空间设计的理解范文
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篇1
关键词:理解性学习;深度学习;支撑空间
中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2017)09-0031-04
一、引言
在知识经济时代,信息科学技术为新时代下的学校教育提供了有力的技术支撑,也以惊人的速度改变着人类的生活方式、生产方式、学习方式和思维方式,人类社会在加快步伐进入学习型社会。知识随着时代的发展与科技的进步不断进行着分解与重构。如此,高度信息化的知识经济时代要求学习者在理解学习的基础上能够深度加工知识信息、深度理解复杂概念、深度掌握内在含义,并进而建构个人化、情境化的知识体系以便情境迁移用以解决现实复杂问题,更加注重批判性的学习与反思以培养高阶思维能力,即深度学习。[1]
学习者进行深度学习需要学习给养即有效的学习支撑空间的支持,学习支撑空间为学习者提供扩展性主题、学习情境、资源和工具、组织活动、评价等,学习支撑空间能够为学习者提供创建协作学习、经验交流、共享、批判性反思的机会,促使学习者进行深度学习,以进行高阶思维能力的培养。[2]因此对学习支撑空间的设计研究有利于促进深度学习。文章突破传统研究基于认知主义、建构主义设计学习支撑空间的限制,从理解的维度探究促进深度学习的学支撑空间设计,期望为今后我国深度学习的实践发展提供一定的借鉴。
二、理论基础
1.国内关于深度学习研究概述
我国关于深度学习的研究起步较晚,但张思琦在国际深度学习十年综述中指出,我国在深度学习研究领域无论从研究数量与被引指数上都处于重要位置。[3]上海师范大学黎加厚教授在2005年发表的《促进学生深度学习》一文中首次提出深度学习的概念。他认为,深度学习是指在理解的基础上,学习者批判性地学习新思想和新知识,将它们与原有的认知结构相融合,将众多思想相互关联,将已有的知识迁移到新的情境中去,做出决策并解决问题的学习。[4]此后国内开展了一系列针对深度学习的相关学术研究,比较有代表性的如张浩、吴秀娟发表的《深度学习的内涵及认知理论基础探析》,提出了深度学习的几个特征,即注重批判理解、强调信息融合、促进知识建构、着力于情境迁移与运用、以问题解决为基础和提倡主动学习、终身学习,其核心特征是高阶思维,发展高阶思维能力有助于促进深度学习。[1]段金菊在其发表的《e-Learning环境下促进深度学习的策略研究》中将深度学习的特征概括为三个方面:其一是能够进行新旧信息的融合,即特征理念交互;其二是在学习的过程中有反思和元认知的参与;其三是深度学习意味着高水平思维。[2]可见,我国在深度学习方面的理论研究已经有了一定的发展,核心研究团队已经对深度学习有了比较深刻的认识。但遗憾的是,国内学者对深度学习的研究更多的是理论的百家争鸣而缺乏有效的实证研究及有效利用。
2.理解视阈与深度学习的关系
(1)理解视阈
笔者以威金斯等学者所做的对理解力的评价的研究作为文章的研究重点。威金斯等学者从学习者的“理解”维度出发,认为理解是一种转换。转换意味着一种能创造性地、灵活地、流畅地在不同的问题情境或问题中使用自身所具备的知识的能力,其将学习者的认知分为包含“解释”、“释译”、“应用”、“洞察”、“移情”与“自我认知”在内的六个维度。[5]具体如表1所示。
(2)理解视阈与深度学习的关系
威金斯所强调的“理解”与深度学习有相似之处。理由有三点:一是二者都强调学习是学习者与学习材料之间开展深度交互,从而在认知上达到对知识的深度理解的状态;二是二者的表现行为都是在理解基础上的高级行为表现,如反思、创造、评价等;三是二者在学习者能力上的表现都不仅是背诵、阅读等低级能力,更是批判性思维、创造力等高阶思维能力的表现。
针对理解性学习与深度学习之间的相似性,本文从威金斯“理解”视阈的角度将“理解”作为学习者开展深度学习的评判标准,将理解性学习作为设计促进深度学习的学习支撑空间的核心理论依据,以促进学习者深度学习的开展。
3.学习支撑空间设计概述
学习支撑空间设计兴起于美国,乔纳森与汉纳芬关于学习支撑空间设计的研究最具有影响力。乔纳森在20世纪90年代提出了建构主义学习支撑空间。汉纳芬在上世纪90年代初期,对学习支撑空间与新技术之间的关系进行了深刻的分析。在对现有学习支撑空间进行分析与反思之后,汉纳芬等人提出了开放学习支撑空间。除了学习支撑空间设计领域的实践,汉纳芬教授还对学习支撑空间设计的理论、框架与设计模型进行了深入的探索,提出了学习支撑空间设计的五大基础和设计原则的四大条件,这为方兴未艾的学习支撑空间设计领域夯实了基础。[6]
三、理解视阈下促进深度学习的学习支撑空间设计
笔者借鉴前人经验并结合自己的日常学习体验,设计了理解视阈下促进深度学习的学习支撑空间,如图1所示。
1.理解视阈下的扩展性主题
理解视阈下的扩展性主题是创建促进学生深度学习的学习支撑空间的首要环节。传统课堂的教学内容中,知识点之间以线性结构向学习者呈现,知识点之间的关联性较弱,导致学习者较难在知识之间进行迁移应用。而理解性学习中强调的扩展性主题打破了知识点之间的线性结构,围绕某一知识点的核心问题,展开对不同子问题的讨论,由点到面形成知识网络,为学习者开展深度学习提供知识层面的条件。因此,理解视阈下的扩展性主题在促进学习者深度学习的学习支撑空间设计中处于首要环节与核心地位,学习支撑空间中各个环节的开展都要围绕制定的扩展性主题展开,从而保证学习目标的实现。
2.促进理解的学习情境
学习情境是激发学习者学习动机、促进学习者融入学习活动的基础,更是学习者开展深度学习的脚手架。在学习活动开展前,教师需要围绕扩展性问题创设与学习者已有生活经验、学习经历相关的学习情境。在当前的教学实践中,教师逐渐认识到学习情境对教学开展的导入意义,但大部分教师较难在该环节中设计符合学生已有知识经验的学习情境,导致学习者的学习动机较难激发,更难与已有知识建立有效连接。因此,在创建促进理解的情境的环节,教师应注重学习情境与学生生活经验、学习经历的相关性,设计与学生真实生活相关的复杂学习环境,使课堂教学的学习成果能在真实复杂情境中得以迁移与应用,并为深度学习的开展奠定情境基础。
3.课程支持性资源和工具
学习资源是学习者开展深度学习的知识来源,学习者通过对学习资源的获取与内化,形成个体内部的知识结构。而课程支持性的学习工具,尤其是认知工具的应用,能有助于促进学习者对隐性知识的显性化。因此,笔者将课程支持性资源和工具作为帮助学习者对隐性知识进行内化并将其显性化表征的学习支持,这种学习支持在促进深度学习的学习支撑空间的各个环节都能进行适当的应用,因此笔者将其置于设计模型的中心结构,表征该环节作用并支持其他环节的开展。教师在创建促进深度学习的学习支撑空间过程中应注意根据不同环节的需求选择合适的资源与工具支持学习活动的开展。
4.促进理解的组织活动
知识的有效获取和内化离不开课程学习组织活动的支持。学习组织活动作为学生学习最主要的形式,是学生建构知识、加深理解的重要来源,活动设计的好坏直接影响学生达到理解的层级,也将直接影响学生深度学习的效果。[7]以理解性教学理论为指导,要求组织活动的设计以学生为主体、教师为主导,注重协作学习,鼓励学生主动探索问题,交流共享、解决问题,是将学生内在深度学习的结果――“理解”程度转化为外化学习表现的过程。基于理解的组织活动开展要求以学生为主体,提倡自主探究、协作学习等特征。我国学生自主学习意识薄弱、探究学习能力欠缺是众多研究者公认的事实,因此,在组织活动的开展中需要大量教师的引导,前期扩展性主题、学习情境正是组织活动的开展起点。扩展性主题和学习情境的合理性、趣味性、真实性等,对学生活动的开展产生吸引和激励意义。此外,扩展性主题决定了活动内容愈加开放多元,活动中学生的个性化特点突出,资源和工具是学生个性化学习的重要选择。
此外,促进理解的组织活动也是展现学生理解的一种有效方式,是将学生隐性知识外显化的途径,课程支持性资源和工具也是学生表现的重要辅助。因此作为学习发生的具w实践,活动的开展应在前期的一系列的设计之后,才能达到支持每个学生的有效学习。
5.以理解为导向的评价
以理解为导向的学习评价强调评价的持续性开展,即强调前置性评价、形成性评价、过程性评价与总结性评价的结合,强调形成性评价在学习评价中的重要地位。学习者的深度学习可能发生在学习过程中的任何阶段,因此,在学习的过程中持续性地对学习者开展评价,一方面能有效评估学习者的学习状态,判断其是否进入深度学习,另一方面能对学习者的错误行为进行诊断,通过合理的教学干预促进其深度学习的开展。
在以理解为导向的学习评价领域,陈明选教授团队基于SOLO分类理论提出了围绕理解的学习评价设计模型,该设计模型从前结构水平、单点结构水平、多点结构水平、关联结构水平与抽象拓展结构水平5种认知结构类型对学习者的过程性学习数据进行分析,以评价其是否开展深度学习。[8]该设计模型得到了深度学习评价研究领域的认可,因此本研究选用该设计模型作为评价学习者深度学习开展的工具。在教师的教学实践中应注意设计不同的评价活动,打破以练习与考试评价学习者深度学习的唯一标准,选用概念图、创建学习制品等评价活动,借助围绕理解的学习评价设计模型开展深度学习的学习评价。
此外,基于理解的评价不仅需要在学习过程的各个环节对学习者开展持续性评估,更应该在学习支撑空间设计的各个环节对促进深度学习的学习支撑空间设计情况进行评价与反馈,保证学习支撑空间的创设始终围绕解决扩展性问题与学习目标开展,并为学习组织活动的开展提供反思。[9]
四、设计案例――以微型计算机使用与维护课程为例
微型计算机使用与维护的课程教材前言提出:该理论课程从微型计算机应用的实际出发,本着“理论够用,重在实践”的原则,来指导学生实际应用的需要,以培养学生对计算机结构及系统的感性认识,提高他们的动手能力,使他们在微型计算机硬件、微型计算机组成原理及微型计算机网络应用等方面的实际工作能力得到训练,课程的整体教学要着眼于学生的全面发展和终身发展的需要,以问题形式呈现学习内容,让学生去探究、去发现,促进学生获得理性和情感体验,促进学生的思维向更深层次的理解方向发展,掌握解决问题的方法,提高学生的信息素养。基于以上理解视域下的促进深度学习的学习支撑空间设计模型,笔者以微型计算机使用与维护课程为例进行论述。
1.扩展性主题设计
以微型计算机使用与维护课程学习目标为依据,围绕微型计算机使用与维护课程相关的43个重要概念设计学习主题,围绕核心问题设计一系列的小问题,促进学生深度学习,具有扩展性、价值持久等特点。
【案例】微型计算机使用与维护扩展性主题设计:①主题:计算机系统组成。问题:计算机系统是指什么?计算机系统的具体分类是什么?计算机系统的基本结构是什么?微型计算机的基本结构各自的功能是什么?②主题:微型计算机存储设备。问题:计算机的存储设备有哪些分类?机械硬盘与固态硬盘的具体分别是哪些?有哪些性能指标相区分?
