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建筑技术与建筑艺术范文1
1功能主义与芝加哥学派
19世纪欧美各国相继进入工业革命时期,在探索建筑如何适应时代需要的问题上,美国走出了尝试性的第一步,代表性的思潮是功能主义的出现。1871年的芝加哥大火过后,城市重建十分迫切,新的城市建设必须满足芝加哥作为美国中部经济和交通枢纽的城市地位。城市发展对于密集的工业区和高层办公楼的迫切需要,伴之钢筋混凝土和金属框架结构技术的成熟,推动了芝加哥的建筑师对于高层建筑形式的探索。芝加哥学派最重要建筑师之一沙利文在其著作《高层办公楼的美学考虑》中提出的“形式追随功能”的口号成为功能主义建筑发展的起点(图4)。沙利文的学生赖特进一步从功能的角度发展了住宅平面的自由形式,放弃了从装饰出发的设计手法,引领了功能主义建筑发展的第一个高峰期。但是,芝加哥学派没有从根本上解决建筑的功能与形式、技术与艺术的关系问题,因此这种方法并未普及到其它类型的建筑领域。
2功能主义与包豪斯
1923年,包豪斯在魏玛举办了一次重要的展览会,格罗皮乌斯发表了新的宣言,明确提出了“艺术与技术,新的统一”的口号,实现了包豪斯的转向:从手工艺时代走向了机械的、大批量生产的工业化时代。1926年,格罗皮乌斯为功能主义给出清晰的定义:“通过对于形式、技术和经济性的系统化理论及实践研究,包豪斯寻找到建筑由内而外的形式,它是建筑内部功能和自身‘性质’的产物,我所说的‘性质’指的是建筑的形式源自于用现代化的材料通过现代的生产和建造方法来实现。我们把这种设计方法称之为功能主义的设计方法”[1]。包豪斯校舍(图5)就是其理论的实践,格罗皮乌斯还通过一系列住宅设计实践,彻底解决了功能与形式、技术与艺术的关系问题,使之成为推动现代建筑向前发展的核心要素。通过包豪斯的探索,功能主义成为现代建筑的主流,并造就出一大批现代主义建筑大师,功能主义也随之达到第二个高峰。
3从美学高度理解建筑技术
自从钢框架和钢筋混凝土框架结构技术成熟以来,建筑的构件间相互剥离,突出承重与非承重、结构与非结构的区别日趋明显。从法古斯工厂、包豪斯校舍到萨伏伊别墅,建筑都被精简成基本要素———柱子、梁、屋顶,并暴露在建筑的表皮之外。正如密斯所言:“当技术实现了它的真正使命,它就升华为艺术”[2]。从这一点来说功能主义者是自觉地将理性主义的方法纳入建筑创作中,并且察觉到理性主义在工业化条件下的高效性和与现代艺术结合的可能性。密斯设计的高层建筑形式在美国乃至世界普及,正如他所提倡的“用混凝土框架、钢和玻璃建造皮与骨的建筑”[3],西格拉姆大厦(图6)便是这一时期密斯的代表作。他所推崇的钢和玻璃的结构理性主义的背后是以高效的工业化生产和装配为依托的,现代建筑已不必再有像中世纪的教堂那样漫长的建造周期。在高技建筑中,结构功能的优化通过建造的快捷来体现,突出表现为标准化构件与装配式施工;装配的概念可以小到一个螺栓,大到一个整体房间单元。同密斯推崇钢结构一样,柯布西埃把钢筋混凝土结构的应用推到极至。在昌迪加尔法院(图7)设计中,他对钢筋混凝土预制与装配进行研究与应用,不但实现了其标准化、产业化的高效性目的,同时也达到了这种理性活动所产生的特殊的美学效果。
建筑的发展对科学技术产生新的要求
社会的进步及科技的发展使建筑不断进化,进而不断为之增添新的内涵,由单纯谋生的住所,进化为文化的载体、精神的场所,由此使建筑拥有了艺术性的内涵。然而,无论是对人们基本生存需求的满足,还是对文化艺术的形式表达,最终都要落实为一定的材料及物质技术形式,技术是建筑的原始出发点,也始终是建筑的实现手段。随着生产力的发展,科学技术的进步,建筑也随之发展,而建筑的发展又绝对不是被动地依赖科学技术的发展而发展,它还不时提出要发展自己所必须解决的问题,促进科技研究的深入发展,从而能动地促进了科学技术的革新,这便是建筑艺术和科学技术的辩证共生关系。图8蓬皮杜艺术中心人们的生活提高了,人们对生活质量的要求也随之提高,由于有要求,又有可能,于是各种新的建筑类型如航空港、超级市场也就出现了,建筑设计的领域也大大扩展。面对科学技术的高速发展,许多将要出现的新事物令人拭目以待。很多建筑师抓住了这一点,把这种科技的艺术展示当作一种强有力的创作表现手段。他们的作品不仅产生了独具一格的风采,有些甚至成为了一种时代的标志。由于受到机械主义的影响,这些建筑师在设计中往往自觉的运用技术进行表现,其作品中往往夸大技术的作用,认为技术是在解决一切问题中的绝对权威的地位。20世纪70年代巴黎的蓬皮杜艺术中心(图8)的创作正是这样,该建筑的形象令人耳目一新,在建筑的外观上,没有常见的墙体与开窗的处理,只有暴露的钢结构框架与鲜艳的设备管道,建筑的形象与内部结构之间的联系不复存在,外显的结构和设备元素成为最具表现力的主题,构件之间的精密连接与组合表达了对技术逻辑的尊重,将建筑的尺度感转化为不同结构组件的尺寸,通过空间流线的组织,使一切展现得自然而亲切。
