未來住宅建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展方向探討

詹 晟

浙江綠城六和建筑設(shè)計(jì)有限公司，浙江杭州 310012

現(xiàn)階段，我國大多數(shù)地區(qū)目前基本形成了較為健全的住宅建筑工程設(shè)計(jì)體系，特別是近年來大力建設(shè)的高層住宅建筑，是國內(nèi)最主要的一種房屋建筑形式。由相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)可知，我國基本上各個省市都在發(fā)展規(guī)劃中納入了城市高層住宅建筑體系建設(shè)，同時大量省市基本形成了相對完善的高層住宅建筑規(guī)劃城區(qū)。由于近些年住宅建筑工程獲得極大的發(fā)展，在一定程度促進(jìn)了本地經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，并促進(jìn)了稅收的增加，提高了地價，大大吸引了外來投資。因此，各項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)及其設(shè)計(jì)管理是我國住宅建筑工程設(shè)計(jì)中的一大難題，也是將來這方面研究的一個重要方向。

1 美學(xué)原則在住宅建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

建筑美學(xué) （視覺） 直接表達(dá) （全面或部分） 真實(shí)的結(jié)構(gòu)（全部或局部），注重建筑結(jié)構(gòu)視覺化與藝術(shù)化的效果。建筑師可以利用美的元素或形態(tài)直接展現(xiàn)各種屋面結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)與超高層結(jié)構(gòu)等。結(jié)構(gòu)具有自身的邏輯性，并且以此合理、有效、安全、耐久、經(jīng)濟(jì)地完成力的傳遞與平衡，因此成為結(jié)構(gòu)美的基礎(chǔ)。若設(shè)計(jì)師以“建筑表達(dá)結(jié)構(gòu)美”的策略進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)師對其工作的結(jié)構(gòu)形態(tài)更了解，會直接使其成為建筑美的形態(tài)，因此，二者必須相互合作，更好地展現(xiàn)結(jié)構(gòu)的力量。

住宅建筑類型近些年進(jìn)步飛速，充分表明新技術(shù)革命發(fā)揮了巨大作用，也使得人們所思所想的成為現(xiàn)實(shí)，將住宅建筑的藝術(shù)與技術(shù)兩方面同時予以高度重視，從而能夠?qū)⒓夹g(shù)難度高的住宅建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)更添風(fēng)采，更帶有絢爛的藝術(shù)風(fēng)貌，讓人有煥然一新之感。對于住宅建筑的工藝技術(shù)來說，其往往影響甚至決定著住宅建筑的形象。而對于不同的建筑材料實(shí)施的住宅建筑來說，其不僅在構(gòu)筑形式上各具特點(diǎn)，而且在方案設(shè)計(jì)乃至施工圖設(shè)計(jì)上也有重大差異，這在以往各類設(shè)計(jì)實(shí)例中已經(jīng)有了足夠的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。甚至對于同種類型的建筑材料來說，如果設(shè)計(jì)方案變化，其所實(shí)施的構(gòu)筑形式以及施工圖設(shè)計(jì)也同樣會產(chǎn)生不同程度的變更，這不僅考驗(yàn)著住宅建筑設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)和才華，而且也同樣是對住宅建筑的結(jié)構(gòu)形態(tài)與工藝技術(shù)的辯證統(tǒng)一，二者合二為一。在住宅建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)設(shè)計(jì)中，其整體結(jié)構(gòu)形式與構(gòu)筑實(shí)施方面有著決定性的作用，只是通過裝飾外表展現(xiàn)現(xiàn)代建筑無法達(dá)到有效的效果。建筑結(jié)構(gòu)極大豐富了建筑形象的表現(xiàn)形式，所以，建筑造型必須將建筑技術(shù)的合理性有效應(yīng)用好，也是應(yīng)當(dāng)遵循的重要準(zhǔn)則。

