公务员期刊网 精选范文 建筑环境设计案例范文

建筑环境设计案例精选(九篇)

建筑环境设计案例

第1篇:建筑环境设计案例范文

一、案例教学法

案例教学是由美国哈佛法学院前院长于1870年首创,后经哈佛企管研究所所长推广,从美国迅速传播到世界许多地方,被认为是代表未来教育方向的一种成功的教育方法。20世纪80年代,案例教学被引入我国。

案例教学法,即围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学生思考分析和决断的案例,通过独立研究和相互讨论的方式,来提高学员分析问题和解决问题的能力。案例教学被证明是帮助学生获取和进一步拓展其职业能力、技能的重要方法[1]。

二、建筑智能化工程技术专业案例设计原则

建筑智能化工程技术专业是伴随我国智能建筑发展而产生的工程实践性很强的学科,以培养具有建筑智能化系统设计、施工、维护等技能的高素质人才为目标。建筑智能化工程技术专业融合了建筑设备、计算机、网络、通信、电子、暖通等多门学科,传统的课堂及授课方式会使得学生难以从繁杂的知识体系中抓住重点,难以掌握本专业的核心理论和实践技能。

采用案例教学法可以打破传统的课堂教学模式,整合可利用的资源,并确立“教师主导,学生主体”的教学方式,改善教学效果。鉴于案例教学和建筑智能化工程技术专业的特点,案例设计时要遵循以下原则[2]:

首先,要基于学情,因材设计。建筑智能化工程技术专业课程大多在高职院校大二年级开设,教学对象经过一年的调整,已经适应了大学生活,学习了电类专业基础课,同时对于本专业有了更多的认识,更加容易投入到课程学习中来,但是普遍理论基础较薄弱,专注度较差。教师在进行案例设计时,必须要基于学生的特点,既能体现专业知识和技能,又要能激发学生的学习热情。

其次,要有明确的教学计划。专业课教师根据学生特点和专业人才培养方案编制好授课计划,对于教学过程进行整体设计和各环节设计。

第三,由于建筑智能化工程技术专业工程性、实践性较强,所以选择案例要紧密结合工程情况,或者要从实际项目中提取。同时,案例提取要紧紧围绕具体岗位的工作内容与要求。

第四,根据专业特点充分利用校园建筑环境,模拟职业岗位工作现场,合理安排案例应用场所和实施程序,切实提高学生的职业素质和能力。

三、《安全防范技术》教学案例的设计与应用

《安全防范技术》是建筑智能化工程技术专业的一门核心专业课程,教学目标是根据职能楼宇的性质和风险等级,使学生具备设计和实施安全防范系统的知识、技能和素质,能够胜任智能楼宇管理师、安全防范系统设计、施工、监理等工作岗位。鉴于课程的特点和总体目标,教学案例的设计要遵循上述原则,同时要特别注意其实用性、合理性和可操作性。以本课程“视频监控系统的设计”这部分内容为例。

(一)案例设计

1.设计背景。在进行该部分内容学习之前,学生已经学习了视频监控系统的结构和主要设备,如摄像机、镜头、云台、防护罩、录像机、监视器、矩阵、传输方式等。视频监控系统的设计可以认为是以上知识点的归纳、总结和应用。而在本部分内容中,教学重点是视频监控系统的设计方法和步骤,教学难点是系统设备的选择,要求学生通过学习熟悉相关的工程标准和规范,并能在设计过程中遵循。

学生的状态是:了解了视频监控系统的构成和功能,也了解到相关设备,但对于设备在系统中发挥的作用理解不深刻。对于系统是如何构建起来的这个问题,学生普遍较感兴趣。

本专业的实验室现有完整模数混合式视频监控系统一套,包括常用各种类型摄像机、矩阵、解码器、数字硬盘录像机和监视器,可以演示系统调试、运行过程。

2.案例设计。根据上述建筑智能化工程技术专业的案例设计原则,教师确定了本次案例选择某个建筑环境,为其设计视频监控系统,以此作为授课内容的主线。

在建筑环境的选择上,教师选择学生熟悉且易于活动的场所。教师考察了授课学生日常活动较多的校园建筑,选择了便于学生观察同时又涵盖设计难点的海涵楼一楼作为案例环境。《视频安防监控系统工程设计规范》(GB50395-2007)和《安全防范工程技术规范》(GB50384-2004)是设计过程必须要遵守的规范,故在上课之前,教师要分享给学生并提示其查阅个别章节,并要求学生提前用CAD画好建筑平面图。

在教学设计中教师将视频监控系统的设计要求、设计内容、设计步骤、设计方法等知识点贯穿在“海涵楼一楼视频监控系统设计”这个案例中。

(二)案例实施

案例实施过程按照智能化系统设计部门的工作流程进行。

步骤一,请学生进行实地勘察,明确建筑功能和性质,根据标准确定海涵楼一楼的监控需求。江苏海事职业技术学院海涵楼共12层,与海虹楼(5层)相连接,是一个集办公、实验、教学、科研为一体的多功能高层校园建筑。GB50395中明确视频安防监控系统应对需要进行监控的建筑物内(外)的主要公共活动场所、通道、电梯(厅)、重要部位和区域等进行有效的视频探测与监视,图像显示、记录与回放。故本案例一楼主要监控的部位是主出入口、大厅、两侧走廊。

步骤二,教师给出设计参考步骤和相关标准,请学生分组自行讨论、设计。这一部分是本次课程的重点和难点,涉及各监控部位的前端、传输及控制设备选型。GB50395中要求,前端设备的最大?频(音频)探测范围应满足现场监视覆盖范围的要求,摄像机灵敏度应与环境照度相适应,监视和记录图像效果应满足有效识别目标的要求,安装效果宜与环境相协调。据此,请学生分别就监控部位的范围、特点确定摄像机的外形、感光元件尺寸、灵敏度,镜头的焦距、光圈等核心参数,确定设备型号。传输部分根据系统类型和视频信号传输的距离确定,控制设备根据前端设备的数量确定,硬盘容量由分辨率和录像时间估算得到。

步?E三,引导学生将设计成果在平面图上体现出来,并画出系统图。经由这个步骤得到主要的设计成果布防图(平面图)和系统图,注意引导学生关注作图的规范性。

步骤四,教师组织学生将不同小组的成果展示,请学生比较方案的不同,并思考其原因及优劣,最终得到最优方案。这个步骤可以提示学生关注以下几点:各部分设备是如何选型的,系统架构有何不同,系统成本是否有差距,系统运行和维护有何不同。

由步骤四可以引导学生认识到模拟系统、模数混合系统和数字系统的不同,将视频监控系统的知识架构补充完整。

设计方案完成之后,教师可以带领学生现场观察实际视频监控的做法,将其与自己设计的方案做比对。同时,也可利用实验室设备演示不同摄像机的拍摄效果。通过上述方案与实施效果的对比,学生一方面对于自己要做的工作有了更为清晰的认识,为系统实施的学习打下基础;另一方面也强化了学生对于设计过程的理解和掌握,会使其对于实现设想的功能有更强烈的兴趣和信心。

第2篇:建筑环境设计案例范文

关键词:绿色建筑建筑设计持续发展

一、 建筑的发展设计理念与实践

在建筑设计的领域,一直流行着一些有关持续发展的设计概念,如:“绿色建筑”、“生态建筑”、“健康建筑”等等,这些概念中多少都蕴涵了一些可持续发展的理念。这些概念正逐渐被建筑师、特别是业主所接受。与以往的传统建筑相比较,可持续发展的建筑设计更注重于事先考虑对环境的尊重与适应,如考虑如何更高效地使用可再生资源,减少不可再生资源的使用,同时营造出更舒适的居住和工作空间。这就要求设计师要基于高效使用资源和保护自然生态环境的原则进行设计,而不仅仅是满足功能和美观的要求。

《1》 在国内,建筑业对持续发展的冲击已日益严重,来自建筑业的负面影响主要体现在,一方面建筑业消耗了大量自然资源,如水、能源、土地和原材料,另一方面恶化了环境,如造成污染、破坏生态环境。

《2》设计绿色建筑是发展理念在建筑行业的实践结果。目前世界上已建成了一些各式各样的发展建筑或绿色建筑,不少学者和设计师根据他们的经验提出了一些设计策略与方法。虽然在建筑设计领域很少有项目将发展作为设计的主要目的,作者还是收集和筛选出85个运用了发展概念进行设计的案例,大多数案例为国外的建筑项目。从这些案例中我们可以发现一些规律性的东西,对设计师在建筑设计中了解和实践绿色建筑具有借鉴和指导意义。

二、设计案例统计、分析

经过收集我们了解到建筑设计成功案例中进行统计与分析,我们发现了以下设计方法经常被用于绿色建筑的设计中:

1. 充分利用自然条件,如气候条件、水文地质条件;

2. 尽可能利用自然地貌,如山丘、溪流等

3. 加强建筑护结构的保温隔热性能;

