基于资源循环代谢的城市基础设施和空间形态耦合生成与优化设计研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51608307
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0801.建筑学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Currently, the rapid urbanization in China is causing the revulsion of urban morphology and leading to the ecology crisis and thus preventing its own sustainable development. As the ecosystem, the ecological logic of “urban metabolism — urban infrastructure — urban morphology” in the urban living environment determines the ecological properties of Urban Ecosystem. Accordingly, basing on the relevance between urban metabolism and urban morphology, the research is to establish a framework of the coupled generation and optimized design between urban infrastructure and urban spatial morphology based on resource cycle metabolism. Firstly, “Urban Habitat Ecological Unit” is defined according to the resource cycle metabolism, urban infrastructure and urban morphology components in Urban Ecosystem, and the experimental sample models are constructed through the investigation of ecological city examples. Secondly, basing on the balance mode of resource cycle metabolism, the analysis of urban metabolism is used to analyze the metabolic network and entity spatial properties in the sample model, and then the parametric graphic module and the metabolic balance metering table are created. Thirdly, on the basis of the metabolic balance metering table, Genetic Algorithm is used to develop a coupling algorithm between urban infrastructure graphic module and spatial form graphic module which compose the gene pool, and then the coupling calculation experiment conducted to generate the optimal coupling model. Finally, the optimized design strategies for urban morphology will be proposed according to the optimal coupling model. In summary, the research aims to explore an ecological urban design mode which is in the line with the ecology logic through integrating the environmental engineering, urban design and architecture disciplines theories in order to provide a theoretical and practical guidance for ecological urban design.
当今我国高速城市化进程引发城市形态剧变并导致其生态危机从而阻碍其可持续发展。作为生态系统的城市人居环境,其“城市代谢——基础设施——城市形态”的生态逻辑决定其生态属性。因此,本研究基于城市代谢和城市形态关联而研究基于资源循环代谢的城市基础设施和空间形态耦合生成与优化设计:首先,以循环代谢、基础设施和空间形态为组件建构“城市人居生态单元”并通过生态城市调查取样而建立各组件实验样本;其次,基于资源循环代谢平衡模型,运用“流”和“量”分析研究实验样本代谢的网络和实体空间属性并建立其参数化图示模块和平衡配量表;再次,基于平衡配量表,采用遗传算法建立以基础设施与空间形态图示模块为基因库的耦合算法,经耦合测算实验生成耦合模型;最后,依据最优耦合模型提出城市形态优化设计策略。综上所述,本研究通过整合环境工程、建筑学和城市设计理论探求一种合乎生态逻辑的生态城市设计模式而为生态城市建设提供理论和实践指导。

结项摘要

研究通过对城市代谢和城市形态的理论解读而建立城市代谢与城市形态的关联研究框架;以此为基础,从城市生态学的视角出发重塑由“资源循环代谢——生态技术设施——物质空间形态”构成的城市生态系统,进而通过各子系统一体化整合而提出“城市人居生态单元”的概念、内涵、要素、层级和结构。同时,研究采用物质流分析方法探求资源代谢过程与城市功能空间之间的互动关系及其图示表达,以人均资源消费结构以及人均各类用地和建筑面积配额为标准,以能值为统一量纲核算代谢效率、输入最小化指数和自给自足指数等指标,分别从城市、片区、社区和街区尺度进行以资源循环代谢为目标的物质空间形态的平衡配量研究,并借助于构建的生态技术设施工具集探求物质空间形态与市政基础设施相耦合的生态化模式,依托拟定实验场地的示范设计和验证,从而提出生态城市规划设计的策略与方法,从而为我国的生态城市建设提供科学借鉴价值与意义。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(6)
专利数量(0)
城市代谢导向下的荷兰可持续城市规划与设计理念探析
  • DOI:
    10.19830/j.upi.2018.534
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    国际城市规划
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高晓明;王志鹏;赵继龙;毛晓天;刘长安
  • 通讯作者:
    刘长安
城市旧建筑屋顶的重生——荷兰海牙德施尔德鱼菜共生农场
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中外建筑
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵雅宁;宋开鹏;刘长安
  • 通讯作者:
    刘长安
荷兰工业城市滨水空间转型再生——鹿特丹南部岬角港区更新经验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    国际城市规划
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周忠凯;王露;赵继龙
  • 通讯作者:
    赵继龙
桑基图的可视化图式在建成环境领域的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    山东建筑大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周忠凯;赵继龙;林佳潞;刘长安
  • 通讯作者:
    刘长安
田园综合体模式下的乡村建筑更新与重构——以沂南县朱家林田园综合体为例
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    小城镇建设
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵鹏飞;王甜;李蔚萌
  • 通讯作者:
    李蔚萌

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其他文献

基于2.33 μm可调谐激光的石英音叉增强型光声光谱测量CO研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2015-05
  • 期刊:
    激光与光电子学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王贵师;汪磊;谈图;高晓明
  • 通讯作者:
    高晓明
基于光声光谱技术的大气气溶胶吸收系数测量
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    红外与激光工程
  • 影响因子:
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  • 作者:
    陈卫东;朱文越;黄印博;高晓明
  • 通讯作者:
    高晓明
高温高压下基于TDLAS的二氧化碳浓度测量方法研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    光谱学与光谱分析
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蔡廷栋;高光珍;王敏锐;王贵师;高晓明
  • 通讯作者:
    高晓明
煤基活性焦的制备及其对含酚废水的吸附性能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    离子吸附与交换
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    翟祥;高晓明;付峰;郭延红
  • 通讯作者:
    郭延红
湿度对MoS_2_Au_SiCH复合润滑体系摩擦行为的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    MoS2薄膜; SiCH; 湿度; 固液复合; 摩擦
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张灿;胡明;剡珍;伏彦龙;姜栋;王德生;王琴琴;高晓明;翁立军
  • 通讯作者:
    翁立军

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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