緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇形態設計論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
中國的展示設計呼喚原創。那么,什么是原創性設計,如何才能做到原創?原創是與眾不同的創造,它需要靈感,而“靈感”是一個非常難以捉摸的東西。要想使靈感主動進入我們的思想,進入我們的作品,就需要尋求一種新的設計方式。研究抽象形態可以防止設計師的靈感“干枯”,可以使設計作品得到更多的靈感。研究抽象形態在展示設計中的應用可以把展示空間帶到藝術的殿堂,從而更有資格成為藝術作品的展示平臺。對生活中的事物進行抽象形態的應用是一名設計師應具備的能力。抽象形態研究已成為現代展示設計創作過程的重要組成部分。本文擬通過對博物館、專賣店、展覽場館等展示設計空間進行系統研究,歸納出抽象形態的運用頻率和方式,以論證抽象形態運用的合理性,促進我國展示設計的完善和發展,并對其它設計領域起到借鑒作用。
(2)研究的意義。
目前,國內還沒有對抽象形態的具體設計原則、具體運用方式及如何進行創新性設計等進行詳細的探討和論述。就實踐而言,大多展臺、展館、博物館等設計特色不明顯,很多只是跟隨室內裝修的風格或者借鑒國外的創意。但隨著展覽業的發展,人們思想認識、審美能力的提高和國內優秀設計范例的引入和借鑒,展示設計也逐步走到人們的視野中,為人們所重視。任何抽象形態都可以分為點、線、面、體基本要素。研究這些要素的內在含義、性質特征及造型的相互關系,運用新的思維方式和表現手法將其有規律地組織、重構,對于提高展示設計藝術水平、展示效果和總體質量有著十分重要的意義。在展示空間設計時,有許多設計師不能找到合適的創意源,這時運用仿生學的原理,賦予展臺、展廳一個形象的外觀造型就是一個最好的選擇。抽象形態中的仿生形態可使人與展示空間更加親近并蘊含著生命的活力。設計師根據人類的物質和精神需求,利用生物形態中包含的豐富造型設計語言進行人性化設計,可以為展示空間尋找更好的表達方式,使得人與空間的對話更加輕松。在展示設計中,抽象形態設計思維是對基本空間劃分和形態展現能力的訓練,但是我們必須正確認識抽象形態設計的實質是對自然物的再創造過程,而不是簡單的模仿、塑造。注重“神似”而非“形似”。無論人類社會發展到什么時候,抽象設計思維都可以幫助設計師充分發揮想象力,抽象形態的表達能夠為展示設計帶來生機與活力。
2抽象形態的概述
抽象是從眾多的事物中抽取出共同的、本質性的特征,而舍棄其非本質的特征。抽取事物的共同特征就是抽取事物的本質特征,舍棄非本質的特征。抽象形態特指無法表明確定的形象和形態,雖然可以引起我們某種感受,在生活經驗中卻找不到明確的對象,即抽象形態。抽象形態的表現有三種類型:一是半抽象或半具象:常常有客觀的形態基本暗示,但通過對其進行拆解、重組、添加、變形等,使新形象介于具象與抽象之間。二是具象的抽象:從現實世界的物質形態中抽取出來的抽象形態,依據感受,對觸覺、聽覺、味覺等進行視覺化的意象呈現,創造出仿佛內含有機生物的抽象形態。三是絕對的抽象:抽取一切感覺印象后所剩下的純粹形態。該抽象在雕塑和部分展示作品中運用較多。在現代展示設計作品中,不會局限于上述一種類型,往往會把幾種類型相結合。對現有事物進行各種抽象處理,從而打造一個全新的空間形態。抽象形態的創作手法較多,具體有通過點、線、面、塊的分析重新組合創作;有通過仿生設計法,提取大自然生物中的輪廓、色彩、結構等方面,進行有效地設計。下文有專門的介紹,在此就不做過多的解釋。
3抽象形態在現代展示設計中使用方法的研究
抽象形態在現代展示設計中的使用方法有很多,通常通過平面構成、立體構成來實現造型上的抽象形態運用。仿生設計作為比較常用的設計手法,能夠使具象的事物通過輪廓、色彩、肌理等表現,達到預期的抽象形態設計的目的。下面具體分析這幾種設計方法的應用:
(1)平面構成設計手法。
平面構成設計手法主要是研究點、線、面等視覺語言元素,在二維平面內按照一定的美學原理進行合理的分解、組合、重構、變化,創造出新的形態、理想的組合方式,以及新的視覺形象。在展示設計中,設計師可根據展示活動的理念、展示的重點、題材的需要來選擇適當的構成要素,以增強其表現力。在展示空間中,以位置為主要特征的都可以看成是點,點的運用可以體現展品與展品、展品與道具、裝飾物與背景之間的空間位置關系。點的運用是豐富多樣的,各種不同的視覺效果可以通過單點、雙點、多點、點群等的靈活運用來實現。在展示設計中,線的表現力很強,利用線的粗細、疏密可以表現出層次感、立體感;利用線的各種連接方式可以起到隔斷和裝飾的作用。線還可以用在整個外觀造型中,由抽象線條交織形成的虛空間形態能給場館增添強烈的神秘感。在展示設計中,面的運用方式有很多種,有的運用在道具上,有的運用在頂部,還有的則運用在墻體上。點、線、面在展示設計中的使用非常的頻繁,已經成為現代展示設計不可缺少的元素之一。本文主要研究他們之間的關系和應用,使得設計師在今后的運用中能夠更加合理和得心應手。
(2)立體構成設計手法。
立體構成也稱空間構成,是研究立體造型各元素常用的設計手法。它以視覺為基礎,以力學為依據,將造型要素按照一定的構成原則,組合成的美好形體。展示設計的結構形式和立體構成中的形體組合構成是相同的。那些立體構成中的組合原理、規律和方法都可以在展示設計中被運用。三維空間的立體形態不僅包括看得見的實實在在的實體形態,還包含著看不見的、卻能感受到的空虛形態,是具有上下、左右、前后三個維度的形態。設計人員可以借助立體形態的實際效應(如大小、輕重、方向、重心、虛實等)來完成形態的心理效應(如情感、理念、美感等),使觀眾產生強烈的視覺效果。例如,2012威尼斯建筑雙年展扎哈展現場,扎哈•哈迪德及合伙人事務以這次展覽的主題——“共同背景”(CommonGround)進行展覽構思,貫穿事務所設計哲學,融合設計靈感來源,全方面地呈現事務所的設計動態。通過裝置展覽,事務所特別希望探索的是輕質殼體與可拉伸結構之間的關系。在本次雙年展上,事務所首次將這種復雜的殼體和可拉伸的結構結合在一起。Arumshell(尸臭魔芋殼體)是一個用褶皺金屬做成的裝置,用一個我們立體構成中常用的曲折、拉升練習中的案例,通過抽象處理展示在空間中,并和周邊的環境形成呼應。點、線、面、體等構成要素的運用并非各自孤立,而是相互并用的。綜合性地運用點、線、面、體四種要素進行展示設計,可以創造出生動的形態與強烈的對比效果,給人以深刻的印象。
(3)仿生設計法。
仿生設計法在抽象形態研究中是不可缺少的,較多優秀著名的抽象形態設計,使用的都是仿生設計法。仿生設計法是通過對大自然的了解與分析,總結與抽離出來的形態設計方法,這種設計方法可以使人更加親近大自然。其手法有模仿形態的外形特征;模仿形態的結構特征——骨架、內在結構——建筑中的曲梁結構,顯示出從動物骨骼與生命內在結構中借用的形態組架;抽象形態的運動規律——關節點、運動線。仿生表現法是比較高級的方法,也是抽象形態中難度比較高的設計方法。對形態運動狀態的觀察與模仿是一種對形態時間上的變化的把握,我們要抓住每個運動點留下的痕跡串聯起來所形成的運動線,把我們肉眼所看不見的。例如,光、波、聲音、時間等不可見的“行走”,用可見的形態結構抽象地傳達出來。現代展示活動是公眾參與的活動。現代展示設計就是在特定的時間和空間范圍內,運用藝術設計手段,通過對空間與平面的藝術創作,使其產生獨特的時空環境。不僅演繹展示的主題,而且使觀眾能參與其中,達到完美溝通的目的,為展品創造最佳的“演示”時空環境。根據時展的需要,現代展示設計要求選用形態新穎、手法獨特、效果突顯主題、展示產品、提升品牌的設計手法,來吸引消費者和參觀者。這就需要設計師們發揮創造力,運用各種設計手法,從生活、自然中尋找靈感,而仿生設計手法一直是設計師們的“寵兒”。它可以把原生態、親切感等心里感觸與設計融為一體,開拓設計者的思路,讓大自然的點點滴滴滲入設計中。研究抽象形態的應用,不可忽視的部分就是仿生元素的應用、仿生設計法的運作。它可以使抽象形態更加符合人們的需求與審美。
4抽象形態的應用領域
抽象形態的應用領域非常廣泛,涵蓋展示設計、繪畫、雕塑、建筑、產品造型等各個領域。它可以給人們帶來不一樣的感受,可以是驚喜、驚訝、沉思、遐想等,很多時候這種感覺無法用語言來描述,需要通過抽象形態的造型來達到預想的目的。藝術評論家蘇珊.朗格曾說“一切真正的藝術都是抽象的。”展示設計是建筑樓宇、展臺造型與展覽環境的重要組成部分,它需要藝術對它進行影響,從而吸引參觀者的眼球。在展示空間的設計中,我們可以通過研究,簡化空間形態,用一些抽象圖形和道具來吸引參觀者。人們不僅可以快速注意展廳的外觀,還能通過道具的別致設計關注展品的魅力。這樣的抽象形態運用既節約材料,又提高了展示效果。展示設計是建筑或城市建設的重要組成部分,它的設計滲透著建筑或城市的人文特征,對建筑或城市的文化與形象具有宣傳作用。另外,抽象形態的應用不僅可以提高城市的藝術感,而且可以吸引人們的興趣,更好地宣傳一個企業產品,一個城市甚至是一個國家的文化。
5抽象形態在展示設計中的應用分析