4. 利用自然采光;

5. 利用自然通风;

6. 采用热回收;

7. 使用建筑遮阳;

8. 使用高性能玻璃;

9. 使用太阳能;

10. 减少资源的消耗;

11. 资源的重复利用;

12. 资源的循环利用;

13. 使用本地材料。

经统计以上述明设计方法的使用频率,我们可进行排序,而可发现哪种设计概念更具有广泛的实用性。

下表是对85个建筑设计案例的统计和排序的结果:

表 1 建筑案例中使用的设计方法统计

图 1 可以更直观地反映相关的排序次序。

图 1 建筑案例使用的设计方法统计

从上表1我们发现40%左右的项目采用了以下一些设计方法,按使用频率由高到低进行排列:

加强护结构的保温隔热性能

利用自然采光

利用自然通风

使用太阳能

利用自然地貌

使用建筑遮阳

从以上述的排序结果我们发现, 6项常用方法中有5中与建筑节能有关,如加强建筑护结构的保温隔热性能、利用自然采光、利用自然通风、使用太阳能、使用建筑遮阳。这主要是因为世界范围的能源紧缺现状,已引起了各国政府足够的重视,很多国家通过法律、法规、政策的形式对建筑节能提出了要求。节能意识的提高带来了节能技术、产品、工艺的发展,从而为降低建筑能耗创造了条件。

2.1 不同用途建筑的比较

不同种类的建筑对环境和资源的影响不尽相同,为找出不同类型建筑的设计方法是否存在差异,又因为居住和办公建筑在建筑中占有较大的比例,我们将办公和居住建筑单拿出来进行统计分析,对85个建筑案例中的办公和居住建筑统计结果如下:

表2: 不同种类建筑设计情况的统计

图 2, 3 显示出了在办公和居住建筑中使用的各种有利于可持续发展的设计方法的排序情况。

图 2: 办公建筑设计方法的统计情况

从上表2和图2我们可以发现,在22个办公建筑项目中有超过半数的项目采用了下述设计方法:

利用自然通风

加强护结构的保温隔热性能

利用自然采光

使用建筑遮阳

图 3 居住建筑设计方法的统计情况

从上表2和图3中,我们可以发现在24个居住建筑项目中有超过半数的项目采用了下述设计方法:

加强护结构的保温隔热性能

利用自然地貌

使用太阳能

资源的回用,特别是水的回用

经以上述统计结果来看,我们发现对不同类型的绿色建筑,设计时考虑的侧重面当然也会有所不同。

对于办公建筑,由于使用时间主要集中在白天,可考虑利用自然采光来节能。因此设计自然采光是首选和最佳的方案。在22个办公建筑案例中,有12个案例采用了这种设计方法。

在办公建筑中空调耗能所占比重最大,最大限度地利用自然通风可以取得显著的节能效果。在22个办公建筑案例中,有15个案例采用了这种设计方法。

因居住建筑具有用水量大的特点,所以在缺水地区,政府部门会要求废水回用。目前废水回用技术是可行和有效的,世界上越来越多的居住建筑开始使用“中水”系统。在24个居住建筑案例中,有12个案例采用了这种设计方法。废水回用效率通常能达到40-60%。

由此可见,对不同类型的建筑应分析各自的特点,采用最佳的方法以取得最有效的结果。

3.2 中外建筑案例的比较

在85个绿色建筑的案例中,我国的案例只有15个。这也表明我国绿色建筑起步较晚。我国目前已成为世界上第二大能源消耗国,对石油的需求正以每年12%的速度增长。我国目前建筑能耗已占到总能耗的27.5%,因此唤起人们对可持续发展理念的关注、开展绿色建筑的实践,在建筑开发和设计领域尤为重要。

建筑产业具有很强的地域性,建筑设计方法也具有地域性的特点和差异。为找出中外在绿色建筑方面是否存在差异,以下对收集来的建筑设计案例进行分析。

表 3 中外绿色建筑的设计情况统计

国外的70个案例大都来自发达国家,所以表3也可以看成是我国与发达国家情况的比较。

图 4 中外绿色建筑案例中使用的设计方法的统计情况对比

从表3和图4我们可以发现,中外建筑中运用得最多的前5项设计方法:

Ø 在我国

加强护结构的保温隔热性能

利用自然通风

利用自然采光

利用自然地貌

使用建筑遮阳

Ø 在国外

加强护结构的保温隔热性能

使用太阳能

利用自然通风

利用自然采光

资源的回用

从上述统计结果我们可以发现,中外绿色建筑的设计思路和采用的方法并没有太大的不同,采用的方法也大致相同,因此我们可以在实践中借鉴国外成熟的经验,为我所用、避免走弯路。以下的这些设计方法在中外都得到了广泛的使用:

加强护结构的保温隔热性能

利用自然通风

利用自然采光

我们也发现太阳能利用和资源的再利用在发达国家比在我国运用得更为广泛,这主要是因为技术发展水平的差异和产业扶持政策的不同。在德国使用太阳能可以得到优惠政策的鼓励,因而太阳能在德国得到了广泛的运用。而在我国缺水的情况日益严重,在我国对于缺水城市,不少地方政府强制要求住宅生活废水回用,因此我国中水的使用正变得越来越广泛。

三、束 语

第3篇:建筑环境设计案例范文

关键词:《流体输配管网》;系统;知识应用;基本设计法;工程案例教学法

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)45-0206-03

Abstract:The pipe network for fluid distribution is a core course of building environment and equipment engineering. In order to improve the teaching method,the author summarizes years of teaching experience. The key of teaching method are constructing a systematic theory framework and application of knowledge. The fundamental design method and engineering case teaching methodology are presented. The teaching material and laboratory building are also important events of the course teaching.

Keywords:Fluid pipeline network course teaching,System,Knowledge application,Fundamental design method,Engineering case teaching methodology

一、概述

在建筑安装工程行业中,管网问题是最为突出的。调查表明,大多数的工程质量问题都是存在于各种管网。同时,管网设计与调试不良也造成了巨大的能源浪费。因此,管网知识和技术方法成为建筑环境与设备工程专业的重要教学内容。1998年教育部颁布了新的高等教育专业目录,将原来的“供热通风与空气调节”专业与“城市燃气供应”专业合并,调整为“建筑设备与环境工程”专业。为了适应专业调整和新的教学思想以及教学改革的需要,全国高等学校建筑环境与设备工程专业指导委员会在认真总结多年教学实践的基础上,设立了反映本专业共性的《流体输配管网》课程。该课程于2002年3月正式为建筑环境与设备工程专业本科生开出。《流体输配管网》教材第一版、第二版以及第三版分别于2001年9月、2005年7月和2010年2月由中国建筑工业出版社出版。

建筑环境与设备工程本科教学改革的中心任务是拓宽专业口径,增强适应性。平台课程的设置是为了实现“拓宽专业面,增强适应性”的重要手段。《流体输配管网》课程是系统阐述建筑环境与设备工程专业各种工程中,普遍涉及的流体输配工程技术原理与方法的一门专业平台课程,是建筑环境与设备工程专业的一门核心课程。该课程是将各专业课程中的管网系统原理归纳提炼而形成的新的平台课程。通过教学和实践,使学生掌握各类工程中的流体输配管网原理,掌握进行管网系统设计分析、调试和调节的基本理论和方法,并形成初步的工程实践能力。

工程实践中与本专业有关的流体输配管网,种类很多,技术繁杂。同时,平台课的教学计划学时又非常有限。《流体输配管网》课程一般设置48学时教学,其中理论教学为44学时,实验4学时,从讲精讲细的要求来说略显不足。同时,《流体输配管网》课程要求主讲教师工程经验丰富,能用充足的工程案例引导和促进教学。若采用原来专业课的教学方法,面面俱到,讲授新构成的平台课程,难以获得好的教学效果。曾有年轻教师讲授该课时照本宣科,课堂教学味同嚼蜡。为此,全国相关高校的教师进行了不断地研究探讨与实践[1-9],提出了许多有效和富有特色的教学方法。本文作者长期主讲该课程,并获得学院资助完成了《流体输配管网》精品课程建设。对几年来的教学经验进行了总结与提炼,在此抛砖引玉,期望和同行进行深入研究,共同搞好《流体输配管网》课程的教学,培养具有创新意识和能力的专业人才。

二、课程教学的关键问题探讨

《流体输配管网》课程教学的两个关键如下。

1.构建完整系统的理论知识。必须把本专业各类流体输配管网共同的技术原理和方法进行归纳整合并讲深、讲透、讲完整,即构造一个系统的共性体系。王文新等探讨了管网水力计算的相关问题[10]。以管网设计方法为例,分析枝状管网设计中的假定流速法、压损平均法和静压复得法等从实质上讲是相同的,只是在管径、流速、流量、比摩阻等四个参数中的已知条件有不同的区别,只要给出这四个量中任意的两个量即能算出另外两个量,因此笔者将上述涉及方法统一归纳成一个普遍适用的设计方法――基本设计法,使得学生能从本质上掌握管网设计原理,而不至于被各种方法的名称所困惑。基本设计法原理框图见图1。

