欢迎访问发表云网!为您提供杂志订阅、期刊投稿咨询服务!

建筑研究论文大全11篇

时间:2023-03-17 17:59:54

建筑研究论文

建筑研究论文篇(1)

2平民史观下的乡土建筑研宄

19世纪末、20世纪初西方史学革命将看待历史的方法分为“自上而下”和“自下而上”两种。其中,“自上而下”(topdown)的历史观,属精英史观,以重大事件、重要人物及其在历史中的作用作为决定历史发展变化的关键力量。在建筑史研究中体现为以宏伟、壮丽的标志性建筑为研究对象,如中国传统建筑研究中的官式大木作建筑研宄。与此相对,“自下而上”(bottomup)的历史观,即平民史观,关注平民社会。在建筑研宄中体现为对普通建筑的关注,乡土建筑研宂即可视为该种思维的投射‘。受时代背景和社会原因所限,最初的中国建筑史研究围绕北方官式建筑展开。然而,早在1950年代,刘敦桢先生已经意识到“宫殿陵寝庙宇”与“广大人民的住宅建筑”有着极大的不同2。时至今日,乡土建筑研究往往更关注寻找新奇的、异于官式的建筑形式,以及别具一格的建筑装饰;极少被视为与官式建筑同等地构成中国传统木构营造体系的一个方面一一即皇家营造体系和民间营造体系。因此,目前的乡土建筑研究仅仅是目光的下移,而背后的研宄思维仍然是“自上而下”的,所以在中国传统木构营造体系的讨论中,高大宏伟的官式建筑仍然是主要的研究对象,而大量保存、看似平凡的乡土建筑无法获得同等重视。这无疑低估了乡土建筑研究蕴含的巨大能量。与受皇家控制的官式体系不同,乡土建筑代表的民间营建体系反映了更为真实的生活,关注到过去一直被忽视的某些真实存在的历史现象,比如民间营造法中各地对“蒿尺”的不同应用。由于丰富的地域差异,以乡土建筑研究为视角重新看待中国传统木构体系,可避免单一线索的线性建筑历史思维,带来更加复杂、多元化的思考,成为打破“自上而下”的精英史观的突破口。

3乡土建筑木构营造体系研宄及其特点

3.1中国乡土建筑研宄中的问题

3.1.1乡土建筑

乡土建筑极易与乡村建筑、民居建筑概念相混淆。溯本求源,“乡土建筑”一词来自于西方语境中的“VernacularArchitecture”,目前国际上最权威的描述为1999年第12届国际古迹遗址理事会大会《乡土建筑遗产》(CharterontheBuildingVernacularHeritage)中公布的六条识别标准‘,其强调的是同一地域下的原生性、民间性和文化共性,并没有任何将乡土建筑局限于乡村社会中的限制,也没有针对建筑规模、功能和形态的规定。但由于传统社会中次级行政区域接受官式影响较少,故地方特色乡土建筑多生长于此;同时在现代城市化进程中,乡土建筑又较容易保存在较偏僻环境中,因此导致乡土建筑与乡村建筑存在一定交集。但这并不能取代乡土建筑对民间性、自发性、地域性的强调,为某一历史地理单元内使用共享的地方特色营建工艺建造而成的民间建筑,并不存在城与乡、大式与小式的二元对立。

3.1.2木构营造体系

木构营造体系是中国传统建筑的代表特点,涉及尺度、材料、形制、加工方式、结构构造等物质方面的研究,以及工匠系统、营造制度、营造哲学、使用者与建造者的互动关系等非物质方面的内容,是围绕木结构的加工及使用的一套完整的系统。判断某一建筑是否属于乡土建筑研宄范畴的关键是考察其是否使用了本地自生的地方性木构营造体系。以营造体系定义乡土建筑研究范畴,可以避免将乡土建筑与乡村建筑,或民居建筑混淆,消除“城乡差异”和“类型差异”2。无论州府、县镇、乡村,无论祠堂、寺庙、士绅住宅、百姓房舍,无论有无斗拱,无论有无雕饰,是否为该地区工匠以地方特色工艺修建,才是乡土建筑木构营造体系反映的核心价值。比如位于泰顺泗溪镇临水宫,一处道教庙宇建筑,具有一定规模,并且相比民居而言用了较高形制的斗拱结构,但由于其反映的仍然是本地样式和技艺,故应被视为泰顺地区的乡土建筑。

3.2乡土建筑木构营造体系研宄意义及特点

3.2.1乡土建筑木构营造体系研宄意义

中国幅员辽阔,历史悠久,不仅地区差异性大,并且不同历史时期的行政划分、民族构成都有变化。乡土建筑,不仅分布广发,并且许多营造活动仍在继续,故而使用乡土建筑的木构营造体系视角是把中国建筑历史变迁置于空间维度下进行考察的最切实可行的方法之一。以乡土建筑为代表的地域性建筑研宄的重要性,已被学界认同。吴良镛先生在《关于中国古建筑研宄的几个问题》3中提出要着眼于“地区建筑的研宄”。张十庆先生在《关于地域建筑研究的思考与认识》4一文中认为“单一的脉络无法串联起纷繁的中国建筑演化历程,地域因素对于多元一体的中国建筑,有其重要的意义,研究将从注重时间轴到时空并重,从注重官式到注重民式,希望地域建筑研究能成为以另一种方式和角度对以往所熟见的中国古代建筑的阐释和思考”。因此,结合“地域性”与“民式”的乡土建筑木构营造体系研宄具有十分重要的意义和价值。

3.2.2乡土建筑木构营造体系研宄特点

针对乡土建筑分布广泛,具有典型地域风格;保存数量较多,但大多集中于明清时期的特点,其木构营造体系研宄需科学地精确化。

(1)地域精确

精确划分研宄区域。不同于现有的地方性建筑研究丛书,乡土建筑木构营造体系的研宄区域不再沿用现有的行政区划范围,也并非单一依靠自然地理、气候分区,而应综合多方面的因素界定研究范围,特别是通过历史地理、考古文化区的研宄,还原特定历史环境背景;另外,尽量选择乡土建筑保存数量较多且类型较丰富的区域开始研究。在研宄初期,尽量控制研究范围,不宜过大,选取相当于县、乡级别的地理范围进行深度考察。只有在科学的研宂区域界定中,进行小范围高精度的研宄,才能使该地域内的木构营造体系完整呈现,以此为基础可进一步判断该地域与其周边地区之间的联系。

(2)时间精确

研究时间段落的精确性。由于现存的乡土建筑大多集中建造于明末、清朝,因此研宄将不再以朝代为时间单位,而根据该地区内乡土建筑的实际发展变化脉络,将时间单位缩短至10年或20年左右。比起缺乏实际意义的绝对时间单位,甚至可以以工匠系统中的“一代人”为度量单位进行研宄,可以产生与实际建造更加密切的关系。与以朝代为标准进行的研宄不同,较短时间段内的研宄更加突出建筑变化的连续性,而非不同时间段内的差异性,避免了较大时间差内建筑形制、营造工艺的变化带来的割裂。因而,这种更加细致精确的研究模式适宜反映更加真实的建筑变化。

建筑研究论文篇(2)

一建筑文化根植于人居自然环境之中

不同的地域自然有不同的自然环境:地形地貌、日照角度、日月潮汐、水流风势、气温、气压、食物、土地、水质、植被等等。作为人与自然中介的建筑,对外应有利于形成小区外部环境,对内应有利于保障人居的室内环境。这些建筑像植物一样,落地生根,合天时,合地利,适宜于地区自然环境的要求,与大自然融为一体。

在东南亚和南亚各国,在中国的海南岛和台湾岛,椰林茂密,气候炎热,人们用椰树叶、棕榈叶盖起了适应热带雨林的茅草房、小木楼,通风、凉爽、轻盈、简洁,建起了热带雨林建筑。

在中亚、西亚,在中国的西部高寒地区,人们用石块垒砌、依山就势盖起了石板建筑,避风、挡雪、保温、御寒,筑成了高原山地建筑。如中国的、青海、四川等少数民族在中国西部依山就势建起了各式各样的山地建筑群。

在中国的黄土高原,漠北戈壁,雨量稀少,气候干燥,人们利用山边、土坡挖洞筑房,建起了具有鲜明特色的生土建筑。甘肃敦煌艺术陈列馆把建筑埋入山坡下,半开敞式入口,山坡挡墙甬道,生土式建筑特征十分明显。

在美国的东部,在澳大利亚,在中国的南方,雨量充沛,气候温和,人们用木材、砖瓦依山就势,因地制宜,盖起了遮阳避雨、通风透气、造型别致的湿热地区建筑。

这些建筑形式多样,风格各异,适宜于不同地区自然环境,与风景、林木、地形融为一体,形成了根植于自然环境的各种建筑文化。建筑既要根植于自然环境,又要服从于自然环境,这是建筑师必须遵循的一条基本原则。

二社会时空环境差异造成建筑文化的多元化

不同的地域、不同的国家、不同的民族,有不同的社会历史形态。欧洲国家、美洲国家、亚洲与非洲等发展中国家,国度不同,不同,经济发展状况不同,各地区的文化习俗也不同。不同地区的人居社会时空环境的差异,造成了建筑文化的时空性和多元性,因而产生了古代的或现代的中国建筑文化、俄罗斯建筑文化、东南亚建筑文化、欧美建筑文化、非洲建筑文化等等。欧洲的古希腊建筑、北非的古埃及建筑、南亚的古印度建筑、古代中国建筑是世界民族建筑文化的历史源流。天主教、耶稣教、印度教、伊斯兰教、佛教等宗教的形成和发展,深刻地影响到信仰宗教的国家和地区,也深刻地影响到这些地区建筑,形成了丰富多彩的宗教建筑文化。

中国几千年悠久的历史文化,沿袭至今,既古老又博大,自古以来受到儒家、道家、佛教、禅宗等思想伦理的影响。特别是儒教统治中国2000多年,根深蒂固。这种文化把儒、道、佛、禅各种思想观念兼收并蓄,融为一体,光辉灿烂,独立于世界民族之林。

建筑文化在一定条件下是可以转化的。地域、民族性的建筑文化在一定条件下可以转化为国际性建筑文化,国际性建筑文化也可吸收、融合新的地区与民族性建筑文化。在当今世界里,建筑文化的发展和进步,既包含前者向后者的转化,也包含后者对前者的吸收与融合。这两者既对立又统一,相互补充,彼此影响,共同发展,只有保护和发展丰富多彩的各民族建筑文化,促进世界建筑文化的多元化构成,最终才能建立一个“和而不同”的人类社会。

三中外建筑文化的发展与交融

建筑文化处于全球“大文化”系统之中,各民族、各地域的建筑文化在此共生共荣,组成了世界建筑文化的交响曲。全球化的社会进程给文化交流带来了碰撞与会合,冲突与交融。

几千年来,中国受外来文化的影响渊源流长。佛教文化本来发源于印度,随着西汉张骞出使西域,唐代玄奘法师赴印度取经传经,佛教影响中国2000多年。但是,佛教的内容,佛祖的像貌,佛庙的形制与中国文化交融,形成和发展了独特的中国佛教建筑文化。

早在20世纪20年代,中国近代出国留学归国的建筑师,大多数是留美的学者,他们受当时西方学院派建筑文化观念和中国国粹主义建筑文化观念的双重影响,强调中西建筑文化交融的重点在建筑风格上,第一次创造性地设计出了一批精品,开创了中外建筑文化交融的新纪元。例如由第一批留美建筑大师吕彦植先生20年代设计的广州中山纪念堂、南京中山陵等等,在当时中国建筑界的确起到了石破天惊的影响,推动了中外建筑文化的融合进程。

新中国建国初期,中国政体、机制照搬苏联模式,中国各地建设了一批具有俄罗斯建筑文化特征的建筑,形成和发展了中国50年代“社会主义”建筑文化。改革开放以来,我国又一次打开国门,引入西方经济管理模式,模仿“欧陆风格”、港台建筑,后现代主义几乎风靡全国,形成和发展了中国80年代“改革开放”建筑文化。不言而喻,世界各国的建筑文化均要受到当时当地政治体制、经济状况、技术水平的约束,相互冲突,相互交流,相互影响,相互融合。然而,什么样的交融和交流具有生命力,经受得起时空的考验?只有那些吸取了东西方文化精髓,融合为本民族的地区与民族性建筑文化,才具有强大的生命力。

四古今建筑文化交融的探索和追求

古今交融,古为今用,用什么?必须分析“古”与“今”在建筑内容上所发生的变化。这些质的变化是社会制度、生产技术、生活习惯、工作方式、文化观念、建筑材料在建筑领域引发的必然结果。正如吴裕容先生在评价法国工程师古斯塔夫。艾菲尔设计的艾菲尔铁塔时指出的:“人们试图让每一种艺术适应人类生活发展的新方向,并且使所有的人类活动与迅速变化中的时代所造成的新情感相适应。”

建筑研究论文篇(3)

一、绿色建筑的发展

2l世纪人类共同的主题是可持续发展,对于城市建筑来说亦必须由传统高消耗型发展模式转向高效绿色型发展模式,绿色建筑正是实施这一转变的必由之路,是当今世界建筑发展的必然趋势。

绿色建筑是指为人类提供一个健康、舒适的工作、居住、活动的空间,同时实现最高效率地利用能源、最低限度地影响环境的建筑物。它是实现“以人为本”、“人——建筑——自然”三者和谐统一的重要途径,也是我国实施二十一世纪可持续发展战略的重要组成部分。

绿色建筑遵循可持续发展原则,体现绿色平衡理念,通过科学的整体设计,集成绿化配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分展示人文与建筑、环境及科技的和谐统一。

绿色建筑具有选址规划绿色合理、资源利用高效循环、综合措施有效节能、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等六大特点,不仅可满足人们的生理和心理需求,而且能源和资源的消耗最为经济合理,对绿色环境的冲击最小。

