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建筑比例的概念大全11篇

时间:2023-08-20 14:57:49

建筑比例的概念

建筑比例的概念篇(1)

前言

对于建筑结构而言,其受力环境十分复杂,建筑结构不仅会承受自身重量的荷载和使用荷载,还会受到水平方向的荷载,例如风力的荷载,同时在地震作用下,建筑结构的受力还会发生极大的变化,这就会降低建筑结构的安全性。通过建筑结构概念设计,能对建筑结构受力进行全方位分析,因此,为满足人们对建筑的使用要求,必须加大对建筑结构概念设计的重视力度。

1. 建筑结构概念设计的重要性

对于建筑结构的概念设计,最大的特点是,不必和建筑结构设计软件一样,对各项数值进行计算,在很多情况下,设计人员在开展建筑结构设计活动时,设计人员经常会受到相关文件条例的影响,无法做出最科学的判断,因此,在实际工作中,为提高建筑结构设计的科学性,设计人员会在根据相关文件条例,通过总结自身的工作经验,从宏观的角度,整体上对建筑结构的各项性能进行全方位分析,这样才能在保证建筑结构符合相关质量要求的基础上,提高建筑结构经济性。在建筑结构设计中,概念设计不仅是引导设计人员对自身工作经验进行总结的一个过程,它还是一种比较科学的建筑结构设计理念,在建筑结构设计过程中,概念设计贯穿于平面设计、剖面设计、基础设计、抗震设计等各个方面,同时概念设计还可以减弱建筑结构设计软件对设计人员的影响,防止因计算结果错误,从而造成建筑结构设计不合理的现象。因此,对建筑结构而言,概念设计是十分重要的一个环节。

2. 建筑结构概念设计的原则

在进行建筑结构概念设计时,要坚持以下几点原则:

(1)合理的确定设计方案。在进行建筑结构概念设计时,首先要合理的确定设计方案,确保建筑结构设计方案的安全性、经济性、结构受力情况、结构美观情况等均符合相关要求,同时还要保证建筑结构在施工过程中施工条件、安装运输等满足相关需求。

(2)最大限度的减轻建筑结构的自重。在进行建筑结构概念设计时,设计人员要在确保建筑结构质量的基础上,最大限度的减轻建筑结构的自身重量,这样不仅能有效地减少建筑结构承受的荷载作用,还能减少建筑结构的造价,增加建筑结构的经济性。

(3)科学的选择计算简图。对于建筑结构,计算简图的合理性对建筑结构的安全性有很大的影响,目前,设计人员在进行建筑结构设计时,对建筑结构设计软件的依赖性比较大,但由于建筑结构设计软件具有一定的机械性和局限性,对于一些现实的建筑结构难以精确的进行计算,这就需要从概念设计的角度进行协调补充,这样才能全面对建筑结构的受力情况进行分析。

3. 建筑结构概念设计的应用

3.1 平面设计中的概念设计

在进行建筑结构平面设计时,建筑结构是否能在水平荷载下发生侧移是衡量建筑结构设计效果的重要指标,因此,设计人员要在满足建筑结构使用功能的需求下,最大限度的提高建筑结构的抗侧力。对于建筑平面形状,一般要尽量设计成风压比较小的形式,同时设计人员在设计过程中,还要分析周围建筑对风压、水平荷载、垂直荷载等因素的影响进行考虑。考虑到地震因素,建筑平面的设计要尽量简单、规则,建筑宽度不宜太小,一般情况下,建筑结构的高宽比例要控制在5-6,建筑结构平面的长宽比不能超过6。建筑结构平面规则时,还要最大限度的保证结构平面刚度的对称性,这样才能避免扭转现象的产生。

3.2 剖面设计中的概念设计

对于建筑结构剖面设计,首先要对建筑的高宽比进行严格的控制,这样才能为建筑结构的正常使用提供保障。其次要注意建筑的抗侧力结构强度需要从基础逐渐向顶层过渡,设计人员要防止垂直向上高度发生突变现象,避免建筑结构的水平荷载抵抗能力受到影响。在建筑结构设计过程中,当垂直方向的刚度变化比较大时,设计人员需要根据实际情况,合理的设置结构转换层。对于高层建筑,设计人员需要确保其锚固深度,这样才能提高高层建筑的抗倾覆能力。

3.3 基础设计概念

近年来,随着高层建筑的增多,人们越来越注重地下空间的利用,对于地下结构,其刚度是否能对不均匀沉降进行有效地调节,已经成为衡量建筑结构设计质量的一项重要指标,因此,加强基础设计有十分重要的作用。对于建筑结构的基础部分,上半部连接着地上楼层,下半部连接着变化比较复杂的地质环境,设计人员将细短钢筋焊接在基础钢筋上,对高层建筑进行延伸测试,试验测得基础内受力钢筋应力为20kPa-30kPa,钢筋的实际受力仅为设计应力的1/10,而引起这种现象的因素有多,其中最重要的是地基和基础底面有很强的摩擦力,引起反弯作用,通过理论分析,当两种的摩擦系数为0.15时,钢筋的受力弯矩可以减少一半,因此,在进行基础设计时,设计人员需要合理的确定基础截面和配筋量,从而提高建筑基础的综合性能。

对于不同位置、不同地质条件的建筑结构,其基础形式存在一定的差异,常见的基础形式有桩基础、筏形基础、箱形基础等,在进行建筑基础设计时,设计人员必须对工程的实际情况进行认真的分析,根据具体情况,选择合理的基础形式,从而为建筑结构的正常使用提供保障。

3.4 抗震设计中的概念设计

地震对建筑结构具有很强的威胁性,在地震情况下,建筑结构的受力情况很难判断,如果设计人员在进行建筑结构设计时,采用建筑结构设计软件,很可能在地震作用下,对建筑结构造成巨大的破坏,因此,为确保建筑结构的安全性,仅仅依靠建筑结构设计软件的计算结果是远远不够的,还需要借助概念设计对建筑结构设计的薄弱环节进行控制,这样才能提高建筑结构的抗震性能。在进行建筑结构抗震概念设计时要注意:

(1)合理的选择场地和地基。场地及地基的选择情况会对建筑结构的抗震性能产生直接的影响,因此,在进行建筑结构抗震设计时,要根据建筑地基情况进行,确保建筑结构的抗震设计与地基形式相符合。

(2)建筑结构能合理的传递地震力。在进行建筑结构抗震设计时,要根据抗震设计等级,合理的设计建筑将结构体系,确保建筑结构受力明确、传递地震力简单。

总 结

在建筑结构设计中,通过概念设计能弥补建筑结构设计软件的不足,使得建筑结构设计更加科学、安全、经济,因此,在实际工作中,设计人员要特别注重建筑结构设计的概念设计,这样才能最大限度的提高建筑结构的综合性能,提高建筑结构的综合效益。

参考文献

[1] 罗国伟.建筑结构的概念设计分析[J].建材与装饰,2012,(35):132-133.

[2] 林凤钦.浅探房屋建筑的结构概念设计[J].山西建筑,2010,(14):125-126.

建筑比例的概念篇(2)

美国版权法第102条规定了两个重要原则,即原创性的作品仅固定在有形体的介质上才受保护,以及著作权无论如何不保护作品的思想、程序、过程、机理、操作方法、观念、原则和发现。 那些没有被固定下来的表达形式如表演,主要适用形象权保护,而对于表演者的声音权利则适用版权法的专门规定。 对于未固定下来的无线或有线传播,版权法亦主要采用特别的条款来保护。 其他国家则鲜有要求作品固定下来才给与保护的。此外,大陆法系比较强调区分著作权与邻接权,一般认为表演者权、录音录像制作者权、广播组织权是典型的邻接权。 即使属于普通法系的加拿大,也有类似邻接权的特别规定。

显然,国际公约的签订和执行要求各缔约国克服一些国内法概念上的差异才能实现。否则,对于用同一个概念来予以表达的对象,你有你的习惯解释,我有我的通常理解,牛头不对马嘴,谈判时往往就难以形成一致意见。有时凑巧条约签订成了,可能也只是在误解基础上的一致,在执行中难免出现歧见和纠纷。

现实告诉我们,对法律概念的准确内涵的把握,通常只有在一个国家国内法的基础上才有可能进行。由于没有世界法,很少有一个法律概念能得到全球一致的解释。以《保护文学与艺术作品伯尔尼公约》第2条为例,它试图把“文学和艺术作品”作尽可能细致、具体的解释以求得各缔约国之间的共同理解,但对于所涉及的具体作品类别,还是得求助各国国内法上的解释。一国按照本国法来理解条约中的有关概念通常被认为是理所当然的,因为要求一国按照他国法律框架解释某个法律概念既不公正,也不可能。各国法律体系和语言文化如此恢宏复杂,将法律概念定位于他国环境中求得精理显然是勉为其难的。正如著名比较法学家大木雅夫所说的,“屡见不鲜的情况是,一些乍看起来似乎同等的制度却发挥着不同的功能,而且形态迥异的制度又发挥着相似功能”。

当然,大木雅夫认为不同法律体系的共性是客观存在的,他引用莱茵斯坦的话说:“我们的文明是同一个单位,问题相同,则解决办法亦相同。” 他相信,不精通他国整体法律而理解该国某些法律概念是可能的,因为达维德另人信服地指出“各个法的部门之间都有一定程度的独立性”。

从现实情况看,美国与其他国家在涉及版权的一些概念问题上取得了比较一致的理解,并达成了对某些条约条款的确定的一致或不一致的意见。以1961年《保护表演者、音像制品制作者和广播组织罗马公约》为例。对于表演者权,如果表演被固定下来,当属一般作品受美国版权法的保护,否则,按其他法律或特别条款处理;对于音像制品制作者,由于作品已被固定,属于一般的作品受保护;对于广播组织,美国版权法也有相应规定,但对该权利有广泛限制,而《公约》未能为此作出安排,故美国没有加入。但在与该《公约》有密切关系的其他公约中,美国均采取积极主动的立场。1971年《保护录音制品制作者防止未经许可复制其录音制品公约》与美国版权法没有冲突,它早在1974年就加入了。1974《关于播送由人造卫星传播载有节目的信号的公约》,美国1985年加入,并为此对本国传统的转播权作了适当限制。1996年《世界知识产权组织表演和录音制品条约》,美国则是最早的几个缔约国之一。由此看来,这些由大陆法系国家所提倡的“邻接权”保护,在美国版权法眼中并不会构成概念沟通上的障碍,它能够在本国法律框架内作出相应制度安排予以配合。

