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未来住宅建筑设计的发展方向探讨

2018-02-06

智能城市 2018年4期
关键词:建筑材料住宅建筑设计

詹 晟

浙江绿城六和建筑设计有限公司,浙江杭州 310012

现阶段,我国大多数地区目前基本形成了较为健全的住宅建筑工程设计体系,特别是近年来大力建设的高层住宅建筑,是国内最主要的一种房屋建筑形式。由相关调查数据可知,我国基本上各个省市都在发展规划中纳入了城市高层住宅建筑体系建设,同时大量省市基本形成了相对完善的高层住宅建筑规划城区。由于近些年住宅建筑工程获得极大的发展,在一定程度促进了本地经济的发展,并促进了税收的增加,提高了地价,大大吸引了外来投资。因此,各项设计技术及其设计管理是我国住宅建筑工程设计中的一大难题,也是将来这方面研究的一个重要方向。

1 美学原则在住宅建筑结构形态设计中的应用

建筑美学 (视觉) 直接表达 (全面或部分) 真实的结构(全部或局部),注重建筑结构视觉化与艺术化的效果。建筑师可以利用美的元素或形态直接展现各种屋面结构、大跨度结构与超高层结构等。结构具有自身的逻辑性,并且以此合理、有效、安全、耐久、经济地完成力的传递与平衡,因此成为结构美的基础。若设计师以“建筑表达结构美”的策略进行设计,结构师对其工作的结构形态更了解,会直接使其成为建筑美的形态,因此,二者必须相互合作,更好地展现结构的力量。

住宅建筑类型近些年进步飞速,充分表明新技术革命发挥了巨大作用,也使得人们所思所想的成为现实,将住宅建筑的艺术与技术两方面同时予以高度重视,从而能够将技术难度高的住宅建筑结构形态更添风采,更带有绚烂的艺术风貌,让人有焕然一新之感。对于住宅建筑的工艺技术来说,其往往影响甚至决定着住宅建筑的形象。而对于不同的建筑材料实施的住宅建筑来说,其不仅在构筑形式上各具特点,而且在方案设计乃至施工图设计上也有重大差异,这在以往各类设计实例中已经有了足够的经验和教训。甚至对于同种类型的建筑材料来说,如果设计方案变化,其所实施的构筑形式以及施工图设计也同样会产生不同程度的变更,这不仅考验着住宅建筑设计师的经验和才华,而且也同样是对住宅建筑的结构形态与工艺技术的辩证统一,二者合二为一。在住宅建筑结构形态设计中,其整体结构形式与构筑实施方面有着决定性的作用,只是通过装饰外表展现现代建筑无法达到有效的效果。建筑结构极大丰富了建筑形象的表现形式,所以,建筑造型必须将建筑技术的合理性有效应用好,也是应当遵循的重要准则。

2 BIM技术在住宅建筑可持续设计中的应用

Building Information Modeling的缩写即为BIM,其充分展现了建筑行业中的信息化与数字化。这一技术是建筑信息模型技术,象征着科学技术的不断进步,并且必须以三维数字设计与工程软件作为支撑,两者相互结合形成了可视化的数字建筑模型。建筑可持续设计在近些年建筑业融入可持续发展理念提出的,其要求建筑设计师在建筑设计过程中必须将建筑物与附近环境的优化管理、设计过程是否合理和能源与资源的利用率等充分考虑在内。

(1) BIM技术的应用实现了住宅建筑可持续设计对各类现场数据分析能力的结合,可以增强分析模型的设计过程,提高测量住宅建筑用地及周边生态环境信息的准确度,并且在应用这一技术的基础上,住宅建筑可持续设计能更好地整合水体、绿化等外部生态因素,BIM技术的信息化模型的应用帮助住宅建筑设计师利用相关性能化模拟分析软件,实现对住宅建筑场地全年太阳辐射及其阴影变化的合理分析。此外,住宅建筑设计师还可以借助多维BIM的工具和方法,对各种可持续设计状况展开模拟与想象,进而作出相应的判断与预测,订立初期的概念和标准,促进住宅建筑可持续设计经济效益的提升,同时提高生态与社会效应。

(2) BIM技术在住宅建筑外围护可持续设计中的应用。这一技术所呈现的虚拟住宅建筑信息模型,能帮助住宅建筑设计师对住宅建筑外围护结构得失热量作出合理分析,其中包含的分析要素有室内围护结构热传递量、外围护结构散热量和的热量、冷缝、散热渗透量、门窗得热等。BIM技术可对模拟住宅建筑物外围护结构窗口的设计进行模拟,因而能利用其住宅建筑体量布局,把握室内光照条件,为住宅建筑师设计室内采光装置或反光装置提供依据,与此同时,住宅建筑设计师能更好地把握如何处理天花板与墙面,以居住者的需求为准则,设计出符合其心理特点,更加舒适良好的住宅建筑环境。