20世纪60年代,美籍意大利建筑师保罗·索勒瑞(PaolaSoleri)把生态学(Eco1ogy)和建筑学(Architecture)两词合并为“Arology”,提出了著名的“生态建筑”(绿色建筑)的新理念。20世纪70年代,石油危机的爆发,使人们清醒地意识到,以牺牲生态环境为代价的高速文明发展史是难以为继的。耗用自然资源最多的建筑产业必须改变发展模式,走可持续发展之路。太阳能、地热、风能、节能围护结构等各种建筑节能技术应运而生,节能建筑成为建筑发展的先导。

20世纪80年代,节能建筑体系逐渐完善,并在英、法、德、加拿大等发达国家广为应用。同时,由于建筑物密闭性提高后,室内环境问题逐渐凸现,不少办公楼存在严重的建筑病综合症(SBS),影响楼内工作人员的身心健康和工作效率。以健康为中心的建筑环境研究成为发达国家建筑研究的热点。

1992年巴西的里约热内卢“联合国环境与发展大会”的召开,使“可持续发展”这一重要思想在世界范围达成共识。绿色建筑渐成体系,并在不少国家实践推广,成为世界建筑发展的方向。

30多年来,绿色建筑的由理念到实践,在发达国家逐步完善,形成了较成体系的设计方法、评估方法,各种新技术、新材料层出不穷。一些发达国家还组织起来,共同探索实现建筑可持续发展的道路,如:加拿大的“绿色建筑挑战”(GREENBUILDINGCHALLENGE)行动,采用新技术、新材料、新工艺,实行综合优化设计,使建筑在满足使用需要的基础上所消耗的资源、能源最少。日本颁布了《住宅建设计划法》,提出“重新组织大城市居住空间(环境)”的要求,满足21世纪人们对居住环境的需求,适应住房需求变化。德国在90年代开始推行适应生态环境的住区政策,以切实贯彻可持续发展的战略。法国在80年代进行了包括改善居住区环境为主要内容的大规模住区改造工作。瑞典实施了“百万套住宅计划”,在住区建设与生态环境协调方面取得了令人瞩目的成就。

二、课题研究的背景

绿色建筑和奥运结合的时间不长,但可持续发展思想与奥林匹克精神依然迅速地实现了和谐与统一。1996年美国亚特兰大奥运会中已开始尝试使用一些可再生性能源和高效交通措施;2000年澳大利亚悉尼奥运会中,绿色建筑的思想开始在奥运场馆及其配套设施的建设中有所体现。悉尼奥运会被认为是目前科技含量最高的一届夏季奥运会,而最能展现悉尼奥运会高科技含量的便是在世界范围内受到了广泛的关注和赞誉的绿色奥运村。这一项目的成功设计、施工与建设,现有绿色建筑技术评价体系(如澳大利亚的绿色建筑评估体系NABERS)亦功不可没,它是保证建造过程各环节充分体现可持续生态概念的重要措施。该项目的成功,不仅有利地推进了绿色建筑设计思想和设计理念的成熟与发展,而且为澳大利亚在世界范围内赢得了荣誉和尊重。

北京2008年奥林匹克运动会提出了绿色奥运、科技奥运和人文奥运的口号,如何使奥运建筑与园区建设能够真正实现“绿色化”的内涵,建成可持续发展的建筑与园区,是能否真正实现北京2008年“绿色奥运”的关键。在此背景下,“绿色奥运建筑评估体系研究”课题于2002年10月立项,为科技部“科技奥运十大专项”之一,课题汇集了清华大学、中国建筑科学研究院、北京市建筑设计研究院、中国建筑材料科学研究院、北京市环境保护科学研究院、北京工业大学、全国工商联住宅产业商会、北京市可持续发展科技促进中心、北京市城建技术开发中心等9家单位近40名专家共同开展工作,历时14个月。

“绿色奥运建筑评估体系”研究就是力图通过建立严格的、可操作的建设全过程监督管理机制,落实到招标、设计、施工、调试及运行管理的每个环节,来实现奥运建筑的绿色化。其具体研究内容为:根据绿色建筑的概念和奥运建筑的具体要求,制定奥运建筑与园区建设的“绿色化”标准,研究开发针对这一标准的、科学的、可操作的评价方法;研究能支持这一评估体系正常运行,可在奥运建筑从招标到运行管理的全过程中有效发挥作用的机制与政策,从而确保奥运建筑与园区建设的“绿色化”能得到高水平实现,从“绿色”与可持续发展上达到国际先进水平。

三、评估体系内容简介

1.全程监控、阶段评估

针对园区规划、业主招标、建筑设计至施工、验收和运行管理的全过程,在各个建设阶段通过科学的评估体系、评估手段及与之相适应的管理机制及质量保证体系,以确保奥运园区建设达到绿色和可持续发展的预期目标。按照全过程监控、分阶段评估的指导思想,评估过程由4个部分组成:

第一部分:规划阶段

第二部分:设计阶段

第三部分:施工阶段

第四部分:验收与运行管理阶段

针对上述不同建设阶段的特点和要求,分别从环境、能源、水资源、材料与资源、室内环境质量等方面进行评估。只有在前一阶段达到绿色建筑的基本要求,才能继续进行下一阶段的设计、施工工作。当按照这一体系在建设过程的各个阶段都达到绿色要求时,这个项目就可以认为达到绿色建筑标准。

2.QL评分方法

绿色建筑追求最小的能源、资源与环境代价,而获取健康舒适高效的建筑环境。这二者有时是彼此矛盾的。为清晰地对这二者的实际状况给出科学描述,本评估体系采用了Quality(质量)和Load(环境负荷)这两个指标。这种双指标方式与目前发达国家标准(如美国LEED)相比,解决了上述矛盾,更准确地刻划了被评估对象的绿色性。在具体评分时把评估条例分为Q和l两类:Q(Quality)指建筑环境质量和为使用者提供服务的水平;L(Load)指能源、资源和环境负荷的付出。二者综合起来即可对建筑物的“绿色”程度进行全面评价。

在考察建筑物的L(Load)品质时,没有直接采用L而是转化为LR(LoadReduction,建筑物环境负荷的减少)来评价,也就是说“建筑的环境负荷降低得越多,得分越高”,易于操作。然后,便可利用统一的5级评分制(此时L=5-LR)及与之配合的权重表,分别对不同类型的建筑的Q和LR进行评价。

根据评估项目在不同阶段的重要性,分别制定了相应的权重系数。参评建筑实际的Q/LR得分=∑(5分制得分×权重系数)。对于包含多类型建筑的园区,需由建筑各类型建筑的面积比乘以其相应的Q、LR得分情况,才为整个园区的综合评价结果。

参评建筑的Q/L评估结果可通过如图2所示的两维图表进行科学的描绘。

其中:

A区:很少的资源能源和环境付出和优秀的建筑服务品质,为最佳绿色建筑。

B区、C区:尚属于绿色建筑,但或资源与环境消耗太大,或建筑品质略低。

D区:高资源、能源消耗,但建筑品质不高。

E区:很多的资源能源和环境付出却获得低劣的建筑品质,一定要避免的建筑。

除了提供一张二维Q几图表之外,评估软件还能根据用户提供的建筑信息,生成一系列直观图表,向用户生动地展示参评建筑在不同层次的条目评估过程中体现出来的性能优劣。

四、主要创新

本课题主要创新如下:

1.从“绿色建筑”理念出发,针对我国具体情况,系统地提出我国绿色建筑的主要内容和重点,这不仅符合国际先进理念,还有突出创新。例如,强调项目论证的必要性,强调总量、规模和容积率控制;强调建筑的全生命周期分析,注重建材的可再生、可回用性:提出多种能源结构和使用方式下的评价方法,注重能源品位,提出能源的优化利用和梯级利用,注重降低能量转换系统的能耗,提倡热回收;综合考虑并评价建筑的直接污染和间接污染;重视水资源的综合高效利用与保护,强调分质供水与梯级利用、明确节水率与回用率的合理范围、强度用水安全性;对施工过程进行专门评价,提倡绿色施工和绿色管理;重视验收和运行管理,强调考核管理体制与激励机制、考核实际运行效果和实测统计数据。在此基础上提出全面实施“绿色建筑”的体系和框架。

2.得到一批绿色建筑定量化评价指标体系,包括:通过对近20个实际项目的调研和测算,提出了建材全生命周期评价的4个定量指标,即资源消耗、能源消耗、环境影响、本地化;建立了科学、客观和全面的建筑能耗定量评价指标体系,提出用建筑物耗热量、耗冷量指标评价居住建筑节能状况:提出与参考建筑比较的方法评价办公建筑节能:直接对体育场馆的围扩结构部分的热工性能和做法评价节能效果;提出基于能质系数的ECC指标评价不同供热空调系统及方式:提出TDC指标评价风机水泵等输配系统能耗;提出热回收能效比CEP指标评价新风热回收;提出照明能耗系数并结合灯具、照度、控制等全方位评价人工照明;采用了单位建筑面积污染物排放总量指标体系(C02、可吸入颗粒物、N0x、S0x等)和建筑排热评价指标体系,评价大气(直接或间接)污染及温室效应;

3.提出全过程控制的观点与相应的评估方法和实施指南。根据我国建设项目实施过程的特点,把评估体系分成四个阶段:规划阶段、设计阶段、施工阶段、验收与运行管理阶段。根据每个阶段的特点制定了相应的评估体系。通过对各个阶段的控制,保证最终绿色建筑的实施。这完全不同于国外(如美国的LEED体系)仅限于对最终项目的绿色评估。

4.提出用Q(Quality)—L(Load)双指标体系及权重体系对我国的绿色建筑进行评价。揭示了建筑建设过程在获取健康舒适的居住空间和占用能源资源、影响环境之间的矛盾,指出绿色建筑的核心是追求此矛盾的协调。

5.开发了一批与评估体系匹配的、可进行定量模拟计算、优化指导设计的软件。

五、评估案例—某综合体育训练馆(设计阶段)

1.基本情况说明

某综合体育训练馆,位于北京市某体育训练局东院东南角。训练局院的北面、南面、西面为城市道路,东面为城市规划路。建设场址南向面对人工湖,东侧贴临某居住小区,北面与网球馆及体操训练房相邻,西侧是一小学。

该建筑风格追求现代化、地域化、本土化的契合,整体造型突出体育建筑的气势,以大面积的金属百叶和纯净的实体墙面形成鲜明的对比,同时充分利用阳光,以减少后期运营成本。建筑面积为10968m2,建筑层数2层,建筑高度23.9m,主要结构类型为钢筋混凝土框架结构。建筑首层为举重训练馆,二层为篮球训练馆,一层夹层和二层夹层为办公室等其他功能房间。建筑设计充分考虑无障碍要求。

该建筑北侧面临训练局体操馆一侧设有硬质铺面的广场,并与建设用地东侧城市道路相通:西侧设置有4米宽车道,其与建设用地南侧城市道路相通,同时在建设用地西北角与训练局院内原有南北向主路相连。所有人流及车流将由此进入综合训练馆。综合训练馆北侧设有主入口。东侧及西侧各设有一处次入口。南侧设有三处辅助疏散口。

该建筑采用外墙外保温做法达到墙体节能要求。钢筋混凝土屋面保温采用30mm厚挤塑板保温材料。外窗窗框为铝合金断桥体系,玻璃采用6mm+9mm+6mm中空低辐射玻璃。

该建筑物中举重和篮球训练馆均采用过渡季可送全新风的双风机定风量全空气空调系统,其它功能小房间采用风机盘管加新风系统。空调系统等采用直接数字式(DDC)监控方式,并纳入楼宇自动化监控系统,利于节能。

该建筑外玻璃均采用双层中空玻璃隔绝外部噪声干扰。通风管道送排风机进、出口设消声器,满足室内外环境对噪声的要求。

该建筑正常照明光源主要采用三基色节能荧光灯,金属卤化物灯,所有高效节能气体放电光源均须配备低谐波高功率因数电子镇流器。

该建筑的生活给水由建筑物西侧院内给水管线引至室内,接至各配水点。生活热水采用地热水,由大院集中地热水供水管网供给,直接接入馆内用于淋浴热水。本工程雨污水分设系统,污水不含污染物,粪便污水经化粪池排入市政管道。屋面雨水经雨水斗汇集后排入院内雨水管道,室外雨水经雨水口收集后接入室外雨水管道。所有卫生器具配件均采用节水型。运动员浴室采用红外线感应冲洗小便器、红外线感应龙头洗脸盆及淋浴器。总供水干管上均设置水表,便于计量用水量。

2.总结

本综合体育训练馆主要为运动员训练之用,采用了一定的节能、节水措施,但并无特别突出之处,各评估点得分均在3分左右,表现平平;其综合评估结果在QL二维图中处于C区。

六、展望

后续的推广工作包括:

1.继续扩大建筑项目试评估工作。通过与北京市相关部门配合,准备今后以绿色奥运建筑评估体系为基础,对北京市一批在建项目进行评估,并从中总结经验,不断完善评估体系。

2.推广绿色建筑设计相关的辅助软件工具。

3.拓宽研究,并结合全国各地实际情况,把绿色建筑评估体系从区域性研究向全国推广,以规范绿色建筑的发展。

参考文献:

建筑研究论文篇(4)

关键词:微气候;建筑;太阳辐射;长波辐射;温度分布;辐照度

Abstract:

Inthisstudy,theexternalmicroclimateparametersofatypicalmultistoriedbuildingweremeasuredduringaperiodoftime.Timeresultscouldbeconcludedasfollows:1)Duringthesunshineperiod,theverticaldistributionofexternalsurfacetemperatureondifferentorientationsofbuildingsdiffersfromoneanother,andthemaxdiscrepancyofverticaltemperatureappearsontheexternalsurfaceofwestorientedwall,whosemaxdifferencesoftheverticaltemperatureareabove2℃andthestandarddeviationofthetemperatureisabove0.6℃;2)Mostofthetime(from2p.m.tothenextdawn),theexternalsurfacetemperatureofthelowestfloorwallfacedwestishigherthanothers;3)Therisingofinducedairflowonthebuilding''''sheatedexternalsurfacehasbeenexamined.Basedonthecombinedanalysisofdifferentaffectingfactorssuchassolarradiation,longwaveradiationandconvection,areasonableexplanationispresented.

