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建筑设计的风格虽然是一种表象的表现形式,但是,其内在却渗透着包括自然情况、人文背景等在内的一系列相关因素,其中有着深刻的内涵。对于现代社会多元的建筑设计风格来说,风格更不是流于形式的呆板艺术品,而是赋予丰富地理和人文内涵的艺术活化石。贝育铭是著名的建筑大师,他曾经说过,一个好的建筑物,不仅要考虑带地点和当地的气候,还要考虑到当地的人文环境、历史状况以及大众的爱好等。所以,好的建筑设计风格的形成,首先是要结合当地的自然、人文情况,还要根据时代特征和地区特色来构思和创造出独特的设计风格。设计师要有一定的专业素养和深厚的文化功底才能设计出优秀的建筑装饰作品,针对特定的建筑物要设计出不同的作品,设计师要有一定的文学常识、历史知识、绘画功底以及现代的设计手法和计算机操作技术。当今的社会发展速度日益加快,人们对于建筑装饰的风格要求也日益多样化,不仅要从材料的选取上,在室内装饰的设备配置上也要能透露出人们对于建筑设计文化观念的改变,他们逐渐将视线转移到有完美的艺术风格的装饰物件上,从而营造一种底蕴深厚的文化氛围。
3文化对建筑装饰设计风格的影响
建筑风格将内在的文化和引进的文化相融合,兼容并蓄,相互融合促进,内在文化中的民族特色和传统的风俗习惯以及人们内心的使得建筑设计风格独具特色,或内敛,或沉稳,或者个性,都从根部影响着建筑装饰风格的设计;社会文化以及时代的文化潮流也为建筑设计风格的形成提供了一些流行元素;而固定不变的地理位置以及气候条件又是风格设计不得不考虑的影响因素。现代的建筑装饰设计风格势必会接受外来的设计元素,这些元素因其具有异域风情而颇受大众的喜爱,这种中西合璧,混搭的装饰风格能够给人一种独特的视觉体验和感官享受,个性的建筑风格使人们内心得到了平衡,最终引领更多大众对于建筑风格的选择。
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室内设计是集技术、艺术与科学为一体的综合性学科,把绿色建筑设计的理念引入室内设计,需要室内设计师具有社会负责心,本着“以人为本”的原则,树立科学的设计理念,从传统室内设计向“绿色室内设计”转变。主要从以下几个方面入手。
2.1以室内空间环境的安全性为前提做设计室内设计首先要保证室内空间环境的安全性,要避免危及使用者的人身安全及正常的生态秩序。在保证室内构件安全的前提下,要重点关注室内空气质量的安全性。控制室内空气质量主要从以下两点着手:(1)选择安全、环保的建筑材料,确保建筑材料中有害物质含量符合国家强制性标准的要求;(2)避免过度装修导致的空气污染物浓度超标。环保的建筑材料也含有少量有害物质,所以在室内设计时,要进行室内环境质量预评价,根据设计方案和空间承载量、材料的使用量、室内新风量等因素,对室内空气质量进行估算,确保甲醛、苯、氨、氡和TVOC五类空气污染物,符合现行国家标准的规定。
2.2室内空间设计要以降低能耗为基础,提高室内空间环境的保温、减噪、自然通风及采光功能室内设计除了要满足功能性及美观的需求外,还要充分考虑室内空间建造及使用过程中的节能性。随着人们对室内环境的舒适度要求提高,建筑的使用能耗随之增大,为达到舒适度和节能的双赢,以降低能耗为基础,提高室内空间环境的保温、通风、减噪等功能是非常必要。(1)做好建筑的保温隔热,既确保室内环境的热舒适度,又可节能减排。保温有外墙保温和内墙保温两种方式。通常在设计功能性满足的情况下,宜采用保温、装饰一体化的外墙装饰材料做外墙保温处理,可简化施工程序、减少材料损耗,保温隔热效果好。对于室内温差要求差异较大的房间宜采用内墙保温隔离,另外不要忽视在顶棚和楼地面也要设置保温层。(2)降低噪音污染,提高室内居住环境的质量。随着城市越来越拥挤,噪声污染问题日益严重,严重干扰人们的正常生活,控制室内噪声水平,提高室内环境的质量,也是“绿色建筑”的要求之一。首先做好噪音污染的预控,做好室内的“动、静”分区,减少相邻空间的噪声干扰以及外界噪声对室内的影响。对于一些会产生噪音的设备用房或人流密集的场所,为减少噪声干扰,在进行室内的顶棚、楼面、墙面和门窗的装饰设计时,要兼顾吸声与隔音效果,宜采用吸声或隔音效果好的造型及建筑材料。对噪声敏感的功能空间宜集中布置在远离噪声源的地方,不能避开噪声源时应采用有效的隔声减振措施。(3)保持室内良好的通风环境,提高入室新风的品质。注重入室新风“量”和“质”的统一。室内通风,一是开启门窗通风;二是通过暖通空调系统设计进行气流组织设计,但目前情况下,要完全消除空调设备的污染是很困难的,新风质量是不能保证的。为了确保室内新风的“质”,只能充分利用自然通风。在室内空间布局时,注意避免隔墙及固定家具的布置切断室内通风路径,固定装修及家具等宜与风向平行布置,减少其对风的阻力;在不影响使用功能前提下,可采用镂空隔断减少对风的阻隔。当室内分区不利于空气流通时,宜采用直排式排风扇等机械通风方式加强室内空气流通,以减少对空调的依赖。(4)充分利用自然采光,创造优质光环境。为了充分利用自然采光照明,进深较大的公共建筑布局尽量不要遮挡采光面,可设置开敞办公空间区域;对于有特殊私密性要求或封闭空间要求的功能区域,建议采用透光材料加百叶窗帘来营造私密空间,避免大范围出现暗房间;难解决自然采光和通风的零星空间可做辅助用房。对于室内自然采光条件不好的大空间,可以采用反光板、散光板、采光搁板等设备将自然光反射到室内,再结合人工照明系统协同采光。实验证明,采光搁板配合侧窗能在一年中大多数时间提供充足(大于100lx)均匀的光照。另外,为提高室内自然光的散射,增强照度,室内的顶棚和墙壁的装修材料反射比要高些,顶棚材料宜为0.70~0.80;墙面材料宜为0.50~0.60。除了加大自然光的利用,最好在电气系统设计时能考虑安装照度探测器及人体感应探测器等。实现“人来灯亮,人走灯灭”的节能效果,配合节能型光源及灯具的应用,照明耗能比同规模建筑可减少30%左右。
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历史的教训足已充分说明,插入式建筑结构体系受到了严峻的检验,即似地球为相当好的惯性参考系,又将建筑物体插入地球,形成不可分割的刚体。在过去的年代,建筑物还处于低层范围时,问题还不严重,而在现代化高层、重型建筑中,仍然是采用插入式刚箍捆住内力的结构,在实际的地震灾害中存在着严重的隐患。插入式整体建筑物结构体系在正常情况下,即非地震静止状态,是没有问题,而在地震灾害爆发时,插入式整体建筑物体系的结构受力传力路线明显发生混乱,建筑结构设计的极其重要的力学原则:
(1)、不论在任何情况下,结构的传力路线必须清楚。
(2)、以当地的最不利外界因素为设计依据,如很多地区必须考虑可能发生的最大地震破坏力。这就是说建筑物抵抗地震破坏的正确条件是:运动中建筑结构内力的传递必须正确、清楚。
插入式整体建筑结构在地震时,将地震破坏力直接传递给上部结构,使上部结构发生摇晃,由于上部结构是刚箍捆住内力的结构,因而在摇晃中产生的巨大能量没有释放点,而被迫返回基础,地震又很快的不断的冲击建筑物的基础,向上部结构输送地震能量。这样上部结构返回的作用力,同基础传来的地震内力发生冲撞,冲撞最厉害的集中点,就是能量集中释放的突破点,也是结构的破坏点,通常都在基础与上部结构的交面上,破坏的形式是剪切破坏,而整个建筑物不是倒塌就是倾斜。
目前,许多国家在高层建筑的抗震设计方案中,已经出现了新的结构,如:美国纽约的42层高层建筑物,建在于基础分离的98个橡胶弹簧上,日本的建在弧型钢条上防地震建筑物,前苏联的建在与基础分离的沙垫层上的建筑物,以及在中国已经获得了美国、中国和英国发明专利权的,刚柔性隔震、减震、消震建筑结构与抗震低层楼房加层结构,都十分成功的应用于工程实践中,都明显的在建筑结构体型上,改变了传统的插入式刚箍捆住内力(吸收地震能量)的结构体系。总之都在建筑设计的结构方面设法摆脱在地震灾害时,严重威胁着人们的生命安全的插入式刚箍捆住内力的结构体系。其实质都反映了对“似地球为相当好的惯性参考系”为指导理论,所制定的现行抗震硬抗、死抗地震打击设计规范的动摇,本质上也是改变了建筑结构受力体系,而不在似地球为绝对静止不动的惯性参考系了。
