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近些年來，隨著人們生活水平的提高，越發注重精神上的滿足，而茶以其博大精深的文化內涵備受社會各界人士的歡迎。隨之與茶相關的一系列產業開始興盛起來。在眾多的茶園建設中，茶文化已經被作為一種不可或缺的景觀要素融入到其中來。而將我國傳統的茶文化進行提煉和融合之后，再與自然景觀相結合，既能夠增加茶文化的魅力，給人愉悅的精神享受，還能夠促進生態茶園景觀的建設。本文對生態茶園景觀設計及其環境品質進行探究。

關鍵詞：

生態茶園；景觀設計；環境品質；分析；探究

生態茶園的建設本身就是要考慮到當地的地理位置條件和環境品質，然后將自然景觀和設計方法進行完美的結合，創造出能夠體現茶文化精神內涵的茶園。通過對生態茶園景觀的有效設計，既能夠讓人們觀看到美麗的茶園風光，還能夠將其轉化為經濟效益，向茶葉市場提供更多的原料。所以可將生態茶園景觀設計這個項目稱之為一個既能夠體現茶文化內涵，給人愉悅享受，又能夠帶動本地區經濟發展的雙贏項目。本文闡述了生態茶園景觀設計的重要意義以及在生態茶園景觀設計中存在的問題，并著重闡述了生態茶園景觀設計的有效方法和環境品質分析策略，希望能夠為設計工作者們提供一些幫助。

1生態茶園景觀設計的重要意義

1.1推動本地區的經濟發展

生態茶園所呈現出來的最大一個特點就是綜合性比較強，它需要一連串的配套服務，包括交通、飲食、運輸服務等等。所以進行生態茶園景觀設計不僅僅能夠推動茶葉的發展，還能夠促進相關產業的發展。同時，進行生態茶園景觀的設計與建設，還幫助當地人民拓寬了一種獲得經濟收入的方式，幫助他們的生活更加富足安樂。因為生態茶園所生產出來的茶葉在進行銷售時，與茶館和茶店的最大區別就是它不需要經過包裝、設計、運輸等環節，而是直接的在采摘之后銷售給顧客，省略中間這諸多過程，毫無疑問能夠提高茶農的收益。除此之外，進行生態茶園建設還能夠加強城市與農村之間的交流，促進農村地區的發展，縮小城鄉差距，實現共同富裕。

1.2進茶文化傳播

通過生態茶園的建設，既能夠滿足觀光客賞景、愉悅心情的需求，還可以通過茶文化表演、親手摘茶、制茶等活動，讓觀光客在玩賞之余就地消費，以此來增加農民的收入。同時通過茶文化一系列的活動，既能夠讓游客們感受到本地區的文化特色，增強他們保護自然資源的意識，還能夠讓他們更深入地了解我國博大精深的茶文化。

1.3符合現代化的發展趨勢

隨著經濟全球化的不斷深入，我國經濟得到了高速的發展，在這個追求“快”的時代，人們的身心承受了巨大的壓力。在這種情況下，人們渴望回歸自然、向往淳樸自然地生活，希望能夠在自然的生態環境下放松自己的身心，而生態茶園的興起則滿足了當代人們的這一需求，所以其發展前景十分良好。

2生態茶園景觀設計的具體分析

2.1以茶文化為核心，進行生態茶園景觀設計

作為設計師在進行生態茶園景觀設計時，一定要確定自己的景觀設計理念，因為它是整個設計作品的核心所在，優秀的具有創新意義的景觀設計理念才能夠指導設計師門設計出好的作品。在生態茶園景觀設計中，設計師們必須要以茶文化為核心，將茶文化傳播作為自己設計生態茶園景觀的主題。首先在生態茶園景觀設計中，應該確定以茶葉種植為主導，然后再稍加種植一些其他的植物。其次在神態茶園景觀設計中還可以建設一些相得益彰，頗有趣味的建筑，讓人為所設計出來的景觀與自然景觀和諧統一，創造出一個天然的、綠色的清新的環境，讓游客在觀光的時候能夠獲得愉悅的心理體驗，感受到生態茶園的與眾不同的特色和美麗。在這里我們可以列舉云南的一個茶園，這個茶園主要以種植普洱茶為主，云南本身就是一個風景極佳，生態環境較好的地方，當地的人們具有種茶和采茶的習慣。所以在進行茶園景觀設計時，設計師們充分地考慮到了這一點，保留了當地的原植被，并且結合了的那個地區人民的民俗習慣，設計出了具有云南文化特色的生態茶園，讓游客在觀光的時候既體會到了云南的文化特色，又放松了心情，并且還帶動了云南地區的經濟增長。

2.2因地制宜，保證整體景觀的一致性

設計師在進行生態茶園景觀設計時，必須要因地制宜。尤其是在種植茶樹的時候，一定要根據當地的地理位置、氣候條件、降雨量等，選擇合適的茶樹品種。然后再將茶樹以科學的分時進行合理的分區，只有這樣，在茶樹長成之后進行修剪的時候，才能夠讓整個生態茶園呈現出一種整體的美感出來，而不是讓人覺得亂糟糟，毫無章法。而想要做到這一點，設計師們在設計時，首先要對原有的生態環境加以保護和利用，然后在此基礎上進行加工，最終給游客一種“清水出芙蓉，天然去雕飾”的感覺。除此之外，設計師在進行設計時，還要考慮到整體的布局情況，盡量讓茶園的景色與建筑自然的融為一體，讓整體的結構看起來更加自然舒服。同時，設計師們必須要遵循自然景觀和人為景觀相結合的原則，將的那個地的民族風情、文化歷史、地方特色體現出來，也要適當的加入現代的設計元素，給人以一種清新的感覺。

2.3以人為本，合理劃分區域

在生態茶園的景觀設計中，要遵循“以人為本”的原則，使設計出來的生態茶園更加的貼近大自然。同時還要將生態茶園合理劃分區域，如觀光區、采摘區、娛樂區等等。生產區是茶葉種植地區，其面積比較大，這一區的地理位置與其他區要相隔的比較遠，這能夠保證茶葉生產具有一個良好的環境。觀賞區的茶樹相對要比較少一些，密度比較小一點，拉開間隙方便游客更好地進入到這一區域進行觀賞，避免由于人為的不小心會對茶樹踐踏，造成破壞。觀光區，游客們可以在這一區域內品茶和觀看茶藝表演，放松心情。采摘區，游客可以在專業采茶人士的幫助和指導下，自行動手采摘茶葉，然后購買帶走，讓游客收獲到一份采摘的快樂滿足感。

3生態茶園景觀設計環境品質的具體分析

在生態茶園景觀設計中，對于環境品質的要求，具體應從以下三個方面展開，第一，對空氣的高質量要求。這一點至關重要，在茶樹種植區域，要求必須要具有良好的空氣環境。因為空氣中常常會含有二氧化碳以及二氧化硫等有毒氣體，如果他們濃度過高的話，就會點對茶樹造成急性傷害。還有就是空氣中如果一旦含有氟化物的話，那么就不僅僅是會對茶樹造成危害，它還可以通過在葉片聚集并含在茶葉的葉片中，當人們喝茶的時候，就會進入到人們的身體內，進而對人體造成一定的損傷。根據對當前我國茶園的環境空氣檢測發現，要想將空氣中的有害物質進行清除，最有效的方法就是將生態理念應用到其中來，提高綠色覆蓋率，在生態茶園中，種植多樣的景觀植被，如營造防護林植被移栽等，都豐富了茶園內的物種，可以起到空氣凈化作用，進而保證茶葉的生產品質。第二，對土壤的高質量要求。任何一種植物如果離開土壤，它們都無法存活。好的土壤質量能夠提高茶葉的品質，讓茶葉的保健功能更好。但是根據當前的情況來看，我國的土壤污染比較嚴重，而造成這種土壤污染的緣由有很多，例如重金屬、污水、固體垃圾等等，都對土壤造成了一定的傷害。茶葉本身就是我國的經濟作物之一，但是其土壤污染情況也不可以避免。隨著科技的發達和進步，大多數的農民選擇使用農藥來消除病蟲害，這種做法雖然起到了一定的效果，但是農藥殘留比較嚴重，這些農藥大多滲入到土地當中去，對土壤的質量造成了一定的損害，也就導致茶葉的產量和質量一年不如一年。而想要進行生態茶園建設，就必須要減少對化肥以及農藥的使用，要多使用天然的養料，以此來提高茶葉的質量。但是目前我國只有極少一部分的生態茶園使用了這種有效的方法，所以目前種植茶葉的土壤問題仍舊比較嚴重。

參考文獻

[1]周婷,邵宛芳,侯艷.淺析茶文化在生態茶園景觀中的表達與營造———以西雙版納大渡崗鄉云寶生態茶園景區設計為例[J].云南農業大學學報(社會科學),2015,02:10-14.

[2]梁遠玲,朱捷.生態觸媒效應下的山地城市河流景觀規劃設計策略構建———以重慶茶園新區苦溪河為例[J].小城鎮建設,2014,01:50-56.

篇2

[關鍵詞]化工園區；循環經濟；建設模式

[中圖分類號]F061.5；F407.7 [文獻標識碼] A

[文章編號] 1673-0461(2009)02-0025-04

基金項目：教育部人文社會科學項目《企業群落推進循環經濟的效果度量及模式研究》(06JA630037)、國家社會科學基金項目《長三角三大城市的化工區開展循環經濟試點問題研究》(06BJY034)、國家社會科學基金重點項目 《建設資源節約型和環境友好型社會的理論與政策研究》(06&ZD024)、2007年《新世紀優秀人才支持計劃》項目資助。

石化工業最顯著的特點之一是對整個產業體系具有強大輻射能力和廣泛產業關聯。一個百萬噸級乙烯項目投產，可帶動下游1000多億元產業投資。因此許多國家都借助于發展石化產業來實現對整個經濟的帶動作用。如中東化工區借助著豐富和廉價的油氣資源正在慢慢崛起；墨西哥沿岸化工區所具有的競爭力已經成為帶動周邊地區快速發展的主要力量；歐洲一體化煉化基地使其競爭特點分外鮮明；亞洲化工區近幾年成為世界化工區中的一支新秀[1]。

石化工業的規模效益十分顯著。據統計[2]，年產100萬噸的乙烯裝置與50萬噸的相比，噸成本可降低約25%；150萬噸的裝置又比100萬噸的可降低噸成本約15%。同時，由于石化產業鏈的各環節對公用工程、環境保護等方面的專業化和規模化要求非常高，因此通過公用工程所提供的裝置實現互連、互通來滿足產業鏈的互供，具有十分顯著的共享資源效應和規模經濟效益。如上海化工區的賽科90萬t/a乙烯項目，由于共享一體化的公用工程，項目總投資比國內同等規模的其他乙烯項目減少投資約30%～50%。這就形成了石化產業十分顯著的集聚式特征。

