智能建造的背景范文
时间:2023-12-18 17:39:35
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篇1
【关键词】智能制造;工业机器人;人才培养
Construction of Higher Vocational Education System of Industrial Robots in The Context of Intelligent Manufacturing
YAO Gang
(Hunan Network Engineering Vocational College,Changsha Hunan 410000,China)
【Abstract】Intelligent manufacturing is our country manufacturing industry transformation and upgrading development direction,industrial robots and related industries as a key part of intelligent manufacturing to get strong support from the state,forming a good opportunity for development.However,as the industrial development of intellectual support for the application of skilled personnel supply is relatively backward,professional talent training is imminent.In this paper,the research on the training of professional talents of industrial robots in Higher Vocational Colleges under the background of intelligent manufacturing, expounding the construction of talent training system based on the requirements of the job position,and provides reference for the construction of the same kind of professional talents.
【Key words】Intelligent manufacturing;Industrial robot;Personnel training
0 引言
当前,我国工业正处在快速发展与转型升级的双重阶段,智能制造成为制造业发展的着力点。工业机器人作为工业自动化、智能化生产的重要组成环节,是支撑装备制造、汽车制造、电器制造、医药食品、冶金重工、物流运输等各个行业作业模式变革、升级的关键技术。据国际机器人联合会数据,2009年至2015年间,中国工业机器人销量年均复合增长率高达43%,我国已经成为全球最大的工业机器人市场。近年来,我国对机器人产业关注度及扶持力度逐步加大,特别是2015年5月国务院《中国制造2025》,将工业机器人列为实现智能制造、推进工业强国进程的核心关键领域。智能装备业及工业机器人产业迎来了前所未有的发展契机,但由于相关从业人员供给相对滞后,工业机器人领域相关技能人才缺口较大。目前,各地部分职业院校相继开设了工业机器人技术专业,逐步聚焦工业机器人技能人才培养,如何精准对接职业岗位需求、提升学生从业适应性,需要有效的人才培养体系进行支撑。
1 工业机器人人才需求状况
1.1 人才市场供求状况
1.1.1 需求量大,供给不足
随着国家及地方各类企业转型升级,我国工业机器人相关产业发展迅猛,机器换人成为产业发展趋势,不少地区相继规划和设立了机器人产业园区(如图1),工业机器人用量不断增长[1-2]。产业的快速发展需要大量技能型人才来支撑,但实际上工业机器人技能人才储备明显不足,人才短缺已经成为产业发展的瓶颈[3]。
1.1.2 人才结构性矛盾明显
整体来看,目前国内高职院校工业机器人应用型人才培养刚刚起步,由于专业对口人才紧缺,造成企业工业机器人相关等岗位人员主要由机械、电气类等相关员通过短期培训转岗而来,有的工作岗位甚至需要大幅度跨专业培训,例如:焊接机器人在工业生产中使用越来越多,但受到工业机器人专业人才限制,企业无奈下只能针对焊接作业人员进行工业机器人编程、操作培训,但由于专业跨度较大,效果有限。
1.2 企业需求
工业机器人及其相关领域按照产业链可以分为上游本体及零部件制造、中游工业机器人集成、下游工业机器人应用等环节,通过对工业机器人市场代表性企业进行调研,了解工业机器人相关岗位及专业技能需求。
2 工业机器人专业人才培养
2.1 “一元、二维、三融、四能”的人才培养体系
篇2
关键词:生态建筑 智能建筑 设计 可持续 集成
一、课题研究的背景
1.1背景
人类对自然世界的认识是经历了从屈服自然到征服自然直至当今社会强调与自然和谐发展的过程前,农业和农业时代由于人们所从事的生产生活方式无论是农业林业畜牧业都是人们和原生的自然环境直接对话,这种关系是直接而单纯的在这种状况下自然的力量直接作用在人们的生产和生活环境中,人类运用当地的材料依据适应当地气候资源环境变化规律的方式组织建筑。在人类对自然界取得巨大成果的同时人类对自然生态系统的破坏也达到了空前的程度危及到了子孙后代的生存和人类的进一步发展人类面临着资源短缺和环境恶化两大现实问题。
1.2以可持续发展为目标的生态建筑
建筑及其建成环境在人类对自然环境的影响方面扮演着非常重要的角色,因此,符合可持续发展原理的设计需要对资源和能源的使用效率、对健康的影响、对材料的选择等方面进行综合思考,从而使其满足可持续发展原则的要求。
生态建筑是综合运用现代建筑科技、生态科学,以及其他各类现代科学技术的有效成果,把建筑建造成一个小的生态系统,为人们提供方便、舒适、高效、节能、无污、无废、自然气息浓厚、协调共生、健康安全、生机盎然的居住环境,既满足当代人的需求,又不能危机后代人的发展,实现可持续发展的战略思想,体现人文、环保、经济适用等建筑原则。“生态”是生命、自然和活力的象征,是贯彻科学发展观、实现可持续发展的具体体现,是对环境无害的一种标志,是指这种建筑能够在不损害生态环境的前提下,提高人们的生活质量和环境质量。
1.3建筑智能化与可持续发展
随着科技的发展,在信息化与自动化的浪潮推动下,建筑智能化技术得到了飞速的发展,在现代建筑中发挥着越来越显著的作用。智能化技术是现代科技发展的结晶,它是把信息技术、自动化技术、微电子技术、计算机技术相结合并有效地应用于建筑,在建筑系统中建立一个以信息技术为基础的平台,把系统需求、应用、目标、功能,同系统相关的各个要素紧密地融合在一起,达到信息共享、实时监控、综合管理等智能化的总目标。
进入21世纪,人们通过反思自觉认识到人与自然和谐的重要。设计理念及文化观、价值观随之重新调整。对智能建筑而言,智能不是目的,而应是通过智能使建筑更加符合利于人居、利于生态环境保护的要求;对建筑的要求也不仅仅是智能,而是功能、环保、节能、艺术和智能各个方面的统一。这种新的思维方式,对建筑提出新的要求,智能概念扩展为生态智能建筑。智能和生态是今日社会对建筑材料的两大需求,在实际中必须配合互补,不能顾此失彼,智能建筑设计与同时具有智能、生态功能的建材的使用,会出现一种全新的生态智能建筑。这应该是智能建筑发展史上的一个新的阶段,也是21世纪世界建筑与建材的发展趋势。中国现有建筑总面积400多亿m2,预计到2020年还将新增建筑面积约300亿m2。建筑需用大量土地,在建造和使用过程中直接消耗的能源占全社会总能耗的30%,使用的建材的生产能耗占16.7%,用水占城市用水的47%,使用钢材占全国用钢量的30%,水泥占25%。在建筑的建造和使用过程中,切实做到节约使用土地、能源、水和材料,做好生态智能建筑的设计,意义和影响十分重大。
二、生态住宅智能化的必要性
2.1生态住宅建筑需要集成设计需要智能化辅助
“生态建筑”是一个宽泛的概念。狭义来说,它专指符合生态学原理、与环境友好的建筑,广义来说,它不仅是生态学思想与建筑学相结合的产物,还应具有可持续发展的视野。其主要内涵应包括三方面:第一,减少对自然资源(包括能源)的消耗,减低对自然环境的负面影响;第二,构造适合人类健康、舒适生活的生存环境;第三,与周围自然环境和谐统一。其目标是运用生态学原理和方法,有节制地利用和改造自然,寻求人、建筑、自然和社会协调发展。不同的生态技术往往来源于各个不同专业,有着不同的适用条件和技术性能,它们之间的简单“叠加”可能并不会成功,而需要“集成”。集成设计可以整合各单项生态技术,使之成为~个有机系统,发挥各子系统的长处。在一定阶段,当各单项技术的提升已经很困难时,通过系统设计集成还可以提升整体指标。在实践方面,集成设计的理念也得到了很快的应用。比如英国建筑科研究院的生态环(Environmental Building)和Integer生态住宅样板房等为代表的示范建筑。这些示范建筑通过总体设计,将自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、生态建材和智能控制等高新技术进行有机结合。展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。一个木桶能装多少水,取决于最短而非最长的那片木头,这个比喻很形象地表达出了集成设计体系和生态建筑之间地关系。多项生态技术的叠加,成本可能会翻倍,但效果却可能非常细微。引入了系统集成的概念,生态建筑设计将不再注重于设备和投入的攀比,而专注于有限资源和技术手段的整合、集成。
