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中圖分類號: TU2文獻標識碼: A
引言
隨著建筑技術的不斷發展,建筑體量增大、建筑復雜性提高,傳統的憑經驗、直覺的設計方法已無法適應建筑發展的需要。如何改進設計方法,適應不斷發展的建筑需求已經成為擺在建筑設計師面前的一個重大問題。
一、當代建筑設計方法的特征
1、柔性設計
由于使用起來比較靈活,因而柔性可做為物品來適應不同場合的使用特性,此外還可經過不斷的改良,換代更新來保證其具有的使用周期達到理想值,這也符合資源環保的理念。建筑材料在所有物品中算是比較符合上述所說特點的物品,也深受大眾的歡迎,滿足人們的生活需要,這是因為它是柔性的理念來構建的,成為一種柔性產品。
2、虛擬建造
如今計算機應用技術快速更新,新功能層出不窮,計算機軟件在建筑上的應用也非常廣泛,CAD便是其中使用較廣泛的一種。通常大家在虛擬的軟件環境下構建自己所想像的空間立體結果,即所謂的虛擬構建。這種新的軟件應用可有交效提高人們的空間想像能力,與人機友好界面、具有編程思想等特點使虛擬建造技術快速發展。
3、功能仿真
其實也可以事先設定一些邊界值,再利用CAE技術來實現功能的實現或研究,從不確定到確定,從抽象到具體,這些都是新時期計算機技術與設計方法的融合產生的特點。由于電腦的性能越來越好,在機器上進行模擬或仿真越來越容易實現,功能與容易完善,特別是PC機平臺下就能較好的實現虛擬構造的模型,并對其進行研究或仿真。
二、建筑設計的基本要求
1、秉持環保科學的建筑設計理念
在現代建筑設計中,建筑師應該充分考慮建筑物周圍的社會與生態環境,努力減少對周圍環境的影響,并力求建筑物與周圍環境之間的協調與融合。此外,在建筑設計中,應該積極發掘建筑周圍可以利用的資源,進行科學合理的資源利用設計,減少建筑資源消耗。
2、不斷追求建筑物功能的多樣性
隨著社會的進步與人們意識的提升,人們對建筑的多重功能的需求日益提升。在建筑設計與施工技術不斷發展的前提下,建筑師應該積極利用新型的建筑材料與先進的建筑理念,滿足人們日趨增加的多功能需求。特別是多媒體技術以及現代智能技術的進步,更是帶來了現代建筑設計的新革命。
3、探索延長建筑物使用壽命的方法
建筑物的建造是工人使用的,雖然建筑物的使用功能各異,但是多數建筑物都有著相同的命運,即隨著時間的推移而不斷老化與損傷,據統計傳統建筑物的使用壽命一般為五十到七十年。在現代建筑設計中,建筑師不斷使用經久耐用的建筑材料,摸索建設建筑物損失的建筑技術,來增強建筑物的耐用性與堅固性,從而提高建筑物的使用壽命。
4、積極追求建筑結構的合理設計
在現代建筑設計過程中,建筑師普遍使用計算機等高新技術,快速、高效地利用質量較高、材質輕盈的建筑材料,設計出抗震性強、耐久性高的新型建筑機構。這種新型的建筑結構一方面可以減輕建筑物的重量,另一方面,可以提高建筑物的空間利用率,降低相關的人力、物力以及財力的投入,保證整體建筑設計的科學與合理。
三、建筑設計的方法
1、平面功能法
平面功能法是解決絕大部分建筑功能的重要方法,在對建筑物的功能分析時就會對建筑平面進行具體分析,平面處理的好壞將直接作用于建筑的使用功能。所以我們所要研究的是怎樣通過使用科學的設計方法,設計出合理的建筑使用功能。平面功能法主要使用方法是:先分析用地之間的關系,通過了解建筑物使用的性質,從建筑的使用功能出發進行平面的合理組合,并且考慮建筑的空間設計。
2、結構法
結構法是結構主義的建筑設計方法,其表達的宗旨是通過建筑的結構形式來表達建筑的設計。建筑空間與結構的關系是密不可分的,我們可以通過結構設計的表達來詮釋建筑物的性質和形式。
3、構圖法
搞清楚建筑師是怎樣對其所設計的建筑進行定位是使用構圖法進行建筑設計的一個重要前提。建筑設計通過構圖的幾個重要因素來分析幾何形體之間的關系,從中分析出形體之間的主從、比例、對比、均衡、韻律等形式美的具體規律。
4、建筑沿革法
建筑沿革法主要是通過我們要系統的對以往的建筑設計進行分析,從中研究和提煉自然的法則、歷史、文化與人類的生活習慣及思想,以這些來作為建筑設計的出發點,從而進行相關的建筑設計,極力想通過設計的建筑去改變人們的生活習慣及行為習慣。這個方法對于建筑師是非常難掌握的。
5、符號象征法
符號象征法是我們把約定俗成的符號使用在建筑表面或內部的裝飾部位,或是用符號來演繹建筑平面和空間體量。雖然很多的建筑在設計時生硬的照搬這一特定的符號并不一定能很好的體現建筑的文化,但是這個方法還是大量的運用在一些對建筑形象有特殊要求的建筑中,例如企業可能想通過企業符號在建筑設計時很好的融入其中來展示企業的形象等。
6、綜合法
這個方法是以上幾種方法的綜合。在很多的群體建筑設計中,將不同的個體建筑分析為不同的幾何形體來作為總體設計的一個大方向,使每個建筑單體之間都存在著相互影響的關系。這種手法通常是運用到大型的綜合建筑設計中。
四、建筑設計方法的創新
1、建筑設計和城市設計相融合
眾所周知, 建筑的存在不是孤立的, 外部空間環境與場所不僅賦予建筑創作構思的某種特質, 而且包容著建筑形式、空間因素所不能揭示的豐富的美學形式要素。即建筑形態設計與環境形態之間存在內在的統一及和諧的邏輯規律。尊重環境的整體性、多樣性, 是創造整體藝術形象,表現現代建筑新美學觀念的重要因素;更能反映出建筑設計藝術的本體特征, 以及對城市文脈、環境文理的尊重和認同。
2、加強邏輯思維在現代建筑設計方法創新的運用
所謂加強邏輯思維的運用是指積極運用歸納、演繹的邏輯思維方法進行建筑設計創新的方法和途徑。通常來說邏輯思維設計兩個方面:
2.1 歸納方法主要是指建筑師對于個別建筑現象,進行科學的分析、比較,從而上升為一般適用的建筑設計方法與理念。運用歸納的方法,可以幫助建筑師將不同時間或者空間的個別建筑設計方式總結成可以普遍適用的建筑設計林與方法。
2.2 演繹方法就是指建筑師在實際的建筑設計中,對于一般的建筑設計方法進行檢驗與改進,并實事求是地利用到個別的建筑設計中。運用演繹的方法,可以減少建筑師的工作量,幫助建筑師之間交流經驗,從而提高建筑設計方法創新的水平。
3、加強現代建筑科技在建筑設計方法創新中的運用
現代建筑技術主要包括建筑材料與建筑設備兩個方面。一方面,材料技術式方法是指建筑師在現代建筑設計中,運用新型、節能材料,謀求現代建筑設計方法的創新。另一方面,設備技術方法是指建筑師在現代建筑設計中,積極引進與考慮先進建筑設備的使用,從而推進現代建筑設計方法的創新。
結束語
建筑設計涉及到多學科多方面的知識,建筑設計師要在滿足建筑功能需要的基礎上,加強對設計質量的把握,遵循建筑設計的相關原則,設計出舒適實用的建筑,滿足人們的居住物質和心理需求。
參考文獻
