发布时间:2023-10-05 10:22:57
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇建筑设计案例,期待它们能激发您的灵感。
【关键词】绿色建筑;设计原则;设计要点;案例分析
一、绿色建筑的概述
绿色建筑中的绿色指的是一种概念和象征,而不是通常意义的绿化,是指在建筑可以满足居民使用需求的前提下,不会破坏生态环境的基本平衡,而且对人体健康无害。所谓的绿色建筑指的是在建筑寿命周期里,尽可能最大限度地节约资源,保护自然环境,减少污染,给人们提供一个健康、舒适、高效的空间,和自然和谐共存的建筑。
在建设绿色建筑过程之中要时刻注重环保。同时绿色建筑应遵循当地的自然、人文和气候,就地取材、因地制宜,所以在建筑时没有明确的规则、模式。绿色建筑对自然进行充分地利用,比如阳光、空气、绿地,有效地联通内部和外部,布局十分开放,这跟传统封建式建筑布局是有很大差别的。绿色建筑具有:自然和谐、节约环保、健康舒适的特征。
二、绿色建筑设计的原则
1、低消耗原则。影响建筑的内部环境因素之一就是热能损耗,特别明显地体现在传统工业设计之中,找不到很好的办法进行处理。绿色建筑遵循低耗能原则,良好地控制建筑内外的热能,维护工业生产的良好环境。
2、节约能源原则。目前我国能源需求日益增长,所以建造建筑的时候,需要十分重视能源使用情况。绿色建筑的设计理念给建筑节能方面提出了更严格要求,既会运用新型材料,还会建立新节能体系,增强建筑的综合性能,防止能源的浪费。
3、保护环境原则。保护环境是绿色建筑设计理念的核心原则,这点对绿色建筑产业来说意义重大。在建筑以前,设计人士必须对施工场地进行大规模数据勘查,然后整理出详尽的信息,再制定环保方案,由材料、结构和外观等大方面分析整体建筑绿色设计理念。
4、消除污染原则。对污染进行消除是绿色建筑的设计理念里的重要内容,同时也是保护生态环境的一方面,在建筑中,提出与应用消除污染的观点意义十分重大。在建筑的内部装设除污系统,除去烟尘污染,保证空气能够正常流通,与此同时在施工的时候要采取各种方法,降低噪音污染,以保护生态环境。
三、绿色建筑设计的要点分析
1、建筑地点的选择。建筑物地点的选择应在遵循一定设计原则的前提下,综合考虑地形、地貌、主导风向等各种问题和地理环境因素。在设计时,应对建筑物进行合理布局,应尽可能多的利用周围自然能源,使建筑物与周边环境相协调。建筑物地址选好后,设计人员还应到现场实地考察,对施工现场的地理环境及人文环境进行分析,并减少对周边生态环境的破坏及现场热岛效应的出现。
2、室外环境的设计。在建筑设计过程中,根据城市总体规划要求,综合考虑地形地貌、气候等各种因素的影响,对室外环境进行合理规划和设计。环境绿化是绿色建筑的室外环境设计关键所在。随着人们绿色环保意识的增强,对居住环境质量和人体健康的重要性也越来越重视。环境美化、减少环境污染,提升建筑整体的环境质量势在必行。
3、建筑物的单体设计。(1)建筑物外形设计。一般情况下,建筑物体型系统越大,其能耗量就越高。因此在对建筑物进行单体设计时,应尽量减少建筑物的外形面积,控制其层高,并采用规则的外形,这样也可以起到降低能耗的作用。(2)外墙材料及门窗的选择。在对建筑物结构进行设计时,以优先满足自然通光和通风要求为宜,这样可以降低能耗,提升室内环境的热稳定性。在外墙材料选择上,应以节能效果好的材料代替传统的粘土砖等。在门窗材料的选择上,首先考虑到其气密性,选择那些导热系数小的材料,这样可以改善室内环境的热稳定性。(3)设计方案的选择。在对建筑物进行设计时,为了提高建筑物的适用性和可变性,对建筑结构及设备要采用弹性方案,即采取具有一定的灵活性的方案。比如说,在设计管道时,应留有一定的管道空间。如在2011年获12大绿色建筑之称的美国OS小屋就是一个很好的例子。它的独特之处在于采用了特殊的管道系统,把自来水管和喷淋头的管道和按照需求供应的热水循环泵系统有机的结合在一起。
4、节能环保设计。(1)降低能耗,减少环境污染。在对建筑物进行节能设计时,首先应考虑到建筑材料自身的能源消耗问题,尽量选择绿色环保的建材。在建筑物施工过程中,也会产生大量的能量消耗,合理的外形设计也能起到降低能耗的效果。这是因为建筑物的平面布局、形状、体形系数等这些因素也能直接影响到节能效果。对建筑物墙体、门窗、屋顶等方面的选材和进行节能设计,都能提升建筑物的整体节能效果。此外,对建筑材料的使用方面应尽量就地取材,减少建筑材料在生产运输及施工过程中的能耗,这样不仅能降低运费,也减少对环境造成的污染。总之,绿色建筑设计一定要遵循一定的原则,通过合理选材,尽可能减少对周边环境的污染和破坏,降低对环境造成的负荷。如优先选择绿色混凝土、低耗能建材,选用预制模数构件减少建筑垃圾。(2)确定人的主要地位。绿色建筑设计首先要确保使用者的身体健康,因此在选材上应选择那些无毒、低污染的材料。在结构上应尽量采取自然通风,保证室内达到良好的通风效果,通过合理的设计调节室内的温湿度和气流等,以达到改善室内的热环境,提升节能效果。(3)资源的合理利用。在建筑施工过程中,通过回收利用旧材料,减少废弃物和污染物的产出。如在建筑物在拆除过程中,可对一些木制品、混凝土预制构件、钢材、保温材料等加以回收,经过二次加工和改造,在符合规范要求和设计要求的前提下,再利用到新建筑中。另外太阳能和风能是两种清洁能源,可广泛应用到绿色建筑中。通过太阳能光电屋顶和太阳能光电玻璃等,把太阳能转化为热能和电能,以降低能耗,减少对环境造成的污染。
四、绿色建筑设计案例分析
某市公寓楼在建筑设计过程中,对门窗、地面、屋面和墙体四个建筑物中能耗最大的部位充分考虑了绿色建筑的要点。因此某公寓楼尽可能的减少了围护结构面积,门窗的设计结构采用了方正形状,有效地降低了墙体的能耗。公寓在进行不同朝向的门窗和墙体设计时,尽可能避免了西向的开窗面积,充分利用了公寓周围的自然景观。在进行外墙设计时,选择了高强质轻、保温、隔热、防水、抗震等性能较好的建筑环保材料;内墙的设计多采用了质轻、保温、隔热、防水、隔音、便于加工的建筑材料;由于公寓中的门窗需要具有良好的气密性和隔热性,因此窗玻璃选用了中空玻璃和夹胶玻璃,这是比较好的隔热、防辐射环保材料,另外又在门窗中用铝合金进行注胶,在铝合金材料中加入隔热条,形成了断桥,有效的阻断了热传导。某市公寓楼的整体设计结合了绿色建筑设计理念,无论在建筑设计规划还是建筑材料的使用方面,将绿色建筑设计理念应用在了绿色建筑设计的各个环节中,是我国的一个居民住宅区绿色建筑设计的典型代表。
结束语
综上所述,随着人们节能环保意识的逐渐增强,绿色建筑已成为我国乃至世界各国建筑业发展的必然趋势。
参考文献:
[1] 张迪欣.当前住宅建筑设计探讨[J].现代装饰(理论),2012
【关键词】绿色建筑 三星标准 以人为本 绿色医院
【Abstract】Green building is the development direction of the entire architectural design, global warming, ecology increasingly serious, in order to protect the environment, the architectural design of the increasing demand for eco-friendly. Shanghai Jiaotong University Affiliated Ruijin Hospital Cancer (proton) Center (hereinafter referred to as "proton Ruijin Center") is Shanghai's first to achieve "green building Samsung standard" of the hospital project. From planning, building, structure, HVAC, plumbing, electrical, intelligent control and other aspects of well-designed, predetermined criteria. Green Building green is only part of the hospital, better medical efficiency, energy management in order to achieve the exact green hospital.
【Key words】Samsung green building people-oriented standard green hospital
引 言
2015年10月20日,家住建部网站公示《关于2015年度第十一批绿色建筑评价标识项目》,上海交通大学医学院附属瑞金医院肿瘤(质子)中心项目获得公共建筑类三星级标识评价。项目是由上海交通大学医学院附属瑞金医院、华东建筑设计研究院有限公司技术中心、上海现代华盖建筑设计研究院有限公司三家单位共同申报的。在绿色建筑评价体系中也是上海首个取得“绿色建筑三星标准”的医院项目。目前,三星标准是国内绿色建筑的最高标准,标准必需达标35项,瑞金医院肿瘤(质子)中心项目超额达标39项。
1.绿色建筑的概况
绿色建筑起源于20世纪70年代初期能源危机的“节能建筑”风潮,进入21世纪后已得到了深入发展并被付诸实践,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。一些国家绿色建筑的发展已初见成效,并向着深层次应用发展。建筑是人类文明的最重要产物,但耗费了地球大量资源,建筑业已成为最不可持续发展的产业。当今世界随着全球能源危机、污染加剧、环境恶化等问题的日益严重,人类的生存受到威胁。因此人们开始更关注自然、生态、环保、低碳、节能的绿色概念,倡导绿色发展、崇尚绿色生活、建设绿色城市等得到了广泛重视。
2006年我国绿色建筑评价标准中将“绿色建筑”定义为在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。绿色建筑的基本内涵也可归纳为:减轻建筑对环境的负荷,即节约能源及资源;提供安全、健康、舒适性良好的生活空间;与自然环境亲和,做到人与建筑及环境的和谐共处、永续发展。
2.瑞金质子中心项目概况
本项目位于上海市嘉定区双丁路以南,合作路路口,地铁11号线嘉定新城站东侧。以绿色三星为目标进行建筑设计,总用地面积26280m2,总建筑面积26075 m2,其中地上13415 m2,地下12660 m2;建筑占地面积10753 m2,绿地率35.8%,建筑总高18.8m,地上三层、地下一层。主要有质子治疗、光子治疗及其配套检查定位用房,核医学检查,门诊医技,科研,培训交流,后勤管理、能源中心等组成。
