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主动式建筑技术精选(九篇)

主动式建筑技术

第1篇:主动式建筑技术范文

关键词:建筑,技术,现代主义建筑思想

Abstract:This paper summarizes the history of modernism's architecture thought , abstracts the basic connotion of Modernism thought by comparing and analyzing variety of architectural theory , from deeply analyzing the effect of modern technology and its development to the forming of Modernism thought , the authers try to dissect the technology penetrates architecture on all aspects : space , structure , form , function . So as to bringing out the technological essence of modernism's architecture thought .

Key words:architecture ; technology ; the thought of modernism's architecture

技术哲学研究的经验转向,意味着我们要从脱离具体技术、脱离现实、脱离历史的空洞而抽象的话语与境中走出来,把哲学之思投入到历史的、现实的、具体的事物上去。这样做并不是要把技术哲学变成一门实证学科,而是要在历史与现实的沃土之中,开出有根的技术哲学的思想花朵。本着这样的立场,我们把思维的目光投向西方现代主义建筑思想,企图通过对现代主义建筑思想形成的历史概述,以及通过对建筑理论界多种观点的比较和分析,抽象出现代主义建筑思想的内涵。进一步分析现代技术及其发展在现代主义建筑思想形成中所起的作用,试图揭示技术对现代建筑在其空间、结构、形式、功能中的全面渗透,由此澄明现代主义建筑思想的技术本质。

1 现代主义建筑思想概述

1、现代主义建筑产生历史简述

从时间上来说,现代主义建筑主要是在20世纪发展起来的,但如果从思想渊源来看,应该说早在19世纪就已经有这种思潮的孕育了。现代主义建筑思想及其建筑的形成与发展可以说经历了荫芽、发展、高潮三个历史阶段。

萌芽:在欧洲,探求新建筑的运动最早可追溯到十九世纪二十年代。德国著名建筑师辛克尔原来热心于希腊复兴式建筑,由于处于资本主义大工业急剧发展的年代,他为寻求新建筑的萌芽,曾多次出国考察。辛克尔认为一味模仿古典是不够的,新的时代需求新的建筑形式,古典的形势是属于古典时代的,因此,他认为建筑上和建筑思想上应该有一个本质的改革,以新的形式来达到新的时代需求。法国建筑家理论家科萨.达利和德国建筑家戈特弗里德.萨姆帕尔在19世纪中期也提出类似的看法,认为建筑形式和建筑思想应该出现改革,以新的形式和方法来体现新的时代特征。

发展:在欧美真正在创新运动中有较大影响的则是工艺美术运动、新艺术运动、维也纳学派、德意志制造联盟、芝加哥学派等。

19世纪末到20世纪初的“工艺美术运动”遵循 拉斯金的理论,主张在设计上回溯到中世纪的传统,主张设计的真实诚挚、形式与功能的统一,设计装饰上从自然形态吸取营养。代表人物莫里斯是英国工艺美术运动奠基人,其探索重点恰恰是要取消工业化造成的恶果是要否定现代设计赖以依存的中心——工业化和机械化生产,目的是通过中世纪的、哥特的、自然主义的三个来源,来挽救在工业化咄咄逼人、过饰风格横行霸道的时刻的设计精神。

到了世纪之交,工艺美术运动变成一个主要的设计风格影响因素,促使欧洲的另外一场设计运动——“新艺术运动”的产生,直接影响了建筑形式的改变。其目的是想解决建筑和工艺品的艺术风格问题。反对历史的样式,想创造一种能适应工业时代精神的简化装饰。其装饰主题是模仿自然界生长繁茂的草木形状的曲线,凡是墙面、家具、栏杆及窗棂等装饰莫不如此。由于铁便于制作各种曲线,因此装饰中大量运用铁构件。虽然仅流行一时,它仍是现代建筑简化与净化过程中的步骤之一。

在新艺术运动影响下,在奥地利形成以瓦格纳为首的维也纳学派,指出新结构、新材料必导致新形式的出现。另一位建筑师鲁斯提出“装饰就是罪恶”,反对把建筑列入艺术范畴,主张建筑以实用为主,认为“建筑不是依靠装饰而是以形体自身之美为美”。

十九世纪七十年代在美国兴起的芝加哥学派以高层建筑得名,它在工程技术上的重要贡献,是创造了高层金属框架结构和箱形基础,在建筑造型上趋向简洁与创造独特的风格,明确反映了为适应工业时代的形式。其代表之一沙利文是现代建筑的重要先驱,提出“形势追随功能”的口号,为功能主义的建筑设计思想开辟了道路。其功能的含义包括了建筑与环境的关系、建筑本身的表现、建筑形式的象征性功能等。沙利文对于建筑与整个大环境的协调要求是走在时代前面的。

1907年成立的德意志制造联盟以贝伦斯为代表,支持建筑的新思潮,主张在建筑设计上创新,使功能、技术与艺术有机结合,并满足当时社会的要求;大力宣传和主张功能主义和承认现代工业。其作品——德国通用电气公司透平机车间——被西方称为第一座真正的“现代建筑”。

高潮:比较早提出现代主义设计和建筑基本思想的包括奥地利人阿道夫路斯、亨利凡德费尔迪和彼得贝伦斯等人,在以上这几位现代建筑先驱的思想影响下,年轻一代的建筑家开始成熟起来,出现了真正完成了现代主义建筑体系和思想体系的大师——其中最具有世界影响意义的德国设计家、教育家格罗庇乌斯、密斯、瑞士建筑家、理论家勒柯布西耶和芬兰建筑大师阿尔托,加上美国的赖特,他们五位大师组成了世界上最强大的设计和设计教育力量,通过建筑实践和教育实践,冲破了禁锢人们思想数千年之久的传统建筑、传统设计和传统美术教育体系,建立了崭新的体系,新建筑思想、新建筑原则、新建筑教育体系终于得到确立。他们在第二次世界大战后是现代主义成为国际建筑的标准风格,成为设计上的国际主义风格,影响了整个20世纪的建筑面貌,改变了整个世界的城市面貌,改变了都市天际线的形式,影响迄今依然非常有力。

2、建筑界关于现代主义建筑思想的陈述

在现代主义建筑思想旗帜下的建筑师、建筑理论家多得几乎数不胜数,在此只选择那些富有影响的人物来了解他们的现代主义建筑思想。

提出现代建筑思想的重要人物之一是法国建筑师勒杜克,论及对未来建筑的看法,他认为现代工业建筑材料将对建筑带来决定性的影响:钢铁、玻璃和混凝土已在19世纪广泛应用,在不远的未来将彻底改变建筑的面貌,因此必须从如何找到适宜新材料的使用和表现手法上着手,而不是泥古不化的抱着古典形式不放。他也提到新的建筑必须为新的社会和经济条件服务。但思想总是走在前面,他没有能够提出什么是未来的建筑形式。

沙利文是现代主义建筑的重要先驱,他能够突破传统,采用新的建筑材料和方法,特别是采用钢结构取代传统的墙承力结构建造高层建筑。他提出“形势追随功能”,其功能的含义包括了建筑与环境的关系、建筑本身的表现、建筑形式的象征性功能等。沙利文主张在传统继承上的发展和变化,为新时代设计新建筑。

美国建筑家赖特现代义建筑重要奠基人之一,将沙利文的现代建筑方法和思想发扬光大,提出了自己的有机建筑理论(organic architecture)、提出现代建筑与自然形式应该具有内在的关联,在自己的设计中强调建筑与周围环境的形式和功能的协调性。他将沙利文的“形势追随功能”发展为“功能与形式是一回事”(from and function are one),表明了他的功能主义的立场:认为功能与形式在设计中根本无法分开。他认为建筑的结构、材料、建筑的方法融为一体,合成一个为人类服务的有机整体。因此,他反复强调的“有机设计”其实就是指这个综合性、功能主义的含义。

德意志制造联盟奠基人穆特休斯与费尔德关于现代设计之争影响深远。穆特休斯认为现代设计应是一个科学的、技术的、可量化的过程,因此必须采用标准化作为整个活动指导中心,而非一个自由发挥过程。大部分的新生代设计师、建筑师,如格罗庇乌斯、密斯等等都支持这一立场,德国,乃至欧洲的建筑设计因而得以走向理性发展之路。

格罗皮乌斯是现代主义建筑教育和设计最重要奠基人之一。他早期非常崇拜机械,坚信机器会改变我们的时代,甚至会改变人们对于生活问题的看法和传统立场。战后他认识到机器亦具有消极的一面,开始产生通过设计教育实现设计大同的社会乌托邦思想。他明确提出新的设计学院(包豪斯)的宗旨应该是:“创造一个能够使艺术家接受现代生产最有力的方法——机械(从最小的工具到最专门的机器)的环境。”包豪斯成为集当时西方现代设计、现代建筑、现代艺术思想大成的中心。

密斯是现代建筑主义建筑的设计大师,通过一生的实践奠立了明确的现代主义建筑风格,提出了“少就是多”的立场和原则,他终生追求所谓的“单纯”建筑,达到甚至可以违反功能要求的地步。密斯受贝伦斯和辛克尔的影响,毕生追寻一种国际主义的风格,一种能够放之四海而皆准的标准化的、批量化的建筑风格,通过现代技术条件,他达到了这个无论是辛克尔还是贝伦斯都没有可能达到的理想。

勒柯布西耶是现代建筑、现代设计、现代城市规划的最重要的奠基人之一,对于现代主义建筑思想体系的形成,对于“机械美学”思想体系的形成都具有决定性的影响。柯布西耶在他的第一本论文集《走向新建筑》的一开始写道:“一个伟大的时代开始了,这中间存在着一种新精神”,“工程师运用经济法则和数学计算及管理学把人们和宇宙的自然法则调和一致”。他宣称,设计和写作一样,应该建立在科学和所谓的“放之四海皆准”的法规中,相信“有统一意图的章法和设计精神”可以促成集权的现代主义。他主张设计上建筑上要向前看 ,否定传统的装饰,他认为最代表未来的是机械的美,未来的世界基本是机械的、机器的时代,房屋是“居住的机器”。

在上述建筑大师、建筑理论家们众说分云的陈述中,现代主义建筑思想共同的内涵究竟是什么呢?