Keywords:microclimate;buildings;solarradiation;long-waveradiation;temperaturedistribution;irradiance

0引言

伴随着空调的迅猛发展而引发的能源短缺、环境污染,以及病态建筑综合症等问题,使得在当今社会可持续发展和舒适健康日益成为建筑和空调系统设计的热点。基于解决上述问题,建立"绿色居住建筑体系"已经达成共识。目前各方面的学者都在积极探讨建筑的可持续发展之路。有学者提出"低能耗健康建筑"的概念[1],意为充分利用自然能源的被动式供热空调建筑,它能提供人们生活和生产需要的建筑环境,保证人体的卫生和健康,同时具有节能建筑的特点。自然通风和小区绿化等就体现了这种思想。

在夏季炎热地区,自然通风是人们主要采用的住宅降温手段。建筑设计怎样来促进建筑物的自然通风和降低室温长期以来一直是研究讨论的话题,然而从目前的研究来看,多数考虑的是通风进入室内后的流动,而建筑外气流的形成、形式及对室内热环境的影响却很少涉及;尽管有学者在20世纪50年代就发现了太阳辐射下建筑热外表面的上升热气流对自然通风的诱导作用以当阳面与背阴面空气温差的可利用性,指出了在炎热干燥地区对无风燥热天气下通风的意义[2],但却很少有人能从建筑热环境的角度出发,研究建筑外微气候如建筑外不同位置不同表面的温度分布,夜间长波辐射以及空气的气流形式等建筑周围热环境的特性,考虑其对小区热环境及室内热环境的影响并引入到实际的建筑设计中。

实际上,正是由于目前人们对人居热环境的动态特征的研究方兴未艾,许多研究分析结果尚处于试探性阶段,才使得人们尽管在不断深刻意识到人居热环境重要性的同时,却不知从何入手、真正与建筑设计相结合并付诸工程实践中。从这一点上讲,对建筑外各表面微气候的相关动态参数进行现场观测及基础理论分析,研究其规律并在此基础上探讨如何结合小区布局和建筑设计以改善人居环境,不失为一项有意义的工作。

1建筑外微气候的实验研究

微气候指的是在建筑物周围地面及屋面、墙面、窗台等特定地点的风、阳光、辐射、气温与湿度条件[3]。由于微气候形成因素复杂难以给出简单的数学描述,因而以实验研究作为工作的入手。为了解太阳辐射下建筑外热环境的规律,特选择了一座典型多层板楼进行现场测试。

1.1建筑描述

实验建筑(24#)为北京地区一南北朝向的5层宿舍楼,整体结构为长方体。建筑周围布局如图1所示。各层的层高约3m,东西外墙尺寸为12.6m×15.4m;每层楼层的东西朝向都分别有一阳台,无外窗;测点所对应的房间为4人一间的宿舍,宿舍内分别有一台电视和计算机,此外并无其它较大热源,室内负荷相对比较稳定。外墙材料为370mm厚的加气混凝土砌块,两面抹有厚度为20mm的浅灰色石灰砂浆,外墙表面粘有碎石。如图2所示。

图1建筑布局图2测点布置

Fig.1BuildingcomplexFig.2Measuringpointarrangement

1.2实验测量参数及仪表

1)温度

西墙各层表面上各布置了一个测点,共5个测点(第一周在东墙外表面同样地布置了测点并监测其温度随高度的变化);室内相应布置了监测外墙内表面温度及空气温度的测点;此外还监测了室外的空气温度、路面及草坪温度等相关参数。室外温度的测量根据文献中的建议考虑了防止太阳辐射[4]。温度的测量采用RHLOG温度自记仪,每20min记录一次,共记录约20d。RHLOG温度自记仪由清华同方设计生产,仪器精度为±0.2℃,具体布置如图2所示。

2)辐照度

测量西向垂直面上的辐照度,以分析太阳辐射对建筑外墙外表面温度沿垂直方向上的分布的影响,采用DFY-2型天空辐射表进行测量,每20min记录一次。该天空辐射表经中国国家气象局标定,仪器的灵敏度为8.86μv/W·m2),年稳定性为±2%。

3)环境风速及上升气流速度

采用热线风速仪测量外墙表面的贴附上升气流风速并与环境风速进行比较。上升气流的测点为五层离外墙约5cm处;环境风速测点离建筑外墙表面约1.5m。每隔20min人工读一次数。热线风速仪的测量范围为0.05~30m/s,误差为测量值的±5%。

2.测试结果综述

2.1外墙表面温度规律

温度记录结果表明,一段时间内建筑外墙外表面温度沿垂直方向存在变化,并且由于朝向的不同其温差的大小及波动幅度也不同。如图3所示(如无特别的说明,文中所提到的温差均指外墙表面垂直方向的最大温差,即以表面温度的最大值减去最小值而得)。

图3不同朝向外墙表面垂直方向温差的变化

Fig.3Comparisonbetweentemperaturedifferencesof

theverticalsurfaceatdifferentorientation

如图3所示,东墙外表面垂直方向的温差一般都比较小,除了在早上由于阳光照射到东外墙各层的时间不同而导致温差较大(约在2℃以上)外,此后其温差则基本保持在1℃以下;而西墙外表面垂直方向的温差在很长时间内都在1.5~2℃以上,只在夜间才可能低于1℃。

一段时间内西墙外表面垂直温度变化的标准偏差值如图4所示。从图中可看出,在中午至傍晚一段时间内,西墙外表面温度的稳定波动较大,约在0.6℃以上,有时则在1℃以上,而在其余时段内侧较小。太阳辐射的影响可见一端。

图4西墙外表面垂直温度变化的标准偏差

Fig.4Standarddeviationoftheverticaltemperature

variationsalongtheexternalsurfaceofawestorientedwall

如图5所示,在太阳辐射下西墙的外表面温度沿垂直方向呈现出一定规律:即约从下午14:00开始,1层外表面温度均普遍高于其它各层。这种情况一般可延迟到第二天凌晨5:00左右;而在其余时间内,多数情况下3、4层温度略高,而2层温度略低。另外,在不同时段内西墙外表面随高度变化的趋势不同:在中午到晚上20:00-21:00之间,尽管依然是1层表面温度最高,但受无规律外扰的影响,外表面温度随高度的分布曲线还是扭曲变化得很厉害。

图5西墙外表面温度沿垂直方向的分布

Fig.5Verticaltemperaturedistributionof

theexternalsurfaceofawestorientedwall

图6所示为一段时间内西外墙各层外表面温度之间的温差变化情况,分别以各层的温度减去1层温度而得。由图可知,一天绝大多数时间内各层之间的温差都在1.7℃以上;在下午16:00-17:00后,各层的温降趋势则明显不同;图中数据也表明多数时间内西墙1层外表面的温度最高。另外,在不同天气状况下外墙表面温度的平均温差在不同时段也不相同(以西墙为例说明),如表1所示。从表中可以看到,只要不是阴雨天气,12:00-20:00之间的外墙平均温差总是较大,在1.6℃以上;而凌晨以后的温差较小,一般在1℃以下;在太阳辐射较强时外墙表面各层之间的平均温差可保持在3℃以上。

图6西墙各层与1层外表面温度的比较

Fig.6Temperaturedifferencesofexternalsurface

between1stfloorandothersofawestorientedwall

表1不同气候情况下西墙外表面温度的平均温差

Table1Meansurfacetemperaturedifferencesofwestwallatdifferentclimateconditions

0:00~12:00

dT/℃12:00~20:00

dT/℃20:00~24:00

dT/℃最高墙温

/℃环境风速

/m·s-1日最大辐照度

/S·m-2气候情况

0.66

0.91

0.84

2.05

1.07

0.91

0.63

0.61

0.52

2.11

1.64

3.20

1.55

1.71

1.58

2.24

0.63

1.32

1.16

1.95

0.72

1.20

0.98

1.51

30.13

38.76

38.54

50.85

38.90

0.85

41.05

46.06

<1

<1

1

>2

>2

426.4

546.8

652.4

374.6

514.6

阴有阵雨

晴转阴

多云间阴

阴雨

多云

2.2建筑周围各表面温度比较

图7比较了草坪、路面、外墙内外表面的平均温度以及室外空气平均温度随时间变化的情况。图中表明在下午太阳辐射较强时,外墙外表面和周围空气的温差较大,一般在8℃左右,最大可达到13℃以上。在8:00~14:00之间,路面温度一直高于外墙外表面温度在下午14:00~15:00以后,外墙外表面温度开始高于地面温度;绝大多数时间内草坪温度始终最低;室内气温和外墙内表面温度都相对比较平稳(波动幅度均在2℃左右)。

图7建筑周围各种温度比较

Fig.7Thetemperaturesonthesurfacesofbuildingenvelope

图8所示为不同楼层的室内空气温度、西墙内表面温度以及外表面温度的标准偏差的比较。如图可知,从下午至夜间凌晨以前,由于室内自然通持续进行,并受室内不确定热扰的影响,西墙各层的室内空气温度的波动相对内表面温度要明显,但总的不如外表面温度波动大。而在凌晨以后,则有可能出现室内空气温度的波动幅度大于围护结构外表面温度变化的情况。西外墙内表面温度的标准偏差在0.3℃左右,室内空气温度的标准偏差在0.6℃以下(图中dTin-air,dTin-w,dTout-w分别指室内空气温度、西墙内表面及外表面温度的标准偏差值)。

图8室内空气温度、西墙内表面温度及外表面温度的标准偏差的比较

Fig.8Thestandarddeviationoftheindoorair,theinternal

surfaceandexternalsurfacetemperatureofwestorientedwall

2.3对建筑热外表面贴附上升气流的观测

在太阳辐射下,由于自然对流的作用建筑热外表面会诱导产生贴附上升气流,在环境风速较小时可能对室内通风及热环境产生重要影响。本次实地监测过程中,选择环境风速较小(基本都在1m/s以下)的情况下,测量了靠近外墙的贴附气流的速度并与环境风速进行了比较,如表2所示。其中环境的主导风向为南北向,离建筑外墙外表面约1.5m;贴附气流方向为从下至上,测点离外墙约5cm。从表2中可以看到,贴附气流的速度略大于室外风速,这可能是因为实测风速为贴附气流风速和环境风速叠加以后的值。另外,环境风速紊动变化较大,其离散度(以标准偏差除以平均值)为45%左右,而贴附气流风速则相对稳定得多(离散度为25%)。

表2贴附气流速度的测量结果

Table2Measuredresultsoftheinducedairflowontheexternalsurfaceofbuildings

时间13:0013:2013:4014:0014:2014:4015:40

室外环境风速/m.s-1

贴附气流速度/m.s-1

0.80

0.90

0.30

0.70

0.40

0.60

0.20

0.50

0.50

0.90

0.60

1.90

0.70

0.90

时间

16:0016:2016:4017:0017:20平均值标准偏差

室外环境风速/m.s-1

贴附气流速度/m.s-1

0.50

0.60

0.40

0.50

0.80

0.90

1.00

1.10

0.60

0.60

0.50

0.80

0.23

0.22

3结果分析

根据建筑外墙表面的热平衡方程[5]:qs+qR+qB+qg=q0+qca+qra(其中qs--围护结构外表面所吸收的太阳辐射热量:qR--围护结构外表面所吸收的地面反射辐射热量;qB--围护结构所吸收的地面总辐射;q0--围护结构外表面向壁体内侧传热量;qca--围护结构外表面向周围空气进行的对流换热量;qra--围护结构外表面向周围环境进行的热辐射量)。考虑不同热交换量(太阳辐射得热,对流换热,长波辐射和热传导等)的大小,对于在不同时间及气候条件下建筑西墙外表面温度分布所体现出来的规律可从以下几个主要影响因素分析。

3.1太阳辐射不同的影响

外墙各层接受到的太阳总辐射强度不同将直接导致外墙各层温度不同,东墙外表面温度在早上温差较大就主要是这一原因所至。

但对西墙而言,除了傍晚太阳西落之时,多数时间下各层所获得的太阳总辐射强度差别不大(从图5中可知,由于17:00~19:00之间太阳仅直射到第5层外墙,因此其温降明显慢于其余各层。比较不同太阳辐射强度下西外墙的最大温差,如图9所示,很难说明最大温差与辐照度之间有特别直接的关系。其中主要原因还是在于环境空气和外墙的换热不仅仅由外墙所接收的太阳总辐射强度决定。

图9西墙辐照度和外表面最大温差的比较

Fig.9Thetimevariationofsolarradiationandthe

correspondingsurfacetemperatureonwastorientedwall

3.2长波辐射不同的影响

西墙各层与建筑前混凝土路面的辐射角系数相差较大,而尤以1层和混凝土路面的角系数最大。这样当路面温度高于外墙温度时,各层外墙所吸收的路面热辐射热量也就不同,1层吸收热量较多因而使得1层温度略高;结果导致在9:00~14:00,尽管高层的温度相对较高,却是2层的温度最低,因为1层从路面获得了额外的长波辐射热量。而当路面温度低于西墙温度时,如果没有太阳辐射的作用,则是1层外墙辐射冷却较快,这就是为什么1层的天空可见度较2、3各层低,其温度下降幅度却大于2、3层的原因。但是1层外墙外表面温度在如此长的时间内始终高于其它各层,原因并非仅受路面长波辐射影响。从图7中可知,路面温度在下午14:00(最迟可延迟到下午16:00左右)就和外墙平均温度相差不多,此后则一致低于外墙平均温度;因此如果考虑路面与外墙之间的长波辐射,不可能导致1层外表面温度在此后的时间内始终高于其它各层。分析可知,在这一时段内主要是对流换热及其它因素起作用。

外墙外表面温度在凌晨以后所体现出来的底层温度略高,而高层温度略低的原因则是各层的天空可见度不同的结果。高层的天空可见度好,与天空之间的长波辐射作用大于低层,因此降温较快。结合天空长波辐射和地面长波辐射在不同时间内的作用效果,可解释为何凌晨以后是中间层外表面的温度相对较高。