1、现行建筑结构抗震设计与地震场地效应的问题现行建筑结构的抗震设计,是根据结构力学和建筑结构设计的理论基础而来的。结构力学和结构抗震设计规范,将地震破坏力简化并规定为在建筑物上部结构中的水平运动力,对建筑物的水平作用力与反作用力的硬抗平衡,这一规定实质上存在着严重的问题和错误。
其一:地震爆发时,首先是大地在做往覆水平运动,由于建筑物基础插入大地,因而必然随大地的往覆水平运动而运动,建筑物上部结构也因此被迫运动,但是建筑物上部结构的运动形式不是水平运动(因而根本就没有受水平的作用),而是因基础在受地震水平力运动中,产生的运动力传递到上部结构,迫使上部结构沿地震受力方向,作反方向S形式倾斜摆动;
其二:地震爆发时的冲击波只有两个方向,而现在所有城市的建筑物的规划设计,是根据城市的道路按东西南北方向和建设的需要各自排列的。将建筑物上部结构视为受水平运动,也只能有30%的建筑物的结构抗震设计受力方向与地震冲击波受力方向相同,而70%的建筑物的抗震设计受力方向与实际地震冲击波的冲击方向,处于非常不利的位置,当地震爆发时,只有少数正好与地震冲击波方向协调一致的建筑物不一定破坏,而大多数与地震冲击波方向不一致的建筑物,自然就很难逃脱地震冲击破坏倒塌的后果。地震对建筑物的冲击破坏,主要是对建筑物基础产生的水平往覆冲击剪切力,从而使基础被冲击破坏失去稳定后,造成上部建筑物的破坏和倒塌,地震冲击波首先是破坏了基础,而不是破坏上部建筑结构,所谓万丈高楼从地(基)起,就是这个道理。基础都破坏了,上部建筑自然就保不住了;
其三:城市中建筑物的类型是多种多样的,主要反映在超高层、高层、多层和轻重型建筑之分,而这些不同类型的建筑,又以基础深度的差别体现在地震冲击波的大小上,基础越深、越大,受地震冲击波的冲击自然很大,在加上城市地下建筑设施不少(如:地下建筑、地铁、地下大型管道等),都是构成城市地震场地效应发生互相变化的种种直接因素。现行抗震设计中,都没有考虑地下建筑设施的自身抗震,以及对地面建筑物基础和地基的地震场地效应所产生的严重问题。
2、现行建筑结构抗震桩基设计与地震场地效应的严重问题现行抗震设计中的桩基础的设计有两种类型,一种是端承桩类型,另一种是摩擦桩类型。端承桩是将深层的地基反作用力通过桩传递给地面,构成对上部建筑物作用力(压力)的平衡。摩擦桩是通过桩基础与一定深度的地基土层十分紧密的挤压结合中产生足够的反作用力,通过桩传递到地面,构成对上部建筑物的作用力(压力)的平衡。这里必须指出的是,这两种类型的桩基础在对上部建筑物的作用力(压力)构成平衡的充分条件是:静力荷载,即在没有外力的作用下成立的。
在端承桩中,端桩是反作用力的顶点,桩身是传递反作用力的通道,桩身四周的土层是给桩身起到了极其重要的稳定作用,由此,可以定义:桩端的承载力,桩身的强度是和桩身四周的土层构成了端桩基础的整体,缺一不可。
在摩擦桩中,桩身的强度与桩身四周土层紧密挤压所产生的反作用力,构成了摩擦桩基础的整体,也是缺一不可的。这两种类型的桩基础在地震爆发时,强大的地震水平往覆冲击波,完全改变了上述状态,使端承桩在地震冲击波中,使端承桩的承载力发生水平往覆运动,不但失去对桩身的稳定,反而对桩身构成了往覆水平冲击,其结果:端承桩不是破坏,就是下沉失稳。随着端承桩的破坏和失稳,建筑物上部结构自然也就处于破坏倒塌的危险境地,而摩擦桩的危险就来的更快了,地震冲击波迫使摩擦桩桩身必须与四周土层与桩基松开,失去摩擦桩身必须与四周土层紧密挤压的必要条件,并且土层对桩身构成水平冲击力,随着摩擦桩中四周土层与桩身摩擦力的解除和改变,桩不是破坏就是失稳,其上部建筑物随之处于时刻会破坏和倒塌的危险之中。
3、现行予应力建筑结构在地震中的严重问题所谓予应力建筑结构,是人为的在建筑结构的主要承力构件中,对主要承力构件中混凝土施加予应力,一般是通过对结构中承力构件的钢筋进行张拉,利用钢筋的回弹力挤压混凝土来实现的。根据对承力构件中钢筋的张拉,与混凝土的先后关系,又可分为先张法和后张法两大类。
从建筑结构中的予应力构件,到予应力结构的发展,已经有较长的时间了,在建筑结构中应用予应力构件和发展予应力结构的优势,在很多城市的建设中,得到了较广泛的应用。在城市建设和发展中,推广和应用予应力构件和予应力结构,的确能起到一定的积极作用。但是,有一个十分重要的结构动力学问题需要特别注重,所谓建筑结构动力学方面的问题,也就是地震爆发时,地震冲击波迫使建筑结构产生振动的动态反应,地震冲击波冲击建筑结构,使其产生的内力在结构中传递,而予应力构件和予应力结构的力学模型是:1)予应力张拉两端的固端成支座,是不允许有任何改变的;2)予应力构件或予应力结构在使用过程中,其构件和结构是不允许发生水平推动,振动弯曲和上下振动的。也就是说,予应力构件和予应力结构,只有在没有任何外力的情况下,才能达到予应力构件和予应力结构设计的使用要求。因此可以定义:予应力构件和予应力结构的安全使用条件,是不能承受任何外力(尤其是地震冲击力)的静力使用状态。
地震冲击波在建筑结构中,将无情的迫使建筑结构中的所有梁、柱、板、墙体等受力构件发生变形,即地震冲击力能完全改变予应力构件和予应力结构的两端边界条件,使其构件和结构中的予应力偿失。任何在使用中的予应力构件和予应力结构,当予应力衰退和偿失后,其构件和结构必然破坏。因此,在地震设防城市的建设中,是不能使用予应力构件和予应力结构的。但是,现在许多城市的建设中都使用了予应力结构,这是十分危险的。因此,应尽快在地震爆发之前,采取补救措施,否则,后果一定是十分严重的。
综上所述,现行世界各国所实行的建筑结构体系,是与地震冲击波相对抗、硬抗(死抗)的捆住地震内力的结构体系。从结构动态平衡的根本原理来分析,这种与地震力相对抗的结构体系的静态平衡在地震中完全破坏了。也就是说,现行的建筑结构体系,只能满足静态(无地震冲击波)状况下的作用力与反作用力的平衡。当地震爆发时,建筑结构内力的静态平衡被破坏了。这就是现行建筑结构体系抵抗不了地震冲击破坏的根本原因所在。现行建筑结构的抗震设计,只是加大了建筑结构的刚变,使其增加了对地震冲击力的对抗力(死抗力),没有从结构动态平衡的基础上去寻求,建筑结构与地震冲击波的动态平衡,建立一个与地震内力相适应(不是相违背)的“释放地震内力的建筑结构动态平衡体系”。
总之,几百年来,人类所推行的静态(加大刚度)的建筑结构体系,违背了地球地震的客观规律。因此,给人类自己造成了巨大的灾难。人类为了在地球上更好的生存和发展下去,就得从根本上解决适应地球地震客观规律的建筑结构体系。因此,一种与地震力相适应的“释放地震内力的建筑结构动态平衡体系”的动态平衡的力学理论的建立,并制定新的建筑结构释放地震冲击波的设计标准(在也不是对抗的标准),将是人类发展的方向和目标。
二、释放地震内力的建筑结构体系1、释放地震内力建筑结构体系的理论基础我们从现代地球物理学家关于地球板快运动理论的力学分析中,以及对地震客观规律的不断揭示,更进一步对地球的认识,有了新的力学见解,我们认为地球是一个在运动中自身求得内力平衡的结构体系,它有两个阶段的运动规律:
(1)、地球内力的平衡阶段:地球结构体,在自转和围绕太阳周转运动的过程中,所产生的内力,在平衡阶段,地表运动处于内力平衡,地球运动处于静止状态,此阶段可似地球为惯性参考系阶段。
(2)、地球结构体系处于内力平衡阶段后,其内力仍然在不断的增加,而地球结构体不能承受日益增大的内力,而在运动中,通过地球板快的运动,地震和火山等形式释放出来,以求得新的内力平衡,这个阶段是地表的活跃阶段。其不断增加的内力将在地球内力集中点释放出来,此阶段可似为非惯性参考阶段。地球内力平衡过程中的这两个阶段,在地球内部不断循环下去,形成了地球生态平衡的必然规律。