2 现代主义建筑思想的内涵

现代主义建筑思想并不是上述建筑大师、建筑理论家们个人创造的结果,它的产生存在着深刻的社会、政治、经济、文化、技术等的背景。从文化的意义上讲,现代主义建筑思想是现代主义文化思潮的重要组成部分,现代主义从20世纪初开始直至六、七十年代后现代主义产生之前,几乎成为席卷全球的主流文化,它以其革命性、民主性、个人性、主观性、形式主义性、技术性、工具性、理性化等等鲜明的特征,几乎涉及文化意识形态的每一个角落。作为现代主义文化重要组成的现代主义建筑,尤其在二战后发展成为国际主义设计风格,以其不可阻挡之势遍及全球,在人类几千年的文明史中,还没有哪一种设计风格能够产生如此广泛而深远的影响,深深地改变着人类的生活方式乃至于生存方式。

尽管现代主义建筑思想不是建筑大师、建筑理论家们的个人创造,但是,勒柯布西耶、格罗皮乌斯、密斯、赖特等建筑设计大师、建筑理论家、教育家作为公认的现代主义建筑的领头人物,他们的建筑思想可以说包含着现代主义建筑思想的基本内容。具体来说,现代主义建筑思想的基本内涵可归结为如下几点。

1、反历史反传统:概略地说,从古希腊、古罗马直至19世纪,西方的石材结构、工匠技术、源于罗马的建筑规范和建筑理论的美学体系,构成了西方建筑的传统。两千多年中,建筑发展极为缓慢,建筑的更替一直包容在这个传统之中。所谓的变化也主要发生在建筑形式上、美学风格上,古典主义的形式美学成为传统建筑最核心的要素,建筑设计属于美术的范畴。早在19世纪,建筑界一些具有前卫意识的有识之士,在工业革命带来的社会生产、生活方式急剧变化这一情形的感召下,就开始反对传统,渴望新建筑。发端于20世纪初的现代主义建筑思想首先以剧烈的反传统的姿态登上了建筑舞台。认为建筑必须是时代的代表和体现,时代在巨变,传统建筑风格的世代不变或断章取义的拼凑和折中都是矫饰的、虚伪的、病态的、不健康的、不诚实的,甚至认为附着于传统形式的“装饰即罪恶”。他们要割断历史,割断文脉,走向新建筑。可以说现代主义建筑思想是在同传统的抗争中形成的。

2、功能第一:工业革命、技术革命、市场经济给社会生产、生活带来了多样化的发展,由此对建筑提出了多样化的功能需求。从拉斯金开始,强调建筑要为社会服务,建筑设计与美术是两个不同范畴,设计要以实用功能为核心,反对“为形式而形式”;沙利文提出了“形式追随功能”,功能第一的思想。在现代主义建筑思想中更是强调功能为设计的中心,注重设计的科学性、方便性、经济性和效率性,重功能轻形式。因此,现代主义建筑又被称为功能主义建筑。

3、技术至上:工业革命和技术革命给建筑的营造提供了新的手段,现代主义建筑们毅然采用工业建筑材料(如水泥、玻璃、钢材等等),改变建筑的基本结构(如钢筋混凝土结构、钢结构、悬索结构等等) 及建造方法(如采用大量预制件、现场组装等等)。这些做法使得建筑营造,从传统的以工匠技巧为基础的手工艺转变成以结构力学、工程理论为基础的工业化、标准化生产,建造过程本身成为技术过程,成为工程科学管理的过程。

4、理性主义:现代主义建筑思想中理性主义表现在:(1)在设计上强调现代设计应是一个科学的、技术的、可量化的过程,因此必须采用标准化作为整个活动指导中心,而非一个自由发挥过程。勒柯布西耶甚至认为可以形成科学的放之四海而皆准的设计理性法则;(2) 在施工上把建造过程视为在力学、工程学等理性原则指导下的技术过程、工程科学管理的理性化过程;(3) 在建筑的使用上,把使用者视为纯理性的人,按照人体工程学去构造他们的使用功能;(4) 在形式上提倡非装饰的简单几何造型,追求筒单的、冷漠的、数学的理性美。密斯提出“少就是多”的口号,为了“极少”甚至不惜违反功能。(5) 使用工业材料,大规模的工业化、标准化生产,可减少成本,增大产出,符合少投入多产出的经济理性原则。

5、机器美学:以勒柯布西耶为主的许多现代主义建筑大师们都非常崇拜机器,在他们的世界观中,未来的世界基本是机械的、机器的时代。导致他们在建筑设计上、城市规划上提倡对机器的模仿,勒柯布西耶《走向新建筑》一书中说,新建筑创作的精神来源于汽车与飞机,而只有结构工程师才真正能够把这两者的精神,通过工厂技术引入到建筑之中来,甚至提出房屋是“居住的机器”。这里暗含着勒柯布西耶把人视为“机器人”的主张。

6、精英主义与大众精神:现代主义建筑大师们多数是当时先进的知识分子,他们主张不为少数权贵、精英服务,提倡为大众服务的精神,但他们自己是少数精英,却企图拯救众生。在勒柯布西耶的言行中,这种精英主义与大众精神之间的矛盾,设计中个性化与强制化之间的矛盾,表现得更加突出:一方面,他强调个人感觉第一,强调民主化,为大众服务;另一方面,他又把其个人感觉强加于大众,强调国家要对建筑设计、城市规划要强权领导、专制设计,希望国家领导与建筑师之间建立一种联合、对话关系,由专家来治国。认为公众见识短浅,只有他们这样的精英、专家才能给大众创造美好的社会。这是一种由精英领导,不为精英服务,而强制性地为大众服务的新精英主义。

7、普适主义:既然现代主义建筑是按照“放之四海而皆准”理性原则进行设计的,按照技术理性、规则、程序,使用工业材料和工程结构来实施的,其功能是为普遍化的理性人服务的,其形式是具有普适性的筒单几何形体,那么这样的建筑显然就排除了民族性、地方性、人文性和情感性,而具有普适主义的性质。二战后现代主义建筑发展成国际主义建筑,这种普适主义是重要的思想因素之一。

8、乌托邦理想:勒柯布西耶的乌托邦理想主义,表现在他希望通过为大众服务的现代设计来建立一个良好的社会、良好的社区,改变社会现状,以避免流血的社会革命。格罗皮乌斯早期的理想主义表现在对机器浪漫主义的热情上,战后他认识到机器亦具有消极的一面,开始产生通过设计教育实现设计大同的社会乌托邦理想。密斯则是形式上的柏拉图式的理想主义等等,总之,现代主义建筑大师们普遍怀有“建筑可以改造社会”的乌托邦理想。

3 现代主义建筑思想的技术本质

我们把现代主义建筑思想的基本内涵归结了上述八点,但思想还不能仅仅停留于此,我们须进一步从哲学的视野来追问这些思想的本质。从上述的八点论述中我们可以看到,现代主义建筑思想与技术之间不可分割的密切关系,是否可以从技术来解释现代主义建筑思想的本质呢?或者反过来,如果说现代主义建筑思想以技术作为其本质,我们又如何来加以解释呢?我们从如下方面来加以研讨。

一、 技术与传统建筑的关系

长期以来,在被西方建筑界奉为经典的古罗马建筑理论著作《建筑十书》中,其作者维特鲁威提出了建筑的三大要素:美观、实用、坚固,也就是说建筑的本质是从这三大要素来规定的。这一思想在西方两千多年的建筑传统中一脉相承。美观涉及建筑造型比例是否给人带来愉悦的审美形式方面;实用涉及建筑的使用是否便利的功能方面;坚固涉及建筑的构造、结构、材料、制造等方面。古罗马全盘继承了古希腊哲学,维特鲁威也同样会受到古希腊哲学影响,我们不妨按照亚里士多德的“四因说”来解释他的建筑思想,按照“四因说”,解释事物的因果关系包括形式因、质料因、目的因和动力因,涉及审美形式的美观可以看成形式因;涉及使用目的的实用功能可以看成目的因;涉及构造、结构、材料的建造过程及结果可以看成质料因和动力因。只有“四因”联为一体才能构成事物显现、产生的原因也即事物的本质。建筑师或建筑工匠以实用功能为目的,以美观为形式,利用各种材料和工具、按照一定的结构、遵循一定的构造法则,也即把美观、实用、坚固三大要素结合为一体,才能把建筑房屋制作、生产出来。

在古希腊语中,“生产”一词叫做tikto,它与“技术”(techne)一词同义,对古希腊人来说,“技术”意思既不是艺术,也不是手工艺,而是以这样或那样的方式让某物作为此物或彼物进入在场者中显现出来。也就是说,“生产”或“技术”的意思是“让显现”。这层意思自古罗马以来就遮蔽在建筑营造法式之中,维特鲁威在《建筑十书》中大量记载和论述了古罗马时代的建筑营造法式和利用工具、机械的制造技术。海德格尔认为:后世把techne译为技术,并仅从狭义的营造、制造方面去规定技术,遮蔽了技术本身具有的“让显现”的原意。于是,从制作、制造方面去规定的技术就成了营造建筑的手段,技术与建筑的关系也就演变成了手段-目的关系。按照“四因说”,形式因是事物的本质,其它三因从属于、统一于形式因。建筑本应以实用功能为目的,但传统上把形式因作为事物本质的思想,以及在传统社会中,建筑是为统治者、权贵们等少数人服务的,形式对于显示他们的权势、地位和奢华的生活方式来说更加重要。于是实用功能退居其次甚至被忘却,而形式风格转变为建筑的目的,构成了传统建筑的本质。在本应联为一体的建筑三大要素,处于彼此分离的状态,独有美观突显出来成为目的,实用退隐下去,而坚固仅仅作为实现目的的手段,并与目的相分离。建筑与技术的关系由此构成了手段-目的模式关系,形成了统治西方两千多年的建筑传统。可以说,传统建筑的本质是审美意义上的形式风格,而不作为手段的技术。

二、 现代技术对现代主义建筑的全面渗透

在探讨建筑本质的思路上,20世纪的建筑师、建筑史学家、理论家除了因袭维特鲁威建筑三大要素的基本思想,并把它们转化成了“形式、功能、结构” 这样的现代语言之外,最具革命性的变化是发现和形成了“建筑空间”的概念,格罗皮乌斯说,建筑意味着把握空间。把“空间”作为建筑的第一基本要素,作为建筑的主角,空间统摄着“形式、功能、结构” 三大要素,并与它们一起构成了探讨现代建筑的四大要素。科学的发展以及工业革命,使技术从基于经验的简单工具、手工制作转变为应用科学理论、以机器为实体、以程序化知识为过程的现代技术。在现代的意义上来研讨技术与建筑的关系,意味着我们要从现代技术对现代建筑四大要素的作用、影响和渗透来加以说明。

(1) 技术与空间:关于建筑空间,现代主义建筑理论家们的具体观点众说不一。吉迪翁从爱因斯坦的相对论中受到启发,提出“空间-时间”的新概念作为建筑的基本要素;有人甚至根据非欧几何来讨论建筑作为“第四度空间”、多维空间等等。诺伯格舒尔兹在其《存在空间建筑》一书中总结了五种空间概念:肉体行为的实用空间;直接定位的知觉空间;环境方面为人形成稳定形象的存在空间;物理世界的认识空间;纯理论的抽象空间。建筑空间属于哪一种空间呢?总的来说,绝大多数建筑师主张从长、宽、高三维欧几里德几何来理解和设计建筑空间。现代主义建筑思想的空间论也是从抽象的数学空间、客观的物理空间来理解和规定建筑空间的。勒柯布西耶认为几何学是理性动物的语言,当人类精神同几何学规律相一致时,精神便找到了自己的家园。密斯的模数空间、中性流动空间;赖特内外结合的空间;勒柯布西耶的柱支撑结构形成的开放空间等等,都把建筑空间看成是欧几里得几何空间的机械组合。这种基于科学的建筑空间论本质上是基于技术的,这不仅仅在于几何空间的机械组合上依赖于技术。更深刻的在于科学与技术的关系上,一般认为科学是技术的基础,海德格尔却认为,不是科学决定技术,而是技术决定科学。因为现代科学是依赖于实验技术的科学,技术不仅仅是实验手段,技术以它展现自然的方式规定着科学对自然的认识,当然这并不等于具体的技术不能应用科学。从历史发生上说,科学先于技术,但从本质起源上讲,科学认识事物时,是在先存的技术框架之中去展开的。想一想几何学的起源,它不正是在丈量土地的测量技术之中诞生的吗?在科学技术化的当代,科学基于技术不难理解,同样,基于科学的现代主义建筑思想的空间论,本质上基于现代技术也是合理的推论。

