時間：2023-03-01 16:30:36
序論：在您撰寫建筑模型論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
本文介紹一種狀態(tài)空間建筑熱模型降維方法，并用BTP程序模擬建筑熱過程。最后，文中給出實際氣候條件下建筑物內(nèi)逐時溫度，以驗證模擬結(jié)果。
關(guān)鍵詞：計算機(jī)程序建筑熱過程狀態(tài)空間模擬數(shù)學(xué)模型
Abstract
AmethodforreducingdimensionsofstatespacebuildingmodelispresentedinthispaperandthereducedbuildingmodelisusedinacomputerprogramBTPtosimulatethethermalbehaviourofbuildings.Finally,thehourlyindoorairtemperatureofaresidentialroomunderactualweatherconditionsisprovidedinordertoevaluatethemethod.
Keywords：computerprogramindoorairtemperaturemathematicalmodelstatespacesimulationthermalbehaviourofbuildings
1引言
狀態(tài)空間建筑建筑熱模型[1]采有現(xiàn)代控制論中"狀態(tài)空間"的概念，對多個房間的建筑物的熱過程列寫動態(tài)平衡方程，其中包括各圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的導(dǎo)熱，各表面與空氣之間的對流換熱，各表面之間的長波輻射，各房間之間的空氣流動以及室內(nèi)外遮陽等過程的細(xì)致描述。對于一個建筑物的動態(tài)熱過程，此模型表達(dá)為
（1）
式中，T為建筑物各圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面及其內(nèi)部節(jié)點和空氣節(jié)點的溫度構(gòu)成的向量，W為室外氣象參數(shù)（空氣溫度、太陽輻射等）和室內(nèi)熱源等擾量構(gòu)成的向量，C是熱容陣，A是熱導(dǎo)陣，B是邊界陣，它們都取決于建筑結(jié)構(gòu)熱物性，表示T對時間τ的導(dǎo)數(shù)。
某個房間的空氣溫度可以寫成：
(2)
式中m為熱擾量數(shù)，n為狀態(tài)空間維數(shù)，{φij}和{λi}分別是由矩陣A、B和C導(dǎo)出的系數(shù)向量序列和系數(shù)序列。利用（2）式可以很好地模擬室溫的動態(tài)過程，這已被子BTP程序[3]有用，并在實用中得到驗證。
在描述建筑物動態(tài)熱過程的諸多方法中，狀態(tài)空間能靈活方便地處理多個房間多個表面之間的耦合關(guān)系，各種熱邊界條件和各種熱擾量。而反應(yīng)系數(shù)法不能考慮各個表面之間的長波輻射，諧波反應(yīng)法在計算時必須先對各種熱擾量進(jìn)行Fourier分解。另外，狀態(tài)空間法可以取任意的模擬時間步長，大到1小時，小到幾秒鐘表，而有限差分法由于受算法穩(wěn)定性的限制只能限較小的時間步長。但是狀態(tài)空間法為保證模擬精度，單個房間的熱模型要求的維數(shù)一般不低于30，房間多時，維數(shù)不更大，因此要花不少CPU時間去完成（2）式的計算。為此，筆者在參考Cools等從的降維理論[2]的基礎(chǔ)上，提出一種實用可行的狀態(tài)空間建筑熱模型的降維方法，并用BTP程序模擬實際氣候條件下的典型結(jié)構(gòu)房間在建筑熱模型降維前后的室溫過程。結(jié)果表明，7維建筑熱模型的模擬結(jié)果與39維的模擬結(jié)果相當(dāng)一致，室溫最大誤差不大于0.1℃。因此，降維的狀態(tài)空間建筑熱模型可以廣泛應(yīng)用于建筑熱過程的研究。
2狀態(tài)空間建筑熱模型的降維過程
狀態(tài)空間建筑熱模型的降維實際上是先找出狀態(tài)空間中的主要節(jié)點，然后把其它節(jié)點集結(jié)到這些主要節(jié)點上，得到降維后的狀態(tài)空間建筑熱模型。
（3）
另一方面，各種熱擾量對各節(jié)點的作用強(qiáng)度不同，如取Wj（τ）為Dirac函數(shù)，則（2）式變成
（4）
于是，各節(jié)點對第j種熱擾量的響應(yīng)為
（5）
經(jīng)歸功一化處理，得到各種熱擾量對各節(jié)點的綜合作用強(qiáng)度為
（6）
其中，
（7）
因此，在模擬建筑熱過程時，只要選取綜合響應(yīng)強(qiáng)度大于δ（控制精度的常數(shù)，一般可取百分之幾）的節(jié)點作為主要節(jié)點。即選j1，j2，…，jq，使
Ei≥δ，i=j1，j2，…，jq(8)
綜合考慮以上兩方面，取{j1，j2，…，jq}與{j1，j2，…，jq}的交集作為主要節(jié)點，記它們相應(yīng)的為λi為λ*1，λ*2，…，λ*k,下面的工作是把其它節(jié)點集結(jié)到這些節(jié)點，也就是尋找{φij}，使
（9）
最小，經(jīng)類似最小二乘法的推導(dǎo)，從（9）式可得到
（10）
式中，
…………………………
通過以上分析，可以把n維建筑熱模型降到k維，且k＜＜n。
3例子與分析
采用BTP程序計算實際氣候條件下一棟磚混結(jié)構(gòu)建筑物中間層一個南向房間的動態(tài)室溫，選擇的房間的內(nèi)部尺寸（m）為2.7×4.8×3.6，只有一面外墻和一個單層外窗，外墻為370mm磚墻，內(nèi)抹灰18mm；內(nèi)墻為240mm磚墻，兩側(cè)抹灰18mm；樓板為30mm水泥砂漿+120mm空心樓板+10mm石灰砂漿；室內(nèi)換氣次數(shù)為1h-1，室內(nèi)自由得熱量為3.8W/m2，該房間與其上下左右四個房間具有對稱的熱邊界條件。
表1狀態(tài)空間建筑熱模型中的節(jié)點及其時間常數(shù)和響應(yīng)強(qiáng)度iτi/minEi/%iτi/minEi/%
*13.94.52110.30.1
2965.40.32234.60.6
380*23301.34
*45176.231.62414.60
57.902511.90.2
620.20263.60
711.60*274.42
8101.20.4289.90
98.402963.90.2
1024.10.83018.10.3
11903158.90
1254.60.13232.30
*1314.41.13311.70
*14227.21.534150.90
157.103520.90.2
163.603613.60.5
1790371.20
18715.50383.316
1931.40392.935.3
209.20.1
表1給出39維的建筑熱模型的節(jié)點時間常數(shù)和響應(yīng)強(qiáng)度，可以看出節(jié)點之間的時間常數(shù)相關(guān)最大為4300倍，只有8個節(jié)點的響應(yīng)強(qiáng)度大于1%，而它們竟占所有節(jié)點響應(yīng)強(qiáng)度的96%，圖1給出5月21～30日倫敦郊外的逐時外溫和水平面太陽輻射過程，圖2給出該房間用降維前（39維）和降維后（7維，取τ*為3min，δ為1%）的建筑熱模型模擬出的5月25～30日之間的室溫過程，從圖2可以看出兩種模擬室溫相當(dāng)一致，最大誤差不大于0.1℃。如果用4維（取τ*為12min，δ為1%）建筑模型去模擬室溫，那么最大誤差為0.5℃左右。因此，為保證室溫模擬精度，也不能把狀態(tài)空間建筑熱模型的維數(shù)降得太低，否則，無法真實反應(yīng)室內(nèi)外各種熱擾量作用下的建筑熱過程。
圖1室外空氣溫度與水平面太陽輻射
圖2不同維數(shù)建筑熱模型模擬得到的室溫過程
4結(jié)論
狀態(tài)空間建筑熱模型可以在基本保證模擬精度要求的條件下大大降低維數(shù)，從而在保證模擬精度的同時節(jié)省CPU的時間。一般單個房間的狀態(tài)空間建筑熱模型降到10維左右，具體取決于實際建筑物結(jié)構(gòu)各種熱擾量變化情況，以及模擬時所取的時間步長。通過合理選擇具有合適時間常數(shù)和響應(yīng)強(qiáng)度的節(jié)點，可以控制建筑熱模型的維數(shù)，從而實現(xiàn)模擬精度與模擬時間的最優(yōu)化。
5參考文獻(xiàn)
1JiangYi.State-spacemethodforthecalculationofair-conditioningloadsandthesimulationofthermalbe-haviouroftheroom.ASHRAETrans.1981,88(2):122～132.
2CCools,RGicquel,FPNeirac.Identificationofbuildingreducedmodels.Applicationtothecharacterizationofpassivesolarcomponents.IntJSolarEnergy.1989,7:127～158,257～277.
