数字时代教育空间的基本形态、生成逻辑与发展趋势

空间有独特的内在逻辑,承载着社会文化意义,反映了时代特色。教育空间研究为理解数字时代教育变革提供了独特视角。以数字技术为基础的教育空间呈现出教育实体空间、教育混合空间及教育虚拟空间互嵌互融的形态,表现了形态转换、实践转移与关系转型的逻辑。不论未来的技术如何更新迭代,教育都要在多元空间中重视保护儿童的生活世界,追求人机协同发展的新模式,秉持以儿童为中心的空间观念并充分发挥儿童的空间主体性。

基于遗传算法的自由曲面单层空间结构网格参数化自动生成及方向优化

自由曲面空间网格结构的力学性能和网格方向之间的联系复杂,难以快速直接地找到最优方向,若对结构网格方向进行多角度建模分析,则存在工作量大且准确性不易保证等问题。为了快速确定自由曲面空间网格结构的最优网格方向,提出一种基于遗传算法的自由曲面空间结构网格方向优化方法,以结构网格方向为优化变量,结合参数化建模软件Grasshopper和有限元分析软件SAP2000实现参数化分析,以结构应变能和结构最大位移两项力学指标作为优化目标,通过最小化目标函数实现结构网格方向优化。通过参数化编程,可实现快速自动优化,并结合工程案例,应用自动优化方法进行网格优化。结果表明:基于遗传算法的自由曲面空间结构网格方向自动优化法具有实用性和高效性,具有较高的工程应用价值。

山西省煤矿采空地下空间评估与再利用研究

山西省煤炭资源丰富,年煤炭产量占全国产量的近1/4,煤炭资源开采形成大量的采空地下空间。随着碳中和目标的提出和山西风电、光伏发电的大力发展,如何合理利用煤矿采空地下空间,尤其是将地下空间与新能源结合将成为煤炭产业低碳发展的关键。本次研究运用比例系数法和采空地下空间守恒定律,测算出2022年山西省开采煤矿井巷可利用空间为1.54亿m^(3),“十五”到“十三五”期间关闭/退出煤矿的井巷可利用空间为1.05亿m^(3),估算1949至2021年山西省煤矿因工作面开采形成的采空地下空间约38.98亿m3,预测到2030年山西省煤矿工作面开采还可形成采空地下空间约19.56亿m^(3)。根据山西省能源低碳发展需求提出了山西省煤矿采空地下空间未来可利用的四种模式:煤矿地下旅游或地下仓储、煤矿地下抽水蓄能、煤矿地下压缩空气储能和煤矿地下封存二氧化碳等。

仪式与认同:集体空间中的礼堂及其特征研究

礼堂建筑是近代出现的公共建筑类型,尤以二十世纪五十年代至八十年代建设为最,礼堂在当时单位制空间和集体社会生活中承担了重要角色。礼堂内的仪式性和日常性活动,同化了集体行为和建立了环境认同,礼堂形式可视作是集体认知的投影。文章通过对安徽现存的党政机关礼堂、厂矿企业礼堂和高校礼堂等共计38座进行分析,探索现代礼堂建筑和集体生活的关联性特征。分析可知,集体空间中的礼堂呈现出高度相似的合计手法:建筑组群呈现中轴线和纵深序列布局;平面对称,以短边为主入口;立面构图完整,不重视体积构图;具有横三竖三的古典意蕴,这使得集体空间中的现代礼堂具有了纪念性建筑的特质。

论新质生产力与“三生”空间融合——二论新质生产力空间形态

新质生产力空间形态问题事关“因地制宜发展新质生产力”。本文从新质生产力的扩散性、渗透性、持续性三个属性出发,对新质生产力赋能“三生”空间的历史必然性、人本逻辑性、架构突破性和共同体属性进行了论述,总的结论是:新质生产力赋能“三生”空间的问题,归根结底是依托新质生产力共筑人与自然命运共同体的问题,只有立足于这个愿景,才能让新质生产力与空间发展更好地结合起来,为中国发展形成新模式、实现新引领、塑造新形态、达到新目标提供最为强大的动力。

