时间:2023-04-03 09:56:45
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BIM技术主要指利用3D数字技术对建筑物实体建立仿真模型,从理论上说等于在虚拟的平台上进行建筑物的模拟设计,并对施工过程、进度、后期维护管理等进行模仿,实现建筑工程的数字化管理,为建筑的实际施工奠定坚实的理论基础。
2BIM技术的特点
2.1可视化
传统的建筑设计只能通过纸张或者计算机2D/3D软件完成,其主要作用是为后期施工提供相应的规格尺寸及效果展示,但还需要借助人们的空间想象才能将整个建筑在自己的脑海中呈现。BIM技术的出现为建筑模型的直观展现提供了平台,设计人员的设计理念能够直接在建筑模型中展示出来,有助于建筑企业内部的人员交流,并对相关的设计进行讨论,做出最佳决策。
2.2协调性
协调性首先是建筑企业内部各专业人员间的组织协调,在内部形成一个有效的标准性文件,便与推动建筑工程的进程。另外BIM技术还能够在建筑内部相关布置以及空间设置上起到协调的效果,例如楼梯井的布置、防火区布置、水管布置、线路布置以及其他辅助布置等。
2.3模拟性
传统建筑设计在施工前只存在一个理论上的工程项目,具体效果只有等到施工后才能体现,很多难以预料的问题会在施工中一一呈现出来,但难以进行更正,最有效的方法是在设计中消除问题,进行设计优化。BIM技术能够利用建立模型来模仿现实中的建筑,并通过其表现形态得出一些具有重要参考意义的数据。例如在进行材料配与承受应力之间的关系时,仅仅通过经验与猜测难以找到最佳配比的真实比例,因此可以借助BIM技术将利用优化技术设计的方案数据输入仿真系统中,模拟房屋的结构,在模拟环境中测试不同材料比例的受力情况,将得到的数据绘制成统计图,明确找到最佳配比点。只要不存在突然变数,计BIM技术得到的结果一般比较准确。由此可见,设计人员在建筑设计之初时可以结合BIM技术,对设计的可行性通过模型进行仿真,让设计可能存在的问题及早呈现并将其消除,减少施工中不确定性,便于设计工作的进行,减少设计偏差。另外通过BIM技术还能够实现自动出图功能,提高了建筑设计效率。
3BIM技术在建筑设计中的应用
3.1BIM技术在建筑空间规划上的应用
空间规划是建筑设计的第一步,在选定建筑地点后可以对当地的空间进行地形分析,尤其是在地形比较复杂的建筑基地上地形分析必不可少。通过BIM技术对建筑基地进行空间分析,例如具体的坡高、斜率、以及坡向等分析,对于建在地形复杂地区的建筑物可以利用BIM技术进行初步探索,为设计工作提供有力的支持,开阔思路。在坡度分析是可以利用GIS建模,并对其中的各项参数进行模拟,设计人员能够对根据需要从不同角度进行探索,并生成一系列基础数据,供后期设计参考。地形探索完毕后即可进行与建筑物的空间规划。对建筑物的空间规划一般利用BIM技术的可视化分析技能,将建筑通过3D技术立体呈现出来,并进行室内的视野分析、规划可视度分析、道路可视分析等,在进行各项分析前首先建立相应的模型,并利用BIM技术进行调试,结合各因素综合参考,得出最佳的空间规划模型。
3.2BIM技术在建筑模型构建上的应用
建筑模型是对建筑实物的替代,在建筑设计中建筑模型可以看做是设计人员设计理念具象化后的产物。在设计过程中,建筑模型具有重要作用,其中包含了各项自然科学及建筑理念,一般来说,建筑模型构建的合理程度将直接决定建筑物的实际质量。计算机原有的三维模型软件虽然能利用3D形式将建筑物呈现出来,但缺乏灵活性,在信息标注上存在一定的局限性,无法将众多信息融为一体,缺乏参考性。建筑物模型构建首先需要为建筑物构建一定的物理条件,保证物理条件适当后即可将相关的设计方法和理念加入其中,开始构架建筑物的具体状态和具体特征,并对建筑物的内部及外部进行全方位分析,确保建筑模型的合理性。在建筑结构中一定要加入建筑常用的参数,将建筑物量化,改变传统建筑模型缺乏灵活性及参考性的弊端,实现人与建筑模型的直观对话。此处的参数化模型相当于一个实用的数据库,设计人员能够从中得到有效信息与科学性启发,并在原有的基础上进行设计延伸,减少不合理设计出现的可能性,找出建筑各组成部分间的联系,简化施工过程,提高建筑物的整体质量。
3.3BIM技术的仿真技术应用
BIM技术相比于传统建筑设计不仅实现了建筑的参数化设计,还有效的将计算机仿真技术应用起来。设计人员在将建筑物设计完成后可以通过计算机仿真技术对建筑物的各项标准进行检验,确保在受力以及各建筑部分协调上具有可行性,最低标准是在使用期内不能发生结构安全,同时在建筑过程中应该体现经济性特点。在设计中除了要满足日常居住需求还要考虑一些突况,例如受到重物的冲击或者地震等因素的影响,保证承受一定范围外力的影响,降低居民的生命财产安全。在设计中应该考虑到相关因素可能造成的影响,利用BIM技术对设计方案进行演练,并结合仿真结果在设计之初需要理由巧妙地力学原理,从不同角度进行受力分析,例如在建筑物的抗震能力可以通过仿真来实现。
