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【Abstract】Green building is the development direction of the entire architectural design, global warming, ecology increasingly serious, in order to protect the environment, the architectural design of the increasing demand for eco-friendly. Shanghai Jiaotong University Affiliated Ruijin Hospital Cancer (proton) Center (hereinafter referred to as "proton Ruijin Center") is Shanghai's first to achieve "green building Samsung standard" of the hospital project. From planning, building, structure, HVAC, plumbing, electrical, intelligent control and other aspects of well-designed, predetermined criteria. Green Building green is only part of the hospital, better medical efficiency, energy management in order to achieve the exact green hospital.
【Key words】Samsung green building people-oriented standard green hospital
引 言
2015年10月20日,家住建部網(wǎng)站公示《關(guān)于2015年度第十一批綠色建筑評價(jià)標(biāo)識項(xiàng)目》,上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質(zhì)子)中心項(xiàng)目獲得公共建筑類三星級標(biāo)識評價(jià)。項(xiàng)目是由上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院、華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司技術(shù)中心、上海現(xiàn)代華蓋建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司三家單位共同申報(bào)的。在綠色建筑評價(jià)體系中也是上海首個(gè)取得“綠色建筑三星標(biāo)準(zhǔn)”的醫(yī)院項(xiàng)目。目前,三星標(biāo)準(zhǔn)是國內(nèi)綠色建筑的最高標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)必需達(dá)標(biāo)35項(xiàng),瑞金醫(yī)院腫瘤(質(zhì)子)中心項(xiàng)目超額達(dá)標(biāo)39項(xiàng)。
1.綠色建筑的概況
綠色建筑起源于20世紀(jì)70年代初期能源危機(jī)的“節(jié)能建筑”風(fēng)潮,進(jìn)入21世紀(jì)后已得到了深入發(fā)展并被付諸實(shí)踐,在發(fā)達(dá)國家逐步完善,形成了較成體系的設(shè)計(jì)方法、評估方法,各種新技術(shù)、新材料層出不窮。一些國家綠色建筑的發(fā)展已初見成效,并向著深層次應(yīng)用發(fā)展。建筑是人類文明的最重要產(chǎn)物,但耗費(fèi)了地球大量資源,建筑業(yè)已成為最不可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。當(dāng)今世界隨著全球能源危機(jī)、污染加劇、環(huán)境惡化等問題的日益嚴(yán)重,人類的生存受到威脅。因此人們開始更關(guān)注自然、生態(tài)、環(huán)保、低碳、節(jié)能的綠色概念,倡導(dǎo)綠色發(fā)展、崇尚綠色生活、建設(shè)綠色城市等得到了廣泛重視。
2006年我國綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中將“綠色建筑”定義為在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材),保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康,適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。綠色建筑的基本內(nèi)涵也可歸納為:減輕建筑對環(huán)境的負(fù)荷,即節(jié)約能源及資源;提供安全、健康、舒適性良好的生活空間;與自然環(huán)境親和,做到人與建筑及環(huán)境的和諧共處、永續(xù)發(fā)展。
2.瑞金質(zhì)子中心項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目位于上海市嘉定區(qū)雙丁路以南,合作路路口,地鐵11號線嘉定新城站東側(cè)。以綠色三星為目標(biāo)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì),總用地面積26280m2,總建筑面積26075 m2,其中地上13415 m2,地下12660 m2;建筑占地面積10753 m2,綠地率35.8%,建筑總高18.8m,地上三層、地下一層。主要有質(zhì)子治療、光子治療及其配套檢查定位用房,核醫(yī)學(xué)檢查,門診醫(yī)技,科研,培訓(xùn)交流,后勤管理、能源中心等組成。
地下一層設(shè)置質(zhì)子治療室和普通診療、候診區(qū)并通過中庭、下沉庭院改善地下候診環(huán)境;一層以候診、診室、藥房等醫(yī)療用房為主,設(shè)有少量后勤輔助用房;二層除診室外,設(shè)辦公、會議、職工培訓(xùn)與閱讀等功能;三層主要設(shè)置科研用房。
3.瑞金質(zhì)子中心綠色建筑設(shè)計(jì)分享
3.1規(guī)劃與建筑合理化
下沉式綠化空間,多層次屋頂綠化。設(shè)置綠化草坡與下沉庭院連接,使空間融合為一體,為室內(nèi)帶來自然采光與通風(fēng),使環(huán)境與室內(nèi)空間交融,改善地下空間環(huán)境。結(jié)合建筑設(shè)置多層次花園式屋頂綠化,調(diào)蓄雨水,調(diào)節(jié)微氣候,設(shè)置大面積喬、灌、草相結(jié)合的復(fù)層綠化景觀設(shè)計(jì),屋頂綠化覆土1.5米,使雨水能充分入滲與調(diào)蓄,以涵養(yǎng)水土,改善區(qū)域微氣候,也便于室內(nèi)外互動。
建筑采光與遮陽,合理避免矛盾點(diǎn)。采光設(shè)計(jì)合理考慮大開面玻璃窗,中庭頂部設(shè)采光天窗,下沉庭院結(jié)合斜坡綠地設(shè)置騎樓空間,改善地下空間采光。建筑自遮陽與活動外遮陽設(shè)計(jì),對建筑進(jìn)行陰影關(guān)系分析,確定不同立面的遮陽需求,結(jié)合室內(nèi)功能與陰影分析結(jié)果在外窗設(shè)置活動百葉遮陽,有效減少太陽輻射帶來的制冷負(fù)荷,改善室內(nèi)熱環(huán)境。建筑西側(cè)底層設(shè)置外廊,對底層西立面形成自遮陽。
場地合理布局,造舒適風(fēng)環(huán)境。建筑造型方正高度18.8米,風(fēng)速設(shè)計(jì)流場均勻,避免死角及明顯渦流區(qū)域,公共、辦公區(qū)域采取被動式風(fēng)優(yōu)化設(shè)計(jì),加強(qiáng)自然通風(fēng),充分利用夜間通風(fēng)。下沉式中庭直通地下一層,下沉式景觀連通室外,有效加強(qiáng)室內(nèi)自然通風(fēng)效果,將自然空氣直接引入室內(nèi)。
滿足減噪要求,優(yōu)化聲環(huán)境。建筑功能布局盡可能將產(chǎn)生噪聲設(shè)備機(jī)房集中布置,辦公、會議、培訓(xùn)等噪聲敏感房間遠(yuǎn)離設(shè)備用房,確保區(qū)域聲環(huán)境良好,滿足功能區(qū)噪聲限值要求。在室內(nèi)科研、辦公、生活區(qū)大量采用可拆卸靈活隔墻,為可再利用材料組裝,可單獨(dú)拆除,符合靈活隔斷材料的要求且降低小區(qū)域內(nèi)噪聲。
3.2結(jié)構(gòu)體系技術(shù)化
工程基礎(chǔ)布置,地下室共一層,基礎(chǔ)埋深7.4米,局部基礎(chǔ)埋深達(dá)14米,樁基采用筏板基礎(chǔ)。局部深基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁,以粉砂作為為樁端持力層,并采用抖撕笞⒔的技術(shù)措施確保質(zhì)量。
地下室結(jié)構(gòu)體系框架采用剪力墻結(jié)構(gòu),覆土達(dá)1.5米,且要考慮消防車通行,恒載、活載都很大,因此頂板采用剛度、經(jīng)濟(jì)性及結(jié)構(gòu)高度綜合較優(yōu)的井格梁結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)雙向受力,承載效率更高,同時(shí)也有效降低了結(jié)構(gòu)高度,可使得樓層混凝土用量節(jié)約10%以上。
樁端后注漿技術(shù)的應(yīng)用,使樁端虛土得到固結(jié)擠密,減少了群樁的樁土相對變形,提高了樁周下部側(cè)摩阻力和端阻力使沉降變形減小而均勻,滿足了本工程對沉降的嚴(yán)格控制要求。
預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁在二層大量使用,因柱距均較大,且使用荷載較大,考慮結(jié)構(gòu)的承載能力及正常使用極限狀態(tài)的控制要求,采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁,減小了混凝土和鋼筋用量,滿足了建筑凈空要求,相當(dāng)于降低建筑層高400mm,從而降低了建筑總高度,減小了圍護(hù)面積,提高了建筑的節(jié)能效果。
3.4暖通、給排水科學(xué)化
高性能冷熱源為滿足不同區(qū)域的醫(yī)療要求,使用螺桿式冷水機(jī)組、螺桿式水源熱泵機(jī)組、變冷媒流量多聯(lián)機(jī)、分體式空調(diào)器、風(fēng)冷式單元式空調(diào)機(jī)組、燃?xì)庹婵諢崴仩t、燃?xì)饫淠婵諢崴仩t等設(shè)備,且經(jīng)過不同的組合,達(dá)到高效節(jié)能的要求。室內(nèi)末端可獨(dú)立調(diào)節(jié),診室、辦公、會議室等采用風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng),地下室CT、PETCT、SPETCT采用VRV多聯(lián)機(jī)+獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng),均可實(shí)現(xiàn)溫度的控制。
余熱、廢熱的利用,夏季設(shè)置冷凝熱回收,選用兩臺帶部分熱回收功能的螺桿式冷水機(jī)組,冬季進(jìn)行余熱廢熱利用,水源熱泵機(jī)組從工藝?yán)鋮s水二次水系統(tǒng)提取熱量,為整個(gè)大樓空調(diào)系統(tǒng)提供部分熱源,以減少鍋爐使用時(shí)間及臺數(shù)。排風(fēng)熱回收系統(tǒng)在二層培訓(xùn)閱覽區(qū)使用,新風(fēng)機(jī)組采用輪轉(zhuǎn)式新、排風(fēng)全熱交換機(jī)組,回收排風(fēng)中部分冷量及熱量;熱回收焓效率不小于60%。全熱交換器設(shè)置新風(fēng)旁通通路,減少過渡季運(yùn)行阻力。經(jīng)計(jì)算,若熱回收機(jī)組全年使用,每年可以節(jié)約采暖空調(diào)費(fèi)用5529.6元,系統(tǒng)投資回收期為2.53年。
雨水處理利用屋面雨水經(jīng)過初期棄流后進(jìn)入雨水儲水池,在雨水儲水池中進(jìn)行靜沉后通過混凝、過濾,達(dá)到城市綠化和道路澆灑的要求。非傳統(tǒng)水源利用,考慮建筑為醫(yī)院類建筑,衛(wèi)生要求較高,本項(xiàng)目室內(nèi)用水均不采用非傳統(tǒng)水源。綠化灌溉系統(tǒng)部分采用回用雨水部分由自來水供應(yīng),噴灌為主的高效噴灌系統(tǒng),節(jié)水灌溉覆蓋面積為75.7%。
按用途設(shè)置計(jì)量水表,采用多級計(jì)量,并根據(jù)水質(zhì)不同,對自來水、雨水分別計(jì)量,不同工藝用水分開計(jì)量。選用節(jié)水型用水器具,座便器、水嘴、小便器沖水閥、淋浴器等節(jié)水評價(jià)值均達(dá)到1級。太陽能熱水系統(tǒng)采用間接加熱方式,供應(yīng)地下室淋浴間熱水需求,供醫(yī)務(wù)人員淋浴使用,設(shè)計(jì)熱水水溫為60℃,不足時(shí)由鍋爐房高溫?zé)崴?5℃)提供。