2.培养应用理论解决工程问题的方法。多年的教学效果反馈调查表明,学生在学习过程中的最薄弱之处就在于如何应用知识解决实际工程问题。因此,要注意平台课沟通基础课与专业课的桥梁作用,不能脱离具体的工程实践,讲授纯粹的网络理论。共性原理要能解决个性(具体管网)的问题。

三、工程案例教学法应当成为工程类专业的主要教学方法

大学工程类专业教学根本在于培养学生应用专业知识解决实际工程问题的能力,而不仅是给予学生书本知识,是“渔”和“鱼”的问题。多少年来,总能听到学生工作后感叹把知识还给老师和学校,分析这个现象,问题归根结底还在教师教学方法的问题。目前,不少大学教师学历很高,但都没离开过学校,严重缺乏工程经历,解决工程问题能力更为薄弱。

案例教学法由来已久,得到了广泛运用,如哈佛大学的工商管理课程就主要采用案例教学。多年教学效果证明,《流体输配管网》课程非常适用工程案例教学法。工程案例教学法对主讲教师要求较高,不仅要求流体力学等理论功底扎实,更要具有丰富的工程实践经验和积累,能给予学生清晰的应用理论解决工程问题的技术路线,培养学生解决工程问题的思维模式和方法,这也就是要达到“双师型”(工程师+教师)教师的要求。

《流体输配管网》课程的工程案例主要包括:常见管网系统的形式,气体管网常见问题及分析,液体管网常见问题及分析,泵与风机选用问题和管网调节方法与实践。上述工程案例均应是教师亲历所为,在教学中可先给出案例问题,再分析和给出解决案例问题的理论知识,找出问题的实质,查阅资料文献,最后运用理论知识提出解决方法,给出案例的处理结果印证方法的可行性。如果再运用图片或录像等辅助手段则效果会更佳。例如,对热水采暖中同程式管网和异程式管网导致水力失调末端散热器不热的案例分析就可以生动地讲解同程式管网和异程式管网的异同、阻力平衡的原理以及采暖系统的调试方法。多年的教学实践证明,工程案例教学法的效果是良好的。

《流体输配管网》课程的教学还可以结合国家注册公用设备工程师考试安排适当的练习和考试内容。注册公用设备工程师考试是建筑环境与设备工程专业学生今后工作中的一件大事,该考试紧密联系了专业相关规范和工程实践,其中“流体输配管网”占了不少的内容,所以在教学中让学生提前接触可以提高学生的学习热情和能力。

四、教材与实验室建设

教材是学生自学的主要工具。分析目前出版的《流体输配管网》教材,由于建设周期短、编者工程实践不足等原因,前述二大关键主要问题还没有很好解决。在理论知识的组织上仍显得分割、凌乱,系统性不足,并没有形成《流体输配管网》课程独有的系统理论和技术方法,在工程应用方面则更为缺乏。同时,教材还应适当联系目前的专业技术规范,培养学生规范的工程习惯。建议以典型案例为引,进而学习相关概念和理论,最后归纳出管网共性。

《流体输配管网》课程需要实验验证,实验其实也是一种工程实践。对于目前常见的枝状管网而言,只需花少量的钱分别建设一个空气和水的枝状管网综合实验系统,把工程中常见的一些设计和安装错误设计在实验管网中,例如水力失调、管道中管径突变造成静压负值等,就可以生动、鲜明地让学生理解和掌握相关知识,还可以让学生动手完成管网测试和调试等多项内容。

五、结论

《流体输配管网》是建筑设备与环境工程专业一门非常重要的核心平台课程,不仅是联系其他专业课程的平台,而且应当是联系学生理论知识与工程应用能力的平台。其教学关键是构建完整、系统的理论知识和培养应用理论解决工程问题的方法,所以对教师和教材以及实验室建设有专门的要求。各种教学方法的最终目的是让学生学习并会应用知识解决工程问题,因此应用工程案例教学法证明是行之有效的。

参考文献:

[1]肖勇全.深入进行建筑环境与设备工程专业教学改革[J].暖通空调,2003,(3).

[2]肖勇全,李岱森.建筑环境与设备工程专业教学计划总体框架的制定与研讨[J].高等建筑教育,2002,(2).

[3]李志生,张国强,李念平.建筑环境与设备工程专业国内外发展趋势[J].高等建筑教育,2008,(1).

[4]陈劲,胡建雄.面向创新型国家的工程教育改革研究[M].北京:中国人民大学出版社,2006.

[5]建筑环境与设备工程专业指导委员会.全国高等学校土建类专业本科教育培养方案及主干课程教学基本要求[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[6]付峥嵘,王汉青,刘杰.构建和实施建筑环境与设备工程专业课程体系的探索[J].高等建筑教育,2005,(1).

[7]付祥钊,康侍民,卢军.培养建筑环境与设备工程通识型人才的探索[J].高等建筑教育,2005,(6).

[8]付祥钊.建筑环境与设备工程专业本科教育设置平台课程的研究[J].高等建筑教育,2004,(3).

[9]付祥钊,邓晓梅,孙婵娟.建筑环境与设备工程专业实践教学效果调查与分析[J].高等建筑教育,2009,(1).

第4篇:建筑环境设计案例范文

关键词: 方案构思 方案选择 工业与民用建筑

设计是创新作品的程序,设计构思的形成是设计方案能够成立的关键所在,建筑教育的根本在于培养设计师的构思能力,没有好的设计构思不可能产生优秀的设计作品。那么怎样构思建筑设计方案呢?

一、设计方案的构思

方案构思要借助形象思维的力量,在设计立意和设计理念的指导下,把对设计任务分析研究的成果转化为具体的建筑形态,完成从使用者对建筑的物质需求到建筑的物质形态的转变。

1.从环境特点入手进行方案构思

环境条件是制约和形成建筑物特征的重要因素。一个有特点的建筑物往往和它所处的环境特征有着密切的联系。只有考虑具体环境条件的建筑设计,才能使建筑和环境融为一体。

(1)自然环境:富有个性特点的环境因素如地形地貌、景观朝向及道路交通等均可成为方案构思的启发点和切入点。

如著名华裔建筑师贝聿铭设计的美国华盛顿国家美术馆东馆,设计构思中地段形状起着举足轻重的作用。[1]该用地呈楔形,位于城世中心广场东西轴北侧,其楔底面对新古典式的国家美术馆老馆(该建筑的东西向对称轴贯穿新馆用地)。在此,严谨对称的大环境与不规则的地段形状产生了冲突。设计者在把握地段形状特点的基础上,选择了两个三角形拼合的布局形式。建筑平面形状和用地轮廓呈平行对应的关系,形成建筑与地段环境的呼应,将等腰三角形(两个三角形中的上体)与老馆置于同一轴线上,并在其间设一过渡性雕塑广场(圆形),建立了新老建筑之间的对话。[2]由此产生的雕塑般有力的体块形象、简洁明快的虑实变化使该建筑富有独特的个性。

(2)人文环境:美国建筑师文丘里设计的伦敦国家博物馆新馆反映的是建筑师尊重建筑人文环境的创作理念。新馆设计的尺度和名馆保持一致,反映了创作者对已有建筑历史环境的谦逊态度。新建建筑既从比例、色彩和细部上与老建筑遥相呼应,又不失自己的变化,取得了与周围环境和谐统一的效果。

2.从具体功能特点出发进行方案构思

具体建筑的功能要求也是方案构思的重要出发点。设计者对功能问题的创造性解决,往往形成方案的特色。如对于展览建筑,守间序列是其主要组织形式,即把各个展示空间按照已定的顺序排列起来,以确保观众流畅和连续地进行参观展览。一般参观路线是固定的,也是唯一的。

例如:德国著名建筑师密斯设计的巴塞罗那国际博览会德国馆,则创造性地设计了各部分自由沟通的“流动空间”形式,使参观者可以自由选择参观线路。[3]

3.从结构构思出发进行方案构思

对建筑结构结合艺术性进行创造性的设计,也是形成方案特色的重要出发点。结构技术本身以严密的数理逻辑为基础,当合理地表现在建筑形态上时会形成极具理性的美感。

如西班牙工业建筑师卡拉特拉瓦创造性地进行建筑结构设计,形成建筑造型的特点。他设计的美国威斯康星州密尔瓦基美术馆新馆,以厚重的混凝土拱作为基本元素反复叠加,沿着南北轴线向北伸展的展览空间产生了统一的形象特征,有着遵循结构规则的绵长的韵律,以最简单、朴实的结构功能造就了极其雅致而壮丽的美。