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1.1建筑生態設計思路生態建設是一門獨立的學科,主要探析建筑與生態之間的關聯。生態建筑,顧名思義就是要能體現出和生態環境和諧共處的性質。一般來說,建筑生態設計的過程中,要做到和周圍的各種環境因素相融合。同時,還應該充分地利用建筑設計、美學理念、環保理念等現代化理論和技術,例如ChuckanutRidge住宅,太陽能成為設計的亮點。屋外的電伏板為房間夜間照明提供能源,大大的落地窗充分接收陽光的明媚,房間內一片溫暖。該住宅的設計極大地響應了低碳世界的口號,見圖1。現在的居住建筑只講求快速建筑,大的居住容量,忽略了人們的居住感受,居住需求。普通樓盤的樓間距在越來越小,到處充斥著廉價房的感覺,售價卻是天價。政府與房地產開發商應當在保護當地綠化基礎上,增加綠化面積,改善人們的居住、生活、工作環境,提高空氣質量,不僅可以改變人們周圍環境,更可以提高城市的文化品位。一個綠意盎然的城市,處處生機勃勃,展現城市寬廣的胸懷。1.2建筑地域與環境設計思路所有建筑都不是單獨存在的個體,建筑的外部環境環境蘊含著豐富的建筑美學形式,建筑地域與環境之間應存在著和諧統一的關系。建筑建設所在地是該區域的重要組成部分,每一個地理區域都有其自身的顯著特征,建筑設計必須符合建筑地域的特點,秉承融入環境、保護環境的設計思路。對于這一點,就需要設計人員在設計之前深入的分析建筑物所在的環境區域的特點,在此基礎上,進行創新設計。結合當地的地理環境也將給設計師帶來靈感,設計出一個驚世駭俗的絕世好建筑。例如:美國位于熊溪河流水匹茲堡郊區,也被稱為考夫曼的房子,設計巧奪天工。可謂是現代建筑設計中的一個模型,該別墅由著名建筑師賴特設計。賴特作為有機建筑的倡導者,他設計的流水別墅充分結合周邊河流、巖石、樹木、鳥類。流水別墅是一個藝術作品。這個時候,建筑已經超越了建筑本身的功能,它可以和環境融為一體,變成可以讓人賞心悅目的景觀。1.3建筑新材料的應用隨著中國住宅產業化的發展,開發商、設計單位等也在不斷探尋建筑節能的方法。另外,新技術新材料也不斷涌現,如,聚氨酯墻體保溫材料、真空玻璃、節能窗、熱源水泵等廣泛運用,為打造節能建筑,甚至零能耗建筑,提供了條件(如圖2)。建筑外立面外層采用樹狀的幕墻體系,風格自由浪漫,雙層外墻之間采用雙層呼吸式外墻系統,同時在雙層外墻之間設置了氣候過渡帶,通過熱交換和除濕處理,經過各層窗空氣流通,最后通過屋頂綠化排出,整個體系將被動節能措施和樓宇生態系統較好地結合。同時,建筑還展現地域文化、歷史悠久、壯麗的河山、獨特的民族風情。例如,拉薩的建筑特色,充分體現了藏傳佛教的文化底蘊。藏傳佛教密宗信徒會曼荼羅是佛教教徒的想象物體,于是,他們把拉薩藏傳佛教寺院設計成曼荼羅絲絨手套的形態。看古今中外有很多典型的例子,如卡塔爾2022世界杯的體育場改造工作中,位于多哈的東海岸的體育城被設計師梅斯改造成極具民族氣息的建筑。梅斯的靈感來自阿拉伯貝都因人賬篷———傳統民居。貝都因人賬篷的伸縮性,可以調整容納人數、空間大小。體育城體育場將成為融入阿拉伯文化因素最多的建筑。球迷觀看精彩的比賽,為自己的球隊吶喊,同時可以感受阿拉伯深厚的文化氛圍。能夠結合自身優勢和文化內涵的建筑是獨具魅力的,而能夠結合自身的特點是建筑是充滿生機的。
2創新思維和實踐協調發展
2.1用創新思維指導實踐始終堅持以創新思維作為建筑設計的指導思維,用創新思維指導建筑設計的實踐工作,將創新作為建筑設計的追求,通過自身對創新思維的刻意的培養,以一種不自覺的方式,將建筑師自身的靈性融入到建筑之中,讓本無生命的建筑因建筑師的緣故而獲得新的生命,讓模式化的建筑變得更賦有個性化,讓建筑不只是建筑,更是一份具有美學價值的工藝品。2.2以實踐豐富創新思維用創新思維來指導建筑設計的實踐過程中,我們會獲得很多的設計經驗、設計理念、設計方法。同時,在具體的建筑設計過程中,處理各種設計因素的過程其實就是一個不斷發現問題,不斷解決問題,不斷完善創新思維,不斷吸取經驗教訓的循環過程。通過不斷匯總、分析、完善這些設計經驗、思路和具體的方法,將可以大大地豐富現代建筑設計的創新設計理念,更新設計師的設計理念,培養設計師的創新設計思維,提高設計師的創新設計水平。2.3科學專業進行教學,加強理論知識分析建筑設計專業的教學即要讓學生自己摸索、自己領悟,更要給予學生系統的理論知識。在教學的過程中,要傳授一些規律性的原理和方法,在教學課程設置上要有針對性和目的性。設計出的方案不能只停留在表面形式上,而是要注重內在功能技術的含量。要加強建筑構造、結構、材料的選用等相關知識的學習,關注新材料、新結構、新技術的發展。
3結束語
關鍵詞:建筑可持續設計方法;可持續發展;外窗設計
中圖分類號:TU201 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2010)-09-0269-1
0 引言
目前,資源短缺和環境問題已經得到了全世界的廣泛關注,同時也引起了建筑領域的專業人士關注建筑對環境產生的負面影響。在目前發現導致氣候變暖的有害物質中,大約50%的有害物質產生于建筑施工和運營過程當中。因此,建筑師們應該重新思考人、建筑和環境之間應該一種怎么樣的和諧關系,因此應該通過合理的建筑設計手段來減少這種負面影響。
1 外墻設計
在外墻上主要是要構建“可呼吸外墻”,其主要是通過架空地板、吸音材料、風扇、過濾材料等來構建,這樣就通過可以墻上的孔洞來使室內外的空氣和水分進行交換,這樣既有利于調節溫度和濕度,也有利于過濾灰塵和噪音。例如,近年來近年來許多高層建筑在外墻材料的構造上作文章,如采用新型復合墻體、中空玻璃“可控雙壁體”系統等等,也能收到良好的節能效果。
此外,還可以使室外空氣通過加熱或者制冷管道進入室內,這樣就能達到室外與室內空氣熱交換的目的,這樣空氣從屋頂通氣孔排出,同時也會帶走多余的水分、雜質和有害物。
這種自然被動的空調方式一般是人工可控的。其優點是,在創造健康自然高質量的室內空氣的同時,還能節約能源、減少污染和浪費。
2 外窗設計
一般來說,外窗一般采用雙層或者三層的玻璃窗。其最大的特點就是節約能源。通過與普通單層窗的比較,其隔熱性能高高2-3倍,費用僅僅只多15-50%。此外,還有眾多的優點,如隔音效果提高、采光好、視野開闊等。如果在建筑周圍外環境質量較差的情況下,則要認真考慮外窗是采用密閉還是可開啟的形式。如果采用可開啟的方式,則容易導致室內受外界干擾的概率大大增加,例如空氣污染、濕氣、灰塵、噪音等,同時也會造成熱冷流失情況的出現,降低隔熱效果,帶來安全隱患。
3 遮陽系統設計
遮陽系統主要是向陽的外立面或者采光屋頂上,具有可控性、可調節的特點,以達到不同時間、根據不同需要遮擋、反射和引光入室的目的。