至于美国版权法“不保护作品的思想、程序、过程、机理、操作方法、观念、原则和发现” 的理念,经过它的宣示和推广,别的国家并没有发现与本国法有什么冲突,在新近的重要的国际公约,如1996年《世界知识产权组织版权公约》第2条,以及《与贸易有关的知识产权协议》第9条第2款中均已确立了这一原则。

由此看来,国内法上的概念差异在实践中似乎并不会带来国际公约签订和实施的问题。但这种断言看来是过分乐观了。虽然找到不同法域之间的共同理解是可能的,但相互的误解却往往是不可避免的。美国版权法关于“建筑作品”的保护问题就是这种误解引发的一个典型例子。

《伯尔尼公约》第2条第1款规定“建筑作品”与“实用艺术作品”受著作权保护,同时第7款规定“实用艺术作品”与“工业设计和模型”的保护条件及范围由缔约国国内法予以规定。

从1879年贝克-塞尔德(Baker v. Selden,101 U.S. 99, 1879)一案开始,美国一直固守版权保护的“思想-表达形式”两分法原则,即对作品中的思想性内容不予保护。而从判例的发展来看,三维建筑物的功能性结构总是被视作实用性思想,不受版权保护。当美国决定1989年加入《伯尔尼公约》时,“建筑作品”的保护是其国内法不能回避的。美国国会于1988年通过了《伯尔尼公约实施法案》,修改了版权法101条中的PGS条款(即"Pictorial, graphic, and sculptural works",“图片、图示与雕刻作品”,大致相当于《伯尔尼公约》中的“实用艺术作品”),把“建筑设计”("architectural plans")纳入,以实现对“建筑作品”的保护。但这样的修改看来对美国当时“建筑作品”版权的现行法什么大的改变。因为在该法案之前,法院已经在判例中把PGS条款解释为包括“建筑设计”在内了。所以,人们普遍预期法院将会继续坚持自己的观点:PGS条款包括的“建筑设计”仅限于设计图纸,不包括三维建筑物。

1989年6月19日版权局关于“建筑作品”的报告分析了这种两难境地。报告详细分析了美国当时的版权法对“建筑作品”的保护情况,认为三维建筑物基本上没有受到过有效保护,而《伯尔尼公约》成员国基本一致的意见是三维建筑物确实应该属于作品。 该报告看起来承认美国仍没有尽到作为《伯尔尼公约》成员国保护“建筑作品”的义务,也流露出要修改版权法的意思。但与此相反,部分权威性的版权专家则坚持认为美国已经尽到《伯尔尼公约》的义务了。

在版权局报告的影响下,国会最终还是听取了司法委员会的意见,在1990年通过了《建筑作品版权保护法案》(Architectural Works Copyright Protection Act of 1990),在版权法102条(a)款增加了作品的第八个类别“建筑作品”,它与PGS类别并列,成为专门一种作品形态,“建筑作品”由此不再受传统PGS作品审查的困扰。同时,1990年9月21日众议院报告(The H.R. Report on September 21, 1990 to accompany H.R. 5498)明确了该法案的立法本意,结论性地认为:包括三维建筑物在内的“建筑作品”设计方案本身属于作品,完全应属于版权法的保护对象。为此,还提供了一些专家的意见作为佐证。

具有代表性的专家意见一是批评家艾达・路易斯・哈斯特帕(Ada Louise Huxtable)的观点,他认为技术本身不是艺术,艺术的表达形式只是在一开始受所要实现的功能影响,但到后来艺术形式会变得比实现功能的目的复杂得多。建筑作品的艺术性在于它以富有美感的方式来体现建筑物的功能,比单纯功能更具有使人信服的力量,并更具有灵敏度。其二是建筑师米歇尔・格莱夫(Michael Graves)的证言,他说自己设计建筑物采用两种语言,即“内在语言”和“诗一样的语言”。前者指实现建筑物功能时必然要使用的本质性、结构性、实用性的设计,后者则是为了体现建筑物的外在表现,它结合进了社会对建筑美感所追求的神秘的、仪式性的构想。 报告进而认为,“建筑作品”设计中“诗一样的语言”恰恰是值得版权法保护的。

除了对版权法102条的修改以外,《建筑作品版权保护法案》还在101条中增加了对“建筑作品”的定义,把它规定为固定在任何介质上的建筑物的设计,包括三维形式的建筑物、建筑设计方案或是图片等。同时突出强调保护范围包括“建筑作品”的整体结构以及建筑元素和建筑空间的安排和组合等。 这种定义直接更正了以往判例中确立的建筑物总体结构和组合不受版权法保护的理念。由此,美国完成了对“建筑作品”的保护义务。

从美国“建筑作品”版权立法史来看,我们不难得出这样的结论:《伯尔尼公约实施法案》只是把建筑设计纳入PGS条款,并不表明它刻意规避《伯尔尼公约》的义务。事实上该法案已经在考虑这个问题,当时采取这样的立法只是因为权威专家认为按照现行法律,“建筑作品”可以得到法院的承认。实践中确实也鲜有法官明确地说三维建筑物不受版权法保护的。即使是后来的版权局报告,也承认法官是有可能通过判例形成对三维建筑物的保护的,虽然报告对这种可能性持相当悲欢的态度。显然,当时的美国法律界人士对现有法律框架下“建筑作品”的概念、范围和内容有分歧。我们甚至可以说,在《建筑作品版权保护法案》出台前,“建筑作品”的不确定概念在美国最终也没有得到明确解释。受到广泛好评的版权局报告也只是说,虽然难以分析现行法律上的“建筑作品”的概念以判定美国到底有没有尽到保护“建筑作品”的义务,但通过对判例的观察,它发现美国在实践中没有尽到。

这种法律概念的模糊在国内法专家眼中都是如此,要求别的国家理解本国概念显然更加不可能。当然,“建筑作品”问题是比较极端的一个事例。但它至少告诉我们,由于概念差异引发对国际公约中同一规定的不同理解在可能是难以避免的,有时还可能会出现歧义很大的情况。认识到这一点看来对实践是有帮助的,正如大木雅夫所说的,尽管各国法律之间存在着共同性或是类似性,“然而,如果过分强调这一点,恐怕难免会将过去在限定比较对象上所作的努力抵消殆尽,从而有再次返回到人类共同法之理想的危险”。

参考文献:

[1]参见美国法典第17章第102条

[2]参见美国法典第17章第1101条

[3]主要规定参见美国法典第17章第111、114、118、119、122条

[4]参见《德国著作权法》第2编,《法国著作权法》第1编第2部,《日本著作权法》第4章

[5]参见《加拿大版权法》第2编

[6][日]大木雅夫著:《比较法》,范愉译,朱景文审校,北京:法律出版社,1999,第88页

[7]《伯尔尼公约》由于版本较早,没有作这方面的规定

建筑比例的概念篇(3)

收稿日期:20130531

作者简介:孔秋硕(1991—),男,山东济宁人,山东建筑大学管理工程学院大学生。中图分类号:TU986 文献标识码:A

文章编号:16749944(2013)07014804

1 引言

为了解掌握山东省济南市建筑设计从业人员绿色建筑理念的认知程度,最近,主要通过前期调查和后期统计分析两个阶段,采用走访调查和问卷调查、重点调查和分层随机抽样调查样本采集方法,对该课题进行了较为全面的调查分析。首先走访调查了济南市发改委及包括科研、房地产开发、设计、施工和后期物业管理在内的建筑全寿命周期单位,具体为:山东建筑大学、山东省城建设计院、山东祥泰实业、济南二建集团公司。之后,深入山东省建筑设计研究院、济南同圆设计集团(原济南市建筑设计研究院)、山东省城建设计院、山东省能源建筑设计院、中铁工程设计咨询集团济南设计院、山东建筑大学建筑规划设计研究院等济南市区综合甲级设计院开展调查,发出调查问卷315份,回收310份,其中有效问卷286份,回收率98.41%,有效率92.25%。调查的建筑设计院覆盖面近70%,其承担的工业民用建筑设计业务量达85%。

2 调查分析

2.1 调查内容

主要调查济南市建筑设计从业人员对绿色建筑理念的认知程度,具体包括:对绿色建筑概念把握、不同层次有关绿色建筑文件的了解程度和绿色建筑评价标准的认识程度,以及绿色建筑项目的设计实践经历及其影响,进而评估该地区建筑设计从业人员绿色建筑素养的基本情况。

2.2 调查样本

在确定重点调查单位后,为使所抽取的样本更具代表性和说服力,采用分层随机抽样的方法,将总体按受教育程度、主要设计专业、从业时间及是否取得部级注册工程师资格等4个标志分别区分为不同层次,而后在各层次中进行简单随机抽样得到各个子样本,由其组成总样本。调查样本总量为286人,4个子样本分别为如下所述。

(1)受教育程度分布。本科学历180人,占6293%;硕士研究生(以下简称硕士)学历103人,占3601%;博士研究生(以下简称博士)学历3人,占106%。

(2)主要设计专业分布。建筑设计师98人,占3427%;结构设计师61人,占2133%;电气设计师40人,占1399%;水暖设计师53人,占1853%;园林设计师13人,占455%;城市规划设计师21人,占734%。

(3)从业时间分布。从业时间0~5年109人,占3811%;6~10年94人,占3286%;11~15年56人,占1958%;16~20年15人,占524%;20年以上12人,占420%。

(4)是否取得部级注册工程师资格分布。已取得资格63人,占2203%;未取得资格223人,占7797%。

2.3 分析方法

采用Visual Basic语言自编统计程序,运用Spss和Excel软件进行数据统计分析。

3 调查结果及分析

3.1 对绿色建筑理念的基本认知及自我评价

3.1.1 对绿色建筑概念的了解

在总体分析的基础上,按不同学历,不同从业时间,是否取得注册工程师资格3个标准分别分层分析。

(1)调查对象的总体分析。接受调查的286名设计师中,159名表示不了解绿色建筑的准确概念,127名表示了解其准确概念,分别占5559%、4441%。由此可推知,在调查覆盖区域的设计师队伍中,有半数左右甚至超过半数的人员对绿色建筑存在模糊认识,无法明确其准确概念或区别其与其他环境友好型建筑概念的不同。