(2) 技术与结构:在传统建筑中,技术作为手段仅通过“坚固”这一要素与建筑相关联。当现代技术以结构力学、工程理论替代经验,以水泥、玻璃、钢材等工业建筑材料替代石、木、砖瓦这些自然材料,以钢筋混凝土结构、钢铁结构、悬索结构等现代结构替代传统建筑的石材、砖木结构,以采用大量预制件、现场组装和采用大型机械设备进行施工替代传统手工营造,水、暖、电各种技术设备的发明应用……,这些翻天覆地的变化都使得作为手段的技术显现出来,建造过程变成了技术过程,变成了工程科学管理的过程,结构变成了技术本身。在反对传统建筑“为形式而形式”、以形式为目的的现代主义建筑师中,有人甚至要把结构当作建筑的目的,也即要把传统上作为手段的技术当作目的,强调“忠实于结构来表现这些新材料”,申明钢和混凝土完美的代表着建筑的强度,是建筑的骨骼。玻璃闪烁的面纱,是骨骼外面的表皮。建筑要以结构来创造前所未有的空间和形式,要书写钢筋混凝土的诗篇,要表现结构、表现材料,也即要表现现代技术。

(3) 技术与功能:从人的物质性需要和精神性需要出发,在人与建筑相互作用的关系中来讨论功能,通过建筑功能的作用来展开人与自然、人与人之间的关系。人的需要可分为生理的、心理的、个人的、社会的、行为的、观念的等等诸多方面,建筑以其物质结构从自然空间中划分和创造出建筑空间来满足人的需要,从而使建筑功能构成人与建筑之间的效用关系。在人与自然环境的关系中,建筑的基本功能是对环境进行控制,成为环境气候的“过滤器”,制造出适于人生产、生活的“人工空间”。在人与人的关系中,建筑的基本功能是为人的生产、生活以及各种社会活动提供交往空间。人的需要是随着社会历史的变迁而变化的,人类有历以来最大的变化是由科学革命、技术革命、工业革命和商业革命带来的,它们使传统社会转变为现代社会,封建社会转变为市民社会,因而要求传统建筑转变为现代建筑,要求现代建筑的功能产生满足现代生存方式多样化的效用。现代主义建筑思想对功能(尤其是物质功能)的注重与强调,使在传统建筑中被遗忘功能要素突显出来,回归到建筑首要目的的本位上,并提倡为大众服务等等,都是符合社会发展的现实要求的。在技术与功能的关系上,技术不仅在于带来人的生产、生活的多样化而提出新的功能要求,更重要的是渗透于功能之中,使功能发挥效用。彼得柯林斯区分了建筑中的四种功能主义:比拟于生物;比拟于机械;比拟于烹调;比拟于语言。现代主义建筑思想中的功能无疑是比拟于机械的功能主义,房屋是“居住的机器”,勒柯布西耶的这句话是技术功能主义最典型的宣言,他把从技术得到的教益归纳为三点:第一,一个明确规定的问题自然会找到它的解决办法;第二,因为所有的人全具有同样的生物组织,他们全具有同样的基本需要;第三,像机器一样,建筑必须成为一种适合于标准的通过竞争选拔出来的产品,而这种标准则必须由逻辑分析与实验来确定。既然人及其需要可以比拟于机器来规定,既然建筑就是住人的机器,那么建筑的功能必然是机器的功能,也即是技术的功能。

(4) 技术与形式:在传统建筑中作为首要目的的形式,如今让位于基于技术的空间、结构、功能。形式风格不仅退出建筑的中心地位,而且以装饰为主的传统风格形式,从希腊式、罗马式、文艺复兴古典式、哥特式、巴洛克式、罗可可式到各种各样的折中式,都不可能附着在现代主义的建筑之上,成为一种装饰,“装饰即罪恶”,必须把它们彻底抛弃。新建筑呼唤着非装饰性的新形式。但是这种新的形式从何而来?19世纪探索现代主义建筑的先驱们正是为此而困扰。20世纪的现代主义建筑大师们从新建筑本身的结构、功能中找到了新形式的源泉,并且认为唯有从新建筑本身的空间、结构、功能中产生的形式,才是真实的、健康的、必然的形式。新的形式必然以表现空间、结构、功能的简单几何形体及其机械组合、必然以表现工业建筑材料的质感和色彩,以单一、冷漠、精确的方式显现出来。既然现代主义建筑的空间、结构、功能三个要素本质上源于现代技术,那么从这三个要素而来并表现着它们的形式,在本质也同样源于技术。研究传统风格形式的建筑美学、艺术哲学转变成了机器美学、工程师美学也即技术美学、技术哲学。

三、现代主义建筑思想的技术本质

在现代主义建筑思想中,从世界观到人本身及其需要,从建筑设计到建造过程,从建筑的空间、结构、功能到形式四大要素,都全面被现代技术所渗透。如今,传统建筑中技术与建筑的手段-目的的关系模式彻底瓦解了,三大要素分离的状态结束了,四大要素都全面统一在现代技术之中。现代主义建筑及其思想的本质从传统建筑的形式风格本质转变成为现代技术本质,我们甚至可以说现代建筑已经成为了技术本身。这是技术扩张的胜利,这是技术“座架”本质的展现,这是建筑技术化的必然结果。

在这技术化的建筑中,在这钢筋混凝土的城市丛林里,在这割断了历史、文脉,割断了地方性、民族性,排出了人的情感和人文精神的建筑机器里,我们能够在此定居吗?我们能够以此为家园吗?人类会不会已经陷入了一种无家可归的状态呢?海德格尔认为现代技术的本质是“座架”(Ge-Stell),它以挑战、促逼、订制、规程、校准的方式把自然与人都摆置在其中,转化为“持存物”。但是在这种“座架”的本质中却隐藏着使人异化的危险:“作为命运,座架指引着那种具有订造方式的解蔽。这种订造占统治地位之处,它便驱除任何另一种解蔽的可能性。……对人类的威胁不只来自可能有致命作用的技术机械和装置。真正的威胁已经在人的本质处触动了人类。”技术把其座架本质带给建筑,导致建筑的座架化,同样也会把异化的危险带给建筑。人类居留于此,必然导致人的异化,不能达到真正意义上的定居,必然陷入无家可归的状态。以技术为其本质现代主义建筑思想遭到后现代主义者的质疑,正是在这种质疑与反叛中,后现代主义建筑及其思想诞生了。

参考文献

1、《世界现代建筑史》,王受之著,中国建筑工业出版社,1999年。

2、《外国近现代建筑史》清华大学等编著,中国建筑工业出版社,2001年。

3、《西方建筑——从远古到现代》比尔 .里斯贝罗著,江苏人民出版社,2001年。

4、《建筑的伦理功能》卡斯滕 .哈里斯著,华夏出版社,2001年。

5、《现代建筑大师作品精粹》 荆其敏 张丽安编,江西科学技术出版社,2000年。

6、《走向新建筑》勒柯布西耶著,天津科学技术出版社,1991年。

7、《建筑的革命》郑光复著,东南大学出版社,

8、《建筑是首哲理诗》赵鑫珊著,百花文艺出版社,1998年。

9、《存在空间建筑》诺伯格舒尔兹著,中国建筑工业出版社,1985年。

10、《建筑十书》维特鲁威著,知识产权出版社,2001年。

第2篇:主动式建筑技术范文

关键词:生态建筑;技术;分析

中图分类号:TU-098.6文献标识码:A文章编号:

一、生态建筑技术合理性分析

生态建筑被称为绿色可持续建筑,它是21世纪最具前途、魅力的建筑形式。根据建筑所在地自然生态,结合建筑学、生态学及现代高新技术,合理安排建筑与其他领域间的关系,与自然环境成一有机体。既利用人工手段和天然条件创造良好、富有生机环境,又控制、减少人类对自然资源掠夺,力求实现索取与回报间平衡。

生态建筑强调环境和资源,强调建筑寿命范围内降低环境污染、减少资源能源消耗。生态建筑将建筑融入到整个生态循环圈,通盘考虑资源能源流动,将建筑设计、施工、使用中的消耗纳入整个生态系统考虑。吴良镛院士提出建立“人居环境循环体系”,将人居纳入动态循环体系,就是这一思想。对建筑要求不仅是建筑使用,而是整个建筑生命周期。生态建筑基本目标有:降低资源能源消耗;减少环境污染、建筑污染;保护自然生态环境;创造舒适健康的室内外环境;建筑功能质量目标实现统一;平衡建筑经济、生态。

借鉴生态遗传学,本文根据生态技术特点将其划分为显性部分和隐性部分,两者配合,形成一体(见表1)。

表1 生态建筑技术的显隐分类

二、生态建筑技术社会化原则

生态建筑更关心环境、资源这两个“生态”参数,建筑设计从以往 “功能-空间”单一目标转变为 “功能-空间”和“环境-资源”双重目标。为此,生态建筑技术社会化应遵循以下四个原则:

1.技术观念原则

经济增长和工业发展给人们带来更多可能性,对技术思想的崇尚推动着科学技术与建筑空间的结合,众多具有未来意向的 “高科技”建筑发展更加迅速。新世纪建筑跨入一个新的技术时代,低技术“与环境友善”和“高科技” 两种技术倾向值得我们注意。长期技术宣传在人们心理已形成了持久效应,有了一种比较稳定、积极的社会态度,这些是生态建筑技术社会化的前期。在我国发达地区,开发商在销售楼盘时更喜欢打“绿色、生态”牌,尽管其建筑技术仍然是传统技术,只是绿化环境看上去较为“生态”,但经济回报往往都比较好。一方面说明了生态建筑技术观念已深入人心,另一方面也表明了人们过于积极的生态观念与生态建筑技术的无知盲从鲜明反差。生态建筑技术要完成社会化还需充分考虑自身特点,从技术和制度方面进行调整。

2.自上而下原则

传统建筑技术基本上是自下而上来自建筑及对建筑的需要,而生态建筑技术还有来自道德、生态伦理等自上而下精神层面的需求,它们是技术实质核心。如何使生态建筑技术成为社会技术,就必然要在社会化过程中考虑“自上而下”特点。生态建筑技术社会化需自上而下制定前瞻性规则加以引导、推动,激发自下而上的呼应。

自上而下的推动对促进生态建筑技术发展作用巨大。一方面使人们意识到建造使用生态建筑技术与自己息息相关,让人们加强对微观居住环境的重视,增强人们追求生态建筑的技术心理和社会动机。另一方面,建筑商采取有利措施得到政府认同,使生态建筑技术更好融入社会,完成社会化过程。我国政府积极推行建筑行业可持续发展,在建筑技术中贯彻“节能、节地、节水、治污”八字方针,对能源、声环境、气环境、水环境、热环境、光环境、废弃物、绿地、建材等诸多内容制定引导性技术规范,引导建筑技术采用先进、集成技术,高效、合理利用能源、资源,保护生态环境。

3.因地制宜原则

建筑应把地区生态平衡作为前提,按建筑所在地区综合分析气候生物特征对建筑朝向、立面处理、位置、绿化及遮阳等因素影响,这些气候特征对高层建筑及其细部处理影响较大。从环境保护与生态平衡角度,我们看到有些技术虽适用某个地方,但并不一定适用其他地方,甚至会对另一环境造成破坏。所以,技术的地方转移需结合社会、经济、文化、环境等条件,并不是所有技术都满足市场,特别是新技术。如果新技术应用成本高于传统技术成本,那么它长期效益再好也难与后者竞争,两者往往共存较长时间后新技术才会取代传统技术,况且市场能否接受新技术归根到底是使用者能否接受。经济文化因素也会影响到人们对新技术的认同,在一定程度上新技术的应用成本决定了人们认识。另外,新技术接受与否也和自然及生活方式、经济区位条件关系紧密。