4.从经济角度进行方案构思

建筑造价也是制约建筑设计的一个重要因素。如何在有限的经济条件限制下,创造性地进行建筑创作,也是激发设计师灵感的一个重要方面。

如在民用建筑设计中采用一系列节能设施,向阳的平地或山坡可以争取尽可能多的日照,可以作为解决建筑采光、采暖节能的先决条件。山谷、挂地、沟底等凹形地域,冬季冷气流在凹地里形成对建筑物的“霜洞”效应,位于凹地的底层或半地下室层面的建筑若要保持所需的室内温度则所耗的能量将会增加。

二、设计方案的选择

1.多方案的必要性

多方案是建筑设计的本质反映。对于一项建筑设计任务可以有很多不同的解决方案。对于建筑设计而言,认识和解决问题的方式、结果是多样的、相对的和不确定的。影响建筑设计的客观因素众多,在认识和对待这些因素时设计者不同的侧重会产生不同的方案对策,所产生的方案没有简单意义上的对错之分,只有优劣的差别。

要找到一个绝对完美的最佳方案是不可能的,只能是在现实的时间、经济及技术条件下,找到相对最佳的方案。多方案构思是实现这一目标的可行方法。

2.多方案比较和选择

在构思阶段,应提出数量尽可能多、差别尽可能大的方案。供选择方案的数量多少及差异程度决定了方案优化的水平。差异性保证了方案间的可比性,而相当数量的方案保证了选择的空间。为了达到这一目的,在设计中应多角度、多方位地审视题目,通过变换侧重点实现方案在整体布局、形式组织及造型设计上的多样性与丰富性。

任何方案的提出都必须建立在满足功能与环境要求的基础之上,因此在方案尝试的过程中应该对构思进行筛选,以保证设计方向的正确性。

进行方案比较和选择时可以侧重以下三个方面:一是比较设计要求的满足程度。是否满足基本的设计要求(包括功能、环境、结构等诸因素)是确定一个方案是否合格的重要标准。二是比较特色是否突出。三是比较修改调整的可能性。任何方案都会有缺点,但是如果需要大量的修改或修改的可能性很小,会影响建筑方案的发展。

三、结语

建筑方案设计无论是对于工业或者民用建筑而言都是建筑设计的前期准备工作。在设计方案构思与选择阶段都必须系统、全面地分析研究,这是避免走弯路的有效方法。了解设计构思与选择中不同阶段的含义、见解、意图之间的联系,学会正确方案构思与选择是建筑设计的重中之重。

参考文献:

[1]赵曼.扩散思维在建筑方案构思阶段中的应用[J].时代建筑,1993,(03):18.

第5篇:建筑环境设计案例范文

关键词:绿色建筑设计;概念;特征;要点;方法

随着社会经济的快速发展,生态破坏、人口激增、资源过度消耗、环境污染等问题越来越严重。据有关资料显示,我国目前的新房建设中有80%以上为高耗能建筑,建筑能耗总量持续攀升。我国是一个人口众多的国家,人均资源非常有限,只有综合采用节地、节能、节材、节水等措施,推行高效节能的绿色建筑设计,才能够适应建筑设计的未来发展要求,实现可持续发展的目标。

1 绿色建筑设计的内涵与特征

1.1 绿色建筑设计的内涵。“绿色建筑设计”的内涵主要包括:在设计和规划建筑工程项目时,充分重视环境因素的影响作用,避免施工过程对周围环境造成危害,在建筑工程施工阶段尽可能地为人们提供绿色、健康、节能、降耗的建筑空间,在建筑拆除阶段又不对环境造成影响。因此,通过推行高效节能的绿色建筑,可以不断减少对能源和资源的使用和消耗,尽量降低各种废物的产生率,使建筑工程项目能够与自然和谐共处。总而言之,绿色建筑能够充分发挥其环保、节能、降耗的作用,为人类提供一个健康、可持续发展的空间,使可持续发展理念得到进一步深化和落实,将建筑对环境的影响降到最低,科学、规范、高效地使用能源与资源,不断促进人与自然的和谐发展,贯彻和落实以人为本的发展理念,。

1.2 绿色建筑设计的特征。绿色建筑设计的特征主要包括以下几个方面:一是节能,这也是绿色建筑设计最重要的特征之一,是促进人与自然和谐发展的重要措施。通过科学、合理、高效、节能的建筑设计,最大限度地利用生物能、地热能、风能、太阳能等天然资源与可再生能源,减少对传统火力发电电能的使用,避免对环境造成污染;二是环保,在绿色建筑设计过程中,在设计、施工、拆除等各阶段,都要重视建筑工程的节能与环保效果,确保每一种建筑材料都不会对环境造成污染,并合理利用土地资源;三是舒适,这是在建筑中贯彻“以人为本”理念的要求,建筑工程应当充分考虑人的要求,达到建筑工程的设计目标。在设计环节中,只有坚持以上要求,制定科学、合理、高效的设计方案,才能够充分发挥绿色建筑设计的作用。

2 绿色建筑设计的设计要点

2.1 因地制宜。绿色建筑设计要根据不同地区的特点来确定,不能照搬其他地区的设计方案。在设计的过程中应充分考虑到气候的因素,根据不同的气候条件设计不同的建筑工程施工方案,要充分利用自然条件进行通风、采光、制冷与集热,从而降低这些环节对环境的污染。例如,在西北地区,我们可以充分利用其日照充足、太阳能资源丰富的特点,科学、合理、高效地利用太阳能资源,发挥太阳能资源丰富的地域优势。而对于阴冷、潮湿、雨水较多的区域来说,这些设计内容都是不必要的。再比如,在北方寒冷地区,建筑设计要充分重视建筑材料的保温效果,合理安装保温材料,而在非常炎热的南方,应当充分考虑建筑物的遮阳、降暑效果,以免过多的太阳辐射对人体造成伤害。因此,要充分考虑到建筑工程的地域条件和气候特点,做到因地制宜。

2.2 重视整体设计。为了达到高效、节能的整体效果,在设计建筑方案时应从整体的角度分析建筑项目的成本,使建筑的性能符合环境发展的要求。在设计阶段,要充分考虑温度、湿度、经济水平等因素,注重建筑设计的整体效益,不盲目跟从、不照搬其他地方的建筑设计方案,从整体而不是从局部的角度去考虑绿色建筑设计的问题。例如,在经费不足的前提下,要合理安排材料安装的位置,最大限度地发挥保温材料的作用;在热量较多的建筑物内,可以充分利用其热量较多的优势,减少对保温材料的使用,从而达到节约能源的目的。因此,绿色建筑设计应从整体着眼,对建筑工程进行综合分析,在整体设计的基础上提高绿色建筑的节能环保效果。

2.3 创造健康舒适的室内环境。为了创造健康舒适的生活环境,在绿色建筑设计的过程中要使用不会危害环境的原材料,要避免有害电波、太阳辐射等对人体的影响,充分运用相关理论知识进行设计。此外,要确保建筑材料不会对人体健康造成不利影响,充分照顾到人的需求,为人们提供更健康、更舒适的室内环境。

2.4 充分考虑环境因素。在因地制宜地进行建筑设计的前提下,应将环境概念引入到建筑设计、规划等各环节中去,这是一个设计面非常广的系统工程,需要运用多学科的知识。在建筑设计时,应尽量搜集各方面的环境特征,收集有关土地资源利用、水资源使用、气候等各方面的信息,使建筑与生态环境、人文环境相协调,为人类营造舒适、健康、环保的环境,最大限度地提高建筑材料、能源、资源的使用效率。

3 绿色建筑设计的常见方法

3.1 绿色建筑设计的前期策划。在前期策划阶段,要充分考虑绿色建筑设计的人性化特点,在充分考虑用户要求的基础上完成绿色建筑设计方案。设计师要高度重视绿色建筑的节能和环保等特点,优化设计方案,并在制定出方案之后充分听取用户的建议和要求,结合用户的需求对设计方案进行调整与修改,使建筑设计的过程更加人性化。此外,要确保建筑项目设计经过广泛的论证,优化绿色建筑的设计方案,及时发现建筑设计中存在的问题,并采取积极有效的措施予以解决。

3.2 绿色建筑方案设计的要点。绿色建筑方案设计的要点包括以下几个方面:一是充分考虑到建筑物的舒适与健康,在设计阶段尽量使用无毒或低毒的建筑材料。例如在吊顶和墙面使用低毒性或者无毒性的涂料,采用硬木和陶瓷等装修材料装修地面等;二是充分考虑到建筑设计的节能效果,节能型建筑不仅仅可以节省投资,降低建设成本,而且会降低用户长期的成本支出,有很大的经济效益与社会效益;三是要在建筑拆除阶段,充分考虑到建筑废料对环境的影响,避免对环境造成污染;四是要充分利用适当的生态策略技术,提高住户的舒适度,为其提供健康、舒适的居住环境,并要为群众设计活动场所。此外,在绿色建筑的设计阶段可以有不同的设计方案,在方案的选取时,根据各方案的不同特点,取长补短,选择最优的设计方案。