2 BIM技術(shù)在住宅建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

Building Information Modeling的縮寫即為BIM，其充分展現(xiàn)了建筑行業(yè)中的信息化與數(shù)字化。這一技術(shù)是建筑信息模型技術(shù)，象征著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，并且必須以三維數(shù)字設(shè)計(jì)與工程軟件作為支撐，兩者相互結(jié)合形成了可視化的數(shù)字建筑模型。建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)在近些年建筑業(yè)融入可持續(xù)發(fā)展理念提出的，其要求建筑設(shè)計(jì)師在建筑設(shè)計(jì)過程中必須將建筑物與附近環(huán)境的優(yōu)化管理、設(shè)計(jì)過程是否合理和能源與資源的利用率等充分考慮在內(nèi)。

（1） BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了住宅建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)對各類現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析能力的結(jié)合，可以增強(qiáng)分析模型的設(shè)計(jì)過程，提高測量住宅建筑用地及周邊生態(tài)環(huán)境信息的準(zhǔn)確度，并且在應(yīng)用這一技術(shù)的基礎(chǔ)上，住宅建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)能更好地整合水體、綠化等外部生態(tài)因素，BIM技術(shù)的信息化模型的應(yīng)用幫助住宅建筑設(shè)計(jì)師利用相關(guān)性能化模擬分析軟件，實(shí)現(xiàn)對住宅建筑場地全年太陽輻射及其陰影變化的合理分析。此外，住宅建筑設(shè)計(jì)師還可以借助多維BIM的工具和方法，對各種可持續(xù)設(shè)計(jì)狀況展開模擬與想象，進(jìn)而作出相應(yīng)的判斷與預(yù)測，訂立初期的概念和標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)住宅建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)效益的提升，同時提高生態(tài)與社會效應(yīng)。

（2） BIM技術(shù)在住宅建筑外圍護(hù)可持續(xù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。這一技術(shù)所呈現(xiàn)的虛擬住宅建筑信息模型，能幫助住宅建筑設(shè)計(jì)師對住宅建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)得失熱量作出合理分析，其中包含的分析要素有室內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱傳遞量、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱量和的熱量、冷縫、散熱滲透量、門窗得熱等。BIM技術(shù)可對模擬住宅建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)窗口的設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬，因而能利用其住宅建筑體量布局，把握室內(nèi)光照條件，為住宅建筑師設(shè)計(jì)室內(nèi)采光裝置或反光裝置提供依據(jù)，與此同時，住宅建筑設(shè)計(jì)師能更好地把握如何處理天花板與墻面，以居住者的需求為準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)出符合其心理特點(diǎn)，更加舒適良好的住宅建筑環(huán)境。

（3） BIM技術(shù)在住宅建筑結(jié)構(gòu)室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。人們長時間處于室內(nèi)，可見室內(nèi)空間的設(shè)計(jì)對于住宅建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)而言更為關(guān)鍵。傳統(tǒng)室內(nèi)空間的環(huán)境質(zhì)量與居住者的身心感受密不可分，而BIM工具與方法的優(yōu)勢在于能幫助住宅建筑設(shè)計(jì)師找到更貼切居住人群身心需求的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合多種形式的系統(tǒng)和材料，構(gòu)建良好的質(zhì)量可持續(xù)設(shè)計(jì)的虛擬模型，達(dá)到準(zhǔn)確模擬室內(nèi)外表面和空氣間相互作用的目的。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)BIM設(shè)計(jì)出更加細(xì)致、更加舒適的室內(nèi)環(huán)境，并為居民帶來便捷優(yōu)質(zhì)的供水供暖供電系統(tǒng)，提供更人性化的排水服務(wù)。