地下一层设置质子治疗室和普通诊疗、候诊区并通过中庭、下沉庭院改善地下候诊环境;一层以候诊、诊室、药房等医疗用房为主,设有少量后勤辅助用房;二层除诊室外,设办公、会议、职工培训与阅读等功能;三层主要设置科研用房。
3.瑞金质子中心绿色建筑设计分享
3.1规划与建筑合理化
下沉式绿化空间,多层次屋顶绿化。设置绿化草坡与下沉庭院连接,使空间融合为一体,为室内带来自然采光与通风,使环境与室内空间交融,改善地下空间环境。结合建筑设置多层次花园式屋顶绿化,调蓄雨水,调节微气候,设置大面积乔、灌、草相结合的复层绿化景观设计,屋顶绿化覆土1.5米,使雨水能充分入渗与调蓄,以涵养水土,改善区域微气候,也便于室内外互动。
建筑采光与遮阳,合理避免矛盾点。采光设计合理考虑大开面玻璃窗,中庭顶部设采光天窗,下沉庭院结合斜坡绿地设置骑楼空间,改善地下空间采光。建筑自遮阳与活动外遮阳设计,对建筑进行阴影关系分析,确定不同立面的遮阳需求,结合室内功能与阴影分析结果在外窗设置活动百叶遮阳,有效减少太阳辐射带来的制冷负荷,改善室内热环境。建筑西侧底层设置外廊,对底层西立面形成自遮阳。
场地合理布局,造舒适风环境。建筑造型方正高度18.8米,风速设计流场均匀,避免死角及明显涡流区域,公共、办公区域采取被动式风优化设计,加强自然通风,充分利用夜间通风。下沉式中庭直通地下一层,下沉式景观连通室外,有效加强室内自然通风效果,将自然空气直接引入室内。
满足减噪要求,优化声环境。建筑功能布局尽可能将产生噪声设备机房集中布置,办公、会议、培训等噪声敏感房间远离设备用房,确保区域声环境良好,满足功能区噪声限值要求。在室内科研、办公、生活区大量采用可拆卸灵活隔墙,为可再利用材料组装,可单独拆除,符合灵活隔断材料的要求且降低小区域内噪声。
3.2结构体系技术化
工程基础布置,地下室共一层,基础埋深7.4米,局部基础埋深达14米,桩基采用筏板基础。局部深基础采用钻孔灌注桩,以粉砂作为为桩端持力层,并采用抖撕笞⒔的技术措施确保质量。
地下室结构体系框架采用剪力墙结构,覆土达1.5米,且要考虑消防车通行,恒载、活载都很大,因此顶板采用刚度、经济性及结构高度综合较优的井格梁结构,此结构双向受力,承载效率更高,同时也有效降低了结构高度,可使得楼层混凝土用量节约10%以上。
桩端后注浆技术的应用,使桩端虚土得到固结挤密,减少了群桩的桩土相对变形,提高了桩周下部侧摩阻力和端阻力使沉降变形减小而均匀,满足了本工程对沉降的严格控制要求。
预应力钢筋混凝土梁在二层大量使用,因柱距均较大,且使用荷载较大,考虑结构的承载能力及正常使用极限状态的控制要求,采用预应力钢筋混凝土梁,减小了混凝土和钢筋用量,满足了建筑净空要求,相当于降低建筑层高400mm,从而降低了建筑总高度,减小了围护面积,提高了建筑的节能效果。
3.4暖通、给排水科学化
高性能冷热源为满足不同区域的医疗要求,使用螺杆式冷水机组、螺杆式水源热泵机组、变冷媒流量多联机、分体式空调器、风冷式单元式空调机组、燃气真空热水锅炉、燃气冷凝真空热水锅炉等设备,且经过不同的组合,达到高效节能的要求。室内末端可独立调节,诊室、办公、会议室等采用风机盘管+新风系统,地下室CT、PETCT、SPETCT采用VRV多联机+独立新风系统,均可实现温度的控制。
余热、废热的利用,夏季设置冷凝热回收,选用两台带部分热回收功能的螺杆式冷水机组,冬季进行余热废热利用,水源热泵机组从工艺冷却水二次水系统提取热量,为整个大楼空调系统提供部分热源,以减少锅炉使用时间及台数。排风热回收系统在二层培训阅览区使用,新风机组采用轮转式新、排风全热交换机组,回收排风中部分冷量及热量;热回收焓效率不小于60%。全热交换器设置新风旁通通路,减少过渡季运行阻力。经计算,若热回收机组全年使用,每年可以节约采暖空调费用5529.6元,系统投资回收期为2.53年。
雨水处理利用屋面雨水经过初期弃流后进入雨水储水池,在雨水储水池中进行静沉后通过混凝、过滤,达到城市绿化和道路浇洒的要求。非传统水源利用,考虑建筑为医院类建筑,卫生要求较高,本项目室内用水均不采用非传统水源。绿化灌溉系统部分采用回用雨水部分由自来水供应,喷灌为主的高效喷灌系统,节水灌溉覆盖面积为75.7%。
按用途设置计量水表,采用多级计量,并根据水质不同,对自来水、雨水分别计量,不同工艺用水分开计量。选用节水型用水器具,座便器、水嘴、小便器冲水阀、淋浴器等节水评价值均达到1级。太阳能热水系统采用间接加热方式,供应地下室淋浴间热水需求,供医务人员淋浴使用,设计热水水温为60℃,不足时由锅炉房高温热水(85℃)提供。
3.4电气与控制科技化
高效照明系统在医院照明光源中以高效节能显色性高的荧光灯为主,公共场所采用紧凑型荧光灯,设备机房等场所采用吸顶或下吊式荧光灯,各门厅、电梯厅、公共走道等公共区域的照明均采用集中分区、分组控制,楼梯间采用声控控制,会议室采用集中多场景智能照明控制系统。
建筑设备自动控制系统对建筑内的供水、排水设备,空调设备,供电系统及设备等各类机电设备进行监控和管理,通过 BA 系统实现设备的优化运行,舒适性控制、 节能管理等功能。
智能化系统配置包括通信网络系统、 综合布线系统、 有线电视系统、电子信息引导及系统、安全防范系统、门诊、检查排队叫号系统、医用对讲呼叫系统等。
结 语
绿色医院建筑是现代化医院评价体系中相对独立的一项指标系统,是现代化文明医院建设的必然趋向,与构建和谐社会相配合,是生态环境的一项平衡工程。绿色医院建筑是综合运用当代建筑学、建筑技术科学、生态学及其他科学技术的成果,把医院建造成一个小的生态系统,为医护人员和患者提供健康、舒适、环保、高效、美观的医疗环境的一种设计实践活动。设计师应在有限的物资源条件下,采用较为简单的建造技术,结合当地的自然气候条件和文化习俗,设计出实用、高效的医院。
绿色医院不仅包括环境优雅、安全可靠、无害化的绿色环境,还包括绿色发展战略、绿色医疗与诊治服务、绿色人文理念、绿色管理等几个方面的内容。不难看出,绿色医院建筑是在保障医疗护理与感染控制前提下的绿色建筑,绿色医院建筑是将可持续发展理念引入医院建筑领域的结果。绿色医院就是绿色建筑、医疗效率和能效管理的统一体。
因此,不能将绿色医院建筑评价与绿色医院评价混为一谈。绿色医院是一个大的概念,包括医院设施,诊疗过程、日常运作、医院信息管理等。而绿色医院建筑可以说是绿色医院的基础,是构成绿色医院的主要要素。
参考文献:
[1]张建忠 乐云 主编 医院建设项目管理――政府公共工程管理改革与创新.上海:同济大学,2015
[2]牛 主编.绿色建筑开发管理研究.天津:天津大学,2011
[3]徐文辉 主编.现代医院人性化设计的初步研究.浙江:浙江大学,2004
[4]胡松 主编.对绿色医院的思考.湖北:华中建筑,2011
日本儿童医院多数分布在人口稠密的关东地区、中部地区以及近畿地区的大城市中,且大多数为公立医院。
功能定位
日本儿童医院的平均病床数约为200床,规模比我国小得多,主要原因在于两国儿童医院的功能定位存在较大的差异。在日本,儿童医院主要专注于儿科疑难杂症的治疗;而儿童常见病及多发病的诊治则基本上留给居民日常生活范围内的儿科诊所或综合医院的儿科解决。具体来说,日本的儿童医院有下列特色——
治疗对象涵盖了新生儿、婴幼儿、小学生、初中生,也包括胎儿及产妇,但以婴幼儿患者为主;
儿童医院的科室设置比综合医院的儿科更为全面、细化;
住院期通常比普通医院短,但提供的医疗服务范围却非常广;
重点治疗癌症、循环系统疾病、外科疾病,并提供儿科的各类特殊医疗服务;
为满足日益增长的儿童急救医疗需求,许多儿童医院还设置了急救诊疗部门及PICU;
患者大多经其他医疗机构介绍或转院而来,经过初期的密集治疗后,多数患者退院或转院,少数疑难患者长期住院观察;
对入院患者的年龄有严格的限制,若住院期间年龄超标,患者须转往其他医疗机构。
设计理念
众所周知,由于患者特性及治疗方法上的差异,儿童不能被视为“小成人”,因此儿童医院的建筑设计理念也不同于普通医院。对此,日本学术界及业界大体上有下列看法:
*从患者的角度
儿童患者的身体及精神均未成熟,他们在住院期间不仅需要更多的护理,更需要家庭般的温暖与呵护。
很多儿童患者尚处于生长发育期,特别需要学习与游乐的场所。
儿童患者天真无邪,但对就医和诊疗充满恐惧,因此在空间、环境、色彩的布置上要做到既提升生活情趣,又有利于消除紧张不安的情绪。
*从医护人员的角度
护理单元的规模不宜过大,且须通过改进管理方式来降低管理成本。
医技部的布置需简洁、高效。
儿童医院的门诊量虽小但因科室众多,门诊部宜采用区块化的设计方法。
下文结合具体案例做进一步分析。
我们对日本国立成育医疗中心、宮城县立儿童医院、冲绳县立南部医疗中心·儿童医疗中心进行了实地考察,医院的概要见表1。
住院部的设计
*病区构成
住院部设计的关键在于合理划分病区。日本儿童医院在病区划分时主要考虑患者年龄、护理程度以及疾病种类等因素。
表2为日本国立成育医疗中心住院部的病区构成。可以发现,4层集中了所有的重症患者,6、7层分别设置了产科及外科病区,其余病区均按患者年龄划分。
*病床构成
图1显示了宫城县立儿童医院的病床构成。该医院共设160张病床,产科病区占18床(内含MFICU,6床),其他均为儿科病床。儿科病床中,34床为儿科重症监护病床,其余108床分设在6个儿科病区中。
图2为冲绳县立南部医疗中心·儿童医疗中心的病床构成。由于当地儿童医疗的需求量有限,儿童医疗中心与南部医疗中心并设在同一座医疗设施内,以共享医疗资源。全部434张病床中,儿童医疗中心占100床,南部医疗中心304床,急救中心30床。
*护理单元与管理单元
儿童患者在住院期间需受到更多的护理,因而护理单元的规模不宜过大。如宫城县立儿童医院的儿科护理单元仅设18床(图1、图4)。
控制护理单元规模的优点在于:显著缩短护理流线,方便护理观察;增加患儿与护士的见面次数,从而可促进两者之间的交流。因此小规模的护理单元有利于提高医护质量并保障医疗安全。但缩小护理单元的规模会增加管理成本,因此该医院采取了两个护理单元合设一个管理中心的做法。管理中心内设置护士长办公室及事物人员办公室。
医技部的设计
*功能模式
为确保安全高效,当前日本的儿童医院普遍将手术室、重症监护室及周产期用房设置在同一楼层。
图3为该方法的功能模式图。其核心理念是以手术部为中心,产房、新生儿重症监护室以及小儿重症监护室布置在周边,不仅联系方便,而且便于迅速开展手术。
为确保该设计方法的顺利实现,所在楼层的最小建筑面积需满足表3的要求。
*实例分析
图4为宫城县立儿童医院的三层平面,该图较好地体现了上述设计思想。表4显示了该楼层的相关数据,建筑面积为7384m2。