除此之外，石化工業的環境污染狀況還和規模化、一體化、集聚化程度密切相關。大規模并高度一體化的化工產業集群，能從環境保護、環境預警、環境管理等多方面建立有效的管理制度和高水平的專業化硬件設施，不僅可以獲得巨大的經濟效益，并且改善環境質量和安全狀況還能產生巨大的生態和社會效益。對我國石化行業的“三廢”排放占全部工業行業最大比重的現狀而言，推動石化工業規模化、一體化發展，能夠在很大程度上解決全國的污染問題。化工的“三廢”問題既是發展循環經濟的最大障礙，也是發展循環經濟最大的動力。

可見，集中規模化發展已成為當今世界石化工業發展的主流趨勢，化工區就成為化工產業發展的主要載體。但對我國而言，化工產業的分散運作仍大量存在。即使園區化運作，也存在單體規模和集聚規模都不足以滿足規模經濟要求。即使滿足規模效益要求，也存在產業鏈不完整、一體化程度不高的低集聚效益。即使集聚效益良好，也存在對化學品的環境管理不足。據統計，目前我國已建化工區近600個，在建的還有60多個。因此，借鑒世界上先進化工區的成功經驗，對于提高我國石化工業總體資源效率和環境效益，具有十分重要的意義。

一、化工區的建設模式

由于化工行業的特點是產品鏈長，關聯度高，上道工序的產品常常是下道工序的原料，生產裝置可以通過管道鏈接[3]。化工園區的建設不僅可節省原料運輸費用，而且相互關聯的化工裝置集聚在一起，有利于生產控制、安全操作，有利于“三廢”的集中治理。將對國內外化工園區的發展模式進行歸類，梳理出化工園區推進循環經濟的三種模式。

1. 核心企業模式

化工區中存在一家或幾家大型龍頭企業，許多中小型企業分別以龍頭企業為核心，以其產品為投入而延伸產品鏈，或者利用其副產品為原料進行生產運營，從而形成一種相互關聯的工業共生網絡。這類依托核心企業虹吸效應的擴張模式又可分為：

(1)單核心企業模式。當化工區中只存在單一核心企業時，圍繞該核心企業所建立的工業共生網絡稱為單核心企業模式，如圖1所示。一般情況下，單一核心企業對生產資源的需求量或為吸附企業提供的副產品供應量基本上是豐富而穩定的，主要適用于在原有企業的基礎上，以特色產品為輻射進行擴張而成的園區[4]。我國化工區發展循環經濟走核心企業模式的典型代表是上海焦化有限公司、山東魯北企業集團和齊魯化學工業園區等。

(2)多核心企業模式。當化工區中存在兩家或更多的核心企業時，由此而建立的共生網絡稱為多核心企業模式，如圖2所示。

這種模式的出現大大降低了化工區內因某一環節中斷而導致園區整個網絡全部癱瘓的風險[5]。在很多情況下，各核心企業之間也會通過化工物料或副產品的交換建立簡單的工業共生關系，但它們與其它中小型企業的業務關系廣泛，合作企業非常多，因此核心企業之間并不一定存在非常強的依賴性。我國化工區發展循環經濟走多核心企業模式的典型代表是四川瀘州“西部化工城”，這類園區共分為4個園區，借助豐富的煤、硫鐵礦、天然氣等資源和已具備的化工產業優勢，向煤化工、天然氣化工、精細化工、油脂化工基地等方向發展[6]。

2.復合共生模式

化工區內各個結點企業處于上下游或寄生關系形成網絡組織，結點企業自我結合與調節以維持整個共生組織的運行。參與復合共生網絡的中小型企業，組織結構相對靈活，依靠市場機制自發調節組織關系，實現網絡的運作。根據結點企業彼此不同的共生關系可分為：

(1)串聯共生結構模型。各個結點企業之間是上下游串聯的關系，通過相鄰企業之間的廢棄物或副產品交換形成的共生關系，如圖3所示。

(2)并聯共生結構模型。某幾個結點企業組成的小區域網絡存在著副產品交換的共生關系，而這個小區域網絡與其他結點企業又存在著副產品或廢棄物的交換關系，如圖4所示。

(3)混合共生結構模型。在串聯共生結構模型的基礎上某幾個結點企業又與串聯共生企業形成的網絡存在并聯復合關系。

我國化工區發展循環經濟走復合共生模式的典型代表是天津經濟技術開發區化學工業園區、滄州臨港化學工業園區和浙江衢州沈家生態工業園區等[5]。這類園區一般是以老企業雄厚的產業基礎又在園區內將建或已建大型上游石化生產裝置，同時結合城市發展規劃，將原來分散在城區的化工企業，集中搬遷而建設的化學工業園區。

3. 聯合生產模式

核心企業模式和復合共生模式是化工區內企業形成組織的兩種極端形式，前者過于依賴于某一企業，具有非常強的專一性，而后者過于松散，很難形成主體化工生態產業鏈。在實踐中開始出現由多家大型企業及其吸附企業通過各種業務關系而形成的多級嵌套復雜網絡的聯合生產運行模式，如圖5所示。

大型企業之間通過副產品、信息、資金和人才等資源的交流建立共生關系，形成主體網絡；各自又吸附大量的中小型企業形成子網絡；而圍繞各大型企業的那些中小型企業之間也存在業務關系，所有參與共生的企業通過各級網絡交織在了一起，既有各大型企業之間的平等型復合共生，又有中小型企業的依托型共生，還有各子網絡之間的相互滲透，從而形成一個錯綜復雜的網絡綜合體[4]。

這類化工區一般規模大，以世界級規模的煉油乙烯裝置為龍頭，以產品樹鏈為紐帶進行相互銜接，建設一體化的公用工程，實現水、電、熱和氣的集中供應，采用開放式的管理模式運作。這類一體化發展模式有利于實現資源的優化配置，建立上中下游的產品延伸加工，形成關聯緊密的產業集群。典型的國外代表是美國休斯頓化工區，我國化工區的典型代表是上海化學工業園區和南京化學工業園區等，循環的有機鏈推動能源消耗產業向資源集約、綠色環保目標轉型。

通過以上分析，三種化工區運行模式比較分析如下表1所示：

二、化工區的建設特點

國外在重化工建設中，多數以建設集中化工區作為土地集約化、資源共享、有效安全管理的手段，表現在如下7個方面：

(1)園區建設的大規模化。一體化的建設模式導致園區的規模化。目前世界上的大化工區如荷蘭鹿特丹工業園集聚了幾乎世界所有知名化工公司的石油化工生產裝置；德國路德維希港化工區聚集了200多個廠家，內有350套裝置，全為巴斯夫獨資或控股，產品有8000多種。

(2)化工裝置的優化配置。裝置之間基本是管道連接，相互配套和諧，生產規模匹配，資源配置優化。如美國休斯頓化工區企業共享水、鐵路、高速公路和公用事業設施等；園內生產企業在生產中大量所需的乙烯、丙烯等原料均可通過園區管線互相傳輸，形成園區企業間的產品流。

(3)園區的外部環境優越。園區的外部環境對園區來說特別的重要，尤其是交通運輸的環境和市場的環境，這也是園區選址考慮的重要的因素。國外園區的建設大部分靠近沿江、沿海，或靠近深水碼頭、原料或市場。

(4)園區內的建設一體化。“一體化”的理念，一是項目設計一體化，利用化工產品上下游關聯的特點，形成化工項目鏈；二是公用工程一體化，對園區能源供應進行統一規劃、集中建設，形成一體化的“公用工程島”；三是物流傳輸一體化，通過輸送管網、倉庫、碼頭、鐵路和道路等，形成園區內一體化的物流運輸系統；四是環境保護一體化，園區內設立環保中心，統一處理廢水、廢氣、廢渣；五是園區管理服務一體化，為駐園業主提供一站式辦公，寓管理于服務之中。美國休斯頓、日本鹿兒島、荷蘭鹿特丹等地引入生產裝置互聯、上下游產品互供、管道互通、投資相互滲透，充分體現了一體化的理念[6]。(5)園區之間的資源共享。資源共享是化工區成功運作的最重要的手段，同時也是化工區發展的重要特征了，達到“隔墻供應”。一是保證下游生產企業的原料供應；二是減少運輸費用；三是取消了貯存費用；四是減少了營銷費用。比利時、荷蘭、德國早在1970年就構筑了乙烯跨國共用管道，實現了乙烯原料互供互惠[7]。

(6)強調綠色供應鏈管理。加強供應鏈的管理是園區企業的一項很重要的內容，如實行準時制生產，物料、資金和交易“三流合一”，共享信息，實現裝置原料的零庫存，減少物流成本等。利益相關者共同營造效益環境，規避風險，實現裝置系統最優化。

(7)與研究機構密切合作。縱觀國外科技園區，幾乎無一例外的與大學和科研院所有著千絲萬縷的聯系。大學和科研院所的集聚效應和帶動效應在技術傳播、公司咨詢、服務指導和人才素質提升中起了至關重要的作用。為此，各種科研院所、產業部門、企業應建立相互開放、相互交流、相互滲透的創新網絡，形成互動的發展模式。

三、化工區的建設啟示

化學工業的規模化和一體化所產生的優勢已經成為最為重要的主流趨勢。

(1)重視環境安全與保護。近來國內外發生的石化事故，如吉林的石化總廠爆炸、英國的儲存油庫燃燒，都給我們發展石化園區敲響了警鐘，應該說，“安全與環保”是發展石化園區的生命線，政府和企業應高度重視安全和環保問題，把安全與環保工作放在重要位置，建議各地政府對進入各自石化園區的企業設立準入制度，不歡迎污染大的企業在本地區投資設廠，同時加強對企業的環保方面的監督，對新開工項目嚴把環境評審關，要求每一個化工企業建立比較完善的治污設施和應急處理設施。

(2)招商引資內外資兼顧。大的化工區招商引資的重點一般為大型的跨國公司，但中小化工區招商引資時不要一味的“貪大求洋”，要把更多的注意力集中到內商、內資，特別是民間資本上來。外商主要考慮的因素有：產品在區域市場的容量或潛力大；交通要便利，包括陸路和水運；園區基礎和配套設施完善，包括港口條件、水電氣、環保設施；人文環境好，便于吸納人才；原料和能源供應充分；有競爭力的土地、水、電、汽價格和比較好的優惠政策。