（4） BIM技術(shù)在住宅建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)中應(yīng)用各種專業(yè)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)在住宅建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)中，能通過數(shù)字化創(chuàng)建的唯一的模擬信息化模型實(shí)現(xiàn)水暖、機(jī)電、結(jié)構(gòu)、住宅建筑等系統(tǒng)的交換，跨越了多種專業(yè)，集成化的設(shè)計(jì)模型將不同專業(yè)設(shè)計(jì)師的三維模型攜帶的信息集中起來，并分享給所需的其他專業(yè)團(tuán)隊(duì)，這種共享性能保證住宅建筑設(shè)計(jì)多方參與者均能掌握好所需信息，并進(jìn)一步運(yùn)用這些信息投入到工作中，無論是施工企業(yè)、制造商、業(yè)主，還是結(jié)構(gòu)工程師、設(shè)備工程師或者住宅建筑設(shè)計(jì)師都改變了以往的工作方式，以相同的參數(shù)作為基礎(chǔ)住宅建筑模型，有效展開協(xié)同工作。例如，若住宅建筑設(shè)計(jì)師選擇增加構(gòu)件進(jìn)行住宅建筑設(shè)計(jì)，則結(jié)構(gòu)工程師會將墻、柱、梁等材質(zhì)結(jié)構(gòu)的完整信息融入到BIM模型中，設(shè)備工程師則根據(jù)新增構(gòu)件所處的位置、數(shù)量和方式等，配備相應(yīng)設(shè)備于住宅建筑內(nèi)，并在測試各種設(shè)備數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，如果產(chǎn)生異常進(jìn)行調(diào)試，能確保建筑良好的整體設(shè)計(jì)效果。在各種專業(yè)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)中有效應(yīng)用BIM技術(shù)，所有信息都能被各個專業(yè)工作人員所共享，有利于協(xié)同工作的開展，促進(jìn)建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)和施工順利進(jìn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良好的建筑質(zhì)量。

3 綠色理念在住宅建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用

在應(yīng)用建筑材料時，必須堅(jiān)持適用性原則。減少使用的建筑材料是缺乏使用途徑的，進(jìn)而達(dá)到節(jié)省建筑材料的效果。在利用建筑材料時，主要是使用本地建筑材料，進(jìn)而達(dá)到循環(huán)使用建筑材料和保護(hù)環(huán)境的效果，并且能充分保障建筑材料的質(zhì)量。除此之外，必須將建筑材料對環(huán)境的影響減少到最小，同時減少能源消耗。在設(shè)計(jì)建筑時，所選擇的建筑材料必須符合建筑要求，最大限度使用最少的材料。遵循綠色建筑施工方案有效開展建筑，回收利用建筑垃圾，達(dá)到對建筑材料進(jìn)行循環(huán)利用的目的。在設(shè)計(jì)商務(wù)辦公室樓與商業(yè)綜合體時，擴(kuò)大普適性的空間，對隔斷功能進(jìn)行有效利用，確保整個空間的靈活性與可變性。

在住宅建筑設(shè)計(jì)過程中，必須注重應(yīng)用節(jié)約能源綠色設(shè)計(jì)理念。因此，在設(shè)計(jì)建筑時，必須重視建筑的朝向設(shè)計(jì)工作，注重窗墻比例設(shè)計(jì)的工作。針對建筑的屋面與外墻，應(yīng)落實(shí)好保溫措施。建筑的外窗使用節(jié)能的玻璃，并且在外窗的位置使用性能較高的遮陽物件，也能實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能效果，將空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)與照明系統(tǒng)合理利用好。此外，為實(shí)現(xiàn)建筑使用者生活熱水的需要，必須將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用好，比如，地源熱泵等新技術(shù)。在設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)時，利用自然通風(fēng)模擬的手段，充分優(yōu)化建筑幕開啟位置，并完善整個房屋的通風(fēng)情況，將綠色建筑技術(shù)的作用充分發(fā)揮好，達(dá)到節(jié)能的良好效果。

4 結(jié)語

綜上可知，在現(xiàn)代住宅建筑工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，各項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展時間不長，但是近些年來我國設(shè)計(jì)技術(shù)及其設(shè)計(jì)管理也獲得了巨大的發(fā)展和進(jìn)步。如果要做好住宅建筑工程設(shè)計(jì)與發(fā)展規(guī)劃，首要的問題就是如何選擇科學(xué)的設(shè)計(jì)技術(shù)，第二個關(guān)鍵性問題就是如何組織合理的設(shè)計(jì)管理。簡單來說，設(shè)計(jì)技術(shù)及其設(shè)計(jì)管理問題是在住宅建筑工程設(shè)計(jì)中必須解決的一大難題，當(dāng)前的技術(shù)水平能解決一般的設(shè)計(jì)技術(shù)問題，但同時也對其設(shè)計(jì)管理提出了更高的要求。因此，必須認(rèn)真全面分析好住宅建筑工程各項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)的問題，充分發(fā)揮其在設(shè)計(jì)管理中的重大意義，這對于整個住宅建筑工程行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展有重要作用。

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