2.2智能化生态住宅建筑的集成设计原则
1、集成设计需要系统思维,技术的叠加。在生态建筑的设计过程中,采用系统整合的方案要优于采用简单技术叠加的方案,即当各单项生态技术提升已很困难的时候,依靠设计集成可以提升建筑的整体表现。依靠系统思维,建筑师解决问题的视野会开阔许多。在集成设计中,为了达到相同的目的,我们可以从许多不同的方面去考虑可用的技术,因为在生态建筑集成设计体系中,各个系统之间是相互渗透、互为联系的。
2、集成设计体系,集成设计体系是一个开放的集成平台生态建筑的集成设计模式对于建筑师的工程学知识是一个严峻的考验,因为,集成设计体系也是一个开放的平台,它的各系统、子系统需要随时容纳各项新技术、新产品,并对它们进行梳理整合。系统内各子系统或技术体系的更新、优化为将为系统扩展和改进提供可能性,并随时保证了集成设计体系的“版本”更新升级。可以说,建筑师并不需要去创造各项新的生态技术,但是需要吸收各项新技术,并将它们放到集成体系中去,以供不同项目去选用。生态建筑集成设计体系框架的建构生态建筑集成设计的基本出发点是对建筑全寿命周期的关注。“建筑全寿命周期”是指建筑从产生至消亡的过程所经历的时间,它包括了从材料与构件生产(含原材料的开采)、规划与设计、建造与运输、运行与维护直到拆除与处理(废弃、再循环和再利用等)的全循环过程。从生态建筑设计的“可持续性”目标出发,为了便于建筑师设计生态建筑,我们用系统整合的方法综合分析建筑全生命周期的各个环节,结合环境效益、社会效益、经济效益的综合评价,初步提出了生态建筑集成设计体系的六大系统:建筑设计优化、能源设计优化、材料节约及废弃物处理系统、环境优化设计、智能控制系统以及经济平衡系统,其中每个系统中又包含不同的子系统、技术体系和具体技术手段。
三、小结
依托集成设计的模式,建筑师可以有更全面的视野,能更合理地运用各项生态技术、生态材料和设备,使生态建筑能在全寿命周期成为一个环境友好型的建筑。集成设计将使生态建筑变得不再神秘,不再奢侈,也将使建筑师能更主动、有效地进入生态设计。由上海市科委立项的崇明生态示范住宅的设计是我们应用生态建筑集成设计体系的一个实例,它高度集成了生态住宅优化设计、建筑围护结构节能技术、清洁能源与系统节能技术、建筑节水与污水处理技术、3R建材与固废处理技术、周边绿化及景观应用、住宅室内环境优化及模拟技术、E―home应用技术、建筑全生命周期分析等多项技术,目前该项目正处于具体实施阶段。
参考文献
李明海 鲁娟. 《建筑智能化――系统工程设计》. 中国建材工业出版社. 2006
罗国杰 原著 孟宪海. 《智能建筑系统工程》. 机械工业出版社. 2000
冉茂宇 《生态建筑》华中科技大学出版社 2008.11
篇3
关键词:智能控制;机电一体化;控制技术
智能控制技术是控制理论发展的新阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。常用的智能技术包括模糊逻辑控制、神经网络控制、专家系统、学习控制、分层递阶控制、遗传算法等。以智能控制为核心的智能控制系统具备一定的智能行为。随着机电一体化的发展,机电一体化系统对控制的技术水平要求越来越高,原来的控制技术已经不能满足机电一w化系统的要求,因此,人们开始将目光投向发展比较迅速的智能控制,期望通过智能控制,达到机电一体化系统的控制目的。
一、智能控制的发展趋势分析
智能控制具有较强的组织能力和学习能力,其在机电一体化系统的发展是当前智能控制发展的重要趋势。现阶段在我国比较常见的机电一体化技术有遗传算法、专家算法、神经网络等,这些方法在实际的应用过程中是相互依存的。近年来,随着我国智能控制系统的广泛发展,已经进入到了智能化阶段。但是机电一体化系统的智能控制是一门新的技术,然而,随着计算机的普及和发展,智能控制必将迎来一个新的发展时期。智能掌控体系和以往使用的掌控体系并非排斥的关系,智能掌控中一般都有平时使用的掌控,并且智能掌控也会使用这些平时掌控的最根本的措施解决一些低端问题,同时还会对平常的掌控技术进行扩张,并且智能掌控体系拥有很强的学习、组织还有适应性能,可以战胜生产背景所拥有的不稳定以及复杂行因素,最终进行实用的掌控。
二、智能控制在机电一体化系统中的应用
从20世纪90 年代后期开始,机电一体化就开始向智能控制方向发展,这开辟了机电一体化系统的新篇章。机电一体化的未来发展必将是以智能化为发展方向的,智能控制的优劣直接影响着机电一体化的整体水平。目前,智能控制运用的主要方法为遗传算法控制、神经网络控制、模糊系统控制、专家系统控制、分级递阶控制、组合智能控制、混沌控制、集成智能控制、小波理论等等。前四种方法在机电一体化系统中有着广泛的使用。智能控制的基础为运筹学、人工智能、计算机科学和控制理论。
(一)数据领域中的应用
随着科学技术的发展,我国机电数控领域中的机电一体化对智能控制提出了更高的要求,这不仅仅需要数控技术完成很多的智能化控制,还需要根据科学技术的发展来不断的延伸、扩展,从而达到智能控制、智能监控的目标。比如,对其中难以确定的算法利用智能控制方法在机电一体化系统中进行处理,再利用推理的规则将一些信息故障加以推行,从而来获得一些指导性的建议。
(二)机械制造过程中的应用
机电一体化是机械制造过程中一个重要的过程,当前在我国较为先进的机电一体化就是将智能控制与计算机技术系统的结合起来,从而引导机电系统向智能化方向发展。其最终的目标就是为了利用计算机技术来代替一定的人力劳动,从而来减轻人类的工作压力。同时,智能控制利用计算机网络系统计算的方法对机电一体化制造的现状进行了模拟,通过计算机将机械制造所收集到的有关信息数据进行处理,从而改善机械设备控制中的参数数据。机械制造的智能控制包括:对机械设备运行的控制、机械故障的诊断、智能传感器等。
(三)建造行业中的应用
在建造行业中的智能化控制中,其应用主要表现在下面二个方面:一是在照明灯方面合理运用,它主要是通过互联网辅助控制的方法,对制造行业中每一个时段的照明系统进行控制,其中主要表现在对照明系统、照明时间的控制上;二是,对冬季使用的空调进行智能控制,冬季和夏季空调的模式是不同的,所以必须通过比例积分调节器闭环的方式来将模式进行调整,这样可以智能地将空调的风阀进行调节,从而保证建筑内空气的温度,同时还能够减少能量的消耗。
(四)机电一体化系统中的应用
机电一体化系统是当前推动我国工业化发展的重要技术手段。智能控制作为当前科学技术发展的必然趋势,因此智能控制在机电一体化系统中发挥着重要的作用,机电一体化系统中的智能控制有下面几个方面的作用: 优化流程:多数智能控制系统运用的是模块设计的方法,其中设计到了很多方面,如果单一的采用群控系统,对于相同的系统完全可以借助各种操作流程,从而保证系统的调整能够满足相关的要求;提高程序的控制力度:机电一体化系统中的操作程序是智能控制的主要指令,根据加工产品的实际情况来编写程序从而来提高机电的智能控制水平; 改进加工:在机电一体化系统中的智能控制可以很大程度上行缩短加工的时间,减少劳动力。提高精度:精度对于机电一体化的智能控制来说是衡量技术的一个重要指标,直接影响了企业生产效率的高低。和传统的设备相比,智能控制融合了计算机技术,促进了智能控制的精度。实现了智能控制的加工效果,机电通过智能控制提高了多控制加工的需求,可以有效地减少劳动力,优化加工程序。
三、结束语
篇4
关键词:低碳住区、规划布局、节能技术、环境配置、以人为本
当前,全球气候变暖已经成为人类生存和发展的严峻挑战,应对气候变化是当前乃至今后很长时间实现全球可持续发展的核心目标。中国作为《联合国气候变化框架公约》和《京东议定书》的缔约国,必须肩负保护全球气候的责任。
近年来,河北省发展低碳的脚步也越来越快。早在2006年河北省保定市就实施了“保定.中国电谷”战略,建造“国家新能源与能源设备产业基地”,并加大研究速度,于2007年启动“太阳能之城”建设,相继开展“蓝天”、“碧水”、“固碳”等城市生态建设,着重实施低碳社区、低碳交通等示范工程,在全市范围内开展新能源应用和节能环保工作。如今的河北省保定市已经有90%的主要路段、85%的游园绿地、包括全部的交通信号灯和部分居民小区已经完成了太阳能应用的改造。2008年,被世界自然基金会确定为中国低碳城市发展项目试点城市,同年,《关于建设低碳城市的意见》,使得河北省在全国率先拉开建设低碳城市的序幕。
当然,河北其他城市,例如:唐山市唐山湾新城、秦皇岛市北戴河新区、都被列为低碳示范城市。河北省将大力开展低碳城市发展模式理念的研究,积极开展低碳建设工作,推进节能减排、保护生态环境,全面发展河北省低碳城市建设。
1.河北省住区低碳建设的现状
河北省住区低碳建设还处于起步阶段,初具规模的低碳住区在严格意义上说还没有达到低碳住区的标准。目前河北省具有低碳住区特征的有保定市新世纪花园小区,该小区位于保定市高新技术产业开发区的中心地带,分两期建设,并于2005年9月全部竣工并通过验收。该小区在设计之初就确定了节能环保、健康绿色的设计理念,小区规划科学有序,小区整体感观恢弘大气。小区内各组团相对独立,建设风格独特,层次化、人性化园林景观设计自然流畅。小区公共设施齐备,共有地上地下停车场三处,自行车棚18个,幼儿园、会所、便利店、健身活动中心为业主的生活提供最大的方便,小区主要公共照明部分全部采用太阳能新能源技术,节能环保并建有小型太阳能光伏电站一座。
