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关键词:建筑电气;消防设计
Abstract: the electrical building professional fire design should be in the fire and power distribution, fire emergency lighting, automatic fire alarm etc strict implementation of standard, to ensure that state fire under the operation reliability of fire control facilities. The architectural design of electric professional fire the common problems are analyzed.
Keywords: electrical building; Fire fighting design
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
引 言:建筑电气专业消防设计包含几个方面:消防电源及其配电、消防应急照明和火灾自动报警等方面。建筑电气专业消防设计是一项与现行消防法规联系紧密、政策性很强、技术性复杂的电气设计工作。本文对建筑电气专业消防设计中的常见问题进行分析。
1 建筑电气专业消防设计规范
目前,建筑电气专业消防设计规范主要有防火规范GB 50016--2006(建筑设计防火规范》(简称《建规》)、GB 50045--1995(高层民用建筑设计防火规范》(2005年版,简称《高规》)、GB50067--1997(汽车库、修车库、停车场设计防火规范》、GB 50098--1998((人民防空工程设计防火规范》、GB 50368--2005(住宅建筑规范》;行业规范JGJ/T 16―1992《民用建筑电气设计规范》(简称《民规》);专业规范GB 50116―1998《火灾自动报警系统设计规范》(简称《报警规范》)等。以上几部规范仅《民规》是国家建设部的行业标准,其余为国家标准(其中《住宅建筑规范》全部为强制性条文)。几部规范由于主编单位不同、时间不同,对相同内容要求也不一致。对设计者来说,强制性规范必须严格遵守,部标或行业标准应服从国标,后规范应服从新规范。
2 消防电源及其配电问题
(1)消防用电设备负荷级别应为建筑物最高级别。任一层建筑面积>3000m2的多层建筑,其消防设备负荷级别为二级(《建规》第11.1.1条),而其门厅、营业厅照明负荷级别却为一级(《民规》第3.1.2条)。消防负荷级别低于一般负荷级别,这有悖常理。
(2)当一类高层建筑两个电源引自室外变电所两段低压母线,应明确该变电所上一级两路电源来自两个不同发电厂或来自两个区域变电站。
(3)消防用电设备(以消防泵房、消防控制室较为常见)负荷级别应根据此设备保护建筑物最高级别确定。例如,有一消防泵房设在三层会所的地下层,但该消防泵房负责小区8幢一类高层及9幢二类高层的消防给水。该消防泵房内消防设备负荷级别应为一级,而不应根据其所在建筑级别确定。
(4)地下I类汽车库连通几幢二类高层时,其消防设备负荷级别应为一级。《高规》第9.1.1条规定,二类高层建筑应按二级负荷要求供电。《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》第9.0.1条规定,I类汽车库应按一级负荷要求供电。由于这种建筑各部分之间互相连通,火灾危险性大,灭火难度高,因此消防应按整体设计,不应各部分独立考虑,并应按建筑最高消防负荷级别为一级设计。
(5)对于屋顶层集中多台小容量一级负荷消防用电设备,有些设计者采用图1所示配电系统。虽然第一级配电装置、中间级配电装置中用电负荷全部为消防设备,该配电系统满足“独立形成防灾供电体系”和“消防用电设备专用供电回路”要求。但设计者未能深入理解GB 50052--1995《供配电系统设计规范》第2.0.2条规定“一级负荷应由两个电源供电;当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏”。由于存在多台用电设备,彼此间相互影响,增加一级配电就增加更多故障机率,消防用电设备供电可靠性得不到保证。
图1配电系统图
3 消防应急照明问题
3.1 备用电源的连续供电时间
关于消防应急照明灯具和灯光疏散指示标志的备用电源连续供电时间,《高规》和《建规》中规定:应急照明和疏散指示标志可采用蓄电池作为备用电源,且连续供电时间不应少于20 min,高度超过100 m的高层建筑连续供电时间不应少于30 min。《民规》附录C.3.12条规定,疏散指示标志灯的持续工作时间:高层建筑>30 min,超高层建筑≥60 min,备用照明的持续工作时间>120 min。GB 17945--2000《消防应急灯具》第5.1.2条规定:消防应急灯具的应急工作时间应不小T--90 min,且不小于灯具本身标称的工作时间。可见,4个标准或规范所规定的持续供电时间有3种不同的说法,从应用的角度来看,建筑工程中应按照持续供电时间不低于90 min (即《消防应急灯具》产品标准的要求)进行设计、生产、安装和使用。
3.2消防应急灯具的控制
3.2.1 应急灯具控制相关规定
做好消防应急灯具的控制,应熟悉以下相关规范内容。
(1)火灾应急照明设备应采用专用的供电回路,每个防火分区应有独立的应急照明回路。
(2)采用分散供电时,在各层(或最多不超过3―4层)应设置专用火灾应急照明配电箱或专用消防配电箱,并应在配电箱处实现2个独立电源(或双回线路)的自动切换。
