公务员期刊网 精选范文 建筑节能概论论文范文

建筑节能概论论文精选(九篇)

建筑节能概论论文

第1篇:建筑节能概论论文范文

关键词:建筑抗震设计;教学;实践环节;建筑抗震概念设计

Exploration and practice on teaching in seismic design of buildings

Zhou Qing, Bao Hua, Yu Changrong, Liu Yunping

Nantong University, Nantong, 226019, China

Abstract: Seismic design of buildings has characteristics which the theory is difficult and the range of practice content is wide. According to the characteristics of the course, combined with the practical teaching experience, the teaching contents, teaching methods and practice links have been explored and practiced. Teaching methods and measures have also been discussed to improve students' ability of seismic concept design of buildings.

Key words: seismic design of buildings; teaching; practice links; seismic concept design of buildings

地震是地球上最为严重,也是人类无法控制和阻止的一种自然灾害,地震同时是引起建筑物变形或倒塌的最重要原因。我国是一个多地震国家,唐山地震、汶川地震均造成了巨大的人员伤亡和财产损失。建筑结构抗震设计已成为土木工程设计的核心内容,建筑抗震性能已经成为建筑物最重要的技术指标之一。

建筑抗震设计课程的教学内容广泛、知识体系庞大,具有明确的专业技术规范背景,其理论性、实践性、专业性均很强。该课程对培养学生的实践能力、创新能力和解决实际问题能力以及提高学生的工程素质具有重要的作用,在土木工程专业课程中具有举足轻重的地位。

1 建筑抗震设计课程教学现状

我校土木工程专业开设建筑抗震设计课程已有十余年的历史,其教学时数基本保持在32学时,教学目的为:通过课程的学习,使学生对地震的基本概念有所了解,掌握抗震计算的基本理论和方法,根据抗震设计的原理及结构类别进行结构布置和选型,掌握常用工业与民用建筑的抗震设计方法。

相比其他专业课,建筑抗震设计课程具有理论内容难学而且实践内容广泛的特点,其现状如下:(1)学时少,教学内容多。课程理论知识和专业知识涵盖面广,涉及的课程有结构力学、混凝土结构设计原理、混凝土结构设计、砌体结构、土力学与基础工程、钢结构等,如何利用有限的学时完成抗震课程的教学是需要首先解决的问题。(2)课程实践性强与学生缺乏实际工作经验之间存在矛盾。学生不能深刻理解课程的核心内容,导致工程实践举步维艰。将枯燥的理论与生动的工程实例结合起来,培养学生的工程素质也是本课程教学努力的方向。

2 建筑抗震设计课程教学的探索与实践

2.1 精选教学内容,采用适应性强的科学教学模式

2.1.1 提炼教学核心内容,增强学习效果

建筑抗震设计课程知识体系庞大,在教学时需分清教学内容的主次,把握难点和重点,加强与其他课程的联系,以弥补课时的不足。课程教学划分为理论篇和应用篇两个部分[1]。理论篇主要为结构地震反应分析与抗震验算;应用篇主要为常用工业与民用房屋的抗震设计。理论篇讲述中引导学生复习先修课程的相关知识点,重点讲解基本概念和关键理论,其余点到为止,给学生留下积极思考、主动发挥的空间,强化学生的自主学习。应用篇按照概念设计、结构计算和构造措施这条主线组织教学,密切结合国家现行结构设计相关规范,更新和补充教学内容,使学生能适应新的发展需要;注重实际结构震害的案例分析,以提高学生发现、分析和解决实际问题的能力。

2.1.2 采用多种教学手段促进教学,提高教学质量

建筑抗震设计课程内容多、课时少,无论是完全依赖传统的黑板加粉笔的教学方式,还是完全采用多媒体课件教学都不能满足教学要求,需要寻求新的教学方式。教学时,笔者根据教学内容的不同特点,有针对性地采用不同的教学手段完成教学。课程教学以多媒体技术为主导,在完成大纲要求的基础上,补充国内外各结构类型的建筑震害实例图片、典型大地震震害录像以及地震动画演示等,增强学生的感性认识;对于重要的基础性理论分析和水平地震作用的计算则主要采用传统的板书方式教学,加深学生的理解;对于抗震构造措施的讲解,引导学生利用课余时间深入施工现场,通过对实际工程的调研,加深学生对书本知识的感性认识,同时使学生体会到如何将书本知识运用于工程实践。通过多种教学手段的融合,增加了教师的讲课信息量,给学生提供了一个多维立体的学习空间,使原本枯燥、平面的教学变得生动、立体起来,激发了学生的学习热情和兴趣。

2.2 加强建筑抗震设计在实践性环节中的运用,培养学生的工程素质

我校土木工程专业建筑抗震设计没有安排独立的实践环节,其综合训练放在毕业设计中。在毕业设计题目的选取上,根据学生的就业意向,分为建筑设计类、施工类及科研论文类,学生可从中自由选择。以建筑设计类课题(结构类型为框架结构)为例说明抗震设计在毕业设计中的地位。该课题要求学生完成常用民用建筑全套建筑和结构图纸,同时要求手算整体结构中的一榀框架,计算机建模进行结构分析[2]。

抗震设计贯穿整个毕业设计环节,指导教师根据设计的不同阶段给学生做专题指导。在建筑方案设计阶段,根据建筑抗震设计规范(以下简称抗震规范)[3]概念设计的相关内容,要求建筑物的平、立面布置规则、对称,质量和刚度变化均匀,从而保证建筑物达到较好的抗震性能。楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则。建筑方案避免设计为单跨框架结构形式。在结构方案设计阶段,要求结构体系应具有整体性和抗震设防多道防线,并具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。对于体型复杂、平立面不规则的建筑,尚应考虑防震缝的设置。在一榀框架的手算阶段,对需要做水平地震作用计算的学生,在框架内力计算阶段,要重视突出屋面的电梯间、楼梯间等产生的鞭端效应。在框架内力组合和在梁、柱配筋计算阶段,需对强柱弱梁、强剪弱弯做相应的计算。在框架梁、框架柱选配钢筋阶段,除了需满足计算要求外,还需要满足抗震规范要求的框架结构基本抗震构造措施。选筋阶段,学生很容易忽视抗震构造措施,指导设计时需重点强调。在计算机建模进行结构分析阶段,补充讲解平法施工图需表达的内容,指导学生读懂读透平法施工图,引导学生利用已学的抗震知识,解读抗震构造措施在毕业设计中的运用。

2.3 案例教学法强化建筑抗震概念设计原则,培养学生综合分析能力

地震是一种随机振动,呈现出难以把握的复杂性和不确定性,目前很难准确预测建筑物所遭受地震的特性和参数。在结构分析方面,由于对地震作用及结构性能的了解还远远不够,其分析结果也存在不确定性。因此,工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决[4]。

建筑抗震概念设计(简称“概念设计”)是以工程概念为依据,根据实际的经验或试验研究所得到的非常重要的定性设计原则或工程判断进行设计,从有利于提高结构抗震性能的概念上,对所设计的对象作宏观控制。在实际工程设计中,概念设计对提高结构抗震能力发挥了重要作用。

从多年的教学实践中发现,学生对抗震计算掌握得比较好,但是对抗震定性分析、概念设计能力严重不足,主要是由于概念设计要求有深厚的理论基础和丰富的实践经验。在课程教学中,通过典型案例的讲解与讨论,强化结构概念设计的基本原则。如在多道抗震防线教学中重点讲述由林同炎设计的马拉瓜美洲银行的经典案例[5]。马拉瓜美洲银行的概念设计思想是由4个等边的L形柔性筒,通过每层的连梁组成一个正方形核心筒作为主要的抗震结构。在连梁的中部开了较大的孔洞,有意识地形成该结构总体系(第一道防线)中的预定薄弱环节;在遭遇强烈地震时,预计在连梁开洞处开裂,从而变成具有延性和耗能能力的结构体系(第二道防线),即各分体系作为独立的抗震单元。由于马拉瓜美洲银行的上述设计特点,在经历了1972年罕遇的强烈地震作用下未倒坍,甚至未严重破坏,震后的调查正如林同炎所预料的那样,该建筑核心筒的连梁剪切破坏。通过讲述马拉瓜美洲银行的成功案例,引导学生体会刚柔结合、多道防线的概念设计思想。

在讲述建筑形体及其构件布置的平面、竖向不规则性时,以央视新大楼为例,组织学生讨论该建筑的特点,主要归纳总结出以下几点:建筑物整体偏心,对抗震不利;曲角悬空挑战地基基础的抗倾覆性能;建筑为严重不规则结构,用钢量巨大,造价惊世骇俗;建筑极端强调建筑造型和视觉效果,忽视结构体系的合理性和经济性,导致需要加倍地投入人力、物力和财力去保证抗震、抗风等结构安全问题,极大地浪费了公共资源。根据抗震规范[3]强制性条文,严重不规则的建筑不应采用。

为了激发学生的学习兴趣,培养学生的分析能力,我们鼓励学生做调研工作,引导学生在畅言网上参与“中国十大丑陋建筑”评选,增加课堂讨论环节。通过多种形式的教学手段,启发学生用概念设计的指导思想从建筑形体和布置方面分析建筑的抗震性能。

3 结束语

建筑抗震设计课程具有明确的专业技术规范背景,理论性、实践性、专业性均很强,教学安排又具有承前启后的特点,其教学效果将直接影响学生就业后的工作能力和自我专业素养的发展。教师在该课程的教学中需不断改革教学方法和手段,更新知识,培养学生求真务实、辩证地认识事物的态度;引导他们从孤立地认识事物到全面地、正反面去认识和解释事物,能综合多种因素寻求最佳方案,培养学生判断分析能力和解决实际问题的能力。

参考文献

[1] 沈小璞.注册结构工程师工程结构抗震设计课程教学及其综合能力的培养[J].高等建筑教育,2007,16(4):65-68.

[2] 周清,黄岚,赵玉新.土木工程专业实践教学的研究与创新[J].中国电力教育,2013(19):137-138.