建設(shè)設(shè)計參數(shù)可以使用模型進(jìn)行分析，步驟如下：一是確定系統(tǒng)的分析模式，排列好系統(tǒng)中的所有元素，將系統(tǒng)中各個元素之間的區(qū)別與聯(lián)系理順；二是根據(jù)不同元素之間的關(guān)系，構(gòu)建元素關(guān)系網(wǎng)，利用網(wǎng)絡(luò)圖表明確其內(nèi)部之間的邏輯關(guān)系。要想將關(guān)系網(wǎng)內(nèi)部元素的聯(lián)系整理清楚，就必須對每個設(shè)計參數(shù)之間的聯(lián)系進(jìn)行細(xì)致的分析和研究，研究時可以根據(jù)建筑工程學(xué)、結(jié)構(gòu)工程學(xué)以及其他建造工程學(xué)進(jìn)行具體的分析，根據(jù)不同的理論依據(jù)，找出其內(nèi)在的聯(lián)系，進(jìn)而進(jìn)行整體的分析和研究；三是建立要素關(guān)系網(wǎng)，利用元素之間的聯(lián)系和不同建立的網(wǎng)絡(luò)圖，分析和整理出系統(tǒng)內(nèi)部之間各要素的鄰接矩陣，為之后的計算奠定基礎(chǔ)；四是相關(guān)數(shù)據(jù)按照要素的鄰近矩陣進(jìn)行計算；第五，可達(dá)矩陣具有鮮明的層次，層次的排列由元素的組合以及個數(shù)決定，含元素最多的排在整個可達(dá)矩陣的左邊第一位，從左往右以此類推[3]；第六，由于元素之間存在著聯(lián)系和差異，因此每個元素不僅具有層級關(guān)系，還相互之間互相影響和制約。如圖1所示為各個元素之間的關(guān)系圖。
2構(gòu)建模型的分析與討論
參數(shù)與參數(shù)之間的聯(lián)系非常緊密，每個參數(shù)的設(shè)計和計算都需要嚴(yán)格的進(jìn)行，如果其中的某個參數(shù)有所變化，那么其他的設(shè)計參數(shù)也會隨之產(chǎn)生變化，從而對工程造價有所影響。例如在進(jìn)行墻體設(shè)計時，雖然墻體的工程造價所占比重比其他工程造價所占比重高，但是也會受到其他參數(shù)的影響，如果在進(jìn)行工程總造價的計算時單是將墻體的數(shù)據(jù)作為主要的造價因素進(jìn)行考量顯然是片面的、不合理的。因此根據(jù)對ISM模型進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，對造價影響越高的參數(shù)，往往都是最高層級的參數(shù)[4]。在整個工程項目的決策階段，設(shè)計參數(shù)可以按照建設(shè)的施工規(guī)模利用分析模型進(jìn)行預(yù)算，計算出設(shè)計方案后，得到結(jié)構(gòu)形式、平面結(jié)構(gòu)、建筑層數(shù)等方面的相關(guān)資料，這些資料可以幫助細(xì)化估算的內(nèi)容，使其結(jié)果更為準(zhǔn)確。
3對ISM的多元線性回歸的分析以及計算
研究所使用的工程項目為十八個小高層住宅樓，其相關(guān)的價格信息都有具體的參考數(shù)值，住宅樓位于市區(qū)，樓層的結(jié)構(gòu)多以鋼筋混凝土剪力墻為主，樓層定為9到19層之間，因此可以選擇2到18號住宅樓來進(jìn)行研究分析，分析方式為多元線性回歸分析，由該方法得多回歸的方程式，然后利用1號住宅樓來進(jìn)行方程式的檢驗。方程式中Y代表因變量，表示建筑安裝單方造價，而X1到X6代表自變量，分別表示為X1：建筑規(guī)模，X2：建筑總高度，X3：建筑周長指標(biāo)（平面形狀），X4：樓層層數(shù)，X5：樓層層高，X6：戶型；因此方式是可表示為：Y=b+b1X1+b2X2+b3X3+b4X4+b5X5+b6X6其中b為常量，b1、b2、b3、b4、b5、b6為系數(shù)。除此之外還需要用Excel表格對具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，如2到18號住宅樓的多元性回歸分析，其中Y所代表的是工程單位面積造價，X所表示的是各類設(shè)計參數(shù)，如表1。由于F=9.59×10-8低于0.001，有比較明顯的回歸。經(jīng)計算工程的估算造價為2173（元•m-2），實際造價為2221（元•m-2）。估算偏差為48元•m-2。由此可知，利用ISM和多元回歸分析的措施建立估算模型非常容易，并且估算誤差在5%以內(nèi)。如果使用普通的方法造價誤差只能控制在5%左右。因此，使用模型計算的到的造價估算偏差是合理的。除此之外，還需要注意的是對參數(shù)之間的客觀分析。在進(jìn)行多元回歸模型的分析和研究時，可以將多一些的參數(shù)作為自變量進(jìn)行參考，這種方法可以幫助工程進(jìn)行詳細(xì)的造價分析和研究，從而計算出更為準(zhǔn)確的數(shù)值。應(yīng)用回歸分析方法的前提條件是保證每個自變量具有自己的獨立性，但是在實際的工程施工過程中，各自變量之間是有聯(lián)系的，不可能完全獨立于其他自變量而存在，因此所要側(cè)重的重點則改為對影響程度較大的自變量進(jìn)行研究。在ISM模型的基礎(chǔ)之上，研究、分析了影響工程造價的相關(guān)參數(shù)，這類參數(shù)的相互之間影響程度較小，不會產(chǎn)生嚴(yán)重的制約效果，因此在很大程度上保證了工程造價計算的精確性和穩(wěn)定性，具有良好的估算效果，方便人們在工程前期使用。由于建筑各類設(shè)計參數(shù)之間的相互變化會影響到工程造價的結(jié)果，因此可以利用這一特點對參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化的分層，得出結(jié)論為處在越高層級的設(shè)計參數(shù)對工程造價的影響就會越高[5]。而經(jīng)過實踐證明，在整個住宅建筑施工中，包括建筑外觀、建筑高度、建筑規(guī)模在內(nèi)的很多參數(shù)都會對工程的施工成本造成較大的影響。結(jié)合解釋結(jié)構(gòu)模型與多元回歸分析法進(jìn)行參數(shù)的確定，通過實例證明，自變量的選擇要想保證科學(xué)合理，就必須選擇對工程造價影響大的參數(shù)，并且在估算模型上也要進(jìn)行選擇，這樣做的目的是為了確保工程估價的精準(zhǔn)度和效率。在進(jìn)行參數(shù)確定時，需要對“解釋結(jié)構(gòu)模型+多元回歸分析模型”中所有參數(shù)進(jìn)行全面的分析、研究，明確參數(shù)之間的聯(lián)系和不同，分清楚參數(shù)之間的先后關(guān)系和主次地位，整體設(shè)計原則也要符合客觀實際。
4結(jié)論
根據(jù)我們近幾年的觀察與調(diào)研，如今的建筑學(xué)專業(yè)新生有幾個顯著的特點。（1）90％以上的學(xué)生沒有美術(shù)功底，這樣他們對于圖形的構(gòu)成與立體空間變現(xiàn)能力要顯得薄弱一些。（2）大部分的學(xué)生動手能力非常差，比如每一次的模型制作時都有同學(xué)不小心，比如把材料切歪或者切到手指。（3）相關(guān)知識欠缺，對于建筑的構(gòu)成、建筑的結(jié)構(gòu)材料方面的知識基本是空白。（4）缺乏創(chuàng)新性的思維，一直以來很多學(xué)生只是會單一的模仿，很少學(xué)生有獨立思考問題的習(xí)慣與能力。針對這些環(huán)節(jié)，我們設(shè)置了四個新的課題，通過四個課題的訓(xùn)練使初入建筑專業(yè)的學(xué)生可以克服一些學(xué)習(xí)建筑學(xué)的困難，迅速提高自身的專業(yè)能力。下面我們逐個分析各個課題。課題一是“造型與主題模型”，本課題的任務(wù)就是讓學(xué)生用熱線切割機(jī)來切割泡沫乙烯材料，切割出方塊、三角、圓等形狀的成品。然后固定粘貼在A3大小的底板上，布置的方式由學(xué)生自行考慮決定，構(gòu)成以美觀悅目為原則。最后給自己的作品定義一個主題。本課題的目的就是：（1）使學(xué)生熟悉模型制作工具和機(jī)械的使用，特別是對熱線切割器的使用。通過熱線切割器對泡沫苯乙烯材料進(jìn)行的切割練習(xí)，是針對今后的模型制作中方案階段的研究模型以及主體建筑的周圍模型制作的一項基本訓(xùn)練。（2）利用切割出的成品進(jìn)行立體構(gòu)成訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生掌握運用形態(tài)構(gòu)成的一些基本方法，提高學(xué)生的構(gòu)圖與審美能力。課題二是“結(jié)構(gòu)與受力模型”，本課題是第一個課題的延續(xù)，而采用的材料有所改變，要求學(xué)生了解各種材料的性能，同時了解第一個課題模型的結(jié)構(gòu)與受力。第二個課題改變了模型制作材料，不再用泡沫乙烯材料了，同時要考慮構(gòu)造物的支撐等機(jī)構(gòu)問題，所以增加了制作難度。