3.4電氣與控制科技化
高效照明系統(tǒng)在醫(yī)院照明光源中以高效節(jié)能顯色性高的熒光燈為主,公共場所采用緊湊型熒光燈,設(shè)備機(jī)房等場所采用吸頂或下吊式熒光燈,各門廳、電梯廳、公共走道等公共區(qū)域的照明均采用集中分區(qū)、分組控制,樓梯間采用聲控控制,會議室采用集中多場景智能照明控制系統(tǒng)。
建筑設(shè)備自動控制系統(tǒng)對建筑內(nèi)的供水、排水設(shè)備,空調(diào)設(shè)備,供電系統(tǒng)及設(shè)備等各類機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理,通過 BA 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的優(yōu)化運(yùn)行,舒適性控制、 節(jié)能管理等功能。
智能化系統(tǒng)配置包括通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、 綜合布線系統(tǒng)、 有線電視系統(tǒng)、電子信息引導(dǎo)及系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、門診、檢查排隊(duì)叫號系統(tǒng)、醫(yī)用對講呼叫系統(tǒng)等。
結(jié) 語
綠色醫(yī)院建筑是現(xiàn)代化醫(yī)院評價(jià)體系中相對獨(dú)立的一項(xiàng)指標(biāo)系統(tǒng),是現(xiàn)代化文明醫(yī)院建設(shè)的必然趨向,與構(gòu)建和諧社會相配合,是生態(tài)環(huán)境的一項(xiàng)平衡工程。綠色醫(yī)院建筑是綜合運(yùn)用當(dāng)代建筑學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)、生態(tài)學(xué)及其他科學(xué)技術(shù)的成果,把醫(yī)院建造成一個(gè)小的生態(tài)系統(tǒng),為醫(yī)護(hù)人員和患者提供健康、舒適、環(huán)保、高效、美觀的醫(yī)療環(huán)境的一種設(shè)計(jì)實(shí)踐活動。設(shè)計(jì)師應(yīng)在有限的物資源條件下,采用較為簡單的建造技術(shù),結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂驐l件和文化習(xí)俗,設(shè)計(jì)出實(shí)用、高效的醫(yī)院。
綠色醫(yī)院不僅包括環(huán)境優(yōu)雅、安全可靠、無害化的綠色環(huán)境,還包括綠色發(fā)展戰(zhàn)略、綠色醫(yī)療與診治服務(wù)、綠色人文理念、綠色管理等幾個(gè)方面的內(nèi)容。不難看出,綠色醫(yī)院建筑是在保障醫(yī)療護(hù)理與感染控制前提下的綠色建筑,綠色醫(yī)院建筑是將可持續(xù)發(fā)展理念引入醫(yī)院建筑領(lǐng)域的結(jié)果。綠色醫(yī)院就是綠色建筑、醫(yī)療效率和能效管理的統(tǒng)一體。
因此,不能將綠色醫(yī)院建筑評價(jià)與綠色醫(yī)院評價(jià)混為一談。綠色醫(yī)院是一個(gè)大的概念,包括醫(yī)院設(shè)施,診療過程、日常運(yùn)作、醫(yī)院信息管理等。而綠色醫(yī)院建筑可以說是綠色醫(yī)院的基礎(chǔ),是構(gòu)成綠色醫(yī)院的主要要素。
參考文獻(xiàn):
[1]張建忠 樂云 主編 醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目管理――政府公共工程管理改革與創(chuàng)新.上海:同濟(jì)大學(xué),2015
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中圖分類號:TU2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
未來20~30年,中國每年大約有1200~1500萬人口從農(nóng)村進(jìn)入城鎮(zhèn),隨之而來的是住房、商業(yè)服務(wù)等各類建筑的大幅增加。麥肯錫(2009)的報(bào)告預(yù)測,中國總建筑面積將從2005年的420億平方米增加到2030年的910億平方米。建筑是城市發(fā)展中主要的碳排放源,同時(shí)建筑從生產(chǎn)到報(bào)廢整個(gè)全生命周期過程中的能耗也十分巨大,因此研究低能耗低排放的綠色建筑對于需要與全球共同應(yīng)對氣候變暖、能源危機(jī),正處于發(fā)展中的中國來說具有重要的戰(zhàn)略意義。發(fā)展綠色建筑產(chǎn)業(yè)的重要一環(huán)在于綠色設(shè)計(jì)。本文通過分析總結(jié)國內(nèi)外經(jīng)典綠色建筑案例的設(shè)計(jì)策略,以期對我國綠色建筑未來發(fā)展提供啟示與借鑒。
一、綠色建筑的內(nèi)涵與標(biāo)準(zhǔn)
1、綠色建筑的內(nèi)涵
綠色建筑是指在建筑物的全生命周期中,最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染,并能夠?yàn)槿藗兲峁┙】?、適用和高效的,且與自然和諧共生的建筑(中華人民共和國建設(shè)部,2006)。根據(jù)美國綠色建筑協(xié)會的統(tǒng)計(jì),相對于一般建筑,綠色建筑的CO2排放少33%~39%,能耗降低24%~50%。綠色建筑通過整體科學(xué)設(shè)計(jì),集成自然通風(fēng)、自然采光、低能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)、太陽能利用、中水利用、地?zé)崂?、綠色建材和智能控制等高新技術(shù),可有效降低建筑的能源和資源消耗,降低其對生態(tài)環(huán)境的破壞,是實(shí)現(xiàn)人文、建筑、環(huán)境三者和諧統(tǒng)一的重要途徑,是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。
2、綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)
因國情不同、地區(qū)差異,各國對綠色建筑的定義和范疇有所不同。世界各國針對綠色建筑均出臺了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)是指導(dǎo)國家綠色建筑建設(shè)與規(guī)劃的重要規(guī)范。部分發(fā)達(dá)國家及我國出臺的綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)如表1所示(Top Energy綠色建筑論壇組織,2007;王靜,2010)。
表1 世界各國的綠色建筑評估體系
二、國外綠色建筑設(shè)計(jì)策略分析
國內(nèi)外諸多優(yōu)秀建筑在綠色建筑設(shè)計(jì)策略上具備很多值得借鑒之處,這些設(shè)計(jì)主要包括能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)、自然通風(fēng)設(shè)計(jì)、自然采光設(shè)計(jì)以及建筑物設(shè)計(jì)等。通過總結(jié)分析這些設(shè)計(jì)策略,可為我國綠色建筑未來發(fā)展提供有益借鑒。
1、能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)
據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署可持續(xù)建筑和建設(shè)促進(jìn)會(SBCI)的數(shù)據(jù),隨著建筑建設(shè)繼續(xù)高速發(fā)展,尤其在發(fā)展中國家,建筑物能耗和溫室氣體排放的數(shù)額還在上升。僅家庭供熱、供冷、照明和使用家用電器,就消耗了全球11%的能源(UNEP,2009)。
丹麥的“綠色燈塔”項(xiàng)目與“生命之家”項(xiàng)目分別是迄今為止丹麥第一個(gè)按照碳中和理念設(shè)計(jì)的公共建筑和住宅建筑。其中“綠色燈塔”通過精心的能源、采光等一系列設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了建筑物供熱消耗低至22kWh/m2·a,建筑物總體能耗降低了幾乎75%?!吧摇表?xiàng)目在能源設(shè)計(jì)上充分考慮自然采光和太陽能利用,產(chǎn)生的能源不僅可滿足一家四口使用,還有多余能源提供給公共電網(wǎng)(圖1),有效實(shí)現(xiàn)了能耗、舒適度、視覺美感等各項(xiàng)參數(shù)的統(tǒng)籌設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了家居生活質(zhì)量和住宅周圍環(huán)境價(jià)值的最大化。“綠色燈塔”與“生命之家”項(xiàng)目的能源設(shè)計(jì)總體原則包括:一是降低能源需求,二是盡量使用可再生能源,三是高效使用化石能源。具體的能源設(shè)計(jì)策略分析如下(郭成林和趙金彥,2010):
第一,良好保溫性能的護(hù)結(jié)構(gòu)使建筑整體極具保溫隔熱性能,建筑整體熱量損失降低到最小程度?!熬G色燈塔”與“生命之家”項(xiàng)目均采用了與窗戶相匹配的多種智能電控室內(nèi)外遮陽、節(jié)能窗、智能電控窗、電控遮陽、隔熱窗簾等產(chǎn)品,通過提高外墻、門窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫系數(shù),大大提高建筑的保溫能力。
第二,可再生能源——太陽能的利用?!熬G色燈塔”與“生命之家”均在其南向屋頂設(shè)計(jì)安裝了太陽能集熱板和光伏電池,分別為“綠色燈塔”提供了35%的建筑物所需總體熱能,為“生命之家”提供了65%的建筑物整體能源需求,可滿足整棟建筑物照明、通風(fēng)和維持熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)需求。“生命之家”屋頂上的六塊太陽能集熱板可產(chǎn)生2000kWh電能,預(yù)計(jì)項(xiàng)目投入使用30 年以后所生產(chǎn)的剩余能量累計(jì)總額,將與生產(chǎn)所使用的所有建材所耗費(fèi)的能量相等。此外,“生命之家”在屋頂外窗配備了太陽能電池驅(qū)動的電控室外防護(hù)遮陽卷簾,可降低90% 的太陽照射熱量從而提高窗體隔熱性能。
第三,可再生能源——地?zé)崮艿睦谩Mㄟ^熱泵循環(huán)利用太陽熱能及地?zé)崮?,?shí)現(xiàn)建筑物供熱和制冷,為建筑物提供65%的熱能,從而保證了季節(jié)性儲熱的優(yōu)化利用,實(shí)現(xiàn)建筑建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的最小沖擊。
第四,建筑設(shè)計(jì)中蓄熱技術(shù)的運(yùn)用。結(jié)合丹麥當(dāng)?shù)貧夂驐l件,設(shè)計(jì)的熱敏地板通過運(yùn)用季節(jié)性蓄熱技術(shù),可將夏季儲存于地下的過剩太陽能放出供冬季能源短缺時(shí)使用,有效彌補(bǔ)了冬季太陽光照有限的不足。
第五,能源監(jiān)控系統(tǒng)有助于采用最佳策略以提供舒適的室內(nèi)環(huán)境?!吧摇钡哪茉幢O(jiān)控系統(tǒng)通過在建筑的9個(gè)分區(qū)設(shè)置光感、溫感、風(fēng)感、CO2 等若干個(gè)探頭,通過中央處理中樞電腦和自控系統(tǒng),采取開關(guān)窗、啟閉窗簾、啟閉電燈等措施,運(yùn)用最佳策略以改善室內(nèi)氣候。
第六,建筑物開窗設(shè)計(jì)策略。開窗位置是“生命之家”項(xiàng)目能量設(shè)計(jì)中考慮的一個(gè)關(guān)鍵因素,該建筑的開窗面積相當(dāng)于樓層面積的40%。窗戶的設(shè)置數(shù)量和位置確保了采光、通風(fēng)和熱能吸收達(dá)到最佳狀態(tài)以確保能源技術(shù)和建筑外觀的完美結(jié)合。
圖1 生命之家的能源數(shù)據(jù)
(數(shù)據(jù)來源:郭成林,趙金彥. 丹麥的綠色建筑實(shí)踐. 建筑學(xué)報(bào),2010.1)
【中圖分類號】G640 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】
作者簡介:侍非(1979-),男,漢,講師,碩士,主要從事城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究工作。
建筑設(shè)計(jì)是資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的必修課,屬于理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的課程。草圖大師(SketchUp)的介入,可以為多種修改方案提供更為直觀的模型展示,甚至是動態(tài)的展示,而不是僅僅停留在理論的方案修改階段。反饋到教學(xué)中,變抽象為具體,幫助學(xué)生理解和解決問題[1]。