2.促进理解的学习情境设计
本阶段以学生抽象知识和高阶思维能力为基础,使学生抽象知识和高阶思维能力在新情境中迁移应用,是对学生深度学习的检验。
【案例】微型计算机使用与维护学习情境设计:①在微型计算机使用与维护课程外部设备的学习中,展示平时在工作时遇到的问题,诸如打印机卡纸、投影机无法正常投影等等,让学生进入真实的问题情境中进行体会并应用所学习的知识进行故障排除。②在网络的组建及维护一节,展示真实建筑楼里的空间布防图,特别是复杂环境下的建筑构造图,让学生根据实际情况进行网络综合布线,并设计出最优化的网络布线图,目的是让学生深入思考,将学到的抽象知识在新情境中迁移应用,使其思维向更深层次发展。
3.课程支持性资源和工具设计
本设计模型不仅仅需要建立在已有的信息化软件和硬件上,而且也需要建立在一些认知工具上,同时应根据学习目标和学习任务要求开发学习资源,为学生进行自主探究、交流共享等学习活动提供多元的路径选择,为学生的深度学习提供了强大的支持。
【案例】微型计算机使用与维护课程支持性资源和工具设计:①学生在课前观看课程设计团队拍摄出来的短小精悍的微课,预先进行课程知识点的学习,激发了学生的自主探究兴趣。②图文并茂的PPT课件、展示课堂内容的重难点以及探究活动的流程,在课堂中为师生交流以及生生交流提供了保障。③在每位学生的智能手机中安装课程建设团队开发的课堂同步APP,学生在视频专区进行微课的观看、学习,在答疑讨论区进行问题讨论、交流等。总之,课程建设团队为学生完成学习目标和任务提供了优质的认知工具。
4.学习组织活动设计
本阶段的活动以“理解”的理论为核心,以学生为主体、教师为主导,注重协作学习,鼓励学生主动探索实践,解决问题,是将学生内在深度学习的结果――“理解”程度转化为学习表现的过程。
【案例】微型计算机使用与维护课程学习组织活动设计:①在微型计算机各部件介绍一节,小组合作讨论的形式,针对出现故障主机即无法正常启动的主机所呈现出来的现象进行各种推测,在良好的生生互动过程中,初步形成本组假设。②基于本组的假设,小组合作设计并完成“排除微型计算机故障,实现正常工作”的实验。③师生问答互动的方式,举出主机出现故障的现象实例,并提出问题猜想与解决方案,促进学生发散性思维的提升。④小组竞赛的方式,各小组展示讲解本组解决问题的思路及方案,增进了学生之间的交流。
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基于理解的评估是形成性评价与总结性评价相结合的评价方式,能从多个维度对整个教学活动进行客观的、准确的评价,使学生不但能获得辨析、评判等高阶思维,而且评价结果也能让学生产生反思活动,使深度学习过程循环发生。
【案例】微型计算机使用与维护课程评价反馈设计:①使用探究实验评价量表对本组探究实验的过程进行评价。②学生自评与同伴互评,利用移动终端内置的评价工具,使学生对自己的学习和小组成员的合作进行评价。③教师评价,教师做全面的总结评价,对学生的学习成绩和学习能力提升进行肯定,并在最终的学业成绩中运用多元化的评价方式,全方位对学生个人及小组进行综合评价。
五、结束语
本研究聚焦理解视阈下的促进深度学习的学习支撑空间的设计研究,以理解的维度来进行学习支撑空间的构建,最终促进学生的深度学习,对文理科进行课程学习支撑空间的设计提供了一定的参考。但本研究设计以学习支撑空间设计模型为参照,仅仅提出了微型计算机使用与维护课程的设计思路,并没有在实践中验证其有效性,这也是我们进一步研究中需要做的工作。此外,本研究设计参阅的文献资料少,特别是对国外关于“深度学习”的研究文献比较缺乏,需要在今后的研究中进行补充。
参考文献:
[1]张浩,吴秀娟.深度学习的内涵及认知理论基础探析[J].中国电化教育,2012(10):7-11,21.
[2]段金菊.e-Learning环境下促进深度学习的策略研究[J].中国电化教育,2012(5):38-43.
[3]张思琦,张文兰,李宝.国外近十年深度学习的研究现状与发展趋势――基于引文分析及共词矩阵的知识图谱分析[J].远程教育杂志,2016(2):64-72.
[4]何玲,黎加厚.促进学生深度学习[J].计算机教与学,2005(5):29-30.
[5]冯翠典,高凌飚.促进学生理解的评价――威金斯的理解力评价观及启示[J].教育测量与评价(理论版),2009(7):4-9.
[6]赵铮,王伟,周东岱,钟绍春.翻转学习中的动机策略及支撑空间设计研究[J].电化教育研究,2016(4):92-98.
[7]陈家刚.促进理解性学习的课程和教学设计原则[J].全球教育展望,2013(1):53-60.
篇2
【关键词】设计监理;投资控制;工程设计
中图分类号:S611文献标识码: A
0.引言
工程设计阶段作为工程项目建设的先行战略措施,其设计投资虽然在总体投资资金中所占的比例较小,但是却对整个工程项目的顺利实施产生重要的影响。从投资控制理论上而言,设计阶段的项目投资控制是决定建筑规划和建设标准的关键,因此重视工程设计阶段的投资控制,加强监理和审查工作,很够有效控制设计费支出,确保建筑企业的经济效益。
1.工程设计概述
工程设计是指在实际的工程项目的要求下,对建筑项目中的技术、经济、资源等条件进行全方位地分析、论证、设计工作,制定出科学高效的设计方案,并根据工程实际提供相应的服务,包括施工草图、工艺设备、自动控制、技术经济等。
2.设计监理概述
设计监理是指具有可行性的工程设计方案经过严格的审核并交由投资者作出裁决,并将设计施工方案交给具体的建设单位投入建设的监理工作。设计监理作为工程项目管理的关键组成部分,主要是对工程设计阶段实施的项目监督管理。设计监理不仅要为建筑企业提供可靠的设计咨询和监督审核服务,还要有效控制项目建筑的成本、进度以及质量安全。工程设计阶段的设计监理工作一般包括:1)拟定工程设计目标;2)攥写工程设计规范;3)监督工程设计招标;4)监督设计合同的签订;5)审核设计方案;6)提供必要的设计辅助材料;7)施工图纸的监理。设计阶段的监理工作具有科学性、原创性、可塑性强的特点,因此对工程设计的影响力巨大。
3.设计阶段投资控制概述
工程设计阶段所投入的资金是为了满足业主所需的功能和使用要求而付出的预算或代价。控制设计投资是为了使工程设计在规定的预算条件下能够确保工程项目保质保期地完成。设计阶段的投资控制任务包括控制设计项目所需的人工劳务费、材料费,并对整个设计过程进行严格的指导、监督和限制,及时发现并改正错误,将设计投资阶段所需的费用控制在预算范围之内,确保工程设计投资目标的顺利实现。
4.工程设计投资控制监理途径
4.1开展限额设计
科学推行工程设计招标,积极开展限额设计工作。工程招标又称工程项目承包,是指建设单位将若干个建设工程的设计任务以招标公告的方式,让社会上众多的设计单位参与竞争,然后由建设单位选定最符合要求的设计单位。在工程设计招标过程中设计监理要密切协助建设单位编制招标文件、审核工程设计标底,并对参与竞标的设计单位进行严格的资格审查,协助建设单位组织并开展招标会,并从设计经济学的角度协助业主选标,然后协助建设单位与中标单位签订合同。设计监理工程单位在参与工程设计招标过程中要积极开展限额设计工作,限额设计作为设计投资控制中最重要的手段,能够在按照规定的投资预算情况下控制初步设计和施工图设计,确保每个阶段的设计任务能够如期完成,并能够保证设计方案的可行性和使用功能。科学高效的限额设计工作能够颗粒控制设计技术,减少施工图的不合理变更。开展限额设计工作的首要步骤就是确定限额目标,最后将设计阶段的投资进行详细的分解,将若干分分解后的设计投资进行科学合理的限额设置,并确保工程设计的总体使用功能和工程结构质量安全。以某建筑单位在平地建设35万m2的房屋住宅区,投资目标控制在2.5亿。在工程设计阶段,原本设计建设有600个车位的地下停车库,但是由于地下车库占用庞大的空间,而使用效率却非常低,同时增加了建筑结构的复杂性,并大大增加了工程造价。在经过设计监理部门的审核后,将车位减少至380个,这样可以将原来工程设计中的限额设计分配值980元/m2调整为963元/m2,这样的设计既符合当地建筑的市场环境,又有效控制了设计投资。
4.2进行工程预决算
