2023年创造性设计1组

时间:2023-07-13 15:03 编辑:czxsj2023team1 点击:3010次




DAY1:学习创造性设计课程内容,了解基本课程要点,确定工作设计主题,小组内进行每日工作安排和分工,并确定海域选址,大致了解主体材料与浮体结构,成果如下:

1.气候


夏季(5月至10月):
在夏季,南海地区受到东南亚季风的影响,气温较高,平均温度在28摄氏度左右。降水量较多,常常有热带风暴和台风的影响,尤其是7月至9月期间。这段时间是南海地区降水最多的季节。夏季的海水温度通常在28摄氏度左右。



冬季(11月至次年4月):
在冬季,南海地区的气温较为温暖,平均温度在20摄氏度左右。降水量相对较少,但仍有一些雨水。冬季的海水温度通常在24摄氏度左右。





2. 基本水文

水深:南海是一个相对浅的海域,平均水深约为1,200米左右。最深处位于菲律宾海沟,深度超过5,000米。

海洋环流:南海受到多种海洋环流的影响。其中最重要的是东北季风和西南季风。东北季风主要在冬季吹向南海,而西南季风主要在夏季吹向南海。这些季风带来的海洋环流对南海的水文特征和生态系统有着重要影响。

盐度和温度:南海的盐度和温度分布受到季风和海洋环流的影响。一般来说,南海的盐度较低,尤其是在河口附近,因为来自陆地的淡水流入海洋。温度方面,南海的表层水温在夏季较高,冬季较低。

潮汐:南海是一个潮汐影响较大的海域,潮汐幅度较大。潮汐的周期大约为12小时,涨潮和落潮交替进行。

海洋生态系统:南海是一个生物多样性较高的海域,拥有丰富的海洋生态资源。南海的珊瑚礁、海草床和鱼类资源等对地区的生态系统和渔业产业具有重要意义。

水质影响:洋流和季风可能对南海的水质产生影响,包括悬浮物、盐度和水温等方面的变化。这些变化可能对城镇的供水和废水处理系统造成影响。城镇的设计应该考虑到水质变化,并采取适当的处理措施来确保水资源的可持续利用和废水的有效处理。


3. 洋流

我国黄海、海流主要是由黑潮暖流和沿岸流两个流系组成,具有气旋式环流的特征。其中黑潮流系是由黑潮主干及其分支(台湾暖流。对马暖流和黄海暖流)组成。沿岸流系自北向南主要有辽南沿岸流、辽东沿岸流、渤海沿岸流、苏北沿岸流和闽浙沿岸流。南海因其位于热带季风区。夏季盛行西南风,冬季盛行东北风,季风方向与海区长轴一致,所以有利于稳定流系的发展,南海表面环流在风的作用下,具有季风漂流的特性。西南季风期间,南海为东北流,东北季风期间,则大部分区域为西南流。

影响中国近海及邻近海区海流系统季节变化的因素是很复杂的,一般说来,黑潮流系的主要区段的季节变化如下:黑潮四季变化无一定的规律性。有的年份冬强夏弱,有的年份夏秋强冬春弱或冬夏相同,对马暖流的流速和流量有着年周期的特点,流速以9月最大,2月最小,黄海暖流的流速也有显著的季节变化,通常是冬季强,夏季弱。台湾暖流的流速具有明显的季节性,夏季强,冬季弱,南海的表面流的流向如前所述,夏季为东北流,冬季为西南流。冬季和夏季,南海西部的海流均比东部的强,强流区在越南近海。

来自美国马里兰大学开发的全球简单海洋资料同化分析系统(SODA: Simple Ocean Data Assimilation)产生的海流数据,分析了南海和北印度洋的海流场特征,见图4。结果表明:通过对北印度洋地区及南海地区的一月及七月海流数据进行比较分析,可以发现北印度洋及南海地区海流存在明显的季节性特征,夏季呈现顺时针走向,冬季呈现逆时针走向,这与当地的气候特点及沿岸大陆分布具有一定的相关性。

根据气候选址:






4.主体材料与浮体结构相关材料与链接:

日本Dogen City 漂浮医疗城可容纳4万人,日本公司提出诺亚方舟计划_腾讯新闻 (qq.com)

日本计划建造一座自给自足的海上浮动城市,最多可容纳4万人 (baidu.com)