“一份耕耘一份收獲”,任何成績的背后都蘊藏著一定的努力和汗水。中國2010年上海世博會中各個國家館、企業館建設取得如此巨大的成效和高度的肯定,是與他們設計者、建設者的努力分不開的。在現代展示設計領域,世界博覽會是持續時間最長,規模最大的展覽項目。在世博會運營過程中,各國優秀創意思路和優秀設計都在園區內展現著,這些經過層層選擇的形態表現非常值得我們研究、學習,并在未來類似項目建設中加以利用和發揚。2010年世博會,國人可以不出國門看到世界各國的建筑。作為設計師可以學習各國出色的創意,合理的搭配。在整個園區中,國家館和企業館都非常有特色,抽象形態的運用更是如火純青。整個世博園區像是一場“各類設計作品”的盛宴,集合著建筑、展覽、產品、多媒體等各種頂尖設計,任何一位設計師跑進來都能飽餐一頓。接下來,本文對將闡述2010年世博會中抽象形態的運用。
(1)英國館設計。
英國館的設計是一個沒有屋頂的開放式公園,展區核心“種子圣殿”外部生長有六萬余根向各個方向伸展的觸須。此處觸須的設計是立體構成中的線材構成作品,由中心點向外擴散。白天,觸須會像光纖那樣傳導光線來提供內部照明,營造出現代感和震撼力兼具的空間;夜間,觸須內置的光源可照亮整個建筑,使其光彩奪目。英國館最大的亮點是由6萬根蘊含植物種子的透明亞克力桿組成的巨型“種子殿堂”——這些觸須狀的“種子”頂端都帶有一個細小的彩色光源,可以組合成多種圖案和顏色。所有的觸須會隨風輕微搖動,使展館表面形成各種可變幻的光澤和色彩。從形態上看,英國館的設計不管從外部形態還是從內部結構,都充分展示著抽象形態帶來的震撼。外部表現的是線材的巧妙運用,內部表現的是點的排列效果。運用構成的手法,完成抽象形態的展示。一個好的設計,不僅要做“第一眼”美女,還要充分考慮內部結構的合理性。這對于設計師而言,就要在充分理解造型的基礎上,與技術部設計師充分合作,只有這樣才能創作出完美的作品。
二、中國畫在定制服裝設計中應用分析
1.國畫輪廓結構運用
隨著進入小康社會,開眼看世界以后,人們對于服裝的要求不僅僅局限于遮羞蔽體,更多的是追求符合新時代的美感,追求精神層次上的審美需要。近年來,在各個國家的時裝周上涌現了一股中國風的浪潮,這就充分說明了中國畫元素在源源不斷地給服裝設計師們輸送創作靈感。國畫最能體現畫者的精神境界追求,有:“筆未到,意先行”“筆斷意連”“立象盡意”等等。抒發個人情感的同時達到飄逸,空靈的意境,這恰恰契合了定制服裝設計衣服層次結構的訴求。傳統的服裝設計上往往較為中規中矩,譬如中山裝,旗袍,西裝,燕尾服等等,在衣服造型上線條挺直,結構規整,但是在空間層次上卻顯得單薄,相對不足。“形而上者謂之道,形而下者謂之器。”現代服裝設計師需要在款式上打破傳統的輪廓結構,國畫往往通過散點透視,在畫紙上將無規律的點線面融合成獨特的二點五維空間,通過具象物置的描繪,取景獨特,布局奇巧,不拘泥平面,形成一種新的造型圖案,這一點就非常值得定制服裝的借鑒,運用虛虛實實的結合構成新的立體造型,內在意境物化成外在物化結構形態。譬如:國畫的線條。國畫的線條因為受不同作畫用筆,筆墨濃淡的影響,在風格上也大有不同,或濃烈,或剛毅,或柔美,寫意粗獷,工筆細膩,如果說國畫的線條是意境的具象表現,那么在服裝設計上線條就是抽象表現了,線條可以給人以視覺沖擊,或粗細不一,或斷續相間。不同性格的線條運用能帶來不同造型,這些都應該得到設計師們的看重,將其運用到定制服裝中,使其更加凸顯民族特色。
2.國畫色彩的運用
國畫家張彥遠說:“運墨而五色具,謂之得意,意在五色,則物象乖矣。”意指傳統國畫用墨講究皴擦,點染,留白之法,兩種方法相互交叉使用,加以五色墨:干濕濃淡白,烘托畫面氛圍。譬如“留白”,留白也是墨色應用最多的一種,所謂無聲勝有聲,如果在定制服裝中將這一點也用上,也就是我們常說的鏤空,精心策劃的留白會變成整體的點睛之筆,就像旗袍,開叉到大腿,行走間婉若游龍,空白處給人以無限的聯想空間。然而服裝上的留白并不等同于一味的追求,而是將留白運用的剛剛好,把握好度最重要,需要做到美而不俗,妖而不艷,另外,留白也可以是定制服裝圖案上的空白,以實帶虛,以虛代實,虛實相間,也是留白的特色之一。色彩作為重要的繪畫方式,在國畫中占據了極大地比例,也賦予了國畫強大的生命了,就像語言之與人類,是同樣的道理。畫家潘天壽曾說過:“吾國繪畫,筆為骨,墨為肉,色為飾”詮釋了國畫色彩的特點。國畫中的色彩不注重色彩的冷暖,只追求用色的和諧和物體的固有色,畫某件物品的時候,就將物品的基本屬性躍然紙上,達到色彩與物體,色彩與線條,色彩與墨色的和諧,在處理手法上色彩飽和,極具強烈的視覺效果,如果在服裝設計上運用到這種色彩對比又會是一種視覺享受。另外,中國畫中水墨的處理又是國畫色彩中的主導地位,可以說是中國特色,先祖們在技法上運用純熟,如魚得水,透過墨色的濃淡來表現明暗,立體。服裝設計中色彩就是生命,在服裝設計中如果能通過對服裝面料的選擇,加以特殊技術的處理,在墨色的黑白灰上尋找共通點,利用墨色的明暗虛實,幻化成空靈詭異的意境美,這讓定制服裝更加彰顯個性之美。
3.國畫意境的運用
國畫中意境之美最能體現古中國的傳統哲學之理。通過點線面等等變現手法達到“天人和一”的境界,而在定制服裝設計上我們也追求“衣人和一”的美感。寫意國畫中最能體現意境之美,寫指的是用筆,意指的是意境,意境講究的是形與神的辯證統一,在統一中情景與形態相互交融,交相輝映,力求“以形寫神”,比如高級定制服裝品牌夏資•陳,其主要設計師的服裝就非常具有東方意境之美,在2013年巴黎時裝周春夏季一亮相就受到來自世界各地的矚目,因為王彩霞設計師注重對意境美的追求,運用水墨寫意中有著不可比擬的魅力,了解了國畫的特點將其在定制服裝中實踐,在經過發揮主觀聯想臆造,造型重新組織等等設計手法,再通過服裝展示時空間,燈光,面料等等相結合,便能使自己的作品獨具一格。國畫當中畫面節奏變化明顯,畫面結構鮮明。例如寫意手法中最常用到的表現方法:“枯筆”,講求的就是不齊整,一筆畫當中虛實相間,這就可以通過不同面料的選擇,或者將面料揉皺,表現出一種枯筆的感覺,或者,通過不同色彩濃度的面料堆疊而成,破壞整體,形成行斷意相連的視覺效果。當然,要將寫意國畫中的意境運用到定制服裝中去必須先充分了解其文化底蘊,通過多次試驗,才能將國畫這一門精深的藝術與服裝相融合,展現在世人的面前。
4.國畫圖案的運用
當我們在時裝秀上看到范冰冰身著龍袍,舞鶴裝而猶如一顆石頭扔進水里驚起一群鷗鷺的震撼效應時,我們就可以看到傳統的國畫元素在定制服裝的影響力是巨大的。中國畫中傳統圖案種類繁多,花鳥圖案吉祥大氣,經典紋樣傳神細膩,山水元素氣韻靈動,定制服裝加入能充分借鑒這些圖案紋樣也是一種創新。譬如祥云,祥云在近年來大量被時裝設計師所采用,不僅僅因為祥云是中國元素的代表,也是傳統刮花中最常用到的作為烘托氣氛的重要元素之一,采用傳統蘇繡,蘇繡是我國民間的傳統手工藝,以國畫特有的色彩和傳統紋樣作為繡品底稿,可以是山水,可以是花鳥,將其轉移到特定面料之上,加之以蘇繡本身針腳密集,立體感強烈,這樣的定制服裝將栩栩如生,美妙絕倫。另外,手繪這種純手工制造技術越來越受到人們的歡迎。手繪相較之于彩印,噴繪,扎染這技術就顯的極為簡單了,手繪易于操作,又能比較完整第傳達設計師的主要設計意圖,設計師可以根據自身喜好將國畫中的元素進行整理創作,能過更好地體現水墨暈染的效果,也可以通過白描簡單勾畫來進行圖案的繪畫。但需要注意的是,國畫元素的手繪對服裝面料的要求相對較高。
二、色彩對比的空間表現方式
現代平面設計之所以強調空間視覺形態的呈現,主要是為了提升作品層次,豐富作品內涵,從而增加有效信息的傳播量,達到最終的設計目的。色彩的對比是實現這一創作目的最鮮明、有趣的方式之一。所謂的色彩對比表現法是將兩種或兩種以上在色相環上距離較大的色彩組合一起,利用它們的色相差而產生一種強烈的色彩對比效果。不同于由點、線、面構成的單元形組合,這種色彩對比看似簡單,實則復雜,它能夠在最短的時間內促使受眾產生多層次的立體空間視覺感,有利于提升平面設計作品的空間美感。一般而言,設計師經常將“紅、黃、橙”等暖色調同“藍、青、紫”等冷色調放置在一起形成強烈的色彩對比。以獲2011德國紅點(RedDot)海報類設計大獎作品“RainShield”為例,該作品就是利用色彩對比來實現立體空間視覺形態感的。畫面大致由兩類元素構成,一類是有所指向和含義的白色大寫字母,另一類則是毫無規律的涂滿各種色彩的平面幾何圖形。這些幾何圖形分別呈現出藍色、綠色、紫色、黑色、灰色、紅色、粉色、黃色、白色等不同的顏色,且以一種無序的方式組織在一起,從而形成了一種鮮明的色彩對比關系。黑色的海報背景的加入,更是加強化了色彩的對比效果,它同原本豐富、跳躍的色彩又形成了另外一個層面上的色彩對比。此外,白色的主題字母也增強了冷暖色調之間的有效對比,進一步提升了作品的空間感。
三、形態錯位與重復的空間表現方式
在傳統的平面設計中,四平八穩的平面視覺感受是最主要的呈現方式。當代平面設計對創意形態提出了更高的要求,其要求平面設計作品呈現出空間視覺形態,以使圖形形態更加新奇,更容易引人入勝。因此,平面設計師從創新的角度出發,改變固有的思維方式,打破平穩的視覺模式,采用了形態錯位與重復的空間表現方式。它雖然打破了傳統意義上平面圖像所帶給人類的視覺平衡感,卻為受眾營造出了一種心理上的平衡感和舒適感。具體而言,這種獨特的空間視覺形態表達方式是將創意元素進行邏輯思維上的本末倒置,從而使之產生形態上的錯位與重復,形成立體上的空間視覺形態。近幾年,形態錯位與重復的空間表現形式已經成為了現代平面設計中最具現代性和藝術性的表達方式,深得受眾和設計師的喜愛、追捧。如德國設計師GotzGramlich的海報作品《Squarepusher》就是采用的形態錯位與重復的空間表現方式。大體看來,該海報的構成元素無外乎就是富有明暗變化的小方格子,在組合方式上也是采用的不斷重復排列法,卻使畫面產生了一種向四周連續延伸的空間即視感,形成了四方連續的形式特征。這種表達方式運用得恰到好處,其最巧妙的地方就在于改變了每個單元的明暗對比和排列角度,并利用漸變來產生一種動態的立體感。此外,設計師還將代表作品主旨的大寫黑色字母“SQUREPUSHER”有序地放置在每一個單元格里邊,且對其做了大小上的變化,從而增加了畫面視覺形態的凹凸變化感。總之,這種形態錯位與重復的空間排列組合方式打破了單一角度的視覺平衡,使作品呈現出了立體凹凸感,產生了立體空間視覺形態,給了受眾營以美的享受。