基于人群动态视觉关注度的城市滨水界面形态评价与分析模型构建——以南京青奥片区为例

【目的】滨水城市空间因独特的地理区位优势及形态特征,成为彰显城市特色风貌、品质及美好人居环境的重要空间载体之一。滨水界面是滨水空间塑造的重要核心对象,尤其在存量更新背景下,贴近人群视觉关注方式的动态视觉评价有助于从公众视觉需求角度厘清公众对滨水空间及滨水界面的品质诉求。【方法】以南京河西滨江青奥片区为例,借助倾斜摄影测量、实景数据影像采集、城市滨水界面形态分析、眼动仪生理眼动指标监测等技术方法,建构“关注度-界面”的关联机制,厘清不同运动方式下游览者的视觉关注特征与滨水界面形态各项指标的相关性与影响程度。【结果】发现滨水空间游览者的视觉关注度受建筑占空度、界面层次数量、轮廓起伏频率与轮廓起伏频度的正向影响;在不同运动方式下“关注度-界面”的指标关联情况各异。【结论】完成对城市滨水界面形态与人群动态视觉关注度关联机制的建构,可强化城市滨水界面对人群的有序引导,并为相关空间布局和规划决策提供有力支撑。

论空间转向:关于空间形式、空间批评与地理批评的概述

空间形式几乎是所有时代和所有文化共有的文学经验与文学阐释的重要方面。空间首先是一个物理的观念,极早成为欧几里得几何学的基本内容。欧洲物理学、哲学、形而上学关于空间及其属性的争论持续了2000多年。空间、地理空间、社会空间、空间形式、空间批评、空间转向是一组相互关联的人文观念。1945年约瑟夫·弗兰克提出了现代文学中的空间形式。空间批评发生于1950-1980年代,巴什拉尔、勒菲弗尔、福柯、詹明信、曼德尔、哈维等从人文地理学、马克思主义、文化批评理论等角度越来越多地关注了空间理论。“空间转向”发生于1990年前后。21世纪初期,其革新的学者范式及其方法迅速从人文地理学扩展/散播到哲学、文学、艺术研究诸领域。

基于空间句法的广府传统村落公共空间形态认知研究——以广州深井古村为例

广府传统村落的公共空间是村落自然环境和村民生活变迁的镜像,有着重要的研究价值。但随着城市化发展,曾经充满活力的村落公共空间日渐式微,面临一系列凋亡、重构危机。村落公共空间形态的认知和特征分析是其活力提升的前提和基础。该文通过对广府传统村落深井古村的实地调研,借助空间句法的语言途径,通过地图模型对该村的公共空间进行整合度、街网密度、选择度等要素计算,详细剖析其背后的空间特征与句法意义,最后针对以上分析结果与存在的问题提出公共空间优化策略。

弱电网下多源构网型变流器协同控制方法

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)作为构网型控制的主要技术之一,可为电网提供惯量支撑,但由于变流器单机容量有限,当系统需要更大的惯量支撑时,需要多VSG并联运行,因此多VSG并联的协同控制备受关注。基于此,建立了VSG多机并联的状态空间模型,通过状态变量矩阵的特征值分析系统稳定性。同时,提出了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的多VSG并联协同控制策略,引入角频率差与功角差作为性能指标设计目标函数,求解所需最佳有功额定增量,通过功频系数对输出角频率进行动态修正,实现对输出频率的主动支撑,有效抑制了VSG并联造成的系统频率波动,提高了电网的稳定性。结果表明,相较于传统的VSG并联系统,所提出的MPC-VSG并联控制方法可缩短系统暂态响应时间,提高系统在暂态下的鲁棒性。仿真结果验证了该方法的有效性。

构网型并网逆变器状态空间建模及稳定性分析

随着“双碳”目标的提出与逐步实施,作为新能源发电单元接入电力网络的重要接口元件的并网逆变器稳定性问题凸显。目前,电网大部分采用跟网型并网逆变器,然而弱电网中跟网型并网逆变器与锁相环、电网间存在耦合,严重影响系统稳定性。构网型并网逆变器在弱电网中较跟网型并网逆变器表现出更强的适应性,但现阶段构网型并网逆变器状态空间模型的相关论述较少,基于状态空间模型的构网型并网逆变器稳定性分析也不够深入。针对这一空缺,首先详细呈现构网型并网逆变器状态空间建模的相关细节,包括功率控制环、电压控制环、时滞环节和LCL滤波环节;然后,复现构网型并网逆变器失稳现象,并基于所提模型开展参与因子分析,验证模型有效性;其次,基于模型对构网型并网逆变器主要环节参数变化引起的失稳问题进行分析;最后,在Matlab/Simulink中搭建改进的IEEE 4节点三相平衡电网系统进行仿真,进一步验证模型有效性和实用性。