(3)疏散照明采用带蓄电池的应急照明灯时,正常供电电源可接自本层(或本区)的分配电箱的专用回路,或接自本层(或本区)的专用消防配电箱。
(4)火灾应急照明应能在火灾确认、且切断有关部位的非消防电源的同时自动投入。根据工程不同要求,可采用消防值班室控制的应急照明模式,也可采用分散就地控制的模式。
(5)平时不使用的疏散照明应在消防值班室或配电室集中控制。
(6)备用照明为正常电源的一部分,同时使用时应分别设置配电线路和控制开关;备用照明仅在事故状态时使用,在正常电源故障时应自动投入工作。
(7)疏散照明和备用照明回路宜分开。
3.2.2应急灯具的控制
设计人员应深入理解应急照明种类:疏散照明(应急照明灯、疏散指示灯、安全出口标志灯)、备用照明、安全照明。建筑面积>400 m2的展览厅、营业厅、多功能厅、餐厅,建筑面积>200 m2的演播室及建筑面积>300 m2的地下室、半地下室建筑应设置疏散照明和备用照明。这些场所包含两种应急照明,应急照明控制时应特别注意。应急照明控制分为设有消防控制室、无消防控制室两种情况。
(1)对于没有消防控制室的工程,消防应急照明控制如图2所示。在配电箱集中操作方案一般适合于日常有人管理而且管理比较到位的公共建筑,而对于一般的无专人管理的场所,如出租的办公楼、店面、住宅等,也可考虑设就地开关,此时配电系统可采用二线一开关的接线,但电源开关必须常闭(设计应注明)且回路中的自带蓄电池灯具的充电线应引自就地开关前,防止充电线被就地开关关断,但不能将集中控制的灯具纳入该回路。为了让火灾中逃生的人员或消防人员在火场中能迅速识别、方便操作开关面板,应急照明的就地开关应选择带电源指示灯型号。此开关是消防设备,应有明显标志。图2(a)适合正常电源下不亮,断电后自动应急方式;图2(b)适合正常电源下常亮,断电后自动应急方式;图2(c)适合正常电源下由K(配电箱内断路器)集中控制亮灭,但不影响应急灯充电控制,断电后,无论K处于何位,均不影响应急正常启动或工作;图2(d)适合正常电源下由QK(墙壁开关)分散控制亮灭,但不影响应急灯充电控制,断电后,无论QK处于何位,均不影响应急正常起动或工作。
图2无消防控制的消防应急照明控制
(2)对于设有消防控制室的工程,消防应急照明控制如图3所示。强制接通应急照明是火灾自动报警的一项功能,应急照明箱配电系统及其灯具接线方案应与其相配合。基本有两种模式:一种是在配电箱与消控中心两地集中控制,另一种是由就地面板开关与消防中心强制接通。两种不同控制方式的灯具不应混接在同一回路。平时必须常暗,只有火灾时才接通的灯具不应与平时常亮的共回路,一般应各自独立回路。图3在消防一般状态时(非直接燃烧及邻近区域),使接触器J吸合,应急灯自动点亮,不再受QK、K控制;火灾进入危险期时,直接关断正常照明相线,使应急灯投入应急状态。
图3有消防控制室的消防应急照明控制
4 智能建筑中合用消防控制室时应注意的问题
火灾监控系统与智能建筑中其它系统的关系我国智能建筑的建设始于20世纪90年代初,随后便在各地迅速发展起来。2000年,国家了推荐性国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000)。建筑智能化是在建筑这个平台上,由三大系统组成:建筑设备自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信网络系统(CAS)。而 BAS包含了三个子系统:建筑设备监控系统、火灾监控系统和安全防范系统,即通常所说的 BA、FA、SA。火灾监控系统在建筑物中可以独立运行,除了完成火灾信息的采集、处理、判断并实施联动控制外,还应该具有与其他系统进行通讯的接口或进行远程信息传输。火灾监控系统可充分利用智能建筑的智能化硬件和软件资源实现联网通讯,为城市消防调度指挥中心、城市综合管理网络提供并与城市其他管理中心共享消防系统的信息。
结束语:
本文经建筑电气专业消防设计中关于消防电源及配电设计消防应急照明设计、火灾自动报警设计中常见问题进行了分析,分析了规范中与规定不一致的地方应采取怎样的方法解决。
参考文献:
[1] 北京市崇正华盛应急照明系统有限责任公司.自带电源型消防应急照明标志灯[G].
关键词: 数学建模 建筑设计教学 优化设计
随着科技的进步,数学的重要性愈来愈得到人们的认可,而数学建模作为广泛数学知识的应用,对培养学生的逻辑思维能力起着极为重要的作用,并对学生学习后续专业课程也起着重要的作用.特别是在一些工程建筑课程利用数学建模的思想去启发学生设计厂房、民用住宅、体育馆等其他建筑物,在很大程度上能够避免设计作品的空洞、华而不实、不具有实用性等不良状况.在对建筑物的停车场的设计教学中,可以引导学生融入数学建模的知识对停车场中的停车位进行优化设计,使其最大限度地满足人们实际生活的需要,丰富建筑设计的内涵.下面我们从数学建模的角度探讨停车场中的停车位的优化设计.
在保证车辆能自由进出的前提下,本着要求通道宽度尽量小的原则,我们来看一下一排车位之间的各个数据,每辆车均以角度θ停放,用W表示小轿车停车位宽度,L表示小轿车停车位长度,L■表示在建筑设计的教学过程中,我们可以考虑停车场的实际大小,结合建筑结构的合理性及美观性,调整这个模型,从而得到外观美、空间布局合理、使用价值高的设计作品.当然还可以考虑建设地下或者多层结构等方面,推广这个模型.建筑设计的本质在于为人的活动创造空间、改造环境,所以在建筑设计课程的教学中应以社会性、实用性为出发点,多方面地把高等数学,特别是数学建模的思想及方法融入其中,引导学生应用数学知识使设计作品具有较高的使用价值.
参考文献:
[1]王红专.数学通识课教学中融入数学建模思想的探索与实践[期刊论文]-海南大学学报(自然科学版),2010,28(2).