3.3对流换热效果不同的效果

在街道楼群附近,由于受到太阳直接照射的时间和部位不同,局地气温亦有明显。这种差异以在近地面1~2m的高度内尤为突出[6]。原因在于西墙前的混凝土路面长期受太阳直接照射,并且没有耗于蒸发的热量,而混凝土材料又特别地善于吸收贮存日射热量,因此在太阳照射的时间内,贴近地面的空气温度往往比高层空气温度增长更快,结果可使上下层空气温差达1℃以上。这样由于底层外墙周围空气温度相对较高,外墙散热不如上层有利,结果会使下层外墙外表面的温度相对略高。

另外,当环境风速较大时,即为混合对流时,由于建筑上下层风速不同,在外墙与空气温差较大(即西墙各层太阳辐射较强的时段内,二者温差在10℃以上)时,将直接导致外墙和周围大气的对流换热效果不同,结果底层温度高于高层;环境风速越大,高层与低层(1、2层)之间的温差则越大。若是无风自然对流时,1层处于层流区,其对流换热也弱于上层。结果也可导致1层温度在较长的一段时间(这段时间同样也是外墙和空气之间温差较大,对流换热较强的时间)内高于其它各层。晚上由于外墙和室外大气的温差较小,对流换热的效果已经变弱,这时起主导作用的是长波辐射。值得指出的是,在第二、三点上东墙情况与西墙不同。由于周围建筑和树木的遮蔽作用(参见图1),东墙前的地面长期处于背阴地区,地表与各楼层温度相当,两者之间的长波辐射较小;同时背阴处的空气温度较低,对流换热效果不明显,因此各楼层外壁面之间的温差较小。

由于围护结构内表面温差的变化幅度在0.5℃以下,因此可不考虑内外表面热传导的影响。结合以上分析可知,尽管太阳辐射和宏观气候是影响建筑外微气候的重要因素,但由于建筑结构、尺寸及布局之屏蔽作用等因素的影响,使得建筑外不同表面附近的气候情况趋于复杂(如西墙外表面温度分布曲线并非单调增减)。简言之,辐射和对流是影响外墙表面温度分布的直接原因:即在白天外墙外表面温度和空气温度相差较大时对流换热起主要作用;晚上则是长波辐射起主要作用。因此,建筑周围各表面(包括外墙、屋顶及地面等)的材料对太阳辐射和长波辐射的吸收率对局地微气候的影响也就相对重要。另外,影响外墙表面的温度分布的这些因素并非独立作用的,它们之间也相互耦合影响,使得在不同时段内外墙表面的温度分布更趋于复杂。

尽管上述分析针对一栋具体的低层的建筑而进行,但是以下两点结论可推广到一般的中低层板楼建筑中:

1)在夏季太阳辐射下,建筑不同朝向的外墙表面温度随高度变化有所差别,而尤其以西朝向外墙的表面温度差别较大。

2)多数时间内(主要为下午14:00左右到次日凌晨),西朝向底层楼层的外表面温度将持续地高于其它楼层温度。

3)对于其它朝向外墙,如果其周围建筑布局情况以及接受太阳辐射的情况和西墙相似,可得到类似结果。

4结论

影响建筑外微气候的因素众多,除了宏观的气象条件如太阳辐射、气温、风速外,还有建筑结构形式、尺寸,小区布局、绿化以及各表面材料性能等。本文只是初步探讨了在夏季太阳辐射较强及环境风速相对较小的情况下建筑外微气候的变化,并总结出规律如下。

不同朝向的外墙表面温度随高度分布的情况不同,西向外墙表面温度随高度变化幅度最大,其平均温差可高于2℃,标准偏差约在0.6℃以上;在12:00~24:00内西外墙各层表面温度之间的差别一般在1.5℃以上,最大时可达3℃;而其余时段内各层之间的温差较小,基本在1℃以下。

在阳光直射到西墙以后的大多数时间内(主要为下午14:00左右到次日凌晨),1层外表面温度高于其它各层,这种情况一般可延迟到第二天凌晨4:00~5:00左右;而在其余时间内,多数情况中间楼层(3、4层)温度略高。

太阳辐射下建筑热外表面会产生诱导贴附上升气流,其风速变化较环境风速相对稳定。

在测试的基础上讨论了太阳辐射、长波辐射及对流换热对形成外墙表面温度分布的影响,指出导致外墙表面温度存在差异的主要原因是长波辐射和对流换热,并且由于不同时段内这几个影响因素的作用效果不同,使得外墙表面的温度分布趋于复杂。

后续工作将接着对建筑小区内不同位置的表面温度、空气温度湿度、辐射以及风速等参数继续进行系统的长期监测,在此基础上建立数学物理模型并结合CFD模拟结果进行分析比较,以便更深入地了解建筑环境参数和小区热环境之间的相互关系。

[参考文献]

[1]洪天真.江亿.低能耗健康建筑与可持续发展[J].暖通空调,1996,(3):30.

[2]赵荣义.太阳辐射对建筑物自然通风的影响[A].南方建筑降温论文集[C].北京:中国建筑工业出版社,1959.23-25.

[3]马克斯·莫里斯.建筑物·气候·能量[M].北京:中国建筑工业出版社,1990.158.

建筑研究论文篇(5)

红砖是以粘土,页岩,煤矸石等为原料,经粉碎,混合捏练后以人工或机械压制成型,经干燥后在900摄氏左右的温度下以氧化焰烧制而成的烧结型建筑砖块。烧结普通砖的外形为直角六面体,其公称尺寸为:长240mm、宽115mm、高53mm。我国传统的青砖制作工艺是在烧成高温阶段后期将全窑封闭从而使窑内供氧不足,砖坯内的铁离子被从呈红色的三价铁还原成青色的低价铁而成青砖。据有关专家的研究,青砖在抗氧化,水化,大气侵蚀等方面性能明显优于红砖,中国古代的“秦砖汉瓦”,能历经上千年仍保存完好可见青砖性能优良。但是因为青砖的烧成工艺复杂,能耗高,产量小,成本高,难以实现自动化和机械化生产,所以轮窑及挤砖机械等大规模工业化制砖设备问世后,红砖得到了突飞猛进的发展,而青砖除个别仿古建筑仍使用外,已基本退出历史的舞台,随着科学技术的发展和人们环保意识的加强,不断有新的各种免烧砖问世,但是专家们认为,迄今为止红砖依然是性能最优良,舒适感最好的建筑墙材。在农村和中小城市,由于其经济性,方便性以及诸如透气性等建筑性能,在今后相当长的时间红砖的地位,其他产品仍难以取代。

3粉化原理

红砖成分主要为硅酸盐,铁的氧化物和有机酸盐和无机酸盐,其中有机酸盐是红砖原料中的有机物经过不完全燃烧和其他物质发生复杂的化学反应生成。有两个原因导致红砖的粉化失效,共同的条件是红砖中要有水分:红砖中有很多弱酸盐,可以析出,而有机酸盐呈弱酸性,容易与发生反应,导致红砖本身结构成分发生变化,砖体体积发生变化,从而崩碎粉化,这属于化学腐蚀;溶解在水分中的部分可以结晶的盐类,如,等,在水分充足的时候,完全以离子的形式存在于溶液中,当水分从红砖体表蒸发,这些盐类先生成结晶水合物,如,,,,结晶的过程中,体积会膨胀,将红砖破坏,这属于物理腐蚀,其效果比化学腐蚀更为严重。这就是红砖容易被碱性物质腐蚀的原因。讲到这里我们就明白了为什么制造红砖用的泥土要在露天堆放很久了。红砖原料粘土堆在露天,经由日晒、雨淋,经过长久的时间才能使用,因为粘土中含有水溶性的碱、盐类或有机物及杂物等,这些成分在红砖的制造过程和使用过程中所发生的化学反应,不利用红砖的寿命,因此粘土最好经由日晒、雨淋。雨水可溶解粘土中之碱、盐类,日晒可风化、分解有机物及其他杂物,经长期之作用才可以供制造红砖之用。但是由于红砖制造周期短,生产粗放,量大占地多,故堆放过程只有几个月到几年的时间,相对于一些极品陶瓷的原料需要堆放几十年的时间来说,前者只是很短的时间,所以能起到一定程度上的作用,并不能解决红砖的弱酸怕碱特点,换一种说法就是,原料堆放过的红砖,只是比原料没有堆放过的红砖,质量好些而已。

4粉化带现象

这时候有人就说了,红砖容易粉化失效的原因都弄明白了,大不了在使用过程中注意就是了,给所有的红砖加上防护措施。这样认为的话,难免有些鲁莽,要想延长红砖的使用寿命,不仅要明白红砖本身的性能和缺陷,还要熟悉红砖的具体使用情况,否则,会造成浪费,因为并非给所有的红砖加上防护措施,才有最大的经济价值。

我们不妨在农村做一个观察,不难发现,年久的红砖建筑,确实出现了红砖粉化现象,以碱性土壤为地基的红砖建筑发生粉化现象相对更早更严重。而且,细心观察会发现一个有趣的现象,红砖粉化带既不位于环境最为复杂的地表,也不位于接受日光暴晒,风吹雨打最为严重的房檐附近,而是位于距离地表0.5m-1.5m的范围内(如图1)。任何一个整体的失效,取决于关键部分的最先失效。在红砖建筑其他部位,甚至木质房梁,檩条等尚且完好的情况下,粉化带的失效严重缩短了整个建筑的使用寿命,造成了建筑材料的浪费,甚至在某些特定条件下,红砖粉化带过早形成且粉化严重,极易在还未引起人们注意的时候引发事故,造成人员伤亡。所以说,粉化带的红砖,要给与特别处理,而其他部位的红砖若要同等待遇的话,显然会造成不必要的浪费。因此研究红砖粉化失效现象,对合理利用建筑材料,提升建筑质量,以及保障人民生命财产安全,有着十分重要的意义。

(图1)

接下来解释一下,为什么粉化带处于一个距离地表0.5m-1.5m左右的范围内以及其具体的粉化过程。

假如一个红砖建筑是空中楼阁,因为雨水的冲刷作用,其体内的可以导致粉化的成分只会越来越少,并不会出现明显的粉化带,红砖普遍有较长的使用寿命。出现粉化带很关键的一点就是,红砖建筑建在了地面上。因为红砖的毛细作用,水分沿着红砖的气孔上升,一直达到毛管力(一种牵引水分在毛细管道内上升的力)与水分本身重力平衡的高度,即毛细上升高度。我们可以通过一些学者研究的成果粗略计算下这个高度。

4.1计算法

H=2σcosθ/rρg

式中:r——毛管半径,m。

ρ----液体的密度,kg/m

g-----重力加速度m/s

σ----液体的表面张力牛顿/m

θ――为弯月面与毛管之间的夹角

当毛管完全湿润时,θ=0o,常温下σ=72.8×10-牛顿/m,ρ=1,g=9.8m/s

则H=15×10-/r(m)

其中,H为毛细上升高度,r为毛细管道半径,参考粘土颗粒大小为0.5mm-0.005mm,取红砖毛细管道直径0.05mm,即半径r=0.025mm,计算得H=0.6m。

4.2实验法

砂土的毛细上升高度的测定

(卡明斯基管观测法)

粒粗(毫米)

毛细上升高度(厘米)

达到最大高度的时间(昼夜)

5—2

3.5

3

2—1

6.5

4

1—0.5

13

6

0.5—0.1

25

8

0.1—0.05

105

72

0.05—0.025

266

300

这两种方法的计算成果,大体符合0.5m-2.0m的范围,当然,由于红砖实际微小结构的复杂性,红砖建筑周围环境的复杂性,以及水分的蒸发等原因,现有的计算理论部足以得出一个精确的高度。

通过毛细作用到达粉化带的水分,有两个作用,一是溶解了各种可溶性的盐类,产生了各种离子,发生化学反应,加快化学腐蚀,二是这些水分中本身就有各种可溶性盐类,其中不乏能发生结晶反应的盐类,这些外来的盐类和红砖砖体本身含有(相对少量)盐类,被因为水分在红砖体表的蒸发形成的微小水流运至表面,随着水分的减少,先发生结晶反应,结晶水合物膨胀,使红砖体表粉化,此时物理腐蚀完毕。水分继续蒸发,结晶水和盐类分离,即风化,当结晶水也风化完毕的时候,红砖墙体上会留下一层白色的粉末,俗称“泛碱”,单纯的“泛碱”过程对红砖没有腐蚀作用。当然,在粉化失效的过程中,水分结冰膨胀,风吹,雨淋等作用,会起到加速红砖粉化的效果。

5.实验模拟

下面通过一个简单的实验来模拟一下红砖的粉化过程:

1.取一干净的矿泉水瓶A,按照一勺碱面兑一碗水的比例,配置溶液,然后倒入矿泉水瓶,溶液深度约为2cm。取两块红砖碎块,体积约为1cm,洗净,放入矿泉水瓶中,拧上盖子,密封,然后使碎块完全浸湿。此时溶液呈清澈状(如图2)。取一干净的矿泉水瓶B,然后倒入纯净水,深度约为2cm。取两块红砖碎块,体积约为1cm,洗净,放入矿泉水瓶中,拧上盖子,密封,然后使碎块完全浸湿。此时溶液呈清澈状。

(图2)

2将矿泉水瓶A和B平放,盖子一端稍微向下倾斜,使底部的碎块完全与溶液分离,置于阳光下,从8:10维持至20:00,这样做的作用是促进结晶膨胀。将矿泉水瓶A和B正放,使碎块完全浸湿,置于冰箱中,温度为零下10摄氏度,从20:10维持至8:00,这样做的作用是通过结冰膨胀使效果更明显,迅速。观察。

3.重复第2步骤,维持20天。如图3所示,从左到右分别为第5天和第15天的情况。

(图3)

4.对比矿泉水瓶A和B,得出观察结论。如图4所示,为第20天的情况。(其中左边为矿泉水瓶A,右边为矿泉水瓶B)

(图4)

结果很明显,矿泉水瓶A中红砖碎块的粉化情况比矿泉水瓶B中红砖碎块的粉化情况严重。这说明了化学腐蚀和物理腐蚀导致红砖粉化的结论,是正确的。当然,粉化现象并不是在浸没的时候发生的,让碎块浸没在溶液中拍照,是为了让红砖粉末悬浮在溶液中,能更清楚的看到两者粉化程度的对比。