3.3 合理选择建筑材料与施工技术。建筑工程与环境保护密切相关,建设与环境相互促进、可调节的、智能化的建筑工程是目前绿色建筑的发展方向。为此,应不断优化建筑材料与施工工艺的选择,充分利用和收集自然能源,并避免能源和资源的流失;应建设能够调节气候的外层构造,以降低气候变动对环境造成的影响,使室内条件趋于稳定,充分利用高新技术,加大对绿色建筑设计的技术支持力度,建设技术含量高、节能效果好、高效、无污染的绿色建筑,使绿色建筑设计取得实效。

4 结语

随着我国经济的快速发展,可持续发展理念已成为人们的共识,高效节能的绿色建筑设计是可持续发展观的体现,也是促进人、自然、建筑三者和谐共生的基础与前提。为此,要坚持可持续发展的理念,利用高效、节能、环保的绿色建筑设计降低建筑对环境影响,降低对资源的消耗,最终实现经济和生态的协调发展。

第6篇:建筑环境设计案例范文

关键词模拟优化;规划设计;室外风环境;自然通风;自然采光

引言

绿色建筑工业是指在保证人员热舒适的前提下,尽量降低工业建筑能耗,并达到《绿色工业建筑评价标准》的要求。本文主要利用CFD室内外风环境软件和Ecotect采光模拟软件,从被动式建筑节能技术角度出发,主要从以下3个角度出发改善室内外环境和降低建筑能耗。1)通过优化建筑物位置进而改善室外风环境,形成较好室内外压差;2)通过优化外窗可开启面积进而改善室内自然通风,形成较好的气流组织;3)通过优化屋顶设计进而改善室内采光,提供较好的室内光环境。本文以福建省漳州市某厂房项目作为案例分析,结合厂房所在地区气候特点,对厂房内外的风环境、光环境模拟在绿色建筑设计中起到的作用进行探讨,主要用于建筑设计前期的方案推敲与优化。

1、室外风环境优化模拟分析

本厂房主要车间为铸造车间、装配车间、电镀车间、珍彩车间等,主要车间集中在厂区中部。本节的模拟背景为:珍彩车间北部的综合车间和南部的装配车间位置已确定,珍彩车间与装配车间由连廊连接。在规划设计阶段,为了使珍彩车间和装配车间之间有较好的室外风环境,又有合适的建筑前后风压差,以利于室内的自然通风。采用CFD模拟对珍彩车间的位置进行优化分析。设计的初步方案为珍彩车间距离装配车间15m,便于两栋建筑生产工艺上的产品运输。但考虑到装配车间的长度较长,若两栋楼距离过近会在两栋楼之间形成风漩涡,因此考虑建筑间距为18m时,与15m的间距进行对比分析,进而选择较优的建筑布局。根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》统计得到漳州市夏季的主导风风向(SSE)为东南偏南22.5°,平均风速为4.1m/s。两种建筑间距工况下的模拟结果如下:

1.1风速模拟结果图

1.1、图1.2为距离地面1.5m高度的风速矢量图。图1.3、图1.4为风速云图。模拟结果显示,15m间距时建筑背风面的平均风速更大,主要原因是受迎风建筑长度影响,当间距为18m时迎风建筑形成的风影区面积更大,使得目标建筑完全淹没在迎风面建筑的风影区内,所以自然通风效果不如15m时好。

1.2风压模拟结果图

1.5、图1.6为珍彩车间和装配车间间距15m情况下的风压图。建筑物迎风面风压基本在-5.8Pa左右,背风面基本在-3.7Pa左右,前后压差大约在2.1Pa左右。图1.7、图1.8为间距18m情况下的风压图。建筑物迎风面风压基本在-5.8Pa左右,背风面基本在-3.7Pa左右,前后压差大约在2.1Pa左右。可见,两种间距下风压分布差别并不明显,前后压差均在2.1Pa左右,均满足夏季建筑物前后压差大于1.5Pa的要求。

1.3小结

根据模拟结果可以看出,两种间距下的建筑物前后压差均能满足室内自然通风的需求。但珍彩车间和装配车间楼距为15m时,两栋楼之间的室外风速更大,更有利于避免污染物的聚集。通过优化后的建筑物位置,使建筑物室内外能够形成有利的压差,以此为边界,对室内自然通风进而优化分析。

2、室内自然通风优化模拟分析

室内自然通风模拟优化以铸造车间为例进行分析,主要是考虑到铸造车间有局部热源,对自然通风的需求更大。模拟的目的是为了确定外窗可开启的比例,以达到较好的自然通风效果。

2.1外窗可开启方案

该车间主体建筑设计、外窗位置、开启方式均已确定,故仅针对该厂房的外窗可开启面积做定量和定性的模拟分析。图2.1为两种不同的推拉式外窗的方案设计,图(a)中为双扇推拉可开启式外窗,可开启面积为50%,图(b)中为单扇推拉可开启外窗,可开启面积为25%。建筑厂房内人员、设备相对集中,散热量大,使得室内形成稳定的热源,有利于建筑热压通风,通过室内自然通风模拟做进一步研究。

2.2室内自然通风模拟结果及分析图

2.2中给出了两种外窗开启面积条件下分别模拟得到的厂房自然通风效果分布图,图中由于厂房人员密度大,室内发热设备较多,形成了稳定的热压通风。当外窗为双扇推拉可开启时,厂房的室内自然通风平均风速为0.15m/s,当外窗为单扇推拉可开启时,厂房的室内自然通风平均风速为0.17m/s,后者略大于前者。从两种方案下,垂直方向上室内气流分布图(c)和(d)可知,单扇推拉可开启外窗条件下,室内形成稳定的热压通风,室内整体通风效果优于外窗采用双扇可开启时。分析主要原因为,当采用双扇可开启时,进风口距离较短,容易发生气流短路,同时,在过渡季时,室外风速较大若房间可开启的面积较大时,将影响室内形成稳定的热压,不利于厂房类进深较大的建筑实现热压通风。由于风压通风受室外季节影响较大,而热压通风在室内热源稳定的情况下,室内自然通风受室外季节影响相对较小,鉴于以上原因,建议厂房的天窗均采用双扇可开启外窗,各立面上的外窗采用单扇可开启外窗即可。

3、室内自然采光优化模拟分析

良好的自然采光同样可以较少人工照明所产生的能耗。本次模拟目的为在铸造车间的建筑设计阶段,采用Ecotect软件进行模拟计算,通过模拟对比分析不同建筑设计方案下该厂房的室内采光效果,以此确定本厂房屋顶的最优设计方案。

3.1屋顶倾斜方案介绍

图3.1中给出了不同屋顶设计方案下建筑立面图,两种不同倾角的屋顶设计方案的主要区别在于屋顶天窗的位置发生了改变。屋顶方案A中天窗位于建筑的正中,相对于地面的高度与方案B保持一致,从热压通风原理分析,热源进出口侧的相对高度保持一致条件下对室内热压通风的影响效果相同,因此本节重点对不同屋面做法对室内自然采光的影响进行分析。

3.2建筑自然采光模拟结果

由自然采光模拟结果可知,无论该厂房屋顶方案设计为等坡度斜屋顶或者是不等坡度斜屋顶,厂房的整体采光系数均达到6.77%,《建筑采光设计标准》GB50033-2013的采光要求。但由图3.2所示,如果从自然采光的均匀度分析,图(a)中厂房中部存在明显的采光较差的区域,同时该方案中车间区域部分存在较多局部较强光线分布,从而降低了室内的光舒适性,使得长期工作在室内的工作人员容易产生视觉疲劳,可能会导致生产效率降低等一系列问题。相较而言,图(b)中整体自然采光效果更为均匀,无较大面积的局部光线较弱和较强区,室内光舒适度相对方案A更高。

3.3光舒适度比较分析

图3.3给出了两种屋顶设计方案下厂房的整体采光效果对比分析图,结果显示,该厂房屋顶采用等坡度的斜屋顶时,厂房自然采光局部差异化较为明显,光线最弱区采光系数为1~2%范围内的建筑面积比例达1.43%,而采光系数为9~10%范围内的建筑面积也达4.3%。从强光分布和弱光分布面积范围来看,屋顶采用等坡度的斜屋顶时均大于采用不等坡度的方案B,而B方案中有近40%的面积采光系数分布在4%~7%之间,由此可知,屋顶采用不等坡度斜屋顶时得到的自然采光分布均匀度更好,局部强光或弱光的分布面积较小,整体光舒适度更高。

4、结论

本文从室外风环境模拟、室内自然通风模拟、室内自然采光模拟三个方面对工业厂房项目的建筑设计中的技术进行了优化分析,得出的结论如下:1、采用CFD模拟软件对室外风环境进行模拟,重点结合工业建筑生产及运输工艺需求,考虑室外风环境避免室外污染物的聚集,同时利于建筑前后形成风压差,利于室内自然通风等方面,优化各车间布局;通过室内自然通风模拟,无论从开窗形式、开窗比例、天窗开启比例上都可进行优化改进;2、通过采用Ecotect软件进行室内自然采光模拟,可以分析含有天窗的屋顶不同倾斜角度下厂房内的自然采光效果,从自然采光的整体采光舒适度、采光分布均匀度的角度选择较优的设计方案,以达到降低能耗,同时为工作提供舒适光环境的目的。总之,采用模拟软件进行优化分析,对设计师在工业整体布局及车间被动式技术设计方面均具有借鉴和指导作用。