人类是在地球生态的环境中生存的,因此,人类必须遵循地球生态环境中的各种自然规律去发展。从人们开始认识到对过去认识的不足,即理论上的不足和错误,又不断的在生活实践中,提高了对地球生态环境的认识,进而不断的揭示自然规律,掌握和运用规律为现代人类和将来造福。应该明确的指出,人类对地球认识的提高和深化,其指导人类如何适应地球生态的科学理论,也就随之进入了更高的阶段。
2、释放地震内力建筑结构体系新技术的应用:已经获得中国、美国和英国发明专利权的新技术“建筑物抗震减震装置”、“建筑物消震装置”和“高层建筑隔震消能装置”完全改变了传统的插入式刚箍捆住地震内力的建筑结构体系,将建筑物整体有机的隔离成两个受力体系,这样地震破坏力的传递媒介改变了,由直接传递转化为间接传递。不言而喻,“建筑物抗震减震装置”将大大减少地震对上部结构的冲击,反之,上部结构对基础的作用力也大大减小。
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建设用地呈方梯形,进深与面宽比较接近,设计在满足规划退地界要求及周边建筑的消防,日照,卫生间距要求后,对可建设范围用地内进行平面布局,建筑平面采用“蝶”形,争取最大化利用土地的同时,减小建筑进深,加长商业临街面,使得建筑体型生动活泼。建筑基地主入口设在农业路,内部沿建筑周围设环形通道,满足使用及消防车道要求。由于采用“蝶”形平面,建筑在东西南北四个方向均形成交通集散广场,通过合理组织,有序安排各功能分区的交通,地下车库在南北广场设两个出入口。室外地面做部分草坪式停车场。规划平面结构采用内部商业街布局,形成环状空间形态;酒店式办公、商业、休闲、娱乐、餐饮等多种功能,各功能组群相互带动,力求以办公人群带动商业的发展,以景观商业增添住区活力,以商务、商业等功能促进酒店式公寓的开发,以多功能的复合式开发带动本区域的经济发展,力求达到多相互动,最终带动项目本身和整个区域的经济发展。
3功能设计
建筑平面采用“蝶”形,翅膀呈“X”形向四个方向展开,减小建筑进深,加长商业临街面及通风采光面,建筑采用7.2×8.6标准柱网,同时兼顾地下停车及上部使用要求,建筑1层,2层为店铺式商业,以7.2m面宽双层为一经营单元,内部设楼梯。标准层为酒店式办公空间,套型以3.6m宽单间及7.2m宽双间为主,均设独立卫生间,设计以“闹中取静的综合商务办公小环境”为设计理念,结合现代SOHO式办公理念以及市场的需求,套型着重提升小型办公空间的时尚品味,适当忽略朝向的要求,以通透明亮的办公环境作为特点,同时整幢大楼便于统一管理,租售皆宜。电梯集中设置两组,结合挑空的中庭,每组6部。根据设计要求,办公采用分体式空调,为不破坏整体造型,每套房间均设置有隐蔽的空调主机位置,以白色铝板百叶做统一协调处理。
4建筑造型与空间设计
建筑造型设计注重塑造建筑形态的可识别性,设计从平面到三维构图,从外部立面到内部中庭空间,都具有强烈的个性,“蝶”形所展现的外沿与内涵是全方位的,从每个视角看上去都完整很精彩,找不到所谓的建筑次立面,体现整体造型艺术美,形成通畅的视觉通道,使之成为郑州市一个新的建筑景观标识点。建筑内部在“X”形交汇点采用竖向通高的共享空间,每层沿共享空间周围设观景平台,每隔数层设透明空中走廊,形成强烈的视觉冲击和魔幻感觉。设计中运用细腻、精致的细部和协调的比例关系,创造出良好的视觉效果,同时设计中结合时尚的设计理念,为建筑外部创造赏心悦目的视觉元素,为建筑内部创造了明亮、开放、健康的空间。建筑风格端庄大方,高雅脱俗又清朗简洁、新颖夺目,创造了完整的建筑形体和与众不同的气势。
5建筑景观设计
商业界面和步行街主轴线上的广场和景观节点也当作视觉通道上的焦点处理,使之成为人们的休闲集散空间,提高空间品质和实用价值,办公大堂、人行步道及广场景观的线性展开,形成一系列景观节点,达到景向结合、步移景异的四度空间生态社区。
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建筑的地域性从广义上来讲,它首先受地理的气候,区域的影响,比如说在南方跟北方寒冷地区建筑显然是不同的。即使是同一个地区,山区的建筑和滨河的建筑也是不雷同的,就拿博白来说,我们这个地方日照时间长,高温多雨,四季长青,所以人们往往形成一种喜爱,室外活动,崇尚自然。建筑处理着重通风,遮阳,隔热,防潮,逐渐形成了轻巧通透、淡雅明快,朴实自然的建筑风格。
如果从狭义的角度来讲,建筑的地域性主要是指建筑地段的具体的地形,地貌条件,和城市周围的建筑的环境。这是具体影响和制约建筑空间和平剖面设计的,乃至建筑形式的重要因素。建筑师要以生态观的角度顺应自然的地形地貌的要求,与地段环境,融为一体,要用城市的观点看建筑,尊重城市和地段已形成的整体的布局和肌理,以及建筑与自然的关系,在体形、体量、空间布局,建筑形式乃至材料色彩等方面下工夫,采用与地区相适应的技术条件手段,再结合功能,整合,优选,融会贯通,就有可能创造出有个性的精品。
建筑的文化性,就是建筑具有双重性,它既是物质的财富,又是精神的产品;它既是技术产物,又是艺术的创作。一座优秀的建筑,其精神内涵的作用常常超越功能的本身。但凡精品都能传译一定的精神内涵,有很高的文化品味的建筑。历史上每一个时代,都产生一批不朽的建筑作品,其文化意义和艺术感染力常常成为一个历史时期的文化的标志,国家和民族的精神的象征。
建筑设计体现和谐的方法
(一)、建筑创作要体现地域性、文化性和时代性
优秀的建筑设计作品,包含工程技术和造型艺术两方面的智慧。在工程技术方面,先知国际建筑设计专家团重视建筑智能化和高科技在建筑上的应用,注重风水布局在建筑设计上的应用,使建筑产品在市场上占有强大的竞争力。先知国际建筑设计专家团的建筑作品不只满足人基本的使用功能,还在设计中追求整体环境的和谐和美感、天人合一的建筑形象。
当前,在全球经济的一体化与文化多元化的大背景下,建筑创作应该往哪个方向走,一个建筑要满足一般使用功能上的要求,也不是很难。但要把一个建筑作为一个精品,来创作来设计,是很不容易的,笔者就是通过这几十年的建筑创作,深深体会到建筑要有一个整体观和可持续发展观,建筑创作要体现地域性、文化性和时代性。
建筑的地域性还表现在地区的历史,人文的环境之中,这是一个民族一个地区人们长期生活决定了历史文化的传统,建筑师应该在地区的传统中,来寻根,发掘有益的“基因”,与现代科技文化相结合,使现代建筑地域化,地区建筑现代化,这才是建筑师真正广阔的创作空间,也是建筑师取之不尽的源泉。比如过去博白客家村民居屋,建筑形式是跟当时特定地域的环境,跟博白的气候环境完全结合一起的,是中国传统的家族的观念的中国传统的文化把它糅合在一起,这是跟一个地区的地域环境,和地区的文化是完全分不开,每一个建筑就是一个家族。现在博白居民都兴建楼每一家一栋。
建筑作为一个文化形态,它既是人类文化大体系的一个组成部分,又与社会经济,科学技术,政治思想息息相关,各种观念,无时不在制约着建筑文化的表达和发展。随着信息社会的到来,社会生活的方式,文化观念,美学观念,价值观念都发生很大的变化。在一个强调人与自然生态环境协调,科技与人文同步发展的这一个知识经济时代,建筑文化也呈多元化的方向发展。
建筑是时代的一个产物,是社会的一个重要反映。随着世界经济技术文化的发展,人在利用改造大自然的同时,确实是取得了非常大的成就。“宁要平凡的也不要''''造作''''的,宁可迁就也不要排斥,宁可过多也不要简单,既要就的也要创新,宁可不一致和不肯定也不要直接的和明确的。”
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1.2建筑设计