這個模型的制作使學(xué)生開始思考自己第一個模型的結(jié)構(gòu)，開始研究材料與材料的連接和支撐等受力問題，同時也讓他們?nèi)ふ腋嗟牟牧?，了解這些材料的特性。第三個課題“肌理與色彩模型”，這也是第二個課題的延續(xù)。我們讓學(xué)生專注于材質(zhì)與色彩的研究，同時也讓學(xué)生專注于空間的研究，因為這個課題更為具體，可能是一座小型建筑，可能是一個小空間的室內(nèi)。這個模型是更為精細(xì)的模型制作階段，課題的目的就是讓學(xué)生發(fā)揮想象力，尋找更多的模型制作材料，研究材料的肌理與色彩。最后一個課題是我們一直沿用的“建筑成果模型制作”課題，該課題是以建筑大師的作品為題材，偏重于現(xiàn)代建筑，讓學(xué)生做一個完整的成果展示模型，包括建筑所處的周邊環(huán)境制作。該課題的特點是：我們盡量讓學(xué)生選擇規(guī)模不是很大的建筑，比如柯布西耶的“薩伏伊別墅”、賴特的“流水別墅”、密斯的“巴塞羅那世博會德國館”等；并且我們安排學(xué)生分組完成最終成果模型，他們中有的同學(xué)可以查資料，有的同學(xué)可以準(zhǔn)備材料，然后大家一起共同完成，在制作過程中他們體會了團(tuán)體合作的工作方式，這對他們將來的設(shè)計競賽和走向工作崗位都有很大的幫助。在一年級的第二學(xué)期，我們的建筑設(shè)計課程中有了較小的建筑設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生開始應(yīng)用各種表現(xiàn)方法，而模型表現(xiàn)是使用最多的一種，因為它非常直觀。這使學(xué)生從建筑的結(jié)構(gòu)、材料、空間以及建構(gòu)都有所了解，對建筑設(shè)計的理解也從模糊變得越來越清晰。我們的模型制作環(huán)節(jié)，的確讓學(xué)生在最短的時間內(nèi)掌握了建筑抽象思維的方法并且開始了建筑設(shè)計入門。
二、建筑模型教學(xué)改革的要點及教改成果
本次建筑模型改革的要點就是實現(xiàn)開創(chuàng)性的教學(xué)，我們并沒有完全讓學(xué)生去單純模仿。改革主要是針對建筑學(xué)一年級新生的，我們調(diào)研了很多優(yōu)秀院系建筑學(xué)專業(yè)的教學(xué)方法，不斷完善整合，最終成為建筑模型教學(xué)中自己的特色。我們同時在二年級的設(shè)計課進(jìn)行了細(xì)致的觀察，我們發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生對建筑設(shè)計學(xué)茫然無措，不知從何下手。這些學(xué)生一年級時單純的注重制圖、表現(xiàn)訓(xùn)練，注重在二維圖紙上反復(fù)推敲三維空間，沒有經(jīng)過一個完整設(shè)計制作過程。顯然，通過模型制作過程的安排，學(xué)生設(shè)計能力會提高顯著。學(xué)生也普遍反映建筑模型對他們的空間構(gòu)成、形體造型及功能組織都有著融會貫通的作用，從而對建筑設(shè)計中的重點和難點都有深刻的理解。本次研究要點如下：要點一，三維空間的認(rèn)知；要點二“，結(jié)構(gòu)關(guān)系的表達(dá)”；要點三“，色彩與材質(zhì)的表現(xiàn)”。模型制作課程中強(qiáng)調(diào)三個要點，也就是培養(yǎng)學(xué)生的“三維空間的認(rèn)知”、“結(jié)構(gòu)關(guān)系的表達(dá)”以及“色彩與材質(zhì)的表現(xiàn)”能力，我們并沒有教學(xué)生如何做設(shè)計，而是通過模型制作過程讓學(xué)生知道該怎樣去思維去辨別建筑的結(jié)構(gòu)以及材料的質(zhì)感和色彩的搭配。這種潛移默化的教學(xué)方式，使學(xué)生理解到設(shè)計并非是片面去模仿與抄襲。二年級的設(shè)計課程中，我們要求學(xué)生制作“工作模型”，通過制作“工作模型”的推敲過程，空間環(huán)境的認(rèn)知，使學(xué)生對建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)關(guān)系認(rèn)識得更為清晰，同時也可以研究建筑材料的色彩與質(zhì)感。這次教改的成果很顯著，具體表現(xiàn)有以下幾點：（1）學(xué)生的動手能力增強(qiáng)，更能注重模型制作，模型制作質(zhì)量越來越好。（2）學(xué)生的思維完全被解放，從他們二年級的作品中我們發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案大多比較靈活，打破了以往的保守思維。（3）建筑設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)課程中表現(xiàn)能力有所提高，特別是構(gòu)圖能力。
三、探討建筑模型制作的發(fā)展方向
通過這次教學(xué)內(nèi)容的改革，我們發(fā)現(xiàn)了如何通過模型制作來培養(yǎng)專業(yè)新生對設(shè)計思維的理解，同時我們?nèi)〉昧艘欢ǖ某晒?，也明確了將來的發(fā)展方向。我們將同一屆學(xué)生的二年級的設(shè)計課成績與學(xué)生的一年級的模型成績比較發(fā)現(xiàn)，擁有過硬的模型制作素質(zhì)的學(xué)生，在設(shè)計課的表達(dá)能力與表現(xiàn)能力、綜合能力上都比較強(qiáng)，設(shè)計思維能力更要比其他同學(xué)高出一籌。模型制作基礎(chǔ)課程的將來如何發(fā)展？該課程的存在是否有必要？課題小組教師與其他專業(yè)教師進(jìn)行了多次交流后，得出的結(jié)論是：該課程的課時雖然只有32學(xué)時，但是的確也占用了學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)時間，應(yīng)節(jié)約課時讓沒有模型制作經(jīng)驗的學(xué)生在短時間內(nèi)成熟起來；我們可以通過專題講座的形式來進(jìn)行模型制作的教學(xué)，同時在設(shè)計課程中穿插模型制作，讓學(xué)生一邊做設(shè)計一邊做模型。在一年級“學(xué)科導(dǎo)論”課程教學(xué)中設(shè)立一個“造型與表達(dá)”的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生接觸各種模型制作材料與制作方法，同時又能發(fā)揮自己的創(chuàng)意，這樣的教學(xué)內(nèi)容更具特色。同時我們也可以每年舉行一屆模型制作比賽，讓學(xué)生主動參與模型制作，并且將模型實驗室對學(xué)生開放，學(xué)生可以在專業(yè)人員的指導(dǎo)下隨時進(jìn)行模型的制作。
四、結(jié)語
對初涉城市規(guī)劃理論的建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生而言，傳統(tǒng)的“教師講授理論，學(xué)生被動學(xué)習(xí)”教學(xué)模式存在諸多弊端，不利于學(xué)生對知識的理解與吸收，能力得不到提升。
（一）專業(yè)課程間缺乏聯(lián)系
在學(xué)習(xí)城市規(guī)劃學(xué)相關(guān)知識時，建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生面臨著從建筑設(shè)計思維到規(guī)劃設(shè)計思維的轉(zhuǎn)換，但一些院校在設(shè)置城市規(guī)劃原理這一理論課程與居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計這一設(shè)計課程時，在時間上沒有良好的銜接，導(dǎo)致學(xué)生理論知識與方案設(shè)計脫節(jié)，較難領(lǐng)會城市規(guī)劃設(shè)計的思維模式和工作方法。加之設(shè)計尺度和規(guī)模的變化以及限制因素的增多，使學(xué)生在居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計的過程中考慮不全面，難以在建筑密度、容積率等規(guī)劃技術(shù)指標(biāo)與實際空間之間建立正確的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)計缺乏科學(xué)性與合理性。
（二）專業(yè)課程與關(guān)聯(lián)課程間缺乏聯(lián)系
