中空建筑物

中空建筑物（精选十篇）

中空建筑物 篇1

针对本文研究对象, 对建筑物空间数据做如下定义:在特定参照系下, 建筑物的某部位或结构的三维空间存在、构成、空间拓扑关系及有关属性, 还包括为确定这些部位或结构形体特征而取得的离散采样点空间坐标。

根据建筑物空间数据的定义, 需要通过各种测量手段对研究的部位和结构进行离散点坐标采样, 获得采样点的三维坐标, 并借助人工判别的方法确定相关部位或结构的构成、空间拓扑关系以及有关属性。任何复杂的建 (构) 筑物都可以分为若干部位或结构, 各部位与结构又可细分为若干点、线、面, 这里的点、线、面不仅包括实体元素, 也包括特殊的非实体元素。点、线、面除了具备颜色、材质等自然属性外, 它们内部还存在复杂的拓扑关系, 拓扑关系是空间实体的依存基础。现阶段, 对构成、拓扑以及属性的认识一般借助于人工识别的方法。为了认识建筑物的形体特征, 需要对建筑物进行有目的的测量采样, 测量采样是空间数据获取的主要内容。

1 经纬仪法

经纬仪在工业形体测量系统中应用普遍, 主要利用其精密的测角系统, 至少要两台以上经纬仪才能进行有效的采样测量。多台仪器测量先要解决系统定向问题, 目前主要有两种思路和方法:一种, 是基于仪器精确整平的测站三维网平差法;一种, 是建立在摄影测量共线方程基础上的光束法平差法。在建筑物形体测量中, 较早进行实践的工作也是利用经纬仪, 通过布设大尺寸工业测量系统完成对诸如大型天线等的安装与检测。

1.1 基本原理

两台经纬仪A和B, 以A为坐标原点 (经纬仪轴系交点) , A, B连线在水平方向的投影为X轴, 过A的铅垂方向为Z轴, 以右手法则确定Y轴, 由此构成测量坐标系。两仪器A, B对尺长已知的基准尺两端点进行观测, 可反算出基线长b来。在实际系统中, 是将前方交会的结果作为后续平差计算的初值。

(1) 测站三维网平差法。多台仪器的系统定向也就是确定仪器各设站点的相互位置关系, 即测站点三维控制网的解算。经纬仪测量系统三维控制网中的观测值仅为水平方向值和天顶距, 加上必要的相对控制条件即可完成网的相对定向 (测站间的相互方位) 和绝对定向 (系统的尺度基准) 。这种方法要求仪器精确整平。

(2) 光束法平差法。其实质是基于摄影测量中的光线束法平差理论, 即将角度测量值化算为虚拟像平面坐标值, 然后利用共线方程来求解两台或多台经纬仪在空间的姿态和位置关系。这种方法不要求仪器精确整平。

1.2 实测步骤

在确定好形体目标并建立好控制网后, 就可以根据上述方法进行点位测量, 测量步骤如下:

(1) 在A、B站架设经纬仪, 精确整平, 量取仪器高;

(2) 经纬仪相互瞄准内规标进行相对定向;

(3) 测量基准尺, 完成绝对定向;

(4) 对目标点精确定位, 记录水平方位角及竖直角。

1.3 适用性分析

(1) 经纬仪法测定建筑物形体目标原理简单:实施容易, 一般测绘单位都具备这种条件;

(2) 形体测量一般要求较高的测量精度, 因此对经纬仪的精度有较高要求, 量取仪器高会增大误差, 一般要设置固定观测墩;

(3) 控制网布设非常关键, 其点位分布直接影响测量的图形关系, 对精度构成一定影响;

(4) 经纬仪法可以对明显特征点进行直接测量, 如顶点、有标记的点等, 对于面上无明显标记的点需要人为设定标记, 如果经纬仪具备投点功能, 则比较方便;

(5) 经纬仪法计算步骤较多, 要借助程序来实现。

2 免棱镜全站仪法

免棱镜全站仪是把免棱镜测距技术融进传统的全站仪, 对量程范围内的目标进行有效测量, 内置坐标测量功能可以轻松完成三维信息、采集, 实现“所瞄即所测”。

2.1 基本原理

免棱镜全站仪实现坐标测量的本质是在实现测距的基础上, 根据角度关系, 自动计算出目标点的三维坐标目前市场上几种免棱镜全站仪看, 精度都达到毫米级, 具有较高测量精度。影响坐标测量精度的误差主要来自仪器高、测量范围等。

2.2 实测步骤

(1) 在控制点测站架设仪器, 量取仪器高;

(2) 仪器精准定向, 初始化方位角;

(3) 对目标点精确定位, 记录测点三维坐标。

2.3 适用性分析

(1) 免棱镜全站仪法效率高, 速度快, 其最大优势在于无需接触被测点即可获得被测点的三维坐标, 利用这一特性, 可以轻易完成建筑物表面测量;

(2) 免棱镜全站仪无需设置棱镜, 从而消除了多次测量的照准误差;

(3) 免棱镜全站仪的量程己经达到200米左右, 对于一般的大型建筑物可以满足测量要求;

(4) 精度高, 性能可靠;

(5) 免棱镜适合对面上点的采集, 入射角度对精度影响较小, 可以进行大角度测量。

3 全站仪反射片法

全站仪反射片测量法是在测量点位粘贴好反射片, 照准测量。反射片技术不同于棱镜测量与免棱镜测量, 基本介于二者之间, 并且只对少数全站仪品牌和型号支持, 例如日本索佳全站仪全面支持这种测量技术。

3.1 基本原理

贴片法测量原理基本同于免棱镜全站仪法, 需要在测量点处贴好反射片。

3.2 实测步骤

(1) 在需要测量的点位事先贴好反射片, 反射片的大小视距离而定;

(2) 在控制点测站架设仪器, 量取仪器高;

(3) 仪器精准定向, 初始化方位角;

(4) 对目标点精确定位, 记录测点三维坐标。

3.3 适用性分析

全站仪反射片法测量的精度与测程等指标基本同于免棱镜法, 适用于对面上的点进行坐标采集, 唯一的差别是要在测量前粘贴好反射片。这种方法尤其适合对同一点位进行不同期次的测量情形, 如监测工作, 可以在监测前贴好反射片, 供以后长期监测。

4 其它信息获取

如果仅仅对建筑物进行离散点三维信息采样, 这些离散点彼此是孤立存在的, 有限的空间点位信息不足以对其形体进行刻画, 因此, 必须详细研究测量对象的构成、拓扑关系及属性。获取这些信息的主要手段是靠人自身来判别。

4.1 有关信息的内容

任何复杂的建 (构) 筑物或其组成部位和结构都是由点、线、面所构成, 进行形体测量, 首先要判别研究对象由哪些点、线、面构成, 既要在测量前根据点、线、面构成确定对应的采样点位置、方法、数量, 也要在获取采样点空间坐标的同时, 判别该点位于哪个面上, 哪条线上, 是否属于关键特征点, 测点的归属信息对于完成后面的工作至关重要。

4.2 获取的步骤

形体测量对象构成、拓扑、属性信息主要靠人工识别, 可以按如下步骤进行:

(1) 根据形体对象的设计图纸或实地勘察, 统计出由哪些点、线、面构成并给与编号, 分析这些点、线、面的空间拓扑关系;

(2) 对形体对象构成面的颜色、材质及纹理属性进行准确判断并记录;

(3) 根据形体测量任务需要, 记录测量时间信息。

5 结束语

建筑物形体特征是指建筑物或其组成结构、部位的形状、位置、大小、长度、面积、体积等关键几何量的描述, 同时还包括它们内部之间及与外部之间的相互关系特征。形体特征是对建筑物及其构成的精简而准确的描述, 是对建筑物空间数据的概括与抽象, 对于实现形体测量的目的有重要意义。

摘要：测量工作的首要工作是建立控制网, 控制网要满足两个基本要求: (1) 精度上满足形体测量任务的要求; (2) 网形合理, 要根据建筑物特点和现场条件布设合理的网形结构, 力求简单适用, 控制点个数适中。控制网可采用边角网布设形式, 增加多余观测量, 提高控制网精度。对建筑物进行离散点采样, 可以利用经纬仪或全站仪进行三维坐标测量。

关键词：工程测量,控制网,测量精度,空间信息,离散点采样,三维坐标

参考文献

[1]马保卿, 王敬刚.变形几何体的测量与计算[J].西部探矿工程, 2005, 9:97-99.