马尔代夫Maldives Floating City


在岛屿外围创建一座圆形的城墙以达到保护岛屿安全的作用,筑材料都将在当地取材如岛上的木材、竹子、椰棕丝等。此外,团队还将招揽全球各地的海洋工程师、水产养殖业者、航海工程师、海事律师等海洋领域的佼佼者共同致力于绿色生态的建造 将海岛排出的二氧化碳及废弃物进行再利用转换为食物或能量供城市使用。

http://qikan.cqvip.com/Qikan/Article/ReadIndex?id=7100814616&info=fNix3yNmCklq4xRz2awVTIXZAujsJl1eMGhWI4KvHFHkFw%2bnaVwY2A%3d%3d








DAY2:今日大家使用头脑风暴法讨论城市应有的相关功能,讨论城市分区与布局,画出海上漂浮城市分区结构概念图:

5.草图:



6.cad制图:






day3:今日将具体各分区的区域绘制出

童钰博-工业:

设计一个浮动城市的工业区时,可以考虑以下功能分区和建筑设施:

生产区:这是工业区的核心区域,用于各种生产和制造活动。这个区域可以包括工厂、车间、生产线和仓库等设施。根据具体产业类型,可以设计不同规模和功能的生产设施。

研发与创新区:这个区域用于研发和创新活动,包括研究实验室、技术中心和创新孵化器等设施。这些设施可以促进技术创新和新产品的开发。

物流与配送区:这个区域用于物流和配送活动,包括货物的装卸、仓储和配送中心。这些设施可以支持工业区内外的物流运作。

能源与供应区:这个区域包括能源供应设施,如发电厂、能源存储设施和供水设施等。这些设施为工业区提供所需的能源和资源。主要供能为电能,发电方式采用海上漂浮式综合发电平台。

设施维护与支持区:这个区域包括维修和维护设施,如维修车间、设备维护中心和储备物资仓库等。这些设施可以保障工业区设施和设备的正常运行。

此外,还可以考虑以下建筑设施和设备:

办公楼和管理中心:提供行政管理、办公空间和会议设施等,支持工业区的管理和运营。

环保设施:包括废水处理厂、废气处理设备和垃圾处理设施等,确保工业区的环境保护和可持续发展。

安全设施:包括消防站、安全监控中心和应急救援设施等,确保工业区的安全和应急响应能力。

基础设施:包括道路、桥梁、供水排水系统等,为工业区提供必要的基础设施支持。

具体的功能分区和建筑设施设计需要根据工业区的规模、产业类型和特定需求进行详细规划。同时,还需考虑环保、安全和可持续发展等因素,以确保工业区的高效运营和良好的生产环境。

区域位置划分根据

1. 生产区:将生产区位于圆形区域的中心位置或靠近中心位置。这样可以最大程度地减少生产设施之间的距离,方便物料和产品的流动,并提高生产效率。

2. 研发与创新区:将研发与创新区位于生产区的周围,以便于与生产设施之间的紧密合作和知识交流。这样可以促进创新和技术发展。

3. 物流与配送区:将物流与配送区位于圆形区域的边缘位置,方便与外部的交通运输系统连接,并减少对其他功能区的干扰。

4. 能源与供应区:将能源与供应区布置在整个圆形区域的合适位置,以确保能源和资源供应的便利性和高效性。

5. 设施维护与支持区:将设施维护与支持区分布在整个圆形区域中,以便于对各个功能区的设施和设备进行维护和支持。




何文-住宅

一,  住宅:要求墙面刷防腐防潮涂料,做保温隔温墙体防止海洋昼夜温差影响生活,生活污水集中运输至种植区,生活废水集中处理

二,  交通(城镇间),外接码头,便于运输

三,  交通(城镇内),要求与商业行政办公区域交通便利

四,  休闲,生活区设置小型公园(包括锦鲤池,绿化,散步休闲通道)

五,  大面积绿化,用于空气净化与隔音

六,  公民锻炼器材

七,  一般来说,配套设施是指与小区住宅规模或者人口规模相对应的配套建设的公共服务设施、道路和公共绿地的总称。道路主要是指小区内的道路以及小区与城市公共交通路线相连接的道路以及相关设施。公共绿地是指小区内的绿地建设。
公共服务设施可以分成两类:
第一类是与基本居住有关的各种公用管线以及设施,包括水、电、天然气、有线电视、电话、宽带网络、供暖、雨水处理、污水处理等,这些设施保障基本居住需求的满足;
第二类是与家庭生活需求有关的各种公共设施,包括教育、医疗卫生、文化体育、商业服务、金融邮电、社区服务、行政管理等设施,这些设施是对基本居住需求之上的更高生活需求的满足。

