概念性规划设计方案范例【范例4篇】
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概念性规划设计方案【第一篇】
关键词城市;住宅小区;规划设计
引 言
我国城市住宅政策由建国初期的集体住房演变为单位分房到现在的商品房阶段,发展经历至今,在影响着人们的生活方式的同时,也促进了住宅小区的设计思路。在这近半个世纪的发展演变过程中,我国住宅小区的设计程序日臻成熟。住宅小区的规划设计是一个繁杂的过程,这个过程中的每个环节相互影响、相互制约,不能独立地作为住宅小区的设计工作而完成。因此对于住宅小区规划设计人员来说,需要对住宅小区的规划设计方法理论进行系统的认知,全面地掌握各种理论方法,才能做好规划设计工作。
1、城市住宅小区规划设计的基本原则
作为城市居民生活的基本居住环境,住宅小区的规划设计以及建设水平对于城市居民的生活环境起着重要影响作用。住宅小区需要为居民提供完善的功能和生活便利的同时,还需要为人们在此环境下生活感到足够的舒适。为此,在进行城市住宅小区的规划设计时,需要基于下述几点基本原则。
(一)以人为本的原则。随着我国国民经济建设发展步伐加快,居民生活水平升高,住宅小区规划设计理论也随着时代根据新需求调整,需要结合居民对于住宅环境的新要求,为其提供具有特色的高质量住宅环境。
(二)可持续发展的原则。随着全球资源逐渐减少,我国城市住宅小区规划设计需要以发展的眼光来着眼于人居环境的构建。城市住宅小区规划时应将人与环境协调发展,实现资源合理配置,做到可持续发展。
(三)生态环保的原则。住宅小区规划设计时遵守的生态环保原则,核心目标就是保证居民生活在绿色环保的环境中,使其保持身心健康。因此需要在通风、日照和采光上做好相关的规划设计,根据当地的自然生态条件,为城市住宅小区居民提供绿色环保的人居环境。
(四)整体规划的原则。城市住宅小区规划设计时需要充分考虑城市所在当地的人文历史背景,以及小区所具备的物质条件,将住宅小区的景观设计与地方特色相结合,使之与城市文化形成有机的整体,加强居民对于城市的存在感。
2、规划设计住宅小区的价值定位
不同的居住区规划项目在面对不同的消费人群和市场情况时,对项目自身设计要求和设计条件会有所区别。在居住区开发项目中,价值取向的不同会直接导致项目的市场定位、消费人群、建筑品质控制和建筑形象的风格取向等方面有着较大的区别。在现行的居住区开发项目中,根据居住区的使用者不同而产生不同的价值取向。
第一是将通常所称“经济适用房”的住宅小区开发项目进行价值分析,简单地理解就是指的政府为家庭经济能力低于平均水平的城市居民提供的住房政策,这类开发项目的责任主体依然视房地产开发商。此类住宅小区的特点就是,居民在购买经济适用房时,可以享受政府提供的经济补助,它的价格本身较其他商品房更低。但由于经济适用房本身是属于房地产开发商开发的商品房,其核心目的在于攫取其中的经济利益,所以在开发建设过程中需要压缩建设成本,从而在其更低的房价中获取利润。因此经济适用房的住宅小区的整体品质不如其他商品房,但需要满足国家对于住宅用房的基本技术标准,所以该类住宅小区的规划上就显得格调单一、建筑形态和色彩简单。
另外一种开发项目是企业为自身员工提供“福利”的住房,带有一定的企业行为。面对企业员工进行“低价”销售。一般会由企业开发建设或者委托其他开发商进行开发。此类项目具有一定的特点,同样也是带有“福利”色彩的开发,但从产生的影响来说,是直接面对企业自身,无论是项目的品质和形象都在一定程度上代表了企业形象,所以在项目的设计要求上会突出一定的企业特色和品质要求,最为突出的可能就是企业自身的特色。从使用功能和形象要求上都带有一定的个性色彩。
第三种是以开发商个人行为进行开发控制的纯商业性开发项目,此类项目开发的操作空间较大,项目差异化也比较大,主要从居住区的使用者进行一定层面的划分:
1)一种是普通的面向大众的开发项目,符合大众生活的基本需求。
2)另一种是面向一定范围的消费客群,客群可以是按经济消费能力和文化程度的标准来划分,此类项目多数会经过前期的策划,对消费人群进行定位分析和调查,随着地方文化的差异化,项目特色会越明显,居住的使用功能会更完善,环境和交通会适度的考虑人性化设计,建筑形象更为鲜明,在对环境的要求上会更加的注意和设计。
3)第三种就是为少数消费人群量身打造的高档居住区。
由于居住区使用者的划分所产生的项目价值取向的区别,使项目本身从前期设计定位到工程建设阶段都存在很大的差异。
3、住宅小区规划设计理念
住宅小区的规划设计过程中,设计理念多数在小区的规划概念设计初期进行,一般地,我们将概念设计定义为:“在对预设目标充分理解后,确定设计理念,构想实现目标的途径和方法,采用适合预设目标的表达形式,构成多种可行方案,评价和决策最优方案,作为详细性设计的依据的一种设计过程”。设计理念提出之前,需要规划设计人员充分考虑了项目建设的基本情况,包括小区的价值定位、销售群体、潜在住户对于住房的需求特色的要求。现有的居住区规划设计中普遍采用的方法是在对现场调研之后,有的设计者会通过自身以往的设计经验,从而总结此类项目本身的特点以及如何挖掘项目的亮点,争取做到“有卖点”“、有标签”,这个是设计中惯用的口语表达方式,实际就是找出项目在同类项目中的突出特点,从而提出规划设计的概念。有的会从现有的条件中挖掘,如果没有,设计者将会通过设计创造出“亮点”,这个阶段一般会伴随居住区规划结构的形成同时进行。对于设计“概念”的确定主要有有两种方式:一种是由相关的概念策划机构或企业提出了相关的概念和基本的设计要点,规划设计人员需要根据概念的最终方案,并立足于概念的限制进行设计,这样就导致了概念策划人员与规划设计人员必然存在理解的偏差和设计的脱节情况;而另一种方式就是建筑规划设计在前,当设计方案完成后,根据方案的特殊再找概念,这种浮于表面的概念更多的是形式上,经不起细节的推敲,从而与真正的概念设计存在较大的偏差。而对规划结构的形成,往往是建立在控制经济指标计算的基础上,所以在此也要将方案设计与经济指标直接建立联系,要在指标控制的范围内对建筑的数量、层数、包括布局形态进行安排,这个过程是规划结构建立雏形的重要阶段。
4、结 语
住宅小区规划设计是一个较为复杂的过程,需要考虑住宅小区的价值定位的不同进行合适的规划设计,提出不同的设计方案供业主方选择。要做好住宅小区的规划设计,需要突出以人为本的设计理念,在充分考虑居民对于生活品质的新需求的基础上,结合地方的人文特色,使小区的规划设计方案融入城市文化特色建设中,并做到绿色环保,实现住宅小区可持续发展,使居民在小区生活区域内保持身心健康,就是一个成功的住宅小区规划设计方案。
参考文献
[1] 城市规划资料集:第 5 分册城市设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[2]胡纹。居住区规划原理与设计方法[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[3] 陈跃中。大景观:景观规划与设计的整体性框架探索[J].建筑学报,2005(8).
