)境中使用壽命、功能定位、外觀形象和用戶滿意度的便是膜材本身的特性與狀態(tài)。常用的膜材包括PTFE、PVC和ETFE，且都在20世紀(jì)中期至今得到了較為成熟的發(fā)展[8]。為了適應(yīng)不同寒地環(huán)境、滿足不同使用需求，膜材料在此基礎(chǔ)上也進(jìn)行了更具針對(duì)性的更新與發(fā)展，為設(shè)計(jì)者和使用者提供了更多的可能性。下表為三種常用膜材部分屬性對(duì)比（表1），可看出三種材料都具有良好的性能，都能夠長(zhǎng)期適用于寒冷環(huán)境中。考慮成本原因PVC和PTFE常被用作為氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)的表皮主要材料，為確保膜材本身不會(huì)與大氣中的污染因素發(fā)生反應(yīng)，也常常將PVDF氟涂層對(duì)膜材表面進(jìn)行處理；而ETFE則因?yàn)榫哂辛己玫耐腹庑?，常用于膜結(jié)構(gòu)頂界面用作室內(nèi)采光的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。除了膜材質(zhì)本身的優(yōu)越屬性，氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)還配備了一套智能化的加熱、供風(fēng)、照明、門禁以及相應(yīng)的備用設(shè)備，自動(dòng)化的供風(fēng)系統(tǒng)始終會(huì)保證充氣膜內(nèi)部有200pa左右的正壓[9]，使得整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在面臨寒地地區(qū)大風(fēng)大雪時(shí)，供風(fēng)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)膜外壓力的增加而適當(dāng)?shù)脑龃笫覂?nèi)的壓力，并提供加熱的空氣對(duì)屋面進(jìn)行及時(shí)的除雪處理。與此同時(shí)，氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)借助智能供風(fēng)系統(tǒng)也解決了冬季室內(nèi)空調(diào)送風(fēng)問題，節(jié)省了日常設(shè)備的能耗，也體現(xiàn)了充氣膜結(jié)構(gòu)綠色環(huán)保的理念。

4結(jié)語

氣候環(huán)境是寒地城市區(qū)別于其他地區(qū)最為突出的特征，冬季里的低溫干燥、寒風(fēng)和降雪是對(duì)氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)建筑影響最大的三種不利環(huán)境因素，如何利用充氣膜結(jié)構(gòu)自身的優(yōu)勢(shì)來應(yīng)對(duì)嚴(yán)峻環(huán)境帶來的挑戰(zhàn)則是對(duì)其適寒設(shè)計(jì)最好的解讀。這不僅對(duì)氣承式充氣膜結(jié)構(gòu)建筑在寒地環(huán)境中的發(fā)展提出了更多的要求，也為其提升使用效率和舒適度提供了一定的參考，更加體現(xiàn)綠色建筑的特征，對(duì)保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展起到積極作用。

作者:費(fèi)騰　楊生輝 單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院 哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院

第三篇：建筑保溫防水工程鑒定探析

摘要：某辦公樓墻外保溫系統(tǒng)出現(xiàn)空鼓、開裂、脫落；屋面板也出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，需對(duì)質(zhì)量和維修進(jìn)行評(píng)估鑒定。文章首先簡(jiǎn)要介紹了案例概況以及相關(guān)鑒定內(nèi)容，其次結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)鑒定，并得出結(jié)果。

關(guān)鍵詞：辦公樓；質(zhì)量鑒定；維修方案；成因分析；處理方案

0引言

近年來，國(guó)家提倡綠色建筑，能源節(jié)約，在房屋建設(shè)中，外墻和屋面所用的材料更新變化很快，這些新型材料的使用，對(duì)節(jié)約能源有一定的效果，但相應(yīng)的技術(shù)措施和施工工藝卻有所滯后，因此在施工和使用的過程中，出現(xiàn)了新的質(zhì)量問題。此類案例，不勝枚舉。以下就有針對(duì)性的介紹一則案例。

1案例概況

某地一辦公樓，系地上五層框架結(jié)構(gòu)，建筑面積為9600多平方米，建筑高度：21.5m，平面形狀為矩形。2012年10月建設(shè)方和施工方簽訂《施工協(xié)議書》，《施工協(xié)議書》中約定：建設(shè)方將辦公樓土建、安裝和內(nèi)外裝飾工程交由施工方進(jìn)行施工。工程于2014年8月份正式完工并交付建設(shè)方使用。建設(shè)方在之后的房屋使用過程中，發(fā)現(xiàn)多處外墻外保溫系統(tǒng)出現(xiàn)空鼓、開裂、脫落；屋面板也出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。建設(shè)方要求施工方對(duì)出現(xiàn)的上述工程質(zhì)量部位進(jìn)行維修，并于2019年10月與施工方簽訂維修協(xié)議，協(xié)議約定施工方應(yīng)于2019年12月完成上述工程維修事宜。但施工方未能按照約定進(jìn)行維修。