冲绳县立南部医疗中心·儿童医疗中心虽然为并设型医疗设施,其三层平面(图5)的布局方式同样也体现了同层化的设计理念。
门诊部的设计
*科室设置
表5为这3所儿童医院的科室设置。不难发现,即使同南部医疗中心共享医疗资源的仅设100床的冲绳县立儿童医疗中心,其科室设置也相当齐全。
作为日本最高等级的儿童医院,国立成育医疗中心肩负着为全日本提供示范医疗以及积累和推广先进医疗成果的重任。该中心共设置了45个科室,并将全部科室归并为8大部类。
该中心门诊部虽然科室众多,但因采用预约制及转诊制,成功地将日门诊量控制在1000人次以内,因此门诊部的建筑空间并不大。图6、图7分别为该中心的三层及二层平面,图中白色的C型走道为患者的交通干道,它联系着通向所有科室的白色交通支路,流线清晰便捷。各科室按所属部类沿C型走道依次排列,十分简洁明了,便于患者识别。
*分区与协作
如图4~9所示,医院各层平面均按不同的颜色划分为若干个区块。各区块相对独立且只设单一的功能,再通过合理组织建筑空间,可充分确保区块内功能的合理实现及区块间彼此的有效协作。
图9中红色虚线为患者的门诊流线,蓝色虚线为患者前往医技部的流线,绿色虚线为患者前往康复部的流线。由于实行了上述区块化的设计方法,流线不长且非常清晰。图中右下角绿色区块为门诊部及急诊部,中间的深绿色部分为门急诊部的医护人员共用的工作区域。虽急救部通常并无医生留守,但当急救患者被送至急救部时,通过共用的工作区域,各科室的门诊医生均可迅速抵达急诊部展开抢救。
图4中,手术部与ICU的工作人员共用更衣休息区,既可节省建筑空间,又便于这两个部门的协作。此外,图4中的产科门诊设在产科病区的西北角,即便产科医生数量较少时,也可开展门诊及住院医疗服务。以上做法都较好地体现了分区与协作的设计思想。
设计创意
儿童医院的建筑设计除需解决好上述功能问题外,也离不开良好的设计创意。
*游乐场氛围的共享大厅
以日本国立成育医疗中心为例,为增强门诊空间的可识别性并创造轻松活泼的氛围,在门诊部中央设置了贯通地下1层至地上4层的共享大厅。如图10~12所示,该大厅不仅色彩丰富,厅内还有超市、餐厅、甜点店、游乐场等设施,因而深受儿童欢迎。
*童话世界般的医院
如图13~18所示,由红色砖墙、浓灰色金属屋顶以及民居尺度的阳台等要素构成的宫城县立儿童医院从外观到室内都更像一座童话世界。难怪它的建筑师山下智史曾说过,该医院是一座不像医院的医院。他的用意是为了消除儿童的紧张与不安情绪,实践证明该医院成功地做到了这一点。
*并设型医院的空间处理
将两所或更多的医疗设施并设在一起,以达到共享医疗资源的目的,是解决所属地区某类医疗需求不足却又必须设置相关设施的有效途径之一。但设计好并设型医院的关键在于必须在建筑空间上处理好相邻医疗设施的不同需求。
如图21所示,从冲绳县立南部医疗中心·儿童医疗中心东南角的共同入口进入玄关后,向左可进入儿童医疗中心的挂号大厅(图19),向右可进入南部医疗中心的挂号大厅(图20)。两者之间虽通过共用挂号收费事务室来节省人力资源,但室内设计分别迎合了儿童及成人的不同口味。
从一层平面图还可以发现,该中心除挂号大厅外,门诊诊室也分开设置,而医技部及急救部合用,取得了“既分且合”的良好效果。
关键词:住宅建筑;设计原则;低碳;节能设计
中图分类号:[F287.8] 文献标识码:A 文章编号:
住宅建筑的功能决定了住宅建筑设计的过程中要首先满足其实用性,即能满足人们的生活和居住的各种需要,在这个基础上,可以对住宅建筑的外观进行不断的创新。所以,如何协调好二者的关系是住宅建筑设计中的重要问题,本文结合工程实践,就住宅建筑设计原则及要点进行了探讨。
一、住宅建筑设计的原则
1.1 充分满足住户的活动需要
住宅建筑设计是一项涉及方面较广,工作程序较为繁杂的一项工作,在这个过程中我们必须要始终明确住宅建筑设计的最终目的和基本的服务目标,才能保证设计理念和设计方案的不偏离。住宅建筑设计的根本目的是为了满足人和人际活动的需要,所以我们的一切设计活动都要围绕这个目的展开,否则将失去意义。住宅建筑的基本功能是相同的,但是实践中我们可以根据不同的用户群的特点,有针对性的制定设计方案,以便满足不同的住户对于住宅的需求。这样,才能在住宅建筑设计的过程中充分体现以人为本的设计理念,将满足住户的需求方案设计工作的首位。
1.2 注重住宅建筑与环境的搭配
住宅建筑虽然是一种人化的产物,但是不能单单的从建筑的人为特点出发来决定住宅建筑的设计形式,还要注重住宅建筑与周边环境能否有效的融合。因为住宅建筑从总体上来看,属于自然环境的一个组成部分,所以它的设计理念和设计风格应该和周围的环境保持一致,只有这样,才能保证整体自然环境的和谐与美感住宅建筑作为自然环境的一部分,其设计的成功与否对于周边整体自然环境的影响是非常大的,一个成功的美观的能够与周边环境完美融合的住宅建筑物会大大的提高整体的环境美感。反之,一个不和谐的住宅建筑物会破坏掉原有环境的自然与和谐。所以,在设计中,我们要注重保持住宅建筑物和周围环境的和谐。
二、实例分析
2.1工程概况
本工程为建设项目用地南侧八栋高层住宅楼,设计总建筑面积61193.8㎡,地下一层车库层高为5.0米,住宅首层层高4.45米,建筑总高度55.45米,容积率1.94,密度27.6%,绿地率30.2%。结构采用钢筋混凝土剪力墙结构体系。
2.2 设计理念
(1)根据城市的总体规划设计思想,以现代生态型居住小区为设计框架,强调人与自然的协调,创建可持续发展的高品位的社区环境,营造21世纪“绿色生态家园”。
(2)提升城市品位,以创造宜人宜居的生活环境为规划价值导向。
(3)在整体设计上,充分利用现有用地,并满足城市规划要求。在设计中把基地的自然环境的组织结构和住宅区内部的人造环境结构,建筑结构组织起来,成为一个统一的结构体系。
(4)在单体设计上,采用欧式风格,用简洁明快的手法,达到整体、和谐的艺术效果,丰富了立面及城市景观。
(5)注重节能设计。采用节能材料和设备,采取必要的保温隔热措施。
2.3 建筑总体规划设计
2.3.1 规划构思及手法
(1)以组团为基本模块,通过道路骨架,空间组合,景观配置来建构小区的空间形态。
(2)力求居住形态多元性,满足现代生活的多样化要求。
(3)注重社区居住性的整体感,安全感和邻里交往,在开放空间,公共绿地等处开辟多种自然轻松的交往空间,建构和谐而有文化内涵的社区氛围。
(4)交通系统的便捷性和人性化,通过有效的人车分流组织,在组团内部形成人性化的步行系统。
(5)完善小区商业配套,休闲活动和服务设施,形成完备,便利的公共服务体系和轻松健康的生活环境。
2.3.2 空间布局
空间组织注重空间的层次感,渗透感和个性。突出空间中心景观。有建筑围合而成的带状弧形中心空间,周边建筑高低错落,虚实相间,并相互辐射渗透,突出自然园景,清静生态,流畅亲切的园中小道,铺装绿地,构成完善的生活休闲体系。
2.3.3 车行系统
(1)本地块采用高品质的人、车分合流体系统,大部分车辆进入小区后可就近进入地下室,为小区的中心绿地营造一个安全舒适的步行休闲空间。该地块由于为安置小区,如全部按人车分流(车位均安放到地下室),则地下室停车面积过大,投资太大,故考虑在小区道路上设停车位,和地面杂物间停车不做地下室停车,同时也缓解全部集中停车带来的服务半径过大的弊病。
(2)步行系统:小区步行系统围绕中心花园布置,步行小道与周边道路通过汀步相连,结合入口广场、铺地形成步行网络。
2.4 建筑设计
2.4.1 单体建筑设计
建筑立面形式以经济适用,美观大方为原则,采用典雅的坡屋面,考虑立面的比例,尺度,构造等语言,又于现代,轻松,休闲,简约,时尚的形式相结合,形成了具有时代精神的优雅之美。设计采用得体的比例,丰富的虚实对比,简洁的装饰线角,质朴明快的色彩搭配,以及坡屋顶,铁艺栏杆等细节点缀,赋予建筑健康向上的生活理念。如图1
2.4.3 造型设计
单体立面结合简洁的建筑型体,以朴实的材质( 面块、涂料、玻璃、石材等) 塑造简洁、大气、明快的建筑形象。通过对墙体和阳台飘窗等的竖向排列和分段划分,使立面形象挺拔而比例适中,统一又活泼。对立面材质进行了细致设计,结合屋顶细部处理、墙面材质的组合,使立面以崭新的建筑形象与周边环境相应。
2.5 智能化设计
本住宅楼以科技为先导,具备基本智能化水平, 包含电话、有线电视、宽带网络 可视对讲、防盗监控、火灾自动报警等相关系统,力现代物业管理及用户提供方便。
2.6 生态设计
长期以来,绿化的规划设计应抛弃以往过分注重人工构筑物,过分重视建筑小品的传统,尽量提高绿化面积,注重发挥绿色植物净化大气、防风、防尘、防噪的作用。因此,本工程进行绿地设计时,不仅设计有草地,更要有乔灌树木,在中心绿地应有大树。在植物材料的选择上立足于因地制宜、适地适树、优先选择乔木,并对乔木、灌木、地被、草地的进行合理配比。该居住区植物景观设计应做到疏密有致,通常在密处配置层次分明的植物,疏处保留完整的草坪,形成空间上的对比关系。另外,在配置植物时还需充分考虑植物的季节变化,使住区环境一年四季形成不同的植物景观特点,不一定要做到四季有花可赏,但必须充分体现季节的特色,为人们创造出安静、舒适、优美的居住环境。
2.6节能及环保设计
在本住宅楼设计中, 按照可持续发展的设计理念,严格执行国家建筑节能标准,采用了经认定性能优异的建筑节能材料、产品,科学设计,采取护墙经济、适用、环保、节能做法( 即外墙保温层采用聚苯乙烯 EPS板,减少热损失),住宅外窗玻璃的节能做法( 即在住宅楼门窗的设计上,从材质到位置都充分考虑了对节能设计的影响,选用了塑钢普通中空玻璃窗,比起挡风雨、透视、换气的单层或双层普通平板玻璃,其保温隔热性能更具有节能的优势),给排水支簪道采用 PPR 塑料管材等措施,从而提高住宅楼居住的舒适性,缓解资源紧张的现状,符合国家建设节约型社会的指导思想。
三、结语
总之,在住宅建筑设计时,应做到功能分区合理、室内交通便捷、干扰小,套型方便实用、灵活多样,空间能充分利用和应变能力更强,造型丰富有特点,居住环境舒适优美,更加人性化有归属领域感,从而为我们创造出一个真正体现生态与节能为目标的住宅及住区环境。
参考文献
对案例进行分析研究必须使用特定的方法。这些方法,有些是各学科普遍适用的,如比较、推理、重构等,当它们应用于建筑设计的案例分析中时,也相应具有了建筑学的特点;而有些方法则是建筑学及其相关学科所特有的,如图底分析、比例分析等。
(1)比较。可以是同类比较也可以是差异比较。同类比较,通常是所分析的建筑作品和其他作品的比较,两者应该在类型上一致,通过这种比较能够发现同类建筑的共性。差异比较,可以是同类建筑中寻找差异,从而得到解决问题的不同思路;也可以在同一作品的不同部分展开,如通过同一建筑不同功能空间的比较,可以发现不同类型空间对功能的适用性。
