建筑的一体化设计

建筑的一体化设计（共11篇）

建筑的一体化设计 篇1

1 气候特点

1.1 热工分区

气候条件是建筑设计的重要依据,不同的气候条件决定了建筑设计的不同要求。对于炎热地区来说,建筑需要通风、遮阳和隔热,建筑设计的侧重点是想方设法将室内的热量排出、阻止室外的热量进入。与炎热地区相比,寒冷地区的建筑设计则大不相同,建筑需要尽量保持室内的热量,阻隔室内外之间热传递。夏热冬冷地区夏季炎热、冬季寒冷、过渡季节短,属于特殊的气候带;从地理上来说,夏热冬冷地区为长江中下游地区,即南岭以北、黄河以南的地区,该地区的分区指标是:累年最冷月平均温度为0 ℃～10 ℃,最热月平均温度25 ℃～30 ℃,日平均温度不大于5 ℃的天数为90 d,日平均温度不小于25 ℃的天数为40 d～110 d。GB 50176-93民用建筑热工设计规范对夏热冬冷地区建筑物的设计要求是:必须满足夏季防热要求,适当兼顾冬季保温。

1.2 建筑节能设计要求

夏热冬冷的部分地区室外风小,阴天多,因此需要从提高住宅日照、促进自然通风角度综合确定窗墙比。由于夏热冬冷地区居住长期的生活习惯,人们普遍有开窗通风的习惯,不仅能够愉悦身心、享受与大自然沟通的快乐,加强通风还能将室内的热量带到室外,降低室内温度,减少空调采暖设施的开启时间,降低建筑能耗。

由于该地区夏季太阳辐射强,持续时间久,因此要特别强调外窗遮阳、外墙和屋顶隔热的设计。值得指出,仅仅按照《民用建筑热工设计规范》中的规定(屋顶和东、西墙内表面温度保证其内表面最高温度低于夏季室外计算温度最高值)进行建筑物的屋顶和东、西墙的隔热设计还远不够。建议在技术经济可能的条件下,通过提高优化屋顶和东、西墙的保温隔热设计,尽可能降低这些外墙的内表面温度。此外,还要利用外遮阳等方式避免或减少主要功能房间的东晒或西晒情况。

2 建筑遮阳与外遮阳

在苏J 33-2008江苏省工程建设标准设计图集中,根据外遮阳不同形式,分为六大类,分别是:水平式、垂直式、面板式、格栅式、综合式和自然绿化(见表1)。

3 建筑外遮阳与建筑一体化设计

3.1 气候的适宜性

气候是影响建筑环境的最主要因素,外墙保温和控制建筑窗墙比都是为了降低气候对建筑环境的不利影响。建筑遮阳的目的无外乎也是将恶劣环境对建筑环境的影响降低至最低程度,所以,不论建筑遮阳采用的是哪种形式(活动式、固定式),都必须考虑到气候对建筑环境的影响,要求遮阳产品对气候有足够的适宜性,其中环境的变化指的是一年四季的气候变化和白天、黑夜的更替、太阳照射、气温、阴雨的变化等等。

3.2 外遮阳的类型

1)因地制宜。

由于夏热冬冷地区夏季炎热、冬季寒冷,建筑遮阳不能一味地将热量阻挡在外,否则建筑冬季无法获得需要的热量。建筑设计时,在考虑建筑遮阳的同时,采光和保温也需要考虑,建筑遮阳的设计不能遮挡冬季阳光进入室内。与此同时,夏热冬冷地区的范围十分广泛,在该地区内部,不同省份的气候也存在着较大的差异,因此不同地区的遮阳形式还得依据当地的具体情况,尽量采用合理的遮阳设计方案,例如,成都地区,常年光照强度很低,采用遮阳设计有点不合时宜。 湖北、江苏地区的学校、老年公寓、低层建筑可以考虑采用墙体绿化遮阳的形式。

2)平面布局。

在小区的平面布局规划时,本着避免建筑主要房间受到夏季强烈太阳辐射影响的原则,卧室、客厅等主要房间必须避免开设大面积的东向和西向外窗。同时,规划时利用建筑物之间的相互遮挡,减少夏季阳光射入室内,可以减少遮阳构件的使用。建筑物的纵轴,也应当尽量为东西向或接近东西向,最好把大多数房间安排为南北向,从而避免受到西晒。

3)遮阳效果与经济性的平衡。

除了建设行业行政部门的强力推动,房地产企业的主动行为对遮阳产品的大范围推广具有十分重要的意义。因此,合理的价格是遮阳产品能否得到有效推广的重要影响因素,类似于不同的建筑有不同的定位和资金投入一样。有些性能最优化的遮阳设计和产品,如果性价比不高,则难以得到推广。

3.3 遮阳产品与建筑的结合

建筑产业化之后,由于工种的分离,遮阳设计与建筑整体设计的分离,也给遮阳产品的推广应用造成一定的现实困难。遮阳产品的生产厂家在材料选择、造型尺寸的设计方面,往往缺乏与建筑师们的沟通,厂家设计出厂的产品不容易得到建筑师的认可。如果先由建筑师根据不同建筑的特点,提出所需要的遮阳产品形式,再由厂家设计、生产,对于推广遮阳产品具有重要作用。

3.4 技术的合理性

目前,高技术已经走进了寻常百姓家,在建筑设计和遮阳设计中,也出现了某些“高科技”产品,例如采用计算机控制、太阳能转换、光电信息等等。笔者认为,不论是高科技产品,还是非常简陋的产品,只要能起到改善室内环境、降低建筑能耗的作用,就应当加以推广利用。

3.5 功能的兼容性

当然,最后来说,建筑遮阳的使用最终还是为了提高建筑居住的舒适度,遮阳不能仅仅是遮阳的功能,遮阳产品的采用不能影响建筑其他基本功能的满足,例如视野、采光、保温、通风、隔声等等。遮阳的设计需要从整体的角度出发,综合建筑的各种需求,提出能够协调各方矛盾的、综合性能最优的遮阳措施。

4 结语

当前,建筑物的运行能耗越来越引起社会的广泛重视,建筑遮阳是控制建筑能耗、提高建筑环境质量、改善居住空间的有效手段。笔者以夏热冬冷地区建筑为例,分析了遮阳产品在推广应用过程中的实际问题,最后提出了该地区建筑遮阳和建筑一体化设计的策略,期望能够对建筑遮阳的有效使用有所借鉴。

摘要：分析了夏热冬冷地区建筑节能设计的要求,介绍了建筑外遮阳六种形式的特点和适用范围,从技术的适宜性、遮阳的艺术性、遮阳功能的兼容性和气候的适应性等方面论述了合理的建筑外遮阳与建筑一体化设计,以期有效控制建筑能耗,提高建筑环境质量。

关键词：外遮阳,整合设计策略,适宜性

参考文献

[1]江苏省工程建设标准站.06系列江苏省工程建设标准设计图集:建筑外遮阳苏J33-2008[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[2]GB50176-93,民用建筑热工设计规范[S].

[3]江亿,林波荣,曾剑龙,等.住宅节能[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[4]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报2009[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[5]谭崇裕,林新峰.住宅建筑的一体化设计思考[J].山西建筑,2011,37(31):179-180.

建筑的一体化设计 篇2

各县市区住房和城乡建设局，济宁高新区市政建设管理局、北湖新区建设局，机关各科室，各施工图设计文件审查机构，各工程建设、施工、勘察、设计、质量监督单位，各相关单位：

太阳能热水系统是一种重要的可再生能源利用技术。推广应用太阳能热水系统，对于减少矿物能源消耗、减少环境污染、缓解我市用能紧张形势、促进节能减排、实现可持续发展都具有重要意义。为推进太阳能热水系统在我市房屋建筑中的规模化应用，加强太阳能建筑一体化设计、施工和管理工作，根据《中华人民共和国可再生能源法》、国家发改委、建设部《关于加快太阳能热水系统推广应用工作的通知》及国家、省有关房屋建筑管理的法律、法规的要求，现就我市加强太阳能建筑一体化有关工作通知如下：

一、自2008年10月1日起，我市城镇区域内新建多层住宅和新建、改建和扩建的宾馆、酒店、商住楼等有热水需求的公共建筑，应统一设计和安装太阳能热水系统。

鼓励农村集中建设的居住点统一设计、安装太阳能热水系统。

二、各相关单位要按照各自的职责分工加强对应用太阳能热水系统的监督、管理和协调，共同促进太阳能热水系统在我市的推广应用。

1、建筑设计单位必须将太阳能热水系统作为建筑的有机组成部分，严格按照国家《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》（GB/T18713—2002）、《民用建筑太阳热水系统应用技术规范》（GB50364—2005）和我省地方标准《住宅建筑—太阳能热水系统一体化设计、安装与验收标准》（DB34/T235—2002）等规范标准进行系统设计，力求建筑物外观协调、整齐有序，热水系统性能匹配、布局合理，保证建筑质量和太阳能热水系统的使用安全，方便安装和维修。

农村住房应用太阳能热水系统也应进行系统设计。

2、施工图审查机构应当按照有关标准进行施工图设计文件审查。对未按要求设计太阳能热水系统的不予进行施工图审查。

3、太阳能热水系统应由专业施工单位按照国家和省的相关标准规范进行施工，保证太阳能热水系统和建筑物的工程质量。

4、监理单位应把太阳能热水系统安装施工纳入监理范围。

5、质量监督部门要加大对太阳能热水系统施工过程的监管，对达不到设计要求的项目，应及时通知建设单位进行整改，合格后方可进入下一道工序。

6、建设单位在组织工程竣工验收时，应按相关验收规范、规程对太阳能热水系统工程进行验收。

7、工程竣工备案时，应检查竣工验收报告中是否包含太阳能热水系统项目内容，不包含的不予备案。

8、房地产开发管理部门要审查房地产开发单位是否将太阳能热水系统载入《商品房买卖合同》、《住宅质量保证书》和《住宅使用说明书》。

三、建设单位应按国家相关规定与物业服务企业做好太阳能热水系统涉及共用部位、共用设施设备的移交和承接验收工作。物业服务企业应当依照物业服务合同的约定，做好日常管理与维护，及时制止擅自改装、移动、损坏太阳能热水系统的行为，保证太阳能热水系统的正常运行。