掌握当地建筑市场概况,做出工程预决算。建筑市场作为建筑商品以及与建筑要素产品和服务进行交换的场所,具有动态性变化特点。在建筑市场中主要的主体有投资者、承包商以及中介机构,是建筑市场的客体一般指具有一定的使用价值的可供交换的商品和服务。商品可以是各种各样的建筑材料、建筑设备、建筑机械,而服务包括运输、设计等。在瞬息万变的建筑市场中,建筑原材料、机械设备以及各类与建筑有关服务等的价格是不断变化发展的,设计监理部门必须对建筑市场中各个要素进行全面的分析和调查,准确掌握当地建筑市场的概况,在设计经济学理论的指导下,并结合项目规划以及技术要点,选择一些质量好、服务优、价格实惠的供应商和服务商,最后作出每个设计工程阶段的预决算。
4.3审核设计控制投资
审核设计预算,控制投资。设计预算是在初步设计阶段对工程设计投资进行的审核是设计监理工作的任务之一。设计预算必须符合建筑市场实际情况,并成为建筑项目和各个建筑单位作出正确工程设计投资的有效依据。设计预算决定了项目工程拨款和贷款的数额,是招标投资的有力依据,也是审核建筑设计方案经济性、科学性的标准。设计预算主要的审核的内容包括:1)确保定额、收费标准是否准确,设计要求是否遵守,各类经济条件、自然条件等是否如实反映;2)确保工程预算准确无误;3)合理编制补充定额;4)确保定额单价、参考价以及暂估价的科学合理性。设计监理部门在进行设计预算时必须熟练掌握设计图纸和设计要求,清楚预算费用的组成情况和相关设计技术的经济性指标,然后对设计预算进行技术经济对比分析,并将设计预算投入市场调研中,找出不足之处,并及时修正。
4.4强化设计监理控制能力
强化设计监理控制能力。我国的建筑业随着市场经济的发展和城市化进程加快而迅速发展起来,我国建筑行业的从业人员占世界建筑从业人员的26%,但是对外建筑承包额却只有12%。我国的建筑市场缺乏专业的设计监理机构和设计监理人才,国外的设计监理人员一般由懂得设计技术、工程管理以及经济知识的经济工程师担任,而我国的建立人员专业素质、专业技能以及学历普遍偏低,监理水平参差不齐,缺乏知识与技术为一体的复合型专业人才,加之国内缺乏系统、专业的设计监理培训,导致我国的建筑设计监理工作呈现巨大的漏洞,使得我国的建筑设计投资得不到有效控制,在建筑市场竞争中处于劣势。因此,必须强化我国建筑设计监理能力,优化建筑设计监理机构,培养更多知识与技术为一体的复合型专业人才。
5.结束语
建筑工程项目设计阶段的投资控制是一个动态的系统工程,是工程施工树立进行的先行条件,设计投资控制能够对整个工程项目起到事半功倍的效用。因此在工程设计阶段引入设计监理,通过限额设计、工程预决算以及优化设计等方法,建立优质、可靠的设计管理流程和模式,既能确保设计工作在规定的时间内完成,还能更好地控制设计投资。
【参考文献】
[1]赵朴.浅谈设计阶段监理对投资控制的影响[J].四川建筑科学研究,2010,35(6):309-310.
篇3
关键词:方案设计立式车铣数控机床
一、立式车铣复合数控机床
与传统机床相比,多功能复合加工机床具有多种加工功能,可在一台机床上完成工件多道加工工序。因此多功能复合机床具有如下优点:1.避免了多次装卡和定位带来的误差,提高了加工精度。2.缩短了装卡的时间和零部件转序的时间,提高了加工效率。3.加工设备需求量减少,有利于节约成本。
车铣复合加工技术可以将几种不同的加工工艺,在一台机床上实现。车铣复合机床相当于一台数控车床和一台加工中心的复合,可以使工件在一次装夹中完成车、铣、钻、镗等不同方法加工。
二、车铣复合数控机床方案设计
车铣复合数控机床应能够兼顾车、铣加工的特点,并以车为主,具有加工内外圆柱面、圆锥面、圆弧、螺纹等的加工能力,兼顾同时各类较复杂的平面、曲面,钻削轴向或径向孔等的能力。
图2.1 车铣复合数控机床典型结构
2.1高精度工作台主轴结构设计
立式车铣复合加工中心工作台主轴(C轴)用于承载和带动工件做回转运动并进行精确分度定位。轴承是工作台主轴系统最核心的部分,所采用轴承的形式决定着性能的优劣,目前在机床上主要采用的轴承形式如下:
(1)双列圆柱滚子轴承和高精度推力滚柱轴承组合结构:其优点是径向和轴向刚度很高,可承受较大载荷,缺点是限制了主轴最高转速和精度。
(2)单列圆锥交叉滚子轴承结构:主要应用于立车转盘主轴。不仅具有较强的抗翻倾扭矩的性能,还具有低震动、低噪音、低发热以及、冷却油用量少的优点,但其安装难度大,加工和装配工艺要求高,因此应用成本较高。
(3)静压轴承结构
工作台承重采用静压轴承支撑技术,具有极好的运转能力和极高的表面加工性能。工作台轴承不易磨损,从而保证工作台的精度和机床的长寿命。静压轴承的优点是 :启动和运转期间摩擦副均被压力油膜隔开且受压力均匀,可靠性高、摩擦因数小、工作寿命长;具有“均化”误差的功能,能减小制造中不精确性产生的影响。轴承的温度分布较均匀,热膨胀问题低于动压轴承。考虑到静压轴承的上述优点,本结构采用静压轴承。
2.2 高精度镗铣滑枕结构设计
滑枕作为立式车铣复合加工中心中关键的部件,其性能的优劣直接影响机床性能。结构上将动力电机和减速机安装在滑枕的顶端,通过传动轴传至滑枕的下部直至附件头。结构的优点为滑枕内部空间大,可以为附件头提供更多的动力和通道;电机外置便于大功率和大扭矩的实现。因此本文设计滑枕采用此结构。
2.3 工作台恒流静压结构设计
采用恒流静压导轨技术。选用12头等量齿轮分流器,单泵单腔均匀的向工作台导轨腔进行恒流量供油,其特点时压力及溢流损失小,发热量和工作台面变形小,可以实现较高精度的工件切削。
(1)确定导轨结构尺寸
工作台底座导轨结构尺寸需通过多次设计验算及筛选最佳方案确定。
(2)确定工作台导轨油膜间隙
油膜间隙应根据工厂实际加工能力以及工作台台面耐磨材料及刮研工艺确定。本文油膜间隙h0为0.06-0.12mm。
图2.4 工作台底座导轨结构尺寸示意图
(3)受力估算
其受力分析图如图2.5所示:
图2.5 受力分析图
①切削力在X和Y轴上分力PX、PY与刀架切削力Pz的关系为:Px=Py=0.5Pz
②主电机传动齿轮对齿圈的作用力:
Pz'=Mmax/(D1/2)
式中:Mmax为工作台最大扭矩,D1为齿圈节圆直径。
③齿轮对齿圈作用力在X和Y轴的分力Px'和Py'为:
Px'=Pz'cosαsinβ/(cosαcosβ-fsinαs)
Py'=Pz'(sinα+fcosαs)/(cosαcosβ-fsinαs)
tanαs=tanα/cosβ
式中:f为摩擦系数0.1;α为法面压力角;β为齿圈螺旋升角;αs为径面压力角。
④颠覆力矩作用产生力Fd
My=Pz(h+a)-Pz'(q/2)-Px'(D1/2)
Mz=Py(h+a)-Px(0.8Dmax/2)-Py'(q/2)
M2=Mz2+My2
Fd=(1/2)×(M/D3)
式中:M为颠覆力矩;My和Mz分别为力系对Y轴和Z轴的力矩。
(4)流量计算
①单个支承座有效承载面面积:
A'=(2LB+2lb+Lb+lB)/6;
②作用于单个支承座的最小和最大压力P0、Pi为:P0=(1/i)Wmin /A'
Pi=(Wmin+Wmax+Px+Px'+Fd)/iA'
式中:Wmin为工作台台面重量;Wmax为最大工件重量;i为工作台底座环型导轨油腔数。
③空载与最大载荷时工作台导轨所需的流量Q0和Qi分别为:
Q0=(iP0h30/3μ)[l/(B-b)+b/(L-l)]
Qi=(iPh30/3μ)[l/(B-b)+b/(L-l)]
篇4
WCDMA协议包括R99、R4和R5三个阶段,目前主要采用的是R99 和R4,在R99和R4中,RAN的地面接口Iu和Iur/Iub是基于ATM传输,其中,Iu为RNC与CN之间的接口;
Iur为RNC与RNC之间的接口,可支持两个RNC间发生软切换时的信令信息交换和一个或多个Iur数据流,该Iur用户数据流主要是在UE发生RNC间软切换时进行宏分集的用户数据流;
Iub为RNC与Node B之间的接口。RNC和NodeB之间为紧耦合型连接,即RNC是无线接入网的管理控制核心,集中管理无线资源和系统其他资源,并控制无线接入网和核心网的接口。
近年来我国在接入点控制器重选领域技术发展迅猛,专利申请数量迅速增多,各大移动终端厂商针对重选接入点控制器的技术手段进行了改进,产生了大量的专利申请。
二、接入点控制器重选技术的专利申请分析
重选接入点控制器的专利申请其所要解决的技术问题及技术效果多种多样,主要集中在减少掉话率及传输中断、减少切换时延、减少信令交互、节省资源、减轻网络负荷、保证业务连续性、提高切换的安全可靠性等方面,其专利分布情况如图1。
