Entwurfsatlas Forschungs- und Technologiebau (Entwurfsatlanten) (German Edition) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Birkhäuser Basel

作者:Hardo Braun

出品人:

页数:238

译者:

出版时间:2005-04-08

价格:USD 129.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783764321734

丛书系列:

图书标签:

• 建筑设计
• 工程技术
• 德国建筑
• 设计图集
• 建筑学
• 工程学
• 技术图纸
• 建筑规范
• 建筑标准
• 建筑参考书

建筑设计中的创新与实用：空间规划与技术集成手册（精装版） 本书聚焦于当代建筑设计的前沿实践，深入探讨了复杂功能空间，特别是涉及前沿研究与技术开发领域的建筑项目，从概念构思到最终实施的全过程设计方法论与关键技术集成。 本手册旨在为建筑师、工程师、项目开发者以及建筑学院的高年级学生提供一套系统化、可操作的指南，用以应对现代科研机构、技术中心和高标准实验室等对功能性、适应性及环境控制有极高要求的建筑挑战。我们避开纯粹的美学探讨，而是将重点置于功能驱动的设计逻辑、系统集成效率以及未来可扩展性的实现路径。 --- 第一部分：功能驱动的整体规划与程序定义 第一章：科研建筑的需求分析与程序生成 科研与技术建筑的设计起点绝非传统的体量划分，而是对内部流程、设备需求和人员互动模式的深度理解。本章详细解析了如何通过严谨的需求矩阵分析，将复杂的科研程序（如高通量筛选、洁净室操作、大型设备安装等）转化为可供建筑空间响应的参数。 1.1 功能流线与风险隔离： 研究人员、物料（包括危险品）、信息流之间的交叉干扰是功能失败的主要原因。本章提供了对不同级别生物安全实验室（BSL-1 至 BSL-4）和高精度物理实验室的流线组织模型，确保在实现高效操作的同时，达到严格的安全隔离标准。探讨了“干净区”与“污染区”的缓冲策略与物理屏障设计。 1.2 装备驱动的空间尺度确定： 现代科学仪器，如核磁共振波谱仪（NMR）、加速器或大型计算集群，其空间需求不仅仅是设备本身的占地面积。本章详细剖析了设备安装所需的承重、隔振、电磁屏蔽、热负荷导出和管线接入的最小要求，并据此反推空间净高的最低标准与楼板承载力的设计阈值。 1.3 适应性与时间弹性设计（Flex-Space Strategy）： 科学研究的迭代速度极快，一个今日的先进实验室可能在五年内过时。本部分侧重于设计“去中介化”的空间策略，即通过模块化隔墙系统、集成化地板抬升系统（Raised Floor System）和可重构的公用设施吊顶，实现空间布局的快速、低成本转换能力，确保建筑的生命周期价值。 第二章：环境控制系统（MEP）的深度集成策略 在研究型建筑中，机械、电气和管道（MEP）系统不再是附属设施，而是与建筑结构和空间功能同等重要的核心要素。本章探讨了如何将这些复杂系统“内化”于设计语言中。 2.1 高精度环境参数的调控： 重点分析了对温度、湿度、气压和空气交换率的超精密控制要求。详细介绍了变风量系统（VAV）在实验室环境中的应用优化，以及如何通过区域划分（Zoning）来管理不同实验活动间的能耗差异，尤其关注关键区域（如动物房、无菌室）的压力梯度维护技术。 2.2 能源效率与可持续性挑战： 实验室通常是建筑能耗的“黑洞”。本章介绍了被动式降噪与隔热策略在保障实验精度的前提下的应用，并深入探讨了先进的能源回收技术，如：排风热能回收与冷凝式余热利用在实验室综合体中的实施案例与经济性评估。 2.3 管线廊道与可达性管理： 复杂系统的最大挑战在于维护。本章提供了多层管线综合布线的优化布局模型，包括垂直竖井的优化尺寸、水平管廊的集成设计原则，以及确保所有关键阀门、过滤器和监测点在不干扰核心实验区域的情况下，实现快速、安全的维护接入点的布置方案。 --- 第二部分：结构、安全与先进材料的应用 第三章：应对极端荷载与振动控制的结构设计 前沿科学研究对结构稳定性的要求已超越传统民用建筑标准，尤其在地震多发区或对振动敏感的微电子、光学研究领域。 