四、正負圖形的空間表現方式
在現代平面設計過程中,正負圖形對于空間視覺形態的呈現也起著不可忽視的作用。正負圖形又被稱為反轉圖形,它是將正形和負形兩種輪廓進行相互借鑒、相互融合、虛實轉化之后而形成的一種新的圖形。它們以彼此的邊緣為主要輪廓,兩者之間相互依存、相互連接、相互制約、相互隱現,使圖、底兩種圖形呈現出一種非彼非此的不確定形和無限的空間縱深感。正負圖形的空間表現方式往往能夠帶給受眾切入點的錯位,以產生一種矛盾的空間,且圖形會隨著切入點的變化而不斷變化,原本離我們很近的焦點反而會不斷后退,從而產生一種遠近反轉的立體形態感。這一種看似簡單的做法卻是信息傳播的有效載體,能夠在實現空間視覺形態的過程中發揮極為特殊的作用。但正負圖形所產生的這種空間關系很難在現實生活中找到原型,它是依靠創造性思維產生的,在本質上可歸屬到虛擬空間這一大類別。以設計師MichaelBierut為2013耶魯大學建筑學院設計的海報為例,該作品就利用了正負圖形來呈現立體空間視覺形態。作品中不同圓柱體的圖形的排列組合看似是在模仿現實生活中的實際立體物象,實則是對平面設計中正負圖形創意的巧妙利用。其中,白色柱體和黑色柱體的弧形邊緣是共用的,它們既是柱體的橫截面,也是柱體的側面,白色和黑色可以進行“圖、底”的相互反轉,以呈現出不同的空間物象,造成受眾心理上的視錯覺,從而促使虛擬的空間視覺形態的產生。又如設計師FelixPfaffli的《WhiteOnWhite》,這部平面設計作品中一共有兩個立方體,每一個立方體都展現出三個棱面,其中每兩個棱面互相利用,這樣就把不同的立方體造型巧妙地連接到了一體,加之能展現主題的英文字母的排列,使作品看起來既平面又立體,既有矛盾又不失合理,從而呈現出了強烈的立體視覺空間感。
一、植物形態美的構成
植物形態的表現,是物質和非物質方面的信息傳遞給感官的體驗,游覽到創作者的感情,理解,氛圍和樂趣,大氣蘊涵和景觀植物一起構成的植物景觀的藝術語言。植物景觀藝術語言是一種精神的美學效果,它的含意是主觀想象,也是客觀存在的。植物景觀之美,是通過植物個體和群體的形式,顏色,氣味,變換和其他元素表達出的魅力,以及人們給它一個擬人化的性格,所以充滿靈性的植物景觀立體而生動的印象展現在人前。設計師在創作中,他的情感體驗融會到了植物景觀設計中,為他的情感宣泄提供了一個平臺,讓人體會到設計師們思想和情感,感受到同樣的視覺美感以及不同的情感洞察。植物景觀中的植物種類繁多,形態各異。既有形態特征,又有生態特征的各方面的差異,足以產生不同的設計效果,藝術體現。不同的植物通過不同的設計者的喜好、思考、靈感,以及人們不同的需求,產生了不同的組合效果,不同的意境。其中既顯示了植物的自然之美,也要體現出其意蘊。因此又可以通過不同形態的植物以藝術手法來達到想要的效果,更有通過將其剪裁成一定的姿態者。其中有特殊質感的植物大面積的種植,可以形成一種氣勢,給人以磅礴的姿態,產生震撼人心的力量,統一的姿態則又可以給人以平靜和舒適的美感。環境設計中的植物的形態通過色彩表達。心理學家認為視覺美最敏感的是色彩,不同色彩都會產生不同的效果。有人熱愛玫瑰的火紅熱情,有人卻喜歡百合的純白無暇,更有人只偏欣賞那一抹清新自然的綠。植物的賞心悅目很大程度上因其色彩繽紛美麗動人。春季欲滴的青翠、夏季蓬勃的盛綠、秋季燦爛的金紅、冬季寂靜的冷綠,使造型和空間環境變換出生動的表情,帶給人們層出不窮的心理和視覺感受。植物形態的四季變換是景觀設計構成重要的一部分。植物隨著四季的變換,色彩更是千變萬化,姹紫嫣紅,生生不息的生命力。景觀四季變幻的姿態、顏色使空間呈現出生機盎然的景象,并在各個季節呈現出不同的豐姿和魅力。春之桃李、夏之荷、秋之桂花、冬之臘梅,營造出美妙動人,充滿情調的環境里,形成不同的審美體現,亦帶給人們不同的感受和特別的情懷。
二、植物形態美的運用
植物景觀的審美主體和對象,分別為人和環境空間,不同時代下人們心理感受也發生相應的變化。植物景觀的藝術是感官與感受相輔相成,感官上符合人的審美的同時也要使人得到心里上的滿足,心理上所需要的滿足感不同于身體上的,他是人們很難解釋,但又說不清理由的會一味追求。人們對景觀的心理感知是一種理性思維的過程。通過自己的思維傳達到感官,從而對眼前的景觀做出評價,因此心理感知是景觀感知過程中的重要的一部分。人們會從已知的前提下推出的判斷是未知的推理可以基于過去的經驗,從整個推理得知整體,反之人們也可以部分地推斷出近似總體的結論,有利于系統地看待景觀的整體細節,是通過想起以前的事的這一心理過程,從而所引發的相關聯想。所以植物形態運用多是由特定寓意或形式作為基點進行設計,在景觀設計中一方面讓人們觸景生情,使“情”升為“意”,這時“景”升為“境”,即“境界”,成為情感的升華,以滿足人們享受高水平的文化精神需求。以植物的特點出發,我們要尋找一個新的視野,現代環境藝術設計中,必須回歸景觀設計的基本原則,從植物形態本身出發,探索植物的根本,發現更多新的可能性,回歸最初通過對其形態、質地、顏色等的研究、探索,方能對植物的屬性有了全面的認識,并綜合藝術理念,才可以做到在植物景觀的營造中保持植物形態的多樣性特征,創造豐富的地域特色。走生態平衡和可持續發展的道路。
作者:蘭鵬 單位:湖北工業大學工程技術學院
二、面料形態的二次設計在服裝中的應用
在科技高速發展和國際交流密切的今天,服裝設計師們在這個領域所面臨的競爭不僅僅是一種技術的較量,更是一種設計思維與設計理念的較量。在這場激烈競爭中,不論是團體設計師還是個體設計師都希望并驅先爭,立于不敗之地;都希望創造的不僅僅是一件作品,更是一件藝術品,既符合時候脈搏又具有獨特個性,既能體現現代人的著裝風情,又能在未來的長河中有立足之地。面料的二次設計正是這種行業背景下應運而生的一種設計概念并在近幾年取得了令人矚目的發展成果,賦予了服裝面料及服裝造型設的新面貌,使之具有了更高的審美價值,更好地詮釋了傳統工藝與現代技術的結合,打破了服裝面料以往的單調感。由此可見,服裝面料的再造已成為服裝設計師對服裝造型的一種重要手段,在服裝中有著不可取代的作用。首先,面料的二次設計不單純是經濟及技術的問題,從更深層意義上而言,它更是資源循環利用及可持續發展的問題。一些普通陳舊的面料經過二次設計改造,肌理轉變,將一些平淡無華的舊面料改舊換新,使那些過時的面料風貌煥然一新,再次投入服裝市場再應用,不僅減輕了資源的浪費,也符合環保設計、持續發展的倡導理念。其次,強化面料的裝飾創新。通過繡花、釘珠、釘附件、印花等手法在面料上附加各種裝飾物,改變其原有的視覺效果,為其注入新的活力、新的元素,讓原本毫無特色的面料變得更生動,更美麗。如圖2:簡單的連衣裙款式,無領無袖,A字造型,主要通過面料的顏色和層次的塑造,豐富款式的視覺效果及美感。再次,強化結構創新,淡化面料。通過市場觀察及各類時裝會可總結出:在服裝設計中的常用一些規則有:當選用面料本身有其獨特特點時,在服裝的款式造型及結構設計時可相對簡單,突出材質本有的特色,許多的針織設計便是這類設計的典型;當所選用的面料為既無色彩變幻也無圖案或肌理變化的普通類面料時,在設計時,應在結合面料的性能的前提下,強化款式造型的新穎及結構的獨特,相對淡化面料的新型應用。可見,好的服裝材料固然會令服裝錦上添花,但如果沒有好的服裝材料,而通過面料形態的再塑造對其進行設計,不僅綠色環保,同時在某種程度上,也會達到化腐朽為神奇的效果。
三、面料二次創造在服裝不同部位的運用
面料二次設計后的具體應用需結合人體結構、款式造型、設計效果等各方面因素綜合考慮,否則就是停留在單純的面料改造層面。若不能加以靈活應用,縱然面料二次設計后的效果再好,也不能達到變廢為寶、化腐為奇的效果,不能體現它的價值及美麗。因此,具體的應用時盡量做到“因形而生”,使它的結構服從于人體形式,隨著身體的“起伏”變化而有節奏地變化。不同面料再造的效果,其運用在服裝中不同的部位給人傳達不同的視覺效果,同一面料再造的不同效果運用在不同的部位也會表現出不同的造型和風格。應用在肩部時,夸張了上裝Y字廓形;應用在褲縫側面時,不僅給人一種修長的視覺美感,同時原本褲裝簡單的造型變得簡約而有細節。不同面料再造的視覺效果及用量的多少應當以人體的結構和款式造型與使用功能的需要為依據。如在一些以“A”字母為造型的服裝款式中,常運用大量的褶皺手法夸張腰身以下的位置,以達到自己預設的造型效果,而在一些以“X”型為基型的設計理念下,常在胸部及臀部運用一些夸張的面料再塑造手法,突出服裝中要強調的重點。衣服的每一個部位都有可能是設計師應用面料再塑造的對象,其主要依據還是款式的要求與整體造型的風格。
1平衡