概念性规划设计方案【第二篇】
委托方:
设计方:
委托方委托设计方承担上海××城项目设计工作,工程地点为xx市xx区××路××号,经双方协商一致,签订本合同,并共同履行。
第一条 本合同签订依据
《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国城市规划法》以及国家和上海市有关规划设计的管理法规和规章。
规划项目批准文件。
第二条 设计依据
《××城项目规划设计任务书》。
委托方提交的基础资料。
设计方采用的主要技术标准是:
《城市规划编制办法实施细则》;
《城市居住区规划设计规范》(GB50180-93);
《城市道路交通规划设计规范》(GB50220-95)。
第三条 合同文件的优先次序
构成本合同的文件可视为是能互相说明的,如果合同文件存在歧义或不一致,则根据如下次序进行使用和解释:
合同书及补充协议;
委托方要求及《××城项目规划设计任务书》;
合同规定的其它有效附件。
第四条 本合同项目的名称、规模、阶段及设计内容
名称:××城项目工程规划概念方案设计、方案设计深化及扩初设计。
规模:可建设用地××万平方米(用地内含已建学校,学校占地面积×万平方米)
容积率:(居住及配套)
总建筑面积:约××万平方米
设计内容及阶段:
本次设计地块内含××厂地块和××厂地块,需将二块地合并统一规划。合同内容为整个设计过程之概念方案设计、方案深化设计及扩初设计(单体报批图)阶段内容,各阶段具体内容如下:
完成概念方案阶段设计,包括总平面规划、道路交通规划、竖向设计、建筑环境与景观设计、建筑单体方案设计(包括组团设计、户型设计示意、立面设计意象)、其它分析图等,方案汇报后,若未能达到委托方期望之效果,委托方有权解除本合同,委托方不要求解除本合同的,设计方有义务按照委托方要求调整设计构思及意图,直至委托方书面确认方可进入下一阶段设计。
调整并完善概念方案,主要在委托方对概念方案初步认可的基础上,进行概念方案深化设计;此阶段主要完成总平面规划及各种分析图,单体方案平立剖面图,完成各种户型及组合图,提出详细经济技术指标;此阶段文件需满足规划局及委托方的经济评价的要求。
在征得委托方对方案的书面意见的基础上,进行方案深化设计,形成正式详规及方案报批文件,提交政府规划等主管部门批准。报批文件包括的内容:总平面规划及各种分析图,单体建筑方案设计(包括住宅户型、平面组合、立面及立面效果图等,商业设计及研究),并按委托方及有关主管部门要求提交规划设计说明书及经济技术指标等文件资料(包括但不限于本合同第六条款规定的文件),形成设计文本。
在完成规划局详规及方案审批意见后进行扩初设计。此阶段工作内容主要为各单体建筑平立剖面图,对影响单体建筑立面的主要剖面、关键节点、材料、色彩予以表达,提供材料样板,指导及配合其它设计单位的扩初及施工图设计,对施工图设计过程中出现的技术问题,设计方应给予技术服务咨询和指导;若委托方对方案提出新的修改意见,设计方应无条件配合修改,非原则性、重大性、功能性的修改意见,设计费不作调整。
在以上设计过程中设计方承诺来上海项目现场与委托方进行汇报研讨次数不少于8次 (含8次)。确因工作需要,应委托方要求,设计方超过前述8次的来沪次数,发生的差旅费用由委托方承担。
第五条 委托方向设计方提交的有关资料、文件及时间
地形图纸(比例尺[1:500]),两份;
地形图电子文件(光盘 ),一份;
规划设计要点,两份;
××城项目规划设计任务书,一份;
红线点坐标,两份;
时间:××××年×月××日前。
第六条 设计方向委托方交付的设计文件、份数、地点及时间
概念方案设计及调整概念方案阶段设计文件包括:
规划总平面图(1:500)
道路交通与竖向设计图(1:500)
环境与景观设计示意图
城市轮廓分析图
各组团设计概念图,比例不限
住宅单体方案设计(含立面设计意向、户型设计示意)
地下室或半地下室规划图(1:200)
其它分析图,比例不限
工作模型
文本:包括概念方案说明书和所有图纸缩印件
概念方案说明书应说明规划设计创意及构思,简要计算各经济技术指标
所有图纸中应包括表现效果图及CAD图;
方案深化(详规报批)设计文件包括:
方案设计说明书
经济技术指标
规划总平面图(1:500)
道路交通与竖向设计图(1:500)
环境与景观设计图(1:500)
城市轮廓分析图
其它分析图,比例不限
住宅单体方案设计(含立面效果图、户型平面图)
地下室或半地下室规划图(1:200)
文本:包括方案设计说明书和所有图纸缩印件;方案设计说明书应说明规划设计创意及构思,详细计算各经济技术指标(包括各组团、住宅户型套内建筑面积和销售面积)
所有图纸中应包括表现效果图及CAD图
扩初设计阶段(单体报批)设计文件包括:
单体设计说明书
经济技术指标
总平面图
地下车库平面图
各建筑单体平面图
各建筑单体立面图(不少于三个),外观立面图应标明所用材料及颜色
各建筑单体剖面图
各建筑组团主要立面图
各建筑组团主要剖面图
放大关键局部立面、剖面图,应标明关键尺寸
关键设计区域放大立面、剖面图
区域细部分析图
材料展示板说明建筑材料、装修及颜色
文本:包括设计说明书和所有图纸缩印件;设计说明应包括:单体主要设计要求及各经济技术指标(包括各组团、单体住宅户型套内建筑面积、单体建筑面积等),图纸应包括主要单体立面表现效果图(正面及背面)及CAD图
详细规划模型一台(比例1:300)
提交文件份数:
、、条彩图各1套;
、、条文本各10套(含各类图纸的缩印件);
、、条电子文件光盘各一份。
提交文件时间:设计方应于××××年×月××日前完成概念方案设计并提交设计成果,自概念方案经委托人书面确认后7日内,设计方应完成方案设计并提交设计成果;自方案设计经委托人书面确认后7日内,设计方完成并提交深化、报批图纸;在方案深化设计经委托方及有关政府主管部门书面确认后10日内完成扩初设计工作并提交设计成果。