四、规范已建成建筑应用太阳能热水系统的管理，安装太阳能热水系统不得影响建筑质量和景观，物业服务公司要做好协调配合工作。在小区出新改造、环境整治等工作中，应用太阳能热水系统必须进行统一设计、安装。

建筑幕墙与灯光一体化设计 篇3

前言

良好的灯光设计能够为建筑幕墙增添光彩，让观赏者看到其外形轮廓，同时也能体现出设计师较高的艺术水准，增强设计感染力。为满足人们日益增长的设计要求，设计师将建筑幕墙与灯光结合在一起，提高了建筑档次，尤其是LED灯的应用，更是为建筑增添了光彩。因此，有必要研究建筑幕墙与灯光一体化设计之间的联系。

实现建筑幕墙与灯光一体化设计的意义

对于建筑幕墙来说，它就是建筑外围护结构的一种，对水密性与气密性有着较高要求，通常情况下，在灯光安装即将结束的时候，很容易发生幕墙漏气或漏水的情况，所以，一定要防止这种情况的发生。而在建筑应用玻璃幕墙且与灯光结合以后，就可以将这一问题彻底解决，同时还能保证幕墙性能，避免发生失效的情况。对于幕墙来说，灯具是十分重要的组成部分，通过与幕墙的结合，不仅使建筑立面具有夜间照明的能力，还不会影响白天的艺术效果，特别是可以有效减少反复安装或拆除灯具等情况的发生，给予了幕墙装饰亮点，强化了幕墙性价比。从经济角度讲，将建筑幕墙与灯光结合在一起，在光影关系的作用下，尽管建筑物很少会受到光面的影响，但却会强化其层次效果，通过这样的设计也可以减少灯具使用量，且能够用小功率等取代大功率灯，在降低单项造价的同时，也可以使总价造价降到最低。

建筑幕墙与灯光一体化设计措施

1.光的特性与其在建筑外立面的应用

对于光色来说，主要有冷暖两种色调，一般而言，暖色灯光能够给人带来积极情绪，而冷色灯光则具有相反的效果，最好的灯光则是中性灯光，不仅更为清洁，还能体现出明亮醒目的作用。在选用灯光光色的过程中应注意与幕墙材料颜色与质感的联系，如幕墙材质砖红色或黄褐色石材，就要选择暖色灯光，可以应用卤素灯等；如幕墙材质为白色大理石，则可以利用冷白色光。在选择灯具类型时，应以方形或圆形为主，但值得注意的是圆形灯具广角相对来说要小很多，不能用于远距投射。

2.LED灯及其在建筑幕墙外立面中的应用

LED灯属于固体光源，不仅能够长久使用，还具有很好的环保性能，在使用中也很方便，其灯光也很好控制，融合了大量先进技术，可以为建筑增强光彩。这些优点都为LED灯在建筑幕墙外立面中的应用奠定了基础。将LED灯应用到建筑幕墙外立面的过程中，可以采用的方式主要有以下几种：

第一，将LED灯安装到建筑幕墙的骨架或支撑结构中，通过这样的方式增强实体照明背光效果，这样不仅可以使建筑在白天时为背光处打亮，在夜晚还可以增强建筑的古典之感，给观赏者带来美的感受，这种设计被应用到上海佘山天主教堂的设计中，获得了广泛好评。

第二，双层表皮内透光方式的应用。这种方式主要是在建筑内部增加LED灯，这样不仅可以增强光照效果，还能节约大量光能，为观赏者带来良好的视觉冲击，如在我国水立方的建设中，就应用了蓝色LED灯，不仅体现出了场馆的作用，还让场馆外形在夜晚更加美好。此外，天幕也是LED灯应用的体现，不仅一改以往的屏幕设计模式，还给人们带来美的视觉体验。

建筑幕墙与灯光整合设计要点：

在建筑幕墙与灯光的整合设计要点主要体现在以下几方面：

首先，对于石材幕墙来说，要将顶部与底部射灯应用其中，以便突出幕墙材质，展现建筑物气势，同时也可以在建筑立面上设计一些灯带，或将灯带与幕墙结合在一起。

其次，对于玻璃幕墙来说，按照类型的不同，可以分为框架式和单元式，而前者又可细分为明框和隐框两种，明框的建筑幕墙在设计的过程中要保证灯带和幕墙的主体结构之间合理的连接，不会对幕墙的整体效果产生影响，而隐框的建筑幕墙考虑到幕墙的美观性和水密性，通常不设置灯带。单元式幕墙不建议直接在幕墙面层上做等待，这是由于单元板块为一个整体，任何在型材上的钻孔都会破坏其铝合金型材的等压腔，会对其水密性产生不良影响，所以要达到液晶装饰的效果通常不直接安装灯带，而是将灯具合理的融入幕墙体系中，通过结合灯光的照射、反射等方面的规律，使玻璃幕墙与灯光理想的融合，这在一定程度上也有利于现代建筑幕墙设计向绿色节能方向发展。

结论

通过上述分析可以发现，建筑幕墙与灯光一体化设计是现代人们审美观念和审美要求等方面发生变化的必然产物，在设计的过程中要将建筑幕墙自身的性能、美观性与灯光的照射范围、效果等方面有机结合，随着现代建筑幕墙结构的不断复杂，对美观性要求不断提升，建筑幕墙与灯光一体化设计需要不断深化。

建筑的一体化设计 篇4

FTA拥有国际化的团队,并以全球的视野、领先的专业技术,力求为业主提供最具创意的解决方案。FTA提供从策划、设计、建设到运营等一体化设计及咨询的同时,也提供生态节能等高端的设计和咨询服务。FTA的设计源于对建筑全生命周期的思考,充分考虑项目质量、成本及运营的可行性。以往的经验表明,对于追求高品质的业主而言,FTA的专注和全球化的视野为他们带来的不仅是价值,更是一种成功的体验。

目前FTA在中国大陆积累了丰富的实践经验,其中包括超高层办公综合体、酒店、大型的总部基地、2.5产业园区、城市核心区等设计。中国区截止至2011年完成逾670万平方米建筑设计,并且这一数字还在不断增加。FTA提倡跨领域、跨地域的国际化团队合作,以持续不断的专业化与创新精神引领所涉领域设计进入新的发展历程。

FTA Architects GmbH started its business in China in 2003 and currently has offices in Berlin,Miami and Shanghai.As a professional design group,FTA pursues the brand spirit of Internationalization,Specialization and Integration.We mainly focus on the design services for green office buildings,industrial parks,urban complexes and the core region urban design.

With an international designer team,global vision and leading expertise,FTA strives to offer the most creative solutions to clients.Other than the integrated design and consultancy services covering scheme,design,construction to operation,FTA also provides exclusive ecological and energy efficient design and consultancy services.Based on the entire circle life of the building,FTA fully takes the quality,cost and operation feasibility of projects into consideration.The experiences teaches us that for those clients who are pursuing high project quality,our commitment and global vision have brought them more experience of success than value of the project itself.

From super high-rise office complex,hospitality,large-scale headquarter campus,industrial park design to core region urban design,so far we have accumulated rich practical experiences in mainland China.Till 2011,we have completed over6,700,000m2 architectural design in China and this number is still growing.FTA advocates the crossdisciplinary and transregional international collaboration aiming to lead the relevant design into a new era through its consistent specialization and innovation.

托马斯·福利智Thomas Fritzsche

FTA合伙人、设计总监

德国注册建筑师

斯图加特大学建筑学硕士

Member of the German Chamber of Architects

擅长公共建筑设计、城市设计,主持过多个高层办公、产业基地、金融办公园区的设计。倡导一种便捷、健康、快乐的园区工作方式给城市增添活力,坚持一种贯穿建筑全生命周期的可持续性设计哲学。

施道红Sdone Shi

FTA合伙人、执行董事

中欧链接设计成员

ACMC(国际建筑文化传媒中

心)发起人及理事委员

擅长城市设计,对如何在设计中

创造产业的集群效应具有多年的

设计实践

丁洋Ding Yang

FTA合伙人、副总经理

建筑学学士

国家注册建筑师

擅长办公园区设计、超高层

办公楼设计

张亮Leo Zhang

FTA合伙人、副总经理、规划

设计总监

国家注册规划师

擅长综合性城市设计,商务办

公园区规划设计,综合集群规

划设计

《中装》:FTA在2003年进入中国,当时是出于什么考虑因素?

托马斯:FTA在不断升级建筑设计技术的同时,在建筑与人、建筑与城市、建筑与自然环境乃至建筑与区域经济等多维度关系问题上积累了大量的经验和解决方案,并以此为基础提出了“关注建筑之全生命周期”的设计理念。

中国改革开放后的城市发展速度令世界为之惊叹。我们看到了中国的飞速发展,中国政府的开放和包容让我们觉得中国的建筑设计将大有可为。我们希望把德国的设计理念拿到中国来分享和实践,因为我们认为城市的发展大都遵循着相似的轨迹。建筑作为城市的核心元素,不仅仅要满足当前城市的需求,更要以发展眼光来确保在城市升级的进程中,建筑对于新城市规划的适应性。所以我们来到了中国,来到了上海。

《中装》:能不能给大家简单介绍一下事务所的整体组织和结构?

托马斯:我们上海办公室现在有将近100名员工,这一数字还在不断壮大中。办公室人员的组织结构相对扁平化,共有两名设计总监,我是其中一名。所有设计师被划分成四个团队,由两名设计总监及设计董事会领导,通过密切的团队合作,来控制设计作品的质量。

《中装》:很多境外设计公司进驻中国后,合伙人也还是国外设计团队,但FTA不同。合伙人其几位主持建筑师以中国人为主。与其他境外事务所相比较,FTA在中国的发展是不是更有优势?

托马斯:在来中国之前,我们研究了很多到中国来发展的外资公司。我们发现如果在合伙人和设计师中保留大部分外国人的话,会出现严重的水土不服的症状,这对我们的发展是没有好处的。因此,我们决定招募本土合伙人和主创设计师,他们能更好的理解中国业主的需求及本土文化。截止2011年底,FTA仅办公和产业园区建筑设计这两项业务就完成了超过670万平米。这种中德合伙人并肩合作的优势无疑快速推动了FTA在中国的发展。

《中装》:FTA在上海的事务所事是不是更注重中国设计师的培养?内部有没有一个相应的激励机制?