建筑设计是对建筑物进行合理的设计与规划,从建筑的外观、结构以及功能等各方面出发,保证建筑的经济性、美观性以及实用性和生态性。建筑的设计必须满足建筑自身特点的需求,同时符合当地的基本环境与人文状况,更需要与城市的发展相协调,从布局、色彩以及功能上与城市规划完美对接。
2城市规划设计与建筑设计的关系
2.1城市规划设计指导建筑设计
建筑是整个城市的基本组成单元,对于城市的任何规划包括道路、交通、园林绿化以及建筑等,都会对建筑的设计带来一定的影响。城市的规划从土地资源的利用,空间布局的高效等方面作出了规定,这些都为建筑的设计提出了一定的指导。建筑并不是独立存在的个体,其必须与外界环境进行联系,而这一联系都是城市规划所构建出来的大环境。因此在进行建筑设计时,必须考虑到城市规划的需求,以城市规划设计作为指导,从而最大限度地保证建筑与城市的共同发展。这样不仅能够在全局上实现各个因素之间的调和,也能够对整个城市的功能布局和各项设施建设分配问题上实现最大化的协调。
2.2建筑设计服从城市规划设计
建筑是城市的基本组成部分,一定程度上而言建筑甚至在城市中占到了主要的地位,它是人们工作和生活的基本场所。因此城市规划设计中对于建筑也会作出相应的规划,而建筑在进行设计时必须服从城市的规划设计。一般情况下,一个城市最近几年的人文景观和自然环境发展都会包含在城市规划的发展计划当中,因此建筑设计人员必须搜集充足的资料,了解城市规划中对于建筑与环境的要求。建筑的色彩选择尽量保证与城市规划环境的相协调,建筑的标高应满足城市规划的要求,建筑的功能选择应服从城市规划的规定等。建筑物可以通过自己的独特造型在城市建筑中脱颖而出,但是也应当注重自身在城市规划设计中地位,科学合理的进行设计,这样才能最大化的保证城市建筑的良性发展。
3城市规划与建筑设计的协调发展策略
3.1合理进行城市规划设计
在进行城市规划设计时,必须统筹兼顾到城市、建筑、环境以及人员需求之间的关系,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。在进行规划时切不可仅考虑到短期的需求,应用一种长期的可持续发展的眼光看待城市的规划设计,如人口的增长与移动,对于建筑功能需求的改变以及对于生态环境的需求等。一个合理科学的城市规划设计,能够更好地为建筑设计提供指导,为建筑的设计发展指明方向。
3.2科学的建筑设计
建筑在进行设计时,应综合考虑到城市规划的需求。其中较为重要的是对城市发展的规划,如城市规划中对道路交通、城市环境以及建筑发展作出了长期的规定,则在建筑设计时必须考虑到这些长远的需求,从而保证建筑与城市之间的协调发展。避免仅仅依据设计人员的单方面思路来对建筑进行设计,导致运营阶段出现建筑无法与周围变化的环境相互协调适应的情况发生。此外,建筑设计必须遵从城市规划设计中的硬性规定,如建筑的色彩、标高和布局等。通过城市规划设计为建筑营造一个合理的规定和环境,通过建筑规划对城市规划的相应,促进二者的共同发展。
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1.2近人尺度原则
近人尺度原则在城市高层建筑设计中的内涵是建筑物的进出口以及底层部分的尺寸大小能给人带来视觉享受的同时又能方便人们使用。其中,建筑物进出口是用户每天都要使用的部分,进出口设计质量对用户的感官刺激较大。所以在高层建筑设计时要将近人尺度设计理念充分地融入到设计思路中,合理地划分建筑物入口处的柱子、檐口、大门以及墙面的尺度,细化每一部分尺度,使每一部分尺度都能在满足用户对建筑功能性需求的基础上,又能给人们带来感官享受。
1.3细部尺度原则
细部尺度是指高层建筑所采用的施工材料的质感,是更为细腻的建筑尺度划分。在高层建筑设计时应透彻地了解人们对建筑材质的标准要求及喜好程度。一般情况下,我们对事物的评价,都是通过眼观以及手摸的方式去对事物进行进一步的了解,然后从主、客观角度对该项事物做出综合性评价。所以,设计人员应遵循细部尺度原则,采用人们能够接受的喜爱的建筑材质塑造建筑工程作品,给人们带细部尺度主要是指建筑材料的质感,指高层建筑更细分的尺度大小。
2城市建设中高层建筑设计要点
2.1高层建筑采光设计
随着人们节能减排意识的不断提高,发展节能型建筑是当今建筑工程领域发展的总体态势。高层建筑内的照明能耗比较大,如何通过有效的措施降低人工照明对能源的消耗及利用日光照明是当今建筑工程领域必须要重视的课题。目前,比较先进的日光采集系统主要有以下几种:(1)提高单位面积进光区的日光量,利用太阳光为建筑提供照明需求,可有效降低人工照明对能源消耗。(2)为了能在不增加窗户周围的阳光强度且能使其到达采光更深的工作区域,可以通过阳光发射到屋顶平面来完成。(3)在不改变建筑构造的基础上,如增大建筑窗户的面积或数量来采集更多的太阳光,而能较好地满足建筑内照明需求的同时又不会在强烈的太阳光下给用户带来不适感觉,可通过阳光直射阻挡系统来解决。该系统是利用光线的折射计反射原理为设计依据的。
2.2高层建筑的抗震设计
抗震设计是高层建筑工程设计的重要内容,抗震设计质量对提升高层建筑的抗震能力有着直接的影响。基于地震频发的现实情况,加强高层建筑抗震设计工作是现行建筑工程领域必须要关注及重视的问题。在高层建筑抗震设计时候需要注意以下要点:建筑大厅的四角及建筑外墙位置应设置构造柱,并根据高层建筑要求的具体抗震等级合理确定构造柱数量。建筑框架山墙以及纵向方向的墙体是否设置构造柱用来分担砖墙荷载;在高层建筑抗震设计前设计人员应深入到施工工地进行工程地质勘探,牢固掌握高层建筑施工所在地地质情况及发生地震灾害的频率情况,以此为依据进行高层建筑抗震设计。在抗震设计中设计人员应严格按照《建筑抗震设防分类标准》划分的设防等级进行设计不得以经验随意地更改建筑的设防等级,如果提高建筑的设防等级会额外地增加工程成本投入,而降低建筑设防等级则会降低建筑的抗震能力,一旦地震灾害来临将会对建筑及人们生命财产安全带来极大危害。
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城市建筑空间设计不同于城市规划设计,但思路上与城市整体的规划设计是相一致的,也需要考虑到城市整体的空间效果。因此城市建筑空间设计一方面要注重在视觉方面的效果,整体的空间需要做好城市的艺术空间效果,从而加强人们对城市的视觉美感。另一方面要使城市空间结构保持一种视觉上的连续性、流动性以及韵律的印象,从而保证视觉上的秩序。所以,城市建筑空间设计要素所要遵循的几点原则可以归纳为以下几点内容:
(1)天际线。
城市建筑空间设计首先要注意的就是天际线,天际线能够更好的处理人造物体和天然物体之间的关系,从而使整个城市空间看起来能够更加协调和自然。
(2)地平线。
建筑物的地平线要处理好人造物体与自然物体的协调关系。人造物体怎样战立起来,怎样升出地面,要注意视觉的舒适性和使用的便利性。
(3)空间要点。
建筑物的空间要点犹如文章中的标点符号。它要体现地方性特征,使人们有到达或者离开的感觉,如广场、平台、台阶的上下两端等,都是建筑物的空间要点。
(4)后退。
建筑中的后退能够更好的为建筑的整体布置出彩画幕布的效果。建筑物对于道路的距离和入口大门等,均属后退设计问题。
(5)升高和降低。
升高和降低在城市建筑设计中需要考虑到建筑整体的感官效果,比如城市建筑之间的过渡也要由地处向高处逐步调整。
3城市建筑空间设计与建筑管理的关系
城市规划的目的就是为了使城市的空间看起来更加自然、协调,从而为人们提供更好的居住环境,城市建筑空间的设计需要有一定的理想化思路,最终将这种思路具体的表现出来。因此城市空间的设计要保证符合城市规划的整体思路,同时也要依靠具体的形式来完成城市建筑空间设计的整体理念,假如城市空间的建筑设计只停留在二维的变化上,那么城市空间整体的效果就会受到一定的影响,而除去经济因素等条件的限制,城市空间设计的整体效果要保证与人类的各项社会活动相互协调,从而在设计的过程中创造出和谐的社会环境和自然环境。同时,城市建筑空间设计也会失去其应有的作用。城市建筑规划管理在进行的过程中如果没有城市建筑空间设计的理念作为支持,其作用也只能单一的表现在管理上,不能做好单体设计与整个城市的空间环境之间的关系,这样城市空间环境的发展就会受到很大程度的限制,城市也会失去应有的协调性,因此,为了更好的做好城市建筑管理就需要有效的对城市建筑空间进行科学的、合理的设计,这也是城市建筑管理最基础的保证。