中空建筑物 篇2

关键词：建筑景观环境

图底关系空间形态视觉结构应用

一、图底关系

西方格式塔心理学体系中通过对知觉组织一系列较明显的规律研究，深入揭示了“部分”与“整体”、“图形”与“背景”以及“知觉”与“记忆”之间的关系。其中，“图形”与“背景”之间的关系，就是指一个封闭的式样与另一个和它同质的非封闭的背景之间的“图底”关系。

任何建筑景观环境都具有类似格式塔心理学中的“图底”关系，因为建筑景观环境不论大小，必然有限定它存在的边界线。由于限定空间的边界线的存在，若把由它所围合的空间领域作为“图形”来考虑，那么边界线以外的空间就可以成为“背景”。人们往往在习惯上将两者关系绝对化，而实际上两者既相互依存，又相反相成，并且在一定条件下是相互转化的辨证关系。正是这样，可以为论述城市建筑景观环境的空间形态提供重要的线索。最初将“图底关系”理论具体、系统地运用于建筑领域的是丹麦建筑史家拉斯姆森，他认为把“图底关系”理论分析建筑景观环境是非常重要的观念。在建筑景观空间中应用“图底”关系，是在对原有空间状况进行分析的基础上，为该空间赋予“图形”要素，或把一向作为“背景”考虑的空间，有意识地改作“图形”来考虑。通过对空间形态“图底”关系正反两方面的分析，可以更加全面、深入地理解和研究建筑景观环境。毫无疑问，格式塔心理学体系中“图底关系”理论应用于现代建筑景观环境中，不仅具有美学和心理意义，而且具有设计观念上的提升，对塑造富有个性特征的城市建筑景观环境有着重要意义和指导作用。

二、视觉结构

(一)视知觉

知觉的选择性是“图底关系”理论的基础。人的视知覺是一种直觉思维，它根据对事物的生动视觉印象，通过非逻辑的跳跃式思维，直接把握事物的本质规律。“看”即视觉形成过程并非是人对光线组成图像的被动反应，它是由大脑指挥的一个积极的探索过程，并且具有整体性和自动整合功能。

第一个对于“图底”之间的转换关系进行系统研究的人是丹麦心理学家埃德加·鲁宾，其著名的“杯图”就是一个“图底”转换的典型例证根据人的视觉经验，当人的视线注意图中这个杯形时，则此杯易成为视觉的主体，而两侧白色部分即成为背景；而当人的视线注意到的是脸形的轮廓，则白色部分的人脸成为主体，其黑色杯子部分则成为侧影的背景。此时，“图形”和“背景”通过视觉感知可随时替换，黑色与白色的交界线或成为杯的轮廓线，或成为侧影的轮廓线。在具体的建筑景观环境中，“图形”与“背景”的关系是不间断变化着，没有人可以用一个单独的视点来完成对空间的描述，而是人在时间维内，通过先后的视觉刺激，对空间实体与实体之外的空间关系进行转换而综合成一个整体印象。因此，对“图底”关系的处理，是建筑景观环境设计中应用视知觉注意的一个重要方面。

(二)空间比例

通常，视觉对象的大与小、长与宽都不存在绝对的标准，因为每一个视觉单元都是由视觉环境和正在形成的内部关系所决定的。人们对空间尺度的视觉效应是相当敏感的，建筑景观环境的空间尺度要按人的感受来掌握。因此，空间比例也同样影响着“图底”关系转换的实现。

建筑景观空间中D／H关系的应用之一，是把建筑作为“图形”观赏时，从建筑到视点的距离D，与成为对象的建筑高度H之比。按照人机工学中对人视觉习惯的分析，人看前方通常成400仰角，如若考虑在建筑上部看到天空，则建筑与视点之间的距离D同建筑高度H之比D，H=2，仰角成27。即能看到建筑的整体。因此，在建筑前有D=2H左右的距离，则可以充分观赏该建筑的空间构成。

三、空间形态的构筑方法

利用格式塔心理学的“图底关系”理论，把建筑实体以外的空间作为“图形”，放在重要的地位，对分析建筑景观环境的空间形态具有十分重要的意义。在建筑景观环境的空间形态构筑时，通过创造“阴角”空间或下沉空间等方式，建立“内部”空间与“外部”空间的明确领域观念，对两个空间领域同样赋予“图形”的性质，并应用“动态构成”、“正负景观”等原理，这些都是建筑景观环境空间构成理论中的有力手法。

(一)内外反转

在建筑景观空间中，作为“内”与“外”的界线是十分重要的。当建筑实体与其空地问的界线较为清晰时，空地容易形成“图形”性格，建筑实体与建筑间距便有着“图形”和“背景”的反转关系。如从意大利中世纪城市某街道地图上看，街道和广场的铺装一直延续至建筑的外墙根，边界线非常明确，如若将地图进行黑白反转的话，仍会觉得是合适的布局。这说明该街道与建筑的关系，是以街道和广场能充分构成格式塔心理学所说的“图形”为其要素。因此，可以看出意大利这一空间区域的建筑物与建筑间距是有着十分明显“图底”反转关系的。

(二)阴角空间

根据格式塔心理学的“内侧法则”，内侧空间形成的“积极空间”，具有更易形成“图形”的因素。如向内弯曲的墙壁，给予建筑外部空间以向心的收敛性，更加强调了该空间的重要性。“阴角空间”便是建筑景观环境中赋予“图形”特征的重要手段。如在城市水边景观处理时，其水岸线的弯曲情况与空间所属有很大关系。如若水岸线向内侧弯曲时，视线的切线同时包含了水面和水际线，而沿岸的建筑、构筑物均可投影人水面，形成内弯景观，即水面的“阴角空间”，可以将水面视为“图形”。如若在水面上难设定边界线时，水面难以形成“图形”，只要在水面上设置目标，改变原有视陆地为“图形”的观念，把水面作“图形”考虑，而把陆地作为“背景”考虑，这就会使城市水边景观更趋趣味。

另外，在城市建筑景观环境中，可以通过改变原有控制天际线、标志性建筑在空间中主景的方式，变为由周边建筑物围合形成“阴角空间”的处理方式，来形成逆向的空间景观效果。比如美国纽约中央公园正是运用“阴角空间”的处理手法，在城市中心辟开一块大面积的绿地，来对比周围高楼林立的建筑的天际线，而视周边建筑群为中心绿地这个“图形”的“背景”，形成独特的城市景观同样，下沉空间针对高于用地的“阳角”空间而言，由于下沉空间四角相对严密，在功能上可以起到闹中取静的作用，在形式上易形成“图形”的性质。建立于上世纪三十年代的美国纽约曼哈顿地区的洛克菲勒广场，除满足交通功能外，还担当逗留、观看、进餐、活动等功能。该广场不但赋予了这个区域相当的人气，同时还创造出虽是室外却像室内般的“阴角”空间。

(三)正负景观

在具有一定配置的场内，图形与背景的区分度越大，图底关系越易被感知，反之，亦然。如在城市夜幕中的建筑照明便是一道独特的城市景观，这里正负景观得到充分运用。白天窗子比外墙暗而起到“背景”的作用，夜间从建筑的窗子里亮起的灯光，使得建筑的外墙消失在昏暗中，灯火通明的窗子作为集中的形态则起到“图形”的作用，而建筑外墙反而成为了“背景”。这种“图形”与“背景”的反转关系，充分显示了对塑造城市景观视觉形象的作用。

另外，在城市建筑景观环境的空间形态构筑中，利用框景、对景等手法，也能形成空间形态的正负景观效果。如巴黎德方斯的新凯旋门和埃菲尔铁塔都具有“门”的形式，和周围环境的对话不仅互相烘托气氛，而且模糊了“图底”关系。

(四)动态构成

动态构成主要是对20世纪初构成主义的复兴和发展。通过研究发现，构成主义是与同时期的诸多抽象艺术流派相互影响而产生的，它们的共同特征是几何化和抽象化。由于几何化和抽象化与建筑的特性十分吻合，构成主义很快从传统艺术表现走向设计领域。随着材料与技术的发展，构成主义突破迪卡尔空间体系，承认运动的多向性，发展出动态构成。而动态构成所表现出的外构表象正可以从视知觉心理学的角度来解释，因为明确的“图底”关系可以使元素或系统加强各自的独立性、分离性和对抗性，为其产生动态创造了条件。

