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建筑一体化设计

时间:2023-07-07 17:26:21

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇建筑一体化设计,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

建筑一体化设计

第1篇

【关键词】太阳能;光伏建筑一体化;研究设计;孤岛效应

随着社会经济的发展,全球的能源也在日益的短缺中,故此我国也更加注重再生能源的开发。因此,太阳能光伏建筑一体化也应运而生,它不仅是一种新能源的利用方式,更是直接把太阳能对建筑的辐射能直接转化为电能的发电方式,不仅可以满足该建筑的用电需求,还是节约能源的好办法。以下本篇来就来研究太阳能光伏建筑一体化的设计方法。

1.太阳能光伏建筑一体化原理和发展前景

1.1光伏建筑一体化的设计原理

太阳能光伏建筑一体化其实就是一个发电系统,其原理也就是将光伏电池(太阳能电池)安装在建筑物中或是与建筑物相结合的方式,从而会产生光电效应,此时就可以直接将太阳能的可再生辐射能源直接转化成电能,电能再经过配套的逆变控制器转换,从而使这种发电方式产生的电能可以直接满足该建筑的用电量。当然,如果用电量富余的情况下,还可以将其送给市政电网中,以此来满足对于可再生电能的开发和利用。

1.2光伏建筑一体化系统的发展前景

光伏建筑一体化系统不仅能提高经济效益,还能实现低碳、环保、绿色、可持续发展的社会理念,对于部分电量短缺的地区也是很有益处的,还可以提高我国的电力水平。在建筑物的使用光伏发电的一体化系统,设置光伏阵列来产生电力,不仅可以满足建筑的用电需求,还可以增加建筑的经济效益,带来更好的经济收益。在我国开展光伏建筑一体化的发电项目,不仅清洁环保,而且低成本高效益,作为一种新的发电能源,不仅可以改善我国目前的用电状态,还能减少我国的资源浪费,使得再生的太阳能发电得到充分的使用,增强我国的电力开发水平。

2.太阳能光伏建筑一体化的设计需求

2.1光伏建筑一体化的设计步骤

在研究太阳能光伏建筑一体化的开发中,应该遵循一定的设计步骤,不仅包括对当地资源的可行性研究,还应该对太阳能光伏组件和电池的容量进行科学的判断和研究计算,保证光伏建筑一体化在设计阶段的完整性。其设计步骤如下图所示:

1 确定太阳能电池安装的可行性

2 计算太阳能电池的安装面积

3 计算所需太阳能电池的容量

4 计算用户的用电量

5 系统设计完成

2.2 太阳能光伏建筑一体化建设中要点

在光伏建筑的一体化设计中,应该注重与周边建筑环境的协调,要在保持建筑环境的基础上进行设计操作;对于建筑的光伏发电设计中,还应该不影响建筑的结构,而且还要在工程造价允许的范围之内设置太阳能电池板;而且,在实际的施工当中,如果太阳能电池的发电容量小就应该结合逆变器和控制器,使得电量资源得到充分的应用。

2.3设置光伏一体化的建筑位置

在太阳能光伏建筑一体化的建设中,对于地点的选择也有依据,应该根据实际的情况去决定可以铺设太阳能电池的数量,并且还要确定好太阳能电池板的安装位置。并且还要在不影响建筑美观的情况下,结合建筑内用电的实际状况,计算出最佳的太阳能电池板数量,以确保一体化的光伏建筑可以满足人们的用电需求。

3.光伏建筑中太阳能光伏方阵的设计需求

3.1系统中的光伏组件技术

太阳能光伏方阵中的设计中,应该考虑到天气的因素,尽可能的加大光伏方阵的面积,并且还要提高光伏方阵的使用寿命。光伏组件的选择,应该选取寿命在大于20年的组件,并且工作环境中应该经受住45度的温度,光伏组件应该以相同颜色,且无外表损伤的方式放置,组件中电池的排列也应该整齐无斑,还应做好防冰雹、防沙尘等措施。

3.2如何确定太阳能光伏方阵的最佳倾角

在太阳能光伏建筑一体化的设计中,应该考虑到光伏方阵角度对光伏系统的影响,太阳辐射的多少直接影响发电量,故此可以设置相对的倾角来提高光伏建筑的发电率。由于我国是在北半球,故此可以选择30度的倾角来进行太阳能光伏方阵的安装,提高一体化光伏建筑的发电量。

3.3太阳能光伏电路的设计

一体化的太阳能光伏建筑发电系统,就是利用太阳的辐射来进行发电的,因此在设计光伏电路的时候,需要考虑到太阳照射的因素,因此可以设计一个等效电路来实现对太阳能量的连接和转换。具体的电路设计如下:

3.4太阳能光伏建筑中电池组件的大小

在太阳能光伏建筑一体化设计中,应该考虑到电池组件的大小,并参照电池组件的技术要求来制定设和系统需求的电池组件规格,并将其安装在太阳能的光伏组件中。只有将电池组件的大小设置成功,才可以提高太阳能光伏建筑的发电量,提高我国对再生能源的利用率。

4.设计光伏建筑一体化中的附属设施

在光伏建筑一体化的设计中,还应该对交流配线系统和直流配线系统的运行进行监控和检测,还有确保系统的防雷、以及接地系统的安全,因此对于系统中的附属设施也应该有明确的设计目标才行。

4.1设计交、直流配电系统

太阳能光伏建筑一体化设计中,交流配电系统的安全也关系到整个系统的正常运行,因此可以设置漏电保护、电隔离等装置,方便对交流配电系统的故障维护。在光伏建筑一体化中对于直流配电系统的设计,使用不同线径的电缆,用串联和并联的方式分别满足电网对电压的需求和负载对发电功率的需求,建设外部环境对系统的影响,从而提高光伏建筑一体化发电系统的运行安全。

4.2辅助配套设施的设计需求

光伏建筑一体化建设中,对于辅助的配套设施,应该对其进行设计和选型,不仅要满足系统的使用需求,还应该有体积小、使用简便、寿命长,并具有防雷电、冰霜等一系列恶劣气象条件,以此来提高用电的安全,并确保光伏建筑一体化系统的安全运行。

5.设计光伏建筑一体化中逆变控制器

在太阳能光伏建筑一体化中,逆变控制器就是负责逆变、保护与控制的功能,可以将直流电转化为交流电,也可以将交流电的电压、频率等同时进行控制,在整个光伏建筑一体化中还有与防治“孤岛效应”的功能,保证了光伏系统的安全。

5.1逆变控制器的设计需求

在对逆变控制器的设计中,应该保证其使用的寿命在20年以上,而且逆变控制器还应该满足光伏方阵的最大使用功率,不管是光照、电压、温度怎么变化波动,都要确保逆变控制器可以正常运行。还需要具有防雷、防短路、防电压异常的功能,必须确保其对电流转换率在90%,确保电能质量及电网和建筑的安全运行。

5.2防孤岛效应设计

在光伏建筑一体化的设计中,应该做好一切的保护措施,因此逆变控制器还应该有防孤岛效应的功能。在孤岛效应发生时,应该及时断开电网,确保光伏建筑一体化发电系统的安全,减少对供电质量的影响,提高光伏发电的安全性,为我国太阳能光伏建筑一体化的建设提供有力的保障。

6.结论

由上可知,太阳能光伏建筑一体化不仅是将太阳能充分的利用,更是将发电产品集成到建筑应用上的新技术,利用太阳能光伏建筑一体化不仅具有经济效益,还具有能源效益,可以节省我国的用电资源,提升我国对再生能源利用的形象,值得在实际的建筑开发中应用推广。

参考文献:

[1]陈维.户用光伏建筑一体化发电系统及太阳能半导体照明技术研究[D].中国科学技术大学.2006,(09).

[2]田玮.光伏建筑的性能优化及其与城市微气候的相互影响[D].天津大学.2009,(12).

[3]单竹杰.光伏建筑一体化并网发电系统的智能控制[J].智能建筑电气技术.2011,(01).

第2篇

【关键词】建筑;室内设计;一体化

一、建筑与室内设计一体化概念

关于一体化设计,“最早提出设计一体化的是奥地利维也纳分离派的几个大师,他们对

于设计因行业而完全分离的情况极为不满意,希望能够从建筑到室内,从产品到平面,从环境到艺术品有一个统一的设计概念。” 【1】

而分离派最具代表性的人物是约瑟夫.霍夫曼。他在他的建筑设计中处处体现出了一体化原则:神圣之屋简约的室内设计,一贯分离派几何直线与几何造型的风格;普克斯多夫疗养院大至建筑小到茶具都是霍夫曼及其工作室成员设计的,也都处处彰显风格派的简约的气韵;至于霍夫曼最具代表性的建筑杰作斯托克列宫,从建筑到花园,再从家具到生活小用品都经过精心设计的,这些设计大都因极具分离派纵横直线简约风格而与建筑显得极为统一。

从分离派艺术家们设计的建筑以及室内,我们可以清晰地看到一体化设计的理念:为彰显某一特定的文脉而进行有计划、完整,统一的设计,从建筑周围环境到建筑外形,从建筑的内部空间到更小的陈设,不仅能体现系统的整体设计观念,更有能打动人心的细节以体现一个人甚至是一个民族的特色。

二、国内外一体化设计的经典案例

以改革开放初期营建的阙里宾舍为例,“为突出文化气氛, 以朴实,典雅作为整个建筑的主调。为此, 整个室内设计、家具陈设和书画装饰在格调上、题材上都突出这样一个目的, 使人们置身其中, 能够引起对古代文化的遐想。” 【2】在酒店设计之初,主题便是确定了的,那就是体现儒家文化的主题酒店。设计者在设计之初就秉承建筑与室内设计一体化的理念,整个建筑的外部为与孔府,孔庙相融合而采取中国传统的四合院布局,庭院中还有符合文人雅趣的亭台水榭,而室内陈设部分有慈禧与道光帝赐予孔子后人的墨宝,又有赵朴初、吴作人等艺术大家专为阙里宾舍而创作的书画。连客房内的台灯,用于柜台,厅堂,穿堂的浮雕砖,也都化为能体现儒家文化的音符而交相辉映。

以芬兰建筑大师阿尔瓦.阿尔托在1933年设计建成的帕米欧肺病疗养院为例:首先,在地址的选择上,疗养院建在郁郁葱葱的树林之中,使肺病患者居于有利病情恢复的天然氧吧之中,做到建筑与自然的充分融合。其次,在建筑的分布方面,阿尔瓦将住院部与其他功能建筑相分离,体现以人为本的设计理念。最后,在室内设计上更是处处为病人着想:1,病床布置,为病人能享有更安静的疗养环境和拥有更多的新鲜空气而在一间病房内只设置两个病床。2,为病人设计更为舒适,更人性化的现代木家具--Paimio椅,从而在视觉上缓和钢制家具给人造成的生硬,冰冷感。由此阿尔瓦的Paimio椅也得以成为他的经典设计作品之一。纵观阿尔瓦的设计,大至城镇规划,市政建设,小到曲木家具,玻璃器皿都体现出气非凡的一体化设计才能。