技术表现主义的持续发展
许多热衷于技术表现的当代建筑师也开始将其目光转向技术表现与自然环境的结合。在技术表现中,建筑师所面临和需要解决的崭新课题是如何运用现代高技术去实现建筑与自然的融合。在这个领域,欧美国家处于领先的位置,涌现出一批擅长运用结构技术的建筑师,他们针对所在地区的自然地理环境,创造出了丰富多彩的、根植于自然的、极具技术表现倾向的建筑。许多优秀的工程实例为我们展现了结构技术表现与自然环境相结合的方式与手段。这其中主要有两种方式:尊重保护自然和融于自然。尊重保护自然是从形态的角度出发,在建筑的布局、空间组合以及外观形态上注意保护周围的自然环境,尤其是生态价值和景观价值较高的自然环境,使建筑以一种谦虚的态度面对大自然,技术的运用过程中尽量减轻自然环境中的人工痕迹,甚至牺牲自我表现的机会,最大限度地维持自然环境的原始风貌。建筑的美表现为人造之美,是人工的产物,有着自身的内涵和法则。自然与人工是矛盾的统一,而将建筑有机地与自然环境融成一体,在整体上达到美的升华,则是建筑艺术所追求的目的。建筑师通过运用新的科学技术,可以将建筑与所在地域的自然环境有机融合,使建筑师的艺术构想得以成为现实。将特定自然环境的意义诉诸于建筑的形象,这种符号学的方法能够赋予建筑某种自然的属性,从而在视觉效果上与环境取得和谐一致。现代结构技术的发展与新型建材的应用使建筑师能够较好地解决建筑的几何性与自然地理形态非几何性之间的矛盾,从而在建筑创造中表达出对自然环境的亲和力。
结语
建筑技术与建筑艺术范文2
关键词:建筑设计;环境艺术;环境保护;生态环境;生态建筑
中图分类号:TU2 文献标识号:A文章编号:2306-1499(2014)07-0165-01
1. 建筑设计概述
建筑设计是一门极其复杂的设计工作,在建筑设计工作中必须要对环境、气候、地形、地势、人文、技术等方面进行分析,同时建筑设计还涉及到给排水、电气、消防、煤气、供暖、声学、光学、园林绿化等多方面知识。这就要求建筑设计师们在设计工作开展之前,必须要进行充分的准备,收集与建筑设计相关的资料,分析建筑功能等。
随着建筑行业的发展,建筑设计工作与建筑施工的界限越来越明显。在古代,建筑设计工作一般都是建筑施工团队承担,施工团队根据主人的需求,然后结合自身的建设经验,增加一些创新,完成建筑的设计和建造。时至今日,建筑设计工作越来越受到建筑行业的重视,建筑设计工作也由专门的设计单位承担,建筑设计的质量也越来越高。
在建筑设计中,人与自然环境的关系是最难处理的问题,也是一直困扰着建筑设计师的难题。如何做到人与环境的和谐相处,这是建筑设计师必须要解决的问题。建筑设计是解决建筑室内空间的使用以及美观的要求,同时在建筑的外部形态上体现出一定的风格特征,使建筑物与周围的环境协调发展。
2. 建筑设计中的生态环境艺术
建筑设计工作除了要设计出建筑物本身的优美形态以外,还要确保所设计的配套设施、生态绿地系统能够保持城市生态环境的平衡,改善城市的面貌,使城市变得更加美丽。其中,绿化设计是建筑设计中必不可少的内容。只有做好绿化设计的工作,才能创造出舒适、优美、健康的居住环境,才能满足人们生活的需要,才能保护好城市的生态。同时,在确保建筑具有环保性能的基础上,还要设计出建筑的艺术美,将环保与艺术结合起来。由此可见,建筑设计中的生态环境艺术是建筑设计师必须要仔细考虑的问题,建筑设计师在设计建筑作品的过程中必须要牢固树立起保护城市环境的观念。
3. 环境保护观念下的建筑设计思路
3.1 保护自然和利用自然
建筑活动是人类改造自然环境的过程,在建筑活动的过程中会消耗很多物质和能量,会对自然资源和生态系统造成一定的影响。如果在建筑活动中,没有保护好自然资源和生态系统,就会导致自然环境的恶化,进而影响到人类的生活。因此,在建筑设计的过程中,设计思路必须要从保护自然环境,改善环境质量,合理利用资源等层面出发,减少人类活动对生态系统的破坏,在充分利用自然资源的同时,保护好自然环境。