4结束语
项目协作过程中的各种现象可以通过VDS的过程模型表现出来,VDS的过程模型能够使参与协作的设计人员清楚自己在虚拟设计工作室中的位置,而且对研究人员在各种项目设计上的分析有着现实的意义。在网络协作中,信息传递的过程为:由初始的状态,经过循环过程,决策制定完成后再传入最终状态。信息的循环过程包括咨询、交流和决策等,信息的交流是VDS过程中最重要的环节,咨询是为决策的制定提供依据,除此之外,决策的制定和参与协作人员的灵感及态度都有着很大的关系。在VDS过程中,当前的电子媒体是协作团体信息表达的主要方式,它是以网络技术为基础的协作项目,VDS信息交流方式主要分为以下两种。
1同步通讯
同步通讯是指两个及两个以上设计人员进行文字、声音和图像等信息的实时交流,同步通讯方式的实现主要有三种途径。
(1)网上交流,网络技术的发展使得远距离的实时交流变得极为方便,设计人员可以登陆相关网站通过键盘输入文字的方式进行实时的沟通与交流,文字交流也是长久以来最常用的网络交流方式。
(2)网络音频,网络音频是和普通的通话一样,设计人员之间通过计算机上的耳机进行实时交流,网络音频将声波转化成了数字信息,然后再经过网络传播给对方,相比较家庭电话和一般的移动电话,网络通话的成本是极为低廉的。
(3)网络视频,网络技术的发展使得远距离的人与人之间进行面对面的实时交流成为了现实,现下常采用的网络视频会议是将音频和视频融合起来的一种实时信息传递方式,交流的双方可以通过显示设备看见对方的表情,听见对方的声音,从而使得交流工作更加的快捷和高效。网络视频的应用可以极大地促进建筑设计人员之间的交流,设计人员可以将自己的设计思路和方案、草图以及数据等信息通过网络传递给对方,这样有助于设计人员之间进行沟通和互补,提出设计中存在的问题,取长补短,完善整个设计过程。
2异步通讯
顾名思义,异步通讯就是信息的传递不必要是实时的,参与协作的人员不需要同时在场的一种通讯方式,一个用户可以分享和使用另一个用户所存储的信息,当下实现异步通讯的方式有很多,比如电子公告、E-mail和移动硬盘等,异步通讯的应用范围也是极其广泛的。
二、网络协作技术在建筑设计中的应用
1网络虚拟现实技术的应用
上文所介绍的通讯方式虽然利用网络技术使得信息的传递变得灵活和方便,而且网络有着强大的包容性,但协作人员之间的感知和实时互动却收到了很大的限制,具体表现在协作人员之间的互动只停留在二维界面,而三维空间的活动情况却无法变现出来,所以网络协作技术还需进一步改善和创新。第二代的www就是一种带有互动性和三维空间的通讯方式即网络虚拟现实,这是一种全新的解决上述问题的方式。网络虚拟现实是利用www来实现三维信息的传递,是一种计算机图像技术、通信技术以及网络虚拟现实技术相结合的产物。总的来说,网络虚拟现实技术是利用计算机和虚拟图像进行远距离信息的传递,计算机图像技术可以实现抽象信息的描述,通过三维建模、动画制作和仿真设计等相关软件可以将抽象的信息变为直观的立体图形表现出来,从而实现表情互动以及身体与图像的融合,通过这种技术可以最大限度地将现实状况模拟出来。网络虚拟现实建筑设计中的应用有着重要的意义,设计人员在设计过程中可以随意选择视点进行信息的浏览,参与协作的设计人员可以通过网络虚拟现实场景图中的感受器节点与虚拟世界进行互动。这种情况下,协作者不需要再依靠单一的文本输入进行交流,网络虚拟现实的应用可以使设计人员实时绘制图形,在3D虚拟空间里进行协作和沟通,模拟出现实的效果,而且这种技术不需要借助虚拟现实设备。网络虚拟现实技术的应用可以提高建筑设计人员的感受,在设计过程中可以模拟出现实建筑的效果图,对建筑行业这种图纸较多和三维空间感较强的设计工作尤为重要,因此很有必要加强网络协作技术在建筑设计中的实践。
2多方参与的网络协作技术应用
在传统的建筑设计过程中,只有在建筑工程的项目负责人和小组负责人作出具体的决策后,设计人员才可以根据要求制定设计理念并开展设计工作。这中间存在的问题是设计人员与客户、用户以及业主等人员不能进行直接的思想交流,因为距离的存在,设计人员无法聆听业主们对设计的具体要求,因此设计出的作品就很难满足用户的实际需求。多方参与的网络协作技术可以使工程项目的负责人、用户、客户以及设计人员等通过网络的公共空间进行思想的交流,在这个过程中,各方可以充分提出自己的思想和要求,设计人员根据各方的要求作出权衡,从而在自己的专业基础上设计出最符合各方要求的建筑作品。相比较传统的建筑设计方式,多方参与的网络协作技术在建筑设计中的应用可以使信息最大化的开放,避免了传统设计方式中消息的闭塞和思想的短板,设计人员只有聆听各方声音,充分做好设计思想的交流,才会最大限度地提高建筑设计的水平。