基于特定设计条件分析的空间赋形思维模型构建

通过讨论“造形问题”在建筑设计中的关键作用,认为设计工作的核心是以空间赋形的方式综合处理各种分支问题,教学内容只有当其直接或间接地与这一过程相关,才具有意义。随后以“环境”和“功能”为主要线索,尝试构建空间赋形的思维模型。结合建筑学二年级的幼儿园课程设计内容,通过教案编排使教学内容与思维模型匹配,达到有效训练“群落式”建筑空间赋形的目的,进而培养学生在建筑入门阶段具备将建筑形态与具体问题结合,在不同因素中获得主导权的设计能力。

铝合金板料成形间距对逐点连续电磁成形过程的影响规律

电磁成形具有高速成形和提高材料塑性成形性能的特点,非常适用于准静态下难加工轻质铝合金材料的成形。在电磁系统中加入集磁器可以实现对工件的局部加工,但当电磁集中在小区域内多次成形时,由于两个成形点的距离较小,存在局部变形相互影响的区域,从而影响板料成形的均匀性。为研究逐点连续电磁成形过程中局部变形之间的相互作用机理,采用数值模拟结合实验验证的方法,探究了金属板料小区域逐点连续电磁成形过程中的变形行为,揭示了成形间距对板料成形涉及的电磁力、应变和最终成形效果的影响规律。研究结果表明,在单次电磁成形时,板料受到的电磁力呈环状分布,成形点中心受到径向与切向压应变和轴向拉应变,成形点四周受到径向拉应变和轴向与切向的压应变。在多次成形时,随着两成形点间距减小,板料在第二次成形时受到变形区的影响,影响间距为14 mm,板料中心所受的径向压应变和轴向拉应变增大,板料电磁力逐渐增大。第二成形点中心的成形高度随着两成形点间距的增加逐渐增加,两个成形点衔接处的凹槽深度也越深,而两个成形点衔接处的径向拉应变随着成形间距的增加表现为先增大后减小的趋势。本研究为在铝合金板料多点电磁成形过程中两点变形间距对电磁力和成形效果的影响提供了理论依据。

电力调度建筑的设计策略

对电力调度建筑这一特殊的建筑类型的特点进行分析,提出功能主导、完善服务、空间营造等设计策略,并以蒙东电力调度通讯楼的设计为例,采用上述策略解决功能、形式、空间等问题,使得该建筑形成了别具特色的空间效果。

形态演变和驱动发展:天津城市空间拓展与影响因素研究

我国的城市发展已由增量扩张转为存量优化,通过对处于稳定发展阶段城市的空间形态和拓展因素的研究,有助于挖掘城市发展的规律特征,对未来的城市规划和城市更新起到引导和调控作用,促进城市转向高质量可持续发展。文章以天津市为例,以1985—2020年的城市遥感影像数据为基础,利用GIS工具对天津的城市扩张进行定量化和可视化分析,并通过逻辑回归(logistic regression)的方法,利用社会经济数据对影响城市发展的因素进行定量化研究,以探寻城市扩张的规律和驱动因素,为城市的更新发展探寻方向。

基于ENVI-met的居住区绿地对PM_(2.5)消减作用的模拟研究——以保定市西苑南区为例

从景观绿化角度出发,以优化绿地形式减轻颗粒物污染为目标导向,以保定市行列式老旧小区——西苑南区为研究对象,使用ENVI-met微气候模拟软件,对居住区绿地种植形式进行优化模拟研究。结果表明,种植形式、乔木高度、乔灌木种植比例的变化都会影响绿地中PM_(2.5)的浓度分布。通过模拟得出对颗粒物消减效果最好的植物配置方案如下:(1)公共绿地采用乔木与灌木搭配围合绿地边界,中心设置硬质铺装的种植形式,选择国槐为主要乔木树种,乔灌木等比例种植;(2)宅旁绿地采用乔木与灌木搭配围合绿地边界,内部为草坪或低矮地被的种植形式,选择龙爪槐为主要乔木树种,乔灌木种植比例为1∶2;(3)东西走向的道路绿地选择旱柳为主要乔木树种,乔灌木种植比例为2∶1,南北走向的道路绿地选择臭椿为主要乔木树种,乔灌木等比例种植。