若设计方逾期不能完成设计工作及递交设计成果文件的,其逾期违约责任由设计方承担,并承担相应的违约金;若委托方要求设计方提前完成设计并提交设计成果文件的,双方提前商定出图时间。
提交文件地点:xx市xx区××路××号×楼设计部。
第七条 费用
根据本合同第条款的相应规定,经双方商定,设计费单价总计为××元/平方米,其中:概念方案设计阶段×元/M2 ,设计费计××万元;方案设计及深化阶段×元/M2,设计费计×××万元,扩初设计阶段×元/M2,设计费计××万元,设计费总计×××万元。
本合同约定的设计费单价一次性包死,包括设计方完成本合同约定工作内容及要求提供的各项设计成果文件所需的设计费、晒图费以及设计人员来往车旅费、食宿费、管理费、税金等设计方将符合本合同约定的设计成果交付委托方所需的所有费用,该单价不因包括该工程建筑面积的变化、设计范围内的补充设计、增加设计深度、修改方案、国家调整设计费率、总投资调整、概预算调整等任何因素的变化而调整,除本协议另有约定外,委托方无需向设计方支付其他任何费用。
第八条 支付方式
本合同生效之日起10日内,委托方支付设计费总额的10%,计××万元作为预付款。
设计方提交概念方案设计文件并经委托方及有关主管部门书面确认后七日内,委托方支付设计方设计费总额的20%(含委托方支付的预付款),计××万元;
设计方提交方案深化(详规报批)设计文件,正式向规划局申报并取得详规批复等规划局认可的书面文件后七日内,委托方支付本合同总设计费的30%,计××万元;
设计方完成扩初设计并提交扩初设计阶段(单体报批)设计文件,向规划局单体报批取得批复并经委托方确认之日起七日内,委托方支付本合同总设计费的20%,计××万元;
剩余设计费待施工图设计完成,工程竣工验收合格之日起10日内付清。
设计费用由银行转帐支付,委托方在支付设计费用前,设计方应当向委托方开具相应金额的合法发票,否则,委托方有权拒绝支付相应款项。
第九条 双方责任
委托方责任
委托方按本合同第五条规定的内容,在规定的时间内向设计方提交基础资料及文件,并对其完整性、正确性及时效性负责。委托方不得要求设计方违反国家有关标准进行设计。
委托方提交上述资料及文件超过规定期限 10天以内,设计方按本合同第六条规定的交付设计文件时间顺延;委托方交付上述资料及文件超过规定期限10天以上时,设计方有权重新协商提交设计文件的时间。
委托方确定×××为本项目的设计联络人,负责设计联络工作,期间的有关联络及有效文件签署须有联络人签字,涉及对设计成果的确认或有关费用的确认等,必须经委托方加盖公章方为有效,否则,委托方一律不予认可。委托方若变更联络人须提前×日书面通知设计方。
委托方应按本合同约定的金额和时间向设计方支付设计费。
委托方要求设计方比合同规定时间提前交付设计文件时,须提前××日通知设计方,设计方应当书面答复,如自收到通知之日起×日内不答复的,视为同意委托方变更提交设计文件的时间。
方案深化设计内容的深度不能满足下一步设计要求时,设计方应在委托方指定期限内进行修改或重新设计,直至达到合同约定标准,且委托方有权不支付设计费,并解除本合同。
设计方责任
设计方应按国家规定和合同约定的技术规范、标准进行设计,按本合同第六条规定的内容、时间、设计成果形式及份数向委托方交付设计文件(出现、、、规定有关交付设计文件顺延的情况除外),并对提交的设计文件的质量负责,对委托方违反国家强制性设计规范的要求设计方有义务向委托方指出并提供相应的标准、规范依据。设计方并应当尽专业设计单位能够达到的注意,就设计方要求等不符合设计规范或常规之处,向委托方指出并指明其可能的后果,并应当按委托方的再次要求或标准执行。委托方未发出再次要求或标准的,设计方应当按原要求或标准执行。
在设计分别进行到概念设计、方案设计、方案设计深化时 (各阶段设计基本完成,正式输出文件前),设计方应向委托方进行设计汇报,待委托方及有关主管部门确认方案后方可输出正式文件,若设计方擅自输出设计成果文件后与委托方意见不一致时,其文件资料费用不予支付,委托方有权拒绝支付设计费。
设计方确定××为本项目的设计联络人,负责设计联络工作,期间的有关联络及有效文件签署须有联络人签字,若设计方变更联络人须提前×日书面通知委托人。
设计文件中选用的国家规范、部门及地方规范资料由设计方自行解决,所需费用由设计方自行承担。
设计方对设计文件出现的遗漏或错误负责修改或补充。由于设计方设计错误造成工程质量事故损失,设计方除负责采取补救措施外,应免收受损失部分的设计费,并赔偿由此给委托方造成的经济损失。
设计方交付设计文件后,按规定参加委托方和有关上级的设计审查及报批,并根据审查结论负责对设计成果进行调整修改补充,该部分内容不计入设计变更,不增加费用。
设计方有责任在施工图设计阶段向施工图设计方进行技术交底,对施工图设计方提出的问题及时给予解答,对设计过程中发现的影响效果的部位按委托方要求及时给予更改。
设计方应当在本协议签订之日起×日内向委托方提供设计项目组组成情况及各成员的专业水平情况报告,由委托方审议,并应当按委托方要求撤换相关人员,但委托方的审议并不免除设计方组织设计项目组不力的责任。如发生变动,设计方应当提前×日向委托方提交书面报告。设计方必须由其内部职工组成的项目管理人员及技术人员自行完成本工程。委托方发现设计方上述人员与设计方所报不符,视为设计方违法分包,设计方应向委托方承担设计费总额20%的违约金。
设计方应承担国家相关规定的相应的设计责任。
第十条 保密
委托方委托设计方形成的设计文件著作权归委托方所有,委托方有权自主决定使用而无需向设计方另行支付费用。设计方有署名权,参加各项评奖权。未经委托方同意,设计方不得将设计资料及文件擅自修改,复制或向第三人转让,或用于本合同项目外的项目。如发生以上情况,设计方应承担由此引起的一切后果及责任。