图1中基于技术效果的专利分布情况可以看出,在针对接入点控制控制器的重选中,各国申请要解决的技术问题和技术效果主要以减少掉话率及传输中断为主。其中,为达到相同的技术效果时,也可能会采用不同的技术手段,如申请号为CN2009102524570中,利用当第一基站控制器下的第一用户向第二基站控制器下的第二用户进行会话切换时,所述第一基站控制器向核心网发送携带第一用户的本地交换匹配信息;所述 第二基站控制器从所述核心网获取第一用户的本地交换匹配信息;在会话切换成功后,所述第二基站控制器将所述第一用户的本地交换匹配信息与所述第二用户的本地交换匹配信息进行匹配,如果成功,则进行本地交换,从而能节约了Abis口带宽资源。而在申请号为CN2011100282536专利申请中,在移动终端呼叫过程中,当需要进行BSC间的切换时,源BSC与目标BSC使用A3和A7接口进行BSC间的软切换;当源BSC判断所述呼叫满足硬切换条件,则发起源BSC和目标BSC之间的硬切换,通过一个或多个MSC将所述呼叫硬切换到目标BSC,从而节省A3和A7的接口资源。
篇5
关键词:住宅短肢剪力墙 结构设计 质量控制
引言
随着人们对高层住宅平面与空间的要求越来越高,短肢剪力墙结构和异形柱框架结构型式,在很大程度上克服了普通框架与普通剪力墙结构的缺点,得到了住户与房开商的欢迎。
短肢剪力墙结构型式,既可以保证结构的刚度、位移,又可以使室内空间方正合理,有广泛的应用前景。
本文结合笔者多年的工程实践经验,从短肢剪力墙结构概述入手,探讨了短肢剪力墙结构的设计要点及质量控制措施。
一、 短肢剪力墙结构概述
短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙。其中,高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。
短肢剪力墙结构的必要条件是:抗震设计时,短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。
对短肢剪力墙结构的下限规定,当短肢墙较少时,如短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的15%~ 40%,则可以按普通剪力墙结构设计。如果在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,不应看成短肢剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。
二、 短肢剪力墙结构的设计探讨
短肢剪力墙结构,其首先应是全剪力墙结构。短肢剪力墙结构中,应有足够的长肢剪力墙。如果把短肢墙看成异形柱,则短肢剪力墙结构可以认为呈框剪结构的变形特征。当结构形式符合短肢剪力墙结构形式后,才能在软件“总信息”参数的结构体系中,定义结构为“短肢剪力墙结构”。当采用壳元模型时,应加细单元的划分。
1、抗震设计时
(1)各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7,对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙,其轴压比限值相应降低0.1;
(2)除底部加强部位应按高规7.2.10条调整剪力设计值外,其它各层短肢剪力墙的剪力设计值,一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2;
(3)短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%。剪力墙截面厚度不应小于200mm。7度和8度抗震设计时,短肢剪力墙宜设置翼缘。一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁。
2、水平荷载下短肢剪力墙的侧移曲线
短肢剪力墙属于联肢墙,水平荷载下,双肢联肢墙的侧移微分方程为:
由此可分别解得均布荷载和倒三角形荷载作用下的水平位移如下:
式中:
;
Ib为考虑剪切变形的连梁截面等效惯性矩,I1,I2分别为两墙肢截面惯性矩,A1,A2分别为两墙肢截面面积;H为墙体总高度,h为层高,I为两墙肢形心之间的距离,lb为连梁的净跨;q为均布荷载的分布集度;W为倒三角形荷载的最大分布集度。
计算表明,均布水平荷载或三角形水平荷载下,短肢剪力墙的侧移曲线都是弯剪型。计算时混凝土的弹性模量取3 ×1077kN/ m2 , q, w取1kN/ m。
3、短肢剪力墙侧移曲线上反弯点的位置
这里讲的是短肢剪力墙整体侧移曲线的反弯点,并不是层间各个墙肢的反弯点。
反弯点的下方,侧移曲线为弯曲型,短肢剪力墙以整体弯曲为主,层间墙肢没有反弯点,故受力性能好;反弯点上方,侧移曲线为剪切型,短肢剪力墙以墙肢的局部弯曲为主,受力性能差些。因此,知道这个反弯点的位置是重要的。
在侧移曲线的反弯点处转角为0,则可以得到求解侧移曲线上反弯点离墙底相对高度的方程:
式中:, z为墙肢上的任一点到墙底的高度,H为墙体总高度。
容易证明,反弯点的相对高度毛。只与整体性系数a、肢强系数S有关,而与墙高无关。这就为求解短肢剪力墙侧移曲线上的反弯点的位置带来了极大的方便。
侧移曲线反弯点的高度实际上是反映短肢剪力墙的连梁总约束刚度和墙肢强弱的一个综合指标,反弯点的高度越高,剪力墙的整体性越好,整体弯曲变形所占的比例越大,对抗震越有利。
在设计过程中由于受建筑条件的限制,有时难以做到所有的墙肢都能满足文[3]的要求。这时可以布置一定数量的长墙(相对短肢墙而言),使得结构体系的总体侧移曲线与短肢剪力墙的侧移曲线相符。即通过对结构总体侧移曲线反弯点高度的考察来判断结构体系是否满足短肢剪力墙的条件,如果其反弯点高度过低则结构不能构成短肢剪力墙结构体系。根据对不同的整体性系数和肢强系数的双肢和三肢对称剪力墙的分析结果,我们建议整体侧移曲线的反弯点的相对高度宜满足F>0.40。
三、短肢剪力墙结构的质量控制探讨
在短肢剪力墙结构设计方面,针对其常出现的质量问题,笔者分析了其主要原因,并给出了具体的控制措施。
墙身超厚。
其主要原因是:模板就位调整不认真,穿墙螺杆没有全部穿齐、拧紧,模板斜撑加固不到位等造成的。
混凝土墙体表面粘结。
其主要原因是:模板清理不好,模板剂涂刷不匀、漏刷,以及拆模过早等造成的。
漏浆。
其主要原因是:模板拼装时缝隙过大,固定措施不牢固,有时也与混凝土坍落度有关;
另外,墙体烂根现象近年来有所减少,可能与重视程度有关,原因主要还是模板下口缝堵不严、固定不牢,施工缝处理不好、夹有杂物,浇筑混凝土时未按要求先浇一层10-100mm厚与墙体混凝土同等级的减石砂浆等;门窗洞口混凝土变形的主要原因是侧模板的组装与大模板的固定不牢固,混凝土浇捣时洞口两侧混凝土未做到对称、均匀浇筑、振捣,造成混凝土冲击洞口模板。
由以上分析可见,剪力墙混凝土的成型质量很大程度上取决于模板质量。
要保证模板的施工质量,首先在施工前应根据混凝土浇筑方式的不同对剪力墙模板体系进行必要的设计计算;然后严格按照设计好的模板方案施工,具体操作上应满足相应规范要求。
计算完成后,根据最大侧压力设计模板支撑体系。只有在保证整个模板体系稳定的前提下,才有可能保证模板质量。
另外,要保证模板质量,选材非常重要。有条件的话应优先选用组合钢模板,因其通用性强、装拆方便、周转次数多,特别是其配有齐全的阴阳角模,对常见的剪力墙阴阳角部位漏浆有很好的预防作用,而且还可以加工成整体大模,有助于加快施工进度,是剪力墙配模的上佳之选。
结论
综上所述,文中从短肢剪力墙结构的设计要点入手,具体探讨了短肢剪力墙的设计要点,并指出,剪力墙混凝土成型质量差的问题可以从加强模板质量上入手,并注意混凝土浇筑质量,加强上述各影响因素施工环节的控制。
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关键词:方案设计;智能控制系统;结构;监测
Abstract: in this paper the author mainly according to many years engaged in architecture design, this paper analyses the architecture examples energy control system composition and design. Refers for the colleague.