三、结语
在民用建筑设计中疏散问题是重中之重,实现安全疏散是在建筑物起火之后降低人员伤亡的重要途径。安全疏散是建筑防火的重点,做好这项工作意义重大。民用建筑中的安全疏散问题通常具有三个要点:疏散楼梯间、疏散宽度、疏散距离。在这三个要素中疏散距离的把握又是重中之重。在实际设计过程中设计人员不仅要严格按照规范来进行设计,同时还要针对民用建筑不同位置采用不同的距离。对于两个安全出口之间位于尽端以及袋形走道这两种情况工作人员必须要做出严格区分。在实际设计中要把握好以下几点:
1严格把握房间内到房门的距离。按照设计要求进行民用建筑相关空间距离的施工,把握好房间内和房门之间的施工距离,尤其是在设计过程中工作人员要结合实际环境来采取措施,对于那些需要设置自动喷水灭火系统的环境,距离可以适当增加25%。总的来说就是要根据实际情况来把握合适距离。
2大空间内疏散距离的设计。大空间内疏散距离的合理设计是保证人们顺利逃生的关键。在高层建筑中的多功能厅、餐厅、展览厅、阅览室以及观众厅是典型的大空间。对于这些空间的设置需要保证其室内空间到达房门口或者是其他一些用于紧急疏散出口的距离不应该小于30m。
3对于在走道内的T形空间的距离,可以根据安全出口的实际位置进行仔细考虑。对于地下室防火口可以作为应急疏散出口使用;对于每个防火区的应急疏散窗口不能够少于两个;对于两个防火区面积之和小于一个防火区面积的1.4倍且在防火墙上面有防火窗联通时,可以只设计一个安全应急出口。
4整个建筑空间布局对其防火性能起着非常重要的作用,在一些大型的公共场合,对于防火空间的设计有着十分严格的要求。对于一些特殊的人群,应该设置一些专门的应急疏散通道。
二、防火技术在民用建筑设计中的应用
对于民用建筑来说建筑构造是极为重要的一部分,而在针对民用建筑进行防火设计时也应该充分的考虑到在结构设计中进行合理的把握,这一点也恰恰是当前我国民用建筑结构设计中所欠缺的,具体来说,主要表现在以下几点:
1首先是在一些民用建筑的转角处进行的防火墙设计存在一定的问题,我们都知道在转角处设计建筑防火墙是比较麻烦的,尤其是在当前人们对于防火墙不得小于4m的严格要求来说更是难以满足的,并且对于防火墙周围的一些门窗设计也存在一定的问题,不利于火灾发生时采取紧急措施,这些都是当前我们面临的主要问题所在。
2其次,在房间门窗的设计上当前很多民用建筑也存在着很大的问题,尤其是在一些楼梯间和内墙上,一般来说在这些位置我们应该仅仅设计一些疏散门就可以了,但当前很多民用建筑在该区域还是设置了很多的其他门窗,这些门窗的存在对于防火是极为不利的,此外,针对高层民用建筑来说在电梯周围进行门窗的设计在当前也存在着一定的问题,很多电梯周围门窗的设计没有严格按照相关的防火规范进行,严重的影响了民用建筑的防火性能,造成了一些不必要的安全隐患。
3最后,在民用建筑楼板的选用和施工中也存在一些问题,为了更好地使建筑物具备一定的防火性能一般我们应该采取分层隔离的方式针对楼板进行施工,如此才能更好地确保楼板的防火性能,在这一点上我国很多民用建筑施工做的明显不足。
结语
关键词:“产学”一体化教学模式;毕业设计;教学改革
1问题的提出
毕业设计是高职建筑设计技术专业最后一次理论与实践相结合的重要教学环节,是适应当前社会需求,培养学生毕业后从事建筑设计、建筑管理等方面的一线工作。虽然毕业设计在高职建筑设计技术专业毕业设计教学中扮演着重要的角色,但在最近几年中,在高职类建筑设计毕业设计教学环节时产生了诸多问题。
1.1学生毕业设计意识淡薄
因为社会就业的压力,一些学生在毕业设计时敷衍了事,投入时间远不够,设计成果利用网络下载拼凑而成。此外,还有一部分学生认为毕业设计课程不再有新颖的知识可学,不如到校外的建筑设计院去学的想法,等到相关建筑顶岗实习和毕业设计时,他们对毕业设计又缺乏进一步思考、探索,对自身缺乏更高的追求,于是整个毕业教学就趋于一种表面形式,管理混乱、松散。所有的这些反映在设计成果上与预期教学目标相去甚远,毕业生专业培养目标大大打了折扣。
1.2教材滞后
我院建筑系建筑设计技术专业建筑设计自编教材,已经启用了十多年,一直没有对教材内容进行修改,近几年,很多建筑设计规范都做了相应的修改与调整,这就使得知识跟不上行业发展;另外,教材对有关建筑法律、建筑规范教学内容的明显缺陷。
1.3毕业设计选题与工程实践脱节