4.环境协调原则

从建筑设计入手创造符合生态、可持续发展的人居环境,从城市“空间-环境”综合系统及“环境-人-建筑”互动角度,重新审视原有人工空间,增加环境、资源及耗时尺度。分析建筑建造到毁坏全过程,认识到生态建筑这一综合性概念,改变传统建筑观及技术。从长远社会经济利益考虑,前者优势更大,对环境不利影响更低,属于“环境友好型”一类。通过生态建筑技术生命周期分析,认识到建筑绝非人类建造活动结果,而是能源利用、资源消耗、垃圾排出的长期过程。建筑能耗分析不能只注重建造和使用,原材料生产、运输及建筑维修、更新都要算到生态建筑技术中来。

三、生态建筑技术表达形式

1.生态建筑技术逻辑生成

生态环境的恶化让公众切身利益经受着较为严峻的挑战,由此生态技术就被赋予了改善生态环境、提供健康生活的指向。为了实现“功能-空间”向“功能-空间”和“环境-资源”的转变,建筑设计者运用生态技术,除了考虑建筑地人文、自然环境,还要从能源、技术、建筑表现等方面开展设计。

3.1.1 能源策略对形式表达影响

生态技术能源策略包括主动和被动两种类型,如表2所示。

表2 生态建筑技术的分类

无论能源策略是被动还是主动,目的是以最有效能源利用达到最好舒适环境。被动式形式表达和普通建筑技术区别不大,主动式形式表达令人注目:特殊建筑构件甚至整体外观,如广州烟草大厦外观形式,气流分析设置风力发电捕风口(见图1~图3)。

3.1.2技术策略对形式表达影响

技术策略是对技术的选择、运用。根据技术层次的不同,生态技术分为低生态技术、中生态技术、高生态技术(见表3)。一定程度上是技术策略决定了形式表达。

表3 生态建筑技术的层次分类

为了清晰说明而作以上分类,实际生态技术要综合考虑,如天井设置这种低生态技术,可以搭配智能采光和通风技术形成高层次复合生态技术。

3.1.3建筑表现对形式表达影响

生态技术根据显隐部分占比不同,显隐效果表现也各不相同。

第3篇:主动式建筑技术范文

【关键词】节能技术;建筑设计;应用

中图分类号:TU2文献标识码: A

0.引言

近几年来,建筑耗能不断增加,加剧了能源资源的危机。为降低建筑能耗,可充分利用节能技术,实施建筑节能,可有效促进能源资源的节约和合理利用。而在建筑设计中应用节能技术主要是对建筑资源和能源进行优化整合,以达到资源配置的最大化,充分发挥能源资源的效用。在未来的建筑设计中,应该更为重视节能设计,以实现节能减排、低碳环保的发展目标。

1.节能技术在建筑设计中的效用

1.1有利于环境保护

随着工业化的不断推进,人口的日益增加,自然资源被过度的开采和消耗,生态环境被破坏失衡,环境污染严重,严重影响到人类的发展和进步[1]。环境保护和发展是当前社会关注的重点。同时,建筑设计虽然在图形学、构成学等方面取得了巨大成就,但是从“低碳生活”、“可持续发展”的理念看,大多数高消耗和逆生态的。当前,应用的能源主要是不可再生能源,主要有煤炭、石油等。这些能源在使用过程中会产生有害物质,污染大气和破坏生态。因此,必须提倡建筑节能,减少污染,改善自然环境,提高生活质量。

1.2有利于经济发展

能源,是人类生存生产和发展进步的基础,经济的发展主要依赖于能源的开发和利用。能源问题已成为世界性问题,能源的短缺是制约经济发展的主要因素。建筑从材料的生产、施工到建筑物的投入使用,都在笑话着能源资源,在建筑设计中应用节能技术不可或缺,这也是建筑设计技术发展的重要方向。

1.3有利于提高人们生活水平

随着现代化建设的发展和进步,人们的生活水平也得到了大幅度的提高,人们更加重视建筑环境的舒适性。冬季的取暖和夏天的制冷都是通过消耗能源来实现的[2]。而在当前能源紧张,压力不断加大的今天,节约建筑能耗尤为重要。建筑设计是立足于满足人们合理的舒适要求上的,通过改革和创新技术降低建筑能耗,实现能源的最大利用率,达到建筑节能减排的低碳目标。

2.节能设计的应用现状

在上世纪70年代就开始尝试建筑节能设计。建筑节能技术概括起来主要有两个大类:主动式技术和被动式技术。利用建筑自身适应的自然条件而无需适应机械设备来节约能源的方式成为被动式技术;利用机械设备和外部能源资源输入控制和改变环境的状况的技术就是主动式技术。

欧美西方国家的建筑发展经历了三个阶段:(1)工业化阶段,也就是解决人口的住房问题;(2)重视建筑性能和质量阶段;(3)关注整个建筑和人类环境间关系问题阶段,即节能、生态、环保阶段。我国正处在由第一阶段向第二阶段迈入时期,所以现在需要加大发展节能力度,把第二、第三阶段合二为一的推进。不仅要提高建筑使用者的身心健康,还要提高社会环境健康和资源环境健康。与欧美发达国家相比,我国节能工作起步较晚,能源浪费严重,在节能建筑推广和应用中存在诸多不足:政策不配套,缺乏激励机制;建筑节能管理体制不健全,监管体系不完善,造成执法不严、监督不力;建筑节能投入很少;资金投入水平不高,建筑节能基础研究不到位;建筑节能标准不完善不配套等,这些问题直接影响到节能技术在建筑设计中应用。

3.节能技术在建筑设计中的具体应用

3.1建筑平立面设计的应用

在建筑设计和规范过程中,建筑群的规划布置、建筑物的平面布置应该尽量考虑自然通风,科学合理的安排建筑物的朝向,根据建筑地理环境情况,可采用南北向或接近南北向,主要的房间(卧室、书房等)宜避开冬季的主导风向。另外,还需要合理的安排建筑的空间布置,控制体型系数和窗墙比。在建筑设计中,建筑物的体型应保持简洁,减小体形系数,条式建筑物体型系数应控制在0.35以下,点式建筑物体型系数应控制在0.4以下[3]。

3.2建筑墙体设计的应用

数据显示,在建筑物保护结构中,墙体所占的比例很大,通过围护结构的传热耗热量约占75%左右。所以,墙体的保温设计尤为重要。墙体材料的选用,应该基于节能减排,选择空心砖墙和复合式墙体,主要是:(1)内保温复合墙体,就是把绝热材料复合在墙体内侧。内保温的施工速度迅速,操作方便灵活,可保证施工进度。内保温墙体施工技术较为完善,检验标准也较为成熟,但是内保温占地面积大,内墙物体易破坏内保温结构;(2)外保温复合墙体,即把绝热材料复合在墙体外侧,可以实现建筑热稳定,避免热桥现象。护层对主体结构起到保护效用,且可延长结构寿命,该技术没有内保温成熟,成本较高。

3.3建筑门窗设计的应用

门窗是建筑能耗损失中最大的部分,其能耗占建筑能耗的比例较大,其中传热损失约为1/3,冷风渗透约为1/3。因此,在保证日照采光、通风等基础上,应该最大限度的减小门窗洞口面积,以提高门窗的气密性,降低冷风的渗透,提高门窗的传热量。当前门窗节能措施主要有:提高建筑物外窗的气密性,减少冷空气的渗透;减少门窗玻璃的传热系数;加强户门保温。

3.4建筑屋面设计的应用

为实现最大的节能效果,高效的保温材料也应该利用到屋面设计中。通常情况,屋面保温仍以内保温形式为主,可采用聚苯乙烯泡沫挤塑板等。为达到屋面防水和保温节能的完美结合,可适当应用屋面外保温。将防水层设计在保温层下面,防止防水层直接暴露在空气中,做好防水层保护工作,提高防水层的耐久性[4]。

4.节能技术在建筑设计中未来发展方向

近几年来,新能源的开发和利用越来越广泛,所以在建筑设计中,应该充分利用新型能源。在新能源中,太阳能是最为可利用、最具潜力的新能源。太阳能是利用太阳光的照射来获得能源的,可在很多方面得到应用。根据我国自然环境,大多数地区具备利用太阳能的条件,太阳能的利用具有明显的优越性。目前,我国利用太阳能主要是被动式太阳能取暖、太阳能热水及主动式太阳能取暖和制冷。随着节能技术的开发,应该根据建筑的特点,在屋内采用采暖设备相结合的设计,调节屋内的温度。实现最适宜的居住环境,达到节能目标。另外,建筑节能设计还需要和高科技技术联合应用,比如:建筑内余热回收利用、中水处理及回用等方面。

5.结语

建筑设计是一项艺术和技术相结合的工程,但是技术是首要本质。所以,要大力开展建筑节能的新技术、新工艺、新产品及新材料,还需要建立相关的配套技术和技术检验标准和监管制度。同时,还要加强建筑节能科技成果的转化和推广应用,为建筑节能的配套化、系统化、通用化提供有力的技术保障,最终实现环境效益、社会效益及经济效益的最大化。

参考文献:

[1]邓小玲.节能技术在建筑设计中的应用与推广[J].科技创新与应用.2012,23(6):144-146

[2]牛晓奕.探讨节能技术在建筑设计中的应用[J].中国城市经济.2014,11(7):201-202

第4篇:主动式建筑技术范文

关键词:装配式结构 建筑产业化 产业链 技术创新 集成住宅

中图分类号:F426 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(c)-0036-01

当前我国实施建筑产业现代化的目的是提高建筑总体质量,提高劳动生产率,以适应当前我国新型城镇化建设的发展需求,其基础是搞好工业化生产,实现集约化、社会化大生产,而搞好工业化生产的前提是提高科技发展水平,提高体系集成配套的水平,提升产业链上的联动服务水平。

近些年来,国内的建筑科技交流空前频繁,信息扩散速度加快,范围加大。装配式建筑结构是实现建筑产业现代化的重要途径,我国在装配式建筑方面的研究和应用也在逐渐升温,截止目前住建部已批准50个国家住宅产业化基地,并成立国家住宅产业化基地技术创新联盟,为推进建筑产业化技术创新体系建设起到重要推动作用。据中国二十二冶集团装配式住宅分公司总工程师李哲龙介绍,“通过国家住宅产业化基地建设,不断加大科研投入,与科研院所和高等院校合作,解决影响产业化发展的关键技术问题,不断提升行业竞争力。”

要推进建筑产业现代化的发展,必须着眼于建筑产业化科技创新体系建设,加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,目前无论国家层面,还是地方层面都在积极探索与推进。笔者从产业化建筑全生命周期、全产业链协作角度考虑,提出以下七个方面开展技术创新,逐步夯实国家建筑产业现代化发展战略支点的科技支撑。

第一,结构体系设计。新型装配式建筑结构体系的研发是实现建筑产业现代化的重要基础,更是满足建筑产业化发展不同需求的基本保障。通过结构体系的技术研发与创新,为满足不同地域、不同居住空间要求提供核心技术支撑。

第二,节点、接缝连接技术。相比传统现浇建筑结构,装配式结构存在大量的节点、水平接缝、竖向接缝连接,这些连接是结构的薄弱环节。例如装配式框架结构中梁与柱;装配式剪力墙中水平接缝、竖向接缝连接均需要从其抗震性能、物理功能等方面考虑,并和抗震设计规范的“强节点、弱构件”的设计原则相吻合,从而保证装配式结构体系的整体性能。