Key words: the project design; Intelligent control system; Structure; monitoring
中图分类号:TU201.5 文献标识码:A文章编号:
工程概况
某学院活动中心共有3层,1、2层为学生食堂,3层为礼堂兼文体中心,供学校开会及学生体育课(篮球、乒乓球、羽毛球)使用。规划对3层礼堂安装中央空调系统,并对围护结构、照明等进行节能改造,建成节能示范工程。
1 建筑节能智能控制系统结构
根据学院的具体情况,建立一套建筑节能智能控制系统,包括空调系统节能控制系统、围护结构控制系统、照明节能控制系统。建筑节能智能控制系统装有通讯模块,利用数据采集及通讯手段实现对各能耗系统的互联网远程监测。该控制系统预留扩展接口,日后学院如需对其他能耗系统进行监控,可以随时集成到该控制系统中。
图l 建筑节能智能控制系统结构图
控制中心可以对建筑能耗状态实时监控、实时采集、定时,可满足现场展示功能。通过网络实时采集耗能信息、设备效率信息、管理信息等,通过后台分析统计图、表等方式,直接按历史时间显示中央空调各设备的电耗情况。出具历史变化的比较值及发展趋势图,根据需要进行各种统计分析。包括不同设备用电横向分析比较,同一设备不同季节、不同时间段用电量纵向分析比较。从运行操作和管理监控等层面提升节能管理水平、优化节能控制策略。
1.1 运行操作层面
可对环境参数、设备运行状态及能耗数据进行远程实时监测及故障报警,可实现远程电表集抄功能。
1.1.1 环境参数监测
对室内外温度、湿度、CO 浓度、室内照度等环境参数及相应设备的运行状态数进行实时监测,可充分了解当前环境品质及相关的环境控制策略,保证在节能的同时能充分满足环境指标要求,真正做到“节能以不降低环境品质、满足舒适度”为前提。
1.1.2 设备运行状态监测
对用能系统中各设备的运行状态和运行参数进行实时监测,当设备出现故障时,系统在线报警信息,确保设备在安全稳定状态的前提下实现节能。
1.1.3 能耗监测
对能耗系统的总能耗及主要用能设备的分项能耗、运行参数、负荷等进行实时监测,时刻跟踪各用能设备的能耗变化情况,为及时发现问题和进行故障诊断提供依据。
1.2 管理监控层面
支持管理人员对能耗进行分时、分项统计分析,帮助其了解设备的启停时间和使用规律,找到节能潜力,为优化节能管理和控制策略提供依据。
2 中央空调节能控制系统
2.1 节能控制系统
(1)建立能效管理中心,实时监控每一台能耗设备的运行状况以及能耗状况,并对实时数据进行采集分析,满足学院日后科研及教学需求;
(2)采用水泵变频技术,提高水系统的输送效率,合理控制供/回水温差。提高冷水机组的效率,实现水泵及整个水系统的节能高效运行;
(3)采用风机变频技术,提高风系统的输送效率,在满足室内换气次数的前提下合理控制风柜送风量,稳定室内温度,实现风系统的节能高效运行;
通过节能控制,提高空调系统的管理水平,使空调系统的运行情况与实际负荷需求相匹配,提高主机、水泵及风柜的运行效率,从而实现整个中央空调系统的节能高效运行,全面降低系统能耗。
2.2 能效管理中心
在中央空调系统安装能源监测管理系统,建立能效管理中心,利用数据采集及通讯手段实现对中央空调系统的在线数据监测服务。具体监测内容如表l。
表l 监测内容
作用分类 功能实现 检测数据 检测设备
在线能耗计量 能耗计量 主机/泵/风机能耗 智能电能表
COP计算 冷冻水流量 超声波流量计
环境监测 环境参数 建筑室外温湿度 温湿度传感器
空气质量 室内温湿度 温湿度传感器
设备监控和保护 低温保护 主机冷却水出水温度 温湿度传感器
高温报警 主机冷却水出水温度 温湿度传感器
流量保护 流量及泵的开关状态 流量开关反馈
实时控制 冷冻泵调节 冷却水总管进、回水温度 温湿度传感器
冷却泵调节 冷却水总管进、回水温度 温湿度传感器
主机负荷调节 冷冻水/冷却水流量 超声波流量计
风机调节 室内温度 温湿度传感器
2.3 变频控制方案
在中央空调系统中加装“中央空调节能控制系统”,实时监控冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵的工作状态,以及楼宇内外环境温度、冷冻、冷却水供回水温度、冷冻水压差、主机设备消耗功率等参数,降低设备运行的盲目性,可以随时通过计算机网络对整个中央空调系统运行状况进行监测,提高中心城中央空调各级管理人员对用电设备的管理水平。本集中控制系统具有远程操作及监控功能。中央空调节能控制系统的核心是专家系统、模糊控制及变频无级调速。在控制器中建立了知识库、模糊控制模型和模糊运算规则,形成智能模糊控制。通过全面采集影响空调系统运行的各种参数,按系统最优的原则,经智能模糊运算,得出相应的控制参数,这些控制参数被送到冷冻水子系统、冷却水子系统、冷却塔子系统和风系统,从而改变空调系统循环流体的流量和温度, 以保证整个系统在各负荷条件下,均处于最佳工作状态,从而最终达到综合节能的目的。图2为中央空调节能控制系统控制原理框图。
3 维护结构的节能技术
3.1 建筑节能主要包括三个方面:
(1)建筑群的规划布局、建筑物平面布置、体型(间距、朝向、自然通风、体形系数)。
(2)维护结构节能(保湿、隔热、气密性)
(3)采暖和空调设备节能(设备能效比、采暖空调方式、能源选择等)
3.2 体形系数
体形系数(Building Shape Coefficient)定义为建筑物与室外大气接触的外表面积F0(m2)和与其所包围的体积V0(m3)之比,即单位建筑体积所占有的外表面积.计算建筑中的体形系数时,外表面积F0不包括地面面积和楼梯间墙及分户门的面积。体形系数越大,说明单位建筑空间的热散失面积越大,能耗就越高.建筑的耗能量随着体形系数加大而增加,体形系数小,建筑物耗能效果好。为了减少建筑物的体形系数,在设计中尽量让建筑平面布局紧凑,减少外墙凸凹变化,即减少外墙面的长度。
3.3 维护结构节能内容
维护结构节能主要分为护结构,外墙、屋面、外窗、户门维护和内围护结构,分户墙和楼板维护。
维护结构节能措施主要有:
(1)提高外墙、屋面、外窗、户门及分户墙、楼板(包括底层)保温性能
(2)提高外墙、屋面、外窗隔热性能
(3)提高外窗(包括阳台门)气密性能
而外墙节能技术主要关键是如何提高外墙的保湿、隔热性能。可以采用不同的保湿材料与基层墙体复合,构成复合保湿。针对墙体,可以采用以下三种方法:外保湿、内保温、中保温或组合保温。如图3所示。或者直接采用具体较高热阻的墙体材料---自保温。
图 3
3.4 玻璃窗安装隔热膜
综合楼3层南北两面墙基本上是两面宽20m,高7m,面积为140m2 的玻璃窗。玻璃窗传热系数较大,会有大量的太阳热辐射进入室内,增加空调负荷。太阳隔热膜能减少通过玻璃进入室内的太阳热量,这是通过增加阳光的反射和玻璃的吸热达到的。反射薄膜上面覆有一层金属,这种金属制薄膜,可增加玻璃的光反射和光吸收,从而更好地将太阳热能阻挡在玻璃窗外。通过贴膜可以隔断50%~83%的太阳热能,从而减少空调负荷,实现空调节能。其原理如图5。
对玻璃窗加装隔热膜,隔热膜构造分析表,如图4所示。以降低围护结构热损失,减少空调负荷,实现空调节能。
图 4 隔热膜构造分析表
3.5 安装风幕
位于综合楼四个角落的4个楼梯问与3层礼堂之间是连通的,没有进行隔断。冷空气会向楼梯间进行扩散,造成冷量损失,增加空调能耗。因此需要在礼堂的4个入口处加装风幕, 以减少冷气外流,减少空调能耗。
图2 中央空调节能控制原理框图
图 5
3.6 安装自动窗帘
在南面部分区域安装自动窗帘,实现自动控制。在夏季,窗帘可以根据太阳光线的照射方向和强度自动调整自身的上升和下降,以保证系统尽可能多地遮挡强烈的阳光入射到建筑内部,从而节约了空调系统耗能,同时又保证为室内人员正常的工作提供合适的光照亮;在冬季尽可能不启动窗帘系统,让窗帘始终处于卷起状态,保证室内拥有充足的阳光和热量。
4 照明节能
4.1照明节能控制系统
照明控制系统将礼堂的灯具根据不同区域和功能分组,实现分组控制。根据各区域的功能要求的前提下实现节能。照明控制系统有以下几种功能:①照度控制:安装照度传感器,根据各区域的照度,自动控制灯具的开启台数,自动跟踪外部自然光线的变换,打开或关闭临窗灯具回路。②时钟控制:可根据需求设定灯具的启停时间。上课时间开灯,休息时间关灯。③人体感应:安装人体感应装置,系统按照预先设置的程序,每隔一定时间电脑巡查所有灯光回路状态,自动关闭物需使用的回路,实现人来灯亮,人走灯灭的效果。
4.2 太阳能照明系统
由于该项目建筑节能示范工程,为了尽可能多地采用节能技术措施, 在中央空调控制室安装太阳能照明系统及其智能控制器,以利用绿色能源,减少电能消耗。
对于一个独立的太阳能照明系统,其全部组成包括以下几个方面:产生电能的太阳能电池组件、储存电能的蓄电池、防止在充电和放电过程中对蓄电池过充和过放的太阳能控制器、满足用电技术参数的逆变器、太阳能电池组件用支架、控制器与蓄电池用控制箱、连接线与紧固件等。对于最关键的太阳能电池组件, 目前普遍采用单晶硅或多晶硅两种太阳能电池板,工程推荐使用单晶硅太阳能电池板。
篇7
这里本文作者结合自身工作经历和进行项目设计阶段投资控制管理的经验,着重谈谈如何开展工程项目设计阶段的投资控制管理。
项目设计阶段作为建设单位考虑应包括:方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段。要做好设计阶段的投资控制管理,这三个阶段哪一个都不能少。从方案设计开始到施工图设计完成,是一个由浅入深、前后呼应的系统设计过程。