(3)園區建設的科學規劃。園區建設避應免低水平的重復建設，要根據自身的資源條件和市場需求，發展具有自身特色、具有代表性的產品，并以此形成相關的產業鏈，造就自己的發展優勢。新建園區的總體發展必須由有專業資質的規劃設計單位進行規劃，規劃內容應包括園區的產業定位、產業鏈構成，公用工程、港口、道路、物流、通訊、環保等基礎設施以及園區組織和管理機構。園區規劃要強化園區布點和總體規劃的論證，避免資源浪費和無序競爭。

(4)園區應實行準入制度。對進入園區的企業或是項目進行各方面的綜合審查，再決定是否引入園區。世界化工產品有幾十萬種，我國也有三、四萬種，按產品大類劃分有17個行業、20多個門類。產品與產品之間有的互為原料、相互聯系，有的沒有任何聯系。化工區的建設應當是互相關聯企業的集聚，使相關聯企業間交流與合作更加便利，園區在進行產業選擇時應關注國家產業政策和行業發展方向，使引入的產業適合本園區的特色和園情。

(5)園區建設要準確定位。園區定位清晰、特色鮮明，有利于形成核心競爭力，增強對國內外廠商的吸引力。應根據本地區資源、市場和基礎設施條件等特點，建設各具特色的化工區，避免園區間產品和項目的雷同。園區的建設要規模適度。雖然大部分資金是靠招商引資，但“無巢引不來金鳳凰”。園區建設應根據自身的條件和經濟實力，遵循一次規劃、分期開發、滾動發展的原則，既要保證園區發展，又要節約土地資源。

四、結 語

要建立一流的石油化工基地，應該從長遠發展目標和整體利益出發，站在全國經濟發展的高度，以本地區、全國乃至國際市場為基礎，發展循環經濟，努力提高當地石化產業的核心競爭力，追求生態環境和經濟效益的最佳化。石化產業發展循環經濟，關鍵是應考慮做好工業物質和能源的企業內部循環圈、化工區內循環圈和化工區與周邊地區的循環圈等三個循環層次建設。

[參考文獻]

[1]R. Cté. Designing Eco-industrial Parks：a Synthesis of SomeExperiences[J]. Journal of Cleaner Production，1998，(6)：181-188.

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[3]羅 璇，趙 旭. 化工行業循環經濟發展模式初探[J]. 科學技術與工程，2006，(10)：1393-1397.

[4]王兆華， 尹建華.生態工業園中工業共生網絡運作模式研究[J].中國軟科學，2005，(2)：81-86.

[5]馮武軍，毛玉如，陳紅，陳闖. 我國化工園區發展循環經濟的典型模式研究[J].現代化工，2007，(3)：7-10.

[6]David Gibbs. Trust and Networking in Inter-firm Relations：theCase of Eco-industrial Development[J].Local Economy，2003，(3)：222-236.

[7]Chertow Marian R.. The Eco-industrial Park Model Reconsidered[J].Journal of Industrial Ecology，1999(2)：9-10.

The Mode and Revelation of Recycling Economy in Chemical Industry Parks

Xie Jiaping1，Kong Lingcheng2，Ji Wei1

(1. School of International Business Administration， Shanghai University of Finance & Economics. Shanghai 200433， China；2. Business School， Center of Resource， Energy & Circular Economics， University of Sci. & Tech of East China. Shanghai 200237， China)

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關鍵詞：高環環境；無線傳感器網絡；地震預警系統

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A文章編號：16727800（2012）007004402

作者簡介：陳延利(1981-),女,河南汝州人，碩士，大學工學院講師，研究方向為移動通信系統；劉明明（1976-），女，吉林長嶺人，大學工學院助教，研究方向為電氣自動化；姜軍（1980-），男，四川遂寧人，碩士，大學工學院講師，研究方向為信息安全；周豐洲（1988-），男，河南南召人，西南交通大學碩士研究生，研究方向為光纖光柵濾波器。

0引言

2008年10月6日16時30分，拉薩羊易村發生里氏6.6級地震，由于沒有通信設施，政府部門和救援隊無法實時了解災區情況，難以實施高效的救援措施。據評估，災害發生時，無實時監測、預警和應急通信設施是造成損失的重要原因之一。

目前中國移動的通信網絡完全覆蓋該村，不存在信號盲區。受地理環境的影響，該村目前采用衛星與地面移動網融合的方式，在BSC（Base Station Controller）與BTS(Base Transceiver Station)之間采用衛星鏈路，原理如圖1所示。



圖1衛星實現BSC與BTS之間的連接原理圖2無線傳感器網絡組成

結合該村網絡覆蓋特點，可以在該村組建無線傳感器網絡實現地震預警系統，利用衛星進行信息傳輸，節約成本。同時，該村豐富的太陽能資源能夠為傳感器提供電源保障。

大量具有信息采集、信息處理、無線傳輸功能的微型傳感器結點通過自組織形式組成的分布式智能化網絡，即為無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network）。網絡中的結點以協作方式對目標區域進行實時監測，感知并采集所關注的環境信息或其它物理量，經過本地的處理，以多跳路由的方式將數據發送到基站，最終傳送給相關用戶。通過對羊易村地殼活動的信號進行監測，從而起到對當地的預警作用。網絡結構如圖2所示。

1系統總體結構

1.1傳感器結點結構

傳感器網絡擁有大量的傳感器結點，各結點的功能均不相同，本文主要采用振動傳感器對地震信號進行監測。傳感器結點主要負責收集周邊環境振動強度值，并進行分析，當振動信息與地震信息相吻合時發出預警信號。傳感器節點主要由傳感模塊、無線通信模塊、處理器模塊和電源模塊四大模塊構成。

（1）傳感模塊。傳感器模塊主要由振動傳感器和A/D轉換器組成，傳感器負責采集周邊環境的振動信號，A/D轉換器將傳感器采集的模擬信號轉換成數字信號，并發送給處理器模塊。

（2）無線通信模塊。無線通信模塊主要由RF射頻收發器構成，主要用2.4GHz的頻段與其它結點間進行無線通信、交換控制信息與傳輸采集的數據。

（3）處理器模塊。處理器模塊主要由微處理器和存儲器組成，處理并存儲傳感器模塊和無線通信模塊的數據。

（4）電源模塊。電池模塊包含電池和能量轉換器，其它模塊的能量均由電源模塊提供。根據監測區域條件，電源供給可采用各種形式。羊易村地處拉薩當雄縣，海拔4 500m以上，太陽能資源豐富，傳感器外接一個小型太陽能光板，可對電池供電。傳感器結點空間有限，通信距離較短，存儲量較小，電池白天利用太陽能充電，晚上可以繼續使用。

1.2傳感器網絡結構

羊易村有5個小組，5組聚集地分散，小組之間的距離較遠，人口稀少，可采用小規模的傳感器網絡，通過人工手動放置傳感器。為保證各組的監測信息都能及時傳輸，各小組內的監測網絡均有一個網關結點，通過本地的移動網絡發送給遠程中心。

傳感器網絡主要由傳感器結點、匯聚結點和管理結點組成。傳感器結點分布于監測區域內。通過自組織方式形成多個簇，由于簇內各結點電源存儲量有限，簇頭耗電量相對較大，因此簇頭可采用簇內成員輪流的方式產生。簇頭負責收集各結點的監測數據，經過初步處理，通過單跳和多跳混合的方式發送給網關結點，網關結點將監測信息通過衛星鏈路或移動鏈路傳輸給遠程管理結點，完成整個預警功能。

2關鍵技術及解決方案

2.1能耗問題

由于傳感器網絡工作在無人看管的環境,能量主要由電池提供能量,在一定時間內不可能更換電池，因此傳感器結點的能量非常有限。對于一般的傳感器網絡簇內成員，能量消耗主要發生在感知周圍環境信息、處理信息、發送信息等過程。而對于簇頭,除了與簇內成員有同樣的能量消耗外,還要處理成員結點發送的信息,并將此信息發送至網關結點，因而簇頭的能量消耗相對于成員結點要多很多。如何處理能量消耗問題,保障傳感器網絡的正常運行,是傳感器網絡應用上的關鍵問題。

一方面，傳感器網絡分的簇越多,能量消耗越少。文獻中指出,采用單跳和多跳混合的方式,能夠有效降低能耗。另一方面，羊易村太陽能資源豐富,可利用太陽能給傳感器充電。太陽能收集裝置所收集的能量通過傳感器中的電源模塊轉化為電能儲存在傳感器中，傳感器可以定時充電，保障能耗。 

2.2定位問題

預警系統對于事件發生的位置要求很精確,傳感器的定位技術顯得尤為重要。GPS的定位比較精確,但對于多山的羊易村來說可能存在信息盲區，同時傳感器結點安裝GPS的功耗、成本受到限制。因此，在傳感器網絡初始化時，可布置一定比例的信標結點，信標結點可通過GPS或預設的方式實現定位，發送包含位置信息的信標報文并建立參照坐標系。為了使其它結點了解自己的位置信息，其它未知結點通過向信標結點發送信息，再運用數學的方法計算自己的位置信息。

羊易村范圍比較廣，與同村的其它組相距較遠，最遠可達七公里，了解發生事件的位置信息，對于坐落在青藏高原的村落顯得非常重要。通過信標結點和數學方法相結合的定位技術能夠為當地人提供及時而有效的位置信息。

3安全性分析

由調研的資料顯示，羊易村的人口稀少，并處于地殼活躍區域，部署的傳感器網絡基本處于無人看管的狀況，且自然環境惡劣，傳感器的物理安全需要采取相應措施加以保障。因此，可對特殊區域的傳感器進行定期檢查和維修。

由于傳感器受資源限制，使得網絡難以應用非對稱密碼體制；無線多跳的通信方式使得竊聽和信號干擾等攻擊更加容易；客觀存在的俘獲攻擊給網絡帶來內部攻擊的安全隱患。而傳感器網絡中，廣播是應用較多的方式，信息的加解密可采用文獻\[5\]中的加密算法，在信息傳輸的每個環節進行信息的加密和鏈路的保護，并對用戶進行身份驗證。這樣不僅可以檢測接收的信息是否被篡改，還可以在丟失密鑰時通過合法用戶的其它信息進行解密。便于保證信息傳遞的有效性和安全性。

4結語

對于復雜環境下的地震監測而言，無線傳感器網絡是有線網絡等方式的有力補充和應急情況下的重要監測途徑。本文通過對羊易村的調研，結合當地的通信和環境狀況，提供了利用無線傳感器網絡進行地震監測的思路，并對相應的關鍵問題進行了分析，研究表明，該傳感器網絡適用于高原環境的羊易村。

參考文獻：

\[1\]程衛芳.無線傳感器網絡覆蓋控制技術研究\[D\].長沙：國防科學技術大學，2008.

\[2\]楊裕歡，薛國凡.無線傳感器網絡應急通信系統的探析\[J\].中國安防,2003(4).

\[3\]張建明，何熊熊，馮遠靜.一種新的無線傳感器網絡節能路由算法\[J\].儀表儀器學報，2009(6).