新世纪花园小区住宅布局合理,每户保证拥有良好的通风与采光,整体空间利用率高,墙壁保温隔音。该小区内庭院灯、景观灯和部分光热设施都已经改造完毕。每到夜晚,新世纪花园小区内的居民依旧能感受到“阳光”,小区中心花园中两个巨大的景观灯绽放着黄、红、蓝、粉色的灯花,脚下闪烁着各种动物造型的地砖灯,楼前楼后的绿化带里慢慢变换颜色的草坪灯,整个小区随处可见冷色调的路灯,而这些路灯都是太阳能灯。
除了保定新世纪花园小区,不久前廊坊为了应对气候变化,发展清洁能源,促进经济增长,初步建成了以“智能用电,引领低碳生活”为核心理念的样板示范智能小区。小区的智能用电采用高级测量、高效控制、高速通信、快速储能等技术,通过网络化综合智能控制和管理。
2.河北省住区低碳建设的问题
2.1.缺乏系统规划――住区与城市矛盾加剧
现有河北省住区在低碳建设上都有一个弱点就是不能从城市和区域的角度上宏观系统规划住区,只注重总体规划和城市地块用地分析,忽略详细规划,而管理部门只负责批地却不管住区所处城市的位置,城市环境与风向等对于住区的影响,以及住区对周围城市环境的影响。此外现有住区在规划设计中深度不够,规划布局单调或者规划布局不合理以及在规划布局中一味地套用标准住宅设计图纸,不加思索和分析,照搬城市住宅的设计方案,导致“千城一面,百镇同貌”,缺乏地方特色和以人为本思想。
2.2.环境配置滞后――环境与自然发展不平衡
河北省现有住区不少都占了大量的良田好地,把自然环境改变为人工环境,人为的影响和干预超出了生态系统的自我调节能力,打破了原有的生态平衡。此外,住区在规划设计过程中虽然容积率和绿地率能够满足规范要求,但是在绿地规划上往往犯一个“崇洋”的毛病。我们看上去的高档小区,都是种植一些高档林木,花费很多人力物力来养护,忽略了低碳住区环境的内在含义。
2.3.低碳技术落后――住区建筑耗能高
建筑低碳是个很重要内容,建筑业在二氧化碳排放总量上几乎占到了50%,光是这一比例就不得不引起我们的重视。现有河北省的住区有很大一部分是20世纪以前建造的,住宅单体在建筑设计中没有采用低碳设计理念,在建造过程中使用的建筑材料和建造手法相对落后不能达到低碳的要求,这就要求我们尽可能地改造该类建筑并且在新的住区建造过程中采用新型材料和技术手段,使之与低碳建筑接轨。
2.4.低碳思想不深入――公众参与积极性差
近年来河北省政府对于低碳住区建设制定了更为具体的措施和目标,把节能减排工作作为可持续发展和改善人民生活水平的重要内容。相形之下,公众的低碳意识和参与显得不够积极,虽然一些城镇的居民越来越对大气质量差、生活用水受到污染、噪音扰民等抱有怨言,但人们从未从自己身旁的小事做起。没有公众的积极参与,仅靠政府或某个组织强力推动,往往是事倍功半的。
3.河北省住区低碳建设的策略
3.1.合理规划布局――正确处理住区与城市的关系
住区用地规划选址对城市的功能布局、居住环境质量、城市建设经济以及景观组织等非常重要,必须慎重对待。我国优秀传统建筑文化的风水极为重视家居的室外环境,《阳宅十书》在《论宅外形》中国谈到宅与大地山河的重要关系:“人之居处,宜为大地山河为主,起来脉气势最大,关系人祸福最为切要。若大形不善,总内形得法,终不全吉。”即是说,人的居住所在首先要与大地山河相协调,即使住宅内部很得法,但如果外部环境选择不当的话,终究不能称得上好的住宅,因此,住区用地的选择是非常重要:
首先,具有良好的自然条件
住区在规划选址时应当注意选择适于各项建筑工程所需要的地形和地址条件的用地,避免不良条件的危害。
其次,正确处理住区用地与城市的关系
住区的选址在城市中的位置对于住区低碳建设有重要意义,这就关系到住区居民公共服务设施是否健全和外出交通是否便利,从而涉及到住区是否能够在居民服务和交通方面达到低碳标准。居住用地的位置应当合理地考虑城市主导风向,根据住区规模配备适宜大小的公共服务设施,合理组织城市交通与住区交通的联系,较少居民出行次数和距离,从而减少住区对城市环境的影响,从规划意义上达到低碳。
最后,合理的住区布局
住区布局对于住区碳排放影响很大,住区在规划设计阶段应对正确的组织住区内建筑与环境的合理配置,正确选择建筑朝向,使得住区建筑在冬季获得更多的日照而在夏天避免强烈的光照。
3.2.适宜配置环境――促进住区环境与自然和谐共处
根据住区的功能组织和居民对绿地的使用要求,采取集中与分散、重点与一般、点线面相结合的原则,以形成完整统一的住区绿地系统,并于城市总的绿地系统相协调。充分利用自然地形和现状条件,尽可能利用住区内劣地、坡地、洼地进行绿化,以节约用地,对住区内原有绿地、湖河水面等应加以保留和利用,节省建设投资。合理选择和配置绿化树种,力求投资少,收益大,且便于管理,既能满足使用功能的要求,又能美化住区环境,改善住区的自然环境和小气候。
3.3.引进先进技术――减少建筑单体碳排放
住区建筑设计应当注重能源的高效节约化和能源的循环使用,注重对未使用能源的收集利用,排热回收,节水以及对二次能源的利用等。在建造时使用耐久的建筑材料,使用环境友好型材料,尽量应用地域性的自然建筑材料以及当地的建筑产品,避免材料的二次运输。
对于低碳建筑节能的技术手段主要体现在:
首先,建筑墙体节能技术
在住区建筑低碳建设前提下,发展高效保温节能的外保温墙体是节能减排技术的重要措施之一。复合墙体一般用砖或者钢筋混凝土作为承重墙,并于绝热材料复合,或者用钢或钢筋混凝土框架结构,用薄壁结构夹以绝热材料作为墙体。外保温墙体主体墙可采用各种混凝土空心砌块、非黏土砖、多孔黏土砖墙体以及加气混凝土等。
其次,门窗低碳技术
在建筑护结构中,改善门窗的绝热性能是住宅建筑节能的一个重要措施,包括:严格控制窗墙比、改善窗户的保温性能减少传热量,以及提高门窗制作质量加设密封条,提高气密性减少渗透量。
再次,屋面低碳减排技术
屋面保温层不宜选用容量较大、导热系数较高的保温材料,以防屋面重量、厚度过大,也不宜采用吸水率较大的保温材料,以防止屋面湿作业时保温层大量吸水,降低保温效果。屋面保温技术可以采用聚苯板保温层面、再生聚苯板保温层面、架空型岩棉板保温层面、架空型玻璃棉保温层面等多种屋面。
此外,达到屋顶低碳还可以采用屋顶绿化设计,涵养水分,调节局部小气候,此做法具有明显的降温、隔热、防水作用,同时还减少了太阳对屋顶的直射,从而延长屋顶使用寿命,美化住区绿化环境,节约能源,减少住区碳排放。
3.4.树立低碳思想――引导公众积极参与低碳活动
有人说:低碳就是要节约,不能开空调,不能开汽车不能乘电梯,这是人们对于低碳生活存在的误解。我们提倡的低碳,并不是降低生活质量,而是在保证较高的生活水平的情况下,减少能源的消费和碳的排放。树立住区居民低碳减排的思想,对于低碳住区建设意义十分重要,低碳减排思想是一种环境保护意识,也是一种科学的生活态度,任何节能、防治污染、保护环境的行为,都是对低碳生活的贡献。
4.结语
河北省低碳住区发展还处于起步阶段,所以提到低碳不能单纯考虑到住区建筑或者是建造技术等单一方面,更应该从规划入手,全面考虑住区生命全周期内碳排放的问题,合理选择适当的开发策略和建筑技术,才能建造出真正的低碳住区,提高河北省城市可持续发展的能力。
参考文献:
1.刘立均、王婷低碳理念下的居住区规划初探《山西建筑》第36卷第28期
2.李建明、孙正、祝大勇保定市经济发展方式变迁及效应评估――对低碳城市发展动力的探寻《理论界》2011年04期
3.王凯江、闫洁五大系统改造成就阳光生活――保定新世纪花园太阳能应用示范《城市住宅》2008年05期
篇5
【关键词】建筑智能化;设计分析;通信系统
当前智能建筑的显著特征是向以太网传输技术和IP应用技术靠拢,这给设计者提供了更宽广的设计思路和更多样的技术手段,选择更为合适的技术路线来实现建筑物的实际功能需求。
1 建筑通信系统
作为超高层建筑的通信系统,因其规模庞大,一般由当地电信运营商承担建造,提供语音、数据、视频、传真、因特网互联等多媒体综合传输业务。在建筑物内设置的用户电话局是城市级别的通讯网络的一部分,设计者应考虑预留物理上分开的双通信接入系统路由,以满足如城市SDH(同步数字体系)光纤通信传输网络的应用需求。
在超高层建筑物内应根据不同的使用功能和竖向分区的特点,分别采用分级和分区的设计措施:
1)按照使用功能的不同,宜建立两级的通信网络系统。一级通信系统由提供建筑物整体业务的中心程控交换机等局端设备组成。在不同使用区域构建二级通信网络系统,如办公、酒店、商业等区域,采用网络型程控交换机,分别提供各类业务需求。
2)可考虑如图1所示以无源光网络等通信接入技术在建筑物内的应用。可将光网络单元(ONU)部署在避难层的电信小室内,管理避难层之间功能区的数据、语音业务。
通信系统的网络组成方式需要结合当地电信运营商的本地资源情况进行部署,因其组成方式直接影响建筑物内的综合布线系统的拓扑结构,因此设计者应立足于超高层建筑的特点,与当地运营商尽可能早地共同制定出网络方案,才能更好地把握设计品质。
2 构建控制网络的统一通信平台
超高层建筑宜根据建筑物的规模和功能需求构建控制网络,并以此作为智能化系统的统一通信平台。
建筑设备监控系统的监控点数量可在万点以上,采用RS485总线式传输系统,从中心向外辐射的总线数量将会超过10条以上,总线之间不能统一利用和备份。
安防系统中视频监控系统前端摄像机可在千台左右,采用数字IP网络化监控系统能有效削减线路敷设成本。
广播系统的分区可在百个左右,尤其是背景音乐兼作消防广播系统时,如不采用数字式系统,其系统的构成将相当复杂。
如上子系统中采用数字式网络系统不仅更有利于建筑物建造,其占用机房面积更小、线路敷设成本更低、功能调整灵活,降低后期维护,而且数字式网络系统可以更好地提高系统品质,提供备份传输机制,软件控制替代部分硬线控制,后期维护和功能调整相对简单等。为了进一步发挥数字网络的优势,需要将如上子系统的传输部分统一整合成一个独立的网络,控制网络系统,如图2所示。