动态构成在建筑景观空间中的应用，是基于把人在空间中的活动变化和心理感受纳入设计，并且发现人在空间中的活动既是功能的演进，又是心理变化的进程，呈现出动态的特点。如密斯，凡，德，罗设计的巴塞罗那博览会德国馆，通过大面积的玻璃墙，使空间从封闭的墙体中解放出来，建筑在通透的环境中流动起来，颠覆了室内外空间的间隔，使人在建筑内外的空间感受得到不同的转换。

四、结语

建筑设计中空间构成元素的应用 篇3

1 建筑设计中空间构成元素应用的价值体现

对于建筑设计工作中相对应的空间构成元素应用来说,其积极作用和价值较为突出的,这些价值主要表现在建筑设计的效果呈现上,详细分析来说,这些空间构成元素的应用在建筑设计中的价值主要表现在以下几个方面。

1.1 提升功能呈现效果

对于空间构成元素在建筑设计中的应用来说,其最大的价值就表现在对于相关功能的提升上,这种功能方面的提升即能较好地充分展现出建筑物的使用价值,尤其是对于一些和人们关系比较密切的功能实现来说,充分地运用各种空间构成元素进行设计也就能够达到较为理想的效果,比如在具体的光影设计上,就可通过恰当有效的设计来提升其最终的视觉效果,进而也能较好地表现出实际的应用效果,这一点对于建筑设计中空间构成元素的使用极为关键。

1.2 提升美观性效果

对于空间构成元素在建筑设计中的应用来说,其能够较大程度提升整个建筑物的美观性效果,这种美观性方面的价值也是各个空间构成元素应用的最终价值表现所在。基于这种空间构成元素设计在美观性方面的表现来说,其具体的设计方式是多种多样的,尤其是具体到不同种类的空间构成元素上来看,这种设计的价值显得更为突出。比如在建筑设计过程中充分运用各种施工材料质感的话,也就能够较好地提升其相应的视觉效果,进而能较好地提升其美观性价值,这一点也是人们对于建筑空间结构设计的一个基本要求所在。

2 空间构成元素在建筑设计中的具体应用

2.1 点元素在建筑设计中的具体应用

对于建筑设计过程中点元素的使用来说,其作用较为突出,且应用范围较广,对于点元素的运用来说,其主要就是指在建筑结构设计过程中,充分地运用相应的点来进行设计。一般来说,这种点元素在建筑空间结构设计中的运用主要就是指通过构建恰当的点状结构来实现相对应的价值和作用,详细分析而言,这种点状结构的设计使用主要表现在以下几个方面:(1)在具体的建筑结构中充分地运用各种点状物体结构的设计来尽可能地提升其相应的设计效果和水平,尤其是在美观性方面,这种点状物体的使用还是极为有效的,尤其是在当前我国普遍的审美体系中,对于点状元素的倾向性还是比较强的,因此,也就需要引起人们高度的重视;(2)从整体的建筑物结构设计中来说,对于整体建筑物的设计同样可以采用这种点状元素来进行恰当的设计,如此也就能够较好地提升其相应的设计价值,不仅仅在美观性方面有较强的表现,在具体的实用性和功能性方面同样具备着极强的价值表现,比如说对于一些多雨地区来说,这种点状元素的使用即具备较强的实用价值和效果。

2.2 线状元素在建筑设计中的具体应用

对于建筑设计中结构的具体设计来说,对于线状元素的应用也是极为重要的一个方面,这种线状元素在具体建筑设计中的运用也确实能发挥出较为理想的积极作用和价值,并且其应用的范围也是比较突出的。一般来说,这种线状元素的应用主要存在两种基本的类型:一方面,因为线状元素可以说是由一个个的点状元素组成的,所以从这种组成方式上来讲,就可在建筑设计中得到较为有效的应用,充分地运用各种点状元素进行有效的安排和布局,进而促使其形成相应的线形,进而也就能表现出一定的美感,这一点在我国故宫的构件中表现得更是极为突出,很多的宫殿建筑都能够连接成相应的线,进而也就能够发挥出相应的视觉效果;另外一方面,还可以直接在相应的建筑结构设计中较好地运用这种线状元素来进行设计和布局,尤其是对于建筑结构中的某些部分来说,这种线状元素的使用更是具备着极强的积极作用和价值。

2.3 面元素在建筑设计中的具体应用

在建筑结构设计过程中,面元素的应用也是比较重要的一点,并且相对于点元素和线元素的单一性特点来说,这种面元素在建筑设计中的应用更为普遍,也更为多样化,进而也就能够更好地体现出相应的美观性和实用性效果。对于面元素来说,其不仅仅具备着相应的几何面构成,还具备着各种不规则的面状元素,进而也就能较好地在相应的面状元素设计中得到较好的呈现,充分运用面状元素也就能够表现出较强的积极作用和价值,其贡献还是极为突出的,尤其是在相应的美观性方面,其能够表达出的价值必须要引起人们高度的重视。这种面元素在建筑设计中的应用也是比较常见的,很多建筑物的外观设计都需结合具体的面元素来进行思考,比如说正方几何面的使用在当前的建筑设计中就是比较常用的,也是我国建筑设计的一个重要表现。

2.4 形体元素在建筑设计中的应用

对于建筑设计中空间构成元素的使用来说,形体元素的使用更是具备着极强的积极作用和价值,对于这种形态元素的使用来说,其具体的应用效果也是极为突出的,因为相对应的形体元素是比较多的,其可变化的特点也是应用范围不断提升的一个重要原因所在,正是因为这种多变的形体元素才能够促使其在具体的设计使用过程中表现出较为理想的积极作用和价值,尤其是在美观性方面,其作用还是极为明显的,这也就进一步提升了空间构成元素的使用效果。这种形体元素的运用在建筑设计中的体现更是极为丰富,尤其是对于一些地标的设计来说,更是对于这种形体元素进行了充分的运用,也更体现出了美观效果。

2.5 光影元素在建筑设计中的应用

对于建筑设计中各方面空间构成元素的使用来说,光影元素同样是必不可少的一个重要表现,虽然说这种光影元素的存在并不是独立设计的,而是依附于相应的建筑结构进行有效的安置,但是其能够发挥的积极作用确实比较理想,尤其是在美观性效果上,通过这种光影元素的合理设计确实也就能够发挥出较强的积极效果,这一点在当前建筑设计中的应用还是比较普遍的,并且能发挥的效果也是极为突出的,尤其是随着当前人们对于建筑结构设计美观性要求的不断提升,这种光影元素的恰当使用也确实能够发挥出较为理想的积极作用。

2.6 质感元素在建筑设计中的应用

对于建筑设计中空间构成元素的使用来说,质感也是必不可少的一个重要组成部分,对于这种质感的使用来说,其实主要就是结合具体的建筑工程项目结构设计中所用到的各种材料进行恰当的选择和控制,不同类型的施工材料能够表现出不同的质感,比如金属质感、木材料质量以及石材质感都是不一样的,给人的视觉感受也是不一样的,进而也就能发挥出不同的美观性价值,而对于这些不同材质施工材料的使用来说,其还能在相应的施工实用性方面发挥出较强的积极作用和价值,体现出不同的施工效果。因此,也就需要在具体的设计过程中充分地关注到这种质感的运用,充分提升其相应的设计效果。

3 结束语

综上所述,对于建筑设计中空间构成元素的使用来说,其应用价值还是比较突出的,尤其是在美观性和功能性方面,其表现更是极为突出,因此,在今后的建筑结构设计中必须要充分针对相应的点、线、面、形体、光影和质感进行恰当的设计,提升其最终的设计效果。

参考文献

[1]吴淑梅.建筑空间构成元素在建筑设计中的运用研究[J].江西建材,2015(1):23.

[2]宋英姿.建筑设计中空间构成元素的应用[J].建筑设计管理,2015(6):49-50+53.

[3]刘存发.建筑空间构成元素在建筑设计中的应用[J].城市建筑,2013(20):1+5.