关键词:建筑设计;课程研究
BIM英文全称Building Information Modeling,即建筑信息模型,是指通过数字信息平台,对建筑物全生命周期的所有真实信息进行仿真模拟。而Revit三维软件是BIM平台下的最具代表性的设计软件之一,参数化设计、构件关联性设计、参数驱动形体设计和协作设计是该软件的主要特征。Revit三维软件的诞生及应用实现了一个简单快捷的建筑设计过程,它可以提高工程的质量和效率,降低成本增加收益,不能不说我们的建筑设计模式正经历着一场新技术的革命,而我们的教育也应紧跟时代的步伐,应用新技术实现建筑设计教学的新变革。
一、BIM技术应用现状
如果说用一个字来形容BIM在建筑业的现状,那就是“火”,这个“火”主要体现在以下几个方面:
第一是政策层面开始重视BIM,从建筑业“十二五”规划明确提出推进BIM协同工作等技术应用到2015年3月31日《建筑工程设计信息模型制图标准》的编制组成立暨项目启动会在标准院召开,都说明BIM是未来的趋势。
第二是业主开始关注BIM,越来越多的业主开始认识到国家对BIM技术应用的支持,开始认识到BIM给项目带来的价值,开始要求设计院或建造方应用BIM相关技术,并愿意为BIM带来的附加值付出更高的经济投入。
第三是设计院、企业开始应用Revit,部分走在前列的设计院、企业或机构开始创建自己的BIM部门、培养人才、以小项目练习、应用,开始从设计方着手,应用Revit给设计带来的变化及价值。
第四是建造、施工企业开始应用Revit,部分走在前列的承包商、施工方开始着手建立自己的BIM技术人才,尝试应用Revit建模给项目施工带来的帮助及参考价值。
二、将Revit三维软件引入建筑设计教学的可行性分析
近年来,房地产行业的不景气导致了整个建筑设计行业的低糜,对于我们建筑类高职院校而言,直接受影响的就是建筑设计专业学生的就业问题,很多毕业生被迫转业,或者从事着建筑相关的其他工作如装饰行业等。在我们的企业调研中,很多建筑设计院、设计机构都在积极地想办法求生存,而很多设计师都面临着失业的处境。在这场建筑设计行业的优胜劣汰中,只有更专业的企业和高技术的人员才能被留下来。高技术和信息化的建设成为企业变革的方向,也为我们的教学改革指明了方向。
BIM作为建筑界公认的革命性技术,大大提高了建筑信息化和建筑工程集成化的程度,引领着建筑数字技术走向更高的层次,将为建筑业界的科技进步产生无可估量的影响。BIM的火热带动了一些热门的“职位”,比如现在很多设计院和建筑施工企业、物业管理企业都在组建自己的BIM项目组,他们在招收大量的Revit工程师,熟练、成熟的Revit应用技术可以帮助我们的学生获得一份待遇较好的工作,成为他们实现梦想的工具。同时由于Revit的可操作性和软件本身包含信息的专业性,可以使一些非建筑设计专业的人员也能在一定时间的学习后能从事Revit工程师的职位。因此不仅建筑设计专业的教学要引入这一软件的教学,这个软件应该成为每个建筑类专业学生必须具备的技术,它的普及程度应该跟我们现在普遍使用的AUTOCAD一样。
三、将Revit三维软件引入建筑设计教学的预期成效
1.利用Revit软件,将会提高学生建筑方案设计的效率,Revit软件对于不规则形体的建模有其特有的优势。在传统的建筑设计中,我们会依赖sketchup、3Dmax或者犀牛等三维设计软件进行建筑方案设计过程中体块的推敲,这些三维设计软件只能够构件出模型的体量和表皮,大多都是由单纯的面片构件而成,而Revit的概念设计功能强大,能在建出复杂模型体块之后,将其转化为带建筑信息的模型,大大提高了建筑方案设计的效率和准确率。
2.利用Revit软件,可以让学生非常直观地了解建筑的构件及构件间的相互联系。在Revit中,墙、门、窗、柱子、楼梯这些构件被定义为具有现实意义的图元,这些图元包含了构件本身的构造信息,如墙体、楼板这些图元,你可以方便地指定它的保温层、面层、结构层、防水层等构造的信息,使我们非常直观地了解这些构件的结构组成。
3.利用Revit软件,可以让学生了解建筑模型各构件的材料组成,同时也可以查询到材料性质、厂家、价位等详细信息。
4.利用Revit软件,可以进行日照分析。它可以获取项目建筑物所在位置的经纬度,设定相关的太阳方位角和高度角之后就可以模拟现实的日照效果,并可以通过动画的方式记录下来。
5.轻松得到建筑施工图纸,并通过协同设计,使各专业的设计师在同一平台上完成同一个项目。
6.教师可以带领学生组建BIM团队,参与实际项目或项目研发,提高实战经验为学校带来声誉和利益。
四、困难分析
其实BIM的概念很早就提出来了,但是在很多设计院的推行过程中都受到了大大小小的阻碍,主要就是参与BIM项目的机会不多,没有团队,各专业间的配合问题,实战经验少等,而随着BIM的普及这些问题正在逐步被解决。但是,在高校,这种问题似乎更加严重,教师必须在项目的配合下讲解理论,理论知识会在项目实践中直接被印证,需要教师具备全面的建筑专业知识和很好的团队协作能力。
五、结语
论文摘要:以烟台大学建筑学专业本科《形态构成》课的教学改革实践为基础,对如何突出形态构成课在建筑学专业中的教学特色进行了初步的探讨。
形态构成作为一门设计类专业的基础课,旨在加强学生造型能力的培养。该课程一般分为3部分:平面构成、色彩构成、立体空间构成。从传统形态构成课程多年的教学内容来看,无论建筑设计、工业设计、机械设计,还是环境艺术设计专业等,形态构成课程训练的内容和方法几乎都是通过抽象的点、线、面、体来逐步培养学生的造型能力和审美能力;训练的步骤也是从二维平面向三维空间思维模式过渡。这种形态构成教学模式从20世纪引入我国建筑教育开始到现在,曾经对我国设计类教学中学生造型能力的培养起到了很重要的作用。但因为专业特色或专业侧重点不同,课程训练的内容和方法也应该有所不同。