在具體的操作中,通過新玻璃技術與室內外遮陽系統的有機結合,就可以綜合獲得環境適應性、自然光控制以及熱舒適性了。例如,卡雷爾藝術中心坐落于法國尼姆,由福斯特及其合伙人事務所設計,其體現出的優雅而直白地運用自然光就是一個很好的案例。由于不同區域采用不同的高性能透明或者半透明窗體,這樣就可以對自然光進行漫射或者將自然光引入室內,這樣可以最大限度地滿足自然光的設計要求。例如,百葉窗就可以通過多種方式對自然光進行遮擋或者漫射。在實際中,通過不同的組合方式,百葉窗可以與各種不同的照明和采暖要求相適應。通常就百葉窗的位置來說,水平百葉窗常用于遮陽中庭或者屋頂咖啡廳;可調節性百葉窗通常安在屋頂下部與天窗之間。在實踐中,百葉窗的位置和尺寸可以進行不斷的調節,但必須與各種自然光條件、立面朝向和活動相適應,以此來滿足不同的需求,并且它會始終保持著某種一致,巧妙地將各個部分連接為一個統一的整體。眾所周知,簡潔的百葉窗遮陽系統具有傳統窗體無法比擬的優勢,如與場地之間的關聯性、靈活性及透明性等。在這里,因為加入了遮陽和窗體技術,建筑設計手段得到拓寬,包括一座中庭(帶有一個優雅的玻璃樓梯間)和豐富的室內窗體形式,來獲得側窗和天窗射入的自然光。
約瑟夫?加特納父子公司是一家設計玻璃幕墻的事務所,坐落在德國貢德爾芬根的新辦公樓被作為該公司對建筑外維護結構整體性理解的一個示范項目。該建筑采用了一種照明和熱工需求的成熟方式,其得益于將窗體設計與各種遮陽設施的設計整合起來。該建筑為兩層,沿一條東西向的軸線設計,這樣南北向有光射入,從而解決了早晨和午后的自然光問題。門廳和中央天窗的設計減小了建筑物的進深。由于采用了優秀的自然光設計方法,該建筑外維護結構所承擔的采光負擔被減小。
上述案例采用看三維和多層次的獨特方法來設計建筑外維護結構,這樣就可以提高室內外空間的關聯性,從而能夠增進使用者與環境之間的聯系。此外,設計者在將玻璃技術與遮陽系統結合的時候,需要考慮建筑所需的靈活性、應變性以及使用者互動這幾個影響因素。在這里,我們所考慮的自然光技術主要是指玻璃技術、對窗體中空層的利用以及將窗體和遮陽系統結合起來的方法。隨著層次的增多以及實現更大的可變性,這些方法正在變得越來越與環境相適應。使用者與自然光系統和技術之間的互動越深入,他們對自然條件、氣候情況以及工作生活場所的意識也就越發強烈。
4 結束語
總之,要實現建筑業的健康發展,就必須追求可持續發展、發展綠色建筑。只有協調處理好建筑與自然生態環境之間的關系,才能實現真正意義上的感性與理性完美結合的建筑。
關鍵詞:建筑設計;建筑節能;措施
中圖分類號: TU2文獻標識碼:A
1.建筑設計的定義
通常所說的建筑設計,是指“建筑學”范圍內的工作它所要解決的問題,包括建筑物內部各種使用功能和使用空間的合理安排,建筑物與周圍環境、與各種外部條件的協調配合,內部和外表的藝術效果,各個細部的構造方式,建筑與結構、建筑與各種設備等相關技術的綜合協調,以及如何以更少的材料、更少的勞動力、更少的投資、更少的時間來實現上述各種要求。其最終目的是使建筑物做到適用、經濟、堅固、美觀。
2.建筑設汁的構成要素
2.1建筑功能是人們建造房屋的主要目的之一,是指所建建筑的用途和使用要求。
2.2建筑技術是建造房屋的手段,它包括建筑材料、建筑結構、建筑物理、建筑構造、建筑設備與建筑工程施工技術等各項技術保障。
2.3建筑藝術形象也是人們建造房屋的主要目的之一,它包括建筑群體和單體的體型、內部和外部的空間組合、建筑立面構圖、細部處理、材料的色彩和質感以及光影變化等綜合因素所創造的綜合藝術效果。
2.4經濟合理。建筑構造設計處處都應考慮經濟合理,在選用材料上應就地取材,注意節約鋼材、水泥、木材三大材料,并在保證質量前提下降低造價。
3.建筑設計的方法
3.1建筑設計要滿足使用功能的前提下,運用建筑設計的相關方法,通過建筑思想的引導,從而完成具有某種傾向的建筑作品。所以研究建筑設計方法也是分析建筑思想和作品的必經之路。建筑設計方法的產生在某種程度上是對人類生活與思想的歸納和總結,運用它能使我們具有科學嚴謹的研究態度去對待建筑設計。建筑實用、建筑思想、建筑手法,這三個因素是建筑師支撐建筑創作的基本內涵,也是建筑師在建筑創作過程中引導設計的主要依據,它們之間互為因果、互相依存。我們說建筑設計的前提是設計形成的建筑首先要滿足使用功能,在此前提下,通過建筑思想的指引,運用相關的建筑設計方法,可以完成具有某種傾向的建筑作品。建筑設計方法有:平面功能(流線)法、構圖法、結構法、符號象征法、建筑沿革法、綜合法。
3.2建筑設計的工作程序
設計者在動手設計之前,首先要了解并掌握各種有關的外部條件和客觀情況,這個階段,通常稱為搜集資料階段;
設計者在對建筑物主要內容的安排有個大概的布局設想以后,首先要考慮和處理建筑物與城市規劃的關系,其中包括建筑物和周圍環境的關系,建筑物對城市交通或城市其他功能的關系等。這個工作階段,通常叫做初步方案階段。
通過這一階段的工作,建筑師可以同使用者和規劃部門充分交換意見,最后使自己所設計的建筑物取得規劃部門的同意,成為城市有機整體的組成部分。對于不太復雜的工程,這一階段可以省略,把有關的工作并入初步設計階段。
3.3建筑設計原則
大量一般建筑的設計原則,應該是“實用、美觀、經濟”,少數特殊建筑的設計原則,也應該是“實用、美觀、經濟”,但也可以是“美觀、實用、經濟”。所以,“實用、美觀、經濟”,應該是建筑設計的普遍原則。其中居住區的空間與環境設計應遵守下列原則:合理布置公共服務設施,避免煙、氣、味、塵及噪聲對居民的污染和干擾;建筑應體現地方風格、突出個性,群體建筑與空間層次應在協調中求變化;精心設置建筑小品,豐富與美化環境;注重景觀與空間的完整性,市政公用站點、停車庫等小建筑宜與住宅或公建結合安排;供電、電訊、路燈等管線宜地下埋設;公共活動空間的環境設計,應處理好建筑、道路、廣場、院落、綠地和建筑小品之間及其與人活動之間的相互關系。
4.建筑設計要求
4.1技術設計階段是設計過程中的一個關鍵性階段,也是整個設計構思基本成型的階段。初步設計中首先要考慮建筑物內部各種使用功能的合理布置。要根據不同的性質和用途合理安排,各得其所。這不僅出于功能上的考慮,同時也要從藝術效果的角度來設計。
4.2當考慮上述布局時,另一個重要的問題是建筑物各部分相互間的交通聯系。交通貴在便捷,要盡可能縮短交通路線的長度,這不僅為節省通道面積,收到經濟效益,而且可使房屋內部使用者來往方便,省時、省力。
4.3當前,電子計算機的利用越來越廣泛深入,電子計算機輔助建筑設計正在促使建筑設計這門科學技術開始向新的領域發展。利用電子計算機,幫助設計者省時省力地正確解決極為復雜的問題,并替代人力,完成設計工作中繁重的計算工作和繪圖工作。這個新的動向目前雖處于開始階段,但它的發展必將為建筑設計工作開辟嶄新的境界。
5.建筑節能設計
5.1建筑節能的重要性
建筑節能有利于社會可持續發展和環境保護。我國建筑物的設計壽命一般不低于50年,在如此漫長的時間里,將耗費大量的能源,如何在提高室內舒適性的同時,提高能源的利用效率,不斷降低建筑能耗水平,走可持續發展之路,是實現我國國民經濟和社會可持續發展的重要保證,同時也是保護資源,減少環境污染的重要舉措。
5.2墻體節能設計
墻體是建筑物的主體部分,是建筑室內外熱交換的主要介質,增強建筑物的墻體保溫隔熱性能是達到建筑物節能目標的一個重要途徑。據統計,使用節能外墻與使用普通外墻,室內溫度相差可達4 ~ 10攝氏度,所以墻體的設計是不容忽略的一個方面。建筑物外墻除了應具有基本的承重、安全圍護等功能之外,還應考慮選用保溫隔熱性能好的墻體材料,對傳熱性好的墻體,或者是墻體中傳熱性好的部位應加設保溫隔熱層。