(2)基于不同学历的分析。在学历为本科、硕士、博士的设计人员中,了解绿色建筑准确概念的人数及比例分别为77人,占本科学历人数的4278%;48人,占硕士学历人数的4660%;2人,占博士学历人数的6667%,由此可见,对绿色建筑概念的了解程度呈现随学历升高而加深的趋势,且在博士设计人员中超过了半数。通过分析可以看出,学习过程中的广泛涉猎以及参与相关学术活动的经历是造成这种内部差别的主要原因。

(3)基于不同从业时间的分析。在以上5个从业时间依次增加的分组中,了解绿色建筑准确概念的人数及比例分别为36人,占从业时间0~5年人数的3303%;41人、占从业时间6~10年人数的4362%;31人,占从业时间11~15年人数的5536%;9人,占从业时间16~20年人数的6000%;10人,占从业时间20年以上人数的8333%。同样呈现出明显的梯度上升趋势,可见,对绿色建筑的了解不仅可以在学习过程中获取,工作经历和项目设计阅历同样是不可忽略的重要途径。

(4)基于是否取得部级注册工程师资格的分析。取得部级注册工程师资格的设计人员了解绿色建筑准确概念的为40人,占本层次人数的6349%,未取得资格了解绿色建筑准确概念的为87人,占本层次人数的3901%,前者比例明显超过后者。取得部级注册资格的工程师是设计师队伍的中坚力量,无论是注册师资格考试的要求还是较广的设计阅历和较高的业务素养都为其绿色建筑素质奠定了基础。

3.1.2 对绿色建筑理念具备程度的自我评价

(1)调查对象的总体分析。调查显示,214人认为自己尚不具备绿色建筑理念,占7483%;65人认为自己具备绿色建筑理念,占2273%,而认为自己已充分具备此理念的仅7人,占244%。如此悬殊的比例表明,设计师队伍绿色建筑设计理念的薄弱。

(2)基于不同学历的分析。在不同学历维度上将充分具备与具备整合分析,调查结果显示,学历为本科、硕士、博士的设计人员自我评价为充分具备或具备的人数与比例依次为44人,占本科学历人数的2444%;25人,占硕士学历人数的2427%;3人,占博士学历人数的10000%,可见在这一方面本科学历与硕士学历的设计人员并没有明显的区分度,而博士学历人员存在极大的比例跳跃,考虑到博士学历的设计人员样本较少且自我评价带有主观性,故暂忽略此分组,认为绿色建筑理念的具备程度在不同学历的维度上不存在明显的区分度。将此部分的结论与部分的结论对比可见,学历的提高增加了绿色建筑的有关知识,但在培养全面的绿色建筑素养方面并无显著推进作用。

(3)基于不同从业时间的分析。在从业时间以5年一个跨度递增的五个分组中,表示具备及充分具备的人数与比例依次为15人,占从业时间0~5年人数的1376%;15人,占从业时间6~10年人数的1596%;25人,占从业时间11~15年人数的4464%;9人,占从业时间16~20年人数的6000%;8人,占从业时间20年以上人数的6667%,呈现明显且平稳的上升趋势。由此推知,相比于学习经历,工作经验和阅历对设计人员具备绿色设计理念的促进作用更加明显。

(4)基于不同设计专业的分析。调查了解到,现今济南区域实现较多的绿色建筑往往是低水平的绿色建筑,而且在不同设计专业上发展不均衡,较普遍的绿色节能设计主要集中于水暖、电气方面。接受调查的建筑、结构、电气、水暖、园林、城市规划设计师中自我评价具备或充分具备绿色建筑理念的比例分别为28%、28%、33%、19%、8%、19%,这样的比例分布与对比,与绿色建筑在各专业上的发展程度并不完全相符,但值得注意的是,回答充分具备的设计师在各组中所占的比例依次为2%、2%、5%、4%、0%、0%,其中电气和水暖设计专业的比例最高。

(5)基于是否取得部级注册工程师资格的分析。调查表明,取得部级注册资格的工程师中表示具备或充分具备绿色建筑理念的为28人,占本层次人数的4444%,非注册工程师中为44人、占本层次人数的1973%。说明注册工程师绿色建筑理念的具备程度远高于其他设计群体,但单就注册工程师看,不到半数的比例并不理想,在发挥领军作用方面尚有所欠缺。

3.1.3 小结

通过以上分析可见,济南市建筑设计从业人员在绿色建筑基本概念了解程度和绿色建筑理念具备程度自我评价两方面的现状并不理想。现今该地区建筑设计队伍中,从业时间较短、学历为本科和硕士、未取得部级注册资格的设计师是其主要构成部分,但他们的回答往往是较消极的方面,只有从业时间长、学历为博士或取得部级注册资格的设计师所反映的情况较为乐观,但在单独分析下并未达到理想水平。

3.2 对绿色建筑有关政策规范条文的了解程度

深化绿色建筑理念,提高绿色设计技能,了解当今不同层级的有关政策、法规以及设计规范是首要工作。我们在从济南市发改委得到的项目节能审批报告上摘取了不同层级的几个主要条文,以总体分析为主,对于一些重要的政策法规辅以是否取得注册工程师资格维度的分析,对于一些常用设计规范、设计标准辅以不同设计专业维度的分析。

3.2.1 对国家层面有关条文了解程度

(1)《中华人民共和国节约能源法》。在接受调查的设计人员中,表示了解该法律内容的为36人、占1259%,表示不了解的为250人,占8741%。可见,该部宏观说明建筑绿色节能有关内容的法律并不为设计人员所熟知。因为在注册工程师资格考试中会涉及到有关专业法律,所以我们进行了下一部分的分析。调查显示,已取得和尚未取得部级注册资格的设计师,表示了解该部法律内容的分别为16人,占已取得资格人数的2540%和20人,占未取得资格人数的897%。虽然注册工程师与未注册的相比了解程度更深,但注册工程师中了解人数的比例偏低,远达不到绿色建筑时代对建筑设计主要力量提出的素质要求。

(2) 《中国节能技术政策大纲》。相比于《中华人民共和国节约能源法》,这一文件与建筑业的联系更为紧密,对建筑绿色节能技术的说明更为具体,但在接受调查的设计人员中,仅有35人、占1224%表示了解其内容,这从一个侧面反映出其较薄弱的绿色建筑理念认知程度。那么,设计从业人员对于更为细致、与日常设计工作息息相关的绿色设计规范是否了解?我们选取《民用建筑绿色设计规范》进行了调查。

(3)《民用建筑绿色设计规范》。调查显示,表示对该《规范》了解的为110人,占3846%,说明此区域内的建筑设计从业人员对于细节性的绿色设计规范还是有一定了解的。但作为国家层级绿色建筑设计的指导性、强制性规范,这一未过半数的比例仍未达到令人满意的水准。不同设计专业的具体情况如何,我们进行了以下进一步统计分析。调查表明,反映了解此《规范》的分别为:建筑48人,占该设计专业人数的4898%;结构16人,占该设计专业人数的2623%;电气18人,占该设计专业人数的4500%;水暖24人,占该设计专业人数的4528%,园林0人,城市规划4人,占该设计专业人数的1905%,其中建筑、电气和水暖三个设计专业的比例已接近50%,这一比例符合绿色节能设计技术在不同设计专业上普及程度的差别,但园林和城市规划设计专业中较低比例与国家倡导大力推行更高水平的绿色建筑并不协调。

3.2.2 对山东省层面有关条文了解程度

(1)《山东省节约能源条例》。调查显示,44人表示了解该《条例》,占1538%。由此可见,此区域内建筑设计从业人员并没有表现出随地域细化而了解程度加深的趋势。为了反映在细节性的设计规范标准方面的情况,我们选择《山东省居住建筑节能设计标准》进行了以下调查分析。

(2)《山东省居住建筑节能设计标准》。统计结果为,对该《标准》表示熟悉的为170人、占5944%。与上一部分国家层级的实物性文件《民用建筑绿色设计规范》相比,比例明显增加。但这一文件仅涉及居住建筑,在走访调查的过程中我们获知,济南市的绿色建筑推行主要集中于民用居住建筑方面,可以推知,表示了解的比例在其他类型建筑设计规范上将会降低。调查显示,在不同设计专业中熟悉该《标准》内容的依次为建筑69人,占该设计专业人数的7041%;结构29人,占该设计专业人数的4754%;电气23人,占该设计专业人数的5750%;水暖41人,占该设计专业人数的7736%;园林3人,占该设计专业人数的2308%;城市规划5人,占该设计专业人数的2381%,比例大小分布同于国家层面的《民用建筑绿色设计规范》,但各项比例明显增大,若为其他类型建筑的设计规范,各比例将出现一定幅度减小。

3.2.3 小结

通过以上两个层面的独立及比照分析,济南市建筑设计从业人员对于国家及山东省关于绿色建筑的宏观法律法规、政策规范的了解程度处于较低水平,而对于有关实务性规范标准,了解的程度相对较高,对山东省有关条文的了解程度高于国家有关条文,建筑、水暖、电气3个设计专业的设计人员了解程度高于其他设计专业。由此反映出,济南市建筑设计从业人员对绿色建筑理念的认知程度并不高,只有特定专业对特定区域特定设计方向的条文的了解程度基本令人满意。

3.3 对绿色建筑评价标准的了解程度

我们选择国家、山东省和国际3个层次的现行标准分别开展调查,并在总体、已取得部级注册资格工程师子样本两个维度上进行分析。

3.3.1 《中华人民共和国国家标准绿色建筑评价标准》

该《标准》于2006年开始推行,是以国标形式出台的唯一绿色建筑评价标准。调查显示,熟悉该《标准》的为134人、占46.85%,比例不足50%的现状成为进一步推进绿色建筑发展需要重视的问题。

(2)已取得部级注册资格工程师子样本的分析。仅有31名、占注册工程师人数49.21%的设计人员表示熟悉,这一比例基本和总体比例相同,没有体现出推行绿色建筑带头人应具备的素养。

3.3.2 《山东省绿色建筑评价标准》

(1)调查对象的总体分析。调查显示,表示熟悉这一《标准》的为83人、占2902%,并未同22部分不同层次的条文一样表现出随地区细化而了解程度加深的现象,也反映出绿色建筑在该地区未能得到广泛推行的现状。