(2)推理。是从已知事物推演出未知事物的方法,推理必须在合理的逻辑基础之上展开。既可以做正向推理也可以做反向推理,比如正向推理可以是通过已知的环境推导出适应环境的建筑形式;反向推理可以是通过最终的建筑形式,推理出设计者当时的设计思路或者社会的审美倾向等。
(3)重构。主要是通过图纸的认真解读和仔细揣摩,运用计算机三维技术或者制作实体模型的形式,重新建构建筑物或者建筑物的某些部分,如根据需要制作造型模型、结构模型或者空间模型等。
(4)图底分析。这是一种以格式塔心理学为基础的分析方法。它要求图底分明,能够清晰地辨析出主体图形和作为背景的底图,它是认识建筑与环境以及认识空间的重要手段,并且可以通过图底置换(图底反向)进一步认识空间或者形式。
(5)比例分析。从毕达格拉斯开始就在用数学和几何来寻求宇宙间和谐的答案,在建筑学上的反映就是以数学和几何为基础进行比例分析,从而确立一个完美的建筑,在一些经典建筑中都存在着黄金比例的关系。比例分析既适用于建筑形式,也适用于空间分析。
2案例分析的阶段和时间控制
案例分析大致可以分为三个阶段,即资料收集、案例解读和成果整理。以8周的设计课为例,整个过程大致可以控制在1~2周之内。时间太短,分析的深度和广度达不到要求;时间过长,可能影响到后续设计的进度。
(1)资料收集。在布置任务之后,主要是利用课下时间完成。但是分析对象的选择至关重要,应该坚持完整性和适宜性原则。完整性,即所分析的作品图纸和文字介绍应当齐全;适应性,即分析的案例应当尽量和设计任务书接近,如在规模上不易过大也不宜过小,在空间上应当具有相似性等。
(2)案例解读。在找到适宜的案例和图纸之后,应当反复对照平、立、剖面进行细致的解读,尽量避免误读。解读应当借助图解、模型等形式。在对建筑揣摩清楚之后,应该首先制作一份分析大纲提交指导教师,由指导教师协助订正和完善,以大纲为基础再进行更详细的解读。解读和分析案例需要协调广度与深度的矛盾,可以采用以某类分析(如空间)为主线,其他分析相辅助的形式。
(3)成果整理。成果可以分为两种形式:一是互动交流的演示文件,另一种是绘制的图纸和制作的模型。利用这两种形式的文件进行互动交流,能够有效地促进学生之间的相互学习,有利于开阔思路。图纸与模型的制作应该按照最终成图严格要求格式,规定图纸尺寸、注意版面布局和图纸的认真绘制。
3案例分析的内容
根据不同教学要求和不同案例,案例分析的内容不尽相同,但基本内容可以概括为概念与构思分析、场地与环境分析、功能与空间分析、材料与技术分析、形式与造型分析等五个方面,这五方面以“概念与构思分析”为中心相互依存(如图1)。
(1)概念与构思分析。概念和构思是指设计者的思维活动,也往往是设计的出发点。有些概念和构思是设计者对城市、历史、文化、社会等宏观层面的反思,有些是对场地、空间、形式、技术等微观层面的思考。准确把握设计者的概念和构思,能够保证分析沿着正确的方向发展。
(2)场地与环境分析。场地和环境是建筑赖以生存的基础,也是设计得以实现的基础,进行深入的场地分析十分必要。场地和环境分析,既包括场地的自然条件,如景观、高程、道路等;也包括设计后的情况,如总体布局、设计后的道路、出入口、建筑、广场、景观等。其中的每个大项又可以进一步展开,如场地出入口又包含人行和车行出入口等。场地与环境分析可以采用轴线、流线、分区等。
(3)功能与空间分析。功能以社会学为基础,是人们对建筑的最基本需求,也是建筑得以确立的根本。可以通过分析人们的需求,确立功能的相互关系。空间是建筑的核心,负责容纳具体的功能。空间分析既能以几何学为基础,也能以现象学为基础。以几何学为基础的空间,可以分析空间的基本属性,如大小、尺寸、开启/闭合、比例、形状等,也可以分析空间之间的关系,如相交、分离等。以现象学为基础的空间分析,则注重感官对于空间的认识,如光影在空间中创造的视觉感受、不同质感的材料在空间中营造的心理感受等。
(4)材料与技术分析。材料和技术是建筑能够实现的物质基础。对材料的分析,可以集中在材料的感性认识(如不同材料给人的不同视觉感受和触觉感受等)、力学特征和表现力。而技术分析则既可以是结构形式,也可以是构造做法,在高年级还可以适当加入技术规范分析,如疏散、消防等内容。
(5)造型与形式分析。造型和形式是建筑的重要基础。造型分析是将建筑作为一个实体而展开的分析,既包括这些实体自身的形式,也包括它们的相互组合关系,其分析可能是基于不同的功能块,也可能是基于环境,或者是历史文化,甚至是隐喻等,如后世对廊香教堂的造型就有鸭子、帽子、轮船等隐喻似的分析。而形式分析则涵盖了更多的内容,如建筑色彩、具体做法、建筑表皮等内容。
4应用实例
以四年级建筑设计“影剧院设计”为例,该设计课题共8周,案例分析在设计前期开展———历时2周,在第2周已经让学生结合案例适时切入后续设计中。案例的成果分为两部分:一是第2周结束时学生通过多媒体文件所做的汇报,二是课题结束时最终的成果图纸(见图2、图3)。以加纳国家剧院分析(如图2)为例,该小组同学以加纳国家剧院为分析对象,紧抓这一建筑的造型特点以“船之舞”为主题展开分析。该分析共分为6部分,首先对项目进行了简要介绍;其次围绕地域特色展开构思和概念分析;再次进行场地与环境分析,通过这一分析得出建筑与场地之间的对应关系;接着通过流线、平面功能组织、室内空间等分析,进行对空间和功能分析;并通过体块研究建筑的造型与形式;最后对整个案例在不同层面的特点进行总结,对后续的设计有一定的启发意义。该案例的分析对象在造型、空间组织等方面都有一定的典型性,分析内容条理清晰,图纸表达清楚、版面简洁,总体达到了教学要求。但该案例分析也存在一定的不足,如作为影剧院建筑其技术性要求非常高,而本例对视线、声线、疏散、舞台等技术分析较少,对于知识的建构尚存不足。
5存在的问题
经过将案例分析应用于建筑设计教学的实践,我们发现在分析过程中往往存在以下共性问题,需要引起指导教师和学生的重视。
(1)案例选择不当或者资料不全影响分析的展开。有些学生选择的分析案例规模过大或者过小,或者选择的案例在空间或者功能类型方面与设计课题不符,这就影响了案例分析对设计课题的指导意义。同时选择案例时也应当尽量选择那些总平面和平、立、剖面图齐全的,否则将无法准确解读建筑。
(2)案例分析深度不够。不少学生在首次进行案例分析的时候,都认为将基本图纸收集齐备就完成了案例分析,实则不然,案例分析最重要的是解读的过程。在分析中有些学生套路太死,简单分析一下功能分区、流线就结束了,具有启发性的思路不够,不能够真正有所收获。
空间是物质存在的一种客观形式,由长度、宽度和高度表现出来。在设计领域牵涉面很广,如城市设计,景观设计,建筑规划,室内设计等。通过人们的想象和营造,设计富于内涵的空间。空间设计体现在很多方面。形式多样统一的辩证关系:相对与开敞空间的围合程度不同,有开敞和封闭空间。围合的封闭空间,隔断与周边环境的流动和渗透,形成独立视觉和听觉,具有相对安全感,私密感,亲切感,其特征是内敛和向心的。而半围合的开敞空间,形成鱼周边环境互动交流,形成与周边自然或景观共享,其特点活泼外向和接纳。通过人们对空间的感受和功能要求,有动态空间和静态之分。由于对空间边际划分的清晰程度,可以形成实体空间,心里空间,模糊空间。再有,特定的空间离不开相应的结构形式,而为了体现结构形态之美,我们称为结构空间。这些在我们的建筑设计中,根据不同性质的建筑和使用部位,将会体现出不同的空间形式。空间设计学:作为空间设计最基本的科学方法,建筑形态学。解决建筑的体型,色彩,体量等基本造型。如德国的包豪斯运动,作为现代造型艺术的创始者。运用科学的方法,对色彩,形式,肌理,材质展开独立研究和突破。通过外形的创造而形成有内涵的建筑空间。重视基础理论与实践并举,通过一系列理性、严格的视觉训练程序,重塑观察世界的崭新方式。在追求节能生态和简约当下,包豪斯理念依然存在和发热,不会成为过去时。达到功能要求的同时,满足精神追求。除了建筑建筑形态学,还有类型学,结合学,拓扑学等,在此不作赘说。
2典型空间组成的应用以及案例简析
为了造成宏伟,博大或亲切的空间氛围,按照不同情况赋予建筑不同尺度感。空间体量首先满足功能要求,同时满足精神感受。一般建筑两者是相互统一,但宗教,陵墓等纪念建筑则以精神诉求为主,因此我们要对待不同性质的建筑讲物质功能和精神感受统一起来。如圣索菲亚教堂,高耸的建筑空间与人的尺度夸张对比,以精神感受为主要因素确定。如人民大会堂,功能上满足万人集会,同时营造出庄严,宏伟,博大的建筑氛围。一般建筑住宅是典型的代表,过大不容易形成私密亲切的气氛,过小的住宅空间保证不了居住的舒适性。适当的尺度和体量,开敞性,比较适合于住宅建筑。庭院建筑所抒发的是另外一种情趣—幽雅,宁静,亲切融入自然和周边环境。中国古典庭院建筑也是如此,通过建筑与自然的巧妙结合,达到实情画意的艺术感受。总图布局自由灵活,迂回曲折的空间变化,小巧的尺度,朴素淡雅和色彩和质感,利用推山叠石,阴水凿池,培花植木等造园手法,以及亭台楼阁,激发人们崇尚自然的情趣。以含蓄造景为主,强调意境。中国古人对园林建筑在空间设计上留下巨大的宝贵财富,值得我们设计师去学习和借鉴。
3实际案例空间的应用
上海周浦御沁园住宅发展项目(联排别墅部分)就本人目前在做项目上海御沁园联排别墅,浅谈一些在建筑空间上也做了一些不同处理。建筑规划以及总平:项目位于沪南路周康路一带,总建筑面积约45万平米,容积为1.3,绿化率40%以上。项目分为五期实施。在总体规划上以联排为主,地上三层,地下一层。在地块北侧沿繁荣路布置18层高层公寓建筑,小区配套用房。这样的布局形式利于满足日照和景观最大化来考虑。满足消防和日照建筑的前提下,做更多的绿地面积,为小区营造绿色的生态环境。高层阴影借用了繁荣路,保证了对北侧的学校以及住宅项目影响最小。同时,充分利用了地块内的自然河道,为联排户提供更好的自然环境氛围,沿河户每户设置了独立的景观平台等。在交通组织上,一到四期采用人车分级分流,高层公寓住户入地库,而联排户均有配套独立地面车位。在第五期总图设计中,采用了不同的交通处理方案,人车完全分流,地面满足消防车紧急情况时通行,路面采用花色的陶土砖以及景观石铺设,达到小区人行步道的舒适感官,日常车辆通行设置在地下层。联排建筑地上空间:引入前后花园的概念,前花园为敞开的,共享的,与邻里可以互动交流,而进入后花园就相对安静和私密。当然面积配比上也有较大差别,前花园满足停车位和入户要求,配置适当的绿化即可。而后花园面积较大,私密性也强。楼层采用错层设计是单体房型的一大特色,被社会认可度非常高。客厅层高达到4.5米,餐厅上方挑空达到7.8米(图2)。如此设计,给住户提供了宽敞明亮的客厅空间,无论小业主回家还是接待客人,舒适和气派兼收。而卧室均配备卫生间的套房设计,借用楼梯的错层,将每个套型位于不同的标高位置。空间层次丰富,区域性,私密性强。联排建筑地下空间:在五期设计中,地下居室空间与私家车库相连,防排烟设置的要求,采用了自然排烟口的设置,不但满足紧急情况的排烟功能,为日常地库的通风和采光非常有益,同时地下与地上环境的空间感联系更加紧密。联排技术设计:户型特点是南高北低,对日照间距影响小,将主要的房间位于南侧向阳。屋面留有南北露台,高低错落,为提供了层次丰富的多样空间。地下室的设置,私密性更强,在后花园一侧设置采光天井,配置威卢克斯天窗,在前花园一侧留有高窗,磨砂钢化玻璃处理,如此能良好解决日照和通风的要求。为了与小区绿色环境更加融合,形成节能生态的建筑与环境空间的组合。户型设计上也较多采用了大面积的窗,这对我们技术设计也带来挑战。按节能计算要求,采用了断热型材与6+12Ar+6Low-E玻璃。玻璃面积大于1.5平米以及高度在1.1米以下部位采用钢化加强的安全措施。在本项目上,门窗节点设计考虑与土建结构的防水和保温措置。此项目外墙保温防火等级为达到A级,采用外墙内外双面玻化微珠无机保温保温砂浆的做法(外侧水泥基,内侧石膏基),屋面采用泡沫混凝土保温的措施,尽量减少建筑能耗损失。
