模块化策略在建筑优化设计中的应用研究

发布时间：2019-12-05 07:55

【摘要】：在当今社会的发展过程中能源、环境、土地等因素已经成为制约建筑领域进一步发展的主要障碍,科技的进步带给人类的不仅仅是前所未有的消费驱动力,还伴随着不可估量的资源消耗和环境恶化。在未来任何领域中的标准、制度、技术、观念都将逐渐地开始发生转变,建筑设计领域也是如此,提高建筑设计的水平,有效对接工业化和绿色化标准是未来建筑优化设计领域必然的趋势。本论文以模块化策略作为未来建筑设计发展趋势的切入点展开研究,结合当前建筑设计的发展趋势,积极探索模块化对建筑设计理念的影响,深入挖掘出有效的技术策略。本论文的研究体系主要通过以下几个方面展开： 第一方面,进行模块化设计策略理论体系梳理。主要从宏观层面上来讨论模块化设计理论与建筑设计之间的依承关系,阐述了现阶段城市化进程中建筑设计理论受其影响后的发展,解释了模块化设计理论的概念与应用现状,梳理了现阶段模块化设计在建筑设计、建造及解决社会问题等方面的作用,提出系统性的研究框架体系,为后续设计实践研究提供理论基础与指引。 第二方面,主要以模块化策略在建筑优化设计中的应用过程展开。针对模块化设计理论如何系统地应用到建筑设计中进行扩展式的研究分析,包含两点内容：首先通过借鉴工业及产品设计领域的经典案例如制造、航空、交通等领域来有效的诠释集成式模块化设计、系列式模块化设计、典型模块化优化设计三种策略的表现特性,从而建立模块化设计中的评价体系,为模块化理论在建筑设计领域打下有效的研究基础；其次通过研究分析,把建筑设计模块化策略研究分别界定为宏观层面和微观层面的设计应用,以这两个设计研究方向为突破口,同时有预见性地提出未来模块化建筑发展趋势。结合相关计算机软件来完成一些特殊环境空间的辅助设计过程。 第三方面,围绕模块化策略在三种建筑类型的优化设计实践展开。本方面的研究内容选择了典型也最为可能在实践工程中出现和应用的三种设计类型方向如：住宅户型设计中的优化、复杂性空间的设计、集装箱建筑空间设计,来探索模块化建筑设计之路。 模块化策略在住宅户型设计中可持续性研究通过住宅户型模块化设计在住宅产业化中的作用进行阐述,分析了历史上众多建筑户型模块化设计对于工业化建筑的便捷性、经济性、节约性等优势要素,同时也研究了一些当前国际和国内的主流户型模块化设计实践案例,如百年住居建设理念和IFD住宅体系理论。通过以上分析之后发现,在户型设计中“以人为本”是户型模块化设计好坏的关键所在,而人体工程学无论从空间环境、心理因素还是行为活动上,都为功能空间模块的衍生研究提供了理论支撑,从而为户型设计中各种功能模块选取提供科学合理的判断依据。同时以湖南省建设厅组织的“中小户型设计竞赛”为实践案例,通过进行调研及数据研究,对各种功能模块的需求进行了分析列表,总结一些有效功能空间模块,利用层次分析法(Analytic Hierarchy Process)来解决混乱的各种功能空间模块的组合,推演出三种有效合理户型；并对三种户型进行了风环境和光环境的实验分析,以验证其功能环境及使用布局是否合理。 模块化策略应对复杂性空间的设计研究,首先通过分析和挖掘出传统设计策略中的建筑图式设计和开放式设计原则的设计思想；其次针对模块化在复杂性空间定位设计展开初步设计研究,重点放在功能空间模块定位、枢纽空问模块定位、辅助空间模块定位三个方面进行“线索式”设计研究。最后则是通过拆分式认知设计、包容式认知设计、序列化认知设计三个层面研究方向阐述模块化在复杂性空问的认知设计。以长丰动力有限公司办公楼建筑模块化设计为研究案例进行设计实践,通过项目背景和需求调研,构建出相对应的模块化设计体系,进行所需功能空间模块的分类和体量关系的定位,建立相关的分析模型,利用模糊综合评价方法(Fuzzy Comprehensive Evaluation Method)来解决所需功能模块空间的衍生研究,从而更好的确定出与每层相对应的功能空间组合,并进行了长丰办公楼内部腔体功能模块的生态分析。 在集装箱为空间模块的建筑设计研究上,首先针对国内外集装箱建筑的发展与形成进行系统的阐述,分析了集装箱建筑的特性及现阶段应用的发展趋势,其次研究和总结出了集装箱建筑设计中的循环策略、集装箱建筑模块化设计的基本原理、集装箱模块的优化组合实践三个方面为集装箱建筑的模块化体系构建了科学依据；同时与湖南省湖南住房和城乡建设厅组织的“保障性住房设计竞赛”结合提出集装箱青年公寓的设计构想,以马赛公寓为参照进行模块化设计,利用计算机汇编语言设置多种组合置入Rhino软件来解决复杂性立面造型及工业化施工的推演与评估,同时引入通过计算机虚拟技术进行了指标验证,对集装箱青年公寓风环境进行了实验分析补充。 最后本文在理论研究和实践探索的基础上,对模块化设计策略在建筑优化设计中的应用研究进行了成果提炼与总结,发掘出模块化策略的优势,进行有体系、有规则、有理论的设计研究,提炼整理并且提出了一套具有科学理论或依据的设计辅助和实验数据,为建筑的工业化建造、空间优化、循环设计三个方向提供一些有益的设计参考。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU201