篇4

關鍵詞：地源熱泵，樁埋管，埋管換熱器

1前言

隨著經濟的發展和人民生活水平的提高 ,公共建筑和居住建筑的供熱和供冷已成為普遍需求。傳統的空調系統通常需要分別設置冷源 (制冷機 )和熱源 (鍋爐)才能滿足供冷和供熱需求 ,而熱泵既可供熱 ,又能供冷 ,還可供應生活熱水。本文結合工程實例 ,對土壤源熱泵系統的樁管與豎井雙U型管換熱器設計進行探討。

2樁管地源熱泵

2．1 樁管埋管方式

樁埋管是地源熱泵的一種新的埋管方式。它把地下U型管換熱器埋于建筑物混凝土樁基中使其與建筑結構相結合。充分地利用了建筑物的面積。通過樁基與周圍大地形成換熱。從而減少了鉆孔和埋管費用。由于建筑物樁基的自有特點，使U型管與樁、樁與大地接觸緊密，從而減少了接觸熱阻，強化了循環工質與大地土壤的傳熱。

2.2樁埋管換熱器的優點

(1).避免受后期擴建工程施工時對地下換熱器的不利影響，更穩定安全；

(2).換熱管安裝在建筑物樁基內，樁基用混凝土澆實后換熱管與樁基混凝土融為一體，由換熱管與周圍土壤的熱交換變為樁基混凝土澆筑體與土壤熱交換，擴大了換熱管與周圍土壤的熱交換面積（混凝土的換熱性能優于土壤的換熱性能），也增強熱交換效率；

(3).因換熱器插管與建筑樁基同時進行，具有工期優勢；并且施工的先期性也使得換熱器的安裝不需要避讓給排水、電纜等，因此設計更簡單，施工更便利，縮短總工期。

2.3樁埋管操作工藝

2.3.1樁埋管換熱器制作與前期工作

鋼筋籠制作過程中，最關鍵的是保證PE管在籠中的牢固固定，管距底部應留有1-2米的距離。加固管的鋼筋籠結構要足夠堅固，保護換熱單元不受損壞。在澆注混凝土的過程中，很有可能是PE管在垂直方向上發生移動，所以在鋼筋籠的底部，焊接橫向支撐。最好采用整個鋼筋籠整體制作，PE管整體固定。當樁深過大、施工難度加大時，可分段下籠，分步進行鋼筋籠固定。

混凝土澆注要格外謹慎，應使用導管將混凝土引至孔底。在導管的安置與提升過程中，要始終保持軸線順直和居中，這樣有利于灌注過程中導管周邊阻力以及凝土充實樁體時的流動壓力相對均勻，不致掛籠或其它異常故障發生。同時要防止露筋，露筋不但會使鋼筋籠生銹，也將會給整個建筑基礎造成很大隱患，混凝土柱與孔壁接觸不充分，將直接影響換熱器的換熱效果。出于這種情況，灌注前一定要用清水稀釋泥漿, 并掏出部分沉淀的泥石渣, 使鋼筋籠外側的混凝土能正常頂升，有可能的話，應當采用受力面較大的混凝土弧形墊塊裝置，這樣可以有效的防止露筋現象的出現。

2.3.2換熱管的綁扎及安裝

PE換熱管頂端安裝球閥和壓力表，施工過程中PE換熱管需要加壓并將頂部密封保護，以防止混凝土灌漿料進入PE管，也避免在混凝土重力作用下PE管被壓變形。在整個過程中要保證換熱管之間保持合適的間距，并且換熱管與鋼筋籠之間綁扎牢固，以防止運輸過程中或混凝土澆筑過程中換熱管脫落。在PE換熱管的頂端接出口處安裝保護套管并接出鋼筋籠，以防止安裝灌注樁時對換熱管的破壞，同時確保回灌水泥漿料時換熱管接頭不受水泥漿料的污染，這樣才能保證換熱管方便連接到水平集管上。

2.3.3水平管的敷設與安裝

水平管的敷設方式有兩種模式， 第一種方式是將供、回水管與水平干管相連，水平管分別在各自的溝槽中。其優點是水平供、回水管距離相對較遠，沒有熱短路的影響，但其占用地基面積較大，由于地梁的影響往往會加大施工的難度。第二種模式是將供、回水平干管在同一溝槽內，其占用地基面積較少，但容易產生熱短路。 在實際工程中， 建議采用后一種模式，盡量將供、回管分開在溝槽兩邊，并分別用保溫材料進行保溫，將其熱干擾降到最低。

管道在地下連接時，可適當增加接口處槽底寬度，管道槽底寬度不宜小于管外徑D+500，且總寬度不得小于700mm。按照標高開挖，最后形成的溝槽底部要求平整、密實、無尖銳硬物。當槽底為監堅硬石時，應將堅硬土石挖深不小于150mm,挖深部分用細砂或細土回填密實。當槽底土質極差時，可將管溝挖深一些，在挖深的管溝底用碎石填平，然后用水泥砂漿灌填均勻，再鋪上一層細砂進行回填，密實厚度不小于150mm, 使管底具有足夠的支撐力。

結束語

地源熱泵是高科技通向節能環保的橋梁，是一種可以較大規模開發利用可再生能源的良好途徑。利用地源熱泵供暖和供熱，其運行費用可比用天然氣或電節省70%。在全世界都在以燃燒煤、油、氣等礦物質為主獲取能源的今天來研究地源熱泵，對于減少環境污染、節約能源具有重要意義。從國內外發展趨勢看，利用只取熱不取水的土壤換熱器的地源熱泵將會是未來發展方向。完善地下換熱器的傳熱模型，確定最佳地下埋管換熱器的尺寸將是發展地源熱泵工程應用的關鍵內容，因此，加快研究開發適合國內應用地源熱泵系統很重要。

參考文獻

篇5

關鍵詞：景觀環境設計；民族元素；教學

每一塊土地都有其文化氛圍，尤其是作為悠久民族文化熏陶下的內蒙古地區。培養本土景觀環境設計人才的側重點應該是如何讓學生學會搜尋設計元素，尤其是民族地域性的設計元素，能夠追索該基址的文化起源，并結合環境的具體物質形式，得出可行的方案并感受民族文化，以景觀環境設計的方式表達民族精神。作為內蒙古設計人才重要的培養院校，學院在景觀環境設計專業的教學中強調將本土的民族文化融入到教學中，將民族文化作為學生訓練實踐的教學媒介，從而在熟悉的環境中進行“真正的”觀察，將傳統民族文化提煉再創作。

1追索起源

內蒙古地區民族眾多，文明足跡源遠流長，在久遠的歷史長河中創造并形成了包括語言、、自然崇拜、神話傳說、故事、歌謠、舞蹈、節目、服飾、建筑、手工藝、禮儀習俗以及生存理念、生活和生產方式等在內的民族文化。這些內容有的在不同民族是相近或相似的，有些則相去甚遠。即便是同一民族因為部落不同或居住地不同在許多方面也有很大差異，民族文化由此更顯豐富多彩。在實際的教學環境模擬中，追索基址的文化起源比較缺乏操作性的部分。任何文化都是在發展吸收融匯中成長起來，并不存在單獨意義上的獨立文化。追索基址的文化起源也是通過對周邊區域周邊市縣的文化調查而得出的。并不局限于周邊的區域，可以擴展至整個地區。內蒙古地區的地域環境較大，通常會分為東部區、西部區來探討。不論是民族文化起源或是各種民族文化習俗、特征都是有很大區別的。在實際的追索起源過程中可以先從基址到周邊到區域逐漸擴大范圍，從而豐富景觀環境設計的民族元素，創新民族特色。

2搜尋環境

景觀環境設計較規劃設計而言，范圍相對較小，并且更多的是探討鋪裝、景觀墻、樹池、座椅等細小的物質元素。不論是怎樣宏觀的規模，規劃設計都會落實到每一條道路的鋪裝、每一個座椅的形式、每一個路燈的放置等細致的工作。這就是景觀環境設計的存在的真實意義，即讓每一個人在環境中都能切身感受到細微環節。文化特征尤其是民族文化元素如何運用到設計中，是民族區域景觀環境設計中比較重要的環節。因此，搜尋環境的文化特性，準確把握環境中的物質形式，包括：鋪裝、路燈、樹木、建筑、材料、顏色、構件等。這些具體的物質形式能夠在很大程度上表達周圍環境的文化特性。例如蒙古包、木質網圍欄、草原長河、疏林草地、藍天白云、勒勒車、蒙古包格柵等內蒙古少數民族本土元素。當然除了搜尋來自環境的物質形式之外，還需要正確的引導學生觀察搜尋更多方面的形式。內蒙古地區主要的文化形式為蒙元文化，蒙古族文字、蒙古族歷史書籍、考古文獻、長調、呼麥、詩歌、壁畫，甚至是民族器皿、鋪設、蒙古族服飾、婚禮習俗都可以作為設計靈感形式的來源，都應該被觀察重視。

3注重感受

對于民族區域的景觀環境表達，最為理想的的設計就是讓人置于該環境中體會到場所精神，感受到民族精神，并與之交流。例如，內蒙古呼和浩特市的成吉思汗廣場，在廣場的最西端也是廣場序列的開端，矗立著一尊成吉思汗征戰的雕塑，不需要更多的語言表達，就已經將主題、氛圍甚至于精神烘托了出來。在每一個抬頭仰望的人心中升騰起對這位可汗的崇拜之情。情緒的感召力是一種非常特殊的能力，它能夠使置身環境中的人產生共同的情緒感受，從而有共同的精神寄托，這就需要設計人員能夠運用合適的元素表達出來。在實際的教學過程中，教授具體的設計方法、表達方式固然重要，但更重要的是培養學生內心中對于起源環境、熟悉環境、具體環境等真實的民族文化傳承的關懷、關注和思考。為了盡早的使學生養成對民族文化傳承的關注，并有足夠的思考期，應該盡早的將民族文化傳承的課題設定在環境藝術教學過程中。

4結束語

民族元素的應用在實際的教學環節中是較為困難教授的部分，每一個學生的民族情緒不同，感受力也不同，需要教師悉心的觀察和引導。在初期教學中可以適當的選取一些有代表性的物質形式，讓學生提煉可以使用的部分作為元素保留在自己的設計庫中，方便以后在實際案例中運用。同時引導學生感受周邊的民族氛圍，記錄身邊的民族物質形式，追索民族元素的來源，從而提升民族文化元素的運用技巧，提升民族文化感受力，真正設計出可彰顯民族文化精神的作品。

參考文獻：

[1]柏欣.文化認同視域下的當代大學生文化自覺、文化自信培育問題思考[J].工程技術研究,2017(4):231-233.