第十一条 诉讼
在执行本设计合同时如发生争议,委托方与设计方应及时协商解决。协商不成时,双方当事人同意可向委托方所在地人民法院起诉。
第十二条 合同的变更
双方协商一致,可以变更合同。法律、行政法规规定变更合同应当办理批准、登记等手续的,依照其规定。
第十三条 合同的解除
有下列情形之一者可解除合同:
因不可抗力导致不能实现合同目的的;
在履行期限届满之前,当事人一方明确表示或者以自己的行为表明不履行主要债务的;
当事人一方迟延履行主要债务,经催告后在合理期限内仍未履行的;
当事人一方迟延履行债务或者有其他违约行为致使不能实现合同目的;
设计方提交的文件在设计方案的设计深度不能满足或体现委托方委托内容的;或不能通过政府部门批准的。
第十四条 违约责任
委托方未按协议规定的时间、金额支付款项的,每日按应支付额的万分之二支付违约金。
由于设计方原因迟延交付设计文件的,每日按设计费总额的万分之二支付违约金,逾期十五日,委托方有权解除本协议,设计方应向委托方承担设计费总额20%的违约金。
在合同履行期间,除根据合同第十三条规定及因设计方原因导致本协议解除和终止外,委托方有权提前××日通知设计方解除本合同,双方按下列情况执行:
设计方设计工作未开始的,委托方不给予任何补偿和赔偿,如委托方已支付预付款,设计方应在委托方指定期限内无息返还给委托方。逾期未返还的,每日按应返还金额的千分之二支付违约金。
在设计工作已经开始并向委托方提交设计成果,委托方予以确认无异议的(即设计方已经开始进行概念方案设计阶段),双方按照设计方提交设计成果的实际设计量进行结算,除此之外,委托方无需向设计方承担任何补偿和赔偿责任和费用,同时设计方应保证该阶段设计方案及已提交的设计成果的的完整性、准确性。
设计方应当随时应委托方的要求或征得委托方同意后修改其设计中的错误、矛盾、偏差、或漏项。因设计设计偏差、错误、矛盾或漏项,致使设计期限延长或成本费用增加的,设计方应当承担相应赔偿补偿责任,如给委托方或任何他人造成损失的,设计方并应当赔偿该损失。
设计方不能有效履行本合同各项规定,致使工程出现质量等问题,设计方应承担相应的赔偿责任及法律责任。
第十五条 合同生效及其他
设计方为本合同项目的服务至报批完成且全部工程竣工验收合格之日止。
本合同自双方签字盖章之日起生效。本合同一式8 份,委托方6份,设计方2 份。
本合同生效后,双方认为必要时,可到项目所在地建设行政主管部门规定的审查部门备案,到工商行政管理部门鉴证。
本合同附件与本合同具有同等法律效力。
附件:
委托方提出的《项目规划设计任务书》;
双方认可的往来传真、电报、会议纪要等。
未尽事宜,经双方协商一致,签订补充协议,补充协议与本合同具有同等效力。
委托方: (盖章) 设计方:(盖章)
法定代表人:(签字) 法定代表人:(签字)
委托人:(签字) 委托人:(签字)
项目经理:(签字) 项目经理:(签字)
住 所: 住 所:
电 话: 电 话:
传 真: 传 真:
开户银行: 开户银行:
概念性规划设计方案【第三篇】
因材施教。大纲是指导教学的重要标准,在教学中要针对建筑学专业学生的特点,进行有针对性的辅导,让他们掌握相应的内容。按照大纲的要求,工程经济课程中强调前期阶段包括设计阶段所涵盖的工程经济方面的知识,加强工程经济知识对建筑设计的优化内容。同时,根据学生的兴趣,增加了注册建筑师、注册造价师考试的一些实际案例,使学生不仅要学经济知识,更需要动手动脑,使经济和方案决策、设计、注册考试相结合。
工程经济课程教学目标。了解工程建设的程序,以及各个程序中需要解决的经济问题;能运用各种方法进行建设项目的预测与决策;熟悉建筑物的平面形状、层高、建筑结构、材料等各因素对造价的影响,能够熟练运用价值工程、寿命周期等理论进行设计方案经济评价。另外,需要了解一些项目实施阶段的经济评价、建设项目融资、设备选择与更新经济评价等内容。
2.存在的主要问题
在本科院校里,建筑学学生普遍非常重视设计专业课,不重视经济等基础课程。首次接触工程经济课程,学生对经济专业术语、概念尚无具体的认识,认为该课程和设计关系不大,经济底子较薄,对课程也有畏难情绪,到课率不高,作业抄袭现象普遍存在,而教师上课时对设计和经济也不进行有效的衔接,令学生逐渐失去学习兴趣,学习效果甚微。课程内容太散,缺乏针对性。无论是标题为土木工程经济的课本还是建筑经济的课本,一般内容都比较多,也比较散,缺乏对本专业的针对性,令学生无所适从,感觉知识跨度太大,不了解哪些是要掌握的,哪些是要了解的,无所适从。教师偏重理论教学,缺乏相应的案例分析和调研。经济理论教学是必须的,但理论必须联系实际,对实际的案例进行分析能充分调动学生的积极性,让学生对实际案例进行经济效益的评价,能让学生发现所做设计的不足,从而会考虑经济又实用的方案。
3.教学方式的改革
鉴于工程经济课程的现状,教学方式改革如下,一要扭转学生的思想,培养学生学习工程经济的兴趣;二要针对建筑学专业的特点,侧重于设计阶段等前期过程经济知识的讲授,和设计专业课相衔接;三是多和学生互动,加强实践教学,改革考核方法,让学生灵活运用工程经济方面的知识。
采用多种教学方法,调动学生学习的积极性。在教学过程中,可以从较为直观、感性的认识人手,如房屋贷款、汽车贷款等,引进时间价值的概念,利用各种方法优选方案,进行相应的风险分析等,引导学生进行更深层次的探索。多种教学方法并用能提高教学效果。除了多媒体教学外,可充分利用学校、社会的教学资源,将实际工程案例带到课堂,引导学生评价和探讨。针对教学内容从不同方向搜集相关信息,反面的如一些投资高的恶俗的公建工程,正面的如一些性价比高的精品楼盘,在课堂上集体交流、讨论,有意识地培养学生进行经济核算与评价,培养学生自觉应用经济知识,逐渐拓宽学生的视野。