以建筑学专业为例。以前,建筑学专业的形态构成是与本系视觉传达专业同堂上课,师资相同,讲授的课件内容和方法也都是传统沿袭下来的。但渐渐发现,传统的形态构成课程训练的内容和方法仅适应视觉传达专业的教学。因为该专业过多的是注重平面设计或二维空间的抽象设计。建筑学专业的学生,感觉形态构成课程纯粹的点、线、面学习很抽象,形态构成课的内容与建筑设计没有直接的关联。特别是平面构成和色彩构成,有点脱离实际。学生渐渐对形态构成课程失去了兴趣和学习动力。怎样才能激发学生对形态构成课的兴趣,让学生在学习构成课的过程中觉察它与今后建筑设计课的紧密联系,又如何突出构成教学的建筑学专业特色,成为我们探索建筑学专业形态构成课程改革的初衷。
2006年,经过酝酿,决定对形态构成教学内容进行大胆探索性的改革尝试。一反往日单纯抽象的点、线、面、体训练,而是将它们的训练结合在建筑平面、立面、形体的生成过程之中,即把点、线、面、体的训练与建筑平、立面以及形体的设计直接联系在一起。训练的要素不再是抽象的点、线、面、体,而是将建筑平面中的各个组成部分或建筑立面中的门、窗、细部构件连同构件的色彩、材质作为点、线、面、体的组成素材,成为建筑平面、立面的生成要素,按照构成的美学原则,进行一个平面或一段立面的构成训练,让学生在平、立面的构成过程中体验或掌握点、线、面、体的构成原理。例如在点、线、面的训练中,选取一段建筑立面(20cm×20cm,比例1∶50),让同学在这段限定的立面上,运用点、线、面要素做立面设计,立面设计要符合构成的美学原则。图1是学生的点、线、面作业,为了做到训练由简单逐步过渡到复杂,不仅忽略了建筑内部实际的建筑功能,而且也摒弃了色彩和材质在立面上的考虑和表达,只限定用黑白灰三色表现,目的是让学生能全心关注形状之间的构成法则。这个作业极大地引起了同学们的好奇心,他们在把玩建筑立面设计的同时,也体会和掌握了点、线、面的作用和美学的基本原则,学会了如何利用点、线、面来组织平面和立面,达到了训练的目的。点、线、面的练习,让学生寻找一些建筑平面,然后对其进行分析,抽出平面组成中的点、线、面组成元素。改革后的色彩构成。该作业是在第一个点、线、面作业的基础上,让学生将自己点、线、面作业生成的立面付上色彩和材质,体现色彩构成及突出某个或某些形式美的构成法则,目的是让学生学会在一个既成的建筑立面上进行色彩构成。这3个作业完成之后,同学感觉很新鲜、很兴奋,体会到了构成在建筑平、立面设计生成中的重要作用,达到了构成课与建筑设计课有机衔接的目的。新晨
关键词:民用建筑设计;工业建筑设计;传统教学模式
《房屋建筑学》作为一门专业基础课程,在工业与民用建筑工程、建筑工程、城乡规划等多个专业开设,涉及学生面广量大,并且是一门理论性和实践性都很强的建筑工程类的专业基础课。该课程介绍了民用建筑设计原理,建筑设计的基本步骤,房屋建筑的构造原理与构造方法等基本知识。随着我国建筑业的蓬勃发展,本课程对于所有与建筑工程相关的专业均是一门基础课程。如何让本课程起到承前启后的作用,整个教学过程显得至关重要。
一、目前该课程在教学过程中存在的主要问题
1.该课程涵盖了民用建筑设计和工业建筑设计两大部分内容,涉及公共建筑设计、民用建筑设计、单层厂房设计、多层厂房设计,但教学计划安排的课时量较少(64学时左右),对于厂房设计这部分内容只是一带而过的讲授,学生也是一知半解。
2.该课程的内容大多数为国家的规范、标准的解释,内容枯燥无味,在课堂中调动同学们的积极性较困难。由于该课程是学生较早学习的专业课程,对大部分建筑、建筑构件等概念无具体的认识,再加上大部分上课都是课堂理论教学,学习效果甚微,存在黑板上盖楼的现象。
3.由于土木CAD的快速发展,大部分学生认为手工设计、作图已经过时,对平时的手工大作业敷衍了事,造成对基本设计原理和制图标准掌握较差,看不到自己的劳动成果,以至于越学越对本课程不感兴趣。
4.教材中的作业、插图较陈旧,无法跟实际工程相衔接。
二、解决方法
1.《房屋建筑学》课程是理论与实际结合紧密的课程,应用性较强。传统教学模式主要强调课堂教学,配合挂图、录像,但受可实际参观的建筑工地的限制、学生在课外教学中对实际工程掌握和处理能力,受到极大的制约。加强多媒体立体课程的建设,在教学手段、教学方法上将发生较大的变革,在教学中课堂理论教学与知识的扩充及实践结合起来,利用多媒体课件密集的知识量,使理论与实践做到有机的结合。同时多开展第二课堂,让学生根据施工图动手制作相关模型,提高学习兴趣,比如制作楼梯间、基础等模型。
2.《房屋建筑学》课程教学过程中,仅以课堂教学内容为主的教授学生虽然易懂,但真正让学生动手设计时,学生会出现无从动手的尴尬局面。而立体化多媒体课程在教学设计时,强调利用各种信息资源来支持“学”、强调以学生为中心,注重自主学习、强调“协作学习”等。因此,这种教学设计强调学生课后以自主学习为主,对于像《房屋建筑学》这类课后需不断自学的课程,多层次的知识信息的组合将使学生学习更加合理、学习效果得以大大提高。
3.利用信息时代的教育技术,可以使《房屋建筑学》课程建设充分利用和优化教育资源,在学科建设和教学方法、教学手段、教学内容、教学效果、建筑教育普及等方面实施教学改革,满足教学内容更新经常化、教学活动实施手段多样化、学生学习合理化等新的教育教学标准。
4.在作大作业的过程中可以允许学生用计算机绘制较简单的图,但数量不超过3张,其他作业还是采用手工作图,其中有一张图纸要上墨线。可以避免学生应付做作业。
5.在开学初安排8个学时的实地参观学习,让学生认识建筑,为理论知识学习打好基础。
6.大力推广使用国内优秀教材。以知识点为单元组织教学,不断更新和深化教学内容,始终保持与国内外先进建筑技术水平的同步增长。
7.以网络为基础,课件上网,优秀作业展示,逐步实现课堂教学和网络教学相结合,适应现代教学要求。
8.在授课过程中,国内建筑和国外建筑设计方法、风格同步讲授,同时多讲国内优秀建筑的设计过程,充分调动学生的学习积极性。