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

第2篇:建筑节能概论论文范文

关键词:建筑策划;建筑设计;空间;信息;可行性研究

中图分类号: TU2文献标识码:A

建筑学有两类课题:一类是研究已经存在了的正确的标准;另一类是研究对立、冲突、悬而未决的问题。前者可以通过继承来完成,而后者只能通过创造新的建筑理论和概念来解决。

建筑学是与人类同时产生,同时发展的。随着社会的发展、科学技术的日新月异、城市化进程的加快,建筑学也不断地拓宽着它的领域。社会学、环境学、城市学、生态学、人体工效学、行为心理学、市场经济学、系统工程学等都已逐步渗入建筑学这门古老的学科中,传统的建筑学正发生着变化。与自然科学、人文学科相融合,通过艺术构思的软件与信息论、运筹学、统计学以及计算机等近代科学方法论和技术手段的硬件相结合,建筑师们已经开始重新认识建筑学了。

古典的建筑学是以建筑设计为核心,把建筑设计作为一种技艺,总结设计经验,探讨设计规律。与其他自然学科相比,建筑学是一门惰性较大的综合学科。科技的发展促进了思维方式的外向化和多元化。现代建筑科学与时代脉搏一起跳动,已经发展到可与任何近代科学、学科相互关联、相互借鉴、相互融合的地步,形成了一个完全开放的,与近代科学、前沿科学建立逻辑联系和系统组合的全新的体系。

从学科的性质来看,现代建筑学几乎是一门无所不包的交叉学科。它随着世界近60年来科学技术专业化与综合化的发展趋势,在学科的深度和广度两个方面都大大地前进了,已不再局限于“盖房子”这样一个较为原始的概念。广义建筑观的概念已逐步形成。

人类社会经过农业、工业革命浪潮的冲击,已经进入信息和新技术革命时代。从信息论的观点来看,信息性是客观世界的物质属性、能量属性之外的第三种属性,它是物质的普遍属性。任何物质都载有信息并发出信息,广义信息是指物质世界的普遍的相互作用。我们把与人有关的相互作用亦称作信息,其中又可分为自然信息和文化信息。信息的流程实际就是认识、思维、观念的流程,即由人对外部信息从感觉到知觉的理解,及选择运用信息的全过程。

信息社会的一大特征是更加强调人的因素,更加讲求科学性和逻辑性。早在1981年,国际建筑师协会(UIA)第十四届大会发出的建筑师华沙宣言中就强调:人是环境的核心。要“认识到人类―建筑―环境三者之间有密切的相关性,认识到建筑师和规划师在形成人类环境的过程中的历史责任”。1996年7月在西班牙巴塞罗那,国际建筑师协会第大会不仅继续强调建筑师的环境意识,而且更加

鲜明地指出建筑师应肩负研究和创造可持续发展的人类聚居环境的历史责任。

于是在世纪交替的今天,有责任的建筑师们开始对近代建筑的功能主义和形式主义进行反省,要求对传统、地域、装饰等进行再评价。的确,人类生活为愈来愈高度发达的技术所支撑,强调追求经济合理性的同时,要求寻回失落了的丰富的人类生活的期望也日益高涨。尤其是随着现代建筑由“现代主义”向“后现代主义”的变化,建筑师们开始有了创造新文化的责任感。

考察一下我国近年来的建筑建设流程,不难发现:规划师们在研究城市规模、人口构成、政治、地理、经济环境因素等,越来越注意拓宽自己的视野和职能范围,在总体规划、区域规划及城市设计等方面做了大量的工作,从构想、论证到建立模型已基本形成了一套科学的体系。经济学家、地理学家、环境学家也相继介入人类聚居环境、资源评价、景观的研究。可是作为人居环境主角的建筑师却未能积极参与建设项目立项、规模论证、环境评价、方案优化等环节,往往是在立项以后,收到一份由业主拟定的设计任务书及规划条件,于是就按“书”设计而不过问其他了。

由于从城市区域规划到单体建筑的设计以及从立项到具体设计实施,其中缺少根据总体规划而进行的对建筑本身的规模、性质、容量、性格等影响设计和使用的诸因素作深入的调查研究、归纳分析的环节,从而缺乏定性定量的结论和数据,因此往往造成建筑师的盲目设计,或者变成业主主观意念的强加。这显然是与当今时代强调人居环境,强调人的因素,强调科学性,尊重物质间的信息交流、相互制约、相辅相成的时代脉搏相悖的。从项目立项到具体设计的实施,其中缺少的这个环节正是建筑师进行设计所必要的科学的依据。

从信息社会的角度看,业主单方面抑或几个专家所制定的建筑设计条件,其拟定的任务书是缺乏科学性的,往往缺少系统的思想,不能与时代、环境进行通畅的交流,没有逻辑的反馈,其设计结果也难免造成社会效益、环境效益和经济效益的低下。

那么,在跨世纪的信息时代建筑师的科学的设计依据应该是什么,又应如何得到呢?建筑策划理论作出了回答。

“建筑策划是指在建筑学领域内建筑师根据总体规划的目标设定,从建筑学的科学角度出发,为达成总体规划的既定目标,对建筑设计的条件、环境和相关制约因素进行分析研究,从而为建筑设计提供科学的、逻辑的、优化的设计依据。”【1】

广义而言,建筑活动可分为城市规划和建筑设计两大部分。

现代城市规划自勒õ柯布西埃等人针对工业革命以后巴黎城市的改造提出了现代城市规划的基本原则“明日城市”的设想,彻底否定和批判文艺复兴和巴洛克时代的城市规划原则开始,到1956年国际现代建筑协会(CIAM)结束,形成了目前被奉为权威的现代城市规划理论。但1956年CIAM解散以后,对现代城市规划原则的批判多了起来。如路易斯õ康、查尔斯õ詹克斯等人的TEAM 10新运动提

出城市流动性、生长与变化性等新城市规划原则对CIAM进行修正,以及以黑川纪章为中心的强调传统、发展、文化地域性的“新陈代谢”理论,使东西方乃至世界范围内城市规划的运动出现了新的潮流。这种新潮流在后来的后现代城市规划中达到高潮。

后现代城市规划原理,在强调从CIAM继承城市的功能性和合理性的同时,批判和修正了CIAM将城市功能过分纯粹化、分离化的做法,强调传统和历史的引入不只是形象的简单重复,强调城市必要的合理的高密度以及区域之间的联系,强调街道在规划中的地位以及民众参与和听询规划研究的重要性。

这些观点已构成了城市规划的新动向和新潮流,并已得到全世界的共识。其中强调区域的联系、强调对街道的研究以及民众的参与和听询,是与现代建筑策划理论不谋而合的。

建筑策划的理论基点就是源于对实态的调查分析,民众参与听询以及对使用者的调查是建筑策划不可缺少的环节。还有建筑策划对项目的论证、规模性质及社会环境等的研究分析也使得建筑策划的研究对象大大超出建筑单体本身,扩大到街道、区域和社会。建筑策划的理论起点和方法论的形成与城市规划的新潮流达到了一种默契,从中我们可以悟出,生态环境、生活环境的研究同样也已成为建筑策划的中心课题。

我们通常所说的建筑设计无疑应是一个广义的概念,它实际上包括建筑设计的前期研究即建筑策划理论。广义的设计概念应有三个阶段,设计条件的设定分析阶段;建筑空间构想、设定阶段;建筑空间的具象表述阶段。但从建立建筑策划理论的观点出发,前两个阶段又属于建筑策划的范畴,而且建筑策划通过第二阶段与建筑设计相沟通。

由于现代社会分工精细化的趋势,建筑策划理论的建立已成为必然。建筑设计的概念已由原来囊括所有前期工作的广义概念变成由建筑策划取代其前期工作的单一的建筑设计概念。

现代的建筑设计全部由建筑师一人承担的情形已不多见了。建筑设计业已成为一个由多方面专业人员参与的系统工程。设计内容的精细化、专业化使日渐复杂的设计工作又呈现出分项、简洁、深刻的趋势,建筑师及各专业工程师们在自己的业务分工内进行着愈来愈专门的研究工作。现代建筑创作程序要求建筑师在进行建筑设计之前,首先要进行建筑策划的研究,所以建筑师的职能范围已由单纯的建筑设计扩展到了设计的前期工作。

建筑策划的后期工作,如空间构想、组合方式的研究、空间要素的把握以及材料设备的确定等等是与建筑设计的前期工作如初步方案的设计总图、平立剖图、设备系统图等等紧密结合在一起的,它们共同为进一步完成实施设计作准备。这就给我们提出一个问题:建设项目的建筑策

划结论如何引入到设计中,或怎样在设计中予以落实。

建筑策划中,空间构想的现实性可以保证构想的空间形态在设计中得以实现,并且以最大的限度与现实生活相贴近。这是由建筑策划的研究方式的客观性和逻辑性所决定的。在策划阶段细致考虑外部和内部条件、模拟建设项目的使用形制、并对构想不断进行反馈预测评价的逻辑思维方法,就印证了在设计阶段的空间构成的现实性和可靠性。

如前所述,建筑策划是研究建设项目的设计依据。它的结论规定或论证了项目的设计规模、性质、内容和尺度,它为设计制定出空间的模式和空间的组合概念。因此,可以说建筑策划是建筑创作中建立“骨骼系统”的工作。建筑设计则是将策划中的空间概念和模式以建筑语言加以丰富充实,并表现在图纸上,绘制出项目的具体空间形态和造型。所以又可以认为建筑设计是建筑创作中填补“肌肉”的工作。以“骨骼”和“肌肉”的关系形容和说明建筑策划和建筑设计的关系是恰当而直观的。

“骨骼”的建立,最重要的是对各种要求、条件的全面把握并将其转变为空间概念;而设计阶段填补“肌肉”的工作,其最重要的就是将“骨骼”中抽象的空间概念和模式具象化,直至绘出完整的空间图形。这一从“建骨骼”到“填肌肉”的过程可以简述为:由问题的解决过程到形态的发现过程。其中建筑策划阶段是“问题解决的过程”,而设计阶段则是“形态发现的过程”。

建筑策划与建筑设计之间不可分割的前后关系,并不意味着建筑策划的研究成果只是建筑设计的前提条件,它在项目的决策、实施等阶段也占有极其重要的地位。因策划结论的不同,同样项目的设计思想、空间内容可以完全不同,更有导致项目完成之后引发区域内建筑、环境中人们使用方式、价值观念、经济模式的变更以及新文化的创造的可能性。这一点恰恰是建筑策划的社会责任。

骨骼和肌肉的关系是不言而喻的。只要骨骼的成长科学而严谨,未来肌体就不会先天不足。生活的常识告诉我们,一个完美肌体的长成不是在先完成骨骼之后再开始形成肌肉的。建筑策划与设计也是同样的道理。在现实中,建筑师进行建筑策划时,头脑中已在不断地反映出与策划的抽象结论相对应的具象的设计形象,这一点可以从图5中看出。建筑设计的基本设计实际上是在策划进行的同时配合进行的。此时出现的设计图纸只是为了展现策划的构想和模式、检验策划的结论和空间构想的现实性,所以又可把它称为“可行性研究方案”。尽管它不是正式的建筑设计,但它具有建筑设计的一切特性,并可以得出建筑设计的一般结论,即有具象的空间形态。严格地讲它不是建筑设计,而是横跨策划和设计之间的一个过渡环节,该环节是我们将建筑策划的抽象概念和结论付诸于建筑实施设计(初

步设计、扩大初步设计及施工图设计)的关键一步。

在涉及建筑设计依据和前期研究时不能不谈到可行性研究。它是二战以后发展起来的一种对投资项目的合理性、盈利性、先进性以及适用性等进行综合论证的工作方法。它的研究结果一般要求对项目回答六个问题:做什么(what)、为何做(why)、何时做(when)、谁来做(who)、何处做(where)、如何做(how)。建筑的可行性研究是指投资者对项目的市场情况、工程建设条件、技术状况、原材料来源

等进行调查、预测分析,以便作出决策。

一般来讲,可行性研究是指对投资活动的论证性的研究,它既包括建设项目也包括其他诸如军事、工业、农业、医疗、科研等项目的研究。其结论主要是为投资者作参考,并为投资者的决策提供科学及理论的依据。由于它源于项目的投资活动,所以其实质是要反映这一活动的得失与否,亦即投资活动是否有经济效益。它是与投资者的利益紧密相关的,而对于投资项目的使用者以及功能效益等则相