1草圖大師的應(yīng)用特點(diǎn)
1.1快速建模
草圖大師操作界面簡潔、易學(xué),通過“拉伸”與“路徑跟隨”[2]可以快速建模,三維感較強(qiáng),適合于方案的多次修改與建模。由于草圖大師便于操作[3],學(xué)生覺得趣味性很強(qiáng),樂于其中[4]。
1.2實(shí)時(shí)展示
草圖大師不僅建模簡單快速,而且通過轉(zhuǎn)動或按住滾軸可以實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn),便于對模型的觀察。也可以通過視圖工具,選擇各個(gè)視圖界面進(jìn)行觀察。學(xué)生在建筑設(shè)計(jì)時(shí)需要較強(qiáng)的三維空間想象能力,草圖大師的實(shí)時(shí)展示可以輔助學(xué)生對三維空間的把握,實(shí)時(shí)修改、實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)交流,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和增進(jìn)學(xué)生對建筑知識的理解。
2建筑設(shè)計(jì)教學(xué)中案例的選取
2.1建筑細(xì)部案例
學(xué)生做建筑設(shè)計(jì)之前,需要了解建筑設(shè)計(jì)基本原理與相關(guān)知識。如建筑的出入口,在設(shè)計(jì)中需要做出入口平臺與臺階,保證室內(nèi)外高差。學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)往往會忽略這個(gè)部分,學(xué)生在繪制建筑平面圖時(shí)出入口處,缺少平臺與臺階,甚至不太理解為什么要有平臺與臺階;在繪制立面圖與剖面圖時(shí),忽略了室內(nèi)外高差部分,有的甚至將室內(nèi)地坪低于入口平臺的標(biāo)高。出現(xiàn)以上現(xiàn)象的主要原因,還是在于講解設(shè)計(jì)原理的過程中,學(xué)生缺乏對三維空間上的認(rèn)知,或者說講課過程中靜態(tài)的圖片略顯枯燥,沒有對學(xué)生的記憶與思維形成沖擊,使得學(xué)生在建筑設(shè)計(jì)過程中把入口平臺與臺階遺忘了。草圖大師的介入,可以實(shí)現(xiàn)在講課的過程,實(shí)時(shí)做出入口平臺與臺階模型,可以改變視圖從各個(gè)方向去看建筑的出入口,抽象的設(shè)計(jì)理論知識變?yōu)榫唧w的三維空間模型,易于學(xué)生的理解與記憶。
同樣,針對建筑的其它細(xì)部,如陽臺、樓梯、門窗、雨篷,甚至屋頂,都可以通過草圖大師進(jìn)行建模與實(shí)時(shí)展示,通過動態(tài)變化的三維模型沖擊學(xué)生的視覺記憶,深化學(xué)生對知識的理解。甚至可以讓學(xué)生使用草圖大師制作模型,去體驗(yàn)?zāi)P椭谱髋c展示,加強(qiáng)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的把握。
2.2建筑設(shè)計(jì)方案
建筑設(shè)計(jì)課是理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的課程,學(xué)生需要完成相應(yīng)的建筑方案設(shè)計(jì),并繪制出完整的建筑方案圖,包括總平面圖、平面圖、剖面圖、立面圖、效果圖等。但在繪制正圖之前,需要經(jīng)過反復(fù)的交流、討論,才能實(shí)現(xiàn)由草圖到正圖的轉(zhuǎn)變。交流討論的過程既是設(shè)計(jì)思路轉(zhuǎn)變與深化的過程[5],也是設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步優(yōu)化的過程,設(shè)計(jì)草圖的繪制與修改要不斷的體現(xiàn)出交流的過程,二維的草圖上將出現(xiàn)反復(fù)修改的線條,需要學(xué)生在三維的想象中及時(shí)調(diào)整原先的設(shè)計(jì)方案,二維的草圖還無法讓學(xué)生及時(shí)想象出調(diào)整后的空間是什么樣子。所以需要更為直觀的三維空間模型輔助學(xué)生對設(shè)計(jì)草圖的修改,草圖大師的快速建模與實(shí)時(shí)展示的功能可以解決這個(gè)問題,更好地輔助學(xué)生完成設(shè)計(jì)草圖的修改,當(dāng)然也可以輔助建筑設(shè)計(jì)案例教學(xué)過程的深入開展。
另一方面,草圖大師視圖轉(zhuǎn)換與剖切功能,可以為學(xué)生在設(shè)計(jì)和繪制平面圖、立面圖、剖面圖時(shí)提供參考。
3草圖大師在建筑設(shè)計(jì)案例教學(xué)中的應(yīng)用建議
3.1教師提前做好相關(guān)模型
教師在講課之前,需要考慮上課內(nèi)容,提前做好相關(guān)模型。講解設(shè)計(jì)理論知識的過程中,可以通過草圖大師,展示相關(guān)模型,讓理論知識通過三維直觀模型表現(xiàn)出來,更易于理解。也可以適當(dāng)?shù)剡x擇一節(jié)課的時(shí)間,通過教師的操作或?qū)W生自行建模和修改模型,來達(dá)到既講解了理論知識,也讓學(xué)生了解了知識運(yùn)用到實(shí)踐中的過程,同時(shí)在相互交流的過程中實(shí)現(xiàn)案例教學(xué)的互動,營造更具有實(shí)踐性的教學(xué)氛圍。
3.2鼓勵(lì)學(xué)生使用草圖大師
通過草圖大師,將建設(shè)設(shè)計(jì)教學(xué)中的相關(guān)案例轉(zhuǎn)化為直觀的三維空間模型,雖然有利于的學(xué)生的理解,但不能僅局限于教師的操作,還需要學(xué)生參與進(jìn)來,鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)并使用草圖大師進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。草圖大師的簡便操作、易學(xué)上手的特點(diǎn),會使更多的學(xué)生樂于其中,同時(shí)也對教師在教學(xué)過程中使用草圖大師所建模型以及對模型的修改,更為關(guān)注??梢哉J(rèn)為這是一種相互吸引的技巧,只不過是借助草圖大師作為媒介,比單純的理論講解、大量的靜態(tài)圖片舉例,更為活動、生動。
3.3精心選擇案例,組織討論,互動教學(xué)
案例教學(xué)需要精心選擇案例[6],圍繞案例組織教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生分析、討論,最后歸納與總結(jié)。這是一個(gè)環(huán)環(huán)相接的過程,需要教師預(yù)先設(shè)定,認(rèn)真組織,達(dá)到師生良性互動的教學(xué)效果。建筑設(shè)計(jì)案例教學(xué)過程中,教師通過草圖大師對相關(guān)建筑設(shè)計(jì)案例進(jìn)行展示或通過引導(dǎo)沿著學(xué)生的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行修改,就是在與學(xué)生交流互動,當(dāng)修改完成時(shí)也就意味著將設(shè)計(jì)原理知識應(yīng)用到了實(shí)踐設(shè)計(jì)中。最后教師可以適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)評,引導(dǎo)學(xué)生以此為模板,將設(shè)計(jì)知識靈活地運(yùn)用到其他建筑設(shè)計(jì)方案中。
4結(jié)語
建筑設(shè)計(jì)課時(shí)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的課程,要求教師與學(xué)生之間有良好的交流互動,幫助學(xué)生順利完成建筑方案設(shè)計(jì)與繪圖工作。草圖大師(Sketch-up)的介入,不僅讓案例模型化,而且讓交流的思路、修改的過程更為直觀化與有趣化,促進(jìn)學(xué)生對設(shè)計(jì)知識的理解與運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)了案例教學(xué)的良性互動。
參考文獻(xiàn):
[1]孫曉璐, 趙志剛. SketchUp建筑草圖大師表現(xiàn)技法[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2009.
(1)比較。可以是同類比較也可以是差異比較。同類比較,通常是所分析的建筑作品和其他作品的比較,兩者應(yīng)該在類型上一致,通過這種比較能夠發(fā)現(xiàn)同類建筑的共性。差異比較,可以是同類建筑中尋找差異,從而得到解決問題的不同思路;也可以在同一作品的不同部分展開,如通過同一建筑不同功能空間的比較,可以發(fā)現(xiàn)不同類型空間對功能的適用性。
(2)推理。是從已知事物推演出未知事物的方法,推理必須在合理的邏輯基礎(chǔ)之上展開。既可以做正向推理也可以做反向推理,比如正向推理可以是通過已知的環(huán)境推導(dǎo)出適應(yīng)環(huán)境的建筑形式;反向推理可以是通過最終的建筑形式,推理出設(shè)計(jì)者當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)思路或者社會的審美傾向等。
(3)重構(gòu)。主要是通過圖紙的認(rèn)真解讀和仔細(xì)揣摩,運(yùn)用計(jì)算機(jī)三維技術(shù)或者制作實(shí)體模型的形式,重新建構(gòu)建筑物或者建筑物的某些部分,如根據(jù)需要制作造型模型、結(jié)構(gòu)模型或者空間模型等。
(4)圖底分析。這是一種以格式塔心理學(xué)為基礎(chǔ)的分析方法。它要求圖底分明,能夠清晰地辨析出主體圖形和作為背景的底圖,它是認(rèn)識建筑與環(huán)境以及認(rèn)識空間的重要手段,并且可以通過圖底置換(圖底反向)進(jìn)一步認(rèn)識空間或者形式。
(5)比例分析。從畢達(dá)格拉斯開始就在用數(shù)學(xué)和幾何來尋求宇宙間和諧的答案,在建筑學(xué)上的反映就是以數(shù)學(xué)和幾何為基礎(chǔ)進(jìn)行比例分析,從而確立一個(gè)完美的建筑,在一些經(jīng)典建筑中都存在著黃金比例的關(guān)系。比例分析既適用于建筑形式,也適用于空間分析。
2案例分析的階段和時(shí)間控制
案例分析大致可以分為三個(gè)階段,即資料收集、案例解讀和成果整理。以8周的設(shè)計(jì)課為例,整個(gè)過程大致可以控制在1~2周之內(nèi)。時(shí)間太短,分析的深度和廣度達(dá)不到要求;時(shí)間過長,可能影響到后續(xù)設(shè)計(jì)的進(jìn)度。
(1)資料收集。在布置任務(wù)之后,主要是利用課下時(shí)間完成。但是分析對象的選擇至關(guān)重要,應(yīng)該堅(jiān)持完整性和適宜性原則。完整性,即所分析的作品圖紙和文字介紹應(yīng)當(dāng)齊全;適應(yīng)性,即分析的案例應(yīng)當(dāng)盡量和設(shè)計(jì)任務(wù)書接近,如在規(guī)模上不易過大也不宜過小,在空間上應(yīng)當(dāng)具有相似性等。
(2)案例解讀。在找到適宜的案例和圖紙之后,應(yīng)當(dāng)反復(fù)對照平、立、剖面進(jìn)行細(xì)致的解讀,盡量避免誤讀。解讀應(yīng)當(dāng)借助圖解、模型等形式。在對建筑揣摩清楚之后,應(yīng)該首先制作一份分析大綱提交指導(dǎo)教師,由指導(dǎo)教師協(xié)助訂正和完善,以大綱為基礎(chǔ)再進(jìn)行更詳細(xì)的解讀。解讀和分析案例需要協(xié)調(diào)廣度與深度的矛盾,可以采用以某類分析(如空間)為主線,其他分析相輔助的形式。
(3)成果整理。成果可以分為兩種形式:一是互動交流的演示文件,另一種是繪制的圖紙和制作的模型。利用這兩種形式的文件進(jìn)行互動交流,能夠有效地促進(jìn)學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí),有利于開闊思路。圖紙與模型的制作應(yīng)該按照最終成圖嚴(yán)格要求格式,規(guī)定圖紙尺寸、注意版面布局和圖紙的認(rèn)真繪制。
3案例分析的內(nèi)容
根據(jù)不同教學(xué)要求和不同案例,案例分析的內(nèi)容不盡相同,但基本內(nèi)容可以概括為概念與構(gòu)思分析、場地與環(huán)境分析、功能與空間分析、材料與技術(shù)分析、形式與造型分析等五個(gè)方面,這五方面以“概念與構(gòu)思分析”為中心相互依存(如圖1)。
(1)概念與構(gòu)思分析。概念和構(gòu)思是指設(shè)計(jì)者的思維活動,也往往是設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。有些概念和構(gòu)思是設(shè)計(jì)者對城市、歷史、文化、社會等宏觀層面的反思,有些是對場地、空間、形式、技術(shù)等微觀層面的思考。準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)者的概念和構(gòu)思,能夠保證分析沿著正確的方向發(fā)展。