4结语
而将案例巧妙的引入教学活动中即为案例教学,案例教学,是一种开放、互动的新型教学模式。该教学模式改变了以往教师主导学生从属的教学模式,让学生能更多的参与、融入教学活动中,提高教学效果。而想要真正达到案例教学预想的效果,教学案例设计与实施才是重中之重。本文以《房屋建筑学》为例,介绍具体教学案例设计、实施步骤以及教学效果。
《房屋建筑学》是一门理论性、实践性很强的建筑类专业的专业基础课。该课程的由建筑构造和建筑设计两大部分组成,该课程是通过对建筑构造理论知识的掌握能使学生具有设计小型建筑方案和建筑施工图的初步能力,并为后续的专业课学习奠定必要的专业基础知识。以往的教学模式大多是教授说教式的“填鸭式”教学,课堂多是枯燥、空洞的,学生吸取知识效果不佳,并很难将所学知识应用到具体实践中去。
本文针对该课程的特殊性,结合这几年的教学经验,以及建筑工地的实践经验,认为案例教学法适用于该课程的教学,通过实验班的试用发现案例教学法能培养学生理论联系实际的能力,提高学生操作技能,激发学生的创新能力。现结合本人对于《房屋建筑学》案例教学法的实施对教学案例的设计做以下几点总结。不足之处望指正。
1 《房屋建筑学》教学案例的具体设计
1.1 案例情景设计:例如,假设在兰州城市建设学校生活区东北角空地上建设一综合楼,建设场地是一幅中间高,两侧低,高低差达5m,填土深度达十几米的松填地段,东西方向宽约50m,南北方向长约70m。该综合楼完成功能为一层生活区(包括水泵房、学生食堂、教师食堂,库房及其他生活服务区);二层为活动区(包括乒乓球馆、羽毛球馆、健身馆、篮球馆等);三层为办公区(包括教师办公区、学生社团办公区等);屋顶为不上人屋面。
1.2 案例问题提出:根据场地情况及建筑功能要求,分析场地已有建筑物、构筑物及其他设施间的平面关系组织场内各种交通流线、布置道路、出入口等合理确定建筑物平面布置;根据各层功能要求进行平面设计(包括单个房间平面设计及平面组合设计);根据建筑物的用途、规模、环境条件及使用要求,解决建筑物在高度方向的布置问题;从该建筑物使用功能和美观角度做建筑体型及立面设计;根据建筑物功能类型做好抗震、防火等设计。
1.3 案例实施方法:首先要让学生深入施工现场参观、考察做到心中有数,再结合实际问题收集相关资料,规范,强化感性认识;然后结合理论知识与现场实际组织课堂讨论,做到理论联系实际,使学生以主人翁的身份融入该案例。
1.4 案例实施过程:学生通过调研、查阅资料解决以上提出的建筑设计前期难题,并提出初步设计方案。课堂上教师组织学生对所作设计方案进行阐述,说明设计观点,以及设计依据,和大家一起讨论、研究设计方案的可行性,给学生提供必要的指导,最终在不断的修改完善后即可上板作图,审定成图。
1.5 案例成果评定:教师根据施工现场的具体情况对学生最终的设计图情况进行总结评定,结合“适用、安全、经济、美观”的方针分析、对比、讲解。对学生的成果不足之处加以指正,合理处给予肯定认可,并鼓励学生不断创新,让学生从理论到实践,从实践到理论进行多次反复,不但理论能很好的联系实际还能提高学生创新意识。
1.6 案例教学效果:在整个案例教学过程中学生在实际问题的驱动下,可以到图书馆借阅相关书籍、规范,上网搜索相关资料,结合所学理论知识完成初步设计。
2 《房屋建筑学》教学案例的实施步骤
2.1 精选教学案例。精心选编适用于教学的案例这是实施《房屋建筑学》案例教学的基础和前提。教师应根据学生的能力和知识掌握水平,选择适合他们学习并真实有效的工程实例,进一步删加、润色,形成适于教学的案例。
2.2 展示教学案例。教学案例可以运用投影仪等多媒体设备来展示教学案例,教师对案例做些基本的介绍,并对所涉及的理论知识课堂讲解。学生应人手一份文字资料,便于课下继续探讨。
2.3 讨论与分析案例。案例分析的关键是师生互动,将案例中的内容与房屋构造原理、建筑设计知识联系起来,讨论其发展变化规律。使学生真正参与起来,得到解决问题的启发。
2.4 总结和评价案例。教师这个阶段应鼓励学生大胆的讲述自己对该案例的理解与设计想法,并和学生展开讨论。
3 案例教学法在《房屋建筑学》应用的效果
《房屋建筑学》课程较为枯燥,理论、记忆内容较多,案例教学利用案例为学生制造真实情景形象、生动,改变了呆板、沉闷的课堂气氛,学生成为课堂的主角,案例教学将理论与实际有机地结合在一起,提高了学生理论联系实际的能力。
通过以上分析,案例教学在《房屋建筑学》上应用有一定的效果,通过案例增强了学生学习的兴趣,对于提升中职学生职业素质、操作能力和创新精神都有很大的帮助。真正做到“学生为主体、教师为主导”。全面推动了学生的思维能力、绘图能力与语言表达能力。是当前房屋建筑学教学改革的一个有益的方向。
关键词:CBR概述;本体概述;建筑结构设计;本体构建方法;
建筑设计的过程包含了大量相当复杂的知识和经验,用简单是模式或规则根本无法清晰将它表示出来。基于案例的推理(Case-based Reasoning,CBR)是一种对知识问题求解方法,它能够将过去的经验和案例重新组合起新的情景,从而去解决新产生的问题。CBR方法特别适用难以用统一的模型或规则来表示的领域。所以采用CBR方法去管理建筑设计的案例是最好的选择。另外,随着本体(Ontology)在知识重用和信息检索领域的不断发展,用本体对建筑设计案例知识进行组织和表示可以有效的弥补CBR系统的不足和缺陷。
一、CBR方法基本理论概述
CBR技术的关键难点在于找出最恰当的方法实现特定学科和领域问题的学习和求解,一个完整的CBR方法是要解决一下五类核心问题。
1.案例的表示
2.案例的检索
3.案例的重用
4.案例的修正
5.案例的学习
二、本体概述
(一)本体的基本含义
本体(Ontology)的哲学含义是指对客观存在的物质进行系统上的描述,主要是研究客观物质的抽象本质。随着本体在各个领域研究的不断深化,相应的赋予了本体很多不同的含义。近年来,计算机科学领域赋予本体技术上的含义,该含义包括了以下四层含义:
1.概念化(Conceptualization):即把客观物质中的现象抽象出来,再将所得到的相关概念建立成模型,这种模型是独立存在的。
2.明确化(Explicit):是指所有使用的概念和对这些概念的约束都有自己明确的定义。
3.形式化(Formal):计算机能够读出并处理本体的语言编码。
4.共享化(Share):将本体中所体现的被认可的知识共享,反映出相关领域中被公认的概念合集。
随着本体工具被广泛的应用到各个领域,同时也出现了大量的本体构建知识工具。合理的本体构建工具可以使设计变得高效。所以在选择本体工具时,要充分且综合考虑它的可操作性以及通用性。其中Prot@6是目前应用最广泛的支持中文输入的本体构建工具。因此,本文将采用Prot@6进行建筑结构设计领域的建模。
三、基于本体的建筑结构设计案例
CBR方法虽然在不同领域展示出其特有的优越性能,但是传统的CBR体系在实际应用中还是暴露了许多问题。比如说用CBR方法表示的模型通用型和可扩展性都比较差,再比如CBR方法的推理过程不具有知识的重用性,检索效率比较低下等等。因此将本体技术
结合CBR方法对设计进行建模,可以优化CBR方法的不足,提高设计效率。
(一)案例的表示与检索
1.归纳法。归纳法是指从案例的属性特点中建立索引,然后确定出最有效最符合的案例,并采用判别方法对案例进行划分,从中选出所要应用到的案例目标。这种方法是通过缩小搜索范围来提高文件搜索的效率,但前提是案例库里需要有大量相似案例,比较适用于定义简单、相互独立的案例目标。
2.知识引导法。知识引导法是指应用相关领域的知识来引导案例特征在检索时起到自身重要的作用,这样能使案例的检索具有特定的方向性。这种方法比较适合应用在易于操作和表示的解释性知识的检索上,但它并不适宜应用在大型系统的设计上。
这两种案例检索方法原理非常简单,但反映出来的却是检索效率低,不适宜用在规模比较小的案例库中。
(二)基于本体的建筑结构设计知识建模
利用CBR方法对建筑结构设计知识进行管理,首先要做的是对建筑结构设计知识进行总结和归纳,整理出一种比较规范化的知识库。这个建筑结构设计知识库可为结构设计工程提供非常完整的该领域的学科知识。本体技术作为一种强大的知识表示方法,可以将建筑结构设计中案例与案例间的关系抽象出来,被计算机识别被进行处理。然后将该领域的知识储存到相应的知识库中,为建筑结构设计师对结构设计知识进行总结和管理提供了便利条件。
1.建筑结构设计本体构建方法
本体构建在建筑结构设计上是一个循序渐进的过程,所以需要在设计工作中按部就班。根据不同的研究领域和反应出来实际问题的不同,本体的构建方法还没有统一的标准。目前比较典型和常用的方法有:TOVE法、骨架法、METHONTOLOGY法以及循环获取法等等。
每一种方法都有自身的优势和劣势,因此本体构建方法必须与CBR方法相适应并结合起来,最重要的是确定本体的领域和范围。建筑结构设计领域知识相当复杂,它涵盖的知识和概念非常广泛。想要将所有的领域知识和概念都包含在构建建筑结构设计本体内,是不可能实现的,其实也是非常没有必要的。所以首先要确定构建本体所需要的领域知识和概念的覆盖程度和预计效果,具体可按下面的过程加以确定。
(1)确定构建本体的领域。确定构建本体的领域是指给本体研究一个特定的范围,举例来说,本文要探讨的是建筑结构设计领域的本体构建,这就是确定本体的领域。
(2)确定构建本体的范畴。确定范畴是指为了实现特定的目标,构建本体应该包含的该领域中所有相关事物和因素。而这里要探讨的正是构建本体的目标是为建筑结构设计提供支持工具,实现对以往建筑结构知识的表示和检索。
(3)建立能力问题列表。在确定构建本体领域和范畴前要回答下面三个问题:
・用构建的本体做什么工作?
・什么样类型的问题应该在构建本体中包含的信息中寻求答案?
・要建立的本体是在为谁服务?