3.2 利用可再生资源
建筑物的整个寿命过程都在消耗着自然资源,然而自然资源存在着循环性和有限性的特点。有些资源是可再生资源,比如水资源、生物资源、气候资源等,但是更多的资源是不可再生资源,用一点少一点,比如矿产资源、石油、天然气等。建筑设计师在充分考虑建筑作品与环境关系的基础上,还要合理设计建筑物在寿命过程中对自然资源的消耗,充分利用可再生资源,减少对不可再生资源的消耗,以此降低建筑活动对生态系统造成的压力和影响。
3.3 生态建筑的设计理念
生态建筑的设计理念,强调的是人与环境的和谐关系,强调建筑与环境的有机结合。人类在创建居住小环境的同时,必须要处理好自然要素与建筑物之间的内在联系,必须要将保护环境、保护生态系统放在设计工作的首位。生态建筑对科学技术的要求很高,是一项综合性特别强的系统工程,要求最大限度的回归自然。不论在使用何种建筑技术,都必须达到保护环境、节约资源、人与自然和谐相处的目的。
4. 建筑设计与环境艺术的关系
建筑是自然环境的一部分,理应顺从自然环境的发展规律。建筑物的不可移动性决定了它必须要在服从环境的基础上,进行合理的布局,才能保证建筑物的稳定性。绿化是营造建筑外部空间环境必不可少的工作,绿化工作所使用的绿色植物具有鲜明的季节性变化特点,能够增加建筑外部空间的美感。同时,绿色植物容易修剪,可以营造出绿化空间的不同形象。自然植物不同的生长环境,以及民族文化喜好的差异,使得不同地区的自然植物景观呈现出很大的差异。建筑与周边环境的结合情况,是人与自然的关系和谐与否的表现。优秀的建筑物不仅能够促进人与自然的和谐发展,同时造就了丰富多彩的地域景观。
随着社会科技的发展,人与人之间的交流变得越来越简单,这使得很多人的生活方式和审美取向渐趋同化。建筑风格也是如此,很多城市建筑物的风格雷同,显得毫无新鲜感。建筑作为城市形象的主要组成部分,不同风格的建筑物能够造就城市独特的艺术形象。从美学角度来讲,在营造建筑艺术性的时候,必须要对周边环境进行深度剖析,使建筑融于周边环境,用周边环境衬托出建筑的艺术美。建筑设计工作会受到城市的规划布局以及周边建筑物的影响。在建筑设计的过程中,建筑设计师设计新建筑的整体轮廓时,必须要做到与已有建筑相呼应,色彩处理要与环境的格调相协调。在建筑的外观上,给人的感觉要舒适,降低建筑对人们的压迫感。
建筑技术与建筑艺术范文3
关键词:文化习俗建筑艺术
中图分类号:TU 文献标识码:A文章编号:
建筑艺术是风土文化的重要表现形式之一。风俗文化是特定社会文化区域内历代人们共同遵守的行为模式或规范。风俗的多样化,是以习惯上,人们往往将由自然条件的不同而造成的行为规范差异,称之为“风”;而将由社会文化的差异所造成的行为规则的不同,称之为“俗”。所谓“百里不同风,千里不同俗”正恰当的反映了风俗因地而异的特点。风俗是一种社会传统,某些当时流行的时尚、习俗、久而久之的变迁,原有风俗中的不适宜部分,也会随着历史条件的变化而变化。风俗由于一种历史形成的特性,使它对社会成员有一种非常强烈的行为制约作用。风俗是社会道德与法律的基础和补充部分。风俗文化的差异性,必然导致不同风俗文化下的人们思想产生差异,这是人们认识不统一,意见存在分歧的重要原因之一。当然在不同的文化风俗下,人们的价值观,审美观会不同,这也必然会导致艺术作品的不同风格。建筑不仅作为一个为人们挡风遮雨,为人们提供温暖安全的房子而受到人们的依赖,它还作为一项极具欣赏价值艺术作品而受到人们的崇敬。
1. 不同文化风俗下的建筑风格不尽相同
东方建筑主要指古代中国的建筑,西方建筑主要是指西方古近代的建筑。几千年来,中国人长期受到儒教思想的教育,无形中在国民意识里形成了抽象的儒家理论。中庸,仁恕的道德规范始终主导着中国人的建筑理念。很多优秀的个性特点得不到充分发挥,更多的民族创新(创新论文)得不到真正的张扬展现,这就形成了以皇家园林与宗庙寺院建筑为主的比较单一的建筑格局。而在这一点上,欧洲国家的建筑比我们丰富的多。欧洲人性格自由奔放,个性突出。这在巴洛克式建筑中体现的尤为尽致。中国的建筑的主要特点是以砖木材料为主,四合院封闭式的群体空间格局,体现了中华民族深沉内敛的文化底蕴。中国建筑的风格,从古代到近代并没有太大变化,因为我们保守的文化底蕴。我们的建筑更着重与当时的政治、经济价值和儒教思想相统一。西方的建筑材料主要以砖石为主,整体框架主要都是柱石结构体系,所以相比较我们中国的建筑,它的寿命比较长。另外在建筑设计空间上看,西方的设计理念主要以开放的单体空间格局向高空发展,这是与我们的建筑空间很大的区别。西方文艺复兴时期的圣彼得大教堂,圣索菲亚大教堂都很好的体现了欧洲人开放张扬的性格和科学民主的精神。东西方建筑的差别主要体现了东西方不同文化的差别,人文环境和自然环境的共同造就了东西方人们在意识形态、思维方式、审美观念上的不同。