对考虑较少。它多属于投资者业主的权限范围。

在我国,建设项目的可行性研究起步较晚,且尚不规范。它主要停留在对项目投资的经济损益的分析研究上。例如,外资兴建高级酒店项目的可行性研究,主要是通过对酒店市场的调查,分析计算投资贷款本息的偿还情况,预测和设定项目未来的经营情况和盈亏情况,与贷款的本息偿还要求相比较,从而决策贷款投资的可行性。通常这一研究工作主要是投资者在工程咨询公司和会计师事务所的指导下单方面进行的,而对酒店顾客的使用、建筑对环境的影响等诸多因素考虑不多。至于对设计要求和空间内容等都不进行深入细致的研究和论证,对这些项目的设计内容、规模、性质等功能性和使用性的问题仍停留在经验的初级阶段而没有一

套科学的论证方法。因此,严格地讲我国的建筑可行性研究只是建设项目投资的经济损益的研究。

而建筑策划主要是研究投资立项以后建设项目的规模、性质、空间内容、使用功能要求、心理环境等影响建筑设计和使用的各因素,从而为建筑师进行建筑设计提供科学的依据。一般来讲,建筑策划除了在对项目的规模进行论证时可对投资立项及总体规划进行反馈修正外,还需对建设项目的社会环境、功能要求、使用者状况、使用模式、技术条件等外部及内部条件进行研究分析,而后者往往在建筑策划中占有更重要的地位。

归纳起来可看出,可行性研究与建筑策划两者操作主体不同,前者由投资者和工程咨询公司、会计师等进行,后者则多由建筑师承担(有时就是负责项目设计的建筑师);两者的研究领域不同,前者是对项目的投资进行分析论证,后者是对项目的设计依据进行论证;两者的结论对象不同,前者是投资者业主,而后者是设计者。

因此,那种只把可行性研究当作设计前期工作,仅以此来提供和论证设计依据的观点是不够全面的。建筑策划的关键在于对条件的把握以及建筑使用方式的实态调查而最终抽象出项目的空间概念,没有这一理论和实践的研究过程,仅凭设计方法中图纸上的推敲是不可能得出科学而逻辑的设计依据的。

从建筑策划与设计的关系来看,建筑设计者最好同时是建筑策划者,因为两阶段工作的相关性为建筑师连续进行策划和设计创造了特别便利和直接的条件。建筑策划的依据使得业主和建筑师在实施设计阶段无需担心任务书的一日三改,无需再花费较多的精力去研究和考察建筑在功能、使用、内容设置上的问题,从而避免实施阶段的设计返工和延误周期甚至造成社会、环境、经济效益的低下。

事实上建筑策划与建筑设计,往往是分期、分对象进行的,这在越来越讲求分工精细、强调专业化的现代社会中变得越来越普遍。这一点在西方一些建筑活动高度商业化的国家更加明显。这就要求建筑师对建筑策划和设计都能有一个全面完整的了解,从原理、方法到实践全面的掌握,这样才能在分阶段进行建筑策划和设计时进行相关的考虑,避免两者的割裂而产生错误的决策。这一点或许是建筑策划论给当代建筑师带来的新任务。

世纪更替,建筑学领域的拓展,不仅使建筑学的体系框架发生了变化,也使建筑师对建筑学中所包含的一些分支理论有了新的认识。

建筑美学可算是建筑学体系中老资格的一个分支。从《建筑十书》、《模式语言》、《形式美的原则》到今天建筑学的教科书,古典的比例、尺度、色彩等美学原则一直左右着我们老一辈和新一代建筑师对建筑的评判标准,至今它也仍是许多专家在对省优、部优、国优建筑进行评判时不可不提的一个关键点。从前如若某位专家或口头或撰文,以连篇累牍的美学原则来评价一幢建筑是如何如何美或如何如何丑时,只要他的美学原则引用得无误,众同僚都会颔首称是。可是就在传统建筑学被拓展、建筑师被更广博的知识和技术所武装、人类要求在改造生存环境中站得更高看得更远的今天,一定会有不止一位建筑师站出来大声提出异议:我们以前一直公认为美的建筑,放在人居环境这样一个大范围中,从资源评价、景观评价、生态环境分析、无废无污绿色建筑等方面来评判,它还能是一个优秀的建

筑吗?传统建筑美学的原则是否应当更新?或许将来某一天我们回过头来用当代的美学原则再来检验我们当初的结论会得到一个完全相反的结果。

这不是耸人听闻,更不是哗众取宠,因为就在我们建筑师仍不舍得抛弃旧观念、不情愿接收新观念的同时,我们的近邻经济地理学家们、人口学家们和生态学家们已开始做着本应属于建筑师的研究工作。他们运用GIS系统、资源评价、生态分析等对我们一些建筑师来讲还很陌生的理论和方法,切切实实地对人居环境进行了全新的研究和评价,使建筑学内涵得以扩大,使建筑学的研究方法得以更新。他们的成果是显然的,是有说服力的,是科学而进步的,们没有理由怀疑他们。当然最关键的是我们应当修正我们的思想,跟上时代的步伐。

建筑美学评论只是一个例子,它告诉我们时代的要求、学科的发展是必然的趋势,建立完整的建筑理论体系及现代方法论的研究体系是当代建筑师的历史使命。建筑策划理论和方法的引入正是建筑师在这一大趋势下所做的努力。

建筑策划的研究在了解和掌握了从建筑策划到建筑设计之后还只是一个开始,需要我们研究的问题还很多,诸如建筑策划与建筑商品化、建筑策划与空间论、建筑策划与计算机技术等等。新时代建筑师的任务的确很多很多,新时代建筑师的责任也的确很重很重。

第3篇:建筑节能概论论文范文

【关键词】绿色建筑;自然环境;可持续发展

绿色建筑,其历史悠久。原生的绿色建筑曾伴随着人类一起诞生和成长,世界各地的原始住居及其发展所形成的体系已延续数千年,度过了漫长的农业文明时期。工业革命之后,科学技术产生了巨大的生产力,促进了社会繁荣、经济增长,但是却助长了人类部分无休止膨胀的欲望,自然资源被肆意滥用,生存环境恶化,人类住区渐为灰色所吞噬。

面对世界范围内人口剧增、土地严重沙化、自然灾害频发、温室效应、淡水资源的日渐枯竭等人类生存危机,人类不得不明白“我们只有一个地球”。1992年联合国环境与发展大会明确提出了人类要走可持续发展之路,以实现人类发展与自然的和谐共生。“可持续发展”思想的提出不仅揭开了人类文明发展的新篇章,同时也带来了人类社会各领域、各层次的深刻变革。“建筑”作为一个古老的行业,在世界性的可持续发展的大潮中也日益显示出勃勃生机。

1 绿色建筑的基本概念

1.1 绿色建筑的产生

绿色思想源远流长。在中国古代就有这样的记载:“上古之世,人民少而禽兽众,人民不胜禽兽虫蛇,有圣人作,构木为巢,以避群害”。文中的“巢”就是最早的绿色建筑―――利用自然条件,就地取材,对附近环境没有产生副作用。工业革命之后,科学技术产生了巨大的生产力,促进了社会繁荣、经济增长,但是却助长了某些无知而又贪欲的人无休止膨胀的欲望,自然资源被肆意滥用,生存环境恶化。20世纪60年代,公害事件和环境污染频生,从而引发了一场绿色运动。1972年,罗马俱乐部发表了《增长的极限》的报告,人们开始关注生态环境问题,认识到如果人类不去保护生态环境,那么人类发展的负效应行为将毁灭人类本身。1987年世界环境与发展委员会提出了可持续发展的概念,即:“既满足当代人的需要又不危及后代人满足其需要的发展”。1993年的斯图加特生态建筑展览会上提出了绿色建筑的各种设想和模型。至此,绿色建筑、生态建筑、可持续建筑等的研究与实践达到了高潮。

1.2 绿色建筑的涵义

绿色建筑是指为人类提供一个健康、舒适的工作、居住、活动的空间,同时实现最高效率地利用能源、最低限度地影响环境的建筑物。它是实现“以人为本”“人、建筑、自然三者和谐统一”的重要途径。

所谓绿色建筑,是指在建筑的全寿命周期(规划、设计、施工、运行、拆除/再利用)内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。它是“可持续发展建筑”的形象代名词,绿色建筑也称生态建筑、可持续建筑、与环境共生建筑等,是一个比较复杂的概念。

2 绿色建筑的发展概况

国际上对绿色建筑的探索和研究始于20世纪60年代。60年代美籍意大利建筑师保罗・索勒瑞(Paola Soleri)把生态学和建筑学两词合并提出“生态建筑学”的新理念。1963年V・奥戈亚(V・Ol-gyay)在《设计结合气候:建筑地方主义的生物气候研究》中提出建筑设计与地域气候相协调的设计理论。1969年美国风景建筑师麦克哈格(McHarg)在其著作《设计结合自然》一书中,提出人、建筑、自然和社会应协调发展并探索了建造生态建筑的有效途径与设计方法,它标志着生态建筑理论的正式确立。70年代石油危机后,工业发达国家开始注重建筑节能的研究,太阳能、地热、风能、节能围护结构等新技术应运而生,其中在掩土建筑研究方面的成果尤为突出。80年代,节能建筑体系日趋完善,并在英、德等发达国家广为应用。90年代后,绿色建筑理论研究开始走入正规。阿莫里・B・洛温斯在文章《东西方的融合:为可持续发展建筑而进行的整体设计》中指出:“绿色建筑不仅仅关注的是物质上的创造而且还包括经济文化交流和精神等方面。”1999年国际建筑师协会第二十届世界建筑师大会的《北京》,明确要求将可持续发展作为建筑师和工程师在21世纪中的工作准则。这一切标志了绿色建筑的兴起。

3 关于中国绿色建筑设计的其他几点认识

3.1 中国传统建筑中的可持续发展思想

中国传统建筑是中华建筑文明的重要历史见证,其对自然环境和气候条件所做出的独特解答,已成为建筑界关注的热点。我国传统建筑的主要材料是土和木。土取自于大地,当建筑结束寿命时又回归于大地;木材则是可再生资源。我国传统建筑材料的本质在于“源于自然,融于自然”。

笔者认为这些优秀的中国传统建筑中的可持续发展思想却没能很好的在现代建筑中继承下来。究其原因,可能是在传统建筑的实践中,环境观只是一种模糊、自发的观念,并没有形成明确的认识和完整的理论。

3.2 我国绿色建筑的发展现状

我国绿色建筑的起步始于20世纪后半叶,是以绿色建筑的核心内容―――建筑节能入手逐步推广的。伴随着可持续发展思想在国际社会的认同,绿色建筑理念在我国也逐渐受到了重视。1999年在北京召开的国际建筑师协会第二十届世界建筑师大会的《北京》,明确要求将可持续发展作为建筑师在21世纪中的工作准则。随之在一些办公建筑、高等院校图书馆、城市住宅小区、农村住宅进行了绿色建筑实践,还进行了与此相关的“生态建筑”“健康住宅”的理论研究和实践探索。2002年年底,国家对绿色奥运建筑标准和评估体系进行了研究,系统地提出了绿色建筑所涉及的内容和重点。进一步引进了绿色建筑的理念和技术,并应用到我国现在以及未来蓬勃的建筑市场中,让绿色建筑的观念深入人民大众。

当前,中国的发展现状已对其发展模式提出了挑战,因此,传统的高物耗的发展模式既不经济也不利于环境,它已严重阻碍了社会和经济的发展,实行新的、有利于社会和经济的发展模式即可持续发展模式势在必行。

4 结语

目前,人口剧增、土地严重沙化、自然灾害频发、温室效应、淡水资源的日渐枯竭等人类生存危机急剧恶化,绿色建筑的出现是建筑设计发展的必然结果。可持续发展理论和绿色建筑理论在笔者看来还处在不断发展和完善的过程中,这就要求建筑工作者要不断的学习、更新自己的设计理念,更好的切合绿色建筑的新的发展需求。

参考文献

[1] 西安建筑科技大学绿色建筑研究中心.绿色建筑[M].北京:中国计划出版社,1999.