项目方案设计成果的简与繁,装修标准的高与低等都直接影响着项目投资。项目设计完成了,项目投资也就基本确定了。在进入项目招投标及其之后各施工环节,再如何加强投资控制管理也只是杯水车薪。项目投资运用是否科学合理,设计标准与使用需求是否一致,项目建成后是否实用,这些都取决于对项目设计阶段的投资控制管理。
项目设计阶段投资控制管理具体操作如下:
一、项目方案设计阶段投资控制管理
1.编制项目设计任务书。
依据发改委审批的项目建设规模及投资限额,建设单位负责编制项目设计任务书。建设单位也可以委托一家有建设咨询资质的咨询单位代为编制项目设计任务书。
项目设计任务书式建设单位对工程项目设计提出的具体要求,其主要内容包括:明确工程项目建设规模、功能需求、建设标准、建筑造型、建筑室内外装修要求以及投资限额等。项目设计任务书在项目整个设计阶段极为重要,因为它是整个设计过程的依据和指导原则。
项目设计任务书是方案设计单位进行方案设计工作的指令性文件,也是编制方案设计文件的主要依据。
但现在有一些工程建设单位往往没有认识到编制项目设计任务书的重要性,在没有项目设计任务书的情况下,为赶进度,急于进行方案设计,自己都不知道想要一个什么样的建筑,就开始盲目按照地方政府规划的要求,标新立异的要做标志性建筑(我这里的意思不是说不按照地方规划的要求设计,当然方案不符合地方规划也批复不了,但最起码是要满足项目的基本要求,如果实在不能满足,就应及早放弃,另行选择土地,否则将会有无限的问题)。有了方案后再根据外形来设计内部分区和使用功能划分,对于功能是否好用,设计是否经济,投资是否合理全然不管,为“三超”(即结算超预算、预算超概算、概算超估算)埋下隐患。
2.采用邀(招)标方式,开展方案设计竞赛。
有了项目设计任务书后,建设单位可自行或委托招标机构采用邀(招)标方式,组织开展方案设计竞赛。
方案设计竞赛是建设单位通过招标、对比、评选、竞争性谈判等方式,选择工程设计单位的做法。由于设计单位所提供的项目方案设计多数无法进行量化考核,因此我们一般通过两步招标的办法来选择设计单位。第一步,先进行资格预审,可通过建筑市场项目方案设计竞赛招标公告形式,公开进行较大范围的竞赛征询,然后对报名的设计单位的资质、技术力量及是否完成过类似的工程设计进行资格审查,最终挑选3家以上的设计单位进行方案设计并到建筑市场登记备案。第二步,方案设计阶段,要求所设计的方案符合现代社会与时代的观念、具有前赡性与原创性、未来几年内具技术可行性、创造新商机的有效性与可行性等要求,同时特别注意的是设计方案必须符合项目的投资金额。
3.评选设计方案,确定中标设计方案的设计单位。
建设单位负责组织设计方案评选工作。具体可分为:内部评选和外部评选二种形式。
内部评选主要是由建设单位领导和职工相结合,一般采用记名或不记名的投票方式,对不同的设计方案(效果图)进行投票,最后整理方案的得票多少结果,排出设计方案名次顺序。
外部评选主要是由建设单位出面邀请知名专家、同行业或系统内兄弟单位负责人,组成设计方案专家评选小组,针对各个设计方案(效果图)及其有关文件,听取方案设计单位逐一介绍,并解答专家质疑。尔后,专家评选小组分别对各个设计方案进行“打分”(该环节中的一项重要分数是要考虑方案设计是否符合项目投资要求),并提自己对打分最高的方案的修改性建议。最后整理“打分”结果和建议汇总,排设计方案名次顺序。
将内部评选和外部评选结果汇总整理,向建设单位领导汇报,最后排出设计方案最终排序。随后建设单位与设计单位洽谈合同(在这里本文编者建议关于设计费用应按相关规定计取,可做适当优惠,不建议建设单位一味压低设计费用,否则设计单位的各阶段作品不细致、不交圈等都会给今后的施工阶段工作造成不必要的麻烦,特别是对项目投资造成不必要的浪费)。建设单位确保设计费用的同时在合同中除了约定工期、范围等常规条款外,要约定建设过程中的设计变更洽商不得超过项目总投资的3~5%(按照项目的投资情况决定),如超过将按比例抵扣设计费用,用此约定来控制设计变更。
对于参加工程方案设计竞赛的所有设计单位来说,一般建设单位都会给未中标的设计单位支付一定的方案设计费用,中标单位就不再支付方案设计费了。
4.中标方案设计单位配合建设单位办理规划审批手续。
设计方案排序第一为中标设计方案(最后需以经规划审批部门审批同意为准)。中标方案设计单位应按建设单位和专家评选组对方案的建议进行完善修改。修改完善后,方案设计单位应积极主动地配合建设单位到上级主管单位汇报中标方案并做相应调整、修改;还要配合建设单位向政府有关规划审批部门申报并办理规划审批相关手续。
这里需特别说明:报送到规划审批部门办理规划审批一般要求报送三个方案。审批实践告诉我们:审批很难一次通过。有时往往要反复修改多次,修改一次报批一次,时间跨度拉得很长。建设单位报送的三个方案尽管有先后排序,但一定要都是可实施的方案。因为排序第一的方案建设单位认可,规划审批部门从全局考虑,他们认为排序第二或第三的方案更为合适。在此,建设单位和最后确定中标的方案设计单位都要做好充分的准备。建设单位只能在方案设计通过审批后,才能进入下一阶段设计工作。
二、项目初步设计阶段投资控制管理
1.重申项目建设规模及投资限额。
在初步设计阶段开始时,建设单位要向设计单位再次明确项目的建设规模和投资限额,明确交待国家的投资该如何花,做到精细化管理。以前的项目经常是先立项,到初步设计时再重新考虑项目投资,批复也是以初步设计批复投资为准。但随着现在发改委对项目管理的不断深入,各部门对项目初步设计阶段的投资控制非常之严格,凡是初步设计时建筑面积和投资限额超过立项(估算)批复5%的项目都不予以批准,均要求重新进行初步设计。所以这一阶段必须严格依照立项的批复再次向设计单位重申项目建设规模和投资限额。
2.审查设计单位提供的项目初步设计原则。认真研讨“限额设计”指标分解。
在初步设计阶段设计单位有责任有义务向建设单位提供本项目各专业设计原则、设计说明和“限额设计”指标分解。提供两个(至少)及以上的设计方案和对应报价。
建设单位聘请有关专家对设计单位提供的项目初步设计原则和“限额设计”指标分解值,进行充分论证,并提出指导性修改意见。
在这个阶段,各个专业为了达到“限额设计”分解指标的要求,同时能满足规范,提出不同的设计方案进行对比分析,对于项目投资的差别和影响是相当大的。例如,结构专业,针对同等地耐力,地上地下楼层数也同等的条件下,基础底板选用厚板还是选用梁板型式,两者结构型式的造价差别是很大的。但这些建设单位是无法把控的。所以经常是设计单位为了赶进度,满足建设单位的“要求”,多采取设计较简化、较保守的习惯做法,结果让建设单位不明不白地花了很多“冤枉钱”。
3.审查设计单位提供的项目初步设计文件(含项目概算)。
设计单位一般需要2-3个月的设计周期,完成初步设计和概算编制。此时,建设单位一定要保证时间并配合设计单位完成设计工作,不要“老催”和干扰他们的工作(所谓干扰就是指不停的修改方案等做法)。
建设单位取得初步设计文件后,不要急于向主管部门上报。要精心组织并完成好以下两项工作:
第一项工作是组织一个技术论证会,聘请有设计经验的专家认真审查:初步设计文件的深度是否符合规范要求、初步设计文件和初步设计原则是否相对应、审查初步设计概算和限额设计的目标分解值是否超过。如发现有不当之处,应请设计单位的设计负责人进行答疑或修改。
第一项工作如果都对应完成了,第二项工作才能开始,即进入规划、市政、园林、交通、人防等各部门的申报程序。
依据国标对初步设计文件深度要求,结合建筑业深化改革需要,本文作者建议:建筑专业的初步设计文件深度应能达到可以满足施工招标的要求;结构专业所有梁、柱、板有断面尺寸,有配筋;水、暖、电气专业均要有系统布置图。我们目前的初步设计文件深度较多数只能足报批要求,还达不到招标图的深度要求,有的相差甚至更大。作为今后的发展方向,建筑业对外开放,同国际接轨的做法---用初步设计文件进行招标,施工图设计由中标的施工单位负责深化完成。施工图纸是否符合招标用的初步设计文件,由承担项目初步设计的设计单位负责监督审查。建设单位只负责投资控制和协调有关部门间的关系,以保证工程顺利实施。
4.必须符合发改委审批的项目建设规模及投资限额。
作为国家投资或国家投资占控股的建设项目,在项目初步设计文件出来后,建设单位必须重点审查经过初步设计完成的“项目”是否符合发改委当初立项批复的建设规模和投资限额,如有不符合批复的建设规模或投资限额的部分,建设单位有责任提请设计单位解答或修改。建设单位若同意设计单位意见,建设单位则应及时上报项目审批部门申请修改建设规模或追加建设投资。绝对不能再做“先斩后奏”的“钓鱼工程”。
三、项目施工图设计阶段投资控制管理
1.审查设计单位提供的项目施工图设计原则。
设计单位在项目施工图设计之前,一定要认真细化并完善初步设计阶段的设计原则,编写出项目施工图设计原则。(此项工作应在签订设计合同时,作为专用条款明确下来)
建设单位组织有关专家审查项目施工图设计原则。审点:各专业所述的设计原则与经建设单位论证通过的初步设计原则是否对应。如有不符,应请设计单位做解答或说明。目前,经常发生项目初步设计完成并经审批通过后,设计单位开始进行施工图设计,设计人员往往“随心所欲”地进行工作,把初步设计文件丢弃一边,常出现:各层建筑平面对不上、轴线对不上、标高对不上等等怪事,各专业原确定的初步设计原则,在施工图设计阶段得不到贯彻。
提醒这一阶段注意的问题是:如果施工图与当初规划、消防等单位批复的不一致时,切记一定要申请变更备案,否则竣工验收时不予验收,还要重新申报。
2.审查设计单位提供的项目施工图设计文件(含项目预算)。