6.总结及防护措施

明白了红砖粉化现象的原理,要防止这一现象的发生,关键是阻止毛细作用和结晶膨胀,可以从材料和建筑结构下手。广大的农民群众和土木工程师,在实践生产的过程中,总结出了几套比较有效的防护措施。

1.粉化带以及以下的墙体,使用抗粉化性能好的建材,如石材。石材,本身也具有孔隙,因此也会发生毛细现象,但是其抗粉化性能比红砖强很多,因此,尽管一系列的腐蚀作用也会发生,但是粉化现象比红砖墙体轻很多。这一措施没有彻底解决该问题的原因在于石材等的成本比红砖高很多,而且石材不能就地取材,尤其影响了其在平原地区的应用。

2.利用水泥,石灰等建材,做红砖墙体的墙裙,高度至少覆盖粉化带,这一措施的优点是可以避免风吹雨淋对红砖墙体的冲击,减缓风化作用,进而减缓粉化作用,缺点是不能避免粉化现象,只不过看不到罢了,日积月累,红砖粉末在夹层中积累,导致红砖墙体和墙裙之间断开粘结,墙裙脱落,这个时候观察红砖墙体,可以发现仍然会有粉化带存在,粉化带的失效依然早于墙体的其他部分。

3.地基注浆法。地基注浆是用液压,气压或者或者电化学原理,通过注浆管把浆液(如净水泥浆)均匀的注入土层中,填充,渗透和挤密土层,驱走土颗粒间的水分和气体,硬化后将土颗粒粘结成一个强度大,压缩性低,抗渗透性高和稳定性良好的整体。这种方法可以在很大程度上阻止毛细现象的发生,还可以使地基得到加固,防止沉降。但是对技术和设备要求较高,成本也较高,目前在农村没有推广开。

4.红砖建筑物开始建造的时候,在墙体与地表之间,铺一层防水材料,如塑料薄膜,油毡等,可以再一定程度上隔绝水分,但是由于防水材料不可能恰好位于地表与墙体的交界处,因此日久仍会有毛细现象,继而引发粉化现象。

由此可见,迄今为止并没有任何一种完全有效的防护措施被广泛应用,因此,对成本低,易操作,可以普遍采用并且切实有效的红砖建筑防粉化措施的探索,仍旧任重而道远。

参考文献

[1]李泉.水文地质学基础实验ppt.2008.7.7

[2]赵柱刚.地基注浆加固.春报./zhaozhuagang/blog/item/d2aec244db84184b500ffe45.html,2008.10.30

[3]佚名./ebook/2007/B10014391/4.html,2009.8.6

[4]佚名.红砖./view/1312274.htm,2009.8.5

[5]佚名.随说陶土./blog/static/2568521520071029115220423/.2009.8.7

建筑研究论文篇(6)

关键词:计算机程序建筑热过程状态空间模拟数学模型

Abstract

AmethodforreducingdimensionsofstatespacebuildingmodelispresentedinthispaperandthereducedbuildingmodelisusedinacomputerprogramBTPtosimulatethethermalbehaviourofbuildings.Finally,thehourlyindoorairtemperatureofaresidentialroomunderactualweatherconditionsisprovidedinordertoevaluatethemethod.

Keywords:computerprogramindoorairtemperaturemathematicalmodelstatespacesimulationthermalbehaviourofbuildings

1引言

状态空间建筑建筑热模型[1]采有现代控制论中"状态空间"的概念,对多个房间的建筑物的热过程列写动态平衡方程,其中包括各围护结构内部的导热,各表面与空气之间的对流换热,各表面之间的长波辐射,各房间之间的空气流动以及室内外遮阳等过程的细致描述。对于一个建筑物的动态热过程,此模型表达为

(1)

式中,T为建筑物各围护结构表面及其内部节点和空气节点的温度构成的向量,W为室外气象参数(空气温度、太阳辐射等)和室内热源等扰量构成的向量,C是热容阵,A是热导阵,B是边界阵,它们都取决于建筑结构热物性,表示T对时间τ的导数。

某个房间的空气温度可以写成:

(2)

式中m为热扰量数,n为状态空间维数,{φij}和{λi}分别是由矩阵A、B和C导出的系数向量序列和系数序列。利用(2)式可以很好地模拟室温的动态过程,这已被子BTP程序[3]有用,并在实用中得到验证。

在描述建筑物动态热过程的诸多方法中,状态空间能灵活方便地处理多个房间多个表面之间的耦合关系,各种热边界条件和各种热扰量。而反应系数法不能考虑各个表面之间的长波辐射,谐波反应法在计算时必须先对各种热扰量进行Fourier分解。另外,状态空间法可以取任意的模拟时间步长,大到1小时,小到几秒钟表,而有限差分法由于受算法稳定性的限制只能限较小的时间步长。但是状态空间法为保证模拟精度,单个房间的热模型要求的维数一般不低于30,房间多时,维数不更大,因此要花不少CPU时间去完成(2)式的计算。为此,笔者在参考Cools等从的降维理论[2]的基础上,提出一种实用可行的状态空间建筑热模型的降维方法,并用BTP程序模拟实际气候条件下的典型结构房间在建筑热模型降维前后的室温过程。结果表明,7维建筑热模型的模拟结果与39维的模拟结果相当一致,室温最大误差不大于0.1℃。因此,降维的状态空间建筑热模型可以广泛应用于建筑热过程的研究。

2状态空间建筑热模型的降维过程

状态空间建筑热模型的降维实际上是先找出状态空间中的主要节点,然后把其它节点集结到这些主要节点上,得到降维后的状态空间建筑热模型。

(3)

另一方面,各种热扰量对各节点的作用强度不同,如取Wj(τ)为Dirac函数,则(2)式变成

(4)

于是,各节点对第j种热扰量的响应为

(5)

经归功一化处理,得到各种热扰量对各节点的综合作用强度为

(6)

其中,

(7)

因此,在模拟建筑热过程时,只要选取综合响应强度大于δ(控制精度的常数,一般可取百分之几)的节点作为主要节点。即选j1,j2,…,jq,使

Ei≥δ,i=j1,j2,…,jq(8)

综合考虑以上两方面,取{j1,j2,…,jq}与{j1,j2,…,jq}的交集作为主要节点,记它们相应的为λi为λ*1,λ*2,…,λ*k,下面的工作是把其它节点集结到这些节点,也就是寻找{φij},使

(9)

最小,经类似最小二乘法的推导,从(9)式可得到

(10)

式中,

…………………………

通过以上分析,可以把n维建筑热模型降到k维,且k<<n。

3例子与分析

采用BTP程序计算实际气候条件下一栋砖混结构建筑物中间层一个南向房间的动态室温,选择的房间的内部尺寸(m)为2.7×4.8×3.6,只有一面外墙和一个单层外窗,外墙为370mm砖墙,内抹灰18mm;内墙为240mm砖墙,两侧抹灰18mm;楼板为30mm水泥砂浆+120mm空心楼板+10mm石灰砂浆;室内换气次数为1h-1,室内自由得热量为3.8W/m2,该房间与其上下左右四个房间具有对称的热边界条件。

表1状态空间建筑热模型中的节点及其时间常数和响应强度iτi/minEi/%iτi/minEi/%

*13.94.52110.30.1

2965.40.32234.60.6

380*23301.34

*45176.231.62414.60

57.902511.90.2

620.20263.60

711.60*274.42

8101.20.4289.90

98.402963.90.2

1024.10.83018.10.3

11903158.90

1254.60.13232.30

*1314.41.13311.70

*14227.21.534150.90

157.103520.90.2

163.603613.60.5

1790371.20

18715.50383.316

1931.40392.935.3

209.20.1

表1给出39维的建筑热模型的节点时间常数和响应强度,可以看出节点之间的时间常数相关最大为4300倍,只有8个节点的响应强度大于1%,而它们竟占所有节点响应强度的96%,图1给出5月21~30日伦敦郊外的逐时外温和水平面太阳辐射过程,图2给出该房间用降维前(39维)和降维后(7维,取τ*为3min,δ为1%)的建筑热模型模拟出的5月25~30日之间的室温过程,从图2可以看出两种模拟室温相当一致,最大误差不大于0.1℃。如果用4维(取τ*为12min,δ为1%)建筑模型去模拟室温,那么最大误差为0.5℃左右。因此,为保证室温模拟精度,也不能把状态空间建筑热模型的维数降得太低,否则,无法真实反应室内外各种热扰量作用下的建筑热过程。

图1室外空气温度与水平面太阳辐射

图2不同维数建筑热模型模拟得到的室温过程

4结论

状态空间建筑热模型可以在基本保证模拟精度要求的条件下大大降低维数,从而在保证模拟精度的同时节省CPU的时间。一般单个房间的状态空间建筑热模型降到10维左右,具体取决于实际建筑物结构各种热扰量变化情况,以及模拟时所取的时间步长。通过合理选择具有合适时间常数和响应强度的节点,可以控制建筑热模型的维数,从而实现模拟精度与模拟时间的最优化。

5参考文献

1JiangYi.State-spacemethodforthecalculationofair-conditioningloadsandthesimulationofthermalbe-haviouroftheroom.ASHRAETrans.1981,88(2):122~132.

建筑研究论文篇(7)

门者,户也:户者,护也。就是说门是一个建筑物的出入口,即它是室内外空间联系与沟通的渠道,同时也说明了门具有保护与防御的作用。

“门面、门脸”是指门是建筑物的脸面。门有“门额”、“门颊”,门额上装“门簪”加以美化,门上砌上瓦檐高翘的门罩,像是戴着一顶漂亮的帽子,一对铺首好似眼睛,一副对联像两个麻花辫,大红灯笼高挂起,如同一对耳环。这都给门一个“脸”的形象化的比喻,这显示了门在中国古建筑物中的重要地位,同时也表明了不同的门具有不同的“表情”,白板扉与朱漆门的对比可以描述咸淡妆与浓抹;高高的台阶,威严的石狮,朱漆丹扉拒人于千里,呈现出严肃的表情;但也可以简简单单,平易近人,仿佛面带慈祥的微笑,而且不同地区文化的门的构筑也呈现出不同的“脸型”特征。

“门第、门当户对”指门前的抱鼓石和门楣上方的短柱,它是房主人家庭情况及社会地位的象征,它的大小、样式、色彩都体现了严格的封建等级制度。

从上面的论述可以看出,门是古代建筑的重要组成元素,为人们出入建筑提供可能,是建筑物中人们最触手可及的部分之一,与人的关系最为密切,它随着人类建筑物的产生而产生,随着建筑类型的发展而发展。城的形成,才出现了高大雄伟的城门;聚落的出现,方有了平实朴素的宅门;庙宇的引入,方有了庄重典雅的寺门:园林的出现,方有了小巧别致的漏空门…但真正意义上的具有独立的门的意识是从构巢筑屋开始的,在此之前,大约是没有独立的门的意识的。在人们开始构巢筑屋时,也就人为地造就了一个相对隔绝的空间,需留出缺口以备出入,这个出口经过漫长的岁月演变成为今天人们所了解的古建筑中一系列门的文化。

1门的类型(门类)

1.1衡门“衡门,横一木于门上,贫者之居也。”从原始社会到奴隶制时代,在大门的位置竖立两根柱子,柱子上架根横梁,其基本样式如同“开”字型的门框,这就构成了中国最简单最原始的大门。这种门后来传到日本,也就形成了今天日本仍然保留的门的形式——乌居。(图1)

随着时间的发展,人们把产生干上古时代华贵的华表柱移植过来,出现了由两根高过门顶的华表柱,中间连接一道或两道横梁及门扇组合成的一种新式样的门——乌头门。(图2)这种门在今天已经看不到了,只有在《营造法式》中有所记载,古代宫苑坛庙的棂星门即取此样式,乌头门的两根立柱显示官宦的功绩,因此它是仕宦显贵的标志。

1.2城门

俗称“城门楼子”。据《周礼·考工记》记载“匠人营国,方九里,旁三门,国中九经九轨,左祖右社,面朝后市。”(图3)也就是说一般的城池为方形,四面各设三座城门,每座城门有三个门洞。城里的主要街道或东西或南北,直通这些城门洞,形成经纬交叉状。城门不仅与城墙互为依存,还做了道路塞、行的卡口,提供人们的出入,像似阀门,影响着居民的生活作息。古代城门通常都很高大厚实,以求固若金汤,抵御外侵。它也有等级区分,等级较高的城门上面筑有高大的重檐楼阁,朱红的板门,装设铺首、门钉、角页等。像明故宫的东华门、平遥古城的南门,(图4.5)等级较低的城门比较平实没有高大的阁楼,没有色彩、门钉、铺首等装饰。因此城门是一座城向外界展示其重要性、繁荣程度及国家威严的具体体现,也是城中居民安居乐业的保证。

1.3屋宇式大门

屋宇式门是由一间或者若干间房屋构成,多出现在宫廷、有官阶地位或经济实力在社会中上层人家的重要建筑中。它依据房主的地位可分为一、三、五、七间,除一间外,其余几种并不完全开启,有三间启一、五间启一或者七间启等等。其结构多为木结构,做工比较精细,高大的台阶,有的有彩画,木雕,其门扇多以板门为主,有的刷上朱漆,装饰铺首、门钉、角页来彰显其华丽。

1.3.1王府大门

王府大门是屋宇式大门中的最高等级,气势宏伟,高贵华丽。通常有五间三启门和三间一启门等。通常通过彩画与雕刻等装饰来显示主人的地位。(图6)

1.3.2广亮大门

广亮大门仅次于王府大门,它是屋宇式大门的一种主要形式,是具有相当品级的官宦人家采用的宅门形式。一般位于宅院的东南角,占据倒座房东端第二间的位置。门口比较宽大敞亮,一般采用五檩中柱式,门扉开在屋脊的正下方,过道里外各占半。大门的色彩、装饰受到严格限制,般不施华丽的彩画,仅做适当的点缀。金柱大门、蛮子门、如意门的等级低于广亮大门,都是根据广亮大门演变过来的。(图7)