5.3屋面節能設計
屋面是建筑物受太陽輻射的各個外表面中,接受太陽直射時間最長的部位,因而受輻射得到的熱也是最多的,相當于東西向墻體的2 ~ 3倍,所以,對屋面的保溫隔熱設計對整個建筑物的節能效果尤為重要。通常情況下,屋面的保溫隔熱的材料宜選用膨脹型泡沫聚苯板等密度大、導熱系數小、憎水、吸水率較小的材料。此外,采用倒置式屋面將憎水性保溫材料置于防水層上,業會有效防止傳統屋面構造中防水層容易老化從而影響保溫隔熱效果的問題。而且,這種方法施工簡易,可廣泛采用。
5.4門窗節能設計
為了達到更好的節能效果,建筑物設計應少做落地窗、飄窗等。外墻門窗除滿足自然通風外,設計中應該凸顯東西南北開窗有別,不同功能房間開窗有別。面對冬季主導風向的立面,應盡量減少開窗面積。設置外窗部位,應提高外窗的密封性能,選用好的窗型,一般情況下,平開窗氣密性相對較好。采用塑料型材、鋁合金斷熱型材、玻璃鋼型材、鋁木復合材料等節能門窗配件,提高窗框的隔熱性能,減少窗框的外露面積,采用保溫隔熱性能好的中空玻璃、鍍膜玻璃等。實際應用經驗證明,采用雙層玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。
6.結語
建筑是經濟、技術、人文、藝術、歷史等各要素的有機結合。作為一種文化,它是不同生活方式在建筑中的反映。建筑師的意義就在于運用專業知識,以創造性的思維聯系歷史和未來,使多種趨向中未成型的選擇更加接近于社會。建筑設計節能涉及到多方面的知識,建筑設計師要在滿足建筑功能需要的前提下,加強對設計質量的把握,遵循建筑設計的原則,設計出實用舒適的建筑,滿足人們的居住物質和心理需求。
參考文獻:
【1】劉加平;建筑節能與建筑設計中的新能源的利用;能源工程.2010
對于建筑行業來說,其主要的工作就是通過對自然環境的改變,為人們提供一個能夠更好的適應自然的生存環境,其能夠滿足人類的物質和精神需求。而隨著我國經濟的發展,環境問題逐漸引起人們的重視,為了能夠更好的保護人類賴以生存的環境,我國逐漸引進了生態建筑,其能夠更好的保護人類的生存環境,減少人類對自然環境的破壞。生態建筑在建設的過程中,能夠大大減少建筑垃圾的產生,降低建設成本,另外,生態建筑講究人類和自然的和諧統一,在建設的過程中盡量減少對環境的破壞,而是在以盡量破壞環境的基礎上對人類的生存環境進行改善,既能夠保證人類的物質和精神需求,同時也能減少對環境的破壞。
2生態建筑的設計原理
2.1生態建筑和自然環境和諧相處
對于生態建筑來說,其在設計的過程中,必須遵守和自然環境的和諧共生原則,既能保證建筑物符合人們的生活要求,同時還不能對環境造成太大的破壞。因此,在進行生態建筑的設計時,需要遵循兩個原理:保護生態系統的平衡以及保護建筑物周圍環境的生態平衡。在對建筑物的能源供應進行選擇時,盡量選擇節能環保的能源,像太陽能和風能等。另外,在進行建筑物的設計時,需要對建筑物周圍的環境進行全面的勘察,像光和水等,除此之外,還有人們生活所需要的建筑視野等因素,通過對這些因素進行全面的了解,選擇合適的生態建筑設計方法,既能保證對周圍環境的保護,同時也能滿足人們生活的需要。像在選擇采光時,需要選擇合適的窗戶位置,保證其既能進行有效的采光,減少能源的浪費,同時也能保證通風,使建筑物居住之后能夠減少能源的消耗。
2.2節約能源
隨著我國經濟的發展,人們對能源的節約觀念越來越重視,而對于生態建筑來說,其在進行設計的過程中,需要將節約能源原則應用在整個設計理念中,通過合理的設計方法,降低能源的消耗,為環境保護提供更多的幫助。另外,節約能源觀念的使用,還能減少建筑物設計過程中不必要設施的建設,降低建設成本,且使建筑物顯得更加簡約,提高人們的生活品味。在進行生態建筑的設計時,奢華和貴氣等建筑理念是完全沒有意義的,其建設的最主要目的是實現對周圍環境的保護以及減少能源的消耗。為了實現這一目標,在進行生態建筑設計時,需要對能源的消耗進行嚴格的控制,保證能源能夠滿足人們的需求,但不會產生浪費。另外,在設計的過程中盡量選擇污染程度低且能夠減少能源消耗的原材料,其在建設過程中能夠降低對環境的破壞,且材料需要盡量循環利用,減少向周圍環境排放污染物的現象。
2.3廣泛應用新技術
在進行生態建筑的設計時,能源的節約是必須要考慮的問題,其最主要的問題就是通過對能源的節約實現對環境的保護,因此,在進行生態建筑的設計時,往往需要對能源物質進行重復性的利用,減少廢棄物的排放。此外,在進行生態建筑的設計時,需要多引進一些先進的技術,提高材料的利用率,另外,通過一些環保材料的使用能夠減少對周圍環境的破壞。像在進行生態建筑的采光設計時,首先需要考慮的如何利用自然光進行有效的采光處理,因此,需要對當前的自然光照規律進行準確的調查,然后在此基礎上采用合適的采光設計原理。另外,水資源是人類生存的根本,在進行生態建筑設計時,需要對水源進行充分的考慮,既能保證水資源的提供不會破壞當地的地下環境,同時又能滿足人們的生活用水需要,且在對生活污水進行處理時,需要采用先進的污水處理手段,盡量對水資源進行重復性利用,提高水資源的利用率,降低對當地環境的破壞。而建筑材料在選擇時需要盡量選擇一些能夠降解的材料,其在建筑完成之后產生的建筑垃圾能夠很好的被當地環境所分解,減少對當地土質的破壞。
3生態建筑的設計方法研究
3.1生態建筑整體設計方法
想要對生態建筑的設計方法具有全面的了解,首先需要從整體上對生態建筑設計中存在的問題進行研究。對于生態建筑的整體設計方法來說,其主要包含以下兩個內容:建筑和自然環境以及建筑和社會環境之間的共生。首先是建筑和自然生態環境之間的共生,為了保證建筑建設完成后能夠擁有更好的環境優勢,在進行建筑場地的選擇時需要對建筑周圍的環境進行認真的勘察,然后選擇能夠提高人們生活質量的環境場地。另外,在選擇建筑方法時,需要首先對當地的土質等進行詳細的勘察,保證建筑物建設完成后不會對當地的土質造成破壞,保證生態平衡。而在建筑基地選擇完成之后,還需要保證建筑物建設過程中盡量減少對當地自然生態環境的破壞,保證當地環境生態的完整性,特別是植物和當地的地形等。然后是建筑和社會環境之間的共生。也就是建筑在使用周期內需要能夠和當地的社會環境相共融。首先,對于一些古建筑物,在進行生態建筑的設計時,需要考慮到其應有的價值,不可破壞其原有的整體價值,而是需要對其擁有的特色景觀進行繼承和發展。然后是對當地城市生態景觀的保護,這是保持當地獨特環境的重要方法。此外,在繼承和發展傳統古建筑的基礎上,還需要不斷吸引其他國家的優秀文化,改善當地的城市發展現狀,增加當地建筑發展的活力。
3.2高效無污染的設計方法
對于生態建筑的高效無污染設計方法的選擇,主要分為兩個方面,一個是高效,一個則是無污染。對于生態建筑的高效來說,其主要表現為建筑的節能減排,在進行生態建筑的設計時,往往需要不斷引進先進的節能技術,提高資源的利用率,像太陽能和光能的利用等,通過這些新技術的使用,能夠大大降低建筑使用過程中的能源消耗。另外,為了能夠更好的提高建筑物的節能設計,在選擇建筑材料時,還需要盡量選擇一些節能材料,像能夠通過太陽光的熱能對室內溫度進行控制的新型外墻材料等。隨著我國科技的不斷進步,太陽的使用越來越常見,且由于其屬于清潔能源,在使用的過程中不會產生污染,我國對其進行了大量的研究,目前已經投入生產中的太陽能節能材料已經很多,像建筑外墻材料和太陽能熱水器等。