在毕业设计选题设置不够合理,选题与建筑实践脱节,简单重复昨天的故事,一个题目作几届,多年一贯制,未重视因材施教,未发挥学生主观能动性、放飞学生的思路,不能很好地和学生的就业方向相结合,这样做严重地阻碍了学生的个性发展,约束了学生创作激情,促使学生消极应对毕业设计。
1.4指导形式单一、教师力量薄弱
指导形式单一,都是校内实践经验相对缺乏的教师担任毕业设计指导,毕业设计教学与工程实践脱节。在高等职业院校难觅有丰富实践经验、高水平、高学历的设计人才,难以形成有效的毕业设计指导梯队。
1.5毕业设计成果评价体系不清晰
在毕业设计最后考核既没有相应标准,成绩评定又不能完全做到公正、客观、合理、科学。对未能达到毕业设计教学要求的学生降低要求,都给予“放水”,对学生毕业设计成绩的评价持宽容的态度,从而使毕业设计质量达不到预期效果。
1.6毕业答辩缺导向性
答辩时应对学生没有向导性,学生不能很清楚、准确、有效、富有逻辑性地表达自己的设计思想、对自己毕业设计过程的设计思路未能进行卓有成效地梳理,答辩时成了学生与教师之间的一种机械、被动地一问一答的尴尬模式。这样的教学成果仅是让学生简单、初步地了解了整个建筑设计阶段的过程,却与建筑设计院实际工程的建筑设计要求具有很大的差距,致使一些学生临毕业时对建筑施工图尤其是其它专业的图纸识读能力很差,距离高职教育建筑设计技术专业的培养目标相差甚远。
2解决问题———教学改革
在毕业设计中涌现的问题,迫使对毕业设计的教学进行探索和改革,提出“产学”一体化毕业设计教学模式,即将毕业设计教学与实际工程相结合,加强理论在实践中的运用,打破传统单一的师生互动模式,转换为与业主、合作单位、相关职能部门等多方共同参与设计的教学模式,在真实的设计过程中,增强学生创新和实际操作能力,强化专业技能,培养团队协作精神,使毕业生符合市场需求,夯实进入建筑师岗位基础。
2.1毕业设计教学内容市场化
毕业设计教学内容顺应市场要求,符合建筑发展趋势,将最新、最前沿的学科知识、建筑规范、法规引入课堂,反映前沿动态,跟上本专业领域的发展水平,使毕业生一毕业进入市场就能无缝对接建筑设计岗位,较快进入建筑岗位角色。
2.2毕业设计选题真实化、工程化
对毕业设计选题进行改革,打破学生按假定任务书设计的相对静态的传统教学模式。毕业设计选题采用真实、具体工程项目,即“真题真做”方式,与建筑设计院联合,丰富毕业设计选题,激发学生学习热情,尊崇学生建筑梦想憧憬,为学生留有足够的设计发挥空间,拓展学生的知识面与视野,培养首创精神、提高创新意识,体验真实工程的工作步骤,积聚从实践中得到的知识或技能经验,达到毕业设计教学目标。
2.3“双师制”和“邀约制”教学模式合作化
毕业设计中积极实施“双师制”和“邀约制”教学模式。,聘请校外建筑设计院有实践经验的建筑师与我校校内教师一同参与毕业设计教学的合作模式,充分发挥他们实际工程经验的优势,提高毕业生实践运用能力,此外,邀请业主(建设单位)共同参与设计,使毕业设计过程教学中业主(建设单位)、建筑院建筑师、校内教师、其它相关专业等多方参与,在“真题真做”的毕业设计中,使学生能在毕业设计过程中完成岗前的职业培训,实现从学生到建筑院设计人员的实践能力转换,培养与岗位零距离对接的能力,满足企业对应用型人才的需求[1]。
2.4毕业设计评价体系标准化
为激活毕业生学习能动性,提高教学质量,充实学生专业知识、完善专业技能,营造科研生产实践的良性发展,配合“产学”教学模式,结合实际工程,对毕业设计成果的评价体系进行改革,建立客观、公正、合理、具有明确导向性的评价体系,对毕业设计成果采用定性描述、定阶段与定量测评相结合,使评价具有可比性及可操作性;将校外专家、用人单位的评价纳入评价体系,使评价主体具有广泛性与多元性。
2.5毕业设计答辩规范化
毕业答辩是毕业设计过程中最后一个重要组成部分,毕业设计答辩在毕业设计中扮演重要的引导和促进作用。这一环节,我们采取实际工程中的建筑评审会模式,学生自己制作毕业设计PPT演示文件向评审专家答辩组汇报(由专业教师、专业负责人和建筑设计院专家组成),以促使学生能更加敏捷、综合、系统地处理问题,训练学生口头表达自己设计思想的能力,加快学生适应工作岗位。通过答辩可以了解学生驾驭专业知识、分析问题的能力和毕业设计成果质量。在考核学生毕业设计成果时,坚持标准,以设计图为依据,尽量体现学生真实的设计水平。对于部分学生未完成毕业设计,或有原则性错误,或毕业设计成果不完整,答辩时概念性错误较多者,学校都要严格执行成绩评定标准。
3结语
“产学”一体化教学模式,相当程度上鼓舞了学生的学习热情,提升了学生综合分析问题的能力,增强了学生运用专业知识解决实际工程问题的能力,开拓学校与企业间联合办学的新思路。与以往内容单一的毕业设计教学相比较,“产学”一体化教学模式的探索,对我院建筑系是一次大胆且创新的教学改革,积累了一定的教学经验,改革成果初见成效,对未来毕业设计新模式的开拓创新具有积极的示范作用。