第三,施工工法。装配式建筑结构的优势主要体现在施工工法上,诸如具有施工速度快,对环境影响小,受环境制约小等特点。装配式结构涉及复杂工况下构件的吊装、翻转、就位、固定等施工技术、安全施工措施与防护标准的制定、构件校正技术等环节,如何提升施工效率、进行安全施工,对有效缩短施工总工期,实现住宅的高效节能,低碳环保起到决定性作用,也是能否真正实现绿色工地和绿色施工的重要保障。

第四,部品生产。部品生产不仅要考虑自身设计能力的发展,更要注重与结构设计及施工协作联动,共同推进装配式建筑结构体系发展,不断提升市场竞争力。确保部品构件的高精度,开发更高精度预制混凝土模具是部品生产的前提和关键技术,河北雪龙机械制造有限公司副总经理王立宁说,“无论是从成本角度、生产效率还是构件质量方面考虑,模具设计是关系到工业化建筑成败的关键性因素。”另外各类预埋件的精确定位技术、流水线自动化生产技术、特殊施工工艺的自动化技术及部品标准化、模数化、通用化生产技术均需要不断提升科技水平,为降低施工综合成本、确保部品构件质量奠定基础。

第五,新型建筑材料研发。新型建筑材料是建筑产业现代化发展的必然要求,反之也将推动新型建筑材料业的发展。产业化建筑必将围绕新型建材的使用而全面展开,建筑产业现代化对新型建材从规格、质量、性能上都将提出新的要求,建材质地要采用密度小、易加工、方便运输、易成型的新型建筑材料,这就要求建材行业必须进行相应的技术研发、设备改造,不断根据市场的需求调整产业结构和产品结构,提高建材生产的技术与管理水平,提高产品质量与技术含量,由粗制产品向精细加工的半成品、成品方向发展。

第六,软件开发。据住建部印发的《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中指出,“加快推广BIM(Building Information Moldeling)、协同设计等技术在勘察设计、施工和工程项目管理中的应用,提升企业的生产效率和管理水平。”通过软件开发,将信息技术、自动化技术、现代管理技术与生产技术相结合,提高生产效率、产品质量和企业的创新能力。据唐山市规划建筑设计研究院正高级工程师高春荣介绍,加强适用于装配式结构设计、施工、管理的软件技术研发,将为装配式结构的技术进步和推广应用注入强劲动力。

第七,住宅集成技术。集成住宅是我国建筑产业化发展的重要方向,是满足我国新型城镇化建设中多样化、个性化需求的必然选择。发展住宅集成技术主要是围绕结构主体、围护材料、室内装修及设备安装进行,是我国建筑产业化发展的最大瓶颈。据唐山中材建筑科技有限公司董事长巩俊贤介绍,目前困扰集成住宅的问题包括集成住宅设计缺乏标准、围护材料需要轻质高强、工业化的建造模式,只有解决瓶颈问题,才能更好体现装配式集成住宅的优势与市场。

党的十八届三中全会指出,深化科技体制改革,健全技术创新市场导向机制,发挥市场对技术研发方向,促进科技成果资本化、产业化的作用。目前我国建筑生产方式正发生着转型升级的巨大变化,产业科技创新有利于推动产业结构优化升级。积极推进建筑产业化科技创新的同时,适应市场导向需求,注重科技成果转化与推广,全面提升建筑产业链的服务水平和科技含量,逐步推进产学研合作制度和互惠政策,使得各方优势资源(人、物、信息)有机衔接,提高科技研发效率和速度,为建筑产业现代化发展奠定基础。

据住建部科技与产业化发展中心副主任文林峰表示,建筑产业化的发展方向日趋明显,各地政府的热情也逐渐高涨,建筑产业化正步入发展机遇期。通过建筑产业链协作与产业化建筑全生命周期的技术创新,提升建筑产业化发展水平与科技含量,推动产业化建筑整体水平上台阶,发展符合节能、节地、节水、节材等资源节约和环保要求的建筑产业化成套技术与建筑体系,促进产业化建筑生产、建设和消费方式的根本性转变,全面提升我国建筑产业现代化发展水平。

参考文献

[1] 秦珩.万科北京区域工业化住宅技术研究与探索实践[J].住宅产业,2011,131(6):25-32.

[2] 樊骅.叠合板式混凝土剪力墙结构体系技术应用[J].住宅产业,2011,131(6):19-24.

第5篇:主动式建筑技术范文

关键词:生态建筑;建筑设计;设计分析

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:

从生态建筑设计目标角度来看,生态建筑为减少对生态平衡的负面影响,根据规模差异,建筑可以视为不同尺度范围的生态子系统。在整体论生态设计思想背景下,建筑作为一个开放的生态次级系统,在设计过程中需探寻建筑全生命周期同周围生态环境的适应关系,进行横向与纵向全方位整合设计以提高生态效率、降低负熵流输入对区域生态平衡的危害。

一、整体生态平衡视角下的生态建筑整合设计策略

生态是指生物同其生境之间的相互关系、相互作用,即物种在某一生态系统中的生存方式或功能角色,包括:1.理化适应范围;2.使用资源;3.同其他成分相互作用;4.能量流和物质循环中扮演的角色。在生态学家看来,组成一个生态系统的各种生物及非生物成分并无“生态”与否的区分度,关键问题在于其在生态系统内的能量流和物质流中所扮演的角色及其作用程度,所有组成成分间的相互作用能否保持系统整体的动态平衡状态。

从维护系统整体生态平衡目标的角度出发,生态学理论从空间维度和时间维度全方位影响到生态建筑的设计内容和设计过程。在空间维度上,要求建筑师关注建筑系统的能量与物质的流动方式,有机整合建筑与环境的关系,节约能源和资源,有效地降低生态系统负熵流的输入。这一要求包括从微观场地范畴考查建筑对基地生态系统的空间置换影响,以及由此带来的空间异质性变化;从宏观环境范畴应全面分析将建筑技术系统的适宜度评价放到对系统生态平衡影响的背景前,既要关注技术措施的单体建筑效率,又要重视不当“生态技术”有可能带来的整体生态环境的负面影响,避免产生整体生态系统范围内高能耗的“零能耗”伪生态建筑。在时间维度上,则要求建筑师一方面从整体系统范畴了解生态建筑全寿命周期的能量物质流动的动态环境影响,另一方面从建筑系统内部引入时间因素动态分析,采用灵活高效的适应性设计策略,达到长效多适的建筑目标,并且相应降低大量建设带来的负面环境影响。

二、生态建筑技术系统的整合设计策略

技术系统整合设计的基础是建筑师必须很好地理解各项技术系统的性能、经济因素、运行模式等多方面的系统特征,以保证整合建筑系统中每个子系统能够各司其职,用其所长,作为复杂系统的生态建筑设计,需要建筑师加成的设计思维方式,而在生态技术模式选择的组合过程中,则更倾向于推理分析的逻辑判断方式。

首先,建筑师需要满足生态建筑技术模式之间功能协调的基本要求,即达到整合设计的性能目标。性能的整合包括独立技术模式的功能复合和功能叠加。其次,建筑技术模式硬件之间需达到空间整合的基本要求,这实际上是建筑设计的基础性问题。日趋复杂的技术设备构件系统在同一建筑空间内以特定方式相互联系,各种构件之间需做到和谐共存,这包括设备空间的建筑整合,设备构件的物理整合等内容。最后,对于建筑师而言,另外一个很重要的整合设计目标是技术系统的视觉整合。建筑所有可见的构件构成建筑的整体形象,生态建筑复杂设备系统的技术要求和建筑师的美学诉求,需要一种理性的整合策略。

生态建筑的整合设计策略抛弃建筑构件系统彼此相对独立、各司其职的机械运行模式,而是从系统整体角度出发,分析各技术系统间的协作关系,从性能、空间和视觉三方面研究技术子系统间的协作问题,从而形成建筑系统整体高效协同运行的技术模式。

三、生态建筑设计过程的整合策略

现代建筑运动之后,建筑技术系统日趋复杂,于是建筑工程专业分工也进一步细化;文艺复兴以来延续了数百年的建筑师集建筑家、结构工程师和艺术家数职于一身的情况被专业化分工所代替,相应的建筑设计工作也被分解为各专业工程师分别负责对应的设计阶段。传统建筑设计流程是一种基于开发程序、接近线性的工作模式,各专业工程师介入设计时间固定,缺少专业交流平台。建筑设计过程是一种相对封闭的进程,以建筑专业为主线,其他结构、设备等专业以辅助的角色参与工作流程。这种线性流程容易导致建筑师对技术敏感度的降低,技术思考常滞后于建筑设计决策,易产生问题发现时间延迟导致返工等现象;同时这种技术滞后的操作方式往往错过了在规划建筑宏观尺度上的技术决策时机,降低了实现建筑系统高效低耗运行目标的可能性。

生态建筑设计过程的整合策略强调专业间的整体协调工作,确定共同设计目标,明确各专业的性能目标和实施策略,使各专业技术决策视野能够超越独立学科范围而形成技术集成系统的概念。在这种整体性的设计组织方式下,建筑师对设计全过程具有完整的控制决策权力,能够有效地提高专业协调程度,提高设计效率,能够在前期设计阶段确定整体技术策略,达到降低建筑造价,提高建筑整体性能的设计目标。

四、生态建筑相关利益群体价值取向的整合策略

任何建筑都隶属于特定人群,直接反映他们的价值取向、美学偏好等特定需求。现阶段几乎各相关利益群体对作为新生事物的生态建筑都持怀疑态度,而这正是建筑观念变迁的肇始。我们不能把人们对于绿色建筑的种种猜疑简单地归咎于对可持续发展思想的漠视,实际上他们所表达出的对于成本、风险、价值的忧虑恰恰表明人们生态建筑观念的萌芽,其着眼点也是当今推进生态建筑实践问题的关键所在。

在市场经济背景下,作为一种商品的生态建筑的产业链由社会各阶层人群组成,包括政府、地产商、金融机构、设计机构、承建商、经营机构以及终端消费者等众多社会角色。他们在生态建筑的策划、设计、营建、使用全寿命周期各阶段参与产业价值的创造与分享,并在推动生态建筑产业发展方向上起到基于自身利益诉求的不同影响。“绿色建筑价值链体系主要由3部分组成:第1部分是价值链的上端,即价值供应链,包括材料的采集与产品的生产,是构成绿色建筑的物质材料;第2部分是价值链的中段,即价值增值链,这是绿色建筑从策划、设计到建成的生产过程,其总体价值即是在这一过程中实现增值;第3部分是价值链的终端,即价值输出链,是绿色建筑的用户端,是绿色建筑生态经济价值在使用过程中不断释放的阶段”。组成产业价值链的相关利益群体在产业价值实现过程中有意识的“价值活动”构成了利益分配的综合力,当前政府的导向和地产开发机构的态度成为现阶段生态建筑产业价值实现和分配的关键性力量。

对于建筑师而言,这种利益群体价值取向整合策略包括以下几方面内容:

1.根据项目特点确定适宜的建筑目标。每个建筑都可能呈现出一定的绿色特征,但并非每一座建筑都会达到认证标准。与生态建筑成本直接相关的是建筑的绿色目标,根据房产商的项目定位,建筑师可以制定相应的设计目标。一种适宜的生态建筑目标可以在既定成本框架下,降低生态建筑成本价值分割的不均衡性,提高生态建筑建设目标实现的可能性。

2.根据生态建筑目标定位采用最具适应性的技术体系。例如:生态建筑目标实现的环境控制技术可以分为被动式技术措施和主动式技术措施,二者在技术体系中的权重取决于生态建筑目标的高低。被动式技术措施的成本投入较低,同时具有亲近自然等主动式技术措施不具备的优点。一般情况下,被动式技术措施最大化、主动式技术措施最优化的混合技术模式具有较大的技术经济效率优势;在建筑标准、生态目标较低的普通建筑中,被动式技术措施的权重较高,反之亦然。这种适应性技术策略的选择成为保证建筑系统整体效率最优的重要设计策略。