按照佛學所指,人的思維缺陷在于認識世界時所依據的是相對存在,“有”必須建立在“無”上,缺一不可,這就是所謂的分別心。而禪就是要超越這樣的思維障礙,禪是一種“中道”,所謂“不思善,不思惡”,不落“有”、“無”的兩邊,才能使心量、認知得到無限的延伸。這種境界在美學上體現為平衡,它作為一種尺度、一種標準,強調對立的、有差異的各種因素和力量之間的平等共生、相互滲透與和諧勻稱,突破對立以達中和之理。在生活中即是人與自然平衡和諧之美,體現在“山水相融”、“天人合一”、“物我兩忘”的和諧統一的人生境界,展示了中國文化藝術的審美價值取向。依據視覺藝術的原理,“平衡”在藝術的形式法則中主要通過形、色、力和量四方面的協調來處理視覺傳達的關系。
2靜謐
禪,從修行體驗上看是一種圍繞一個中心,具備智慧與力量的境界,這種力量的表象呈現出靜謐的特征。禪意主張創造安寧、祥和、靜謐的美學價值,運用在視覺藝術上通過視覺情感的傳遞,在一定程度上使人們的心情更加放松,從而獲得內心的愉悅。禪意的靜謐審美特征在當代具有現實的意義,泛濫陳俗與浮華的視覺時代,更需要自然簡潔和純凈的本色,并用簡潔的線條、柔和簡約的形式以及對“物”的省略來獲得內心的寧靜。
3淡然
禪在修行上的目的是達到解脫,得到“真如”,也叫“本性”,也叫“如來藏”,也叫“涅槃”,也叫“平常心”。禪在美學上則直接體現為“淡然”的審美特征,正如坡所言“大凡為文,當使氣象崢嶸,五色絢爛,漸老漸熟,乃造平淡”,這里的“平淡”是一種“淡然”至美的境界。在視覺藝術中,“淡然”是基于視覺材料的純粹化,充分展現視覺材料的天然、素色之美,從樸素中見淡雅。不飾雕鑿,形隨意走,使視覺材料呈現純凈、淡然和雄渾的景象。
4超越
禪的本質就是超越,超越思維的局限,超越認知的極限。不斷打破成見使精神獲得重生,使心靈不斷獲得解放,最終融入圓滿的境地。在禪的精神觸發下,“超越”在視覺藝術中則是利用視覺材料的矛盾與沖突,推動其視覺語言往超出語言表現范疇的方向發展,使視覺語言傳遞出新的觀念及意念。如:“月落烏啼霜滿天,江楓漁火對愁眠。姑蘇城外寒山寺,夜半鐘聲到客船”,其語言傳遞的意境遠遠超越了文字本身所描寫的符號。
禪的審美特征在包裝設計中的應用
1包裝的形態構成
實用藝術的重要審美特征就是講究表現性與形式美。“禪意”包裝的形態格局有著簡樸、舒適、隨意的形態特點。它以簡素為美,其最核心的思想理念是摒棄瑣碎、化繁為簡,把包裝設計的語言還原到了初始狀態。在這里,簡潔不是缺乏設計的簡單要素,更不會以最簡潔為綱領而摒棄舒適或美學的愉悅。往往在設計過程中遵循“減法原則”,多則繁復雜亂,少則淡寡無趣,或者容易失去其基本的功能需求,甚至于減損整體的效果,所以這個平衡的度是需要深思熟慮去拿捏的,用物質上的精簡形態去尋求精神上超越的外在表現,讓包裝形態浸沐于靜謐、淡然、平和的氛圍之中,力求讓使用者與包裝形態產生共鳴,虔誠地從自己的內心中去尋找解脫和放松,在當今浮躁的物質化生活中獲得精神上的超越,這才是真正意義上的“禪意”所在。如同日本藝術家村上隆說,“藝術世界交易的是人心”,“藝術家的目的是人心的救贖”。
2包裝的色彩構成
“禪意”包裝在色彩上主張以“素”為美,提倡保留自然材料的簡素本色。往往采用單色調或運用柔和配色關系,這樣可以讓未經修飾的自然材料在柔和的色調中以一種靜態的美感來構筑包裝的審美內涵——靜謐而淡然。“禪意”包裝講究一種內在的精神釋放,采用留白、放空、迂回的藝術手法,運用大量的白、灰白或乳白色表現,一切被簡化到極致,其營造出純粹、閑靜、超然的氣氛。此外,在具有平衡性的柔和色調的基礎上加以對比色彩來突顯包裝不同量體的可能性,譬如將具有中國傳統色彩的紅、黃等高彩度色彩來點綴,不但能延伸出更豐富的禪風,而且讓整個低沉色系的沉靜而內斂的氣質空間中突顯具有生命力的獨特視覺表情,就像東方禪宗一直強調的“沾花微笑”,隱隱流露出一絲東方情韻。
3包裝的材料構成
隨著科學技術的發展,許多新的科學領域相繼涌現,其中微米/納米技術就是諸多領域中引人注目的一項前沿技術。20世紀90年代以來,繼微米/納米技術成功應用于大規模集成電路制作后,以集成電路工藝和微機械加工工藝為基礎的各種微傳感器和微機電系統(MEMS)脫穎而出,平均年增長率達到30%。微機械陀螺是其中的一個重要組成部分。目前,世界各個先進工業國家都十分重視對MMG的研究及開發,投入了大量人力物力,低精度的產品已經問世,正在向高精度發展。
1微機械振動陀螺儀的簡要工作原理
陀螺系統組成見圖1,它由敏感元件、驅動電路、檢測電路和力反饋電路等組成。在梳狀靜電驅動器的差動電路上分別施加帶有直流偏置但相位相反的交流電壓,由于交變的靜電驅動力矩的作用,質量片在平行于襯底的平面內產生繞驅動軸Z軸的簡諧角振動。當在振動平面內沿垂直于檢測軸的方向(X方向)有空間角速度Ω輸入時,在哥氏力的作用下,檢測質量片便繞檢測軸(Y軸)上下振動。這種振動幅度非常小,可以由位于質量片下方、淀積在襯底上的電容極板檢測,并通過電荷放大器、相敏檢波電路和解調電路進行處理,得到與空間角速度成正比的電壓信號。
在科研及加工過程中,一個重要的內容就是檢測陀螺儀的特性,如工作狀態諧振頻率、帶寬增益、Q值等,于是就提出了微機械慣性傳感器檢測平臺的研制任務。根據陀螺儀的工作原理,整個儀器包括兩大部分:驅動信號發生部分和表頭的輸出信號檢測部分。驅動信號發生部分對待測的慣性傳感器給予適當的驅勸信號,使傳感器處于工作狀態。信號檢測部分要求檢測出微小電容變化,經過放大、解調處理后,將模擬量轉換成數字量采集到PC機中,分析輸出信號,以確定慣性表的特性。
2微電容檢測技術
在MMG檢測技術中,利用電容傳感器敏感試驗質量片在哥氏力作用下的振動角位移,獲取輸入角速率信號。由于陀螺儀的尺寸微小,為了得到10°/h的中等精度,要求電容測量分辨率達到(0.01×10-15)~(1×10-18)法拉。因此,對于微機械加速度計和向機械陀螺儀來說,檢測試驗質量和基片之間的電容變化是一個關鍵技術。目前在MMG中采用的微電容檢測方案有三種:開關電容前在MMG中采用的微電容檢測方案有三種:開關電容電路、單位增益放大電路和電荷放大電路。
2.1開關電容電路
其基本原理是利用電容的充放電將未知電容變化轉換為電壓輸出。該測量電路包括一個電荷放大器、一個采樣保持電路以及控制開關的時序,如圖2所示。
在測量過程中,先將未知電容(C1、C2)充電至已知電壓Vref,然后讓其放電。充、放電過程由一定時序控制,不斷重復,使未知電容總處于動態的充放電過程。C1、C2連續地放電,電流脈沖經過電荷放大器轉換為電壓。再經過采樣保持器,得到輸出Vc。將公式ΔC=2C0·x/d0代入,可得電容檢測電路的傳遞函數為:
Vc/x=-[2VrefC0/Cfd0]
2.2單位增益放大器電路
AD公司與U.C.Berkeley聯合開發的ADXL50(5g的微機械加速度計)采用了單位增益放大電路。
圖3是單位增益放大器的等效電路。圖3中,Cp為分布電容,Cgs為前置級輸入電容,Rgs為輸入電阻。當載波頻率在放大器的通頻帶以內時,前置級輸入電阻可忽略不計。由圖3可午,前置級有用信號輸出為:
(Vs-Vout)jω(C0+ΔC)+(-Vs-Vout)jω(C0-ΔC)
=Voutjω(Cp+Cgs)+Vout/Rgs
Rgs∞
Vout=(2ΔC/2C0+Cp+Cgs)Vs
分布電容Cp約為10pF,
輸入電容Cgs約為1~10pF,一般都大于傳感器標稱電容C0(1pF左右)。可以看出,它們的存在都極大地降低了電容檢測靈敏度。要提高電路靈敏度,就必須消除Cp、Cgs的影響,通常采用的措施等電位屏蔽。
2.3電荷放大器電路
電荷放大器電路如圖4所示。它采用具有低輸入阻抗的反相輸入運算放大器。其中Cp表示分布電容,Cf為標準反饋電容,Rf用來為放大器提供直流通道,保持電路正常工作。應選取Rf,使時間常數RfCf遠大于載波周期,以避免輸出波形畸變。但Rf過大為今后電路集成帶來不便。可以使用小阻值的電阻組成T型網絡,替代大阻值電阻。
若運算放大器具有足夠的開環增益,反相輸入端為很好的虛地,那么,兩輸入端點之間的電位差為零。因此,反相輸入端對地的分布電容Cp和放大器的輸入電容Cgs對電路測量不會造成影響。電荷放大電路相對于單位增益放大電路來說,結構要簡單,不需考慮等電位屏蔽問題;只需將雜散電容的影響轉化為對地的分布電容,即進行合理的對地屏蔽,就能獲得較好的效果。
盡管在電荷放大電路中,可以忽略掉輸入電容及反相輸入端對地的分布電容,但是在檢測微小電容變化時,輸出還是有很大的衰。這是由放大器輸入輸出端分布電容Cio造成的。當載波電壓頻率大于1/(2πRfCf)和小于放大器的截止頻率時,輸出電壓Vout應該表示為:
Vout=-[(C1-C2)/(Cio+Cf)]Vs=-[(2ΔC)/Cio+Cf]]Vs
3檢測平臺的系統構成及工作原理
該系統的工作原理如圖5所示。對慣性傳感器施以適當的激勵信號后,傳感器的動片即處于振動狀態,上下極板間的電容發生周期變化,采用電荷放大器電路將該信號提取出來,經交流放大、解調后通過A/D轉換變成數字量采集到微機中,觀察傳感器的輸出響應,為下一步利用軟件方法分析微機械慣性傳感器的時域、頻域特性打下基礎。
3.1激勵信號發生器
根據微機械輪式振動陀螺儀的工作原理,最多需要4路激勵信號。激勵信號為正弦波,每兩路相位相反。為了測量陀螺儀的頻率特性,需要不斷改變激勵信號的頻率。目前不同設計的陀螺儀諧振頻率在幾百赫茲到10千赫茲之間,激勵信號也需要在這個范圍內進行調節。另外,陀螺儀的驅動力矩等于驅動信號的交流分量與直流分量的乘積,所以還要施加正或負的直流偏置,使陀螺能處于正常工作狀態。交流相位和直流偏置組合見表1。
表1交流相位和直流偏置組合