参考文献

[1]王乐鹏,卢紫丁,陆青.我国公共建筑能耗调查研究综述[J].《能源与环境》,2013(1):15-17

[2]曹为学.高大空间厂房自然通风效果优化研究[J].洁净与空调技术,2016:5-8

[3]刘晓钧.工业厂房的自然通风设计探析[J].住宅与房地产(规划设计),2016(32)

第7篇:建筑环境设计案例范文

关键词:建筑节能;典型办公楼;BIM模型;Ecotect能耗分析

1 引言

近来我国一年建成的房屋建筑面积,比所有发达国家一年建成的房屋建筑面积的总和还要多,既有城乡建筑中99% 为高耗能建筑,新建成的房屋95% 以上还是高能耗建筑。由于空调的快速发展,夏季高峰用电问题愈益严重。根据清华大学建筑节能研究中心编的《中国建筑节能发展研究报告2011》,我国城镇建筑冬季采暖是我国建筑能耗的最主要构成部分,也是我国建筑节能工作的重点[1]。

目前建筑节能的推广还远远达不到发展的要求,大多数建筑都是参考已有的生态建筑设计的案例和技术手法,而没有对它的方案和工程进行分析与计算,以检验设计的效果是否节能、是否经济、是否绿色等。传统的2D 软件,只能由专业人士通过手工输入的方式将建筑设计的相关数据输入到专业软件中,才能进行能量分析。大量的专业数据、繁琐的输入工作使得能量分析与模拟对于建筑师来说是可望而不可及的。能效计算通常安排在设计的最终阶段,由专业人士进行操作和分析、模拟,但此时建筑设计方案已经很难改变。随着数字化、信息化和智能化技术的发展,以BIM技术为核心的多种建筑3D CAD软件日趋完善和成熟,为绿色建筑设计中能量分析的自动化、智能化提供了基础和平台[2,3]。本文以武汉地区一栋典型办公楼建筑为例,研究了该建筑基于BIM的建筑太阳能利用和空调系统能耗分析。

2 建筑节能研究的背景

随着经济的快速发展,能源消耗量与日剧增,全球能源短缺的状况日益突显,能源问题已经成为了关乎国家发展战略的关键问题。与此同时,建筑耗能占总能耗的比例不断增加,建筑节能成为了国家节约能源战略的重要环节。由于不同建筑的建筑设计方案在能耗方面会有巨大的差别,因此需要在建筑方案阶段就对建筑进行能耗模拟,判断建筑是否满足节能要求。然而,传统的能耗分析软件对建筑进行节能分析并不是容易的事情:传统能耗分析软件需要大量的专业数据,输入繁琐,专业性强,建筑师很难花大量精力研究能耗模拟软件并完成每种方案的能耗分析工作。另一方面,在传统的设计方法中,建筑专业和设备专业是脱节的,设备工程师需要在输入建筑数据后使用能耗分析软件进行能耗分析,而分析结果并不能直接反映到建筑模型中,导致能耗分析通常安排在设计的最终阶段,不能起到及时为建筑师提供方案设计依据的作用。

随着数字化、信息化和智能化技术的发展,以BIM技术为核心的多种建筑3D软件日趋完善和成熟。邱相武等人研究了基于BIM的建筑节能设计软件开发[4],曾旭东等对BIM技术在建筑节能中的应用研究[5],为建筑节能设计的自动化、智能化提供了基础和平台,使方案设计阶段的建筑节能更快捷方便,准确。

由于建筑朝向、围护结构性能、自然通风状况、建筑体形系数、窗墙面积比等都是影响建筑能耗的重要因素。而基于BIM技术的建筑节能设计可以通过建筑师的建筑信息模型来获取建筑朝向,构件几何尺寸、建筑材料、功能分区等建筑信息,因此可以用来进行建筑节能分析计算,使建筑全年能耗满足规定性指标或性能化指标要求。如果建筑不满足节能标准,可以将对模型的修改建议反馈给建筑师,而建筑师根据反馈意见修改建筑模型,如此反复,直到建筑满足节能标准要求为止。因此基于BIM技术的建筑节能还可以解决建筑设计和节能设计过程中数据转换的问题,提高工作效率;对建筑的太阳能利用、舒适度和空调系统的能耗进行分析,为建筑的规划设计节能设计提供可靠的科学依据。

3 BIM技术节能应用研究

3.1 工程背景

本文是以位于武汉地区的一栋10层的典型办公楼为背景,总建筑面积12260m2,屋面高度为39.6m,主体结构形式为钢筋混凝土框架结构。通过建立该办公楼的BIM模型,并将其导入到绿色节能分析软件进行模拟分析,研究了该办公楼的太阳能被动利用,以及其空调系统的能耗情况。

3.2 BIM建模

依据该楼的建筑图纸建立BIM信息模型,为了进行绿色设计与节能分析的研究,所建立的BIM模型具有该楼的所有真实信息,不仅包括几何形状描述的视觉信息(材质、构造、尺寸等),还包含大量的非几何信息如材料的强度、性能、传热系数、构件的造价、采购信息等。

3.3 Revit与Ecotect模型间的数据交换

作为BIM的应用软件,Ecotect除了能够对建筑物的热环境、光环境、声环境、风环境、日照、经济性及环境影响等进行模拟;在方案设计阶段,在各种数据尚未确定之前,可以利用简单的块体对建筑物的多种性能进行大致的预测,对不同样式的建筑进行对比分析,为建筑师设计提供依据,还集成了气候分析和转换软件Weather Tool,为建筑师被动设计提供可行性信息。

利用Ecotect Analysis对该项目进行建筑节能分析,需要把Revit Architecture建立好的模型导入Ecotect Analysis中。在将建立好的BIM模型导入到Ecotect软件之前,需要对BIM模型进行相应的处理:

(1)关闭导出的三维视图中与分析无关的房间、面积和地形等的可见性,这样可以减少导入到其他应用程序的对象数目和数据量,减少数据丢失。

(2)可以利用剖面框导出模型中的某个特定部分进行分析。

将Revit Architecture建立好的模型分别以DXF格式和gbxml格式导出。由于gbxml格式的文件是以空间为基础的模型,所以它适合于光环境分析、声环境、资源消耗与环境影响分析等。而DXF格式的文件是详细的建筑3D模型,建筑构件都是具有厚度的,因此可以用于热环境分析、阴影遮挡分析、可视度分析等。在该项目中在被动设计分析时采用的是gbxml格式文件,而在热环境和能耗分析时采用的是DXF文件。

4 建筑节能设计的Ecotect分析

4.1 建筑节能设计内容

建筑节能设计的目的是根据国家现行建筑节能设计标准和要求判断建筑设计和围护结构做法是否满足节能标准要求。目前国内外建筑节能设计方法可分为两种:规定性指标设计和性能化指标设计。在规定性指标设计方法中只需使建筑体形系数、窗墙面积比、建筑朝向、围护结构传热系数、遮阳系数和设备照明均满足节能标准相应的指标要求,则可满足建筑节能标准要求。这种设计方法的优点是不必进行复杂的计算分析,可节省大量的时间和精力。性能化指标设计方法在设计时允许部分指标(如体形系数、窗墙面积比、部分围护结构热工指标)超出标准强制性规定的限值,但需要保证设计方案的节能综合指标小于标准规定的限值或参照建筑的节能综合指标。

作为建筑节能的一项重要内容,被动式太阳能建筑主要通过建筑物的布置、内外造型、构造及材料选择有效地采集、储存和分配太阳能,使建筑物具有温暖、明亮的环境。被动式太阳能建筑与一般建筑没有绝对界限,只是利用太阳能的多少、节约效益存在高低而已[7]。由于Ecotect Analysis集成了气候分析和转换的软件工具Weather Tool,因此该项目的被动太阳能设计研究主要进行了该建筑的太阳辐射分析、焓湿图策略分析、建筑的遮挡投影分析以及热环境分析。

4.2 太阳辐射分析

太阳辐射分析主要是根据武汉地区的气候条件,以及其经纬度对建筑的各个朝向立面的某一段时间的太阳辐射进行分析对比,根据全年过热期得到的太阳辐射较少而过冷期内太阳的辐射量较多来权衡折中确定建筑的最佳朝向,达到舒适、节能的效果。