4提高城市建筑空间设计以及建筑管理水平的几点措施
(1)提升城市建筑空间设计的内涵。
通过对城市建筑空间的分析,来提高城市空间设计人员的创新理念。城市是人类活动的核心所在,城市空间能够为人们日常生活提供必要的场所,城市空间中除了需要对建筑环境进行分析和研究外,还要对城市中人们的日常生活习惯、爱好等进行全面的掌握和了解,如果没有对人们的日常行为进行有效的分析,那么城市空间的规划管理也就成了一句空话。
(2)城市建筑空间设计不能够只停留在二维空间上,要体现出三维空间的效果。
城市建筑空间作为立体的表现形式,二维的空间效果无法有效的表达出城市建筑空间的全部,因此在进行设计的过程中需要采用更为先进的三维空间设计来取代以往的二维空间设计。
(3)把单一建筑物内部空间管理变为建筑物内部空间与外界环境的协调管理。
建筑物内部的各种功能空间,除与建筑物协调统一外,还应考虑其与外交环境的协调一致。比如:建筑物的出入口与城市道路交通系统的关系,建筑物的附属设施(如烟囱、空调机、电梯房、水池等)与城市空间景观的关系。
(4)建筑风格的管理要逐渐的向空间环境艺术管理进行转化。
城市建筑空间不仅包含了城市的单体建筑,环境艺术也是非常重要的一部分。因此在对城市空间建筑管理的过程中要考虑到建筑和建筑、建筑与自然之间的协调性,这样才能保证城市空间整体的完整。如果城市空间只剩下单一的建筑空间,那么整个城市也必然会显得空洞。
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Keywords: building; electrical design; energy saving
中图分类号:TU2 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
引言
节能化的发展方向是我国近些年来建筑工程发展的新方向。一般节能化工作主要是体现在建筑工程中的电气设计阶段,节能化方向的新趋势,使得电气工程在建筑工程中扮演着重要的角色。建筑电气设计已经不仅仅影响建筑工程某一个或者两个局部工作部分,而是涉及到建筑工程的方方面面,直接影响到建筑工程的完成质量。因此,应当提高电气技术工作人员的节能意识,在提高自己专业水平的基础上,将节能措施同专业技术相结合,从而做好电气设计的工作。本文分析的重点是建筑工程中电气设计节能问题。
1.建筑节能问题分析
节能问题一直以来都是十分重要的问题,但是在经济快速发展的今天,很多企业或者企业家,只看到短期的经济利益,节能意识淡薄,即使有认识到,但在生产经营中也并不给予充分的考虑。经济的发展使人们的生活越来越电气化以及自动化,在这一过程中,人们对电力的需求越来越大。建筑电气节能问题也被提到了日程之上。但正如前文所述,节能问题在生产经营过程中没有得到足够的认识,主要原因是现今教育体制下国家并没有在教育上给予节能高度重视,节能的社会意识相对于其他发达国家来说较为薄弱。笔者认为建筑电气设计过程中,建筑电气工程师应当本着节能的理念从事其本职工作,总结生活中人们的不同用电要求,从而设计出更为合理更为符合节能理念的建筑电气设计产品。
2.建筑电气的节能设计
2.1 防雷与接地的设计
我国在很早以前就制定了《建筑防雷设计规范》,对该规章内容进行阅读,我们发现最常提到的字眼是防雷设计,其主张建筑电气工程师在进行防雷设计时,可以利用建筑物内部的钢筋和钢结构,这是因为结构钢筋或者钢结构由于其金属特性,具有导电作用,因此,在设置避雷装置时,运用这一性质,不仅能够更好的防雷,更能够节省原材料,是节能的重要举措。
2.2高效电动机的选择(以某发达城市某中型建筑企业为例)
一直以来,很多建筑企业为了能够节省成本,在机械设备的选择上经常偷工减料,从长远来说选择节能良好的机械设备对于企业长远成本计算具有重大意义。在建筑工程中,电动机的选择对于节能的意义重大,应当选择最新系列的高效电动机。笔者通过一系列数据,可以阐述高效电动机对于节能以及节约成本的重要意义。某发达城市某中型建筑企业一直以来企业业绩不是十分理想,2010年该企业实行企业整改,希望能够重新获得市场活力,基于节约成本的考虑,该企业在5月份引入了一批性能良好的机械设备,其中包括了多台高效电动机,根据该企业6月分布的数据表明,6月高效电动机投入使用之后,比上月节省了百分之十五到百分之二十的用电量。根据物理常识,我们知道减少电能损耗的重要途径是使电动机的功率以及效率变大,高效电动机能够使电动机的效率提高到一半左右,从而使得总能耗降低百分之二十到百分之三十。因此,在建筑电气工程中应当选用高效电动机。
2.3软启动器的使用
软启动器相对于变频器来说,可以更好的节能。主要表现在能够更好的控制电压变化,使电压能够持久的保持稳定。能够做到这一点是因为软启动器,不同于变频器是通过铁圈而实现电压转换,而是通过对设备内部可控硅导通角进行控制,此种控制方式能够得到更为稳定的电压。此外,软启动器的节能优势还体现在采用的是正反馈电流、负反馈电压或反馈测速,通过这些方式得到信息之后,对可控硅导通角重新控制,使电压能够进一步稳定。由于软启动器这一性能,在建筑电气节能设计中,一般会适用在水泵等大型电机设备中,这些设备对电压的稳定性要求相对来说比较高。
2.4交流变频调速的优点
随着科技的发展,交流电机的变频调速技术得到了高速发展,其中目前为止,最为先进的技术是电力电子器件在异步电动机调速中的应用。交流变频调速主要是通过调节转速使得负载的变化与电机负载相适应,使得轻载时的电机功率得到提高,从而达到节能的目的。
2.5导线连接的注意事项
目前为止,很多工程的插座回路中的接地保护线仍然采用串联的方式。串联连接对于建筑工程电路的安全来说十分不利,因为串联线路一旦在某一处断裂开来,将会直接导致其他所有线路失去接地保护。串联连接方式一旦运行过久,还会容易产生过热现象,从而引起火灾。
3.建筑电气节能设计的基本原则
3.1实用原则
环境以及经济成本应当在建筑电气节能设计中给予充分考虑。将实用原则作为最重要的原则,在科学技术的指导下,研究出最优的节能设计方案。在建筑电气设计过程应当本着以下的原则,贯彻落实设计方案,从而达到节能环保的目的。
建筑电气设计过程中,一般要求所选用的设计方案能够满足安全实用的要求,因此,实用性原则成为建筑电气节能设计原则中最为重要的原则,是建筑电气节能设计的主要内容。在实用原则的指导下,尽量去掉一些人们在日常生活中不常使用的功能,从而使人们的生活变得更加舒适与便利。此外,还可以选择一些较为智能的设备,智能设备能使人们的生活变得自动化,从而创造出更为安全舒适的环境。
3.2经济效益最大化的原则
上文介绍可以通过添置节能新设备来减少能源的消耗,但是在添置的过程中,要对成本效益进行充分的分析。不能够毫无节制或者不讲策略的添置。在建筑节能设计的过程中,应当本着经济效益最大化的原则。为了防止无节制的添置节能设备,节能工作应当从较为老旧的电气设备或者电气设计入手,以现有设备为基础进行技术改造与创新,从而节约成本的投入。这些是经济效益最大化原则的体现。
3.3建筑电气技术先进的原则
在进行建筑电气技术改造的过程当中,应当谨慎起见。积极研发新的建筑电气技术,研发之后,不能够太急于投入使用,应当在小范围内适用,通过结果观察,如果有把握能够在实际生产中适应的话,则投入生产使用。
4.结语