三、我国的建筑与室内设计一体化发展现状

以2012年武汉市黄陂区的一栋未装修的私人别墅为例,因室内设计人员未能做好设计之初的准备调查工作,更未能与建筑师进行沟通,私自将承重梁打坏导致整栋别墅被拆掉重建。虽然这个案例发生的概率极小,但在一定方面却真实的反映了建筑与室内设计分离造成的负面后果,虽然整栋建筑倒塌视为少数案例,但是在室内设计中为满足不同需求而拆墙补墙者却决不在少数,在建筑与室内设计相分离的情况下,室内设计师只是一味的追求业主的满意与自己的设计创意而不与建筑的创建者进行沟通,为在一定程度上满足业主使用功能与视觉方面的需求而大拆大建,不仅了破坏他人的设计,更在一定程度上造成资源的极大浪费。

四、建筑与室内设计一体化的积极意义

1,促进相关产业共同发展,相互促进。

随着社会分工的日益明确,无论是建筑,室内设计还是各相关产业也都呈现出专业化,明细化的趋势,但各专业间缺乏交流的,合作的观念。所谓术业有专攻,大多数设计都会在自己的领域内进行,而少有整体化的设计理念。如果建筑,室内设计都能坚持一体化设计理念,无论建筑外部,室内空间,还是室内的设施与陈设都能从一个理念出发,为满足不同的物质,精神需求而从整体出发,各方面协作设计,坚持一体化设计理念,在顾全整体设计理念的同时又能促进构成设计元素自身的发展,各方相辅相成,共同发展。

2,节约资源

坚持建筑与室内设计一体化理念,最明显的作用便是节约资源。从现实生活中建筑与室内设计相分离的现状看,大拆大补的行为只能造成对人力物力的极大浪费。建筑师用他个人或团队的理念营造出外部环境,室内大的空间后撤离,室内设计师在不充分理解的情况下,只为满足使用者的需求或体现自己的设计理念,从而进行全新的设计,那建筑本身营造好的格局就只能是阻碍室内设计者的因素,这样相分离的结果就是浪费更多的资源。反之,室内设计师在建筑设计之初就能参与到设计,充分发挥室内设计的专业技能,与各方相互协调而将设计的整体性,连贯性发挥到最好,这样相互协作的设计,不仅可以通过建筑师与室内设计师的交流从而能获得空间最合理的利用,节省人力,最重要的是可以通过一体化设计一次性的对室内进行设计,从而避免了二次设计带来的资源浪费,则又可以更节省物力。

3,体现整体设计理念,合理使用功能的同时,创造更具人文情怀室内空间。

所谓仰观宇宙之大,俯察品类之盛【3】,坚持建筑与室内设计一体化,就建筑方面来讲,就理应纵观全局,不仅将建筑合理的安排在周遭的大环境之中,确定建筑的功能,明确建筑风格,还要在此基础上与室内设计师进行充分的沟通,确立有关室内空间的设计,以不断丰富和发展建筑所要表达的氛围。而室内设计师则应该在明了建筑师的设计理念的基础上,秉承建筑理念并以此为设计依据,转化为自己的设计理念,努力寻找与建筑以及外环境相适应的表达方式,继续深化,丰富建筑的语言。不仅如此,室内设计师还要整合构成室内设计的元素,从而进行创新。这种创新并不是以往室内设计对于各种不同的,现有的物件的堆砌,而是根据不同的建筑,不同的室内环境而进行的更有利于体现整体概念的设计。这种设计可以是一次灯光的调试,也可以是一种全新形象或全新功能的家具的改良,既维护整体的设计理念,又有属于室内设计师自己独到的见解。总之,建筑与室内设计不仅要有整体观念的统一,更要有细部设计的精到。只有这样,充分体现一体化设计,才能为我们营造更多更好的人居氛围。

参考文献:

[1]王受之编著.集美组设计御景湾酒店.北京.中国青年出版社.2003.

[2]戴念慈.阙里宾舍的设计介绍.北京.建筑学报.1986年第1期

[3]赵珊珊书法工作室编著.王羲之兰亭序.上海.上海人民美术出版社.2009.

第3篇

关键词:光伏建筑一体化设计;BIPV的定议;BIPV设计中的问题

1前言

随着石化能源的逐渐枯竭,自然环境的恶化,人们越来越重视太阳能、风能等可再生能源的利用。光伏建筑一体化建筑是光伏应用形式中最接近人类生活的一种,其效果的好坏将直接影响到人们对光伏产品的映像。

2光伏建筑一体化的定义

光伏建筑一体化(BIPV)技术即将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。BIPV即BuildingIntegratedPV,PV即Photovolta-ic。光伏建筑—体化(BIPV)不同于光伏系统附着在建筑上(BAPV:BuildingAttachedPV)的形式。两种系统的实例请见图1、2、3。

图1为南玻大厦外循环式双层光伏幕墙,采用多项专利技术解决了光伏组件的散热问题、以及双玻组件受力的问题,同时保持原有建筑外立面效果。

图2为深圳南玻幕墙及光伏工程有限公司建造的南玻光伏建筑一体化建筑。此BIPV建筑的屋顶是由4块80Wp的多晶硅双玻光伏组件及支撑结构组成的光伏采光顶,立面光伏幕墙由4块80Wp多晶硅双玻光伏组件及支撑结构组成。此建筑的太阳电池板是建筑围护结构的一部分,其既可以遮风挡雨,又可以发电,同时又起到了遮阳的作用。

图3为深圳市国际园林花卉博览园并网光伏发电系统。在此BAPV建筑中采用的是普通太阳电池组件,太阳电池组件通过支架安装在原先建好的屋顶上。拆除此BAPV建筑上的光伏组件,并不会影响原有建筑的基本功能。在建造BAPV系统前,首先要考虑建筑的结构受力问题、以及对建筑风格的影响等问题,并不是所有建筑都适合建造BAPV系统。大型BAPV工程都应报建,经过有关部门审批后,才能施工。

3BIPV建筑设计中需注意的几个问题

3.1光伏组件的力学性能

作为普通光伏组件,只要通过IEC61215的检测,满足抗130km/h(2,400Pa)风压和抗25mm直径冰雹23m/s的冲击的要求。用做幕墙面板和采光顶面板的光伏组件,不仅需要满足光伏组件的性能要求,同时要满足幕墙的三性实验要求和建筑物安全性能要求,因此需要有更高的力学性能和采用不同的结构方式。例如尺寸为1200mm×530mm的普通光伏组件一般采用3.2mm厚的钢化超白玻璃加铝合金边框就能达到使用要求。但同样尺寸的组件用在BIPV建筑中,在不同的地点,不同的楼层高度,以及不同的安装方式,对它的玻璃力学性能要求就可能是完全不同的。南玻大厦外循环式双层幕墙采用的组件就是两块6mm厚的钢化超白玻璃夹胶而成的光伏组件,这是通过严格的力学计算得到的结果。

3.2建筑的美学要求

BIPV建筑首先是一个建筑,它是建筑师的艺术品,就相当于音乐家的音乐,画家的一幅名画,而对于建筑物来说光线就是他的灵魂,因此建筑物对光影要求甚高。但普通光伏组件所用的玻璃大多为布纹超白钢化玻璃,其布纹具有磨砂玻璃阻挡视线的作用。如果BIPV组件安装在大楼的观光处,这个位置需要光线通透,这时就要采用光面超白钢化玻璃制作双面玻璃组件,用来满足建筑物的功能。同时为了节约成本,电池板背面的玻璃可以采用普通光面钢化玻璃。

一个建筑物的成功与否,关键一点就是建筑物的外观效果,有时候细微的不协调都是不能容忍。但普通光伏组件的接线盒一般粘在电池板背面,接线盒较大,很容易破坏建筑物的整体协调感,通常不为建筑师所接受,因此BIPV建筑中要求将接线盒省去或隐藏起来,这时的旁路二极管没有了接线盒的保护,要考虑采用其他方法来保护它,需要将旁路二极管和连接线隐藏在幕墙结构中。比如将旁路二极管放在幕墙骨架结构中,以防阳光直射和雨水侵蚀。

普通光伏组件的连接线一般外露在组件下方,BIPV建筑中光伏组件的连接线要求全部隐藏在幕墙结构中。

3.3建筑结构与光伏组件电学性能的配合

在设计BIPV建筑时要考虑电池板本身的电压、电流是否方便光伏系统设备选型,但是建筑物的外立面有可能是一些大小、形式不一的几何图形组成,这会造成组件间的电压、电流不同,这个时候可以考虑对建筑立面进行分区及调整分格,使BIPV组件接近标准组件电学性能,也可以采用不同尺寸的电池片来满足分格的要求,以最大限度地满足建筑物外立面效果。另外,还可以将少数边角上的电池片不连接入电路,以满足电学要求。3.4建筑隔热隔音的要求

普通光伏组件并没有像中空玻璃一样的隔热空气层,只是简单地安装在建筑物上或者支撑构件上,和建筑物并没有形成统一的整体。这时的光伏组件作为BIPV组件来使用往往会将大量的热量带入室内,造成耗能和节能相矛盾的情况,同时也不能满足建筑的隔音要求。这时可以将普通光伏组件做成中空Low-E玻璃的形式,这样既能隔热又能隔音。或者采用南玻大厦一样的双层外循环系统的幕墙形式。

3.5建筑采光的要求普通光伏组件为了提高效率,会将电池片间距缩小到2~5mm。但在BIPV组件中,要考虑到室内的采光要求,这时要调整电池片间距到25mm左右,使组件的透光率在30%左右。

3.6光伏组件安装方便的要求

BIPV光伏组件作为建筑物的一部分,它安装要求比普通组件的安装要求高很多,难度大很多。一般BIPV组件安装高度较高、安装空间较小。考虑到安装方便,可以将光伏组件做方便拆卸的单元式幕墙形式,这样既方便了安装,同时也提高安装精度。

3.7光伏系统寿命问题

普通光伏组件封装用的胶一般为EVA,由于EVA的抗老化性能不强、使用寿命达不到50年,不能与建筑同寿命。EVA发黄将会影响建筑的美观和系统的发电量,所以设计师在选择BIPV组件时应该尽量避免使用EVA封装的组件。Schott和Schuco现在已经有PVB封装的光伏组件,国内还没有厂家掌握这种技术。PVB已经成熟应用于建筑用夹胶玻璃的制作,用PVB代替EVA制作的光伏组件会有更长的使用寿命。盼望国内光伏组件生产商尽快掌握PVB封装技术。

普通光伏系统的大部分连接线都是敞开在大气中,空气对流充分,温度低。BIPV建筑系统中的连接线大多都在幕墙立柱、横梁等密闭结构中,其温度远远高于普通光伏系统电线所处的环境温度,这对BIPV建筑系统中电线的要求也高很多。普通系统中,一般使用普通的聚氯乙稀铜线就能满足要求。但在BIPV系统中,我们建议使用光伏专用电线:双层交联聚乙烯浸锡铜线。另外考虑到温度对电阻的影响,BIPV建筑系统中选用的电线直径应该要比普通光伏系统大一些。