[2]葛新.中國傳統元素在現代景觀設計中的應用[D].沈陽建筑大學,2014.

[3]孫婧.民族類院校校園景觀空間特色的營造與探究[D].西北農林科技大學,2013.

篇6

關鍵詞：環境設計；色彩；語言

隨著現代色彩學的發展，人們對色彩的認識不斷深入，對色彩功能的了解日益加深，使色彩在環境設計中處于舉足輕重的地位。色彩語言的介入，增加了環境設計藝術的“可閱讀性”，在設計材料、設計空間相對固定的情況下，色彩的不同搭配給設計師提供了更多的創作選擇。

一、環境設計中色彩語言的理性特性研究

對藝術的理解，有理性和感性之分，色彩是構造藝術的重要元素，當然也存在理性的色彩特性和感性的色彩特性。理性的色彩特性主要是以物理學中的“光”為研究對象，首先“光”是有冷暖色調的，在色彩學中，把不同色相的色彩分為熱色、冷色和溫色，從紅紫、紅、橙、黃到黃綠色稱為熱色，以橙色最熱。從青紫、青至青綠色稱冷色，以青色為最冷。紫色是紅與青色混合而成，綠色是黃與青混合而成，因此是溫色。這和人類長期的感覺經驗是一致的，如紅色、黃色，讓人似看到太陽、火、煉鋼爐等，感覺熱；而青色、綠色，讓人似看到江河湖海、綠色的田野、森林，感覺涼爽。其次，“光”的折射、反射、散射都是有距離感的，嚴格來講，色彩可以使人感覺進退、凹凸、遠近的不同，一般暖色系和明度高的色彩具有前進、凸出、接近的效果，而冷色系和明度較低的色彩則具有后退、凹進、遠離的效果。環境設計中常利用色彩的這些特點去改變空間的大小和高低。例如居室空間過高時，可用近感色，減弱空曠感，提高親切感；墻面過大時，宜采用收縮色；柱子過細時，宜用淺色；柱子過粗時，宜用深色，減弱笨粗之感。同時“光”進入人體視網膜，在視覺神經系統中是有重量感和尺度感的，色彩的重量感主要取決于明度和純度，明度和純度高的顯得輕，如桃紅、淺黃色。在環境設計的構圖中常以此達到平衡和穩定的需要，以及表現性格的需要如輕飄、莊重等。色彩對物體大小的作用，包括色相和明度兩個因素。暖色和明度高的色彩具有擴散作用，因此物體顯得大，而冷色和暗色則具有內聚作用，因此物體顯得小。不同的明度和冷暖有時也通過對比作用顯示出來，環境不同家具、物體的大小和整個環境空間的色彩處理有密切的關系，可以利用色彩來改變物體的尺度、體積和空間感，使環境各部分之間關系更為協調。

二、環境設計中色彩語言的感性特性研究

感性的色彩特性主要包括傳統文化因素、心理學感應等對鑒賞者的藝術暗示，比如“中國紅”，中國紅在顏色形容上是絳紅色，也稱大紅色。部分學者認為，因為這種顏色的主要成分是辰砂，而辰砂是主要產自中國的，故將這種成分搭配的紅色系列統稱中國紅，但目前的主流觀點認為，從古至今，中國紅在中華民族發展道路上都是起著文化圖騰和精神皈依的重要作用。追溯到我國顏料用色的起源，最早使用的顏色就是黑白紅三色，而紅色因為顏色亮麗而最早被認為是流行色調之一。中國紅所代表的寓意非常繁雜，總結起來，中國紅意味著平安、喜慶、福祿、康壽、尊貴、和諧、團圓、成功、忠誠、勇敢、興旺、浪漫、性感、熱烈、濃郁、委婉；意味著百事順遂、驅病除災、逢兇化吉、棄惡揚善等等，是不折不扣的具有民族文化色彩的一個色調。同時，人們對不同的色彩表現出不同的好惡，這種心理反應，常常是因人們生活經驗以及由色彩引起的聯想造成的，此外也和人的年齡、性格、素養、民族、習慣分不開。例如看到紅色，聯想到太陽，萬物生命之源，從而感到崇敬、偉大，也可以聯想到血，感到不安、野蠻等等。看到黃綠色，聯想到植物發芽生長，感覺到春天的來臨，于是把它代表青春、活力、希望、發展、和平等等。看到黃色，似陽光普照大地，感到明朗、活躍、興奮。色彩在心理上的物理效應，如冷熱、遠近、輕重、大小等；感情刺激，如興奮、消沉、開朗、抑郁、動亂、鎮靜等；象征意象，如莊嚴、輕快、剛、柔、富麗、簡樸等，被人們象魔法一樣地用來創造心理空間，表現內心情緒，反映思想感情。

三、環境設計中色彩語言的運用方式分析

在環境設計中運用色彩語言應當遵循必要的原則，而且這些原則必須兼顧“科學合理”和“以人為本”兩種設計理念，才能讓作品具備主流的鑒賞價值觀，同時也不乏情感植入。在此，筆者認為滿足上述要求的設計原則有三條，其一是遵循整體統一的藝術設計理念，在環境設計中色彩的和諧性就如同音樂的節奏與和聲。各種色彩相互作用于空間中，和諧與對比是最根本的關系，如何恰如其分的處理這種關系是創造環境空間氣氛的關鍵。色彩的協調意味著色彩三要素――色相、明度和純度之間的靠近，從而產生一種統一感，但要避免過于平淡、沉悶與單調。因此，色彩的和諧應表現為對比中的和諧、對比中的襯托（其中包括冷暖對比、明暗對比、純度對比）。其二是關注人對色彩的感情規律，也就是設計作品時要充分尊重和理解上文中討論的色彩特性，不同群體對色彩的感情寄托是不一樣的，如老年人適合具有穩定感的色系，沉穩的色彩也有利于老年人身心健康；青年人適合對比度較大的色系，讓人感覺到時代的氣息與生活節奏的快捷；兒童適合純度較高的淺藍、淺粉色系；運動員適合淺藍、淺綠等顏色以解除興奮與疲勞等。其三是要滿足環境設計的功能需求和構圖需要，這項原則是基于結果導向的，畢竟所有的設計方案最終都要達到設計的初衷，而且不同環境本身的空間大小、框架結構都不盡相同，任何天馬行空的藝術設想如果不符合環境本身，也就毫無意義。

四、結語

總結來看，色彩是一種情感語言，它所表達的是一種人類內在生命中某些極為復雜的感受。梵高說：“沒有不好的顏色，只有不好的搭配。”而在最能體現人敏感，多情的特性并與人的生活息息相關的環境設計中，色彩幾乎可被稱作是其“靈魂”。

參考文獻：

[1]潘怡. 當代環境設計中色彩運用的新觀念及美學意義[D].中國美術學院，2009.

[2]米琪. 色彩語言在設計教學中的新應用研究[D].東北師范大學，2009.

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關鍵詞：綠色建筑建筑風土美學建筑通風文化生物多樣性環境設計建筑水循環設計建筑節能建筑二氧化碳減量設計綠色營建綠色生活

中圖分類號： TU2 文獻標識碼： A

引言

綠色建筑起源于1970年代初的能源危機，最初以“節能建筑”出發，后來結合“鄉土建筑”、“生態建筑”的環境理念，現在更融合了最新的地球環保評估、生命周期評估LCA（life cycleassessment），而成為一種嶄新的建筑科學體系。因而，“綠色建筑”是更便宜、更自然、更有效益、更無公害的生活智慧，能讓人類享受更久的朝日夕陽，讓子孫的明天更有希望。

然而今天的綠色建筑已不是陶淵明“采菊東籬下，悠然見南山”的浪漫詩歌，而是徹底從地球變暖，臭氧層破壞、熱帶雨林枯竭等地球尺度，來塑造整體建筑文化的環保生活哲學。如今，建筑學不談綠色設計，已不配為現代學問；國家營建政策不落實綠色建筑，已沒有明天。因此綠色建筑工程技術應用迫在眉睫，意義重大。

（一）推行綠色建筑，顧全正確的風土美學修養，成全建筑文化的可持續發展

建筑美學并非什么偉大的工程，只要符合氣候、生態、節能的綠色設計，自然會呈現其風土特色。談論綠色建筑，必須先有正確的建筑風土美學修養，否則支離破碎的解讀綠色建筑技術，只會見樹不見林而無所適從。現代機械設備提供了環境控制的無線科技，但卻使建筑物日漸喪失氣候調節能力，也讓建筑與都市喪失地方風貌。

生物界有許多適應氣候之道，對人類的建筑設計有莫大的啟示。例如，生物學上有一種Bergmann，認為溫血動物為了適應不同的寒暑期后而改變其體型大小。另外也有一種Allen法則，認為在同種的溫血動物之中，寒帶氣候的動物為了減少凍傷的幾率，也常演化出較短小的耳朵、尾巴、角翼、嘴啄等突出部位的品種。事實上，這些抗寒保溫的法則也部分適用于人類的演化，人類的建筑文化也符合Bergmann法則和Allen法則的應用，比如我們可將北方民居視為一種顯示保溫特色的“保溫文化”，而南方民居是以防暑為功能的“遮陽文化”。

依照“建筑氣候風土論”，寒帶的保溫措施在于防止“由內向外的熱損失”，而干熱地區的保溫措施則在于抑制“由外向內的熱取得”，兩者在緩解室內外氣溫差的沖擊的功能上是一致的，因此寒冷氣候及干熱氣候兩者皆是“保溫優先”的地區，由于“保溫文化”的主要功能在于加強墻面的保溫能力，所以寒冷氣候的“保溫文化”就是“墻面文化”，干燥氣候的“保溫文化”是另一種“墻面文化”。

依照“建筑氣候風土論”，“保溫”雖然在寒冷、干熱氣候有良好效益，但在熱濕氣候卻效果不佳，因此熱帶傳統民居都具有大大的屋頂、深深的遮陽，因為熱帶氣候的大屋頂除了遮雨之外，最大的功能在于遮陽，這種“屋頂文化”也是一種“遮陽文化”。在熱濕氣候的現代建筑中，過去防雨功能所需的斜屋頂造型已無存在必要，而屋頂的遮陽功能卻應轉換成遮陽、陽臺的特征才對。深深的遮陽、美麗的陰影，無疑才是真正的熱帶建筑美學。