在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師往往注重對建筑學(xué)和城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)科理論的講授，缺少對相關(guān)知識（經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境、公共管理等）的啟發(fā)性引導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)不夠系統(tǒng)、學(xué)習(xí)與實踐聯(lián)系不夠緊密、片面注重圖紙表達(dá)與圖面效果，而非思考解決問題的方法。居住用地在城市中占有很大的比例，居住區(qū)與城市的經(jīng)濟(jì)、社會、文化、環(huán)境等多種因素都相互影響、相互作用，但傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往拋開城市論小區(qū)，忽視小區(qū)與周邊地區(qū)與設(shè)施的互動和影響關(guān)系，導(dǎo)致學(xué)生缺乏整體與區(qū)域意識。
（三）封閉的教學(xué)模式與實踐缺乏聯(lián)系
封閉的教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生在居住區(qū)規(guī)劃中不了解房地產(chǎn)項目的開發(fā)及市場需求，出現(xiàn)不重視住宅選型、戶型與居住區(qū)定位不匹配，容積率設(shè)定與地段實際情況相差甚遠(yuǎn)等問題。學(xué)生主觀地認(rèn)為城市規(guī)劃方法是定型化、工程性的，而實際上城市規(guī)劃兼具工程藝術(shù)和公共管理性質(zhì)，是一個長期的過程，城市規(guī)劃方法也是隨著社會的發(fā)展而不斷成熟深化，與政府政策、經(jīng)濟(jì)形勢以及社會需求密切相關(guān)，與人的思想與行為模式密切相關(guān)。因此，對已建成的居住小區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)研具有重要意義，學(xué)生通過主動的、有針對性的調(diào)研，可以了解到與居住區(qū)規(guī)劃相關(guān)的經(jīng)濟(jì)、政治和社會環(huán)境等知識，對居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計起到指導(dǎo)作用。
二、教學(xué)模式改革對策
基于時代的發(fā)展及城市規(guī)劃的學(xué)科特點，針對建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計這門課程所出現(xiàn)的問題和傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，筆者總結(jié)出開放性、系統(tǒng)性、多樣性的教學(xué)模式。
（一）增強(qiáng)課程的開放性
課程內(nèi)容的開放性。在實際的城市規(guī)劃項目中，從立項到實踐，一般包括項目策劃、方案設(shè)計、方案實施等階段，在傳統(tǒng)教學(xué)中往往注重方案設(shè)計而忽視其他階段。因此，應(yīng)在課程設(shè)置中增加初步調(diào)研、專題調(diào)研、模擬方案評審等內(nèi)容，與方案設(shè)計階段相銜接，有助于學(xué)生快速地從建筑設(shè)計向城市規(guī)劃設(shè)計轉(zhuǎn)換，初步掌握城市規(guī)劃的工作程序和方法。課程組織的開放性。城市規(guī)劃設(shè)計與建筑設(shè)計不同，往往需要多人協(xié)作與獨立思考相交替，因此方案設(shè)計過程宜采用集中—分散—集中的方式，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)歷資源整合—獨立思考—思想碰撞—回顧思考的過程，從而達(dá)到有效學(xué)習(xí)。同時，在這一過程中，安排建筑設(shè)計理論、城市規(guī)劃設(shè)計不同學(xué)科方向的研究生參與本科生課堂教學(xué)輔導(dǎo)，以增加不同專業(yè)、不同年級間學(xué)生的交流，從而加強(qiáng)本科生的學(xué)習(xí)效果。
（二）增強(qiáng)課程的系統(tǒng)性
針對專業(yè)課程與關(guān)聯(lián)課程間缺乏聯(lián)系的問題，應(yīng)從縱向和橫向兩方面增強(qiáng)課程的系統(tǒng)性。在縱向上，教師應(yīng)從宏觀到微觀講授不同層面城市規(guī)劃的編制過程和內(nèi)容，使學(xué)生有意識地考慮在實際項目中可能出現(xiàn)的影響和限制因素。在橫向上，應(yīng)建立以設(shè)計類課程為主干，以理論類、技術(shù)類和藝術(shù)類等關(guān)聯(lián)課程為輔助的教學(xué)系統(tǒng)。在設(shè)計課程中引入社會學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)等與本學(xué)科密切相關(guān)的課程，引導(dǎo)學(xué)生在居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計中針對不同區(qū)位、不同社會階層、不同人群的居住需求進(jìn)行綜合考慮，使學(xué)生掌握立足于城市經(jīng)濟(jì)、社會、文化環(huán)境，統(tǒng)籌公共利益與市場需求的設(shè)計方法。此外，將城市規(guī)劃原理授課時間由原來的大三上學(xué)期調(diào)到大三下學(xué)期，與大四上學(xué)期的居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計課程相銜接。做到內(nèi)容講授的系統(tǒng)性，逐步加強(qiáng)學(xué)生的城市設(shè)計意識，提高學(xué)生協(xié)調(diào)群體建筑與城市空間、理論聯(lián)系實際的能力。
（三）增強(qiáng)教學(xué)方式的多樣性
知識傳播途徑的多樣性。在信息快速傳播的今天，學(xué)生可以從不同渠道獲取知識，教學(xué)過程逐漸體現(xiàn)出數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多媒體化等特點，這打破了教師對學(xué)生進(jìn)行單向傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)傳播方式，建立“以學(xué)生為主體、以教師為引導(dǎo)”的新型教學(xué)模式。筆者通過建立固定流平臺和永久性共享平臺，打破時間和地點的限制，增加師生間的交流。固定流平臺：在課程初期，教師利用三到四個課時結(jié)合設(shè)計任務(wù)書對理論知識進(jìn)行系統(tǒng)性講授，接著每周利用一天或半天時間用于學(xué)生的階段性方案匯報和討論。永久性共享平臺：把建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生以班級、年級分成不同單元，將學(xué)生優(yōu)秀作品、案例和專題研究儲存到移動硬盤或光盤中，使每個學(xué)生都可以對已有成果進(jìn)行有效利用，為今后建立網(wǎng)絡(luò)硬盤做準(zhǔn)備。教學(xué)手段的多樣性。教與學(xué)類似于將知識輸送和接收的過程，教學(xué)手段相當(dāng)于運送知識的交通工具，不同工具的傳輸效果不同，因此應(yīng)采取換乘式教學(xué)法提高教學(xué)質(zhì)量。即在一門課程的不同階段采用一種或多種教學(xué)手段，讓學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行理解、體驗、交流、論證與研究，從而打破被動灌輸?shù)膫鹘y(tǒng)教學(xué)方式。教學(xué)手段的選擇因教學(xué)階段的不同具有較強(qiáng)的針對性，能使學(xué)生快速吸收和運用知識，并增強(qiáng)學(xué)生的動手、動腦和創(chuàng)新能力，進(jìn)而提高學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位和綜合素質(zhì)。
三、開放性、系統(tǒng)性、多樣性教學(xué)模式的實踐