(2)已取得部级注册资格工程师子样本的分析。调查表明,熟悉该内容的为25人、占注册工程师人数的3968%,但仍小于该子样本对国家绿色建筑评价标准表示熟悉的比例。

2013年7月 绿 色 科 技 第7期3.3.3 国际先进绿色建筑评价标准

(1)调查对象的总体分析。在调查中,我们列出现今国际上使用较广的绿色建筑评价标准,主要有美国LEED、英国BREEAM、加拿大GBTool和澳大利亚NABERS。结果显示,对LEED了解的为86人、占3007%,对BREEAM了解的为30人、占1049%,对GBTool了解的为18人、占629%,对NABERS了解的为13人、占455%,表明济南市建筑设计从业人员对国际先进绿色建筑评价标准有一定程度认知。

3.3.4 小结

以上统计分析表明,济南市建筑设计从业人员对《中华人民共和国国家标准绿色建筑评价标准》和《山东省绿色建筑评价标准》的了解程度较低,反映出对绿色建筑理念认识不足。但对国际先进绿色建筑评价标准的了解程度与对山东省相关标准的了解程度基本持平,反映出对绿色建筑理念的认识既有一定基础又需要继续加深。

3.4 绿色建筑设计实践

3.4.1 绿色建筑设计经历

(1)调查对象的总体分析。调查显示,参与过绿色建筑设计的为120人、占4196%,未参与过相关设计的为166人、占5804%。其中参与过有关设计的设计师中,参与过20项以上的为4人、占140%,16~20项的为4人、占140%,11~15项的为8人、占280%,6~10项的为18人、占629%,1~5项的为86人、占3007%。总体分析,济南市建筑设计从业人员的绿色建筑设计经历相对不足。

(2)基于不同设计专业的分析。在建筑、结构、电气、水暖、园林和城市规划等设计专业中,有过绿色建筑设计经历的依次为46人、占该设计专业人数的4694%,21人、占该设计专业人数的3443%,19人、占该设计专业人数的4750%,28人、占该设计专业人数的5283%,1人、占该设计专业人数的769%,5人、占该设计专业人数的2381%,显示绿色建筑设计经历较丰富的专业分别为水暖、电气和建筑,但其比例也仅为半数左右,以微小的比例超过总体水平。

(3)基于不同从业时间的分析。统计结果显示,在从业时间5年一个跨度的分组中,参与过绿色建筑项目设计的设计师人数及比例依次为26人、占从业时间0~5年人数的2385%,45人、占从业时间6~10年人数的4787%,30人、占从业时间11~15年人数的5357%,11人、占从业时间16~20年人数的7333%,8人、占从业时间20年以上人数的6667%。以上数据表明,随着从业年限增加,参与过绿色建筑设计的比率总体上在增加。

(4)基于是否取得部级注册工程师资格的分析。调查显示,部级注册与非注册工程师拥有绿色建筑设计经历的人数及比例分别为34人、占注册工程师人数的5397%,86人、占未注册工程师人数的3857%,表明注册工程师的此类经历更为丰富。可以推知,该地区近半数的注册工程师未参与过绿色建筑的设计工作。

3.4.2 小结

通过上述分析可见,济南市建筑设计从业人员缺乏参与绿色建筑设计工作的经历,注册工程师中尚有半数未曾参与绿色建筑项目的设计,相关设计经历在不同设计专业及不同从业年限的子样本中分布不均,主要的设计经历拥有者存在于建筑、水暖、电气三个设计专业和从业时间在10年以上的分组中。

3.5 分析总结

综合分析全部调查结果可看到,目前济南市建筑设计从业人员对绿色建筑理念的认知和实践程度处于较低水平,主要体现在四个方面:没有准确把握绿色建筑的概念等有关基本问题;对国家、山东省有关绿色建筑的文件不熟悉;对国家、山东省绿色建筑评价标准的认识不足;总体欠缺绿色建筑项目的设计实践经历。同时,这种情况在该地区建筑设计队伍内部存在一定的区分度,学历为本科和硕士、从业时间较短、未取得注册资格的设计人员低于总体平均水平;学历为博士、从业时间在10年以上、已取得注册资格的从业人员则高于平均水平。应注意的是,前者是构成济南市建筑设计从业人员的主要组成部分,而且后者绿色建筑理念认知程度并未达到理想水平,这使得其在推进绿色建筑建设中无法发挥有力的引领指导作用。但是,该地区建筑设计人员对于此方面的自我认识较为客观,拥有一定的提升基础和发展空间。这些现状反映出,加深济南市建筑设计从业人员绿色建筑理念认知程度已成为今后的紧迫任务。

4 建议与对策

(1)大学和科研院所应重视绿色建筑理论知识的普及工作。在建筑相关专业本科、硕士和博士各个学历教育层次上普及绿色建筑相关知识,开展与学生所学专业相关的绿色建筑理论和实践教学。

(2)大力推进大学本科绿色建筑教育进程。将有关教学工作融入建筑相关专业教育之中,一方面不断提升教师队伍的绿色建筑素养,使得绿色建筑知识在与教学人员所教授课程的融汇中走入课堂;另一方面,适当缩短教学计划调整的时间跨度,紧跟建筑业的发展步伐,主动将先进的建筑理念和建筑技术引入日常教学工作之中。同时,利用多种方式宣传绿色建筑理念,开办有关公共选修课等,积极营造良好的绿色建筑学习氛围。

(3)建设行政主管部门应结合当地实际情况制定绿色建筑短期及中长期发展规划,建立健全相关的制度体系和落实措施,并努力推进和监督其落实工作。做好绿色建筑有关项目的节能审批工作,积极引导基本具备条件的在建或拟建项目申报绿色建筑评价评级,为地区绿色建筑发展创造良好环境。切实加强绿色建筑的宣传工作,及时普及和解读各级有关政策、法律法规、设计标准规范,为设计人员提供诸如报刊杂志、网络、观摩交流等学习平台。

(4)建设行政主管部门、设计单位与大学、科研院所应紧密配合,开展建筑设计从业人员绿色建筑有关培训工作。

(5)建筑设计从业人员应加强在岗学习和绿色建筑设计实践。主动了解绿色建筑文件规定和国际国内先进建筑设计理念及技术,积极参加绿色建筑培训,并努力做到学用结合,多参于绿色建筑项目设计工作,在允许范围内主动发挥绿色设计理念,通过实践逐步提升绿色建筑素养。

参考文献:

建筑比例的概念篇(4)

P键词:本体;建筑施工能耗;案例检索;相似度

Key words: ontology;construction energy consumption;case searching;similarity

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)11-0198-03

0 引言

建筑施工能耗是指建筑施工企业在整个施工过程中为完成单位合格产品所消耗的能源数量,主要包含建材或构件加工能耗、施工运输能耗和施工过程能耗[1]。传统的建筑施工能耗控制依赖现场施工和管理人员的经验,难以实现经验的共享和重用[2]。本体能够对领域的知识进行规范化描述[3,4],并在此基础上进行实例的存储、共享和重用[5]。因此提出用本体方法对建筑施工能耗控制领域知识进行规范化表示,建立已完工程施工能耗控制本体案例库,在本体案例库中检索与拟建项目相似度最高的案例,借鉴相似案例的能耗控制经验,制定拟建项目的能耗控制措施,实现拟建工程施工能耗的合理控制。

1 建筑施工能耗控制本体模型的构建

1.1 建筑施工能耗的影响因素分析

建筑施工过程中影响施工能耗水平的因素众多,如自然环境的好坏、施工机械的种类与新度、水文地质条件、施工管理水平及工人技术水平的高低[6,7]等。以土方工程为例,挖掘一类土时施工能耗比较低;挖掘四类土时施工能耗比较高[8]。

1.2 建筑施工能耗控制本体的构成

建筑施工能耗控制本体模型采用五元结构CECO={C,R,F,I,A},在上述施工能耗影响因素分析基础上,结合建筑施工特点,对施工能耗本体建模元描述如下:

①C:概念集合。1)项目信息术语,包括工程类别、参建单位、建设地点等;2)自然环境术语,包括土壤类别、气温、海拔等;3)施工管理术语,包括施工管理水平、组织结构形式;4)施工技术术语,包括施工方案、工人技术水平等;5)述施工机械术语,包括机械种类、机械新度等;6)施工能耗术语,包括施工材料加工能耗、施工运输能耗、施工过程能耗。7)能耗控制措施术语,包括施工前控制、施工控制等。

②R:概念间的分类关系集合,对象属性(Object Properties)关系和数据属性(Data Properties)关系。对象属性表示概念或实例之间的关系,如父类关系(Super Class Of)、实例关系(Instance Of)等;数据属性表示概念或实例与基本的数据类型(int、short等)之间的关系,包括海拔高度、施工过程能耗量等。

③F:函数,概念之间的非分类关系集合,如施工总能耗量=∑分部分项工程量×单位工程量的施工能耗量。

④I:建筑施工能耗工程实例集合,概念的具体表现,如黄土为一类土的一个实例。

⑤A:公理集合,约束概念、属性、实例之间关系的公认正确命题,如“土壤坚硬程度与施工能耗量成正比关系”。

1.3 建筑施工能耗控制本体模型的构建实例

将“建筑施工能耗本体”设为最顶级概念,作为本体结构的根节点,并向下逐层建立子类及实例,应用Protégé4.2构建部分本体模型如图1所示(以土方工程为例)。

2 基于本体模型的案例检索

2.1 案例检索原理

本体模型构建完成后,使用本体模型对低能耗案例进行统一表达,形成本体案例库。拟建项目(即问题案例)出现时,将其与案例库中各案例相似度比对,寻找相似度最高的案例作为最优解案例,输出其节能措施,即可为问题案例的能耗控制提供参考。同时,问题案例作为新案例存储入案例库。

2.2 案例检索方法

案例的属性根据其可否计量分为两类:对象属性和数据属性。对两类属性运用不同规则,确定其相似度、权重,即可得到案例之间的相似度,实现案例检索。

①数据属性相似度。

2.3 实例应用

某基坑开挖工程,基坑挖深5.5m,开挖面积约为151.5m2。根据地质勘探报告,基坑开挖的土壤为黄土,地下水在地面下1.5m,拟采用轻型井点降水法降低地下水位,并用土钉墙对基坑进行支护。土方开挖采用机械挖装,自卸汽车外运,辅以人工挖土与修土。施工场地距离最近的堆土场5.3公里。现需根据已有本体案例库制定相应节能措施。

假设本体案例库中已存入5个案例,问题案例及案例库中5案例的属性如表1所示。

①属性间相似度的计算。

因此选择案例三作为案例匹配结果,调取其施工能耗控制措施作为参考:提高现场管理水平及施工人员素质;对施工机械操作人员定期进行培训、指导;制定施工机械操作规程,出现异常及时排除;保持施工机械清洁,加强保养,及时调整、紧固松动的零部件,降低磨损和破坏。

3 结论

①建筑施工能耗控制领域涉及概念和影响因素众多,本体方法能对其进行清晰和科学的表达,提供规范和统一的描述。

②本体模型和本体案例库的构建,使能耗控制不再简单依赖现场施工和管理人员的经验,为建筑施工能耗控制I域知识、经验的共享与重用提供基础。

③在本体案例库中进行案例检索,提高了对已有的建筑施工低能耗案例的利用率,对象属性相似度计算方法的改进使案例检索过程更趋合理。

参考文献:

[1]许伟,徐伟,李帼昌.建筑建造能耗分析[J].施工技术,2014,43(16):74-77.