三、结语
我国建筑业正面临着新一轮革新,对土木建筑人才的需求不仅表现在量上,而且表现为质的提高和飞跃,因此,教学内容的不断更新和发展是本课程教学的重中之重。
参考文献
[1] 傅文庆.现场教学法在《房屋建筑学》课程教学中的实践[J]科技创新导报,2008.31
[2] 刘志麟,刘丰贤.浅谈《房屋建筑学》教学[J]中国成人教育,2006.4
[3] 崔千祥,赵 武.房屋建筑学教学改革的探索[J]山东农业教育,2005.4
关键词建筑技术;教学改革;绿色设计;理论教学
引言
绿色建筑无疑是未来建筑发展的一个重要趋势。然而,我国传统的以建筑设计为主导的建筑教学中,都会偏重建筑的艺术性,忽视技术性,重主观分析,轻客观量化[1、2]。这就造成建筑师对技术的漠视和生疏,设计实践中建筑设计构思与绿色技术策略脱节;即使那些做了些绿色设计的方案,也很少能够进行量化分析。众所周知,缺乏数据支持的绿色设计很难做到真正的节能。此外,一些建筑师虽然采用了计算机能耗模拟分析,但对数值分析结果知之甚少,无法将分析与设计相关联[3]。如果不正视这些问题,这些绿色建筑设计就会陷入对形式的操弄和概念把玩中,走向“伪绿色”和“反生态”[4]。作为培养未来建筑师摇篮,大学建筑教育在灌输技术理论知识和绿色建筑设计理念方面责无旁贷。尽管我国高校建筑学系近些年来一直倡导绿色和可持续建筑教育,但我国大部分建筑学专业采用传统的线性教学模式[5],即将建筑技术理论和建筑设计分成泾渭分明的两条线,建筑技术课程在内容上偏重技术理论知识,枯燥深奥,与建筑实践联系较少,而在师资配备上往往选择纯技术背景的教师,由于不具备建筑设计背景,这些教师很少能将技术理论与建筑设计结合讲解,就更别提让学生将所学的技术理论应用到建筑设计之中[6、7]。笔者自2010年起在南京大学建筑与城市规划学院教授建筑学三年级本科的建筑技术课程。为改变当前现状,笔者尝试从建筑技术理论教学中引入绿色建筑设计,并在设计中强调计算机能耗模拟技术等一系列量化分析手段。笔者的教改无疑让建筑学学生更为重视技术理论和绿色建筑理念,然而却出现了一些值得探讨的问题,即学生往往过分重视理论和量化分析,忘记了建筑设计这一根本。论文分析造成这些问题的主、客观原因,并希望抛砖引玉,来引导和促进我国建筑技术课程的全面改革和创新。
1教学调整
笔者所教授的建筑技术课程有两门—‘建筑技术II-建筑声、光、热’和‘建筑技术III-建筑设备’,这两门都为技术核心课。前者为建筑学传统的‘建筑物理’,主要学习建筑热工、光学、声学中的概念和原理,以及一些基本的节能知识。后者为‘建筑设备’课程,主要介绍建筑给排水系统、采暖通风与空气调节系统、电气工程的基本理论、知识和技能。这两门课的主要特点是技术理论性强,学科跨度大,知识点多,涉及面广。为了使这两门课程能够更能适合当代绿色和可持续建筑发展,笔者在教学内容上做了以下调整和修改:(1)大量介绍绿色建筑优秀设计案例。除基础技术理论教学外,笔者介绍了大量的优秀绿色建筑设计。比如以伦佐•皮亚诺所设计的Tjibaou文化中心,来讲解如何利用当地气候特点来进行被动节能设计。在讲解建筑如何适应干热和湿热这两种不同气候特点时,以不同地域的当地民居为着眼点,从整体规划到单体建筑的设计案例来分析如何通过设计来应对不同的环境。(2)强调主动和被动节能设计的有机结合。被动节能设计强调的是建筑对气候和自然环境的适应,特别是在减少甚至是不依赖主动节能设备的情况下,通过建筑设计手段来创造较为舒适的建筑物理环境,这对于建筑学学生尤为重要。但同时随着建筑技术的发展,也不可能忽视建筑设备在建筑设计中所占的地位。笔者以ReynerBanham的《ArchitectureoftheWell-temperedEnvironment》一书为基点[8],讲解现代建筑技术如何影响和改变现代建筑设计和理念,帮助学生重视被动节能设计的同时,也要兼顾主动建筑节能设计。(3)注重大建筑环境的整体可持续发展。美国绿色建筑委员会(U.SGreenBuildingCouncil)建立并推行的LEED评估体系(LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign),对城市生态和基地的自然保护非常重视,特别是建筑节水和水循环利用方面,但相关知识在我国建筑学教育中却相对薄弱,仅在建筑设备教材中介绍了一些设备节水和中水处理的基础理论知识。对于如何通过利用规划和设计来综合考虑雨水收集、废水利用等则是完全没有涉及。为了增强这方面的知识,笔者引入了与建筑与景观设计最为密切的LID技术。LowImpactDevelopment(英文简称:LID)技术是20世纪90年代末发展起的暴雨管理和面源污染处理技术,和传统的技术如湿地、滞留塘、草沟等不同的是LID技术是通过分散的,小规模的源头控制来达到对暴雨所产生的径流和污染的控制,使开发地区尽量接近于自然的水文循环[9]。LID技术所涵盖的内容包括:城市自然排水体系、雨水花园、生态滞留草沟、绿色街道、可渗透路面、生态屋顶、雨水再生系统等都一一被介绍到,与LID技术相关的各种网站也都提供给学生[10]。(4)强化量化分析的意识和手段。我国绿色建筑节能设计面临另一个重大问题是缺乏量化分析,而真正的绿色设计往往需要客观数据的支持,只有通过对其绿色设计的定量评价,才具有可信性与科学性。为加强量化分析手段,笔者将Autodesk公司的Ecotect这一能耗模拟软件引入到建筑技术课程中。Ecotect具有较全面的整体环境分析手段,可以对建筑物的朝向、立面、空间划分等进行能耗比较分析。根据以往经验,笔者在教授过程中会一再强调计算机模拟软件的优劣性,以及如何解读模拟结果。此外,笔者还组织学生进行实地参观和测量、邀请校外专家进行专题讲座、参与各种绿色设计竞赛等一系列方式来加深和拓宽学生对绿色建筑理念的认识。
2绿色设计