所示分别为建筑的太阳辐射分析和最佳朝向分析。图4中浅色和深色区域分别为过冷和过热区域,浅色线表示平均曝射量。图4中浅色箭头和深色箭头分别表示最佳朝向和最差朝向,图中标出了最佳朝向165°,最差朝向75°。同时还显示了全年平均辐射量最多的朝向(110°),过冷期辐射量最多的朝向(162.5°),过热期内辐射最多的朝向(85°),以及各个朝向的曝射量。

通过提供的气候数据进行焓湿图策略分析可以减少建筑对周围的影响,减少空调能耗等,该项目主要是根据建筑所处武汉地区的环境的空气湿度温度、流速等来确定一个相对舒适的区域,为建筑的被动设计策略提供依据。

太阳能采暖,太阳能利用是建筑被动设计的一个主要方面。主要是针对某一地区过冷时对太阳能的利用的被动设计。通过设置人的活动量、窗墙的比例,以及太阳能采暖效率,根据气候数据对模型进行分析。我们通常通过改变窗墙比例和采暖效率来进行被动设计。如图6和图7分别为人体活动量为静坐时,窗墙比例分别为20%和40%的被动太阳能采暖分析。由图6、7可得,当将窗墙比例提高到40%时,3~5月间的室内热舒适度都有很大提高。

自然通风,通过设置人的活动量和不同用途的建筑物的空气流动速度,根据气候数据对模型进行分析。通过改变不同时间空气的流动速度,达到通风设计的目的。如图8、图9所示,当室内风速由1m/s增大至2m/s的效果。

除了对单独的某种策略进行分析之外,还可以对这些策略进行组合,以找到最佳的节能、舒适的组合方案。如图10所示,被动太阳能采暖在4月份和10月份的效果最好。图11中浅色和深色分别表示被动设计前后的舒适度,由此可以看出被动设计可以提高建筑舒适度3~5倍,效果显著。

但是日照比不是越多越好,过量的日照,容易使建筑在夏季过热,对人的学习和生活造成不利影响。因此建筑遮挡分析是很必要的。Ecotect Analysis遮挡分析主要是根据太阳运行轨迹图,相关的气候条件,建筑周围的环境,以三维模型的效果图来直观显示建筑的遮挡及投影情况。该项目中用大小、形状、高度等相近的块体来表示小高层办公楼周围的建筑,并且与要研究的办公楼之间的距离是相同的。通过模拟来确定办公楼的遮挡及投影情况。

4.5 空调系统能耗分析

根据中国建筑节能发展研究报告,空调系统能耗占建筑能耗的40%,因此空调系统的能耗分析对于建筑节能是至关重要的。

本文在Ecotect Analysis 进行热环境分析时,为了分析结果的准确做了一些设置。

(1)模型的设置。在进行热分析时模型空间必须是封闭的,相邻空间材质设置不冲突,划分不同的热量区域。将BIM模型导入Ecotect中之后,要设置建筑的材料参数,并且将这些参数赋予给相应的部分。

(2)材质的设置。在对材质的热系数设置几乎与实际情况相同,除此之外有些物理参数如延迟时间由Ecomat计算得到。

(3)热环境设置。室内热环境条件的设置对Ecotect 模拟结果将产生巨大影响。进行热环境属性设置主要包括系统类型、采暖、通风等。

(4)区域属性设置。区域属性包括区域中的系统类型、人数、设备及其运行的时间情况等,在同一建筑里面根据这些将其分成不同的区域。

如图12所示,根据规范,按照普通办公楼的人均占有面积、常规的在室率及不同房间电器的功率,对该栋建筑进行的空调系统能耗分析。

由图12可以知道,该建筑中在1、2、11、12月的制冷所耗的能源最多,在7、8月份空调制冷时的耗电量较大,与实际情况相吻合。

5 结语

本文按照小高层办公楼的建筑图纸建立BIM模型,然后将建立的模型导入到节能分析软件中,通过对该建筑的太阳辐射、建筑遮挡和建筑能耗等分析,研究了基于BIM的建筑节能的几个方面,结果表明建筑的能耗与建筑的朝向、太阳辐射、窗墙比例、室内的人员及机器使用情况等有关,适当地控制这些因素对建筑节能有重要意义。但是由于BIM 的软件在国内引进时间不长,而且并没有完全在建筑设计、建造以及管理的各个专业中使用,导致绿色建筑信息模型在这一系列环节中传递受阻,模型导入时可能会发生数据丢失,无法真正达到建筑全生命周期绿色的效果。很多国内的建筑规范标准没有进入BIM模型的信息中,使 BIM 没有完全发挥出它应有的能力。纵然基于 BIM 技术的绿色建筑还有这么多的问题,但是 BIM 技术和绿色建筑都一定是大势所趋,二者的有机结合也一定会被建筑师很好运用到未来的实践中去。

参考文献:

[1] 清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告2011[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[2] Arno Schlueter,Frank Thesseling.Building information model based energy/exergy performance assessment in early design stages[M].Automation in Construction,2008,18(2):153~163.

[3] Deke Smith,United States Building Information Model Standard[C].US:The 2nd Congress on Digital Collaboration in the Building Industry,2005,11.

[4] 邱相武,赵志安,邱勇云.基于BIM的太阳能建筑设计初探[J].建筑科学,2012,6,28(6):24~40.

[5] 曾旭东,赵 昂.基于BIM技术的建筑节能设计应用研究[J].重庆大学学报,2006,28(2):33~35.

第8篇:建筑环境设计案例范文

1 城市规划设计与建筑设计的关系

城市规划设计是一门正逐步完善和发展的综合性学科,是一门

在实践中安排城市发展规划与建筑设计、景观设计相对关联的实用

性学科,它具有相对独立的基本原理和方法,它主要解决的是城市

的面和线问题。建筑设计是在城市规划的前提下,根据建设任务要

求和工程技术条件进行全面设想,并根据其功能具体确定建筑物的

空间组合形式和详细尺寸,构造及材料做法。它也具有相对独立的

基本原理和方法,主要解决的是城市的点和面问题。同时,城市规

划设计主要是通过建筑设计、景观设计来实现的。城市规划管理是

由城市规划行政主管部门通过政府行为来对城市规划设计和建筑设

计进行监督、管理,并对二者之间发生的矛盾加以协调解决。

2 正确处理城市规划设计与建筑设计的关系

城市规划是对城市空间的分析与设计,也即对人活动的区域空间和各区域空间的关系的协调。建筑设计是解决室内空间的使用、经济、美观的要求,同时在外部形体上,具有一定时代特性风格的前提下与周围环境、城市历史文脉及城市控制性规划相协调的结果。城市规划是动态地解决和协调各类建筑之间的联系、建筑群的整体形象,以生态的、可持续的观点延续城市的历史,展望城市的未来。

2.1 科学对待城市规划设计

城市规划设计是一种设计社会空间和物质空间健康发展进程的社会实践。因此,城市规划设计应该包括从策划到维护的所有内容。在城市规划设计的发展过程中,出现了不同的类型。根据阿普尔压德的观点,城市规划设计内容日趋综合,方法包容性更强,从单纯注重形态的设计发展到综合设计。

在城市规划设计中不但要注重城市的功能分区,交通流线,而且还要注重建筑物的体量、尺度、比例、色彩、造型、材料、空间等。必须强调“城市规划设计最基本的特征是将不同的物体(包括建筑物)进行联合,使之成为一个有机整体,设汁者不仅必须考虑物体本身的设计,而且还要考虑一个物体与其他物体之间的关系”。一个城市建设得好坏与城市规划设计水平的高低有着直接关系,因为城市规划设计是城市建设的基础,也是建筑设计的依据。在我国一般一个城市规划设计经批准后,要执行十年以上,在批准城市规划设计时一定要采取科学认真的态度。

2.2 建筑设计服从城市规划设计

美国城市规划师伊•沙里宁曾经说过:“通常做设计是要把它置于一栋房子中;将一栋房子置于周围的环境中;将周围的环境置于一个城市规划中。建筑师在设计单体或群体建筑时,必须考虑建筑的大环境和开发地盘红线内的小环境问题。

随着我国经济的飞速发展,建筑设计也得到了长足发展。在建筑创作繁荣的同时,也存在着令人担忧的问题,在快速发展中,建筑师在建筑创作时对人文的关注、对环境的关注显然不够。一味追求“新、奇、特”而不考虑建筑物所处的环境。

例如北京的长安街,虽然每栋建筑单体都采用了中国最好的设计院和最优秀的建筑师的作品,而且在建筑造价上也毫不吝啬,就其艺术价值本身而言,仍然是业界人士批判的焦点。究其原因,主要不在于建筑本身造型,而在于对周围环境的忽视,以及强烈的个体表现欲所造成的整体不和谐。再例如希腊的爱琴海上有一座叫伊特拉的小岛,每年都吸引大量的游客,尤其是摄影家和画家,被称为“艺术家之岛”。整座岛上布满了十分简单的希腊式的民居,连警察局、医院、饭店都化整为零,成为民居式建筑尺度。几百年来,岛上的居民始终恪守一个规则:所有建筑均不超过三层,所有外墙均为白色。这种热爱自然、相互协调的观点,已经形成了一种设计理念。可见在城市规划设计的指导下,注重周围环境的协调,即使是最简单的建筑设计也能取得好的效果。

