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功能复合下的关中乡村民居建筑空间更新设计研究

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功能复合下的关中乡村民居建筑空间更新设计研究

作者：孙炜杰西安建筑科技大学

学位级别：硕士

在当今关中乡村中有着大量空置民居,这些既有的乡村民居是符合传统关中乡村生产生活的,但是随着国家大力发展乡村经济,村民收入日益增加,乡村建设也在关中各地广泛开展。笔者以关中乡村民居建筑空间为研究对象,在关中乡村地域文化的研... 详细信息

在当今关中乡村中有着大量空置民居,这些既有的乡村民居是符合传统关中乡村生产生活的,但是随着国家大力发展乡村经济,村民收入日益增加,乡村建设也在关中各地广泛开展。笔者以关中乡村民居建筑空间为研究对象,在关中乡村地域文化的研究基础上,结合其他地区的成功民居改造策略,研究适用于关中乡村民居建筑空间的更新改造方式。第一章为绪论,第二章首先对关中乡村发展进行梳理,在此基础上对论文调研对象进行选取,一是西安市长安区的百塔寺村,二是咸阳市泾阳县的安吴村。综合前期调查的结果,本文通过实地调研,归纳出居住式和居产混合式两大类民居模式,并进行模式细分。居住型民居模式,就是以居住功能为主。另一种是居产混合型民居模式,这是乡村居住与产业结合的典型例子。这些乡村民居往往是前面为生产空间,后面或二楼为居住空间。第三章通过对典型功能复合民居空间的使用特征与行为需求进行研究。详细观察记录典型案例的使用情况、行为活动及轨迹。旨在探讨空间功能与空间需求是否匹配,既有民居现存问题如何解决。选取民居类型具有关中民居的普遍特征,研究梳理其民居空间现状能够对关中地区其他既有民居的更新改造发展起到积极作用。为以后相关研究积累大量基础研究资料。在第四、五章通过对优秀案例学习研究进而提出关中乡村民居建筑空间更新设计原则,为更新设计提供了具体目标和理论依据,通过对功能复合下的关中乡村民居建筑空间现存问题、更新设计原则、方法的总结,归纳对乡村民居适宜的更新方式方法,并在更新原则的指导下对关中地区更新实践项目进行论述,提出更新措施并对更新方式进行提炼。

关键词：乡村民居建筑空间功能复合

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功能复合型毛细管光纤光镊器件研究

功能复合型毛细管光纤光镊器件研究

作者：陈大伟桂林电子科技大学

学位级别：硕士

光镊作为一种优秀的微操纵工具,自上世纪七十年代由Askin首次提出以来,经过半个世纪的发展已逐渐成为生命科学和界面物理学等领域中强有力的研究工具。光纤光镊作在光镊的众多研究分支中,凭借光纤本身得天独厚的小巧结构,使得光纤光镊... 详细信息