通过回答这三个问题,可以为构建本体的内容和结构提供高效的指导和服务。
结束语:CBR是找出最恰当的方法实现特定学科和领域问题的学习和求,适用于不能用公式和模型进行表达的领域;而本体具有较强的语意表达和知识理解能力,用本体技术进行案例的检索,可以优化CBR方法。随着建筑设计市场竞争的日益激烈,之前相似的设计作品可为设计师提供比较有借鉴意义的作品。所以将本体结合CBR方法进行建筑结构设计能够提高管理效率和工作效率,具有深远的意义。构建本体案例在建筑结构设计中的应用是一项复杂且庞大更工程,还需要做很多的工作,在这里就不一一复述了。
参考文献:
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[4]姚刚.工程勘察设计档案开发利用与知识产权保护[J].中国勘察设计.2012(8)
[5]李宝霞.工程设计档案特点及管理[J].建筑设计管理.2013(9)
关键词:建筑工程;机电设备安装工程;管理价值
引言
随着当代建筑技术不断发展与实际应用,建筑机电安装工程技术也在逐步发展,为提升机电安装工程的效率,各项机电安装工程施工操作规范化、制度化。其次,随着我国社会经济发展,人民生活水平的不断提高,建筑市场不断扩大,从而促进机电设备安装工程的市场也在不断扩大。同时人们在物质生活与精神生活日益丰富的基础上,逐渐开始追求居住和生活空间的功能性、美感性和舒适性,从而促进机电安装工作不断向专业化方向发展。故保障建筑机电设备安装工程的施工质量,加强现场管理工作,分析建筑机电设备安装工程管理具有重要价值和社会意义。
1建筑机电设备安装工程管理的价值
如果要全面实现建筑机电设备安装工程的规范化管理,则需要对其管理过程采取科学的控制手段,将施工管理工作的价值全面体现,进而在提升工程施工效率的基础上顺利完成工程建设。建筑机电设备安装工程施工过程中,可利用国家、行业及企业制度的管理体系来实施项目控制策略,进而保障整个项目策略实施过程的有效性与合理性。有效的项目管理策略,可以有效降低工程成本10%左右,并且在减少资源浪费的基础上,提升建筑企业的经济效益,进而提升工程的总体建设效益。同时在BIM技术应用中,建筑机电设备安装也可以利用该技术来进行前期模拟计算,得到准确数据后应用到实际安装中,保障机电设备安装工程的顺利进行。其管理与设计流程如图1所示。另外机电安装管理可实时监督,随时检查安装的进度和情况,保障每一个安装步骤的合理性与安全性,从而保证整个建筑工程机电安装的应用效率和质量[1]。
2工程案例分析
2.1工程背景
本建筑工程为某市幼儿园建筑,在房间原设计中不加吊顶,空调在走廊的一边进行设计,实施侧送风。并且由于自动喷淋系统的增项要求需要对空调设计方案进行调整。该幼儿园建筑面积为91.2m2,开间为8.4m,层高为3.6m,主次梁相交,房间朝南,南北分区,其中北侧主要是休息区域,用于幼儿午休,南侧为活动区域,是幼儿园日常学习和玩耍以及用餐的活动范围。在该工程案例中,结合相关管理方案和设计方案来控制成本投入,并结合BIM模型建立与财务部门的沟通和联合,为工程设计成本的支出合理性奠定基础。
2.2强化建筑机电设备安装工程管理价值方法
2.2.1设计管理(1)设计方案的建立。在该幼儿园建筑设计开始之前就考虑到自动喷淋系统,并且在防火规范的要求下需要增设修改设计,在此基础上需要对其空调的设计方案和装修方案进行调整,进而满足机电设备的安装要求和质量要求。考虑到该幼儿园属于独立建筑,并没有设置机房,并且周围的建筑均属于非空调建筑形式,因此需要采取多联机系统,将室外机设置在屋顶部位。采取送四面出风模式,所建立幼儿园模型和自动喷淋以及冷凝水管和空调冷媒管的综合模拟进行确定,具体如图2所示。在该模式建立后,利用能耗软件对房间负荷进行模拟,利用全方位分析来进行方案的应用和设计。在此过程中考虑到幼儿活动室的结构和装修以及区域划分等需求影响因素,根据模型模拟来计算数值的安装效果,进而明确该方案的实际运用效果和方式的可行性。(2)管理方案的设计。在本工程管理期间,工程计数人员按照BIM三维建筑模型所显示的数据信息进行具体建设,以此来提升整个机电安装现场的数据精准度,依据其可视化与数据化的特点,施工技术人员根据所建立的数据模型来明确机电设备安装具体目标,通过技术人员的数据对接最终明确施工中所需要的机电设备材料、机电设备种类和数量等,将安装管理目标更加精准化[5]。另外本工程技术人员根据数据化的特点在建模期间及时设计好所需要的数据信息,为后续的机电安装施工提供专业的数据支持,增强安装的可行性。(3)给排水和采暖系统设计。本工程施工的给排水系统包含给水系统、供暖系统、排水系统、消防系统等。在安装消防水泵和稳压装置期间,其是否能够正常工作的重要基础,并且在安装期间需要做到以下几点:安装过程必须由有相关资质的专人负责,所有的操作必须按照行业设计与作业规范要求,并且产品必须具备合格证、质保书等材料;施工人员根据施工图纸及设备厂家提供的设备安装图合理安排施工作业。喷淋系统的水力报警装置设计位置必须科学合理,必须科学安装控水阀门,确保水流方向正确,且在安装之后需要明显标志,以便正常使用。消防系统施工的难点和特点在于整个建筑物施工前期为配合施工,须按照图纸预埋大量套管,而施工技术人员需要在套管预埋结束之后且土建未浇筑之前根据图纸进行逐一检查并符合图纸,以此来保障套管的定位尺寸准确,满足后续消防工程施工和满足设计图纸要求。
2.2.2过程管理(1)空调和通风系统安装。本工程施工的通风空调工程主要是由空调、通风等相关系统组成,空调系统是由空调冷热源、空气处理机、空气输送管道、自动控制设备和调节设备等组成;通风系统是由送排风机、风道、风道附件、消声器等设备组成。对空调系统的安装而言,其需要结合本身结构来进行安装,如果空调出现噪声问题,可以对空调内部进行详细的检查和故障的排查,确定噪声产生的原因,将废旧零件进行及时更换,从而减少噪声影响;同时在设计初期应当合理科学的增加消音设备,保证空调出场时有良好的质量状态,从而保证用户的良好体验。一般在空调系统噪音的解决措施中,需要做到以下几点。第一,在本工程拐角位置安装一个消声器,并且可在消声器上安装一个支架,尽量不影响风管工作,便于日后维修和更换。第二,由于空调工作期间会引起一定的声音空响,这时因为声音会在管道的作用下通过各种设备进行传递。为减少这一现象的发生,需要在消声器的周围利用弹性材料制作一层垫层,同时在建筑风管穿过的地方利用纤维材料进行填充。第三,为防止噪声对幼儿园儿童造成影响,可采用减震器来减少震动,促进空调的使用效率和质量提升。(2)空调安装问题的管理和解决。对于空调水循环出现问题和空调结露滴水问题而言,空调顺利工作的基础就是内部水循环系统的顺畅,如果这一系统发生故障,很容易引起空调无法正常运行的情况。所以在施工过程中,应当注意空调水循环系统的质量控制,首先需要保证施工现场干净整洁,并且外部温度要达到一定要求。其中比较重要的是冷冻水管道不通畅的问题,这类问题一般都是因为管道交叉较严重或是管道内部有垃圾或不清洁的异物导致其堵塞,所以施工中应当有相应的解决对策去处理,保证空调的顺畅运行。另外在对保温材料进行敷设期间,一定要等到保温材料初凝之后再实施,并且敷设之后的缝隙需要采取封闭措施,禁止使用性能不满足要求的胶水,保障整个保温材料的使用效果。(3)成本管理。技术人员工程管理阶段与财务人员进行配合,并结合BIM技术模型建立预估出该工程的总体造价,然后结合估算的结果对整体工程进行预算,将预算的数据与实际工程造价数据相互比较,合理控制整个空调安装的成本。另外技术人员结合财务人员根据计算机与数字技术的使用,结算各个项目中的具体金额和数据,以保证工程造价的管理效率。最后由技术人员将BIM管理理念应用空调安装过程的造价期间,通过构建工程语言与进度计划的SD模型的方式,明确各个项目所产生的造价比例,以此来加快项目的快速建设,节约施工成本,完成幼儿园空调机电安装的成本控制。
【关键词】工程项目;档案管理;措施
建筑设计是一个动态的过程,从项目的勘察、设计到施工、竣工、验收,档案一直处于活跃的状态,直至验收以后,才能相对稳定。建筑设计的档案记载了工程项目活动的全过程,一旦工程出了问题,或交工后,需要改建、扩建,档案资料就会成为宝贵的信息资源。搞好建设项目的档案管理,仅靠档案管理人员埋头进行具体业务工作远远不够,其档案管理体制、管理措施在整个档案工作中有着举足轻重的作用。
在建筑设计的过程中,影响工程资料收集归档工作开展的因素主要有工期紧、任务重,部分工作人员不重视。为了解决这个问题,档案管理人员要注重健全和完善工程资料收集的保证措施,从制度入手、从验收环节和经济手段上进行制约,摆正档案和建设项目的关系,确保建设项目的收集归档工作的正常有序进行。
1 建设建筑设计档案管理中存在的问题
1.1 施工综合管理文件原件不齐全
由于空间和时间的关系,有的非常重要的文件,在下发或转发时就是复印件,难以满足档案资料管理规定中“竣工资料中不允许出现复印件”的基本要求。有的单位疏于资料管理,造成原始文件丢失。也有的单位频繁更换专业技术人员,在资料移交时又把关不严,同样造成了原始文件遗失。
1.2 工程资料验收签证不齐全,存在代签现象
随着工程施工进度的需要,或为了急于满足施工进度要求,工程进行现场验收后,没有按照国家行业标准规定要求办理书面签字,结果,等验收小组解散后,找不到当事人签字。
1.3 竣工图编制不规范
有些施工单位不能按照有关竣工图的编制要求进行编制,在竣工图的形成过程中,或使用旧的施工图改制成竣工图,或对原图修改过多,或使用计算机图的复印件,或划改不当,以上种种现象均不符合竣工图编制要求。
1.4 施工资料格式不规范
施工过程中形成的资料格式不统一,不规范。有用A4的,有用16开的,有用32开的,文件幅面的页边距不等,差距较大,使案卷的装订工作被动。
1.5 施工原始资料书写不规范
施工过程中原始资料的书写五花八门,形形,有用钢笔的,有用圆珠笔的,有用铅笔的,有用复写纸的。而这些签证都不利于档案资料的长期保存,与竣工资料归档要求不符。
1.6 施工原始验收签证资料填写不规范
交工证书、隐蔽工程、竣工报告、质量保证资料里,有的栏目没有签署意见,有的随意进行涂改,降低了原始资料的可信度,从而降低了竣工资料的使用价值。
2 建筑设计档案管理的措施
2.1 施工图设计文件的管理
目前,有些建筑施工单位为了抢时间,抢进度实施“先上车,后买票”,边施工、边设计、边办手续,造成返工、停工,严重影响了工程质量,给工程档案收集、管理带来诸多弊端。
2.1.1 要健全城建工程施工图预报审查制度
各施工单位在工程施工前办理《报送工程竣工档案责任书》的同时,将工程施工图报送城建档案管理部门,经城建档案管理人员审查,确定符合要求,再行通知施工。这样就可以避免无工程施工图先施工,或边设计边施工。同时,城建档案管理人员也熟悉和掌握了工程施工的要求、进度,从而增强业务指导的可行性和目的性,也为工程竣工后档案收集工作奠定了一个良好的基础。
2.1.2 要加强施工单位档案人员业务培训,提高业务素质,依法管理工程档案意识
档案管理人员要掌握《档案法》和《工程档案管理办法》等法律、规章,严格依法管理,坚决禁止无施工图先施工、边设计边施工的现象,要及时做好工程图纸、资料收集。及时把工程施工档案的归档范围、归档时间送到施工人员手中,并经常深入施工第一线,了解施工进度,了解施工工程图的实施情况,确保施工档案材料齐全完整。
2.2 厂家档案管理