机械制图教学中空间想象能力的培养 篇4

机械制图教学大纲要求，通过学习应能熟练地看懂中等复杂程度的各类零件图和装配图……要达到这个要求，关键在于培养和发展学生的空间想象能力。

一、培养学生的空间想象力，应从形象思维开始

机械制图的教学必须顺应学生思维发展的特点，才能提高教学效果，技工学校学生刚进入青年期，仍处于由具体形象思维为主要形式向抽象逻辑思维为主要形式的过渡阶段，此时的抽象逻辑思维，在很大程度上仍然是直接与感性经验相联系的，仍具有很大成分的具体形象化。因此在制图教学中应化抽象为具体，运用多种形象化的教学方法，调动视觉、听觉等多种感官参与认知，增强空间概念的训练，逐步使学生在大脑中树立起一座“空间骨架”。

1　紧紧围绕基本形体

平面立体和曲面立体，教学过程中讲解点、线、面的投影知识时，用线系粉笔头，在三投影面体系中演示，使学生很快从立体转化到平面，讲解线的投影时以铅笔为线在投影仪上进行演示很快得出线的投影规律，然后假想加厚变成立体，画出其三视图，最后出示模型，图物对照，查找点、线、面投影，这种形式的练习，学生既能掌握点、线、面的知识，又懂得了点与线、线与面、面与体的关系，使一些抽象理论变得具体可感。

2　演示基本形体

切割与叠加后的想象，教学中要求学生在大脑中能完整清晰地想象出切割与叠加后的形状，并用语言或视图表达出来，再用实物、图形进行对照比较，这种想象的训练可反复进行，实物由浅入深，由简单到复杂，由表及里，由部分到整体循序渐进，这样能激发学生的学习兴趣，有效地培养学生的空间想象能力。

二、发展空间想象能力，应从培养学生的动手能力入手

1　动手实践

心理学指出：素质差不多的人，决定能力发展的因素是环境，而环境和教育作为能力发展的外部条件，人的能力必须通过主体的积极实践活动，才能得到发展。因此在机械制图教学中发展空间想象能力，让学生动手实践是很重要的。

2　模型制作

教学过程中讲解补视图、补缺线，指导学生揣摩给定的视图中线、面构成情况，再通过空间想象运用所学切割与叠加等方法逐步成形。有计划组织一次切割泥形比赛，先给出三视图，让学生自己动手切割出立体形状，再给出立体形状，让学生再画出三视图，这样可明显地让学生懂得从立体到平面，再由平面到立体的转化过程，逐渐建立空间立体概念，从而达到要求的空间想象能力。

3　参与技术实践

学生通过一段时间的学习训练，在制图方面已有一定的基础，就带他们到实习工厂，在条件允许的情况下，让他们直接参加实践活动，并动手完成某种任务，从而发展空间想象能力。通过实践，学生的知识水平，工作能力得到社会的认可，自身的价值得到充分体现，他们的学习活动也具有明确的方向性和意义。同时能激发学生的学习兴趣与动机，更有利地推动他们积极投入实践，自觉发展提高自己的空间想象能力。

以上是我在工作实践中的一些制图课教学中的一些个人观点和看法，在教学过程中如何提高学生的空间想象能力还有待挖掘和深悟。

中空建筑物 篇5

中空玻璃的推广使用是时代进步的标志、建筑节能形势发展使然。中空玻璃是由两层以上玻璃将空气层密封起来, 其间层中充以黏度系数大而导热系数小的惰性气体以减小间层中的对流换热, 其节能特性的主要指标———传热系数K (指在稳定传热条件下, 玻璃两侧空气温度差为1°C时, 单位时间内通过1平方米中空玻璃的传热量, 以W/m2K表示。K值越低, 说明中空玻璃的保温隔热性能越好) 为2.7~3.3, 而普通单片玻璃为5.8。

当然如中空玻璃能以LOW-E或SUN-E玻璃相匹配, 由于其优异的光学热工特性, 则保温隔热性能更突出。在发达国家中空玻璃已得到广泛推广和应用。美国的应用普及率已高达83%以上。德国政府对没有中空玻璃的拟建楼房不予批准建设, 仅上世纪80年代前联邦德国使用中空玻璃就达2.1亿m2, 节约能源费达52亿马克。欧洲各国的应用普及率已达50%。

中空耐磨镶圈活塞 篇6

铸铁耐磨镶圈能提高第一道环槽的耐磨性是不言而喻的, 但是耐磨圈不能降低活塞头部的温度, 也不能降低第一道环槽的温度。于是出现了内冷通道活塞, 也称油冷活塞。就是在活塞头部燃烧室下方铸出一个环形中空通道, 往这个中空通道内喷机油, 从而冷却活塞头部。这种冷却活塞头部的方法效果很好, 一般可以降低活塞头部温度30～50℃, 从而降低了第一道环槽的温度, 同时也降低了销座处的温度, 提高了整个活塞的使用寿命, 有利于内燃机的排放。

早期生产的油冷活塞是在活塞头部铸入一个紫铜管, 活塞成型后再用硝酸将紫铜管腐蚀掉, 形成一个内冷通道。这种生产方法成本高——每个活塞要用一个紫铜管, 生产率低——腐蚀过程很慢。腐蚀过程中产生的废水废气不仅污染环境, 工人操作也不安全。

后来, 采用盐芯 (压制的或熔融的盐浇铸成型的) 作为型芯, 铸入活塞头部, 活塞出模后再用水将盐芯溶解掉, 形成内冷通道。这种方法成本比较低, 对环境影响不大, 冷却效果也不错。但是它的缺点是, 在浇铸活塞时, 盐芯的放置, 定位很困难, 操作稍不小心, 不是盐芯断裂就是安放位置的偏差, 这些失误都可能使活塞报废。特别是铸造时既要放置耐磨镶圈, 又要安放盐芯, 对操作要求很高。

针对用紫铜管和盐芯形成活塞冷却通道时的缺点, 有人提出一个新的方法:用薄壁不锈钢管作内冷通道, 再用三根不锈钢条作支架, 把不锈钢管与耐磨镶圈焊接在一起, 形成一个整体, 也可称为支腿类带内冷通道的耐磨镶圈, 如图1所示。

浇铸活塞时, 将它们一同渗铝, 一同铸入活塞头部, 这种方法的好处是, 由于不锈钢管不变形, 不象盐芯一样易断裂。它与耐磨镶圈的相对位置已由三根小支架固定, 浇铸活塞时安放容易, 活塞成型后就留在活塞头部形成油冷通道。冷却油在不锈钢管内畅通无阻, 冷却效果同样不错。不锈钢管壁厚0.5～1.0mm, 小活塞取0.5～0.8mm, 大活塞取0.8～1.0mm。管壁太薄易变形, 也易被高温铝水腐蚀。管壁太厚会增加活塞的重量, 对导热不利。

在上述几种设计中, 冷却油道是在燃烧室的下方, 耐磨镶圈的后方, 与两者都保持了一定的距离。与燃烧室之间保持一定的距离是为了防止冷却油与燃烧室之间的巨大温差而造成燃烧室底部开裂。与耐磨镶圈背面保持一定的距离是便于浇铸活塞时安放耐磨镶圈和铝液通过。但是这一距离越大, 冷却油离耐磨镶圈也越远, 对它的冷却作用也就越小。

尽管采用这样的设计基本上能保持柴油机活塞能有效地工作, 但是在某些直喷式柴油机活塞的第一道环槽上仍出现过热的现象, 造成环槽积碳, 活塞环卡死, 断裂的情况。究其原因, 主要还是环槽部位过热所至。就是耐磨镶圈也解决不了根本问题, 关键在于如何进一步降低环槽部位的温度。

中空内膜墙施工工艺研究 篇7

山西体育中心训练基地运动员公寓工程位于山西省太原市晋源区中南部,机场大道以南3km处。本工程地下1层、地上13层,建筑高度为46.95m,内外高差0.45m,建筑占地面积5 250.53m 2,总建筑面积39 817.15m 2。本工程地下室分为三个区域,地下室基坑开挖至标高-6.40m左右(±0.00相当于黄海高程777.45m(绝对标高))。运动员公寓建筑平面为弧形板楼,北侧长204m,在底层建筑的中部及两端做架空处理。地上西裙房为1层,层高5.4m(局部屋面变坡至层高3.6m和2.5m)。地上东裙楼房共2层,层高均为5.4m,3层为设备管道层,层高为2.15m,4层～11层层高3.3m,12层,13层层高3.6m(水箱间层高4.6m)。高层采用框架剪力墙结构,外墙填充墙采用加气混凝土砌块,内墙采用中空内膜隔墙,隔墙厚度有100mm,120mm,160mm三种墙。