[2] 夏 云,夏 葵,施 燕.生态与可持续建筑[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[3] 布赖恩・爱德华兹(Brian Edwards).绿色建筑[M].朱 玲,郑志宇,译.沈阳:辽宁科学技术出版社,2005.

[4] 赵 群,周 伟,刘加平.中国传统民居中的生态建筑经验刍议[J].新建筑,2005(4):33-34.

[5] 秦佑国.中国国情下的绿色建筑[J].中外建筑,2005(3):59-60.

[6] 徐福来,丁敏冲,潘李钦.绿色建筑设计探索[J].山西建筑,2009,35(2):68-69.

作者简介:

董振芳、女 、1977年10月、河南林州人、助理工程师

工作于:林州市永盛建筑有限公司

第4篇:建筑节能概论论文范文

关键词:建筑结构;设计;概念设计

中图分类号: TU3 文献标识码: A

前言

建筑结构概念设计也就是将实际经验作为依据,在没有经过精确计算的基础上,尤其是没有做出准确的力学研究的情况下,站在整体的立场去做结构设计。一般包含整体的设计方案,和针对于抗震的各个方面。概念设计主要就是展现的是一种新型的设计理念,建筑设计工程人员应该对建筑工程的整体设计起到把握的作用。我国当前的建筑设计还存在着很多的问题和不足,就比例说混凝土的结构设计,设计中的力学主要就是以弹性理论为根据的,但是由于截面的设计是根据的塑性理论来进行的,这两种理论显然是相互对立的。因此,所得到的分析结果就和实际的情况相互不符合。对于出现的这种情况来说,应该采取概念设计的合理的理念性。另外,在建筑设计的过程中如果使用计算机的相关技术,而且对于结果所作出的科学的研究,计算机也不可能模拟整个建筑设计的全过程。因此,建筑结构设计人员应该运用概念设计的理论做好相对于投入较少的计划。

1、概念设计的重要性

概念设计在建筑结构设计中起着关键性的作用,对概念设计合理有效的应用,不仅可以丰富结构工程师的实践经验,而且使其设计成果和设计理念也得到不断的完善和创新。但是在进行建筑结构设计的过程中,大多数的建筑结构的设计人员将设计的内容局限于相关的规范和设计的手册的范围之内,没有进行新技术的机遇和创新,缺乏创新性的精神和动力,使得建筑结构设计的理念没有进行创新,在进行设计的过程中没有任何的新意。而建筑结构设计理念和设计计算的理论中总会出现技术和实际的情况没有进行两者相互符合或者存在无法对两者进行计算的结构构件设计,这就要求概念设计结合的措施来进行结构的设计优化。而作为建筑结构的工程设计人员来说,需要综合的对于设计的理念和相关的概念进行安全可靠的设计方案,所以,结构工程只有不断的创新和改善结构的设计理念,不断的充分了解各种综合的性能,这样才能保质保量的完成设计的任务。

2. 概念设计过程

分析: 在结构设计的过程中有些数据并不能完整提供,具有信息模糊性,这就需要概念设计对数据进行深入了解,然后分析。综合: 综合的过程主要是设计师的灵感和思维起主导作用。设计师结合建筑实际条件和自身的专业知识、理论经验,把建筑结构和设计意图以图形的方式表达出来。评估: 建筑结构设计通常提供多种方案,概念设计能够对方案进行评估和比较。最终选择经济可行性强、技术可行性强的方案。

3. 概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1、概念设计优化结构方案

概念设计的最终宗旨是使设计方案更加合理、经济、适用。所以概念设计需要从结构系统的总体布置、抗震点分析、应力等各个方面进行考虑。建筑结构设计师能够在高效合理运用概念设计关系着能够用最经济的方式创造出安全和谐的工作生活环境。在建筑结构整个方案中融入概念设计需要从两个方面做好管控。首先,在建筑整体方案设计的过程中,结构设计师要和建筑师之间进行深入沟通,探索和比较适合建筑环境、经济环境、政治环境和文化环境的设计方案。其次,要从宏观出发,进行整体性考虑,加强对设计中环境、使用、建筑、荷载等各种影响因素的综合考虑,再结合理论设计进行正确的判断。

3.2、总体指标控制

计算判断结构抗震是否可行的主要依据是在风荷载和地震作用下水平位移的限值;地震作用下,结构的振型曲线,自振周期以及风荷载和地震作用下建筑物底部剪力和总弯矩是否在合理范围中,总体指标对建筑物的总体判别十分有用。若刚度太大,周期太短,导致地震效应增大,造成不必要的材料浪费;但刚度太小,结构变形太大,影响建筑物的使用。因此,在小高层建筑房屋中,结构构件宜采用高强度材料,非结构构件和围护墙体应用轻质材料。减轻房屋自重,既减小了竖向荷载作用下构件的内力,使构件截面变小,又可减小结构刚度与地震效应,不但能节省材料,降低造价,还能增加使用空间。

3.3、合理的选择建筑的基础

根据选择好的建筑场地的地形特征和结构形式进行结构基础的选择。如果是松软的地质且要建造高层建筑,天然的地基无法承受起荷载,需要采用桩地基,把建筑物的荷载传递到下面坚实的持力层中;如果建筑场地土质不均匀,为了改善不均匀沉降的问题,从而增加建筑物的抗震抗灾能力,则可以选择箱型基础;最后一种建筑基础是筏型基础,它整体的刚性大结构稳定性好,可以解决建筑物上部的超荷载,还可以解决其压力分布不均的问题。

3.4、合理的选择建筑的主体结构体系

建筑主体是一个空间的结构体系,目前我们在空间结构体系整体研究中还有一定的局限性,在设计工程中用了许多假定和简化理论,作为结构工程师我们更应该通过强化概念设计,灵活运用规范,运用概念设计理论对整个结构体型与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,做到结构体型布局合理,受力明确,抗震性能好。结合建筑平面工程对结构体系进行合理的布置,通过调整结构刚心、建筑物质心及平面形心三者之间的距离使三者尽可能地靠近,以利于减小结构体系的扭转力,增强整个结构的稳定性,提高结构的抗震能力,同时也能节约工程造价。

3.5、坚持合理受力的原则

从受力与变形的角度来讲,集中受力不如均匀受力的效果好,单跨简支不如多跨连续,在平面内的作用效果不如其在整个空间内的作用效果,铰接梁的受力效果不如刚性梁的连接效果好,静定的受力结构体系的受力效果明显不如超静定受力结构体系的受力效果。从受力和变形的角度来讲,应该充分使用建筑刚度的相对性、变形的协调性和连续性以及结构的对称性。不但要对其部分构件的受力情况进行分析,还必须对其整体结构的宏观受力情况进行分析。对重要的受力情况以及变形情况加以重视,对于不是很重要的受力与变形情况可以忽视不计。

4.结构概念设计的措施

为保证建筑结构的安全可靠性,提高建筑物的抗震性能结构概念设计所采用的措施应该从保证安全、全面防震方面下手,主要有:(1)选择有利于抗震的建筑场地条件,提高建筑物稳定性,避开不利地段或采取有效防震措施;(2)选用符合抗震要求的高强度结构材料,同时保证建筑结构的延性和均质性,使建筑结构体系能达到建筑要求的抗震目的;(3)让建筑物的平、立面布置与概念设计的要求相符,杜绝不规则方案;(4)合理优化各结构构件的强弱,尽可能多设置抗震防线,使抗震防线在地震持续往复作用下能增加结构的抗震能力;(5)保证抗震的构造连接与经过计算的节点连接,把握好整个构造连接在规范内的度的问题,确保结构的整体性;(6)在对抗侧移刚度的结构进行提高的过程中,必须要选择性的提高构件的延性,使得建筑物的结构可以达到合理的刚度和承载能力,加强建筑物的抗震的性能;(7)在对计算机完成计算公式的过程中,必须要合理的运用设计的实践经验,并且需要和概念相互结合,对综合的问题进行解决和计算,并且进行合理的调整。

结束语

在现在的结构设计中,概念设计的应用越来越被工程师所接受,对它们的应用也越来越多。在结构设计中,概念设计的应用能够减少资源的浪费,保障建筑的安全。因此,结构设计师要善于创新,并合理分析结果,在设计的过程中不断改进和完善,从而提高概念设计的水平。

参考文献

[1]陈现伟.当议当前建筑结构设计中概念设计的应用[J].中华民居,2013(18).

[2]尚玉金.建筑结构设计中如何应用概念设计[J].城市建设理论研究(电子牌,2013(19).

第5篇:建筑节能概论论文范文

[论文关键词]高职高专 “建筑材料”课程 教学改革

[论文摘要]文章阐述了高职“建筑材料”课程教学的特点和要求,分析了现阶段高职“建筑材料”课程教学存在的问题,并提出了相应的解决方案。

一、高职“建筑材料”课程教学的要求和特点

“建筑材料”课程作为高职土建类专业一门重要的基础课程,不仅是以数学、物理、化学、力学等课程为基础的专业基础课,还是“房屋建筑结构”“建筑设备”“工程概预算”等后续课程的前期基础课,开设这门课程的主要目的是针对建筑材料的发展方向,面对新材料、新技术、新标准不断出现的情况,使学生掌握常见建筑材料的技术特性、相关标准等基本知识,了解在实际工作中如何选用建筑材料,并为后续专业课程打下良好的理论基础。“建筑材料”课作为一门基础课程是研究各种建筑材料的构造、生产与加工方法、材料的技术性能、质量检验以及如何合理使用的课程。它涵盖的内容广泛,涉及学科较多,且综合性、实践性都很强。通过本课程的学习,不仅可以为学生的后续专业课程提供必要的专业基础知识,也为今后的工程实践打下理论基础,同时也可以培养学生一定的实验技能,可以说它是通往专业课程的必经之路,也是决定学生专业面宽窄和工作适应性的关键因素。

(一)高职“建筑材料”课程的要求

高职教育培养的目标是“培养具有必要的理论知识和过硬的实践能力,面向生产、建设、服务和管理第一线急需的技能型人才”,如何在以就业为导向的高职教育改革中,实现人才培养与社会需求的对接,已经成为高职教育面临的一项重大而紧迫的任务。