(2)場地與環(huán)境分析。場地和環(huán)境是建筑賴以生存的基礎(chǔ),也是設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),進(jìn)行深入的場地分析十分必要。場地和環(huán)境分析,既包括場地的自然條件,如景觀、高程、道路等;也包括設(shè)計(jì)后的情況,如總體布局、設(shè)計(jì)后的道路、出入口、建筑、廣場、景觀等。其中的每個(gè)大項(xiàng)又可以進(jìn)一步展開,如場地出入口又包含人行和車行出入口等。場地與環(huán)境分析可以采用軸線、流線、分區(qū)等。
(3)功能與空間分析。功能以社會學(xué)為基礎(chǔ),是人們對建筑的最基本需求,也是建筑得以確立的根本??梢酝ㄟ^分析人們的需求,確立功能的相互關(guān)系??臻g是建筑的核心,負(fù)責(zé)容納具體的功能??臻g分析既能以幾何學(xué)為基礎(chǔ),也能以現(xiàn)象學(xué)為基礎(chǔ)。以幾何學(xué)為基礎(chǔ)的空間,可以分析空間的基本屬性,如大小、尺寸、開啟/閉合、比例、形狀等,也可以分析空間之間的關(guān)系,如相交、分離等。以現(xiàn)象學(xué)為基礎(chǔ)的空間分析,則注重感官對于空間的認(rèn)識,如光影在空間中創(chuàng)造的視覺感受、不同質(zhì)感的材料在空間中營造的心理感受等。
(4)材料與技術(shù)分析。材料和技術(shù)是建筑能夠?qū)崿F(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。對材料的分析,可以集中在材料的感性認(rèn)識(如不同材料給人的不同視覺感受和觸覺感受等)、力學(xué)特征和表現(xiàn)力。而技術(shù)分析則既可以是結(jié)構(gòu)形式,也可以是構(gòu)造做法,在高年級還可以適當(dāng)加入技術(shù)規(guī)范分析,如疏散、消防等內(nèi)容。
(5)造型與形式分析。造型和形式是建筑的重要基礎(chǔ)。造型分析是將建筑作為一個(gè)實(shí)體而展開的分析,既包括這些實(shí)體自身的形式,也包括它們的相互組合關(guān)系,其分析可能是基于不同的功能塊,也可能是基于環(huán)境,或者是歷史文化,甚至是隱喻等,如后世對廊香教堂的造型就有鴨子、帽子、輪船等隱喻似的分析。而形式分析則涵蓋了更多的內(nèi)容,如建筑色彩、具體做法、建筑表皮等內(nèi)容。
4應(yīng)用實(shí)例
以四年級建筑設(shè)計(jì)“影劇院設(shè)計(jì)”為例,該設(shè)計(jì)課題共8周,案例分析在設(shè)計(jì)前期開展———?dú)v時(shí)2周,在第2周已經(jīng)讓學(xué)生結(jié)合案例適時(shí)切入后續(xù)設(shè)計(jì)中。案例的成果分為兩部分:一是第2周結(jié)束時(shí)學(xué)生通過多媒體文件所做的匯報(bào),二是課題結(jié)束時(shí)最終的成果圖紙(見圖2、圖3)。以加納國家劇院分析(如圖2)為例,該小組同學(xué)以加納國家劇院為分析對象,緊抓這一建筑的造型特點(diǎn)以“船之舞”為主題展開分析。該分析共分為6部分,首先對項(xiàng)目進(jìn)行了簡要介紹;其次圍繞地域特色展開構(gòu)思和概念分析;再次進(jìn)行場地與環(huán)境分析,通過這一分析得出建筑與場地之間的對應(yīng)關(guān)系;接著通過流線、平面功能組織、室內(nèi)空間等分析,進(jìn)行對空間和功能分析;并通過體塊研究建筑的造型與形式;最后對整個(gè)案例在不同層面的特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),對后續(xù)的設(shè)計(jì)有一定的啟發(fā)意義。該案例的分析對象在造型、空間組織等方面都有一定的典型性,分析內(nèi)容條理清晰,圖紙表達(dá)清楚、版面簡潔,總體達(dá)到了教學(xué)要求。但該案例分析也存在一定的不足,如作為影劇院建筑其技術(shù)性要求非常高,而本例對視線、聲線、疏散、舞臺等技術(shù)分析較少,對于知識的建構(gòu)尚存不足。
5存在的問題
經(jīng)過將案例分析應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)教學(xué)的實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn)在分析過程中往往存在以下共性問題,需要引起指導(dǎo)教師和學(xué)生的重視。
(1)案例選擇不當(dāng)或者資料不全影響分析的展開。有些學(xué)生選擇的分析案例規(guī)模過大或者過小,或者選擇的案例在空間或者功能類型方面與設(shè)計(jì)課題不符,這就影響了案例分析對設(shè)計(jì)課題的指導(dǎo)意義。同時(shí)選擇案例時(shí)也應(yīng)當(dāng)盡量選擇那些總平面和平、立、剖面圖齊全的,否則將無法準(zhǔn)確解讀建筑。
中圖分類號:TU7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 建筑節(jié)能的重要性
隨著我國城市化建設(shè)進(jìn)程的高速發(fā)展,我國的建筑能耗逐年大幅上升,已達(dá)全社會能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%,建筑總能耗已達(dá)全國能源總消耗量的45%。我國現(xiàn)有建筑面積為400億m2,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)和治理困難。
2 真正貫徹落實(shí)全面的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)
2.1 整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計(jì)是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上,通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計(jì),使建筑獲得一個(gè)良好的外部微氣候環(huán)境,達(dá)到節(jié)能的目的。
2.1.1 合理選址
建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、地質(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設(shè)計(jì)中,既要使建筑在其整個(gè)生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件,同時(shí)又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
2.1.2 合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)
在建筑位址確定之后,應(yīng)研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求,應(yīng)通過合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)來改善既有的微氣候環(huán)境,創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境,主要方法為:①在建筑周圍布置樹木、植被,既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣,還能遮陽、降噪;②創(chuàng)造人工自然環(huán)境,如在建筑附近設(shè)置水面,利用水來平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等作用。
2.1.3 合理的規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)
合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。
日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的,因此,只能權(quán)衡各個(gè)因素之間的得失,找到一個(gè)平衡點(diǎn),選擇出這一地區(qū)建筑的最佳朝向和較好朝向,盡量避免東西向日曬。
2.2 單體的節(jié)能設(shè)計(jì)
單體的節(jié)能設(shè)計(jì),主要是通過對建筑各部分的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計(jì),以及一些新型建筑節(jié)能材料和設(shè)備的設(shè)計(jì)與選擇等,來更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件,以達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
2.2.1 建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)
建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì),主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分的要求之外,通過對各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗等)的造型、結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進(jìn)一步設(shè)計(jì),充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件,達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
2.2.1.1 屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個(gè)重要部分,主要節(jié)能措施為:①采用坡屋頂;②加強(qiáng)屋面保溫;③根據(jù)需要,設(shè)置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。
2.2.1.2 樓板層的節(jié)能設(shè)計(jì)。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空間,以及對樓板吊頂造型加以設(shè)計(jì)。如將循環(huán)水管布置在其中,夏季可以利用冷水循環(huán)降低室內(nèi)溫度,冬季利用熱水循環(huán)取暖。
2.2.1.3 建筑外圍墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)。墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)除了適應(yīng)氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應(yīng)體現(xiàn)在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造上,如寒冷地區(qū)的夾心墻體設(shè)計(jì)、被動式太陽房中各種蓄熱墻體(如水墻)設(shè)計(jì)、巴格達(dá)地區(qū)為了適應(yīng)當(dāng)?shù)馗蔁釟夂驐l件在墻體中的風(fēng)口設(shè)計(jì)等;而在馬來西亞,楊經(jīng)文設(shè)計(jì)的檳榔嶼州MennamUmno大廈外墻中,則外加了一種"鋪風(fēng)墻"的特殊構(gòu)造設(shè)計(jì),在建筑兩側(cè)設(shè)陽臺開口,開口兩側(cè)外墻上布置兩片擋風(fēng)墻,使兩通風(fēng)墻形成喇叭狀的口袋,將風(fēng)鋪?zhàn)降疥柵_內(nèi),然后通過陽臺門的開口大小控制進(jìn)風(fēng)量,形成"空氣鎖",可以有效地控制室內(nèi)通風(fēng)。
2.2.1.4 建筑門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此,解決好門窗節(jié)能的問題相當(dāng)重要。門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)主要考慮:①控制建筑不同朝向的窗墻面積比;②設(shè)置遮陽措施,我國節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,夏熱冬暖地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)以及寒冷地區(qū)中制冷負(fù)荷大的建筑的外窗(包括透明幕墻)宜設(shè)置外部遮陽;③根據(jù)需要合理地組織門窗的通風(fēng)換氣,盡量采用自然通風(fēng);④嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)建筑的外門宜設(shè)門斗或采取其它減少冷風(fēng)滲透的措施,其它地區(qū)建筑外門也應(yīng)采取保溫隔熱節(jié)能措施;⑤選擇高性能的建筑門窗和幕墻技術(shù),建筑門窗和建筑幕墻要改變消極保溫隔熱的單一節(jié)能觀念,把節(jié)能和合理利用太陽能、地下熱(水)能、風(fēng)能結(jié)合起來積極選擇節(jié)能和用能(利用太陽能、冷能、風(fēng)能、地?zé)崮?相結(jié)合的門窗及幕墻產(chǎn)品。