托马斯:FTA在中国办公室的大部分员工都是中国人,我们自然非常关心中国员工的成长和发展。公司组织的内部培训每周不下三次,内容涵盖技术、材料、项目管理、沟通技巧等各方面。人力资源部每季度都会出培训课程表,任何对课程有兴趣的员工都可以参加。我们还邀请业内外专家来公司做培训和讲座,拓展员工的视野,让他们可以更立体、更全面的思考问题。我们设立建筑旅行基金,鼓励设计师走出去,看看外面的世界,看看外面的建筑。因为只有真正的去感受、去体验了,才会懂得建筑的本质。

《中装》:我们在FTA的网站看到,企业理念中的专业化指FTA只做城市综合体、主题园区以及城市核心区的设计。这种定位到目前为止有没有给企业发展带来局限性?

托马斯:FTA的主要业务范围涵盖绿色办公、产业园区、城市综合体和核心区城市设计。我们坚信,中国的房地产市场和建筑设计市场在经历过十年的发展黄金期后必然会回归理性。业主经历了市场的磨练也会越来越专业、越来越懂得什么样的设计公司是他们需要的。届时,个性鲜明的专业化公司将更具市场竞争力。大而全从来都不是FTA的发展方向,提升自己的核心竞争力来与其他设计公司形成差异化竞争才是我们的发展重点。

《中装》:您个人的建筑理念和风格是什么?

托马斯:这个问题比较宽泛,不是很好回答。首先我把我自己以及FTA看作是业主们的专业咨询顾问。我们在为业主提供服务的同时也在为公众利益提供服务。我们的职责不仅仅是为业主创造最大化的效益,还应该同时平衡客户及公众利益之间的需求。

我的个人设计理念立足于我成长起来的文化背景。德国建筑背景这个话题很大,简而言之,如勒·柯布西耶的理论一样,可靠、透明及纯净是我个人作品的基础。

《中装》:能谈谈德国的文化和民族特性吗?德国人普遍的生活观和哲学对于德国的建筑和建筑师有哪些影响?

托马斯:我相信任何文化背景都会影响到一个建筑师或任何其他专业工作者的作品。德国设计崇尚极简主义,高品质、少节点是技术与艺术的完美结合。所以当我们单纯讨论建筑或技术本身时,被德国文化影响并不是一件“错误”的事情。如果我们讨论美食,那德国文化一定不是最好的,我猜,法国或中国才拥有最好的美食背景。

《中装》:您从2003年开始进入中国建筑市场,至今已参与了多个项目的设计。您对中国项目的结果感到满意吗?

托马斯:不满意。我想我永远都不会真正感到满意。毫无疑问,我享受我的工作,我热爱在这里做的每一个项目。但在前行过程中遇到的种种阻碍,我并不十分开心。特别是在中国,规划一个项目时的系统组成非常繁复,牵涉到建筑师、当地设计院、景观设计师以及室内设计师等环节,很容易导致结果效益的损失。我相信只有在一个意志坚强的项目负责人,且愿意能够并被授权对项目中的方方面面进行控制的情况下,才会创造出一个好的项目。我试着在我所有的项目中贯彻这一原则,这也成为FTA哲学的一部分,但要说服业主相信这是有必要的工作系统并不容易,而且不是一直都能成功。虽然这样,我们仍不断坚持着。

《中装》:在您看来中德两国进行设计和解决问题时有哪些不同?

托马斯:中国和德国建筑师对建筑师这个角色有一些不同的理解。比如,德国建筑师即使只是设计一个很小的店,也会本着为这个世界创造一个更好的场所为目标。但许多中国建筑师,很抱歉这么说,通常没有这样的态度,他们更多的是把自己看作业主的雇佣方。德国建筑师可能会为自己的想法作争取,而中国建筑则很快会做妥协和让步。德国建筑师会为自己所要做的所有工作出一个综合计划,并逐步落实这个概念的每一个细节。中国建筑师则更倾向于做一步看一步,当有问题产生时,他们有时会去解决,有时却忽视这些问题,这往往让一个项目的讨论变得更加困难。

《中装》:您已经接触过很多中国的设计师和甲方,您对中国建筑市场有何感触?

托马斯:我认为中国市场正在从美国导向型市场转变为欧洲导向型市场。过去大部分业主会要求很表面化的装饰性建筑,但现在的业主则更关注建筑本身的品质,技术方案及预算。他们非常专业,受过良好的教育,并且曾去世界各地考察。他们要求的解决方案一般都能从之前考察过的发达国家中找到案例支持。

《中装》:您迷恋中国建筑市场的原因是什么?托马斯:我想是因为:“为人民服务”吧。

IAOC:In 2003,Shanghai office of FTA was established,what’s the situation for FTA Architects at that time?

Thomas:Germany has been recovering and growing from the depression and devastation into the hugest economy in Europe.For half century,FTA has developed a plenty of experiences and solutions in dealing with the multidimensional relationship between architecture and human,city,nature and even regional economy based on its progressing architectural technology.Further,FTA advanced the design philosophy of'Focusing on the Life Cycle of Architecture'.

Chinese cities have been developing in an amazing speed since the period of opening-up.We have foreseen the opportunities and potentials of the architecture market in China.Since most cities develop in similar ways,we then attempted to introduce the advanced German design into China.Regarded as the core element of a city,the architecture is not only asked to meet the needs of a city,but also highlighted to adapt the urban development.For these reasons,we came to China,we came to Shanghai.

IAOC:From FTA's website,we found that one of your philosophy-"professional"mainly refers to urban complex,office park and urban design of core areas.Would this self-position bring development limitation to your company?

Thomas:Our major fields are ranging from green office,industrial park,urban complex and core area urban design.We firmly believe that the real estate market in China will inevitably regain its rationality.Major players of which will be increasingly mature and understanding what sort of design companies they are really searching for.Till then,the most distinctive professional company will also be the most competitive company in the market.We never intended to be a huge and comprehensive company,on the contrary,the emphasis of FTA's growth is to improve our core competitive power to be distinctive company.

IAOC:Could you briefly introduce FTA's organization structure?

Thomas:We run an office in Shanghai with nearly a hundred people now,and the number is still growing.The organization structure is relatively flat,which has two design directors,one of which is me.We have four teams led by two design directors and the design board.Through close team working,we are able to guarantee the quality of our work.

IAOC:After entering China market,most of foreign design companies will choose to maintain foreigners as the partners of Chinese branch office.However,FTA is different.Your partnersand chief architects are mainly Chinese.Is it giving FTA advantage to develop in China comparing with others foreign companies?

Thomas:Before entering into Chinese market,we have donere searches on anum ber off oreign-funded companies that are already in China.We observed a situation of environment inadaptabil it yal way shappened when the partners and designers are mainly consisted of foreigners,which does little help to our company's future.In this case,we decided to recruit local partners and design directors who are able to understand the clients'needs and loca culture.Till the end of 2011,FTA has accomplished more than 6,700,000 m2of architectures in office and industria park.Undoubtedly,FTA's growth in China has taken great advantage of the mode of China-Germany partnership.

IAOC:Will FTA focus more on Chinese designers'training and growth?Is there any internal incentive system?

Thomas:Most employees in FTA China are Chinese,therefore we highly consider about their personal development.We organize internal training more than three times a week,covering topics of technique,material,project management,communication skill and so on.The human resource department schedules the courses every three months,which are open to every interested employee.Besides,we invite experts to have training or lecture,through that way out employees are given a broader mind and perspective to resolve problems.We also set up foundation specifically encouraging designers to travel to view the world and different architectures,because only in this way,they are able to feel,experience and realize the essence of architecture.

IAOC:What's your personal architecture belief and design style?

Thomas:That is a big question and not easy to answer.First of all I see myself and FTA as professional consultants for the clients.We are working for the clients and we are also working for the public good.Our responsibilities are not just about how to maximize the clients'profit,but also how to balance the demands of clients and the public.

My personal design philosophy is based on my cultural background.It is a huge topic when it comes to the German architecture.In a word,reliability,transparency and purity,as Le Corbusier's theories,are the basis of my personal work.

IAOC:Since 2003,you have done many projects here.Are you satisfied with the result of these Chinese projects?

Thomas:I am not satisfied.I think I will never be really satisfied.Of course I enjoy my work and I like the projects I do here.But I am always upset about setbacks we encounter.Especially in China,there is a very complicated system in planning a project,in which architects,local design institutes,landscape architects and interior designers are all involved.That situation would easily lead to profit loss.I believe a good result can only be achieved when you have one strong minded project leader who is willing,able and entitled to control every aspects of the project.I try to implement it in all projects as a principle and a part of FTA philosophy,but it is not easy and not always possible to convince the clients about the necessity of this system.Even so,we are still working on it.

IAOC:In your point of view,what's the difference between Chinese and German when they are designing and solving problems?

Thomas:Chinese and German architects have different interpretations about the role of architect.For instance,even it is a tiny shop design project,Germans are still willing to do it with the aim of refining the world.Many Chinese architects,I am sorry to say this,don't have this attitude.Instead,they rather see themselves as the servants of clients.German are fight more for their ideas while Chinese architects may compromise quickly.G e r m a n a r c h i t e c t s develop a general idea for everything and then divide it into details,h o w e v e r,C h i n e s e architects tend to work step by step,then when a p r o b l e m c o m e s,sometimes they try to solve it or sometimesthey ignore it.This makes the project discussion even harder.

IAOC:You have met with a lot ofChinese designers and clients,what do you think of the Chinese architecture market?

Thomas:I think the Chinese market is transforming from an US orientated market into a Europe orientated one.In the past,most clients would ask for a superficial decorative architecture,on the contrary,clients now are considering more about the quality,technical solutions and the budget of the architecture itself.They are very professional and well educated and travelling globally.The solutions they required can mostly be supported by cases they have seen in developed nations.

IAOC:Could you introduce the feature of German culture,as well as the nationality?Will German people's general life view and philosophy influence German architect and their architecture design?

Thomas:I believe that any culture background would influence the work of an architect or any other professionals.German design is the perfect combination of technology and art,which highly praises the Minimalism,high quality and fewer nodes.Therefore,it is not a“wrong”issue of being influenced by the German culture in terms of the architecture or technology.But,it is definitely not the best when it comes to the German food,I guess that French or Chinese food would be better.

IAOC:What makes you infatuated with Chinese architecture market?

