实用的设计方案优选(10篇)
为了确保事情或工作安全顺利进行,常常需要提前制定一份优秀的方案,方案是综合考量事情或问题相关的因素后所制定的书面计划。那么我们该怎么去写方案呢?以下是小编帮大家整理的设计方案10篇,欢迎大家分享。

设计方案 篇1
一、指导思想
通过举办校园英语节,营造浓厚的英语交际氛围,让学生感受英语,应用英语。通过举办丰富多彩的各项活动,激发学生学习英语的兴趣,培养学生的创新精神和实践能力。为学生提供展示才能的舞台,拓展学生视野,丰富校园文化。
二、活动口号
英语节将以todothemost,toshowthebest(积极参与,秀出自我)
kissenglish,kisstheworld(亲近英语,拥抱世界)为主题,通过系列活动,营造语言氛围,拓展学生视野,培养学生情趣,激发英语兴趣,展示语言能力,促进和谐发展。
三、活动宗旨
人人参与、经历过程、体验快乐、培养能力。
四、活动时间
20xx年5月4日----20xx年5月31日
五、活动内容
第一阶段:日常英语活动
利用校园广播台播放英语歌曲、英语故事、介绍西方国家人文风情,人人说英语要求能运用所学的日常用语进行表达。
(1)学生值勤或在校园内用英语问候老师,学生间日常交流能说英语尽量说英语,提倡用双语交流,充分拓展“英语校园”的`空间,形成浓厚的校园英语氛围。
(2)开展“每位学生教爸爸、妈妈、爷爷、奶奶学英语单词,说英语句子”活动。从学校延伸至家庭,营造良好的英语学习氛围。
(3)三—六年级的每日一句每天用双语谚语。
(4)三—六年级围绕“节日”出一期黑板报。
(各班推荐1名日常能积极运用英语的“superstar”(英语之星))
第二阶段:英语基本技能比赛
1、三年级:英语字母、单词、句型抄写比赛(每班选10名学生)
2、四年级:连词成句比赛(每班选10名学生)
3、五年级:英汉互译比赛(每班选10名学生)
4、六年级:英语阅读比赛(每班选10名学生)
比赛时间:三年级5月12日下午第三节课
四年级5月13日下午第三节课
五年级5月19日下午第三节课
六年级5月20日下午第三节课
比赛地点:会议室
第三阶段:英语节目汇演
1、三年级:歌曲演唱
规则:各班两首歌,一首课内,一首课外。
2、四年级:英语短剧
规则:每班表演一则教学课本的短剧,每两个班再表演一则课外短剧。
3、五、六年级:诗歌朗诵表演
规则:每班男女生各朗诵课本中的诗歌一首,再集体朗诵课外一首诗歌,课本中的诗歌要求脱稿。
表演时间:三、四年级5月26日下午第三节课
五、六年级5月27日下午第三节课
表演地点:小广场
第四阶段:优秀作品展示(5月31日之前)
学生自行创意,编辑一份英语电脑小报或手抄报。要求符合学生的年龄特点和认知水平,围绕各个年级的主题进行整体设计。力求内容突出主旨,排版简洁,颜色运用成熟,整体感觉舒适。每班在评选时间前上交五份至教导处。
六、活动奖励
以上活动以年级为单位,各项比赛设一、二、三等奖若干名,获奖证书由教导处统一发放。学校英语教研组组织教师认真做好评选工作。每年级评出最佳组织奖一名,同时评出学校英语单词大王、英语介绍明星、英语书法明星、英语文化小使者、英语写作之星等。获奖作品采用展板形式进行展出。
设计方案 篇2
有益的学习经验:
1.学习儿歌,理解儿歌的内容,能有表情地朗诵。
2.知道我们的祖国是中华人民共和国,我们是中国人,我们的祖国真好。
3.丰富词汇:“祖国”。
活动准备:
准备一张中国的地图。准备一些祖国各地风光的画片或摄影。小白鹅、小山羊、小燕子、小蜜蜂的图片。
活动与指导:
1.将中国地图和各地风光图布置在活动室的'四周,教师向幼儿介绍地图,知道我们的祖国很大很大,地图是缩小了的,告诉幼儿这些风光图上的地方就是在地图上,让幼儿自由观看四周的风光图,教师介绍风光图是什么地方,指示这个地方在地图上的什么位置,看一看祖国各地是多么美丽。
2.引起幼儿听儿歌的兴趣:“我们的祖国很大很美,有许多叔叔阿姨,有许多小朋友,还有许多动物和植物,大家都爱祖国,听一听儿歌‘祖国’是怎样说的。”教师朗诵儿歌让幼儿欣赏,然后边问边教幼儿说儿歌。
“祖国,美丽的祖国,小白鹅说了什么?”学说第一句和第二句。
“小山羊说了什么?”学说第三句。
“小燕子说了什么?”学说第四句。
“小蜜蜂说了什么?”学说第五句。
“小朋友说了什么?”学说第六句。
设计方案 篇3
一、课前设想
玩具是每个小朋友生长过程中必不可少的亲密伙伴,那些奇妙而有趣的玩具,能开启小朋友的智力,激发小朋友的好奇心,许多聪明而调皮的小朋友都喜欢拆装玩具,这些在大人眼中的“劣行”,恰是同学探索知识的火花。如何将同学的这些行为引上科学探究的道路呢?《玩具里的科学》一课给同学提供了一个很好的展现自我的空间。在课堂上同学们可以随便玩,随便说,随便拆……整堂课气氛很活跃,同学玩的积极性特别高涨,40分钟的时间匆匆而过。然而课后留给我的反思是:这样的课是不是有点华而不实呢?只注重了课堂气氛的活跃和同学的动手玩,似乎缺少科学探究的过程,这堂课同学在快乐的玩中收获的是什么呢?他们只能交流玩具的名称和玩法,至于这些玩具的制作原理,里面含有哪些科学价值,同学没有深入去探究?怎样才干让同学在玩中经历科学探究的过程呢?一阵冥思苦想之后,我决定根据本课的拓展活动,上一节科学探究课,即让同学自身动手制作喜欢的玩具玩一玩,在玩的过程中,发现问题,解决问题,真正做到玩中学,学中玩,培养同学的科学素养,即科学态度、认识过程和价值观。
二、教学实施过程
在学了《玩具的科学》一课后,我安排了一个课后创新性作业。让同学设计制作一个自身喜欢的玩具。要求设计新颖、玩法有趣、制作美观,且含有一定的科学价值。可以一个人做,也可以几个人合作,家长也可参与指导、协助。到了星期二的科学课,教室里可热闹了。小朋友们带来了自身动手制作的各种各样的玩具,有“万花筒”、“小风扇”、“小汽车”、“飞机模型”、“轮船模型”、“气垫飞碟”、“风车”等等。
上课伊始,我安排了学习任务:同学们,今天这节课我们继续玩玩具,不过这次的玩和上次的玩不一样,要求以小组为单位玩,玩的时候不但要向你的同学介绍玩具的名称、构造、玩法(演示),还要说出是用什么资料制作的,怎样制作的,里面含有什么科学原理等。每小组选出最佳作品,在班里进行交流。全体同学参与评价,评价的内容包括:这个玩具设计、制作得是否合理、新颖、有趣、好玩?有哪些地方需要改进等。
在全班交流时,有一个组的玩具引起了大家的兴趣。
生:我们组的这个玩具叫“气垫飞碟”。制作资料有硬纸板、塑料管、气球、透明胶布等。制作时,先把硬纸板剪成圆形,中间打个圆孔插上塑料管,再套上气球,最后在接口处,用透明胶布缠紧。下面,我玩给大家看看。
(生演示,将飞碟充分气,直接松手,“噌”飞碟飞上了天,同学的反应不一,有的发出赞叹声,有的嗤之以鼻,有的表情惊讶,也有的哄堂大笑。)
我和时抓住这一契机问全班同学:“看到这种现象,你们有什么问题吗?”
“有,”一个同学问:“为什么飞碟飞上了天?”
生:因为气球有弹性,当把充溢气的气球松手后,气球会往回收缩,气球的气体就向下冲了出去,气球就会向上飞。我从网上查到了这种现象叫气体的反冲现象。
“我有问题。”这时又有同学举手。
“既然飞碟冲向天空时依靠的是反冲力,应该叫反冲飞碟,你们为什么叫它气垫飞碟?”
又有一个同学问道:“我在电视上看到过气垫船,它能在陆地、水面、冰面上航行,你们的气垫飞碟都能在哪里跑?”
生:我们气垫飞碟也可以在桌子上移动。
(同学演示,把飞碟充分气, 平放到桌子上,飞碟在桌子上直打转,飞不起来。)
“哈哈,太有趣了。”有的同学下了位,后面的同学甚至站到了板凳上。有几个同学嚷道:“飞碟为什么飞不起来了呢?”
生:我们小组研究过了,得出的结论可能是因为气球里的空气出来之后,沿着桌子跑了,所以飞不起来。
其他同学纷纷反驳:“不对吧,气球的空气跑出来之后,冲向桌子,给桌子一个向下的力,反过来,桌子也会给气球一个向上的力,就像弹簧,使劲向下压它,松手后,它会向上弹起。所以,我们觉得从道理上讲,这个飞碟是应该飞起来的。至于它飞不起来,是不是因为它太重了。”
生:不是这个原因。我们飞碟虽然在桌面上飞不起来,但离开桌面就能飞起来。不信,我再给大家玩一玩。
(生演示,把充溢气的飞碟放在桌子的边缘,一开始,飞碟在桌面打转,离开桌面却飞了起来。)
“咦?这是怎么回事?”刚才乱哄哄的教室,霎时恬静了许多。
生:我们组也不明白……
“对呀,这是怎么回事?”我心中也疑惑疑惑,“不如先把这个问题放给同学,看看他们是怎么想的?”于是,我插了一句:“大家想一想,这是怎么回事?”
同学再次玩手中的气垫飞碟,边玩边把发现的问题记录到学习单上,在交流时纷纷发表自身的见解。
“我想,飞碟在桌面上移动,是因为桌子有吸引力,把它给吸住了,离开桌面后,桌子不给它吸引力了,它就会利用自身的反冲力飞向天空。”
“不同意,离开桌面,地球还有吸引力呢?我觉得飞碟在桌面上运动时,好像有什么东西压着它飞不起来。”
“是空气给它一个向下的力,压得它飞不起来。”
“不同意,难道离开桌面,空气就不给它一个向下的力了吗?”
同学们议论纷纷……
听了同学们的议论,我心中顿悟,灵机一动,拿过一块纸板,把它卷成拱形放在桌面上,说道:“同学们,老师想给大家作个小实验,你们想看吗?”同学异口同声“想”。我贴近桌面,往拱形纸板里吹气,弯曲的纸板变平了,贴到了桌面上。“同学们,看看发生了什么现象?知道这是为什么吗?”
“老师,因为你往拱形纸板里吹气,纸板下面的空气被吹走了,纸板上面的空气就把纸板压平了。”
“是因为纸板下面的空气稀薄,上面的大气压力把纸板压平的。”
……
“根据刚才这个小实验,请大家再想一想,为什么气垫飞碟在桌面上飞不起来呢?”
“我知道了,当气垫飞碟充溢气放到桌面上,气球里的空气沿着桌子向四处喷散,圆盘下面的空气压力小,圆盘上面的空气压力大,所以飞碟飞不起来。”
“嗯,有道理……”
同学的脸上绽露出了发现后的喜悦。
“能不能让气垫飞碟平行着飞一小会儿呢?”我又把一个问题抛给了同学。“要想这样做,需要把飞碟做哪些改造呢?”
在同学的议论声中,课在继续……
三、教学后的反思
这堂课,使我欣喜不已,收获最大的就是我的同学,他们是那么全身心的投入,即使打了下课铃,同学们仍是兴趣盎然,争论不休。这节课胜利了,那么课胜利的原因在哪里呢?我认真总结了一下,认为有以下两点:
1. 把玩的权利还给同学,让他们“玩中学”。
儿童的天性就是玩,这节课近一半的时间都在满足小朋友们的这种心理需求。当然,这里的'玩不是看热闹,而是有目的的去玩。当一个有趣的玩具出现在小朋友面前时,往往能激起他们的好奇心,当同学对观察的现象感兴趣而提出问题时,这时便是探究的开始,教师适时加以引导,同学便可进行系统地科学探究过程,从而感受玩具里的科学。像今天同学们在玩气垫飞碟的过程中,发现了许多的科学秘密,“反冲现象”、“大气压力”等等,许多初中要学到的物理知识都在这节课中被同学提出,也许有的问题同学们现在不甚明了,但是这堂课小朋友们在玩中发生的疑问会激励他们不时探索,这种探索意识的树立,对同学的科学观、价值观乃至人生观都会发生重要的影响。
2. 把“难题”交给同学,让他们自身解决。
由于科学课倡议同学“探究”和“研讨”,因此,在同学探究的这段时间里,我没有满足于在各小组之间走一走,看一看,而是对同学实施影响,促进他们不时有所发现,营造了和谐的科学探究和研究氛围,在同学探究过程中把自身作为一名参与者,和同学打成一片去了解同学,敏锐的观察他们发现了什么?还准备怎样去发现?等。玩具里的科学无穷无尽,有些玩具的科学是同学目前无法解释的,甚至老师也是不甚明白,这时怎么办?我觉得无妨把这些问题留给同学。现代同学的知识面很广,阅读的科普读物也很多,再加上电脑网络等现代媒体的便利,都为同学提供了解决问题的途径。当然有时一些问题的答案同学是找不出来的,在课堂上教师不用急于把所有答案告诉同学,无妨告诉同学现在我们的确有些秘密解决不了,有兴趣的话课后可以继续探索。新的课程规范提倡的不再是教会同学什么知识,而是提倡通过课堂教学培养同学的一种探索意识。
“提出一个问题比解决一个问题更有意义。”课堂就应该是同学的天地,就应该让同学在这块天地中自由憧憬,充沛张扬自身的个性,大胆提出不同的见解。可以互相争论、 辩白,甚至争得面红耳赤。也许他们争论的问题在大人的心目中多么幼稚,也许他们争论的问题最终都没获得准确答案,这些都不重要,重要的是过程,互相交流,互相研讨的过程,动手操作,科学探究的过程,当然也并不是要同学天马行空,任意思维,而是鼓励他们在一定范围内,从多方面考虑问题的全部,作为教师是应该掌握一定的尺度的。这种探究意识的培养不是一朝一夕之功,需要我们教师的不时引导与鼓励,支持与协助。
设计方案 篇4
教学目标:
1、学会联系剧情领会唱词的弦外之音,了解和戏曲有关的谚语。
2、写好钢笔字,注意整体布局。
教学重点:学会联系剧情领会唱词的弦外之音,了解和戏曲有关的谚语。
教学难点:写好钢笔字,注意整体布局。
教学过程:
一、教学第一题(语文与生活) 1.教学第一部分。
(1)谈话导入:同学们,京剧是中国的国粹,而现代京剧在对传统京剧进行变革的基础上,更讲究唱词的优美和内涵。
(2)(教师放录音)教师要求学生对照题中唱词来听。
(3)教师简介《红灯记》的剧情。
(可以出示一些剧照)重点把这段唱词的前因后果说清楚。
(4)学生再认真看唱词,了解大意。
有不懂的地方提出来,学生间交流,教师相机点拨、讲解。
(5)学生联系剧情来想一想这段话的弦外之音。
(教师引导学生了解为什么要这样说)(6)学生在了解弦外之音的基础上,再细读这段话。
2.教学第二部分。
(1)教师再次放录音,学生对照这段话听。
(引导、培养学生的'兴趣)(2)引导学生来学唱。
3.教学第三部分。
(1)指名读谚语,学生交流,理解这些谚语的意思。
(2)教师根据谚语适当拓展。
(引导学生进一步认识语文与生活的关系)(3)学生抄写这些谚语。
二、教学第二题(写好钢笔字) 1.指导。
(1)指读题目,教师进一步明确练习要求。
(2)引导学生观察书写的格式,字与字之间、字与标点之间的距离以及每个字放在一行中的位置。
(3)教师重点指导郊野、碧蓝、嫦娥等词和整体布局。
2.练习。
(1)学生练习描红。
(教师注意对学生写字习惯的养成教育)(2)教师根据描红情况及时小结。
(3)学生仿写。
要求一气呵成,注意行款布局。
3.反馈。
(1)展示写得好的字,指出好在哪里。
(2)对写得不好的字,进行纠正,强化训练
第二课时
教学目标: 1、读背《幸福》,通过和续写的对比诵读增加积累。
2、学写毛笔字。
教学重点:读背《幸福》,通过和续写的对比诵读增加积累。
教学难点:学写毛笔字。
教学过程:
一、第三题(诵读与感悟) 1.读背《幸福》。
(1)指名读题,教师讲清本题的要求。
(2)学生自由地读,不认识的字可或问老师、同学。
(3)教师范读。
(4)学生讨论幸福在文中的含义,理解着去读背。
(5)集体练读,同座练背。
2.拓展。
(1)在熟读成诵的基础上,引导学生得出幸福,不在于取得,而在于奉献这个结论。
(2)根据得出的结论,学生自由讨论河流、蜜蜂、小鸟、我的幸福是什么。
(3)按学生讨论的结果来续写。
(4)学生将自己续写的部分跟原作连在一起诵读,感受两种文字在读时的感觉是怎样的。
二、教学第五题(学写毛笔字) 1.出示学生优秀书法作品让学生欣赏。
2.学生谈感受。
3.审题。
4.指导。
(1)教师边范写边讲解虎字头、病字头的书写方法。
(2)学生练习、反馈,发现问题再指导。
(3)教师讲解虎、病的写法,学生练写。
5.练习。
(1)学生再次练写,教师巡视,帮助有困难的学生。
(2)学生在米字格中练习,教师指导两个字的位置和大小。
6.反馈。
(1)展示写得好的字,指出好在哪里。
(2)指出不足,进一步纠正。
第三课时
教学目标:练习口语交际,学会拒绝别人。
教学重点:学会拒绝别人。
教学难点:学会拒绝别人时语气要婉转。
教学过程:教学第四题(口语交际)
1.审题。
(1)结合口语交际的话题学会拒绝作启发谈话。
同学们,当别人对你提出不合理的要求,或者让你去做力所不能及的事情时,你应该怎么办?对!我们应该学会拒绝。
(2)指名读本次口语交际的要求。
2.指导。
(1)学生读一读题中所列的三种情况。
(思考怎样去拒绝) (2)分组分问题练说怎样去拒绝。
(教师创设情境,学生分角色练说) (3)每组每个问题推荐代表表演,师生评议。
3.反馈。
(1)指名上台分角色表演。
(2)评议小结。
设计方案 篇5
早期苏联教学论专家凯洛夫、斯米尔诺夫,都将作业与课堂教学视为同等重要,把作业研究视为教学论研究的重要方面:美国学者库柏在二十世纪八十年代未,出版了专著《家庭作业》对作业的功能与作用进行了大量的研究;我国学者吴也显在他的著作《教学论新编》中把教材分成三个系统课题系统、图象系统和作业系统。可见作业问题在国内外教学论研究中占有十分重要的地位。随着教学改革的不断深入和二期课改的推进,作业问题更向多维视角分析研究。国家教育部长曾指出过: 要提倡布置活动性、实践性的小学作业,二期课改行动纲领中也明确指出:要改进学生的训练方式,构建学生的训练体系,要大力开发习题对于促进学生主动活动,培养学生创造才能的功能,把非形式推理的开放性问题,课题研究和建模求解等纳入新编习题作业的范围,与原先强调现有知识掌握巩固的习题类型相配合,组成完整的数学训练体系。因此,加强作业问题研究,开展作业改革是解决学生课业负担过重的重要途径,也是体现学生学习主体性的重要实践。
数学作业是小学生课堂教学的延续和补充,是学生独立完成学习任务的活动形式,是小学数学教学的重要环节。通过完成一定数量的数学作业,能使学生巩固课堂上所学的知识,并将知识转化为技能、技巧,培养学生分析问题解决问题的'能力,掌握科学的数学学习方法,也利于教师了解教学情况,及时反思改进。
现在小学数学作业普遍存在:
一是作业内容乏味,机械重复较多;
二是作业形式单调,缺乏思维问题;
三是作业量分布不均,随意性较大;
四是忽视学生潜能,缺乏自主性的问题;
五是重视独立完成的作业,忽视合作交流完成的作业。
学生对这样的数学作业非常反感。正是由于教师布置作业只从本意出发,忽略学生心理需求,致使众多小学生逐渐形成不良的作业习惯,抑制了学生的兴趣爱好,抑制了学生的个性发展,更抑制了学生实践能力创新精神,严重影响了学生身心的健康发展。
在当前的小学数学教学中,由于受片面追求考试分数的影响,数学作业产生了不少弊端:忽视学生的个别差异,教师没有很好的研究学生心理、理解教材,把全体学生置于同一起跑线上,让发展水平并不相同的所有学生去完成整齐划一的训练任务,造成有能力的学生吃不饱,基础差的学生吃不了;在练习设计的安排上存在着只注重练习的量,而忽略了练习的质,在练习目的安排上重视基本概念和定理的掌握,忽视基本技能的实际运用,造成作业份量过多、出题过细、答案过死的现象,而使学生常常在被动的状态下做无效或者低效的作业。分析作业问题,构建以学生为中心的的小学数学作业模式,已成为数学教学改革中迫切需要研究的重要课题。
设计方案 篇6
一、培训主题:大学生素质训练
二、培训目的:培养学生的团队合作能力和沟通能力
三、培训的时间和地点:
时间:20xx年XX月XX日
地点:广州XX职业技术学院
四、培训对象:09级中小企业3班全员
五、培训工作人员:XXX、XXX
六、培训前的准备:4张A4纸、水彩笔、绳子、剪刀、刀子、玩具枪、布条
七、培训的内容及流程:
(一)破冰:
时间:25分钟
形式:10个人组成一队,自我介绍
选队长:主要领导者
起队名:队伍的名字、队伍的文化和理念
编队训:放下压力、敞开心扉
设计队徽:本队的标志、前景与展望
设计队旗:旗帜飘扬,代表着整支队伍,代表着“1”代表着我们不败的信念
编队歌:表现创造力、展示活力、焕发激情
目的:
用特殊的形式相互了解,团队成员“融冰”
形成热烈的团队氛围,为接下来的培训做好心理准备
了解学员状态,使学员初步熟悉培训形式,有效沟通与协作
(二)团队车轮:
时间:10分钟
规则:将每组队员的腿两两绑在一起,让所有队员站在白线上,横着移动,在相同的距离内看那个队最先到达目的地,哪对就赢,在移动过程中,任何队员都不能把脚伸出规定的范围内。
目的.:提高整体的合作能力
(三)真人CS:
时间:25分钟
规则:分两组两组的进行,一组做兵、一组做贼,以“歼灭”全体组员为目标,最后以那组生还的人数最多为赢,被枪弹打中心脏、头部视为已阵亡,除此之外,被枪弹打中3枪的也视为已阵亡,以上阵亡者需退出赛场等待比赛的结束,以免影响游戏的进行。
目的:提高团队精诚合作、沟通与协调的能力
(四)活动总结:
介绍:在以上活动开展完后,请各队派代表提出对本次活动的评价和感受。
目的:经验分享,理论总结树立“大团队”观念,团队气氛再一次达到高潮评估培训效果
八、活动注意事项:
1、安全第一,严格按培训中规定内容行事,发扬团队协作精神,服从培训工作人员和教练的统一安排,否则后果自负;
2、参加者身体健康,有一定体力保证;
3、着装要求:所有参训人员必须穿宽松的运动装或休闲装,必须穿软底运动鞋。
4、注意环保,不乱扔垃圾,不破坏植被,不随地吐痰。
6、活动过程中听从指挥,不要单独行动,遇到问题可与组长或负责人联系,请不要擅作决定。
设计方案 篇7
在中央研究院概念性规划设计工作中,严格管理,我们效仿日本OECF招标形式和原则,在网进行公开公示,我们对7家省内和3家省外的设计院进行了资质审查、业绩调研、商业报价等一系列公平、公正、公开的选择,最后以最低的成本价确定了三家设计院为中央研究院概念性规划设计工作(2万的成本费为设计费)。下面就就有关工作汇报如下:
(一)、三家设计院的设计说明及理念汇报
一、 湖南轻工纺织设计院贝特建筑设计所
【畅想】
1.这里是科技研发与经济效益紧密联姻的舞台!
2.这里是城市中的绿洲,绿洲中的城市!
3.这里是宜工、宜商、宜居的中国新一代工业园区!
4.这里是“两型社会”的观念、理念与实践的载体!
【用地概况】略
【主要依据】略
【研究问题】
1. 如何充分利用原有地形地貌,创造环境一流的生态工业园?
2. 如何有效采用新技术、新材料,打造特色节能工业园?
3. 如何有机结合规划特点与开发项目,提高经济效益,提升土地价值?
4.如何做出高水平的规划与建筑,从而塑造湖南有色集团的形象?
5.如何处理好工业、商务、居住、休闲的关系,营造自然和谐的氛围?
6.如何解决与周边环境的关系问题,扮演好工业园在河西先导区的重要角色?
【设计理念】
1.最佳利用地形地貌,坚持生态可持续发展,为园区生态发展留有余地,创造一流的生态环境。
2.开放的姿态看工业园发展,充分挖掘商业机会,提高土地价值,创造一流的经济效益。
3.积极采用新材料、新技术,寻找最大限度节约能源与资源的机会,如风能、太阳能等,创造“两型社会”的开拓区、示范区。
4.勇于突破“只有生产”的传统工业园的概念,开创一流的集居住、休闲、会展、商务于一体的理想工业园。
【设计原则】
1. 生态优先原则
2. 人文共享原则
3. 高效节能原则
4. 有机和谐原则
5. 功能多样原则
【规划目标】
1. 创造以工业生产为主导,办公、居住、科研、文化、休闲、物流全面配套,具有浓厚人文氛围的工业园区。
2. 充分利用自然优势,保留基地内的大型山体和原生植被,形成绿色屏障,提升园区形象,塑造园区名片,激发园区活力,打造出生态的、现代的、文明的、充满生气的工业园区。
3. 创造可持续发展并与国际接轨的绿色、生态工业园区。
4. 人们在这里愉悦地工作,健康地生活,尽情地娱乐
【总体规划与设计】
一、总体规划布局
规划区规划总面积约989亩,除了必需的行政办公区、高新产业项目区、物流配送区、研发中心区、中试基地外,还布局了生活服务区、白领公寓区、专家院士村、文体与休闲区,以满足规划区功能多样化的需求。其中行政办公用地占8.5%,高新产业项目区用地占11.5%,研发中心区用地占9.9%,生活服务区用地占5.9%,白领公寓区用地占6.4%,专家院士村用地占8.5%,商业与文化休闲区用地占2.8%,集中绿化用地占15.4%,道路用地占15.0%。各部分的'具体规划如下:
1.行政办公区
位于园区的核心位臵,由中央研究院主楼、园区办公大楼和园区服务大楼三栋组成。其中,主楼高120米,建筑面积5万平方米,园区办公大楼高40米,建筑面积1.5万平方米,园区服务大楼高40米,建筑面积1.5万平方米。
2.高新产业项目区
位于基地东南角,由A区、B区、C区南北依次排列,建筑以多层为主。
3.物流配送区
位于园区的西南角,处于望城大道和金星大道交汇处,距离石常铁路望城站仅1公里,运输极其通畅。
4.研发中心区
位于基地东北角,规划将该地块分为四个区,每个区皆是一个大型科研机构或研究院。建筑均以4—6层的多层建筑为主,均采取围合庭院式布局,为科技研发与创新提供极佳的空间
5.中试基地
位于丹桂路以南,望城大道以东,园区办公大楼以西。建筑平面呈“工”形,高35米,建筑面积35000平方米。
6.会展中心
位于规划主轴线上,臵身于清澈平静的人工水体之中,具有标志性作用。是集展览、展示、会议、商务、健身、娱乐、休闲为一体的综合性建筑。
7.商业与文化休闲区
规划于园区山体西北为文化娱乐区,臵身山脚,环境幽雅,景色宜人,为园区居民提供休闲娱乐的佳境。
8.高尚住宅区
规划于园区西北角为高尚住宅区,西临望城大道,北靠银杏路,交通条件优越。建筑由10栋高层建筑组成,底层为2层商业裙房群,在为居民提供舒适的居住空间和院落空间的同时提供生活配套。
9.白领公寓区
与社区商业同处一地,方便居民购物休闲。建筑为12-15层不等,高低错落有致,环境优雅舒适。
10.专家院士村
位于园区的山体上,蜿蜒其中,营造出一种掩映于山水之间的意境。在 别墅区的西北侧是商业与文化休闲区,为别墅区的人们提供了舒适的文化休闲娱 乐场所。
二、中国航空工业第三设计研究院
1、规划依据 略
2、基本概况 略
3、总图规划
1.规划布局
遵循“高起点规划、高品位建设、在满足园区各企业生产工艺流程的前提下,合理组织分区,科学规划布局,塑造优美建筑景观,打造现代高科技企业形象。”的设计指导思想进行园区布局规划。
园区中心布置在办公研发区,并结合主要园区道路进行局部的功能渗透,形成核心区以科研开发为主要功能,工业地块围绕其布置的布局形态。
2.道路交通规划
本区的道路网采用网格的结构形式,分主干道、次干道和支路3个等级。 主干路:是区内的主要交通联系道路。本区主干路道路红线宽度为12米,道路两侧各留9米绿带。整体路网呈“三横四纵”的布局形式。
次干路:次干路主要解决本区内部的交通联系,共5条道路红线,宽度7米。两侧控制6米绿化带。
支路:规划在不同片区组织不同密度的支路网,道路红线宽度4米,
3.绿地及景观系统规划
本次规划抓住自然山体和水体作为区域景观主体,以保留山体互相联系的景观主轴线,以办公研发区广场为焦点空间,形成南北、东西两条景观轴线,保证沿金星大道和望城大道均有良好的视觉感受,同时以标志性建筑等为景观节点,通过自然水体的引入,结合绿地、广场及人文景观点形成“点、线、面”相结合的景观体系构架。
4、建筑设计
在满足使用功能的基础上,根据本工程不是一次性建成的特点,主要考虑两个方面的因素,一方面是认真贯彻节约用地的原则,充分利用建设场地的地形和地貌,将近期建设和远期发展有机地结合。既能使首期建设的厂房满足目前科研试验的需要,又能使预留的部分适应发展后的建设需求,尽可能地采用联合厂房的形式。另一方面为节省资金,减少今后的运行费用,降低科研成本,尽可能利用自然通风和自然采光,并尽量将需要采取特殊措施和治理设施的工作场地集中布置。因此,在厂房体型的确定上,采取多跨度的联合厂房形式,厂房体型的选择不仅充分考虑到了上述两方面的因素,同时还考虑到厂房作为区域内主要建筑,在主立面的造型和周围环境的处理方面留有较大的设计空间。
产业建筑均采用大厂房大空间布局,将多功能整合在一起,适应现代化工业高精度,高效率生产的需求,体现现代高新技术特点,形成简约大方,淡雅朴素的较高文化品位。创造高科技含量及高管理水平的极具现代气息的工业园。
建筑造型以简洁现代的形式体现高科技研究中心的特征,建筑材料选择具有未来感的金属材料和玻璃,凸显出科研试验区的时代个性
居住区的建筑风格应保持以明快、简洁为主,建筑色调以暖色调为主。
5、结构设计说明
1.设计依据 略
2.结构设计
本工程建筑结构安全等级为二级,设计使用年限为50年。依据建筑概念规划图:本工程包括研发大楼、办公大楼、服务大楼、公寓、食堂、职工住宅、厂房等。研发大楼、服务大楼、食堂拟采用框架结构,办公大楼、小高层职工住宅拟采用剪力墙结构体系,公寓拟采用砖混结构,厂房拟采用框架结构和钢结构,楼面采用现浇钢筋砼梁板体系。外墙、楼梯间及分户墙采用陶粒砼空心砖,其余内隔墙采用轻质砼砌体。办公大楼、服务大楼带有地下室。
基础及地下室
基础形式:拟采用桩基础和天然基础。
地下室:地下室采用抗渗等级为S8掺外加剂砼。地下室为整体结构不设抗震(伸缩)缝,施工时为减少砼收缩和徐变采取设后浇带的办法。
抗震设防:本工程抗震设防烈度为六度, 剪力墙抗震等级为三级,框架抗震等级为四级。
3.结构分析
本工程采用中国建研院开发的《高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE》进行结构计算。
设计方案 篇8
一、指导思想:
中国地大物博,历史悠久,伟大的中华民族生生不息,英雄辈出,刚刚结束的奥运会中国健儿更是大放异彩,家乡改革开放以来发生翻天覆地的变化,名人辈出,更值得我们去挖掘、去体会,去向世界展示。通过活动,让队员在体验、探究、模仿中弘扬民族精神,增强民族自尊心、自信心和自豪感,争当“了不起的中国人”。
二、活动内容:爱国篇、爱乡篇、奥运篇、中华传统美德篇。
三、活动形式:读书、上网查阅、调查、访问、征文、活动感想、绘画、演讲、唱歌、小品、舞蹈、资料展示等。
四、活动时间:第9周——12周各中队进行活动,14周各级进行中队主题会比赛(星期一五年级,星期二四年级,如此类推)。15周进行大队主题活动(对外开放)。
五、活动对象:1——5年级。
六、活动地点:操场。
七、汇报形式:1、资料展示 2、中队主题活动。
活动一、爱国篇:
(1) 活动对象:五年级全体队员
(2)活动内容:不忘中华屈辱史、中国的辉煌成就(任选一项)
活动二、爱乡篇:
(1)活动对象:四年级全体队员
(2)“新会名人”大追踪(只作参考)
(一)榜样大搜索。引导队员们选定一位“了不起的新会人”为学习的榜样,搜
索他们的事迹材料,做好读书笔记,办好手抄报。还可以采取现场采访、追踪报道等形式,加深对“榜样”的认识。
(二)剧本大展览。以个人或小队为单位,选择“榜样”最典型、最感人的生活细节和工作片段,并改成剧本,举办“剧本展”。
(三)演练大本营。选择优秀的剧本,以舞台剧形式,把榜样的光辉形象呈现出来。
活动三:奥运篇
(1)活动对象:三年级全体队员
(2)活动内容:开展“学奥运健儿扬民族精神”主题活动。(只作参考)
(一)我为祖国数奖牌。
引导队员们统计本届奥运会中国队所获奖牌数以及历届所获奖牌数。让队员们感受我国体育事业的不断发展,国力蒸蒸日上、日益强大,以增强他们的民族自豪感和自信心,使其坚信光荣属于伟大的中华民族,体验 “中国人了不起”。
(二)我为祖国夸金牌。
启发队员们思考金牌所体现的价值,使他们体会到每块金牌都是运动员血汗的'结晶,是艰苦奋斗精神和爱国情怀的凝结,是民族精神的外在表现,真切地感受到“中国人了不起”。
(三)我为祖国夺金牌。
引导队员们从小树立为祖国争光的远大理想,并把理想落实到一点一滴的实际行动中去,让他们懂得:实现宏伟蓝图必须从小做起,从我做起,时刻准备着,长大才能“做个了不起的中国人”
活动四:中华传统美德篇:
(1)活动对象:一、二年级全体队员
(2)活动内容:礼仪教育:校园礼仪、家庭礼仪、社会礼仪等等。
八、活动要求
1、体现中队活动的全过程,活动的形式生动、主题鲜明,语言简洁,角色投入,配乐恰当 。(各中队展示形式5——7分钟,不少于10人。)
2、各中队把搜集的资料整理成一本(统一用a4纸)。
九、评分标准:
评比
项目
具 体 内 容
得分
情况
活动仪式
队员服装穿着、红领巾、队干标志,辅导员标志等佩戴整齐(10分)
中队活动仪式过程完整、队员精神面貌饱满(10分)
活动内容
活动的主题突出、具有创新、表演形象生动,角色投入,配乐恰当、语言简洁,服饰美观大方(50分)
活动收获
资料搜集体现活动的收获。(30分)
十、奖励方法:
三——五年级各级评一等奖1名,二等奖2名,其余三等奖;一、二年级一等奖2名,二等奖3名,三等奖5名。
设计方案 篇9
利用火箭进行人工增雨作业时,AgI是按火箭弹的抛物线弹道轨迹在云层中播撒的,播撒后在云层中形成一条线柱状催化带,播撒高度和距离随着弧形弹道轨迹的变化而变化。播撒完成后,火箭降落伞自动弹出并打开,带着弹体缓慢降落。整个播撒过程可以看见一条弧形的弹道催化带(烟雾带),播撒是在移动中完成。播撒起始高度可通过调整发射架的射角来完成,射角越高,起播点和播撒最高点的高度都会增加,始播点和终播点之间的水平距离相应减少。不同发射仰角对应的各播撒参数见表1[18]。在实际开展人工增雨作业时,要考虑云顶高度、云中0℃层高度、云体的水平尺度、云中液态水含量、以及云中上升气流的分布等,选择适当的射角、方位和作业时机,尽可能将AgI播撒到最有效的区域,避免部分催化剂逸出云体,导致在云外无效播撒。增雨作业催化剂桂林的人工增雨都是采用冷云催化技术,即通过在云中负温区播撒AgI,增加冷云的凝结核,增加云中水汽转化为雨滴降到地面的效率。AgI为冷云成冰核,催化过程的有效冰核数量与环境温度有关,云中温度在-4℃~-20℃范围内,核化率最大。比较理想的作用温度范围在-6℃~-12℃区域。当AgI在这个高度层内播撒就能够更好的发挥AgI的成冰核作用,
夏秋季作业方案
积雨云特征夏秋季节地面及近地层温度高,对流容易发展,即夏秋季节的降水主要产生于积雨云系。由于对流的作用,积雨云层发展深厚,云中对流旺盛,含水量大,且含大量的过冷水,为火箭作业催化提供了较好的条件。但积雨云系一般是水平尺度小,垂直厚度大,生命周期短,阵性降水为主,强度虽大,但分布不匀。根据这些特点,增雨作业的时机选择非常关键。积雨云从发展到消亡,一般可以分为3个阶段,即初生阶段、发展成熟阶段和消散阶段。初生阶段以上升气流为主,从积云底部到顶部均为上升气流,上升气流一般在云底较小,到云中上部达到极大;发展成熟阶段云体移动前方仍以上升气流为主,云体移动的后方盛行下沉气流;到了消散阶段,云体上下基本都以下沉气流为主。因此,为有效增雨,保证AgI直接进入云中上升气流区,并达到相应的数浓度。选择积雨云增长阶段是人工催化的最好时机,作业时要尽可能把AgI播撒到上升气流强、含水量丰沛的区域,一般情况是选择发射方向对准云体移动的前部上升气流的人流区域进行作业[19-20]。作业条件分析夏秋季节以对流云降水为主,0℃层高度较高,一般都在5km以上,对流云层厚,一般不容易打穿,所以作业仰角选择尽量偏高,但由于桂林上空,飞机比较多,受空域管制的限高,一般选用60°~70°的作业仰角为好。要注意尽可能作业到上升气流区,利用上升气流带动AgI上升到0℃层以上高度。根据对流云前方多为上升气流的特点,夏秋季节注意选择对流云作业,认真分析雷达回波的演变,选择回波单体移动的前方作业[18]。一般要考虑雷达回波强度在30~40dbz的范围,回波顶高度在9km以上,由于播撒的催化剂不可能全部到达0℃层高度,所以作业用弹量要比冬春季节增加。作业实施方案根据桂林多年人工增雨作业情况的效果检验,比较成功的作业方案可以总结为:根据抗旱工作的需要,密切监视天气雷达的降水回波演变,如果有30dbz以上强度降水回波可能影响作业区,作业人员立即做好作业的准备,填装好火箭弹,一般每次填装4枚,将发射架仰角调到62°,方向对准降水云团移来的方向,降水回波进入影响区域,立即申请作业。作业时,每发射一枚火箭弹,将发射架仰角调高2°,即采用垂直扇形发射。因为空域批准的时间限制,调整发射方位需要时间长,难度大,所以选择调整发射仰角容易。发射完4枚火箭弹,如果需要继续作业,则需要重新准备,另行申请作业。
冬春季作业方案
作业条件分析冬春季节,桂林地区基本上是受冷空气影响,以层状云降水为主,由于层状云中对流发展不强,云体的垂直厚度较薄,0℃层高度在3700~4500m之间。受大尺度天气系统的影响,云系范围较大,云层稳定,云内含水量虽然较小,但地面降水量分布均匀,持续时间较长。表现在雷达观测资料图上,回波顶高较低,一般低于10km,回波强度在25~35dbz之间,覆盖面积较大,分布均匀。研究表明:这类过冷云中无冰晶时,它是稳定的',一旦云层中出现了冰水共存状态,就会产生蒸凝过程,发生冰水转化。人工增雨催化剂(AgI)的作用就是制造冰晶,破坏层云的稳定结构。由于层状云中上升气流速度较小,不可能由上升气流将AgI带到过冷水集中区,所以催化播撒层高度应尽可能高些,以提高增雨效率。但又由于云层较薄,过高作业播撒很可能播撒到了云顶以外,形成无用播撒,统计计算表明,桂林地区冬春季节作业仰角选用55°~62°为宜。作业操作方案根据桂林历年冬春季节抗旱增雨工作的总结,冬春季节人工增雨作业方案可以个归纳为:加强对天气雷达的降水回波演变资料的分析,如果有25dbz以上强度降水回波可能影响到作业区时,作业人员应做好作业的准备,填装好火箭弹,一般每次填装2枚,将发射架仰角调到58°,方向对准降水云团移动的来向,降水云团进入影响区域,地面开始产生降水,组织申请作业,作业时,每发射一枚火箭弹,将发射架发射方位调整2°,即采用水平扇形发射。发射完2枚火箭弹,观察作业效果,如果作业效果比较好,作业条件继续存在,则需要继续作业,工作人员重新准备,另行申请作业。
人工增雨作业的一些讨论
增雨抗旱也应该未雨绸缪真正进入干旱的时候,降水云系很少,人工增雨作业的机会也很少,靠人工增雨来解决旱情,作用非常有限,这时的人工增雨只是一种不得已而为之的辅助手段。如果水利设施较好,蓄水能力较强,在干旱还没有开始的降水多发期进行人工增雨作业,效果要比干旱已经发生时的作业好很多。为此,各地不要过度依赖人工增雨手段来抗旱,而应积极发展水利工程,在旱季开始前开展增雨作业,增加各地的蓄水,采取综合措施,应对干旱[1]。抗旱作业一定要安全第一人工增雨作业是一项技术性很强的工作,要保证发挥增雨作业的效果,作业时机的把握、作业云体的选择、作业方位的确定,都需要严格的限制。同时,由于空域的安全、周边群众的安全也是首先要保证的因素,所以,真正的人工增雨作业,要受到很多方面的限制,不能完全按照理论上的要求进行。对具体作业点、作业时机、作业方位的选择,首先要考虑安全,在安全有保障的前提下,科学选择作业方位和作业时机,争取最大的社会和经济效益。
小结
全球气候变化,干旱发生越来越严重,人工增雨作为抗旱的一项重要手段,越来越受到政府和群众的重视,应该采取综合措施,积极应对干旱。桂林地区的人工增雨作业采用WR-98火箭作业系统,通过在云中播撒AgI冷云催化剂,提高云中水汽转换成雨滴的效率。桂林地区冬春季节人工增雨作业对象以层状云系为主,云层薄、范围宽,0℃高度层相对较低,可以采用较低仰角,水平扇形作业发射。夏秋季节,对流云系发展旺盛,0℃高度层约在5km以上,作业仰角相对要高,以垂直扇形作业发射为主,尽可能作业到云系移动的前方的上升气流区域,通过上升气流的作用,将AgI催化剂带到-4℃以上,充分发挥AgI成冰核的作用。人工增雨作业实施要安全生产第一,根据作业点的具体情况,科学合理选择作业时机、作业方位等,社会效益和经济效益统筹兼顾。
设计方案 篇10
摘要:本文首先阐述数字技术辅助绿色建筑方案设计的优势并分类具体归纳其技术、流程,而后从组团、体量、细部三个层级展开介绍数字技术介入下的绿色建筑设计策略、思路,对新技术继承传统绿色建筑设计的方法进行了探讨和归纳。
关键词:绿色建筑设计;数字技术;方案设计研究
作者简介:翟炳博,北京市建筑设计研究院有限公司创作中心建筑师,徐卫国,清华大学建筑学院教授,博士生导师
关于数字技术辅助绿色建筑设计,国外学界在其理论基础及技术路线等方面已有一定讨论。该领域可被看作是设计方法的另一切入点,对我国目前推进可持续发展方针和建筑领域语汇的多样性来说均具有切实意义。
一、数字技术辅助绿色建筑设计的理论基础
1.传统绿色建筑设计特征
传统的绿色建筑设计,建筑师无法仅从经验或审美来判断方案的节能与否,因此使用相关软件平台以模拟分析的方式对方案进行评测成为了绿色设计的关键之一。[1]绿色建筑设计的一般技术路线,往往是通过专业软件进行建筑室内外物理环境(如风、光、热、能耗等)的模拟,并将结果数值量化对比,以此评估方案的生态合理性。然而,有关生态性能的评测一般在整体设计的后期开展,如节能计算多在施工图设计阶段应用。[2]因此绿色建筑设计中的“模拟”环节完全沦为方案完成后的评价与检验工序,并未将其有机地纳入设计前期,性能评测工具失去了对建筑方案应有的指导意义,[3]使生态设计效率变得较低。尼尔斯·拉森(NilesLarsson)在GreenbuildingChallenge20xx中提到一种建筑设计同性能评测模拟相结合的工作流程,[4]其中建筑初步设计被描绘成一种循环往复的过程—概念模型的各类能耗模拟及结构、机电工程师的评价意见等形成一系列“反馈信息”来对方案提出修正建议。此过程经多次反复,可被看作是一种“循环设计”,其本质在于强调“数据反馈”的重要性。
2.数字技术特征
较有代表性的参数化技术,核心在于“关联模型”(抽象的机器)[5]的构建。一般来讲,Rhino、Maya等参数化软件在其早期开发时都定义了一种被称作“记录建构历史(recordhistory)”的功能,可被看作是“关联性”的体现和参数化技术的早期雏形。当几何体在软件中被描述时,不同维度间往往遵循这样一种规则—“低维构建高维,高维提取低维①”,所谓“记录建构历史”记录的则是这种规则下的具体“关系”。当模型建立过程中每一步“关系”均被记录时,改变初始几何信息而最终结果相应变化,这就是参数化系统基础所体现的“关联性”。传统的建模软件平台即使拥有记录建构历史的功能,也相对局限,当今普及最广的参数化平台Grasshopper,其前身名为ExplicitHistory,意为“清晰完整的历史”,即构建完整的“关联模型”。因此,参数化技术可以被概括为“关联模型”(图2),模型一端提供各类输入数据,被用于指导不同类型的操作并在记录关联的前提下不断传递,最终输出一系列设计结果。该“关联模型”的核心即“关联性”(as-sociative),其在对“过程”和“数据”的控制方面体现较大优势。
3.数字技术运用于绿色建筑设计的优势
绿色建筑设计可被看作一个信息不断反馈、循环的过程(图3)。这种循环的两端分别是建筑设计和评测体系(软件性能模拟、工程师建议),一方面建筑师提供多种可能的预选方案并传递给评测系统,另一方面评测系统将运算、模拟结果数据进行反馈。在这种“循环设计”过程的操作下,建筑方案被不断分析、评价、反馈、选择并最终得到优化。理论上看,这种性能评测同建筑方案相结合的“循环设计”形成了一种完整统一的“绿色建筑设计”技术路线,但在实际方案推进中,建筑设计同绿色技术评价两部分仍是互相脱节。无论是单一方案模拟评测还是多方案对比,建筑设计同技术分析两者间存在的仅是操作上的先后关系。数字技术在绿色建筑设计领域的介入则从根本上消解了方案设计同测评分析间的“时滞性②”,对其“循环设计”过程和数据的传递进行更为有效、高效的控制。在参数化关联模型中,“数据”本身可由“循环设计”中的评测体系反馈得来并被不断驱动和传递,同时通过关联模型对原有方案进行优化或生成新的设计备选方案。关于评测体系反馈得来的数据,笔者认为目前其同参数化关联模型结合有三类思路。
二、数字技术辅助绿色建筑设计的技术归纳
1.性能评测数据的“可视分析”
实质是在参数化关联模型中加入“生态评价模块③”并链接各类生态分析软件,提取评测结果数据并将之反馈至关联模型,以“数据可视化”(如色彩过渡等)的方式对方案进行反馈和评估,设计师可依此调整方案。严格来说,参数化平台的结果数据可视化并不能完全体现数字技术介入的优势,一是目前绝大多数性能评测软件均具有分析数据后处理(可视化)的功能,二是即使数据在参数化平台可视化,但其并未纳入关联模型系统,无法体现数字技术对信息传递的控制。然而,在Grasshopper等参数化平台中的确存在一部分插件来实现生态模拟数据的可视化,其意义是“统一平台界面④”。同直接使用评测软件进行生态分析相比,参数化平台下的结果可视化有利于设计师对方案的直观判断。因其可在设计推敲的同时得到相应的生态分析视觉化结果,在方案初期给使用者较为充分的性能改进建议,所以该类型亦可被看作数字技术同绿色建筑设计的“弱链接”。
2.性能评测数据的“控制深化”
实质是将生态模拟结果作为过程数据参与关联模型构建并指导后续设计生成。如通过模拟得出方案几何体表面每片区域的阳光辐射量数值,以此控制其开窗、遮阳的生成等。该类型特点在于,所涉及方案的前一阶段(如体量、界面等)已确定,而评测数据能够同关联模型对应,并基于现存的几何体量对方案的后续深化进行控制(如开窗大小和多少、遮阳构件形态等)。由此,设计本身与评测数据间建立了直接且相互呼应的关系:阳光辐射模拟数值较大的区域相应开窗较小或遮阳出挑较多,抑或维护结构较厚等,因此方案的立面或细节处理将更具合理性。
3.性能评测数据的“反馈优化”
实质是在参数化关联模型中加入“优化算法模块”,能以生态评测中的某一个或几个指标为优化方向,并反向调节初始的输入参数组合,来使输出结果在满足生态评测标准的前提下较为优化。特点在于,所涉及方案前一阶段(如体量、界面等)并未确定,模拟数据所起的作用即反馈并协助获取方案初期较优化的结果。该类型中,概念方案由关联模型控制,一系列不同的.输入参数可生成众多的设计备选。关联模型中的“生态评价模块”用以评测这些潜在的备选方案,并得到相关结果数据;“优化算法模块”(例如“遗传算法”)则将评测结果数据作为设计发展方向,通过反馈调整初期的众多输入参数,来将其协调配比并得到较优化方案。
4.相关工具归纳
基于Grasshopper平台,应用于绿色建筑设计的辅助工具归纳。
三、数字技术辅助绿色建筑设计的策略展开
1.组团层级
(1)概述
宏观层面的城市设计、居住区或传统聚落,其生态策略可从建筑与环境间关系、建筑与建筑间关系两个角度展开。对于建筑与环境,应考虑如何有效利用建筑所处的地域资源,即合理调节阳光、风、地形、土地、水源、绿化等要素同建筑间关系;对于建筑与建筑,则需探讨建筑的组团布局,即合理规划建筑群落整体朝向、建筑间缝隙、街道或开放空地等。总体来说,组团层级的生态策略主要体现在建筑整体布局的关系及形态上的优化,从而达到对室外风环境、自然采光、阳光辐射等方面的利用或防控。
(2)数字技术介入
首先,在数字平台中建立关联模型来描述群组的形态及空间关系,精确、多样化的输入参数(如建筑形态、高度、数量、疏密等)能够对建筑群的整体呈现进行调节;其次,评测体系(计算公式或生态模拟平台)可将室外风环境、热环境、建筑采光优劣、容积率等作为待优化目标,通过性能模拟结果数据来“反馈优化”,得到组团聚落的生态最优方案。具体来说,策略一为城市生成,属于方案从无到有的“控制深化”过程,多见于国际城市设计竞赛或数字城市设计研究等。首先需确定形态结构原型,而后性能模拟则会为城市群落的生成提供“中间数据”或切入点。这类城市设计探索更具建筑设计倾向,因其由参数关联模型整体控制,所生成的城市结构和形态更加有机、整体且较纯粹。策略二为“反馈优化”,多见于建筑群组结构已确定的城市片区或居住区,通过设定单或多目标来优化各个建筑单体的朝向、开间进深、层高和布局等。其在工程实践中帮助较大,能在建筑师人为介入的前提下对群组空间结构、形态进行可控调节。此外,由于众多设计规范(如采光、防火、疏散间距等)的严格限定,加之“行列式”等现存参考模式,数字技术的统筹能极大地提高该尺度层级的设计效率。
2.体量层级
(1)概述
该类型建筑的“主体”设计层面,包含建筑形态和功能布局两方面。建筑体量形态在诸多方面(如体形系数、截面形状、庭院设置等)与其节能与否相关;此外,形体的组合关系也会影响建筑整体的生态性能。对于功能布局,可根据用户对其使用的形式及活动量划分,将次要房间作为“生态缓冲区”布置在恶劣气候的朝向,并将机电设备运行区集中布置来降低能耗。
(2)数字技术介入
关于数字技术在体量层级的介入,目前并没有一个被学术或实践界公认的一般流程。因为体量阶段是方案设计从无到有的第一步,而生态策略或评测数据自身无法生成具有广泛适应性的优化方案植入到具体场所语境的基地中去,所以体量阶段的生态优化必须伴随方案设计的逻辑操作同步进行。总体思路是,建筑师首先应结合场地关系、功能诉求、问题分析、背景信息等对方案体量有一个初步的解决策略或预设,而后在数字平台利用参数关联模型对其进行描述,最后通过生态模拟的结果数据来“反馈优化”,使体量朝着某一个方向发展进化。例如可以通过关联模型将方案在一定范围内调整变动(如不同的形体组合、中庭大小或位置等),并通过评测不同可选项的生态性能(体形系数、风阻大小、整体得热等)取得相应数值,以该数据为目标反馈来确定优化的建筑体量方案。
3.细部层级
(1)概述
对于建筑细部层级的绿色设计讨论同样可分为两个方面。一是优化设计方案外围护体系的细部构造。对此,维护结构的热工性能好坏决定其生态与否,一般认为构造层次的传热系数K值较小则较为绿色低碳,[6]即“墙体越厚越保温”。而细部的优化处理则为了防止因结构外露及门、窗等处形成“冷热桥”而降低外围护体系的整体性能。二是建筑外立面(如开窗、遮阳等元素)的设计深化。开窗处往往是维护体系热工性能的薄弱环节,其大小、位置以及用材、构造等都需从生态优化的角度重新定位。遮阳是建筑被动节能的主要措施之一,其能有效降低进入室内的阳光辐射,并改善自然采光均匀度,是构成建筑外立面的一类重要元素。有研究显示,外遮阳措施节能效率可达10%~24%,而其造价仅占工程总造价的2%~5%,可被看作低投入、高效率的建筑被动式节能技术典范。[7]
(2)数字技术介入
在已经确定方案体量的前提之下,数字技术在细部层级的介入主要体现在性能评测结果数据的“控制深化”,例如运用参数化关联模型总体控制建筑表皮的生成,而生态模拟则为之提供了合理的数据来源,即表皮构件中各元素递变的“外力”,用以整体控制、干预界面的结构形态和呈现效果。
4.数字技术辅助绿色建筑设计策略归纳
数字技术辅助绿色建筑设计的策略,按照不同层级,可归纳如表3所示。
四、结语
影响建筑生态性能的主要策略基本在方案设计阶段确定,即初期的概念设计成果往往对建筑最终生态节能与否有较大影响。[8]无论从国家对建筑节能的硬性指标、国内目前的建筑能耗现状,还是从建筑师所肩负的社会责任出发,推行绿色低能耗设计都势在必行。数字技术是设计中的一股革新力量,其并非“宏大叙事”,而是以“局部渗透”的方式影响建筑研究及实践领域。除新的组织形式、形态关系创生外,其在建筑的生态低碳、结构优化、辅助施工等领域也极具潜力。而参数化技术将在建筑的绿色可持续方面发挥巨大价值,体现出社会及人类发展的关怀。
参考文献
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