基于BIM技术与模拟退火算法的村镇轻钢框架结构智能设计方法

传统村镇住宅结构设计需要进行大量的人工试算与重复建模,而受制于建设成本,村镇住宅无法像城镇住宅一样通过设计师进行专业的结构设计与验算,其安全性与经济性均难以满足要求。为此,提出一种村镇轻钢框架结构智能设计方法,包括智能建模与智能优化两个环节。基于图层自动识别算法、光学字符识别技术、自适应分块算法提出村镇轻钢框架结构BIM智能建模方法,包括图层识别、轴文本数据提取、墙体轮廓提取等,智能建模结果基本满足实际工程要求。基于提出的两阶段模拟退火算法给出村镇轻钢框架结构的智能优化方法,优化速度较快,优化效果良好。通过实际工程案例对提出的智能设计方法进行验证,结果表明,提出的村镇轻钢框架结构智能设计方法具有可行性,与传统的人工设计方法相比,设计周期可缩短70%以上,材料用量、结构设计指标接近人工设计结果。

适老化矫形康复类可穿戴产品的设计方法研究

为了满足健康老龄化背景下,老年人群对矫形康复类可穿戴产品不断增长的使用需求,解决现有产品设计中存在的品类细分与设计方法相对缺失、与用户个性化需求不匹配等问题,本文从适老化、矫形康复及可穿戴角度出发,在挖掘核心需求要素基础上提出了“核心需求+三化四性”设计原则;基于肢体形态扫描、NURBS曲面重构、误差分析及优化设计等技术构建了多学科交叉融合的创新设计方法;综合主观舒适性、功能量表、步态、肌电、足压等实验制定了主客观评价方法;进而创新性地提出了适老化矫形康复类可穿戴产品的设计方法,并以足形矫正器为例,进行了矫形康复产品创新设计实践及实验验证。研究结果表明,本文提出的设计方法可有效满足矫形康复类可穿戴产品设计及评价要求,同时也为其它适老化康复类可穿戴产品的设计提供了理论依据。

多元文化交错区传统民居室内热环境对比研究——以乌兰察布地区为例

乌兰察布在历史上为内蒙古地区晋、冀移民圈的交汇处,农耕与游牧文化的交融,以及不同移民源地间文化的碰撞,使该地域传统民居在文化传播中因人地关系的复杂性呈现出四种典型类型。但伴随时代的发展,新建民居出现文化断层与冬季室内热舒适性亟待提高的双重困境。在归纳四类传统民居形制特征和尺寸取值的前提下,提炼出影响室内热环境的4个建筑要素,结合Ladybug+Honeybee软件,对比研究民居间主要活动空间冬季室内热环境的差异及原因。研究结果表明:大面积开窗可以有效利用太阳辐射提升室内温度,但保温性能差,而小面积开窗保温性能更好,但太阳辐射利用率较低;单坡屋顶比双坡屋顶单位面积照射到的太阳辐射更多,虽然其保温性能差,但对室内热环境质量的提升更有利;一进两开和里外间平面相比于单间和通间平面,卧室与入户门之间形成“温度缓冲区”可以有效减少门处的热量损失;小的空间尺度可以有效减少建筑的热量损失。基于以上结论提出四类民居在承续建筑文化基因的同时改善室内热环境的策略,为文化传承下的乌兰察布传统民居可持续发展提供一定的参考和借鉴。

超高层建筑设计的几个新趋势——以深圳为例

超高层建筑从萌芽诞生到发展至今已100多年,已在不同程度影响着人们的生活。该文基于深圳市近年30个超高层建筑案例,梳理超高层建筑设计呈现出新趋势的契机和在整体规划和建筑设计层面上的特点,分析归纳出超高层建筑设计城市枢纽化、垂直城市化、空间开放化、功能复合化和结构表皮一体化的五个趋势,以期为今后的超高层建筑设计提供一些方向和策略。