作者:万莉 彭敏 单位:江西建设职业技术学院建筑系
参考文献:
中国的传统思想对人们的思想、行为有着相当重要的影响。受传统思想的影响,过去的建筑设计在空间上讲究长幼有序、尊卑有序,布局上讲究中轴对称。发展到现在,仍受这种思想的影响,所以在设计、布局中像书画一样安排,把艺术的韵律感带到空间结构中,写字赏画、陶冶情操,为平淡的日子增添了一丝乐趣。书画讲究谋篇布局,需要注意留头留尾、字与字、行与行等不同部分之间的关系,所以在建筑设计中也要注意各个建筑物之间的位置、空间大小的安排等,整个设计要自然、柔和、完美。书画艺术采用虚实结合的手法,同样在建筑设计中也采用了虚实结合的办法。一般在主建筑之前都会有壁的设计,只有穿过障壁才会看到建筑物,这样做的目的在于营造一种神秘感,使人们眼前一亮,豁然开朗。在室内的设计通常使用屏风或是书柜或是家具的摆设来隔断空间,形成一种虚虚实实的效果,增强空间的层次感。
二、书画艺术中的建筑设计
我国著名的建筑师与水彩画家张易生,以其独有的风格,运用清雅笔墨,将写实美景与巧妙的建筑构图完美的结合在了一起。其代表作之一的《冰雪覆盖的教堂》,描述的是冬季北欧的雪景,在银装素裹的大地上,被冰雪覆盖的欧式教堂,屹立在白色的世界中,给人一种肃然起敬的感觉。厚厚的冰雪覆盖了一切,目光所及之处,仅仅是一点点出入的门面。北欧的教堂建筑,极具特色,极富有北欧浓重的风土人情,在白雪皑皑的世界中,尽显宁静,冰冻与庄重。教堂,承载着人们虔诚的信仰与希望,在晨光的照耀下,给这静谧与冰冻的画面中,平添了许多温暖,祥和的基调。整幅画中最中间的一个人,背着简单的行囊,在教堂门前的站立与仰望,更为画面增添了不少肃静,使整个画面显得不十分单调。张易生的作品中,将建筑设计的构图完美的展现在了书画艺术中,将书画艺术与建筑设计巧妙地结合在一起,使建筑的风土人情完美展现,又为绘画作品增添了不少的庄重与敬仰。
三、建筑设计中的书画艺术
建筑设计,追求的崇高理想就是要与自然合二为一。而书画艺术对大自然的完美解析使得它与建筑设计紧密联系。中国画是讲究“写意”的,对真实性没有刻意的追求,而以建筑为主体的中国古代园林的安排,布局处处体现着中国传统书画艺术,往往运用写意的手法,以少概多,以简胜繁,以偏概全,在布局安排上错落有致,既体现了书法的对称、平衡之美,又通过有限的园林空间,表现着无限的人生遐想、乐趣,将中国文化的书画艺术,活灵活现的展现在了建筑上,实现了人与自然合二为一的理想。园林中,山、石、花、木、建筑的有序安排,每个部分看似分开,实际又紧密联系,就如同中国书画一样,虚实相间,相隔相通,与小中见大,大中看小,从不同的角度,不同的方位看,都可以产生不同的心境,达到“以管窥豹”的效果。建筑设计同中国书画一样,都要讲究一定的秩序,“无规矩不成方圆”,不管做出怎样的创新,都不能违背自然科学,与自然背道而驰,要追求“天人合一”,与自然相辅相成,顺应自然规律,与自然和谐共处。
四、结语
1.建筑创作中的显性约束
在很多建筑创作中,建筑师巧妙地利用了显性约束,创造出了令人惊叹的佳作。例如夹缝中的住宅设计,两侧不能开窗阻止采光通风,地基的有限空间形成一种显性的约束,但独有匠心的建筑师会在方寸之地营造乾坤,设计出让人眼前一亮的空间。比较著名的例子是建筑师安藤忠雄的早期作品“住吉の长屋”。安藤在谈到他最初的想法时说:“问题是在这里生活,真正需要的是什么?这是关系到人们对居住阵地的理解的问题。对此,我的答案是:“让生活融合在自然中才是住宅的本质。”如果是在一个面积宽裕的地基上,这个构思显然是容易满足的,但是住吉の长屋的地基面积仅有60m2左右,宽度不足5m,面对这个严峻的约束,安藤的出发点显得很不切实际,但是最终他找到了解决之道:将原本就不宽裕的基地进深一分为三,中间部分留白作为中庭,开放向天;立面打破了传统长屋的样式,采用简洁的素混凝土。紧迫的约束不仅没有束缚安藤的构思,反而促使其构思以一种出人意料的方式展现出来,给人们带来了巨大的启发和争议,改变了人们对于传统长屋乃至居住空间的理解,最终该作品成为了安藤引以为豪的代表作。建筑设计中的显性约束还有很多,比如在既定柱网的条件下进行设计,或者在建筑高度有限定的条件下进行设计。应该认识到,这些约束是客观存在的,并且约束条件比较明显,如果运用处理得当,将会对建筑师的设计过程产生积极作用。
2.建筑创作中的隐性约束