2. 东西方建筑风格趋于一致化,是世界风俗文化交流,相互渗入的结果
如今,世界各地的建筑风格基本趋于一致,但不会相同。材质都尽可能采用砖石,水泥,混凝土结构。这当然在很大程度上是出于建筑质量的考虑。但就现在建筑伍德艺术风格上,东西方的融合较为深入。我国很多的优秀建筑设计师,梁思成,贝津铭等,他们都非常虚心的吸收东西方建筑艺术的精髓,都是将东西方建筑艺术糅合成一的建筑大家。柯布西耶设计的马赛公寓,丹下健三设计的代代木国立室内综合体育馆,贝津铭的香山饭店。这些现代建筑的瑰宝,无一不体现了东西方艺术的糅合。它们都不是单一体现东方或西方的风俗文化,建筑风格。而是基于东西方建筑风格艺术的精髓,又经过大师们的创新发展而成就了建筑史上的佳话。现在世界变得越来越小,各地风俗还是各异,但不同文化风俗下的人们之间不再相互排斥,相互不理解,而是都多了一份包容。我国传统的含蓄,中庸建筑风格,也在西方建筑风格,风俗文化的影响下,渐渐变得开放,流畅,风格也趋于多样化,艺术欣赏价值更高。
3. 不同文化风俗下的建筑艺术的设计需要更多的包容与谦虚
建筑技术与建筑艺术范文4
1.世界不但是一个经济联系的整体,也成为一个文化联系的整体。从世界历史的发展来看,我们可以通过对这些建筑物的考察来了解不同国家、不同时代的经济和文化的发展状况。如果没有这些具有特色建筑设计,我们对历史的挖掘和了解也不能深入。这些建筑不但表现体现独特的建筑风格,更反映了那个时代的艺术主流。在很多历史的建筑中,我们都可以感受到艺术和设计的结合。设计本身就是站在艺术的角度上进行的,而且当时的建筑背景受到文化艺术的影响颇大,比如西方的金字塔、埃菲尔铁塔、空中花园等,这些不但是珍贵的文化遗产,同时也是艺术的集中表现,从那个时代的建筑物中,我们可以体会到其艺术的主流。了解到当时人们的社会状态和文化气息。
2.建筑设计中融合了建筑的艺术,建筑艺术由蕴含在艺术领域里。所以建筑设计也是艺术文化中的一种。一个没有艺术的建筑的没有灵魂的建筑。所以建筑设计和艺术文化的渗透才能保持建筑物的文化性和社会性。只有艺术的设计才是不脱离社会发展的艺术,才是对后代的发展具有贡献的建筑。人们的生活和工作都离不开建筑,每一个建筑都表现了人们的生活方式和经济水平。这些建筑都是对社会的真实记录,在这建筑艺术的背后隐藏着的是人们对生活的向往和憧憬。所以建筑设计和艺术的融合是社会发展的内在需求。
二、建筑设计和艺术文化的概述
1.建筑设计的概述。在现代的建筑工程中,建筑设计主要是指建筑物在建造施工之前,建筑设计者根据工程建设任务,将建筑物在建造和使用过程中可能会出现的某些状况或问题进行事先的预想,将可能存在的或可能发生的问题的解决办法和处理措施提前拟定好,并且用图纸和文件等书面形式将其绘制和表达出来,即绘制建筑的设计图纸。在建筑的施工和使用过程中,如果发生设计图纸中的类似问题时,其处理方式将参考设计图纸中拟定的措施进行解决。建筑设计中的“设计”二字,在早期时候是用来区分绘画和实用美术的。后来随着时代的发展,“设计”的概念渐渐沾染上了艺术性的东西,并且还具有了一定的实用性和审美价值。现在是建筑设计主要由三个方面构成:文化艺术、科学技术和经济价值。它其实就是指“设计者的构思——建筑的施工建造—建筑物的使用价值”这一完整的,富有创造性的过程。
2.艺术文化的概述。所谓艺术,其意思可以从三个层面来理解。一是精神层面,艺术是隶属于文化范畴内的一个特殊领域,它是类似宗教、伦理等相关的文化价值的一种表现形式。二是活动过程的层面,在这个层面,一般认为艺术就是艺术家的创造活动,即艺术家创造艺术作品的创造过程。三是活动结果层面,这个层面的艺术含义最容易理解,认为艺术就是指艺术作品,即生活中客观存在的、具有一定价值的艺术作品。艺术是人类审美的一种,也是现代化发展的一种核心环节。事实上,艺术是人类的一种情感活动,而艺术文化是指人类的一种情感文化。前者是人类的一时之感,是一种生命的启示,主要目的是为了提高人类的生命质量。而后者则是在前者的基础上,通过提高人类对美的评估和欣赏能力,完善人类人格和充实文化品格的一种学科。