依照“建筑氣候風土論”，居于“保溫文化”與“遮陽文化”之間的氣候區就是意味著此地氣候不冷不熱、冷房的高溫期不長、采暖的動機也很短的“最小空調耗能區”，也就是“泛亞熱帶”。此區保溫與遮陽措施均只有部分節能效果，必須巧妙的將“保溫”與“遮陽”作最有效、最合理的組合，才能發揮其最大節能功效。所以，“泛亞熱帶”之建筑文化特色，既非單純的“保溫文化”或“遮陽文化”，而是“遮陽保溫并重文化”。

綜上所述，建筑氣候風土美學以“保溫文化”、“遮陽文化”、“遮陽保溫并重文化”為寒冷干燥、熱帶與泛亞熱帶氣候的建筑表現，建筑設計者應引以為建筑風土表現的座右銘。

（二）“建筑通風文化”的施行鞭長駕遠，“生物多樣性環境設計”的應用計深慮遠，“建筑水循環設計”的推廣寓意深遠，“建筑二氧化碳減量設計”的開拓山長水遠，“綠色營建”的防治任重道遠

熱濕氣候是最適用“風力通風設計”的地區，而較涼爽的溫暖氣候是“浮力通風設計”潛力最好的地區，然而空調設備的發明和空調技術的應用使得建筑設計者日漸墮落，喪失了氣候環境的敏感度，忘卻了自然通風采光的設計能力，使建筑日漸巨型化、氣密化、空調化，而浪費大量地球能源。因此唯有善用“風力通風”與“浮力通風”之原理來進行建筑設計才能成就最好的綠色建筑。

“生物多樣性環境設計”并非偉大的“生態創造”理論，亦非強求一個完全符合生態鏈的烏托邦，只是要求減緩強取豪奪生態破壞，并以“生態療養”的態度，來矯正一下人類對自然的“霸權心態”而已。“生物多樣性環境設計”的應用，首先是消除誤解，并清醒的認識到“生物多樣性”的意義所在。“生物多樣性設計”的口號看似遙遠，卻與每一件工程設計實務有關，它是具體營造生態基盤的技術，也是帶領綠色建筑邁入生態設計的跳板。而生物多樣性環境設計之最高原則，在于要求改變人類的霸權心態，不要把自然利用殆盡，不要把其它生物的生存空間趕盡殺絕，假如能留下一點不被管理的綠地與雜亂的樹林，或是減少一些鳥類撞死于建筑物的事件，才是功德一件。

水是人類文明的起源，也是人類生活的基礎。水可載舟亦可覆舟，水可成就文明亦可毀滅文明。綠色建筑講求保水、節水、凈水的生態循環設計是永續用水文明的對策。綠色建筑水循環設計，就是建立居住環境可持續水資源利用的智慧，基地保水設計不但可以達到都是防洪與緩和都市熱島效應的目的，更可擴大土壤微生物的活動潛能，對生態環境有莫大幫助；建立節水型社會的精神，合理利用水資源；進一步認識污水循環利用之意義，“把水還給河川，把養分還給土壤”才是水循環設計的極致。

二氧化碳減量的精神不僅在于減少溫室氣體排放量，也在于減少建材使用量、促進節能、保護地球資源、減少廢棄物。二氧化碳減量的精神，在于避免一些不必要的裝飾、不合理的造型、不必要的建設，亦即在于倡導“環保建筑美學”。

建筑產業是一個高污染的產業，消耗大量的地球能源、水資源、原材料和農地損失的同時，建筑業也造成了大量的空氣污染、溫室氣體、水污染、固體廢棄物、氟氯化合物及人類垃圾。這些污染主要體現有二，一是建筑廢棄物的環境污染，一是室內環境污染；這些污染均來自于建筑與室內裝潢工程的營建污染問題，也是綠色建筑所重視的干凈營建科技的問題。歸根結底，綠色營建則在于評估從建筑結構到室內裝潢、從施工到日后拆除之環境污染量，前者為“事前預防”，后者為“事后控制”，兩者剛好構成完整的建筑物生命周期環境污染防治系統。而若要建立徹底的“綠色營建”體系，必須從“源頭整治”做起，亦即由設計階段的“綠色構造”、營造階段的“綠色施工”到裝潢階段的“綠色室內裝修”，均是建筑環保的重要一環。

（三）建筑節能設計是綠色建筑之母，其最高境界在于師法自然，順應風土

綠色建筑的內容包羅萬象，但其中最重要的主題莫過于建筑節能對策。尤其全球的建筑相關產業，已消耗地球50％以上的能源，任何建筑設計假使不落實節能對策，根本遑論綠色建筑。

建筑節能設計是綠色建筑之母，建筑節能設計的重點應該有輕重緩急之分，也應該有南北氣候之別，長江流域以南的熱濕氣候應以遮陽設計為主，忌諱過分保溫之設計；反之，北方寒冷氣候則應以保溫外墻、雙層中空玻璃、高保溫蓄熱的設計為主。但無論任何氣候下，開窗越大越不利于建筑節能，適中的開口設計乃是全球不變的“普世原則”。

（四）落實綠色建筑之精髓，享受綠色生活之美好

綠色建筑是一種生活智慧，通過充分節約能源、有效利用資源來實現環境保護的根本目的。任何建設都是對地球的損傷，唯有事前消弭無謂之建筑，減少無謂之設施，才是邁向可持續建筑之最高境界。復雜化、巨型化、科技化的建筑系統，是生態高度風險化的象征，反而越簡單、越分散、越人性的建筑創意，才是更生態、更持續的環境設計。當今社會，唯有打破“花錢消災”、“高科技終會拯救人類”的妄想，強調節能、節地、節水、節材的節約型社會，發揮以柔克剛自然設計智慧，才能掌握綠色建筑的真諦，才能創建與自然和諧共生、與環境協調平衡的居住模式，是社會可持續發展而主動變化的積極行為，才能創造人類美好的綠色新生活！

結束語

歸根結底，綠色建筑就是生態、節能、減廢、健康的建筑，只有優先考慮更便宜、更自然、更有效率、更無公害的綠色建筑設計方法，才能拯救地球。這些方法通常只是“簡樸無華的建筑設計、有效率的材料力學、重復使用的家具建材、小巧的遮陽板、韻律變化的陰影、最少管理的自然庭院景觀”而已。

綠色建筑體現了人與自然和諧共處，順應時展的潮流和社會民生的需求，是建筑節能和建筑業可持續發展的迫切需要，不僅涉及老百姓的生活質量，而且是關系國計民生的大事業，全面推廣綠色建筑也成為我國城鄉建設領域推進節能減排的重要戰略措施之一。

綠色建筑的推行，功在當今利在后世，我輩建筑人應認真研習，優先采用。

參考文獻：

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景觀設計存在的問題以及設計要點

關鍵詞：濱水、住宅小區、景觀設計

Abstract: From a waterfront residential community environment landscape design elements on a waterfront residential community environment

The problems and design features of the landscape design

Keywords: waterfront, residential area, the landscape design.

中圖分類號： S611 文獻標識碼：A 文章編號：

住區是現代城市人日常生活居住的地方，由于人們有一半甚至三分之二的時間花費在住區中，因此住區的環境景觀質量將直接影響到人們的心理、生理以及精神生活。優美的居住環境能幫助都市人松弛神經、安撫情緒，而且能從整體上提高城市環境的景觀質量。濱水住區環境景觀設計更應為居民多提供與自然、水體的接觸，創造出人性化的人居環境。

1 現今大型濱水住區設計存在的問題

1.1自然生態環境被破壞

現今，對濱水住區生態化的處理多注重對視覺景觀的美化，如水體的清潔處理沿岸的植樹造林等。這些做法較先前的濱水住區的開發是一種進步，但還只是停留在生態層面上，是一種膚淺的“生態觀”。是不了解城市水域空間自然規律與形成過程的做法。大型濱水住區仍存在占用過長的濱水岸線、水域景觀類型雜亂等問題。

1.2文化、生態系統被破壞

根據文化生態學理論，任何一種文化都與該地區的自然環境聯系緊密。大型濱水住區豐富的自然環境形成了人們豐富的濱水文化生活，但其單一的、模式化的主觀的、非文化的規劃設計必然造成當地居民使用的不便、地方文化特色的喪失和文化、生態系統被破壞。

1.3活力喪失

濱水住區功能是城市濱水區功能類型之一。城市濱水區功能過于單一，容易導致濱水區因活力喪失而帶來諸如交通擁擠、環境惡化、經濟衰退等問題，導致濱水區因應變能力差、適用范圍小而缺乏活力、單調乏味。因此，對大型濱水住區內部功能的安排應當放在整個濱水區的功能規劃中加以考慮，以使每一項內部功能都成為濱水區功能系統中的子系統。

2濱水住區環境景觀設計的幾個要點

2.1整體性

濱水居住區環境景觀設計要有整體設計的理念，首先，要使居住區內的綠化景觀環境與城市整體綠化配套相協調。其次，居住區環境景觀設計要有總體構思和通盤考慮，既要有點線面結合的景觀結構，又要有不斷變化的空間序列。居住區環境景觀的設計需要考慮的因素很多，如：對基地自然狀況的研究利用、對空間關系的綜合處理、與居住區整體風格的融合協調等在整個居住區景觀設計中的過程中要緊緊抓住城市設計要素，處理好規劃布局、交通停車、景觀因素、建筑風格之間的關系。使居住區景觀形成一個具有整體性與連續性的系統。

2.2人性化

以人為本指導思想的確立，是環境設計理念的一次重要轉變。它使住宅小區景觀設計由單純的綠化及設施配置，向營造能夠全面滿足人的各層次需求的生活環境轉變。居住區綠地景觀設計就是要滿足人們日益增長的物質文化生活需要，要讓園林景觀的主體舒適和愜意。

2.3生態化

生態設計思想的融入，使環境設計將城市居住區環境的各構成要素視為一個整體生態系統；使環境設計從單純的物質空間形態設計轉向居住區整體生態環境的設計；使居住區從人工環境走向綠色的自然化環境。住區的環境設計必須以城市生態系統為基礎，注重生態效益，以提高居民的環境質量為目標，從而維護和保持城市的生態平衡。