隐性约束往往需要设计师进行更加细致深入的思考,例如促进新与旧的对话、反映时代特征、老城区的保护和改造、旧有建筑扩建等。在这些方面同样不乏优秀的建筑实例,法国卢浮宫著名的玻璃金字塔就是一个新旧完美融合的例子。法国卢浮宫被誉为世界艺术宝库,怎样在充满古典氛围的环境中引入现代的元素,又使二者和谐相融?这是设计师贝聿铭所面临的约束。他的应对策略是借用古埃及的金字塔造型,又采用极具现代感的玻璃材质,大胆地立起了一座玻璃金字塔,以此作为卢浮宫扩建部分的地下入口,展示给世界各地的游客。玻璃造的金字塔,听起来就很夸张,并且是艺术宝库卢浮宫的扩建部分,这个方案不禁大大地出乎了人们的意料,从而争议不断。但多年之后,曾经的反对者也被该金字塔的剔透纯净所征服。巨大的玻璃面可以反映巴黎不断变化的天空,还为地下设施提供了良好的采光条件,创造性地解决了把古老宫殿改造成现代化美术馆的一系列难题。可以试想一下,如果没有那些苛刻的约束,就绝不会有贝聿铭出人意料的处理手法,也就不会有这样的杰作。例如河南大学南大门扩建项目,亦有思考隐性约束与创造运用的体会。河南大学南大门建于1936年,是学校的正门,有较高的历史价值、技术价值和艺术价值,现为国保单位。该大门原为两个四柱三牌楼庑殿顶工字脊组合的建筑,中间通高10.39m,主要通行的中间拱券形门洞净高3.7m(最高处),宽3.6m,不能满足通行能力及消防车通过的双重要求,解决交通问题便是扩建大门的初衷。方案设计时分析约束有三:功能约束、形象约束及技术约束,且三者交织在一起。按文物保护法“保护第一,合理利用”的方针,建筑形象采用传统形式;为了不喧宾夺主,建筑高度低于原大门高度;按现行消防规范的要求,通行净高须不小于4m。所以,净高的需要和总高的控制成了方案创作的核心约束。针对这一分析,方案采取单檐庑殿顶形式,重点压缩柱上大小额枋之间垫板的高度,将大小额枋与垫板连体做成工字梁形式,不仅有效地降低了总高,而且也解决了结构梁在4m跨度下断面较低的问题。方案有效地将功能、形象、技术有机结合起来,在把控约束的情况下,实现了设计创作。在法律法规约束下也不乏有创造性的作品。譬如《GB50096-2011住宅设计规范》6.4.1规定:七层及以上的住宅或住户入口层楼面距室外设计地面的高度超过16m以上的住宅必须设置电梯。在山地、台地建造住宅,充分利用地形及等高线的特点,使入口从第六层进入建筑,下5层,上6层,整个建筑可建造11层,既不设电梯,又不违背规范要求。这种设计虽是针对山地、台地的特殊情况,也能充分说明约束与创造的关系。
二、如何面对建筑设计中的约束
针对目前状况来说,生态环境恶化的比较严重,应该在建筑设计的过程中把一些生态环境艺术融入到其中,建筑美不仅包含其建筑本身在设计过程中的美感,同时还含有基本设施。针对建筑而言,城市的相关绿地设施应该对城市面貌进行改善的基础上,对城市的生态平衡应该保持,要对生态环境建设进行不断的重视,只有这样才能够为人们创造良好的生活环境以及生活质量,所以,相关的建筑设计者首先应该在生态环境方面进行入手,在一定程度上使生态环境艺术以及建设设计这两者之间进行有效的融合。
二.保护环境理念的建筑设计
1利用自然环境的建筑设计
在建筑设计的过程中,其设计主要是在小环境下所进行的,虽然建筑设计的美感能够对建筑周围的环境产生一定的促进作用,然而要是在建筑设计过程中没有对自然环境进行有效的保护,那么将会导致自然环境出现恶化,同时也会使生态平衡遭受到破坏。所以,在对建筑进行设计施工的过程中,必须要将环境保护作为基本原则,在对建筑施工时要选择使用一些节能环保的材料,并且要避免一些有毒有害的物质进入到周围的环境当中,同时要将环境保护的思想引入到建筑设计当中,以此来使建筑以及环境能够相互促进、协调发展。
2可再生资源的建筑设计
在对建筑进行设计的过程中,其主要就是对周围的资源以及物质进行有效的整理以及利用,与此同时,环境的物质特点是有着一定的循环性,在建筑中,其本身就是一个集合的能源,同时也是材料以及环境融为一身,所以,对于建筑材料选用的过程中必须要根据可循环利用的特点来进行选择。因此,在建筑设计的过程中,设计人员必须要根据以往的经验以及灵感把建筑以及材料进行有效的结合,并且在最大程度上来对环境当中的可再生资源进行充分的利用,最终实现建筑设计的可持续发展。
3环境保护思想下的生态建筑设计
在对建筑进行设计的过程中,必须要对当地的生态型理论进行引进。关于生态型理论的引进主要就是为了能够实现人和自然能够和谐相处。建筑只是一个环境的局部所在,所以,必须要对局部以及整体之间的关系进行有效处理,与此同时也要对局部调整的同时来对整体的环境进行有效的保护。
三.关于建筑设计和环节艺术二者之间的关系