在居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計的課程實踐中，筆者將開放性、系統(tǒng)性、多樣性的教學(xué)模式進(jìn)行多次實踐，取得了好的教學(xué)效果。就居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計課程來說，教學(xué)過程分為課堂講授、小組調(diào)研、快題設(shè)計、小組匯報及規(guī)劃設(shè)計五個階段，筆者將案例式教學(xué)法、碰撞式教學(xué)法、體驗式教學(xué)法、互動式教學(xué)法、研究式教學(xué)法與各個教學(xué)階段進(jìn)行交替和結(jié)合（表1），后四個階段采用分組的方式進(jìn)行，分組的人數(shù)采用4－1－4－2人的組合形式，即學(xué)生4人完成一份調(diào)研作業(yè)及調(diào)研匯報、1人完成快題設(shè)計、2人完成一份居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計方案，這種有分工有協(xié)作的分組學(xué)習(xí)方式，既能促進(jìn)學(xué)生獨立思考，又加強(qiáng)了學(xué)生間相互交流的機(jī)會。在課堂講授階段，教師首先對比講解前沿理論與傳統(tǒng)理論，在此基礎(chǔ)上引用經(jīng)典案例做針對性講解，期間設(shè)定多個問題讓學(xué)生思考、討論，促進(jìn)教師與學(xué)生、學(xué)生之間的互動，激發(fā)學(xué)生主動思考、質(zhì)疑及語言表達(dá)的能力。如關(guān)于建筑高度、建筑密度和容積率三者內(nèi)在的聯(lián)系問題，通常只有在具有工作經(jīng)驗之后才能有較深入的理解。教師在案例講解過程中，通常會提出類似這樣的問題讓學(xué)生討論，并引導(dǎo)其在案例調(diào)研的過程中進(jìn)行論證和體驗。在學(xué)生對居住區(qū)規(guī)劃的理論知識有了系統(tǒng)的了解后組織學(xué)生進(jìn)行初步調(diào)研。在初步調(diào)研階段，教師在擬定設(shè)計任務(wù)書的同時擬定調(diào)研任務(wù)書，要求學(xué)生針對當(dāng)前商品住房供應(yīng)市場的實際情況進(jìn)行調(diào)研，學(xué)習(xí)房地產(chǎn)開發(fā)項目策劃及項目評估（包括如何看待地段區(qū)位條件、對地塊出房率的期待、房產(chǎn)營銷策略與賣點）。學(xué)生在實際調(diào)研與項目評估的基礎(chǔ)上進(jìn)行市場定位預(yù)測，根據(jù)項目區(qū)位、交通現(xiàn)狀，預(yù)測居住區(qū)入住人群及入住強(qiáng)度。以初步調(diào)研作為基礎(chǔ)，學(xué)生在方案設(shè)計時將居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計與住宅建筑設(shè)計、公共建筑設(shè)計相結(jié)合，設(shè)計與入住人群的需求相適應(yīng)的住宅戶型、配套公共服務(wù)設(shè)施、公共綠地與公共交往空間。學(xué)生通過對房地產(chǎn)開發(fā)的項目策劃和評估過程的學(xué)習(xí)，可以彌補(bǔ)封閉課堂講授的不足，在方案構(gòu)思過程中目標(biāo)明確、腳踏實地。通過課堂講授及初步調(diào)研，學(xué)生的思維方式從建筑設(shè)計轉(zhuǎn)換到規(guī)劃設(shè)計，對于一些有關(guān)尺度或較難理解（如無障礙設(shè)計、停車場及公共交往空間的專題）的問題，教師引導(dǎo)學(xué)生采用搜集、測量、問卷調(diào)查、體驗等方式進(jìn)行專題研究。在中國礦業(yè)大學(xué)（北京）的無障礙專題研究中，學(xué)生采用體驗盲人、盲人按摩院問卷調(diào)查的方式對盲人的生活便利性和公共設(shè)施配置情況進(jìn)行調(diào)研，了解到盲道位置的合理性設(shè)置、盲道在交通復(fù)雜地段的安全性等內(nèi)容；在停車場設(shè)計專題中，學(xué)生把立體停車和殘疾人停車作為一個重要關(guān)注點進(jìn)行研究，通過親身體驗，了解停車位設(shè)置的合理尺度，通過立體停車的調(diào)研和立體停車的軟件模擬學(xué)會合理設(shè)置立體停車；在公共交往空間專題研究中，學(xué)生體驗到部分規(guī)劃設(shè)計的不完美性和居民對公共空間改進(jìn)的自發(fā)性，從而主動思考并調(diào)整自己的設(shè)計方法。專題研究既提高了學(xué)生對社會問題認(rèn)識的敏銳性與對設(shè)計把握的全面性，也能令學(xué)生主動將理論研究與方案設(shè)計相結(jié)合。當(dāng)學(xué)生對房地產(chǎn)開發(fā)的流程以及居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計的要點有了一定的掌握，能夠依據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求和自己的理解做出一套完整的居住區(qū)設(shè)計方案后，在快題階段，學(xué)生通過獨立設(shè)計對自己的掌握情況做出初步檢驗。之后由教師組織模擬評審，分小組進(jìn)行調(diào)研及快題匯報，教師和其他同學(xué)進(jìn)行點評，由此來完善學(xué)生的知識體系和快速設(shè)計能力。最后，學(xué)生兩人一組完成一份規(guī)劃設(shè)計方案，此時的方案較為成熟和完善。
四、結(jié)語
自達(dá)爾文進(jìn)化論產(chǎn)生之后，大量相關(guān)的邊緣學(xué)科應(yīng)運而生，如：進(jìn)化認(rèn)識論、社會生物主義思想、進(jìn)化論生態(tài)學(xué)等等。這些廣義進(jìn)化的思想在生物和社會兩個層面上對人類知識的許多疑問作了探索性的研究，對人類文化各方面造成了廣泛而深遠(yuǎn)的影響。但總的說來，進(jìn)化論在建筑學(xué)領(lǐng)域還鮮有作為，這一方面可以歸咎于建筑學(xué)的學(xué)科特殊性，另一方面也反映了人們對它的忽視。關(guān)于廣義進(jìn)化論，一個相對科學(xué)的定義是：“在達(dá)爾文進(jìn)化論基礎(chǔ)上強(qiáng)化了評價系統(tǒng)的認(rèn)識論?！边_(dá)爾文進(jìn)化論的理論核心是“變異”、“選擇”。相對來說，生物性選擇的過程涉及到的評價機(jī)制比較簡單，但廣義進(jìn)化的評價判斷系統(tǒng)則復(fù)雜得多。也正因為如此，它可以在更廣的范圍用來分析社會進(jìn)化、文化進(jìn)化等，也可以在更微觀的范圍內(nèi)研究認(rèn)知思維的機(jī)制。有了這樣的基本認(rèn)識，通過分析建筑學(xué)的廣義進(jìn)化特征將有助于我們建立正確的工程認(rèn)識觀。
一建筑學(xué)的“非”進(jìn)化性脫胎于自然科學(xué)的進(jìn)化論從它拓寬疆土的一開始就受到頑強(qiáng)“狙擊”，在藝術(shù)和宗教領(lǐng)域更是如此。的確，宗教排斥變異，藝術(shù)以變異求存，藝術(shù)領(lǐng)域不存在穩(wěn)定的、明確的價值觀，在不同的藝術(shù)形式和藝術(shù)風(fēng)格之間我們通常難斷優(yōu)劣。藝術(shù)和宗教都顯現(xiàn)出某種“非”進(jìn)化性，這是進(jìn)化論介入建筑學(xué)的一個難點。然而，這其中又有所區(qū)別。宗教在它的體系成熟之后就保持著超常的恒定，而藝術(shù)在創(chuàng)新過程中不斷建構(gòu)著自己的系統(tǒng)。因此，如果說宗教不具有進(jìn)化性的話，對藝術(shù)我們就不應(yīng)妄言了。更何況，建筑學(xué)兼?zhèn)淇茖W(xué)與藝術(shù)兩類學(xué)科的特點。“建筑學(xué)非進(jìn)化性”還來源于“進(jìn)化”與“進(jìn)步”這兩種概念的混淆。“進(jìn)步”概念源于亞里士多德，它斷言萬事萬物向著自我完美的或是由低級向高級的方向發(fā)展，這是一種典型的“目的論”。由于它不能解釋創(chuàng)造力的來源，現(xiàn)代科學(xué)已拋棄了目的論。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳飳W(xué)者十分注意區(qū)分“進(jìn)化”與“進(jìn)步”概念的不同含義。這啟示我們，建筑上的每一次“變化”都昭示著新事物的出現(xiàn)，但這并不意味它更高級。比如說，我們很難說現(xiàn)代主義建筑就比古典主義建筑高級，只能說它在某些功能方面更加適合于現(xiàn)代生活方式的要求。我們也很難說解構(gòu)主義建筑思想比現(xiàn)代派建筑思想更加高級，也只能說他更加適合于當(dāng)代大眾心理的需求。因此，如果說在生物學(xué)上“進(jìn)化”與“進(jìn)步”的概念可能重疊的話，在建筑學(xué)上的進(jìn)化概念就不一定具有進(jìn)步的含義了。