光镊作为一种优秀的微操纵工具,自上世纪七十年代由Askin首次提出以来,经过半个世纪的发展已逐渐成为生命科学和界面物理学等领域中强有力的研究工具。光纤光镊作在光镊的众多研究分支中,凭借光纤本身得天独厚的小巧结构,使得光纤光镊在操纵灵活性上拥有其他种类光镊不可比拟的优势。同其他种类光镊作用机制无异,这些机制依赖不仅能够依赖于粒子同入射光波之间的动量直接转移,还可以依赖于光学力同其他性质外力的组合作用。此外,随着光纤光镊的应用场景的逐渐丰富,越来越多的操纵对象对光纤光镊的操纵功能性提出了更高的要求,因此功能型光纤光镊器件的研究越来越受到研究者们的青睐。然而,功能型光纤光镊器件的研究对光纤光镊的结构甚至是作用机制提出了更高的要求,特别是将不同的光学操纵方式集成于单根光纤光镊中更是一项极具挑战的任务。针对于此,本文开展了功能复合型毛细管光纤光镊器件研究,提出并演示了两种新型功能复合型光纤光镊器件COFT和TCM-COFT,具体工作如下:***全称Capillary Optical Fiber Tweezer,受益于结构重构式功能器件在单根光纤上集成的启发,基于结构重构式设计了由单模光纤和毛细管光纤级联制备而成的COFT。与传统的光纤镊子相比,COFT打破了光学势阱方向的限制,扩大了光学势阱的空间范围,将光学操纵范围从纤端顶部延伸到纤端表面附近。利用SMF和COF熔融焊接时形成的无芯光纤以及锥形空气腔,在毛细管光纤管状包层中激发高阶模式并组成空心光束。为COFT设计的半椭球型纤端用于汇聚空心光束,实现用于酵母细胞多点捕获的连续多势阱,以及用于在纤端表面输运酵母细胞的倏逝场。实验结果表明,COFT能够同时捕获多个酵母细胞,能够实现的最大转运长度和输运速度分别大于150μm和10μm/s。模拟仿真结果表明,COFT构造的连续光势阱具有良好的势阱刚度,其刚度在10-40p N·μm·W的范围内。COFT极大地扩展了光学势阱的操纵区域,能够引导并捕获分布在整个纤端表面上的酵母细胞。此外,COFT大大提高了酵母细胞的光学捕获性能,为微尺度范畴下对生物细胞的研究提供了一种新型工具,有望在靶向药物传递、细胞动力学分析、微流控芯片驱动等领域得到广泛应用。***-COFT全称Thermocapillary Migration-Capillary Optical Fiber,受益于多领域技术融合的启发,基于光致热毛细迁移设计了TCM-COFT,实现了对聚苯乙烯微球链串以及酵母细胞的不同操纵。通过在液滴气液表面附近利用TCM-COFT构造了管状光场,并利用其出射光场在气液表面附近引发的温度梯度,诱导液滴气液表面附近发生热毛细迁移,由热毛细迁移带来的流体曳力将与光学力共同作用于不同介质微粒的操纵。实验演示并证明了TCM-COFT对聚苯乙烯链串的远场捕获,以及对酵母细胞的近场震荡操纵。值得一提的是,TCM-COFT稳定的出射管状光场提供了足够的横向光学梯度力,能够将待操控的介质微粒稳定地束缚在光轴之上,为后续在光轴纵向之上操控介质微粒提供了保障。TCM-COFT将光学力同其他性质外力相结合,开拓了光镊技术的使用方式以及实用性能,它提供了一种在微尺度范畴下光镊技术对微纳介质对象研究的新型工具,有希望应用于例如研究O/W、W/O等胶体颗粒的表面性质、生成模拟细胞的微反应器、液液相分离等前沿新型研究之中。总的来说,本工作详细叙述了两种器件的不同工作机制,并通过实验仿真相互印证的方式验证了器件的多功能复用性,为光纤光镊器件朝多功能集成方向发展提供了新的成功案例。

关键词：毛细管光纤光镊功能复合结构重构光诱导非光学力

基于功能绩效评价的济南泉城公园功能复合化发展研究

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基于功能绩效评价的济南泉城公园功能复合化发展研究

作者：杨煜辰山东建筑大学

学位级别：硕士

自建成之初城市公园的功能就在有意识或无意识地进行复合化。受到与随着社会发展与城镇化进程的加快以及多学科理论的交叉融合影响,以大量与城市公园提升相关政策文件出台为主要因素的城市公园改造提升步伐在逐渐加快。为适应公园功能... 详细信息