寒冷地区既有高校宿舍被动式节能潜力分析——以南开大学八里台为例

文章以南开大学八里台校区宿舍为例,探索在低碳背景下寒冷地区既有高校宿舍建筑被动节能改造的潜力,通过实地调研,建立基准模拟,并利用Grasshopper软件搭建参数化平台对基准模型外围护结构热工性能的被动式节能因素进行模拟分析,设计正交试验,模拟不同试验的建筑能耗,通过SPSS分析影响能耗的参数与能耗间的关系,从而确定每个参数对建筑能耗的影响程度,得出不同因素对于建筑能耗的敏感性。结果表明:外墙、屋顶、外窗等部位传热系数与采暖、制冷能耗均呈线性关系;节能优先级依次为:外墙、外窗、屋顶;仅通过改变外围护结构热工性能,最大节能潜力为61.9%,若想实现零能耗,需要使用高能效的主动式设备和最大化利用可再生能源。

残疾人居住空间无障碍改造研究综述

随着中国人口老龄化形势的日益严峻,残障人群的数量不断增加,新时代,我国更加重视残疾人事业的建设,而居住空间的无障碍改造设计是改善残疾人生活质量的重要手段之一。该文从国内外关于残疾人居家环境无障碍改造的文献研究入手,梳理有关国内外残疾人居住空间无障碍改造的发展历程,综合评述了国内外相关研究关于残疾人住房起居无障改造设计的研究方向、方法与结论。同时,总结我国在老龄化背景和人本理念下残疾人居住空间无障碍改造存在的无障碍问题与未来发展趋势,以期推进我国无障碍发展建设,提升残疾人民生福祉。

江西天井式民居生态适宜性探究

江西地区传统天井式民居具有良好的生态适宜性,在漫长的岁月中形成一套人与自然相和谐的共处模式。文章选取典型案例进行实地测绘、建模,借助Ecotect、Phoenics以及Energy Plus软件进行模拟分析,比较天井式民居与现代民居的光环境、风环境及能耗,验证天井式民居宜居性特征,分析天井式民居生态适宜性的优势与短板,并提出提高现代乡土民居生态适宜性的设计策略,以期为现代建筑的被动式节能技术提供优化思路。

自组织理论视角下传统村落活态化保护治理模式研究

针对传统村落活态化保护的探索,目前大多关注于政府部门干预下的村落规划与地域文脉的契合、建筑与场地关系的协同等,但对于长期以来由村民主导的日常性活动及空间改造行为缺乏应有的重视。在传统村落日益衰败的背景下,如何审视政府部门直接干预与村民自发参与问题,是传统村落活态化保护利用过程中亟需予以关注的重点和难点所在。尝试从自组织理论视角切入,将其置于政府部门干预下的语境中,梳理传统村落日常性空间面临的问题与挑战,揭示其空间形式、组织模式与行为活动之间的内在相关性,进而针对性地解析与构建相关治理机制与策略。同时,兼顾作为中介的建筑师专业作用的发挥,形成“自上而下”他组织与“自下而上”自组织两种体系并行的活态化保护新模式,以期为传统村落持续发展提供上下联动、情理交融的创新思路与技术路径。

环渤海传统民居谱系研究思路与方法

环渤海地区在人文地理、自然气候以及社会经济等方面具有典型特征,以往有关该区域的民居研究多针对内陆或分散展开,缺乏对民居文化挖掘及其现代传承的系统研究。本文从环渤海整体视角展开,提出环渤海传统民居谱系的概念,采用建筑类型学、文化地理学、方言语系分区以及数据统计分析等定量、定性方法,结合课题研究进展与阶段成果,从民居谱系区划特征与关联机制、地域民居体系等方面,探讨了环渤海传统民居谱系研究的整体性技术框架及其实现途径,以期指导相关研究。所取得阶段成果有助于推进、深化研究内容,进而形成整体性成果,以弥补传统分散研究的缺憾,并为地域文化保护、传承和乡村人居环境提升提供技术支撑。