1.3.3垂花门

我国古建形式中常见的一种。在传统建筑中垂花门般出现在两进或两进以上院落的四合院中,位于正房与倒座房之间,体量不大,为单开间小式建筑,起分割和沟通内、外宅的作用。因其抱头梁前端穿过前檐柱向外悬挑,在悬挑的梁头下有根柱头上雕有精美图案的垂柱,像倒垂的莲花,因此而得名垂花门,占天不占地是其最大的特点。古时说:“大门不出,二门不迈”中二门就是指垂花门。它具有极强的点景与装饰、划分建筑等级、分隔内外空间的作用。由于垂花门建在院落中轴线上,正对着院落的正房,避免院内的景物外露,在垂花门的两个后檐柱之间建有一道门,称为“屏门”。(图8)顾名思义,屏门是起屏风作用的门,其作用主要是遮挡外人的视线,增加了宅院的神秘感。

垂花门的形式多种多样,一般有五种:

一殿一卷式垂花门(图8):这种垂花门的平面形式由四根檐柱组成,立面形式从院外看是一个带正脊的悬山屋面,从院内看则是一个卷棚悬山屋面。垂花门两端一般连接抄手游廊,游廊的南侧看面墙上砌有什锦花窗。由于这种形式的垂花门屋面丰富好看,非常具有韵律感,因此常作为院门位于院落的出入口。

双卷棚式垂花门:双卷棚式垂花门的建筑结构与一殿一卷式垂花门基本相同,只是屋面改为两卷棚的悬山屋面。

独立柱担梁式垂花门(图9):独立柱式垂花门是垂花门中平面构造最简洁的种,只有一排独立的柱子撑起了一个悬山屋面,俗称“二郎担山”。充分体现了“占天不占地”的特点。

歇山式垂花门(图10):歇山式垂花门是将垂花门的屋面由常见的悬山屋面改为歇山屋面,这样使屋面轻巧,造型优美:在梁架之间可以设置斗拱,斗拱不仅在结构上起到了支撑作用,使垂花门屋面挑檐更加深远,而且还是垂花门中重要的装饰物。还有廊罩式垂花门等等。

1.4墙垣式门

多指在院墙合拢处建造的大门。其特点是在墙垣上开设门洞,门洞上有屋面、脊式,形成一小门楼,多为砖石材料。它的样式尽管很多,但基本造型大同小异,主要由腿子、门楣、屋面、脊饰等部分组成,对开的平板门扇与门框安装在砖脚子上。其上有各种砖雕,比较朴实大方。(图11)形式上吸收了西方古典建筑的一些特点,没有华丽的色彩,构造简洁但层次丰富,多出现在北方民居建筑中。

1.5格扇门

格扇门最迟在唐末五代已经开始应用,宋代称为格子门,是室内外的分隔,清代又叫隔扇。它大致有抹头,花心,裙板几个部分组成。门的样式与花心、裙板上的图案丰富多彩,花心有八角、四方、半圆、椭圆等几何图形,裙板镶嵌有各种植物、动物等的图案。(图12)它是板门与格扇窗结合的一种产物,它不仅在功能上起到分隔空间和采光的作用,而且还起到了点缀建筑的作用。

一个建筑中格扇门一般中抹头与格扇窗最下面的抹头齐平,门的各个抹头应该水平对齐,格扇门与窗的花心图案应该一致。但是在实际中,形式并不是这么呆板,可以灵活运用,变化多端。有的格扇门中抹头是折线形的,给了静态门一种浮动的感觉;有的格扇门集合多种花心图案在一起,使它变得更加活泼生动。(图13、14)

1.6漏空门

这种门一般开启于林景观中的隔墙园上,它同漏窗有着异曲同工之妙,起着空间渗透、穿越、对景和视线交流的作用。它没有门扇,简简单单为一个洞口,但形状多样,有扇形、圆形、方形、宝瓶形等……(图15)

1.7牌楼

牌楼是从衡门发展过来的,它从房屋院墙中脱离出来成为仅具有象征意义的符号。在古代街道与庭院中都是不可或缺的,它不仅是门的象征,而且起着点缀着周围环境,界定空间的作用。它有两种形式,有屋顶的是牌楼(图16),没有屋顶的是牌坊(图17)。一般用木材或者石材来搭建。没有门扇,洞口高大,屋顶下面有斗拱,彩画,雕刻等装饰,显示其具有的艺术价值。

中国古代的门类型多样,有时依房主风格而造,受地理、气候的影响,受建筑类型的影响,受经济等条件的制约,并不局限于前面提到的常规类型,不拘泥于礼数,造型奇特美丽,有的融合了不同的风格,有的带有异国情调,有的兼有南北东西的特征。这在民居和宗教建筑中多有体现。像陕北及豫北地区窑洞的半圆拱门(图18),寺庙舍利塔上雕刻的门,大小与佛龛相似:徽派建筑与山西地区的些民居中的门开在高大的砖墙上,门洞上面修葺半个屋顶的门罩(图19),这些都体现了古时匠人的智慧。

2门的装饰:(门饰)

古代门不仅本身是一种艺术,它同时又是艺术的载体,别的传统艺术“寄生”于古门,并延续下来为人们所学习研究。

2.1油饰彩画

在木构件表面涂刷油饰彩画以利防腐并装饰建筑,是古建筑传统的做法。早期建筑上的色彩油饰是没有区分的,后来随着建筑的发展,凡用于保护构件的油灰地仗、油皮及相关的涂料刷饰等统称为“油饰”;而用于装饰建筑的各种绘画、图案线条、色彩被统称为“彩画”。从王府大门的紫朱油到一般大门的红土烟子油,从垂花门的檐枋及垂帘柱等上面绘制的精美旋子、苏式和椽柁头彩画可以看出油饰彩画在古建筑的大门中运用得非常广泛。油饰彩画具有严格的等级,代表着不同的身份与社会地位,而且不同的图案代表不同的寓意,像龙纹代表着皇权,牡丹代表着富贵,博古代表文才等等,具有很高的艺术价值。(图20)2.2雕刻

在门的装饰中,雕刻艺术占了相当重的分量。雕刻分为砖雕、石雕、木雕三种,(图21~23)砖雕多用在宅门的墀头和牌楼上面,在如意门的装饰上面使用最具有代表性,石雕多体现在门前的构件——抱鼓石上面,石雕又分为平雕、浮雕和圆雕三种:木雕多用于宅门的门簪、雀替、门联上面,尤其在格扇门上使用比较广泛。这三种雕刻题材丰富、技法各异、花样繁多构成了中国的传统雕刻艺术,是中国传统艺术的宝贵组成部分,是人类的历史文化遗产。

2.3书法

匾额、门联,门画是传统建筑的特色,其上的书画真草隶篆,色彩丰富是中国建筑与文化艺术珠联璧合的范例之一,它们是书法艺术的载体。匾额所标识的名称,言简意赅地浓缩了蔚为大观的文化内容,而且形状多样,使建筑物大增光彩,甚至成为社会政治文化的符号。(图24)

2.4铺首、门钉

铺首俗称“门环”,样式比较繁多,金属锻造。虽然在古代有着森严的门饰等级制度,但人们还是千方百计地改变门饰的形状图案,从兽面到后来的石榴,瓜花,葫芦等吉祥图案,反映我国生殖崇拜文化,寓意丰富,含义深刻,富有创造力,具有中华民族的特点,体现了民俗民情,具有重要的艺术价值。(图25)

建筑研究论文篇(8)

一、建筑设计在工程建设中的地位和作用

(一)设计方案直接影响投资。工程建设过程包括项目决策、项目设计和项目实施三大阶段。进行投资控制的关键在于决策和设计阶段,而在项目作出投资决策后,其关键就在于设计。据研究分析,设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1%以下,但正是这少于1%的费用对投资的影响却高达75%以上,单项工程设计中,其建筑和结构方案的选择及建筑材料的选用对投资又有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。据统计,在满足同样功能的条件下,技术经济合理的设计,可降低工程造价5%~10%,甚至可达10%~20%。

(二)设计质量间接影响投资。据统计,在工程质量事故的众多原因中,设计责任多数占40.1%,居第一位。不少建筑产品由于缺乏优化设计,而出现功能设置不合理,影响正常使用;有的设计图纸质量差,专业设计之间相互矛盾,造成施工返工、停工的现象,有的造成质量缺陷和安全隐患,给国家和人民带来巨大损失,造成投资的极大浪费。震惊全国的宁波大桥事故就是这方面的典型例证。

(三)设计方案影响经常性费用优化设计不仅影响项目建设的一次性投资,而且还影响使用阶段的经常性费用,如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修费等,一次性投资与经常性费用有一定的反比关系,但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合,使项目建设的全寿命费用最低。

二、建筑设计存在的问题

(一)政府监控不力

长期以来,形成了一种设计对业主负责,设计质量由设计单位自行把关的观念,主管部门对设计成果缺乏必要的考核与评价,有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题,只有等出现了大的技术问题才来追究责任,而方案的经济性则问及更少。另外,对设计市场管理不够,越级、无证、挂靠设计时有发生,从而导致设计质量下降,加之由于设计工作的特殊性,不同的项目有各自的特点,所以针对不同项目优化设计的成果缺乏明确的定性考核指标。

(二)优化设计的意识不强

目前,业主往往把投资的控制重心放在施工环节上,而对设计环节重视不够。其原因:一是对设计对投资影响的重要性认识不够,只看到搞施工招标,投标价要低于标底价、施工单位要让利等,殊不知设计方案的优化会带来更大的节约;二是无法很好地选择设计单位,因为在设计前业主不知道谁能优化到什么程度。有些项目设计虽通过招投标,但此时方案不细,概算粗略,很难来综合评定;三是业主由于专业知识上的限制,对设计方案难以从优化扰的角度提出要求或疑议;四是有些业主经济实力雄厚,项目建设赶时髦,求新颖,根本不提优化要求;五是有些业主自身对工程应具备的功能要求及应达到的目标不明确,随意性大,要求出图时间紧,又压低设计收费,从而也影响了优化设计的开展。

(三)缺乏必要的压力和动力

由于目前的设计经营往往凭的是关系,缺乏公平竞争,所以设计单位的重心不在技术水平的提高上,设计只要保证不出大的质量问题,方案的好坏、造价的高低,关系不大,使优化设计失去压力。由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取,几乎跟投资的节约和设计质量的优劣无关,导致对设计方案不认真进行经济分析,而是追求高标准,或为保险起见,随意加大安全系数,造成投资浪费。

(四)运行的机制不够完善

优化设计的运行需有良好的机制作为保证。而目前的状况,一是缺乏公平的设计市场竞争机制,设计招标未能得到推广和深化,地方、行业、部门保护严重;二是价格机制扭曲,优化不能优价;三是法律法规机制薄弱。

三、应着手抓好的几个问题

(一)主管部门应加强对优化设计工作的监控

为保证优化设计工作的进行,开始可由政府主管部门来强制执行,通过对设计成果进行全面审查后方可实施。作为《建设工程质量管理条例》的配套文件之一的《建筑工程施工图设计文件审查暂行办法》已由建设部建设[2000]41号文颁布施行,它的实施将对控制设计质量提供重要保证。但《办法》规定的审查主要是针对设计单位的资质、设计收费、建设手续、规范的执行情况、新材料新工艺的推广应用等方面的内容,缺乏对方案的经济性及功能的合理性方面的审查要求,所以建设主管部门在执行《办法》的同时,应增加人员配备和审查力度,对设计成果进行全面审查。第二,应加强对设计市场的管理力度,严格通过资质管理、人员注册、设计招标、图纸审查等环节来规范设计市场,减少黑市设计。第三,利用主管部门的职能,总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标,为优化设计的进行提供良好服务。(二)加快设计监理工作的推广

优化设计工作的推行,仅靠政府监控还不能满足社会发展的要求,设计监理已成为形势所迫,业主所需。通过设计监理可打破设计单位自己控制自己的单一局面。因此,主管部门应在搞好政府监理的同时,一方面应尽快建立设计监理单位资质的审批条件,加强设计监理人才的培训考核和注册,制定设计监理工作的责职、收费标准等;另一方面通过行政手段来保证设计监理的广度,为设计监理的社会化的提供条件。

(三)建立必要的设计竞争机制

为保证设计市场的公平竞争,设计经营也应采用招标投标,虽然早在1984年,当时国家计委和城乡建设环境保护部就印发《工程设计招标投标暂行办法》,1995年建设部230号文印发了《城市建筑方案设计竞选管理办法》,新颁的《招标投标法》中也规定符合条件的项目的勘察设计必须招标,但实际招标项目的量一直很少,只占总项目的10%左右(不同的地区其比例可能有所不同),即使采用招标的项目,其招标体系不完善评标方法不健全,缺乏公平竞争性,因此应完善设计招投标的相关环节。首先,应成立合法的设计招标机构;其次,各地方主管部门应建立相应的规定,符合条件的项目必须招标;第三,业主对拟建项目应有明确的功能及投资要求,有编制完整的招标文件;第四,招标时应对投标单位的资质信誉等方面进行必要的资格审查;第五,应设立健全的评标机构合理的评标方法,以保证设计单位公平竞争,并限制业主在项目上的随意性。

(四)注意优化设计工作的综合性

建筑研究论文篇(9)

调整能源结构,减少燃煤造成的污染,同时满足电力供大于需的矛盾,是华北地区大中型城市环境治理面临的一个重大问题。建筑采暖能源约占此地区能源消耗的四分之一以上,重新研究建筑采暖策略是这些地区能源结构的调整重点,对目前飞速发展的住宅建设也有重要的指导意义。本文在分析采暖现状的基础上,列出面临的各种问题,介绍了可能的各种采暖方式,并从一次能源利用、运行成本、初投资、适用性等方面进行评价,最后提出不同现状下新旧建筑采暖方式的建议。

一.现状

1.热电联产、集中供热,目前华北各大中型城市均有一个或几个热电厂为热源的热网,北京市随着高碑店热电厂的并网和城区管网的进一步扩建和改造,供热面积可进一步发展到六千万平米。其它各城市热电联产为热源的集中供热系统也陆续建成和投入运行。