2.2.1.5 建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)。細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要,應(yīng)從以下各部位著手:①熱橋部位應(yīng)采取口可靠的保溫與"斷橋"措施;②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調(diào)室外機(jī)擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應(yīng)采取隔斷熱橋和保溫措施;③窗口外側(cè)四周墻面,應(yīng)進(jìn)行保溫處理;④門、窗框與墻體之間的縫隙,應(yīng)采用高效保溫材料填堵;⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面開裂,影響門、窗的熱工性能;⑥采用全玻璃幕墻時(shí),隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙,應(yīng)填充保溫材料。
2.2.2 合理的建筑空間設(shè)計(jì)
合理的空間設(shè)計(jì)是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對建筑空間進(jìn)行合理分隔(平面分隔和豎向分隔),以改善室內(nèi)保溫、通風(fēng)、采光等微氣候條件,達(dá)到節(jié)能目的。
2.2.3 選用建筑節(jié)能材料
合理選用建筑節(jié)能材料也是全面建筑節(jié)能的一個(gè)重要方面。建筑材料的選擇應(yīng)遵循健康、高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的原則。一方面,隨著科技的發(fā)展,大量的新型高效材料不斷被研制并應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中去,更好地起到節(jié)能效果。另一方面,要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,發(fā)掘出一些地方節(jié)能材料,更好地應(yīng)用到建筑節(jié)能中去。
3 加強(qiáng)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方面的學(xué)習(xí)
3.1 學(xué)習(xí)現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)
當(dāng)前,很多建筑師不太懂節(jié)能技術(shù),以及如何把節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到建筑當(dāng)中。建筑師不能只是設(shè)計(jì)時(shí)套用標(biāo)準(zhǔn)圖,更重要的是要明白節(jié)能原理,才能在設(shè)計(jì)中按照不同的工程、不同的部位,采取相應(yīng)的節(jié)能措施,所以必須加強(qiáng)建筑節(jié)能方面的學(xué)習(xí)。
隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展,案例推理的方式在建筑方案設(shè)計(jì)中具有非常大的應(yīng)用潛能與功效。比如:對于建筑設(shè)計(jì)流程的模式以及發(fā)展的方向能夠進(jìn)行科學(xué)的探索,對于于建筑設(shè)計(jì)流程的模式以及應(yīng)用過程中的問題可以進(jìn)行有效的解決。因此,為了提升建筑方案設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量與效率,解決一些關(guān)鍵性的問題,我們需要在建筑方案設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用案例推理的方式。所以,我們需要對于案例推理的有關(guān)理論、基于案例推理的建筑方案設(shè)計(jì)流程問題進(jìn)行全面客觀的研究與分析工作,提升建筑方案設(shè)計(jì)工作的效率和質(zhì)量,使其在建筑工程中發(fā)揮出更大的效果與功能,對于保障建筑工程的質(zhì)量與安全做出一定的貢獻(xiàn)。
一、案例推理的相關(guān)理論
(一)案例推理的概念
案例推理是一種首先在人的頭腦中形成回想的機(jī)制、然后分析與找尋有關(guān)問題的相近解決方案、然后將有關(guān)的知識應(yīng)用到需要解決的問題中。簡而言之,案例推理是將人記憶中的設(shè)計(jì)項(xiàng)目的解決方式進(jìn)行提取與推演,從而對于新設(shè)計(jì)項(xiàng)目的問題進(jìn)行有效解決的一種方式。
(二)案例推理理論的基本原理
案例推理理論的原型最早是美國的人工智能專家羅杰教授提出的。其在今后的幾十年中已經(jīng)在眾多領(lǐng)域中進(jìn)行了比較廣泛的應(yīng)用。比如:法律、醫(yī)療、經(jīng)濟(jì)、咨詢、軍事、教育等等。對于當(dāng)代的建筑方案設(shè)計(jì)流程工作來講,這種案例推理的方式的應(yīng)用具有非常大的意義。比如:優(yōu)化有關(guān)設(shè)計(jì)方案的流程、提高設(shè)計(jì)流程的質(zhì)量與效率。就具體的應(yīng)用步驟來講,需要運(yùn)用三種方式進(jìn)行設(shè)計(jì)流程方案的優(yōu)化控制。第一,提出設(shè)計(jì)的問題。第二,給出設(shè)計(jì)問題的建議答案。第三,對于建議答案的缺點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行有效的識別[1]。
二、基于案例推理的建筑方案設(shè)計(jì)流程
(一)修正設(shè)計(jì)方案
進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的修正工作需要通過三個(gè)步驟完成。首先,需要對于案例推理中的案例進(jìn)行有效的修正。比如:就應(yīng)用的效果而言,利用現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)檢測與尋找到的相關(guān)案例會直接影響到建筑方案設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量與效率。而這些尋找到的相關(guān)案例往往具有理想化的特點(diǎn),與現(xiàn)實(shí)具有一定的差距。因此,我們需要對于相關(guān)的案例進(jìn)行有效的分析與歸納工作、使其對于案例推理中的案例具有重要的參考價(jià)值、對于需要應(yīng)用的建筑方案設(shè)計(jì)工作中的案例進(jìn)行有效修正。具體來講,我們可以通過兩個(gè)方式進(jìn)行有關(guān)的修正工作。一種方式為對于設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的修正。另一種方式為對于自動設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的修正。克羅德納在1993年提出了進(jìn)行案例修正的一些具體的方法。比如:置換法重建、參數(shù)調(diào)整、局部搜索、記憶質(zhì)詢、專項(xiàng)研究、基于案例的置換、知識轉(zhuǎn)化法、基于模型的修改、特殊目的修改與改編、誘導(dǎo)。其次,進(jìn)行案例推理設(shè)計(jì)方案的修正觀察實(shí)驗(yàn),應(yīng)用成功的案例對于現(xiàn)階段的建筑方案設(shè)計(jì)工作進(jìn)行有效的借鑒。比如:某圖書館一共有5層、具有眾多的功能、我們需要對于其所處的位置、地段、周圍的環(huán)境等進(jìn)行綜合性的研究與考察。最后,對于建筑方案設(shè)計(jì)工作進(jìn)行全面的修正。比如:對于實(shí)驗(yàn)中收集的聲音、圖片、信息、影像資料等進(jìn)行全面的開放性編碼設(shè)計(jì),運(yùn)用有效的構(gòu)思對于這些資料進(jìn)行科學(xué)的整理與歸納,最后進(jìn)行有效的提煉與整合,再通過質(zhì)詢功能的運(yùn)用完成有關(guān)的修正工作[2]。
(二)保存設(shè)計(jì)方案
保存設(shè)計(jì)方案主要通過兩個(gè)方面的工作來進(jìn)行。第一,需要對于案例推理中的案例進(jìn)行有效的保存。比如:修改之后的案例源是一個(gè)新的資源,我們需要對于其進(jìn)行有效的保存,以便于其對于今后的工作進(jìn)行有效的指導(dǎo),促進(jìn)建筑方案設(shè)計(jì)流程的優(yōu)化,提升有關(guān)工作的質(zhì)量。比如:可以通過新增的方式將修改后的案例保存在原有的檔案庫中,增加案例檔案的數(shù)量。通過置換的方式將修正后的案例替換原有的檔案,使得檔案庫的容量保持不變。第二,需要對于案例推理中的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效的保存。首先,遵照差異化的原則進(jìn)行有關(guān)的設(shè)計(jì)方案保存工作,體現(xiàn)出方案庫的特殊性。其次,需要對修改完成的設(shè)計(jì)方案與檔案庫中原有的方案進(jìn)行比較分析,明確各自的優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)行差異化的保存,并且進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)的注明,以便于對今后的工作帶來方便[3]。
(三)基于案例推理的建筑方案設(shè)計(jì)流程框架的建立與前景展望
基于以上修正與保存工作,我們需要對基于案例推理的建筑方案設(shè)計(jì)流程建立應(yīng)有的框架。具體來講,需要進(jìn)行以下的工作。第一,得到新的設(shè)計(jì)要求與任務(wù)條件之后,需要對于任務(wù)進(jìn)行有效的分析、并且對于建筑方案設(shè)計(jì)的有關(guān)問題提出有效的方案。第二,從檔案庫中進(jìn)行相似檔案的搜索與調(diào)取。第三,對于不滿意的調(diào)取方案進(jìn)行關(guān)閉,重新進(jìn)行有關(guān)的檢索。第四,依據(jù)相似的案例運(yùn)用修正方案的策略進(jìn)行提出方案的修正工作。第五,對于新生成的方案進(jìn)行差異化的比較與分析。第六,對于形成的設(shè)計(jì)方案保存在原有的方案資料庫中,以便于今后進(jìn)行查找與檢索工作。以上的流程我們概括起來就是從設(shè)計(jì)概念、總平面、平面、造型立面先進(jìn)行設(shè)計(jì)問題的分析,從相似案例、是否滿足要求進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)問題解決;從修正策略的應(yīng)用中進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的修正,然后通過差異化的比較與分析之后就可以進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的保存工作[4]。以上的分析與論述工作,僅僅是從理論上進(jìn)行案例推理的探討,這種方式的應(yīng)用需要在今后具體的實(shí)踐工作中進(jìn)行進(jìn)一步的檢驗(yàn),對于存在的缺點(diǎn)與不足進(jìn)行實(shí)`化的改進(jìn),提升其質(zhì)量與效果,可以使案例推理在更多領(lǐng)域中進(jìn)行高效化的應(yīng)用,讓其對于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與社會的進(jìn)步做出重要的貢獻(xiàn)[5]。
三、結(jié)語
對基于案例推理的建筑方案設(shè)計(jì)流程進(jìn)行科學(xué)研究,有利于促進(jìn)建筑方案設(shè)計(jì)工作質(zhì)量與效率的提高,也有利于案例推理在眾多領(lǐng)域中進(jìn)行科學(xué)化的應(yīng)用。
【參考文獻(xiàn)】
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[4]王晶.我國居住地產(chǎn)項(xiàng)目規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)流程研究[D].天津大學(xué),2014.