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张俊红;张俊芳;牛永安;;解读程泰宁的现实与理想[J];山西建筑;2007年06期

2 林晓兵;冯四清;;对中国建筑师与建筑哲学的认识[J];安徽建筑;2006年04期

3 陈晨;;谁的建筑观 对现代中国建筑创作的思考[J];百年建筑;2003年Z1期

4 左琰;探索有中国特色的生态建筑观──建筑设计大师蔡镇钰先生访谈录[J];室内设计与装修;2000年01期

5 沈福煦;事业的追求──谭垣先生的建筑观和教育观[J];南方建筑;1996年01期

6 李海峰;诗意生存:后现代建造观哲学解读[J];自然辩证法研究;2005年09期

7 王崇杰;韩卫萍;薛一冰;;用阳光编织生活的建筑师——德国太阳能建筑师罗尔夫·迪施[J];新建筑;2006年05期

8 鞠培泉;;建筑设计入门的三道坎[J];高等建筑教育;2009年04期

9 张春阳,孙一民,周剑云,肖毅强;基于城市设计思想的建筑观念培养——关于高年级建筑设计教学的思考[J];新建筑;2003年04期

10 韦钟展;;论科学建筑观与可持续发展[J];民营科技;2009年09期

相关会议论文 前10条

1 刘秩君;陈亮;;建筑与自然——浅析建筑设计中的生态意识[A];河南省土木建筑学会2009年学术年会论文集[C];2009年

2 方立新;王琳琳;;建筑设计领域的专家系统知识库研究[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十二届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2004年

3 刘巧妮;张剑;刘福通;;浅谈在建筑设计中节能与建筑噪声控制[A];吉林省土木建筑学会2011年学术年会论文集[C];2011年

4 王启镔;宋蕾;李萍;宋智勇;王东;;建筑设计中太阳能技术的综合利用[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C];2010年

5 ;天津大学建筑学院硕士学位研究生论文目录(78级—97级)[A];建筑史论文集（第14辑）[C];2001年

6 朱智勇;;计算机应用与建筑设计[A];第九届建筑业企业信息化应用发展研讨会论文集[C];2005年

7 ;浙江华恒建筑设计有限公司[A];中国民族建筑（文物）保护与发展高峰论坛论文集[C];2007年

8 彭耀;;体育场馆建筑设计研究——以奥运会场馆为例[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年

9 王立山;;创造思维与建筑设计[A];中国民族建筑研究会学术年会暨第二届民族建筑（文物）保护与发展高峰论坛会议文件[C];2008年

10 彭耀;;当代钢结构工业厂房建筑设计研究[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年

相关重要报纸文章 前10条

1 米俊仁;初探高完成度的整体建筑观[N];中国建设报;2009年

2 ;探索室内建筑设计多元发展与创造之旅[N];中华建筑报;2005年

3 张奕;本土建筑设计：拿什么与“洋设计”比拼？[N];中国建设报;2006年

4 本报记者　 刘伟;诞生建筑风格与流派的温床[N];中国建设报;2006年

5 章海霞;潘子凌：建筑设计是一个高完成度的系统工程[N];中华建筑报;2007年

6 本报记者 管晓星;从习惯与传统中走出来[N];中国服饰报;2009年

7 朱晓亮 该项目建筑专业负责人;再现金陵红楼文化(上)[N];中华建筑报;2010年

8 王旗　本报记者 王春;“紫蚕岛”的环保理念[N];科技日报;2010年

9 本报记者　 吴单华;大趋势：民族性、地域性与个性[N];建筑时报;2006年

10 水木;赴德取经：建筑设计模仿欧风为哪般[N];上海证券报;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 王蔚;模块化策略在建筑优化设计中的应用研究[D];湖南大学;2013年

2 苏昕;根特·班尼士的建筑形态构成研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

3 鲍小莉;自然景观旅游建筑设计与旅游、环境的共生[D];华南理工大学;2011年

4 冷天翔;复杂性理论视角下的建筑数字化设计[D];华南理工大学;2011年

5 韩晨平;基于数理经济学视角的建筑设计创新研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

6 曾引;形式主义：从现代到后现代[D];天津大学;2012年

7 邱建伟;走向“天人合一”[D];天津大学;2006年

8 赵星;论当代建筑的开放性[D];天津大学;2010年

9 杨瑛;走向反思建筑设计学——建筑设计知识批判与重建[D];重庆大学;2004年

10 王明洁;当代中国文化建筑公共性研究[D];华南理工大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 王晓艳;地景建筑设计研究[D];北方工业大学;2013年

2 易金锋;营造景区主题特征的建筑设计手法研究[D];西安建筑科技大学;2010年

3 曹磊;当代中日建筑设计创作理念与方法的比较研究[D];合肥工业大学;2010年

4 于业龙;建筑台阶设计研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

5 刘俨卿;论建筑装置及其意义[D];中央美术学院;2012年

6 苏昕;根特·班尼士的建筑形态构成研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

7 蔡颖;编织形态建筑的建构方式研究[D];浙江大学;2013年

8 朱燕;自然素材在藤森流建筑中的应用研究[D];中南大学;2012年

9 林萍英;适应气候变化的建筑腔体生态设计策略研究[D];浙江大学;2010年

10 蒋益清;互动建筑理论与实践研究[D];天津大学;2012年

，

本文编号：2569945