直流偏置:++--交流信號:+-+-
一般的RC振蕩電路生成的正弦波頻率靠改變R、C值來調節,不能連續大范圍調節。所以,設計中采用數字方法合成模擬波形,其原理見圖6。圖6中8254為軟件可編程計數器。其包含3個獨立的16位計數器,計數最高頻率可達8MHz,設計中輸入3MHz的時鐘,將2個計數器串連使用,這樣可以增加頻率控制范圍。8254產生的方波信號作為后面并行計數器的計數脈沖輸入。并行計數器由2片74LS161組成8位二進制循環計數器。74LS161計數到最大值時會自動清零,重新開始計數,其輸出可作為E2PROM2817A的地址信號(即每個正弦周期內采樣點數為256個)。2817A的數據讀取時間為150ns。設計電路時將它的片選和讀信號均設為有效,以提高數據讀取速度。D/A轉換采用DAC-08電流輸出型D/A轉換器。電路輸出時間85ns,放大器采用高速高精度運放OP-37,同理,D/A轉換器的片選和轉換開始信號總為有效,其輸出跟隨輸入變化,提高轉換速度。實驗結果表明,此信號發生器完全可以生成10kHz以內可調頻的正弦波。而且使用可編程計數器8254,輸出正弦波的頻率可以用軟件方法調節。如果想輸出非正弦波形,只要修改E2PROM的數據,就可以輸出任意形狀的周期波形。
3.2低通跟蹤濾波器
數字信號發生器具有控制靈活的優點,但是輸出信號不夠平滑,其中會有臺階波。在對信號要求比較高的場合,還需要進行濾波。本設計中信號的頻率變化范圍很大:幾百赫茲到10千赫茲。為了進一步提高信號質量,采用AD633模擬乘法器構成低通跟蹤濾波器,其原理如圖7。
通帶的截止頻率是由電壓Ec控制的,輸出是OUTPUTA,截止頻率:
fc=Ec/[(20V)πRC]
OUTPUTB處是乘法器的直接輸出端,截止頻率與RC濾波器相同:
f1=1/(2πRC)
這種濾波器結構簡單,沒有開關電容,噪聲小,一般采用數模轉換器控制Ec,控制通帶頻率也比較容易。
3.3交流放大器
微機械慣性傳感器在施加激勵信號后,即處于振動狀態。傳感器有差動微電容量變化C0+ΔC和C0-
ΔC。采用電荷放大器電路提取出ΔC,此電壓信號仍然很彈,需要進一步放大處理,于是采用圖8所示的交流放大器。
交流放大器由4個放大倍數為-1、-2、-5、-10的運算放大器級聯組成,進一步放大被測信號,同時調整幅值以便適應解調器的輸入。圖8中的開關選用ADG211模擬開關,通過控制模擬開關的開合,可以任意選擇某級或某幾級放大器參加工作,實現對放大倍數正負1、2、5、10、20、50、100的整倍數調整。例如,將模擬開關S0、S2、S8、S13閉合,其他開關全部打開,交流放大器的總放大器數即為:(-1)×(-2)×(-10)=-20。
3.4數據采集系統
使用計算機總線,與外設之間必須有接口。本系統采用雙端口RAM作為數據緩存。先將信號采樣并存儲其中,然后成組地向主機傳送,從而有效地發揮了主、從、資源的效率,且設計也相對簡單。
3.4.1系統工作原理
系統基本組成原理如圖9。主要有雙端口RAM、邏輯控制模塊、A/D轉換器組、計算機接口。機通過接口啟動邏輯控制模塊后,CPU資源向其他請求開放,邏輯控制模塊發控制信號啟動A/D轉換器并進行采樣,并將轉換結果存入雙端口RAM。當RAM中的數據達到一定數量時,邏輯控制模塊向計算機發出中斷請求。主機接到請求后進入中斷服務程序,向邏輯控制模塊發出命令,決定是否繼續采樣,并將RAM內的數據讀入內存。
3.4.2硬件設計
本設計使用Cypress公司的CY7C136(2k×8bit)雙端口RAM。其兩個端口都有獨立的控制信號、片選CE、輸出允許OE和讀寫控制R/W。這組控制信號使得兩個端口可以像獨立的存儲器一樣使用。使用這種器件要注意當兩個端口訪問同一個單元時,有可能導致數據讀出結果不正確。解決這個問題的方法有兩個:一種是監測busy信號輸出,當檢測到busy信號有效,就使訪問周期拉長,這是從硬件上解決;另一種方法是軟件上保證兩個端口不同時訪問一個單元,即將雙端口RAM進行分塊。本系統采用后者,將busy信號輸出通過上拉電阻接到電源正極。
在系統中,邏輯控制模塊的作用非同小可,是控制采樣、存儲、與計算機接口的核心。本系統為方便對采樣速率等參數進行設置,在該模塊中采用了MCS-51單片機。這樣可以通過編程設定采樣速率。
與主機的信息交換包括:
(1)接收主機控制信號,以決定是否開始采樣;
(2)在存儲區滿后,向主機發中斷請求。
本系統使用AT89C51的地址總線來選通RAM的存儲單元,對其進行寫操作,將采樣結果存入相應的單元。
3.4.3軟件設計
2動態形狀表示
在設計方案產生之前,設計過程充滿了變數.設計師通過其行為表達他們的設計思想,并用來建立設計概念模型.為了更加接近這一自然設計過程,本文介紹了一種新的形狀表示法———DSR.DSR形狀通過基本設計行為對目標形狀進行描述和表示.形狀文法通過其定義的規則集對設計目標進行描繪.規則可以表示為:AB,即,形狀A被替換為形狀B或B的任意形狀子集.一次規則的應用表示一次形狀由A到B的替換.但是,在這一規則中,形狀如何由A變為B的過程是無法體現的.換句話說,形狀由A變為B的過程被其結果所表示.如果能夠表示變化過程而不僅僅是變化結果,其動態的過程信息就可以被用在不同的初始形狀A′中,來產生更多的新形狀{B1,B2,…,Bn}.這也就是本文提出DSR形狀的基本思想.本文定義了9個類別的基本形狀規則———ElementalRule[3](簡稱ER).通過對于三維形狀操作的研究[18],9類ER群體能夠基本覆蓋所有的形狀操作需求,例如Add(添加)、Delete(刪除)、Cutvertices(部分刪除)和Cutedges(部分刪除).通過上述4類基本形狀操作,本文選用矩形和球作為基本圖元,可以產生9種不同種類的ER規則[3].大多數形狀都可以通過這些ER規則的結合使用進行表示.除了正交的形狀,對于具有曲線表面的形狀,可以通過球體作為基本圖元進行生成.定義1.DSR形狀.DSR形狀是一種有限的形狀元素集,通過以特定順序應用ER規則進行生成.一個DSR形狀可以被形式化表示為形狀元素集與有序的ER規則應用序列,{S*|ER(i1),ER(i2),…,ER(in)}.S*[19]表示初始形狀或其任意的子集,一般被用來表示ER規則的左半部分.傳統的規則應用方法為形狀替代[15],這在基于ER規則應用過程中,會對具有光滑曲面特征的形狀的外觀造成破壞[3].因此,本文提出一種新的規則應用模式———行為捕獲模式(actioncapturemode,ACM).定義2.行為捕捉模式(ACM).行為捕捉模式能夠在保證原有形狀外觀不被破壞的前提下,保留規則變化意圖.基于物體最小包圍盒,生成物體的形狀為目標形狀與規則右邊形狀的布爾交運算(SObject_Left∩SRule_Right).通過ACM應用模式,DSR形狀能夠表示一個規則應用后的形狀變化過程(從規則的左半部分變為右半部分).這確保規則的應用可以不受目標形狀的幾何復雜性約束.換句話說,當產生一個DSR形狀規則后,它可以被應用到不同的初始形狀,從而產生不同效果.這與設計過程的模糊性相吻合.這里通過一個案例展示應用ACM模式后的形狀變化.本文邀請一位設計師設計了一個概念化的椅子模型,如圖1所示.簡潔和造型的流暢性是唯一對于該造型的前期要求.通過DSR規則,椅子的概念模型可以通過DSR形狀進行表示.通過圖1所示的DSR規則可以清楚地看到,椅子模型是由一個立方體變化產生.基于ACM應用模式,可以將圖1所示的DSR規則應用到不同初始形狀上,例如杯子形、圓柱體、蘋果形狀和平頭截體,如圖2所示.因為DSR形狀能夠以動態的形式表示,即形狀的產生過程可以記錄在DSR形狀中.因此,基于DSR的規則能夠應用到不同的初始形狀從而產生更多的新設計模型.如上面案例所示,設計行為(從一個實體產生一把椅子)通過DSR形狀保存了下來.在ACM模式的應用下,該設計行為能夠應用到不同的初始群體,產生不同效果的椅子模型.下面通過一個小規模的問卷調查,對新設計模型的效果進行評價.200位侯選者被選來進行關于新模型效果的問卷調查.其中有170位年齡在20~30歲之間的學生,以及30位具有3~5年專業設計經驗的設計師.問卷調查包括4個問題:1)請比較圖1與圖2中的椅子模型是否相似?2)圖2中的椅子能否由圖1中的椅子經過推理得到?3)請根據圖1中的椅子形狀,根據自己的理解進行模型再現.請通過草圖的形式對設計過程進行可視化.4)請分別從審美、新穎和舒適度3方面對上述5個椅子模型進行評價.在訪問調查過程中,僅將圖1和圖2中規則的右半部分展現給問卷參與者.調查結果顯示:對于問題1),136人認為相似而52人認為不相似,其余沒有意見.對于問題2),超過60%的參與者認為可以通過推理的方式獲得,并表示這些椅子具有某些潛在的關聯.對于問題3),雖然面對相同的椅子模型,不同的參與者給出了多種多樣的生成方法.換句話說,雖然最終模型相同,但是生成的過程卻是多種多樣的.“自頂向下”的設計模式被廣泛采用.對于問題4),“蘋果型”的椅子被多數人認為最好看和有新意,圖2中的椅子模型被認為最舒適.調查后,當參與者知道4個新椅子模型是由同一模型推理產生時,都在不同程度上表示了驚訝.他們表示:從同一個模型推理出全部4個新模型對他們來說是非常困難的.這也從側面表現出DSR形狀的提出能夠反映出設計過程中的突發性特征.目前,通過ER規則庫和ACM應用模式,能夠產生多種多樣的三維設計模型,如圖3所示.