[2]Hendro Wicaksono, Fabian Jost, Sven Rogalski, Jivka Ovtcharova. Energy efficiency evaluation in manufacturing through an ontology represented knowledge base[J]. Intell, 2014, 21 (1):59-69.

建筑比例的概念篇(5)

【关键词】概念设计;建筑结构;水平

1 概念设计内涵

概念设计主要指遵循工程概念不进行数值设计,而是用符合客观工程规律及本质的设计方式对对象进行宏观控制,在难以精确作出力学分析或难以在规范中规定的问题中,则应依据分体系与整体结构体系间的相关力学关系、震害、破坏结构机理、工程经验与试验对象获得设计思想及设计基本原则。由整体层面来讲确定总体建筑结构布置及对抗震措施细节实施宏观控制,采用近似概念性估算方式可在设计建筑方案过程中有效迅速的对建筑结构体系进行分析、构思与比选,其获取的结构方案通常定性准确、概念清晰,可在后期设计过程中避免一些繁琐不必要的运算,同时也可对计算机系统中通过分析得到数据的可靠性进行判断。

2 建筑结构设计中概念设计科学重要性

概念设计是科学体现先进设计理念与思想的重要环节,建筑结构工程师最为主要的任务便是采用整体概念在建筑特定空间内进行总体结构方案的设计,并有意识良好处理结构之间、结构及构件之间的关系。一般来讲优质开展概念设计的工程师,伴随其不断努力与追求,其结构概念将会越来越丰富,产生的设计成果也会越发完善创新。然而伴随社会分工的逐步细化发展,较多结构工程师却过于依赖设计规范、手册及计算机程序开展传统习惯性设计,欠缺科学的主动创新,不愿采纳新工艺或新技术。一些工程师面对一体化计算机建筑结构程序的大肆应用,对其产生的错误或不合理结果无法及时准确的发现,因而令设计成果的创新发展遥遥无期。概念设计的重要之处在于现行设计结构理念及计算理论包含不可计算性及较多缺陷,例如设计混凝土结构中计算内力主要依据弹性理论方式,而设计截面却依据塑性理论极限设计方式,两者矛盾性令实际结构受力状况与计算结果存在较大差距。为有效弥补该类理论缺陷,实现对大量无法进行计算核准的结构构件展开科学设计,我们应秉承科学的概念设计理念借助结构措施科学满足设计结构目标。同时结构工程师应强化培养结构概念,进而真实、客观的对结构总体工作性能科学理解,当设计实践中发生某类技术问题可依据概念设计展开成因分析,进而便捷快速的找到症结所在。

3 建筑结构设计中概念设计应注意的问题

3.1 方案设计问题

成功的建筑工程设计必须科学选择合理经济的结构方案,切实可靠的结构体系与形式,在该阶段设计人员不仅应对建筑工程地理环境、功能要求、材料供应、资金配备、施工水平及条件等展开综合分析,还应与水电、建筑、设备专业等展开充分比较,并综合考量结构中抗震、协同工作构造设计、控制整体结构性能问题,并有效完成结构方案确定及选型。在必要时还应对多重设计方案展开比较并择优入选。由此可见设计建筑方案过程不应全面借助理论计算或计算机实现,还需要工程师综合掌握并应用结构概念,在全面了解结构各类性能之上有针对选择最佳效果、最低造价的结构方案。

3.2 结构计算阶段问题

建筑结构计算是以计算简图为主要基础,对作用于结构构件中的约束及荷载进行简化,并尽可能令变形及结构内力同原结构相一致。当前基于建筑物具有多样复杂的功能,一般结构计算借助计算机实现,因而结构工程师应将工程实际结构形式合理转变为计算机可识别的模型,同时应确保模型变形及受力精确性。工程师还应合理依据结构实际工作状态全面了解计算机软件程序技术条件与适用范围,进而做出正确适用选择,同时可基于概念设计科学分析计算结果,做出合理判断。

3.3 绘制施工图阶段问题

建筑结构工程师在借助计算机完成相关设计结构计算并确认结果准确无误后,便应采用施工图方式对计算结果进行准确的展现,该环节通常依靠计算机实现。同时结构工程师还会承担调图这一艰巨任务,其应对施工图能否正确的映射设计意图进行检查,核准其是否满足各构件的良好协同工作、整体结构稳定性、抗震结构设计与材料有效利用率、适用、经济等要求。较多年轻工程师在面对工程施工图纸时,无法对其正确性与适用性作出合理判断,具体原因在于其欠缺实际经验及实践中对结构概念的良好养成。

4 注重概念设计,有效提升建筑工程设计质量

4.1 正确应用概念设计方式

建筑工程中勘查设计是项目质量龙头,是核心基础,只有提升设计优质性才能真正创设精品建筑工程。因此结构工程师应在设计工程初期依据专业设计理论与经验在头脑中展开优化实践过程,应用正确的概念设计方式有效迅速的进行结构体系选择、比较与构思,帮助建筑人员实现及开拓理想化的建筑空间形式及构造、使用与形象功能,并同建筑师一同明确总体建筑结构体系及分体结构最佳化受力方案。一般来讲这样设计的方案定性正确、概念清晰、有效避免了设计后期阶段繁琐运算,并具有良好的可靠性与经济性。同时应用概念设计实践中应由整体层面把握各项结构性能,进而对计算结果进行合理科学的分析判断及应用,并确保设计阶段中工程师应有的主导地位。

4.2 由实际出发全面分析,协调功能

在设计建筑结构之前首先应对实际当地情况作全面的分析与了解,取用设计项目条件应与当地实情相符,并令设计方案全面满足工程未来应用需求。例如工程师应认真考量水文条件、气象状况、地质条件,考察当地民俗、民风、典型已建建筑及文化背景,对当地环保状况、资源进行认真调查,并做到就地取材,令设备充足供应提升施工技术操作可能性。同时在设计结构阶段应充分全面的掌握构思原则,统筹考虑到结构、建筑及施工等各方因素,衡量建筑技术、功能及经济性,进而处理好局部与整体关系。一般来讲可由整体层面入手,明确建筑场地条件,进行基础选型并提出主体结构体系,考量主要构件连接关系及类型。同时可整合各类构件,由结构安全性、实用性、整体稳定性与耐久性进行修正。在构思二维阶段应处理好水平体系与竖向体系及其双边关系,并进行施工图构思,进而解决其相对独立性问题。

4.3 充分考量建筑结构空间作用,降低结构自重

建筑结构中应科学考虑各建筑结构空间作用,在分析结构阶段中应有意识利用空间概念进行问题的衡量考虑,进而令其结构刚度合理增加并优化建筑受力效能。在建筑结构实施概念设计中应抓住刚度主线,进而确保设计项目的可靠经济与安全性。降低建筑自重是结构工程师追求的永恒目标,同时也是概念设计的科学原则,实践操作中并非仅仅令其竖向荷载降低,同时其水平地震作用也会相应的按比例减少,进而有效缓解了震害。同时在提升施工效率、降低工程造价、资源节约层面也体现了明显价值。为降低建筑结构自重,设计师应科学采用新型高强材料,例如高强钢筋、混凝土、合金材料与轻集料混凝土。同时还应合理布置结构,例如优化选择柱网,降低外墙尺寸等。再者应科学选择高效能优越结构型式体系,例如采用空间桁架、网架网壳,预应力结构体系等,进而有效降低构件截面。

5 结语

总之,基于概念设计科学重要性,建筑结构设计中只有科学秉承概念设计理念,总结设计实践中应注意的重要问题,制定科学设计策略,才能全面提升建筑结构总体设计水平,优化建筑工程施工建设效果,并真正创造安全、可靠、经济、高效的精品建筑工程。

建筑比例的概念篇(6)

近年来,我国建筑行业得到了迅速发展,建筑工程项目的施工规模以及结构复杂性也得到了提高,对建筑结构设计工作提出了更高的要求。如果建筑结构设计不合理,会直接影响到筑工程的施工效果跟施工效益,甚至导致一系列安全事故。因此,相关建筑设计人员还需要加强概念设计在建筑结构设计工作中的应用力度,促进建筑结构设计的科学性和可行性进一步提高,为建筑工程的后续建设奠定良好基础。

1概念设计内涵概述

概念设计主要指在结合用户具体标准需求基础上,进行相关的概念性产品的设计工作,借此实现模糊抽象以及形象具体的直观转变,保障建筑结构设计的科学性和可行性。概念设计作为一种新型的设计理念,其需要将设计理念融入建筑结构设计的全过程,促进整体设计结果得以提高。在建筑工程项目的结构设计工作中,概念设计主要处于结构设计的初期阶段,实现设计理念和经验的充分融合,随后通过科学结构布局方式,做好抗震设计等结构设计工作。此外,在概念设计工作中,还能够对建筑物的内力数据进行综合分析,但我国建筑领域中应用概念设计的时间比较晚,相关设计人员因为认知等方面限制,导致在建筑结构设计中难以进行概念设计的有效融合,直接影响概念设计的应用效果。

2概念设计在建筑结构设计中的重要性

2.1优化建筑结构设计方案

通过概念设计的应用,能够借助架构和对比方式,进行建筑结构设计方案的优化与完善。因此设计人员在概念设计应用中,需要就建筑物的总体情况进行综合考虑,进行设计整体框架的把握,缓解建筑结构设计中的工作压力,起到良好的设计成本节约效果。因此在建筑结构设计中,通过概念设计的应用,能够促进结构设计方案的科学性和合理性进一步提高,为后续建筑项目施工建设奠定良好的设计基础。