控制网络系统应具备:
1)采用两层网络体系,网络的核心设备部署在总控机房内。核心层设备采用稳定的双机热备系统,与接入层交换机采用千兆连接。考虑到技术的发展以及需求的变化,主干网采用可升级至万兆传输的物理传输介质。
2)每台核心交换机内还应提供多层次的冗余,包括引擎冗余、电源冗余以及支持模块和端口的冗余分布,保障业务的无缝切换。
3)接入层设备选用百兆端口的交换机,分布部署在各楼层弱电机房内。多台楼层交换机级联后,通过双上联端口与核心交换机互联。
4)按照服务区域及系统服务类型进行VLAN划分和Trunk连接。
5)网络系统具备数据包级别区分、标识、带宽控制、队列管理等功能,支持各类服务质量措施。
6)与其他网络互连时,网络系统采用设置防火墙、AAA认证方式等措施以确保网络的安全。
7)配置网络管理软件,便于网络管理员的系统维护。
统一的控制网络通信平台不仅可将应用于建筑物内的各类基于IP技术的智能化子系统从形式上集成起来,而且可将控制网络进一步扩展到智能化集成系统、物业管理系统、智能一卡通应用系统等信息应用系统的构建中。
3 系统互联
超高层建筑宜根据建筑物的规模和功能需求选择适宜的智能化子系统并建立互联机制。
超高层一般都有两个及以上的功能分区,如办公、酒店、商业等功能分区。首先,对于不同的功能分区即有不同的运营、管理及维护部门,必须为其设置相对独立的子系统,确保不同管理部门的各子系统独立管理和操作;其次,对于不同管理部门的同一子系统应能实现各功能分区的子系统之间信息互联互通。但其互联的机制应结合功能的需要和子系统结构,分别建立主从式、对等式和分立式互联方式。
一般来说,通信系统、有线电视系统、停车场管理系统等宜统一设置设备总机房,在各功能分区设置设备分中心设备,属主从式互联方式。
建筑设备监控系统(BA)、安全技术防范系统(SA)、火灾自动报警系统(FA)宜采用对等式互联方式,各功能区共享功能通过系统软件的权限划分来确定。
在不同功能区子系统存在异构形式或不需要共享功能的,如会议系统、扩声系统等宜采取物理上分开的分立方式。
4 系统集成
超高层建筑智能化系统集成宜根据建筑物的规模和功能需求建立纵横式集成方式。
目前较为常见的系统集成方式为建筑设备管理系统(BMS),对建筑设备监控系统(BA)、安全技术防范系统(SA)、火灾自动报警系统(FA)实现设备状态、控制指令、历史数据的动态图形显示;根据决策预案实现各子系统的联动。
超高层建筑智能化系统集成宜从子系统和功能分区两个层面考虑:一方面,不同功能分区的同一子系统(如BA、SA、FA)宜采用对等式互联方式,通过用户权限设置等手段实现信息共享;另一方面,同一功能分区内的BA、SA、FA子系统进行集成(BMS)。其系统构架如图3所示。
5 结语
智能化建筑是将信息技术与建筑艺术有机地结合在一起,以其信息管理科学、设备高度自控以及使用灵活方便等特点,成为建筑设计的新亮点,智能建筑将成为能够使用信息化社会发展需要的现代化新型建筑。文章中对建筑智能化系统的分析说明,希望可以为相关专业人士提供参考。
参考文献
[1]吉星;赵飞.智能化的建筑设计理念分析.大庆市规划建筑设计研究院【期刊】黑龙江科技信息2010-05-15.
篇6
关键词:建筑工程;技术;特点;发展趋势
前言
近些年来,基于我国社会经济的迅猛发展的基础上,我国建筑工程也取得了不断的发展。由于人们生活水平的不断提高,人们对建筑工程技术的要求也越来越高。建筑工程技术在建筑业的发展中起着非常重要的作用,是提高建筑水平的重要手段,也是促进建筑企业快速发展的推动力。为此,要明确现代建筑工程技术的特点,根据建筑工程技术的特点和发展趋势,使建筑工程技术在建筑行业中发挥更大的作用。
一、传统建筑工程技术的特点
无论什么工程的发展都是循序渐进的,针对建筑工程而言,在其发展的初期,人们对建筑的要求比较单一,仅仅是将建筑看作是休息的地方,建筑工程技术的发展水平较低,建筑工程技术也呈现出单一化的发展趋势,在建筑工程结构的功能性和艺术性方面比较单一。建筑材料主要为石头、木材等,建筑工程技术的发展速度也较为缓慢。随着社会经济的逐步发展,由于人口的增长和建筑工程数量的快速增长,传统的建筑材料如石头和木头等无法满足人们日益增长的需求,再加上搭建技术不适合大规模的应用和推广,导致建筑工程技术由传统的搭建技术向砖木混合技术发展,发展了建筑工程领域的混凝土技术。在这一时期,人们对建筑工程技术的要求也不高,建筑作业主要由人工来完成,利用砖块混合水泥的方法就可以满足建筑要求。这种建筑技术增强了建筑物的坚固性,也能够在一定程度上延长建筑物的使用周期。但是,利用这种建筑技术进行建筑施工,容易对环境造成负面影响,也严重破坏了生态平衡。在我国历史上很长一段时期都在使用这样的建筑技术,甚至在近代社会也在使用,这是由这项技术的实用性、经济性、技术水平要求不高等因素决定的。由于社会经济的发展水平不高、缺乏先进的科技手段等原因,传统的建筑工程技术呈现出单一化的发展特点,技术性不强,建筑工程技术也没有在节能、环保等方面得到较大的进步,建筑工程技术的发展水平较低。虽然在传统社会也有一些技术含量较高的建筑工程,但这些建筑工程大都是为皇家贵族等上流群体建造的,主要是为了避暑、观光或修建陵墓使用的,无法得到大范围的普及,这也表明了传统社会建筑工程技术的单一化特点,在技术种类和普及程度方面还处于较低的水平,不利于保护环境,能源与资源消耗也比较多。
二、建筑工程技术的特点
1.智能化
二十一世纪是计算机信息技术不断发展的时代,先进的信息技术运用于我们生活的方方面面,包括建筑行业。建筑可以运用科学技术如计算机技术、信息技术等加强建筑物中的科技含量,使建筑工程更趋向智能化发展,比如建筑的通讯设备、电力系统、安全防盗等。计算机信息技术在建筑工程中的广泛应用使得建筑更加智能化、自动化。而人们的生活也更加便捷化、舒适化、高效化。当今时代,新型建筑工程技术下的建筑管理正在逐步朝着自动化、智能化的方向发展。
2.生态化
作为一种新型的现代建筑工程技术,生态建筑技术更受人们的欢迎。在经济快速发展的二十一世纪,人们的生活理念也在发生转变,追求生态、自然正在成为人们的新居住理念。而生态技术能够充分利用现代高新技术在建筑工程项目中综合运用气候学、材料科学、建筑设计、建筑物理等一系列学科知识服务于建筑工程项目,增加建筑工程的舒适度、健康度以及科技含量,提升建筑工程项目的生态效益、社会效益与经济效益。此外,生态建筑技术不仅追求建筑物的生态美,同时在建造过程中也追求资源的最大化利用、生态化利用,讲究因地适宜,体现建筑的自然美。故此,生态建筑是在极力降低对自然环境的污染、破坏的基础上建造的,更加契合人们的生活理念,也更符合当今社会的发展理念。生态建筑技术是一种备受青睐的建筑工程技术。
3.绿色化
建筑工程项目建造中运用绿色建筑技术能够降低建筑施工、建造等对自然环境造成的伤害,保护环境,维护生态平衡。绿色建筑技术也是在近几年经济快速发展、环境正遭破坏的大背景下提出来的,与生态建筑技术一样,绿色建筑倡导因地适宜、物尽所用、节约能源、降低污染、消耗与破坏。相比较而言,生态建筑技术比绿色建筑技术范畴更广但二者所倡导的理念却是一致的。环境问题的频发引发人们的普遍关注,绿色建筑技术促进建筑物与自然环境的和谐发展,以此得以在建筑项目中受到推崇。绿色建筑工程技术在建筑工程项目中的广泛运用能够为人们提供一个更加健康、环保与自然的居住空间。
三、建筑工程技术的未来发展趋势
1.集成化
未来建筑工程技术将会朝着集成化方向发展。集成化的建筑工程技术可以将多种工程技术进行有效衔接,从而带给居住者前所未有的便利居住条件。比如建筑安装技术与建筑施工技术等进行有机结合,使其发挥更大的工程技术综合效益,进而提高建筑工程技术的水平,满足未来建筑的建造要求,实现人们对未来建筑的居住诉求。集成化建筑便是最好的例子。
2.信息化与数字化
二十一世纪是信息化大爆炸的时代,计算机技术、信息技术迅猛发展,未来的建筑工程技术也必将因计算机技术更进一步。计算机技术将在建筑安装施工中发挥巨大的作用。运用计算机我们可以模拟并监控建筑安装过程,还能够及时发现安装过程中存在的问题,为解决问题节省时间。计算机信息技术将会发挥实时监控、实时校对的作用,保障建筑安装工程的质量。由此可见,信息化与数字化在建筑工程中的有效运用,不仅能够为建筑安装提供便利,同时还能够提高建筑工程管理水平。
3.精细化
当代建筑工程技术水平的不断提高,使得建筑工程技术也在不断朝着精细化的方向发展。对设备的安装技术、施工技术等的要求越来越高。这在建筑工程钢结构的焊接与安装技术中就有所体现,精细化程度较高。比如在安装钢结构方面,工程质量的监控技术水平正在逐步提高,发展为新型的工程质量监控吊装技术。由计算机控制的多吊点分散荷载吊装技术等监控技术不仅提高了建筑工程质量控制的准确度,同时也提高了质量控制的精确度。在钢结构焊接中,射线检测焊缝技术、材料控制技术以及焊接水平控制等新的焊接技术发展水平不断提高,并逐渐形成了如WMS 技术等多功能焊接管理技术。
结语
在当今时代经济快速发展的大背景下,任何事物都不是一成不变的。一成不变就意味着终将会被淘汰。在建筑业也同样如此。传统建筑工程技术在艺术性与功能性方面的单一化发展已经不能满足当前人们对建筑的要求了。随着人们居住需求的提高,建筑工程技术也正在朝着集成化、信息化与数字化、精细化发展。而智能化、生态化与绿色化的建筑也必将更受人们青睐,随之产生的建筑工程技术也将会发挥巨大的作用。
参考文献:
[1]李迪.论建筑施工技术与研究[J].江西建材,2015.