授课内容侧重于设计阶段等前期过程经济知识的讲授。在项目投资决策完成后,控制工程投资的关键就在于设计。根据经验数据显示,设计费一般只占到建设工程全寿命期费用的1%,但正是这少于1%的费用对工程造价的影响度占到75%以上。由此可见,设计质量对整个工程建设的效益是至关重要的。设计图纸的矛盾会导致工程洽商变更大量增加;设计图纸中有些工程作法不明确,造成工程结算时扯皮不止和增加费用;有些设计和施工脱节,造成施工难度加大,费用增加。作为设计人员,必须要掌握设计方案评价指标与评价方法,掌握综合评价法、价值工程、寿命周期费用理论在方案评价中的应用等内容,优选设计方案。
综合评分法的应用。民用建筑设计,坚持“适用、经济、美观”的原则。如民用住宅建筑设计评价,其经济性主要集中在五个指标上,基本要求是平面布置合理,长度和宽度比例适当;合理确定户型和住户面积;合理确定层数与层高;合理选择建筑结构。根据工程具体要求,针对各评价指标打分,通过综合评分,得分最高的方案即为经济适用的最佳方案。价值工程在设计方案评价中的应用。价值工程的公式V=F/C,V为建筑产品的价值,F为建筑产品的功能,C为建筑产品的寿命周期成本,设计阶段是应用价值工程的重要阶段,一旦设计完成,建筑的价值就已基本确定,在设计阶段进行价值分析,加强经济论证,才能选择出最有价值的方案。寿命周期费用理论在方案评价中的应用。工程寿命周期费用指工程项目从构思到项目建成投入使用直至工程寿命终结全过程所发生的一切费用的总和。在寿命周期成本评价方法中,费用效率法是较为常用的一种。费用效率=系统效率/寿命周期成本,运用这种方法的关键是将系统效率定量化,再除以方案的年度寿命周期成本,即能选出费用效率最高的设计方案。
加强实践教学、改变考核方式。现在,越来越多的学生进入房产公司等单位,在设计管理部门任职,除了相应的设计工作,也参与项目的策划等管理工作,这些工作从项目的背景梳理开始,对地块的优劣势了解,考虑项目的各项经济指标,对周边的楼盘进行分析,对拟建项目定位,形成项目的概念。对产品概念策划内涵分析即区域概念、主题概念、环境概念分析。最后是概念策划的整合及衍生。包括规划设计理念,建筑的风格,建筑的平面和户型,创新,景观与室内。随着项目开发进程的发展推进,逐步对产品概念策划进行修正、扩充、改进和发展,使之贯穿项目发展的全过程,成为项目发展的指导原则和评价标准。以上的策划管理工作,很多都和工程经济各项评价指标相关,整个建筑产品的定位和发展,都离不开经济分析,在学习过程中,可针对地块分析、房产策划等出题,考核学生的实践能力。
执业资格考试题的采用。学生毕业后需要不断丰富自己的知识,谋求更高的职位,就需不断学习,获取社会上的一些资格认证。对于建筑学学生,本科五年后一般要参加注册建筑师资格考试,考试的科目就有建筑材料与构造、建筑经济、施工及设计业务管理等,学生一般都对实用的内容颇感兴趣,可以把执业资格考试中的一些综合考题拿出来与同学共同探讨,都会取得很好的效果。
4.结语
工程经济课程作为建筑学专业学生必修课程,过去的教学模式和学习习惯已经不能满足当代大学建筑学教育的要求,学生必须掌握有关建筑的经济理论基础和应用方法,必须掌握全寿命周期等概念,设计时综合考虑项目的规模、标准、施工技术、经济等条件,应用限额设计、价值工程、寿命周期理论及工程经济领域内的最新研究成果等优化自己的设计。因此,我们需要从新的角度去思考工程经济的教学方式,对过去的教学进行改革,丰富学生的工程经济知识,激发学生学习经济的兴趣,为建筑设计系列课程服务,培养建筑学学生成为技术、经济、管理等各方面都全面的卓越的建筑师。
概念性规划设计方案【第四篇】
关键词:机械产品;方案设计方法;发展趋势
引言
科学技术的飞速发展,产品功能要求的日益增多,复杂性增加,寿命期缩短,更新换代速度加快。然而,产品的设计,尤其是机械产品方案的设计手段,则显得力不从心,跟不上时展的需要。目前,计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究,并初见成效,而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。为此,作者在阅读了大量文献的基础上,概括总结了国内外设计学者进行方案设计时采用的方法,并讨论了各种方法之间的有机联系和机械产品方案设计计算机实现的发展趋势。
根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征,可以将方案的现代设计方法概括为下述四大类型。
1、系统化设计方法
系统化设计方法的主要特点是:将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统,每个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现设计系统所需完成的任务。
系统化设计思想于70年代由德国学者Pahl和Beitz教授提出,他们以系统理论为基础,制订了设计的一般模式,倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上,制订出标准VDI2221“技术系统和产品的开发设计方法。
制定的机械产品方案设计进程模式,基本上沿用了德国标准VDI2221的设计方式。除此之外,我国许多设计学者在进行产品方案设计时还借鉴和引用了其他发达国家的系统化设计思想,其中具有代表性的是:
(1)将用户需求作为产品功能特征构思、结构设计和零件设计、工艺规划、作业控制等的基础,从产品开发的宏观过程出发,利用质量功能布置方法,系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。