推行建筑工程设计施工一体化 篇5

【关键词】建筑施工 一体化 资质 效率

一、前言

我国传统的建筑施工，由于在初级发展阶段技术相对落后，经营模式大而全的结构，使得设计与施工相对分离。在市场经济发展初期甚至这种分离模式一度造成设计和施工相互独立，一些小的建筑施工企业只能去借助设计企业的设计方案去招投标，或者是依附于设计企业揽活干。最近十几年开始逐渐的出现了一些施工与设计一体化的操作模式，但是以合作方式运行的比较多，真正一体化运营的所占比例很小，尤其是住宅建筑企业的一体化中，投资方来自很多行业转产经营的多，与设计的合作就更有局限性。这是目前住建部在推行发展施工设计一体化中要改造的主要个体。下面就进行一些相关分析：

二、目前建筑工程施工与设计的现状

在目前的建筑施工运行中，施工与设计的分离，一方面造成了相互之间的沟通交流障碍，具体的施工细节设计方参与相对少，在施工中遇到的设计不合理问题重复反馈，造成施工效率低下，施工成本高；另一方面，相对独立的运行模式，造成人工成本浪费，设计方和施工方有一定的人员重叠，比如现场勘验人员，这就造成了成本虚高。而实行设计施工一体化就可以很好地解决这些问题，在施工中参与设计，设计和施工人员一起进行现场勘验，就可以提高工作效率、缩短工期和降低成本。但是，目前的施工与设计一体化的运行现状与设想目标还有一定的距离，主要由以下几点：

（一）设计施工一体化的企业在住宅建设和市政工程中实施的较少，主要集中在化工、冶金和铁路等大型施工工程中。

（二）实行设计施工一体化受最初勘验设计思路引导的影响，勘查设计企业要比建筑施工企业多。

（三）由于工程招投标中的合作案例较多，被这种分散性合作形式限制真正实行设计施工的企业很少，特别是中小型施工企业更是非常少。

（四）我国目前的设计施工一体化中的运行模式有很多种：一是施工企业与设计企业合作，共同参与招投标，中标后共同参与工程的施工与设计，双方具有独立性；二是由施工企业单独竞标，中标后另行招标的方式进行分包，再统一管理；三是大型的施工企业内部项目分工实现的施工与设计一体化，这是效率最高的运行模式，能够最大限度的进行充分合作，实现技术融合，可以极大地降低成本。

三、实施建筑工程设计施工一体化面临的问题

我国实施设计施工一体化存在着管理政策不配套、市场运行环境和企业内部经营模式和技术力量不具备等障碍，所以，一体化进程得不到普遍推广。主要是存在以下几点问题：

（一）在勘验、施工的准入政策上，人为地将设计与施工分离，造成在实施过程中的政策壁垒，政府的主管部门隔离，限制了施工设计一体化的发展。

（二）施工与招标的人为分离模式，影响了一体化运作，设置了发展的障碍，有些项目方由于利益和权利驱使，不愿采用一体化发包方式，人为地把项目分解发包。甚至是分段承包、制定承包，这些都影响着一体化的培育。

（三）设计市场的短平快运作方式，使得设计初期和后期的设计质量和收费标准不合理，初期设计图纸不够深入，设计和施工方沟通较少，也影响一体化的进行。

（四）社会普遍对施工与设计一体化认识不足，在相关的政策制定、学术研究和认可接受程度上还存在很多不足，推行一体化的范围较小。

（五）社会认知程度及工程发包操作模式的限制，使得很多设计与施工一体化的公司从形式上变成了“皮包公司领导下的合作组”，基本上类似于临时拼凑的团体，与一体化的要求相距甚远。

（六）企业内部缺乏必要的管理制度和施工技术人才，长期的独立发展模式，使得企业内部还不具备合作运行的管理制度以及高素质的综合型人才，还不能从单一运行转向复合型运作模式。

（七）国家在一体化运行的推广中缺乏相关鼓励政策。

（八）相关企业的资质达不到一体化的标准要求，往往建筑施工企业中虽然也有勘验设计人员，但往往是水平低，达不到专业设计公司的技术水准，设计公司的施工单位又往往是挂靠的资质很低的施工企业，拼凑的合作公司在企业资信、技术装备、管理水平和资质等方面不能符合审批条件。

四、实施建筑工程施工设计一体化要解决的问题

通过上述问题分析，对于一体化进程中的问题解决思路，提出以下几点改进建议：

（一）国家要建立相关的税收及准入政策，鼓励企业实施设计施工一体化，推动建筑施工企业的健康发展，特别是住房建设企业的一体化。

（二）市场在招投标、勘验验收标准方面建立相应的引导环境，特别是政府主持的开发项目中，尽量减少分项发包和暗箱操作的指定发包，建立一体招标方式，引导一体化的发展。

（三）设计和施工方之间要相互沟通交流，在整个工程施工中，双方全程参与，加强协作能力，培育合作机制。

（四）社会个科研机构、学校要着力培养综合型专业技术人才和高素质管理人才，为一体化建设提供技术力量。

（五）完善企业的资质审批管理工作，建立严格的资质分级标准，引导企业培养综合性管理企业，杜绝临时拼凑的企业滥竽充数。

五、结语

施工与设计的一体化发展，能够有效地减少施工环节、促进招投标的健康发展、加快建筑施工企业的技术发展、降低建筑成本，同时也能有效的规避无资质或资质低的施工企业对建筑市场秩序的扰乱，促進建筑市场的良性发展。但是鉴于目前的发展现状，今后要做的工作还很多，需要我们相关行业共同努力，不断推动设计施工一体化的发展。

参考文献：

[1]李德全，郑翔，《我国建筑也设计施工一体化发展研究》，建筑科学，2012

建筑的一体化设计 篇6

翔宇经典项目以建设绿色生态宜居高端住宅工程为目标, 结合项目建设造价成本实际情况, 在设计中积极采用新技术、新工艺、新材料和新设备, 推广使用生态环保节能技术和设备, 本着舒适健康和环保节能的要求, 把该小区建设成绿色生态、健康和谐的精品居住工程的典范项目。

该项目总建筑面积14.08万m2;总容积率1.6, 其中地上容积率1.25, 地下容积率0.35;建筑密度22%;绿地率36.62%;停车位1.0个/户。

该地区拥有丰富的太阳能资源, 环境气象数据见表1。

地名:滕州市, 纬度:34°50'~35°17'N, 经度:116°48'~117°23'E, 海拔:33.5 m~596.6 m

由表1气象数据分析显示, 滕州市的全年平均全天总日照量3.9 k Wh/ (m2·d) , 平均每天日照时间达7.3 h, 日照资源丰富, 在建筑中利用太阳能潜力很大。

该小区在照明、采暖、热水供应等方面充分应用生态技术, 使新能源的建筑利用率达40%以上, 外围护结构的保温水平超过国家65%的节能标准, 其中太阳能采暖保证率达到30%以上, 光伏照明发电总容量达到60 000峰瓦, 各项生态技术均与建筑实现完美的结合。太阳能新风系统效率达到60%以上, 太阳能热水系统效率达到50%以上, 太阳能辅助的地源热泵系统COP达到4以上。

2 太阳能热水技术的利用

翔宇经典项目为了使太阳能热水器与建筑达到完美结合, 实现太阳能热水器与建筑一体化, 在方案设计初期就根据每栋单体建筑的特点和外在形象, 把太阳能系统的集热器、热水箱、管道、构配件等作为建筑设计的一部分, 统一规划和设计, 使之与整体建筑形成一个有机结合, 与建筑融为一体, 使太阳能热水器的环保节能、生态无碳的先进设计理念得以充分发挥, 也克服了传统太阳能在建筑中的无序放置, 消除了单户安装分体式太阳能热水器的安全隐患。通过一体化设计, 太阳能装置在建筑中排布更加科学、规范, 从而达到了绿色生态的可再生新能源与人居环境的完美结合。

2.1 多层住宅太阳能热水系统的设计方案

翔宇经典多层住宅项目单体建筑层高均为6层, 每个单元12户, 有足够的屋顶面积放置太阳能热水器, 因而太阳能热水系统的设计中采用每户一个独立的太阳能热水器装置的单独热水供应系统方案, 将整体式太阳能热水器布置在屋顶, 管道布置在墙体内部, 最大限度减少太阳能设备对建筑形象的影响。

为解决整体式太阳能热水器与整体建筑立面造型和建筑屋面不发生形象冲突, 使其与建筑融为一体, 在建筑设计中采取了以下设计手法:

1) 双排布置太阳能集热装置方案。

每个单元的双坡屋面在屋顶部位削平一段, 变成局部平屋面, 在平屋面部位根据日照间距要求, 双排布置各户的太阳能整体式热水器。为解决屋顶的缺口问题, 利用构架进行补齐, 从外形上看, 仍然是完整的双坡屋面。这样的设计人在地面上是看不到屋顶的太阳能热水器的, 既隐藏了太阳能热水器, 又丝毫不影响建筑的整体立面效果, 同时使得屋面更富有变化, 丰富了建筑造型, 完全摆脱了传统住宅建筑安置太阳能热水器带来的无序、杂乱感, 让整个小区更加生动而富有现代气息。双排布置太阳能集热装置方案见图1, 图2。

放置太阳能集热管和水箱的平屋面可以根据集热器的数量多少、放置的角度结合坡屋顶的高度和平面形式灵活布置, 设计手法多样。

在设计方案中, 由于考虑坡屋面的完整性, 在造型上使用了构架, 这势必会对太阳能集热器造成一定的遮挡, 导致太阳能集热器的热效率出现一定程度的降低。但是考虑建筑的立面效果等综合因素, 牺牲少量的太阳热辐射, 优化太阳能热水器与建筑的一体化设计, 是完全值得, 也是可行的设计方案。

2) 单排布置太阳能集热装置方案。

在双排布置太阳能集热装置的基础上, 适当进行调整, 在南向坡屋面上设计一个平台空间, 用来单排布置每户的太阳能集热设备。由于设计太阳能热水器放置平台所形成的屋面缺口, 用构架沿着屋面坡度补齐。单排布置太阳能设计见图3, 图4。平台空间的大小同双排布置方案一样, 也可以根据工程的具体情况进行灵活设计。