建议选择著名国际品牌的连接器;有同事做过对比实验。性能优异的连接器的防水性能和耐老化性能要比一般的连接器好很多。如果连接器的防水性能不好,这可能会导致大楼带电。如果连接器的耐老化性能不佳,这将会导致系统漏电、电线氧化。

第4篇

关键词: 空调外机 设计一体化 住宅 常见问题

随着生活水平的日益提高,人们对住宅的需求已不仅停留在满足基本居住的层面,更对设计提出了居住舒适的要求。住宅的舒适性既要从规划、户型等,又要借助设备的设计使用,例如空调系统、新风系统、热水系统、地暖系统、太阳能系统等的运用方面合理设计考虑。反之住宅设备运用对住宅设计也提出了更复杂的要求,例如住宅设计需要考虑设备管线位置预留,以便发挥设备的最优性能,同时设备的增加不能影响住宅原本的使用功能,要保证住宅整体设计的美观性。

事实上,目前住宅的开发量虽然很大,但住宅设计还是以考虑规划、户型、立面为主,以设备附加设计为辅,这样造成了设备位置摆放不妥当,管线预留欠考虑,设备机位尺寸不合理等问题。下面以我们常见的分体式空调为例列举一些问题。

一、空调室外机摆放位置不合适,不利于空调散热。

有些住宅设计进深较大,面宽小,为了争取尽可能多的自然通风采光,设计了平面凹槽,有的凹槽进深3米左右,面宽在2米多一点,为了不影响大面的完整性,附近房间的空调外机位就布置在凹槽里,如图1。空调机位布置在凹槽里尤其是就高层建筑而言,对空调的散冷热影响较大,因为凹槽中的冷热是通过空气对流进行热传导的,凹槽中形成冷热量的堆积,夏季热空气在上层,上层的空调外机周围热量堆积,无法对流,上层住户的室内制冷效果受影响,冬季下层空调外机位周围冷量堆积,无法对流,对下层住户的室内制热有影响。所以凹槽中尤其是进深深面宽小的凹槽中不适宜布置空调外机位。

二、空调室内机位置不合理,室内机位置与电源、连接空调内外机的冷媒管预留洞匹配不合理。

有的卧室床布置在一侧,空调布置在床的对面,空调风口对着床头;有的书房空调风口对着书桌座椅,从人的使用舒适角度来说都不太合理,设计应考虑空调使用时风口不直接对着人的方向吹。有的房间原本该摆放衣柜或者书柜的位置上方布置了空调机位,对柜子的选择和摆放造成了影响。有的房间空调位置在房间一角,而电源插座和冷媒管预留洞在另一侧或者对角,造成住户使用不方便,这是因为设计未能认真核对,施工时直接按图来做所造成的。

三、空调外机搁板的设置。

《江苏省住宅设计标准》要求对客厅、卧室等设置空调外机搁板,搁板位置统一设计,很多住宅空调搁板确实有统一设计,但在实际使用中,却面临着如下几种情况。

1.空调外机位置不合理。外机位设置离开室内机的位置过远,造成外墙冷媒管过长,不经济且影响美观,如图2。

2.外机尺寸不适合。空调外机根据匹数都有不同的尺寸,虽然不同的空调品牌外机尺寸会有些不相同,但尺寸差别不会过于悬殊,设计时应该根据较大的尺寸设计,以满足住户对空调品牌选择的多样性。空调机位设计过小,空调外机就无法在该位置摆放安装,用户使用时只能在空调机搁板外的位置安装空调外机,如图3,结果是冷媒管不得不拉长,影响经济和美观。

3.外机装饰不合理。有的外机位尺寸合适,位置比较合理,但装饰没有考虑外机散热,一般空调外机对散热有较高的要求,像大金空调要求空调外机外侧装饰开口率达到80%以上。如果使用过密的空调百叶,后期用户则不得不拆卸装饰百页,以满足空调外机散热,百叶拆除后影响立面观感,如图4。

4.外机位置不利于检修。有的外机位装在墙的另一侧,旁边也没有可以开启的窗户进入空调机位,导致安装和后期维修的不便。设计时应在墙上设置开启的窗户或者检修门比较合适。

四、未考虑连接空调内外机的冷媒管修饰。

一般布置空调外机位时,设计往往只考虑空调外机位的遮挡,而没有关注冷媒管对外立面的影响,如图2。所以设计前应考虑好冷媒管出墙面孔洞与空调外机位的位置关系,或是在后期做统一的遮挡。

综上所述,空调的使用与住宅的适用、美观和经济性密切相关,其他设备例如太阳能热水器、地暖、新风系统等也是同样道理,所以住宅设计应认真考虑与设备的一体化问题。为了更好地解决两者之间的矛盾,建议从以下方面着手设计。

1.建筑设计在初期定位时,就要考虑未来需为住宅配置的设备,然后了解设备的性能和对安装的需求,把这些都作为设计需要考虑的条件,统筹考虑建筑设计。例如地暖的使用就需要考虑地面增加的尺寸高度对门窗、室内净高的影响,也需要考虑相应的设备的位置。

2.建筑在指定初期方案时,各类设备所需要的基本条件,管线预留尺寸,设备位置的摆放和尺寸预留等都必须作为建筑设计条件的一部分与建筑平面功能布局,例如室外机设备平台的位置大小,等等。

3.建筑设计要注意节能设计要求,降低设备能耗。

4.立面设计不能把设备作为设计完成后的附加物再作弥补性的考虑,而是要在立面设计的同时巧妙地考虑遮挡利用,例如利用空调外机位的布置作为建筑体块的组合部分。

5.建筑设计方案确定后,对设备设计再进行核对检查,检查位置、尺寸,管线对应等是否合理。

通过以上几项措施,相信建筑和设备能真正达到一体化设计,使建筑符合实用、经济、节能、美观、舒适统一的要求。

参考文献:

[1]DGJ32/J26-2006.江苏省住宅设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.

第5篇

关键词:住宅;室内设计;建筑设计;一体化

1前言

建筑设计是通过合理的分析、规划和营建为人类的生产生活活动提供空间载体的过程,是室内设计的首要条件。而住宅室内设计则算得上是建筑设计的一个分支、一种延伸和拓展。住宅室内设计就是以物质材料为基础运用合理的工艺、技术和艺术手段来实现建筑室内环境的优化和改善,最终实现为人们的生活提供一个明亮、舒适、温馨、符合使用标准和安全规范且具有个性化的空间。在两者之间,空间功能分区的大小及结构形态和性质,都需要两者来共同配合和面对,所以,建筑设计与室内设计在很多方面需要进行统筹规划和相互协调。实践也表明,在进行建筑设计和室内设计时,两者在很多方面所遵循的原则和法律法规都是基本一致的,多数情况下,也可以将住宅设计和建筑设计作为一个整体来进行统筹规划。

2建筑的主要设计内容

2.1建筑整体布局。房产项目首先要对工地环境进行实际勘测,以实际的勘测数据来进行项目总体规划。同时对本地的气候及人文因素进行考虑,来确定建筑的总体风格和用材,并对建筑布局进行合理性布置。2.2建筑内部构造设计。建筑整体布局成型后,要对楼体的高度,层数,内部结构形式进行设计。2.3建筑内部设备规划。住宅建筑除了主体设计外还要对内部的给排水、电气、暖通设备、安防设备等进行规划设计,确保设备规划符合开发商和业主需求。

3室内的主要设计内容

3.1室内空间结构的规划。建筑主体形成后,要在进一步的装修过程中以建筑物的尺寸和布局为基础,通过设计来规划整体空间的最大利用率。3.2室内表面设计。在室内设计上,对于室内的天花板、墙面及地面、护栏的处理都属于表面的设计。在这个部分的设计上,要根据用户的实际要求进行整体规划。3.3室内环境及装饰设计。室内设计要结合住宅建筑所处的地理位置进行室内采光,取暖,风向及噪音的合理设计,追求居住的最大舒适度。同时在室内的设计方面,还需要对软装部分的家具、物品风格、摆放位置等进行总体的布局规划。3.4室内设计要结合用户心理。对于室内设计而言,必须结合居住着的年龄,行为,心理等因素,为每种群体的客户提供不同的设计方案,力求设计出让每位居住着满意的室内环境。

4当前住宅室内设计与建筑在设计方面存在的一些问题

从当前的住宅室内设计途径来看主要有两种,一种是开发商交付业主验收时都是毛坯房,业主按照自我的需求选择设计单位来进行室内设计。这种设计形式是在建筑设计师与室内设计师没有任何沟通的情况下进行的。业主仅仅根据自己的需求、喜好来进行设计规划。另一种是开发商对房屋内部进行了统一的设计规划,在进行建筑设计时就已经由建筑设计人员与室内设计人员进行了紧密沟通,最终确定出几种风格的设计效果,来业主从中选择。这两种设计模式对于建筑设计与住宅设计的一体化来说,都是存在一定问题的。4.1毛坯房形式交付的建筑设计与室内设计之间缺乏融合性。(1)建筑设计中的很多水电安装不符合实际的用户需求便利性,业主在进行室内设计时的大量重新改造,增加了自身的装修成本。(2)毛坯房的零装修,使得住户需要花很长的时间用来进行室内二次装修,对同楼的其他已入住用户形成多少的干扰。(3)业主在根据自己的爱好进行室内装修时,造成的部分建筑设计风格的改变,很有可能会导致主体建筑结构的安全隐患。从美观角度来说,业主基于自身喜好的装修风格与实际的小区建筑设计风格可能会有差入,也影响到了建筑设计与室内设计的一体化效果。4.2精装修交付的房屋又缺失了室内设计的个性化展现。精装修交付的房屋都是已经成型的室内装修风格,精装修由开发商统一进行材料的选定,采购,与业主自己装修比较成本较低,且施工过程因为有专业施工单位和监理单位参与,施工质量较为可靠。但是开发商提供的设计风格,却未必是客户需要的,小区内统一的装修风格,使得装修没有考虑到个人偏好和个性化。

5实现住宅室内设计与建筑设计一体化的主要思路

5.1住宅室内设计与建筑设计尽量保持同步和协调。在建筑主体构造方案形成后,室内设计人员就应该参与设计过程中,与建筑设计师同步进行设计构想。当室内设计受到建筑设计局限时,建筑设计师和室内设计师可以再就方案进行补充或者修改。通过共同参与和协商确保建筑各项设计能够实现最大程度的协调和优化。5.2室内设计与建筑设计风格之间注意协调性的设计考虑。住宅建筑设计和室内设计之间的风格协调性,主要是指以下几个方面:(1)在室内设计时,能够将建筑设计中的一些色彩,图案及材质等元素充分的与室内的装修风格进行一下搭配或者直接将一些协调性的元素纳入到室内设计中。让建筑设计与室内设计风格形成一种两相呼应。(2)两者之间能够形成本地文化特色的一致性映衬。在具体的室内设计方面,可以对建筑设计风格所代表的本地文化特色,地域特征等一些特殊的符号,雕塑等文化元素和时代风格进行融入性考虑。让建筑设计与室内设计之间能够形成从表到里的一致性心理感应,带给用户完全的归属感和文化习俗融入感。