设计单位依照施工图设计原则进行施工图设计,施工图的设计周期依据项目的规模、性质、结构复杂程度等不同因素,设计周期一般为2-4个月。建设单位一定要给足设计单位要求的施工图设计时间,绝不要求设计单位突击赶图。因为一旦施工图设计周期不足,务必会造成设计深度不够,设计不交圈等弊端,将会给今后的施工带来不可估计的施工困难、投资浪费或工期推延。
建设单位收到设计单位提供的全套施工图设计文件后,应即组织有关专家审查项目施工图设计文件(含项目预算)。审点:各专业施工图设计文件深度是否符合要求,施工图设计原则是否得以贯彻,项目预算结果与限额设计投资指标分解是否得以实现等。如发现有不符合的地方,应请设计单位作出解释或修改。
3.委托第三方对项目施工图设计文件进行规范强条符合性审查。
建筑工程施工图设计文件必须进行规范强条符合性审查是2001年9月起开始实施的,系指建设行政主管部门委托的审查单位,依据国家和地方的法律、法规、技术标准与规范,对施工图设计文件进行结构安全和强制性标准、规范执行情况等进行的独立审查。属于第三方审查,只负责强制规范的审查,不涉及对项目投资的控制与审查。
4.“限额设计”成果验收。必须符合发改委审批的项目建设规模及投资限额。
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关键词:绿色理念建筑暖通空调系统节能设计途径实施措施分析
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
在建筑能耗这一总体当中,建筑暖通空调系统能耗所占比例基本可以达到60%以上。从这一角度上来说,要想实现对建筑能耗的有效降低,针对建筑暖通空调系统进行节能设计是至关重要的。本文试对其作详细分析与说明。
一、基于绿色理念的建筑暖通空调系统节能设计关键途径分析
(一)针对建筑暖通空调系统冷热源系统进行合理选取:热电站、锅炉房以及热泵装置均属于热源。从相关研究资源的分析角度上来说,各类型热源当中能量利用效率最高的为热电联产热源,与此同时,地源热泵热源的能源利用效益及节能效益同样表现突出。更为关键的一点在于,以上两类热源的应用能够有效控制及避免建筑暖通空调系统运行过程当中出现二氧化硫或是粉尘等污染物的排放问题,对于整个生态环境的可持续发展而言是至关重要的。
(二)针对建筑暖通空调系统低品位以及清洁可再生能源进行有效应用:在社会大众物质文化生活水平持续提升的背景作用之下,空调系统的应用已极为普遍。在这一过程当中,建筑暖通空调系统实践应用对于不可再生能源的高标准消耗问题使得整个生态系统的平衡机制受到了严重挑战。为应对这一发展形势,针对低品位及清洁可再生能源与建筑暖通空调系统的融合展开详细研究极为关键。
二、基于绿色理念的建筑暖通空调系统节能设计实施措施分析
(一)绿色理念下建筑暖通空调系统对能源的节约及对资源的高效利用措施分析:在近段时间整个经济社会的发展背景作用之下,有关低能源消耗的相关标准与观念已深入建筑设计的方方面面。最为集中的一点表现在于:绿色建筑能源消耗的最低消耗标准再一次进行了严格控制,其在原有最底消耗标准值的基础之上再次下调了10%~60%。在这一过程当中,对于建筑项目节能设计作业的开展而言,应当重点关注的能源构成基本可以划分为以下几个方面:暖通系统设计、空调系统设计以及照明系统设计。具体到建筑暖通空调系统节能设计的角度上来说,在优化能源利用的基础上加大对各种清洁可再生能源的利用是极为关键的。
(二)绿色理念下建筑暖通空调系统对自然环境的良好保持措施分析:对于建筑暖通空调系统而言,其在实践应用过程当中的性能表现与其在设计阶段对自然资源的应用问题存在着极为密切的关系。在建筑暖通空调系统设计过程当中,针对建筑暖通空调系统运行周边的各类环境因素进行充分考量,确保建筑物未受到任何形式的自然环境危害以及污染问题。与此同时,建筑物周边的水体及树木植被能够在一定程度上起到防风、遮阴以及蓄水的目的,从而也应当在建筑暖通空调系统节能设计过程当中加以充分考量。
(三)绿色理念下建筑暖通空调系统对建筑热工性能的优化措施分析:对于建筑物而言,其热工性能包括建筑形体系数、建筑遮阳以及建筑保温性能等多个方面的因素。相关实践研究结果表明:对于建筑物而言,其内部所储存大部分热量均是以建筑围护结构传导的方式所散发的。从这一角度上来说,在建筑人暖能耗水平同建筑形体系数增大而保持一定上升趋势的状态作用下,建筑暖通空调系统所涉及到的热量传递速度以及外表面有效散热面积参数均同样呈一定比例的对应增长关系。在建筑暖通空调系统的节能设计时间当中,为针对此类能耗问题进行合理环节与控制,可采取的措施包括①.选用新型材料;②.加强建筑门窗制备及安装精度;③.加强密封性能在内的多种方式针对空气渗透问题进行合理控制。在此基础之上以新型保温材料的应用提高墙体保温效果,从而使建筑暖通空调系统在实际应用过程当中对于能源的消耗能够始终维持在较低水平。
(四)绿色理念下建筑暖通空调系统对地源热泵技术的应用措施分析:在当前技术条件支持下,地源热泵技术在建筑暖通空调系统中的应用价值是极为突出的。其借助于建筑物周边地下浅层地热资源的充分应用能够在冬季进行供热作业,并在夏季进行制冷作业。在地源热泵技术与建筑暖通空调系统节能设计相融合的过程当中,其针对建筑周边包括地表水、地下水以及土壤在内的各类型等效低温位热能进行有效转移,从而使整个建筑暖通空调系统能够在环境温度较低的情况下,其借助于对储存在地能当中的热量进行有效聚集,从而实现对建筑结构室内环境的供暖处理。与此同时,在环境温度较高的情况下,其同样能够针对室内热量进行收集与释放,从而发挥对建筑结构室内环境的制冷处理。在实践应用过程当中,地源热泵技术所表现出的绿色环保效应是极为显著的。
三、结束语
伴随着现代科学技术的持续发展与经济社会现代化建设进程日益完善,社会大众持续增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的居住环境提出了更高质量的要求。社会大众对生态环境认知与了解的不断加深使得绿色建筑设计逐渐走入人们的视野,其更是成为了现代建筑设计的主流发展方向。总而言之,本文针对有关基于绿色理念的建筑暖通空调系统节能设计相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
参考文献:
[1] 白雪莲.孙纯武.郭林文等.公共建筑空调系统能耗实测与分析. [J].重庆大学学报(自然科学版).2008.31.(06).637-641.
[2] 白雪莲.王洪卫.郭林文等.公共建筑暖通空调系统提高能效的措施分析. [J].建筑节能.2007.35.(09).1-5.
[3] 彭慧.崔宝珠.李静等.建筑围护结构节能与暖通空调系统节能. [J].煤气与热力.2006.26.(09).66-67.
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【关键词】绿色理念;建筑;暖通空调系统;节能设计;应用
一、前言
在当代的经济发展中,必然是包含着机遇和挑战。普遍倡导绿色理念的当下,现代建筑暖通空调系统的能源不合理消耗问题也日益提上日程。为了共创资源节约型和和环境友好型社会,如何在暖通空调系统上进行合理的节能设计,成为值得我们思索的问题。
二、暖通空调系统利用能源现状
随着科技的发展、国民经济的高速发展以及可持续发展的稳步推进,对能源的需求量在逐步加大,能源短缺问题已经成为世界人民普遍关注的话题。建筑业作为能源消耗大户,每一天都在不断的消耗能源(建筑能耗在国民总能耗中所占比重较大,约25%~40%),这样长期下去,势必会影响可持续发展的顺利进行。能源短缺问题,在我国是比较严重的,由于我国能源人均占有量低、能源供给不足、能源利用率比较低及浪费比较严重等问题的存在,使得我国的供需矛盾越来越突出。我国当前使用的能源主要是煤、石油、天然气等非可再生资源,这些资源在使用的过程中容易产生大量的有害物质,在给环境带来压力的同时,也使生态遭到了严重的破坏,不利于可持续发展的顺利进行。随着建筑的发展,这些资源的使用比例还在不断上升,建筑能耗已经成为制约我国可持续发展的重要因素。要想解决这一现状,必须采用节能技术,尽量减少不可再生资源的消耗,降低环境污染,护生态平衡。
暖通空调的目的是为人们提供舒适的室内热环境,主要包括:室内空气温度、空气湿度、气流速度以及人体与周围的环境(包括四壁、地面、顶棚等)之间的辐射换热等。在一般的舒适性空调中已能够为人体保持热平衡而满足人的舒适感觉为目的;在恒温恒湿或者有洁净空间的工艺性空间中,一切以满足生产工艺为目标。目前某些发达国家暖通空调系统的“能耗”已占据整个建筑物总“耗能”的56%一78%,我国也已占据50%~60%,所以,如何在空调暖通工程中做好“保温节能”的工作已成为广大暖通空调专业工程师与建筑师和运行管理人员共同的迫切任务。暖通空调工程“保温节能”主要包括:冷热水管道和设备以及风管的保热与保冷的“节能”,要保热与保冷都离不开保温材料,也离不开保温制品的选择与应用。而这当中寻求最经济最合理的保温层厚度,也即最优化“经济厚度”的选择,是“保温节能”最关键的一个环节,也是当今最佳“节能”方案至关重要的问题。通常,评价保温材料的优劣,主要取决于材料的保温能力,保温能力越大,工程保温的效果也越好,因为在一定条件下,材料的保温能力与使用容重成反比,与导热系数成反比。也就是说容重越小,保温能力越大;导热系数越小,保温能力就越好。然而,材料的保温能力又与其保温层的厚度成正比,所以这两个指标是保温材料最关键的指标。故在建筑工程中,为获得保温、保冷和吸声最佳技术经济效益,必须综合各种因素,选择最合理的保温层“经济厚度”。
三、暖通空调系统存在不环保问题的原因
1、暖通空调系统节能设计中出现的问题。