3.注重技术系统的适宜度和成熟度。在适应性技术模式下,对技术措施的适宜度评价和适应性分析成为保证建筑系统整体生态效率最优的重要设计过程。这包括优先采用技术成熟度高的适宜技术以降低潜在的技术、经济风险,综合分析技术系统的功能适应性、经济适应性和地域适应性等多方面因素。生态建筑建设涉及的相关利益群体之间存在复杂的风险与利益关系,在生态建筑设计过程中,对此问题应予以充分重视。有所侧重地兼顾各方利益的整合设计策略,对于促进生态建筑的整体有序发展具有特别重要的现实意义。

结语

第6篇:主动式建筑技术范文

关键词:被动式;太阳能;西北地区;住宅;应用

前 言

改革开放以来,我国的工业化得到了飞速的发展,诸如钢铁冶炼和煤炭发电等能源消耗极大的行业也给人们日常的生活带来了严重的影响。对于能源的可持续利用、平衡经济发展与环境保护之间的矛盾是当今我国面临的一项重要的发展难题。对于建筑行业来讲,如何降低建筑自身的能源消耗也是缓解经济发展给环境造成压力的一项重要措施,是一项绿色工程。对于建筑节能方面来讲,国内外已经有很多相关的措施,其中太阳能建筑是比较传统且应用十分成熟的一项措施。太阳能技术是一项绿色应用技术,他能够对太阳能进行有效地收集和利用,这在一定程度上解决了传统采暖手段自身耗能量巨大,且对环境造成污染的缺点,并且在经济方面具有一定的优势。

当今我国对于太阳能技术应用到建筑领域的理论基础还比较薄弱,并且在实践环节还大多处于初步实验性阶段。随着我国城镇化水平的不断提高以及环境压力的逐渐加大,太阳能技术这一绿色技术在建筑领域应用的呼声也越来越高。其应用于建筑中主要有两种形式,被动式太阳能技术和主动式太阳能技术。被动式太阳能技术主要通过对建筑物的朝向,自身结构以及建筑材料的选取利用来达到合理利用太阳能的目的。主动式太阳能技术主要指采用现代化设备对太阳能进行吸收利用,当今应用比较广泛的太阳能热水器就属于主动式太阳能技术产品之一,本文主要针对被动式太阳能技术在建筑中的利用进行详细探讨。

1 被动式太阳能技术及设计因素

1.1 被动式太阳能技术

被动式太阳能技术主要采用以下几种手段来使建筑合理的利用太阳能辐射,分别为对建筑朝向以及周边建筑进行合理布置、建筑材料的合理选择以及对外部形势与内部结构的合理设计。住宅建筑通过合理利用被动式太阳能技术,从而使得其自身不需要其他设备就能达到有效采暖的作用。从对太阳能利用的形式上可以分为直接收益式、附加阳光间式、集热蓄热墙式以及组合式四种。

1.1.1 直接收益式

是被动式太阳能技术中最简单的一种应用形式,它主要是针对普通建筑房屋,对于朝南方向且具有大面积玻璃的建筑房屋都可以采用这种形式。直接受益式的建筑房屋在冬季主要是充分利用太阳能,当太阳光透过玻璃照射到屋内之后,地板和墙壁会将大部分太阳光吸收转换成热能,剩下的一少部分由于反射作用被屋内其他家具等进行吸收从而达到是屋内温度升高的效果。对于吸收的太阳能,其中一部分通过热交换以及辐射的手段将热量传递给空气,另一部分被存储到墙体以及地板内,当室内的温度下降后再将这部分能量转换成热能以此达到减缓降温的效果。因此,对于采用直接受益式的建筑房屋,首先需要具备良好的采光条件,并且室内采用储热性理想的建筑材料。房屋的门窗应当具有良好的密封性,并且具有门帘以及窗帘以此来降低热量的损耗。

1.1.2 集热储热墙式

集热储热墙主要有两部分组成,分别为朝南的重质墙体以及玻璃盖板。在冬季,涂黑的重质墙体将太阳能进行有效吸收。并且墙体设有两个风口从而使热量通过风口传递给室内空气,通过设置玻璃盖板,使得墙体吸收的热量不易向外散失,这样可以有效提高对太阳能的利用率。然而这种墙体在夏季会使屋内的环境升高,不利于人们的居住。

因此对集热储热墙体这种被动式通风方式,通过在玻璃盖板上设置通风口来使热量得到有效散失。另外,在玻璃盖板上设置遮阳卷帘也是有效解决这一问题的办法。集热储热式墙体的原理图如图1所示。

1.1.3 附加阳光间式

就是在房屋的南侧加一个玻璃温室,他具有直接受益式以及集热储热式两种形式的优点。该种方式通过集热储热墙将附加阳光间与房屋有效隔离,太阳光首先通过附加阳光间照射到集热储热墙上,由于附加阳光间自身的温室效应,使得附加阳光间内的温度总是比外界的温度高,从而使屋内的温度保持在一个比较理想的水平。人们在冬季可以将门传打开来使得附加阳光间温度较高的空气通过对流的方式来使室内温度升高,当室内温度不需要升高时可以将相应的门窗关闭。

组合式的被动式太阳能技术就是对上述三种形式的综合利用,根据不同的地区以及不同温度要求来进行合理的组合应用。

1.2 设计因素

采用被动式太阳能技术的住宅设计,为了使得采暖效率得到充分发挥,需要在建筑设计初期进行全面的分析考虑。具体讲可以分为建筑周围自然因素以及建筑自身因素这两方面。

1.2.1 自然因素

对于自然因素来讲,主要包括建筑朝向、日照情况等方面。在进行建筑设计时,需要对当地的季风情况以及相关气候条件进行仔细调研分析,以此对建筑做出正确的设计规划。为了使建筑能够最大限度的接受太阳光的照射,建筑朝向一般采取正南方向,部分地区也可以采取正南偏东以及正南偏西15°的朝向角度,最大可偏30°角布置。并且建筑周边要保持良好的通风状态,这一方面可以使建筑在夏季能够进行良好的通风,也可以使建筑在冬季对风寒进行有效遮挡。

建筑周边还需要做好环境设计,主要以立体绿色化手段为主,可以增加适当的人工植被设计,从而有效的改善建筑周边的气候条件,使得夏季周边环境不会过热,在冬季也可以有效避风。在进行建筑设计时,还需要注意有效控制建筑间距,一旦建筑之间发生互相遮挡的情况,将会导致部分房屋无法接受太阳能的充分照射,尤其是在城镇住宅中,这一点尤为明显。

1.2.2 建筑自身因素

对于建筑自身来讲,主要是要考虑其自身的内部结构,由于自然因素的影响,大部分建筑房屋都会出现北冷南暖的情况,需要根据这一特定对房屋内的各个房间进行合理设计。对采热需求比较高的房间,需要设计在离集热区域比较近的区域,对采热要求不高的房间则最好安排在房屋内部的北侧或者东西侧。这种设计方式可以合理利用采暖热量,提高采暖利用率。另外,在进行建筑设计时还需要考虑建筑自身的形体系数。对于高度已经固定的建筑来讲,在采光能力相同的条件下,房屋的长宽相等会最大限度的节省能量。此外,住宅的表面积系数更能够反应建筑的采光效果,表面积系数是指建筑南侧墙体面积与整体面积的比值。

2 被动式太阳能技术在西北地区民居住宅中的设计

2.1 西北地区城镇住宅特点

我国的西北地区从地理位置上讲,主要包括了我国陕西、甘肃、青海以及宁夏和新疆五个区域。西北地区的气候主要以温带大陆性气候为主,其中青海和新疆两个地区属于高原气候。这也造成了西北地区常年降水量比较少,一年内季节间的温差比较大,并且每天的昼夜温差也比较大。在每年的春季和冬季多出现风沙天气,并且主要以偏北风居多。对于西北地区的城镇住宅来讲,由于现代建筑行业的设计水平的不断提高,其在建筑周围绿化程度大部分比较理想,并且建筑本身多采用砖混结构。西北地区的城镇住宅特点主要是受其自身气候特征的影响。房屋院落的封闭性比较强,住宅屋身比较矮,屋顶坡度低缓,还有相当多的建筑使用平顶。对处于偏僻的农村住宅来讲,多采用土坯或者夯土墙的形式,木装修比较简单。有些地区还具有窑洞建筑,建筑风格质朴醇厚。

2.2 被动式太阳能建筑形式及在西北地区居民住宅的应用分析

西北地区对被动式太阳能的利用,主要考虑西北地区气候因素的特点。由于西北地区常年温差比较大,并且春季和冬季气候寒冷,温度低,在加上西北地区春季和夏季经常刮风,因此需要有极好的采光系统。西北地区日照时间长,太阳辐射强,年均太阳能日照辐射量在5000~6500MJ/m2・a,紧次于青藏高原,被动式太阳能技术应用的理想地区。西北地区夏季和秋季温度比较高,且降雨量较少,在进行被动式太阳能设计时还需要考虑夏秋两季的制冷需求。

在进行被动式太阳能设计时,首先建筑朝向尽可能为正南,以此保证采光时间。由于西北地区多高原地形,住宅需要选择在地势比较高的区域。对于西北地区常年刮西北方向的风这一因素,在进行建筑绿化时最好在建筑的西北方向多增加绿色树木等,以此减少冬季西北风对房屋建筑热量的消耗。另外,在建立防风屏障时,还可以利用西北地区的地形和周边的建筑物来与绿色植被共同构建防风屏障。由于西北地区冬季和春季经常有风沙天气出现,最好采用附加阳光间式的被动式采暖方式。附加阳光间式的采暖方式设置有一个附加间,可以有效的减少风沙对室内环境的影响,而且这种方式自身具有比较好的采暖效果,可以极大的满足西北地区因春冬季寒冷而对采暖的需求。在采用被动式太阳能技术时,还需要设置足够数量的蓄热体。蓄热体在被动式太阳能技术中起着非常关键的作用,如果蓄热体的数量不够,那么会直接影响被动式太阳能技术的使用效果,足够数量的蓄热体可以在夜间保持室内温度使维持在比较恒定的水平。处于夏秋两季对室内采光的要求,还需要设计适当的遮挡物,当室内不需要射入过多的太阳光时,可以通过遮挡物对太阳光进行遮挡。

3 被动式太阳能技术在宁夏城镇农宅中的应用分析

对于宁夏城镇被动式太阳能技术的应用实践,我们选取了一个具体的项目实例来进行介绍,分析的目标项目是宁夏省银川市的一处别墅项目,是一栋位于缓坡上的一个小区别墅住宅。该住宅的用地南北长度为15m,东西长度为16m。为了最大限度满足该项目住宅冬季采暖需求以及尽量减少建筑成本,应用被动式太阳能技术对住宅进行设计。由于住宅建立在缓坡上,因此为该住宅设计了一个地下层且采用了下沉式的庭院,由于地下层周围图的恒温作用使该层冬暖夏凉,在一定程度上节省了能源。被动式太阳能利用采取的主要措施有:

(1)双层中空斜屋顶(以下均参见图2所示)