2.2创新建筑结构设计模式

在建筑结构设计过程中,还需要结合以往大量的实践经验开展设计工作。概念设计是在结合建筑工程实际情况的基础上,设计出一套科学与完整的思路方案,能够有效规避建筑结构设计中的各种问题,促进建筑结构设计效率以及设计质量进一步提高。在传统的建筑结构设计过程中,多是由设计人员结合设计规范进行作业,过于依赖计算机等信息软件以及设计结果,无法合理判断合理性等缺陷。通过概念设计的应用,要求设计人员进行设计理念的互相交流与沟通,对建筑结构设计方案的合理性和创新性的提升也具有积极意义。

2.3提高建筑结构的整体设计水平

在建筑结构设计中通过概念设计的应用,能够进一步提高建筑结构设计方案的科学性与可行性。在概念设计过程中,设计人员还能够及时发现建筑结构设计中存在的问题,进行纠正设计,通过对前期数据进行处理的方式,实现设计方案的优化与完善。

3概念设计在建筑结构设计中的具体应用

3.1在施工场地规划中的应用

在建筑结构设计中,首先需要就项目的施工场地进行合理规划,为后续的工程建设施工奠定良好基础。施工场地的规划效果直接影响建筑后期的建设效果,通过概念设计的应用,能够对以往场地规划中存在的弊端进行及时解决。概念设计的全局性特征,能够帮助设计人员对地形、地质以及建筑物结构等进行综合分析与协调,基于多种方案的评估进行最适合施工要求场地的选择,减少地形地质条件要素对建筑结构设计效果所造成的影响。例如在进行高层建筑的结构设计过程中,通过概念设计技术的应用,能够帮助设计人员就建筑物的地方光照、楼层高度、人口密度以及停车位布局等参数进行综合考虑,实现建筑设计和施工用地两者之间的协调性,促进施工场地规划的合理性进一步提高。

3.2在基础设计中的应用

基础设计是建筑结构设计中的重要内容,因此设计人员需要做好建筑工程的基础设计工作,保障基础结构作用的充分发挥,为后续施工奠定良好的基础。在进行地基结构设计过程中,通过概念设计的应用,可以促进设计质量进一步提高。例如概念设计在应用于高层建筑地基筏型基础时,可以分为梁板式以及平板式两种类型,能够帮助设计人员就施工区域的地形特点、楼层的实际承压要求以及对施工材料的性能要求等因素进行综合分析,借此保障地基结构的设计合理性,为建筑工程的后续开展提供良好的基础。通过概念设计的应用,不需要设计人员将过多的精力消耗在数据信息上,但需要对混凝土特性有全面系统的认知,保障基础施工强度能够满足建筑工程项目的实际建设需求。

3.3在剖面设计中的应用

在建筑工程结构的剖面设计过程中,概念设计的目的主要在于对建筑物的竖向结构以及传力性能进行明确。(1)严格控制锚杆深度。在对建筑项目进行剖面设计过程中,要求设计人员能够在结合相关设计标准的基础上,将锚固深度控制在合理范围内,降低建筑结构的中心点,促进建筑物自身的稳定性得以提升。(2)保障建筑高度比的合理性。建筑高度比的设计效果会直接影响建筑结构的安全性和施工造价,因此在概念设计过程中,设计人员需要将建筑结构的高度比控制在合理的范畴内,认真、仔细地进行核算工作,获得良好的高度比控制效果。(3)实现建筑结构的缓慢过渡。建筑工程自身的竖向结构以及传力性能会受到多种因素的影响,因此在建筑剖面设计过程中,需要通过概念设计实现基础层朝顶层竖向传力的缓慢过渡,避免建筑工程施工和后期使用中竖向结构刚度变化幅度过大等问题发生,对于建筑结构自身水平荷载力的提升也具有重要意义。

3.4在平面设计中的应用

我国建筑行业不断发展,高层建筑数量也得到了大幅度增加,导致建筑结构所受的风荷载以及水平荷载进一步增加,如果没有做好平面设计工作,容易导致建筑物出现侧移问题,直接影响建筑物的使用性能跟安全性。通过概念设计进行建筑结构的平面设计工作,需要对建筑物的侧移问题进行认真考虑,在进行方案设计过程中,应尽量降低建筑物承受的风荷载。进行概念设计时,需要就建筑物周围物体受到的风荷载影响进行认真观察,借此保障建筑物能够具备良好的风荷载抵抗效果。此外,在概念设计过程中,要求设计人员在平面设计过程中对建筑物结构的抗震性能进行综合考虑。在刚度选择过程中,要求设计人员能够通过详细计算进行刚度的确定,避免刚度不足对建筑结构稳定性所产生的影响。应用概念设计进行建筑结构的平面设计过程中,需要对抗侧力结构进行完善,最大限度地保障建筑结构自身的抗倾覆能力。通过概念设计能够促进建筑结构的平面设计效果进一步提高,将建筑结构的风荷载能力、水平荷载抵抗力以及抗侧力结构控制在合理范畴内,对建筑结构自身稳定性以及后期使用安全性的提高具有积极意义。

3.5在抗震设计中的应用

抗震设计在建筑结构设计中具有重要意义,要求设计人员做好建筑场地的分析工作,明确建筑施工中所应用到混凝土强度等级、初始尺寸等参数信息。在结合建筑结构刚度的基础上,进行地震力大小参数的合理计算,借此明确后续建筑施工中所需的配筋数量。结构刚度、地震力以及配筋数量三者是一种正相关的关系,因此在进行抗震设计过程中,还需要进行三种结构参数的合理设计,促进建筑物的抗震性能进一步提高。通过概念设计的应用,能够帮助建筑结构设计师在实际设计工作中获得设计灵感,有效规避传统设计理念对建筑设计人员所造成的限制。例如在隔震消能设计过程中,可以在建筑物主体与基础结构之间进行隔震层的合理设计,或在建筑物顶端位置进行反摆的设计等,最大限度提升建筑结构的抗震性能,借此获得良好的抗震设计效果。

3.6在协同工作中的应用

协同工作是结构设计的重要概念,要求在一个建筑结构内部,其能够承载极限状态下的合力受力,且不会对建筑结构造成破坏。因此在建筑结构的协同工作中,设计人员需要通过概念设计的方式,强化构件之间的配合力度,促进建筑物中构件的作用都能够得以充分发挥。此外,协同工作还体现在各个结构构件在受力中具备分工均匀的特性。建筑结构设计人员需要在结合建筑项目整体需求的基础上,加大对建筑结构刚度等参数的重视力度,在保障建筑结构承载力能够满足建筑物的功能需求基础上,进一步提高建筑结构面积的占有率以及平面利用率,有效减少建筑项目在后续工程施工中产生的建材损耗,对建筑工程项目整体施工效益的提升具有积极意义。

4结语

综上所述,近年来我国建筑行业发展迅速,要求建筑设计人员能够积极在建筑结构设计中应用到概念设计,在结合现代化建筑管理信息服务系统的基础上,充分发挥概念设计的应用效果,促进建筑结构的设计合理性和可行性进一步提升,从后续的建筑项目施工建设提供良好的设计方案。本文主要就概念设计的内涵以及在建筑结构设计中的应用重要性进行了阐述,随后深入探究了概念设计在建筑结构设计中的应用途径。

参考文献

[1]农宇春.评价概念设计在建筑结构设计中的应用[J].低碳世界,2021,11(1):96-97.

建筑比例的概念篇(7)

【关键词】

徽派建筑;原画概念设计;设计元素;透视

1徽派建筑风格的原画概念设计背景

原画概念设计在国外很多行业中有广泛的应用,主要用于影视概念设计。与此同时,在游戏、动画、漫画行业也都有广泛的应用。在中国,原画概念设计更是随着网络游戏的兴起,因作为游戏行业中游戏制作中不可分割的一部分逐渐被人们熟知。在以徽派建筑为主的这一系列的插画创作中,主要是以中国古代建筑风格设计元素为基础,从而设计出一系列新的展现原画概念设计的视角。徽州历史博大精深,源远流长,徽派建筑多依靠山水,坐落于景色秀丽的大自然中,徽州建筑闻名古今,粉墙黛瓦,错落有致,以及在建筑中精细的传统图案雕刻,则更是点睛之笔,意义深远。原画概念场景在应用领域占得比重很大,设计的范围也很广阔。包括历史、宗教、地理、建筑、机械等学科,都能带给它设计方面的启发。

2徽派建筑风格原画概念设计创作过程

从徽州建筑静中有动的节奏美,平衡稳固的对称美,意义深厚的象征美,黑白相间的色彩美进行高度的概括和提炼。徽派建筑原画概念设计,本组作品以中国古代建筑为主要设计元素,在其基础上得以延伸设计。令原画以另一种模式的形态呈现,本组作品由原画概念场景、原画角色、原画道具这三个方面组成。在这里不能一一叙述,现在以徽派建筑作为天马行空的想象为前提,比如我们可以将它设定为徽州神庙为主来说原画概念设计这一作品的分析。

第一步,明确主题。确定以须弥山上的徽派建筑龙王庙故事为主题进行创作。设定徽派建筑龙王庙。

第二步,组织构图。路线设计构图采用“九宫格”的画面分割法,也就是将画面横竖都三等分,从而形成九个方格,四个交点。这四个点较容易吸引观众的视觉注意力,较活跃,生动,也是生理上最佳视觉范围。又叫“黄金涡”这种构图,不但可以做到画面平衡,突出主体物,而且有一种打破画面局限的效果,从而形成开放性的构图结构。

第三步,光线、时间、色彩的安排。首先,它的光源就以太阳光为主,早上的色彩纯度偏低,对比度也相对较弱,主导色彩为青色。有光影存在时,视觉上固有色的纯度和明度也会发生改变。HSB对应色相、纯度、明度。画面的明度随着时间的变化而变化,冷暖变化全靠对比。第四步,画面的透视处理。透视是将三维的立体空间以二维平面空间的方式呈现。以视觉透视、形体透视、空气透视三个方面组成。画面采用的是3点透视,主要是指视觉透视和形体透视,一个灭点在画面的左边,另一个灭点在画面的正上方。另一个空气透视,指的是黑白灰处理。黑白灰,顾名思义就是拉开画面节奏,每个物体都有属于自己的明度,黑白灰各有差异。黑白灰的主观处理就是近实远虚。通过对比,我们可以直观的看到离画面越近,它的明度值(B指明度)也越小,画面越暗。反之,离画面越远,它的明度值也越大,画面越亮。

通过两个明度值的直观展现,使画面形成近实远虚。也就是黑白灰处理。第五步,等比(笔)法在画面中的应用。这里的“比”指的是比例,指人与物体的比例。“笔”指笔刷,笔刷要根据物体大小及质感等,选择正确的笔刷刻画细节,调节大小。人体工程学以人为主体,运用人体计算测量,研究人体结构、功能、习惯、力学等方面(为人服务)与环境之间的合理协调关系,取得最佳的使用效能与合理性。以人为主,对比周边事物大小。以及细节的对比,细节越大画面越空洞。第六步,完善细节。把握空间感与黑白灰,进行进一步的深入刻画,至画面最终呈现。

3结语

徽派建筑风格原画概念设计是一组以中国古建为主要设计元素表现探索又带有神秘色彩的一组插画。在PHTOSHOPCS5中我主要应用画笔中的圆头笔刷,圆头笔刷可以更高效的锻炼到我们对画面的感受,在整个创作过程中是一次计算机、软件以及绘画功底的展现,用PHTOSHOPCS5和SketchupMake这两款软件相结合,运用数位板创作出的原画概念设计作品以供赏析。

参考文献

[1]王雪平.浅析CG插画及其学习方法[J].科学导报,2013(08).