3.1 隔振基础技术在建筑中的应用： 本章系统梳理了主动式和被动式隔振系统的原理。详细阐述了如何为超精密仪器（如电子显微镜）设计独立的、与主楼体结构解耦的隔振地基，包括基础下方的空气弹簧或橡胶垫系统的选型与安装精度控制。 3.2 结构对大型设备的承载力设计： 探讨了针对大型、集中荷载（如水箱、超导磁体）的楼板后植入与结构加强方案。分析了在既有结构中增加支撑或进行预应力处理的技术细节，并强调了结构分析模型中必须包含设备满载和运行动态荷载的必要性。 3.3 抗震与冗余设计： 针对涉及敏感数据或生物样本的设施，探讨了在满足规范抗震要求基础上，如何通过结构冗余设计，确保在极端荷载下，关键功能区（如数据中心或样本库）的结构完整性不被破坏。 第四章：材料选择与表面处理的特定要求 科研环境对材料的耐化学腐蚀性、低释气性（Outgassing）和易清洁性提出了苛刻要求。 4.1 耐腐蚀材料的选型与连接： 针对酸碱、有机溶剂等常见化学品接触区域，本章对比了不同等级的环氧树脂涂层、FRP（玻璃钢）内衬以及特种不锈钢（如316L或哈氏合金）在实验室台面、通风柜内部及废液处理系统中的适用性、安装规范和接缝处理技术。 4.2 洁净室与低释气表面处理： 详细阐述了半导体、制药工业对环境颗粒物控制的要求。内容包括：洁净室等级（ISO Class 5-8）对应的墙板、天花板系统（如夹芯板或硅酮密封）的选择标准，以及如何评估和选择低VOC（挥发性有机化合物）的建筑饰面材料，以避免对敏感实验（如光刻、光谱分析）造成污染。 4.3 安全屏障与辐射防护： 讨论了X射线、伽马射线或中子源设施的屏蔽设计。重点在于铅当量计算、屏蔽体的厚度确定，以及如何将屏蔽层无缝集成到建筑围护结构中，同时不影响结构稳定性与日常维护。 --- 第三部分：集成化管理与未来趋势导向 第五章：智能楼宇管理系统（BMS）的定制化 现代研究建筑依赖高度集成的楼宇自动化系统（BAS/BMS）来实现环境的精确控制、安全监控和能源优化。 5.1 数据采集与反馈回路设计： 本章侧重于如何设计一个能服务于科研流程的BMS。这包括：传感器（温湿度、气流、粒子计数器）的战略性部署，确保采集的数据具有统计学意义；以及如何将这些实时数据反馈给HVAC系统，实现预测性控制而非反应式调节。 5.2 应急响应与故障隔离： 阐述了针对紧急情况（如火灾、化学品泄漏、断电）的自动化响应协议。例如，在发生泄漏时，BMS如何自动隔离受影响区域的通风系统、启动局部排风并通知应急小组的详细流程设计。 5.3 IT基础设施的物理承载： 针对需要高密度服务器和数据处理的科研机构，探讨了对数据中心区域的特殊要求，包括双路或三路电力冗余（UPS/发电机）、热通道/冷通道隔离以及高密度光纤布线的物理空间预留与管理。 第六章：设计过程中的协作模型与交付标准 科研建筑的复杂性要求设计团队必须采用高度集成和多方参与的协作模式。 6.1 BIM在复杂系统冲突解决中的应用： 强调了BIM（建筑信息模型）在科研项目中的不可替代性，特别是用于冲突检测（Clash Detection），提前解决HVAC、电力、给排水与实验台体、大型设备之间的三维空间干涉问题。 6.2 业主方运营团队的早期介入： 分析了建筑投入使用后，实际操作人员（科学家、技术员、设施经理）应在设计阶段的哪个时间点介入，以确保最终的设计方案符合操作层面的可行性，避免投入运营后的“人机工程”冲突。 6.3 竣工文件与操作手册的数字化交付： 提出了超越传统蓝图的交付标准，要求以BIM模型为基础，集成所有关键设备的维护信息、操作参数设定值、材料规格和安全数据表，形成一个可查询、可更新的数字化资产管理文件，为建筑未来数十年的高效运营奠定基础。 --- 结论： 本书提供的方法论着眼于“功能永续性”和“系统集成度”，是面向未来高科技建筑设计的一份实战性工具书。它指导设计者如何将科学的严谨性转化为建筑的空间语言，确保建筑能够真正赋能于前沿研究的持续发展。

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