3) 利用屋顶露台布置太阳能集热装置方案。

第三套方案即在坡屋面的顶部做成屋顶露台, 露台实行东西贯穿, 然后把整体式太阳能集热器统一布置在上面, 此种布置形式可以达到整个建筑立面整齐协调的效果, 见图5, 图6。

4) 集中供热分户计量的太阳能综合系统集热布置方案。

在多层住宅中还可以采用集中供热分户计量, 在屋顶集中布置分体式太阳能集热器的综合系统供应生活热水。

在这个设计方案中, 需要将集热器顺坡安装在住宅屋面的南向坡上, 远看像是屋面上开设的天窗, 丝毫不影响建筑的立面效果, 反而还让建筑增加几分活力;储热水箱和大部分的管线集中布置在阁楼层中, 有效降低了储存和输送过程中的热量损失, 也隐藏了该部分设备对建筑立面效果的影响, 见图7, 图8。

2.2 小高层住宅太阳能热水系统的设计方案

本项目的小高层住宅采用一梯两户的单元组合方式, 每栋均为11层, 每一个单元22户。在太阳能热水供应系统设计中采用两种热水供应方式。一种是每户一个独立的太阳能热水器, 即单独系统的分体式太阳能热水器供热, 在南向阳台或阳台板部位布置太阳能集热器的供热水方式。第二种是采用集中供热分户计量的综合热水供应系统, 在屋顶部位集中布置分体式太阳能集热器和集热水箱的热水供应方式。

1) 在南向阳台一侧横向布置太阳能集热管。

在两户相邻的阳台一侧采用长度1 000 mm~1 200 mm的太阳能集热管横向排列, 通高布置。根据建筑立面表现效果, 其比例可以适当调整。在阳台没有太阳能集热管的部分, 阳台栏杆处理成近似太阳能集热管的元素, 使其立面效果和谐统一。太阳能热水蓄水箱搁置在阳台内的太阳能集热管背面, 这种设计手段的优点一是从外立面看不到水箱, 二是可以使太阳能集热装置与水箱的距离最短, 缩短管道长度, 减少热量损失。其阳台效果见图9, 平面布置见图10。

但是该设计方案存在两个缺点:

一是为了照顾建筑立面效果, 太阳能集热器垂直通高布置, 造成了在一定时间内存在采光死角, 不能充分发挥出集热器的效能;

二是由于集热器通高布置造成放置在阳台上的蓄水箱低于太阳能集热器, 需要采用强制式水循环的运行方式, 增加了每户的建筑造价。

2) 在南向阳台中间横向布置太阳能集热管。

这是另一种太阳能热水器与建筑的结合形式, 做法是将太阳能集热器横向布置在南向阳台的中间位置, 集热管长约1 400 mm~1 800 mm, 可根据建筑立面效果进行调整。太阳能蓄水箱吊装在阳台内的墙壁上。与前一个方案相比, 该方案由于集热管的位置比较低, 蓄水箱的底部位置比集热管高500 mm左右, 由于存在一定的水压差, 这种设计方案可使用自然水循环的运行模式, 节约了工程投资, 降低了建筑工程造价, 见图11~图13。

3) 采用集中供热分户计量的太阳能综合系统设计方案。

以每个单元为一个基本供热单位, 在平屋顶上集中布置太阳能集热构件, 蓄热水箱可以放置在顶层屋面上, 也可以放置在顶层的设备层中, 热水实行分户计量供应, 按使用量分户计费, 如图14所示。

4) 太阳能—建筑一体化优化设计方案。

由于翔宇经典项目以多层和小高层住宅为主, 屋顶面积相对充足, 综合考虑造价等诸多因素, 最终选择在屋顶设计中采用平坡结合的方式, 将太阳能热水器有组织的排列在屋顶平屋面部分或退台部分, 最大限度的减少了对屋面造型的影响。在构造措施上, 为太阳能热水系统预留了固定件、管道井和相关配电。整个工程太阳能热水供水面积达26万m2, 以较低的成本较好的实现了太阳能装置与建筑的一体化。

3 结语

太阳能热水系统与建筑的结合, 要满足4个方面的要求:

1) 在外观上无论是立面还是屋顶, 要合理摆放太阳能集热器, 使其与建筑整体效果协调统一;

2) 在结构上要保证建筑和太阳能集热器的安全性, 解决好安装问题, 使建筑的安全性和防水性不受其影响;

3) 在管道布置上要尽可能减少因管道造成的热量损失, 合理布置冷热水管道, 设计中预留管道口;

4) 在系统运行上要稳定、可靠, 易于安装和便于检修, 只有满足以上要求才能做到同步设计, 同步施工, 同步投入使用。

我国地域辽阔, 2/3的国土面积上年平均日照时间在2 000 h以上, 太阳能资源丰富, 尤其在住宅建筑中应充分利用这一绿色能源, 并做到建筑与太阳能系统的完美结合。

参考文献

[1]徐浩, 和茜, 隋芊蕙.低能耗技术在山东绿色居住建筑中的应用[J].门窗, 2010 (11) :21-22.

[2]徐浩, 闫增峰, 隋芊蕙.低能耗教授花园综合节能技术[J].低温建筑技术, 2011 (4) :96-98.

探讨居、商、景一体化的建筑设计 篇7

1 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以人文空间为参照, 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。对居、商及景进行有效整合, 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, 突出居住区, 形成人文及商业的大集合。

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。利用各个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。

2 居、商、景一体化建筑设计模式

2.1 形成互补模式

所谓互补模式是指将相互联系的两个建筑建立在一起, 两者之间互补、共同发展, 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外出放松, 而娱乐场所就成为了首选。当人们玩累后, 就会去就餐, 而在娱乐场所附近建立饭店, 可满足这类人群的需求, 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。

2.2 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, 若两者相邻, 往往就形成主从模式, 不仅方便人们的生活, 而且还使建筑实现了应有的功能。如:对于人口居住密集的小区, 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。商务大厦里大多是工作的白领阶级和一些较大的企业, 在接待外来合作企业时, 或本企业员工组织活动、聚餐、年会时, 都需要特定的商务会所、餐厅等, 这样既显示了本企业的礼貌待遇, 也不失高端大气。这些建筑若单个独立起来, 可能作用没有联合起来大。因此, 实现主从模式, 可促进建筑业的发展, 提高生活质量。

2.3 形成统一模式

建筑统一模式是指两个功能相同或相似的建筑建立在一起, 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、工艺品批发市场等。进入小商品批发市场, 能够看到各种各样、形态各异的小店铺, 都在销售相似甚至相同的物品。将同类物品高度集中起来, 方便了消费者的购物, 为消费者提供了不同的选择。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。这样从地上到低下、从商场到休闲场所、从休闲到住宅, 最终形成统一的整体。

3 结语

伴随着城市化进程的不断加快, 人们生活水平的不断提高, 对工作、生活、休闲环境提出了更高的要求。为此, 实现居、商及景的一体化建筑设计是当前也是今后发展的趋势。将这三种要素的结合, 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, 还需要政府的积极引导、技术的不断更新等来进一步加快城市化进程。

摘要：居、商及景一体化是指将分散的居住、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化城市容貌, 而且还能够使城市得到可持续发展, 改善人们的居住环境、工作环境。下面对其设计进行相关探讨, 以望为后期的建筑设计提供参考依据。

关键词：一体化,建筑设计,研究

参考文献

光伏建筑一体化设计探讨 篇8

光伏建筑一体化是将先进的光伏发电技术应用到建筑的制冷、采暖、照明、家电、炊事等能耗活动中,使光伏元器件及系统与建筑物相互结合、融为一体,成为建筑物的有机组成部分。光伏建筑一体化系统(简称光伏系统,即PV系统)的光伏模块具有双重功能,既作为建筑外壳取代传统建筑外围护材料,也作为发电机。光伏建筑一体化系统常常比需要单独、专用、多系统的光伏系统整体成本更低。同时,光伏建筑一体化减少了矿物燃料的使用和对臭氧层气体的破坏,增加了建筑的趣味。

2 光伏建筑一体化系统设计需要考虑的问题

光伏建筑一体化系统设计一般应考虑:

(1)认真考虑节能设计意识的实践采用,减少建筑能源需求的节能措施。这将提高舒适度和降低成本,也能为光伏建筑一体化系统负荷提供更大比例贡献。

(2)在公用设施光电互动系统和单独光电系统间加以选择。绝大多数光伏建筑一体化系统将与公用设施电网联网,储存和备用电力。该系统应预计满足业主的目标(一般由预算或空间限制所定),而且变流器的选用必须与公用设施需求配匹。

一些“独立”的光伏动力系统单系统(包括单独储存系统)必须预计满足高峰需求和建筑最低的电产目标。为避免过度预计异常或偶然高峰负荷的光电电池系统,后备发电机是常用的,这种系统有时被称为“光电混合”。

(3)转移高峰:如果建筑的高峰负荷与光伏阵列的高峰发电量不匹配,可以适当经济地将电池与电网连接,以抵消最昂贵的电力需求期。这一系统还可以作为不间断的电力系统(UPS)。

(4)提供充足的通风:光电转换效率因提高运营温度而降低。事实上在模块后散热允许适当的通风,晶体硅光伏电池比无晶硅超薄片转换效率高。

(5)评价使用混合光伏太阳能加热系统:作为优化系统效率的一种选择,设计师可以选择捕获和利用太阳能热资源开发通过模块的热,对通风形成空气预热,这在寒冷天气很有意义。

(6)考虑采光和光伏收集一体化:在两层玻璃间使用半透明超薄膜模块或晶体模块与惯用空间电池,设计者可利用光电创造独特的采光墙、屋面、天窗光伏系统。光伏建筑一体化系统也可帮助减少不必要的冷却负荷和与昂贵的大片建筑玻璃窗相关的强光。

(7)光伏模块与遮阳装置结合:光电阵列视为“眉毛”,或者在建筑可见玻璃区域之上的遮阳篷提供适当的被动太阳阴影,当光影被视为是综合性设计方法的一部分时,冷冻机容量往往可以更小,需冷却的周边范围减少甚至取消。

(8)当地气候及环境设计:在阵列产出方面,设计人员应当认识到环境、气候的影响,冷的晴天将会增加发电,热的阴天将减少阵列产出。①光反射到阵列表面上将增加产出;②阵列设计必须抗潜在的风、雪荷载条件;③正确角度的阵列将会较快地消去雪荷载;④阵列在干旱、风沙,重工业,交通(汽车、航空)污染环境下,需要清洗以限制效率损失。