综合以上可以看出,住宅室内设计和建筑设计实际上是紧密依存又相互制约的。在进行项目的具体设计过程中,应该合理的统筹建筑设计和室内设计之间的关系,能够以良好的切入点来实现两种设计风格上的融合。并充分的利用当前最先进的设计理念来进行资源的合理安排和利用。只有建筑设计与室内设计能够保持一体化,才能够带给人民更加舒适和美观的居住享受。

作者:王知亮 单位:汉中职业技术学院

参考文献

第6篇

关键词:一体化;建筑设计;研究

中图分类号: TU2文献标识码: A

所谓的一体化是指将相互联系的分散无序的众单个个体通过相应的原则及其方法组合成一个有机的整体,使单独个体之和大于每一个简单个体的相加之和。居、商及景一体化则是指将分散的居住、商业及景观联系在一起,产生最大的城市效应,实现建筑内部因素、外部因素及周围环境各个因素之间的整体协调。实现居、商及景一体化建筑设计不仅能够美观城市容貌,而且还能够使城市得到可持续发展,提高人们的居住环境、工作环境。

一、居、商、景一体化建筑发展历程

早在二十世纪三十年代,美国建筑师哈里森与洛克菲勒财团对纽约市的洛克菲勤中心进行建造,在前期阶段,哈里森借鉴英国建筑师英瑞斯“城中城”的设计理念;在设计过程中,将多种城市建筑相互交叉一起,进行立体综合的设计;在设计完成后,纽约市兴起了多种功能互补的大厦,同时在大厦内形成一个统一的交通网,将各个大厦联系起来,并将地下建造大型的购物商场、餐厅及娱乐设施等,地下形成强大的商业中心。最终,在纽约市逐渐兴起了居、商及景一体化建筑设计的浪潮。这种一体化的建筑设计逐渐得到流传,是美国城市复兴的先兆,同时也是现代城市兴起的雏形。至今为止,越来越多的城市正向居、商及景一体化建筑发展,已全面认识到一体化建筑设计的重要性。

二、居、商、景一体化建筑设计理念

现代建筑在设计过程中应遵循高品质、现代化的原则,实现居、商及景的高度统一。还应根据建筑现场的环境、地形及用地分块等,坚持实事求是的原则,合理利用每一块土地,充分发挥交通功能,建立有秩序的城市生活。为此,在进行一体化建筑设计时应符合以下几方面理念:首先,坚持“以人为本”。所有建筑在设计时应人文空间为参照,对各个形态的居住空间进行科学、合理布置,坚持“以人为本”的理念,时刻体现人文特点。其次,坚持整体原则。居、商及景有效整合,围绕中心区、交通轴线、景观等,通过建筑及景观、绿化的纵横穿插,实现住宅高低错落之感、商业琳琅满目之感等。最后,突出重点。实现商业步行街、中心景观广场、居住区的有机结合,形成天然的交通、景观、建筑一体化的局面,在交通上聚合小区、在景观上塑造小区广场等,突出居住区,形及商业的大集合。

在进行建筑一体化设计时,应强调均好性,当建筑整体空间塑造完成之后,各个小区及组团应围绕重点建筑形成整体一致的建筑景观。在各个利用组团出入口及不同地形,同时考虑交通的直入方式,进而有不同的选择。在住宅底层选用局部架空,进而做停车及绿化,选择组团的直插路方式进入到每户垂直交通位置。然后,充分利用各个基地的高差,设置地下停车库对积水并与小区内的景观进行自然结合,与园林建筑实现层次分明,进而创造出独特的小区景观。

三、居、商、景一体化建筑设计模式

从当前来看,居住、商业及景观等多种建筑的设计首先应符合实际地形、气候、风俗文化及人们需求等,这就要求在进行一体化建筑设计时,实现建筑间的空间组合及其功能组合显得非常重要。

1、形成互补模式。所谓互补模式是指将两者相互联系的建筑建立在一起,两者之间形成互补、共同发展的建筑融为一体,形成更加完善的整体。如:医院与药店可建立在一起,有利于病人在医院看完病后,出院后就能够看到药店,方便购买,促进商品流通。可将娱乐场所与饭店建在一起,由于近年来,生活水平不断提升,加上人们工作、生活压力较大,每到休息日时大部分人会选择出外轻松,而娱乐场所就成为了首选。当人们玩累后,就必须就餐饮食,而在娱乐场所附近建立饭店,可满足这类人群需求,同时促进该区域经济的发展。当前,很多大型商场也实现了娱乐、餐厅及健身等多种功能的融合,原本没有联系的建筑纷纷发挥出了最大的作用。

2、形成主从模式。所谓的主从模式是指一部分建筑为另一建筑服务,不同建筑的功能不同,一类建筑是另一类建筑的必须品时,若两者建立相邻,往往就形成主从模式,不仅方便人们的利用,而且还使建筑实现了应有的功能。如:对于人口居住密集小区,在小区附近往往会建立大型的生活超市、蔬菜市场及餐饮娱乐、休闲广场等,通过这些附带建筑的设计,为小区居民提供方便同时,也促进城市进程的加快。对于商务大厦附近,则可建立相应的商务会所、会议中心及高级娱乐会所等。由于商务大厦里大多是工作的白领阶级,一些较大的企业,在接待外来合作企业时,或本企业员工组织活动、聚餐、年会等,都需要特定的商务会所、餐厅等,即显示了本企业的礼貌待遇,也不失高端大气。一些白领阶层在忙碌一天的工作后,难免心情郁闷等,若在附近建立休闲娱乐场所,则可使这些白领人员放松,减轻疲乏。这些建筑若单个独立起来,可能作用没有联合起来的作用大。为此,实现主从模式,可促使建筑业的发展,提高生活质量。

3、形成统一模式。建筑统一模式是指两个建筑功能相同或相似的建立在一起,形成高度统一的模式。在日常生活中,最为常见的就是:小商品批发店铺、工艺品批发等,都会共同存在于某个小商品批发市场中,进入到该小商品批发市场,能够看到各种各样、形态各异的小店铺,都在销售相似的物品,甚至相同的,将其高度集中起来,方便了消费者的购物,为消费者提供不同的选择。又如:在火车站及汽车站附近,往往有多个公交车站点、地铁站点、出租车站点,同为出行的三种方式,将这几种出行方式集中起来,方便人们的出行,供人们选择适宜自己的出行工具。另外,我们还可见到大型的商业购物中心,大多位于人口密集、交通发达的地区,在该商业购物中心附近,往往有过街天桥、地下通道等,同时在地下通道、过街天桥的出口又有公交站点及地铁站点。而其中某个地铁站点又可能与消费者向往的某个休闲广场相连,在购物完成之后,可到休闲广场歇息,或者再选择下一个心仪的商场,继续购物,或者选择回家的车辆,直接回家。这种从地上到低下、从商场到休闲场所、从休闲到住宅,最终形成统一的整体。

四、结束语

伴随着城市化进程的不断加快,人们生活水平的提高,对工作、生活、休闲环境提出了更高的要求。为此,实现居、商及景一体化建筑设计是当前也是今后发展的趋势,通过将这三种有机联合起来,不仅方便了人们的生活、工作,而且还节约了原本缺乏的城市用地资源。当然,在今后的发展过程中,还需要政府积极引导、技术不断更新等,进一步加快城市化进程。

参考文献:

[1]李宝侠,鲁娜,刘亚茹等.西咸一体化对居民主观生活质量的影响因素分析[J].高等函授学报:哲学社会科学版,2011,(10):7-8,29.

第7篇

关键词:一体化设计 可持续发展 评估系统 增值效应

中图分类号:Tu-02

文献标识码:A

文章编号:1004-8537(2007)09-0094-03

一体化设计没有单一的确切定义,它表现的是一种独特,刻意的生态建筑设计方式。同其他方式相比,这种方式带来更多成功机会。现在一体化设计的从业人员越来越多,尽管每一个人的实际经验和见解各自不同,但绝大多数人对以下的定义都不会持反对意见:

①目标驱动:围绕可持续性这个首要目标,明确设定分目标,并以达到分目标为实施手段,最终实现总目标。

②有专人支持设计过程:这个人的主要任务不是设计或者参与设计,而是对整体设计过程负责。

③设计过程的构建:按正确的顺序处理问题,避免由于信息不完整而作出了不可更改的决定,最后导致项目陷入不良表现的处境。

④明确的决策:提供被明确理解的决策和解决重大问题的途径办法。

⑤参与面广:从业主到施工人员,每一个人在设计中尽其所能,分其所想。

⑥协作,使建筑设计师成为一名在前期过程中积极充当领队的人而不是单纯的形式创造者。

⑦系统整体的思路:产出的综合效益比各部分效益的总和更高、更经济。

⑧建筑概算:要求资金通盘考虑,使投资获得最佳收益。

⑨重复渐进:使先前决定能够不断融入新信息,变得更加完善。

⑩非传统的技术专长:可在必要时引用到设计过程中。

动机:可持续发展的紧迫性

可持续性是当今人类社会面临的最棘手的问题之一。当它与建筑联系在一起时,问题就显得更加复杂、不那么容易轻松解决。人类活动已导致生态环境退化,并直接对社会构成威胁。其中,建筑的设计、施工、使用和拆除占了相当的比例。比如在加拿大,大约30%的能源消耗和38%的温室气体排放是由于建筑原因产生的。在其他某些国家,这个比例更高,普遍达到了总能耗的40%。因此无论是业主、设计人员还是施工人员,我们都有条件和责任为此做些事情。

目标:可持续发展社会

可持续发展社会有几种不同的定义其中一种是布伦特兰(Bruntland)在《我们共同的未来》(1987)一文中给出的,它指的是“既满足当代人的需求,又不损害后代人满足他们需求的能力的发展。”

布伦特兰的定义很有先见之明,但在应用中仍需作适当的补充。这个定义的基本概念是物理意义上的生态社会可持续发展性,它已被科学界采用并纳入“自然步骤”框架中。自然步骤是实现生态社会发展所必需的“系统条件”。

布伦特兰定义和自然步骤系统条件为建筑的可持续发展目标确立了基本框架。其它有关可持续发展的主要思想还包括“精明增长”和“一个地球生活”基本框架。

向导:生态建筑评估系统

单纯凭借布伦特兰定义和自然步骤框架,还不足以实现可持续发展目标。我们可以通过构想什么是成功的标准来进行目标战略策划,然后加以逐步实施。实际上,各类生态建筑评估系统和环境能源评估方法已经为前期策划作出许多指导性方针。这些系统方法分类给出与建筑相关的环境影响、行动措施和监督原则。比如加拿大能源环境设计先导组织(LEED Canada)、绿色环球组织、走向绿色组织等等都有各自的评估系统,为我们追求可持续发展指明了方向。随着时间的演变,这些评估系统日渐成熟,实施起来会更为有效,建筑也更具有可持续性。