3DSR形狀文法設計語言
定義3.DSR形狀文法.DSR形狀文法是一個四元集{S,L,R,I},其中:1)S是DSR形狀的有限集合;2)L是標簽的有限集合,用于控制形狀文法在時間和空間上的推進;3)R是DSR規則的有限集合;4)I是一個自由實體,作為形狀文法應用的起點,稱為初始形狀.在DSR形狀文法中,設計過程能夠通過形狀集和規則集進行表示,進而形成設計語言[20].由于DSR形狀可以表示動態設計信息(設計行為),因此該設計語言可以表現設計師有意識的行為和思想.在工程設計中,設計過程開始自包含設計問題分析、設計解空間解析、設計表達和結果可視化在內的多個循環.因此在DSR設計文法中,本文建立了有結構的規則系統來表示設計思路。在DSR形狀文法中包括3種類型的規則:DSR規則、輔助規則(auxiliaryrule)和布局規則(layoutrule).DSR規則是用來在設計過程中產生形狀變化.物理方面的形狀變化可以被DSR形狀表示并保存.輔助規則主要是用來處理通用的三維模型操作:‘拉伸’、‘縮放’、‘旋轉’、‘扭曲’等.在設計過程中,設計師會在最終方案確定之前不停地做出決定,關于當前設計模型的評價和接下來的修改會對整體設計產生什么影響?通常來說,對于整體設計產生的影響將會起到主要作用.因此,這種決定將會一直循環,直至滿意的設計方案產生.類似于真實的設計過程,布局規則主要用于指定當前形狀和整體模型的關聯和影響.2類特殊的功能規則被采用:“SliceRule”和“CombineRule”.通過這2個功能規則,模型可以被分解、合并為任意的子形狀用來承載DSR規則和輔助規則的運用.因為設計過程不是直線型推進,而是螺旋型推進的,本文提出針對布局規則的3種關系。圖5a所示的‘梯子’關系表示設計過程中的因果關系:Step2發生是由于Step1引起的,后面步驟的產生是由于其前面步驟而產生的.在設計中,前后的因果關系并不僅僅具有線性繼承和相鄰繼承,也就是說,前面n代的步驟都會對第n+1代的產生具有影響.并且,其影響并不是隨著相隔代數的增加而減少(設計突發性).圖5b所示的交叉關系體現了設計過程中的選擇性.在上一步的布局行為產生后,有可能會產生多種潛在的設計推進方法(Step2~Stepn).圖5c所示的平行關系體現的是設計過程中的分離行為,即設計步驟A1,A2與B1,B2之間的推進是弱連通的,之間沒有必然的聯系.當然,在設計過程中,每一種類型并不具有清晰的分割,而常常是多種關系交錯發生在同一設計過程中的.本文將圖1所示的椅子概念的設計作為案例來表現DSR形狀文法的應用之一.通過上述調查問卷,作者邀請了很多職業設計師對相同的椅子模型(圖1)應用本文所提出的方法進行重現設計.因此通過DSR形狀文法能夠得到很多不同設計語言.其中,3種設計語言被選取作為本文案例,展示3種規則對于設計知識的保存和應用.在圖6中,設計語言A共有6步.其中,Step1和Step4為布局規則.Step2將立方體分割為3部分用來產生扶手—椅子主體—扶手.Step4將椅子主體設計分為上下2部分.Step3,Step5,Step6屬于DSR規則,用來對相應選取的形狀進行物理外觀的變化.在該設計語言中,Step2和Step4之間屬于‘階梯’關系,因為如果沒有Step2,Step4就不會發生.圖6中設計語言B分為7步.其中,Step2和Step4為布局規則,其余為DSR規則.Step2和Step4之間屬于‘交叉’關系.在Step2后,以后的操作具有2個選擇.而Step3和Step5屬于‘平行’關系,也就是說,它們之間沒有必然的先后順序,屬于弱連通.圖6中設計語言C包括4步.其中Step2為布局規則,其余為DSR規則.‘平行’關系在該設計語言中得到了體現。上述3個設計語言的獲取都由系統自動完成的.設計師被邀請來使用本文建立的3D交互式建模引擎,通過可視化界面和窗口控件交互操作,他們可以像在常規3D建模軟件中一樣進行工作.與此同時,系統能夠根據其設計操作對整個設計過程通過DSR形狀文法進行獲取和保存,繼而產生設計語言.本系統采用ACIS技術,在Windows平臺下運用C++語言實現的。將3個不同的設計語言應用到衍生式設計框架中,在系統內可以快速地產生3種不同的設計方案群體,如圖8所示.圖8a所示模型是根據設計語言A衍生而來的,體現了椅子主體的一體化設計和懸空椅子扶手的思想.圖8b所示模型是根據設計語言B衍生而來的,體現了椅子上下部分不同的設計風格.圖8c所示的模型是根據設計語言C產生的,體現了扶手和椅子主體的一體化風格.每一個新椅子都能夠通過DSR形狀進行表示和存儲.也就是說,它們都可以做到圖2中類似的衍生式變換.當作者將新的設計模型給3位設計語言的設計者觀看時,他們都非常感興趣.他們表示,其原始設計思路是在本文的3D建模系統中花費了1~2h不等的時間完成的.然而,所有的衍生設計模型都是在1min內通過基于系統自動產生的.這大大節約了設計周期.從美觀和創新價值方面,新產生的模型都比較令人滿意.雖然,這些新模型還不能直接作為設計方案進入產品設計流程,但它們都表現出原始設計方案的設計思想,并且在設計效果上有了較大的不同,給予設計者感官上直接的沖擊和新穎的刺激,能夠有助于其設計知識的擴展和設計構思的產生.
做好現代生態型住宅小區的規劃設計與建設是國家發展和諧社會的重要方向,也是經濟社會發展的必然需求。建設好生態型小區最主要的是要做好小區住宅的節能,從而實現可持續發展。據不完全統計,住宅能耗占國家能源總能耗的20%以上,同時這一數據還呈現出上升的趨勢。做好小區住宅構造節能的規劃與設計,提高資源的利用率是促進我國的經濟結構轉型、建設高效社會的重要途徑也是發展方向,是現今乃至今后一段時間小區住宅設計中的重點。
1現代生態型住宅小區的特點與功能分析
現代生態型住宅小區相較于傳統的住宅小區在注重居民居住舒適性、健康性的基礎上重點還應體現出其良好的生態效益,并呈現出一種新型的人類生活方式與環境之間的和諧發展新思路。現代生態型住宅小區具有的功能與特點如下:
(1)現代生態型住宅小區綠化覆蓋率大幅提高,這種現代生態型住宅小區綠化率的提高不僅僅是簡單的栽花種草,而是在結合生態學、建筑與美學、生物工程學、地理學、城市和小區環境規劃、水資源等學科的基礎上通過科學的分析與論證妥善處理好現代生態型住宅小區在生態平衡的基礎上做好對于住宅小區的綠地建設的合理規劃設計。
(2)實現了對于土地資源的合理利用,節約了土地資源。做好現代生態型住宅小區的規劃設計能夠有效的提升土地資源的合理利用,減少土地資源的浪費。
(3)節約水資源,水資源的合理化利用是現代生態型住宅小區規劃設計中的一個重要方向,水資源是小區住宅中應用較多的資源,但是相較于國外的住宅小區我國住宅小區在水資源的收集和利用方面遠低于西方國家。做好現代生態型住宅小區的規劃與建設對于提高水資源的利用,節約用水,促進我國的生態環境建設有著十分重要的積極意義。
(4)提高自然資源的利用率。現代生態型住宅小區通過將生態設計引入到住宅小區的設計中,做好住宅小區的生態系統的建立,各中生態系統都具有獨特的結構和與之相適應的物質循環方式與途徑,通過在小區住宅做好能源的合理利用,從而極大的提高能源的利用效率,降低能源浪費。可以通過加裝太陽能發電、熱能循環以及節能設備的使用等都能夠優化生態型住宅小區能源結構水平。
(5)實現對于住宅小區垃圾的分類處理,“垃圾是防錯位置的寶藏”通過在現代生態型住宅小區的規劃設計中做好對于垃圾的分類處理,促進垃圾的回收利用對于實現綠色環保有著十分重要的積極作用。
2做好現代生態型住宅小區的規劃設計
住宅是由墻體、屋面、門窗、地面等圍合起來的空間,也是居民生活的重要空間結構。其內部根據活動功能的不同分為休息、起居以及廚衛服務等幾大區域。同時各部分之間的分工更為明確、合理。其中,住宅中的臥室也不再是多功能區域,而是被重新定義為休息區,其主要實現居民休息、衣物的存放等功能。住宅環境節能性能的優劣與自然環境和圍護結構的保溫隔熱性能的高低及住宅構造的合理性密切相關。在住宅能耗中主要分為傳熱能耗的和通過門窗縫隙能耗兩個方面,其中傳熱所帶來的能耗占據整個能耗的70%以上,因此,在小區住宅構造節能的規劃與設計關鍵是要做好對于住宅圍護保溫結構的構建,做好住宅的隔熱、防濕、防結露等,防護的主要功能是做好住宅的熱防護,減少住宅冬季和夏季的熱量損失,現今在小區住宅構造節能的規劃與設計中普遍采用的措施是在住宅構造中加設住宅保溫層,通過在住宅外墻使用熱導率較低的材料來阻隔住宅內的熱量損失,從而實現對于住宅內部的節能保溫。
2.1小區住宅構造節能的規劃與設計
在小區住宅構造節能的規劃與設計中做好對于保溫層的構建對于實現住宅的構造節能具有十分重要的意義。現今,在住宅圍護中設置保溫層構造保溫結構主要有以下幾種類型:(1)單設保溫層是在小區住宅構造節能中使用較多的保溫層布設方式,采用此種方式能夠充分發揮出輕質保溫材料的絕熱性能和結構材料的強度,同時,使用此種結構形式施工較為方便,具有極強的可操作性。(2)封閉空氣間層保溫,將空氣層封閉能夠得到良好的絕熱效果,為達到此種效果,需要在住宅的圍護中設置4cm~5cm厚的保溫層,同時為了提高保溫效果,層面件需要采用強反材料。(3)將保溫與承重相結合,在小區住宅構造節能設置中通過采用空心板、多孔磚等的結構,在墻面間加入了空氣隔層可以使得住宅保溫達到一個良好的效果,同時采用空心磚等材料既輕便、保溫性又高,采用此種結構形式不但構造簡單且施工較為方便,在結構上采用較多的常常是混合型保溫構造用以提高保溫效果。同時在墻體保溫時還應進一步推廣空心磚墻和復合墻體技術。
2.2做好現代生態型住宅小區空間結構層次的劃分
現代生態型住宅小區規劃設計的原則之一就是要做好小區空間的合理利用,從小區住宅內部的空間到小區外部交流空間以及公共綠地等都屬于現代生態型住宅小區規劃設計所需要考慮的范疇,通過做好空間的合理劃分與構建,從而實現在現代生態型住宅小區內部構建起功能齊備、適宜居住的居住環境。
2.3做好自然環境的改造與搭建
僅僅合理的利用自然環境是不夠的,在合理利用自然環境的基礎上通過對自然環境進行再造和搭建,在其中加入人文環境,使得兩者之間互相包容、提升是現代生態型住宅小區規劃設計的另一個重要方向,需要在現代生態型住宅小區規劃設計中引起足夠的重視。
3某現代生態型住宅小區規劃設計實例
某小區規劃占地面積約6萬多㎡,小區中的建筑以多層和小高層的住宅為主,此小區在規劃設計之初就定位為現代生態型的高檔住宅小區,注重居住質量的和居住品位,對于設計的要求較高。