八,  配套设施包括基础设施和公共设施。基础设施即与购房人所买房屋所在小区建设相配套的供水、供电、供热、燃气、通讯、电视系统、道路、绿化等设施。而公共配套建筑,包括与购房人购买房屋所在小区建设相配套的停车设施、娱乐设施及教育、商业、饮食等各种公共建筑。

九,  (1)教育设施的配套质量需求逐步提高。随着经济条件的改善和教育意识的不断增强,居民对教育设施的质量提出更高的要求。

十,  由于少年儿童比例的持续下降.住区内教育设施的配套面临资源整合,提升质量、提高配套标准等潜在要求。因此,优化教育设施的资源配置.提高配套标准.提升配套质量是教育设施配套的发展趋势。

十一,    (2}老年设施的配套需求面临数量与质量的同步提高。老龄化程度的加重.使得社会对老年设施的需求激增。这就意味着住区将承担更多的社会养老服务功能。因此.一方面住区内养老设施的数量需求持续增加,另一方面.居民经济条件的改善。对养老设施的配套质量也提出了更高的要求。

十二,    (3)社区服务设施的配套需求不断增强。社区服务性设施包括基本的医疗卫生、文化体育.各种活动站、服务站、社区管理等,是居民R常生活必须的基本生活设施,随着住区老龄人口的增多和全民健身、保健意识的增强,居民对上述设施的数量和服务质量的需求日益提升。

十三,    能源:咸水转淡水

十四,    电:风发电,波浪转能源(可以减少建筑物的晃动)








黄睿-行政,商业,办公

商业:大型综合体,金融证券交易所,旅馆酒店招待所,小型零售商店,超市,展览馆

行政:人民法院,警察局大楼,市政厅,消防与应急中心,医院,银行

办公:政府企业办公写字楼,科学研究办公楼,对外出租办公楼,综合性办公楼

城市设计应以人为宗旨,以人为主体,适应人的生理心理需求,使城市环境具有人性




盛晨航-文娱

文娱场所包含:书店,文创店,图书馆,剧院;影院,KTV,舞厅迪厅,酒吧,商场,电玩城,赌场,餐厅;篮球场,足球场,各种运动场馆,健身房等

总体来说,文娱内部也可分为三大部分:文化类,吃喝玩乐类,运动健身类。

仍然应遵循功能相似集群分区的原则,将上述三类功能的建筑物放在相应的分区中,这样一来,相同功能单位相互交流变得容易,我们去寻找这些单位也变得容易,这种分区有助于提高我们的生活质量。与此同时,功能分区还使得文娱分区中的各块分区相互区分清晰,又联系紧密,使得文娱整个大分区成为一个有序整体。

在具体的每一块小功能区中,有如下想法:

在文化分区中,应该以剧院或者图书馆作为其中的中心建筑,在其周围辐射出其余建筑:书店,文创店等相较之下较小的建筑,图书馆与剧院的设计应极具特色同时兼具氛围感。

在吃喝玩乐分区中,应以吃与玩乐为主,沿途设置各种餐饮店与酒吧等,在尾部中心设计大型建筑,如集群的影院,KTV,商场等。

在运动区中,应将大型球馆如足球篮球馆放在居中位置,辅之以其他场馆及运动项目。

要求:

墙面要具备一定的强度,同时刷防腐防潮涂料,做保温隔温墙体防止海洋昼夜温差影响生活

交通可使用步行,骑车,驾车出行等

应辅之以大面积的绿化点缀




王家乐-码头

双层浮动码头主体工程结构由双层浮筒、成品钢结构主架和塑木面板组装而成。双层浮动码头浮力系统主材采用新型环保材料-高分子量高密度聚乙烯(HMWHDPE)优质材料,具有抗老化、抗褪色、防紫外线等特性,每个浮筒重量约为7kg