建筑設(shè)計(jì)的過程包含了大量相當(dāng)復(fù)雜的知識和經(jīng)驗(yàn),用簡單是模式或規(guī)則根本無法清晰將它表示出來?;诎咐耐评恚–ase-based Reasoning,CBR)是一種對知識問題求解方法,它能夠?qū)⑦^去的經(jīng)驗(yàn)和案例重新組合起新的情景,從而去解決新產(chǎn)生的問題。CBR方法特別適用難以用統(tǒng)一的模型或規(guī)則來表示的領(lǐng)域。所以采用CBR方法去管理建筑設(shè)計(jì)的案例是最好的選擇。另外,隨著本體(Ontology)在知識重用和信息檢索領(lǐng)域的不斷發(fā)展,用本體對建筑設(shè)計(jì)案例知識進(jìn)行組織和表示可以有效的彌補(bǔ)CBR系統(tǒng)的不足和缺陷。
一、CBR方法基本理論概述
CBR技術(shù)的關(guān)鍵難點(diǎn)在于找出最恰當(dāng)?shù)姆椒▽?shí)現(xiàn)特定學(xué)科和領(lǐng)域問題的學(xué)習(xí)和求解,一個(gè)完整的CBR方法是要解決一下五類核心問題。
1.案例的表示
2.案例的檢索
3.案例的重用
4.案例的修正
5.案例的學(xué)習(xí)
二、本體概述
(一)本體的基本含義
本體(Ontology)的哲學(xué)含義是指對客觀存在的物質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)上的描述,主要是研究客觀物質(zhì)的抽象本質(zhì)。隨著本體在各個(gè)領(lǐng)域研究的不斷深化,相應(yīng)的賦予了本體很多不同的含義。近年來,計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域賦予本體技術(shù)上的含義,該含義包括了以下四層含義:
1.概念化(Conceptualization):即把客觀物質(zhì)中的現(xiàn)象抽象出來,再將所得到的相關(guān)概念建立成模型,這種模型是獨(dú)立存在的。
2.明確化(Explicit):是指所有使用的概念和對這些概念的約束都有自己明確的定義。
3.形式化(Formal):計(jì)算機(jī)能夠讀出并處理本體的語言編碼。
4.共享化(Share):將本體中所體現(xiàn)的被認(rèn)可的知識共享,反映出相關(guān)領(lǐng)域中被公認(rèn)的概念合集。
隨著本體工具被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,同時(shí)也出現(xiàn)了大量的本體構(gòu)建知識工具。合理的本體構(gòu)建工具可以使設(shè)計(jì)變得高效。所以在選擇本體工具時(shí),要充分且綜合考慮它的可操作性以及通用性。其中Prot@6是目前應(yīng)用最廣泛的支持中文輸入的本體構(gòu)建工具。因此,本文將采用Prot@6進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的建模。
三、基于本體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例
CBR方法雖然在不同領(lǐng)域展示出其特有的優(yōu)越性能,但是傳統(tǒng)的CBR體系在實(shí)際應(yīng)用中還是暴露了許多問題。比如說用CBR方法表示的模型通用型和可擴(kuò)展性都比較差,再比如CBR方法的推理過程不具有知識的重用性,檢索效率比較低下等等。因此將本體技術(shù)
結(jié)合CBR方法對設(shè)計(jì)進(jìn)行建模,可以優(yōu)化CBR方法的不足,提高設(shè)計(jì)效率。
(一)案例的表示與檢索
1.歸納法。歸納法是指從案例的屬性特點(diǎn)中建立索引,然后確定出最有效最符合的案例,并采用判別方法對案例進(jìn)行劃分,從中選出所要應(yīng)用到的案例目標(biāo)。這種方法是通過縮小搜索范圍來提高文件搜索的效率,但前提是案例庫里需要有大量相似案例,比較適用于定義簡單、相互獨(dú)立的案例目標(biāo)。
2.知識引導(dǎo)法。知識引導(dǎo)法是指應(yīng)用相關(guān)領(lǐng)域的知識來引導(dǎo)案例特征在檢索時(shí)起到自身重要的作用,這樣能使案例的檢索具有特定的方向性。這種方法比較適合應(yīng)用在易于操作和表示的解釋性知識的檢索上,但它并不適宜應(yīng)用在大型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上。
這兩種案例檢索方法原理非常簡單,但反映出來的卻是檢索效率低,不適宜用在規(guī)模比較小的案例庫中。
(二)基于本體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識建模
利用CBR方法對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識進(jìn)行管理,首先要做的是對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識進(jìn)行總結(jié)和歸納,整理出一種比較規(guī)范化的知識庫。這個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識庫可為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程提供非常完整的該領(lǐng)域的學(xué)科知識。本體技術(shù)作為一種強(qiáng)大的知識表示方法,可以將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中案例與案例間的關(guān)系抽象出來,被計(jì)算機(jī)識別被進(jìn)行處理。然后將該領(lǐng)域的知識儲存到相應(yīng)的知識庫中,為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識進(jìn)行總結(jié)和管理提供了便利條件。
1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本體構(gòu)建方法
本體構(gòu)建在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,所以需要在設(shè)計(jì)工作中按部就班。根據(jù)不同的研究領(lǐng)域和反應(yīng)出來實(shí)際問題的不同,本體的構(gòu)建方法還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前比較典型和常用的方法有:TOVE法、骨架法、METHONTOLOGY法以及循環(huán)獲取法等等。
每一種方法都有自身的優(yōu)勢和劣勢,因此本體構(gòu)建方法必須與CBR方法相適應(yīng)并結(jié)合起來,最重要的是確定本體的領(lǐng)域和范圍。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域知識相當(dāng)復(fù)雜,它涵蓋的知識和概念非常廣泛。想要將所有的領(lǐng)域知識和概念都包含在構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本體內(nèi),是不可能實(shí)現(xiàn)的,其實(shí)也是非常沒有必要的。所以首先要確定構(gòu)建本體所需要的領(lǐng)域知識和概念的覆蓋程度和預(yù)計(jì)效果,具體可按下面的過程加以確定。
(1)確定構(gòu)建本體的領(lǐng)域。確定構(gòu)建本體的領(lǐng)域是指給本體研究一個(gè)特定的范圍,舉例來說,本文要探討的是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的本體構(gòu)建,這就是確定本體的領(lǐng)域。
(2)確定構(gòu)建本體的范疇。確定范疇是指為了實(shí)現(xiàn)特定的目標(biāo),構(gòu)建本體應(yīng)該包含的該領(lǐng)域中所有相關(guān)事物和因素。而這里要探討的正是構(gòu)建本體的目標(biāo)是為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供支持工具,實(shí)現(xiàn)對以往建筑結(jié)構(gòu)知識的表示和檢索。
(3)建立能力問題列表。在確定構(gòu)建本體領(lǐng)域和范疇前要回答下面三個(gè)問題:
?用構(gòu)建的本體做什么工作?
?什么樣類型的問題應(yīng)該在構(gòu)建本體中包含的信息中尋求答案?
?要建立的本體是在為誰服務(wù)?
通過回答這三個(gè)問題,可以為構(gòu)建本體的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)提供高效的指導(dǎo)和服務(wù)。
結(jié)束語:CBR是找出最恰當(dāng)?shù)姆椒▽?shí)現(xiàn)特定學(xué)科和領(lǐng)域問題的學(xué)習(xí)和求,適用于不能用公式和模型進(jìn)行表達(dá)的領(lǐng)域;而本體具有較強(qiáng)的語意表達(dá)和知識理解能力,用本體技術(shù)進(jìn)行案例的檢索,可以優(yōu)化CBR方法。隨著建筑設(shè)計(jì)市場競爭的日益激烈,之前相似的設(shè)計(jì)作品可為設(shè)計(jì)師提供比較有借鑒意義的作品。所以將本體結(jié)合CBR方法進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠提高管理效率和工作效率,具有深遠(yuǎn)的意義。構(gòu)建本體案例在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是一項(xiàng)復(fù)雜且龐大更工程,還需要做很多的工作,在這里就不一一復(fù)述了。
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一、國內(nèi)外部分舊工業(yè)建筑再生設(shè)計(jì)典型案例
“再生設(shè)計(jì)”系統(tǒng)要素的運(yùn)用很長時(shí)期一直局限在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域。隨著“再生設(shè)計(jì)”理念在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,逐漸影響到其它設(shè)計(jì)學(xué)科。這和敏銳的設(shè)計(jì)師是不會對先進(jìn)的思想觀念視而不見有密切關(guān)聯(lián)。對于先進(jìn)的思想觀念,優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師不但不會視而不見,而且會積極關(guān)注并加以吸收借鑒在具體的設(shè)計(jì)項(xiàng)目當(dāng)中。20世紀(jì)80年代后,發(fā)達(dá)國家掀起一股舊工業(yè)建筑改造再利用的熱潮,一些設(shè)計(jì)師將才能專注于舊工業(yè)建筑改造再利用?,F(xiàn)在可以看到國外很多對于舊工業(yè)建筑的改造和再利用成功的例子,而經(jīng)過分析,我們發(fā)現(xiàn)在這些舊工業(yè)建筑改造成功項(xiàng)目與“再生設(shè)計(jì)”觀念有千絲萬縷的聯(lián)系,以下僅舉其中典型為例說明。
(一)法國E黎奧爾賽火車站的改造
這是一項(xiàng)從車站成功地轉(zhuǎn)變成為博物館的例子,可以說是舊工業(yè)建筑功能轉(zhuǎn)換理念的典范。因?yàn)樵瓉斫ㄖ旧淼墓δ軉适В瑥U棄的建筑失去了原有的生命,而引進(jìn)新的功能將使得舊建筑獲得新生。這座始建于1897年的建筑于1900年建成開放,其全盛時(shí)期是在一戰(zhàn)后,后來隨著郊區(qū)交通的發(fā)展,該建筑逐漸退出歷史舞臺,到二戰(zhàn)時(shí)期,它已完全停止運(yùn)行。1976年該建筑得到國家注冊認(rèn)可后,±也方立即決定將其改建為展示19世紀(jì)藝術(shù)的博物館。改建后的該館于1986年正式幵放,用于收藏1850年至1914年的藝術(shù)品,改建時(shí),建筑師在盡量不破壞空間完整性和拱頂?shù)耐瑫r(shí),在大廳四周的拱下加入了一系列兩層高的小空間,這兩層小空間通過厚重的石墻夾著,形成新的富于層次的展示表現(xiàn)主義繪畫作品的展覽空間。如圖1所示,這個(gè)柔和的中央大廳由堅(jiān)固的保壘狀的墻體支撐,形成小空間,新的石料填充部分輕盈的鑄鐵拱廊,建立起新舊部分的對話。斜寺現(xiàn)代藝術(shù)館是英國國立現(xiàn)代藝術(shù)博物館,前身是泰晤士河畔的岸邊于二次大戰(zhàn)后建成的發(fā)電廠,在改造前這里曾是無人問津漆黑一片的廢墟,改造后這里成為倫敦不可或缺的景觀,該館也成為在當(dāng)今世界現(xiàn)代藝術(shù)博物館中占據(jù)舉足輕重地位的藝術(shù)博物館。