要想将二者进行有机的结合,必须要对二者之间的关系进行充分的了解,根据建筑来讲,建筑自身就是环节组成的一个重要内容,所以,建筑的美感将会对环境产生直接的影响。然而,对于建筑自身来说,建筑在设计造型的过程中不得不依靠周围的环境。所谓建筑周围的环境主要就是一些绿色的植物,这些植物将会随着气候的变化而发生变化,进而为建筑的外部营造出丰富的空间。由此可知,建筑的设计以及环境艺术二者之间是有着直接的关系。在此之外,由于建筑的设计以及外部环境的有效结合,这也正是人类和自然环境关系的体现所在,进而形成了完美的景观。在城市规划的过程中,将建筑与环境进行有效的结合,从而使建筑的整体轮廓以及周围环境能够前呼后拥,在立面方面能够实现虚实对比以及环境格调相互协调,在流线方面,能够更好的符合环境的肌理,在人类的感觉方面进行出发,通过生理以及心理方面来对空间进行塑造,环境的问题是一个十分复杂的问题,并且环境的性质也会决定着环境问题实质发展的问题,并且要将环境的自然界归纳到人类的生活轨道当中,这样才能够更好的实现人类的现实生活要素。
四.关于生态建筑设计
所谓的生态建筑不仅仅只是对绿色植物的运用,单纯的仅仅只是将颜色改变,最为重要的就是对于一些环保材料的运营以及环保材料的施工。在日益污染的今天,为了能够使我们人类的生活更加健康,设计人员有着义不容辞的责任。目前,建筑是能源消耗的主要领域之一,人们对于建筑的需要也经过了很多的发展过程,第一阶段是冲低能耗甚至是零能耗的阶段,第二个阶段和第三个阶段则是高能耗的阶段,第四个阶段则是目前所强调的生态建筑,生态建筑则是高能量效率以及大量利用可再生资源,进而突出节约能源以及材料循环利用的原则,以此来避免建筑过程中对于环境的损害。
五.总结
1建筑设计
所谓的建筑设计就是对建筑进行规划,达到一定的美观效果,同时也最大限度地实现其使用价值。另外在进行外部设计的时候要充分体现出周围的环境特点,并且和城市的特点相符合。人与环境之间的相互作用就是建筑设计,只有在设计的过程中充分考虑到人和自然的关系,才能体现出建筑设计的最终意义。在传统的意义上,建筑属于空间的范畴,也有相关的学者曾提出这样的观点:中国的建筑是在平面上展开的。可见,建筑设计包含的内容较广,建筑设计的深度也相对较大。
2生态环境艺术
现如今,由于生态环境恶化现象日趋严重,在建筑设计中也会融入一些生态环境艺术在其中。建筑的美除了包含建筑本身的设计之美,还包含其基本的设施。对于建筑来说,城市的绿地设施可以在改善城市面貌的基础上,保持整个城市的生态平衡。在城市的发展中占据着重要的作用。只有加强对生态环境建设的重视,才能为人们创造舒适、健康的生活环境。因此,建筑设计者们应该从生态环境方面入手,将生态环境艺术和建筑设计相融合。
3基于环境保护理念的建筑设计的宏观思路
3.1基于保护自然和利用自然的建筑设计策略
建筑的设计是在小环境中进行的,虽然建筑的美感可以对周围的环境产生一定的促进作用,但是如果在建筑设计的过程中没有本着保护自然地原则,可能会出现整个自然环境的恶化现象。因此,在建筑的施工中,要以保护生态系统和保护环境为基本原则,进行建筑工程的设计中需要采用节能环保的材料,尽量避免有害的物质进入周围的环境中。要将保护自然和利用自然的设计理念应用到建筑设计中。
3.2基于利用可再生资源的建筑设计策略
建筑的设计实质上也是对周围的物质和资源进行整合和利用,同时自然的物质的主要特点就是存在着一定的循环性。建筑本身就是集合能源、材料以及环境于一身,因此建筑材料也应该具有循环利用的特点。为此,建筑的设计师们应该根据自身的设计经验以及灵感将建筑和材料有机结合,最大限度地对自然界中的可再生资源进行利用,进而实现建筑设生态的可持续发展。
3.3基于环境保护思想的生态建筑设计内涵
在进行建筑的设计中,需要适当地引进生态学的相关理念。主要是实现人和自然的和谐相处。建筑是环境的局部,因此需要处理好局部和整体之间的关系,同时在调整局部的同时对整体的大环境进行保护。
4建筑设计与环境艺术的关系
要实现这二者之间的有机结合首先需要了解他们之间的关系,作为建筑来说,其本身就是环境的一个重要组成部分,因此,建筑的美感对环境会产生较为直接的影响。但是建筑本身的不可移动性使得其在展现设计造型的时候不得不依托与周围的环境。所谓的周围的环境就是一些绿色植物。它们会随着季节的变化而变化,为建筑物营造较丰富的外部空间。可见建筑设计和环境艺术之间存在着相辅相成,相互依托的关系。另外,建筑和外部环境的相互结合,正是人和自然关系的体现,进而形成了完美的地域景观。从城市区域规划出发设想建筑与大环境的结合:建筑的整体轮廓上,与周围的现有建筑呼应,立面上虚实对比、色彩处理与环境格调相协调,流线上,符合环境的肌理;从人的感觉出发想象建筑局部小环境的处理:通过人的生理和心理的感受塑造空间,环境问题是一个复合而复杂的问题,环境问题的可变性也就决定了“环境问题实质是发展问题”自然界也只有被纳入到人的生活轨迹中,才能成为人的现实生活要素。
