我的土木工程构筑物.docx

我的土木工程构筑物
一． 项目背景&创意
1. 太阳塔：
1）简介：
“太阳塔”也被称之为“太阳任务”计划，这项科学壮举将利用太阳能达到一个新的高度。“太阳塔”技术是指利用太阳辐射加热空气进而发电。
2）现实工程：
澳大利亚EnviroMission公司正在准备建造一个规模庞大的太阳能风力发电站，即“太阳塔”工程。该发电装置位于澳大利亚新南威尔士州（New South Wales）温特乌斯郡（Wentworth）的波朗格（Buronga）。
这座“太阳塔”高达1000米，预计发电容量达到200MW，足够20万户家庭使用，相当于澳大利亚Tasmania州首府Hobart全市或者墨尔本主要郊区Geelong全市的用电量。
“太阳塔”投入运行之后，每年可以减少至少90万吨温室气体CO2的产生，生命周期分析为2.5年。
3）技术原理：
简单地说这项工程是一个规模极为庞大的太阳能风力发电站。它的工作原理也很简单——对流原理，即热空气向上升，冷空气下降——而那座高达1000米的“太阳塔”的作用则和一根烟囱的作用类似。在这根“大烟囱”的底端，是一个直径达7000米的集热器，太阳对这个圆盘形状的集热器中的空气加热，然后，温度将达到65℃的热空气从四面八方向集热器中部的“太阳塔”汇集，形成了一个巨大的温室。接着，由于对流效应，热气流沿着“太阳塔”这根“大烟囱”以35英里每小时的高速度继续向上升推动塔内特别设计的一组32台每台发电容量为6.25MW的涡轮，产生电力。到了晚上，这个发电系统依然可以工作。白天积聚在热能存储单元中的热能，此时开始释放出来，继续推动涡轮旋转。和传统的风力发电系统不同，这个“太阳塔”不管天气好坏都可以很顺利地工作。道理很简单，它可以自己产生风动力，而且一天24小时、一星期7天永不间断。工程中那根1000米高的“太阳塔”，有人把它形容成是现代的“巴比伦通天塔”。
2. 树的结构：

1）根---地下建筑体系
根的主要功能为固持植物体，吸收水分和溶于水中的矿物质，将水与矿物质输导到茎，以及储藏养分。地下建筑体系主要功能除了作为地上建筑结构的基础，起到固持作用外，也会起到其他基础功能，例如停车，管线，甚至可以通过复杂结构起到利用地热，实现整体的内部气流循环，达到节能环保功效。
2）树干---地上建筑的主体
树干分为五层。第一层为树皮，可以保护树身，也即建筑外表的玻璃幕墙等结构。第二层和第四层有运输营养物质，无机盐，水分的作用，相当于建筑内部的各种管线类的结构。最后的结构为木质部，相当于建筑最重要的承重主体（即模型所展示的）。
3）树冠---通向设计师梦想的触角
建筑上部是工程锦上添花之处，如上海环球金融中心的观光台，新加坡金沙娱乐城顶部的金沙空中花园……我的构筑物上部为平面设计，可以拓展为体育场，观景台，甚至停机坪，实现建筑城市的整体构想。
3. 构筑物整体构想：
利用树结构的稳固性，以及太阳塔的环保，用树形状实现两种理想概念。
二.结构方案＆建筑方案
1.概述：建筑主体结构利用六根相互交叉相连的立柱作为主要支撑，上部利用一个正六边形外加两个交叉的等边三角形用以连接和支持顶部结构，内部在一定高度上分别加入水平的支撑，用以支持并连接内外两层构造，底部除了有立柱深入地下外还有一个与地面平行的拓展结构，作用相当于太阳塔的地面太阳能收集。
2.结构方案&模型制作：我的方案利用三角形的稳定性，将六根立柱设计为相互交叉呈“X”状，立柱总体有上下宽，中间窄的弯曲形状,上面直径为15厘米，下面7厘米，中间约5厘米（很像小蛮腰）。上面用正六边形加正六角星结构物对立柱上方进行支撑，中部利用立柱交叉来作为稳固，并辅以平板支持。制作模型时，立柱以及上面的支持物用窄木条，木条相互连接处，将其削成楔状方便连接或粘连，中部用木板对弯曲进行支撑，下面用木板将立柱进行固定后插入泡沫中完全固定。其中，对木板进行钻孔处理，用美工刀和剪刀掏六个长形孔用于对立柱的插入和固定。另外，内部通过卡纸做出三段六棱柱，并进行粘连，代表内部的三段楼层。
3.建筑方案：实际建筑时，立柱及上面的支撑物为钢结构，水平支撑面主要为混凝土结构，建筑内部的中心楼主要为钢筋混凝土，与一般高楼建筑结构类似，但分为三段进行建造，以减轻不可抗因素对一段楼层破坏后对其他楼段的影响。最后，我希望将最下面作为太阳能收集装置设计为类似于航天器太阳能电池板式的可调节式，这样，在一定条件下，装置收起，下面的场地可作为露天广场，雨天时，调节装置倾角，可以实现雨水的收集和利用。