(2)将产品看作有机体层次上的生命系统,并借助于生命系统理论,把产品的设计过程划分成功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。同时采用了生命系统图符抽象地表达产品的功能要求,形成产品功能系统结构。
(3)将机械设计中系统科学的应用归纳为两个基本问题:一是把要设计的产品作为一个系统处理,最佳地确定其组成部分(单元)及其相互关系;二是将产品设计过程看成一个系统,根据设计目标,正确、合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段。
由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同,进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。
设计元素法
用五个设计元素(功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数)描述“产品解”,认为一个产品的五个设计元素值确定之后,产品的所有特征和特征值即已确定。我国亦有设计学者采用了类似方法描述产品的原理解。
图形建模法
研制的“设计分析和引导系统”KALEIT,用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息,实现了系统结构、功能关系的图形化建模,以及功能层之间的联接。
将设计划分成辅助方法和信息交换两个方面,利用Nijssen信息分析方法可以采用图形符号、具有内容丰富的语义模型结构、可以描述集成条件、可以划分约束类型、可以实现关系间的任意结合等特点,将设计方法解与信息技术进行集成,实现了设计过程中不同抽象层间信息关系的图形化建模。
文献[11]将语义设计网作为设计工具,在其开发的活性语义设计网ASK中,采用结点和线条组成的网络描述设计,结点表示元件化的单元(如设计任务、功能、构件或加工设备等),线条用以调整和定义结点间不同的语义关系,由此为设计过程中的所有活动和结果预先建立模型,使早期设计要求的定义到每一个结构的具体描述均可由关系间的定义表达,实现了计算机辅助设计过程由抽象到具体的飞跃。
“构思”—“设计”法
将产品的方案设计分成“构思”和“设计”两个阶段。“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。“设计”阶段的工作则是具体实现构思阶段的原理解。
将方案的“构思”具体描述为:根据合适的功能结构,寻求满足设计任务要求的原理解。即功能结构中的分功能由“结构元素”实现,并将“结构元素”间的物理联接定义为“功能载体”,“功能载体”和“结构元素”间的相互作用又形成了功能示意图(机械运动简图)。方案的“设计”是根据功能示意图,先定性地描述所有的“功能载体”和“结构元素”,再定量地描述所有“结构元素”和联接件(“功能载体”)的形状及位置,得到结构示意图。Roper,H.利用图论理论,借助于由他定义的“总设计单元(GE)”、“结构元素(KE)”、“功能结构元素(FKE)”、“联接结构元素(VKE)”、“结构零件(KT)”、“结构元素零件(KET)”等概念,以及描述结构元素尺寸、位置和传动参数间相互关系的若干种简图,把设计专家凭直觉设计的方法做了形式化的描述,形成了有效地应用现有知识的方法,并将其应用于“构思”和“设计”阶段。
从设计方法学的观点出发,将明确了设计任务后的设计工作分为三步:1)获取功能和功能结构(简称为“功能”);2)寻找效应(简称为“效应”);3)寻找结构(简称为“构形规则”)。并用下述四种策略描述机械产品构思阶段的工作流程:策略1:分别考虑“功能”、“效应”和“构形规则”。因此,可以在各个工作步骤中分别创建变型方案,由此产生广泛的原理解谱。策略2:“效应”与“构形规则”(包括设计者创建的规则)关联,单独考虑功能(通常与设计任务相关)。此时,辨别典型的构形规则及其所属效应需要有丰富的经验,产生的方案谱远远少于策略1的方案谱。策略3:“功能”、“效应”、“构形规则”三者密切相关。适用于功能、效应和构形规则间没有选择余地、具有特殊要求的领域,如超小型机械、特大型机械、价值高的功能零件,以及有特殊功能要求的零部件等等。策略4:针对设计要求进行结构化求解。该策略从已有的零件出发,通过零件间不同的排序和连接,获得预期功能。
矩阵设计法
在方案设计过程中采用“要求—功能”逻辑树(“与或”树)描述要求、功能之间的相互关系,得到满足要求的功能设计解集,形成不同的设计方案。再根据“要求—功能”逻辑树建立“要求—功能”关联矩阵,以描述满足要求所需功能之间的复杂关系,表示出要求与功能间一一对应的关系。
Kotaetal将矩阵作为机械系统方案设计的基础,把机械系统的设计空间分解为功能子空间,每个子空间只表示方案设计的一个模块,在抽象阶段的高层,每个设计模块用运动转换矩阵和一个可进行操作的约束矢量表示;在抽象阶段的低层,每个设计模块被表示为参数矩阵和一个运动方程。
键合图法
将组成系统元件的功能分成产生能量、消耗能量、转变能量形式、传递能量等各种类型,并借用键合图表达元件的功能解,希望将基于功能的模型与键合图结合,实现功能结构的自动生成和功能结构与键合图之间的自动转换,寻求由键合图产生多个设计方案的方法。
2、结构模块化设计方法
从规划产品的角度提出:定义设计任务时以功能化的产品结构为基础,引用已有的产品解(如通用零件部件等)描述设计任务,即分解任务时就考虑每个分任务是否
存在对应的产品解,这样,能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾,早期预测生产能力、费用,以及开发设计过程中计划的可调整性,由此提高设计效率和设计的可靠性,同时也降低新产品的成本。Feldmann将描述设计任务的功能化产品结构分为四层,(1)产品(2)功能组成(3)主要功能组件(4)功能元件。并采用面向应用的结构化特征目录,对功能元件进行更为具体的定性和定量描述。同时研制出适合于产品开发早期和设计初期使用的工具软件STRAT。