2.区域锅炉房为热源的集中供热,这是该地区最主要的供热方式,燃料主要为煤,目前部分改为天然气或燃油。

3.家庭燃煤炉,仍占较大比例,是冬季空气的主要污染源之一。

以上三种方式为此地区85%以上建筑的采暖方式,此外还有利用地热热水为热源的集中供热系统,新建小区利用电热膜方式的电采暖、一家一户燃气小锅炉采暖、空气热泵和水源热泵采暖等。

二.目前问题

1.集中供热系统末端无计量和调节手段。统一按照供热面积收费。当室内过热时,用户开窗散热而不是关暖气。由于无调节手段,办公室、教室夜间和假期照常供热,住宅有人无人照常供热。根据测算,末端增加调节手段并通过改变计量方式使此调节手段被真正利用,可使供热能耗降低35~40%,并可以实实在在地改善需要采暖的用户的采暖状况,满足不同水平的需求。然而采暖收费方式的改革涉及大量技术、资金和政策问题。将是一个长期的任务。

2.家庭小煤炉采暖和大量的小型燃煤锅炉区域采暖是冬季空气的主要污染源之一。应作为环保改造的重点。

3.华北电网峰谷差达到1:4.5,尽管总的用电负荷低于供电能力,但峰时供电仍紧张,削峰填谷和发展低负荷时段的电力负荷是能源结构调整所面临的重要课题。

三.几种可行的采暖方式及分析评价

1.热电联产方式热电联产是利用燃料的高品位热能发电后,将其低品位热能供热的综合利用能源的技术。目前我国大型火力电厂的平均发电效率为33%,而热电厂供热时发电效率可达20%,剩下的80%热量中的70%以上可用于供热。一万千焦热量的燃料,采用热电联产方式,可产生2000千焦电力和7000千焦热量。而采用普通火力发电厂发电,此2000千焦电力需消耗6000千焦燃料。因此,将热电联产方式产出的电力按照普通电厂的发电效率扣除其燃料消耗,剩余的4000千焦燃料可产生7000千焦热量。从这个意义上讲,则热电厂供热的效率为170%,约为中小型锅炉房供热效率的2倍。同时热电厂可采用先进的脱硫装置和消烟除尘设备,同样产热量造成的空气污染远小于中小型锅炉房。因此在条件允许时,应优先发展热电联产的采暖方式。热电联产的问题是:①长距离输送,管网初投资高,输送水泵电耗为所输送热量的2~4%,维护、管理费用也高,②由于末端无计量方式和调节手段,导致30~40%的热量浪费。按照前苏联的大规模实验结果,供热末端增加调节手段,并采用按热量计量收费后,可节省热量30%以上。[2]

2.中小型区域锅炉房集中供热其区域锅炉房可以是燃煤、燃气、燃油或电锅炉方式,但都需要通过区域管网经过热水循环向建筑物内供热。于是与热电联产方式一样,由于末端无计量和调节手段,导致30~40%的热量浪费。热量输送距离短,水泵电耗为输送热量的1~1.5%,但其热源效率却远低于热电联产方式。区域燃煤锅炉房的设置是以煤为主要燃料的解决分散到各户设燃煤炉导致的煤和煤渣的运输与污染,煤炉的管理等一系列问题。为此牺牲了末端调节能力,导致30~40%的末端热量浪费增加了1~1.5%的输送电耗,并降低了供热水平,但如果以电或天然气为燃料,它们的输送都比热量容易,输送成本也低,电热或天然气锅炉很容易实现自动管理。为什么还要搞燃气或电的区域锅炉房呢?按照目前的燃料价格,使用天然气为燃煤的4倍,电热为燃煤的11倍,使用这些清洁燃料除换来环境效益外,应尽量利用其便于输送,便于调节的特点,通过节能尽可能地减少运行费的增加。

3.家用小型燃气热水炉一家一户自成系统,同时解决采暖和热水供应问题。这一方式在欧、美已有几十年历史,目前为这些地区的主要采暖方式,我国之所以没有广泛应用,是由于燃煤为主的历史形成必须集中供热的传统观念,以往居住面积狭小也限制了这种方式的采用。长期依赖住房分配制,集中供热设备的投资,包含在市政和建筑中,而家庭燃气锅炉却要个人出资则为另一原因。目前随住房改革和燃料结构改变,这三个原因都不再存在,因此在新建住宅区当不存在热电联产集中供热的条件,准备使用天然气为采暖燃料时,家用燃气小锅炉应为首选方案。近几年曾出现过几起燃气小锅炉爆炸的事故,这属于初期试用中的问题。引进国外成熟技术,安全问题应较容易和可靠的解决。小区燃气锅炉房集中供热工程中,锅炉房、外网和建筑物内主管网的投资至少要30~50元/m2,与家庭燃气锅炉房投资相同。而使用家庭燃气锅炉时还可省去热水器投资。采暖是连续负荷,瞬态负荷不高于目前家用热水器负荷,因此不会给燃气管网带来问题。而末端的灵活调节却能与集中燃气锅炉相比,平均节省30~40%的燃气,从而降低运行成本。因此,与燃气集中锅炉房形式相比,这一方式优越性十分明显。

4.直接电热在室内采用各种电暖气、电热膜等方式,尽管末端装置热利用率为100%,并且调节灵活,但使用高品位电能直接转换为热,是很大的能源浪费。目前我国大型火力发电厂的平均热电转换效率为33%,在加上输送损失,电热采暖的效率仅为30%,远低于热电联产的170%,也低于燃煤或燃气采暖的85~90%。法国、瑞士等国采用部分电热采暖是由于它们丰富的水利资源,发电以水电和核电为主。我国还是以火电为主,采用电热方式,实际上要比锅炉房直接供热增加2倍的污染物排放量。仅从环境保护的角度看,电热直接采暖的方式也不可取。

5.电蓄热方式为了解决电力负荷的峰谷差,减缓大型火电与调峰的困难,设法利用夜间低谷期电力供热,从电力系统运行的综合平衡看,尚有一定的道理。目前有这样几种电蓄热方式:①大型常压热水箱。每一万平米采暖面积约需85立方米水箱,占地成本高,蓄热损失也较大②高压蓄热水箱,可使蓄热温度提高到19℃,从而可使蓄热水箱容积减少至三分之一。但所占空间仍大,并且在居住区增加这样的高压容器总有一些安全问题。这两种方式最终还是以集中供热方式向末端供热,因此保留了集中供热调节不灵活,供热效率低等一系列问题。③采用电热膜方式,利用建筑物本身热湿性蓄热。由于采暖最大负荷发生在晚间而电力负荷低谷发生在后半夜,因此这种蓄热方式效果很差,并且为了蓄热导致夜间室内温度过高,热损失增加。④相变蓄热电暖气[1]。采用硅铝合金作为相变材料,体积与通常的铸铁暖气相同却可在五小时内蓄存一天的供热量,真正实现削峰填谷,其放热量又可随时人为控制,不需要采暖时可随时关闭,应该是末端电蓄热采暖的最佳解决方案。目前的问题是设备投资高,约150元/m2,电力峰谷价格差别小。只有由电力部门对这种采暖设备适当补贴,并且使谷间电价降至0.20元/度以下,这种方式才能与个人燃气锅炉竞争。

6.电动空气热泵使用电采暖的最好方式是热泵方式。空气热泵是使空气侧温度降低,将其热量转送至另一侧的空气或水中,使其温度升至采暖所要求的温度。由于此时电用来实现热量从低温向高温的提升,因此当外温为0℃时,一度电可产生约3.5度的热量,效率为350%,考虑发电的热电效率为33%,空气热泵的总体效率约为110%,高于直接燃煤或燃气的效率。实际上现在的窗式和分体式空调器中相当一部分都已具有热泵功能,因此属很成熟的技术。具有热泵功能的房间空调器与单冷型房间空调器价格差异并不大,因此考虑到空调器的普及,采用热泵并不增加投资。这种方式的问题是:①热泵性能随室外温度降低而降低,当外温降至-5℃以下时,一般就需要辅助采暖设备。此时用电热作为辅助手段,也远比整个冬季全部电热效率高,模拟分析的结果表明使用辅助电采暖后,北京地区热泵采暖电耗约为直接电热方式的一半。②房间空调器的末端是热风而不是一般的采暖散热器,许多人感觉不舒适,这可以通过一些措施来改进。例如采用户式中央空调与地板采暖结合等,但初投资要增加。

7.电动水源热泵解决空气热泵外温低时效率下降的最好方案就是采用深井回灌方式的水源热泵。冬季将地下水从深井抽出,经换热器降温后,再回灌到另一口深井中。换热器得到的热量经热泵提升温度后成为采暖热源。夏季则将地下水从深井中取出经换热器升温后再回灌到另一口深井中,换热器另一侧则为空调冷却水。这种方式实际上是在夏天将建筑物中产生的热量存入地下,供冬季采暖使用。冬季将建筑物产生的冷量存于地下,供夏天空调用。华北地区民用建筑冬夏冷热负荷大致相当,因此采用此方式可保持地下的热平衡。由于地下水抽出后经过换热器后又回灌至地下,属全封闭方式,因此不使用任何水资源也不会污染地下水源。这一方式在西欧各国广泛使用,属环保方式。我国在70年代就有多处采用冬季深井回灌,以在夏季提供空调冷水的工程经验,因此属成熟技术;水??水热泵的投资及技术复杂性都低于风??水热泵或风??风热泵,应无技术难度。由于地下水温常年稳定,采用这种方式整个冬季气候条件都可实现一度电产生3.5度以上的热量,运行成本低于燃煤锅炉房供热,夏季还可使空调效率提高,降低30~40%的制冷电耗。同时此方式冬季可产生45℃热水,因此仍可使用目前的采暖散热器。采用这种方式需要的深井和泵房投资折合约60元/m2,可以每座建筑安装集中的热泵站,向各室提供冷水或热水,但更好的方式是在各户自行安装小型水冷热泵,解决冬季采暖和夏季空调的要求,增加的投资约为150元/m2,如果考虑空调设备投资的话,这种方式与小区燃煤锅炉房+各户房间空调器投资相同,但全部为电驱动,小区无污染。夏季空调热量全部排入地下,小区无热污染,一次能源效率还高于直接燃煤,因此应该是解决华北地区城市建筑采暖空调的最佳方案。

*电费按0.39元/度计算

**低谷电按0.20元/度计算

***已包括夏季空调初投资

****热电联产初投资仅为外网及换热站,不包括电厂,运行费按16元/GJ,燃煤从电厂购热价计算

注:1.运行能源包括输送管网水泵电耗,管理费为运行管理人工费

2.燃气价格按1.4元/m3,36MJ/m3燃值计算

从表中折合一次能源消耗量和燃料种类可看出各种方式COx排放量及对大气的污染程度。可以看出,如果电均为燃煤电厂供给的话,热电联产方式对大气污染最低而电热锅炉排放量最高。运行费也是热电联产方式最低,因此只要条件具备,就应大力发展热电联产集中供热方式,同时改革供热计量收费方式,增加末端调节手段,从而进一步降低集中供热单位能耗,增大现有的热电联产热源可能供热的面积。

四.结论

1.大力发展热电联产集中供热方式,这是写入我国二十一世纪白皮书中的基本国策,应从各方面支持和保证。只要有可能接入热电联产集中供热网的,就应要求接入,而不允许采用其它方式。

2.不同的燃料对应于不同的最佳供热方式。燃煤对应的最佳方式为热电联产和集中供热,燃气、直接用电时集中供热方式就不再适宜,而应发展与新的燃料对应的新方式。

3.对小区锅炉煤改天然气工程一定要慎重。有条件接入热电联产集中供热网的应尽可能接入。有条件取消集中供热,改为家庭独立的燃气锅炉的应尽可能争取。对于住户经济条件普遍较好,空调安装率较高的小区,甚至还可打深井,安装集中换热器利用原有供暖管网实现水的循环,在各家各户安装分散式水源热泵。

4.远离热电联产热网的新建小区不应该再建集中供热系统,而应采用家庭小型燃气锅炉或建深井回灌系统统一提供循环水,各家各户安装小型水源热泵。

5.应从政策上支持深井回灌式水源热泵系统。有条件地区的新建小区和商业建筑应尽可能优先考虑此种方式,这对保护大气环境,保护小区环境,扩大用电负荷都非常适宜。将空调设备投资一同考虑的话,这种方式初投资并不高,而运行费用最低。

6.对于城区燃煤炉采暖的用户,可以推广带有辅助热源的空气热泵方式和蓄热式电暖气方式。由于蓄热式电暖气方式具有最佳的对电力负荷削峰填谷效果。因此除电价上的优惠政策外,电力部门还应对蓄热式电暖气设备给予补贴。

7.严格禁止各种电热锅炉集中供热方式。对电热膜、电暖气等方式也应尽量控制使用。绝不能为了目前扩大用电负荷就推广直接电采暖。我国电力系统最大问题是峰谷差,直接电采暖不会为减缓峰谷差有何帮助。大力发展热泵技术,实现高效率供热或发展相变蓄热电暖气解决峰谷差问题,才应是扩大用电负荷的合理途径。各种热泵系统虽然初投资略高,但都已包括了空调设备。几种热泵系统的投资都低于单独的采暖系统加上单独的空调系统,近年来我国房间空调器的拥有量一直以20%的速度递增,目前北京市每百户拥有空调器超过60台。从这一背景出发全面考虑采暖和空调的要求,热泵系统反而成为更经济的了。

建筑研究论文篇(10)

二、研宄方法

中国绘画与中国建筑同可在视觉感知上为人所认识理解,只要掌握相关的研宄方法,研宄者可在中国绘画艺术中提取较大信息量,再结合其他研宄方法,例如实务研宂以及研宄方式主要侧重研究阶段对资料的整理及罗列以及建立绘画与建筑之间的联系。其可通过分类研宄以及比较研宄再将建筑活动场景模拟重现,为其研宄的对象进行手法性基础。再通过对研宄对象分析,得以在不同方面,中国绘画体现出的中国古代建筑研宄中的资料性意义。