自建成之初城市公园的功能就在有意识或无意识地进行复合化。受到与随着社会发展与城镇化进程的加快以及多学科理论的交叉融合影响,以大量与城市公园提升相关政策文件出台为主要因素的城市公园改造提升步伐在逐渐加快。为适应公园功能突遭大量堆叠造成的适应性、多样性问题,缓解城市公园面临着的有限的土地资源与日益增长的需求矛盾,对城市公园功能复合进行科学统筹规划,以便在接受功能改造而导致部分功能增加或增强的同时,使功能整体仍具有较好的兼容性,保证其他功能不会因改造而削弱,是非常迫切也是非常必要的。论文以景观绩效中的功能绩效评价为出发点,在对城市公园功能进行分类、汇总、量化、评价的基础上,构建出功能量化模型与功能复合发展预测模型,为公园建设与改造活动中功能设计提供参考借鉴与技术支撑。在将城市公园功能划分为生态功能、社会功能、经济功能的基础上,根据景观绩效与规范文件中有关功能量化方法进行整理,利用36项功能量化指标用于描述雨洪管理、生境营造、空气净化、温度调节、观赏休闲、娱乐活动、科研教育、康养服务、防灾避险、交通便捷、成本节约、管理服务、经济刺激13项分属于生态、社会、经济方面的景观功能,建立对城市公园功能表现进行评价的功能量化模型。通过划分功能发展历史为不同阶段,分别对各个阶段节点中用于功能量化模型的所需数据进行收集统计,对获得的功能量化结果进行正向化、归一化处理,运用回归模型与回归曲线对功能复合程度进行预测,开发了功能复合发展预测模型,用于发现公园功能复合发展规律,进而对公园发展过程中功能复合存在的问题提出优化建议。论文以济南泉城公园为例,应用上述功研究方法对泉城公园进行功能表现与功能复合情况评价。研究自1989年建园至2021年底期间内划分出“专类公园—建园”、“专类公园—免费开放”、“综合公园—全面改造”、“综合公园—防灾改造”、“综合公园—海绵改造”、“综合公园—2021年底”6个节点与5个阶段的功能变化情况与复合情况,判断出泉城公园功能发展在阶段一至阶段二呈“零星改造”发展模式,在阶段三至阶段五呈“专项改造”发展模式,且生态功能与经济功能的相关指标表现出较好的发展趋势一致性,而生态功能的相关指标在发展趋势上一致性较差等情况,并据此得到功能复合程度的发展走势情况为先上升后基本持平,未来预测为下降走势情况。最后,在对泉城公园功能发展进行梳理的基础上,分别对强度下降功能提出“儿童活动空间”专项提升、“服务建筑”专项提升、“公园交通便捷服务”专项提升、“科研活力”专项提升4项功能增强策略,对具备增强潜力功能提出持续进行“海绵城市”专项提升、“生物多样性”专项提升、“特色文化活动”专项提升、“疗愈景观”专项提升4项潜力挖掘策略的功能复合强化建议,并参考泉城公园发展规律与启示对其他城市公园的功能复合强化提出建议。

关键词：功能绩效评价功能复合功能量化模型功能复合预测模型城市公园泉城公园

基于功能复合化的济南商埠区万紫巷商场更新设计研究

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基于功能复合化的济南商埠区万紫巷商场更新设计研究

作者：王博翰山东建筑大学

学位级别：硕士

现阶段,中国城市建设从高速增量发展转为存量优化阶段。在此背景下,国家在“十四五”规划纲要中明确提出了实施城市更新行动,旨在全面改善城市人居环境,提升公共服务水平,提高居民的生活质量。社区商业空间作为社区居民日常生活所需及... 详细信息

现阶段,中国城市建设从高速增量发展转为存量优化阶段。在此背景下,国家在“十四五”规划纲要中明确提出了实施城市更新行动,旨在全面改善城市人居环境,提升公共服务水平,提高居民的生活质量。社区商业空间作为社区居民日常生活所需及必要服务的主要提供场所,是城市公共空间的重要组成部分,也直接影响着社区居民的生活质量。随着人们生活水平的提高,传统的以销售为单一功能的社区商业空间已难以满足居民日益增长的多样化需求。因此,建设集购物、娱乐、餐饮等多种功能为一体的社区商业空间不仅是城市更新行动的重要组成部分,也是提升城市空间品质和提高居民生活质量的重要途径。本文从功能复合化的概念、特点、内涵等方面入手,为社区商业空间的更新提供相关理论指导,并对社区商业空间的概念、类型、功能和特点进行了梳理。同时,结合国内外的理论研究和相关案例分析,探究社区商业空间功能复合化设计的方法。本文以济南商埠区万紫巷商场为设计实践对象,提出功能复合化设计的目标与原则,凝练出空间功能多元化、空间形态多样化、竖向拓展、室内外空间渗透、交通空间拓展、共享空间叠加等设计策略。最后,应用这些策略到万紫巷商场功能复合化更新设计实践中,并验证其可行性,以期为城市更新背景下社区商业空间的更新设计提供借鉴与参考。