在本项目中采用双层中空斜屋顶的方式来使屋顶接受太阳光的照射面积达到最大,以此来接受最大的太阳能辐射。双层中空式屋顶主要由三层组成,分别为上层的压型钢板瓦,为了更好地吸收太阳能,他被涂成了黑色,中层为空腔,最底层为木板,它主要起保温的作用。在冬季和春季,上层的黑色钢板瓦可以充分的发挥其吸热作用,同时空腔内的空气被加热而上升,在屋顶的蓄热空腔内,热空气被埋在墙体内的风管通过小功率的抽风机输送到需要热量的房间及地下室的卵石蓄热床内。这些热量可以从每个房间的地板上排出,加热整个房间,也可以使卵石蓄热床的卵石储存大量的热量。并且在住宅内部的每个房间个设计了一个阀门,使用者可以根据自身需求来调节阀门,以此来控制每个房间热量的进出。在夏季时在蓄热腔内设计了一个电动窗,由于屋内不需要热量,可以打开电动窗,通过气压差将热空气排出到室外,同时这一过程还可以间接的将室内地板上的热量带走。

(2)在二楼窗户处设置了一个附加阳光间,在二楼玻璃窗上设置了遮阳卷帘。可以使冬季采用附加阳光间进行采光,在夏季放下遮阳卷帘来避免室内温度过高。在附加阳光间还设置了悬窗并在北墙上部设置了电动高窗,使得建筑在夏季产生一定的穿堂风。

(3)在地下室下面设置了蓄热卵石床,寒冷的冬季卵石床可以储存大量的热量。当白天时,卵石床吸收热量并储存起来,当夜间时可以打开抽风机将热量输送到各个房间内。因为抽风机的工作功率很小,一般在十瓦以内,这比上千瓦的空调要节能很多。夏季,由于住宅北侧的气温比较低,所以可以使用卵石床将凉爽的北部空气传递给各个房间。

在本别墅住宅的西北侧种植了一定数量的爬山虎,爬山虎在夏季可以为建筑遮挡曝晒,在冬季由于爬山虎叶落而不影响建筑采光。

4 结 论

根据上面的讨论,我国西北部城镇住宅宜采用附加阳光间并配合集热墙的被动式太阳能技术,对于被动式太阳能技术来讲,由于需要增加集热装置以及相关的配套设施,因此前期投资比较高。然而该技术能够使建筑合理的利用太阳光能,使用户减少了对电力等能量的消耗,因此经过长期的运行后其优势会越来越明显。随我我国建筑领域相关技术的不断发展成熟,被动式太阳能技术会发挥越来越大的作用。

参考文献

[1]胡邵学,黄柯,宋海林.“生态办公建筑的有效实践――清华大学设计中心综合楼评价”[J].建筑学报,2004.

[2]蔡君馥等《住宅节能设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.

[3]仲耀寿,张磊.阳光与低碳生活:2011台达杯国际太阳能建筑设计竞赛获奖作品集[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[4]喜文华.被动太阳房的设计与建造[M].北京:化学工业出版社,2007,1.

第7篇:主动式建筑技术范文

关键词:建筑电气自动化控制技术;控制系统设计;发展前景

近年来,电气自动化控制技术广泛的在建筑行业中进行应用,由于其通过编制程序对设备的运行进行设定,从而使其能够实现自动化的运行,这不仅有效的节省了大量的人力和物力,而且工作效率和劳动生产率也得到较大程度的提升,所以电气自动化控制技术不仅是工业现代化发展水平的体现,而且将其在建筑行业中进行应用,有效的提升建筑工程的质量,推动了建筑行业的健康、持续发展。

1 建筑电气自动化控制技术概述

1.1 电气自动化控制技术的定义

目前电气自动化技术得到不断的提升,其以电动机为传输的主要动力,利用动力传动装置来实现运输的传输,而在其技术应用中,电气控制系统是其主要部分,不仅可以有效的实现组织生产,提升效益和效率的作用,而且是工业实现现代化的重要保障。该技术在建筑行业中的广泛的应用,是建筑实现智能化的有效技术保障,对推动建筑行业向现代化方向发展提供了坚实的动力支撑。

1.2 建筑电气自动化控制技术的主要特征

随着建筑电气自动化控制技术的应用,使建筑行业取得了长足的发展,不仅有效的提升了工程的质量,而且是建筑工程向现代化方向发展的技术保障,所以在实际工程中,需要充分的发挥建筑电气自动化控制技术的作用,需要我们对其基本特征有一个准确的了解。建筑电气自动化控制技术具有控制对象和信息量少、操作频率低的特点,而且操作上不仅高效、快速,而且准确性也较高,具有较好的抗干扰性及高可靠性,在运行过程中具有较多的连锁保护,确保运行的稳定性。

2 建筑电气自动化系统的设计

2.1 设计的原则

在对建筑电气自动化系统进行设计时,需要严格遵循实用性的原则,采用集成系统来增加系统运行的安全性,同时在设计时需要严格按照相关的设计标准进行,还要对国外先进的经验进行借鉴和参考,增加设计时的科技投入,从而确保设计的建筑电气自动化系统能够正常、稳定的运行。

2.2 设计的流程

建筑电气自动化系统在进行设计时,需要充分的尊重客户的需求,通过各种方式对客户的需求进行记录、分析,然后设计人员需要深入的对建筑电气自动化系统进行研究,设计出不同的设计方案,通过各设计方案的比较分析,从而确定最佳的设计方案。

2.3 设计的要点

在进行建筑电气自动化系统设计时,需要对其配电中心、中央监控室、传感器的布置进行充分的考虑,确保布局的科学性和合理性,应该选择在系统负荷中心较近的位置进行配电中心的调协,而中央监控室则宜选择在相对干燥的地方,而且要避开噪音大的地方。而为了方便管理和维护工作的需求,则需要将现场监控器设置在相对集中的位置上,通常情况下以靠近传感器的地方为宜,这样不仅可以有效的减少布线的距离,降低成本,而且更便于对系统进行管理。而传感器通常会选择模拟输出或是数字输出的方式,选择时要尽量选取抗电磁干扰能力较强的传感器,如电压传感器和电流传感器,而且为了避免发生断电的情况,则需要准备备用的电源,从而确保设备能够处于正常的运行状态。

2.3.1 采用集中监控的方式

在对建筑电气自动化控制系统进行设计时,可以采用集中监控的方式,这就使设备的维护工作更为简单,且采用集中监控的方式使设计流程更为简单。使用集中监控的方式使所有设备都处于同一监控系统下,从而使所有的电气设备得到全方位、全天候的监控,确保了设备的安全运行。同时,集中监控的方式也缩短了电缆的距离,使得整个系统的运行较为稳定。此外,操作人员应按照设计的流程进行操作,以免操作失误影响设备的运转,从而造成经济损失。

2.3.2 采用远程监控模式

目前,远程监控方式也越来越多的运用到电气自动化控制系统的监控中,这种监控方式的成本较低,且数据传输的方式较为便利。但远程监控方式也存在着一定的弊端,其通讯速度较慢以及与电气的通讯量无法匹配,这在一定程度上影响了监控的效果,使设备的运行情况得不到有效的监控。因此,远程监控方式不适合对大型设备进行监控,为保证设备的正常运行,发挥监控的作用,应着力于提高建筑电气自动化的控制水平。

2.3.3 现场总线监控模式

现场总线监督模式在建筑自动化控制系统中运用越来越普遍。目前,我国的现场总线监控模式主要采用的系统为PLC和CPU,且各个装置系统之间相互联系紧密,为了提高建筑电气自动化的控制水平应采用中央控制器对装置进行信息采集。这样能有效保证系统运行的稳定性,且使各个元件之间不受影响,这也是现场总线监控模式的优势所在。现场总线控制系统中的组态技术能使其所生成的算法不仅可以在智能设备上进行运行,而且还能使其在远程设备上运行。

3 建筑电气自动化控制的发展前景

科技的不断发展,建筑电气自动化控制水平也得到了较快的发展,自动化控制也成为了建筑电气自动化控制发展的必然趋势。在Microsoft的Windows平台越来越普及的背景下,可以很好的将网络技术与其电气技术结合起来,这有利于促进建筑工程电气自动化的良好发展。计算机技术以及网络技术在各个领域中运用得越来越广,建筑电气自动化控制已经成了市场发展的必然趋势。另外,实现IT平台与自动化相结合也是顺应电子商务发展的趋势。随着网络技术的发展和多媒体技术的不断普及,自动化控制技术在未来的发展中有着十分广阔的前景。从建筑电气自动化控制的发展现状来看,自动化控制技术将应用于多个领域中。此外,相关科研人员要根据实际情况对电气自动化控制系统不断的改进,使之更好的适应社会发展的需要,在提高生产率的同时还要降低生产成本,从而有效扩大产品的市场占有率。

4 结束语

科学技术的快速发展,使电气自动化控制技术的水平也得到不断的提升,建筑行业电气自动化控制已成为其未来发展的趋势,所以需要电气设计人员在设计工作中严格依照相关的规范和标准,把握好设计中的每一个环节,并根据建筑的实际需要来进行建筑电气自动化控制系统的设计,从而使建筑电气自动化系统能够在建筑行业中发挥应用的作用。同时在设计工作中还需要加大科技的投入,不断的提升设计的水平,确保设计出来的电气自动化控制系统具有较高的科技含量,更好的提升建筑工程的质量。

参考文献

[1]李修伟,陈广文.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋[J].民营科技,2011(1).

第8篇:主动式建筑技术范文

关键词:建筑工程;施工技术;创新

科学技术的发展,建筑工程施工技术不断地实现创新,但是在施工环节的具体操作过程中,往往会遇到由于技术缺陷而造成难以解决的问题出现。那么,就需要采取必要的措施,在实施建筑工程中,不断地完善施工技术,并提高创新意识,在实施先进的施工技术的同时,还要提高施工人员的综合技术能力,引导施工人员自觉承担工作责任的同时,还要充分地发挥主观能动性,自觉地寻求技术创新的有效途径,以推动建筑行业脉象创新发展的道路。

一、建筑工程施工中实施技术创新的重要性

(一)实施施工技术创新是为了满足社会发展需求

市场经济的多元化动态发展态势,使我国的建筑业面临更为激烈的行业竞争。虽然建筑业在近些年来发展迅猛,但是相比较于西方发展国家,尚存在着巨大的差距。特别是建筑工程施工技术的实践应用中,由于施工技术的相对滞后,导致建筑行业生产力发展潜力无法充分地发挥出来。这就意味着建筑创新施工技术在实践应用领域还存在着更大的发展空间。社会生产力要快速稳定地发展,就需要适应社会生产力发展需求,不断地创新施工技术,在提升自主技术创新的同时,还要实施技术能力的改良,以满足社会发展需求。

(二)实施施工技术创新更为符合社会经济发展

现在是知识经济时代,也是信息技术时代。各种信息技术被渗入建筑施工技术当中,推动了施工技术的科学性、知识性方向发展。与此同时,建筑施工企业要面临提高施工质量的压力,施工技术成本也要相应地有所增加。知识经济时代,经济的发展离不开知识元素,并将政治元素和文化元素融入其中,以推动建筑行业的全面发展。作为极具历史性的传统行业,建筑工程施工单位要持续发展下去,就要适应知识经济时代的潮流创新思想,以顺应时代寻求新的发展途径。建筑工程施工单位实施施工技术创新,更为符合社会经济发展。