3.3靈活多樣的設計方法
在進行生態建筑的設計時,需要采用靈活多變的設計方法,也就是在選擇設計方法時多加關注建筑材料選擇的合理性。對于生態建筑設計師來說,建筑材料的選擇在很大程度上決定建筑物的建設效果,通過生態建筑材料的使用,工程建設完成之后能夠更多的使用清潔能源,降低了對周圍資源的使用和破壞,且由于清潔能源一般是來自自然環境,其成本相對較低。另外,清潔材料由于對環境的破壞較小,在建筑過程中產生的垃圾較少,能夠降低對周圍環境的破壞。而為了適應我國可持續發展的國策,建筑行業對建筑材料的質量提出了更高的要求,為了能夠更好的保證生態建筑對周圍環境的保護,在選擇建筑材料以及對其進行加工和維護時,需要對生態建筑材料的組成和對環境的破壞力等進行詳細的調查,促進生態建筑行業的發展。
4結語
1.1柔性設計
現代建筑的設計要求靈活性,所以柔性被做為來適應不同場合的使用特性。除此之外,柔性設計還要經過不斷地改良,通過不停的更新來保證其具有的使用周期達到理想值,同時還要求其環保性和節約性。建筑材料就比較符合上述特性并且可以有效滿足人們的生活需要,因而受大眾的支持。其實,建筑材料設計就是以柔性的理念來構建的。
1.2虛擬建造
現今的科技發展迅速,計算機應用技術也隨之快速發展、不斷更新。在現代建筑的設計上,計算機應用技術起著非常大的作用,計算機軟件在現代建筑中也有很大的應用,其中就有現代建筑常用的CAD軟件。在虛擬的軟件環境下我們可以構建自己所想象的空間立體結果,這個通常被稱為虛擬構建。這種構建與人機友好界面、具有一定的編程思想,這些使其得以快速發展。
1.3功能仿真
現代建筑依靠科學技術得以快速發展,利用計算機分析建筑設計通常要設定一些邊界值,然后利用CAE技術來實現對其的研究,這個研究從抽象到具體、從不確定到確定,是計算機技術與建筑設計方法結合產生的特點。電腦的性能一般較好,這樣就可以利用計算機技術實現虛擬構造的模型,進行對建筑的功能仿真。
2現代建筑設計的構成分析
2.1建筑功能
在現代建筑設計中,建筑功能是重要的構成要素之一。建筑功能是人們建造房屋的主要目的之一,它所代表的是所建建筑的使用要求以及建筑用途。現代建筑除了計算機軟件等現代技術外,構成要素與傳統建筑基本相同,都是由木材、石材、鋼筋等建筑材料構成。大多數建筑的建筑功能是居住,其應用時間一般較長,所以對建筑的耐久性要求是非常高的。除此之外,建筑的建筑功能還應滿足實用性、適用性以及安全性,這些是建筑師必須考慮的。
2.2建筑技術
建筑技術在本質上是一種建筑手段,是建造房屋的手段,其構成要素主要有建筑工程施工技術、建筑設備、建筑構造、建筑物理、建筑結構以及建筑材料等技術保障。一般而言,建筑技術在建筑設計中有關鍵性作用,它提供技術保障。除此之外,還要注重建筑材料的選擇,它在建筑設計中也很重要,要嚴格遵循建筑結構設計規范,按照建筑物理的一般要求,在建筑施工技術與建筑設備等方面進行較為詳細的整合與設計,以更全面的考慮與分析問題。
2.3建筑物的藝術形象
人們建造房屋不僅僅是為了居住,還為滿足視覺等精神面的享受,建筑藝術形象就是因此而誕生的。建筑藝術形象包括建筑細部處理、立面構圖、光影變化、材料色彩、建筑內部和外部的空間組合、建筑群體和單體的體形等,這些綜合因素創造了綜合的建筑藝術效果。其中,建筑外部造型設計著重追求整體建筑形象的新、特、奇,表現建筑的外在魅力,突出自我并且要求一定的親切感。與此不同,建筑內部空間設計則主要以舒適實用為原則,以最大程度的實現空間利用為目標,而所有這些目標的實現都必須以建筑設計為基礎。
2.4建筑設計經濟合理性
一般而言,現代建筑所需的資金較大。在現實中,建筑發展的主要阻力也是資金不足問題,因此,建筑設計的經濟合理性也變得非常重要,成為現代建筑設計的一個重要考慮問題。因資金問題,建筑構造設計處處都要考慮經濟合理問題,包括選材、加工、應用等各個方面,要最大程度的使經濟合理就應就地選材,減少運費;注意節約木材、水泥以及鋼材三大材料,并且要在保證建筑質量的前提下降低建筑的整體造價。建筑技術經濟問題主要存在于建筑方案中的平面布置為內廊式還是外廊式、結構形式選擇、基礎類型選用、層高與層數的確定、立面形式的選擇以及進深與開間的確定等方面。根據科學的統計,在技術經濟合理的情況下,工程造價可以降低5%~10%,同時還可以提高建造效率。
3現代建筑設計中應該遵循的原則
3.1綜合性與整體性原則
在現代建筑設計中,綜合性設計原則主要從建筑設計功能、要素、相互關系、發展歷史以及結構組成方面進行考察,在這一過程中一般要進行基礎性綜合分析,其分析目的是將每一個層次的考察結果具體的反映到應用過程中,從而在根本上保障建筑設計整體與部分的高度統一;整體性設計原則則是將建筑物從細小部分進行整理與規劃,在部分與整體中形成相互依賴、結合以及制約的關系,其目的是科學展示建筑工程設計運動規律以及系統的特征。
3.2動態聯系原則
在建筑工程設計中,聯系設計能將考察對象具體的融入到建筑環境和建筑系統中。環境是現代建筑工程設計的外界條件,這一體系在一定的環境中得以形成與發展,并且它與建筑工程設計外界系統相互影響。動態聯系原則主要是指探究系統變化、內外聯系、活動方式及系統發展方向時,進行建筑體系調整以及建筑相關運作規律。
3.3有序性與結構性原則
在現代建筑工程設計中,由于系統整體上具有有序性和層次性,同一層次的系統常存在相干性的關系。所以,在工程設計中必須科學區分每一個環節的使用功能及相互關系特點。除此之外,建筑工程設計的結合方式一般采用結構式,它是建筑性能的核心載體。
4現代建筑設計方法創新階段分析
4.1準備階段
眾所周知,現代建筑設計方法的創新是建立在仔細考察創新客體基礎之上的。就現代建筑設計方法的創新來說,其首創性可能源于客體自身的各方面之上,因此,創新客體各方面的集合就是現代設計方法創新的可行性空間。雖然現代建筑設計具有多個創新角度,但并非每個建筑設計在各個角度都可以達到創新的成果。因此,在主體應用建筑設計創新方法時,要對創新客體在相應方面具備創新條件與否進行注意,若不具備創新條件,那么建筑設計方法的創新便無法成立;此外,建筑設計創新的可行性空間也會受到外部條件的影響,換言之,現代建筑設計的創新點并非完全固定,其范圍可能會隨著外部條件的變化而擴大或者縮小。即使在現代建筑設計的某個創新點之上已有了較為成熟的做法,但是在外部條件發生變化時,工作人員還是要運用相應的創新手段,對原有設計方法予以創新。因此,對建筑設計客體創新的可行性予以一定的了解,是開展方法創新的重要條件,同時也是建筑設計方法創新的重要起點。
4.2選擇階段