厂家档案资料由厂家提供,经采购方验核后移交,有合格证、检验报告、使用说明书、图纸等多种内容,包括设备、仪器、仪表和材料等多种类别,有国产和进口之分。资料本身复杂繁多,加之涉及厂家多,各厂家提交的资料又各有其特点,情况复杂,给厂家资料的验核工作增加了不少难度。一般情况下,商务合同及其技术附件会对厂家应提交的资料有一个要求,除了参与签订合同的部门,如:采购部门、使用单位、专业管理部门等,工程管理单位及档案管理部门也要参与其中,在厂家提交资料时,核实其完整性。
厂家档案资料包含了物供中心采购部分(即甲方采购)及EPC项目由总包单位采购的部分。对于甲方采购部分,档案部门要保证主要的资料收集齐全。做到按要求领取及验核,并结合经验,主动出击,避免随机资料不齐,给归档工作增加难度。在没有合同或协议的情况下,对照设计图纸,了解采购情况及应提交的资料,争取在工作中处于主动,及时做好催交工作,迫使业务人员重新重视,对照合同或协议检查厂家资料,完善所交资料。对于EPC项目,要监督厂家按合同汇总移交,EPC单位质检人员要认真把关,保证随机资料归档齐全并且不影响归档时间。
2.3 施工文件的档案管理
2.3.1 竣工资料的收集应从工程项目立项做起
设立工程项目资料管理机构和管理人员应从工程项目立项开始,负责工程项目竣工资料的收集、整理和归档管理工作,负责对施工单位竣工资料的指导、监督。竣工资料编制工作应实行“三同步”管理制度,即工程立项开始与竣工资料收集同步;工程施工过程与竣工资料形成同步;工程完工验收与工程资料验收同步。将资料管理贯穿到工程施工的全过程。
2.3.2 建立健全资料管理制度
项目管理部门在工程建设初期就应结合工程项目的实际情况,制定适合本工程项目的资料管理规定,明确建设单位、施工单位、监理单位在工程资料形成过程中各自的职责和应承担的责任,做到分工明确,责任明确。工程项目管理单位和监理单位,在项目开始之初就应制定出一套可行的、适合本工程特点的竣工资料所要求的表格及样本,以便于各参建单位在工程资料整理过程中有依据,好操作,这样,才能避免资料格式的多样性、不规范性。只有加强工程建设各阶段档案资料的有序管理,才能保证归档文件材料及图纸内容的准确、齐全、规范,才能保证施工技术资料记录齐全、签署完备,原材料质量保证资料真实可靠。
2.3.3 加强过程控制是保证竣工资料真实有效的手段
建筑设计的相关单位、工程管理人员、工程技术人员要切实负起责任,做到建筑设计与资料整理同步进行,避免设计施工与资料分离,切忌先完成施工任务,而后补资料的现象发生,负有管理职责的档案资料管理人员要经常深入施工现场,对各施工单位的资料的同步性、真实性、准确性、完整性、规范性进行检查。
2.4 结语
建筑设计档案管理工作是工程项目管理的一项重要内容,认真抓好此项工作有利于促进工程管理工作的顺利进行,缩短交工验收的期限,避免工作完工后牵制建设、施工单位大量的人力、物力,顺利完成建筑设计档案的验收和移交工作。
参考文献
[1]蔺湘:《施工企业应重视工程项目的文件档案管理》,《陕西建筑》,2008年第11期。
1.1学生基础薄弱,学习兴趣不够对于高职学生而言,一般基础比较薄弱,特别是高等数学及工程力学是建筑结构课程学生的基础课程,有些学生这两门课的基础很差,又缺乏工程经验,学习建筑结构就有很大的难度,其后果是直接导致部分学生畏难情绪严重,甚至厌学。同时,学生的学习目的不够明确,学习过程中缺乏主动性,只做被动接受知识,缺乏思考,无法应用。
1.2教师教学方法单一,反思调整不及时教师主要是为完成教学任务,在目前各高职院校强化动手能力,采取2+1学习方式,即2年在校内学习理论知识,1年校外实习,这样学生的理论课学习课时数就有所减少,若还按原来传统的教学模式,采用满堂灌的方式,在有限的时间内将全部知识都传授给学生;甚至有些教师试图通过多媒体授课,将大量的知识信息放到课件中,不停给学生展示,学生根本来不及思考就硬性地接受,可想而知,这样得到的知识无法应用到实践中。
1.3重视理论学习,缺乏动手能力建筑结构课程理论性与实践性都很强,传统做法是将全部理论知识讲授给学生,而学生动手参与设计能力的培养较少,很多学生课程学得不错,但不会应用,真正进行结构设计,就无从下手,高分低能现象比较严重。
1.4教学内容更新较慢新时期的高职教学理念是培养高技能人才,因此在教学内容上也应适应技能培养方面的调整,但教材更新还达不到这个要求,很多课本上还没有体现设计理念。
2以设计为导向的建筑结构课程教学方法
2.1引入以设计案例为导向的教学模式根据高职高专以就业为导向的办学理念,改革课程教学体系,突出以实践教学为重点的相关内容,针对不同就业岗位群,将建筑结构各章节内容归纳整理成各具体的、切合实际的工程设计案例。即将课程内容项目化,将项目分解成各任务,针对不同任务对应于实际工程案例,各案例均来自工程设计任务。每当学生完成一个项目课程,就能针对该课程项目完成一项实际工程中的设计任务,将教材中单一算例用工程设计案例来代替,避免学生学习课程时的盲目性,即所学知其所用,真正调动了学生的学习热情,通过真正的工程设计案例,更好地引导学生学习建筑结构课程理论,促进学生主动思维,培养学生以设计为导向的建筑课程教学模式,更好地为学生走向工作岗位提供保障。
2.2以设计案例为向导的教学方法与教学手段改革传统教学方法是以教师课解为中心,学生被动接受知识。课堂上主要是教师唱主角,学生缺乏参与热情,有的学生上课无精打采,甚至上课玩手机,根本听不下去课。以设计为导向的教学方法就是要转变这种状况,授课以学生为中心,学生参与到课堂的教学中,每个学生都是承担设计案例的设计者,完成一堂课的教学需要由学生、主讲教师、设计室及实训中心多个方面配合完成。由于建筑结构课程是以设计为主的,其教学目的也是要让学生掌握工程结构设计理念,达到进行结构设计及能识读工程结构施工图。那么为了达到这上目标,有设计室参与到教学中是最好不过的了,因为可以通过设计室的实际工程项目作为授课的直接案例,这部分列入教师备课教案的一部分,每次课教针对相关内容进行案例布置,当然这需要教师通过事先将学生分组形式,将本次课程内容分组布置成设计任务,学生要完成设计任务需要掌握的理论知识,就是学生要主动探究的内容。教师可以借助于多媒体演示以及建筑结构模型实训室,让学生参与到理论知识学习中来,如设计任务解决需要的理论依据、设计原理、计算公式、公式的适用条件、以及设计规范等,学生都会感兴趣,此时教师讲授这部分知识,恰好与学生探究的知识达到一致,教与学的互动效果也达到了统一。同时充分利用实训室的教学条件,实现讲课、实训一体化。学生所学到的理论知识,通过实训室模型,达到了理论与实践的结合,学生的工程设计成果,交由设计室参与评定,这样能给学生营造出一种真实的工程设计氛围,极大地激发了学生的学习兴趣,学生被动学习变成了主动学习,学习效果也就体现出来了。
2.3以设计案例为导向的学生成绩评定以设计案例为导向的教学方法,需要从根本上改变以往的期末一次考试定成绩的方法。既然强调设计,那么考核方法重在设计过程的考核,通过考核及时了解学生在学习过程中对理论知识的认知程度、对实践知识的掌握程度,每个设计任务完成情况、设计方案的取舍、小组学生的协调配合等都能很好地反映出来,这样通过各小组对比,以及设计任务完成的时间、质量,根据事先确定的学习过程考核细则,可以对学生学习过程进行综合评定。
3结语
关键词:高层住宅剪力墙概念设计基础设计
中图分类号:[F287.8]文献标识码: A 文章编号:
1工程概况
某高层住宅小区,一共七栋塔楼,总建筑面积为 42688.21m2,地上 12层,地下室1层。住宅设计使用年限为50年,建筑耐火等级为二级。抗震设防烈度为七度,主体为剪力墙结构,地下室为框架结构。地基基础设计等级为乙级,12层塔楼及地下室为筏板基础,七层塔楼为柱下独立基础,本文着重论述了小高层及地下室的设计中应注意要点。
2 概念结构布置与设计
概念设计在建筑剪力墙结构平面设计中应尽量使 x向和 y向抗侧刚度接近,剪力墙不宜过多以免刚度过大,在梁系布置上也应力求受力明确,传力路径简捷,避免梁系为多重搭接传力,造成安全隐患。在竖向布置上也要力求均匀,避免少数楼层出现敏感薄弱部位,使结构整体形成均匀的抗侧力结构体系,在此基础上,结合电算才能作出安全、经济、合理的结构。在本工程住宅楼主体剪力墙时,x向剪力墙墙肢较短,y向剪力墙墙肢较长,墙肢尽量多做成带翼缘的L形、T形等,不做“一”字形短墙;高厚比多在8以上,通过这些措施使结构总体指标控制在规范允许范围内。总体指标对建筑物的总体判别十分有用。譬如说若刚度太大,周期太短,导致地震效应增大,造成不必要的材料浪费;但刚度太小,结构变形太大,影响建筑物的使用。
3 基础设计
目前,小高层建筑剪力墙结构设计由于考虑埋置深度的要求,一般均设置地下室。基础多采用筏板基础。合理选择筏板厚度及边缘挑出长度也直接影响结构整体安全和工程造价。该工程上部 12层带 1层地下室,根据勘察报告,取筏板厚为1000mm,经细算后筏板可减至800mm。由于地库室为单层框架结构,筏板基础厚度计算后定为250mm,为解决柱对筏板的冲切,对柱下局部范围加厚(见附图1)。经此处理经济性明显。因此,基础选型应作方案比较,才能选定经济合理的方案。而对于筏板厚度的取值,对小高层来说一般筏板厚初选时可按楼层数计,即每层按 50mm厚增加。如12层建筑则初选可取 600mm厚试算,试算后根据筏板配筋情况再逐步加大或减小。筏板厚度及配筋与地基持力层的承载力和压缩模量有关,同时应考虑桩冲切、角桩冲切、墙冲切、柱冲切及板配筋等多方面的因素进行优化调整才能取得较满意的结果。
筏板长度的设置应考虑地下室的使用合理性,通常采用设置后浇带来解决底板超长引起的收缩及温度裂缝。本项目采用添加剂以补偿混凝土的因水化热引起膨胀与收缩,或采用纤维混凝土等方法在一定范围内可不设或少设后浇带,并且对所设后浇带采取必要的保护和加强措施。该工程地下室长120m,大于规范要求的55m,故筏板基础采后浇带来解决结构超长的问题。并在塔楼与地下室之间设置后浇带,解决两种不同荷载之间的不均匀沉降问题(见附图2),效果良好。
4剪力墙设计
4.1 剪力墙合理的布置
剪力墙布置必须均匀合理,使整个建筑物的质心和刚心趋于重合,且x,y两向的刚重比接近。在结构布置应避免“一”字形剪力墙,若出现则应尽可能布置成长墙( h /w > 8);应避免楼面主梁平面外搁置在剪力墙上,若无法避免,则剪力墙相应部位应设置暗柱,当梁高大于墙厚的 2.5倍时,应计算暗柱配筋,转角处墙肢应尽可能长,因转角处应力容易集中,有条件时两个方向均应布置成长墙;规范中对普通墙及短肢墙的界定是墙高厚比8倍及8倍以下为短肢墙,大于8倍则为普通墙。该工程剪力墙布置后,刚心和质心x向在同一位置,y向相差0.5m,大大减小了扭转效应;主梁搁置在剪力墙上的,在相应部位设置暗柱,以控制剪力墙平面外的弯矩。
4.2剪力墙配筋及构造
4.2.1剪力墙配筋
该工程剪力墙一层墙厚为 250mm,其余地面以上墙厚均为200mm,水平钢筋放在外侧,竖向钢筋放在内侧。六层以下水平筋¢10@ 200双层双向,双排钢筋之间采用¢6 @ 400拉筋;六层以上¢8 @ 200双层双向,双排钢筋之间采用¢6@ 600拉筋。地下部分墙体竖向配筋¢14@ 200为主要受力钢筋,水平筋则构造配置,该工程均取¢12@ 150。地下部分墙体配筋大多由水压力、土压力产生的侧压力控制,简化计算后由竖向筋控制。为增大计算墙体的有效高度,可将地下部分墙体的水平筋放在内侧,竖向钢筋放在外侧。地下部分墙体钢筋保护层按《地下工程防水技术规范》第 4.1.6条规定:迎水面保护层应大于50mm。
4.2.2 剪力墙边缘构件的设置
试验研究表明,钢筋混凝土设置边缘构件后与不设边缘构件的矩形截面剪力墙相比,其极限承载力提高约40%,耗能能力增大20%,且增加了墙体的稳定性,因此一般一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部应设置约束边缘构件;其余剪力墙应按《高规》第7.2.17条设置构造边缘构件。
