计算机体系结构 - 作业1
问题
结合自己印象深刻的某个建筑，分析归纳建筑的特点以及进行体系结构设计的原则。
印象深刻的某个建筑？
中南大学新校区信息楼。
加训累了经常在信息楼到处乱晃找偏僻没人的地方睡一觉，把信息楼从上到下从里到外完完整整逛了好多遍了。
竣工于 2019 年的中南大学新校区信息楼，对比通常的大学教学科研建筑有非常巨大的革新，充分体现出了作为一座现代化的大学教学科研建筑体系结构的设计理念。
建筑特点
一 中庭、天井设计
一进入信息楼便是贯通大楼的巨大的中庭设计，上方覆盖着大面积的透明天窗；西侧另有一露天的天井设计，天井内部有精心设计的绿色景观。
中庭、天井最直观的好处是能够引入大量的自然光。充足的自然光不仅能降低人工照明的能源消耗，还可以营造更明亮、舒适的室内环境；还提供了更好的空气循环和自然通风条件，形成自然通风的渠道，有效调节建筑内部的空气质量，降低空调系统的负担，对提高建筑的能效和居住舒适性非常有利，并且显著地减少了建筑物的能源消耗，提高建筑的整体可持续性，符合现代绿色建筑标准。
从人的主观感受角度来看，贯通大楼的中庭给人一种宽敞、开放的感觉。这种视觉冲击不仅提升了建筑的美观性，还能够缓解狭小空间可能带来的压抑感，使人感到放松和舒适。虽然中庭是开放空间，但它在将信息楼不同楼层和区域相互分隔的同时，又保持了视觉上的开放性，将这些区域整合在一起，能够在功能上区分区域，又不会显得割裂和封闭。
除此之外信息楼的中庭还经常用来举办某些开放性的活动，比如毕业典礼、讲座之类，还有智能车的参赛选手在中庭搭建场地进行设备测试。因为其空间开阔，可以灵活地满足不同活动需求，具有良好的可扩展性，适应各种用途和功能。
相比于每层全都是封闭独立的房间的传统的教学楼（比如本部的很多楼），信息楼的大中庭和天井设计既具备了现代科技感，考虑到了人的主观感受，又结合了功能性和环保节能理念，非常符合现代高等教育与科研设施的需求，提升了建筑的档次，与计算机院、自动化院的形象非常契合。
二 一致性和标准化
虽然信息楼的房间众多，但是除去因特殊用途特殊设计的房间（如报告厅、五楼会议室）之外，各个房间的设计是非常标准化的。每个房间均具有统一的设计风格，统一的基础设施配置，使得用户的体验与操作流程也具有一致性，确保用户在不同区域中使用系统时不需要重新适应，减少用户学习成本，提高使用便捷性。
同时一致性与标准化的设计使得各个房间的兼容性强，方便了各个实验室与行政机构的调整，可以非常快速地进行搬迁与重建，从而降低了维护的成本。
三 高内聚低耦合
信息楼内有着非常完备的各种功能区域，包括教学机房、各个实验室、公共会议室、小型和大型报告厅、以及若干嵌入式的自习区域。
各功能区域各自拥有明确的功能，彼此之间分工明确。比如，实验室集中用于科研，教室则专注于教学活动。这种内部紧密相关的设计可以提高每个区域的使用效率，使其更好地完成特定任务，体现了高内聚的特点，保证了每个区域的独立性和功能专注性，减少了功能上的冲突和混杂。
并且各功能区域间相互独立，彼此间互不干扰，保持独立性和灵活性，增强了系统的可扩展性和维护性。如，科研实验室、教学区和行政办公区可以各自独立运作，即使某一个功能区域出现问题（如实验室维修），也不会对其他区域（如教学区或办公区）的日常运作造成重大影响。不仅减少了功能区域之间的相互依赖，还使得每个区域在需求变化时可以灵活调整而不影响整体。
四 安全方面
信息楼中设有多个上下楼梯，并均配备了防火门，可以在发生灾害时提供多条可同步疏散的通道，提供了冗余，减少了拥挤，缩短逃生距离，提高了安全性。
在必要的连接区域安装了防火隔离门，能够在火灾发生时自动关闭，阻止火势和烟雾扩散到其他区域，从而为人员疏散争取更多时间。
此外，除了主门和若干侧门可供疏散逃生，信息大楼外还有独立连接地下一层机房和车库的楼梯，可以非常快速地直通地下机房。发生灾害时可为救援提供便捷通道，以便及时返回机房抢救设备或进行关键性操作；使得火灾中的烟雾和火势不易通过该楼梯蔓延至大楼的其他部分，有助于保护机房和其他设备区域；为整个信息大楼的疏散和救援系统提供了冗余设计。
体系结构设计的原则
由上可以总结出若干建筑体系结构设计的原则：
- 清晰的分层结构
- 高内聚低耦合
- 形式服从功能，注重用户体验
- 可扩展性与灵活性
- 安全性与可靠性
- 绿色与可持续性设计
- 性能优化
- 可维护性
- 一致性和标准化
- 经济性与成本控制