2.4特色化

住區環境設計可提升整個居住區的品質，營造富于特色的景觀環境，也是居住區規劃的重點。住宅小區設計要造就不同的風格，追求與眾不同的個性從規劃設計到景觀細部處理無一不需要潛心研究、精心設計。我國幅員遼闊，自然區域和文化地域的特征相去甚遠，因此住宅區的景觀設計必須根據不同地域的氣候特點、住宅區內的地形地貌特點、居民生活習慣及對戶外活動的不同要求等作出不同設計。

3我國城市濱水住區典型案例研究

3.1麗江大研古城

云南麗江大研古城是中國古代可持續濱水住區的先驅代表，是一個以水城發展模式建設的城鎮。古時居住在大研城的人們所建設的復雜且設計精巧的供水系統仍然沿用至今。供水系統設計的第一步是從古城北面黑龍潭流出的玉泉水，經城北端盡頭玉龍橋時一分為三股支流：西河、中河和東河。這三股支流在城內又分為若干支渠，形成了一套完整的水網系統，解決了城市用水，改善了城市內的小氣候。第二步，他們創造性地利用了“三口井”在內的一系列的環保用水體系。第一口井是飲用水井，第二口井用來洗滌蔬菜瓜果，第三口井用來洗衣服。這個起源于800年前的設計理念和當今提倡的水資源循環利用的概念有著驚人的相似之處，至今都為世人矚目。

3.2深圳海洋世界

深圳“海洋世界”地塊位于深圳蛇口商業中心區南部濱海地區，整個地塊約40k㎡，全部由填海形成。整個區域水系由兩條同心環形運河以及六條由中心向外呈放射狀的運河構成，全長4km，使得整個區域都成為了“濱水地區”，也把運河融入到了日常生活之中。地區內的公路交通系統采用一個類似于“單元交通系統”的思想。汽車進入該地區先要繞行周邊公路并且要將車停在指定的停車位。這樣，游客和居民如果要選擇在區域內出行的交通工具時，就要開始搭乘公共船、出租船或騎自行車。出于安全應急方面的考慮，設計應急汽車通路作為區域主要交通的補充，應急汽車通路平時作為步行道使用，只有在緊急情況下汽車才可以順利通過。

4結語

總之，我國居住區正在進入大規模建設時期，住區規劃設計方面需要探索的問題還很多。住區景觀環境設計理念所創造出來的景觀模式正在多元化的發展中。優美宜人的住區環境作品不僅能提高居民的生活質量，亦能夠提升城市的區域環境質量。社會經濟的發展將使得人們對住宅的功能需求不斷發生變化，這就促使人們一方面要關注生活、不斷創新，另一方面要積極拓寬住區規劃中城市設計的思路和方法，創造出更富中國特色的人居環境。

參考文獻：［1］韓朝暉．對現代居住區景觀設計的思考［J］．美術大觀，2007（6）：

102－103．

［2］李嘉明，馬德良．關于住宅小區景觀設計的思考［J］．城市，2007

（8）：47－48．

篇9

關鍵詞：建筑設計；生態環境；人性化設計

Abstract: urban environment worsening ecological environment of the architecture design more and more attention by people. Building the ecological environment of the closest to the people life, also shows the "people-oriented" concept of modern construction, in this paper the principle of ecological environment construction design, construction of ecological environment and the natural fusion and new technology, new material in the construction of ecological design from three aspects of application are discussed.

Keywords: architectural design; Ecological environment; Humanized design

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：

建筑生態環境設計，是指在建筑周圍的特定區域內，創造一個具有形態、形式因素構成的與建筑外觀融為一體的，具有一定社會文化內涵及審美價值的景物。建筑生態環境必須具有三個屬性：一是自然屬性，它必須作為一個有光、形、色、體的可感因素，一定的空間形態，較為獨立的并易從區域形態背景中分離出來的客體；二是社會屬性，它必須具有一定的社會文化內涵，有觀賞功能，改善環境及使用功能，可以通過其內涵，引發人的情感、意趣、聯想、移情等心理反映，即所謂景觀效應；三是必須與現有的建筑外觀和城市規劃融為一體，一定的建筑處在一定的生態環境之中，兩者不可能割裂，更不可能對立。

一、建筑生態環境設計原則

建筑生態環境設計首先應尊重當地的傳統文化和鄉土知識，吸取當地人的經驗。景觀設計應根植于所在的地方。由于當地人依賴于其生活環境獲得日常生活和物質資料和精神寄托，他們關于環境的認識和理解是場所經驗的有機衍生和積淀，所以設計應考慮當地人和其文化傳統給予的啟示。

其次，應順應基址的自然條件。場地外的生態要素對基址有直接影響與作用，所以應該設計不能局限在基址的紅線以內；另外任何景觀生態系統都有特定的物質結構與生態特征，呈現空間異質性，在設計時應根據基址特征進行具體的對待；考慮基址的氣候、水文、地形地貌、植被以及野生動物等生態要素的特征，盡量避免對它們產生較大的影響，從而維護場所的健康運行。

第三，應因地制宜，合理利用原有景觀。要避免單純地追求宏大的氣勢和英雄氣概,要因地制宜，將原有景觀要素加以利用。當地植物和建材的使用，是景觀設計生態化的一個重要方面。景觀生態學強調生態斑塊的合理分布，而自然分布狀態的斑塊本來就有一種無序之美，只要我們在設計中能尊重它，加以適當的改造，完全能創造出充滿生態之美的景觀。

第四，人性化設計原則。人性化設計是人類在改造世界過程中一直追求的目標，是設計發展的更高階段，是人們對設計師提出的更高要求，是人類社會進步的必然結果。人性化設計是以人為軸心，注意提升人的價值，尊重人的自然需要和社會需要的動態設計哲學。在以人為中心的問題上，人性化的考慮也是有層次的，以人為中心不是片面的考慮個體的人，而是綜合的考慮群體的人，社會的人，考慮群體的局部與社會的整體結合，社會效益與經濟效益相結合，使社會的發展與更為長遠的人類的生存環境的和諧與統一。因此，人性化設計應該是站在人性的高度上把握設計方向，以綜合協調景觀設計所涉及的深層次問題。

二、建筑生態環境設計與自然的融合

如何借用自然的景觀來加強建筑生態環境設計，營造舒適的生活環境，是很多建筑設計師面對的難題。在西方，考古發現，在羅馬的龐貝古城中，就出現了由立柱支撐，四周回廊環繞，中央設有承接雨水用的水池的天井形式了。而在我國，建筑布局中經常出現的庭院則是引入自然空間的主要方式。庭院不但為建筑提供了采光通風的良好條件，而且使建筑空間充滿了詩情畫意。今天，先進的技術為自然環境與建筑的融合提供了有力的支持，使其呈現出多種多樣的方式。

1、采光天井

采光天井在現代建筑中依然被大量地運用，它在建筑空間中不但起著通風采光的作用，而且成為建筑空間的重要組成部分，增強著建筑空間的表現力。以程泰寧設計的聯合國國際小水電中心為例，該建筑位于杭州西湖風景區玉皇山麓，為體現風景園林建筑特點，體現地方特色，建筑中幾乎所有的房間都圍繞一個半圓型的庭院布置，庭院內是大片的水面，其間點綴以山石樹木，池中紅鱗戲水，池畔回廊環繞。使活動在建筑中的人能時時感到自然的存在。在這一建筑中，庭院成了空間的主角，建筑仿佛成了背景，整個建筑因庭院的存在而體現出江南的意韻。

2、生態中庭

生態中庭這一形式目前正被越來越多地運用于各種類型的建筑之中。建筑的中庭這一概念其實也起源于庭院，據稱，希臘人最早在建筑中利用露天庭院這一概念。后來，羅馬人在這一基礎上加以改進，在天井上加蓋屋頂，形成了有頂蓋的室內空間的雛形——中庭。如今，中庭這一形式有了很大的發展，其跨度之大，高度之高，內部空間之豐富均非昔日可比。陽光，植物，流水等自然要素被引入中庭，引入了建筑內部，內部空間被賦予了外部空間的特征，成為人們喜歡逗留和舉行活動的場所。

3、高層建筑的立體綠化

隨著高層建筑越來越多地進入人們的生活，人們開始嘗試在高層建筑中建造

空中花園，使生活和工作在高層建筑中的人也能夠接觸到自然，因而出現了現代意義上的“空中花園”。屋頂相對于外墻，其受太陽熱輻射影響的面積相對較少。對高層建筑屋頂的處理方法一般是構建一些類似涼棚的通風隔熱構造，以阻擋屋頂接收熱氣，同時形成屋頂花園。而屋頂材料則應選擇低熱容量并且反射性良好的表面材料。

三、新技術及新材料在建筑生態環境設計上的應用

利用太陽能的新技術。窗戶集熱板系統，由玻璃盒子單元集熱板、蓄熱單元、風扇和空氣導管等組合而成，在盒子里，光能通過集熱板轉換成熱能，并利用空氣做熱媒，加熱的空氣利用風扇驅動，從空氣導管中由集熱單元流向建筑內部的蓄熱單元；空氣集熱板系統，是常用的熱空氣供熱系統的補充，效率比高。常用在中庭等大空間:建筑的進風經空氣集熱板加熱后，直接排人中庭，中庭或建筑結構自身蓄積熱量。

新材料的應用。透明熱阻材料是一種透明的絕熱塑料，可將它與外墻復合成透明隔熱墻；隨著現代科技的不斷發展，玻璃材料領域陸續出現了吸熱玻璃、熱反射玻璃、底輻射玻璃、電敏感玻璃、調光玻璃，電磁波屏蔽玻璃等。設計可將它們組合成復合的構造形式，達到生態建筑的保溫和采光要求；在建筑生態環境設計中采用太陽能電池發電為建筑提供能源，既無污染，又無噪音，并由可再生能源提供燃料。

四、結語

隨著人們對居住環境的日益重視，人們對建筑的生態屬性和人文內涵的認識逐漸有了較大的觀念轉變，有些地方將建筑設計中的生態環境品質提到了空前重要的高度。建筑的生態環境設計反映了生態優先原則和可持續發展的時代精神。為此，我們應認真借鑒國內外有益建筑生態環境設計經驗，積極推廣立足于對資源的節約、再利用、循環生產的生態建筑，為我們的子孫后代多留一片純凈的藍天綠水。

參考文獻：

[1]俞孔堅，李迪華，吉慶萍.景觀與城市的生態設計.概念與原理[J].中國園林，2001(6):3-10

篇10

【關鍵詞】 Secondlife；探究式學習；學習環境；Sloodle；Moodle

【中圖分類號】 G40-034 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1009―458x（2012）02―0077―04