(9)地址、规划用地和方向问题:在设计阶段,确保太阳能阵列将获得最大的太阳照射,不会被工地障碍物(如附近的建筑物或树等)遮挡。该系统在中午太阳收集高峰期的阳光照射面完全不被遮挡尤其重要,遮挡光伏阵列的影响比阴影对光电效率的影响更大。

(10)考虑阵列的方向:不同的阵列角度在系统一年的能量产出上有重大影响,倾斜的阵列比建筑阳面上的垂直阵列多产电50%～70%。

(11)减少建筑外壳和其他场地荷载:使光电建筑一体化系统承受的荷载最小化,可使用日光、能效发电机和其他削峰策略。

(12)专业化:使用光伏建筑一体化系统应确保设计、安装、维修专业化。包括工程项目具有合适的培训、证照、资质和作业人员在光伏建筑一体化系统方面具有工作经验。

此外,光电建筑一体化系统能够与传统建筑材料混合设计。它们可以被用来创造高科技,代表进步方向。空间晶体电池的半透明阵列能够提供传播内部的自然光,高大的外形轮廓系统也能展示部分业主渴求提供的具有环境意识的工作环境。

3 光伏建筑一体化系统设计要点

3.1 方向和倾角[如图1 (a)(b)(c)(d)(e)所示]

方向和倾角对PV系统的能量产出影响相当大。设计和安装时必须注意:①PV模块随建筑宜南向布置(北半球);②当规划一个居住区时,要正确计算方向;③避免可能存在的相互遮阳和自我遮阳。

3.2 一体化的选择

3.2.1 平坦屋面

平坦屋面PV系统安装必须注意:①支撑结构在屋面;通常为金属支撑结构,也可选择混凝土、塑料;②重力安装或固定安装;③理想的方向和倾角;④限制覆盖区以避免相互遮阳。

屋面结构支撑如图2所示;阳伞结构如图3所示;牙齿形结构如图4所示。

3.2.2斜坡屋面

屋面PV系统安装必须注意:①合适的支撑结构;②适合于回访检修;③从背面冷却;④易于安装替换。

安装在瓦上(支撑之物)或一体化如图5所示;全部覆盖屋面如图6所示;PV作为屋面瓦与PV通风(空气缝在背面)如图7所示。

3.2.3 向阳面

向阳面PV系统安装应注意:①成本较高,可替代传统的外装饰材料;②底层有损坏的危险;③并非理想的倾斜度;④美观要求。

全部或部分向阳面一体化如图8所示;PV玻璃温室如图9所示;PV阳台护壁如图10所示。

3.2.4 遮阳篷(如图11所示)

遮阳篷一般独立于建筑外壳,可固定或移动,适用于新旧建筑。既可控制日光和又可产生能量,是被动制冷的最佳组合,理想的PV模块一体化。遮阳篷可作为窗帘墙组合到建筑外壳中。

3.2.5 PV系统太阳走廊、游廊、前庭(如图12所示)

参考文献

[1]丁国华.太阳能建筑一体化研究、应用及实例[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.

[2]曹涛,张蕾.光伏建筑一体化设计探讨[J].智能建筑电气技术, 2011(2).

[3]李蔚.太阳能光伏技术与建筑应用[A].《湖北省建设领域节能减排》论坛资料汇编[C].2008.

建筑设计和室内装修设计一体化 篇9

1. 室内装修设计要素

(1) 空间要素：空间合理化并给人们以美的感受是设计的基本任务，我们要勇于探索时代技术赋予空间的新形象，不要拘泥于过去形成的空间形象。 (2) 色彩要求：室内色彩除对视觉环境产生影响外，还直接影响人们的情绪、心理。科学地运用色彩有利于工作，有助于健康，色彩处理得当既能符合功能要求又能取得美的效果。室内色彩除了必须遵守一般的色彩规律外，还随着时代审美观的变化而有所不同。 (3) 光影要求：人类喜爱大自然的美景，常常把阳光直接引入室内，以消除室内的黑暗感和封闭感，特别是顶光和柔和的散射光，使室内空间更为亲切自然。光影的变换，使室内更加丰富多彩，给人以多种感受。 (4) 装修要素：室内整体空间中不可缺少的建筑构件如柱子、墙面、楼梯等，应结合功能需要加以装饰，可共同构成完美的室内环境。充分利用不同装饰材料的质地特征，可以获得千变万化和不同风格的室内艺术效果，同时还能体现不同地方的历史文化特征。 (5) 陈设要素：室内家具、地毯、窗帘等，均为生活必需品，其造型往往具有陈设特征，大多数起着装饰作用。实用和装饰二者应互相协调，争取求得功能和形式统一而有变化，使室内空间舒适得体，富有个性。 (6) 绿化要素：室内设计中绿化已成为改善室内环境的重要手段。室内移花栽木，利用绿化和小品沟通室内外环境、扩大室内空间感及美化空间。

2. 室内装修的设计理念

室内装修的设计理念要注意两方面：一是要创造风格、意境和情趣来满足人的审美要求;二是要形象简洁、造型亲切、经久耐用、界面友好、功能多样、材料自然、无毒无害。

2.1 简约

最时尚的设计理念就是简约。简约设计理念可以体现在建筑功能空间的简化、空间分隔的弱化、装修装饰的简洁。为了提高居住的舒适度常常增加不同的功能空间，比如通过传统整墙隔断，加大了套型面积，提高了房屋成本，并且套内空间过于复杂影响了日照采光条件，又增加了设计难度。

2.2 绿色

随着人们对环境意识的觉醒，对存活环境有了新的认识，住在城市水泥方盒子中的人们向往自然，提倡绿色食品，喝天然饮料，用自然材料，渴望住在大自然绿色环境中，因此希望使自己的居室环境走向绿色回归自然，反映在室内设计活动中可称为室内“绿色设计”，所设计的住宅称生态住宅。它与城市规划设计、建筑设计一样，其总目标是人与自然和谐共存、人类与地球可持续进展，设计具有高科技加情感的特点。

2.3 和谐

常用的绿色设计的手法有室内设计室外化;改造建筑设计使室内外通透，创造出开敞的流动空间;追求田园风味，营造农家田园的朴实无华、实用舒适的气氛;用绘画手段在室内创造出山水，绿化景观;运用室内造园手法;在室内设计中强调自然材质肌理的运用;在室内环境创造中采用模拟大自然的声音效果、气味效果的手法、生态设计等。

3. 室内装饰设计要点

3.1 基面装饰

基面装饰的设计要点：一是基面要和整体环境协调一致，取长补短，衬托气氛;二是注意地面图案的分划、色彩和质地特征;三是满足楼地面结构、施工及物理性能的需要。

3.2 墙面装饰

墙面装饰的设计要点：一是整体性。进行墙面装饰时，要充分考虑与室内其它部位的统一，要使墙面和整个空间成为统一的整体。二是物理性。墙面在室内空间中面积较大，地位较主要，要求也较高，对于室内空间的隔声、保暖、防火等的要求因其使用空间的性质不同而有所差异。三是艺术性。在室内空间里，墙面的装饰效果，对渲染美化室内环境起着非常重要的作用，墙面的形状、分划图案、质感和室内气氛有着密切的关系，为创造室内空间的艺术效果，墙面本身的艺术性不可忽视。墙面的装饰形式的选择要根据上述原则而定，形式大致有以下几种：抹灰装饰、贴面装饰、涂刷装饰、卷材装饰。

3.3 顶棚装饰

顶棚装饰的设计要点：一要注重整体环境效果。顶棚、墙面、基面共同组成室内空间，共同创造室内环境效果，设计中要注意三者的协调统一，在统一的基础上各具自身的特色。二顶面的装饰应满足适用美观的要求。一般来讲，室内空间效果应是下重上轻，所以要注意顶面装饰力求简洁完整，突出重点，同时造型要具有轻快感和艺术感。三是顶面的装饰应保证顶面结构的合理性和安全性。

4. 室内装修存在的问题

4.1 住宅结构的破坏

在住宅室内装修过程中，笔者发现住宅内部承重墙破坏的地方有承重墙上开槽、随意刨墙和对住宅外部承重墙的打拆等;住宅地基常见的破坏一般是，有的在装修地下室时，摧毁地基、凿出洞口;有的因装修而人为地破坏楼板，在地面上打孔开槽;在加设灯饰、风扇和天花板时，随意凿钻楼板。

4.2 给排水的随意改动

在装修实践中，给排水的随意改动表现在排水管道经过客厅顶部，显然存在漏水隐患，影响室内美观。

4.3 材料的浪费

住户由于事先未考虑周全或者盲目追求高档装修材料，对卧室、客厅、卫生间等处的贴砖要求比较高，换来换去，造成材料的不必要浪费。笔者发现，也有些住户是因空间设计不能满足生话需要，拆掉部分墙体或构件;也有住户认为水路或电路设计不能满足生活需求，改造并更换材料。这些做法，在一定程度上造成材料的严重浪费。

4.4 强电、弱电的随意改造

有些住宅在铺设隐蔽工程(插座和电器等)时，不按规范操作，到处乱设，明显不符施工规范。同时随意增加电器的数量、改变电器的线路和走向，易造成线路漏电、短路或因防护不当引起火灾事故。

4.5 资源的浪费

在装修过程中，许多住户为了追求价廉而忽视了装修材料的质量。疏不知，劣质的装修材料(比如人造板材等)，往往含有较多的有害物质或气体(比如苯酚和甲醛等)，严重影响了住户的健康。另外，添加剂、胶黏剂和腻子粉等其他装修的辅助材料也是室内气体污染的主要来源。因此，在装修过程中应尽量选择有保障、正规的厂家生产的材料。

5. 启示与建议

5.1 以人为本，注重质量

人是居住的主体，住宅建筑设计应坚持设计师充分了解住户的行为，使住宅空间与住户生活方式和行为习惯相适应，并将此作为住宅设计的核心。对于不同的人群、民族、地域、气候等应有差异化的设计策略。设计方案应建立在深入调查的基础上，而且最好能将设计深入到室内设计这个阶段，考虑住户在进行室内设计中可能会引起的一些问题，这样才能使外部空间与内部空间统一协调，避免外部美观而内部很难使用的建筑空间的产生。