为了让建筑技术理论更好地与建筑设计相结合,笔者取消了与设计课脱节的作业和理论知识考试,而是布置了一个既有建筑的绿色节能改造设计。选择既有建筑可以让学生掌握建筑技术的实践知识,而专项设计不仅可以节省设计时间,还能使设计课题更具有针对性。既有建筑的绿色节能改造设计分成两部分。首先是实地考察该建筑的现状,以小组为单位选择一个中型公共建筑,实地测量和评估该建筑的声、光、热物理环境现状,此外还要求学生去调查建筑的用水量、照明和设备用电量等能耗信息。在此基础上,就是针对改建筑进行绿色节能改造设计。设计要求是可以不考虑改造室内平面布局和建筑物整体结构的情况下,根据当地地理、气候特点,进行可持续再利用改造,如增加遮阳、绿色屋面(屋顶花园)、垂直绿化、被动和主动太阳能利用、雨水回收及再利用、固体垃圾分类处理等。为配合课程需要,设计还要求学生研究一些基础的节能设计手段,如改变既有建筑的窗墙比、增加遮阳、利用自然通风等,或改善建筑围护结构的保温隔热性能等手法,进行节能优化设计。尽管要求学生利用计算机能耗模拟分析等手段,定量研究不同的绿化节能设计,并进行方案优化比较,但也说明如果某些绿色节能设计较难进行定量分析,可采用概念设计,但需要有设计详图和一定的文字进行补充说明。笔者希望以建筑技术理论为主导的绿色建筑设计,可以改变建筑系学生重艺术而轻技术,重形态分析而轻客观量化的问题。然而两年的教改实验结果却令人失望,学生的绿色设计走向令一个极端。尽管也有一些优秀的绿色设计出现(图1),但大部分学生在绿色节能改造设计中过分看重技术和客观量化分析,反而忽略建筑设计这一根本,图2为一个典型的学生作业。笔者发现很多学生将主要时间和精力集中在计算机能耗模拟分析上,在节能设计上大部分学生倾向于利用技术手段而不是设计手法,如采用先进的建筑保温隔热材料来减少建筑的能耗。尽管笔者在今年增加了强制性被动节能设计要求,但很多学生往往采用一些如增加遮阳设计,减少窗墙比等简单的设计措施,真正好的绿色设计却很少见。此外,就是深入设计问题,如在课程中介绍了LID技术后,很多学生都想到收集雨水,但大部分只是简单地设计了一个雨水收集池,但却没有人能做进一步的考虑,包括如何处理收集来的雨水以及与周围环境相配合等。
3分析与讨论
论文参考文献真实规范的写作可以方便同一研究方向的研究学术者提供可靠有效的文献信息,也可以帮助读者了解作者对这一学术问题研究的程度。以下是学术参考网小编整理的关于建筑结构论文参考文献,供大家阅读欣赏。
建筑结构论文参考文献:
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建筑结构论文参考文献:
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[3]建筑结构杂志
[4]高层建筑结构概念设计
[5]北京市建筑设计技术细则-结构专业
论文关键词:建筑设计;技术;实践
1 引言
20世纪90年代以来,中国的城市建设进入了极速发展期,国内越来越多的院校竞相开设建筑设计专业,每年都有大量的毕业生离开校门。但是,这些毕业生中间却很少有人能够在离开校门走上工作岗位后迅速胜任设计单位工作,往往还需要设计单位较长时间的培养和锻炼。因此建筑设计作为建筑教育的主干课程,教学内容设置的合理与否直接影响到教学效果和毕业生的职业素养。为了把学生培养成为毕业后便能独立工作的成熟的专业人员,有必要将建筑设计课的教学做深入思考。
2 目前存在的问题
2.1 过分重视建筑方案设计技能训练
虽然目前国内各建筑院系师资力量、教学硬件设施及学生整体状况差别比较大,在建筑设计课程的教学安排上却基本一致,都是花好几年的时间来重复相同的建筑方案设计技能训练,而且绝大部分建筑院系对建筑设计课程的教学安排均是每个学期两个方案设计(每个设计8周时间)。在建筑设计类型的选择上主要体现为平行展开,虽然看起来是功能组织越来越复杂,建筑规模越来越大,但是从整体来看各个方案之间缺乏联系性,只是在重复建筑平面功能组织等少数技能的训练,学生的方案设计技能并没有实质性的提高。而对于建筑方案设计来讲最重要的建筑设计原理和设计方法却需要学生自己去悟,去总结。每次设计学生还来不及研究设计规律,就到了设计周,只能用一份图纸来作为设计的结束。也就有了那句最常听到的话;建筑设计需要天分。正是基于此很多学生在学习过程中就逐渐开始了自暴自弃,认为自己没有天分,根本学不好建筑设计。因此,尽管建筑方案设计技能训练在整个建筑设计课程中占绝对的统治地位,但是相当多的学生到毕业时其实并没有掌握好建筑设计的基本规律和方法。
2.2 没有将工程建造知识融汇到建筑设计中
由于我国建筑教育的历史使然,我国的建筑教育从一开始就被笼罩上了美术学院的色彩,重艺术轻技术。学生受社会氛围或者学校有意无意的影响,一味的只想创新、追求标新立异。由于学校在教学过程中并没有给学生灌输一个建造全过程的概念,目前的教学现状是绝大多数学生的设计只停留在方案设计阶段,缺乏相结合的工程建造知识进行进一步深入。虽然每个建筑院系的教学计划中都技术类课程的大量内容,比如建筑结构、结构选型、建筑构造、建筑物理、建筑设备、建筑构造等课程,但是学生一般重视不够,只是把他们作为辅助课程学习,在思想上没有认识到这些知识与建筑设计是紧密联系的。同时,这些技术类课程一般也都是由非建筑设计的教师讲授,相关课程的教师彼此之间也缺乏沟通和联系,无法从设计的角度对学生进行指导。这样一来,学生在校期间始终无法体会工程建造知识对建筑设计的支撑作用,不能将所学的工程建造知识自觉与建筑设计相结合。因此,尽管学生在建筑的平面和立面形式上花费了大量时间,却对建筑的材料、结构和构造缺乏思考,对方案设计的可实施性缺乏研究。
2.3 缺乏有效的工程实践训练