一、引言

新課程改革提倡自主學習，倡導學習者主動參與，并把指導學習者進行探究式學習作為改革的重點之一。但是目前網絡環境中的探究式學習還存在一些不足：基于平面的、靠圖文傳播知識的方式無法創造形象逼真的學習情境，學習者很難通過情境體驗來開展探究式學習活動；已有的虛擬學習環境不能進行學習過程的管理和跟蹤以及對學習內容的聚合。本研究從以上問題出發，整合Secondlife和Mloodle的優勢創建探究式學習環境，一方面利用Secondlife的建模工具和林登腳本語言創建形象逼真的學習情境，另一方面運用Mloodle平臺對整個探究式學習過程進行管理和支持。本研究所創建的學習環境具有情境性強、交互性強、能夠提供開放的學習空間，培養學習者的創造性等特點。

二、基于Secondlife的探究式

學習環境設計

本研究的學習環境設計主要從學習環境的硬件要素和軟件要素來分析。硬件要素主要包括虛擬空間環境、資源環境、支持工具，軟件要素主要包括學習組織環境、學習活動。本文以學習環境的這五個要素為基礎，以學習活動的設計為中心，結合Secondlife的具體特點，設計了基于Secondlife的探究式學習環境模型，如圖1所示。這五個環境要素之間緊密聯系，虛擬空間環境是整個環境的基礎，支撐著其它所有的環境要素，學習資源和支持工具互相協同，在組織環境的輔助管理作用下來支持整個學習活動的進行，學習活動是整個學習環境的核心。

1.虛擬空間環境設計

虛擬空間環境是整個學習環境的基礎，所有學習活動都要在物理環境中進行。用戶可以利用Secondlife提供的3D建模工具來建構學習環境的物體，同時可以給相關物體賦予Linden腳本語言實現所需的動作和功能。本研究以“探索海洋世界”為探索主題設計的空間物理環境如下表1。

2. 資源環境設計

基于Secondlife的探究式學習環境中的資源環境不僅包括Secondlife內部已有的三維立體模型資源，還需要外部網頁資源以及Moodle平臺的資源鏈接。本研究中資源設計的手段是采用Secondlife與Moodle相結合的方法。用Moodle承載資源，建立起Moodle與Secondlife的通信，并在Secondlife三維瀏覽器中呈現資源。在“探索海洋世界”的活動中，不僅提供了Secondlife中已有的虛擬海洋館，還提供了包括虛擬圖書、視頻、網址等信息的虛擬圖書館，使學生既能在虛擬世界進行探索，又能點擊鏈接進入網站和現實生活進行知識的探究[1]，資源環境設計模型如圖2。

3. 支持工具設計

支持工具是指支持學習者學習的所有物體的總和。本研究的支持工具主要包括搜索工具、交流工具、認知工具、問題表征工具、評價反思工具等。這些工具由Secondlife本身提供的工具以及Mloodle平臺的工具組成，如下表2。

4. 組織環境設計

基于Secondlife的探究式學習環境的組織環境設計主要包括學習共同體設計和組織策略設計。學習共同體指一個由學習者及其助學者（包括教師、專家、輔導者等）共同構成的團體，他們彼此之間經常在學習過程中進行溝通交流，分享各種學習資源，共同完成一定的學習任務，因而在成員之間形成相互影響、相互促進的人際聯系。學習共同體的構建主要包括建立成員間關系，確立共同體成員的目標、規則和學習文化等。 組織策略主要包括分組策略、角色分配策略、任務分配策略、制定活動規則的策略等。組織環境中小組成員的角色關系、行為、任務的劃分、學習共同體的認知和交互活動都是在組織策略方法的指導下開展的。

5. 學習活動設計

學習活動是整個學習環境的核心，本研究主題“探索海洋世界”的學習活動流程設計如下圖3。

（1）確定探究主題及目標

學習活動開始前，教師首先要根據學習者的特征和學習目標的要求來確定探究活動的主題及階段目標。教師在設置主題問題時要注意選擇非良構的問題情境和具有趣味性的問題，以便激發起學習者的探究欲。本研究所選擇的探究主題為“探索海洋世界”[2],具體目標設置如下：

① 讓學習者通過探究了解海洋生物的種類；

② 讓學習者通過體驗掌握海洋生物的體貌特征、生活習性、生理功能和海洋生物的食物鏈；

③ 通過本次學習活動使學習者了解海洋生物物種的豐富性，學會珍惜海洋生物，懂得保護海洋環境的重要性。

（2）設計探究任務

教師要把每一個教學目標都以子任務的形式設計出來，學習者通過完成具體的任務來達到探究目標。任務的難度要在學習者的“最近發展區”內，清楚地描述學習者即將進行的活動以及要達到的效果。

（3）創設探究情境

基于Secondlife的探究式學習活動中，教師利用Seconlife提供的3D建模工具和林登腳本語言來創建如上表1所列的活動場所。其次還要利用多媒體手段來引導學習者進入預設的學習情境。比如本研究案例中按照如下方式導入學習問題情境：教師在虛擬報告廳放映一段海洋污染的報道，然后說：“海洋是地球生物的起源，現在海洋環境的污染已經嚴重影響了海洋生物的生存，為了保護海洋生物，我們要向相關部門提交一份海洋生物現狀的報告。大家將會被分成幾個小組進行專題探究，兩周后我們將分享各小組的研究成果，提交我們的探究報告。”

（4）體驗探究情境

探究式學習活動的中心環節就是通過體驗、探究虛擬學習環境來完成探究任務，解決實際問題。學習者在具體的情境中通過實地考察、親身體驗、查閱資料、人物訪談、虛擬實驗、專題研討等形式來搜集與任務相關的資料，獲取可信的數據，為形成探究成果做準備。本研究以“探索海洋世界”海洋魚類探究組的具體探究過程示例介紹體驗探究活動的過程，如表3。

（5）成果展示

在這個階段，各小組成員把自己在探究情境中獲取的各種信息以圖像、視頻、模型等形式在虛擬報告廳中和大家展示交流，分享經驗，互相評價。在虛擬探究環境中，學習者、師生之間可以利用各種交流工具進行評價交流。

（6）總結評價

小組之間交流之后形成初步的結論，教師和同伴還要針對小組結論和學習過程進行評價，并形成最終的結論。探究式學習活動的評價方式是多樣化的，可以利用環境中的評價反思工具獲取學習者的學習記錄，對學習者進行過程性評價；也可以針對學習者的作品進行總結性評價，同時鼓勵自我評價、同伴互評、教師評價等多角度評價方式，使整個評價更科學。

評價完成之后，教師還要總結整個探究活動的結論，也是整個活動的反思，在啟發學習者深入思考的同時還要鼓勵學習者開始新的探究活動。“探索海洋世界”的結論設計就是在虛擬報告廳匯報小組的研究成果。

三、基于Secondlife的探究式

學習環境的技術實現

1. Secondlife內部虛擬環境的實現

Secondlife內部虛擬環境指的是在Secondlife的三維虛擬空間中利用建模工具和林登腳本語言，配套使用外部三維建模軟件如blender、3dmax以及圖形處理軟件Photoshop等制作出來的虛擬世界，是各種虛擬物體（又稱PRIM,用戶用于創造物體的基本單位）的有序組合。[3]本文以Secondlife的虛擬圖書館為原型，構建表1所列舉的虛擬空間環境的各個場所。

2. Sloodle平臺的功能實現

（1）Sloodle平臺的功能結構

Secondlife虛擬學習環境可以提供一種沉浸式的學習環境，而Mloodle系統在此基礎上又實現了對學習過程的全程跟蹤和管理，本研究將兩者有機地鏈接起來，發揮各自的優勢來支持整個學習活動。Sloodle平臺的功能模塊如圖4所示。

（2）Secondlife與Moodle的鏈接

Secondlife與Moodle的鏈接有以下兩種方式：

① 修改Moodle平臺的數據庫及代碼使其與Secondlife鏈接。這種方法要用到應用編程接口和html、林登腳本語言，通過XML-RPC遠程調用方法向兩個平臺互傳參數；Secondlife內置的林登腳本語言提供了許多方法可以使Secondlife中物體與外部網絡服務器通信，比如通過Object向互聯網上的郵箱發送郵件，也可以通過XML-RPC和HTTP請求向網站服務器發送數據。這也是Secondlife內部資源擴展的常用方法。

② 直接將Moodle平臺中的學習內容放入Secondlife中。這種方法只需Secondlife本身提供的林登腳本語言就能實現。通過這種方式，系統是以網頁鏈接的形式打開資源。實際上只是網頁界面的拷屏。[4]方式一在構建虛擬學習環境方面具有很大的優勢，但是技術要求也高一些。

（3）Sloodle的系統結構

Sloodle系統結構采用數據層、邏輯層和表現層的三層結構。用戶的賬號、密碼、作業文件、交互記錄、聊天記錄等在數據層，所有數據存儲在數據庫中。系統的交互功能、實驗操作、技能訓練等在邏輯層實現。邏輯層包括了Moodle邏輯層和Secondlife邏輯層，Moodle邏輯層的實現方式是通過存儲在服務器上的PHP腳本與數據庫進行聯系，Secondlife邏輯層的實現方式是采用林登腳本語言，使用允許用戶在客戶端創建對象的方法，通過網絡、電子郵件或XML的過程調用（XML―RPC）或HTTP請求等方法實現與外部服務器進行數據的聯系。表現層則通過HTML格式和三維交互對象來實現。用戶可以通過網頁瀏覽器進入Moodle系統，使用HTTPS方式連接服務器。服務器端的腳本檢查用戶是否具有權限進入或回復。原則上，當用戶使用Secondlife客戶端交互的同時，交互記錄也保存到Moodle的數據庫之 中[5]。Sloodle和Secondlife通訊的體系結構如圖5所示。

四、結論

本研究利用Secondlife的情境性、開放性、交互性特點，結合Mloodle對學習活動的管理和學習過程記錄的功能構建了基于Secondlife的探究式學習環境。該環境既能為學習者提供逼真的探究情境，同時能夠對學習者的活動過程進行跟蹤和管理，為學習者提供豐富的資源環境和交互環境，能夠有效地支持探究式學習活動的開展。

參考文獻

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[3] 謝濤，劉革平. Secondlife中基于問題的情境式學習環境建構[J]. 現代教育技術，2010，（3）：108.

[4] 羅均，劉革平，謝濤. 基于Secondlife的虛擬圖書館學習環境設計與實現[J]. 中國遠程教育，2011，（1）：81-82.

[5] 張國民. 基于Sloodle平臺的分布式虛擬學習系統的教育應用初 探[J]. 現代教育技術，2010，（6）：79.

收稿日期： 2011－10－30

作者簡介：陳穎博，碩士研究生，西南大學計算機與信息科學學院（400715）