1.1相关其他文献研究,深入了解中国建筑的文化及历史及区别等

通过中国绘画研宄中国建筑,在具备基本的建筑素养与中国绘画艺术研究素养的同时,我们需要把握一般的研宄方式,再确定研宄对象,在图纸与空间的转化过程中,逐个深入,全面研宄了解需要研究的客体。

1.研宄方式

1.1分类研宄

分类研宄是中国古代建筑研宄重要的方法。在通过中国绘画研究建筑时,可以对绘画作品进行相应时间或者类型的分类,也可对研宄建筑进行时间或者类型的分类。之后通过对其进行下文探讨的研宄方向的共性总结或差异性总结,而整体服务于中国古建研宄。品,对建筑比较。而横向比较则是通过罗列整理不同区域,不同民族的绘画作品展等方面的知识资料。最后配合其他文献以及实物调查深入探讨。又比如探讨宋朝建筑形式。以清明上河图为例,研究者可片段性整理图中不同建筑,进行分类,分类可按功能分或形式分类。按功能分类即分为:城镇,城防,宫殿,衙署,宗教,祭祀,文教,会馆,园林,村落,塔,桥,枋等。而按形式则可以分为:殿堂,楼阁,亭,台,轩,榭,塔,坊等。分类后整理,根据下文谈及的研宄方向,整理其相关内容,深入了解其共性及差异性,结合其他研究方法,对宋朝建筑形式做综合性了解深入。

1.2比较研究

与分类研宄不同,比较研究主要注重通过研究建筑与其余建筑的差异性,来综合分析其建筑形式,建筑文化的特点,以及建筑转变缘由。比较分析的条理性主要有建筑纵向比体现的同种建筑类型,来比较分析,以得出研宄到碉楼,毡包等建筑类型。这些信息皆为简单对比分析得出的初步信息,如果进行深入探讨,其绘画作品为古建筑研宄提供的资料性肯定更为充实。

1.3建筑活动场景模拟重现

同时,对于写实性较强的建筑绘画作品,比如界画,其记载的史料是相当充实的。对于这类绘画,在研究时我们因此描绘连续的城市建筑也成为可能。画家把想描绘的地区沿着主要街路,不同地区视点有所变化,但各个地区的景观都能正确描绘,以此来正确地描绘连续的城市景观。《清明上河图》中描绘的彩虹方向的特点差异等信息。以横向比较分析为例,分析建筑形式特点。先将所收集的绘画作品进行整理分类,从绘画作品的色彩,主题,及其中涉及的建筑类型等进行比较。从上图简单分析则可以看出,相较于其他少数民族的建筑文化,藏族更带神秘宗教色彩,其对多,防卫性较强。这类从写实性绘画中得出的信息,可以为建筑提供资料性较强。包括虽然《清明上河图》的绘画不能全面的全方位的表达建筑,但是其轴侧的表达方式,可以清晰的展现建筑的两面,再通过中国古代建筑一般所具有的对称性,以及一般所具备的建筑学常识,及尺度感受。我们可以模拟出当时建筑的基本形态。再通过绘画作品中所展现的细节花样图腾等,则可以近乎完美地复制出当时的建筑,以服务于建筑研宄。2研宄方向通过上文所提供的研宄方式,我们可以将中国古代绘画与中国古代建筑相联系。之后将研究方向确定,分析可以从怎样的角度来研宄建筑,即为研宄方向。从中国绘画的二元视角到中国建筑的三元体验,我们可以从绘画作品中展现的建筑本身的形式与人在建筑之间的活动空间两个方面进行深入研宄,以完整并补充人们对古代建筑的知识。

2.1建筑本身的形式

从绘画中研究中国古代建筑本身的形式,即是注重建筑部分。其主要包括从古代绘画研究中国古代建筑类型,研究建筑符号象征等。而再进一步探宄,则会发现在这样一种历史背景下,人们同样在空间形式上追求美好的个人世界,于是,魏晋南北朝时期,私家园林兴起。如左图对文人私家园林的图解,外面纷纷扰扰,主人以园林的形式将自己的世界与外面的世界隔开。同样这类从绘画艺术到历史及地方文化背景,再到建筑类型研究可以与“为何宋朝楼阁建筑会兴起”“商周时期建筑的简陋古朴原因”等等研究相联系。研究需引用前文的研宄方式通过绘画主题的不同,来对绘画进行分类或比较等,再通过绘画主题与建筑类型的联系进行研宄分析。研究不同绘画主题对应的建筑类型(如下表),过程为建立绘画作品题材与建筑类型之间的联系,即因果关系探究。绘画作品作为一种二元的物质体,其在史料中最大的作用可能在于其对于符号及图腾等文化的记载。绘画作为文化的传播方式,从古到今一直与人们的思想生活相关。而其对于不同时期对于不同地域,其信仰与崇拜不同则形成的图腾文化不同。这些也会在中国古代绘画作品中得到剖析,无论是人物绘画,风景绘画,图腾绘画,还是建筑绘画,其中均会有体现。而该图腾文化转化为建筑语汇,则在建筑细部上体现,例如,鸱吻,脊兽,雀替,辅首,抱鼓石大样,悬鱼,各种雕刻彩绘等。所以在研宄复原中国古代建筑时,参考中国古代绘画会对建筑研宄的细节完整性产生很大的作用。特别是对于少数民族的建筑文化做研宄,其图腾绘画文化研宄是必不可少的。例如在近期进行的老司城遗址复原图设计中,除参考考古报告,文献资料,实物测绘以外,对当地花瑶族居民的信仰及图腾绘画或刺绣作品的研宄也是必不可少。而这些图腾也可能会在其鸱吻等部分细节构建得以体现。按此理由复原遗址建筑也能使这类建筑文化研究结果更具有说服力及资料客观性。

2.2人在建筑之间的活动空间从“人在建筑之间的活动空间”的角度分析研究中国古代建筑,是指,通过前文提及的

2.2.1从绘画研究建筑城市规划政策

通3D成及较及节点放大模拟现场的方《宋史?舆服志》也记载了宋代一般宅第制度”私居执政亲王日府,余官日宅.庶民日家.诸道府公门得施赣,若私门则爵位穷显经赐思者许用之.口口六品以上宅舍许作乌头门,父祖舍宅有者,子孙许仍用之。凡民庶家。不得施重拱藻井,及五色文采为饰。仍不得四铺飞檐,庶人舍屋许五架。门一间两厦而已。”由此可见.宋代宅第建设同其他朝代一样要遵守封建社会的整体秩序的原因了,因其非”官舍”。从《清明上河图》上反映的市井繁华可以看出宋朝是中国历史上并不强烈抑制工商的时代。《东京梦华录》对北宋东京的奢侈消费行为做了极其细致的描绘。其中对街巷的介绍一笔带过,详细描绘了酒店、饮食店和瓦子勾栏.即餐饮和娱乐场所。《清明上河图》中也有类似的反映,在所有店铺中酒店和餐饮占有绝对优势,以彩楼欢门装饰门面者除城内十字路口处刘家香铺外,其余皆为酒店。证明北宋东京的消费观念中,虽然“器物服玩”皆为奢侈消费的对象,但餐饮娱乐却是引领奢侈消费的最重要载体,超出其他消费。

2.2.2从绘画研宄城市界面

从绘画研宄城市界面以宋朝绘画作品为例。

建筑研究论文篇(11)

建筑文化是人类社会历史实践过程中创造的建筑物质和建筑精神财富的总和;它是在一定的历史时期,在政治、经济、文化等社会条件和地理、自然条件构成的文化环境中产生的;这样的文化环境,是由社会与自然整体构成的。在不同的地域之间,由于社会发展的不平衡,自然条件的不同,因而出现地域建筑文化的差异。也因此,“建筑与文化”成为20世纪以来现代建筑理论中一个重要的研究内容,本文在阐述地域文化内涵和分析建筑文化地域性的形成与表现的基础上,就建设设计与地域文化的融合,提出了一些新的见解,以期对我国建筑设计吸收地域文化要素并促进我国地域文化与建筑设计的融合,从而体现建筑艺术的个性化提供指导和参考。

一、建筑文化地域性的形成及其表现

作为人与自然中介的建筑设计,同样要受到各种地域文化的限制与制约,为适应不同的地域气候,必须针对气候进行建筑设计,于是产生了热带雨林建筑及其建筑文化,温带建筑及其建筑文化,高寒、荒漠、极地等不同气候环境的建筑及其建筑文化。因此,为了适应不同地域文化的要求,在建筑设计中,自然就必须考虑地域文化的要求,将各种地域文化因素融入到建筑设计中,并最终形成了建筑文化的地域性。

具体而言,建筑设计与地域文化相互融合而产生的地域性的建筑文化,主要体现在物质文化与非物质文化两大层面。

(一)物质层面的建筑地域文化。物质层面的建筑地域文化,主要体现在物理环境的地域性和建筑材料的地域性两方面:

1、在物理环境的地域文化上,为适应不同区域的物理环境,需应用不同的建筑物理学。高纬度地区需保暖,光辐射强烈的地方需遮阳,温湿地区要防潮通风,雪压大的地区要防积雪,多雨地区应注意排水,多沙的地区要防沙暴,多地震地区特别要注意防震等。我国幅员辽阔,南方和北方纬度差别大,气候差异也非常明显,造成了各地建筑设计的差异,从而会产生了不同特色的建筑文化。

2、在建筑材料的地域文化性方面,建筑设计必须充分考虑建设材料地域性的影响。建筑用材多,体积庞大,运输困难,所占造价比重甚大,因此必须就地取材,就近采集和生产,并最大限度地发挥材料力学的、美学的特长。产石地区多石构,生土地区有土筑窑洞,产木的地区用木构,产竹地区有竹楼,这些都是建筑设计在建筑材料地域文化的充分体现。

(二)非物质层面的建筑地域文化。建筑文化的地域差异性,除了表现在物质层面外,还表现在各种地域性的意识形态、地域性的人文习俗等非物质层面。首先,不同文化模式下的人类机体的建筑尺度和建筑风格也表现出某些差别,这是建筑文化地域性的民族性或国家性之缘。其次,各个在民族或国家内部,都存在着一定地方界限的社会生活联系与规则。这种地域性的界限一方面联系着种种经济、政治及宗教性质的公私活动,形成了与建筑文化相互关联的规则、法律、习惯、规范、道德、情操、宇宙观等,另一方面,在不断的联系交往中也沉淀下了各个地区的地域性文化,并反映在地域性的建设文化上。再次,由于礼制的不同,各个地域会出现不同的礼制文化与礼制建筑。的不同,就会产生不同的宗教建筑,如西方的教堂、中国的庙宇,如欧洲史前的圆环巨石建筑等。丧葬制度的不同,会产生不同的陵墓建筑,官制的不同会产生不同的官场建筑,这些都形成了不同的地域建筑与文化。最后,由于风俗习惯的差异,建筑文化与建筑活动也必然会产生差异,最终形成地域性的建筑文化。如我国各个地区不同的家庭习惯、村规民俗对宅区、村镇建设的影响就非常典型。

综上所述,建筑地域文化的非物质基因表现为人们通过不同仪式化行为和标志边界等各种方法将文化意义赋予场所和行为。建筑中不同的符号、材料、色彩、形式、空间组织和景观方面都可能包含某种文化意义。当意义、空间与活动系统相互一致时,彼此之间就加强;当建筑变得与社群文化和生活方式一致时,就有归属感。

二、建筑设计与地域文化有机融合的途径与方式

从上述分析可以看出,文化是根,在建筑设计领域同样如此。这就要求在建筑设计中要有意识地从文化入手,寻求建筑设计与地域文化的有机融合。为此,建筑设计师在建筑设计的过程中,应从如下方面做起:

1、在建筑设计时要充分考虑当地环境和当地材料等硬件性物质文化对建设设计的影响与要求。为此,建筑设计师在进行建筑设计时,要尊重当地的地理特征和生态环境,充分考虑与环境相融合,使建筑成为环境的一分子,找寻天人合一的惬意。同时,还要灵活地运用当地的地方性材料,使得所设计出来的建筑风格一方面能本质节俭节约的原则,就地取材,另一方面也能够充分体现出地方特色来,使得地域文化在建筑设计中得以充分释放与发扬。

2、在建筑设计时将当地的人文、风俗、生活习惯、地域特色等软文化要求,与建筑设计进行有机融合。比如,川西地区传统的养身休闲文化,使人们乐于找寻并享用幽雅的生态环境,成都人潜意识中大多具有盆地意识,小富即安,安逸自在,喜欢循规蹈矩的生活,上班、下班、菜市场、茶馆、回家,几点一线,周末假日闲暇时到附近休闲放松,有滋有味,其乐融融,也是明显的地域文化特点。因此,在建筑设计中就要体现出文化背景设计构思感受体验这一过程,使人们在建筑中亦能享受到当地生活风情的文化习俗。超级秘书网

3、在吸收与借鉴西方文化的基础上,将西方文化元素融入到地域文化中,并体现在建筑设计中,最终在建筑设计中体现对地域文化的继承与发展。要保持建筑文化的民族性,继承发扬优秀的地域文化传统,就存在一个正确对待西方文化的问题,西方文化是在当前网络信息时代无法回避的文化环境,它影响改变着人们的生活模式、思维模式。为此,建筑设计与地域文化的融合,并不代表我们要排斥外来的优秀文化。相反,在建筑设计中建筑设计师要有意识地汲取西方先进文化的精神、利用它的科技性,使地域文化上一个台阶,发出新枝新芽,即在发扬自己本土文化的基础上,利用地域文化优势、吸收外域文化精华,滋养自己,使地域建筑文化在跟上时代的发展步伐的同时,又不失去自己的精华。为此,建筑设计师在进行建筑创作的创意过程中,可遵循这样的流程:在现有文化的整体感觉中寻找灵感;在历史文化与地域文化的积淀中寻找胚芽;在建筑文化的民族性及地域性中寻找芽蘖;利用当代科技手段及科技观念拓展建筑设计空间的前瞻性。

参考文献:

[1]王升.建筑文亿的地域性[J].安徽建筑,2006(2).

[2]应方德.地域文化与地域志[J].建筑学报,2005(10).