二軟、硬結(jié)構(gòu)模型對設(shè)計思維的啟示!模型的思想廣義進(jìn)化倚重的模型策略針對的是機(jī)器工作的創(chuàng)造性問題，它使用了一些“地形圖模型”、“軟、硬結(jié)構(gòu)模型”等理論模型的方法對許多自然或文化現(xiàn)象作出了有益的探討。它希望這些以進(jìn)化論為基礎(chǔ)的模型能代替以“符號主義”和“連接主義”為基礎(chǔ)的機(jī)器模型，從而創(chuàng)造人工智能，實現(xiàn)人機(jī)對話。這種研究方法值得我們借鑒。樹立模型分析的方法對于建筑學(xué)這種帶有模糊判斷性質(zhì)的學(xué)科來說，不失為一種良好的分析方法。它不僅使我們的分析過程更加直觀，還可以通過定量的數(shù)據(jù)得出更加明確的結(jié)論，并用以指導(dǎo)創(chuàng)造性的設(shè)計實踐工作。"軟、硬結(jié)構(gòu)模型趙南元先生在《認(rèn)知科學(xué)與廣義進(jìn)化論》中提出的軟、硬結(jié)構(gòu)理論的基本思路是：在人的認(rèn)知過程和社會科學(xué)中存在著“自舉”現(xiàn)象，即前一級的成果對后一級的成果有制約作用，它們是“自我表述系統(tǒng)”（圖!）。自我表述系統(tǒng)必須包括相互作用的軟、硬兩部分結(jié)構(gòu)，其中，硬結(jié)構(gòu)保證系統(tǒng)的存在，軟結(jié)構(gòu)在硬結(jié)構(gòu)支持下對硬結(jié)構(gòu)進(jìn)行建構(gòu)，完成系統(tǒng)的自舉。使用這個概念可以對建筑設(shè)計思維過程作出理性的分析#!$。建筑師思維中存在著軟、硬結(jié)構(gòu)。建筑師頭腦中的知識體系是硬結(jié)構(gòu)，建筑師在學(xué)習(xí)或與外界時接觸得到的新思維可以視作軟結(jié)構(gòu)。軟結(jié)構(gòu)不斷產(chǎn)生新的設(shè)計思想，進(jìn)而優(yōu)化其知識結(jié)構(gòu)。而硬結(jié)構(gòu)在領(lǐng)會和捕捉新思想上至關(guān)重要。建筑師的成功與否視乎軟硬結(jié)構(gòu)關(guān)系的均衡性。在建筑創(chuàng)作過程中，建筑師通過草圖表達(dá)思索的軌跡，當(dāng)其從紛亂的線條中選擇出合適的線條時，就完成了一次創(chuàng)造過程。
其后，經(jīng)歷過多次類似的過程，在建筑師的筆下產(chǎn)生出數(shù)種甚至許許多多種解決問題的方式和建筑形象。之后，經(jīng)過一次又一次的選擇，選擇范圍大大縮小，直至最后確定針對特定過程給出的答案。建筑師在設(shè)計作品時，常常出于建筑師的職業(yè)心，反復(fù)勾畫，也就是為了給自己多幾種選擇，以便優(yōu)化設(shè)計方案（圖"）。我們在進(jìn)行項目操作時使用的也是軟、硬作用機(jī)制。方案招投標(biāo)或方案咨詢階段是項目操作的軟結(jié)構(gòu)階段，經(jīng)過評標(biāo)，根據(jù)專家或業(yè)主綜合的價值判斷，決定某個方案或結(jié)合某幾個方案的過程就是項目設(shè)計的硬化過程。軟結(jié)構(gòu)階段的思維活動帶有相當(dāng)程度的發(fā)散性，在這個階段非理性的思維模式占主導(dǎo)地位，而后期的判斷決定過程則是理性思維的結(jié)果。因此，可以認(rèn)為一個設(shè)計的好壞是由理性與非理性思維協(xié)同作用的結(jié)果（圖）。關(guān)于評價評價即價值評判。《辭?！穼υu價的解釋為：“泛指衡量任務(wù)或事物的價值。”評價包括評價主體和評價客體兩個方面。在建筑設(shè)計中，主體指的是設(shè)計師、業(yè)主、城市管理部門等對設(shè)計有需要的人，而客體則指設(shè)計目標(biāo)、策略和圖形成果等。設(shè)計過程本質(zhì)上就是不斷進(jìn)行評價的過程。評價在軟、硬結(jié)構(gòu)模型中起到的是中介作用。在以“求異”為任務(wù)的創(chuàng)造性活動中，正確完善的評價活動是“硬化”過程的推動力。因此，廣義進(jìn)化理論的核心是其價值理論體系。
“進(jìn)化離不開變異與選擇，而選擇離不開評價，如果沒有一個具有客觀性的價值理論體系，進(jìn)化論向生物學(xué)領(lǐng)域以外進(jìn)行推廣是缺乏理論基礎(chǔ)的?！睆V義進(jìn)化關(guān)于“負(fù)價值”的理論對我們的認(rèn)知思維帶有宏觀的指導(dǎo)意義。在這里涉及到“復(fù)合地形圖模型”的概念?！暗匦螆D”是生物與社會進(jìn)化現(xiàn)象的一種形象化模型，它是由空間和時間要素構(gòu)成的四維體系。而“復(fù)合地形圖模型”則是大小兩個系統(tǒng)的地形圖的疊加。由于價值觀是向量而地形圖卻是非線性的超曲面，與地形圖下降梯度一致的價值觀，在超過臨界點之后必定成為“負(fù)價值”。而且，負(fù)價值的自我保持性越強(qiáng)，系統(tǒng)越有“逃離”的危險，從而使系統(tǒng)崩潰。例如，從生存競爭的角度出發(fā)的價值觀是“生育人口”，但是超過一定數(shù)量，也會造成人類的生存危機(jī)。因此這時“生育人口”就成了“負(fù)價值”。在建筑上，思維評價中的負(fù)價值主要是由評價主體之間的不均衡性造成的。在設(shè)計師、業(yè)主或其他相關(guān)人員之間存在著明顯的制約性，它們有各自不同的價值觀，一個好的價值取向也只是在各方價值保持平衡下才有意義，任何一方的獨斷專行都會導(dǎo)致設(shè)計的失敗。因此，設(shè)計師作為協(xié)調(diào)性的評判主體應(yīng)發(fā)揮主動性。
三建筑現(xiàn)象的廣義進(jìn)化思考典型江南水道空間的模式由以下因素構(gòu)成：橋、水道、建筑界面、人的活動方式、尺度。現(xiàn)代生活方式使“建筑界面”、“人的活動方式”和“尺度”這三種因素已發(fā)生了變化，因此現(xiàn)在我們不可能再期望簡單地通過開河和架橋來獲得什么“水鄉(xiāng)風(fēng)情”。同樣的情形體現(xiàn)在“嶺南騎樓街”模式的演變中。人的活動和合適的尺度感是近代騎樓街空間形態(tài)的模式語言。在當(dāng)代城市中心區(qū)的改造建設(shè)中，我們采取的常常是一種錯誤的策略：拆除古建筑、拓寬道路、建沿街高層建筑。為了給大拆大建、破壞文脈尋找出路，騎樓文化被表達(dá)為沿街底層（或二層）架空的非連續(xù)走廊。事實上，我們很難在失去尺度的騎樓和高聳入云的摩天大廈前找到城市的歷史印象。以上例子表明，傳統(tǒng)的審美律在很多情況下已不再適用了，社會生活環(huán)境賦予了建筑文化新的選擇壓力。
正如德國建筑評論家威廉•克勞澤爾在論述建筑與環(huán)境的關(guān)聯(lián)時給我們的忠告：“建筑師傾向于根據(jù)視覺規(guī)則理論來組織環(huán)境……由于它賴以存在的假設(shè)條件已經(jīng)改變，傳統(tǒng)的視覺規(guī)則理論已不再真實可靠，曾經(jīng)在建筑形體中建立起來的視覺和諧模式將不再重現(xiàn)?！痹谛碌纳鐣h(huán)境要求下，“涉及不同環(huán)境層面的綜合體系”的新理論走進(jìn)了我們的視野。在這里，筆者是從建筑與環(huán)境的關(guān)系方面闡明建筑文化觀念的演進(jìn)機(jī)制的。建筑學(xué)的發(fā)展軌跡是非線性的。用完形心理學(xué)對建風(fēng)格的研究強(qiáng)烈地表明了這一點。古典建筑以構(gòu)件精細(xì)取勝，忽略虛實、陰影等完形因素；現(xiàn)代建筑則從整體完形出發(fā)，忽略門、窗、柱等細(xì)部的表現(xiàn)。當(dāng)代的解構(gòu)建筑學(xué)說則將整體完形打散，后現(xiàn)代建筑則將細(xì)部裝飾重新拾起，甚至加以分解突出表現(xiàn)。從“古典建筑”到“現(xiàn)代建筑”再到“后現(xiàn)代建筑”，建筑文化呈現(xiàn)出跳躍發(fā)展的趨勢，而且?guī)в忻黠@的“返祖”現(xiàn)象，這是建筑文化的廣義進(jìn)化特性。四建筑學(xué)引入廣義進(jìn)化思想的意義廣義進(jìn)化主要的目標(biāo)是“研究人腦的認(rèn)識與思維過程，對于認(rèn)知過程給出機(jī)械論的解釋，也就是研究認(rèn)知和思維的機(jī)制，使其有可能在機(jī)器上實現(xiàn)”。達(dá)爾文進(jìn)化論揭示出自然進(jìn)化過程的創(chuàng)造性。超級秘書網(wǎng)
【關(guān)鍵詞】技術(shù)創(chuàng)新；技術(shù)導(dǎo)入；技術(shù)效果
長期以來，建筑業(yè)一直被視為技術(shù)落后的領(lǐng)域。這一方面在于其勞動密集的生產(chǎn)特點，另一方面也源于其技術(shù)創(chuàng)新的落后。本文主要研究解決建筑企業(yè)應(yīng)該通過何種方式實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的問題。目前建筑業(yè)廣泛采用的低層次、不連續(xù)的明示性知識導(dǎo)入模式是導(dǎo)致建筑企業(yè)創(chuàng)新能力低下和技術(shù)雷同化的主要原因。具體來說，對于廣大技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件較差的中小建筑企業(yè)，提出了在同一經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)建立以當(dāng)?shù)亟ㄖ笃髽I(yè)為龍頭的聯(lián)營體創(chuàng)新合作模式；針對少數(shù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件較好的大型建筑企業(yè)，提出了圍繞建筑企業(yè)核心技術(shù)的外在技術(shù)合作及并購導(dǎo)入模式。