在知道開展創新的客體具備創新可行性之后,需要進一步將對于所需建筑設計方法創新上的選擇給完成。一個優秀的現代建筑設計方法的創新成果在其選擇階段也必然是成功的,在這一點和普通建筑設計是一樣的。但是,普通的建筑設計方法可產生也可不產生創新的成果,但是建筑設計方法的創新的主要目的就是創新建筑設計的方法,因此,在研究之中必然不會將偶然產生出或者無意識產生出的建筑設計方法創新成果歸入到建筑設計創新方法中,其能夠有效的保證選擇的有效性;通常而言,目標的有效性選擇能夠直接涉及到建筑設計方法創新的主體。在創新目標的選擇以及選用的建筑設計方法的創新間是相互對應的。這符合科學方法論里對方法認識的相關內容。
4.3實施階段
現代建筑設計方法創新的實施就是采取適當的創新手段,對現代建筑設計方法中的相關內容予以科學的改造,從而形成建筑設計創新方法。現代建筑設計方法的創新結果可是多方面的,這就顯示了事物發展之中的矛盾性,這種矛盾性使得現代建筑設計方法的創新朝著兩個方向發展:(1)朝向肯定自身的方向發展;(2)朝向否定自身的方向發展。開展建筑設計方法的創新的主要目的就是對創新的過程予以控制,使得其能夠朝著肯定自身的方向不斷發展,從而達到成功。積極而有效的控制能夠有效提升建筑設計方法創新的成功率。控制建筑設計方法的創新需要眾多方面的作用,在設計方法創新的過程控制必須要滿足一定的主客觀條件的要求,因為其發展的多向性,所以應該選擇一個方向作為建筑設計方法創新的主要方向。
5結束語
關鍵詞:建筑設計方案;優選方法
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
建筑設計的理念是著眼于持久的長期價值,它通過良好的功能與適用性的產品,在很長一段時間里,能夠給消費者帶來很高的價值。因此在目標要求、市場要求、銷售要求、材料要求、結構及其要素的合理選用與商品生命周期間的配合下。形成了最佳配比和系統優化的組合,避免了資源的浪費及增加無效的投入。
1、建筑工程設計方案優化概述
建筑工程方案設計是依據設計任務書而編制的文件。主要由設計規范,設計圖紙,投資估算,透視圖四部分組成,是關系著國家及地方有關工程建設政策和法令的基礎文件,是建筑工程投資有關指標、定額和費用標準的規定。建筑工程設計方案對建設投資有著重要的影響,通過科學的建筑工程設計方案優化能夠有效降低工程造價10%左右,同時還能夠對工程施工成本、施工質量起到簡介的促進作用。因此,加強對建筑設計的優化,提高投資率,提高綜合競爭力有著重要的影響。
2、建筑工程設計方案的優化分析
由于建筑工程設計方案對工程投資有著重要的意義,因此,加強建筑工程設計方案的優化已經成為現代工程建設的重要工作,是影響投資收益、建筑施工質量與成本控制的關鍵。
2.1建筑工程設計方案現狀分析
目前我國的建筑工程設計方案主要是本著對投資方要求負責的理念進行,有關部門僅對圖紙等進行簡單的審核,這就造成對建筑工程設計方案缺乏必要的考核與評價。而且投資方沒有充分認識到方案設計對投資的影響,僅注重投標價與標底價的差距。因此導致在投標過程中方案審核不細、概算粗略、要求出圖時間緊、刻意壓低設計費用。種種原因導致了建筑工程設計方案沒有得到足夠的重視,設計方案的優化也無從談起,最終導致工程投資超標的現象屢屢發生。
2.2如何提高我國建筑工程設計方案優化水平
建筑工程設計方案優化水平的提高不僅僅是提高投資方對設計方案的認識,還要通過國家主管部門提高監管力度、提高設計監理推廣、完善有關法規、強化綜合性設計方案優化等多方面工作共同提高我國建筑工程設計方案優化水平。通過建筑工程設計方案優化不能夠單純的強調節約投資,應從綜合性考慮出發,注重設計的科學性、技術的先進性,以提高設計價值目標為基礎、總體效益為出發點,從而達到建筑工程設計方案優化效果。
3、設計方案評價模型
對多個建筑設計方案進行評價,其中,專家有nE(nE\5)個,記為Ek(k=1,2,…,nE)。
建筑設計方案有m個,記為Ai(i=1,2,…,m);一級評價指標有t個,記為Cj(j=1,2,,, t),對于一級指標Cj有s個二級評價指標,記為Cjq(j=1,2,,, t;q=1,2,…, s),依次類推。ωk表示專家給出的指標權重值(ωk為三角模糊數),右下角下標表示不同指標層中指標的權重。專家Ek給出建筑設計方案Ai關于評價準則Cjq的評價值為三角模糊數。
1.1 評價指標的構造和約簡
在系統分析建筑設計方案的基礎上,給出建筑設計方案初始評價指標,然后采用粗集理論[1]進行指標約簡,去除非重要指標。
1.2 指標評價值的規范化處理
指標類型有效益型、成本型。效益型指標是指標值越大越好的指標,成本型指標是指標值越小越好的指標。為消除不同物理量綱對評價結果的影響,對各數據進行規范化處理。若為成本型準則,則作下列變換:
若為效益型準則,則作下列變換:
1.3 評價指標權重的確定
首先構造指標重要性兩兩對比判斷矩陣Rkj,Rk,計算得到指標權重,并求其期望: 。為方便權重合成,對其進行歸一化處理:
計算得指標層二中指標對目標層的權重: 。
1.4 設計方案的評價計算
結合前面得到的建筑設計方案,每個評價指標的評價值和指標權重對每個專家不同設計方案的評價值進行計算。
通過IAHP法計算專家組中專家權重,滿足,指標群體評價合成。
1.5 設計方案的識別排序
本模型采用改進的公式[5]作為排序依據。
。
其中,K為評價者的風險態度,我們定義專家的風險態度為中性。計算dK(Z(Ai)),然后按照dK(Z(Ai))從大到小進行排序,得到設計方案的排序序列,dK(Z(Ai))越大設計方案越優。
2 實例分析
某開發公司欲對三個建筑設計方案進行評價。該公司針對調查對象編制調查表,對5位專家進行調查,結合決策者的意見,制定出設計方案的評價指標體系,同時通過對專家進行調查,得到5位專家對指標權重的模糊判斷矩陣(本文以專家E1對設計方案A1的評價過程為例闡述設計方案評價的計算過程)。
2.1 構造指標評價標準
指標等級評價標準規定如下:評價值≥85為優,評價值為85~75是良,評價值為75~65是中,評價值≤65為差。
2.2 評價指標的構建及約簡
專家調查得到初始評價指標。經過約簡處理,得到指標體系如下:功能指標(C1):房間組合(C11)、通風(C12)、保暖(C13)、采光(C14);技術指標(C2):結構形式、耐久性(C22)、方案的可行性(C24);經濟因素(C3):工程造價(C31)、土地利用率(C35)、工程工期(C37);設備指標(C4):消防(C43)、給排水(C45)、污水處理(C46);形象與環境指標(C5):空間體型(C51)、與周邊的協調(C54)、色彩(C55)。
2.3 建筑設計方案評價的計算
1)評價指標的規范化處理。在對指標體系進行分類后調查得到專家E1對指標的初始模糊評價值,并對模糊評價值進行規范化處理,結果如下:房間組合(C11): (0. 887 6, 0. 909 1, 1. 000 0)、通風(C12): (0.898 9,0.920 5,1.000 0)、保暖(C13): (0.764 0,0.829 5,0.939 8)、采光(C14): (0. 887 6, 0. 909 1, 0. 988 0)。其他指標采用同樣的方法可以得到數據結果。