5.2 重视细节，满足需求

住宅建筑是为了满足住户的使用需求而建造的，设计师不仅要熟练专业技能，还要深入了解住户生活的细节，设计应与调查同步。建筑电气要按家用电器的定位进行设计，开关、插座的位置必须进行细致的考虑。随着一些大负荷用电设备进入家庭，更要求位置、数量的精确性以及使用的安全性。对这些细节的设计要综合考虑，统筹安排，要对部分家具、灯具、厨具、卫生洁具等可变部分进行分析、预测，为其日后的装修留有余地。

5.3 严格要求，专业培训

我国建筑装修市场对室内设计师的要求并不严格，很多企业在招聘设计师时对专业要求不高，只要求有一定的工作经验和会电脑操作，这远远不能满足对专业室内设计师的要求。室内设计师一定要经过专业培训，要具备一定的建筑知识。同时要重视室内污染的检测与控制，保障住户的健康。

6. 结语

建筑的一体化设计 篇10

【关键词】设计施工一体化；项目管理

实行设计、施工一体化，可以通过设计、施工的有效分工和合作，在设计、施工环节形成交叉、互动、互补、优化的工作机制，达到缩短工期、确保工程质量、降低投资、提高工程项目技术含量等目的。这一承包模式，在国外的应用非常普遍。但由于我国建筑业的市场环境、政策配套、企业实践等方面的原因，设计、施工一体化建造模式推广缓慢，值得各方关注、研究并推动。

我国建筑业设计施工一体化的现状

1.实行设计施工一体化建造的勘察设计企业多于施工企业

调查显示，实行总承包模式设计、施工一体化建造的企业中，勘察设计企业多于建筑施工企业。在16家大型勘察设计企业中，有10家企业有设计、施工一体化建造的案例，所占比重为62.5%；而在21家大型建筑施工企业中，只有8家企业有设计、施工一体化建造的案例，所占比重不足40%。

2.设计施工一体化建造主要采用两类方式

调查显示，我国建筑企业实行设计、施工一体化建造主要采用以下两类方式。

2.1 EP的设计施工一体化方式这是大多数国内企业在采用设计、施工一体化建造过程中普遍采用的方式。不同的企业在实际应用这种方式的过程中，又有不同的做法。

第一种是由设计企业和施工企业联合总承包的方式。这是目前国内大型工程总承包普遍采用的方式。对工程初步设计以后进行招标，由设计企业和施工企业组成联合体进行施工图设计及工程施工总承包，实现设计、施工一体化建造。

第二种是企业签订总承包合同后，通过招标，确定分包商进行设计或施工，将工程其他部分分包出去，由设计和施工单位共同制定设计、施工方案的一体化建造方式。在这种方式中，总承包企业既可以是勘察设计企业，也可以是建筑施工企业。

2.2 大企业内部通过项目组织进行一体化建造设计与施工分别招标实现设计、施工一体化建造的方式，主要由既有设计能力又有施工能力的大型集团公司实现。通过整合集团内部的资源，在设计和施工招标前，共同参与施工图设计。一方面，设计和施工企业充分合作，在设计中标后，施工投标时会有一定的优先，通过优化施工图设计，带动施工业务的发展；另一方面，设计和施工环节在招投标前就进行充分合作，能最大限度实现融合，可以大幅降低成本，提高效益。

3.实行设计施工一体化建造的建筑企业较少

住房和城乡建设部工程质量安全监管司2007年对建筑业企业的调查结果显示，在37家大型建筑企业（包括16家勘察设计企业和21家建筑施工企业）中，只有18家企业有设计、施工一体化建造的案例，所占比重不足50%。而且这些案例中，大部分仅仅是工程总承包设计、施工生产模式，还不是真正意义的设计、施工一体化建造方式。在设计、施工分别招标模式中，实行设计、施工一体化建造的项目几乎没有。中小型建筑企业实行设计、施工一体化建造的更少。

设计施工一体化面临的主要问题

我国当前推行设计、施工一体化建造最主要的障碍在于，市场环境、管理政策不配套，企业组织不适应，没有相应的组织模式和经验，一体化施工能力不足等。

1.现行管理体制和政策的局限

1.1 传统计划经济体制下产生的行业垄断和部门分割现象，我国建筑市场存在比较严格的政策性壁垒，各行业、各系统都建立了自己的基建队伍，承包企业按照工程专业类别隶属于不同的行政主管部门，各部门政令不统一，分开进行市场准入，地方和行业保护主义严重。企业在国内承接设计、施工一体化总承包项目时，在许多地方会受到准入制度的限制。有的地方甚至出台政策变相抵制设计、施工一体化，如不允许设计和施工任务由同一单位承担等。这在较大程度上影响了我国设计、施工一体化建造方式的培育和发展。

1.2 设计、施工招投标分离。目前，我国大部分工程建设项目的设计、施工是分别招标的，这种分阶段招标的管理方式，使设计与施工双方缺乏有效沟通，人为地在设计与施工环节之间设置了一条屏障，严重阻碍了设计、施工一体化建造的发展。

1.3 现行法规的制约。国外的工程项目建设，一般是由总承包商承包后，再根据不同的专业需要，将相关设计、施工、监理等环节分包给相关的专业承包商。总承包商不一定完全具备设计、施工能力，其专长在于管理、沟通和协调，能有效地在设计、施工等各方之间，建立一套一体化的运作机制，保证工程项目按时、优质完成。而我国现行的法律法规，在促进设计、施工一体化建造方面，存在一定的缺失，包括从建筑法、招投标法，以及各地政府主管机构细化的规章，都制约着这种模式的发展。例如，我国法律明确规定，具有总承包能力的企业在取得总承包任务之后，工程主体结构要自己独立完成，不能分包。这一规定对大型建筑企业开展设计、施工一体化总承包管理，积累管理经验形成了制约。

2.企业内部管理和人力资源跟不上

2.1 企业内部管理体制不适应。国内的建筑企业（设计单位、施工单位）大都是从原有的计划分工时代转制而来，都有所长也均有其短。由于传统体制的影响，大多数建筑企业只擅长于设计、施工环节的一个方面，而对另一环节缺乏深入的了解（例如，设计企业的专业人员大都不熟悉施工现场，造成设计方案和施工过程经常脱节）。大部分建筑企业实行的是“总公司（一级法人）—分公司（二级法人）—项目部”的管理模式，还没有形成真正的母子公司管控体系。

2.2 缺少高素质的复合型人才。设计、施工一体化建造，不但要求设计专业人员熟悉施工专业知识，施工专业人员掌握相应的设计专业知识，而且要求专业人员具备较高的经济管理和项目管理知识，能就设计、施工过程中出现的问题进行有效、合理沟通。建筑企业过去在向国外大型工程企业学习的过程中，过多地倾向技术而忽略了技术管理，造成在大量技术人才的团队中找不到真正的综合管理人才。

3.市场发育程度低，业主认可度低

3.1 社会各界的认识不足。一是对设计、施工一体化的含义认识不足。我国社会各界，包括政府部门、企业、社会上的学者等，都不同程度地对设计、施工一体化缺乏正确理解，对设计、施工一体化的真正含义认识不足。大都将设计、施工一体化混同于工程总承包。有的公司干脆将设计、施工一体化建造等同于EPC。还有的业主认为，实行总承包模式的设计、施工一体化建造就是简单的施工费加管理费，总承包一体化管理型公司是“皮包”公司等。

二是对实行设计、施工一体化建造方式的效果认识不足。调查显示，目前各市场主体对实行设计、施工一体化建造方式效果的认识不足，习惯延续传统模式运作，认为没有必要搞设计、施工一体化项目管理。设计、施工企业没有建立长期有效的伙伴合作关系，由于管理体制、文化、市场诚信、管理能力和方法等问题，我国设计和施工单位之间在工程项目中难以实现联合经营、优势互补。

3.2 业主认可程度低。在建筑企业推进设计、施工生产组织方式改革的过程中，大多数外资项目和民营项目的业主都认同设计、施工一体化的方式。但我国目前许多大项目都是政府投资或公有产权主体投资，业主只是代表政府或公有企业在行使项目管理职能，并不是真正意义上的业主，因此，投资主体和项目管理者的效益关系不紧密。不少以政府投资或国有投资为主的项目业主没有充分认识到设计、施工一体化在工程建设中所能发挥的显著效益。

参考文献

建筑的一体化设计 篇11

光伏建筑一体化, 英文全称Building Integrated Photovoltaic (BIPV) , 即将光伏产品集成到建筑上的技术。具体来说, 包含两方面的含义, 其一, 光伏组件与建筑材料或构件有机结合, 成为复合型建筑材料或建筑构件;其二, 集成后的复合建筑材料具备同等建筑功能, 能够满足相应的功能要求[1]。

2.光伏建筑一体化案例研究

光伏建筑一体化因其节能示范性和特色鲜明的建筑风格而在建筑领域引领一时风潮, 但是作为一种新的建筑类型, 其设计方法、设计重心与传统的建筑设计有较大不同, 这成为建筑师设计该型建筑的阻碍。笔者近年主持设计的河北省邢台某光伏产业研发中心, 是一座典型的光伏建筑一体化建筑, 在设计中综合运用以光伏为主的多种生态节能措施;设计的全过程紧密结合计算机分析方法, 选用生态设计辅助软件Ecotect进行太阳能利用与能耗预测, 最终顺利完成设计任务并中标。下文将结合自己的设计经验, 将光伏建筑一体化的方案设计特点与流程梳理总结, 以供广大建筑师参考。

2.1前期调研

2.1.1项目概况

光伏新能源产业园研发中心项目位于邢台光伏产业园区内, 紧邻高速公路出口, 基地东西南北方向分别为:永安路、静庵路、南环路、二干河南街, 总用地面积19.89公顷。规划建设地上总建筑面积为6万平方米, 由光伏大厦 (包括研发中心、产品展示中心、博士后流动站、检测中心等功能) 、示范工程展示区、光伏广场等三部分组成[2]。作为当地光伏产业园区的核心建筑, 甲方希望该建筑成为集中展示光伏利用、生态节能措施和其他高科技建筑技术的示范性建筑, 因此光伏建筑一体化成为该建筑的首选类型。