空调系统的能耗主要有两个方面,一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗,如压缩式制冷机耗电,吸收式制冷机耗蒸汽或燃气,锅炉耗煤、燃油、燃气或电等;另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水,风机和水泵所消耗的电能。冷热源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供热量决定,建筑物的空调需冷量和需热量的影响因素有室外气象参数(如室外空气温度、空气湿度、太阳辐射强度等),室内空调设计标准,外墙门窗的传热特性,室内人员、照明、设备的散热、散湿状况以及新风量的多少等。风机、水泵的输送能耗受所输送的空气量、水量和水系统、风系统的输送阻力影响,风系统、水系统的流量和阻力的影响因素有系统型式、送风温差、供回水温差、送风和送水流速、空气处理设备和冷热源设备的阻力和效率等。因此,空调系统设计的好坏对节能有着重要影响。合理的设计才是节能的前提,当前正在使用的暖通空调很多是由设计人员靠经验设计,对现实情况认识不足,导致运行能耗大,环境污染严重,并且加大了投资成本。随着人们对节能和环保要求的不断高涨,新的技术也不断涌现,并且设计人员对每种方案的考虑角度不同,缺乏科学的、客观实用的设计方案评价标准,设计人员往往找不到可以参照的标准,怎样找到一个合适的标准也是当前的一个问题。
2、公众对暖通空调节能的认识不足。
对于暖通空调来说,其目的就是带给人们一个舒适的环境,但是公众对此还是存在片面的看法,很多人认为空调在夏季越冷越好,在冬季越热越好,这不仅不能够给人们带来舒适的环境反而会导致室内外温差过大,能耗也会加大。同时,室内外温差过大,人们对此不能及时适应就会导致人体的免疫力下降。如何加强对暖通空调的宣传,使人们能够更好的使用暖通空调,这是暖通空调行业面临的一个大问题。
四、暖通空调系统节能设计的方案
1、高层建筑(包括旅游饭店、写字楼、高级宾馆、优等公寓、娱乐中心等高级建筑,空调供、回水管、冷凝水管及风管等)的保温标准,不同于一般民用建筑、工业厂矿与公共建筑,具有一定的特殊性,需要考虑以下因素:
(一)供、回水管及送、回风管,夏天供冷、冬夭供热,保温“节能”结构既要考虑保热也要考虑保冷;
(二)根据我国南方、北方、与中部地区气候条件的差异,供冷供暖的时间相应有所不同;
(三)室内温度标准比较统一,供水温度和送风温度比较稳定,相对变化不大;
(四)蒸汽和热水供应管道的保温也不能忽视;
2、具体实践方案来说,我们可以通过以下几种途径和方法实现商业建筑中的暖通空调系统的节能:
(一)精心设计暖通空调系统,使其在高效经济的状况下运行。暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统,系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。例如系统往往都是按最大负荷设计的,而实际运行基本上是在部分负荷下运行,如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求,那系统的能耗是很大的。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。
(二)提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗。空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。
五、结语
伴着经济与科技的迅猛发展,我们需要趋利避害,抓住机遇,迎接挑战,在现代化的建设中,贯彻科学发展观的思潮,将绿色理念融入建筑暖通空调系统的节能设计上,才能实现可持续发展的目标。相信在不久的将来,暖通空调系统优化设计会越来越完善,为环保型节能型社会建设添砖加瓦。
参考文献
[1]杨臣彪. 高层建筑暖通空调系统节能技术的应用[J]. 建材与装饰-工艺与设备. 2007:258-259.
[2]李玉芝 潘雨顺. 论暖通空调系统最佳经济节能保温层厚度的选定[J]. 福建建设科技. 1994. (3): 27-30.
篇10
一种新兴技术正改变着人们工作生活的各个方面,它就是虚拟现实技术。这项技术现如今已经在很多个领域得到了非常广泛的运用。作为一种独特技术手段存在的虚拟现实,在展示空间设计中很有效地解决了一个重要的问题,这个问题就是实体建立和抽象思维之间的联系。
关键词:
虚拟现实技术;展示空间设计;教学设计
伴随着科学技术的飞速发展,人类已经跨入数字时代。虚拟现实作为一种新兴技术,在很多领域得到了非常广泛的应用。而在展示空间设计领域,虚拟现实已经作为一种非常重要的技术手段,渗入整个行业。其可以有效地解决抽象思维与展示空间设计实体间的联系问题。让人身临其境的感受、体会展示空间落成后的效果,让观者充分理解展示空间设计师的意图,达到实效沟通。因此也大大受到展示空间设计师们的青睐,并在展示空间设计领域得到了初步的应用。
1展示空间设计教学的内容和原则
展示空间设计是指展示空间在施工建造之前,设计者按照施工要求,把使用过程和施工过程中存在的问题或者可能发生的问题,做好全面的设计设想,拟定好解决这些问题的方案,用图纸表现出来。而展示设计教学则是将该设计过程放入课堂教学中,使学生明白如何实现展示空间设计的优化过程。最终落成,充分满足使用者的各种要求。下面就展示设计教学的基本原则、展示设计教学的基本内容做一阐述。
1.1展示空间设计教学的基本原则
把抽象的问题形象化、具体化,从而让学生更快速的理解教师的设计意图、调动学生的积极性和主动性,使教学更有效,使学生更容易建构新知识。
1.2展示空间设计教学的基本内容
一个优秀的展示空间设计作品要求满足空间环境的构造设计和展示空间空间环境的组合设计。要达到空间环境的构造设计和组合设计,在展示空间设计教学中,我们更需要做到为学生创设有效的情境,让学生有强烈的临场感、沉浸感,从而让学生在设计作品时不仅在功能、要求上创造良好的空间环境以满足人们生产生活文化等各种活动的需要,而且在内外形势上,创造良好的展示空间形象以满足人们的审美要求,最终达到让课堂教学更有效的目的。
2信息时代展示设计教学中存在的问题
展示空间设计教学是一门比较新兴的学科,一直以来不断发展和完善,在以往的展示空间设计教育中,教师大都是以尺子、图板、铅笔、工作模型等来展开的,教师通过手绘草图、电脑绘图(二维或三维)或向学生展示展示空间的模型,以向学生传达基本的展示设计构思。这种教学方法虽然快捷,但是过多依赖于二维图形,对于二维形体的推敲就显得捉襟见肘。
3虚拟现实技术应用于展示空间设计教学中的优势
虚拟现实技术非常有利于以学习者为虚拟学习情境创设一个良好的环境。教学是一门艺术,它强调学生的独特情感体验,要求教师在课堂上能够引导学生进行自主、积极的学习。可以这样说,情境教学在课堂教学实施过程中起到非常重要的作用。用情境教学法也更便于引出新内容,通过构建展示空间情境,教师用语言描绘展示空间理论和设计理念的同时,师生能共同进入角色,让学生在不知不觉中进入新知识的掌握和学习中。
4虚拟展示空间设计教学过程的组织
学生完成了以上的知识和技术储备的基础上,我们如何来引导学生实现虚拟展示空间设计呢?从教学方式上,选择的是任务驱动的教学模式,有利于学生克服单向思维,学会多向思维,综合运用知识,不断增强学生的创新能力。任务驱动教学分为以下四个步骤:第一步:展示计划。在这一部分中,教师创建情景,演示整个展示空间设计的任务。教师通过创建虚拟展示空间设计作品的任务情景,在情景中理解展示空间设计的新问题,教师提出总体设计目标,学生一边体验虚拟情景,一边提取自己知识结构中的相关经验,尝试用已有的知识解决教学情境中的问题。从而激发学生的探究欲和求知欲。第二步:分析计划。在第一个步骤中,教师演示的展示空间设计总任务一般较繁杂、信息量也较多,学生不能立刻理解并设计出合理方案。这时需要教师带领学生共同分析教学任务书,并让学生用自己已有的经验将总设计任务分解成一个个小任务,并且这些小任务要环环相扣,满足展示空间设计总任务书的要求。第三阶段:解决疑问。在这个步骤中,主要目的是让教师引导学生,发挥自身本有的主观能动性,主动探究问题,将上一步分解出来的小任务逐个完成。这时学生需要结合自己的初始能力,完成新知识的建构,并建立各个小任务之间的相互联系,然后再去验证,从中获得完成总任务所需的知识、能力。第四阶段:效果反馈。学习的过程就是一个不断反思、不断提高的过程,在探究性学习获得结果之后,学生应该对自己的学习效果有一个比较客观的评价。比如:我完成了什么内容、完成的效果自己是否满意、哪些地方还需进一步改进和提高、是否有更好的方法实现教学内容等。通过反思,学生不断地对设计作品作出调整和反馈,从而获得新的知识和经验,增强、丰富经验。
总之,在展示空间设计教学的过程中,利用虚拟现实技术进行展示空间设计,不能单单只建立在虚拟场景基础上的模像直观教学,而缺乏语言准确性、生动性、形象性的表述。如果那样虚拟场景也仅仅起到一种陈列作用,学生难以获得确切的感性认知。因而,在展示空间设计教学过程中要根据教学内容、学生素质、教学环境等灵活运用虚拟现实技术构建虚拟场景,同时辅以语言直观教学,就会有更好的教学效果。
作者:张娇 单位:吉林动画学院
参考文献:
[1]王柯.基于虚拟现实技术的三维漫游系统研究与实现[D].西南交通大学研究生学位论文,2003.
[2]申蔚,曾文琪.虚拟现实技术[M].清华大学出版社,2009:8-9.
[3]刘志菊.浅谈虚拟现实技术及其应用技术[J].山西建筑,2008(3).
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