一直以来,人们都在探索可持续发展的路径。我国在可持续发展的道路上任重道远。在经济发展的过程中,我国应当坚持这样的理念,从保护环境的角度出发,尽量降低我国的能源消耗水平。在建筑电气设计中,应当在对建筑物基本功能充分研究的基础上,对电气节能设计进行充分探索。
参考文献
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室内设计是集技术、艺术与科学为一体的综合性学科,把绿色建筑设计的理念引入室内设计,需要室内设计师具有社会负责心,本着“以人为本”的原则,树立科学的设计理念,从传统室内设计向“绿色室内设计”转变。主要从以下几个方面入手。
2.1以室内空间环境的安全性为前提做设计
室内设计首先要保证室内空间环境的安全性,要避免危及使用者的人身安全及正常的生态秩序。在保证室内构件安全的前提下,要重点关注室内空气质量的安全性。控制室内空气质量主要从以下两点着手:
(1)选择安全、环保的建筑材料,确保建筑材料中有害物质含量符合国家强制性标准的要求;
(2)避免过度装修导致的空气污染物浓度超标。环保的建筑材料也含有少量有害物质,所以在室内设计时,要进行室内环境质量预评价,根据设计方案和空间承载量、材料的使用量、室内新风量等因素,对室内空气质量进行估算,确保甲醛、苯、氨、氡和TVOC五类空气污染物,符合现行国家标准的规定。
2.2室内空间设计要以降低能耗为基础,提高室内空间环境的保温、减噪、自然通风及采光功能
室内设计除了要满足功能性及美观的需求外,还要充分考虑室内空间建造及使用过程中的节能性。随着人们对室内环境的舒适度要求提高,建筑的使用能耗随之增大,为达到舒适度和节能的双赢,以降低能耗为基础,提高室内空间环境的保温、通风、减噪等功能是非常必要。
(1)做好建筑的保温隔热,既确保室内环境的热舒适度,又可节能减排。保温有外墙保温和内墙保温两种方式。通常在设计功能性满足的情况下,宜采用保温、装饰一体化的外墙装饰材料做外墙保温处理,可简化施工程序、减少材料损耗,保温隔热效果好。对于室内温差要求差异较大的房间宜采用内墙保温隔离,另外不要忽视在顶棚和楼地面也要设置保温层。
(2)降低噪音污染,提高室内居住环境的质量。随着城市越来越拥挤,噪声污染问题日益严重,严重干扰人们的正常生活,控制室内噪声水平,提高室内环境的质量,也是“绿色建筑”的要求之一。首先做好噪音污染的预控,做好室内的“动、静”分区,减少相邻空间的噪声干扰以及外界噪声对室内的影响。对于一些会产生噪音的设备用房或人流密集的场所,为减少噪声干扰,在进行室内的顶棚、楼面、墙面和门窗的装饰设计时,要兼顾吸声与隔音效果,宜采用吸声或隔音效果好的造型及建筑材料。对噪声敏感的功能空间宜集中布置在远离噪声源的地方,不能避开噪声源时应采用有效的隔声减振措施。
(3)保持室内良好的通风环境,提高入室新风的品质。注重入室新风“量”和“质”的统一。室内通风,一是开启门窗通风;二是通过暖通空调系统设计进行气流组织设计,但目前情况下,要完全消除空调设备的污染是很困难的,新风质量是不能保证的。为了确保室内新风的“质”,只能充分利用自然通风。在室内空间布局时,注意避免隔墙及固定家具的布置切断室内通风路径,固定装修及家具等宜与风向平行布置,减少其对风的阻力;在不影响使用功能前提下,可采用镂空隔断减少对风的阻隔。当室内分区不利于空气流通时,宜采用直排式排风扇等机械通风方式加强室内空气流通,以减少对空调的依赖。
(4)充分利用自然采光,创造优质光环境。为了充分利用自然采光照明,进深较大的公共建筑布局尽量不要遮挡采光面,可设置开敞办公空间区域;对于有特殊私密性要求或封闭空间要求的功能区域,建议采用透光材料加百叶窗帘来营造私密空间,避免大范围出现暗房间;难解决自然采光和通风的零星空间可做辅助用房。对于室内自然采光条件不好的大空间,可以采用反光板、散光板、采光搁板等设备将自然光反射到室内,再结合人工照明系统协同采光。实验证明,采光搁板配合侧窗能在一年中大多数时间提供充足(大于100lx)均匀的光照。另外,为提高室内自然光的散射,增强照度,室内的顶棚和墙壁的装修材料反射比要高些,顶棚材料宜为0.70~0.80;墙面材料宜为0.50~0.60。除了加大自然光的利用,最好在电气系统设计时能考虑安装照度探测器及人体感应探测器等。实现“人来灯亮,人走灯灭”的节能效果,配合节能型光源及灯具的应用,照明耗能比同规模建筑可减少30%左右。
2.3室内设计以简约为主线,去除一切“无病”的装饰性构件
著名建筑师弗兰克•劳埃德•赖特认为:住宅不是陈列品,也不是地位的象征,而是审美和功能统一的环境。因是利益的驱使,室内设计普遍存在“过度装饰”的现象,过量的纯装饰性构件,不仅占用了室内空间,加重室内空气污染,还多消耗了资源。优秀的室内设计师必须具备强烈的社会责任心,本着“以人为本”的原则,树立科学的设计理念,通过功能和装饰一体的构件来美化、改造空间。在室内设计时,不以审美需要而降低围护结构的隔声、隔热及防水性能,不影响室内的自然采光及通风,以节能环保为依托,倡导简约的设计风格。
2.4建筑材料及构件的选用要兼顾“绿色、环保、节能”
建筑材料的选用应遵循绿色、环保、新型、节能、经济、适用、耐久的原则。除了注重建筑材料的质量、外观及有害物质含量之外,还要注意以下几个各方面的选用要求:(1)为了提高室内空间环境的安全及舒适性,在选用功能性建筑材料时,建议采用对人体健康有利的新型材料,如:具有抗菌、防霉、除臭、隔热、防射线等多功能新型建筑材料,达到改善室内环境目的。(2)优先选用本地建筑材料及构件。既可节约运输成本,减少运输对环境的污染,易于融入当地的自然、人文景观中。专家建议60%的建筑材料要来自于距离工地500km以内地方。(3)优先选用工业化、集成化高的建筑材料及构件。减少施工现场材料及构件加工的比例,工厂批量化加工可以提高材料的利用率,减少现场加工造成的粉尘、噪音等对环境的污染。如厨房的设计和安装,基本都是橱柜厂里按尺寸加工好,到现场直接安装,工时短,工业化的机械生产,橱柜的质量也更有保证,值得在其他空间设计中借鉴推广。(4)优先选用再生性建筑材料。再生天然材料及其制品的应用一定程度上可节约不可再生资源,对环境保护起着积极的作用。(5)多选用自然环境下易降解的材料、可循环再利用的材料及以废弃物为原料生产的建筑材料。在“绿色建筑”的评价标准里规定了:“以废弃物为原料生产的建筑材料质量占同类建筑材料总质量的比例不小于30%,且其中废弃物的掺量不低于30%。”
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医疗建筑保障着人们的身体健康和就医需求,其社会作用非常重要。近几年我省新建或改扩建大型综合性医院项目众多,其中有的医疗建筑仅仅追求较多的床位数和医疗设备,对于因体量过大而带来的使用问题在建筑设计过程中没有很好的分析和加以解决,使得日常使用变得混乱、无序。这对个承载着保卫人们“生命”的建筑而言是非常危险的。大型医疗建筑设计属于复杂综合体建筑设计。之所以称其复杂是因为大型医疗建筑在使用过程所涉及到的功能与流线繁多,功能与功能之间有着直接或间接的复杂联系;加之日常在医疗建筑中活动的人群有患者、医护和健康人群,这就使人流关系变得复杂。
1 交通问题
由于医疗建筑的规模较大,使得医疗建筑的外部交通和内部交通压力过大。机动车保有量逐年增长,使得医疗建筑外部城市道路的交通负荷加大,同时所配备的停车位与其规模不对称,造成停车困难。目前大多数的大型医疗建筑多为高层建筑,建筑的垂直交通在高峰期很难满足人们的使用要求,造成电梯拥堵、等候时间过长,使得进人医疗建筑后感到交通混乱无序。
1.1 外部交通问题的设计建议
1)外部交通主要分为车流和人流。目前很多医院中,车流与人流重复交叉,不作分流处理,往往人车混杂,交通环境恶化。处理好外部交通可以通过总平面布置考虑场地出入口分设,如人行人口和车辆人口分设,门诊人口、住院部、急诊人口分设,达到人车分流,并分散各出人口的密集人流、车流。