2.1.2气象概况

邢台市位于北纬37°6', 东经114°30', 属于暖温带亚湿润季风气候, 四季分明, 年内温差大, 降水集中。年平均气温在12℃-14℃, 其中, 1月最冷, 平均气温-2℃;7月最热, 平均气温27℃。在方案设计之初, 采用了Ecotect软件中的Weather Tool工具, 利用其内置的全球气候数据库, 获得了邢台地区的气温、风速、最佳朝向和全年直射辐射量等信息 (见图2) 。经软件分析, 初步结论如下:邢台全年的平均峰值日照时数为4.25h, 太阳能资源丰富, 适合使用光伏材料。夏季该地区的平均最高气温为25.7℃, 由于部分光伏材料的转化效率在温度超过25℃时会降低, 需综合考虑光伏材料的选材以及夏季 (6、7、8月) 光伏材料背面的通风降温处理。该地风速较大, 由于采用光伏建筑一体化形式, 光伏材料作为围护结构的一部分, 必须足够抵御当地风压。

2.2设计理念

以“光的盒子”为立意:由于“光能”是光伏产业的能量来源, 设计创意为:光伏大厦成为储存与释放“光能”的容器。建筑形式采用“光伏建筑一体化”模式, 采用以光伏组件为核心的主动式节能措施, 同时也广泛采用其他被动式节能措施。建筑白天吸收太阳光产生电能, 是“储存光的容器”;夜晚则采用节能夜景照明系统发出光芒, 形成“释放光的容器”, 具有较强的太阳能利用示范效果。设计中秉持建筑与环境的一体化设计理念, 合理规划自身场地内的景观环境;在景观设施设计中, 将符合建筑技术标准的光伏组件作为建筑材料加以采用, 以协调环境与建筑主体之间的关系, 使其成为一个紧密的整体。

2.3场地规划与建筑设计

2.3.1建筑形体生成与分析

光伏建筑一体化尤为注重基地的太阳能条件, 必须避开那些不利于太阳能利用的区域;同时, 规划的建筑形体之间和新建景观植被也应尽量避免对建筑表面的遮挡。Ecotect软件在设计之初就可用来分析基地形体的日照条件, 也可利用“太阳能围合体”方法对建筑形态进行控制, 即对特定基地条件下的建筑, 通过调整建筑立面的朝向与倾角, 使建筑在不遮挡临近建筑物日照的条件下实现最大的体积容量[1]。

基地四周现没有高大建筑, 不存在日照遮挡的问题, 对利用日照颇有利。然而基地中部有一条横贯东西的高压走廊, 将基地划分成两部分, 限制较大。北侧仅余不足百米宽度可供建设, 只能用来安排附属建筑;南部不足总面积一半的区域, 是集中安排光伏大厦主体建筑及光伏广场的区域。在此条件下, 如果目标仅仅为追求光伏发电系统效率最大化, 主体建筑只需沿东西向水平伸展, 立面根据纬度和太阳能条件按照最佳倾角设计, 即可实现目标。但是在该基地的条件下, 势必形成基地被水平分割为四条狭长的用地, 建筑外部效果不佳。通过多轮方案比选, 最终将主体建筑划分为三个部分, 互相之间以小角度的扭转形成折线形平面, 使形体尽量丰富生动, 同时又使太阳辐射损失较小。 (见图1) 大体量的展览空间采用屋顶覆土的被动式节能措施, 既保持较小的能耗, 又弱化了群体建筑的水平向体量。其余三个建筑部分的屋顶和立面全部采用光伏组件做维护结构, 综合考虑外部造型和太阳辐射效率, 形成了两者的搭配。在此过程中, 利用Ecotect软件对各方案的屋顶和南立面计算年均太阳辐射量, 保证了最优组合的实现。

2.3.2建筑空间与外部环境的一体化设计

与光伏大厦“光的盒子”设计理念一脉相承的, 是基地的外部环境采用“光的传播”的设计思想, 将道路、景观、水体等的控制线按照“光线从主体建筑中发散、折射、从而交相辉映”的想法进行构思, 水体、绿地、铺装, 都在折线形态的控制之下, 总平面图设计统一而富有变化。景观设施设计, 采用太阳能路灯和LED庭院照明灯, 沿道路为主干的景观控制线放置;光伏大厦立面也设计为LED夜景照明。这样, 在夜晚, 环境与建筑因光而融为一个整体, 成为光线的盛宴, 较透彻的体现出“光的盒子”的太阳能利用主题。 (见图2)

2.4光伏系统设计及能耗估算

2.4.1光伏组件的选择与立面处理

光伏组件的类型很多, 其技术参数与外观各有不同, 需要结合日照条件、建筑功能、供电需求等条件综合加以选择, 因此充分了解这些材料的特点, 成为建筑师设计光伏建筑一体化的必要功课。 (见表1)

根据Ecotect软件所计算的建筑物表面太阳辐射强度分布情况, 将光伏组件布置于接受日照最有利的屋顶和南立面幕墙。建筑的东西端头为共享空间, 中部形体转折处为过渡大厅, 它们对采光均有较高要求;同时, 建筑东西两端立面的年均太阳辐射量较低, 中部大厅存在较严重的自身日照遮挡现象, 均不适宜采用光伏组件, 综合以上因素, 这几个部分的幕墙材料采用透明热反射玻璃。

光伏大厦南立面幕墙既有光电转化的功能, 同时又需兼顾室内采光。设计过程中曾考虑两种材料和构造手段供选择:其一为采用不透光的晶体硅材料, 通过调整光伏薄片单元在压层玻璃内的摆列形式, 而透过间隙获得采光。此方案突出的优点是光伏发电效率高, 通常能保证在14%以上, 缺点有以下几方面:其一是室内视线受到一定遮挡;其二是建筑立面对日照要求较苛刻——局部小范围遮挡也会极大地影响整体的光伏发电效率;其三是由于多晶硅对温度十分敏感, 夏季需采取降低光伏电池表面温度的构造措施, 否则光电转化效率会急剧下降, 因而材料与构造造价较高。第二种材料选择方案为多元化合物薄膜光伏电池——铜铟硒薄膜电池 (简称CIS) 。该材料的光电转化率最高在11%左右, 虽然小于晶体硅材料, 但是它对太阳直射辐射敏感度低, 在受到日照遮挡的地方仍可有效地发电;同时, 该材料具有半透明的效果, 能满足室内的采光需求;色彩可定制, 能塑造出独具特色的建筑外观。综合多种因素, 本方案最终选择第二种光伏材料——即薄膜光伏电池为实施方案 (见图3) 。

2.4.2光伏系统的发电量估算

通过Ecotect软件对光伏中心表面光伏电池组件的发电量进行计算, 可获得建筑自身全年逐时发电量的数据, 并以此作为经济核算的基础。与传统建筑设计不同, 光伏建筑一体化需要在方案阶段就进行较准确的经济核算, 以取得投资数额、成本回收期、发电量等数据。这是因为光伏建筑一体化的前期投资大、成本回收期长, 经济核算和发电量预期往往成为决定方案可实施性的关键因素, 甚至能决定方案的取舍。

2.4.3技术指标:

该方案最终的光伏技术应用数据:

屋顶:多晶硅光伏电池覆盖面积12300平方米, 年光伏发电量133万千瓦时。

南立面:薄膜光伏电池覆盖面积8500平方米, 年光伏发电量12万千瓦时。

预计建筑年电耗为594万千瓦时, 综合各种被动式生态策略, 年电耗可减少为475万千瓦时。

建筑的年光伏发电量可替代392吨标准煤, 可减少CO2排放量284吨, 可以提供建筑自身30%左右的电耗。

3.光伏建筑一体化设计流程

从上述建筑设计的过程中能够看出, 光伏建筑一体化的设计中, 尤为强调建筑外部物理环境的分析, 一些计算机辅助建筑环境分析工具在设计中起到了关键的作用, 常用的软件有Ecotect和PVsyst[3]。Ecotect是常用的建筑方案阶段设计辅助软件, 不要求复杂的参数设置, 操作简便, 成果直观, 虽然在精度上有欠缺, 但是完全能够满足方案比选、决策的要求。如果需要精确的指标数值, 则可将相关模型导入PVsyst软件, 据检验, 该软件计算出的建筑物理指标能达到与实际建成建筑仅2%-3%的误差[4]!

其次, 建筑形体的位置与朝向直接决定了表面所接受的太阳辐射强度大小, 因此, 形体的设计过程中应该认真分析建筑平面朝向、计算立面的最佳倾角, 以保证较高的光伏发电效率。群组设计, 应留出充足的日照间距, 尽量不做过于高耸的突出体量, 以免建筑形体之间的相互遮挡。

第三, 光伏电池的选择要根据摆放位置和室内功能要求综合考虑, 在众多光伏电池材料中进行选择, 这就要求建筑师必须对这些材料的特性和技术参数了然于胸。

第四, 光伏材料本身也作为建筑围护材料使用, 因此, 必须从物理环境、材料指标、结构设计、构造处理等多角度考虑, 使光伏发电和建筑围护功能同时产生作用, 而不是互相掣肘。

第五, 光伏发电系统的控制组件与建筑电气系统集合成为一个整体, 需要在方案过程中就引入电器、暖通、给排水诸专业人员的积极协作, 以保证方案完成后, 后续设计和施工工作的顺利开展。 (见图7)

4.结语

2014年在北京召开的APEC会议上, 我国能源部提出:到2020年实现光伏装机1亿千瓦, 2030年非化石能源在一次能源中的比重提升到20%。近年国家出台一系列政策, 积极扶持光伏建筑的发展, 光伏在建筑领域的应用迎来了蓬勃发展的青春期。尽管当下光伏建筑一体化的发展还面临种种问题, 但是从发展的角度看, 光伏材料一日千里, 新的发电效率纪录频频被打破, 目前横亘在光伏建筑发展道路上的阻碍, 长远看一定会被克服。社会的发展对建筑与城市提出了环保节能的更高标准, 时代要求建筑师积极了解相关设计知识, 为光伏建筑一体化的普及、为人类环境的可持续发展尽自己的一份力。

参考文献

[1]李现辉郝斌.太阳能光伏建筑一体化工程设计与案例[M].北京:中国建筑工业出版社, 2012

[2]刘飞.“技”与“艺”的统一[D].天津:天津大学硕士论文, 2011.12

[3]张帆.浅议计算机辅助太阳能光伏建筑一体化设计方法.[J].建筑节能, 2013, 42 (9) :38-43