对于本工程剪力墙来说,其暗柱配筋满足规范要求的最小配筋率,建议加强区0.7%,一般部位0.5 %;对于短肢剪力墙,应按《高规》第7.1.2条控制配筋率加强区 1.2 %,一般部位1.0 %;对于小墙肢其受力性能较差,应严格按《高规》控制其轴压比,宜按框架柱进行截面设计,并应控制其纵向钢筋配筋率加强区1.2%,一般部位1.0%,而对于一个方向长肢另一方向短肢的墙体,设计中往往按长肢墙进行暗柱配筋并不妥当,建议有两种方法:其一,计算中另一方向短肢不进入刚度,则配筋可不考虑该方向短肢影响;其二,计算中短肢计入刚度,则配筋中应考虑该方向短肢的不利影响。建议该短肢配筋率在加强区取1.0 %,一般部位可取0.8 %。该工程地面一、二层设置构造边缘构件,纵筋最大直径为¢14,加强区暗柱配筋率最大为 1.45%,最小0.8%;三层及三层以上为构造边缘构件,构造边缘构件纵筋配筋率普遍在 0.6%~0.7%。
4.2.3 剪力墙的连梁
剪力墙中的连梁跨度小,截面高度大,虽然在计算中对其刚度进行折减,但在地震作用下弯矩、剪力仍很大,有时很难进行设计,如果加大连梁高度,配筋值有时反而更大。连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算到楼面标高。对于门洞,上述所示情况梁的高度是一样的;但对于窗洞,连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底,有时则高度太高,这样高跨比太大,并且与计算图形不符,相应配筋亦较大,不合理。所以连梁高度计算与设计统一规定从洞顶算到楼板面或屋面,对于窗洞楼面至窗台部分可用轻质材料砌筑。对于窗台有飘窗时,可再增加1根梁,2根梁之间用轻质材料填充。连梁配筋应对称配置,腰筋同墙体水平筋。该工程连梁截面均为墙厚×400mm,大部分连梁纵筋为4¢14,箍筋为¢8@ 100;个别连梁纵筋为 4¢16,箍筋为¢8@100。
5结束语
总之,小高层住宅剪力墙结构设计呈多样化的趋势,如何做到安全、经济需要结构设计人员通过充分运用概念设计把握结构的整体性,科学布置剪力墙,合理设计基础,这样才能有效地提升小高层住宅建筑的抗震性及安全性。
参考文献
据介绍,当地政府为了进一步打造温县陈家沟太极拳国际知名品牌、增加太极拳文化的影响力而开展此次征集活动,希望这座地标性建筑气势磅礴、外形壮美,蕴涵温县独特的地域文化,突出太极拳文化的特色,具备国际化的审美创意。
这次征集于2011年9月26日结束,要求设计方案附图片及文字说明。经专家审阅后,评出创意奖5个,每个获奖方案奖励现金2000元。最终确定为建设方案的,奖励现金1万元。
首部《中国太极拳大百科》出版
世界上第一部大型太极拳工具书《中国太极拳大百科》由人民体育出版社出版。该书由著名学者、太极拳文化研究家余功保主编,是迄今资料最为详尽、覆盖面最广的全景式太极拳图典。
《中国太极拳大百科》分为综合知识、太极发展、重要活动、太极人物、流派套路、基础理论、名词术语、太极功技、著作文献和组织机构十大类别。全书约100万字,汇集了古今珍贵的太极拳图片3000多幅,对各太极拳流派的典型拳势均进行解析并配有该流派代表性人物的示范拳照,全部彩色印刷。亚洲武术联合会名誉主席徐才为该书题词:“身心和谐,文化瑰宝。”中国书法家协会副主席王家新书写了《太极拳论》书法长卷。
《陈鑫太极拳法图解》首发赠书活动
河南省焦作市体育局、焦作市武术协会和太极拳研究会在焦作市举行了《陈鑫太极拳法图解》首发仪式和赠书活动,焦作市武术协会和当地的太极拳传习组织接受了首发赠书。
《陈鑫太极拳法图解》由陈东山、陈向武编著,以陈鑫原著拳法为基础,增加过渡图像,以图说理,以诀示要,并且采用教学光碟分段详细示范和解说,充分展现了陈鑫拳法的练习方法和技术特点。
形意拳祖师李老能纪念碑在河北深州落咸
“伟哉祖师,创拳艰辛;搏击江湖,拳法称神;行侠仗义,抗侮御敌;扬我国威,造就群贤;祖师遗泽,瑰宝生辉;万代景仰,昆仑巍巍……”这是日前在河北深州落成的形意拳祖师李老能纪念碑的部分碑文。
河北深州武术文化独树一帜,清朝末年李老能始创的形意拳在当时名声大噪,是我国四大名拳之一。2008年,深州形意拳入选“第二批国家级非物质文化遗产名录”。
形意拳尊岳武穆为始祖,其起源可以追溯到清初山西姬际可。据说姬际可曾习艺于河南少林寺,学习心意把,又精通六合枪法,后又得到岳武穆拳谱,并以岳飞拳谱为理论把大枪术化为拳法,融合原来学的心意把创出此拳。姬际可门下,分成河南、山西、河北等不同派系,分化成不同的名字传承,包括心意六合拳、心意拳、形意拳等。现代盛行的形意拳,是由河北深州李老能从山西戴氏心意拳发展出来的,并加以定名。
建筑机电设备的安装工期一般都比较短,专业性非常强,同时工程量比较大,监理的工作量相对也比较大,监理工作也直接影响到工程的质量与投入产出。本文对机电设备的安装工作中监理的任务进行展开研究,对工程监理的目标控制提供一定的建议。
关键词:建筑安装、机电设备、全过程监理、探讨
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:
1、机电设备安装全程监理的意义
机电设备安装的过程非常复杂,工序比较多,如果要对机电设备工程进行系统的控制,并完成建设目标就需要引进工程监理,工程监理可以完成对其的生产工艺以及生产设备等选择、成本预测、招标、评标、定标及合同谈判等等。工程监理可以控制目标,定期的进行检查,对实际进度与计划进度进行分析比较,如果存在偏差就要及时采取一定措施进行调整,保证工程能够按照一定计划顺利的完成。施工单位需要严格管理工程来确保工程的质量,我们需要对其进行跟踪控制,从各个角度考虑,机电设备的安装工程都需要全过程的监理。
2、机电设备安装工程监理的任务
2.1、全程监理设计标书。工程的招标书能够实现工艺的选择以及设备等选型,它的编写质量也关系到了投标商是否能够提高安装技术、合理的安装费用以及工期等等一些关键的因素。机电设备的安装是一个综合性的管理过程,尤其是工艺选择与设备等选型。我们需要对整个的设计过程以及最终的设计结果都需要按照设定的目标进行控制,这些目标包括投资目标、工期目标以及质量目标等等,我们需要对设计的可行性、合理性以及将来执行的有效性进行合理控制,保证目标在设计的过程中顺利进行。
2.2、组织论证。工程招标书是实现工艺选择、延续设备选型的关键阶段,其编写的质量关系到各投标商能否尽其所能提供技术先进可靠、费用合理、工期合适、运行费用相对较低的产品的关键环节。因此,项目业主必须对设计商提供的方案组织有关技术人员或专家对其进行审查论证。
2.3、设备制造监理。机电设备等制造与工艺选择是机电设备安装工程的源头,监理人员必须对机电设备的设计过程中使用的材料、工艺以及各个系统匹配程度、电气设计适用性、工艺设备间接口复核以及信息交流这些环节进行有效的控制。可以说设备在设计与制造的环节上至关重要的一个环节,监理人员必须严格按照国家规范以及设计图纸进行验收。
2.4、机电设备的安装过程严格进行监理。机电设备安装的质量影响到以后得设备调试,在安装时,有关技术人员需要对设备进行调整,现场开箱,再接着进行安装,安装完成后进行预调试、接口处理以及参数检验等等安装的过程,技术人员必须及时的记录设备在运行时的异常情况,同时及时调整,保证设备在安装调试时处在一个受控制的状态。
3、施工准备监理工作流程图
4、监理工作的目标控制
4.1、质量控制。(1)安装工程监理人员需要监管每一道安装工程的工序,及时的进行巡检,确保安装工程的施工质量,在机电设备安装的过程中,监理人员必须严格的对每个环节进行事前控制、事中控制、事后处理,严格审查安装工程的开工条件,同时,对施工单位要进行严格的资质审查。(2)建立起完善的质量控制体系。监理工程师在机电设备安装的过程中要严格审查施工单位的质量保证体系,并且及时发现其中的不足并联系施工单位,进行修补处理。修补完成后监理工程师要保证质量体系是完整的,然后制定出完整的质量验收程序,认真审核施工单位提交的施工组织设计以及一些技术措施设计。
4.2、进度控制。监理工程师必须对施工单位的进度严格的进行审查,监督施工单位的进度,并且要保证工程的质量,确保完成任务的同时质量也要能够符合要求。在施工过程中,监理工程师需要采取合理的措施,进行实时的控制。施工单位必须根据合同的规定,按照合同的内容及工期要求编制施工进度计划以及进度网络图,汇报监理部门审批。
4.3、投资控制。在机电设备安装的施工过程中,监理工程师需要对工程的投资进行如下几个方面的控制:协助甲方单位编制投资控制目标以及年度的投资计划;定期的审查承包单位提交的资金计划;按照合同规定进行现场计量以及签认,严格审核承包商的月计量报告,签发工程款支付凭证,建立支付台账,及时与工程量报价单和批准的资金流计划进行对比,发现偏差立即分析原因并报告甲方。
4.4、合同管理。施工单位在进行机电设备安装的施工时,必须严格的按照合同规定进行,监理工程师主要的职责就是这些,对于施工单位合同的管理内容有这些方面:全面的管理施工方合同,解释相关的合同条款,对于承包商下属的分包商进行审查,协助甲方与设计单位签订一些设计文件及施工图协议。
4.5、安全生产。检查施工单位的专职安全员的资质以及施工单位的安全工作体系,同时制定严格的安全规章制度,完善安全措施。同时,还要定期的组织安全生产会议,对现场检查存在的一些安全隐患进行处理,总结一些经验,参加重大安全事故调查,并且协助甲方审查事故报告。全面开展安全宣传教育,提高施工现场全体人员安全的意识。
4.6、设备管理。机电设备的质量控制是安装质量控制的前提。监理工程师必须要严格验收到货的机电设备数量以及质量,确保其与合同规定的数量相符合,严禁不合格质量设备入库。全体监理人员必须要有高度的责任心以及职业道德,强化专业知识,同时,丰富的经验也能保证机电设备的安装质量。
5、机电安装工程监理工作要点
5.1、图纸会审工作。安装工程要严格按照图纸进行施工,监理人员需要掌握国家的相关规范及强制条文,同时,必须要熟悉图纸。监理工程师必须要能发现图纸中存在的问题,及时提交给设计部门,甚至是要求审图部门重新进行审核。安装图纸中一般常见的问题如下:(1)安装与土建图纸不统一,专业的分工也就造成了水电与土建图纸的对比忽视,造成施工留下一定得隐患,主要有这几个方面,安装的立管位置与门、窗的安装及使用功能是否互相影响;层高及梁是否影响水平管坡度;消防喷淋头、烟感的位置是否合理;生活水管与消防水管的标高是否合理;电缆桥架走向;地下室的出墙洞预留位置。(2)设计图纸不规范。(3)人性化设计,有些图纸考虑到还是安全,进而忽视了建筑的实用性,在施工的过程中,我们要尽量的考虑用户的使用以及地域特点。
5.2、过程中检查。安装监理工程师需要经常到现场进行巡视,及时了解施工现场的情况,对于一些重点工序及施工部位要进行重点把关,要求施工单位对施工人员进行全面的技术交底,对于施工中的问题,要及时的通知施工单位进行处理,避免一些不必要的返工及浪费,确保工程的质量能够符合图纸设计以及国家规范要求。
结语
对于机电设备安装监理,需要更强的责任心及扎实的专业知识,对于施工过程要进行严格的控制,做好“三控一协调一管理”,不仅仅监督施工单位,也需要社会监管,同时还要能够监管好自身,正确的处理协调关系,保证施工的质量,能够平衡进度、质量、效益之间的关系,做到工程的优质高效。
参考文献
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