[2]韩笑.影视动画场景设计[M].北京:海洋出版社,2015.

建筑比例的概念篇(8)

1.1建筑施工能耗的影响因素分析

建筑施工过程中影响施工能耗水平的因素众多,如自然环境的好坏、施工机械的种类与新度、水文地质条件、施工管理水平及工人技术水平的高低等。以土方工程为例,挖掘一类土时施工能耗比较低;挖掘四类土时施工能耗比较高。

1.2建筑施工能耗控制本体的构成

建筑施工能耗控制本体模型采用五元结构CECO={C,R,F,I,A},在上述施工能耗影响因素分析基础上,结合建筑施工特点,对施工能耗本体建模元描述如下:①C:概念集合。a.项目信息术语,包括工程类别、参建单位、建设地点等;b.自然环境术语,包括土壤类别、气温、海拔等;c.施工管理术语,包括施工管理水平、组织结构形式;d.施工技术术语,包括施工方案、工人技术水平等;e.述施工机械术语,包括机械种类、机械新度等;f.施工能耗术语,包括施工材料加工能耗、施工运输能耗、施工过程能耗。g.能耗控制措施术语,包括施工前控制、施工控制等。②R:概念间的分类关系集合,对象属性(ObjectProperties)关系和数据属性(DataProperties)关系。对象属性表示概念或实例之间的关系,如父类关系(SuperClassOf)、实例关系(InstanceOf)等;数据属性表示概念或实例与基本的数据类型(int、short等)之间的关系,包括海拔高度、施工过程能耗量等。③F:函数,概念之间的非分类关系集合,如施工总能耗量=∑分部分项工程量×单位工程量的施工能耗量。④I:建筑施工能耗工程实例集合,概念的具体表现,如黄土为一类土的一个实例。⑤A:公理集合,约束概念、属性、实例之间关系的公认正确命题,如“土壤坚硬程度与施工能耗量成正比关系”。

2基于本体模型的案例检索

在试验时,可以通过在相似的条件下找出它的实测值,同时所对比的校验系数作为一个衡量参数,再对建筑施工能耗的主要状况作一个评估。再对建筑施工能耗做评定时,必须要通过科学的理论方法,从而合理的计算,如果其具体情况是较为复杂时,可以通过有限元模型来计算。我们所说的有限元模型就是进行测量建筑施工能耗的图纸以及数据,在建立当中会隐藏一些理想化的数据,因此在计算时会存在一些差异,这就需要通过技术人员及时的准确修改,减少误差的存在,但我们要注意的是,进行修正时必须要应用动载的检测结论,也就是把有限元模型当中的参数和约束条件进行修正,最终确保特性与试验结果相同。在做试验以前,必须要根据建筑施工能耗的具体要求来进行,应用科学合理的有效方法制定出测试方案,此外,也要根据试验的环境相结合,规划好每一个所涉及的环节,细致入微,同时也要把试验材料与所需的设备制定出规范要求,合理规划。在进行试验时必须要在一个安全的范围内实施,而作为技术人员也要全面的考虑到试验当中会产生的各种问题,再根据问题找出相应的解决方法,有利措施。

2.1案例检索原理

本体模型构建完成后,使用本体模型对低能耗案例进行统一表达,形成本体案例库。拟建项目(即问题案例)出现时,将其与案例库中各案例相似度比对,寻找相似度最高的案例作为最优解案例,输出其节能措施,即可为问题案例的能耗控制提供参考。同时,问题案例作为新案例存储入案例库。

2.2案例检索方法

案例的属性根据其可否计量分为两类:对象属性和数据属性。对两类属性运用不同规则,确定其相似度、权重,即可得到案例之间的相似度,实现案例检索。

2.3实例应用

某基坑开挖工程,基坑挖深5.5m,开挖面积约为151.5m2。根据地质勘探报告,基坑开挖的土壤为黄土,地下水在地面下1.5m,拟采用轻型井点降水法降低地下水位,并用土钉墙对基坑进行支护。土方开挖采用机械挖装,自卸汽车外运,辅以人工挖土与修土。施工场地距离最近的堆土场5.3公里。

3结论

①建筑施工能耗控制领域涉及概念和影响因素众多,本体方法能对其进行清晰和科学的表达,提供规范和统一的描述。②本体模型和本体案例库的构建,使能耗控制不再简单依赖现场施工和管理人员的经验,为建筑施工能耗控制領域知识、经验的共享与重用提供基础。③在本体案例库中进行案例检索,提高了对已有的建筑施工低能耗案例的利用率,对象属性相似度计算方法的改进使案例检索过程更趋合理。

作者:张遵田 单位:安达市房产管理局

参考文献

建筑比例的概念篇(9)

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

引言:“概念”作为设计的主要的诠释方式,起到了明确方向的作用。明确的设计方向减少了设计过程中可能存在的变数。在概念的提出过程中,设计师进行大量的研究和讨论。反复回顾原初的概念和设计可能的结果,调整精炼。最后用去繁就简、清晰明了的图表、图形、文字或影像等方式表达概念,建筑分析图即为概念表达的主要方式。

形式、基地和材料等因素共同决定了一个设计的品质,设计之初的建筑分析图如何体现概念?建筑设计中的空间构成和组织关系、自然资源的利用方式、数理秩序的融合表达内容等如何在一个二维的平面中体现三维的空间涵义?这些问题都有待建筑分析图予以阐明。

根据建筑分析图表达出的不同的设计认识与设计构想,大体将其分为以下几种类型:

由内而外式:这种方式主要体现为对场地的隐含信息、建筑的内部原理等不易直接发现的信息的挖掘,也可以称为“内源式图解”。如对场地中自然、文化等信息的分析提炼;建筑自身的功能、空间的组织关系的内涵;甲方的特殊要求等等。在这种分析图的表达中,多采用以下几种描述工具:a 控制线与轴线(红线、邻接物、高度、路网、水文等);b 坐标格网与区域划分表示(建筑空间示意图、功能使用泡泡图、建筑内部流线图、结构分析图等);c 建筑元素的单独表达(采光、通风、色彩、材料分析等)。

由外而内式:这种分析图主要分析和阐述建筑形成过程中的含义,也可以称为“外源式图解”。例如彼得・埃森曼在20世纪70年代之后就开始尝试一系列这样的图解方式――不同时代格栅、莫比乌斯环、核普酸链、液晶分子图等。这种图解的可以涵盖过个方面的内容,因这种分析主要建立在大脑联想与设定的基础上,所以它呈现出非一次构架,而是多次构架的结果。用UN Studio本・凡・伯克尔的话来说,即这种图解是一种“为人熟知和理解的用于信息浓缩的视觉化工具。”有的此类分析图如孩童涂鸦般,具有艺术的特质和本意;有的随机、主观,不局限于线性的逻辑。

值得一提的是类型学(Typologie)对这种分析结果的作用。类型学作为获取形式的可行做法,依赖设计者以往的经验,在一定基地环境的条件下,如果以往的某些形式能带来良好的效果,设计者便会因为一定的依赖心理而再一次使用。这要求设计者大脑里储存大量的“图元(origin)”信息,包括建筑形式、住宅形式、门窗样式等等。

3、内外兼容式:之所以称为“内外兼容”,是为了强调这种分析图所体现的整体性。因设计面对的是多重信息、多种印象内容的叠加,怎样同时表达出设计的主体信息和附加信息,是这种分析图主要表达的内容。图表类的分析图就是这种信息表达的方式。它舍弃对建筑外观的影射,直观的表达和建筑相关各信息的联系程度。

……

由内而外也好,由外而内也罢,随着时代的变化,如今的设计分析图越来越多的体现建筑概念整合的思路。1862年,理论家詹姆斯・弗格森针对建筑提出烹调的概念。他意将一间庇护偶像的小屋精致装饰成一座神庙的方法,比拟成烹调。因为这两件事都是将大量一般的事物整合、共同作用,进而变得“美味”。

纵观建筑发展的概念表达工具,从古典时期的网格系统(grid)、轴线控制(axis)、和谐比例(proportion);文艺复兴时期正确的尺度、高低的等级、数理的配置;到巴洛克时期“形体转变”的概念;现代建筑初期的解放空间、舍弃直角及概念清晰(clarity)、张力(tension)、动能(dynamic)的设计平衡点,建筑设计中的概念和表达设计的工具随时间逐渐改变。

到我们现在的时代,设计工具变得越来越复杂。概念失去明确的方向,越来越模糊不定。面对现在设计环境的多样性、多变性、多义性,速度、空间、图像交织纠缠,设计者如何在此环境下用概念和分析带动设计的前行?