1 中空钢网内膜墙施工工艺

1.1 施工准备

1)技术人员先行进场,熟悉施工现场和施工图纸,对现场与图纸进行对比,对于图纸不明之处及时反馈给甲方并进行确定。2)根据已确定的图纸进行现场测量,并计算出龙骨、网片及五金配件的数量,及时传回工厂进行生产。3)根据现有的现场布置,确定现场供水点、供电及运输方式,编制劳动力需用计划并提前确定施工队伍。4)确保临时设施和生活设施,确定材料及设备进场后的堆放及保管。

1.2施工放线

1)放线前施工现场地面应清理干净,对于妨碍放线的设施及物件提前清理或转移,以保证每层放线一次到位。

2)根据施工图将需要施工的墙体轴线量出并用墨线弹出。

3)根据墙体轴线向两边量出墙体安装控制线并用墨线弹出,用线锤将底线引至顶棚及原有墙和柱上弹出。

4)门窗洞口的位置在放线时应同时标出,并注明尺寸和高度。

5)放线结束后应及时根据图纸进行自检、自查工作,并报请监理及甲方验收,合格后方可进行下道工序施工。

1.3 安装(L形)边龙骨

1)按放样墨线,用射钉或带塑料膨胀套管的自攻螺丝固定L形边龙骨,固定间距500mm左右。

2)上下L形边龙骨安装时朝向应一致,墙或柱边用分段的L形边龙骨进行连接,高度方向间距不大于600mm,连接件长度100mm～200mm。

3)门洞口在安装固定L形边龙骨时,只安装顶棚部分,地面部分不安装L形边龙骨。

4)L形边龙骨安装完毕后,应进行检查,对于不符合要求及错误处应及时进行修正,确保正确无误后方可进行下道工序施工。

1.4 网片拼装及加固

1.4.1 网片拼装

1)网板安装前事先在操作平台上将两片网片拼装在一起,网片拼装时两网片之间用22号扎丝连接固定,间距300mm～400mm左右,并在中间设置一根C形竖向龙骨与网片进行连接,间距500mm左右。2)网片拼装时,网片和龙骨长度应一致,龙骨不得短于网片,对于变形的网片及龙骨需修整后方可使用,以保证网板安装质量。

1.4.2 门窗节点加固做法

1)门头上框节点:门头上框是用一根“L形ST-2a龙骨”和一根“加强型L形ST-2b龙骨”绑扎在一起形成骨架做横向加固,且L形龙骨的两边都有孔,增强了L铁和水泥砂浆的握裹力。两根L形龙骨与水泥砂浆结合构成一道水泥砂浆过梁,和门窗两边的水泥砂浆暗柱直接连接,形成一个很强的框架结构。

2)门窗两侧采用特制的拐角网加ST-3作补强,且ST-3开口处对应门窗口,填上水泥砂浆后形成一个网片、龙骨、水泥砂浆包裹在一起的暗柱(见图1)。

3)技术要求重点:为保证门窗洞口在粉刷之前形成有效的框架结构,必须对门头的过梁和拐角网的暗柱先行填充水泥砂浆,并确保填实,且24h之后才可进行粉刷施工。

1.4.3 网板安装及加固

1)网板安装时应从门边及墙边开始依次拼装,相邻网板用22号铁丝绑扎固定,绑扎固定间距不大于300mm,网板与上下L形边龙骨连接处用22号铁丝绑扎固定,固定点每块网板上下各不少于3点。2)对于一道墙体,网板应从两边开始向中间进行组装,对于不足一块的网板应放在墙体中部,并加设一根龙骨。3)网板组装时,门窗上下暂时不做,待大面积网板安装完毕后再局部进行安装。4)门窗上下网板安装前,应根据现场提供的水平基准线抄出门窗口500mm线,根据500水平线确定门窗口高度并安装网板,门窗口高度应留出20mm抹灰厚度。5)网板组装完毕后,应进行修整、加固。6)网板组装完后应进行平整度修整,修整完毕经验收后方可进行下道工序施工。

1.5 水电配管

1)网板组装完毕后,进行水电配管,水电配管时立管应敷设在网板凹槽或孔内,并用22号扎丝绑扎,间距为500mm。水电配管超出网板时必须用平网包裹。2)网板上水平管线布管时,网板上开口应用航空剪或切割机进行切割,网片裁开后应向上扳起,待水平管布好后再扳下绑扎牢固。3)当水平管线的布管长度大于500mm时,应采用单边布管,严禁将龙骨全部截断,龙骨断截面不应大于龙骨宽度的一半。若龙骨截断时,应用6的钢筋进行加固。4)当网板两边同时水平布管时,两根水平管的水平高差应大于300mm。同时水平横管的直径不应大于25mm。5)水平横管超过25mm时,必须在管的外露侧包裹平网,但必须保证在粉刷时,平网能完全粉刷在砂浆内。6)单点吊挂物超过80kg时,需先在吊挂重物处的金属网片内膜中填充细石混凝土,待达到一定强度后再安装膨胀螺栓吊挂物品。7)对于长度及宽度均大于400mm的预留孔洞在网板上开孔应进行加固处理,对于小于400mm的预留孔洞可进行切割预留或先在网板上用油漆标出,待抹灰结束后裁剪,喷浆抹灰时预留孔处不抹灰。8)水电布管结束后,经检查合格后方可进行抹灰。

1.6 抹灰

1)抹灰主要分为三个步骤:第一步:填槽;第二步:打底;第三步:冲筋抹面。2)网板填槽用1∶2～1∶2.5水泥砂浆,主要是将网板凹槽填平,填槽时砂浆不应高出板面,以免抹面时砂浆过厚。但是在抹灰24h之前应先把门、窗上边横梁和两边拐角网先填实。3)填槽结束后,应养护不少于24h,方可进行抹灰打底,打底用1∶3～1∶4水泥砂浆进行施工。4)内隔墙与主体结构连接预防干缩裂缝处理方式,可借鉴砖墙常用的有效方法。如:a.在易发现裂缝处加平网补强;b.凿坑打孔打毛;c.植筋;d.粉刷时和主体结构一起粉刷等其他有效方法。5)打底结束后,应养护不少于24h,平按无明显痕迹时方可进行面层施工,抹面砂浆为1∶2.5～1∶3.5,并按图纸要求做相应光洁度处理。6)隔墙长度大于8 000mm时,应设竖向分格缝,缝宽10mm。如无法设缝时,应在墙体中间加设方钢钢管进行加固。7)墙面粉刷完毕后应进行不少于2d的洒水养护,每天养护应不少于2次,冬期施工时养护据现场定。8)冬期施工时,可根据具体情况掺入一定比例的防冻剂,以保证墙面抹灰质量。

2 常用隔间墙材料性能比较

常用隔间墙体材料性能比较见表1.

参考文献

[1]GB 50411-2007,建筑节能工程施工质量验收规范[S].

