承担生态环境责任的建筑的系统学认识

摘要

随着所面临的生态环境的严峻形势所产生的压力不断加剧，人们逐渐认识到建筑物作为消耗大量能源的人造物体，承担着极为重要的责任。为了使建筑物积极的承担应该负有的责任，各种新的建筑技术不断的被开发和应用，同时相关的评价、评估体系也日臻完善。从设计实践中我们认识到，单纯的引入一两项高新技术的努力对建筑物所承担的生态环境责任而言仍显不足，只有把建筑物放在其所处的特定环境中，从整体层面充分把握建筑物的逻辑结构，使得对建筑物的整体设定和所采用的各种具体设计、安排能够获得充分的运筹，才能够取得更高的效率。 本文借助系统科学的相关理论、方法，对于存在于自然及半人工环境中的建筑物这一人造物体进行分析，尝试描述建筑物的系统结构，以期获得对建筑物的认识、设定和设计的启发。本文首先认定一般意义上的建筑物以及与其相关联的环境要素是一个系统，提出建筑系统在设定设计和建造运行的不同阶段，其环境要素属性与系统边界的划分，以及系统结构的组成方式都具有一定的模糊性。在此基础上，首先提出简化了的由相互关联着的建筑物、与建筑运行相关的周边条件、建筑使用者构成的建筑系统模型，并指出上述的模糊性在系统整体层面所带来的机遇——我们不应停留在单个建筑要素的简单叠加的层面，而是在一般的建筑系统结构模型的框架基础上，主动的认识和分析建筑系统的整体属性，对其状态、演化、输入输出、组织方式进行把握和设定，使得各种要素出于特定系统目标的要求，在空间和时间维度上进行必要的和可能的转化和重新整合，改善各个要素的配合，进而带来建筑系统整体运行效率的跃升。结合实例，阐述了上述系统认识对于建筑物主动的承担生态环境责任所具有的重大意义。 本文通过一个研究性的设计案例进一步探讨系统的把握承担生态环境责任的建筑物的设定和设计的可能性。并认为，对建筑物的系统认识将能够对真正的实现计算机辅助设计、在现代建筑体系内积极的引入中国传统建筑观念和技术、以及在不丢失当前社会要求的设计效率的前提下提升所设计的建筑的整体状态等方面提供帮助。

目录

文摘

英文文摘

北京建筑工程学院硕士学位论文原创性声明

0 绪论

0.1将建筑作为一个整体进行认识和研究的必要性

0.1.1建筑评估体系发展

0.1.2新技术的应用

0.2前人以系统理论及其他相关理论研究建筑问题的成果

0.3研究内容

0.4研究方法

1 系统理论简述

1.1系统科学的发展历程

1.2系统的定义

1.3系统的结构与层次

1.4系统的整体性

1.5系统的环境

1.6系统的功能

1.7系统的研究方法

2 对建筑物的系统学认识

2.1关于建筑物的一般理解

2.1.1作为人工物体的建筑物

2.1.2建筑物的存在方式：人与自然发生联系的中介物

2.2以系统的观念理解建筑

2.2.1建筑物是一个系统

2.2.2建筑系统的目标设定

2.2.3建筑系统的基本结构模式及其子系统的划分标准

2.3建筑系统的整体属性

2.3.1建筑系统的整体性

2.3.2建筑系统的状态及其描述要点

2.3.3建筑系统的演化、过程

2.3.4建筑系统的输入、输出与使用者

2.3.5建筑系统的组织方式：自组织或他组织

3 对建筑系统的基于生态环境责任的认识

3.1建筑物的生态环境责任

3.1.1对生态环境责任的理解

3.1.2承担生态环境责任的建筑物的中介性

3.2承担生态环境责任的建筑系统

3.2.1承担生态环境责任的建筑系统的目标设定

3.2.2建筑系统的环境、边界及环境要素向系统要素的转化

3.2.3建筑系统与环境的关联方式

3.2.4建筑系统的基本结构模式及其子系统的划分

3.3承担生态环境责任的建筑系统的要素

3.3.1建筑物

3.3.2与建筑运行相关的周边条件系统

3.3.3建筑使用者

3.3.4小结

3.4承担生态环境责任的建筑系统的整体属性

3.4.1建筑系统的整体性与功能单元的形成

3.4.2建筑系统的输入、输出与使用者

3.4.3建筑系统的组织方式：自组织或他组织

3.5承担生态环境责任的建筑系统是复杂系统

4 系统建筑观念在建筑设计中的应用

4.1项目简介

4.2系统环境要素的基本状况

4.2.1基地的特定气候条件

4.2.2地内、外的相关物理存在物

4.2.3建筑材料及设备供应来源

4.2.4建筑使用者

4.3基于任务书和环境要素现状的建筑系统目标的设定

4.3.1建筑系统的基本目标

4.3.2系统目标一——充分利用太阳能的建筑系统

4.3.3系统目标二——低能耗、低排放的建筑系统

4.3.4系统目标三——充分开发利用当地建筑材料

4.4关于建筑系统环境要素及其向建筑系统要素转化的研究

4.4.1基地的特定气候条件

4.4.2建筑基地内、外的相关物理存在物

4.4.3建筑材料及设备供应源及建筑使用者

4.5建筑系统整体与建筑环境的关联方式的设定

4.6建筑系统要素的设定和设计

4.6.1与建筑运行相关的周边条件系统

4.6.2建筑外表皮系统

4.6.3建筑结构系统

4.6.4建筑内环境系统

4.6.5建筑设备系统

4.6.6建筑内表皮系统

4.6.7建筑使用者

4.7建筑系统的整体特性及其运行方式

4.7.1各司其职——各个子系统的配合

4.7.2不同季节的系统运行方式

4.7.3建筑系统的输入与输出

4.7.4建筑系统的组织(运行控制)方式

4.8小结

5 结语

5.1本文论点汇总

5.2本文关于建筑系统理论未能深入讨论的一些重要问题

5.2.1关于建筑系统对于社会、历史的意义问题

5.2.2关于建筑系统与经济相关的问题

5.2.3关于复杂建筑系统的设计方法问题

5.3系统建筑理论的应用拓展

5.3.1对真正的做到计算机辅助设计(CAD)的推动作用

5.3.2对于现代建筑体系吸收借鉴传统建筑观念、技术的推动作用

5.3.3在当前要求设计效率的背景下对把握建筑整体状态的帮助

参考文献

附 录

致 谢