(3) BIM技术在住宅建筑结构室内设计中的应用。人们长时间处于室内,可见室内空间的设计对于住宅建筑可持续设计而言更为关键。传统室内空间的环境质量与居住者的身心感受密不可分,而BIM工具与方法的优势在于能帮助住宅建筑设计师找到更贴切居住人群身心需求的结构形式,结合多种形式的系统和材料,构建良好的质量可持续设计的虚拟模型,达到准确模拟室内外表面和空气间相互作用的目的。在此基础上,根据BIM设计出更加细致、更加舒适的室内环境,并为居民带来便捷优质的供水供暖供电系统,提供更人性化的排水服务。

(4) BIM技术在住宅建筑可持续设计中应用各种专业协调设计。BIM技术在住宅建筑可持续设计中,能通过数字化创建的唯一的模拟信息化模型实现水暖、机电、结构、住宅建筑等系统的交换,跨越了多种专业,集成化的设计模型将不同专业设计师的三维模型携带的信息集中起来,并分享给所需的其他专业团队,这种共享性能保证住宅建筑设计多方参与者均能掌握好所需信息,并进一步运用这些信息投入到工作中,无论是施工企业、制造商、业主,还是结构工程师、设备工程师或者住宅建筑设计师都改变了以往的工作方式,以相同的参数作为基础住宅建筑模型,有效展开协同工作。例如,若住宅建筑设计师选择增加构件进行住宅建筑设计,则结构工程师会将墙、柱、梁等材质结构的完整信息融入到BIM模型中,设备工程师则根据新增构件所处的位置、数量和方式等,配备相应设备于住宅建筑内,并在测试各种设备数据信息的基础上,如果产生异常进行调试,能确保建筑良好的整体设计效果。在各种专业协调设计中有效应用BIM技术,所有信息都能被各个专业工作人员所共享,有利于协同工作的开展,促进建筑可持续设计和施工顺利进行,进而实现良好的建筑质量。

3 绿色理念在住宅建筑设计标准中的应用

在应用建筑材料时,必须坚持适用性原则。减少使用的建筑材料是缺乏使用途径的,进而达到节省建筑材料的效果。在利用建筑材料时,主要是使用本地建筑材料,进而达到循环使用建筑材料和保护环境的效果,并且能充分保障建筑材料的质量。除此之外,必须将建筑材料对环境的影响减少到最小,同时减少能源消耗。在设计建筑时,所选择的建筑材料必须符合建筑要求,最大限度使用最少的材料。遵循绿色建筑施工方案有效开展建筑,回收利用建筑垃圾,达到对建筑材料进行循环利用的目的。在设计商务办公室楼与商业综合体时,扩大普适性的空间,对隔断功能进行有效利用,确保整个空间的灵活性与可变性。

在住宅建筑设计过程中,必须注重应用节约能源绿色设计理念。因此,在设计建筑时,必须重视建筑的朝向设计工作,注重窗墙比例设计的工作。针对建筑的屋面与外墙,应落实好保温措施。建筑的外窗使用节能的玻璃,并且在外窗的位置使用性能较高的遮阳物件,也能实现良好的节能效果,将空调节能系统与照明系统合理利用好。此外,为实现建筑使用者生活热水的需要,必须将节能技术应用好,比如,地源热泵等新技术。在设计建筑设计时,利用自然通风模拟的手段,充分优化建筑幕开启位置,并完善整个房屋的通风情况,将绿色建筑技术的作用充分发挥好,达到节能的良好效果。

4 结语

综上可知,在现代住宅建筑工程设计当中,各项设计技术发展时间不长,但是近些年来我国设计技术及其设计管理也获得了巨大的发展和进步。如果要做好住宅建筑工程设计与发展规划,首要的问题就是如何选择科学的设计技术,第二个关键性问题就是如何组织合理的设计管理。简单来说,设计技术及其设计管理问题是在住宅建筑工程设计中必须解决的一大难题,当前的技术水平能解决一般的设计技术问题,但同时也对其设计管理提出了更高的要求。因此,必须认真全面分析好住宅建筑工程各项设计技术的问题,充分发挥其在设计管理中的重大意义,这对于整个住宅建筑工程行业可持续健康发展有重要作用。

[1] 闫立东.浅谈民用住宅建筑设计的发展趋势[J].中国高新技术企业,2010(4).

[2] 王伟.韩庆.浅析我国住宅建筑设计的发展方向[J].黑龙江科技信息,2010(2).

[3] 陈崇冈.高层建筑剪力墙结构的设计要点[J].中国高新技术企业,2010(15).

[4] 黄海燕.未来住宅建筑设计的发展方向[J].中国新技术新产品,2010(12).

[5] 潘祖伟.探讨中小城市住宅建筑设计发展[J].科技资讯,2010(20).

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