篇7
关键词:数字化时代; 虚拟现实; 智能建筑; 网络
Abstract:The digital age brings an unprecedented new technologies to the architectural design.This paper discussed how the digital technologies make great impacts on the architectural design, architectural forms and spacial structure and people's work and life style and so on, in following three aspects: the virtual reality technology, the intelligent technology, the databases and computer networks. Digital technology is such a means of architectural design, so architectural design should not be trapped in“toolism”. Besides the form, the architecture's meaning is more important.
Keywords:digital age; virtual reality; intelligent architecture; network
中图分类号:TU17
文献标识码:A
文章编号:1008-0422(2009)06-0139-04
人类社会已经步入数字化的时代,电子技术和数字化媒体的兴起与普及影响着人类社会的方方面面。而20世纪末数字化技术的发展和成就构成了建筑及其设计现状赖以存在的重要背景,推动了建筑在设计、建造和管理等各方面的发展,并使其大为改观。尼葛洛庞帝在《数字化生存》一书中,充分展示了数字化科技对我们生活、工作、教育和娱乐带来的各种冲击,由此,“数字化”一词,俨然成为了信息时代最重要的象征。“数字化技术”是泛指将信息对象转化成数字信号,通过电脑存储、处理,由计算机网络进行传输的诸多软硬件技术。其中,虚拟现实技术、智能科技、大型数据库系统以及计算机网络对于建筑设计的初期构思、设计方案的优化和施工管理等方面都发挥着巨大的作用。
1虚拟现实技术
1.1“虚拟现实”技术的产生与定义
早在20世纪50年代,电子技术还处于以真空电子管为基础的时候,美国的Morton Heilig就成功地利用电影技术,通过“轮廓体验”让观众经历了一次沿着麦哈顿的想象之旅,虚拟现实技术进入探索阶段。直到20世纪80年代初,美国VRL公司的创始人Jaron Lanier正式提出了“virtual reality”――“虚拟现实”一词。
虚拟现实技术是指以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉等一体化的虚拟环境,用户可以借助各种特殊的硬件设备(如空间位置跟踪器、数据手套、力反馈设备等)与虚拟环境中的物体进行交互,从而产生身临其境的感受和体验。虚拟现实技术所虚拟的环境可以是真实世界的再现,如真实建筑物的虚拟创建;也可以是纯粹构想的虚拟世界,如三维动画中的建筑及环境。
1.2“虚拟现实”技术的特征
虚拟现实技术的特征主要表现在三个方面:沉浸性(Immersion)、交互性(Interactivity)和想象性(Imagination)。虚拟现实的沉浸性是指使用户感觉到好像完全置身于虚拟世界之中一样,它来源于对虚拟世界的多感知性,这包括视觉感知、听觉感知、触觉感知、嗅觉感知、身体感知等所有人在现实客观世界中具有的感知功能。交互性是指虚拟现实系统强调人与虚拟世界之间进行自然的交互方式,并实时产生在真实世界中一样的感知,由此观察个人对环境的控制和反馈及环境发生的相应变化。而想象性是指虚拟现实技术可根据设计者的想象进行设计与仿真,使人类突破时间与空间,经历或体验世界上早已发生或尚未发生的事件;也可忽略客观存在的困难和局限,完成难以完成的事情。
1.3“虚拟现实”技术在建筑领域中的应用
数字化技术日新月异,使得三维电子模型在建筑表现方面的运用已经不再陌生。随处可见的电脑渲染表现图和多媒体动画早已让人们领略到数字化表现媒介的无穷魅力。如今,超写实的电脑透视效果在很大程度上已经取代了传统水彩、油墨等创作的图画,大多数的设计单位更倾向于将数字化工具用于制作效果表现图呈献给客户。无论是在设计概念分析和空间表达方面,数字化的虚拟表现确实展示了令人信服的结果。虚拟现实技术打破了专业化和非专业化之间的沟通障碍,是数字化的交流媒介,同时也为多学科、多专业信息的兼容带来了交叉合作。
虚拟电子模型所表现的并不仅仅是几何形状构成的视觉因素,还拓展到三维空间以外的光照条件、材料质感、声场音效、能源利用等方面。光影效果和材料质感极大地影响着空间的视觉冲击力,通过对光线阴影运动的模拟,可以观察到一天内光环境的变化;场地音效的模拟可以探索不同方位的声音效果,从而发现和解决设计中出现的声响问题,也可以依此来调节房间内部空间的尺度;通过对建筑物内部及其与其他建筑物之间的温度、湿度和气流变化状况的仿真,考量热传导和自然通风中能源效率的应用,从而指导建筑中开放空间及房间比例的设计。例如,国家体育场――“鸟巢”(图1-2)在设计中对热舒适度和风舒适度进行研究时,就采用了流体力学(CFD)模拟手段进行模拟分析,对自然通风气流组织进行评价,并根据结果提出对现有设计是否调整或调整建议(如调整吊顶分块间隙宽度、通风口的数量位置等)。
作为设计与表现的媒介和工具,数字化虚拟技术不断激发人们的想象力,使复杂的建筑形式及建造成为现实,其结构形式及组织构件都依赖于计算机迅速而精准的运算能力。近些年我国在这方面的实例也有很多,如扎哈・哈迪德的广州歌剧院(图3)、库哈斯的央视办公大楼、安德鲁的国家大剧院(如图4)、“鸟巢”、“水立方”等一系列的建筑设计创作,都与数字化技术息息相关,才使得建筑师的奇思妙想得以真正的实现。建筑师在建筑设计的实践中,数字化的虚拟技术可以帮助建筑师将创作理念转化为物理现实,通过建筑模型表现设计结果,变“不可能”为可能;也可以成为建筑师建立设计概念的起点,在虚拟环境中生成概念,在模型推敲中进行创作与再创作。弗兰克・盖里是数字化建筑创作的典型代表,他设计的西班牙毕尔巴赫古根海姆博物馆(图5)就采用了这种技术,其全部设计建立在150万个电脑模型基础上,被视为是数字时代建筑的里程碑。在F・盖里早期的项目中,数字化手段只是作为高级建模工具层面的应用,计算机只在他天马行空的设计发展完备以后才介入。如今计算机在设计过程模型阶段就提前介入,作为设计思维层面的应用被纳入整个设计过程,在初期就用CATIA软件(在“鸟巢”设计中被采用,在我国建筑行业属首例)扑捉出曲面形态,软件往往带给他意想不到的结果,F・盖里及时对每个过程及其结果进行反馈、控制、筛选与决策,逐步形成最后的建筑作品。
2智能技术
2.1智能建筑的兴起及定义
数字化对建筑的影响除了数字化虚拟空间与实体建筑的结合,还应包括数字化技术支持下建筑智能环境的创造。1984年,美国康涅狄格州的哈特福德市采用计算机技术对一幢旧金融大厦进行改造,对大楼内的空调、电梯、照明等设备进行监控,并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息化服务,建成了“城市广场”――世界公认的第一座智能大厦。此后,智能建筑以一种崭新的面貌和技术迅速在世界各地展开,领先的范例包括日本东芝总部大厦(1984)、日本电报电话双塔楼(1986)、伦敦的Lloyds大厦(1994)、香港银行总部大厦(1995)。据2004年的数据统计,我国大陆地区共有不低于4500幢智能大厦,这包括北京发展大厦、上海金茂大厦、深圳地王大厦、南京金鹰国际商城等。2008年奥运体育场馆更是当今世界智能建筑的杰出代表。
美国智能建筑学会(AIBI)对“智能建筑”的定义是将结构、系统、服务、运营及其相互联系全面综合,并达到最佳组合,所获得的高效率、高功能与高舒适的建筑。与这种抽象的描述相比,建筑的智能化系统更像是建筑的“神经系统”,它将数字化技术所特有的性能带入僵硬的建筑中,对栖居其中的人作出合适的反应,不仅仅局限于传统概念上的消防、保安、空调,以及照明系统,而是扩展到几乎所有的部分,满足人们各个方面不同的需求,提供人们更多的选择。
2.2智能建筑的系统构成
智能建筑的智能环境无不以数字化信息技术为基础,其主要由三个方面的自动化构成,即建筑设备自动化系统BAS (Building Automation System)、办公自动化系统OAS (Office Automation System)、通讯自动化系统CAS(CommunicationAutomation System),每个系统中还有许多不同的子系统,由系统集成中心(SIC)利用综合布线系统(PDS)进行连接和控制,如表1所示。
2.3智能技术在建筑设计的影响