5节能生态型建筑的塑造
“生态建筑”不仅仅是指绿色植物的应用,单纯的颜色改变,更为重要的是环保材料的应用、环保的施工。在各种污染日益严重的今天,为了我们能有个健康的生活环境,设计师义不容辞。建筑是能源消耗的主要领域,人类对于建筑的需求经历了从遮掩一舒适一健康一绿色这样一个发展过程。第一个阶段是低能耗甚至零能耗阶段,第二、三阶段是高能耗阶段,第四阶段即现在所讲的生态建筑是高能量效率、大量利用可再生资源,突出强调能源节约和建筑材料资源的循环利用,以及人与自然的和谐,避免和减少建筑过程中对自然环境和资源的损害。目前中国建筑业物质消耗占全部物质消耗总量的15%左右,建筑能耗约占全部能耗的28%,建材生产,建筑活动造成的污染约占全部污染的34。因此大力发展绿色建筑,推进建筑节能,对于解决中国能源问题,改善环境有着重要意义。同时随着中国城市化的快速推进,人民生活水平提高对住房需求的增加,中国建筑市场规模将进一步扩大,预计2020年全国房屋建筑面积达690亿耐,推进建筑节能的任务将是十分艰巨的。我国生态建筑的发展,应该遵循可持续发展原则,体现绿色平衡理念,充分展示人文与建筑、环境与科技的和谐统一,实现建筑的选址规划合理、资源利用高效循环、节能措施总和有效、建筑环境健康舒适、功能灵活多样的目标。
6结束语
1)注重空调设施在暖通设计中的可调节性和可操作性。暖通设计空调系统的可调节性是针对建筑结构的季节性的空调系统而设计的,能够确保空调可调节,从而适应四季的变化负荷。我们国家目前比较好的两种针对可调节性能的空调系统设计方案是VAV 空调系统和VRV 变频空调系统,可控性较强,虽然初期投资费用昂贵,但是后期的运行能耗较小[1]。对于一些公共的建筑设备,在进行设计方案的时候要从节省能源的角度去考虑,由于空调设备不需要全天候的使用,因此对运行空调的工作人员也要求有较高的综合素质。需要工作人员能够熟悉的操作空调系统。
2)空气调节与通风的注意事项。在暖通设计建筑的要求规范当中有冬季室内空气计算参数的明确规定,在进行暖通设计的过程当中要按照参数的要求进行。浴室的温度要大于25度,而盥洗室和厕所的温度要维持在12度上下。此外,通过门窗的冷空气量是影响室内温度的重要因素,在暖通设计时要将通过门窗的冷空气量包含在系统的热负荷量之中,做到科学合理的设计。暖通设计中应该合理恰当的去选择通风设备的保温材料,例如很多设计人员所选择的铝箔玻璃棉对风管的保温效果确实不错,但针对冷冻水管和立管却没有什么效果。一般情况下风管的设计不允许穿过防火墙或者变形缝,特殊情况下需要穿过变形缝时,需在俩侧设置防火阀;要穿过防火墙的话则要设置防火阀穿越的位置。
3)严格要求设计人员。设计人员要具有与时俱进的设计能力,需要定期的对设计人员进行培训,有效的提高设计人员的综合素质,推动设计人员在学习掌握规范的标准和要求的同时,也有着良好的随机应变能力能够处理突发事件。严格要求设计人员按照相关政府以及国家的规定进行设计工作。
2 在暖通设计中应用绿色建筑技术
2.1 合理使用绿色环保材料
在暖通设计中,注重使用绿色材料,多选用可回收利用和可以重复使用的保温材料以及管材。尽量做到在满足建筑需要的同时,减少材料对居住者的不良影响,避免使用不节能的环保材料,严格把关材料的选择,杜绝使用对人体有害的材料,禁止使用Halons 以及HCFCs,需要制冷时尽量少去使用CFCS制冷剂。综合利用绿色环保的材料,也是绿色建筑技术缺之不可的。而考虑到降低成本,建议本地取材,取近舍远,也能够大大降低材料运输的过程中对环境造成的影响,推动当地经济的发展的同时还减少了业主的负担。
2.2 合理使用可再生能源
常规的能源通常价格较可再生能源要高,且不环保。作为现代绿色建筑技术之一的可再生能源技术是绿色建筑消耗的首选,以降低对常规能源的损耗。因此,运用可再生能源满足暖通系统的高能耗是现在暖通设计中不可或缺的技术。考虑到可再生资源的使用,在建筑进行暖通设计的时候,要注意权衡可再生资源分担暖通系统的部分作用并维持暖通系统的正常运行。暖通在空气调节、通风以及采暖这三个方面。采暖相对来说对能源的要求较高,如何利用可再生资源降低供暖的能耗,做到良好的辅助供暖设备呢?在中国泰州的民俗文化中心,就是一个很好的例子。文化中心采用土壤源热泵技术作为冬季的热源,很好的发掘了当地的地热资源优势。土壤源热泵利用地球表面浅层地热资源进行能量转换,采暖空调热量可以达到24000kw h/年,且可以承担百分之百的负荷。而在夏天则是从土壤提取冷量转到建筑内进行供冷的同时还可以进行热能储备供冬季使用,反之亦然。在暖通设计之中高效率的应用可再生资源,既环保节能也节约成本。
2.3 关注建筑的全面节能