一、建筑業(yè)技術(shù)導(dǎo)入模式的種類
建筑業(yè)的技術(shù)導(dǎo)入就是指建筑企業(yè)在生產(chǎn)建筑產(chǎn)品活動時主動地將游離于建筑企業(yè)的外在技術(shù)資源或技術(shù)的物質(zhì)載體吸引到企業(yè)的內(nèi)部生產(chǎn)活動中來，并加以融合的過程。根據(jù)建筑技術(shù)創(chuàng)新的外在導(dǎo)入技術(shù)資源同實施導(dǎo)入創(chuàng)新的建筑企業(yè)的關(guān)系，可將建筑技術(shù)導(dǎo)入分為三種基本的導(dǎo)入模式：通過市場交易導(dǎo)入技術(shù)或者說是技術(shù)的市場購買模式、通過準(zhǔn)內(nèi)部化的方式導(dǎo)入技術(shù)或者說是通過介于市場和內(nèi)部化之間的方式（戰(zhàn)略聯(lián)盟）導(dǎo)入技術(shù)，通過內(nèi)部化方式導(dǎo)入技術(shù)或者說是通過并購實現(xiàn)技術(shù)導(dǎo)入。
1.技術(shù)購買，是指實施創(chuàng)新的主體通過市場向外在的技術(shù)創(chuàng)新源直接交易購買技術(shù)。一般購買含新技術(shù)或新工藝的成套設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備或單項設(shè)備、技術(shù)許可、專利技術(shù)、專有技術(shù)、商標(biāo)權(quán)許可、技術(shù)服務(wù)以及技術(shù)咨詢。
2.通過準(zhǔn)內(nèi)部化方式導(dǎo)入技術(shù)，即通過介于市場和內(nèi)部化方式（戰(zhàn)略聯(lián)盟或合作）的方式導(dǎo)入技術(shù)，是企業(yè)雙方或多方為獲得某種外在的創(chuàng)新資源所采取的非市場導(dǎo)向交易方式。根據(jù)合作對象的不同，具體可分為兩種戰(zhàn)略聯(lián)盟類別。一種是企業(yè)同企業(yè)之間的合作。另一種則是企業(yè)同R&D機(jī)構(gòu)的合作。根據(jù)合作的緊密程度，戰(zhàn)略聯(lián)盟的形式是多樣的，可分為合同創(chuàng)新模式、項目合伙創(chuàng)新模式、基地合作創(chuàng)新模式、研究公司合作創(chuàng)新模式等。
（1）合同創(chuàng)新模式是指以合同形式確定的合作創(chuàng)新模式。通常由委托方提供資金和規(guī)定創(chuàng)新目標(biāo)，受委托方提供人力、設(shè)備并實施創(chuàng)新過程。由于競爭越來越綜合化，因此對企業(yè)而言，這種創(chuàng)新模式不應(yīng)該成為創(chuàng)新的主要模式。
（2）項目合伙創(chuàng)新模式是指企業(yè)為完成某一特定技術(shù)項目的研究開發(fā)，通過合伙投入并合作組織研究與開發(fā)過程，共享研發(fā)成果的一種合作創(chuàng)新方式。從單個項目上看，這種合伙的創(chuàng)新模式的確有助于項目的迅速研發(fā)，然而對于企業(yè)而言，從長遠(yuǎn)的技術(shù)能力發(fā)展角度上看，由于項目的分散進(jìn)行使企業(yè)間不能共享創(chuàng)新的經(jīng)驗和技能，這無助于企業(yè)技術(shù)能力的發(fā)展，另外，合伙創(chuàng)新對合伙企業(yè)的技術(shù)有著較高的互補(bǔ)性要求。因此該模式也不是企業(yè)長遠(yuǎn)的創(chuàng)新模式。
（3）基地合作創(chuàng)新就是指企業(yè)同大學(xué)或研究機(jī)構(gòu)建立共同技術(shù)創(chuàng)新的基地的一種合作形式。一般由企業(yè)提供資金和設(shè)備，大學(xué)或研究機(jī)構(gòu)提供場地和研究人員。從組織特征上看，企業(yè)基本上不涉及基地的建設(shè)和管理，對基地沒有很強(qiáng)的約束力。從產(chǎn)權(quán)上特征上看，有兩種安排：一種是基地所在單位擁有；另一種是參與企業(yè)同基地企業(yè)共同擁有。另外，基地合作企業(yè)參與較少，雖能獲得過程中的信息和經(jīng)驗，但不能分享過程中直接經(jīng)驗。
（4）研究公司合作創(chuàng)新模式是企業(yè)為增進(jìn)和加速某一或某些技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新而共同組建的股份制合作組織。從產(chǎn)權(quán)特征上看，凡研究公司主持的或資助的項目所有成果都屬公司所有，成員企業(yè)或持股單位要取得使用權(quán)，得向研究公司支付一定費用。另外，創(chuàng)新成果亦向外開放。從過程特征上看，成員項目共同參與項目的選擇并共同參與執(zhí)行，不僅能分享創(chuàng)新的中間成果與最終成果，還能分享到創(chuàng)新過程中的直接經(jīng)驗。
3.內(nèi)部化方式導(dǎo)入技術(shù)是指企業(yè)出于創(chuàng)新的目地而對那些掌握本企業(yè)重大技術(shù)創(chuàng)新所需要的核心技術(shù)或關(guān)鍵技術(shù)的外在技術(shù)資源實施兼并的方式。該種方式有利于消除重復(fù)性研發(fā)工作，減少不同部門生產(chǎn)中互不信任而出現(xiàn)的機(jī)會成本，防止技術(shù)合同交易所帶來的“雙邊壟斷”后果。在技術(shù)效果上，具有整批交易的特點，可迅速獲得企業(yè)需要的核心技術(shù)，直接進(jìn)入相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域。
二、技術(shù)導(dǎo)入模式的效果及其選擇
（一）技術(shù)效果比較
不同的技術(shù)導(dǎo)入模式對創(chuàng)新導(dǎo)入主體有不同的要求，也存在著不同的技術(shù)導(dǎo)入效果。因此了解和研究各種導(dǎo)入模式的特點，有利于幫助建筑導(dǎo)入企業(yè)選擇合理的導(dǎo)入模式，提高技術(shù)創(chuàng)新的成功率和效率。
（二）建筑業(yè)技術(shù)導(dǎo)入模式的選擇
建筑業(yè)的技術(shù)發(fā)展歷程體現(xiàn)了建筑業(yè)技術(shù)的外在導(dǎo)入特性，如下圖：
公元前4000年
公元前2200年第一部建筑法規(guī)Hammurabi
公元1176年石橋取代木橋
公元1775年第一座鑄鐵橋
公元1824年水泥漿
公元1850年強(qiáng)混凝土
公元1856年鋼工藝
公元1861年第一座起重機(jī)
公元1885年
比一個用于摩天大樓的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)
1912年混凝土攪拌機(jī)（下轉(zhuǎn)第194頁）
（上接第192頁）
公元1986年建筑技術(shù)發(fā)展
TheHistoryoftheConstructionTechnologyDevelopment
這些技術(shù)的出現(xiàn)導(dǎo)致了建筑業(yè)一次又一次的重大技術(shù)創(chuàng)新。作為建筑技術(shù)融合系統(tǒng)中的一部分，新材料和新組件以及以此相關(guān)的新設(shè)計技術(shù)對于傳統(tǒng)建筑企業(yè)的技術(shù)平臺來說正顯得越來越復(fù)雜化和隱含化[2]。因此，建筑企業(yè)采用較為長期的穩(wěn)定的合作模式和并購模式有利于建筑企業(yè)獲得隱含性較強(qiáng)，技術(shù)較復(fù)雜的外在導(dǎo)入技術(shù)，有利于建筑企業(yè)能力的發(fā)展，避免技術(shù)的雷同化和形成能力的差異化。
并購模式是對技術(shù)掌握最徹底的導(dǎo)入模式，它能夠迅速促進(jìn)并購企業(yè)的技術(shù)能力和企業(yè)規(guī)模的增長，但它也有不利的一面，即要求并購企業(yè)有較高的管理能力和技術(shù)整合能力，這種能力和企業(yè)的規(guī)模是呈正相關(guān)的。
對于大多數(shù)的中小建筑企業(yè)，普遍存在企業(yè)規(guī)模小，資金缺乏，技術(shù)能力低下的狀況，因此上述的并購導(dǎo)入模式是不適合的。本文認(rèn)為對于大多數(shù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件較差的建筑中小企業(yè)應(yīng)積極發(fā)展這種穩(wěn)定的、較為長期的合作創(chuàng)新模式。
三、結(jié)語