西藏昌珠寺周边城镇空间特色与设计对策研究——基于多维地域性视角

挖掘并利用城市地域特色,塑造城市独特形象,是解决城市特色趋同危机的关键性手段。以藏源文化深厚的乃东区昌珠寺周边城镇空间为例,综合应用实地勘察、空间分析、问卷访谈等方法,通过对昌珠寺周边城镇功能-文化-社会空间特征的地域性解析,识别出其“寺庙主体,民居肌底”的空间布局特色,“朝圣引导,环形结构”的路网街巷特色,“家屋单元,聚族而居”的民居建筑特色。据此,提出昌珠寺周边城镇空间设计应当遵循“守其道,更其器”的哲学观念,并从“形·筑·巷·公”四个维度提出更新改造的设计策略,以期为类似地区特色空间的可持续发展提供借鉴和参考。

中国传统地域建筑文化的当代重构议题——基于徽州合院形式的设计探索

徽州合院是特定地域内自然环境和社会文化在建筑形式上的重要表征。本文针对中国传统地域建筑文化的当代重构议题,立足于徽州合院形式的设计探索,从形式美学、空间组织、场所营造三个方面解析传统徽州合院地域特征,运用特征归纳、比较分析、案例解读等方法解读三个当代建筑案例,进而揭示出徽州合院在形式操作、空间组织、组群构建三个层级上转译与重构方法,阐释当今地域创作中对徽州合院形式的传承与变异,探索徽州合院形式对当代创作的潜能,并探讨建筑实践中传统与当代、地域与全球的关系。

改造型长租公寓特色空间设计探讨——以工业建筑改造为例

随着城市发展,一、二线城市房价上涨、流动人口增加,以及文化观念进步,人们的租住需求扩大并向多元化发展。同时,城市中心扩张和产业升级导致城市内大量工业建筑被闲置。基于此,文章探讨了各类工业建筑向长租公寓转型的可能性,结合多层工业建筑的空间特色,论证了其变性改造的可能性,并结合实际案例总结了由闲置工业建筑改造的长租公寓的特色空间营造设计策略,为后续工业建筑租赁化改造类设计提供参考。

传统村落民居建筑空间研究——以杭州富阳龙门古镇为例

在乡村振兴战略的大背景下,传统村落作为文化遗产和人类居住历史的重要组成部分,在更新保护过程中面临着严峻的挑战。基于建筑类型学方法以传统民居建筑保存较为完整的富阳龙门古镇为研究对象,探究村落中民居建筑空间的尺度特征、空间布局和要素特征,并进行类型学归纳与分析,从资源禀赋、空间形态、空间形象、功能需求四个方面提出针对古镇民居建筑空间的保护更新策略,以促进传统村落可持续发展。

农居建筑围护结构改造节能敏感性分析:以内蒙古河套地区为例

建筑节能问题是全社会普遍关注的焦点,农村建筑高能耗现状依然严峻。既有建筑节能多关注单一分类要素对能耗的量化影响,而不同组合要素对建筑热负荷影响的总体趋势、显著性和主次关系人们并不清楚。以内蒙河套地区农居为研究对象,通过正交实验、能耗模拟和多元回归方法,研究围护结构因素对建筑热性能的影响规律。结果显示:内蒙古河套地区建筑空间结构因素的主次顺序分别为阳光间进深>保温层厚度>透明围护结构>外墙结构>建筑朝向>窗墙比;当阳光间进深在1 m,保温70 mm,窗墙比为0.5时建筑热负荷最小;优化改造后,呼和浩特、包头、巴彦淖尔和鄂尔多斯的节能率分别为67.5%、69.2%、72.8%和76.5%,为分析空间围护结构因素量化规律和参数优选提供决策依据。