3.1做好現代生態型住宅小區的規劃組織形式
整個小區在規劃設計時對于建筑采用的是南北朝向的建筑布局結構,在小區內部環境的構建上著重突出自然、舒適、宜居型景觀營造,對于小區中的重點位置,依照現代生態型住宅小區的概念來進行小區的規劃設計,同空間層次的搭配組合,形成東西合圍、高低錯落的整體布局,構建起別具特色的、向心圍合的、開敞多用途的綠色大宅院和住戶日常生活是最直接貼近的交往、休息、活動空間,而且大大改善了生態環境條件,使得用戶戶外活動空間大為增加。
3.2小區綠化系統的規劃
在綠化系統的構建中,注重小區內的點、線、面之間的有機結合,在小區內部主干道主要栽種常綠樹木。減少行車等造成的噪音污染,并在小區內部構建空間綠化網,常綠植物與落葉植物相互穿插,并通過灌木、花草等填充中下層綠化空間,構建起完善、合理的小區整體綠化系統。
3.3做好對于小區水系統的規劃設計
水系統是小區規劃設計中的重點,此項目設計是通過人工引入河水,并在小區中心形成一個人工湖泊,并通過運用點、線的方式連接小區內的各個景觀點,將水、綠、路等有機聯系起來,構建典型的江南水鄉特點,同時對于給排水、雨水系統規劃設計時建立起中水回收處理系統,將其應用于小區綠化、景觀等方面,在設計做好對于雨水的合理利用,通過合理規劃雨水徑流途徑、設置多種滲透設施等措施,充分利用雨水,從而為小區內大面積綠化和景觀水體提供了大量的生態用水。
3.4做好小區內照明系統的構建
小區照明根據空間層次分為高位、低位和公共三個部分,在主干道采用高位照明,并對不同的照明用途設置不同的照明亮度,通過三者之間的合理搭配實現人與自然的和諧平衡。同時在建筑住宅的墻面屋頂上可以通過加裝太陽能板的方式增強對于太陽能的利用,將發出的電能利用與小區的照明和公共設施用電,同時在夏天通過太陽能電池板還能更好的進行隔熱。
3.5做好小區人文系統的規劃設計
在小區公共設施的構建上,不僅僅要強調其使用功能的合理性和實用性,同時還需要注重與環境的和諧,在配合廣場休閑綠地適當安排中小型雕塑,提高小區的文化品位,增強小區內的藝術氛圍。
4結語
經濟的發展提高了居民的生活水平,對于住宅小區已不滿足于居住功能,現代小區需要實現居住、娛樂、環境等多方面的有機結合。現代生態型住宅小區是小區規劃設計的重要發展方向,通過實現小區建筑的合理布局以及綠色生態系統的建設,在提高小區居住舒適度的同時實現人與自然的和諧相處。
作者:鮑捷音 單位:北京鑫海廈建筑設計有限公司
參考文獻:
改革開放三十多年來,我國經濟建設突飛猛進,只用幾十年時間就實現了大多數資本主義發達國家幾百年才取得的成就,但與此同時,發達國家幾百年逐步顯露的問題,在我國也被壓縮到幾十年的時間里集中顯現。一方面,工廠林立,經濟繁榮;另一方面,生態災難已經步步逼近。面對嚴峻形勢,生態文明建設刻不容緩。
1 生態文明的科學內涵
所謂生態文明,就是指以人與自然關系和諧為主旨,追求自然、生態、經濟、社會系統的關系協同進化,以最終實現人類社會可持續發展為目的一種文化倫理形態。它是繼農業文明、工業文明之后的一種更高級的文明形態。
這一概念的出現,是基于工業文明給人類生存環境帶來的巨大災害。在工業文明發展的過程中,自然資源遭受到了掠奪式的開發,同時也引發了嚴重的環境問題。恩格斯早在1876年《自然辯證法》中就曾精辟地指出過:“我們不要過分陶醉于我們對自然界的勝利,對于每一次這樣的勝利,自然界都報復了我們。”
改革開放30多年來,我國工業化進程突飛猛進,但走的是傳統的 “高投入、高消耗、高污染”之路,“先污染、后治理,先破壞、后保護”之路,經濟發展的同時,我們的資源和環境卻遭到了巨大的破壞。一方面,是GDP數據的快速增長,另一方面,則是大氣、江河海洋、土壤土質的大面積惡化。這種趨勢發展下去,不僅GDP增長的成果都將被吞噬,而且將影響到當下和未來公眾的基本生存權。
面對這種嚴峻形勢,黨和政府高度重視。十七大首次提出生態文明建設,十則將生態文明建設,與經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設一起,列入“五位一體”社會主義建設總體布局,并強調,我們“必須樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明理念,把生態文明建設放在突出地位,融入經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各方面和全過程,努力建設美麗中國,實現中華民族永續發展。”十八屆三中全會更是提出“加快生態文明制度建設”。這一系列的重大決策,充分體現了生態文明建設的重要性和緊迫性。
2 生態文明建設的緊迫性
當前,我國經濟社會的持續健康發展,面臨越來越突出的生態挑戰和資源環境制約,生態文明的建設刻不容緩,主要表現在以下三個方面:
2.1 資源約束趨緊
資源約束趨緊主要體現在人口與資源的矛盾上。眾所周知,我國的人口和資源呈現出以下兩個特點:一是人口多。根據第六次全國人口普查結果,我國除港澳臺外總人口為13.39億人,如此龐大的人口數量,我國資源環境也因此面臨前所未有的壓力。人口越多,需要的能源也越多,開采也越多,這都會直接影響動植物生存、氣候變化和地質災害。二是資源有限。當今中國地大而物不博,石油儲量僅占世界1.8%,天然氣占0.7%,鐵礦石不足9%,銅礦不足5%。中國各類資源的人均占有量也不同程度低于世界平均水平。因此,有限的資源難以支撐今后經濟的持續健康發展。
但與此同時,我國長期以來采取的是一種粗放型的經濟發展模式,經濟高增長、能源高消耗,且資源利用率較低。統計數據顯示,在粗放式發展階段,我國每創造1萬美元價值所需的原料,是日本的7倍,是美國的近6倍,比印度還多3倍。因此,這種高消耗,低效率的發展方式難以為繼。隨著經濟社會發展和人民生活水平的提高,我國未來能源消費還將大幅增長,資源約束的矛盾也會更加突出。
2.2 環境污染嚴重
根據《中國環境經濟核算報告》,我國每年因經濟發展所帶來的環境污染代價已接近1萬億元,并且這一數字還在逐年升高。當前我國比較突出的環境污染主要表現在三個方面:水污染、空氣污染和土地污染,其中最為受老百姓關注的就是空氣污染問題。
隨著現代化和工業化的進程,我國近年來大氣污染問題凸顯,特別是2012年年底以來在中國大范圍內出現的籠罩時間長、濃度高的霧霾,給國民身體健康帶來了極大的危害。據統計,2013年我國霧霾污染范圍已涉及到了17個省市自治區共約四分之一的國土面積,影響人口約6億。
以當前用于衡量空氣污染最主要的一個指標PM2.5為例,中國是受此污染最為嚴重的國家之一。根據耶魯大學編撰的環境表現指數最新數據,中國在132個國家的空氣質量排行中名列第128位,倒數第5,僅好于巴基斯坦、尼泊爾、孟加拉和印度四國。為此,2013年9月10日,國務院出臺《大氣污染防治行動計劃》,在5年內,中國將投入1.7萬億進行大氣污染治理。
2.3 生態系統退化
生態系統的退化主要表現在水土流失、土地荒漠化和生物多樣性的減少。其中,當前我國水土流失總面積已占到國土總面積的1/3以上,而荒漠化土地面積也已經占到國土面積的1/4以上。
綜合以上三個方面的問題可以看到,當前我國發展面臨的生態挑戰是全方位的,在某種程度上已經接近生態危機。而生態危機比金融危機帶來的危害更大,金融危機持續時間不會很長,經濟蕭條了可以再次繁榮,但生態危機的危害卻是幾年、十幾年,甚至上百年都很難逆轉的。因此,生態文明建設既事關發展方式,又事關人民福祉。無論是著眼于當前環境惡化的現實,還是著眼于中國經濟長遠的健康可持續發展,我們都必須并且加快站在更高的層面來統籌發展經濟和環境治理的問題。
3 生態文明建設的有效途徑
在談到我國未來發展的時候,曾經說道:“既要綠水青山,也要金山銀山,寧要綠水青山,不要金山銀山,綠水青山就是金山銀山。”在這里,金山銀山是指我國的經濟發展,而綠水青山顯然就是生態環境。這也就是說,我們要處理好經濟建設與生態環境的關系,不能以犧牲環境為代價來謀求經濟的發展。
3.1 轉變發展理念
發展經濟的目的,不是僅僅追求GDP總量的增長,而是為了讓老百姓過上好日子,提高老百姓生活質量和幸福指數。但改革開放后相當一段時期,我們以經濟增長論成敗,GDP就是政績,政府考核也是以GDP為主要標準。但在經濟發展的過程中,也帶來了一系列生態環境問題。因此,建設生態文明,我們需要樹立綠色GDP觀念。
所謂綠色GDP,是指用于衡量一個地區扣除了自然資產、資源環境損失之后新創造的真實的國民財富的總量核算指標。這才是一種新的真實的經濟核算標準。所以說,生態文明建設的第一條,我們需要轉變盲目追求經濟增長的發展理念,追求經濟發展的質量而非經濟增長的速度。
3.2 健全生態制度
生態制度是生態文明建設的必要準備和基本保障。十八屆三中全會首次提出了“用制度保護生態環境”,這里面主要包括:自然資源資產產權制度、用途管制制度、生態保護紅線、資源有償使用制度和生態補償制度、生態環境損害責任賠償制度。通過制度約束,做到在源頭上對破壞生態環境的行為“嚴防”;在經濟發展和開發的過程中“嚴管”;對造成生態環境破壞的后果要“嚴懲”。
1.健全自然資源資產產權制度
這是生態文明制度體系中的基礎性制度。自然資源產權不清晰的直接后果就是造成資源的掠奪性使用。健全自然資源資產產權制度,就是為明確環境、生態等公共自然資源系統的“主人”,賦予其保護自然資源的動力,讓其使用這些自然資源獲得利益的同時,承擔起保護自然資源的責任,解決公共資源的過度使用問題,進而增加自然資源的利用效率,達到可持續利用的目的。這就要求我們對水流、森林、山嶺、草原、荒地、灘涂等自然生態空間進行統一確權登記,形成歸屬清晰、權責明確、監管有效的自然資源資產產權制度。
2.健全用途管制制度
自然資源用途管制制度是國家對國土空間內的自然資源按照生活空間、生產空間、生態空間等用途或功能進行監管,表明一定國土空間里自然資源無論所有者是誰,都要按照用途管制規則進行開發,不能隨意改變用途。我國已經建立了嚴格的耕地用途管理制度,但對國土范圍內的一些水域、林地、海域、灘涂等生態空間還沒有完全實現用途管理,致使一些地方用光占地指標后,就轉向開發山地、林地、濕地湖泊等。同志指出,山水林田湖是一個生命共同體,人的命脈在田,田的命脈在水,水的命脈在山,山的命脈在土,土的命脈在樹。因此,我們要按照山水林田湖生命共同體的原則,建立覆蓋全部國土空間的用途管理制度,并且有必要由一個部門行使所有國土空間的用途管制職責,對山水林田湖進行統一保護、統一修復,不能種樹的只管種樹、治水的只管治水、護田的單純護田。