2項(xiàng)目質(zhì)量鑒定

2.1外墻外保溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)概況及圖集、規(guī)范要求經(jīng)核查設(shè)計(jì)文件，涉案工程外墻外保溫采用膨脹?；⒅楸厣皾{（設(shè)計(jì)圖紙中，節(jié)能設(shè)計(jì)專項(xiàng)說明中外墻外保溫膨脹?；⒅楸厣皾{層厚度為25mm，但建筑節(jié)能設(shè)計(jì)一覽表中厚度為40mm，外墻外保溫系統(tǒng)做法參照《皖2007J212》且必須遵循國(guó)標(biāo)《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》（JGJ144-2004），并按照《皖2006J199》圖集JZ-C無機(jī)活性保溫砂漿系統(tǒng)施工，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查涉案工程外墻外保溫膨脹玻化微珠保溫砂漿層施工厚度為25mm。由于涉案工程外墻采用涂料飾面，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙以及《皖2007J212》圖集中外墻外保溫系統(tǒng)基本構(gòu)造做法要求，外墻外保溫系統(tǒng)具體做法由內(nèi)而外：基層墻體（現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體及各種砌體墻）；界面層（界面砂漿，混凝土墻體積蒸壓加氣混凝土砌體墻的基層表面需界面砂漿處理，其余墻體可不做基層界面處理）；保溫層（25mm厚JA膨脹玻化微珠保溫砂漿）；抹面層（壓入耐堿網(wǎng)格布，抹5mm抗裂砂漿）；飾面層（柔性耐水膩?zhàn)?飾面涂料）。其中抗拉砂漿層中網(wǎng)格布或金屬網(wǎng)搭接處施工做法規(guī)范有明確要求：普通型網(wǎng)格布搭接長(zhǎng)度不小于100mm，鋼絲網(wǎng)搭接長(zhǎng)度為50mm?！锻?006J199》圖集中JZ-C無機(jī)活性保溫砂漿系統(tǒng)施工中明確規(guī)定保溫層厚度不允許有負(fù)偏差；外保溫系統(tǒng)在檐口、勒腳處的細(xì)部處理；裝飾縫、門窗四角和陰、陽角等處應(yīng)做好局部加強(qiáng)網(wǎng)施工；變形縫處應(yīng)做好防水和構(gòu)造處理。

2.2外墻外保溫系統(tǒng)現(xiàn)狀經(jīng)檢測(cè)，涉案房屋東、西、南、北四個(gè)側(cè)面均存在大面積外墻外保溫系統(tǒng)空鼓、開裂和脫落現(xiàn)象，開裂部位主要位于墻體與框架柱（梁）交接處、陰陽角部位以及窗框洞口角部，部分外墻外保溫系統(tǒng)有明顯修補(bǔ)痕跡，出屋面樓梯間墻體均滲水潮濕嚴(yán)重（滲水點(diǎn)位于墻體與框架柱（梁）交接處，現(xiàn)場(chǎng)打開墻體與頂梁交接處內(nèi)部粉刷層未見網(wǎng)格布或鋼絲網(wǎng)加強(qiáng)處理），檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)該部位墻體外保溫空鼓、脫開較為嚴(yán)重且該部位外保溫系統(tǒng)滲水潮濕嚴(yán)重。

2.3外墻外保溫系統(tǒng)施工做法

根據(jù)對(duì)外墻外保溫系統(tǒng)脫落部位進(jìn)行勘查以及局部破損檢測(cè)，外墻外保溫系統(tǒng)實(shí)際（由內(nèi)到外）：（1.2~2.0）mm厚飾面層（耐水膩?zhàn)蛹罢媸幔?、?.0~5.0）mm厚抗裂防護(hù)層（抗裂砂漿及鋼絲網(wǎng)）、（18~40）mm厚無機(jī)保溫砂漿層、基層墻體（混凝土基層或普通墻體）組成。檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)墻體陰陽角、窗框洞口、墻體與框架柱（梁）交接部位細(xì)部構(gòu)造措施均未做加強(qiáng)處理，部分抗裂砂漿層中金屬網(wǎng)搭接處未按規(guī)范要求進(jìn)行搭接處理且抗拉砂漿層中金屬網(wǎng)在墻體陰陽角、窗框洞口部位缺失嚴(yán)重，金屬網(wǎng)的采用塑料錨栓固定在墻體上。

2.4外墻外保溫系統(tǒng)質(zhì)量鑒定

該辦公樓外墻外保溫系統(tǒng)出現(xiàn)空鼓、開裂、脫落部位主要位于墻體與框架柱（梁）交接處、陰陽角部、窗框洞口角部以及出屋面樓梯間墻體等部位，主要與以下三方面因素有關(guān)：①墻體陰陽角部、窗框洞口角部未按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行加強(qiáng)處理且抗裂砂漿中鋼絲網(wǎng)在該部位存在缺失；②部分抗裂砂漿層中鋼絲網(wǎng)搭接處未按規(guī)范要求進(jìn)行搭接處理；③外墻外保溫系統(tǒng)自身抗拉強(qiáng)度偏低不符合規(guī)范要求。2.5屋面防水質(zhì)量鑒定該辦公樓屋面板滲水主要由于屋面防水層失效和防水上翻未按規(guī)范施工引起。這主要與施工方未按設(shè)計(jì)要求施工防水層以及屋面防水卷材在出屋面樓梯間墻體底部泛水做法未按設(shè)計(jì)要求的圖集節(jié)點(diǎn)進(jìn)行施工，導(dǎo)致防水卷材在該部位出現(xiàn)開裂、脫開等因素有關(guān)。