关键词：功能复合社区商业空间更新设计万紫巷商场

功能复合导向下的水网地区绿地生态网络构建——以元鹤荡片区为例

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苏州科技大学学报（工程技术版） 2022年第2期35卷 58-66,80页

作者：马珺霓丁金华苏州科技大学建筑与城市规划学院江苏苏州215011

城市化的快速发展对苏南水网地区的生态环境产生巨大冲击,绿地的生态及游憩服务功能都受到影响。绿地是连接人工与自然的重要地带,也是构建城乡生态网络的关键要素。构建功能复合的绿地生态网络有利于维护水乡整体环境风貌,提升区域公... 详细信息

城市化的快速发展对苏南水网地区的生态环境产生巨大冲击,绿地的生态及游憩服务功能都受到影响。绿地是连接人工与自然的重要地带,也是构建城乡生态网络的关键要素。构建功能复合的绿地生态网络有利于维护水乡整体环境风貌,提升区域公共游憩服务,实现绿地空间资源的最优配置。以苏南水网地区元鹤荡片区为例,从生态-游憩功能复合的角度出发,引入耦合协调模型分析区域间生态、游憩耦合协调情况,基于耦合协调数度识别复合源地、选取复合廊道,构建生态-游憩功能复合的元鹤荡片区绿地生态网络,为复合型绿地生态网络构建提供参考。

关键词：功能复合水网地区绿地生态网络耦合协调

基于剪切变稀直接3D打印功能复合材料及其应用性能研究

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基于剪切变稀直接3D打印功能复合材料及其应用性能研究

作者：杨贵焱中北大学

学位级别：硕士

3D打印(也称为增材制造AM)由于可减少浪费、能源消耗和生产时间,以及还支持复杂设备的大规模定制成为当今制造技术重要发展方向之一。根据3D打印机制,目前,公开报道的3D打印技术主要包括粘合剂喷射(BJ)、材料喷射(MJ)、光聚合(DLP、SLA... 详细信息