实施手段:一体化设计

虽然评估系统和节能设计工具指明了我们需要采取什么样的行动,但我们还是不一定知道从哪儿起步、该用哪些工具。保护环境是我们必需坚守的一个长期目标,一体化设计却可以使我们即刻受益。没有一个客户不希望以更高的效率花更少的钱建更好的楼。很显然,如果方案早在设计阶段能够得到完善,成本就有可能降到最低。一体化设计改变了设计的理念,极大降低了项目进行过程中设计变更的可能性,从而有效地控制了成本。这种设计方式的最大收益来自于发展曲线的起始段。一体化设计启动研讨会应当合理组织有影响力的各方参加,以一种建设性的方式支持项目的可持续性目标。

目标驱动

项目的大方向是保持可持续发展,但仍有必要将它明确细分为数个可管理的分目标。这些分目标不是仅用简单的术语表达,而是完全可以用业绩指标来衡量,以制定方针策略来达到的。有了它们,实现可持续发展的最终目的才得以保障。从这里开始,团队的工作转向各个专项环境目标。这些目标可以从评估系统中获得,它们至少应包含以下的明确目标:

①减小楼址影响。

②减小非楼址影响 比如暴雨径流、温室气体或其它排放物。

③降低能耗和水耗。

④改善室内环境质量和热舒适度,为居民提供健康环境。

⑤提高建筑废料的可利用性和回收性。

⑥提高耐久性、使用寿命和可维护性。

这些目标必需清晰在目、记录在案。它们是设计进程的重要环节之一,是具体设计和解决目标冲突的参照点。

增值效应(synergies)实例解剖

项目的各组成元素是如何在项目中体现作用?“增值效应”这个词经常与一体化设计联系在一起,它又意味着什么?让我们来看看下面这个普通例子。通常高性能夹层窗比满足规程要求的标准窗造价高,因此项目中一般不特别点明采用高性能窗。假如说具有太阳能控制的高性能窗可以减小空调负荷,而且其减低程度足以使机械系统的管道尺寸大大缩小,那么结构厚度和楼层高度都可以降低,机械、结构和楼面装饰费用也可以降低;也许由此而节省的费用足以弥补高性能窗的高成本。

如果建筑很高,我们还可以在总高度不变的情况下,增加一层楼。如果高性能窗和保暖隔热措施保证了窗墙的热工性能,就没有必要增加辐射式供暖来保证冬季的适宜室温;或者如果窗户性能足以抵抗夏季的炎热,情形又会怎么样?你就有可能找回6英寸的额外空间,又可以节省能耗。这些因素总体增加了客户的回报率,与此同时,还改善了围护结构的热工性能。

如果孤立地考虑其中每一种改善措施,费用都是无法承受的。只有一体化设计,在设计初期将机械结构工程师、能量模型分析师、成本咨询员、及物业管理人员召集起来,就建筑的围护结构热工性能及其影响,与建筑设计师进行共同商议,才能体现出上述的费用节省环节。如果不是在早期进行商讨,没有一个系统可以相互支持其它系统,也就不可能存在增值效应。

启动研讨会

一体化设计中最重要的是启动专业人员研讨会。其重要性在于:

①项目启动有个良好开端。

②各方统一目标。

③团队建设。

④尽量在前期阶段将问题暴露出来,以防后期的设计返工。

启动研讨会的主要目的是统一观点和目标。这一点虽是老生常谈,但其重要性往往被人忽视。优秀的团队都有一个共同的目标。成功的研讨会应创立目标共识,发掘团队内在的创造力和聚合力。 一体化设计研讨会应经潜心策划和精心安排,讨论内容可相应变化。有一本很好的手册叫《高性能建筑研讨会策划手册》,对如何策划安排一体化设计研讨会提供信息参考它可在美国能源部网站免费浏览。这本手册内容全面包括从基本原则、如何开始、如何策划、到如何举办以至会后跟踪等内容。它也提供了清单、日程、报告等样本文件。还有一个免费资源是《可持续社会规划发展设计研讨会规划导则》,在加拿大联邦住房署公司网站可以搜索到。

思维意识

所有参与成员都应拥有正确的思维意识,它反映在以下几个方面:

①必须拥有参与意识和主人意识。

②从整体观出发思考问题优化整体项目,不强调组成体价值。

③设立衡量标准和业绩量化评估。

④虚心接受他人意见。

⑤提出开放式问题,探求全新答案不设框、不落套。

⑥尊重团队每个人及其工作。

客户的接受

客户应当充分领略一体化设计的优势,并完全认可这种做法。应当相信,它的潜在回报是巨大的。这种设计方式提供不同的设计时段,设计成果可能也与他们通常看到的有所不同。总体上,一体化设计节省了设计的时间。也就是说,前期花的时间相对较长,而后阶段较短。所要求的系统设备也可能不同。最成功的项目出自于客户对新设计方式的深入了解和风险分担。

第8篇

关键词:太阳能;太阳能建筑;集热器;光伏发电;风光互补

中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:16749944(2013)10021903

1引言

新能源建筑实验实训系统由新型结构建筑物、太阳能风光互补发电系统、太阳能热水系统、智能化管理与控制系统组成,主要满足高职院校新能源相关专业(包括光伏发电专业、太阳能建筑一体化专业、太阳能光热利用专业及供热制冷专业)集太阳能光伏发电、风力发电、太阳能热水系统等综合应用的实验实训教学。

2新型结构建筑物

建筑物设计为一层尖顶结构,建筑面积150m2,南侧坡屋顶布置光伏发电阵列系统、太阳能集热器阵列系统,尖顶处设安全过道供参观测试。南墙采用双层结构,夹层空间分别与内外墙设进出风口,在冬季或夏季通过控制各风口的开关可调节室内温度。风力发电设备安装在建筑物旁。室内空间布置成多媒体教室。建筑外观如图1。

3.1.1太阳能电池组件(2kW)

由20块100W的太阳能电池板组成,正常使用寿命20年。采用多晶硅材料。单块太阳能电池板主要技术参数:最大输出功率100W,开路电压43V,短路电流3.28A,最大输出功率工作电压34.5V,最大输出功率工作电流2.9 A,最大系统电压50V, 尺寸(长×宽×厚)为999mm×823mm×30mm 。

3.1.2风力机(2kW)主要技术参数

额定功率2000W,额定风速9m/s,启动风速2.5m/s,工作风速范围2.5~25m/s,安全风速50m/s,额定转速360r/min,工作电压为标准DC48V,发电机型式为三相交流永磁,限速方式为机械离心变桨距,停机方式为手动/电动牵引变桨距,塔架高度6m,塔顶主机重量130kg,使用寿命15年。

3.2室内控制系统

包括控制逆变系统、储能系统、配电系统及电缆布线系统。

3.2.1风光互补控制器

包括采用了专为风光互补系统设计的液晶模块,可以显示蓄电池电压、风机电压、光电池电压、风机功率、光电池功率、风机电流、光电池电流、蓄电池电量状态,能够控制风机和太阳能电池对蓄电池进行限流限压充电。具有完善的保护功能,配有专用的远程监控软件,可实时监控系统的运行状态。风光互补控制器性能参数:卸载开始电压56V,卸载开始电流50A,卸载控制方式为PWM脉宽调制,显示方式为LCD(液晶屏显示),显示内容有蓄电池额定电压、风机电压、光伏电压、风机电流、光伏电流、风机功率、光伏功率,静态电流≤30mA,工作温湿度范围为-20~+55℃/35~85%RH(但无结露),保护类型有太阳能电池防反冲、太阳能电池防反接、蓄电池过充电、蓄电池防反接、防雷、风机限流、风机自动刹车和手动刹车,尺寸(宽×深×高)为425mm×430mm×170mm。

3.2.2控制逆变器系统

逆变器具有交流自动稳压输出,过压、欠压、过载、过热、短路、反接等保护功能。整机逆变效率高,空载损耗低。具有可选市电切换功能,当蓄电池欠压或逆变器出现故障的状态下,设备可将负载自动切换到市电供电,从而保证了系统的供电稳定性。逆变器主要技术参数:额定输出容量5kVA,额定蓄电池电压48VDC,逆变器输入过压保护68VDC,逆变器输入过压恢复66VDC,蓄电池过放保护电压42VDC,蓄电池过放恢复电压48VDC,空载电流1.33A,输出波形为纯正弦波,额定输出电压220VAC。

3.2.3储能系统

4.2太阳能热水系统工艺流程方案

源水经集热器上水泵5输送至集热器1,通过温度控制器9将达到设定温度的热水输送到储热水箱2内。然后再由输水泵7送至用水点。储热水箱内存水温度下降低于设定值的热水可输送至集热器再次加温,以使储水箱内热水时刻保持在设定温度范围内,保证用户全天候用水。太阳能热水系统运行原理:储水箱设有温度参考点T2,太阳能集热器设置温度测点T1,当集热器温度T1比储水箱水温T2高至设定温差上限时,太阳能系统循环水泵启动,提升储水箱内水的温度。当集热器温度T1比储水箱水温T2低达到设定温差下限时,太阳能系统循环水泵停止,集热器及系统管道中的水排回储水箱中(同时达到排空防冻的目的)。在需要辅助加热时,当T3温度低于设定值时或水位低于设定水位且水温低于设定水温时,辅能循环泵启动并通过辅能装置将水加热。当T3等于设定温度时辅能装置及辅能循环泵停止。

4.3智能控制系统

该系统的工作过程全部由主控箱来完成,主控箱内中心仪表,分别接收来自集热器水温探测器、储水箱水温探测器以及储水箱水位探测器的信号,根据不同的情况分别或联合驱动集热器上水泵、辅助热源上水泵起停,来达到收集热水、保存热量、应急供水和防冻抗冻等目的,使系统用户在任何情况下,任何时间内都能获取设定温度的热水。

5智能化管理与控制系统

5.1能源管理系统

计算各种能源的收入、消耗、储存情况。计算能源利用效率、能源价格、折合成标准煤,以及折合成碳当量等指标。基本管理职能:能源系统主设备运行状态的监视;能源系统主设备的集中控制、操作、调整和参数的设定;实现能源系统的综合平衡、合理分配、优化调度;异常、故障和事故处理;基础能源管理;能源运行潮流数据的实时短时归档、数据库归档和即时查询。

5.2自动控制系统

测试系统主机是一款功能齐全、操作方便、精确可靠的设备,应用了最新的显示技术、微电子技术、数据存储和通讯技术,由液晶屏、按键、ARM微处理器为核心的主板、主电源、外供传感器电源等构成,包含丰富的显示画面、灵活的操作方式以及强大的记录、运算、控制和管理功能,大容量数据存储器,可连续存储数据200d以上,数据采样速率高于0.2s/通道,工业控制标准设计,便携式防震结构,大屏幕液晶显示屏,轻触薄膜按键,操作简单。适合于恶劣工业环境。太阳能光伏发电系统、风力发电系统、太阳能集热器系统以及负载系统由PLC进行控制。太阳能发电、风电系统均可由通讯实现数据共享。

6结语

能源发展转换的规律就是从高碳到低碳,最后走向无碳。在西方发达国家,建筑用能已占全国总能耗的30%~40%,建筑节能意义巨大。新能源应用于建筑,尤其太阳能是当今建筑节能主流方向,国外太阳能建筑已经发展到主动式太阳房阶段,“零耗能建筑”也开始投入商业化运行。

参考文献:

[1]刘鉴民.太阳能利用原理技术工程[M].北京:电子工业出版社,2010.