3.劃定生態保護紅線
生態紅線可以分為生物多樣性保護區紅線、生態功能區紅線和人居環境重大屏障紅線。其中,生物多樣性保護區紅線,是為保護的物種(包括動物、植物)提供最小生存面積(如大熊貓保護區);生態功能區紅線,包括水源涵養區、防風固沙區等等;人居環境重大屏障紅線,是指為人居環境比如城市提供的生態屏障。也就是說我們不能把所有的自然資源全部用來搞開發建設,生態脆弱的地方就要保護起來,比如設立國家公園等等。此外,三中全會還提出,對限制開發區域和生態脆弱的國家扶貧開發區取消GDP考核。
4.實行資源有償使用制度和生態補償制度
就是要堅持誰使用資源誰付費和誰破壞生態誰付費的原則,以及誰從中受益誰補償的原則,推行環境稅和資源稅。比如各類礦產資源,這是地球給人類的共有資產,是屬于國家統一管理的資產,必須要有償利用,不能誰發現誰就可以開采。這才能充分體現資源的價值、防止開采者的濫采濫用,以及對資源的浪費破壞。
同時,推動地區間建立橫向生態補償制度。比如西部地區長期為東部地區的發展提供自然資源和充當生態安全屏障,東部地區就應當給予西部地區適當的補償。這樣,才能使保護生態環境、提供生態產品的地區,不吃虧、有收益、愿意干。此外,三中全會還首次提出環保市場化機制,推行環境污染第三方治理,由過去“誰污染,誰治理”的模式轉變為“誰污染,誰付費”,污染處理則交由專業化公司負責。
5.建立生態環境損害責任賠償制度
三中全會提出了損害責任賠償制度。特別是生態環境損害責任終身追究制度,這個制度就是要將官員的責任與環境保護牢牢捆綁在一起,因決策失誤導致生態環境惡化的,必須進行責任追溯與懲戒,直至追究刑事責任。這樣使各級官員堅守生態底線,實現自然資源的可持續利用和區域的良性發展。
3.3 發展循環經濟
傳統的生產發展模式就是通過開采原始自然資源,經過加工把它變成各種工業原料,然后通過再生產,形成我們的消費品。消費品消費完了變成廢品,變成垃圾扔掉。對垃圾的處理,要么燃燒,要么填埋,都會對我們的環境產生負面作用。
而在循環經濟模式下,我們可以把生產產生的廢棄物通過技術的開發,變成可再生利用資源進行循環利用。把我們消耗過的所有廢舊產品和廢棄物,通過科學的分類回收,經過處理變成再生資源。這樣就能夠更好的控制廢棄物排放,并實現資源的有效利用。
3.4 大力培育生態產業
實踐證明,在今天我國所面臨的人口資源條件和國際背景下,我們不能走西方發達國家曾經走過的先污染再治理的老路,而必須走新型工業化道路,重視發展節能環保的新興產業,如發展低碳產業,開發低碳技術,建設低碳社會,實現我國經濟社會的科學發展、和諧發展和綠色發展,走出一條適合中國國情的生態文明建設新路子。當前,我國在戰略性新興產業的發展中,把節能減排放到了七大戰略新興產業之首,表明了我們國家建設生態文明,發展生態產業的堅定決心。
關鍵詞:地下停車場屋頂花園、生態性、荷載、阻根層、防水層、(蓄)排水層、過濾層、基質層下面我將從構造、種植、鋪裝、水景、園林小品五個方面談一下地下停車場屋頂花園:
一、構造(由下向上)
①結構層
②保溫層
③找平層
④找坡層
⑤防水層
⑥阻根防水層
⑦(蓄)排水層
⑧過濾層
⑨綠地種植池池壁施工
⑩園林小品施工
11鋪裝園路施工
12基質層
13種植植物
14部分鋪設表面覆蓋層
層次特點:
1、結構層:宜采用強度等級不低于C20的現澆鋼筋混凝土作種植屋面的結構層。安全是第一位的,建筑設計師在進行建筑設計時就把荷載作為建筑設計的一項內容設計進去,并根據地下停車場屋頂花園的種類、功能設計適度的荷載。除考慮屋面靜荷載外,還應考慮動荷載,即非固定設施人員數量流動、植物生長空間、外加自然力等因素的荷載量。一般情況下,地下停車場屋頂要求提供350Kg/㎡以上的外加荷載。如果每平方米具有500千克以上荷載的地下停車場屋頂,園林設計師的用武之地就大多了,可以設計涼亭、花架、池塘,匹配有喬灌花草,創建一個人見人愛的休閑樂園。下面簡要提供一些與地下停車場屋頂花園相關材料荷重參考值:
表1植物材料平均荷重和種植荷載參考
植物類型
規格/m
植物平均荷重/Kg
種植荷載/(Kg/㎡)
喬木(帶土球)
H=2.0~2.5
80~120
250~300
大灌木
H=1.5~2.0
60~80
150~250
小灌木
H=1.0~1.5
30~60
100~150
地被植物
H=0.2~1.0
15~30
50~100
草坪
1㎡
10~15
50~100
注:選擇植物應考慮植物生長產生的活荷載變化。種植荷載包括種植區構造層自然狀態下的整體荷載。
表2其他相關材料密度參考值
材料
密度(kg/㎡)
混凝土
2500
水泥砂漿
2350
河卵石
1700
豆石
1800
青石板
2500
木質材料
1200
2、保溫層:宜采用具有一定強度、導熱系數小、密度小、吸水率低的材料(擠出聚苯泡沫塑料保溫板、硬泡氨保溫材料等)做保溫層。
3、找平層:為便于柔性防水層的施工,宜在保溫層上鋪抹水泥砂漿做找平層。找平層應壓實平整,充分保濕養護,不得有疏松、起砂和空鼓現象。找平層是鋪設柔性防水層的基層,其質量應符合相關規范的規定。
4、找坡層:宜采用具有一定強度的輕質材料,如陶粒、加氣混凝土等做找坡層,其坡度應為1%-3%。
5、防水層:應采用具有耐水、耐腐蝕、耐霉爛性能優良和對基層伸縮或開裂變形適應性強的卷材或涂料等做柔性防水層。目前國內主要的柔性防水層:①油氈或PEC高分子防水卷材粘貼而成的防水層②用聚胺脂等油性化工涂料,涂刷成一定厚度的防水膜而成的防水層。
地下停車場屋頂花園防水基本要求:
⑴地下工程防水的設計與施工應遵循“防、排、截、堵相結合,剛柔相濟、因地制宜、綜合治理”的原則。
⑵地下室應采用“外防外貼”或“外防內貼”法構成全封閉和全外包的防水層。
⑶對地下室的變形縫、施工縫、誘導縫、后澆帶、穿墻管(盒)、預埋件、預留通道接頭、樁頭等細部構造、應采取加強的防水構造措施。
6、阻根防水層:由于一切植物根系都是向下的,多植物的根具有極強的穿透力。中國古代在北京紫禁城修建時,就用鉛錫金屬板作為阻根防水層。由于地下車庫頂層綠化會種植一些大喬木,所以阻根防水就尤其重要。
阻根防水層是能夠防止植物根系穿透并起防水作用的一個構造層次,其接縫應采用焊接法施工。阻根層材料有物理阻根材料和化學阻根材料兩種。現在國內常用的阻根防水材料:HDPE土工膜、LDPE土工膜、PVC卷材、TPO卷材、PSS卷材。
7、(蓄)排水層:(蓄)排水層是將過濾的水從空隙中匯集到泄水孔并排出。在阻根防水層上應鋪設具有一定空隙和承載能力以及蓄水功能的塑料排水板,橡膠排水板或粒徑為20-50毫米的卵石組成的(蓄)排水層,便于及時排除多余的積水。目前屋頂綠化排水層主要是鋪設(蓄)排水板,間或在邊緣鋪設卵石、陶粒等。排水板的主要優點:受壓強度高、可代替傳統的陶粒、卵石排水方式;排水迅速,在屋面上不會形成積水,有利于植物生長;排水層厚度和重量小,減輕了屋面的荷載;排水板中設計的凹槽,有貯水功能,可以雙向調節;可具有多向性排水功能;透氣性好;兼有抗植物根刺穿功能。排水板的主要材質為高密度聚乙烯(PE)、聚苯烯(PP)的塑料制品。
8、過濾層:是設置在種植介質層與排水層之間起過濾水作用的一個結構層次。為防止種植土的流失,應在(蓄)排水層上鋪設200-250g/㎡聚脂無紡布等作為過濾層。流失的種植土會損害排水層,堵塞排水管道,造成植物死亡,嚴重的將造成屋面積水,從而引起不可想象的嚴重后果。
9、綠地種植池池壁施工;10、園林小品施工;11、鋪裝園路施工,將在后面章節詳細描述。
12、基質層:種植介質是屋面植物賴以生長的土壤層,應具有自重輕、不板結、保水保肥、適宜植物生長、施工簡便和經濟環保等性能。其厚度可根據種植植物的品種而定。基質厚度:草本植物15-30cm厚;花卉小灌木30-45cm厚;大灌木45-60cm厚;淺根喬木60-90cm厚;深根喬木90-150cm厚。
表3常用基質類型和配制比例參考
基質類型
主要配比材料
配制比例
濕容重/(Kg/㎡)
改良土
田園土,輕質骨料
1:1
1200
腐葉土,蛭石,沙土
7:2:1
780-1000
田園土,草炭,(蛭石和肥)
4:3:1
1100-1300
田園土,草炭,松針土,珍珠巖
1:1:1:1
780-1100
田園土,草炭,松針土
3:4:3
780-950
注:基質濕容重一般為干容重的1.2-1.5倍。
13、種植植物;
14、部分鋪設表面覆蓋層;將在后面章節詳細描述。
小牛:
2010-03-1619:10:50[舉報]四、水景設計:
“水,活物也,其形欲深靜。”地下停車庫頂層綠化中水景的運用是相當普遍的。動態的水能給人以千變萬化,充滿靈性的流動之美,靜態的水給人一種清潔純凈的美。水在花園中“靈魂人物”的地位是別的元素不可替代的。但是在頂上使用水的同時,安全因素也同樣重要。因為水重量大,花園中盡量用淺水(一般100—600毫米深),用黑色材料鋪設于水底,給人一種深不可測之感。池岸邊的天然石塊要盡量放置在柱子、梁等承重較大的位置上。
五、園林小品設計:
園林中的設施及小品是必不可少的,如花池、座椅、亭、花架、景石等。它們能夠長久地吸引人們的注意力,增加頂層空間的使用率、舒適性,也能夠提供觀賞性。但是要考慮荷載問題:①采用與屋面結構相適應的平面布局形式,將亭、花壇、樹池、石頭等荷載較大的部位設計在承重結構或跨度小的位置上。②采用結構找坡、分散荷載、控制種植槽高度(一般為100-300毫米)和蓄水層深度。③構筑物盡量采用輕型材料,桌、凳選用空心結構等。
六、結束語:
世界上第一個地下停車場屋頂花園是美國舊金山的聯邦廣場,建成于1924年,由蒂西莫·弗萊格設計建造。建成后成為舊金山最成功的商業中心區。從1924到現今,國內、國外建成大量地下停車場屋頂花園。它是一種融建筑藝術與綠化藝術為一體的綜合的現代技藝,它使建筑物的空間潛能與綠色植物的多種效益得到了完美的結合和充分的發揮,是科學興綠、藝術興綠、城市綠化發展的嶄新領域。
參考文獻:
王仙民,屋頂綠化.華中科技大學出版社
王向榮,林箐.景觀設計的生態性.
謝浩,朱仁鴻.屋頂花園的防水與施工.建筑技術,2004.
葉林標,防水設計與施工.北京屋頂綠化協會簡報.
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