3D打印(也称为增材制造AM)由于可减少浪费、能源消耗和生产时间,以及还支持复杂设备的大规模定制成为当今制造技术重要发展方向之一。根据3D打印机制,目前,公开报道的3D打印技术主要包括粘合剂喷射(BJ)、材料喷射(MJ)、光聚合(DLP、SLA)、粉末烧结熔融(SLS)、能量沉积(DED)和薄板层压(LOM)、熔融挤出(FDM)、直接墨水书写(DIW)等。在这些3D打印技术中,直接墨水书写(DIW)是最通用的AM技术,因为它适用于更多材料,其中几乎任何材料都可以通过该技术构造成复杂的3D形状,例如陶瓷、聚合物、金属或复合(或多材料)结构。众所周知,墨水的设计和合成是DIW技术最重要的部分。不幸的是,许多已被证明在工业中广泛使用的功能性或复合材料无法应用于DIW技术。这是因为很难设计和制备同时具有良好剪切变稀效果和高模量的功能性或复合油墨材料。到目前为止,只有少数文献报道了“真正”的多材料或复合结构。此外,油墨材料的有机溶剂或水含量通常较高,而固体含量通常较低,以实现良好的剪切变稀性能。因此,在干燥、脱脂和固化后,它很容易导致DIW结构的微孔和尺寸变化。这些问题限制了DIW技术在工业中的实际应用,到目前为止,DIW技术主要是在实验室进行小规模制造。本论文针对上述问题,设计了一种新型DIW墨水,结合自主开发的基于螺旋挤出机制的DIW 3D打印设备,构造出不同材料体系的3D结构,相对传统DIW墨水,具有较高普适性,几乎可以与任何材料复合形成DIW打印墨水,且固含量高,3D打印结构致密度高,孔洞少,具有优异的综合性能,在实际工业中具有广泛应用前景。主要研究结果与创新点如下:(1)报道了一种由三乙醇胺和油酸铵组成的超分子相互作用凝胶体系,不仅具有良好强度,且具有优异的剪切变稀效应,适用于DIW 3D打印墨水。更重要的是几乎任何材料(如橡胶、塑料、陶瓷、金属和复合材料)都可以集成到该墨水系统中,然后可以通过剪切变稀DIW方法进行3D打印。此外,该墨水体系的固体含量高于80%,避免了3D打印结构干燥过程中多孔结构的形成和成型后的尺寸变化。采用该墨水体系和3D打印方法,构造了基于天然橡胶/磁性复合材料的柔性压力传感器,用于实时监测人类健康。这项工作为开发各种实际应用的3D打印材料提供了一种新方法。(2)基于三乙醇胺和油酸组成的超分子相互作用凝胶体系,设计制备了玻璃纤维(GF)和丁腈橡胶(NBR)复合DIW打印墨水,结合自主开发的3D打印设备,构造GF取向(如0°、45°和90°)可精确控制的GF/NBR复合材料,并系统探索了在NBR基体中GF取向对其复合材料的力学性能和导热性能影响规律。研究结果显示,GF取向为90°的GF/NBR复合材料的拉伸强度比取向为0°或无序的GF复合材料分别提高了333.3%和246.7%。此外,我们评估了90°取向的GF/NBR复合材料的散热性能,发现这种散热材料覆盖的LED器件和计算机CPU的温度分别降低了约8.1℃和4.1℃。该研究为大规模制备纤维填料有序排列和分布的聚合物复合材料提供了一种通用方法,可用于各种应用。(3)基于油酸铵组成的超分子相互作用凝胶体系,设计制备了AlODIW打印墨水,结合自主开发的3D打印设备,构造了拥有毫米、微米和纳米多级结构的尺寸可控多孔AlO陶瓷材料。系统探索了mm和μm尺度对多孔陶瓷力学和隔热性能影响规律。研究结果显示,具有毫米级孔隙和更小微米级孔隙的3D打印泡沫陶瓷具有更好的隔热性和较低的抗压强度。此外,我们评估了该多级结构的多孔AlO陶瓷材料在芯片隔热中应用,结果显示,采用该隔热材料,芯片温度降低约20°C。该研究提供了一种新的方法来构建尺寸精确可调的多级多孔氧化铝陶瓷,解决了传统陶瓷材料由于脆性大问题,其尺寸难以精确控制的难题,并为多孔氧化铝陶瓷在便携式设备或消费电子产品中开辟了新的应用。

关键词： DIW 超分子功能复合功能应用拓展

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济南排洪河道滨水公共空间功能复合设计研究

济南排洪河道滨水公共空间功能复合设计研究

作者：高海岑山东建筑大学

学位级别：硕士

随着城镇化进程步入拐点,城市建设迈入了存量发展时代,进而对城市高质量发展提出了更加精细化的要求。同时,在城市自然灾害频发及“城市人”与自然空间矛盾加剧状况下,城市发展面临着“韧性化”提升的迫切需求。然而,济南作为具有鲜明... 详细信息