3.艺术文化和文化艺术的区别。文化艺术是指以文化为主要研究对象的艺术,简称“文艺”,它的着重点是艺术。且它是较为具象的一种文化价值的表现形式,比如:文章、书画等。文化艺术中所表现出来的思想是很直观、直接的。艺术文化则是指隶属于艺术领域内的文化,它的着重点是文化。
三、建筑设计与艺术文化的渗透关系
每一个建筑物都有其特有的艺术特征。首先他是工程技术与艺术相结合的产物。建筑中的斗拱、柱子、房梁等在内的建筑构件均体现了力与美的完美结合。许多外漏构件既是景观重点,也是美学处理上的难点。所以建筑物应协调各部分之间的比例,把握人们对于建筑物的审美方向和标准,创造出大众认可的建筑物。
1.空间。建筑主要通过创造各种空间来满足人们的实际需要。在建筑作品中,空间位置的转换是最迷人、最激动人心的。巧妙地利用空间,可以大大增强建筑艺术的表现力。比如住宅中不同房间之间的空间比例关系,公共建筑中的广场上各种所得分配等。
2.比例。巧妙地处理建筑物各部分之间的比例,建筑中长宽高的比例,凹与凸的比例,虚与实的比例等,可以改善人们的视觉形象。这些都直接影响到建筑美。
3.均衡。主要指建筑物在构图上的对称,包括建筑物上下、左右、前后各部分之间的比例关系。最常见的均衡方式是在中轴线的左右实现对称。如北京故宫,埃菲尔铁塔,普通建筑中的大部分教学楼和办公楼,另外还有部分民居等。其中北京故宫作为一个完整的建筑群非常均衡对称,其中每座建筑物都在一条由南到北的中轴线上展开,整个建筑群的中心是太和殿,以此为中由南向北伸展。
4.形体。主要是指建筑物的总体轮廓,通过线条和形体、空间和实体的不同组合方式,突出建筑独特的个性色彩和特有的艺术感染力。其中”色彩“能给人们独特的审美感受和难忘的印象。
建筑技术与建筑艺术范文5
关键词:太阳能; 光伏发电;一体化; 建筑
中图分类号: TK511 文献标识码: A
(一)太阳能光伏与建筑一体化技术发展的时代背景
近现代人类对传统能源的利用不断地加剧,人居环境和能源问题日益严峻, 拿我国近几年的例子来说,大气污染所造成的危害让城市的人们饱受煎熬,创造适宜的人居环境与能源节约成为当今建筑、环境领域的热点问题。根据住建部统计,建筑运行能耗约占全社会总能耗的三分之一,做好建筑节能工作对人居环境的可持续发展至关重要。 建筑能耗主要指采暖、空调、 热水供应、炊事、照明、家用电器、电梯及通风等方面的能耗。 目前,我国正处于房屋建筑的高峰期,建筑规模之大,在中国和世界历史上都前所未有,这些建筑在未来的使用期间内,将大量消耗能源,能源短缺问题将成为我国未来经济、社会可持续发展的重要限制因素。再者,如果现今的建筑、生活能耗还全部依赖传统的煤、电能源的话,对人居环境、自然环境将继续造成不可修复的伤害。在这样的时代大背景下,大力发展太阳能热在建筑中的推广应用, 也是解决我国能源短缺问题和环境污染问题的关键。
现代化的太阳能利用技术在我国可以追溯到上世纪七十年代,但由于技术和应用成本的制约,出现过短暂的停滞,直到九十年代末期,我国在太阳能的利用上才迎来全新的发展及应用。时至今日,国内绝大多数建筑及居民使用的太阳能产品还是相对单一,比如太阳能热水器,太阳能照明等,没有形成多功能系统,并且没有与建筑物同时设计,同时施工。太阳能利用还是相对粗糙,而且独立的集热系统安装没有经过统一的规划、设计,严重影响城市建筑美观。本文主要探讨在往后的建筑太阳能利用中,大力发展太阳能光伏与建筑一体化技术,从项目规划、决策、设计阶段,便引入太阳能光伏与建筑一体化技术的应用。
(二)太阳能光伏建筑一体化的工作原理及特点
太阳能光伏建筑一体化(BIPV)的原理
所谓的太阳能光伏建筑一体化技术,即将太阳能发电(光伏)产品集成或结合到建筑上的技术。BIPV即Building Integrated Photovoltaic,其不但具有护结构的功能,同时又能产生电能供建筑使用。光伏与建筑一体化(简称BIPV)是“建筑物产生能源”新概念的建筑,是利用太阳能可再生能源的建筑,太阳能光伏建筑一体化不等于太阳能光伏+建筑。所谓太阳能光伏建筑一体化不是简单的‘相加’,而是根据节能、环保、安全、美观和经济实用的总体要求,将太阳能光伏发电作为建筑的一种体系进入建筑领域,纳入建设工程基本建设程序,同步设计、同步施工、同步验收,与建设工程同时投入使用,同步后期管理,使其成为建筑有机组成部分的一种理念、一种设计、一种工程的总称。光伏建筑一体化主要是光伏发电系统通过光伏组件用于建筑屋顶(光电屋顶)、墙面(光电幕墙)、遮阳(光电遮阳板)来获取电能的一种方式,其工作原理是光伏系统工作时,安装在建筑物上光伏组件产生直流电源,通过接线盒与逆变器连接,将直流转换成交流,给建筑物负载供电或给建筑物以外其他负荷供电。光伏建筑一体化的发电主要有两种方式,一种是独立的供电系统,即所发电能直接用于建筑物内部分负载,过剩时采取蓄电池储存。带有蓄电池的可以独立运行的PV系统是独立光伏系统。并网光伏发电系统是与电网相连,并向电网馈送电力的光伏发电系统。从长远的角度来看,并网光伏发电系统更有优越性。
(图1)太阳能光伏建筑一体化应用案例
2、太阳能光伏建筑一体化(BIPV)应该具备的特点
1)、 生态驱动设计理念向常规建筑设计的渗透:建筑本身应该具有美学形式,而PV系统与建筑的整合使建筑外观更加具有魅力。建筑中的pv板使用不仅很好的利用了太阳能,极大的节省了建筑对能源的使用,而且还丰富了建筑立面设计和立面美学。BIPV设计应以不损害和影响建筑的效果、结构安全、功能和使用寿命为基本原则,任何对建筑本身产生损害和不良影响的BIPV设计都是不合格的设计。
2)、传统建筑构造与现代光伏工程技术和理念的融合;引入建筑整合设计方法,发展太阳能与建筑集成技术。建筑整合设计是指将太阳能应用技术纳入建筑设计全过程,以达到建筑设计美观、实用、经济的要求。BIPV首先是一个建筑,它是建筑师的艺术品,其成功与否关键一点就是建筑物的外观效果。建筑应该从设计一开始,就要将太阳能系统包含的所有内容作为建筑不可或缺的设计元素加以设计,巧妙地将太阳能系统的各个部件融入建筑之中一体设计,使太阳能系统成为建筑组成不可分割的一部分,达到与建筑物的完美结合。
3)、关注不同的建筑特征和人们的生活习惯;普通的太阳能光伏系统,没有太多的考虑与建筑物的合理结合,集热板尺寸也是由厂家统一规格制作,安装到各式建筑物上便显得极不协调。而建筑一体化PV板的比例和尺度必须与建筑整体的比例和尺度相吻合,与建筑的功能相吻合,这将决定PV板的分格尺寸和形式。PV板的颜色和肌理必须与建筑的其他部分相和谐,与建筑的整体风格相统一。例如,在一个历史建筑上,PV板集成瓦可能比大尺度的PV板更适合,在一个高层的建筑单元中,工业化的PV板更能体现建筑的性格。
4)、保温隔热的围护结构技术与自然通风采光遮阳技术的有机结合;精美的细部设计,不只是指PV屋顶的防水构造,而要更多关注的是具体的细部设计,pv板要从一个单纯的建筑技术产品很好的融合到建筑设计和建筑艺术之中。光伏系统和建筑是两个独立的系统,将这两个系统相结合,所涉及的方面很多,要发展光伏与建筑集成化系统,并不是光伏制作者能独立胜任的,必须与建筑材料、建筑设计、建筑施工等相关方面紧密配合,共同努力,才能成功。
三、太阳能光伏建筑一体化的综合效益
1、太阳能光伏建筑所带来的经济效益
由于太阳能能量密度较低并且高度分散,为了提供所需的能源,必须有足够的接受面积。据测算,为了满足 2009年全球电力的需求,以太阳能电池平均转换率 10%计算,需要的面积相当于德国和意大利两个国家面积总合的 1.5倍。我国 2009年的发电量约为3亿 MW ・h,如果全部用太阳能电池发电,其接收面积约为37500km2,是大连市面积的三倍之多。 光伏建筑一体化的诞生,恰恰解决了以上问题,促使人们向“屋顶要能源”,充分利用建筑物的面积,将清洁能源与建筑艺术紧密结合。产生的电能可以补充业主的电力需求,在正常的工作状态下,太阳能光伏建筑一体化只需一次性投入,后期则在建筑的寿命期内,节约了大量的电费。
2、太阳能光伏建筑所带来的社会效益
由于使用传统能源引起的全球气候、环境问题正开始迅速影响我们普通老百姓的生活,也越来越受到全球的高度重视。气候变化已使全球自然灾害发生的频率和烈度不断增加。使用太阳能光伏发电替代部分常规矿物能源发电 100千瓦时,可省燃油 26升或省煤50千克,这也意味着少排放 57千克的二氧化碳、71克的二氧化硫和 75克氮的氧化物。间接地创造出显著的社会经济效益。
四、我国推广应用太阳能光伏建筑一体化的必要性
1、建筑更新高峰期,BIPV技术的应用将改变能源利用格局
当前我国正处于城镇化建设的期,每年的建筑总量达 20亿平方米之多,超过了世界上发达国家同期建筑之总和。而且此阶段还将持续 30年以上,总的建筑量将翻番。未来 30年我国的建筑总量将超过历史形成的既有建筑之总量。这些建筑的能源使用效率将决定我国能耗和二氧化碳气体排放的水平。正因为这一“空前绝后”的建设机遇和太阳能建筑一体化的推广将引发建筑学新的革命,并且改变传统能源利用的格局。
(图2)太阳能光伏建筑一体化应用案例
2、新能源发展必然趋势
据各国可靠数据,如果按现在人类开发和使用传统的石油,天然气的速度,我们大约还可以开发50年左右,在这样的必然趋势下,我们必须赶上新能源研究开发,并实际大规模投入使用的步伐,我国目前正处于建筑物新建的高峰期,如果能把握住这次机遇,太阳能光伏建筑一体化的应用将迎来巨大变革,进一步促使建造成本的下降。成本、只有成本,才是光伏产业发展的真正动力。无论是景气也好,不景气也好,光伏产业中各个环节的价格必须不断下降,所以,我国应该效仿发达国家在这方面的政策引导,在目前这种环境下,给以太阳能光伏产业必要的优惠政策,促进光伏建筑一体化在整个建筑领域的普遍使用。
五、结论
我国现在的开发商,为什么对使用太阳能光伏建筑一体化技术的应用不太积极?原因很简单,开发商只想着迅速投资,然后在尽可能短的时间内把房子推向市场,获取利益。当然,也不能说开发商都黑心,这是自由市场的共性,在这种情况下,政府就要坚决站出来,采取一系列优惠政策引导建筑行业向这方面发展,在时机成熟的条件下,甚至应该强制性要求所有城镇新建、扩建工程应用太阳能光伏建筑一体化技术。
至于成本问题,在大面积推广肯定会降下来,在不久的未来,太阳能光伏建筑一体化技术和成本将取得突破性的进展,彻底消除使用障碍,太阳能光伏建筑一体化绿色电能源将替代传统电能来源,引领新一轮能源革命。所以我们既要把发展太阳能光伏建筑一体化作为技术革新的重要举措,又要把太阳能光伏建筑一体化应用提高到国际竞争的战略制高点的位置。这也是未来最大的历史性机遇与社会发展方向。在可以预见的未来,我国太阳能光伏建筑一体化应用将迎来发展的春天。
参考文献:
【1】杨梅林:《民用建筑节能技术发展趋势探讨》,2011(2);
【2】牛双国李淑芳:《2 MWp太阳能光伏发电工程技术研究》,建筑技术第44卷第7期;
建筑技术与建筑艺术范文6
关键词:水利工程、建筑造型、设计、程序方法
中图分类号:TV文献标识码: A
一、前言
水利建筑本身作为一门跨专业的学科,工程往往由水利工程师担当设计,使用功能、耐久年限等一般不会有大的问题。但不少水利工程师由于缺乏足够的建筑学知识和艺术训练,往往只注重功能的需求而很少顾及建筑艺术和美观的需要,因而大部分水利建筑给人们的印象都是粗老笨重的钢筋混凝土形象。建筑艺术创作设计属建筑学理论范畴,但建筑师往往因缺乏水利专业技术知识和对农村水利工程环境的了解,无法胜任水利建筑的设计。在物质文明和精神文明飞速发展的现代社会中,水利建筑开始越来越多地注重视觉效果,很多水利建筑与旅游相结合成为旅游景观的一部分。
二、水利工程建筑艺术创作设计方法
水利工程建筑艺术创作设计的几个关键为:
1、总平面设计
水利建筑总平面设计一般包括水利工程主体建筑物和其他配套设施的总平面布局,主体建筑物一般包括闸、坝、泵站等,配套设施包括管理用房、生活用房、绿化、活动场地等。以泵站为例进行总平面设计,泵站枢纽一般包括的建筑物有:泵房、配电房、办公楼以及职工宿舍、食堂、车库、锅炉房、大门传达室等附属建筑。过去的总体设计中,往往只做水工工程位置图,而不做配套建筑和环境总体规划设计的传统设计模式,这样缺少了对建筑的合理布局和对环境的规划,总图往往有大片位置无设计内容,对这一大片空白区建设单位对其的使用和建设存在普遍的盲目性和无序性。我们调整了过去老的设计模式,详细规划和建筑环境设计环节,基于水利建筑一般坐落在城市边缘或离城市较远,常与风景区结合等特点,水利建筑的总平面设计不仅要满足基本的使用要求,做到功能分区布局合理,内部交通流线简洁、顺畅、有序,建筑物之间联系方便,减少不同使用功能之间的交叉干扰,而且应注重环境设计,考虑设计绿化、休息空间.职工体育运动场地等,丰富整体空间造型。同时各个建筑物也有集中和分散各种布置方式,各有其优点,具体采用哪一种布置方式,则应因地制宜,根据具体环境而定,或突出建筑,或强调环境。
2、建筑平面设计
同总平面设计类似,一般水工建筑物的设计程序首先是由水工专业、水机专业、电气专业等提出专业设备布置要求,然后由水工专业和建筑专业共同确定水工建筑物的平面布置形式,建筑专业主要把握建筑在总图布置中与交通的关系,建筑物本身在建筑防火、使用尺度、安全性、内部交通关系等方面是否满足规范以及使用需要。
同时建筑设计人员应积极发挥主动性,考虑建筑空间的有效使用和综合利用。水工建筑有其固有的特点,其结构的布局是按水工设计规范,满足水力条件和机泵设备安装的要求,在与建筑专业的配合上,需要多方面、多回合的商讨,才能相互协调。几年来,从多项工程的设计中我们体会到,水工结构与建筑艺术的配合过程,是一种磨合和相互适应、相互促进、相互提高的过程。水工设计不仅为水利建筑艺术化创作设计提供了技术保障,更是为营造新型的景观水利、城市化水利工程打下了坚实的基础。水工与建筑设计巧妙结合,可达到减少投资,优化设计,美化环境多重目的。做好水利工程建筑艺术创作设计,树立创新意识,对设计思想的发展非常重要。只有大胆探索,勇于尝试,才能创造出一流品质的现代化水利工程。
3、建筑造型设计
建筑造型的设计往往反映一幢建筑的性格特征:或粗犷豪放,不拘一格,或温文尔雅,小家碧玉;或强调现代高科技韵味,或注重历史文脉,运用符号、象征等手法表现一种文化底蕴。总之一幢或一组建筑所表现出来的性格,应与它所处的具体环境相协调,而不是靠在设计时凭空想象,或单纯为追随某种所谓“时尚”而臆造出来的东西。同时,即便是在一个整体环境下的一组建筑之间,由于体量的不同,各个建筑物也存在着性格上的个体差异,而这种差异是存在于统一性之中的。如:泵房一般平面为简单的矩型,高度较高,体量较大,这是它的体量本身所表现出来的性格就是大度豪迈。对于这类建筑,由于其本身不可能像公共建筑一样有什么大的形体上的组合、对比关系,设计中要注意“粗中有细”,尽量利用其本身大的体量,通过开窗方式、墙面与柱子关系的进退等手法丰富其细部,以使其看起来不那么单调。如泵房配电房毗邻设计,还可利用与其靠在一起的配电房,使泵房体量作为形体组合的一部分,泵房、配电房一并考虑,以取得形体对比较丰富的组合效果。
4、建筑材料
建筑的颜色和质感取决于所用材料,同时也同建筑的造型设计息息相关。由于水工建筑多处在野外,所以抗风性和耐脏性成为比较突出的问题。抗风性主要表现在所选门窗能否承受超常的风荷载。耐脏性问题则要求在建筑表面装饰材料的选材上,尽量选用耐脏性较好,不易积土,耐于水冲刷的材料,如饰面砖、石材、优质外墙漆、铝塑板等。另外为表现水利建筑的特点,在颜色的运用上常用蓝色、白色等冷色系,但不可一概而论,有时暖色系的运用,也能取得较好的效果。
三、水利工程建筑的造型设计与美学理念相结合
1、美学与水利工程力学的结合
水利建筑物的造型设计,需要融合美学、水利工程力学。从发展的长远上看,其与建筑的艺术也有密切的相关性,美学与水利工程力学的结合可以给人们带来丰富的想象以及奇妙的感受。结构是建筑美学主要的研究对象,结构作为建筑的重要因素是建筑艺术感观之一。优美的结构能够为观赏者提供一种超乎想象的美学表现力。当然,结构本身必须是耐用的与安全的,结构的各种元素也必须符合其特定的规律性,这种规律性符合简约、受力均匀、美观、灵活、节奏感强、能够给人以想象的空间,那就会引发人们一种审美的愉悦感。这样建造出来的水利建筑将会具备美感的造型。
2、水闸工程的造型美学设计
一般来说,水闸是架空房屋、连接陆地、水上构筑的桥梁,是天、地、水三系统的聚焦点和交叉点,它有着架空而非空、似陆而非陆、近水而非水的特点。对水闸这种水工建筑物来说,在进行造型设计时,考虑到其美感,需要充分把握它与水之间的关系,如:跨越、横卧、导向、拦蓄、分流等,因地制宜的设计出合适的景观。
3、渠道工程的造型美学设计
随着水利工程的不断转变,这对河渠的设计、施工提出了更高的要求,河渠的功能也由传统的保安防洪型转变为原生态、旅游、环保型,并日趋完善。在进行渠道工程的造型美学设计时,我们需要正确处理以下关系:水利与园林、景观设计与功能设计、安全与亲水、防洪与生态、美化与净化、历史与现代、人文与水利等。同时,我们还需要根据城市自身的特色,从继承文化传统和恢复自然生态这两点出发,来创造有亮点的河川文化。
四、结束语
发展多功能环境水利工程建设,创造丰富的水利环境景观,让环境创造价值,实现水土资源的再开发与利用,使之成为都市外花园式的水利观光区,从而吸引社会消费,带动水利经济的发展,促进水利的良性循环,推动水利事业进一步向前发展,这将不失为一条水利建筑事业面向社会、走向市场的发展之路。结合工程水利,加强建筑艺术创作设计,发展景观水利的设想,对于水利建筑业具有无可替代的重要意义,将成为水利建筑业的发展目标。
参考文献:
[1] 容丽嫦:《建筑表皮的变革――空透的砖墙》,《建材与装饰(中旬刊)》,2007年11期
[2] 甘立娅:《认识建筑表皮的多种维度》,《高等建筑教育》,2007年03期