2)專家的指標權重計算。專家E1對設計方案各指標體系給出兩兩對比判斷矩陣為R1,R11,R12,R13,R15。分別代表指標層一中五個指標的重要性對比判斷,指標層二中各分類指標相對重要性對比判斷。對其進行一致性檢驗,一級指標的權重數據計算結果為(0. 434 5, 0. 253 6, 0. 136 7, 0. 099 1, 0. 076 1)。同樣方法,可以得到二級指標的權重數據。
3)建筑設計方案的個體評價。通過公式得到專家E1對設計方案A1的綜合模糊評價值Z1(A1)。Z1(A1)=(0.861 7,0.896 0,0.935 5)。其他建筑設計方案的個體評價的處理過程與A1類似。
4)確定專家權系數。通過對專家進行調查得到專家相對權威性對比判斷矩陣RE。通過公式計算得到最優傳遞矩陣。對數據進行歸一化處理得到5位專家各自在專家組中的重要性權重:
ek=(0.238 7,0.071 9,0.160 0,0.356 1,0.173 3)。計算得到建筑設計方案群體評價模糊數Z(Ai)。A1: (0.872 5,0.886 5,0.912 9),A2: (0.811 7,0.875 1,0.936 7),A3: (0.806 9,0.870 5,0.915 6)。
2.4 建筑設計方案的排序
計算dK(Z(Ai))。在這里我們定義專家都是風險中性的,所以K=0.5。計算結果如下:d0.5(Z(A1))=0.889 6,d0.5(Z(A2))=0.874 7,d0.5(Z(A3))=0.865 9。排序得d0.5(Z (A1))>d0.5(Z(A2))>d0.5(Z(A3))。通過分析可以看到:建筑設計方案1優于建筑設計方案2,建筑設計方案2優于建筑設計方案3。
3 結語
本文建立了基于三角形模糊理論的建筑設計方案評價模型。首先對專家評價指標權重進行確定;其次,對專家重要性權重進行計算,在體現了專家個體評價相異性的同時,又避免了采用傳統AHP法計算時復雜的一致性檢驗;最后,通過排序法得到了不同建筑設計方案的優劣順序。實例證明該方法對于解決建筑設計方案評價問題是科學有效的。
參考文獻:
建筑設計是指建筑物在建造之前,設計者按照建設任務,把施工過程和使用過程中所存在的或可能發生的問題,事先作好通盤的設想,擬定好解決這些問題的辦法、方案,用圖紙和文件表達出來。使建成的建筑物充分滿足使用者和社會所期望的各種要求。廣義的建筑設計是指設計一個建筑物或建筑群所要做的全部工作。設計工作常涉及建筑學、結構學以及給水、排水,供暖、空氣調節、電氣、煤氣、消防、防火、自動化控制管理、建筑聲學、建筑光學、建筑熱工學、工程估算,園林綠化等方面的知識,需要各種科學技術人員的密切協作。
二、建筑設計的構成要素及原則
(一)建筑設計的構成要素
1.建筑功能是人們建造房屋的主要目的之一,是指所建建筑的用途和使用要求。
2.建筑技術是建造房屋的手段,它包括建筑材料、建筑結構、建筑物理、建筑構造、建筑設備與建筑工程施工技術等各項技術保障。
3.建筑藝術形象也是人們建造房屋的主要目的之一,它包括建筑群體和單體的體型、內部和外部的空間組合、建筑立面構圖、細部處理、材料的色彩和質感以及光影變化等綜合因素所創造的綜合藝術效果。
4.經濟合理。建筑構造設計處處都應考慮經濟合理,在選用材料上應就地取材,注意節約鋼材、水泥、木材三大材料,并在保證質量前提下降低造價。
(二)建筑設計原則
1.整體性設計原則:整體性設計原則是把要設計的建筑作為由各個組成部分構成的一個整體來全面研究整體的功能、構成及其發展規律,從整體與部分相互依賴、相互結合、相互制約的關系中揭示系統的特征和運動規律。
2.綜合性設計原則:對任一系統的研究,必須從它的要素、結構、功能、相互關系、歷史發展等方面進行綜合地考察。在綜合的過程中把分析有機地給合起來。從綜合出發,在綜合的基礎上進行分析,再回到綜合。每一層次分析的結果都要反饋到上一層次的綜合去與整體進行比較,按照比較的差異從新進行分析、修改、整合,使部分與整體達到高度的統一。
3.聯系性設計原則:聯系性設計原則要求要考慮到相互聯系的諸多方面,不僅要考察研究對象這個系統本身的各個方面,還要考察系統的環境。環境是系統存在的外部條件。系統都是在一定的外部環境中發生、維持和發展的,與環境中其他系統有著種種相互聯系和相互作用的。這種相互作用包括:環境給系統提供的資源和壓力、系統給環境提供的功能和污染。因此,系統與環境是互塑共生的。
4.動態性設計原則:動態原則就是要探索系統的內外聯系及系統發展變化的方向、趨勢、活動的速度和方式,還要探索系統發展的動力、應用和規律。對于建筑設計來講尤其要立足現在,兼顧未來,把握時代的發展方向。
5.有序性設計原則:高層系統是由低層系統組成的,低層系統對高層系統具有構成性關系,同一層次的系統之間存在相干性關系。因此,系統都是有序、分層次的,是層層相包的結構關系。而且層次越低,結合度越強;反之層次越高,結合度越弱。結合度遞減,層次結構更加穩定,由此可見,使用房間對功能區、單體對群體、基地對環境都具有構成性關系,其結合度應遞減方能促進結構和功能的穩定。如果一個功能區過于依賴于它的上層系統,一旦上層系統中某個環節遭到破壞勢必會影響到它的使用功能,甚至會癱瘓。因此,正確地確定各部分的關系,有效地進行功能分區,合理地組織各種流線和空間序列,是建筑設計中應認真對待的重要環節。
6.結構性設計原則:結構是要素在關系作用下的結合方式,是性能的載體,普遍地存在于事物之中。結構決定性能,性能表現可以反作用于結構。要素是結構的賴以結合者,要素運動的穩定與否、發展方向將影響結構的穩定與否和方向。關系是將要素連接起來的作用,是構成系統的紐帶,關系質和量決定結構性能的穩定性。因此,必須了解它的結構。
7.最優化設計原則:系統形成的過程實際上是差異整合的過程。差異的事物能夠整合在一起,它們之間必定有同一性,相互需要、相互支持、優勢互補,這是整合的前提和基礎。通過差異的整合使建筑的各個部分有機地組織在一起,激發出正的整體效應,促進“整體大于部分之和”。
三、建筑設計的程序與組織
建筑設計的程序包括:方案階段、初步設計階段和施工圖設計階段。
初步設計階段:首先應重新熟悉設計任務書、踏勘現場,進一步收集在設計中會有用的資料。切實了解項目所在地的環境情況和當地的一些有關的地方性法規。
初步設計階段的圖紙和設計文件,要求建筑專業的圖紙標明建筑的定位軸線和軸線尺寸、總尺寸、建筑標高、總高度以及與技術工種有關的一些定位尺寸,在設計說明中則應標明主要的建筑用料和構造做法;結構專業的圖紙需要提供房屋結構的布置方案圖和初步計算說明以及結構構件的斷面基本尺寸;各設備專業也應提供相應的設備圖紙、設備估算數量及說明書。
在完成了初步設計的設計文件后,設計單位應當經由建設單位向有關的監督和管理部門提交全部初步設計的設計文件,等候審批。
施工圖設計階段:對初步設計的文件進行細化處理,達到可以按圖施工的深度,并且滿足設備材料采購、非標準設備制作和施工的要求。