[2]吴佳梁. 风光互补与储能系统[M]. 北京:化学工业出版社, 2012.

第9篇

关键词:建筑设计;景观设计;一体化:设计理念

中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:

一、我国大都市建筑景观的现状

近几年来,我国的城市化进程不断的加快,到目前为止,我国的城市化水平已经达到了36%,根据世界城市化进程的标准,城市化的水平达到了30%以上,城市化进程就进入了快速发展的阶段。因此我国现在正在处于城市化快速发展的阶段,尤其是我国家加入了世贸组织以后,我国的经济建设和人们的生活水平得到了前所未有的提高,所以更多城市和地区顺应这个历史发展的潮流,加快了城市化的发展,有更多的人涌进了城市,开始了新的生活、学习和工作,所以人们对于住房的需求也是不断的加大,因此在大都市里有更多的建筑物林立,并且随着城市化的进程不断的加快建筑物的建设数量也在不断的加快,并且城市的使用面积不断的减小,建筑物的密度不断的加大。街道的车水马龙,拥堵现象十分的严重,随着人们对于物质得到了充分的满足情况下,更多的是追求精神的享受,因此人们对于居住条件和环境的要求也不断的提高,但是就目前城市化的发展来看,城市建筑和景观处在了严重的不协调的情况中,这显然是和人们要求的生活环境是相悖的,而且也严重的阻碍了城市建筑功能的发挥和城市建筑景观的价值,因此合理的设计建筑景观,突破建筑物的边界,在建筑景观一体化的指导下,使得城市建筑和景观更加的协调,更好的满足人们的居住和生活的需求。

建筑景观一体化设计的主要的策略

1、调整建筑边界形态

建筑的功能是形成建筑边界的内因,因此,突破建筑边界要从功能出发,利用外部和内部能的过渡,将建筑边界转换成可使用的场所,从而促成这一区域社会交往活动的发生。

具体的做法,可以从《交往与空间》这本书中得到启发。虽然该书主要是基于住宅案例的分析,然而盖尔在其中提出的柔性边界的概念和几点重要原则可供参考:其中包括室内的活动能自由地流动到室外,室外区域必须紧挨房间布置,入口的设计应在功能上和心理上方便人们通行,中间走廊、多余的门,尤其是室内外的高差都应避免,室内外应在同一水平面上,方便活动的内外流动。

在A办公园区项目中,如果按照建筑原有的做法,入口台阶便成了内外交流的阻碍。它使入口与建筑内部、建筑与内庭院、内庭院与外部环境之间人的活动和心理体验难以顺畅连通。因此,设计中将台阶整体外移至室外广场的边缘,在入口前留出短暂停留的空间。同时,两侧沿建筑增加平缓坡道,便于从主干道路直达建筑入口。这样,存在于建筑边界的阻碍就被消除了,人们可以很自然地进入室内,再进入庭院。这一区域经过调整,成为了真正意义上的既内又外、既公共又私密的一体化环境空间。

另一方面,将广场边缘的台阶拆分成高差较小的平台,按600mm高分成三段。从建筑内部到入口再到室外广场,空间得以自然延伸。同时,加强了建筑室内与内庭院的联系,尽可能地减少墙体的阻隔,内外无高差,硬质或半硬质铺装区域与外墙直接衔接。这样,建筑与景观边界的感觉被模糊,两者不再是非此即彼的对立关系,而是一种交织融合的共生关系。正是在这种模糊感和复杂性中,人们体验到了一种整体和谐的人性化环境空间。

图1-a中央广场

图1-b 办公楼入口庭院

图1-c办公楼入口台阶

图1-d 内庭院

2、建筑元素与景观元素相结合

在建筑边界区域,通过建筑元素与景观元素的巧妙结合,创造出一些独特的形式。这种形式介于建筑和景观之间,既是建筑也是景观,两者是共生的关系。彼此之间在保持各自特质的基础上,交织融合,互相支持,塑造出一体化整体环境。

在B绿地家世界项目中,为了创造出新颖独特、现代大气的一体化广场环境,我们通过与建筑师反复协商,将办公楼主入口玻璃雨篷与广场水景合二为一。水沿着建筑雨篷侧面直接流入景观水池,成为水景不可分割的一部分,而水池边缘同时又是建筑入口坡道的边界。通过这种共生关系,重新定义了建筑与景观的一体化边界(图2)。

图2-a入口广场

图2-b入口广场

3、采用一体化细部设计

赛维在《建筑空间论》中指出:所有的空间只要视线被遮挡,不管是石砌墙还是成行的树木或护岸,都呈现出与建筑空间中所感到的同样的特征。因此,在建筑外环境中可以运用景观元素来构筑空间感,同时,采用一体化的细部设计,使建筑在景观中得以延伸。当然,这种延伸必须以人在其中的活动方式为主导,正如有机建筑寻求创造一种不但自身美观,而且能表现居住其中的人们有机的活动方式的空间。

在C项目中,为了在城市中心地段狭小场地中创造出豪华公寓的户外环境,同时与近在咫尺的商业办公楼协调统一,采用了将景观设计与建筑在细部上完全整合一体的设计策略。首先,在公寓入口处增加了入口门楼,其尺度、材料和细部做法与建筑一致;其次,运用特色水景墙体与地下车库出入口结合,在满足功能的同时,营造出高档住宅庭院氛围;同时,大型乔木、密植绿化与建筑墙体结合,建立起与高层建筑空间围合尺度一体化的绿化空间尺度(图3)。

图3-a公寓入口

图3-b水景墙

图3-c 绿化空间

4、完善和强化建筑规划空间格局

按照西蒙兹(Simonds )的观点,人们规划的不是场所,不是空间,也不是内容,人们规划的是体验。因此,在设计中要将人的活动和体验作为衡量标准,将整体环境看作建筑与景观组合成的多维综合体,在其中建立空间体验和心理体验,以产生出令人难忘的场所特征和独特的场所感。

实践中常常是建筑规划设计基本完成后才开始景观设计,然而.为了达到建筑景观一体化,面对现有的建筑规划形态,我们必须寻找一条实际可操作的途径。因此,首要的工作在于对各种既定条件的解析,看看是否有改善的机会,尤其是在建筑边界区域寻找突破的可能。

D项目建筑规划有三个主要特点:①建筑完全对称,强调办公楼群的气势;②南北主入口广场抬高一层,设大台阶、大广场;③东西两侧绿化坡地,由地面逐渐下沉。与中央居场地下休息厅相接。为了达到一体化效果,景观设计的重点放在完善和强化这些特点上。

首先,采用了完全对称的格局,设计风格上以规则的几何形体重复阵列为主,进一步加强轴线对称的感觉;其次,通过大型跌落式水景,与大台阶结合,形成气势恢宏的一体化前广场;其三,在中央剧场地下休息厅前设小型户外休息广场,此处无高差,自由出入,同时,通过喷泉水景与绿化坡地相接,自然形成人们在室内外交流和休憩的连续场所(图4)。

图4-a南入口

图4-b跌落式水景

图4-c剧场休息厅下沉广场

在这里,人们可以轻松漫步,从城市进入广场,然后拾级而上抵达入口,或从绿化坡地缓缓而下经过庭院进入剧场。人们的活动由室外到室内,从环境到建筑,几乎没有障碍。许多开敞的、半开敞的,室外的、半室外半室内的场地,可供人们接触、交流,或开展各种活动。

5、突破传统的艺术限制,利用艺术新领域展现景观个性化设计

对于城市建筑景观设计来讲是一门艺术,所以它就和其他的所有的艺术有着千丝万缕的联系,所以在当代的建筑景观的设计中不但要吸取当下最流行的时尚设计的元素,更多还是对现代艺术的丰富的表现形式中吸取丰富的设计源泉。所以建筑景观的设计者要突破传统的艺术得限制,在艺术层出不穷的今天,在纯艺术和其他艺术之间的界限已经相对模糊了,所以设计师们在充分的考虑到人们的居住环境,更多的是要吸收电视、电影、戏剧、音乐、建筑等等的创作手法,于当代的艺术相结合,保持建筑景观的设计与艺术之间的联系,这样就能最大限度的满足人们对于生活环境中的视觉享受了。

三、结语

第10篇

关键词:建筑形态;太阳能;热水系统

中图分类号:TU822+.1

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2009)06-0231-02

1前言

太阳能热水系统与建筑一体化的承载主体是建筑,随着人类文明的发展,建筑不再仅仅作为避风雨、御寒暑的简单场所,现代建筑已成为社会生产力的重要体现。以建筑类型来讲,近代资本主义大生产的出现使社会生产力迅猛发展,伴随着机器的生产出现了规模巨大的新型工业厂房。特别是由于生产力发展基础上人类物质生活和精神生活产生的巨大变化,对建筑提出了许多新的、前所未有的功能要求,在建筑功能的驱使下,才相继出现象原子能发电站、可容万人的体育馆、超高层建筑等新的建筑类型。在人类文明高度发达的今天,传统化石能源的来源逐年递减,人类对化石能源的过渡依赖导致环境持续恶化,同时人类对生活品质和居住环境的要求又在不断提高,为解决能源环境矛盾把可再生能源引入到耗能大户建筑中,将其完善成为具有独立能源,自我循环式的新型建筑,这是建筑发展的重要趋势。

从古代建筑的构图原理到现代建筑的技术美学,建筑始终遵循多样统一形式美规律的普遍原则,以简单的几何形式求统一,重视均衡与稳定的审美观念,强调建筑要素的主从与重点,对比与微差,建筑形式的韵律与节奏,建筑构成的比例与尺度。以新建筑观点来看,古典建筑不能作为美的唯一典范,但过分夸大建筑功能和技术对建筑形式的决定作用将会使建筑变的呆板,枯燥。因此太阳能热水系统与建筑集成是在保证系统功能可靠的同时不违背建筑形式美规律的普遍原则,应以系统和建筑的和谐统一为主旨。