智能建筑的发展已经并将继续呈现出多样化的特征,从单幢大楼到成片的建筑广场,大到摩天大厦,小到家庭住宅,从集中布局的楼宇到规划分散的居民小区,均属于智能建筑的范畴。建筑的智能环境不再局限于办公类大厦,而是像公寓、酒店、商场、医院、学校等建筑种类扩展。而成片开发的建筑智能广场还拥有系统更大、结构更复杂的集成管理系统(IBMS),能对智能广场中所有的楼宇进行全面和综合的管理。不仅大型的公共建筑拥有舒适、高效的智能环境,数字化的智能技术在家庭环境中也得到了更为人性化的发展,它可以扩展到住宅内任何带有电子开关的东西,除了包括水电、暖通、安全警戒、声像联络、电话通讯、门窗构件等,还延伸至从动作和温度感应到生物传感器的诸多电子化设备。台湾首座高科技管家、智能型住宅“似水年华”,就可以通过玄关的系统控制面板,依据当时的温度或心情自动控制室内的冷气、灯光、窗帘,还可以呼叫电梯;到洗浴室洗浴时,秀出个人芯片卡,浴室就会自动播放自己喜爱的影音节目,测量体重的精确值则可以在镜面上显示,而非体重计。美国麻生理工曾经研究的“聪明屋”住宅,在暴风雨来临时可以自我保护和修复,建筑墙壁可以自动过滤汽车鸣笛的噪声,而接收鸟鸣和雨声。
进入21世纪,智能建筑技术中的信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等,都得到了更加广泛而具体的发展和应用。但与此同时,智能环境中网络化计算机和多媒体设备的普遍应用也为建筑师的设计工作增加了更大的复杂性。建筑师不但要了解计算机通信及多媒体环境的设计含义,更要在建筑设计的方案阶段就考虑到自动化设备机房的布局,弱电竖井的配置,吊顶、架空地板需要的层高等,对整个空间做出计划和部署。无形的数字信息和网络技术将会促进多元、层级的无线智能场所空间的形成,从而引起建筑布局从形式到内容的巨大变化。例如,通过智能技术在家可做的工作越来越多,家庭空间相应需要不断地增多增大,甚或发展成为家庭办公的SOHO形式。
在数字化信息技术的高速发展下,智能建筑比传统建筑在能源效率方面具有无可比拟的优势。然而,智能建筑在关注效率和功能的同时,发展人居环境与生态环境的和谐才是最为核心的目标。数字化的智能技术只是一种途径与方法,可持续发展的战略对智能建筑的设计与内容提出了新的方向,即绿色建筑。数字化技术与材料资源和损耗有着密切的关系,建筑设计应为控制物质浪费和能源消耗提供解决方案,寻找和研究新的材料和结构系统以适应信息环境所应有的功能。因此,新兴的生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学和新材料学等科学技术都会逐步渗透到建筑智能化的多学科多技术领域中,实现真正的建筑与人和自然的和谐发展。“新材料、新结构、新技术”的应用在2008奥运体育场馆的设计和建造中得到了充分的体现。
例如,我国国家游泳中心――“水立方”就是响应了“绿色奥运”的理念,其设计综合展示了人文、科技与绿色的结合。国家游泳中心自由的结构形式和ETFE气泡外墙是整个建筑的亮点(图6)。其结构设计的灵感来源与Kelvin的“泡沫理论”,将水泡的结构放大到建筑结构的尺度,这种结构模型普遍的存在于自然界,如细胞组织单元的基本排列形式和水晶矿物结构等,但被用于建筑结构模型还属首次。而ETFE(四氟乙烯)膜材料的应用就更加充分体现了绿色和科技的主题,这种材料的选用不仅大大减低了屋顶和外墙的重量,而且成本合理、热学性能高、透光性强,具有良好的阻燃性和自熄性,其表面附着力及极小,对灰尘、污水的自洁性能远远大于玻璃,在北京的特殊气候下,无疑是最为理想的透明半透明材料。ETFE还在国家体育场-“鸟巢”的屋顶围护结构中作为防雨层,在一个建筑中如此大面积的应用单层ETFE膜结构,在世界上也还是首例。(图7)
3数据库系统和网络技术对建筑设计的支持
3.1数据库管理系统和网络技术的组成
数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的集合。而数据库管理系统(database management system)则是一种操纵和管理数据库的软件应用程序,用于建立、使用和维护数据库,简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。数据库管理系统可分为广泛的两种类型:前台工具和后台工具。前台工具是指用于与现有客户或潜在客户进行直接交流的系统,包括宣传手册、提案简报、网络站点等;后台工具则包括创造和管理前台使用的交流信息的系统工具,主要就是数据库管理、单位内部的局域网络等。
计算机网络把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机,通过通信设备和线路连接起来,在功能完善的网络软件运行下,实现网络中资源的共享。计算机网络分为局域网、广域网和将局域网、广域网通过一定协议组成的国际互联网络。
3.2 数据库管理系统和网络技术在建筑设计中的应用
数据库系统和网络技术在“虚拟现实技术”以及“智能技术”中都起到至关重要的作用。在虚拟现实系统中,数据库存放着整个虚拟世界中所有物体各个方面的信息和大量物体的模型。通过网络,将位于不同物理位置的多个用户或虚拟世界相联结,形成分布式虚拟现实系统(DVR,Distribute VR),使不同用户同时参与到一个虚拟空间,进行交互,共同体验虚拟经历,以达到协同工作的目的。在智能建筑中,网络业务也已经成为用户最为经常的行为,从早期的通信(E-mail、BBS)到后来的资源共享、网上银行服务、网上电视IP\IT、多媒体信息查询、远程医疗、远程教学、视讯会议、视频点播等。
对于设计单位而言,无论是设计院还是设计公司,都涉及内部人事管理和外部项目管理,以及介于两者之间的资料信息管理,三者协同运作,缺一不可。这些任务都适于使用数据库管理系统完成。数据库中所关联的信息储存和操作可以包括项目历史、设计人员的个人资料、图片资料库以及商业洽谈联系的追踪记录等等。对设计人员来讲,设计资料数据库的建立为他们提供了方便、完备的设计背景,使他们不必再将额外的时间过多地花费在前期准备阶段,从而更快地进入角色。而设计单位的行销也越来越依赖于计算机以确定市场客户,通过网络,公司可在准备介入某项设计竞标的工作时,方便地获取目标客户的相关信息及该项目所涉及的内容进行背景研究。设计单位也可以建立自己的网络站点展示单位的主要设计作品和正在开展的项目,甚至企业形象。而客户可以从任何地方找到涉及公司的信息,同设计者进行实时、在线的联系。如果说数据库管理系统是一个设计单位内部充分利用数字化手段,实现资源共享、优化管理的系统,那么,网络的介入则为这个系统提供了开放的行销机会,使它真正融入到广阔无边的信息社会中。
设计单位局域网的建立为设计团体带来了新型高效的合作方式,实时交流的合作加强了不同专业部门的同时协作。例如,设计人员和结构人员在不同时间、不同地点对图纸提出的修改意见都可以同步地及时反映在对方的电脑屏幕上,而非像传统的流水作业必须一步一步,任何一项逆序反复的改动都会提高预算,降低效率。而广域网和互联网的普及,为更大范围的设计合作和交流提供了更广阔的平台,使得建筑师能够随时关注当前的设计动态,并保持与业主、材料供应商等之间的良好沟通,甚至是与其他建筑师进行远程合作。
另外值得一提的是,数字化技术的发展为设计者和使用者的角色融合提供了可能性。新兴的虚拟网络社区在更好地表达设计者意图的同时,为公众参与设计发展出一种新的方式――自助式设计。专业人员建立的案例样板库可以让客户根据自己的需要在方案构思阶段就参与决策,提出自己的想法和意见。这种参与于设计人员来说,有助于他们对建筑生命周期的深入参与和渗透把握,而于设计本身,它争取了最大范围的主动参与,将人文关怀、社会民主与公共立意赋予了更多现实意义。
4对数字化时代的建筑设计的反思
数字化时代的新技术为建筑设计带来了诸多新的可能,为建筑师在形式创新方面提供了更自由的选择,使“复杂”不再成为令人望洋兴叹的畏途。在数字化技术影响下,建筑材料形态与特性的变化使得建筑形式“无所不能”,但在某种程度上,这种“无所不能”使设计陷入一种“数字化工具主义”的误区,过分关注形式本身,为追求表面化的新形式而创造新形式,造成所谓的“数位皮层”与建筑脱节。如许多曲面古怪、造型夸张而设计简陋的建筑以“数字化建筑”自居,注重单纯、孤立、静态的细部和材料的物质属性,缺乏与技术体系、建构工艺、社会文化相互关联的综合性系统思考。
另外,数字化信息时代的无限复制导致建筑本体价值的贬值,建筑意义的缺失以及地域文化艺术的缺失,独一无二的“形象”向无数“类象”分解转化,甚至看到一幢建筑就可以知道它在设计过程中所采用的软件。新的数字软件通过简便易行的复制手段和可调参数的灵活性,将复杂部件的大量使用大大简化的同时,也不可避免地在采用此类手段的设计对象身上打下了自己的烙印――所谓的“低强度美感”和“高资讯内涵”。我们应该认识到,新技术所带来的可能性并不是带来对“形式拓展”的趋之若鹜,而是为建筑结构和塑形提供更多元的支持。在任何时候,人类栖居的建筑环境与空间形式,在更大程度上依赖于实际生活和社会行为的需要,建筑的意义应该回归建筑的真实体验,从文脉、场所、社会、生活等人类根本需求中寻找“形式”的基点。
建筑本身是一种信息媒介,它包括的不仅仅是结构、构造、节点细部等技术因素,它还承载一个社会时代的生活、审美方式等诸多信息,起着文化载体的作用。建筑形式应当表达形式构成的自然规则与自然属性,表达的是人类对构成自然的要素和自然的规律的认识。建筑形式自身的构成是一个科学与技术的问题,比如材料科学、结构科学都是研究建筑形式的科学构成问题。但“建筑构成形式的表达”却不单是一个科学技术的问题,“材料的特性”与人类某种情感契合,以及建筑构成体系的理性所揭示的自然规律是建筑建构性的本质。而建构性的表达正是建筑艺术的本质。
参考文献:
[1] 俞传飞.数字化信息集成下的建筑、设计与建造.北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2] 俞传飞.在形式之外-论数字化时代建筑内涵的变化.新建筑,2003.