根据现场水文情况和码头靠泊要求,客运双层浮动码头采用抛蛙锚和岸边撑杆固定:每个锚点布置20只蛙锚,单只蛙锚150kg,蛙锚为钢筋混凝土结构,共布置5个锚点,固定方式采用锚固调节装置,自行调节水位落差20m,岸边撑杆为直径为160*6mm钢质撑杆4根。不制作遮阳蓬,该客运双层浮动码头抗风等级须达到8级。客运双层浮动码头总体正视结构图:


客运码头






货运码头货运码头大致区域:


1. 船只停泊区域:这是供船只停靠的区域,通常是由泊位和系缆系统组成。船只在这里停泊,进行货物装卸和乘客上下船等操作。

2. 货物装卸区域:这是用于货物装卸的专门区域,设有货物处理设备和设施,如起重机、吊车、装卸台等。货物装卸区域通常具有合适的货运通道和存储区域。

3. 货物存储区域:这是用于临时或短期存放货物的区域,以便于货物的分拣、存储和配送。货物存储区域可能包括堆场、仓库、集装箱堆放区等。

4. 运输通道和设施:这些是用于货物运输和流动的通道和设施,包括行人通道、道路、轨道、输送带等。它们连接各个货物处理区域,使货物能够顺畅地流动和运输。

5. 辅助设施:这些是为了支持货运码头运营而设立的辅助设施,包括停车场、车辆维修区域、加油站、餐饮设施和员工设施等。



韦佳芸-能源与排污

综合型浮式发电平台:所选海域风能较少,风力较小,太阳能较多,洋流未经过,潮流较为稳定,选用风能、太阳能、潮汐能、波浪能、海洋养殖相结合的综合型浮式发电平台。在防波堤外侧设置,在防波堤内侧、顶层设置太阳能电板收集太阳能。

[1]

变电站:防波堤上的电能经浮桥后电能输送至变电站,由于风能、潮汐能等能量来源不稳定,为有效储存利用这部分电能,采用电气转换技术,电解水获得清洁能源氢气和甲烷并储存在地下储气室内。

天然气发电站:利用储气室内的天然气发电


单体建筑节能:光伏/光热屋顶预制模块的冷/电联供热泵系统



生物垃圾处理厂:处理厨余类垃圾,可堆肥再利用

垃圾处理厂:经过垃圾分类后对剩余的垃圾进行较为环保的焚烧处理,焚烧后将进行尾气处理,垃圾处理厂同时也是火力发电厂,保障在极端天气下的电力供应。

水厂:在防波堤背离波浪方向设置水箱,所选海域降水丰沛,水箱收集的水经浮桥传输至水厂,利用垃圾处理厂的余热为水厂蒸馏法处理水提供热源,最终处理完的的水供给生活用水。

污水处理厂:处理生活、工农业污水,处理完后的残留物,分拣至垃圾处理厂和生物垃圾处理厂处理,处理完后的水可用作工业用水。


单体建筑水源:



郭佳琦-科教区:

我们拟订设计一所能够具备基础学习生活功能的学校,其中具备基本的运动场,学习区域(教学楼,科教楼),以及食堂厕所,住宿设施,学校注重劳逸结合拥有较大的文娱广场方便进行文娱活动,为方便师生的基本通行需求还具备车库


day4:今日大家按照前几日构思绘制展板草图和展板,并准备讲稿(设计理念)

讲稿


设计方案和设计理念

背景

全球气候变暖,致使海平面上升,缩减了我们的土地面积,而部分城市近水甚至是被水所环绕,常年为洪水所困扰,因此不得不解决这些问题,保障人类的居住环境。面对土地面积紧张、人口居住场所短缺问题,可以通过向上延伸建筑的高度或者向下开发地下空间来解决,但因此会增加人口的密度,可能会恶化城市环境,也会给人们带来压迫感。因此考虑具有相对完整功能的海上漂浮结构。

海域选址

地区选择在中国南海地区,19.80°N,116.09°E。南海地区在夏季受东南亚季风影响,气温高,降水量多。在冬季气温温暖,降水量相对较少。

南海是相对较浅的海域,平均水深在1200m左右。我们选址地区受洋流影响较小,海水盐度较低,适合海水净化处理,整个海域受潮汐影响,潮汐幅度较大,可考虑潮汐发电。

南海水质同时受洋流和季风影响,因此设计城镇时,我们考虑了供水和废水处理措施保证水资源的可持续利用和废水的有效处理。



设计方案确定

我们前期参考了法属波利尼西亚政府与美国海洋家园研究所联合开发的一个项目Blue Frontiers,该项目是位于南太平洋的旅游胜地大溪地,由多个相互连接的五边形人工岛屿构成,每一个五边形小岛都是一栋独立的建筑。以及日本一家公司提出的Dogen City项目,考虑到海平面的上升,建立一座巨大的漂浮城市,城市外观像船体,可以抵御海啸,像对现代的“诺亚方舟”的诠释。