中空玻璃的热工性能研究 篇8

随着社会的发展, 现代建筑越来越追求良好的视觉效果, 玻璃幕墙和门窗作为建筑装饰不可缺少的一部分, 在建筑中被大面积使用, 已成为建筑围护结构的重要组成部分, 其性能的好坏在很大程度上决定建筑的围护结构性能的好坏, 直接影响建筑节能的效果。而玻璃幕墙、门窗的70~90%的面积为玻璃, 玻璃的热工性能对幕墙、门窗有直接影响, 例如门窗中通过玻璃的热损失占门窗总热损失的2/3左右, 可见, 玻璃的热工性能对门窗、幕墙总体热工性能有决定性的影响。近年来, 玻璃幕墙行业的快速发展使中空玻璃在热工、隔声等方面的优势不断得到肯定, 应用越来越广泛, 与此同时, 建筑节能已成为我国可持续发展战略的重要组成部分, 社会各界对建筑节能的意识亦不断增强, 中空玻璃的热工性能的重要性将不言而喻。

二、中空玻璃的光学热工性能

一般情况下, 我们所讨论的中空玻璃热工性能参数是指传热系数U值、遮阳系数SC值。

1. 传热系数U值

中空玻璃传热系数是指在单位室内外环境温差作用下, 通过单位面积玻璃的传热量, 即:

式中:qin (Is=0) ———没有太阳辐射热时, 通过玻璃传向室内的净热流;

Tne———室外环境温度;

Tni———室内环境温度。

U值是中空玻璃系统总热阻的倒数。中空玻璃系统的热阻为室外换热阻、室外玻璃传热阻、气体层热阻、室内玻璃热阻和室内换热阻之和, 如下式所示:

式中:Rt———玻璃系统热阻;

hin、hout———玻璃系统室内、外侧对流换热系数;

Ri———气体间层的热阻;

Rg, i———每层玻璃的热阻。

由公式 (3) 可以看出, 影响中空玻璃U值的主要因素有以下几个:

(1) 中空玻璃室内、外侧对流换热系数, 也就是不同的计算条件;

(2) 玻璃本身的热阻;

(3) 气体层的热阻, 受气体层的厚度、气体的种类、气体间层前后玻璃表面的辐射率等因素的影响。

2. 遮阳系数SC值

中空玻璃遮阳系数SC值是指在给定条件下, 玻璃系统太阳能总透射比, 与相同条件下相同面积的标准玻璃 (3mm厚透明玻璃) 的太阳能总透射比的比值, 即:

式中:g———玻璃系统太阳能总透射比;

τS———玻璃系统太阳能直接透射比;

qin, i———各层玻璃向室内的二次传热的热流密度;

Ai, S———太阳能被各层玻璃吸收的部分;

Rout, i———各层玻璃室外侧方向的热阻;

Rt———玻璃系统热阻。

由公式 (5) 、 (6) 可以看出, 中空玻璃SC值主要取决于以下几个因素:

(1) 中空玻璃的太阳光直接透射、反射和吸收;

(2) 中空玻璃吸收太阳热辐射后向室内的二次传热, 受每层玻璃对太阳能吸收部分、玻璃系统热阻等因素的影响。

可以看出影响中空玻璃U值的因素同样可能对中空玻璃SC值起到影响作用。

三、室内、外对流换热系数

室内、外对流换热系数的影响也就是不同的计算条件对中空玻璃热工性能的影响。所以, 确定标准的计算条件是中空玻璃产品设计、评价的基础。建设部即将发布的《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008对于计算标准条件做了统一的规定。

1、U值计算标准条件应为:

室内空气温度Tin=20℃;

室外空气温度Tout=-20℃;

室内对流换热系数hc, in=3.6W/ (m2·K) ;

室外对流换热系数hc, out=20W/ (m2·K) ;

室外平均辐射温度Trm, out=Tout;

室内平均辐射温度Trm, in=Tin;

太阳辐射照度Is=0W/m2。

2、SC值计算标准条件应为:

室内空气温度Tin=25℃;

室外空气温度Tout=30℃;

室内对流换热系数hc, in=2.5W/ (m2·K) ;

室外对流换热系数hc, out=16W/ (m2·K) ;

室外平均辐射温度Trm, out=Tout;

室内平均辐射温度Trm, in=Tin;

太阳辐射照度Is=500W/m2。

对于实际工程, 则应当根据实际计算条件进行计算, 尤其是实际条件与标准计算条件相差较大的时候。

四、气体间层

气体间层的热传递直接影响着中空玻璃的热工性能。气体层的传热可分成两部分。一为气体的对流传热, 一为辐射传热, 即:

式中:qi———气体间层的热流密度;

Tf, i、Tb, i-1———气体间层前、后表面温度;

hc, i———气体间层的对流换热系数;

hr, i———气体间层的辐射换热系数。

1. 气体间层对流换热系数

气体间层的对流传热系数可用下式表示:

式中:dg, i———玻璃间层气体间层i的厚度;

λg, i———所充气体的导热系数;

Nui———努谢尔特数, 根据试验得到的经验参数, 受气体本身性能、气体间层高厚比和气体间层倾角θ影响。

(1) 不同气体性能的影响

气体的导热系数、密度、比热容、运动粘度等参数都直接影响中空玻璃的气体间层的传热。目前, 中空玻璃所充气体主要为空气, 对保温要求高的玻璃产品充惰性气体氩气、氪气, 或者惰性气体与空气的混合气体。

表1以普通中空玻璃为例, 采用美国劳伦斯伯克利实验室开发的WINDOW5.0模拟计算软件与广东省建筑科学研究院开发的《建筑玻璃光学热工性能计算及光谱数据库管理软件》, 对充不同气体时中空玻璃的热工性能进行了计算 (不做特殊说明的情况下, 本文中的玻璃系统热工参数均采用该两个软件计算) , 可以看出充惰性气体可以降低U值, 但SC值没有太大变化。

惰性气体具有化学稳定性, 比空气导热系数低, 可以减少热传导损失, 而且比空气密度大, 在玻璃层之间不易流动, 减少对流损失, 能有效降低中空玻璃的U值。

(2) 不同气体间层厚度的影响

增加气体间层厚度, 可以使气体间层的热阻增加, 表2中列举了部分不同厚度气体间层的中空玻璃热工性能参数。

从表2中可以看出对于同样的玻璃原片, 增加普通透明玻璃组成中空玻璃后, U值有明显的降低, 并且增加气体间层厚度对降低U值作用明显, 但当气体间层厚度增加到16mm以上后, 间层内气体热阻增加量不大, 效果并不明显, 甚至在气体层厚度达到20mm时, 中空玻璃的U值反而略有增大, 综合成本与效果综合考虑, 一般建议中空玻璃的气体间层厚度取12mm为宜。并且由于空气层厚度较大时, 空腔会出现变形, 厚度会减小, 故一般情况下厚度不要超过20mm。

同样的玻璃原片与普通透明玻璃组成中空玻璃后, 能使SC值有小幅度降低, 但中空玻璃气体间层的厚度对中空玻璃的遮阳系数几乎没有影响, 所以说通过增加气体间层厚度来降低中空玻璃的SC值是不可取的。

五、玻璃表面性能

我们知道热传递包括传导、对流和辐射三种方式, 根据前文介绍, 可以看出普通透明中空玻璃和单片玻璃相比, 热传导和对流换热已经大大减少, U值有明显的降低, 但辐射热量变化不大, SC值没有明显变化。

辐射传热部分与两片玻璃的长波半球辐射系数ε有关。

气体间层两侧玻璃的辐射换热系数hr可采用下式计算:

式中:σ———斯蒂芬-波尔兹曼常数;

ε1、ε2———气体间层中的两个玻璃表面在平均绝对温度Tm下的半球发射率;

Tm———气体间层中两个表面的平均绝对温度。

从公式 (9) 中可以看出玻璃表面的半球发射率影响气体间层辐射换热系数, 而辐射率取决于玻璃性质。普通透明玻璃是一种辐射率非常高的物质, 辐射率为0.84左右, 由于中空玻璃传导和对流减少, 要进一步提高中空玻璃的热工性能, 就必须降低玻璃表面的辐射率。

1. 透明玻璃

我们都知道透射能力比较好, 可以透过全部太阳能的80%以上。玻璃对太阳能谱最集中的0.38~2.5μm波长范围有较好的透射率, 不同厚度的玻璃只是吸收率在变化。透明玻璃表面半球辐射系数为0.84左右。

在北方寒冷地区, 透明玻璃是非常好的太阳能收集材料。在南方, 为阻挡太阳热辐射, 必须对透明玻璃进行一定的处理。

2. 吸热玻璃

吸热玻璃从颜色来划分有茶色、蓝色、灰色和绿色, 不同颜色的玻璃有不同的透光率和吸热率。几种常见的吸热玻璃参数见表3。

吸热玻璃因其有吸热能力而将一部分太阳能吸收, 转化为热能, 然后通过长波辐射和传热分别传到室内和室外。由于室外的风速比室内大, 对流换热系数高, 所以传到室外的热量要多一些。但吸热和透光经常是矛盾的, 所以吸热玻璃的隔热能力也受到一定的限制。

3. 热反射玻璃

热反射玻璃是镀膜玻璃的一种, 它具有对太阳能的反射作用, 是空调建筑节能玻璃的主要品种之一。热反射玻璃的主要优势在于其反射太阳可见光和红外光的功能, 从而可以大大降低夏季室内的空调负荷。由于热反射玻璃反射太阳能, 不太适用于北方寒冷地区。