认为专用机械中多数功能可以采用已有的产品解,而具有新型解的专用功能只是少数,因此,在专用机械设计中采用功能化的产品结构,对于评价专用机械的设计、制造风险十分有利。
提倡在产品功能分析的基础上,将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构,通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件,甚至是一个系统。理想的模块化基本结构应该具有标准化的接口(联接和配合部),并且是系列化、通用化、集成化、层次化、灵便化、经济化,具有互换性、相容性和相关性。我国结合软件构件技术和CAD技术,将变形设计与组合设计相结合,根据分级模块化原理,将加工中心机床由大到小分为产品级、部件级、组件级和元件级,并利用专家知识和CAD技术将它们组合成不同品种、不同规格的功能模块,再由这些功能模块组合成不同的加工中心总体方案。
以设计为目录作为选择变异机械结构的工具,提出将设计的解元素进行完整的、结构化的编排,形成解集设计目录。并在解集设计目录中列出评论每一个解的附加信息,非常有利于设计工程师选择解元素。
根据机械零部件的联接特征,将其归纳成四种类型:1)元件间直接定位,并具有自调整性的部件;2)结构上具有共性的组合件;3)具有嵌套式结构及嵌套式元件的联接;4)具有模块化结构和模块化元件的联接。并采用准符号表示典型元件和元件间的连接规则,由此实现元件间联接的算法化和概念的可视化。
在进行机械系统的方案设计中,用“功能建立”模块对功能进行分解,并规定功能分解的最佳“粒化”程度是功能与机构型式的一一对应。“结构建立”模块则作为功能解的选择对象以便于实现映射算法。
3、基于产品特征知识的设计方法
基于产品特征知识设计方法的主要特点是:用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验,建立相应的知识库及推理机,再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。
机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征,以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策,完成机构的型、数综合。欲实现这一阶段的计算机辅助设计,必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。为此,国内外设计学者针对机械系统方案设计知识的自动化处理做了大量的研究工作,采用的方法可归纳为下述几种。
编码法
根据“运动转换”功能(简称功能元)将机构进行分类,并利用代码描述功能元和机构类别,由此建立起“机构系统方案设计专家系统”知识库。在此基础上,将二元逻辑推理与模糊综合评判原理相结合,建立了该“专家系统”的推理机制,并用于四工位专用机床的方案设计中。
利用生物进化理论,通过自然选择和有性繁殖使生物体得以演化的原理,在机构方案设计中,运用网络图论方法将机构的结构表达为拓扑图,再通过编码技术,把机构的结构和性能转化为个体染色体的二进制数串,并根据设计要求编制适应值,运用生物进化理论控制繁殖机制,通过选择、交叉、突然变异等手段,淘汰适应值低的不适应个体,以极快的进化过程得到适应性最优的个体,即最符合设计要求的机构方案。
知识的混合型表达法
针对复杂机械系统的方案设计,采用混合型的知识表达方式描述设计中的各类知识尤为适合,这一点已得到我国许多设计学者的共识。
在研制复杂产品方案设计智能决策支持系统DMDSS中,将规则、框架、过程和神经网络等知识表示方法有机地结合在一起,以适应设计中不同类型知识的描述。将多种单一的知识表达方法(规则、框架和过程),按面向对象的编程原则,用框架的槽表示对象的属性,用规则表示对象的动态特征,用过程表示知识的处理,组成一种混合型的知识表达型式,并成功地研制出“面向对象的数控龙门铣床变速箱方案设计智能系统GBCDIS”和“变速箱结构设计专家系统GBSDES”。
利用基于知识的开发工具
在联轴器的CAD系统中,利用基于知识的开发工具NEXPERT-OBJECT,借助于面向对象的方法,创建了面向对象的设计方法数据库,为设计者进行联轴器的方案设计和结构设计提供了广泛且可靠的设计方法谱。则利用NEXPERT描述直线导轨设计中需要基于知识进行设计的内容,由此寻求出基于知识的解,并开发出直线导轨设计专家系统。
设计目录法
构造了“功能模块”、“功能元解”和“机构组”三级递进式设计目录,并将这三级递进式设计目录作为机械传动原理方案智能设计系统的知识库和开发设计的辅助工具。
基于实例的方法
在研制设计型专家系统的知识库中,采用基本谓词描述设计要求、设计条件和选取的方案,用框架结构描述“工程实例”和各种“概念实体”,通过基于实例的推理技术产生候选解来配匹产品的设计要求。
4、智能化设计方法
智能化设计方法的主要特点是:根据设计方法学理论,借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术,以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。
在利用数学系统理论的同时,考虑了系统工程理论、产品设计技术和系统开发方法学VDI2221,研制出适合于产品设计初期使用的多媒体开发系统软件MUSE。