泰特現(xiàn)代藝術(shù)館展現(xiàn)了舊工業(yè)建筑本身具有的擴(kuò)展可能性,同時(shí)也形成巨大的城市影響力,進(jìn)而帶動周圍的輔助設(shè)施和服務(wù)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)、文化的發(fā)展。開館的第一年,泰特現(xiàn)代藝術(shù)館的參觀人數(shù)已達(dá)520萬人次,隨后的幾年中,其數(shù)量也穩(wěn)定在400萬人至450萬人之間,其中三分之二來自英國本土,三分之一來自海外,使之成為英國經(jīng)濟(jì)的主要“外匯大戶”。(1)泰特現(xiàn)代藝術(shù)館通過招標(biāo)競爭由瑞士建筑師赫爾佐格(erzog)和德默?。╠eMeuron)利用舊工業(yè)建物完成改建設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)很好地體現(xiàn)了以舊納新的理念,在舊工業(yè)建筑中添加新的結(jié)構(gòu),從而獲得了豐富的內(nèi)部空間,獲得新的功能使得建筑有了新生。藝術(shù)館外觀保留了發(fā)電廠的原貌,如外露的煙囪與內(nèi)堂的吊臂和鋼柱,改造后的煙囪成為擁有兩部樓梯和兩部電梯的觀光塔,沿塔升至93米的高度就可以俯瞰整個(gè)倫敦;同時(shí)也重新規(guī)劃內(nèi)部空間,其“新”在于頂部加蓋了被稱為光梁的兩層玻璃大樓。其功能除了為頂層展廳提供自然采光外,還可以提供餐飲、會議等服務(wù)。新與舊的結(jié)合,令美術(shù)館充滿了獨(dú)特的現(xiàn)代感,使這座老工業(yè)建筑及周遭環(huán)境獲得了新生,促進(jìn)整個(gè)區(qū)域的繁榮。泰特現(xiàn)代藝術(shù)館的成功改造成為后來其他國家和地區(qū)將舊工業(yè)區(qū)或舊工業(yè)建筑改造成為現(xiàn)代藝術(shù)區(qū)或是文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)區(qū)的樣板。泰特現(xiàn)代藝術(shù)館也是很多設(shè)計(jì)師在涉及舊工業(yè)建筑改造項(xiàng)目前需要考察和研究的重要項(xiàng)目之一。隨著現(xiàn)代藝術(shù)的繁榮,越來越多的人關(guān)注泰特現(xiàn)代藝術(shù)館,而其改造理念也被更多的人所認(rèn)知。
(二)維也納的煤氣罐新城區(qū)
奧地利維也納的煤氣罐新城區(qū)是由四個(gè)舊煤氣罐改造而成的(圖4、圖5、圖6)。雖然這個(gè)案例與上一個(gè)案例有所相似,但是這個(gè)案例相比較而言是營造出新的功能使舊工業(yè)建筑不僅獲得新生旦生命力異常旺盛。1986年,煤氣廠關(guān)閉之后,四個(gè)舊煤氣罐內(nèi)的舊設(shè)備被拆毀,只剩下殘留的磚墻。由于該建筑群在工業(yè)區(qū)的特殊位置以及該空間不同尋常的特色,政府開始組織全面改造。1989年,建筑學(xué)家曼福瑞德?維多姆開始研究如何重新利用“煤氣罐”。最初這里只打算被改造為居民住宅區(qū)。但從2001年開始,“煤氣罐”開始被賦予新的生命,通過專家的設(shè)計(jì),它被逐漸改造成了一個(gè)集購物、展會、居住和旅游于一體的城區(qū)。今天,這里成為維也納市政改造工程的成功典范,四個(gè)舊煤氣罐也成為維也納的標(biāo)志性建筑。而強(qiáng)調(diào)資源再利用和美化城市的環(huán)保意義,以及綜合實(shí)用的多功能性的設(shè)計(jì),成為一道亮麗的風(fēng)景線。近年來,隨著維也納人生活質(zhì)量的提高,人們開始關(guān)注自身健康,“煤氣罐”里的購物中心又與休閑娛樂中心結(jié)合在一起。但千變?nèi)f變,“煤氣罐”的外表始終未變,與維也納市容的格調(diào)保持了一致。這種改造不僅贏得了維也納市民的喜愛,也吸引了許多外國游客。
二、紐約SOHO建筑師工作室的改建
蘇荷(SOHO)遠(yuǎn)離商業(yè)繁華區(qū)和廢棄工業(yè)廠房倉庫的廉價(jià)租金,是藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師選擇這里的起因。SOHO建筑師工作室是一座通過成功地運(yùn)用材料組合,將一座貨倉建筑改建成建筑工作室的杰出案例,該設(shè)計(jì)要求在這個(gè)舊有空間內(nèi)提供30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作臺位,以及圖書室、貯藏和會議空間,建筑師通過對墻體的巧妙插入與材料和色彩的正確把握,創(chuàng)造了一個(gè)生動、人性化的工作環(huán)境,提供了從個(gè)體工作到群體合作的不同工作體驗(yàn)。室內(nèi)已有的一排粗大鐵制科林新柱子將原有空間分成兩半,建筑師將柱子漆成白色,并用可移動的長分隔墻并靠于柱旁,限定入口空間和工作空間,雇員工作區(qū)以四至五人一組的工作臺排列而成。合伙人的工作區(qū)位于和分隔墻垂直的塑料屏風(fēng)內(nèi)。分隔墻是厚重的不透明材料,這與合伙人辦公室的輕質(zhì)透明塑料墻體形成對比,成為新建空間的表現(xiàn)主題。被廢棄的倉庫(LOFT)經(jīng)過改造成為設(shè)計(jì)師和藝術(shù)家創(chuàng)作的的基地和樂園。而后的發(fā)展,LOFT的內(nèi)涵和外延也在不斷變化,逐漸演變成新型文化和創(chuàng)意型產(chǎn)業(yè)的聚集地。
三、埃森“礦業(yè)同盟工業(yè)園”
位于德國西部的魯爾區(qū)(RuhrGebiet)(圖7、圖f?)曾經(jīng)是歐洲最大的采礦城市,德國的工業(yè)命脈。煤炭的沒落,使其成為老舊過時(shí)的同義詞。近年來德國北萊茵一威斯特法倫州(簡稱北威州)政府把多個(gè)廢棄的工業(yè)建筑改造成公園、美術(shù)館、設(shè)計(jì)中心等等,為老建筑注入新氣息,也讓城市的壽命得以延續(xù)。位于西北部城市埃森(Essen)的礦業(yè)同盟(Zollverein)工業(yè)景觀是其中最具代表性的例子。埃森“礦業(yè)同盟工業(yè)園”原本是一座世界第一大的地上煤礦場,礦業(yè)沒落后,北威州將廢棄的煤礦場改建成博物館,包含有著名的德國“紅點(diǎn)設(shè)計(jì)中心”、煤礦博物館、露天電影院等等。其中紅點(diǎn)設(shè)計(jì)博物館的建筑設(shè)計(jì)十分獨(dú)特,結(jié)合略微生銹腐蝕的原有礦場設(shè)施與新建的展覽館,四周墻面布滿輸送氣管以及巨型的鋼鐵骨架,表面紅銹斑斑,昏暗的燈光下,一輛銀色汽車倒立懸掛在三層樓高的鋼鐵骨架天花板,巧妙地結(jié)合古老礦工場與現(xiàn)代設(shè)計(jì)展覽館,令人印象深刻。人們在古老礦場的原有空間中穿梭也是一種樂趣與特別的體驗(yàn)。類似的例子還有瑞士蘇黎世面粉廠綜合改建和德國柏林蘇爾太啤酒廠多層釀酒廠房改造等等,在保存其古典風(fēng)格外立面的同時(shí),將內(nèi)部改建為辦公樓及老人居住單元,廠區(qū)則將新舊建筑有機(jī)組合,開發(fā)為綜合性的住宅小區(qū)。通過對廢舊工業(yè)設(shè)施的開發(fā)利用,大大激活了該地區(qū)的人氣及活力,改善了環(huán)境。吸引人們的不僅僅是這些優(yōu)秀舊工業(yè)建筑改造作品以及工業(yè)建筑改造的典范,更重要的是融在其中可持續(xù)的發(fā)展的“再生設(shè)計(jì)”理念。
近年來,由于大量吸收借鑒國外舊工業(yè)建筑改造再利用的成功案例,中國大陸也出現(xiàn)了不少成功改造再利用舊工業(yè)建筑的案例。通過筆者對目前國內(nèi)部分老工業(yè)城市的實(shí)地考察來看,出現(xiàn)對于舊工業(yè)建筑應(yīng)用再生設(shè)計(jì)理念的案例主要集中在原來工業(yè)較為發(fā)達(dá)而當(dāng)今經(jīng)濟(jì)又較為發(fā)達(dá)的城市和地區(qū),例如北京、上海、廣州、深±川、杭州、無錫、唐山、沈陽等市區(qū)。這些城市和地區(qū)的政府部門也較早形成工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)和合理運(yùn)用的意識。下文將以上海、北京、深圳這三個(gè)城市為例,介紹一些舊工業(yè)建筑改造再生利用較為成功的案例。由于上海一直是處于中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)軍第一集團(tuán),快速的城市建設(shè)使得以舊換新的問題較早出現(xiàn)在人們的面前。雖然上海是中國歷史名城,同時(shí)也是中國近代重要工業(yè)城市,但是較好的開放心態(tài)和積極吸收外來思想和文化理念,在如何利用改造舊建筑的問題上與其他城市相比較,上海處于中國的前列,擁有豐富的改造舊工業(yè)建筑的經(jīng)驗(yàn)和成果。上海市區(qū)內(nèi)對于舊工業(yè)建筑利用和改造成功的案例既有像蘇州河沿岸以M50為中心的舊廠區(qū)改造利用而成的現(xiàn)代藝術(shù)區(qū)和以田子坊為中心的舊廠房改造而成的藝術(shù)和商業(yè)區(qū),也有像“八號橋”那樣由舊廠房建筑改造而成的小型現(xiàn)代文化社區(qū)。上海人對于舊上海懷舊的情結(jié)在對待舊工業(yè)建筑的利用和改造上得到了淋漓盡致的發(fā)揮,這些項(xiàng)目既能保留舊工業(yè)建筑特有的氣息,如廠房中木質(zhì)地板、立柱及相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)被使用過的的歷史痕跡,將陳年的粗糙的裂痕、斑駁的銹跡甚至是經(jīng)年不能擦除的油漆印跡重新出來,顯得既古樸而時(shí)尚。在上海很多對舊建筑利用和改造的項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)師常常巧妙地將現(xiàn)代建筑特有的簡潔和對于材質(zhì)質(zhì)感的利用結(jié)合到一起放到舊工業(yè)建筑再生的形式和功能中,讓人在明晰的對比中既感受到舊工業(yè)建筑原本的味道也能感受到當(dāng)代的時(shí)尚。舊工業(yè)建筑由此得到新生,它們既屬于過去,也屬于現(xiàn)在。
在北京舊工業(yè)建筑改造的實(shí)踐中,最先介入的不是設(shè)計(jì)師而是藝術(shù)家。雖然藝術(shù)家最初的目的不是為了保護(hù)工業(yè)遺產(chǎn)而介入舊工業(yè)建筑的改造,但是他們的介入確實(shí)為北京工業(yè)遺產(chǎn)起到了很重要的保護(hù)作用。而后的影響力更是推動了整個(gè)國家對于舊工業(yè)區(qū)的關(guān)注和保護(hù)意識。北京798創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園區(qū)是北京市區(qū)內(nèi)對于舊工業(yè)建筑改造的典型。當(dāng)時(shí)特殊的社會環(huán)境造就了一批藝術(shù)家和相關(guān)文化機(jī)構(gòu)入駐原國營798等廠區(qū)空置的廠房,由于藝術(shù)家創(chuàng)作和生活的需要,這些舊工業(yè)建筑都被較好地利用和改造,舊工業(yè)建筑的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到有效的保留,藝術(shù)品展示在舊廠房偌大的空間里,舊廠房特有的墻面映襯著藝術(shù)作品,呈現(xiàn)出在美術(shù)館和博物館無法達(dá)到的效果。798藝術(shù)區(qū)內(nèi)的舊工業(yè)建筑整體上是單元簡單重復(fù)排列而成,每個(gè)單元通風(fēng)和采光條件的一致性和六米多高的室內(nèi)空間高度為改造提供的多種可能。經(jīng)過改造后,畫廊、藝術(shù)家工作室、設(shè)計(jì)公司辦公空間、餐飲酒吧等各種空間聚合,形成了具有國際化色彩的“soho式藝術(shù)聚落”和“l(fā)oft生活方式”。798藝術(shù)區(qū)中的室內(nèi)和室外空間被不同的藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師或有意識或無意識的創(chuàng)造,不同于由某個(gè)設(shè)計(jì)師或設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)悉心規(guī)劃設(shè)計(jì)的,因此展現(xiàn)出一種另類的、全新的空間環(huán)境,在短期內(nèi)彰顯一種新的生命力。
一、設(shè)計(jì)案例選擇與教學(xué)要求
在課程的人才培養(yǎng)方面,教學(xué)大綱對各個(gè)知識點(diǎn)的教學(xué)要求是分層次的,如有的要求學(xué)生了解,有的要求學(xué)生識記,有的要求學(xué)生掌握,有的要求學(xué)生運(yùn)用,不同要求層次的知識點(diǎn)對案例的選擇往往有所不同。
以要求學(xué)生了解的知識點(diǎn)為例,只要學(xué)生有基本相關(guān)概念便達(dá)到教學(xué)要求,這種知識點(diǎn)往往是一些單一的知識點(diǎn),案例選擇時(shí)常常采用具有典型特征的案例,且不能采用單一案例說明。例如在《建筑學(xué)概論》中要求學(xué)生認(rèn)識框架結(jié)構(gòu)體系,根據(jù)框架結(jié)構(gòu)體系的定義,框架結(jié)構(gòu)體系是由梁和柱來承受與傳遞荷載,墻只起維護(hù)和隔離作用的結(jié)構(gòu)體系。僅僅根據(jù)文字定義,學(xué)生很難在頭腦中形成圖像并將實(shí)際案例與其直接聯(lián)系,而且很有可能同框剪、框筒等結(jié)構(gòu)體系混淆。此時(shí)運(yùn)用幾個(gè)典型框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面圖和實(shí)物照片可以很快使學(xué)生認(rèn)識到什么是框架結(jié)構(gòu),并且知道框架結(jié)構(gòu)只有梁和柱來傳遞荷載,沒有剪力墻,也沒有加密柱形成的“筒”。