滇西南少数民族民居中“火塘偏心”现象与形制演变关系

文章首先对早期民居形制问题的研究情况进行分析,指出火塘对空间秩序和空间形制演变的影响;然后,基于2022年7月在滇西南的实地调研并结合文献,提取仍在主室内使用火塘的民居案例,对火塘在主室内的位置偏移现象进行分析,并归纳为单向正中、略微偏心和偏至角落3种类型;最后,以“火塘偏心”为线索,进一步讨论滇西南地区民居形制演变过程,尝试探寻形制演变背后的推进机制。

基于空间句法的传统村落公共空间形态研究——以桂北地区水源头村为例

村落公共空间是村民社会活动的主要场所,也是当地文化与营建技术的结晶。为了更准确地掌握与评价传统村落公共空间的使用现状,迎接人口回流、游客涌入给传统村落带来的挑战与机遇,通过现场调研结合空间句法,分析了桂北地区水源头村公共空间的整体及局部整合度、街巷连接度值、全局深度和整合度以及空间视域,探求其公共空间形态特点,发现其节点的可达性和空间视域特点。在此基础上,提出“小、快、轻”的村落更新设计建议,为类似乡村聚落公共空间的优化提供借鉴。

未来教育发展呈现“元宇宙+智网空间站”的生命形态探析

新生代网络信息技术、超级算力算法技术、数字技术与NFT/NFR带来了教育场景向数字化虚拟空间升维的现实可能。相关政策解读方案也反映出中国政府对“元宇宙”谋定于成、落棋有方和精化全局的态度。洞悉未来教育发展呈现新生命形态的显性趋势特征,前瞻未来教育数字化转型以“元宇宙”为入口,建立以国家为中心总控枢纽、以地方各级为分控枢纽的智慧网络空间工作站链接枢纽工程,创造跨界融合、人机交互、泛在学习和虚实共生的颠覆体验沉浸式超大型教育培训综合网络虚拟空间,并呈现未来教育共创共享、平等自由、绿色开放、关注生命、返璞归真的“元宇宙+智网空间站”的生命形态。

从视点到空间:基于点云的景观空间视觉特征量化分析方法

【目的】景观空间视觉特征是衡量景观空间品质的重要标准之一。过往基于三维模型、二维照片的分析方法难以兼顾对视觉界面平面维度与纵深维度空间信息的量化分析,对于较大尺度的城市公园空间视觉特征研究与设计实践的适用度较低。对景观空间视觉特征进行量化分析有助于设计师认知场地空间形态的关键特征。【方法】提出一种将点云可视化技术与ArcGIS空间分析相结合的方法,包括点云模型数据获取与处理、空间单元划分与视点生成、人群视觉模拟与特征指标计算、空间单元视觉特征可视化与分析4个步骤。借助该方法,以南京市情侣园为例,选择延伸度、开敞度、复杂度、绿视率和天空率5个视觉特征指标进行量化分析。【结果】空间单元内部不同位置的视觉特征指标数值差异可能与单元内要素的空间分布特征存在联系。空间单元中心视点的视觉指标计算结果在反映单元整体的视觉特征上存在一定局限。【结论】相较于过往的分析方法,该方法能够更加全面和直观地展现多种视觉特征指标在空间中的数值分布及连续变化情况,且具有综合分析多个指标的潜力。该方法在探究景观空间的视觉特征与人群行为偏好间的关联机制、预测人群行为活动等领域具有一定应用前景。

农业生产空间视角下村落空间形态特征研究——以鲁西南地区为例

在乡村振兴背景下,村落空间形态特征研究对于村落风貌保护与可持续发展具有重要的促进意义。以村落空间形态与农业生产空间的关联性为研究视角,选取鲁西南地区21个典型村落为研究对象,分别从选址布局、平面形态和居住空间三个方面研究村落的空间形态特征,并在农业生产空间视角下分析村落空间形态的影响因素,得出自然环境、耕作半径、交通道路、院落功能是影响村落空间形态的原因。为黄河下游农区村落发展与风貌保护提供一定的思路,并为之后的相关研究提供研究视角及方法的借鉴。