3維修方案

①鏟除原墻體和門窗框外側(cè)洞口四周各構(gòu)造層到建筑基層，墻面應(yīng)清理干凈、清洗油漬、清掃浮灰等。墻面松動(dòng)、風(fēng)化部分應(yīng)剔除干凈。墻表面凸起物大于10mm時(shí)應(yīng)剔除。對(duì)建筑物外墻墻體的承載能力進(jìn)行評(píng)估，在滿足結(jié)構(gòu)安全的前提下，對(duì)基層清理后應(yīng)進(jìn)行界面處理，墻面均應(yīng)做到界面處理無遺漏，基層界面砂漿可用噴涂或滾刷。墻體在界面處理前要先淋水潤(rùn)濕，墻面缺損、孔洞、非結(jié)構(gòu)性裂縫應(yīng)填補(bǔ)密實(shí)，如有結(jié)構(gòu)性裂縫應(yīng)采取專項(xiàng)加固措施。處理后基層墻面應(yīng)符合下列規(guī)定：a.應(yīng)無風(fēng)化、松動(dòng)、開裂、脫落等現(xiàn)象；b.應(yīng)無積灰、泥土、油污、霉斑等附著物；c.應(yīng)無結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性裂縫。處理后的基層強(qiáng)度、防火、防水等性能在滿足相關(guān)規(guī)范要求前提下，方可進(jìn)行外保溫施工，墻體熱工性能滿足相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（夏熱冬冷地（DB34/T753-2007）要求，外飾面采用彈性涂料涂裝。②門窗框外側(cè)洞口四周、女兒墻等熱橋部位應(yīng)有保溫設(shè)計(jì)。勻質(zhì)改性防火保溫板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)在門窗洞口、女兒墻、檐口、勒腳等系統(tǒng)保溫層收頭處，應(yīng)采用普通型耐堿玻纖網(wǎng)布預(yù)貼、翻包。同時(shí)應(yīng)做好保溫、防水構(gòu)造設(shè)計(jì)。③勻質(zhì)改性防火保溫板建筑外保溫工程的基層不同材質(zhì)交接處增設(shè)500寬熱鍍鋅電焊網(wǎng)增強(qiáng)，并用錨栓固定于結(jié)構(gòu)墻體中。采用15mm普通防水砂漿找平。砂漿防水層宜留分格縫，分格縫宜設(shè)置在墻體結(jié)構(gòu)不同材料交接處。水平分格縫宜與窗口上沿或下沿平齊；垂直分格縫間距不宜大于6m，且宜與門、窗框兩邊線對(duì)齊。分格縫寬宜為8mm～10mm，縫內(nèi)應(yīng)采用密封材料作密封處理。④屋面采用翻修方案，對(duì)房屋不能滿足正常使用要求的防水層及相關(guān)構(gòu)造層，依據(jù)《屋面工程技術(shù)規(guī)范》（GB50345-2012）要求采取重新設(shè)計(jì)、施工以恢復(fù)防水功能。恢復(fù)后屋面女兒墻防護(hù)凈高(可踏面以上)不應(yīng)低于1.2m。如不滿足要求則應(yīng)在女兒墻頂部增加符合防護(hù)要求的不銹鋼護(hù)欄等防護(hù)措施。翻修方案屋面防水等級(jí)為Ⅱ級(jí)，防水層采用4.0mm厚自粘聚合物改性瀝青防水卷材（聚酯胎），天溝與屋面交接處、屋面平面與立面交接處，以及水落口、伸出屋面管道根部等部位，增加3.0mm厚自粘聚合物改性瀝青防水卷材（聚酯胎）附加層；屋面找平層分格縫等部位，設(shè)置卷材空鋪附加層，其空鋪寬度不小于200mm。

4結(jié)束語

近年來，各類新型建筑材料的使用和更新較快，相應(yīng)的部分技術(shù)措施和施工工藝也是在摸索階段，如果施工現(xiàn)場(chǎng)管理不善，容易出現(xiàn)各種質(zhì)量缺陷，有些質(zhì)量缺陷的發(fā)生，會(huì)造成較大損失，后期維修難度也較大。因此，成熟的工藝、科學(xué)的施工和健全的維護(hù)管理，才能有效發(fā)揮新型材料的作用，減少質(zhì)量缺陷的發(fā)生，真正起到節(jié)約能源的初衷。

參考文獻(xiàn)

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作者:童彤 單位:安徽省建筑工程質(zhì)量第二監(jiān)督檢測(cè)站