建筑的形式与内容应一致。太阳能集热器作为太阳能热水系统的关键部件同时又是整个系统中所占空间最大的部分,它在建筑中的布局将直接影响整个系统与建筑的结合效果,在保证集热器集热性能的同时应重视建筑的整体形象,遵循建筑美学原则。

太阳能装置与住宅一体化的造型设计应当充分考虑到其住宅建筑的特点。首先,住宅都是由套型组成,没有大空间,平、立面结构和造型一般比较规整。其次,房间的功能性限制大,非常强调自然采光和通风。第三,住宅受造价限制以及节能对形体的要求,外墙也应当尽量平直。由于住宅的这些特点,在造型处理上可以有大的体量变化,但一般很难打破层、套等单单性因素的限制。实际中常常利用相同元素的重复、增减来达到艺术效果。从这一点来看,住宅的造型设计较之公共建筑更有难度。但从另一角度来看,住宅内部严谨的结构性和功能的主导地位非常符合技术美学所强调的逻辑性及目的性。太阳能装置与住宅一体化的设计在住宅中表现技术美学是可行的。

2太阳能热水系统与建筑有机整合一体化设计

太阳能热水系统与建筑有机整合一体化设计,成为建筑不可分割的一部分。

要使太阳能热水系统真正与建筑有机的结合在一起,需要系统与建筑的整合一体化设计,即在设计建筑伊始,将太阳能系统所包含的所有内容都当作建筑不可或缺的元素加以考虑,使之成为建筑组成的一个部分,而不是附加的多余构件。

2.1太阳能装置与屋顶的结合太阳能装置与屋顶结合有其特有的优势:

首先日照条件好,不受朝向影响,不易受到遮挡,可以充分地接受太阳辐射;其次系统可以紧贴屋顶结构安装,减少风力的不利影响;再次可以代替保温隔热层遮蔽屋面,减少屋顶夏天的热负荷。

(1)太阳能装置与坡屋顶的结合

坡屋面是近十几年来低层和多层住宅的主流形式,在坡屋面住宅太阳能热水器与建筑一体化设计中,最重要的是南向坡面的利用。由于南向坡面倾角大多与集热器角度接近,所以能较好地体现集热器与建筑结合的效果。

建筑设计宜根据集热器接收阳光的最佳倾角,即当地纬度±10。来确定坡屋面的坡度,如建筑设计对坡屋面的造型或空间有特殊要求,亦可根据坡屋面的坡度调整集热器角度。与坡屋顶组成一体的太阳能集热器,其主要特点是在做好防水处理的屋面上,铺设屋面与集热器共用的防渗漏的隔热保温层,在隔热保温层上放置太阳能集热部件,这种屋面由于综合使用材料,不但降低了成本,单位面积上的太阳能转换设施的价格也可以大大降低,有效地利用了屋面的复合功能。

(2)太阳能装置与平屋顶的结合

在住宅平屋面上设置集热器,对住宅的朝向无特殊要求,集热器支架与屋面的连接构造简便,系统管线易隐蔽,对建筑立面无影响,且屋面便于上人安装维护。随着住宅建造水平的提高,平屋顶形式向多样化发展,集热器可与女儿墙、楼梯间、构架等元素组合,创造出多样的造型。集热器在平屋面上设置需注意,集热器在平屋面应整齐有序排列,前后两排之间应留有足够的间距,以满足当地4h的集热器日照条件。集热器以一定规律排列,使建筑轮廓线丰富。

2.2太阳能装置与墙面的结合

对于多层住宅而言,外墙是与太阳光接触面积最大的外表面。单从太阳能利用角度而言,太阳能集热器可以结合集热墙设计,让整个墙体都成为集热器;或者作为附属构件依附于外墙表面。考虑到住宅立面,一般采用后一种方式与墙面结合。

在多层住宅中,把集热器设置在建筑外墙面上具有管线较短,安装、检修方便等优点,且能补充屋面上摆放集热器面积的不足。集热器设置在外墙面上的方式较适于局部热水系统的管理、维护。

住宅建筑南向外墙面非常有限,设置在外墙面的集热器要处理好与阳台、窗、空调机位等住宅立面元素的关系。

集热器设置在墙面上,特别是镶嵌在墙面时,在保证建筑功能需求的前提下,尽量安排好集热器的位置(窗间或窗下),调整集热器与墙面在立面上的比例,并将集热器与墙面外装饰材料的色彩、分格有机结合,处理好集热器与周围墙面、窗户的分块关系。建筑设计应为墙面上集热器的安装、维护提供安全便利的条件。

3太阳能热水系统与建筑构件结合一体化设计

将多层住宅中大量重复的建筑构件如遮阳板、阳台等与太阳能装置有机整合,在供给能源的同时可以为建筑增加迷人的细部。

3.1太阳能装置与阳台的结合

集热器设置在住宅建筑阳台栏板上的方式也是一种重要的发展趋势,集热器、贮热水箱、空调室外机等设备可利用阳台空间集中统筹布置。

多层住宅中,安装在屋顶上的集热器对于下部楼层的用户连接管道较长,热损失大。相比之下安装在阳台上的集热设备则具有便于察看,连接管道短,土建工程量少等优点。经常设计与封闭阳台结合为一体的太阳能热水器,在框体内下部固定太阳能集热器,中部为窗户,上部装着带保温壳体的储水箱,集热器通过窗户两侧的连接管分别与储水箱连通,集热器中的水受太阳辐射升温与水箱中的水循环换热,热水由出水口流出供洗浴之用,冬季还可开启活动保温后盖向室内供暖。它充分利用建筑结构特点,改变了现有太阳能热水器独立安装的形式,既为用户提供了洗浴用水,又起到封装阳台的作用,不影响通风透光,并且具有重量轻、安装简便、造价低、外形美观等优点。但与阳台结合的热水器存在着在纬度较低地区的建筑南墙上,夏季集热量不高及自然水压低的缺点。故通常可用于较高纬度地区,并可采用不需将水箱置于热水器之上的直流式热水系统或加设小水泵解决上述矛盾。

3.2太阳能装置与遮阳的结合

比较理想的一种情况是将支架安装在窗户的上方,除支架外其余部分可以收起。夏天使用时,将集热器设置适当位置和角度,在集热同时起到窗户遮阳的作用。在冬天,将集热器收起来,紧贴窗上墙面,不影响窗户的采暖采光,也不耽误集热器的工作。在外挑支架上设有档位,可使集热器在不同季节分别处于最佳的倾角。集热器的打开和收起可利用下端的拉杆完成。集热板和遮阳板的结合不仅可以为建筑在夏天提供遮阳,还可以使入射光线变得柔和,避免眩光,改善室内的光环境,而且可以使窗户保持清洁。但同时应该注意到高效率的集热系统并非一定是高效率的遮阳系统,应该对其位置和倾角进行科学的计算和设计。遮阳系统是建筑造型艺术的一个组成部分。随着遮阳在现代建筑中的普及,建筑师已经把外遮阳系统作为一种活跃的建筑语素和不可或缺的装饰手段加以组合运用,创造出了独特的建筑造型和特殊室内光影效果及空间形态。外遮阳对建筑形态的影响表现在如下四个方面:

(1)韵律美和尺度感连续的窗洞与线式的水平遮阳构件可作为建筑的基本构图要素,运用这些“线”造型打破建筑立面上一成不变的“面”元素,在优美的线条中,体现出建筑自身的韵律。同时,通过“线”造型的间隔和比例可以划分建筑的楼层和高度,增强建筑的尺度感。现代建筑中的线式遮阳设施构造日益复杂多样而且形式精巧,可以大大的丰富建筑立面细部。

(2)光影效果与层次感光线是建筑艺术的灵魂,光线直接参与了方案构思、形象造型、环境再造、气氛烘托等艺术创作的全部过程。如果说建筑是凝固的音乐,那么光和影则是主音与和弦,光影的交响能营造出美妙的气氛,能使看似一般的建筑产生戏剧性的变化,甚至能化腐朽为神奇。而建筑师对建筑外表面处理方式直接体现他对光价值的理解程度。借助太阳能遮阳系统作为重要的光影造型元素,可以体现现代建筑美学的秩序感和稳定感。在光影中,不仅丰富了建筑立面层次和空间领域感,而且强化了建筑刚毅的个性。

(3)虚实对比与凹凸变化不同形式的遮阳板在很大程度上影响了建筑的立面造型,如果处理的好,会使建筑更加协调生动。比如,竖向与横向结合的综合式遮阳板既提高了遮阳效果,又可作为立面从实到虚(实墙到玻璃)二者的过渡部分,强烈的虚实对比赋予建筑鲜明的个性,充分展示出建筑的结构美。

(4)节奏感和动感由于一年中的不同季节,一日中的不同时间,以及天空中的云量的瞬息变化,针对不同状况调整遮阳构件的遮阳效果是必不可少的。可调节式外遮阳的遮阳性能好,由于可灵活操作,人们可自主对遮阳、对外视线、通风等状况进行调节,所以受到人们欢迎,而且也是今后遮阳设计的趋势。

3.3太阳能装置与装饰构件的结合

集热器的利用还可以体现在住宅部件和材料的处理上。近年多层住宅常在顶部或外凹部拉梁采用特有的体形或符号来加强标志性,以避免单调的感觉。太阳能集热器由于采用了吸收性涂层而具备特殊的色泽和质感,其表面非常光亮,如果将其与住宅的装饰构件结合设计,可以起到装饰的作用。

4结论

在常规能源日益耗尽的情况下,太阳能与建筑一体化设计已越来越引起人们的关注,逐渐成为建筑节能的主要研究方向和发展方向。本文主要从建筑学的角度,针对太阳能热水系统一体化进行研究,指出太阳能热水系统在与建筑结合上所存在的问题,并提出解决的办法。

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.中国计划出版社,1999:29~32.