结语:从伯纳德・屈米Bernard Tschumi的拉维拉特公园的分析图,我们能稍受启发:面对公园所处的地块,多义且混杂。屈米运用系统层叠的方法来应对地块的不确定性和复杂性――大型开放空间用了“表层”(surface)的结构系统、路网通道用了“线条”(line)的线性构件、园区内的电话亭、咨询中心等功能建筑则被“装饰性建筑物”(folie)的点景系统容纳。多层系统的概念来自于西方历史积累的多层系统的资源,也来自于设计师对概念分析的头脑中的表达。

参考文献:

1 [荷]卢本 设计与分析 天津大学出版社 2003

建筑比例的概念篇(10)

Le Corbusier足迹走遍天下,不但設计大楼,更参与城市設计规划,并与不同国籍的建筑师携手合作設计纽约曼克顿的联合国秘书处总部,以玻璃、强化混凝土及钢材建成的总部,与Le Corbusier的国际公民身份及视野微妙呼应。Le Corbusier曾指出:“家,乃生活的宝箱”。GP芝柏表Le Corbusier Triogy系列,以他视之为家的La Chaux—de—Fonds、巴黎及马赛三个城市为主题。

Le Corbusler Trilogy系列以GP芝柏表Vintage 1945系列为蓝本,

巧合地Le Corbusiet于1945年发表了他最有代表性的著作《Les Trois Etablissements Humains》,以及发表了以人体黄金比例为基础的经典Modulor建筑比例概念。

Vintage 1945 Le Corbusier-La Chaux-de-Fonds

珍珠贝母表盘是这款表最大特点,工匠精心制作的珍珠贝母表盘有如浅浮雕艺术品,既重现Le Gorbusier早年的一件作品,并与他当年对雕塑及雕刻艺术的热情呼应。每个表盘制作需时七天,对工匠的設计、塑型、打磨修饰的技术手艺是莫大挑战,个中关键是表现出原有作品的五种颜色,工匠要以无比耐性及专注、一丝不苟的态度始能完成。

Vintage 1945 Le Corbusier-巴黎

1920年,Le Corbusier闯荡江湖;天时地利之下,当时巴黎为全球现代主义文化运动的中心,他的画作及建筑設计亦拥抱这文化思潮,强调基本几何形态,并讲求“空间、光线及秩序”。当时他虽然与Mies Van der Rohe及Waiter Gropius等现代派建筑大师齐名,但他亦将其形态理论运用到装饰艺术之中。1929年,他与Pierre Jeanneret及Charlotte Perriand于巴黎发表了Le Grand Confort扶手椅,以及一反当时传统、以钢材鞣皮革及生皮制作的经典家具設计。这第二款限量时计設计,向Le Corbusier以突出物料质感的装饰艺术理念致敬:钢表壳配上牛皮表带令人联想起他的经典躺椅設计;人手雕刻的表盘展现其Modular建筑比例概念,以及他对光线元素的重视。

Vintage 1945 Le Corbusier——马赛

建筑比例的概念篇(11)

1.建筑可持续发展设计理念的实践

绿色建筑是可持续发展理念在建筑行业的实践结果。实现绿色建筑,是摆在中国建筑设计师面前的新问题,任重而道远,不仅需要观念和技术上的不断创新和发展,设计水平的不断提高,同时更需要政策的引导和扶持,以及全社会的参与。目前在建筑设计领域,流行着一些有关可持续发展的设计概念,如:“绿色建筑”、“生态建筑”、“健康建筑”等等,这些概念中多少都蕴涵了一些可持续发展的理念。这些概念正逐渐被建筑师、特别是业主所接受。与以往的传统建筑相比较,可持续发展的建筑设计更注重于事先考虑对环境的尊重与适应,如考虑如何更高效地使用可再生资源,减少不可再生资源的使用,同时营造出更舒适的居住和工作空间。这就要求设计师要基于高效使用资源和保护自然生态环境的原则进行设计,而不仅仅是满足功能和美观的要求。

在中国,建筑业对可持续发展的冲击已日益严重,来自建筑业的负面影响主要体现在,一方面建筑业消耗了大量自然资源,如水、能源、土地和原材料,另一方面恶化了环境,如造成污染、破坏生态环境。

绿色建筑是可持续发展理念在建筑行业的实践结果。目前世界上已建成了一些各式各样的可持续发展建筑或绿色建筑,不少学者和设计师根据他们的经验提出了一些设计策略和方法。虽然在建筑设计领域很少有项目将可持续发展作为设计的主要目的,但作者还是收集并筛选出85个运用了可持续发展概念进行设计的案例,大多数案例为国外的建筑项目。从这些案例中我们可以发现一些规律性的东西,对设计师在建筑设计中了解和实践绿色建筑具有借鉴和指导意义。

2. 设计案例统计、分析

通过对收集到的建筑设计案例中进行统计分析,我们发现以下这些设计方法经常被用于绿色建筑的设计中:

1. 充分利用自然条件,如气候条件、水文地质条件;

2. 尽可能利用自然地貌,如山丘、溪流等

3. 加强建筑护结构的保温隔热性能;

4. 利用自然采光;

5. 利用自然通风;

6. 采用热回收;

7. 使用建筑遮阳;

8. 使用高性能玻璃;

9. 使用太阳能;

10. 减少资源的消耗;

11. 资源的重复利用;

12. 资源的循环利用;

13. 使用本地材料。

通过统计上述设计方法的使用频率,我们可以进行排序,进而发现哪种设计概念更具有广泛的实用性。下表是对85个建筑设计案例的统计和排序的结果:

表 1 建筑案例中使用的设计方法统计

使用的设计方法 统计结果

案例数量 所占比例% 排序

利用自然条件 31 36 7

利用自然地貌 38 45 4

加强护结构的保温隔热性能 46 54 1

利用自然采光 46 54 1

利用自然通风 42 49 2

采用热回收技术 13 15 9

采用建筑遮阳 37 44 5

使用高性能玻璃 20 24 8

利用太阳能 39 46 3

减少资源消耗 9 11 12

资源的重复利用 35 41 6

资源的循环利用 12 14 10

使用本地材料 11 13 11

图 1 可以更直观地反映相关的排序次序。

图 1建筑案例使用的设计方法统计

从上表1我们发现40%左右的项目采用了以下一些设计方法,按使用频率由高到低进行排列:

• 加强护结构的保温隔热性能

• 利用自然采光

• 利用自然通风

• 使用太阳能

• 利用自然地貌

• 使用建筑遮阳

从上述的排序结果我们发现, 6项常用方法中有5中与建筑节能有关,如加强建筑护结构的保温隔热性能、利用自然采光、利用自然通风、使用太阳能、使用建筑遮阳。这主要是因为世界范围的能源紧缺现状,已引起了各国政府足够的重视,很多国家通过法律、法规、政策的形式对建筑节能提出了要求。节能意识的提高带来了节能技术、产品、工艺的发展,从而为降低建筑能耗创造了条件。

2.1 不同用途建筑的比较

不同种类的建筑对环境和资源的影响不尽相同,为找出不同类型建筑的设计方法是否存在差异,又因为居住和办公建筑在建筑中占有较大的比例,我们将办公和居住建筑单拿出来进行统计分析,对85个建筑案例中的办公和居住建筑统计结果如下:

表2: 不同种类建筑设计情况的统计

图 2: 办公建筑设计方法的统计情况

从上表2和图2我们可以发现,在22个办公建筑项目中有超过半数的项目采用了下述设计方法:

• 利用自然通风

• 加强护结构的保温隔热性能

• 利用自然采光

• 使用建筑遮阳

图 3居住建筑设计方法的统计情况

从上表2和图3中,我们可以发现在24个居住建筑项目中有超过半数的项目采用了下述设计方法:

• 加强护结构的保温隔热性能

• 利用自然地貌

• 使用太阳能

• 资源的回用,特别是水的回用

通过上述统计结果,我们发现对于不同类型的绿色建筑,设计时考虑的侧重面有所不同。

对于办公建筑,由于使用时间主要集中在白天,可以考虑利用自然采光来节能。因此设计自然采光是首选和最佳的方案。在22个办公建筑案例中,有12个案例采用了这种设计方法。

在办公建筑中空调耗能所占比重最大,最大限度地利用自然通风可以取得显著的节能效果。在22个办公建筑案例中,有15个案例采用了这种设计方法。

因居住建筑具有用水量大的特点,所以在缺水地区,政府部门会要求废水回用。目前废水回用技术是可行和有效的,世界上越来越多的居住建筑开始使用“中水”系统。在24个居住建筑案例中,有12个案例采用了这种设计方法。废水回用效率通常能达到40-60%。

由此可见,对不同类型的建筑应分析各自的特点,采用最佳的方法以取得最有效的结果。

3.2 中外建筑案例的比较

在85个绿色建筑的案例中,我国的案例只有15个。这也表明我国绿色建筑起步较晚。我国目前已成为世界上第二大能源消耗国,对石油的需求正以每年12%的速度增长。我国目前建筑能耗已占到总能耗的27.5%,因此唤起人们对可持续发展理念的关注、开展绿色建筑的实践,在建筑开发和设计领域尤为重要。

建筑产业具有很强的地域性,建筑设计方法也具有地域性的特点和差异。为找出中外在绿色建筑方面是否存在差异,以下对收集来的建筑设计案例进行分析。

表 3中外绿色建筑的设计情况统计

使用的设计方法 统计数据

国外的70个案例大都来自发达国家,所以表3也可以看成是我国与发达国家情况的比较。

图 4中外绿色建筑案例中使用的设计方法的统计情况对比

从表3和图4我们可以发现,中外建筑中运用得最多的前5项设计方法:

Ø 在我国

• 加强护结构的保温隔热性能

• 利用自然通风

• 利用自然采光

• 利用自然地貌

• 使用建筑遮阳

Ø 在国外

• 加强护结构的保温隔热性能

• 使用太阳能

• 利用自然通风

• 利用自然采光

• 资源的回用

从上述统计结果我们可以发现,中外绿色建筑的设计思路和采用的方法并没有太大的不同,采用的方法也大致相同,因此我们可以在实践中借鉴国外成熟的经验,为我所用、避免走弯路。以下的这些设计方法在中外都得到了广泛的使用:

• 加强护结构的保温隔热性能

• 利用自然通风

• 利用自然采光

我们也发现太阳能利用和资源的再利用在发达国家比在我国运用得更为广泛,这主要是因为技术发展水平的差异和产业扶持政策的不同。在德国使用太阳能可以得到优惠政策的鼓励,因而太阳能在德国得到了广泛的运用。而在我国缺水的情况日益严重,在我国对于缺水城市,不少地方政府强制要求住宅生活废水回用,因此我国中水的使用正变得越来越广泛。