随着城镇化进程步入拐点,城市建设迈入了存量发展时代,进而对城市高质量发展提出了更加精细化的要求。同时,在城市自然灾害频发及“城市人”与自然空间矛盾加剧状况下,城市发展面临着“韧性化”提升的迫切需求。然而,济南作为具有鲜明特色的文化名城与地理特点的水网型城市,与水有关的要素——点状的“泉”、面状的“湖”——更像是万众瞩目的“明星”,而线状的排洪“河”却没能得到应有的重视。在这三方面背景下,将本次研究聚焦于济南排洪河道滨水公共空间,并提出一个先验的假设:以济南排洪河道滨水公共空间为线索进行城市更新,能够使其城市存量空间资源在局部发挥更积极、更长久的作用,从而贡献更大范围的公共活力。通过对有关“济南排洪河道滨水公共空间功能复合”的文献进行关联性综述,进一步明确了研究目的与意义、辨析了相关概念、制定了研究框架与技术路线。在此基础上,从以下三方面开展研究:(1)济南排洪河道滨水公共空间优化设计的必要性分析。首先,对济南排洪河道滨水公共空间的相关史料记载、管制要求、新闻热点进行调查,分析当前人文环境现状;其次,基于水文分析,对济南排洪河道滨水公共空间网络进行提取,从而分析其空间分布、用地类型、空间形态等物质环境特征;再结合空间发展阶段,解析出空间物质环境滞后与人文氛围消极的矛盾症结。(2)济南排洪河道滨水公共空间功能复合策略体系构建。通过对比国内外滨水公共空间设计理论,初步识别出滨水公共空间设计发展的总体趋势:从以人为本的功能主义设计,到生态保护的理想化追求,最终理论视角收束为“生态”与“社会”的一体化统筹。进而对相关案例进行收集,结合案例分析,从“生态-社会”一体化统筹、“设计-需求”数字化转译及“功能-形态”整合三个角度,归纳出适合于济南排洪河道滨水公共空间功能复合的具体策略。(3)济南排洪河道滨水公共空间功能复合设计路径探索。以广场东沟为例,对济南中部排洪河道滨水公共空间进行设计探索。以点状空间优化为“起笔”,依托滨水老旧小区改造,驱动点状滨水空间的内部整合;“运笔”过程中,依靠线性慢行交通连接场地外的城市绿地,实现外部空间资源聚合;以面域空间滨水区域优化导控为“收笔”,强调面向不同滨水区段的空间特点与需求,针对性制定空间导控规则,使其融于滨水公共空间系统之中,并最终验证了前置假设的有效性。综上,论文从城市设计视角出发,发挥建筑学科的主导性优势,探索了问题导向下的多学科结合点;将济南排洪河道水系统,引入城市公共空间体系中进行研究,挖掘了绿色基础设施的功能潜力;将社会学调研方法与倾斜摄影、交互设计等技术进行融合应用,弥补了其方法在实操方面的不足,拓展了相关技术的应用场景;为济南城市更新提供了一条新思路,并以期早日实现城水相融的“水韵泉城”风貌整体性提升。

关键词：济南排洪河道滨水公共空间设计功能复合绿色基础设施泉城城市更新

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EVA封装胶膜的功能复合改性与耐老化性能

太阳能学报 2019年第6期40卷 1576-1582页

作者：朱威武李宾袁晓柳翠沈春银戴干策华东理工大学机械与动力工程学院上海200237 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室聚合物加工研究室上海200237 华东理工大学材料科学与工程学院上海200237

采用功能填料三氧化二铝(Al2O3)及硅烷偶联剂(KH560)等助剂对乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)胶膜进行功能复合改性,并进行紫外光老化研究。考察老化过程中剥离强度和凝胶含量的变化,运用热重(TG)和傅里叶转换红外线光谱(FT-IR)对Al2O3和KH56... 详细信息

采用功能填料三氧化二铝(Al2O3)及硅烷偶联剂(KH560)等助剂对乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)胶膜进行功能复合改性,并进行紫外光老化研究。考察老化过程中剥离强度和凝胶含量的变化,运用热重(TG)和傅里叶转换红外线光谱(FT-IR)对Al2O3和KH560改性的EVA胶膜的作用机理进行研究。结果表明:EVA胶膜经过Al2O3和KH560改性后,剥离强度、凝胶含量和耐老化性能均得到有效提升。

关键词： EVA 封装胶膜功能复合改性耐老化性能

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功能复合，打造更多城市绿色场景 002

功能复合，打造更多城市绿色场景