对文化符号的继承与再创造——明清珠三角鳌鱼脊兽形象刍议

鳌鱼形象脊兽是珠江三角洲地区最具代表性的传统建筑标识之一,脱胎于传统的鸱吻脊兽,发展于明清阶段。由于当时官方法定之外不允许随意使用鸱吻,珠三角有功名的宗族会选择在本姓宗祠上安置鳌鱼脊兽,随后影响至当地官式建筑与重要宗教建筑。在中原及北方地区常见的官式鸱吻脊兽则在珠三角鲜见。对其深入考析可知,明清珠三角鳌鱼脊兽有压脊兽、吞脊兽两种形式。鳌鱼吞脊兽的诞生与当地一种龙船灰塑屋脊有关,形象上属于鳌鱼压脊兽的前阶段形式,存世较少;而压脊兽基本延续了吞脊兽的轮廓造型。珠三角鳌鱼脊兽模仿传统鸱吻脊兽的同时又调整了其特征,它的出现满足了珠三角当地民间建筑使用脊兽的意图。据此判断,明清珠三角鳌鱼脊兽实为当地衍生的庶版鸱吻,并在一定程度上也印证了珠三角的人地关系。

乡村既有建筑改造中的新旧共生——以南京市高岗村民居改造实践为例

近年来,乡村闲置建筑的活化利用逐渐受到关注,对于建筑改造而言,处理“新”与“旧”的关系始终是核心命题。本文阐述了乡村建筑改造中“新”与“旧”的矛盾,提出一种基于“新旧共生”理念的路径,以团队主持的乡村民居改造项目为案例,提出具体的改造策略,试图探索一种有效的乡村既有建筑改造模式,为相关设计实践提供借鉴。

从传统走向未来--吉林建筑大学探索寒地传统民居研究的理论与实践

吉林建筑大学建筑与规划学院关于寒地传统民居的研究始于20世纪60年代。文章对近年来吉建大寒地传统民居研究团队的学术研究历程与研究方向进行梳理,主要包括民居建筑形态、民居建筑文化和传统村落价值挖掘与保护等方面。当前,团队主动响应吉林省“生态强省”战略,助力乡村振兴,重点关注寒地传统村落的生态智慧挖掘,提出“三低一高”与自然环境相协调的驭灾手段;并通过科普传播、高校及社会人才培养等方式传达可持续的生态智慧哲学观,为后续的活态传承与发展提供智力支撑。

晋东南地区传统民居的建筑技术转型研究初探

近年来,晋东南地区农村经济快速发展,由此所带来的建筑技术转变对乡村风貌的影响已不容忽视,而目前对于新农村建设建筑技术转型研究非常有限,而中国传统民居蕴涵了大量生态营建经验,因此,对传统建筑技术的研究必须更深入具体才能使其具有可操作性。针对这种情况,通过大量实地调研分析,总结晋东南传统民居的特点以及现状,阐述建筑技术转型的必要性,并提出晋东南地区农村传统建筑转型思路,以期为当今晋东南地区建筑的传承发展提供借鉴。

徽州民居建筑空间的性能属性识别及其作用机制

在绿色建筑由技术主导向技术与设计并重转变的行业需求下,研究追溯了建筑空间应答外界气候与调控室内环境的性质与能力。本文聚焦徽州民居,采取定性分析方法识别建筑空间及其性能属性,揭示其作用机制;采取定量模拟方法验证空间性能属性的有效性。上述研究论证了空间具备性能属性,为从空间角度进行绿色设计提供理论依据与方法支持。

新闽派民居初探——以福建省永春县新时代农村社区为例

乡村住宅既是村民生活的空间,也反映了地域文化、邻里关系等问题。在过去的20年间,随着乡村人口和产业的变化,新乡村住宅发生了巨大的变化:布局小区化、体量过大,风格脱离地域特色等。如何在满足村民新生活诉求及成本可控的前提下,设计建造具有地域特色的乡村新民居是近年来乡建领域的重要命题之一。本文依托笔者团队设计的永春县新时代农村社区项目,从保障机制、建筑风格、空间布局、公共建筑和景观等多个角度,阐述了笔者团队对新闽派民居的设计探索和思考。