在进行自动取款机设计时,把产品的整个开发过程概括为“产品规划”、“开发”和“生产规划”三个阶段,并且充分利用了现有的CAD尖端技术——虚拟现实技术。1)产品规划—构思产品。其任务是确定产品的外部特性,如色彩、形状、表面质量、人机工程等等,并将最初的设想用CAD立体模型表示出,建立能够体现整个产品外形的简单模型,该模型可以在虚拟环境中建立,借助于数据帽和三维鼠标,用户还可在一定程度上参与到这一环境中,并且能够迅速地生成不同的造型和色彩。立体模型是检测外部形状效果的依据,也是几何图形显示设计变量的依据,同时还是开发过程中各类分析的基础。2)开发—设计产品。该阶段主要根据“系统合成”原理,在立体模型上配置和集成解元素,解元素根据设计目标的不同有不同的含义:可以是基本元素,如螺栓、轴或轮毂联接等;也可以是复合元素,如机、电、电子部件、控制技术或软件组成的传动系统;还可以是要求、特性、形状等等。将实现功能的关键性解元素配置到立体模型上之后,即可对产品的配置(设计模型中解元素间的关系)进行分析,产品配置分析是综合“产品规划”和“开发”结()果的重要手段。3)生产规划—加工和装配产品。在这一阶段中,主要论述了装配过程中CAD技术的应用,提出用计算机图像显示解元素在相应位置的装配过程,即通过虚拟装配模型揭示造形和装配间的关系,由此发现难点和问题,并找出解决问题的方法,并认为将CAD技术综合应用于产品开发的三个阶段,可以使设计过程的综合与分析在“产品规划”、“开发”和“生产规划”中连续地交替进行。因此,可以较早地发现各个阶段中存在的问题,使产品在开发进程中不断地细化和完善。
我国利用虚拟现实技术进行设计还处于刚刚起步阶段。利用面向
对象的技术,重点研究了按时序合成的机构组合方案设计专家系统,并借助于具有高性能图形和交换处理能力的OpenGL技术,在三维环境中从各个角度对专家系统设计出的方案进行观察,如运动中机构间的衔接状况是否产生冲突等等。
将构造标准模块、产品整体构造及其制造工艺和使用说明的拟订(见图1)称之为快速成型技术。建议在产品开发过程中将快速成型技术、多媒体技术以及虚拟表达与神经网络(应用于各个阶段求解过程需要的场合)结合应用。指出随着计算机软、硬件的不断完善,应尽可能地将多媒体图形处理技术应用于产品开发中,例如三维图形(立体模型)代替装配、拆卸和设计联接件时所需的立体结构想象力等等。
利用智能型CAD系统SIGRAPH-DESIGN作为开发平台,将产品的开发过程分为概念设计、装配设计和零件设计,并以变量设计技术为基础,建立了胶印机凸轮连杆机构的概念模型。从文献介绍的研究工作看,其概念模型是在确定了机构型、数综合的基础上,借助于软件SIGRAPH-DESIGN提供的变量设计功能,使原理图随着机构的结构参数变化而变化,并将概念模型的参数传递给下一级的装配模型、零件设计。
5、各类设计方法评述及发展趋势
综上所述,系统化设计方法将设计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分,拟定出每一层欲实现的目标和方法,由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起,使整个设计过程系统化,使设计有规律可循,有方法可依,易于设计过程的计算机辅助实现。
结构模块化设计方法视具有某种功能的实现为一个结构模块,通过结构模块的组合,实现产品的方案设计。对于特定种类的机械产品,由于其组成部分的功能较为明确且相对稳定,结构模块的划分比较容易,因此,采用结构模块化方法进行方案设计较为合适。由于实体与功能之间并非是一一对应的关系,一个实体通常可以实现若干种功能,一个功能往往又可通过若干种实体予以实现。因此,若将结构模块化设计方法用于一般意义的产品方案设计,结构模块的划分和选用都比较困难,而且要求设计人员具有相当丰富的设计经验和广博的多学科领域知识。
机械产品的方案设计通常无法采用纯数学演算的方法进行,也难以用数学模型进行完整的描述,而需根据产品特征进行形式化的描述,借助于设计专家的知识和经验进行推理和决策。因此,欲实现计算机辅助产品的方案设计,必须解决计算机存储和运用产品设计知识和专家设计决策等有关方面的问题,由此形成基于产品特征知识的设计方法。
目前,智能化设计方法主要是利用三维图形软件和虚拟现实技术进行设计,直观性较好,开发初期用户可以在一定程度上直接参与到设计中,但系统性较差,且零部件的结构、形状、尺寸、位置的合理确定,要求软件具有较高的智能化程度,或者有丰富经验的设计者参与。
值得一提的是:上述各种方法并不是完全孤立的,各类方法之间都存在一定程度上的联系,如结构模块化设计方法中,划分结构模块时就蕴含有系统化思想,建立产品特征及设计方法知识库和推理机时,通常也需运用系统化和结构模块化方法,此外,基于产品特征知识的设计同时又是方案智能化设计的基础之一。在机械产品方案设计中,视能够实现特定功能的通用零件、部件或常用机构为结构模块,并将其应用到系统化设计有关层次的具体设计中,即将结构模块化方法融于系统化设计方法中,不仅可以保证设计的规范化,而且可以简化设计过程,提高设计效率和质量,降低设计成本。
网络技术的蓬勃发展,异地协同设计与制造,以及从用户对产品的功能需求设计加工装配成品这一并行工程的实现成为可能。但是,达到这些目标的重要前提条件之一,就是实现产品方案设计效果的三维可视化。为此,不仅三维图形软件、智能化设计软件愈来愈多地应用于产品的方案设计中,虚拟现实技术以及多媒体、超媒体工具也在产品的方案设计中初露锋芒。目前,德国等发达国家正着力于研究超媒体技术、产品数据交换标准STEP,以及标准虚拟现实造型语言VRML(Intemet上基于虚拟环境的标准交换格式)在产品设计中的应用。
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