第11篇

关键词:建筑结构 课程设计 课程实践

一、高职高专开设《建筑结构》课程的必要性

“高等职业教育”具有高等教育和职业教育的双重角色,是为适应社会进步对各种专业人才的需求,加强应用性为原则,培养了解基本专业理论知识,掌握基本技能的高等技术应用型人才为目标的高等“技术教育”。

高职高专建筑工程技术专业主要培养面向施工单位、监理单位施工员、质检员、预算员、监理员等岗位为主的应用型人才,他们必须具备服务施工组织安排的能力,《建筑结构》这门课程正是解决识读结构施工图、领会设计意图的一门课程,所以,高职高专开设《建筑结构》这门课程非常有必要。

二、高职高专《建筑结构》课程教学要求

《建筑结构》是建筑工程的专业必修课程,是一门培养动手能力的专业课程。课程以钢筋混凝土结构施工为主线,主要内容有钢筋混凝土材料,钢筋混凝土结构设计原理,受弯、受压、受拉、受扭构件承载力计算,钢筋混凝土结构正常使用极限状态验算,肋形楼盖结构设计和预应力混凝土结构等章节。《建筑结构》是一门理论与实践紧密结合的学科,该门课程主要培养学生正确绘制和识读结构施工图、正确领会设计意图和根据图纸正确技术交底和指导施工等方面的工程技术能力。

三、《建筑结构》课程教学设计

1、合理安排教学环节,理论与实践并行,突出实践

建筑工程技术专业的学生大多都在建筑施工单位工作,所从事的工作,既要求掌握一定的理论知识,又特别要求具备实践能力,比如建筑材料的应用,结构施工图的识读,施工组织与管理等等。在课程教学中,加强实训基地的建设,构建实践教学体系,突出实践教学环节,充分利用实训室、校外实训基地等各种教学资源,使学生真正实现理论与实践相结合,使学生学过相关课程后具备相关的实践能力。例如,受弯构件课程完了,安排学生到建筑实训基地学习梁钢筋的绑扎,CAD制结构图绘制实训,让学生充分认识受力钢筋、弯起钢筋、架立钢筋和箍筋,并模拟钢筋骨架的放置,让学生充分了解各种钢筋所起的作用,做到知其然,知其所以然。课程结束后安排学生到项目施工现场参观学习,指导老师在实践过程中利用建筑结构相关知识引导学生去发现施工过程中存在的问题,并请经验丰富的技术人员给学生们讲解施工工艺、施工方法和容易产生的质量弊病,然后指导老师再把学生从实践引到理论上,用理论知识来解决实践过程中出现的问题,如此全过程连续进行,循环往复,理论指导实践,实践渗透理论,加深学生对理论知识的认识深度,强化学生的动手能力和对知识的运用能力。

2、优化教学内容,弱计算,重构造

本课程按照“施工员”职业标准,以施工企业施工员、质检员等岗位需求为导向,确定我们学生要掌握的知识、能力、素质来选取和改革课程教学内容,并以“必须、够用” 为度。

我国现行结构设计是以概率论为基础的极限状态设计方法,是半经验半理论的一种设计方法,构造措施是长期科学试验和工程经验的总结,这些构造措施可防止因计算中没有考虑的因素的影响而造成结构构件开裂和破坏。同时,有些构造措施也是为了使用和施工上的可能和需要而采用的。

我们学生大部分就业于施工企业,他们可以不会进行结构设计,但一定要能照图根据规范要求正确指导施工,因此,我们进行教学内容安排时,要求学生了解基本的计算方法之外,必须重点讲解构造要求,最好以图文并存的方式来讲解构造要求,让学生懂得进行钢筋混凝土施工时,除了按规定放置必须的钢筋以外,钢筋的切断、连接、锚固,跟混凝土的相对位置等还必须要满足有关的构造要求。

3、应用PPT、三维立体图和施工录像等现代化教学手段

《建筑结构》课程反映实践的内容较多,在教学手段上,积极引入现代化教学手段―多媒体教学,激发学生浓厚的学习兴趣,提升课堂的品质和内涵,提高教学的效率与教学效果。

相对于传统教学手段,多媒体教学以形象生动的PPT画面、三维立体示图、施工录像等方式来展现教学内容,有利于激发学生浓厚的学习兴趣;而且多媒体教学手段能够把项目实施过程以施工录像形式“搬进”课堂,实现“课堂与实训室的一体化”。经过多年的努力,我们收集了大量动画、三维立体配筋图和钢筋绑扎、焊接实例,实现了将理论教学与实践教学融为一体。但多媒体传输信息量大、传输速度快,在教学过程中要针对不同层次的学生适当调整授课速度。

四、《建筑结构》课程教学课程实践

1、改进教学方法,强化学生岗位角色观念和团队协作能力

在实训时,采用分角色教学法,例如,在进行钢筋骨架结扎时,安排一部分学生作施工员,进行钢筋的下料、绑扎、模拟钢筋在模板内的放置工作;安排另一部分学生作质检员,进行钢筋工程质量验收工作,检查钢筋骨架中每一根钢筋的放置位置、间距和混凝土保护层厚度、受力钢筋与架立钢筋是否倒置等;安排另一部分学生作监理员,在自检合格的基础上,再进行一次严格验收。将实训教室设为“工程部”、“质检部”、“监理站”,让学生进入了实训教室,就有步入工作岗位的感觉,争前恐后地去完成各自工作任务,让学生融入团队协作的氛围中,进行角色锻炼,强化学生岗位角色观念和团队协作能力。

2、导入规范,鼓励参赛,培养学生职业技术技能

专业课程教材大部分内容是从规范上摘取的,但具有不全面、滞后于新规范等特点,所以我们在教学过程中要注意规范的导入,讲解规范的来历,规范的更新过程,有意识培养学生养成学习规范、应用规范等职业技术能力;鼓励学生参与省内外各种竞技比赛项目,开展竞技训练,选拔优秀选手参加校外比赛,调动学生积极性,促进学生学习和训练。培养学生制图能力、结构骨架加工能力,为识读结构图垫定良好的实践基础,真正做到“授人以渔”,将来走上工作岗位后,遇到问题,他们知道通过查阅设计规范、施工规范等来解决相应的问题。

四、结束语

第12篇

关键词:太阳能;现代建筑;结合;一体化;措施

一直以来,我们在实际中大量应用各种常规能源,例如天然气、石油、煤等,其中大部分是不可再生和不可循环利用的能源。可是太阳能是一种清洁的、可再生的能源,当前已经开始应用于各个方面,同时我国已经启动了太阳能和建筑一体化的市场。城市的主要示范项目是光伏屋顶和光伏幕墙,农村的主要光热项目是太阳能热水器和太阳能房。

1 太阳能应用于建筑系统的意义

太阳能具有较大的储存量,并且属于可再生资源。同时在所有的生态自然资源中是清洁能源。所以在建筑设计中,对太阳能资源进行合理的利用,例如光电玻璃、光电屋顶、电力强等,可以将接收到的太阳能转化为电能和热能,供建筑物使用。加强开发和推广太阳能建筑一体化不仅降低了其他能源对环境的污染,还可以缓解紧张的用电。

2 技术情况

当前,自然环境遭到破坏,并且出现了能源危机,有效开发环保节能住宅配套产品是一个重要问题。太阳能是一种免费和清洁的能源,已经应用在住宅建筑中,对促进可持续发展有重要作用。经过多年的研究和开发,太阳能已经可以转化为生产力。我国已经有上千家涉足太阳能热水器的企业,并且仍然在不断扩大应用范围。住宅建筑中将太阳能和建筑结合是一个新的研究问题。

同时,太阳能建筑系统符合绿色能源和新建筑理念,太阳能是将来最安全和理想的替代能源。太阳能的利用转化率是10%到20%,所以开发太阳能的利用还有待开发。太阳能和建筑一体化有自身的特点:在环境的总体设计中纳入太阳能的利用,融合了建筑、技术、美学,促使太阳能设施融合在建筑设计中,促使两者有机结合,消除传统太阳能结构带来的影响;在设计中使用太阳能设施部分或者完全代替屋顶覆盖层,有效降低成本,提高经济效益;建筑一般分为平屋顶和斜屋顶,通常覆盖式应用于平屋顶、镶嵌式应用于斜屋顶;此项技术综合了太阳能利用、建筑以及流体分布等技术。

3 同步设计和施工太阳能热水系统和建筑

太阳能同建筑一体化指在不破坏和影响建筑外观以及结构的情况下,结合已有的建筑条件,在建筑中安装太阳能光热系统,并且促使两者融为一体,不仅节约了资源,也满足了建筑的使用需求。

具体设计太阳能热水系统时,如果将太阳能热水系统应用于高层建筑时,要结合建筑外观整体,设计美观的外观。此外,集热器的安装形式要符合建筑物屋面形式。如果将太阳能热水系统应用于别墅,在安装时要采用嵌入式,促使其成为屋面的一部分。此外,如果建筑此时处于水电安装阶段,就要同步安装建筑水电和太阳能热水系统,提高太阳能热水系统和建筑的一体化程度。

4 太阳能同现代建筑一体化的措施

4.1 加强经济激励

政府要加大投入资金,制定鼓励应用太阳能的优惠政策,不断拓展经济激励的范围,促使资金引导作用进一步扩大。因为太阳能建筑一体化项目前期管理工作具有较广的范围和较强的政策性,所以,可以以政府为主导,主动引导和支持太阳能建筑一体化,在此基础上,太阳能现代建筑一体化可以有效克服困难,获得较好的效果。因此,政府支持可以有效推动此项工作的进行。

4.2 加强建设标准化的体系和规范

首先,在实际生活中要加强建设标准化的太阳能建筑一体化的体系和标准,也要结合实际对此项工作的具体要求,进而加强研究有关方面的生产以及研究,并且和有关的配套标准结合,不断推动和应用太阳能。目前,需要对相关规范进行修订,例如太阳能热水工程和建筑一体化的验收标准等,通过对标准不断修订,有效建设技术标准体系,形成一套完善的太阳能和建筑一体化标准体系。

4.3 加强太阳能和现代建筑一体化的相关技术研究

国家和有关政府部门要加强研究和发展太阳能光热以及光伏技术,进而升级产品以及技术,有效提高太阳能和建筑一体化。以当前的实际情况相结合,我国当前的太阳能建筑一体化建设重视引进技术,缺乏自主创新。最限制太阳能建筑的是无法安全的结合电池和建筑,并且促使其结合之后具有较好的散热性。面对这个问题,我国应该将光伏产业机电设备制造产业组织起来,促使这些产业的企业相互配合,不断创新技术。

4.4 加强建设人才

我国有关政府以及部门加强创新和开发太阳能建筑产品的技术,也要对有关的建筑设计人才进行培养,持续提高专业人才的知识水平和技术能力,从根本上推动太阳能和现代建筑一体化产业的发展。

5 结束语

太阳能具有丰富的蕴藏量,不断开发太阳能,增加应用可再生能源,提高可再生能源利用在能源利用中的比例,对能源结构进行合理的调整。此外,市场增加了对太阳能建筑一体化的需求,此项技术也日趋成熟,开始扩大太阳能建筑一体化的应用。同时,随着人们不断提高对环境的要求,更多的人将会选择太阳能建筑一体化,节约更多的能源,创造更好的环境,创造更大的经济和社会效益。

参考文献

[1]柴陆修,张旬.建筑节能对建筑设计发展的影响分析[J].门窗,2007(12).

[2]王兰.建筑材料在建筑设计实践中的应用[J].经营管理者,2010(23).

[3]张松.浅谈我国建筑设计中节能材料的应用[J].价值工程,2010(12).

[4]靳开岩.建筑节能设计的理念与应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(08).

[5]李佩璇.浅谈太阳能建筑一体化在福建的应用[J].福建建设科技,2009(03).

[6]肖雯.浅谈太阳能与建筑的一体化设计[J].广东建材,2009(08).

[7]庄剑英.建筑节能与节能建筑材料[J].建筑节能,2010(5).

[8]赵岩,张洪臣.太阳能与建筑一体化应用的研究[J].科技资讯,2010(8).