[3] 方海.弗兰克・盖里-毕尔巴赫古根海姆博物馆. 北京:中国建筑工业出版社,2003.
[4] 胡小强.虚拟现实技术.北京:北京邮电大学出版社,2005.
[5] 阎俊爱.智能建筑技术与设计.北京:清华大学出版社,2005.
[6] 李兴钢.国家体育场设计.建筑学报,2008.
篇8
关键词:钢结构 结构设计 住宅设计
轻钢结构住宅具有性能好、自重轻、工厂化程度高、建造速度快、劳动强度小等优点,因而近三十年来在欧美国家逐步发展起来,已经形成了一整套十分成熟的技术。在我国大力推进住宅产业现代化的今天,国内外许多企业不约而同地想把轻钢结构住宅技术移植到中国来。虽经努力,但效果却不象人们事先想象的那样乐观。问题何在,又应当如何解决呢?首先遇到的是标准和规范问题。我国的标准规范是针对几十年来大量使用的结构体系编制的,轻钢结构住宅体系此前在我国属于技术空白,所以不能满足我国现行强制性规范的某些条文不足为奇。例如我国建国以后建造的建筑物多采用砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料,由此导致我国的《建筑设计防火规范》在材料选用方面似乎较国外苛刻,轻钢结构住宅难以满足其要求。再如长期以来镀锌轻钢龙骨在我国仅用于隔断、吊顶等非主要承重结构,我国《冷弯薄壁型钢结构技术规程》基本上不考虑用厚度2毫米以下的钢材制作主要承重构件,对于国外大量采用的壁厚0.8-1.6毫米的镀锌轻钢龙骨承重体系,我们既缺乏对其受力状况和结构安全性、耐久性的理论分析,也缺乏相关的实验数据,这就使得轻钢住宅的结构设计在我国寻找不到有针对性的规范作为依据。这种与国内规范不衔接的状况,使轻钢结构住宅项目无论在工程报建阶段还是在工程验收阶段,都会遇到数不尽的障碍与麻烦。
面临的另一类问题是整个社会对这种新住宅体系的接受需要一个过程。轻钢结构住宅体系是在国外尤其是北美地区木结构住宅的基础上发展起来的,这两种体系虽然在国外已经十分成熟和完善,但是对于我国来说却完全是新东西,因而各种困难几乎无处不在。在建材和部品方面,目前建造轻钢结构试验工程所需材料许多要从国外运来,甚至有些由外商在中国大陆委托加工的部件,往往也只能到国外去采购,在国内市场上一时还找不到。在人员方面,由于国内无论中等或是高等专业学校的教学内容中均未涉及轻钢结构住宅体系,因此我国建筑类专业的工程技术人员对这一体系知之甚少,而更加缺乏的是熟练技术工人,所以虽然这一体系单纯从技术层面上讲并无多少难度,但真正推行起来却往往缺乏得力的骨干。在建筑管理方面,我国现行的建筑管理模式与轻钢结构住宅这种工业化生产方式也不适应,我国加入WTO以后,国外许多住宅生产企业希望进入中国大陆市场,但是他们搞不清自己来到中国后应当申领什么资质,属于什么身份--设计单位?施工单位?集成商?还是制造商?此外,在中国的消费者方面,由于长期以来住惯了砖混或钢筋混凝土结构的住宅,从慢慢开始接受到逐步喜欢轻钢结构住宅,也需要一个渐进的过程。
再就是工程造价问题。目前轻钢结构住宅体系在我国大陆的报价大约在每平方米4000元左右,交工标准包括了室内精装修、高档厨卫设备、室内热水系统、空调系统、新风系统、中央吸尘系统、直接饮用水系统、家庭智能化系统、车库自动门,以及冰箱、洗衣机、烘干机等白色家电,但不包括地价、室内家具、电视机、音响等黑色家电,室外管线、绿化和其它各种户外配套工程的费用。有人认为这一价位偏高,国内消费者近期还难以接受。然而这种价格在国外比起其它结构形式住宅的造价来说,却具有很强的竞争力,这也就是为什么轻钢结构住宅体系在国外能够蓬勃发展的原因。任何新技术的产生与发展都是与所处社会的技术经济背景相联系、相适应的,目前美、日、欧等发达国家和地区,人均GDP约为我国的40至50倍,劳动力价格约为我国的20至30倍,因此,符合产业化生产方式的轻钢结构住宅在发达国家远比我国更易被市场接受。而我国由于科技和生产力发展水平较低,劳动力价格便宜,尽管轻钢结构住宅的性能和舒适度较高,但其对于传统建筑形式住宅的竞争优势反倒不够明显。因而市场接受起来比较缓慢。
针对上述情况,在中国推广轻钢结构住宅,目前需要从以下几个方面入手:
首先应有计划地建造一批试验工程,以便引进该项生产技术。如果没有一定的建造量,就不可能编制完成我们自己的轻钢结构技术规范,在中国使这项技术成熟起来就成为一句空话。虽然一般情况下我们强调必须执行强制性规范,但是技术标准和规范就其性质来说,永远都是落后于技术自身的发展的。因此,在国内规范不完善时,建造试验工程不仅是应当的,而且是必须的。目前北新建材等国内大型建材企业已经开始进军这一领域,投资建立了轻钢结构住宅生产线,对此国家应适当予以扶持。
在建造试验工程并取得经验的基础上,就应不失时机地编制相应的轻钢结构住宅技术标准和规范。由于与国外标准体系、技术环境的差异,甚至标准管理方式和部门分工的不同,都使这项工作在我国具有相当的难度,并非像有些同志设想的那样,把国外标准直接翻译过来就万事大吉了。把国外轻钢结构住宅嫁接到中国的技术标准体系中来,还有许多深入细致的研究和协调工作要做。根据建设部技术标准编制工作计划,目前建设部住宅产业化促进中心正在组织各有关科研设计单位、大专院校、生产企业共同编制行业技术标准《低层轻钢结构住宅技术要求》,这项标准后,将结束轻钢结构住宅在我国无技术标准可依的局面。
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【关键词】校园文化 信息技术 建设
目前,我国高校作为新技术和新思潮的领军者,网络技术广泛和深入地使用己经成为了普遍现象。高校校园文化是大学生群体特有的一种文化,生命力旺盛,前卫意识浓厚,时代特色鲜明,是富有高校特色的一种校园人文氛围和校园精神体现。因此,网络技术作为时代特色和高校校园文化自身所具有的前卫性和新技术应用性相接轨融合,成为了高校校园文化的一个重要组成部分,其在校园文化的健康发展中作用重大。
1 网络技术在高校校园文化建设中的应用现状
高校校园文化本身具有陶冶、规范以及激励等功能。陶冶功能主要体现在教育从本质上是文化传递的一种活动,但其真正的魅力是对整个文化价值的理解,从而获得对于人生观的全面体验以及人文素养的全面领悟,从而做到学生人文情怀的熏陶,提升高校学生自身的精神和价值观念。规范功能主要是指,高校校园文化中有关制度的制定,帮助学生养成良好的生活习惯和文明行为,进而达到高校校风建设工作目标。激励功能则是,高校通过采取更为丰富多样的活动形式进行校园文化的宣传,并吸引众多高校学生参与进来,进而达到校园文化宣传的目的,但是从网络技术方面来说还是存在一些问题的。
1.1 校园网络建造不完善
建造校园文化的前提是,硬件设施完善。校园网络可以覆盖整个校园范围。但是目前一些高校,因为发展起步较晚,时间短。所以校园网络覆盖不是十分完善。一些硬件设备陈旧破损。这种情况下,难以建造校园文化。
1.2 目前高校的网络,缺乏高效的高质量的交互平台
很多高校缺乏真正的校园交互平台。即便有的也是作用不够完善。要达到符合现代通讯设备要求,符合新一代学生使用习惯的就更是聊聊无几了。可能有人会提出疑问,为什么会有这样的需求。因为建设校园文化,要实现通讯与交互,那么就要通过终端通讯设备来完成。例如手机。这个在高校内,平台与学生的、教师的手机通讯端建立关联的还很少。另外,校园文化有很大一部分功能是为了学生所服务的。而现代的改制学生,年龄在 20 岁左右。他们的生活习惯直接决定了校园文化被应用的频率。所以这些在建设校园文化中,都是很重要的。是需要考虑的。在没有的前提下,就需要打造这样的交互平台。选取平台产品应该 注重通讯端合理、后期维护费用低、平台产品相对成熟的特性。
2 信息化技术在高校校园文化建设中应用设计
在信息化时代背景下,学生势必会是信息化的先驱者,是推动整个社会信息化的力量,“信息化校园”更是整个信息化时代的重要部分。当前,众多的多媒体、计算机设备进入高校校园中来,国际互联网也向校园人敞开,让信息技术融入到高校校园学生生活的多个方面,让学生不管是在日常的学生生活、交往互动以及购物出行中都离不开网络,校园人也开始享受信息化带来的数字化生存,并对当下信息化的冲击给出了回应,这一回应更是构成整个校园文化的重要组成部分。为了更好地构建校园文化,引入物联网技术,实现校园的智能化管理。物联网具有智能识别与处理的能力,它将云计算与各种智能技术结合起来,通过传感器获得大量的信息,并对这些信息进行分析、存储、加工和处理,提炼出有价值的信息来满足不同用户对象的需求。 从建设内容上划分整个系统从逻辑上分为三层次:基础设施层、数据层和应用层。
(1)教室配置管理就是通过信息化技术获得关于教室使用状态的所有信息。系统可以分析用户需要得到的教室信息(例如 :教室的使用状态 、上课情况 、上课内容 、授课人等 ),借助 PC 终端查询所有教室的实时使用情况,以及其他所需信息和服务。同时提供系统接口,通过端口与其他系统(例如:排课系统、考试系统)衔接,为学校后勤管理提供统一平台。
(2)信息化标准是校园文化建设的基础内容,用以支撑教育资源共享,保证各种系统之间进行信息交换和互操作能力。校园文化建设中由于编码对象复杂,单一的一个编码方法无法支持整个校园的运行。 因此,必须建立一套行之有效的编码标准体系,研究针对不同应用的最为科学的编码方案。
(3)高校校园文化建设中,必须要建设共享数据库平台,建设统一身份认证平台和建设综合信息服务平台,建立安全高效、统一共享的数据中心;规范信息从采集、处理、交换到综合利用的全过程,逐渐形成有效的信息化管理的运行机制,檠校领导和有关部门信息利用、分析决策提供支持。
3 结束语
校园文化是高校学生成长的环境,校园文化建设水平的高低对大学生的身心发展具有重要的影响,特别是在当前人类精神文化生活屡遭重创的背景下,人类精神文化出现了严重的问题,文化贫嘴化,价值空洞化以及精神低俗化。尤其是在我国经济正处于快速转型期,各类矛盾和问题都影响着高校师生,因此需要高校做好校园文化建设工作,在当前信息化语境下,也需要做到激浊扬清,丰富现阶段我国高校师生的精神文化生活,实现师生的平等对话、高校校园文化的传承和创新。
参考文献
[1]娄坤,李星,廖女男.论信息化环境下大学校园文化的建构[J].西北医学教育,2010(04):713-714+742.