2)合理解决停车问题。相比其他功能的公共建筑,停车困难在医疗建筑中尤为突出。在场地设计时考虑医疗建筑衔接社会公共道路时设计缓冲带,供临时车辆停靠使用,下车点设计水平通道或水平扶梯与医疗建筑直接联系。减少地面停车,增加地下、地上多层立体停车;对有低层裙房的医疗建筑考虑在裙房顶部设计停车场,该停车场可以考虑停车时间较长的车辆停车。
1.2 内部垂直交通的设计建议
想要医疗建筑的内部功能能够达到最佳使用要求,合理组织内部人流交通是极其重要的一环。通常水平交通是根据每层的具体功能设计的,问题较小。突出问题是垂直交通问题。主要表现在垂直交通组织和实际使用管理的问题。很多医疗建筑在设计电梯时,基本上都是按照设计规范标准与经验设计的,对实际人流测算不够。实际使用过程中,医院为了缓解不同楼层的人员使用压力采取了电梯分楼层使用的方案,就会出现底层不停的现象,然而底层往往是功能检查科室,很多住院患者需要先乘电梯下至一楼,再经楼梯或其他裙房电梯去底层接受检查,给就医活动带来了极大不便。因此在内部垂直交通的设计时可以考虑分层、分区域设计电梯,并且在门诊科室、功能检查科室等密集布置的裙房设置扶梯,在医疗建筑设计过程中提高智能化管理设计,通过计算机监控合理计算出实时的交通流量情况,并智能化的控制电梯的运行方式。在综合考虑交通组织时,也要动态的考虑医院的发展变化,为今后的智能化管理模式留有余地。
2 环境问题
我们都知道良好的医院环境对医疗有很好的辅助作用。近些年来国内新建的医疗建筑都考虑了环境的问题,比如室外环境和室内环境。为了体现医院的形象,院方在委托设计时会强调室外环境的处理,以及医院公共区的环境,如门厅等。然而这里所要说的环境问题是住院部内部病人的治疗和恢复环境问题。目前,综合医院住院部床位都非常紧张,有的甚至在走廊内临时增设病床来缓解床位不够的情况。这样一来住院部的内环境变得拥挤,增加交叉感染几率的同时,使得病人的精神紧张,不利于康复。因此在设计时应充分考虑到这一实际情况。将环境设计的概念渗透到细微处。考虑病床与病床之间的小环境设计,将水体、绿化、灯光、色彩、智能设施、家具、储藏空间、标识等都进行处理,从而达到一个良好的就医和治疗环境。为病人早日康复提供精
神帮助。
3 智能化问题
智能化技术正在逐步的改变医院传统的管理模式和医疗习惯,同时也影响甚至颠覆了传统医疗建筑功能布局和设计要求。智能技术在医院日常管理和运行中已经处于核心地位,甚至是医院能否正常运行的决定因素,它是医疗设计非常重要的一环。
3.1 就医系统的智能化
通过综合布线和电脑技术,改变传统的分散排队挂号、收费以及病人在门诊跑来跑去的情况。智能化管理系统可以将病人的预约时间,就诊时间,取药时间合理安排,并提供给病人,使所有就诊的病人得到优化安排,可以缩短患者就医时间,减少病人楼上楼下就医活动的重复走动,从而减轻医疗建筑中的人流密集度。就医系统的智能化可以加大医院的工作效率,同时可以节约医院的运行成本。
3.2 建筑设计要考虑智能化的技术问题
在医疗建筑中应运智能化系统同时,要求设计师要对医疗建筑设计有更精准的技术把握。智能化系统需要大量的弱电系统,这就要求建筑设计和电气设计必须密切配合、同步进行,否则就会造成设计不合理,使得智能化系统无法很好地发挥作用。同时在设计时还要考虑到今后系统的扩容和维护,为今后的发展留出足够的空间。由于智能化系统采取的是有线和无线的连接,就需要在设计时合理布置位置,有的无线信号有可能会干扰医疗仪器的使用,有的地方线路过多会降低使用的安全性,这些都需要引起建筑设计师的高度重视。
4 节能和生态问题
当前的大型医疗建筑或多或少的都存在节能和生态和生态问题。部分医疗建筑在设计过程为了追求单一的立面效果采用普通的玻璃幕墙;同时为了处理温度和通风大量采用中央空调,都是没有很好的考虑节能和生态问题。医疗建筑有其特殊性,在建筑设计时应该充分的考虑和体现对自然和科学的有效利用上。采用大面积玻璃墙,对于医疗建筑的节能是非常不利的。
合理的处理建筑立面,使室外环境对室内的环境影响控制在有益的范围内才是建筑设计所要考虑的优选处理方式。比如医疗建筑的主要用房采用自然通风和采光,对于其实际使用是非常有利的。自然通风能够有效的解决医疗建筑内部的空气清洁,而且还可以减少空调、机械通风的能耗、节能减排,又降低医院日常运营成本、对社会医疗工作而言有着非常积极的作用。
5 结语
医疗建筑的设计不仅仅是要满足规模和即时使用要求。对于建筑师而言,如何使医疗建筑切实帮助解决就医难的社会矛盾才是主要目标。建筑师需要经常注意分析、研究和总结,特别是要探求医疗建筑在医疗技术不断发展革新的过程中存在的使用问题,找出解决方案,结合当地医疗资源的实际情况,因地制宜地寻求更好的建筑设计方案。
参考文献:
[1] 盂建民.新医疗建筑的创作与实践[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[2] 迈克尔・博布罗.医疗建筑[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
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1.1建筑节能
建筑节能可以从狭义和广义两方面来定义:广义的建筑节能为在建筑的建造、使用到拆除的过程中通过一定的技术手段达到降低能源的消耗;而狭义的能源消耗是指在建筑使用过程中通过建筑本身来降低电能,煤炭等能源的消耗。由于建筑的能源消耗主要发生在建筑建造完成后的使用过程,因此,本研究主要是从狭义的角度进行建筑节能的研究。建筑节能按其方式可分为主动式节能和被动式节能。主动式节能主要是指在建筑使用的过程中通过对设备的节能来实现建筑节能,被动式节能主要是通过对建筑本身进行结构设计,从而最大限度地利用诸如阳光、气温等自然条件来降低能源的消耗,强调优化建筑设计、降低建筑使用时所需的负荷。
1.2住宅被动式节能
住宅的被动式节能始于1920年美国通过设计住宅利用太阳能,被动式设计的核心是根据建筑当地的环境气候,利用环境控制技术结合住宅功能和满足的需求,对住宅进行设计使其本身具有适应环境和调节气候的能力。这种设计不需要借助外部设备,依靠当地的阳光、温度、地形和风力等自然因素就能完成自动调节建筑内部环境。被动式节能设计简单,不需要像主动式节能那样对设备进行依赖,技术要求相对较低。这种节能方式是从根本上降低维持建筑内部环境所需的负荷,不需要额外的能源消耗,因此,节能效果比主动式节能明显。由于被动式节能只需要自然因素,所以成本低廉。
2住宅建筑的被动式节能设计
2.1住宅建筑场地的选址与节能
住宅与人们的生活息息相关,住宅场所的选取至关重要,对于住宅场所的选址应先对当地的地形进行考察,结合住宅所需满足的要求,充分利用有利的地形因素和当地的气候特征进行选择。建筑选址的基本原则为不破坏当地的保护区(自然景观、文物、湿地、农田),远离自然灾害经常发生的地带,避免周围有大的噪声和其他危险源。与主要自然因素的关系如下所示:选址与光照:光照是影响当地气候的重要因素,光照中的红外线具有大量辐射热,是住宅建筑的外部热源,光照时间的长短直接影响温度,同时,光照中的紫外线具有杀菌的作用,如何获得充足的光照与选址有关。选址与风:风是另外一个重要的自然环境,夏季充足的风可以起到降温的作用,但也不能选择太大、灰尘太多的风环境场所,在山区容易形成“风口”这种灾害,选址时应避免,同时也不宜选择低洼场地,这样会造成通风不足。对于风这个因素应该考虑冬季风较小,夏季风较大的地方。
2.2建筑群体的布局与节能
在建筑群体布局上,根据当地的环境因素进行合理的规划,通过改善建筑群体的布局可以改善建筑与建筑之间的微气候,从而达到节能的效果。将建筑群体按统一的朝向进行布置的方式成为行列式,这样的布局有序,显得比较整齐,可以获得充足的光照,利于建筑与建筑之间的通风,这种布局方式应用比价广泛。将住宅沿着街道进行布局称为周边式布局,这种布局容易造成住宅得不到足够的光照,建筑之间通风也不畅快,适合寒冷的地区。将住宅前后进行交错式排列称为自由式布局,这种方式在节约土地的同时,还可以得到足够的光照,增加了住宅室外活动的空间。