近些年来,我国高等职业教育迅速发展,为社会化培养了大量高素质专门人才,但其培养的人才与用人单位的需求存在着较大的差距。因此,高职院校的课程设置应根据用人单位的需求,针对岗位群设置专业,增强专业覆盖面,按市场需求的发展变化对课程设置及时地进行调整、补充、修订。同时,还要处理好理论教学和实践教学、能力培养和知识传授、现代内容和传统内容、基础课程和专业课程的关系,认真研究各类课程之间的结构、比例和权重,以满足学生从业和个性发展的需要。

培养目标是课程设置的依据,根据高职教育的培养目标,高职院校的课程教学应淡化基础理论教学的系统性、严密性,增强理论教学的针对性、应用性。把知识传授和动手能力的培养结合起来,在基础理论“必需”“够用”的基础上加大实践教学的比重。通过企业对岗位知识和能力需求的调研,我们认为课程教学目标的制定应根据一线施工与管理岗位的要求,针对一线施工与管理岗位群,整理出课程的知识点和能力点,并重新编排组合,形成教学大纲。笔者认为,“建筑材料”课程的教学目标包括以下几个方面:一是了解与掌握建筑行业中常用建筑材料的基础知识;二是基本掌握我国现行建筑材料的各种标准和常见的检测方法,比较熟练地对目前施工企业常用的建筑材料进行检测,并提供可靠的检测数据,基本上可以为工程建设质量控制和合格性评定提供依据;三是强化对专业研究工作的基本训练,提高分析问题、解决问题的综合能力。

(二)高职“建筑材料”课程的特点

“建筑材料”课程所包含的内容庞杂,以叙述性内容为主,涉及知识面广,教材涵盖了十多个大类,上百个材料品种,但其系统性差,各章节之间缺乏必要的联系。这是由于材料学本身的原因造成的,各类材料本身就是一门专业学科,如胶凝材料、金属材料、高分子材料及其他复合材料等。如此多的内容都汇集到“建筑材料”课程中,使其成为一门介于材料学科与建筑工程学科之间的综合课程。

“建筑材料”的课程内容庞杂混乱,主要是对各类材料定性、半定量的分析,是针对各类材料技术性质的总结,缺乏逻辑性和理论计算分析。同时,由于一系列和工程密切相关的试验资料和实践经验的总结,繁多的条文叙述及经验公式,而又缺少逻辑推理,使得其整体性、逻辑性、严密性、连贯性均较差。这就给学生学习这门课程造成了不少的困难,影响了学生的学习积极性。

二、高职“建筑材料”课程教学存在的问题

目前,我国高职教育发展迅速,为我国高等教育大众化做出了重要的贡献。但在高职教育极速发展的大背景下,不少高职院校缺乏鲜明的办学特色,依然沿袭本科院校的教学理念,重理论教育,轻技能训练,使高职生的实践能力不强,与社会需求脱节。在人才培养目标的制定上,许多高职院校并没有完全贯彻高等职业教育的人才培养要求,没有体现出职业教育的特点,在教学体系方面普遍存在着三方面的问题:一是课程设置基本上处在无人监管的状态,既没有统一编订的课程,也没有统一的课程标准,各学校自行其是。在课程设置上没有突出职业教育的特点,实践课的开课率没有达到实践教学大纲的要求,把实践课看成理论课的附属课。二是教学方法不适应职业教育的要求,仍沿用传统的“填鸭式”“满堂灌”的方法。三是对学生的考核多按传统的以考查学生对基础知识的掌握程度为主的单一闭卷考试方法。高职“建筑材料”课程的教学中存在的主要问题表现在以下几方面:

(一)没有统一的课程标准

高职院校对“建筑材料”课程还没有形成统一的认识,也就没有统一的课程标准,很多高职院校依然沿用以前的教材,这些旧教材的内容比较狭窄,很多教材缺乏对新材料、新设备、新工艺、新实验方法、新标准的介绍,导致这种现象的主要原因是近些年来我国建材领域发展速度非常快,而“建筑材料”课程的教学改革速度远远跟不上建材领域发展的速度,所以,高职教育应当注重“建筑材料”课程标准的制定,及时更新教材的内容,以应对工程实际的高速发展。

(二)沿用本科教学大纲

高职“建筑材料”课程只是对这门课程本科的教学内容作了局部删减,略降低教学要求。“建筑材料”课程的教学内容一般分为两大块:理论教学和实验教学。理论教学以传授理论知识为主,讲解教学大纲所规定的基本内容;实验课的教学内容包括土木工程材料性能的一些基本测试,属于验证性实验。这些实验仅仅是用来验证理论教学中的重要结论,缺乏综合性、设计性实验。因而,在现阶段的高职“建筑材料”课程的教学中,实验课只是处于从属地位,属于理论教学的一种辅助手段,而不是真正地把实验课作为学生理论联系实际的桥梁,着重培养学生动手能力、创新思维和创新能力,作为学生锻炼提高专业技能的重要手段。

(三)教学方法落后

现阶段高职“建筑材料”课程教学的主要形式仍旧停留在口头讲授、“满堂灌”的层面上,而建筑材料领域中涉及很多概念,有些概念教师在课堂上用语言、板书难以描绘。大多数理论知识只有在具备工程实际条件的情况下,才会被学生更好、更快地加以理解。此外,随着大学本科院校近年来的大幅度扩招,吸引了众多高中毕业生就读。这就导致了在高职就读的学生,其基础知识不扎实,且个体差异较大,很多学生缺乏良好的学习习惯。学生进入大学以后,可自由支配时间明显增多,主动学习的动力明显不足,这给“建筑材料”的课程教学带来了一定的困难。

三、高职“建筑材料”课程教学改革对策

针对“建筑材料”课程的特点和要求以及其教学中存在的问题,笔者认为应该从以下几个方面进行这门课程的教学改革。

(一)精研教材内容,突出重点教学

在课程教学过程中,由于教学时数的限制,教学内容不可能面面俱到,这样在组织教学内容时,就应该有所侧重,在深入分析岗位工作对本课程知识能力要求的前提下,打破学科框架,构建以理论知识够用为度,体现土建专业所需的技术应用能力为主线的新体系,突出课程内容的针对性和实用性;在教学过程中教师应当突出重点内容,在重点内容讲解透彻的同时,兼顾讲解其他一般内容,其余内容则可要求学生们课后自学完成。建筑材料虽然种类繁多,但结合专业的特点,应该突出两个重点,即材料的基本性质及结构材料。 材料的基本性质这一章很重要,它是研究建筑材料共性问题,是后继各章的基础知识。因此,应较详细地把材料性质的各个概念结合它们在工程中的应用介绍清楚,要求学生们牢固掌握。结构材料能否正确使用,直接影响建筑物的安危和正常使用。所以,应把水泥、混凝土、钢材、防水材料列为重点内容进行讲解。在讲解这些重点内容时,应尽量采用丰富的教学方法,诱导和启发学生去主动地、积极地进行正确思维,充分调动学生的学习积极性。对某些具体材料的教学,则宜采用在众多材料品种中选取典型品种予以对比的方法进行教学,突出重点,点面结合,才能取得良好的教学效果。如“水泥”一章,应选用建筑工程中使用最多的通用水泥作为主要讲解内容,其中又以硅酸盐水泥为主要研究对象,详细分析其熟料的矿物组成、水化反应、硬化机理、技术性质、腐蚀及应用、储存等问题。并以此为基础,展开介绍其他掺入混合材料的硅酸盐水泥,而水泥中快硬硅酸盐水泥、白色、彩色硅酸盐水泥不是重点内容,仅作简单介绍即可。特别要做说明的是在突出重点教学的同时,也要注意在其他非重点章节中也有重点内容,譬如在“砌体结构材料”这一非重点章节里烧结多孔砖、空心砖和砌块是重要的墙体材料,所以它们的技术性质是重点内容。确定重点和非重点内容教学,不仅能缩短授课时间,而且有利于教学时间的合理安排,有利于学生全面而重点地掌握建材方面的知识。

(二)加强章节内容间的联系,促使学生融会贯通

为了克服“建筑材料”内容多而散、系统性差的不足,同时也为了避免讲授时平铺直叙,学生听起来枯燥无味,教师特别要注意加强课程章节内容之间的联系,以各种工程材料服务与工程实际为主线贯穿于整个课程的教学活动之中,明确各种材料在工程实际中所处的地位为出发点;以材料的生产工艺流程、材料的技术性能、基本构造与组成、材料应用发展方向展开论述;以材料在工程实际中不同的功能作用作为结论来开展教学,会使学生感觉总体思路明确,条理清晰,前后上下知识融会贯通。

(三)丰富教学手段,增强感性认识

在具体的教学活动中针对教学手段单一、内容枯燥无趣等问题,可采用多元化的教学手段来增强学生的感性认识。

为此,应注意以下几方面:第一,采用样品教学,做好对比分析。“建筑材料”课程作为一门叙述性内容偏多的课程,为了让学生更加直观、感性地认识和了解各种建筑材料,我们应尽力收集相关的材料样品,进行展示,首先让学生对该材料有一个初步的直观认识,再介绍其性能、特点和应用等其他内容。同时,可运用对比的方法,使学生进一步了解土木工程材料的共性和特性,便于掌握和理解其技术性能。如讲解混凝土拌和物时,可以当场取少量水泥、天然砂、石子和水进行搅拌,介绍各组成材料在混凝土中所起的作用,可让学生亲自尝试一下,观察不同配合比的材料性能的差异。再如在介绍过火砖、欠火砖时,可直接用样品向学生进行展示,学生通过仔细观察这两类砖的外观颜色和形状,就能很快掌握这两类砖的特点和区别,学生的印象也会非常深刻。第二,采用电化教学手段。传统的教学方式是以口述为主要模式进行教学,教学效率比较低。采用电化教学,借用幻灯投影、多媒体课件等方式,不仅可以大幅度提高教学过程中的信息传递量,而且还能通过影像,真实而直观地反映出材料的“真面目”,使学生加深对材料性能的认识,达到事半功倍的效果。第三,引入工程实例教学。教师在课堂教学时应该根据教材的定义、概念,把工程的实际环节引入到课堂内容中来,以实际工程为例来讲解材料的特性、使用方法及效果、使用中存在的问题,这不仅是教学的客观需要,同时也可以避免课堂教学内容的单调、乏味。例如,在讲石灰的性质时,可列举石灰的应用、抹灰墙而出现爆裂点的具体工程实例,通过对此事故原因的分析,可使学生加深对石灰熟化时体积膨胀较大的了解,从而进一步认识石灰变储存期为陈伏期的必要性。另外,还可以在课堂上做演示。通过对这些简单试验的操作与观察,学生对生石灰熟化特性的了解和认识可进一步加深,同时也增加了课堂教学的趣味性。

(四)发挥实验在建材课教学中的特殊作用

由于建筑材料课程内容的叙述性和定性的(有时是半定量的)性质,它对某些概念的定义是不精确的,仅仅从定义本身难以作出精确的认识和严格的区分。这方面最典型的例子就是水泥的“凝结”和“硬化”、“初凝”和“终凝”这样一些成对出现的概念。这里不妨引用一下水泥的“初凝”和“终凝”这一对概念的定义:“初凝”为水泥加水拌和时起到水泥浆开始失去可塑性的时间;“终凝”为水泥加水拌和时起至水泥浆完全失去可塑性,随后开始具有强度的时间。这里的“开始失去”“完全失去”和“开始具有”等说法并没有严格的定量的规定。学生难以区分和掌握这样的定义。而水泥凝结时间的测定实验可以帮助学生明确这样的概念。这里不妨再引用一下该实验中有关试验结果的规定:由加水时算起,到试针沉入净浆中距底板0.5~1.0mm时,所经历的时间为初凝时间;到试针沉入净浆中不超过1.0mm所经历的时间为终凝时间。这样由实验对初凝时间和终凝时间的定量规定和区分,显然比上述的定义要精确,且实验形象、具体。通过这样的方式,在授课时,教师就结合实验把“初凝”和“终凝”概念量化、具体化,学生就容易理解和掌握这样的概念。“建筑材料”课程中类似的概念很多,如水泥的标准稠度需水量、沥青的黏性等概念,都可以用有关的实验来使其定义精确化、具体化,以利于学生对这些概念的准确理解和掌握。

尽管结合课程特点,在设计教学内容、教学方法、教学手段上和实践环节上,我们作了积极的探索,“建筑材料”课程改革已初步有了成效,但课程的特点决定了课程改革是一项长期的任务,不可能一蹴而就。因此,在课程的改革和实践的探索中,我们要积极稳妥地向前推进,以更好地实现高职应用型人才的培养。

[参考文献]

[1]教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见(教高[2004]1号)[Z].2004-04-02.