最终确立了模块化的小型城镇设计形式,整个城镇以圆环形为构造形式,总体分为内外中三大块构造地区。我们的设计思路是设计一个具有相对独立功能的小型城镇,满足政治商务文化等一体的功能性要求,内部分区以模块化进行设计,可以自由拼接,以连接完成一个相对完整的功能。

外部是整个结构的最外层,并不是闭合的,细长的圆环开了一个口,以便进行交通运输,剩下的圆环分为三个部分,最外层考虑设计一个防洋流和海浪侵袭的保护圈,材料考虑防水防侵蚀且强度延展度较高的;中层采取海上漂浮式综合发电平台以个体的形式环绕外圈一周,该漂浮结构可以利用海洋的潮汐和波浪进行发电,通过外圈将电能储存和再利用;内层考虑进行养殖业的设计,以进行城区内部的食材自足,和对外的产品出口。最外层的细圆环考虑采取漂浮的自由结构,以便可以环绕中心进行旋转相对移动,可以实现内部区块的自由出入拼接,达到模块化,自由度的设计思路。

最内部考虑城市中心区块设计,以行政商业办公为三大块地区,该地区为整个结构的中心区域,为三块扇形,扇形各有一条浮桥通道和中间几块区域相连,从而由区块形成一个整体。

设计理念

在全球海平面上升,低海拔陆地被海水淹没,陆地面积减少的前提下,以建立自给自足的海上城镇为目标,设计绿色可持续发展的海上城镇。

本设计的中心思想是,海上城镇可以作为一个独立的单元进行生产及生活活动,在生产生活必需品上无需借助陆地商品的输入,可以成为真正的海上城镇而非依附于陆地、岛屿,具有自身完备的工农业体系,并可以与周围的海上城镇进行较为紧密的联系。

整体设计为外围防波堤与内侧城镇功能模块,和与外界联系的码头。

为确保居民在海上城镇的生活与发展,我们设置了生活、文娱、科教模块,我们所设计的海上城镇可以满足居民的精神生活和发展需求,有取代距离较远的陆地城市成为区域性海上经济文化中心的可能性,可以带动周围发展。而货运和游客码头的分立也确保了和周边海域的交流。

在设计中,能源与污染模块从能源、水源、工业原料等多角度入手,以综合型海上浮式发电平台和太阳能发电相结合的方式进行能源收集,以电转气的方式储存不稳定的电能,并配合垃圾焚烧厂的火力发电达到为工农业生产稳定供电的目的。

工业模块中,工业原料将以外围防波堤上所生产的生物类原料为主。对于海上城镇的单体建筑,将各自采用饮水器、光热能利用单元进行水电获取,而能源与污染模块的水厂、污水处理厂和垃圾处理厂将保证极端天气时期的水电补充配给。而外围的防波堤同时兼具农业功能,通过水产养殖、植物种植等方式发展自给自足的农业。

在中心地区有行政、商业、办公区域,可以高效统筹管理协调城镇的各项事务。

整体浮岛利用钢筋混凝土结构建造,功能区块间利用浮桥相连,相较于打造海上区域性中心的意义,造价较为低廉,且具有地区性战略发展意义。




Day5:今日进行展板展示与方案的修改与完善,并对模型建筑进行分工,初步开展建模工作

1.工业区与能源排污区合一,住宅区扩建,舍去科教区

2.建筑半径定为2km,居住人群定为3500人

3.住宅区对电厂与垃圾处理进行删改


day6:今日大家进行模型搭建

1.中心区:王家乐,郭佳琦

2.住宅区:韦佳芸,童钰博

3.整体模型:何文,黄睿,盛晨航

4.榫卯结构:何文


day7:今日继续进行模型搭建与上色

1.模型搭建与上色

2.城市模型搭建

3.浮体模型搭建

4.能源模型搭建



day8:今日完成模型搭建上色并开始制作ppt



day9:完成ppt制作与修改,总结工作,整合上交资料