虽然每个建筑院系都会安排学生到设计单位或者学生自己找设计单位参加工程实践训练,但是设计单位出于对自身经济效益的考虑,无法让一个没毕业的生手去参加重要的工程设计,学生只能做些琐碎工作,很多有经验的建筑师也没有时间去给他们讲解设计中遇到的实际技术问题。同时,各个设计单位实力差别比较大,学生在实习期间遇到的工程项目差别也比较大。对于工程实践训练,学生、学校、设计单位等各方面的主观认识也有很多不足,因此工程实践训练的有效性很难保证,无法获得理想的效果。
2.4 缺少具有工程实践经验的教师
由于目前高校对于教师学历的严格要求,很多从未离开过学校大门、在校期间缺乏工程实践经验的高学历年轻教师站在了高校的讲台上。年轻教师本身就缺乏实践经验,又缺乏接受再教育的机会,最终导致无法给学生的设计进行技术指导,甚至不能为学生解决设计中对技术问题的困惑。与此同时,高校微薄的代课费也无法吸引校外实践经验丰富的职业建筑师到学校兼职代课,“请不进来,也送不出去”的现实状况直接影响了学生的学习效果。 3 改进的几点意见
3.1 注重对建筑设计过程的完整认识
建造是一项严谨的活动,为了改变只重视方案技能训练的教学现状,必须让学生建立对建筑设计过程的完整认识。建筑设计过程有广义和狭义两种界定方法。广义的建筑设计过程可以理解为从项目策划、项目的可行性研究到最终的建筑落成以及后期使用的全部活动。而狭义的建筑设计过程就可以理解为从设计前期的调研、收集资料开始,到方案的构思、深化,再到施工图设计的全部活动。对于建筑设计课的教学来说,可以从制定任务书阶段就鼓励学生参与,针对特定的教学目标,教师可以只给出大致的项目情况,具体的功能要求可以由学生通过调研、查阅相关资料来最终确定;根据教师把关后的任务书学生开始设计,结合技术条件和详细的构造,注重建筑与城市的关系等等,从方案设计逐步深入,直到最终的施工图设计,通过培养学生对设计全过程的把握,改变以往学生设计缺乏内涵的状况。
3.2 注重系统化的建筑设计方法
建筑学科作为一个工科学科,教学过程中应该多借鉴其他学科的教学经验。建筑设计课的教学,要尽量减少让学生“悟”的不确定性,给予学生系统的理论指导。首先,要向学生传授一些规律性的原理和方法,培养学生关注文脉、关注生态、环境等问题的意识;其次,设计题目需要打破以往以建筑类型为主线的设置方式,进而选择针对性更强、教学目的更明确的设计题目,比如材料与建构、复杂人文与自然环境下的建筑设计、结构选型与建筑形式、城市文脉与传统街区保护等等。系统方法的讲解再加上系统的训练使学生逐步掌握建筑设计方法,具备较强的方案设计能力,正应了那句话:“授之以鱼莫若授之以渔”,培养学生的能力胜过知识传授。
3.3 注重建筑设计的技术支撑因素
建筑是艺术和技术的载体,再好的形式也需要技术和材料的支撑,否则只能成为纸上谈兵。通过学校教育要让学生认识到设计不仅要考虑形式,更要关注建筑中的各种技术因素;方案设计不能只停留在形式层面,应该深入研究各种技术支撑因素。加强建筑结构、建筑构造、建筑材料、建筑法规等相关课程与建筑设计课程的横向联系,关注新材料、新结构等科技的新发展,端正学生对这些课程的学习态度。条件允许的话,最好有建筑设计专业的教师兼职任教相关技术课程,当然这一点实现起来可能有难度,但是可以邀请相关技术课程的老师加入到设计教学中来,在课程设计的全过程为同学们解决结构设计等技术难题。学生们加强了技术支撑的理念之后,有利于学校培养一出校门便能独挡一面、进行独立工作的职业建筑师,而不是只能设计外表绚丽、甲方满意,建造起来却造价昂贵的不切实际建筑的设计人员。
3.4 注重教师自身知识结构的不断完善
教师必须对自己严格要求,建立终身学习的观念,经常地对自己的教学过程进行反思,及时发现不足,不断完善自身的知识结构。建筑设计的教师不仅应该具备建筑设计相关的设计方法、工程技术、实践经验等专业知识,还应该具备广博的跨学科知识。不仅要专,而且要博;不仅要教书,更要育人。只有教师自身的知识结构趋于完善了,才能够更好地保证教学质量。
关键词:生态;建筑设计;策略
中图分类号:S891+.5文献标识码:A文章编号:
1.生态建筑的特点
生态建筑的概念主要包括两个方面,第一,提供有益健康的建成环境,并为使用者提供高质量的生存活动的小环境;第二,减少能耗,保护环境,尊重自然。生态建筑,是根据当地的生态自然环境,运用生态学.建筑技术科学的基本原理.现代科学技术手段等,合理地安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系,使建筑与环境之间成为一个有机的结合体,同时并具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力,以满足人们生活.工作所需的工作环境,使人.建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。它具有节地.节水.节能.改善生态环境.减少环境污染.延长建筑物寿命等诸多好处,可以使经济效益.环境效益和社会效益得到很好的统一。
2.我国生态建筑发展存在的问题
2.1缺乏对生态建筑的正确理解
生态建筑的概念国内外学术界有许多不同的解释,但核心的内容是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系,使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人认为只要将建筑物周围加一些绿化就是生态建筑,在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑,建筑物单纯的节能就是生态建筑,还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。但这些观点只停留在生态建筑的表面,对生态建筑的理解是不全面的。
2.2缺乏对农村生态建筑的系统研究