2.3建筑单体的设计与节能
设计光照分区:对于用户来说,不同的房间对光照的需求不同,一般的按用户活动时间长短将房间划分,其中主卧活动时间最长,次卧次之,然后是书房等房间。在对住宅建筑设计时,首先要根据光照因素设计用户主要活动的房间,将光照弱的区域设置为次要房间。设计采光分区:在设计住宅时,将对采光需求大致一样的房间布局到一块儿,比如主卧和起居室对采光要求较高可设置为南向,而对光照需求较低的厨房和卫生间可设置为北向。通风设计:在小户型的住宅中,常会出现卧室和客厅缺风、厨房的油烟无法全部排除等问题,这与设计之初对通风的设计有关,为了达到较好的通风,需要对住宅进风和出风口进行合理设计。根据对进风口和出风口的大小和位置的设计区别,获得的通风效果也不一样,为了获得充足的通风,在布局时要尽量减少气流迂回,尽量保持进风口与出风口对位。设计动静分区:在满足用户建筑使用功能的前提下,将对噪音要求类似的房间布局在一起,比如厨房、卫生间对噪音要求较小可设计在一起,而卧室和书房对噪声要求较高,可设计布局在一起。墙层保温设计:建筑墙层保温主要包括外立面和外墙内保温和外墙外保温,外立面主要是通过颜色来实现保温,当采用浅色墙面的时候,建筑对光照反射的作用会加强,而采用深色则会降低墙面的反射作用。
2.4建筑窗户的设计与节能
建筑中的窗户连接着建筑的外部和内部,光照、通风等都是通过窗户来进行的,窗户的设计在整个建筑设计中起到关键的作用。根据建筑所在地的不同,对窗户的面积、朝向等的设计也会不同。建筑的窗墙比为建筑窗户的总面积比上建筑的总面积,由于窗户具有高的耗热特性,当窗占比较大时,室内散热量也会增大,但室内的采光和通风比较好,当窗占比较小时,散热量减小,同时室内的采光和通风也会随之下降,如何设置窗占比,应该结合当地的气候环境和住户对采光和通风的要求来综合考虑。
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一、自然排烟设施达不到排烟目的
自然排烟是一种经济、简单、易操作、维护管理方便的排烟方式,但由于部分工程在设计、施工过程中不按规范要求进行,往往导致工程完工后,自然排烟设施不具备排烟作用,分析其原因主要有以下几个方面:
一是自然排烟窗的设置位置不当。从自然排烟效果考虑,排烟窗应尽量靠近墙的上部设置,目前有相当数量的自然排烟窗不是设置在墙的上部,而是下部,距顶板、吊顶的距离较大,不利于自然排烟。
二是自然排烟窗的开窗面积达不到规范要求。国家标准《高层民用建筑设计防火规范》对采用自然排烟部位的开窗面积均有明确规定,但由于部分设计人员未按规范要求进行认真计算,或将固定窗的面积计算在排烟窗面积之内,导致部分工程排烟窗面积达不到规范要求,直接影响排烟效果。
三是自然排烟窗的结构形式不合理。有的把排烟窗做成不可开启的固定窗,有的将窗的上部做成固定窗,把可开启的排烟窗设在窗的下部,严重影响排烟功能。
四是安装高度较高的排烟窗缺少便于于开启的操作机构。按规范要求,排烟窗应有便于开启的装置,但有些安装高度较高,开启困难的排烟窗均未安装开启操作装置,不利火灾情况下排烟窗的开启。
二、设置机械加压送风防烟设施部位所要求的余压值难以形成,机械排烟设施的排烟效果不明显。
送风口、排烟口风量、余压值达不到规范要求的现象在工程中比较普遍,有的送风口、排烟口的风速甚至接近于零,造成这种现象的原因比较复杂,主要有以下几个方面:
1、风机选型不当。按规范要求,防烟楼梯间及前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量,应由计算确定,当计算值和规范规定的值不一致时,应按两者中较大值确定,有的设计直接按规范给定的值确定,往往导致选用的风机风量、风压偏小,不能满足要求;有的设计采用通风与机械排烟合用系统,但施工中未按设计要求选用双速风机;有的建设单位不按设计的风机型号订货,购买功率规格较小的风机,导致风机风量严重不足。
2、机械加压送风系统与自然排烟设施重复设置。对于建筑高度超过50米的一类公共建筑和建筑高度超过100米的居住建筑,按《高规》要求,宜设置机械加压送风系统,有的工程在上述部位同时又采用了自然排烟,导致火灾情况下,机械加压送风系统与自然排烟窗同时开启时,防烟楼梯间难以形成正压,达不到防烟效果。
3、合用正压送风系统未设计压差调节装置。按规范要求,机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室,宜分别独立设置送风系统,当必须共用一个系统时,应在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节装置。目前很多设计的合用正压送风系统没有设计压差调节装置,无法形成楼梯间的余压值高于前室。
4、防烟分区不按规范要求设置挡烟设施。有相当一部分工程,尤其是大型商场设置机械排烟的部位未按规范要求在吊顶下设置挡烟垂壁,有的地下室虽然采用建筑的梁作挡烟设施,但排烟系统的排烟口未按规范要求设在顶棚或靠近顶棚的墙面上,而是设在梁的下面。
5、送风口设置不符合要求。有的竖向防排烟系统的送风口采用固定百叶窗式常开风口,风口规格尺寸基本一致,造成各层送风口的风量风速严重不平衡,离风机较远的送风口的风量不足,甚至末端的送风口的风速、风量接近于零。
6、风管竖井施工质量差,漏风严重。有相当多的工程因通风竖井不抹灰、管道连接不严实,常闭风口关闭不严密,漏风十分严重,导致送风口、排烟口的风速、风量达不到规范要求,有的施工单位甚至取消了竖井连接吊顶风口的风管,利用吊顶闷顶空间代替风管,也往往造成风管风口风速接近于零。
同时有的将排烟系统的风机排烟口设在室内,致使火灾情况下烟从室内排到室内,不仅失去了排烟作用,而且还可能造成火灾的蔓延扩大。三、防排烟风机的配电不符合规范要求
一是风机的供配电达不到高层民用建筑负荷级别要求。有的供电线路不是接自消防电源,而是接至楼层照明配电箱,有的设计采用单回路配电线路,有的设计未设末端电源自动切换装置,均达不到一、二级供电负荷要求的专用双回路,设末端自动切换装置的规定。
二是明敷配电线路的安装不符合要求。有的防排烟风机的配电线路穿PVC塑料管,有的穿金属管未涂刷防火涂料,不符合穿管的防火性能要求。
四、应设机械防排烟设施的部位未按规范要求设置
1、带裙房的高层民用建筑防烟楼梯间及前室,消防电梯间前室或合用前室,当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟,裙房部分不具备自然排烟条件时,其前室或合用前室未按规范要求设置正压送风系统。
2、超过20米无自然排烟的内走道,有的设计人员因与其相连的防烟楼梯间前室有自然排烟,认为其具备自然排烟的条件,未按规范要求设置机械排烟设施。
五、对策
针对上述存在的问题,我认为消防监督部门应从以下几个方面加强对建筑防排烟设施设计施工中的监督管理:
1、应加强对防排烟设施设计施工人员的业务指导和培训工作。各地消防部门一般对消防报警与电气、固定(自动)灭火设施专业设计施工人员的业务指导和培训工作非常重视,培训过程中往往忽略了防排烟设施设计施工人员。
2、应落实防排烟设施的施工由消防设施施工单位承担的制度。防排烟设施是建筑自动消防设施的一个重要组成部分,按规定其施工应由消防设施施工单位承担,但目前很多项目的防排烟设施施工均是由空调专业施工单位负责安装。
3、消防监督部门的建审人员在施工图审查时,应重视对防排烟设施设计的审查,应重点对自然排烟窗的设置、开窗面积,机械防排烟设施的设置部位、风机选型、送风口排烟口的设置、防烟分区等到进行审查,同时在施工中应加强对防排烟设施的监督管理,将防排烟设施列为施工监督检查的重要内容,做到及时发现问题,指导、督促施工单位进行整改。