隨著我國加入WTO，迎接國際大型建筑集團(tuán)的挑戰(zhàn)，通過產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新提高建筑企業(yè)的國際競爭力和勞動生產(chǎn)效率已經(jīng)迫在眉睫。本文主要研究解決建筑企業(yè)應(yīng)該通過何種方式實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的問題。通過分析，我們認(rèn)為建筑行業(yè)當(dāng)前采取的創(chuàng)新模式應(yīng)為具有長期、穩(wěn)定的技術(shù)導(dǎo)入合作和并購等較高層次的創(chuàng)新導(dǎo)入模式。由于學(xué)識和理論深度的欠缺,本文許多問題仍需進(jìn)一步的探討和深化。
【參考文獻(xiàn)】
[1]陳松．技術(shù)導(dǎo)入的理論和實證研究[D]．清華大學(xué)，1999．
（1）井塔、礦倉、筒倉、煙囪、冷卻塔等工業(yè)建筑，外壁為整體式現(xiàn)澆，窗洞較少，截面為等截面或漸變截面，有利于模板的安裝、固定和正常連續(xù)滑動。
（2）工業(yè)建筑采用滑模工藝，能夠減少模板及其支撐等周轉(zhuǎn)材料的投入數(shù)量，便于合理安排材料加工及安裝時間，便于施工現(xiàn)場空間上的合理利用，減少勞務(wù)操作人員，并能夠縮短施工時間。
2柔性滑模系統(tǒng)
2.1柔性滑模系統(tǒng)組成
柔性滑模系統(tǒng)一般由模板及其提升支撐系統(tǒng)、液壓動力系統(tǒng)及操作平臺系統(tǒng)組成。模板系統(tǒng)又包括模板、圍卷和提升架等。
2.2柔性滑模提升支撐形式
目前，柔性滑模采用的提升支撐形式主要有開字架和簡易門架兩種形式。開字架，內(nèi)平臺為不拉結(jié)中空式，一般適用于構(gòu)筑物為矩形平面布置形式。簡易門架，內(nèi)平臺采用輻射梁拉桿，一般適用于構(gòu)筑物為圓形平面布置形式。
2.3柔性滑模系統(tǒng)操作平臺
（1）柔性滑模系統(tǒng)操作平臺在滑模施工過程中，作為主要施工操作面，承受施工人員、施工材料、液壓控制臺、電焊機(jī)、振動棒、手推車、施工工器具、施工安全防護(hù)設(shè)施、消防設(shè)施、季節(jié)性施工保溫設(shè)施等施工荷載及其自身的質(zhì)量，同時也承受施工過程中操作平臺上設(shè)置的垂直運輸設(shè)備運轉(zhuǎn)時的額定附加荷載、卸料對操作平臺產(chǎn)生的沖擊力、向模板內(nèi)傾倒混凝土?xí)r混凝土對模板的沖擊力和側(cè)壓力、模板滑動時混凝土與模板之間的摩阻力以及風(fēng)荷載等動荷載。
（2）柔性滑模操作平臺寬度，一般根據(jù)構(gòu)筑物規(guī)模、截面形式、施工組織方式等因素確定，但操作平臺結(jié)構(gòu)必須保證足夠強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，才能滿足結(jié)構(gòu)施工和安全施工要求。柔性滑模操作平臺寬度可對稱設(shè)置，也可不對稱設(shè)置。
（3）柔性滑模操作平臺支撐，采用型鋼或鋼管安裝成三角桁架或三角懸挑架型式，根據(jù)建筑物的截面形式，平行或環(huán)向布置。和剛性滑模相比，構(gòu)造相對簡易，安裝便捷，多采用角鋼或鋼管為材料，安裝成桁架或格構(gòu)式挑架形式，可以作為操作平臺的支撐，其安裝寬度及質(zhì)量則是影響柔性滑模系統(tǒng)的整體平衡的重要因素。
3操作平臺寬度對結(jié)構(gòu)施工的影響
3.1有利影響
3.1.1對操作平臺質(zhì)量影響
操作平臺寬度較小時，能夠減輕操作平臺自質(zhì)量，減少千斤頂和管路數(shù)量，可以選擇額定壓力較小的控制臺。操作平臺寬度較大則系統(tǒng)自穩(wěn)性相對較好。
3.1.2對施工操作影響操作平臺寬度較小時，桿件尺寸較小，便于加工和組裝；操作平臺寬度較大，桿件尺寸較大，但施工操作空間大，便于材料的貯存和運輸。
3.1.3對施工質(zhì)量控制影響
操作平臺寬度較小，模板滑升過程中，由于質(zhì)量輕，平臺系統(tǒng)變形易調(diào)控，根據(jù)每班次平臺水平度、結(jié)構(gòu)垂直度的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)垂直、偏扭現(xiàn)象后可以及時調(diào)整。操作平臺寬度較大，自質(zhì)量大，變形小。
3.1.4對工程成本控制影響
操作平臺寬度較小，不僅節(jié)約了機(jī)具材料和人工，而且還縮短了施工時間，對工程成本控制起到良好的效果。
3.2不利影響
3.2.1對操作平臺水平度的影響
柔性操作平臺，特別是井塔類矩形截面構(gòu)筑物，平臺寬度較小，由于自身質(zhì)量輕，極易受堆料不均的影響，造成操作平臺的不平衡。平臺寬度較大，平臺自身質(zhì)量較重，自平衡能力相對較好，但對矩形截面構(gòu)筑物，平臺寬度較大時，四角外挑較寬，支撐結(jié)構(gòu)受力在角部發(fā)生變化，矩形構(gòu)筑物4個墻角成為模板滑升的薄弱點，模板滑升過程中，常會出現(xiàn)墻角部位拉裂現(xiàn)象，影響了工程質(zhì)量，外觀成形也不好。
3.2.2對結(jié)構(gòu)垂直、偏扭的影響
柔性操作平臺寬度較小，若受到平臺面堆料不均、混凝土下料不均勻、振搗不規(guī)范或風(fēng)載等的影響，平臺水平度出現(xiàn)偏差，支撐桿受壓不均，爬升高度不一致，導(dǎo)致操作平臺偏扭，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)垂直偏差；嚴(yán)重時還會造成局部支撐桿失穩(wěn)，甚至發(fā)生坍塌事故。平臺寬度較大，平臺自身質(zhì)量較重，出現(xiàn)垂直、偏扭等偏差時，不易及時調(diào)整，需分層次調(diào)整平臺的水平度，才能保證支撐桿受力均勻頂升；同時平臺寬度較大時，平臺自身構(gòu)件增大，千斤頂和管路數(shù)量增多，施工質(zhì)量和安全生產(chǎn)的控制難度相應(yīng)增大。
4對操作平臺造成的不利影響控制措施
4.1滑模操作平臺水平度控制
（1）當(dāng)操作平臺寬度較小時，沿構(gòu)筑物周長方向連續(xù)對稱設(shè)置型鋼，適當(dāng)增加平臺的自身質(zhì)量。
（2）當(dāng)操作平臺寬度較大時，矩形截面平臺在四角對稱增加型鋼支撐，將外操作平臺內(nèi)外邊緣進(jìn)行拉結(jié)，促使滑模過程中外操作平臺內(nèi)外邊緣的同步滑升。
（3）合理安排內(nèi)外操作平臺上堆放的物品，在滿足施工要求的條件下，盡量均勻堆放各種材料和機(jī)具，保證操作平臺的水平度。
（4）砼采用泵送或塔吊提料時，應(yīng)在操作平臺上合理布置集中料斗的位置，手推車的行駛路線、砼下料和澆筑要對稱，保證操作平臺上施工荷載的平衡。
4.2滑模操作平臺偏扭控制
操作平臺寬度過小、過大，滑模都會出現(xiàn)平臺偏扭現(xiàn)象，寬度過小時更易出現(xiàn)偏扭。滑模過程中做好平臺水平度觀測，分析平臺產(chǎn)生偏扭的原因。平臺發(fā)生偏差后，應(yīng)調(diào)節(jié)平臺水平度，對平臺上的材料、設(shè)備、工器具等進(jìn)行整理，對稱進(jìn)行砼澆筑，保持平臺質(zhì)量的均衡。分層次調(diào)平支撐桿限位器高度，增加平臺水平度的觀測次數(shù)，逐步使平臺水平度達(dá)到要求。
4.3結(jié)構(gòu)的垂直度控制
滑模過程中發(fā)生操作平臺偏扭時，常伴隨著結(jié)構(gòu)垂直偏差的出現(xiàn)。垂直偏差不大時，常采用調(diào)整千斤頂行程進(jìn)行糾偏，使操作平臺逐步趨向水平；垂直偏差較大時，一般使用手拉葫蘆施加外力對平臺進(jìn)行反向牽引，直到建筑結(jié)構(gòu)垂直度達(dá)到正常水平。
5成功案例
圓形截面構(gòu)筑物（煤倉類）：山西華晉焦煤集團(tuán)韓咀原煤倉工程（2聯(lián)體），單倉直徑22m；內(nèi)蒙古馬泰壕原煤倉工程，單倉直徑22m；內(nèi)蒙古朱家峁礦原煤倉，單倉直徑22m。上述煤倉類工程均采用內(nèi)平臺寬度為1.8m、外平臺寬度為2.0m的柔性滑模操作平臺。矩形截面構(gòu)筑物：甘肅金昌某主井井塔工程，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，平面軸線尺寸16.0m×21.0m，建筑總高度86.2m，共計10層；甘肅金昌龍首貧礦副井井塔工程，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，工程軸線尺寸為17.0m×14.0m，建筑總高度51m，共計6層；山東萊新鐵礦副井井塔工程，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，平面軸線尺寸為18.0m×16.0m，檐口高度為44.8m，建筑高度5層，局部6層。上述塔類工程均采用內(nèi)平臺寬度為2.0m、外平臺寬度為2.2m的柔性滑模操作平臺。上述工程柔性滑模平臺寬度的選擇，既滿足了施工空間，也保證了滑模系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性及工程質(zhì)量和施工安全。
6結(jié)語