我国作为发展中国家生态建筑的系统研究不平衡,其中城乡的差别较大。目前各个学科研究的重点大多局限在比较发达的城市,缺乏对农村居住环境的系统研究,特别是东北地区。大部分的研究都从本学科(生态学、环境学、城市规划学、建筑学、农业建筑学、能源学)的专业角度出发,虽然研究的内容较为丰富,但是各个学科之间没有很好的结合起来进行深人的研究,特别是如何在特定地区将人居环境与植物环境工程结合起来是函待解决的课题。
2.3缺乏生态建筑的广泛实践
目前,我国建筑界发表了许多关于生态建筑的论文,这些论文对于宣传可持续发展的思想、推动生态建筑的发展起到了一定的积极作用,但绝大多数的论文都停留在关于生态建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导、国外先进生态建筑的经验介绍,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。
3.我国生态建筑设计的发展思路与对策
3.1贯彻以人为本的人文原则
国际建筑师联合会第十四次会议宣言指出:“经济规划、城市规划、城市设计和建筑设计应当是探索并满足人的各种需求”。满足人类生存和发展的需求,不仅是建筑发展的最终目标,而且是人类社会进步的根本动力。在未来建筑设计中,要充分认识和确定人的主体地位和人与自然的双向互动关系,强调把关心人、尊重人的宗旨具体体现在城市空间的创造中,以适应不同阶层、不同年龄、不同职业的市民的多样化需求。
3.2善于因地制宜,尊重环境属性
根据生态学的进化论,生态建筑设计包含着资源的经济利用问题,其中首要的是土地的利用问题。今后城市的发展,势必在有限的土地资源内展开,为了节省有限的土地,必须建立高效的空间体系,如在地面上建立亲和大自然、充满人情味的低层高密度建筑;利用生态技术建立起巨构城市,向地上空间要效益;充分开展城市地下空间的综合利用研究等,使城市地面、地下、空中连接为有机协调的立体网络。生态建筑设计强调与环境具有最佳关系,对环境破坏最小,一并充分发挥环境效益。与环境互选共生、共同增长是生态建筑设计的重要原因之一。建筑的选择做到充分利用原有的地形、地貌,与周围的环境特点以及当地的地理与气候特征相适应,做到“因地制宜”。
3.3增强使用者与自然环境的结合和协调
建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁,应尽可能多地将自然的元素引人使用者身边,这也是生态原则的一个重要体现。人是自然环境的一分子,人的活动必须建立在生态化的基础上,必须与环境建立起一种新的结合和协调关系。从建筑设计到建筑建造、使用、报废的全过程中,生态建筑对环境的破坏影响最小。与以往建筑设计相同,生态建筑应致力于为人类提供品质最佳的空间和环境,即使建筑本身对环境污染很小,极为节能,但如果人们的各项活动无法在建筑空间中顺利展开,其空间的存在与人的功能需求格格不人,这样的建筑无疑是失败的。生态建筑的功能应更趋合理,空间更加宜人,更有助于使用者与自然环境间的交流。它应该具备更良好的物理环境,尽可能地采用自然采光、自然通风,并具抵御自然灾害的能力。
3.4增加“绿色”面积,保护生态平衡
生态建筑外部与自然相呼应,内部空间的设计也应绿色化,即通过精心的室内设计,将室外的绿色引人室内环境。绿色植物可以制造氧气,吸收各种有害气体、虑尘、调节湿度、温度、减少噪音等。生态建筑的兴起为绿化环境开辟了广阔天地。通过建筑设计,可以使室内空间室外化,运用绿化、水面等划分空间,这些设计手法在建筑创作上最为常见。如建筑物内的共享大厅、内庭院,在其上部加一个可调节的开启式屋顶,根据时间季节的变化,由计算机或人工控制,达到室内温湿度的调节,又可使室内外空间连成一体。另一种设计手法也被建筑师经常应用:屋面绿化。不仅美化了环境,获得了良好的景观,而且对屋面刚性防水有维护作用。生态建筑在保护生态平衡、提高人居的自然度方面大有作为。
4 态建筑设计对策可以在以下几个具体环节上进行操作
首先,在宏观环境方面,城市规划设计要根据生态原则了解城市发展的自然过程,用它来指导土地的利用和开发建设,同时协调好城市内部结构与外部环境的关系,在空间利用方式、强度、结构和功能配置等方面与自然生态系统相适应;区域规划,则要与城市整体环境所设立的系统相衔接,研究探讨城市改造、更新过程中的复合生态问题等。其次,在微观环境方面,如单体建筑设计、园林景观设计等,要处理好整体与局部、建筑与自然因素的关系。由于微观环境方面极具广泛性和灵活性,所以,其具体途径和式、法非常丰富,蕴含着广阔的创造性生机。
另外,要完善生态建筑设计法律和规范。法律规范是建筑设计的基本依,直接影响我国生态建筑研究的战略方向。在生态建设方面,目前我国已颁布了《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国大气污染防治》、《民用建筑节能管理规范》、用于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见等法律法规,对我国节约建筑能耗,保护环境,保障人体健康,推进住宅产业现代化起到了积极的推动作用。政府通过立法对建材选择、每平米能耗标准,对生态技术研究、对可再生能源的开发等进行规范,不仅使建筑设计中采用的生态策略具有法律依,而且限制不利于生态环境和人体健康的建设行为,鼓励有利于生态环境和人体健康的建设行为,从而推动生态建筑的发展和小康社会的全面建设。
5.结语
生态化建筑建设是我国社会主义经济发展的必然趋势,城市的生态化建设与建筑的生态化建设不仅是经济发展的必然趋势也是历史发展的必然趋势。一方面,这是可持续发展的需要。另一方面,这也是城市建设与建筑建设的必然选择,是城市发展的一条新途径。生态建筑设计理论的发展能够引导建筑业的科学发展,丰富现代建筑理论和建筑艺术,推进整个现代化建设事业的发展进程。
参考文献:
[1] 姚学用, 刘玲生态建筑设计的初步探讨[J]山西建筑, 2007,(11).