基於低碳目標的建築“設計與建造”模組化體系研究

《基於低碳目標的建築“設計與建造”模組化體系研究》是依託天津大學，由孔宇航擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於低碳目標的建築“設計與建造”模組化體系研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：孔宇航
• 依託單位：天津大學

項目摘要

本課題針對全球氣候變暖與生態環境惡化、中國建築系統內設計過程與建造過程相脫離、建造流程整體低效的現實問題，重新審視建築系統內設計、建造的生成機制與操作方式，運用模組化理論與方法，協同設計、並行工程、集成製造方法，結合低碳技術、新材料技術與數控制造技術展開三個層面研究：設計方法與建造模式及其關聯性研究、模組化組織與模組設計研究、設計-建造模組系統模型建立方法研究。基於設計與建造的依賴和制約關係，深入分析該系統內各層級因素的影響，建立相應的模組資料庫，以保障信息傳遞完整與流暢，完成設計-建造過程一體化。課題提出基於模組化理論的建築設計最佳化方法與建造流程高效運行途徑，建立建築設計-建造模組系統模型，結合低碳目標，解決現實問題，促進建築系統向更高層級遞進，並拓展與深化學科內涵。

結題摘要

項目基於建築系統內設計過程與建造過程相脫離，整體系統運行流程低效及能耗較高的現實問題，重新審視該系統內設計、建造的生成機制與操作方式，主要研究內容如下： ① 設計方法與建造模式關聯性研究。解析建築系統中“設計-建造”體系的問題與根源，梳理不同時期建築“設計-建造”體系的特徵與內在邏輯，歸納其演化規律，闡述推動建築進步的內在機制；② 基於模組化體系的建築“設計-建造”一體化研究。引入模組化理論，套用製造領域設計結構矩陣、統計分析等技術方法，提出體系內模組分解與重組的科學方法，構建“設計-建造”模組化系統模型；③ 基於並行工程、協同設計與集成製造的“設計-建造”流程研究。運用過程建模技術、數據管理系統技術，整合併行化建築運行模式，總結建築“設計-建造”協同設計演化歷程，提升建築“設計-建造”系統內部的運行流程；④ 基於低碳目標的設計方法與相關技術研究。將低碳技術模組嵌入設計與建造過程，構建模組化系統模型。以氣候適應性為切入點研究低碳設計策略與建造邏輯，最佳化設計體系與操作流程；⑤ 理論套用和案例實踐。對模組化整合的“設計-建造”體系進行建模實驗，完善模組化理論與低碳建築信息模型；運用模型進行案例解析與套用實踐，驗證其可行性。項目提出基於模組化理論的建築設計最佳化方法與建造流程，建立基於低碳目標的建築“設計-建造”模組化系統模型，促進建築系統向更高層級遞進。