热反射镀膜玻璃的太阳辐射直接透射率明显低于吸热玻璃。离线热反射镀膜玻璃的透射率更低, 隔热效果会更好。几种单片热反射玻璃的性能参数举例如表4所示。

4. 低辐射镀膜玻璃

被普遍称为Low-E玻璃的低辐射玻璃是在玻璃表面镀特殊的金属氧化物薄膜, 使照射于玻璃的远红外线被膜层反射, 从而降低玻璃的热辐射通过量。热反射玻璃在反射红外线的同时, 对可见光的透射也有很大衰减和反射, 造成采光不好, 反射光造成眩光污染。这时, 应用低辐射玻璃是比较好的选择。

遮阳型Low-E玻璃采用独特的热喷射镀膜技术制作而成。这种玻璃除本身具有低辐射性能外, 还具有阳光控制性能, 尤其适合南方炎热地区使用。

5. 不同玻璃类型的组合

单片玻璃的节能效果有限, 尤其是传热系数偏大, 应采用不同的玻璃类型组成中空玻璃提高其热工性能。当在南方采用中空玻璃时, 中空玻璃的主要作用是遮阳, 所以中空玻璃外片玻璃应采用吸热、热反射、Low-E玻璃, 内片可采用透明、Low-E玻璃等;外片玻璃反射或吸收绝大部分的太阳辐射热, 空气层将外片玻璃吸收的热量阻挡在外面而不对室内产生传热。表5中列举了一些中空玻璃组合的热工性能参数。

外片采用吸热玻璃, 内片采用Low-E玻璃 (Low-E膜面应放在第3面) , 合成中空玻璃是一种比较好的遮阳型中空玻璃。太阳辐射被吸热玻璃吸收后变成热能, 其辐射变成长波辐射, 长波辐射被Low-E玻璃反射隔绝而不可进入室内。

Low-E玻璃与普通透明玻璃组成中空玻璃, Low-E镀膜面在中空玻璃中可以放在玻璃系统的第2面, 也可以放在第3面, 两者热工结果有一定差别, 见表6。

六、中空玻璃热工设计原则

相关的建筑节能设计标准都是根据不同气候区对建筑外围护结构的热工性能提出不同的要求。中空玻璃的热工设计应当从产品的使用地域出发。

1. 南方炎热地区

我国南方多数是夏季炎热, 冬季温和, 对于建筑能耗, 最关心的是夏季空调能耗。此时采用中空玻璃首先是为了减少太阳辐射。

一般情况下, 单片的吸热玻璃、热反射玻璃、Low-E玻璃都适合在南方炎热地区使用, 当单片玻璃的热工性能达不到要求时, 适宜采用以下的中空玻璃组合方式:

(1) 吸热玻璃+透明或Low-E玻璃;

(2) 热反射玻璃+透明玻璃;

(3) 遮阳型Low-E玻璃+透明玻璃。

由于南方建筑对玻璃外围护结构主要是进行遮阳隔热, 普通的透明中空玻璃只能提高玻璃的保温性能, 但对遮阳帮助不大, 对于建筑节能来说, 效果还不如单片Low-E玻璃。

充惰性气体、增加气体间层厚度等措施同样是用来降低中空玻璃的U值, 在南方地区也是得不偿失的做法, 充普通空气, 气体间层取9mm、12mm就可以满足南方建筑节能的要求。

2. 北方寒冷地区

北方对待短波辐射恰恰与南方相反, 在北方冬季, 中空玻璃一般要尽量减少对太阳短波辐射的阻挡, 而使得大量的太阳辐射进入室内, 所以吸热玻璃、热反射玻璃不适宜在北方使用。Low-E中空玻璃传热系数小, 可有效阻止温差传热, 适合北方地区, 尤其是高透光型的Low-E中空玻璃, 保温效果明显, 但遮阳系数不会太低, 比较适合严寒和寒冷地区。

对于严寒地区, 还可以通过充惰性气体 (氩气、氪气) 、增大气体间层厚度及采用三层玻璃系统来进一步降低玻璃的传热系数。

但目前北方部分地区, 特别是华北地区及长江中下游的夏热冬冷地区, 夏季日益炎热, 冬季仍然寒冷, 出现了冬季采暖能耗与夏季空调能耗相差不多的情况。这些地区, 中空玻璃的选择就应当根据建筑能耗计算结果、冬季采暖能耗与夏季空调负荷所占比例, 并综合考虑其它建筑节能措施 (例如活动的建筑外遮阳) , 选择适宜的LowE中空玻璃类型。

七、玻璃热工性能计算

中空玻璃的热工性能计算是比较复杂的, 但又是玻璃系统热工设计的基础。测试出单层玻璃的光谱数据, 即可利用现有的商用软件, 计算玻璃系统的光学热工性能。

广东省建筑科学研究院根据国家行业标准《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》开发了“建筑玻璃光学热工性能计算及光谱数据库管理软件V1.0”。该软件可以管理单片玻璃的光谱数据库, 根据单片玻璃的光谱数据库和玻璃系统的结构, 计算玻璃系统的可见光透射比、遮阳系数和传热系数等性能参数。该软件的操作主界面如图1所示。

1. 软件的主要功能

(1) 玻璃数据库的计算和管理功能, 主要包括:

(1) 显示玻璃数据库中各款玻璃的基本信息和光谱数据;

(2) 显示玻璃的光谱曲线;

(3) 计算各款玻璃的光学和热工参数;

(4) 以国际玻璃库的格式导入、导出玻璃的光学信息;

(5) 管理用户玻璃数据库。

(2) 玻璃系统的计算和管理功能, 主要包括:

(1) 简单、方便地构造并玻璃系统;

(2) 显示玻璃系统的基本信息和光谱数据;

(3) 显示玻璃系统的光谱曲线;

(4) 计算玻璃系统的光学和热工参数;

(5) 管理玻璃系统库。

该软件与美国劳伦斯伯克利实验室开发的Optics5.0模拟计算软件进行比对, 结果基本吻合, 且计算边界条件符合我国行业标准要求, 适宜于我国玻璃产品的定型、工程计算。

该软件主要可以提供玻璃数据库及玻璃系统的计算和管理等功能。

八、结束语

通过研究气体种类、气体间层厚度、玻璃表面性质对中空玻璃热工性能影响的分析, 我们可以得出以下结论:

1.单片透明玻璃热工性能较差, 透明的中空玻璃对传热系数有很大的改善, 但对遮阳不起太大的作用;

2.吸热玻璃与普通透明玻璃、Low-E玻璃组成的中空玻璃有较好的遮阳作用, 适宜南方炎热地区使用;

3.热反射玻璃遮阳作用比吸热玻璃更好, 适宜南方炎热地区使用, 但可见光透射比低;

4. Low-E中空玻璃的热工性能比较复杂, 不同类型对保温效果和隔热效果各有偏重, 高透光的Low-E中空玻璃遮阳作用有限, 但保温作用明显, 适宜北方地区使用;遮阳型Low-E中空玻璃遮阳效果较好, 适宜南方地区使用;

5. 充惰性气体、增加气体间层厚度能明显降低中空玻璃的U值, 但对遮阳效果不起作用, 适宜北方地区使用, 且气体间层厚度不宜超过20mm, 否则将起反作用。南方使用中空玻璃, 空气层厚度达到9mm以上即可。

中空玻璃在现代建筑围护结构中使用将越来越广泛, 我们应当了解不同类型中空玻璃的热工性能, 根据不同气候区的特点, 选择适宜的玻璃产品, 才能更好地发挥中空玻璃在建筑节能领域的作用。

参考文献

[1]柳孝图.建筑物理.北京:中国建筑工业出版社, 1991.

[2]ISO15099Thermal performance of windows, doors and shading devices-Detailed calculations.

[3]ISO9050Glass in building-Determination of light transmittance, solar direct transmittance, total solar energy transmittance, ultraviolet transmittance and related glazing factors.

[4]ISO10292:Glass in building–Calculation of steady state U-values (thermal transmittance) of multiple glazing.

[5]GB/T2680-94《建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》.