施工圖設計階段的圖紙和設計文件,應提供所有構配件的詳細定位尺寸及必要的型號、數量等資料,還應繪制工程施工中所涉及的建筑細部詳圖。其它各專業則亦應提交相關的詳細的設計文件及其設計依據,并且協同調整各專業的設計以達到完全一致。
在施工圖文件完成后,設計單位應當將其經由建設單位報送有關施工圖審查機構,進行強制性標準、規范執行情況等內容的。
四、設計思維的創造性與個性化
建筑的個性,不僅來自于其形式,而且要在滿足其使用功能需要的基礎上,符合使用的個性和審美要求,通過把人的情感方式和生活方式客觀化,創造一個具有文化意味的人性化的空間,使建筑以及和建筑相關的一切都帶有人格的力量。個性化設計內涵其實就是一種“以人為本”的思想,是對人性關懷的一個表現。
參考文獻:
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1、綠色建筑涵義的界定
綠色建筑,又稱生態建筑、可持續建筑,其核心含義是指從循環經濟的視角出發,在建筑全生命周期(建造、使用和拆除)中實現資源消耗“減量化”原則,最大限度地減少不可再生的能源、土地、水和材料,同時產生最小的直接環境負荷,并給人類提供健康和舒適的環境質量及服務效果。建筑節能,內含是指“提高建筑中的能源利用率”。當今社會面臨的能源供需矛盾以及如何提高能源利用效率等問題,為綠色節能建筑產業的發展提供了機遇。
2、綠色建筑設計的原則及標準
2.1綠色建筑設計的原則
2. 1.1環境整體優化
綜合考慮人居環境的調研、規劃及設計,綠色建筑外部要強調與周邊環境相融合,和諧一致、動靜互補,做到保護自然生態環境。設計要追求最佳環境效益,主要表現在保持當地文脈,重視建筑場地對地形、地勢的利用,加強綠化,用獨特的美學藝術讓建筑體現時代精神。
2 .1.2滿足經濟合適性原則
綠色建筑設計是設計最經濟的建筑。經濟是綠色建筑設計一直追求的本質的原則。 綠色建筑應體現對能源的節省,既是節能、節水建筑,又是對環境破壞最小的建筑,盡可能利用可再生能源,如太陽能、風能等,并行工程技術,加大智能化設計,最大的滿足經濟合適性,使其得到較好的經濟效益和社會效益。
2.1.3體現舒適健康原則
樹立以人為本的設計思想,綠色建筑設計的重要任務是確保建筑的適用性和使用者的健康,增強人與自然環境溝通,讓人們在健康、舒適、充滿活力的建筑中生活,主要體現在創造良好的通風對流環境,增加建筑的采光系數,保證室內空氣質量、熱環境、噪音和電磁場輻射等因素對人的影響。
2.2綠色建筑設計的標準
2.2.1綠色建筑法規體系,遵守《節約能源法》、《可再生能源法》、《民用建筑節能條例》等法律法規的配套措施,并遵照執行規劃設計階段的綠色建筑專項審查制度、竣工驗收階段的綠色建筑專項驗收制度等;
2.2.2綠色建筑應尊重自然、保護生態、與自然協調發展,盡可能減少人工環境對自然生態平衡的負面影響。
2.2.3綠色建筑要滿足利于人的身心健康的同時,避免或最大限度地減少環境污染節約自然資源和能源,最大限度地提高建筑資源和能源的利用率。采用耐久、可重復使用的環保型綠色建材,充分利用太陽能、風能等自然清潔能源
3、綠色建筑設計方法
3.1追求綠色建筑與大自然的和諧是設計的完美境界 。
引人綠色建筑理論。城市開發建設應與當地自然環境、資源、社會、人文等背景相結合,在加快建設的同時,創造性地保護和利用已有條件。一方面,改變不合理的布局模式、區域劃分、空間結構和資源配置;另一方面,讓城市的歷史文脈、自然地理特征得以沿襲。
(2)從整體出發,通過借景、組景、分景、添景多種手法,使內外環境協調。例如:騫奇城市河道的住區宜充分利用自然水資源,設置親水景點;臨近公園或其他類型景點資源的住區,應考慮設計景點視線通廊,促成內外景點的交融;毗鄰歷史古跡保護區的住區應尊重歷史,讓珍貴的歷史文脈溶于當今的景點設計元素中,使其具有鮮明的個性,并為保護區的開發建設創造更高的經濟價值。
3.2追求舒適和健康是綠色建筑設計的基礎
(1)加強環境綠化。隨著社會的發展,人們已經深深地感受到環境對人的身心健康的重要性,綠化不單是可以創造空間,還可以美化環境,創造良好的生活氛圍。因此,在人居環境區的設計中,一定要注意綠化環境設計,創造出良好的微氣候,應該將綠化量化標準引人設計規范。一、周圍環境的綠化。盡量減少硬質鋪地,擴大草坪面積,并盡可能多種植高大喬木。應盡量采用具有滲透性的生態鋪地,如格狀鋪地磚,方格中可以種草等。二、立體綠化。引人“土地空間化”的概念,包括墻面綠化、屋頂綠化和陽臺綠化。墻面綠化主要是在強烈陽光直射面爬滿綠色藤狀植物,避免陽光直射墻面,降低外墻表面溫度,保證室內溫度的穩定性。
(2)自然通風。建筑物布局不合理,會導致住區局部氣候惡化。在建筑中,自然通風是最經濟和有效的環境調節手段,而建筑物的平面布局、立面設計與三維空間布置等,都對自然通風的效果有重要的影響。在實際的規劃設計中,要獲得良好的住宅區風環境,了解小區內氣流流動情況,是建筑師在設計初期所必須做到的充分考慮這一影響而進行建筑設計。能有效地解決住宅中熱舒適性和空氣質量問題,而且在不增加住戶投資的情況下,就能營造一個健康、舒適的居室環境。
(3)日照、遮陽與采光。夏天陽光的直射和熱輻射是影響居室熱環境的一個重要因素,同時也是影響人們心理感受的重要因素。比較好的方法是根據當地地理與氣侯條件,通過精確計算,對住區的建筑布局以及單體住宅的相對關系,進行建筑群日照、遮陽以及自然采光分析,檢驗是否滿足日照和遮陽的要求。建筑的體型系數即建筑物表面積與建筑的體積比,它與建筑的熱工性能密不可分。曲面建筑的熱耗小于直面建筑,在相同體積時分散的布局模式要比集中布局的建筑熱耗大,具體設計時減少建筑外墻面積、控制層高,減少體形凹凸變化,盡量采用規則平面形式。
(4)護結構布置。這里主要是指外墻和外窗等圍護結構的布置,體型系數這一概念并不能充分反映護結構對建筑物熱環境的復雜影響。實際上,對于不同朝向角和傾角的外墻和外窗,由于當地主導風向的不同而造成的滲透情況的不同,外表面的對流換熱系數也相差很大,日間接受的太陽輻射隨著時間變化而千差萬別,夜間背景輻射狀況也不相同。
4、追求高效是建筑設計核心內容。所謂高效,是指最大限度地應用環保節能材料和高新施工技術 。綠色建筑是一個能積極地與環境相互作用的、智能的、可調節系統。
1.綠色建筑合理使用建筑材料、就地取材(主要是木材),盡量使用對人體健康影響較小的建筑材料,包括無放射、低揮發、低活性材料;另外,對油漆、膠水、粘合劑、地板磚、地毯、木板和絕緣物的選擇,除了要考慮性能優良外,還開始強調沒有毒性物質的釋放。
2.外墻設計要滿足自然采光、通風要求,減少對電器設備的依賴,設計時采用明廳、明臥、明衛、明廚的設計,外墻設計要努力提高室內環境的熱穩定。①采用良好的外墻材料,利用更好的隔熱磚代替粘土磚,不僅具有色彩豐富、重量輕、體積小、保溫、隔熱、隔音等多項優良性能,節省土地資源,②采用選擇性鍍膜窗戶,其導熱系數較小,能夠改善室內環境的熱穩定性。③加強門窗的氣密性,減少熱交換。④使用各種輕便可調節的遮陽設備抵卸夏季太陽的直接輻射,同時冬季能夠調節便于采光。