[2]孙文杰.论新媒体环境下校园文化的构建[J].学习与实践,2013(01):135-140.
[3]蔡桂珍.新时期高校校园文化建设研究[D].福州:福建师范大学,2013.
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关键词:绿色建筑;设计理念;设计方法
Abstract: green architecture is defined as the human provide a healthy, comfortable working, living and activities of space, and to realize the maximum efficiency of energy, minimally affect the environment of buildings. Its connotation is through the high and new technology development and advanced applicable technology of the integrated, greatly reduce the building to the nonrenewable resources consumption and on the ecological environment of pollution, and provides the user with a healthy, comfortable, and natural harmonious working and living environment.
Keywords: green architecture; Design concept; Design method
中图分类号:TU2 文献标识码:A文章编号:
前言
绿色建筑是指能充分利用环境自然资源,以不破坏环境基本生态为目的而建造的一种住宅,所以一般又称其为环境共生建筑。 不仅有利于小环境及大环境的保护,而且将十分有益于人类的健康。为了达到既有利用环境,又有利于人体健康的目的。
1绿色建筑设计理念
随着社会的发展,人类面临着人口剧增,资源过渡消耗。气候变暖。环境污染和生态被破坏等问题的威胁。在严峻的形势面前,对城市建设而言,实施绿色建筑设计,显得突出重要。
1、绿色建筑设计应该从中国国情出发。
建筑行业资源消耗巨大,建筑物在建造和使用过程中,需要消耗大量的自然资源,同时增加环境负荷。我国的消费增长速度惊人,资源再生率也远低于发达国家。我国各地区在气候、地理环境、自然资源、经济社会发展水平与民俗方面都存在巨大差异。而我国正处于工业化和城镇化的加速发展阶段,现有建筑面积400多亿平方米,预计在今后30年内,还要建设400亿平方米的新建筑,因此在我国发展绿色建筑,是一项意义重大而又紧迫的任务。
2、以低耗为核心发展中国绿色建筑。
绿色建筑的本质是在建筑活动的全生命周期内,在减少资源的消耗和提高资源的利用效率的前提下,建设健康环保的人居环境,合理使用资源为主要的绿色建筑主张例如:充分利用太阳能,采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调,减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置风冷系统,使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。在混凝土中埋设光导纤维,可以经常地监视构件在荷载作用下的受力状况,自我修复混凝土可得到实际应用。建筑物表面材料,通过多功能的组织进行呼吸,可净化建筑物内部的空气,并降低温度。
2绿色建筑设计的原则
2.1整体及环境优化原则
建筑应作为一个开放体系与其环境构成一个有机系统,设计要追求最佳环境效益。建筑要体现对自然环境和社会生态环境的关心和尊重,主要表现在保持当地文脉,保护历史人文景观,重视建筑场地对地形、地势的利用,加强建筑对当地技术、材料的利用,加强绿化,减少环境污染,用独特的美学艺术让建筑体现时代精神。
2.2进行绿色建筑设计要考虑到应用环保节能材料和高新施工技术的原则
绿色建筑是一个能积极地与环境相互作用的、智能的、可调节系统。因此,它要求建筑外层的材料和结构,一方面作为能源转换的界面,需要收集、转换自然能源,并且防止能源的流失;另一方面,外层必须具备调节气候的能力,以消除、减缓、甚至改变气候的波动,使室内气候趋于稳定,而实现这一理想,在很大程度上必须有赖于未来高新技术在建筑中的广泛运用。
2.2.1绿色建筑合理使用建筑材料、就地取材(主要是木材),尽量使用对人体健康影响较小的建筑材料,包括无放射、低挥发、低活性材料;另外,对油漆、胶水、粘合剂、地板砖、地毯、木板和绝缘物的选择,除了要考虑性能优良外,还开始强调没有毒性物质的释放。
2.2.1注重对外墙保温节能材料的使用。外墙保温节能材料属于保温绝热材料,仅就一般的居民采暖的空调而言,通过使用绝热维护材料,可在现有的基础上节能50%~80%。
2.2.3绿色建筑主张太阳能等可再生能源的利用。例如:利用空调冷凝热作为生活热水的辅助热源,利用太阳能和地热能产生的热水作为日常生活用热水。利用太阳能光电系统来支持日常生活用电。
绿色建筑应体现对能源的节省,尽可能利用可再生能源,如太阳能、风能等,加大智能化设计,广泛利用电子通讯和信息技术,要有预见性地研究建筑与社会发展的互动关系,做到近期规划与长远规划结合,为扩建和建造留有余地。
2.3健康舒适的原则
绿色建筑应保证建筑的适用性,体现对用户即人的关心,增强用户与自然环境沟通,让人们在健康、舒适、充满活力的建筑中生活和工作。主要体现在创造良好的通风对流环境,增加建筑的采光系数,保证室内一定的温、湿度,创造良好的视觉环境及声环境,建立立体绿化系统净化环境等。
3绿色建筑设计方法
3.1整体环境的设计
所谓整体环境设计,不是针对某一个建筑,而是建立在一定区域范围内,从城市总体规划要求出发,从场地的基本条件、地形地貌、地质水文、气候条件、动植物生长状况等方面分析设计的可行性和经济性,进行综合分析、整体设计。整体环境设计的方法有:
3.1.1引入绿色建筑理论。
城市开发建设应与当地自然环境、资源、社会、人文等背景相结合,在加快建设的同时,创造性地保护和利用已有条件。一方面,改变不合理的布局模式、区域划分、空间结构和资源配置;另一方面,让城市的历史文脉、自然地理特征得以沿袭。
3.1.2加强环境绿化。
用绿化覆盖地面,由于大量水分蒸发,往往可以造成比较凉爽、舒适的环境;高大的乔木在地面上形成了较大树荫,减少路面吸热,同时可以净化空气,提高空间的氧含量。因此,在人居环境住宅区的设计中,一定要注意绿化环境设计,创造出良好的微气候,应该将绿化量化标准引入设计规范。当前,环境绿化主要包括小区周围环境绿化和建筑立体绿化。
小区周围环境的绿化。尽量减少硬质铺地,扩大草坪面积,并尽可能多种植高大乔木。目前,多数住宅小区常采用水泥砖铺地,这对小区环境很不利,应尽量采用具有渗透性的生态铺地。
立体绿化。引入“土地空间化”的概念,包括墙面绿化、屋顶绿化和阳台绿化。墙面绿化主要是在强烈阳光直射面爬满绿色藤状植物,避免阳光直射墙面,降低外墙表面温度,保证室内温度的稳定性。
3.2建筑单体的设计方法
3.2.1建筑的体型系数即建筑物表面积与建筑的体积比,它与建筑的热工性能密不可分。曲面建筑的热耗小于直面建筑,在相同体积时分散的布局模式要比集中布局的建筑热耗大,具体设计时减少建筑外墙面积、控制层高,减少体形凹凸变化,尽量采用规则平面形式。
3.2.2外墙设计要满足自然采光、自然通风要求,减少对电器设备的依赖,设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计,外墙设计要努力提高室内环境的热稳定。
3.2.3采用弹性设计方案,提高房屋的适用性、可变性,具体表现在建筑结构、建筑设备等灵活性要求上。楼梯的可生长性,包括基础的预留量、楼段板承重的预先考虑,周边环境的生长预留地等。预留管道空间,包括水电、通讯的发展空间。③家具系统的可变化性。
3.2.4建筑节能设计。要节约利用不可再生能源,如煤、石油、天燃气等,积极开发可再生的新能源,如太阳能、风能、水能等无污染能源。
3.2.5建筑智能设计。目前,大量电子通讯和自动化技术在建筑中得以运用,出现了智能化建筑,可以根据温度、湿度、风力的情况自动调节“智能壳体”的开闭和空调量,保证了智能化大楼中智能化生产和脑力劳动的高生产率,智能化的发展可以促进绿色建筑在“高标准低能耗、高效能、低污染”状态下持续发展。
结束语