(三)实施施工技术创新是提高行业竞争力的重要途径

有创新,才会有发展。在目前的建筑行业市场中,利润空间越来越小。这就需要建筑工程施工单位以工程质量取胜,获得市场竞争力。向技术要效益,向管理要效益,成为了建筑行业参与竞争,提高力的主要方式。那么,建筑工程施工单位组织技术创新队伍,创新施工技术,不仅可以降低施工成本,而且还促进施工人员从技术的角度分析行业市场,并着重于施工技术创新研究,以促进企业效益的提高。要实现施工技术创新,需要制定系统化措施,诸如实施市场调研,并对创新目标做出预测;人才的引进和培训;建立技术创新的有效评价机制等等,使创新技术满足了建筑工程实际需求。

二、建筑工程施工技术创新策略

(一)强化施工观念的创新

处于市场经济环境中,企业要发展下去,就要提高竞争力。建筑施工企业面临开放性竞争环境,只有提高建筑施工质量,提升产品研发能力,才能够以技术作为支撑,使建筑资本运作能力起到推进建筑工程施工企业快速发展的作用。那么,除了要提高建筑施工管理,还要树立施工创新理念,采用科学的技术创新策略,在建筑工程施工的技术创新过程中,从企业经济效益的角度出发,采用技术合作或者自主创新的方式,开辟施工基础创新的新途径,以扩大建筑施工企业的利润点。技术创新的能力,直接关乎到技术更新的速度,也预示着企业的运行效率。企业要想持续获利,还要具有创新技术转化能力,以快速地转化为现实生产力。

(二)根据需要调整施工技术创新机制

建筑施工企业要实施技术创新,就要组织具有创新精神和核心竞争力的团队。为了适应建筑材料和建筑工艺快速更新换代,调整施工技术创新机制是非常必要的,以促进技术动态化创新发展。从人力资源的角度来分析,建筑工程施工人员普遍素质不高,因此,提高技术人才引进力度并强化施工人员的培训力度是非常必要的。为了激发施工人员接受技术培训的积极意识,可以将激励机制引入到施工技术人才培养技术中,不仅要实施专业技术培训,更要重点强调技术创新的精髓,以为创建专业技术化和正规化技术创新组织奠定基础。在施工人员的技术培训上,教学内容要丰富,教学形式多样化,所有设计到专业技术的知识,包括技术检查、监督管理以及经济、法律知识等等都要有所涉及,以提高施工技术人员的综合素质。

三、建筑工程施工技术创新应用

建筑工程建设中,各种新型技术被研制出来,但是一些技术在实际施工现成应用,并无法实现其功能价值。因此,施工技术人员就要将基础创新建立在传统施工技术的基础上,在施工实践中实现技术升级。

(一)防水施工技术

防水施工主要是在裂缝部位实施防渗漏处理。在选防水材料的时候,要结合施工工艺,以做到复合防水、多道设防、节点密封。

目前的屋面方式普遍采用了聚合物水泥基复合涂膜的新型施工技术。在具体操作中,要处理好板缝和节点,分层次涂膜。当一层涂料干燥成膜后,才可以涂布后一遍的涂料,最上面的涂层要超过1毫米。涂膜防水层的收头不可以出现流淌的现象,更不可以堆积。

外墙防水采用加气砼砖墙的创新施工技术,即将钢丝网固定在不同材料之间的界面。当固定好钢丝网后,实施基面处理、抹灰层施工。砌筑的时候,要分次砌筑,注意使用干砖砌筑,不可以在砌筑的过程中浇水。做好后续防水施工工作,可以选用skk 水性超低污染氟涂料,涂刷在找平层上,大约为3毫米厚度。当涂刷完毕后,要即使淋水养护。

(二)钢筋的连接施工

钢筋的连接施工可以采用机械连接,也可以采用焊接的方式。为了对施工技术以有效控制,技术人员实施了技术创新。将接头面积控制在50%以下,主要涉及到的是受拉对象,诸如钢筋的梁类墙类以及板等等,在连接直螺纹的时候,利用钢筋进行连接,主要是利用了套筒连接放置于其两端的钢筋。套筒外所暴露出来的钢筋不可以超过1个。

结语:

综上所述,我国的建筑工程施工技术获得了较高的水平,但是与发达国家相比,还存在着一定的差距。建筑施工企业要长足发展下去,就要提高建筑施工质量,就要向技术要效益。建筑施工企业要提高技术创新水平,就要充分认识到创新的重要性,采取具有针对性的创新策略,以确保建筑施工技术水平实现整体性提升。

参考文献:

[1]张鹏宝.建筑工程施工管理工作的科学发展[J].陕西科技大学学报,2010(05).

[2]张广振,李云钦.建筑工程施工质量管理措施[J].科技致富向导,2011(17).

[3]陈健锦.新时期建筑工程创新施工技术的应用策略[J].中国科技博览,2011(33).

第9篇:主动式建筑技术范文

关键词:寒地;生态学;建筑外界面

备注:论文是课题的系列论文之一。

课题信息:寒地建筑外界面低能耗形态的设计研究,吉教科合字[2015]第277号,吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目。

1 对生态建筑学的认识

生态建筑学一词是意大利建筑师帕欧罗・索列瑞提出的,他主张保护生态平衡并保持城市和建筑的自身特征,他把生态学(Ecology)和建筑学(Architecture)两个词并为一体,提出了生态建筑学(Acologies)的新概念。

保护人类的生活环境顺应和保护自然生态,创造适宜人类生存与行为发展的物质环境、生物环境和社会环境,已成为当今世界具有迫切性的问题,生态建筑学的研究正是为了探讨这个问题而出现的,同时也是时代特征的表现,它既是生态学(包括社会生态学、城市生态学等)与建筑学交叉渗透的产物,又是自然科学的多学科和社会科学如美学、历史学、心理学等多学科更大规模结合的产物。

2 生态建筑的技术类型

2.1低技术生态建筑

生态建筑所包含的理念并不是什么新鲜的东西,建筑的两大渊源――穴居和巢居,均包涵了最为质朴的生态理念。中国古代很早就认识到人与自然是不可分割的整体,因此,中国民居在“天人合一”观念的影响下从聚落选址、总体布局、室内外环境设计、陈设乃至取材及营造技术均蕴含了生态精神。传统的四合院民居、的石屋、东北的井干式木房、云南的竹楼、西北的窑洞、内蒙古的帐篷等,它们均是就地取材并且适应当地气候,与人自然融为一体。这此传统的理念和技术起到了减少场地影响、水土流失、土地侵蚀、改善微气候和生态环境的结果,都较好地协调了人与自然的关系。

2.2高技术生态建筑

高技术生态建筑的主要特征是充分利用生态学、生物学、气候学等相关学科的知识作为支持手段,从生态策略入手,强调建筑的灵活性、低能耗,强调较强的空间适应性,使建筑与环境有效地呼应起来。这些高技术包括电子计算机及信息技术,一些新的生物技术,防污染技术,再循环和资源替代技术,生态式的能量供应技术以及环境保护技术等。虽然高技术生态建筑造价比较昂贵,但在建筑的全寿命周期内,却可以减少相当一部分的运行费用,因此,从长远的观点来看是相当经济的。

2.3适宜性技术生态建筑

适宜性技术生态建筑是针对地方气候条件,融合生态建筑创作原则,运用现代生态技术与传统节能技术相结合而创作的建筑。相比传统地域建筑被动地应对自然环境,适宜性技术生态建筑则是被动应对自然环境和主动维护生态环境相结合。

适宜性技术生态建筑从地域文化中汲取各种经验与技术策略,在积极利用先进科技的同时,并不排斥“低技术”,而是将新技术与传统技术相结合,走以适用为宗旨的“适宜性技术”之路。

3 寒地建筑外界面的生态技术特征

3.1寒地建筑外界面的技术特征

3.1.1寒地经济技术性特征

寒地占据我国北部地区,地理位置的偏僻和对外交流的闭塞造成了该区域整体经济发展相对落后,技术水平存在一定局限,极大地限制了寒地建筑外界面形态的创新和进步。相对我国南部地区来说,一些先进的建造技术、建筑材料和构造形式由于造价偏高、维护复杂,很难在寒地推广。此外,寒地区域由于自身寒冷气候的影响也使得建筑在外界面设计时必须采取一些特殊的技术对策,而寒风、积雪等其他不利因素更给建筑带来一系列复杂的技术问题。因此,建筑的体型系数、保温墙体构造、外饰面材料和建造施工等技术手段均成为寒地建筑外界面设计创作的束缚。

3.1.2因地制宜的建筑技术特征

同样的技术、设备在寒地建筑中的应用,其手法应有别于其它地区,呈现出寒地独特的建筑美学特征,一些新型轻质保温墙体材料的研制和应用,不断改变着寒地建筑的形态特征,节能技术和生态技术的发展也为寒地建筑带来了形式与功能的高度结合。传统寒地建筑封闭、厚重的建筑个性随着技术的发展逐渐消失,通透、轻盈不再是南方建筑特有的个性。由于气候条件决定建筑的细部和构造形式更应显示出寒地区域建筑的技术特征。

3.1.3倡导地方技术的形态特征

在寒地范围内,技术的发展战略应服从于社会、经济发展总目标的需要。因此,问题的关键在于要选择适合寒地经济水平的适用技术,不仅要大力提高寒地区域的经济技术水平,提倡将当代的先进技术有选择地与建筑特定的需求和现实条件相结合,并注重技术发展与寒地文化的融合,避免在技术现代化的进程中,对原有文化的冲击和破坏。也要重视对传统技术的提升与改进,从地方材料、构造方式等要素中发掘传统技术的潜力,继承有代表性的技术传统,并实现传统技术的现代化[2]。

3.2寒地建筑外界面的地域特征

3.2.1自然气候特征

自然气候是建筑外界面的制约因素之一,但同时也是一种积极的具有生命力和启发性的因素,巧妙地利用气候与建筑之间的矛盾,使之异化,成为建筑创作的灵感,会自然地产生一种合乎逻辑与美学的富有个性的建筑形态。防寒保暖、争取日照、挡风避雪是寒地建筑设计的基本原则,这直接影响到建筑的功能、形式和维护结构。一方面,寒地建筑主要通过相对封闭紧凑的平面布局和提高外维护结构的绝热性能以抵御外部气候的不利影响,在建筑的外部形态上则体现为简洁有力的体量组合、浑厚丰富的外部形象和色彩明快的装饰风格等。另一方面,合理的建筑空间组织不仅能够适应相对稳定的自然气候,更能创造适宜的建筑微气候,改善室内环境的舒适性。因此,在寒地建筑设计中,可以通过对内部空间的温度分区和巧妙组合创造出自然生态的室内环境和积极活跃的空间氛围,并最终导致丰富多变的建筑空间形态。

3.2.2地域文化特征

建筑作为文化的物质载体之一,必然是与地域文化相融合的产物,不同的地域文化中,人们具有不同的价值观念和尺度,从而选择不同的生活方式、行为模式和审美取向,导致了建筑中处理问题和表达思想的方式的差异,最终体现在建筑形态的地域特征中。生活在东北、中原地区的北方人,他们依靠独特的场所和空间形式来回应与自然的关系和面临的严酷气候条件,他们表现出对自然的敬畏与对抗,将自身的生活场所与外界隔离以削弱其影响,而强调其内部积极的生活氛围,他们认为建造活动是改变原有环境、创造新的环境平衡的活动,新的建筑不仅要适应它所处的环境,而且还要反映出于它自身的参与所构成的新的环境关联,旨在对抗中寻求和谐。

4 结语

寒地区域独特的自然、人文环境与社会发展的机遇相结合,为寒地建筑的创新与发展提供了坚实广阔的平台。建筑师面对时代的挑战,应在继承传统寒地建筑文化和特征的基础上,积极探索融入现代建筑文化、技术和审美意识的适应现代寒地建筑发展趋势的形态模式。

参考文