[2]中国建筑工业出版社.现行建筑材料规范大全[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.

第6篇:建筑节能概论论文范文

关键词:建筑设计;生态理论;应用措施

0引言

随着我国建筑行业的不断发展,建筑设计工作在实践过程中也获得了相应的提高与完善。我国当代建筑设计充分实现了对生态环境可持续发展理念的解读,在设计创新环节广泛应用到了环保型、可再生型的建筑材料,更将生态理论实践应用于建筑设计工作当中,进一步地提升了我国建筑设计的整体水平,为我国今后的建筑设计创新奠定了良好的基础条件。

1生态理论的定义

生态理论源于人们的生活环境与自然环境,具体涵盖了人类在居住环境当中的生存状况以及在周围自然环境当中的生存状态。生态理论在建筑领域当中的实践应用,是在原有建筑学基础上所进行的优化和完善,通过将生态自然环境问题与建筑设计相联系,进一步提升了建筑设计工作的质量。将生态理论实践应用于建筑设计工作当中,这使得生态建筑逐步构成了一个较为广泛的建筑学概念。首先,其具体指的是将生态理论实际融入到建设、应用与设计工作当中,充分发挥生态理论的先进性与科学性,建立自然环境与人类生产建设和谐发展的良好关系[1]。其次,生态理论是一种抽象化的概念,这种概念能够从生态学的角度上将建筑学理论进行完善与扩充,使生态建筑上升到可持续发展的层次,进一步推进我国建筑行业的可持续发展特性。

2生态理论在建筑设计中的必要性

根据英国建筑领域专家汤姆森在2010年所做出的统计数据可知,全球相关建筑行业当中,每年所消耗的水资源、能源以及原材料等自然资源占据全球资源总消耗量的一半以上,其中以建筑原材料消耗程度最大。建筑资源以及相关建设使用材料的消耗进一步促进了全球污染问题的恶化,更造成水体、空气以及地质等环境的污染[2]。随着全球建筑行业的大力发展,温室气体和氟氯化合物对自然环境所造成的危害性最为严重,这些建筑施工过程中所释放出的气体,极大地危害着地球的生态环境。建筑与自然的关系是在相互依存的基础上来维系的,建筑设计在创新与提升的过程中需要不断依靠生态环境来提供物质所需,更需要依赖于生态环境的稳定性和持续性,通过将生态理论实际应用到建筑设计工作当中,就能极大地减少建筑生产环节所产生的污染问题,充分实现环境保护与资源利用的紧密融合,使人类在建设家园的过程中能够创造出更加舒适健康的生存空间。生态理论在建筑设计中实践应用,还能极大地改善人们对于自身健康状况的重视程度,使人们在创造居住环境的过程中更加重视对生态资源的保护以及对自身身体状况的关怀,因此,将生态理论与建筑设计相结合,是现阶段建筑行业应当积极追寻的理念与目标[3]。

3建筑设计中生态理论的具体应用

3.1自然环境与建筑的融合

通过对我国现阶段建筑设计环节存在的问题情况进行探究,相关部门与施工管理人员应积极采取相应的处理措施,通过将自然环境与建筑相融合的方式,进一步推动生态建筑的发展与应用,为我国建筑设计工作的优化与创新奠定良好的基础条件。在建筑施工建设的过程中,地域环境因素极大地影响着建筑设计工作开展的效率,地域自然特征的差异性更是建筑施工建设过程中应当首要考虑的重点内容。因此,在建设设计工作中,设计人员不可以单一遵循固有的设计模式,应通过将自然环境与建筑相融合的方式,使建筑设计在实践环节具备生态化的建筑标准,能够与不同的自然环境相适应,进一步提升建筑物的设计质量与施工效率,促使建筑工程设计与自然环境完美融合。在合理利用自然环境的过程中,设计人员应尽量降低建筑结构对自然环境的破坏,在设计工程施工量的过程中,尽量缩减建筑物对生态环境可能产生的破坏性,充分建立人与自然之间良好的共存关系。设计人员还应充分利用现有的技术手段,将自然环境导入建筑群体的设计工作中,利用自然环境的特征对建筑整体环境进行装点与绿化,以此实现自然环境与建筑的完美相融。

3.2优势能源的应用

通过对我国现阶段建筑设计环节存在的问题情况进行探究,相关部门与施工管理人员应积极采取相应的处理措施,通过将优势能源在建筑设计工作中进行高效利用,进一步提升建筑设计工作的内涵,使建筑设计具备更多的自然因素,有效发挥地域能源优势,为建筑群体今后的创新与发展提供充分的能源保障。设计人员在营造生态型建筑的过程中,应注重节能环保的生态概念,在强调建筑使用性能优化的过程中进一步地提高环保型能源的利用效率,充分利用不同的设计方式提高区域环境内优势能源的利用率。例如,在临海区域建设施工时,设计人员应充分利用区域环境内的风能,在建筑设计环节构建风力发电设备,使该区域内的优势能源能够充分发挥出实际效用。同时,设计人员还可以对这些风力发电设备进行优化和完善,将发电设备与风力动能设备相结合,利用智能化的电网系统使风能能够被人们充分利用,进一步提升区域内优势能源的利用效率。

3.3建筑材料选择应就地取材

通过对我国现阶段建筑设计环节存在的问题情况进行探究,相关部门与施工管理人员应积极采取相应的处理措施,在建筑施工与建筑设计环节就地取材,充分发挥因地制宜的建筑设计策略,为我国今后的建筑设计工作提供全新的发展方向,进一步提高生态资源的利用效率。设计人员在优化建筑设计的过程中,首先应充分了解区域环境的生态资源,以调查和统计记录的形式,对这些生态资源进行详尽的分析与记录,根据不同资源情况的应用范围和数量进行分类,使这些资源能够更好地被施工队伍所利用。在建筑设计的优化过程中,设计人员可以充分利用这些生态建材,利用生态建材的高效性与环保性来改善建筑施工过程中所造成的污染问题。例如,在我国部分建筑施工区域,设计人员应充分利用农作物的废料来进行施工建设,将这些农作物废料进行细致的加工和处理,使之变成可以被利用的建筑材料,有效提升建筑设计的环保性与节能性,在满足施工工艺要求的同时,实现了建筑与生态的完美融合。

4结语

综上所述,生态理论在建筑设计工作中的实践应用,为我国今后的建筑设计工作提供全新的发展方向,进一步提高生态资源的利用效率,还能充分建立人与自然之间良好的共存关系,是我国建筑设计工作今后创新与发展的重点内容。

参考文献

[1]杜美忠.浅谈建筑生态设计[J].山西建筑,2012,12(09):23-24.

[2]翟宝辉,王如松,陈亮.生态建筑学:传统建筑学思想与生态学理念融合的结晶[J]城市发展研究,2010,23(07):23-25.

第7篇:建筑节能概论论文范文

关键词:绿色建筑;节能设计;环境保护;自然环境

中图分类号: TU201.5 文献标识码:A文章编号:

Abstract: this paper discussed the concept of green building, meaning and value, analyzed the design of how to build the building inside and outside the natural lighting system, create a good environment to establish natural convection ventilation, air circulation system, strengthen the building envelope insulation from the heating, cooling, heat source, transport channels and realization way energy saving, establishment of water circulation system and other energy-saving design are discussed.

Key words: Green building;Energy saving design;Environmental protection;Natural environment

近年来,“绿色建筑”、“生态建筑 ”、“可持续发展的设计”等概念在建筑行业成为了一种时尚,同时也实实在在地成为建筑学科发展的前沿。这些现象充分体现了人类理智和文明的升华。它要求当代人类重归自然的怀抱,返回生物圈中生生不息的有机联系中。建立起一种人类、自然和人工环境相融合的绿色文明。

l. 绿色建筑的概念

绿色建筑的基本概念主要有两点:①提供给使用者有益健康的建筑环境,并提供高质量的生存活动空间;②尽最大限度回归自然,保护环境减少能耗。在人类建造过程中,这两者是相互矛盾的。人类为了达到舒适的生活及工作环境,就要通过各种手段向大自然索取和消耗自然资源。然而,光有索取而没有回报必然对自然环境造成无法挽回的损失。为此,人类索取与回报之间的矛盾,已成为绿色建筑的核心问题。

2. 绿色建筑的意义

“绿色建筑”这一概念是在全球范围内对环境问题的高度重视以及对于生活与消费方式的深刻反思的背景下应运而生的。在现实生活中,一望无际的森林被蚕食和毁灭,沙漠化风暴席卷了广阔的绿野,生物物种的生命力在人类前进的步伐面前显得如此脆弱。城市中的人们很难见到湛蓝的天空与明媚的阳光。

3. 绿色建筑的价值观

绿色建筑这一概念,事实上正是基于建筑领域中绿色人本主义价值的觉醒。然而从觉醒到占据主流的地位,这种价值观的确立还需要经历漫长的时间。因此,绿色人本主义只能成为未来绿色建筑存在的动力。而在现阶段,在工业、后工业文明的人类中心论占主导地位的时期。绿色建筑的发展是不能仅仅建立在道德基础之上的,经济杠杆此时此刻将扮演着重要的角色。

4. 绿色建筑在设计中的体现

绿色建筑的理解与衡量标准将随着时间的推移而不断发展,但其基本原则不会改变。主要体现在4个方面:

(1)对自然生态环境的保护,节省能源、尽量减少对生物圈的破坏。

(2)对使用者生活工作环境给予更多的考虑。

(3)对于沟通人类与自然环境创造条件。

(4)面向未来发展要有足够的发展弹性空间。

4.1对自然环境的关注与尊重

对自然环境的关注是绿色建筑存在的根本是一种环境共生意识的体现,要求建筑师调整自己的心态。不但要有满腔创作激情,而且要有一颗平常的心,正确地认识到建筑作品仅仅是环境中的一份子,以一种谦逊的姿态去处理与环境的关系,给予自然环境以更多的关注,这种关注主要体现在:

(1)对建筑场地的充分考虑,其内容有:建筑物的朝向、方位、布局、对地形地势的利用、场地气候条件的影响以及植被的关注。

(2)对节省能源的考虑:建筑能耗是建筑物对自然界造成的主要间接危害之一。如何尽可能多地降低能耗提高效率成为绿色建筑的一个重要课题。

(3)对可再生能源的利用:在设计中应尽量考虑利用可再生的能源,如太阳能利用、天然冷源(地源热泵)的利用、自然的采光、通风、温湿度的控制等。

(4)尽可能利用当地技术、材料以降低建造成本。

(5)尽可能使用无污染、可再生的环保材料。

4.2对使用者给予更多的关照

作为人类每日起居、生活、办公的微观环境日复一日,年复一年,建筑环境的品质直接关系到人们的生活与工作的质量。绿色建筑在注重环保的同时还应给使用者以足够的关注,具体来讲体现在以下几个方面:

(1)尽可能利用自然的方法创造宜人的温度湿度环境。在尽量减少能耗的同时保证甚至提高其舒适性。

(2)创造良好的声环境氛围。给使用者提供一个安静、和谐、宜人的居住工作环境。

(3)良好的照明系统、合理的房间进深、宜人的光环境。

(4)合理的空间布局、宜人的空间环境。 转贴于 中国论文下载中心 www

4.3增强使用者与自然环境的沟通

建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁应该尽可能多地将自然的元素引入使用者身边,这也是绿色原则的一个重要体现。在这里建筑提供给人们的是一种崭新的生活,空气来自树林与花园而非风扇与风机盘管;光线来自天空的太阳而非从各种发光顶棚与荧光灯管中洒落;人们耳边萦绕不绝的是鸟儿的啼鸣与泉水的流淌;而不是镇流器与各种马达的轰鸣。人们应该在这样的建筑中生活与工作,更加舒适,更加健康,更加充满活力,对于自然元素的引入增强使用者与自然环境的沟通是绿色建筑追求的另一个主要目标。

4.4具有足够的弹性空间来满足未来科技的应用与发展

可持续的概念是一种动态的思想。体现在绿色建筑中就是建筑应具有足够的弹性,以适应未来的发展。这就体现在对建筑的结构、设备等灵活性的要求上。

(1)楼体的可生长性。包括基础的预留量,楼地板对承重的预考虑以及周边环境的生长预留地等。

(2)预留的管道空间。包括给水、排水、强电、弱电、采暖、通风的发展空间。

(3)依据上述绿色建筑在设计中所体现的四条基本原则,同时考虑建筑科学技术发展现状,绿色建筑的切入点从以下几个方面进行方案设计的构思:

①处理好建筑与周边环境的协调,充分考虑建筑的朝向以及地形地貌的特点,给予自然环境。

②为建筑内工作的人员提供健康、舒适的工作环境,在建筑顶层设计屋顶花园。其他工作层的共享空间集中设置阳光室并引入植被,建立高品质的绿色工作环境以及立体多层次的绿化系统。

③为了减少对能源的浪费与消耗,而利用一些可再生能源,在建筑顶层设置太阳能吸收板。实现太阳能庭院灯及太阳能路灯照明系统墙面在符合规范及使用要求的前提下尽量扩大窗面积,建立良好的建筑内外采光系统。

第8篇:建筑节能概论论文范文

关键词:传热学;教学改革;课程建设;创新能力

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0071-02

面对社会对人才培养的需求,2012年普通高等学校本科专业目录将建筑环境与设备工程专业、建筑智能设施(部分)、建筑节能技术与工程三个专业合并,调整为建筑环境与能源应用工程专业[1]。建筑环境与能源应用工程专业是工学土木类4个本科专业之一,与土木工程、建筑学、环境科学与工程、能源与动力工程等专业交叉,专业范围扩展为建筑环境控制、城市燃气应用、建筑节能、建筑设施智能技术等领域。

在“重基础、宽口径”的形势下,夯实基础、凝练特色、优化课程体系成为专业教学改革的核心问题之一。辽宁工业大学建筑环境与能源应用工程专业作为辽宁省普通高校本科重点支持专业,经过多年的发展,形成了“夯实专业基础、强化工程实践、注重创新、培养专业素质高和实践能力强的应用型工程技术人才”的专业特色。笔者所在的传热学课程教学团队在课程内容体系、教学方法改革等方面不断探索、实践。本文以辽宁工业大学建筑环境与能源应用工程专业为例,从传热学的课程定位出发对课程内容优化、案例分析的运用、新成果的吸纳、师资力量建设以及教学方法改革措施等进行探讨。

一、课程描述

1.在培养方案中的定位

传热学是建筑环境与能源工程专业的一门主干专业基础课[2],它建立在专业基础课工程热力学、流体力学之上,主要讲述建筑环境与能源应用工程专业所涵盖的暖通空调、供热工程、制冷技术、锅炉房工艺与设备等工程技术中共同的热量传递规律的科学。学生通过传热学课程的学习,可获得热量传递的基本理论、基本知识和基本技能以及传热计算的基本方法,培养学生的思维能力、分析和解决实际工程问题的能力,为学习后续课程打下必要的基础,并通过设计、实验、实习等实践教学的配合,掌握热工设备设计、提高能效等基本理论和方法,形成初步的工程实践能力。

2.与其他课程的关系

如果把本科生专业知识体系构建过程比作是教学生如何建造房子的过程[3],那么基础课和专业基础课是教会学生如何打造房子基础的过程,专业课就是教会学生如何在基础上建造各种房子的过程。传热学作为一门核心的专业基础课,其本质是一门科学,内容相对稳定,每一个进步都会带来技术上质的变化。剖析传热学课程与其他课程之间的关系,探讨教学与学生认知过程的契合,是提高教学质量的基础。

(1)与流体力学和工程热力学课程的关系。流体力学和工程热力学是传热学的先修课程。学生通过课程的学习掌握热现象中物质能量平衡的关系及流体流动过程的力学性质和边界特点。通过基本概念、基本理论和实际应用,为学生进入建筑环境与能源应用工程专业课学习打下坚实的基础知识。同时,积极引导学生对物理概念、物理现象本质的理解,培养学生科学的思维方法。

(2)与暖通空调、热质交换原理与设备、供热工程、制冷技术、锅炉房工艺与设备等专业课的关系。这五门课程的共性问题包括热量传递过程、换热设备的类型及适用范围、换热器的设计计算与校核计算、换热过程的强化与削弱等,上述理论知识均涵盖在传热学的教学内容中。在传热学教学过程中,应概述其基本理论在其他专业课中的应用,并结合相关专业工程实例掌握传热学的基本理论,帮助学生正确理解传热学在专业课学习中的重要性。

(3)与认识实习和生产实习的关系。传热学课堂教学安排在认识实习实践环节与生产实习实践环节之间。认识实习环节帮助学生认识各类换热器的形式和功能,生产实习环节安排冷热源系统中换热器运行调试的相关内容,帮助学生巩固课程所学的理论知识,并将理论与实践相结合。

(4)与课程设计和毕业设计的关系。传热学为课程设计和毕业设计实践环节提供围护结构传热计算及各类换热器(如散热器、地埋管换热器、空气处理机组、一次网/二次网换热器、蒸发器、冷凝器、余热回收装置等)设计计算的基本理论和基本方法。通过实际工程案例的引入,使学生体会相关理论和方法的应用过程,帮助学生初步形成分析、计算与解决工程问题的能力。

二、课程建设

在专业课程体系建设中,如果每门课都片面强调自身科学的、系统的、完整的、严密的体系,势必引起专业培养方案学时的不适当膨胀。因此,将整个专业知识结构设计成为一个科学的、系统的、完整的、严密的体系,所涉及的课程服从整个体系的需要,可以使每门课程在专业知识结构中起到恰如其分的作用。在上述思想的指导下,围绕传热学课程建设提出了如下措施:

1.突出建筑环境与能源应用工程专业中传热学共性的提炼

在绪论部分引导学生认识传热学的任务、基本要求及在专业学习中的重要性。通过对传热学功能与作用的阐述,帮助学生在专业知识体系中恰当定位。传热学作为具有百年历史的经典学科,内容极其丰富,也早已自成体系,核心理论包括传热的三大基本理论模块――导热、对流和辐射,外延理论模块包括凝结、沸腾和质交换。课程理论性和逻辑性强,符合学生学习活动的心理逻辑。根据上述特点,以能量守恒定律为主线,串联起导热、对流和辐射三个理论模块,适当涉及到凝结、沸腾和质交换等相关外延理论模块。按照热量传递机理、传热过程计算方法、增强或削弱传热措施等方面归纳三类基本传热方式的共同性与区别,以及在建筑环境与能源应用工程领域的典型应用。

2.提高案例分析在课程内容中的比重

传热学理论分析较多,公式复杂且难以理解,因此在理论教学中通过典型案例来揭示抽象理论更容易被学生接受。可以通过授课中案例导入、小结中典型案例分析应用以及布置大作业等不同的方式开展,使学生深入理解基本概念、原理,并学习如何利用课程理论与方法解决实际工程问题。

3.适时吸纳本学科的创新成果

随着传热学学科的不断发展,许多新成果不断被应用于建筑环境与能源应用工程领域,这些新的知识也逐渐被引入到传热学教学中。例如微尺度传热学、生物传热学,以及螺旋折流板、双斜内肋管、微肋管等新型换热设备。对于本科学生而言,对这些新概念、新现象、新设备的认识和理解有时是比较困难的,但与专业应用关联起来可以有效拓展学生的视野,助力创新性人才培养。

4.加强教师知识和能力

通过学习和研讨,让相关教师具备坚实的传热学、工程热力学、流体力学理论基础;具有专业全局观念,了解专业人才培养模式与规格要求,清楚专业课程体系及各门课程、各实践环节在人才培养方面的作用,掌握所承担的课程与其他课程或教学环节的衔接关系;具有丰富的工程实践经验,理解工程实践对人才能力的需求;了解学科前沿和发展动态,具有工程新技术研发能力。

三、课程教学方法改革

以突出学生主体性和专业学习的实用性为原则,在传热学授课过程中综合运用了启发式教学、案例教学等方法,旨在激发学生学习兴趣、提高教学效果。

1.启发式教学

改变传统专业基础课面面俱到的灌输式教学方法,转向适合学生认知过程的启发式教学方法。从基本概念到原理运用再到技术分析,层层递进,由教师引导学生一起去思考、分析和讨论问题,让学生在主动思考中掌握新知识,同时锻炼运用知识的能力。下面以传热学中“导热微分方程”一讲为例进行分析。

该讲包含大量的偏微分方程,内容抽象,教师在讲授时将重点放在分析导热微分方程及其各项的物理意义、推导的理论基础、如何简化与应用等方面。结合本专业典型的墙体导热过程,提出工程应用问题,即“如何计算在温差作用下由分子热运动产生的热量传递”;引出解决方法,即“物理模型―数学模型―求解”求解数学物理问题的一般方法和应用“能量守恒定律与傅里叶导热定律”的基本原理;阐述导热微分方程推导过程,剖析各项物理意义,例如“为热扩散项,表征的是单位时间内从x方向导入与导出微元体的净热量”;导热微分方程的应用,设定不同的墙体导热工程情景与学生讨论方程的简化条件,例如“导热系数是定值、无内热源、稳态”等等,启发学生建立导热微分方程的简化形式与高等数学中Poisson方程、Fourier方程、Laplace方程等的联系。