要求學(xué)生識記或掌握的知識點(diǎn),教學(xué)要求較高,案例選擇要有代表性且要方便深入講解。如為了說明建筑設(shè)計(jì)不僅僅要考慮人類的物質(zhì)需求還要考慮人們的心理需求時(shí),學(xué)生可以通過機(jī)械記憶方式掌握該知識點(diǎn),但認(rèn)識并不深刻。如果在課堂教學(xué)時(shí)較深入地分析欄桿的設(shè)計(jì)高度與人們懼高心理的聯(lián)系,銀行和餐廳座位的設(shè)計(jì)與人們私密性和交往性需求的關(guān)系等案例,學(xué)生會自然而然地認(rèn)識到建筑設(shè)計(jì)中需要考慮到人的心理需求。此外,此種代表案例的選擇為了方便深入講解,要盡可能地貼近生活中常見的設(shè)計(jì),如若不能,則可選擇較著名的設(shè)計(jì)作品進(jìn)行說明。這樣容易調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但案例的數(shù)量不宜過多,一兩個(gè)經(jīng)典的足矣,否則將過多的課堂教學(xué)時(shí)間用于分析案例,反而喧賓奪主了。
教學(xué)要求最高層次是知識的運(yùn)用,運(yùn)用知識的過程不僅可以體現(xiàn)學(xué)生對某些知識點(diǎn)的掌握情況,而且可以反映學(xué)生的綜合素質(zhì)。為培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng),案例選擇要有啟發(fā)性,并值得討論。如讓學(xué)生討論法國蓬皮杜國家藝術(shù)文化中心的美學(xué)問題,學(xué)生既可以從好的方面分析這個(gè)案例,又可以從不好的方面分析。這種案例的選擇可使得學(xué)生在思考問題時(shí)從多個(gè)角度進(jìn)行,并使學(xué)生各抒己見,活躍課堂氣氛。
二、設(shè)計(jì)案例選擇的方式
在課堂教學(xué)中案例選擇的方式也非常講究,最常采用的方式當(dāng)然是用設(shè)計(jì)案例直接證實(shí)觀點(diǎn)或說明知識點(diǎn),這種案例列舉的方式平鋪直敘,對解說容易理解的知識點(diǎn)而言簡單明了。當(dāng)某些知識點(diǎn)難以描述時(shí)還可以通過反例法或?qū)Ρ确▉碚f明,如談到建筑設(shè)計(jì)會受到經(jīng)濟(jì)條件的約束時(shí),如果要直接說明問題,案例必須講清楚建筑造價(jià),建筑造價(jià)對于初次接觸建筑學(xué)的學(xué)生而言很難理解,且大量的造價(jià)數(shù)據(jù)等列舉出來也非??菰铩榱吮阌谡f明問題,可以列舉朝鮮的柳京大飯店作為反面教材,或者找出中國古代同一地區(qū)大戶人家和小戶人家的建筑對比來說明問題。
除了上述三種案例列舉方法,為提高學(xué)生的綜合分析能力,往往還要用到綜合案例法,這種案例包含諸多知識點(diǎn),在舉例過程中由教師引導(dǎo)學(xué)生對各個(gè)知識點(diǎn)進(jìn)行討論,如要求學(xué)生對某設(shè)計(jì)好的房屋進(jìn)行結(jié)構(gòu)、功能分析等。這種案例的選擇要具有啟發(fā)性,不宜選用太典型的案例,而要選用日常生活中常見,但信息較復(fù)雜的案例,以引起學(xué)生較深入的思考。
在進(jìn)行設(shè)計(jì)案例教學(xué)時(shí)還有一種教學(xué)模式經(jīng)常被采用,便是由學(xué)生自主選擇案例,由學(xué)生說明案例,并在教師的引導(dǎo)下讓班級同學(xué)討論某些問題,最常見的就是學(xué)生的Powerpoint匯報(bào)。雖然這種方式使得學(xué)生有更強(qiáng)的參與感,但對說明案例的學(xué)生和教師能力要求較高,隨機(jī)性較大,課堂教學(xué)時(shí)由于教學(xué)任務(wù)的需要不適合過多采用,但在以研討會形式進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)時(shí)教學(xué)效果較好。
三、設(shè)計(jì)案例引入后的教學(xué)效果
將設(shè)計(jì)案例大量引入課堂教學(xué)并合理安排,其教學(xué)效果是顯而易見的。首先是學(xué)生對很多案例中體現(xiàn)的概念理解較文字教學(xué)而言更清晰,如框架結(jié)構(gòu)與框剪框筒結(jié)構(gòu)的區(qū)分;其次是對某些知識點(diǎn)的認(rèn)識更深刻,如建筑是怎樣滿足人們心理需求的;再次是讓學(xué)生通過對綜合案例的討論將各個(gè)分散的知識點(diǎn)融會貫通,形成較完整的知識體系;最后是通過大量案例的說明可以潛移默化地加深學(xué)生對整個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)的認(rèn)識。
總之,課堂是傳授知識的舞臺,教師是舞臺上劇目的編劇、導(dǎo)演外加演員,在課堂教學(xué)中無論是設(shè)計(jì)案例的選擇還是設(shè)計(jì)案例的說明,合理地組織課堂教學(xué),適當(dāng)?shù)卣{(diào)整教學(xué)方式,都會使學(xué)生受益匪淺。
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1.2教師教學(xué)方法單一,反思調(diào)整不及時(shí)教師主要是為完成教學(xué)任務(wù),在目前各高職院校強(qiáng)化動手能力,采取2+1學(xué)習(xí)方式,即2年在校內(nèi)學(xué)習(xí)理論知識,1年校外實(shí)習(xí),這樣學(xué)生的理論課學(xué)習(xí)課時(shí)數(shù)就有所減少,若還按原來傳統(tǒng)的教學(xué)模式,采用滿堂灌的方式,在有限的時(shí)間內(nèi)將全部知識都傳授給學(xué)生;甚至有些教師試圖通過多媒體授課,將大量的知識信息放到課件中,不停給學(xué)生展示,學(xué)生根本來不及思考就硬性地接受,可想而知,這樣得到的知識無法應(yīng)用到實(shí)踐中。
1.3重視理論學(xué)習(xí),缺乏動手能力建筑結(jié)構(gòu)課程理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng),傳統(tǒng)做法是將全部理論知識講授給學(xué)生,而學(xué)生動手參與設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)較少,很多學(xué)生課程學(xué)得不錯(cuò),但不會應(yīng)用,真正進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),就無從下手,高分低能現(xiàn)象比較嚴(yán)重。
1.4教學(xué)內(nèi)容更新較慢新時(shí)期的高職教學(xué)理念是培養(yǎng)高技能人才,因此在教學(xué)內(nèi)容上也應(yīng)適應(yīng)技能培養(yǎng)方面的調(diào)整,但教材更新還達(dá)不到這個(gè)要求,很多課本上還沒有體現(xiàn)設(shè)計(jì)理念。
2以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)方法
2.1引入以設(shè)計(jì)案例為導(dǎo)向的教學(xué)模式根據(jù)高職高專以就業(yè)為導(dǎo)向的辦學(xué)理念,改革課程教學(xué)體系,突出以實(shí)踐教學(xué)為重點(diǎn)的相關(guān)內(nèi)容,針對不同就業(yè)崗位群,將建筑結(jié)構(gòu)各章節(jié)內(nèi)容歸納整理成各具體的、切合實(shí)際的工程設(shè)計(jì)案例。即將課程內(nèi)容項(xiàng)目化,將項(xiàng)目分解成各任務(wù),針對不同任務(wù)對應(yīng)于實(shí)際工程案例,各案例均來自工程設(shè)計(jì)任務(wù)。每當(dāng)學(xué)生完成一個(gè)項(xiàng)目課程,就能針對該課程項(xiàng)目完成一項(xiàng)實(shí)際工程中的設(shè)計(jì)任務(wù),將教材中單一算例用工程設(shè)計(jì)案例來代替,避免學(xué)生學(xué)習(xí)課程時(shí)的盲目性,即所學(xué)知其所用,真正調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,通過真正的工程設(shè)計(jì)案例,更好地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)課程理論,促進(jìn)學(xué)生主動思維,培養(yǎng)學(xué)生以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的建筑課程教學(xué)模式,更好地為學(xué)生走向工作崗位提供保障。
2.2以設(shè)計(jì)案例為向?qū)У慕虒W(xué)方法與教學(xué)手段改革傳統(tǒng)教學(xué)方法是以教師課解為中心,學(xué)生被動接受知識。課堂上主要是教師唱主角,學(xué)生缺乏參與熱情,有的學(xué)生上課無精打采,甚至上課玩手機(jī),根本聽不下去課。以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的教學(xué)方法就是要轉(zhuǎn)變這種狀況,授課以學(xué)生為中心,學(xué)生參與到課堂的教學(xué)中,每個(gè)學(xué)生都是承擔(dān)設(shè)計(jì)案例的設(shè)計(jì)者,完成一堂課的教學(xué)需要由學(xué)生、主講教師、設(shè)計(jì)室及實(shí)訓(xùn)中心多個(gè)方面配合完成。由于建筑結(jié)構(gòu)課程是以設(shè)計(jì)為主的,其教學(xué)目的也是要讓學(xué)生掌握工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念,達(dá)到進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及能識讀工程結(jié)構(gòu)施工圖。那么為了達(dá)到這上目標(biāo),有設(shè)計(jì)室參與到教學(xué)中是最好不過的了,因?yàn)榭梢酝ㄟ^設(shè)計(jì)室的實(shí)際工程項(xiàng)目作為授課的直接案例,這部分列入教師備課教案的一部分,每次課教針對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行案例布置,當(dāng)然這需要教師通過事先將學(xué)生分組形式,將本次課程內(nèi)容分組布置成設(shè)計(jì)任務(wù),學(xué)生要完成設(shè)計(jì)任務(wù)需要掌握的理論知識,就是學(xué)生要主動探究的內(nèi)容。教師可以借助于多媒體演示以及建筑結(jié)構(gòu)模型實(shí)訓(xùn)室,讓學(xué)生參與到理論知識學(xué)習(xí)中來,如設(shè)計(jì)任務(wù)解決需要的理論依據(jù)、設(shè)計(jì)原理、計(jì)算公式、公式的適用條件、以及設(shè)計(jì)規(guī)范等,學(xué)生都會感興趣,此時(shí)教師講授這部分知識,恰好與學(xué)生探究的知識達(dá)到一致,教與學(xué)的互動效果也達(dá)到了統(tǒng)一。同時(shí)充分利用實(shí)訓(xùn)室的教學(xué)條件,實(shí)現(xiàn)講課、實(shí)訓(xùn)一體化。學(xué)生所學(xué)到的理論知識,通過實(shí)訓(xùn)室模型,達(dá)到了理論與實(shí)踐的結(jié)合,學(xué)生的工程設(shè)計(jì)成果,交由設(shè)計(jì)室參與評定,這樣能給學(xué)生營造出一種真實(shí)的工程設(shè)計(jì)氛圍,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生被動學(xué)習(xí)變成了主動學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)效果也就體現(xiàn)出來了。
2.3以設(shè)計(jì)案例為導(dǎo)向的學(xué)生成績評定以設(shè)計(jì)案例為導(dǎo)向的教學(xué)方法,需要從根本上改變以往的期末一次考試定成績的方法。既然強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì),那么考核方法重在設(shè)計(jì)過程的考核,通過考核及時(shí)了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對理論知識的認(rèn)知程度、對實(shí)踐知識的掌握程度,每個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)完成情況、設(shè)計(jì)方案的取舍、小組學(xué)生的協(xié)調(diào)配合等都能很好地反映出來,這樣通過各小組對比,以及設(shè)計(jì)任務(wù)完成的時(shí)間、質(zhì)量,根據(jù)事先確定的學(xué)習(xí)過程考核細(xì)則,可以對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行綜合評定。