2.3 建立建筑设计方案评审制度

重要建筑是一个城市的象征,它的好坏对一个城市的形象影响也是很大的。应该尽快建立建筑设计方案评审制度,组织一些专家对建筑设计方案进行评审,一是看建筑设计方案是否符合城市规划设计的要求;二是对建筑设计方案本身进行评审,看设计思想是否符合设计任务书的要求,只有这样才能选出好的作品。

在对建筑设计方案进行决策时,不仅要关注建筑物本身,而且还应关注其是否与周围环境相协调的决策制度,这里的关键是提高管理者的决策水平,把握正确的价值取向,不能把独一无二、标新立异作为取舍的唯一标准。

3 建筑规划与建筑设计的协调统一

我们做设计时经常的手法是从主观的感觉出发,通过形体、体量的造型来首先达到视觉上的审美要求,而且设计的大多数时间用在了这方面,对于细部则由于时间的限制而来不及仔细推敲了。这在很大程度上就是没有结合环境总体考虑。

前段时间看了些论文书刊杂志,结合城市规划考虑了建筑设计

的做法,逐渐明白建筑设计应该做到以下几点。

(1)结合环境。从城市区域规划出发设想建筑与大环境的结合:优秀的建筑设计是不能脱离一定的总体关系孤立地进行的,而是把它放在一定的环境之中,去考虑单体建筑与环境之间的关系,即建筑的整体轮廓上,应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。

(2)造型。有自己的风格,整体性强、简单中体现复杂,不变中起变化。在进行立面造型处理时,一定要从大处着眼,考虑整体效果,要从整体再到局部,从大面到细部,反复推敲,逐步深入,使整个立面从整体到局部都比列协调,互相映衬,形成完整的统一体。这方面笔者喜欢板材效果,直接、明了、轻佻。

(3)理性。承传历史文脉,用抽象化的手法引用或延续历史的痕迹。当然,最重要的是把视线集中在人的视觉所能及的范围内进行思考。视线所能及范围内着重考虑。高层建筑顶部以及多层不上人屋顶等,视线不能及处简洁处理,体现一定秩序,满足可能的俯瞰效果,并从墙面倾斜、局部层高处理等来控制人的视线和控制小环境。比如:曲面玻璃,将天空反射向地面、局部低层或镂空引进阳光等。

第9篇:建筑环境设计案例范文

关键词:室内设计;建筑;环境保护;实用与美观;设计实施;

中图分类号:X799文献标识码: A

前言

随着社会进步、经济发展,人们对生活、工作环境的期望值越来越高,越来越关注建筑、室内空间的品质。室内设计是建筑设计的一个重要组成部分,延续建筑的环境、性质,根据建筑美学的原理对空间进一步深化。其目的是创造既能满足使用功能,又能满足人们精神追求的空间。室内设计和建筑设计是相辅相成、互相关联的,因此合理的处理好两者之间的关系对于突出建筑特性、强化建筑功能起着重要作用。本文围绕我国当前建筑室内设计进行论述,对其中的一些问题进行思考、分析;以求在当代建筑室内设计不断前进发展的大趋势中贡献一己之力。

一、关于室内设计的基本观点

当代室内设计是为了满足人们日益增长的物质文化需求而进行的,因此需要把实用设计与美学有效的结合起来,创造出符合时代精神的功能性空间。当代的建筑室内不但需要考虑人们的使用、心理等方面的需求,而且还应当充分结合当地的人文环境、经济交往等多种因素;要在满足人们需求的前提下,有效的处理经济效益、使用功能、舒适美观等问题。室内设计人员必须具备多方面的知识储备,例如室内设计相关规范、设计史学及风格研究、室内陈设设计、家具设计、装饰用材选择等等。在设计实施过程中,还会涉及到设备、材料、施工管理协调等方面的内容。结合每个项目的实际情况,灵活运用理论知识,综合考虑各方面因素,才能较好地完成一个完整的项目。可以说,当代的室内设计是一项围绕着以人为本这一核心理念的,非常复杂的系统工程。

二、室内设计中值得重视的方面:

1.设计者力所能及的环境保护:

室内设计其实就是为人创适宜的环境。只是这里的环境是狭义的建筑内部空间条件。从生物学来说,环境是指生物生活周围的气候、生态系统、周围群体和其他种群。从环境保护的宏观角度来说,就是这个人类的家园地球。既然我们处于大环境之中,就应该在设计小环境的时候遵从大环境的生态准则。

重视室内设计中的环境保护,有几点方法是有效可行的:

首先,设计者应尽己所能严控污染。

随着《GB 50325-2010 民用建筑工程室内环境污染控制规范》等规范的,装饰材料的选择日趋规范化。随着新科技、新工艺的不断进步,生态环保型装修材料逐步走入室内设计中。设计者应注意选择没有刺激性、无毒气散发、低二氧化碳排放、无放射性材料,以减少装饰用材在使用过程中对人以及周围环境的危害。

其次,考虑装饰材料的使用周期。

相对于建筑而言,室内空间的设计及使用具有一定的“时效性”。这就使得室内空间装修材料的使用周期相对较短。往往被拆除的材料做为建筑垃圾丢弃,这也会造成环境污染。目前,装修材料市场上不断涌现可再生材料,设计者应积极响应推广;这也是室内建筑设计的发展方向。此外,在一些改造项目中,废物再利用的设计方法也值得推荐。

再者,节约能源、遵从自然。

在室内设计中,通过诱导式的设计,把建筑的外在精髓有效融入,充分利用自然采光、自然通风,提高室内空间的舒适度,减少人工照明、机械通风,节约能源。新技术的发展也为在室内设计中节约能源提供更多可能性。例如,无土栽培技术可应用于将绿色植物引入室内。太阳能光伏电池技术能通过光电效应、光化学效应直接把光能转化成电能。日光管照明技术可大大减少室内日间照明用电。在笔者完成的“宿迁市城展馆改造装修工程设计项目”中,日光管照明技术也成功运用,并取得良好效果。

2、平衡实用与美观:

满足功能性要求是室内设计的基本任务。

功能性包括两个方面:第一,针对不同空间性质,会有不同的要求。例如,办公空间,通常需要考虑办公、会议、接待等不同区域的设计;医疗空间,则需要考虑就医流线、各科室使用要求、洁净要求等;酒店空间,需要充分考虑接待、餐饮、娱乐、住宿等各区域设置,宾客及员工分别的流线设计等。第二,针对不同使用人群的特点,也需全面考虑。例如,为儿童、老人或病员服务的空间,应充分考虑安全性及无障碍设计;为公司员工提供办公的空间,应着重于提高工作效率。因此,针对不同空间,满足不同人群的实用性需求,是室内设计的基本任务。

审美享受是室内设计的基本追求。

通过设计手法令空间美观是室内设计的基本追求。这里的美观包括两个层面:第一,感官享受。空间设计应当通过美学原理,灵活运用装修材料及装饰手法,追求视觉、听觉、触觉,甚至嗅觉等多方面的感官享受。第二,情感共鸣。深入了解项目背景、历史文化、分析使用者心理,为空间基调做出定位。从空间划分、色彩运用、后期配饰等多方面营造空间氛围,力求令使用者在空间体会的过程中产生情感共鸣。

3、设计实施:

设计方案的成败通常不能决定项目的最终效果。一个室内设计项目的完成,通常要经过方案设计、施工图设计、施工现场实施等几个阶段。每个阶段也有一套工作流程。从设计者的角度而言,在每个阶段都有需要注意的方面。

方案设计阶段:需要结合项目背景、业主需求、建筑特色、经济效益等方面综合考虑一套完整、可行的方案。

施工图阶段:需要贯彻方案阶段的工作成果,协调建筑、结构、水、电、暖等各专业共同完成施工图纸。完善施工工艺,用图纸指导施工,并为工程概预算提供依据。

现场施工阶段:需要在工作中协同监理单位,共同服务于业主。设计者通常确定施工现场问题的性质,提出解决方案;由监理单位确认解决方案的工作量;配合施工单位完成好项目实施过程中的各个环节。

结语:

室内设计工作是多元化、复杂化,同时又是系统化的。设计者应当遵循设计原则、与时俱进,在工作中积极地发现问题、解决问题。以上浅谈的几方面仅是笔者所认为迫切的、有方法可循的几点。在我国当代建筑室内设计大发展的步伐中,室内设计已由单一模仿转向个性追求,越来越多的设计理念不断涌现,新的设计手法、新的技术材料也不刷新着设计者的知识储备。如何让室内设计真正以人为本,如何打造适宜生活、工作的舒心环境,是每个设计者都应不断追求与思考的命题。创造可持续发展的人性化以及生态化的生活空间也是室内设计未来的发展方向。

参考文献: