当代建筑表皮的结构艺术表现研究

随着经济发展与技术进步,在当今多元文化带来的建筑创作空前繁荣的社会环境里,建筑表皮日渐成为当代建筑设计之中结构艺术表现的一种新趋势.本文根据表皮与建筑结构之间依存互动的关系,将当代建筑表皮的艺术表现方式分为基于建筑结构形制母体的表皮构成、基于建筑结构形式之视觉层次营造的表皮构成以及基于建筑结构形式美感特征表现的表皮构成三种.并借鉴建筑构成学等学科的相关理论方法,结合有关实例的分类解析,归纳出了结构艺术表现前提下建筑表皮设计的若干方法.     

现代建筑艺术设计的创新研究——以镶嵌玻璃材料的设计及应用为例

文章分析以现代艺术发展为背景的现代建筑空间中的镶嵌玻璃艺术的发展走向与转型特征,认为传承建筑设计的人文思想,以公共艺术创作理念为根本,从现代建筑的结构与空间出发,拓展镶嵌玻璃的工艺技巧,不断突破传统镶嵌玻璃的创作观念,是进入当代镶嵌玻璃艺术设计语境的前提条件,并进一步结合建筑市场以及大众审美需求,从镶嵌玻璃的艺术价值出发,联系文化产业的发展现状,对镶嵌玻璃艺术发展的可能性做出预测。     

分形镶嵌的参数化建筑形态设计

分形镶嵌是具有分形自相似特征的镶嵌几何形,相较于分形图形更加具有规律性;相较于镶嵌图形则更加自由多变、更能营造建筑设计规则但富有变化的形态特点。泰森多边形作为一种重要的分形镶嵌算法,通过构建参数化的迭代模型,按照一定的规则进行不断迭代,生成复杂多样的二维和三维形态,通过参数化设计的方式指导建筑的形态生成,为建筑设计营造异质化的体量结构、高技感的自然意向,实现建筑表皮的节能设计,从而使建筑形态具有更多可能性,为非线性建筑的设计注入新鲜活力。     

2000—2020 年北京市“三生空间格局变化特征分析

“三生空间”格局变化特征分析有助于国土空间功能优化, 选取首都经济圈中的典型城市北京市为分析对象, 依据北京市2000、2005、2010、2015 和2020 年5 期遥感影像, 使用基于遥感影像分类与土地功能评估相结合的“三生空间”快速识别方法, 结合格网分析、空间自相关分析和耦合协调度模型, 从“三生空间”的分布规模、空间聚类及“三生空间”相互作用关系3 个层次对北京市的“三生空间”格局变化情况进行了分析。结果表明: (1)北京市“三生空间”格局与变化区域差异明显, 其中生活空间迅速扩张, 生产和生态空间明显缩减; (2)北京市生产和生活空间具有更强的空间聚集性, 两者全局Moran 指数均在0. 80 以上,而生态空间的空间自相关指数在2000 年时仅为0. 74, 虽近二十年持续上升, 2020 年空间自相关指数已经达到了0. 79, 但与生产和生活空间自相关性相比仍有一定差距; (3)北京市“三生空间”耦合度和耦合协调度虽均在逐年提升, 但目前仍然处于协调耦合和基本协调阶段, 生产与生活空间的协调性最差, 其中房山、门头沟、怀柔和延庆区的生产与生活耦合协调度最低。据此提出北京市应在现有“三生空间”布局的基础上, 进一步完善相关的政策和法规, 制定科学的“三生空间”发展规划, 促进“三生空间”协调发展。     

基于用户心智模型的手持移动设备界面设计

以用户模型内部表征的视觉化为基础，对用户的心智模型与操作绩效进行了认知人机实验研究.16个典型被试参与了实验，实验材料为2套基于“格式-格式”和“格式-栏式”心智模型设计的手机界面.实验结果表明，空间一致性良好的“格式-格式”心智模型比空间一致性不良的“格式-栏式”心智模型所对应的交互绩效高；虽然任务属性的强弱导致了心智模型的强弱，但空间一致性强的系统在交互绩效方面仍然比空间一致性弱的系统表现优秀，这表明心智模型的逻辑一致性是影响界面可用性的一个重要因素.在此基础上，提出了以心智模型为基础的界面交互设计思路，并以手机界面设计为案例得到了验证.     

中央空调系统紫外线消毒设备设计

对紫外线在空调系统中的利用现状和途径进行分析.根据紫外线消毒原理,设计了一种针对中央空调系统空气消毒的新型管道紫外线消毒机.该设备紫外线分布均匀,强度提高,高于2003年“非典”时期国家公布的《建筑空调通风系统预防“非典”确保安全使用的应急管理措施》规定值,对空气中多种致病微生物的消毒效果大为提高.     

城水关系视角下桂林环城水系演变与当代风景实践

桂林环城水系是古今城市水系园林的典范, 是传统营城思想中“山-水-人-城”整体环境观的外 显。通过历史文献与图像资料分析, 梳理由唐至今的桂林环城水系形态演变与城水关系变化, 并从中提取 值得借鉴的建设思路和方法。结果表明: (1)古代桂林环城水系的形成源于城防需求下对区域水系资源的巧妙利用, 通过对周边风景要素的整合和基础设施的完善逐渐形成园林化的空间环境, 带动了城市景观建设; (2)当代“两江四湖”工程在修复古水系的基础上实现了对历史的超越, 包括景观格局拓展、景观形式 创新、休闲活动丰富度增加以及文化、生态、社会、经济等综合效益的提升; (3)在总结桂林经验的基础上, 提出“以水为脉, 整合城市空间”、“主客共享, 提升水域活力”、最终构建“城-产-游”复合系统的“城-水- 景”一体化路径。为传统城市水系保护利用与可持续发展、山水城市景观建设提供参考与启示。(2)当代“两江四湖”工程在修复古水系的基础上实现了对历史的超越, 包括景观格局拓展、景观形式创新、休闲活动丰富度增加以及文化、生态、社会、经济等综合效益的提升; (3)在总结桂林经验的基础上, 提出“以水为脉, 整合城市空间”、“主客共享, 提升水域活力”、最终构建“城-产-游”复合系统的“城-水- 景”一体化路径。为传统城市水系保护利用与可持续发展、山水城市景观建设提供参考与启示。     

锅炉智能CAD的技术和方法研究

从设计方法学角度描述了锅炉方案设计问题，将锅炉方案设计活动分解为“方案创造”、“方案分析”、“方案评价”和“方案调整”四项子活动.基于面向对象的知识表示方法，建立了由属性空间、关系空间、规则空间、约束空间、案例空间和方法空间构成的锅炉智能计算机辅助设计（CAD）的设计对象模型，并解释了运用该模型进行锅炉智能CAD的主要过程.提出了锅炉智能CAD的总体技术方法，即基于案例知识的智能化方案创造、基于确定性过程知识的智能化方案分析、基于约束知识的智能化方案评价，以及基于规则知识的智能化方案调整.开发了锅炉智能CAD系统的总体框架原型，并已将部分功能应用于工程实践.实践表明，上述技术和方法符合实际需求，可有效支持锅炉智能CAD系统的开发.     

三维CAD特征模型的多分辨率造型

为满足工业界对特征表示的三维CAD模型的特殊需求,提出了一种新型三维CAD模型的多分辨率造型方法,解决了传统多分辨率造型方法的许多不足：简单基于模型几何操作、不含工程设计信息和无法根据设计意图简化等.通过分析特征间的相互依赖关系,设计了一种“去依赖特征抑制”（de-dependence feature suppressing, DDFS）操作,以实现模型的任意层次简化.实践表明,该多分辨率造型方法不但可以大大降低模型复杂度,而且其简化模型更加符合工程设计人员的意图.     

当代建筑设计的媒介化、虚拟化与数字化

从当代信息社会文化特征出发,探索其对建筑领域的影响,指出当代许多建筑师纷纷突破了传统空间观念的藩篱,并敏感地捕捉了信息时代的精神,在建筑设计中呈现出表皮媒介化、空间虚拟化、过程数字化的特征。     

建筑与美的分析——建筑美学漫谈

通过阐述什么是美引申出建筑美的内涵,和建筑美的规律、功能、特征等几个方面的一些认识和理解,最后总结建筑美学的人文艺术底蕴是构建城市建筑和谐之美的源泉,建筑美学与文化、艺术密不可分才能创造出符合时代特色和经得起时间考验的建筑。     

一种自由曲面自适应网格生成方法

为了在造型复杂的自由曲面上生成规整、流畅的结构化网格,提出一种自适应网格生成方法.首先,用4条边界线圈定网格划分区域;接着,将一对不相连的边界线各自分为n+1段并连接相对的分段点,得到n条曲线;然后,将这n条曲线和同向的边界线分别划分为m+1段,并以多段线连接同一相对位置上的分段点,得到另一个方向上的m条曲线.轮流对这m条曲线和n条曲线进行分段、连线等操作,优化各自的形态,直到分段点位置基本不变;最后,将分段点按照一定的规律连接成网格.在网格生成过程中,通过调整曲线的分段原则,可以实现网格大小对边界线或曲面形态的自适应;通过设定多种点阵的连接规律,可以生成多种样式的网格.案例分析表明:该方法操作难度小、生成速度快、适用范围广,生成的网格线条流畅、形状规整、形式多样,能较好地满足建筑需求.     

建筑工程设计中系统工程的几个基本原理

本文将系统工程的观点和方法引进到建筑工程设计中来,得出几个基本原理,即:协调工作原理、反馈控制原理和动态稳定原理.在论述原理的同时,对现行设计的方法和程序作了扼要阐明、并对其改革方向进行了探索.文中着重于原理在设计中的应用,举出了工程实例,对课题进行了定量分析.实践证明,自觉地运用系统工程的基本原理,可以取得设计周期短、经济效益高的最佳效果,以实现建筑工程设计的最优化.     

浅析几何学在美国达拉斯音乐厅中的应用

几何学以其独特的感官效果被广泛运用到建筑设计中,使建筑简约而不失气势.以几何学为出发点,研究了几何空间自身的组成要素：线、面、体,阐述了其对建筑设计外观表现与空间组合的影响.达拉斯音乐厅充分运用了几何学的元素特性,合理巧妙地表现出了建筑外部的立面特色和内部多变的空间组合.     

基于嵌入空间变形体法的流固耦合网格更新

为解决在传统基于松耦合技术的流固耦合计算中由于单元类型和数量的不同,网格变形不协调、计算收敛困难以及计算误差大等问题,在进行流固耦合网格更新计算中引入了计算机图形学中基于自由变形（FFD）原理的嵌入空间变形体方法,通过将少量结构节点作为控制点来完成大量流体网格的高阶连续变形功能.计算中考虑了湍流来流边界条件的影响,与采用分区插值方法的计算结果进行了比较,并对流固耦合中的气动阻尼特性进行了分析.验证算例表明：该方法实现了高层建筑的任意复杂连续侧弯及扭转变形,且不受建筑外形复杂程度的影响|计算收敛性和精度更高,数值计算结果与风洞试验的结果吻合更好.     

面向产品结构移植变异的拓扑搭接技术

为了满足产品设计中零件拓扑结构的快速变异要求,提出产品结构移植变异的设计方法.根据变异设计需要,定义零件基结构、零件变异基结构、移植结构以及搭接面等概念;根据搭接面的类型,将移植结构的拓扑搭接分为平面搭接、圆柱面搭接、规则曲面搭接和自由曲面搭接;提出移植结构拓扑搭接技术:变换搭接、混合搭接和桥接映射搭接技术.开发结构移植产品变异设计原型系统,并进行实例验证,结果表明,该方法可以有效地解决产品设计中零件结构的修改问题,实现对已有零件和结构的重用.     

当代建筑运用“烟囱效应”原理的设计表达

“烟囱效应”是调节建筑内部空间自然通风的一种普遍原理.本文阐述了在建筑设计中运用“烟囱效应”的基本原理以及基于这种原理的建筑设计影响因素:季节因素和环境因素.结合当代建筑的实例,概括出应用这种原理具体的设计模式和方法:天井中庭、太阳能烟囱、呼吸式双层幕墙和环境风塔等.呼吸式双层幕墙就是通过这种原理减少外部空气对室内的污染,避免空气紊流等的一种设计模式.对“烟囱效应”的探讨以期在节约资源和降低环境负荷方面起到有益的作用.     

当代建筑运用"烟囱效应"原理的设计表达

"烟囱效应"是调节建筑内部空间自然通风的一种普遍原理.本文阐述了在建筑设计中运用"烟囱效应"的基本原理以及基于这种原理的建筑设计影响因素季节因素和环境因素.结合当代建筑的实例,概括出应用这种原理具体的设计模式和方法天井中庭、太阳能烟囱、呼吸式双层幕墙和环境风塔等.呼吸式双层幕墙就是通过这种原理减少外部空气对室内的污染,避免空气紊流等的一种设计模式.对"烟囱效应"的探讨以期在节约资源和降低环境负荷方面起到有益的作用.     

建筑设计作品的著作权保护

作品是著作权保护的直接指向物。著作权是知识产权的一种,是一种特殊且重要的民事权利。建筑设计是一项极具创造性的工作,建筑设计作品是著作权保护作品的题中应有之义。建筑设计作品具有实用性、艺术性和科学技术性的综合特点,与其他一般作品相比,其著作权问题具有较多的特殊性。本文运用著作权制度的基本原理,探讨建筑设计作品的内涵、著作权保护的范围、建筑设计作品著作权保护的适用条件和措施以及建筑设计作品的著作精神权利和经济权利等内容,初步构建建筑设计作品著作权制度的理论框架。     

绕线转子无刷双馈电机的工作原理及绕组设计

为解决转子结构中存在谐波含量高的问题,在分析无刷双馈电机工作原理的基础上,采用绕线转子的转子结构,对这种新转子结构电机的定转子绕组设计原理和接线方式进行研究.这种新的转子绕组可以根据"齿谐波"原理或者"变极"原理来设计,接线方式灵活,绕组系数高,谐波含量低.样机的试验数据说明:这种绕线转子无刷双馈电机有良好的性能.