用这样一种启发式教学方法,使学生不仅理解了教材中理论性极强的推导过程,还能够使学生清楚为什么导热微分方程会有非稳态项、扩散项、源项以及什么时候可以省略,同时引导学生利用高等数学中的相关知识求解简单的导热微分方程。这样,教学过程不只是简单地教材重现,而是教材的导读与深化。教材是从抽象的概念和原理入门,再落实到实际应用;而教学要从实际问题出发,引出解决问题的方法,逐步掌握正确的概念和原理,进而形成普适性的抽象理念,二者的思路方向是相反的。

2.案例教学

传热学是一门与工程实践紧密联系的科学,有许多从生产实际中抽象简化出来的案例。案例教学可以从两个角度进行,一方面以案例为切入点,引出相关的概念、原理、技术等,可使教学内容更容易被学生接受,例如在“非稳态导热”一讲中可选择高温铁锭退火的案例;另一方面以根据实际案例分析讲解例题,展示给学生如何利用概念、原理、技术等解决实际问题,做到“授人以渔”。例如在“多层平壁导热”一讲中可选择外墙外保温系统传热系数计算及优化为案例。通过案例教学帮助学生举一反三、触类旁通,在有限的学时内达到较好的教学效果。

3.实践教学

实践教学是知识传授、创新能力培养的重要载体[4],也是传热学教学的重要组成部分。传热学中的实践教学主要体现在专业实验、课程设计、毕业设计三个环节。通过缜密的设计,建立三者之间的有机联系,减少部分验证实验和重复内容,适当增加创新性能力培养的相关内容,使学生尽快将专业知识应用与转化。安排必修实验教学8学时,其中基本型实验4学时、综合型实验4学时,开设选修创新型实验4个。供热工程、制冷技术、暖通空调、锅炉房工艺及设备等课程设计及毕业设计中涵盖了维护结构传热计算、各类换热器选型计算等。此外,鼓励学生参与专业教师的科研课题。通过产学研用的过程帮助学生完成感知、注意、记忆、理解、实践、创新的学习过程。

4.考核机制

课程的考核机制与课程理念是一致的,我们要考查的是学生对基本原理、概念和方法的掌握程度,而不是考查学生的计算能力。单一的闭卷考试模式已不适用,通过弹性的、多样的考核方式才能全面考查学生对概念的理解程度和分析问题的能力。笔者将传热学考核分为闭卷考试(60%)、实践环节(20%)、大作业(10%)和研究性学习(10%)四个部分。闭卷考试主要用于考查学生对课程的基本概念、基本理论和基本规律等基础知识的掌握程度,题目主要包括选择题、名词解释、简答题、计算题等,特别注意避免大段背书、背公式的情况。实践环节主要用于考查学生的动手能力、数据处理能力、团队协作能力等,通过专业实验操作及实验报告质量确定。大作业是案例教学的一部分,通过设计作业内容不仅训练学生对知识的运用熟练程度,还要训练学生的独立思考能力。研究性学习包括选修创新型实验、参与科研课题等形式,将其纳入到考核内容中来,可以调动学生学习积极性和主观能动性,为创新能力的培养提供平台。

5.双语教学

双语教学外语教学与学科内容相结合的体现,顺应高等教育国际化的需求。主讲教师国际化的教育背景为双语教学提供了条件。根据课程的内容、难易程度等因素,笔者选择了“绪论”、“太阳辐射”两讲开展了双语教学。学生对该教学方式比较认可,认为有利于理解专业术语、有利于国际交流和继续深造、学习有挑战性、课堂气氛活跃等,希望增加双语学习的机会。

四、结语

传热学是建筑环境与能源工程专业专业基础课的一枚基石,是学生解决工程实际问题的知识源泉。随着学科的不断发展、专业方向的不断调整,社会对专业人才需求的不断变化,类似传热学这样的专业基础课程的教学改革势在必行。只有在课程建设与教学方法改革的实践中不断摸索、研究和总结,才能使教学体系更科学、结构更合理,不断提高学生的基础知识储备水平,增强学生解决专业实践问题的能力,进而满足社会对人才培养质量的要求。

参考文献:

[1]高等学校建筑环境与设备工程学科专业指导委员会.高等学校建筑环境与能源应用工程本科指导性专业规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2013:1-2.

[2]付祥钊,康侍民,卢军,等.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,2008,17(6):30-34.

第9篇:建筑节能概论论文范文

关键词:土木工程概论;研讨式教学;课程改革

一、《土木工程概论》的课程特点及作用

《土木工程概论》是土木工程专业新生了解专业特点及学习方向的入门必修专业基础课程,该课程涵盖了房屋建筑、桥梁、岩土、水利水电等工程领域,具有知识内容多、信息量大、更新速度快、课时量少等特点。在土木工程专业大一新生中开设该门课程的目的是:通过该课程介绍土木工程的过去、现在和未来,让学生了解什么是土木工程;通过对土木工程所包括的房屋建筑工程、道路工程、桥梁工程、给排水工程等的有针对性的专业介绍,让学生对各个专业方向及今后的专业选择有一个初步的认识;通过对各专业方向的介绍,让学生对未来各个专业的课程设置有一个相对清晰的了解,以便今后的学习过程中有目的地构建相应的专业知识体系;通过对土木工程各个专业方向的介绍,让学生了解未来的就业前景以及作为土木工程师的责任。大一新生刚刚从高中阶段进入大学,除了日常中对于房屋建筑、桥梁等的感性认识外,对土木工程各个专业方向的专业知识都尚未接触。因此,《土木工程概论》课程的教学效果直接影响学生对专业的认识以及今后的学习兴趣。《土木工程概论》课程包含内容众多,每一章节又是一个专业方向,我校土木工程专业的老师虽然都是科班出身的研究生,但也只是对自己研究的方向比较擅长,单独由一个老师讲解该门课程非常吃力,教学效果也不好。针对这一问题,笔者在以往研究中提出了团队化的教学模式。同时,针对《土木工程概论》每一章节就是一个方向的模块化特点,借鉴研讨式教学的优势,特提出《土木工程概论》研讨式课堂教学改革模式,以最大限度地提高该门课程的教学质量。

二、研讨式教学法介绍

研讨式教学法最早由德国的大学提出,现在已经成为各国高校中的一种主要的教学方法。我国大学扩招后,以往传统的教学模式和方法的弊端日趋体现,为有效解决扩招等带来的这些问题,我国湖南师范大学的郭汉民博士研究生在已有研讨式教学法的基础上进行教改实践,于1997年提出了全新的研讨式教学模式。与以往传统的教学模式、方法、教学手段等相比,研讨式教学法体现教师和学生这两个共同的教学主体,通过学生与教师的互动讨论交流完成教学任务,强调学生在整个学习过程中的主体作用。该教学模式的宗旨是在实践中培养学生各个方面的能力,提高学生的综合素质,实现教学上的五个转变。这一教学模式无论从理论上还是从实践上来看,都具有非常重要的意义。研讨式教学法的开展主要分为三个步骤:老师根据教学大纲的要求设置研讨式教学专题;学生以小组的形式课下完成相应专题的自学、查找资料、讨论;各学习小组组长在课堂上讲述学习的过程、收获以及遇到的一些问题,老师在课堂上引导学生完善相应的学习过程和任务。

三、《土木工程概论》研讨式课堂教学模式改革

1.研讨式专题设置及学习要求

(1)研讨式专题设置。以湖南科技学院土木工程专业16级培养方案的要求为例,《土木工程概论》课程为1.5学分,27学时,根据以往团队化教学研究成果,基于《土木工程概论》教学大概的要求,共从土木工程专业老师中选取9位不同方向的老师共同担任该门课程的授课,每个老师讲授一个专题(3学时),设置如下9个专题:土木工程材料;房屋建筑;桥梁工程;道路工程;地下工程;水利与港口工程;给水排水工程;基础工程与地基处理;建筑节能与设备。(2)学生学习小组划分。在第一节课上,老师根据《土木工程概论》教学大纲的要求,将上述授课内容划分成9个研讨式专题介绍给学生,每个专题下再划分若干子专题。然后,老师给每个子专题布置一定的资料查阅任务和要求。根据班级学生人数划分成3~5人的若干学习小组,由学习小组成员推荐组长1人,每个学习小组负责1个子专题。(3)研讨式教学要求布置。老师将各个子专题布置给各学习小组后,基于该子专题内容的广度和深度等情况,要求各学习小组通过自学、网上查找资料、实地调研等方式对所布置的专题进行学习,制作多媒体课件。由组长在课堂上给其他同学进行讲解,团队成员进行相应的内容补充及回答其他学生提出的问题等,最后由相应方向的老师进行总结、系统梳理及学习引导。

2.研讨式课堂教学开展

以专题7(给水排水工程)为例,首先由主讲老师将专题任务布置给各学习小组:城市给(排)水的功能及分类;城市给(排)水体制的发展及完善;城市给(排)水系统各组成要素及功能;建筑给(排)水的功能及分类;建筑给(排)水系统各卫生器具功能。学习小组通过翻阅书籍、网上查找资料、小组讨论以及向老师请教等方式,对上述专题任务进行学习并制作成多媒体课件。然后在研讨式课堂教学上,通过老师引导,要求团队主讲学生完成上述任务的讲解,必要时可借助工程现场的图片或视频增强同学们的感性认识。最后,主讲老师在对上述任务进行总结和系统梳理后,向同学们提出下列问题,以激起同学们对这部分知识的进一步学习:城市节水的途径探索;城市污水处理政策机制的初步研究。

四、结论

针对《土木工程概论》课程涵盖内容多、信息量大、课时量少等特点,老师充分利用我校《土木工程概论》课程团队化教学模式的优势,引入研讨式课堂教学方法,提出了《土木工程概论》研讨式课堂教学改革模式。该教学模式有效地克服了《土木工程概论》课程传统教学方法存在的问题和不足,顺应新时期“卓越工程师计划”对《土木工程概论》课程教学改革提出的新要求。我校土木工程专业16级新生的实际应用表明,该《土木工程概论》研讨式课堂教学改革成果可明显提高学生的学习主动性及兴趣,教学效果显著,具有一定的示范作用,可在工科其他专业课程的教学中推广使用。

参考文献:

[1]陆仁强.“大土木”环境下“土木工程概论”课程教学与考试改革探讨——以湖南科技学院为例[J].湖南科技学院学报,2014

[2]刘胜兵.“土木工程概论”课程教学及考试改革探讨[J].中国电力教育,2012

[3]林龙镔,阙仁波,胡华.《土木工程概论》省级精品课程建设的体会及其对教学改革的启示[J].福建建筑,2012

[4]卓德兵.工程实例教学在“土木工程概论”课程教学中的应用探讨[J].课程教材改革,2014

[5]马航海.土木工程概论课程的作用研究及教学探讨[J].甘肃科技,2015