对写意山水画中空间意境的思考 篇9

写意山水画是中国传统绘画中的一个重要畫科。山水画中的自然景象雄伟浩瀚，令人心生敬畏。写意山水画通过特定的绘画技法容情入景创造了各种奇观。山水画中以有限的空间造无限的意境是值得我们毕生追求的。作为学生的我在专业的学习过程中深切领悟到“空间、意境、留白在写意山水画中的重要意义。”

关键词：写意山水画；空间；意境；留白

中国古代绘画以其独特方式独立于世，而其风格与环境则有着密切的关系。例如唐代以壁画为主，隋唐时期的壁画已达到了很高的水平，因此壁画非常广泛被应用在很多地方，比如宫殿、庙宇和墓室等。此外佛教的发展在唐代达到了顶峰，而壁画内容则以此为主，其作用是传播内容给各阶层的人们。因此佛教已深入人心到人们的日常生活和精神生活里。除了传播宗教外，歌功颂德表赞功臣的内容也被记录在墙壁上，山水鱼虫则视为纯装饰赏析。唐代画作涵盖人物、风景、动物、鬼神，但最多的还是人物画，这不仅说明唐代画作延续了历史的发展，还说明了在当时统治者开明的政策以及人们较高的生活水平。

唐代时期的山水画与之前有很大差别，唐之前山水画作还处于一种定式的状态，画中山水既没生气又无法表现其空间形态变化。所以山水画虽然出现早但在唐代才发展与成熟，唐代的画家不仅改变了唐以前的画作风格，又衍生了多种绘画风格。唐代的绘画在表现手法上出现了新变化，不仅继承了唐之前重笔法重色彩的绘画方式，同时还创作出单色勾线的白描及水墨画中的泼墨画法。在用笔上以吴道子为代表的画家用笔更加大胆，设色也更加简单，用笔刚劲有力且浑厚，形成了独特的笔法。因此我们在书评中看到“笔才一二，像已应焉。”另外，有人说唐代画作更写实，也有人说唐代画作更写意，而我在书中看到这样的引注——吴道子的画作落墨之后会让他的徒弟继续上色，即“只在约略浓淡之间，而道玄辄许可”。因此我认为唐代的画作有写意的倾向，当然许多现代画家并不认同这个看法。

在我国古代的绘画中“自然”被作为一种最高的美的表现存在。古代画家在创作上表现出美并不存在于自然之外，也不属于自然之上，它处于自然之内。在顾恺之、吴道子的画作中可以看到自然的美，这不仅体现在画作形神还体现在与主客体的意境统一。其画作并无追求刻意用笔设色，但是气韵十足。除自然外绘画中最讲究神似。中国画从一开始就不单拘其表像而更多强调神似。在传统的绘画中形似只是表现出物体外表的逼真，而神似才是表达画家内心本质的精神追求。汉魏画家擅表动态之气势，西晋卫协被称为“虽不该备形妙，颇得壮气”，谢赫“六法”中也把气韵生动放于首位，五代山水画家所作的绘画力求气质俱盛有别于“得其形遗其气”。宋代占据主位的是花鸟虫鱼，“意在笔先”就是说意境的必要性。而后自北宋始即强调画作中的“意”。这里所说写实并非客观显现，而重于画作中对物的提纯即形神兼备。这个说法就相当于顾恺之的以形写神。从宋代起画作开始倾于写意，因此便有“画山水，最得山水性情。得其性情，便得环抱起伏之势，如跳如坐，如俯仰，如挂脚。”现代语言中我们常把写意与传神并用，即与当时是相同的。而一些文人画家侧重于神似而不拘泥于细致刻画，苏轼甚至提出“论画以形似，见与儿童邻”的见解。元明后对写意勃兴实践上有了更多的创造探索，人物画大胆夸张、花鸟奇特变形。

中国的传统绘画非常重视笔墨线条的用法，把线条作为绘画人物形象的基本手段，而不是像西方画家那样重视光影关系以及明暗调子。毛笔作为我国传统绘画的主要工具，用笔的轻重缓急不同，绘画出来的线条也表现出了物体形体的状态，而且具有很强的形式美感，能够表现出不同的绘画气质和魅力。

另外由于中国画和中国书法具有共性，所以在当时并没有把这两种艺术独立开来，因此唐代也提出了书画用源和书画同法的说法。元代后人们更注重吸取书法用笔来入画，丰富了绘画的表现技巧。在古代称绘画为丹青，谢赫六法中讲“随类赋彩”，是说对色运用极为重视，就这点完全不同于国外的绘画方式，我国的传统绘画中的色彩既非环境色，也非固有色，大多是带主观的个人创作，在画作中我们可看出既有灿烂艳丽的青绿金碧，又有朴素淡雅的水墨浅绛。但这些并非模仿自然，也非单调的水墨勾染，中国画能够通过单色利用墨色浓淡干湿的微妙变化，创造出具五彩绚丽的绘画效果。这种用笔和用墨完美的结合，使得中国传统的绘画达到了优美的效果以及很高的水平。

构图上中国画构图不像西方采取静止透视关系确定点线面，而是非常大胆自由地打破时间空间上的限制。我国的画家很早就已经认识到了绘画中的透视关系，传统画作称构图为经营位置或章法，它不仅是说物体在形式上的变化，更重要的是说明如何突出主题，表现出来意境。例如南朝宗炳在《画山水序》中就已经提到了初步的基本的透视理论，到隋代展子虔的画山水已经达到了咫尺千里的感觉。因此在遵循透视关系的基础之上，中国的传统绘画更高层次地表现出了绘画中的意境，与西方绘画透视关系相比我国古代画家更着重个人绘画情感的发挥。处理构图时使用现代速写中鸟瞰的观察方法和随空间不断移动视点的独特绘画方式，以及概括和提炼的熟练手法，来处理纷呈繁杂、变幻莫测的自然万物。画面的结构上讲究疏可走马、密不透风。在艺术上更加注重象外之趣，画外之意，一树一石，寥寥几笔，布置巧妙，引得人们无限遐想、引人入胜，以达到玩味不尽的效果，因此我们才能看到保罗万象的美好景象。

【参考文献】

[1]李泽厚.华夏美学[M].天津：天津社会科学院出版社，2001

[2]王伯敏.中国画的构图[M].天津：天津人民美术出版社，1981

[3]浦震元.中国艺术意境论[M].北京：北京大学出版社，1994

门窗节能已进入中空玻璃时代 篇10

目前, 作为影响建筑能耗四大围护部件之一的门窗, 一般是薄壁的轻质构件, 是建筑保温、隔热、隔声的薄弱环节。尤以绝热性能最差, 它通过辐射传递、对流传递、传导传递和空气渗透等四种形式导致建筑物能量流失, 普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑冬季保温和夏季降温能耗的50%以上。因此门窗是改善室内热、光环境的重中之重, 其性能直接决定着建筑节能的效果。增强门窗的保温隔热性能, 减少门窗的能耗, 是改善建筑热、光环境质量、实现建筑节能目标的重要步骤。

门窗的保温和隔热与玻璃、门窗框的材料、构造及其气密性息息相关。建筑门窗无论什么形式、材质都要使用玻璃, 它占窗户玻璃面积70%以上, 因此建筑门窗的节能又应当首先考虑玻璃的因素。这就是为什么在京、津、沪等大城市已颁布的地方性法规中, 大力推广和强制推行节能建筑, 又无一例外地推行中空、充气、低辐射玻璃的原因。

中空玻璃的推广使用是时代进步的标志、建筑节能形势发展使然。中空玻璃是由两层以上玻璃将空气层密封起来, 其间层中充以黏度系数大而导热系数小的惰性气体以减小间层中的对流换热, 其节能特性的主要指标—————传热系数K (指在稳定传热条件下, 玻璃两侧空气温度差为1°C时, 单位时间内通过1平方米中空玻璃的传热量, 以W/m2K表示。K值越低, 说明中空玻璃的保温隔热性能越好) 为2.7～3.3, 而普通单片玻璃为5.8。

当然如中空玻璃能以LOW-E或SUN-E玻璃相匹配, 由于其优异的光学热工特性, 则保温隔热性能更突出。在发达国家中空玻璃已得到广泛推广和应用。美国的应用普及率已高达83%以上。德国政府对没有中空玻璃的拟建楼房不予批准建设, 仅上世纪80年代前联邦德国使用中空玻璃就达2.1亿平方米, 节约能源费达52亿马克。欧洲各国的应用普及率已达50%。