淺談綠色建筑的設(shè)計過程

高塔娜

(西南交通大學(xué)建筑學(xué)院，四川成都 610031)

綠色建筑體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的建筑觀念，貫穿于基地環(huán)境、內(nèi)部空間、構(gòu)件細(xì)節(jié)以及使用管理等各個方面，設(shè)計要求及技術(shù)手段均更加先進(jìn)，是適應(yīng)社會新需求的必然選擇。與傳統(tǒng)建筑設(shè)計相比較更加復(fù)雜，而合理安排設(shè)計過程、構(gòu)建宏觀的設(shè)計體系是推進(jìn)綠色目標(biāo)得以實現(xiàn)的重要保障。

1 綠色建筑及其設(shè)計

1.1 綠色建筑的概念

“綠色”強調(diào)建筑與自然的和諧相處，使投入使用后的建筑能夠盡可能的節(jié)約土地、水及生態(tài)資源及能源，減少污染、保護(hù)環(huán)境，使人們有更加舒適的使用空間。耐久、環(huán)保、健康、低能耗是其主要特征，并且引導(dǎo)一種綠色文明的生活方式，需要以科技引導(dǎo)推進(jìn)。

1.2 綠色建筑設(shè)計特點

綠色建筑是為環(huán)境而設(shè)計，在保證建筑應(yīng)有的基本使用性能之余優(yōu)先考慮環(huán)境屬性，具有高度的綜合性、系統(tǒng)性、創(chuàng)新性。由此可知綠色建筑設(shè)計的兩個基本特點：一是講求建筑物的環(huán)保性能，從根本上防止污染、節(jié)約資源和能源；二是需要統(tǒng)籌的時間跨度大，涵蓋開發(fā)策劃、方案形成、施工建造、使用管理到廢棄、再利用的整個過程。

1.3 綠色建筑設(shè)計原則

綠色建筑強調(diào)節(jié)能減排、循環(huán)利用，根據(jù)不同的目標(biāo)細(xì)化出具體的要求，如詳細(xì)的節(jié)能指標(biāo)、科學(xué)的提高居住舒適度等等，但在設(shè)計過程中都應(yīng)遵循“能、節(jié)、新、度”的四字基本原則[1]。“能”指綠色建筑設(shè)計應(yīng)滿足基本的使用性能，甚至要求提供比傳統(tǒng)建筑更高的舒適度。“節(jié)”即是節(jié)約原則，盡管各國對綠色建筑的定義有多種不同表述，但是節(jié)約資源、能源、費用是首要的共識。“新”包含創(chuàng)新理念和科技成果兩個部分，以創(chuàng)新思維方法運用新技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，如新型保溫、節(jié)能材料等。最后，在整個設(shè)計過程中始終要堅持適度原則，根據(jù)實際情況，確定合理的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，減少不必要的設(shè)計壓力及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。只有遵循以上原則，合理協(xié)調(diào)設(shè)計中各種關(guān)系，才能實現(xiàn)最終的設(shè)計目標(biāo)。

2 綠色建筑設(shè)計過程

2.1 引入集成設(shè)計的必要性

設(shè)計是多方面的追求，它是文化、技術(shù)、形式和內(nèi)容的綜合表現(xiàn)，強調(diào)設(shè)計的任一方面都會對所追求的目標(biāo)和建筑的表達(dá)產(chǎn)生影響。綠色建筑具有高度的綜合性和關(guān)聯(lián)性，必須以全面系統(tǒng)的思想統(tǒng)籌整個設(shè)計過程。因此需要在滿足國家相關(guān)法規(guī)和現(xiàn)實可行性分析的前提下，按照具體的要求進(jìn)行空間形態(tài)、使用功能、材料構(gòu)造、施工建設(shè)、運行維護(hù)等在內(nèi)的一體化集成設(shè)計。事實證明，集成設(shè)計是行之有效的綠色建筑設(shè)計模式。

2.2 集成設(shè)計的概念

集成設(shè)計以不同學(xué)科專家的協(xié)同合作為主要特征，要求委托單位與各專業(yè)人員進(jìn)行全面詳盡的連貫溝通，以整個團(tuán)隊的協(xié)作尋求解決現(xiàn)實問題的有效途徑，嚴(yán)格把握產(chǎn)品生成、使用等具體細(xì)節(jié)。由于綠色建筑設(shè)計關(guān)聯(lián)度廣、復(fù)雜性高，建筑師知識、技術(shù)亦有限，決定了集成設(shè)計的方式能夠在其中發(fā)揮最大的效用。整個設(shè)計團(tuán)隊由建筑、環(huán)境、能源、結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)等專業(yè)人員組成，介入后根據(jù)各自知識對設(shè)計目標(biāo)進(jìn)行調(diào)查與分析，促進(jìn)對設(shè)計過程的檢驗和思考。

綠色建筑的集成設(shè)計體現(xiàn)了不同知識系統(tǒng)和技術(shù)系統(tǒng)的交互作用，步驟經(jīng)由團(tuán)隊組建、信息綜合、優(yōu)化設(shè)計、建設(shè)施工至運行維護(hù)，是綠色建筑設(shè)計中行之有效的途徑。

2.3 綠色集成設(shè)計的程序

2.3.1 前期設(shè)計基礎(chǔ)

首先應(yīng)當(dāng)聚集完整的設(shè)計隊伍，形成設(shè)計基礎(chǔ)，除了相關(guān)學(xué)科的顧問和傳統(tǒng)的設(shè)計團(tuán)隊，還應(yīng)包括建設(shè)管理人員和業(yè)主等，配備先進(jìn)的能源模擬工具，確保能對整個設(shè)計過程進(jìn)行全方位的把握和測評。同時通過會議等方式對團(tuán)隊進(jìn)行必要的教育和溝通，對“綠色”的設(shè)計目標(biāo)有充分了解，以便達(dá)成環(huán)保共識、提高設(shè)計效率。

其次，進(jìn)行設(shè)計定位，確定設(shè)計構(gòu)架，保障設(shè)計理念能夠貫穿始終。在綠色、環(huán)保、可持續(xù)的基礎(chǔ)上細(xì)化出具體的目標(biāo)，如以光照、通風(fēng)、保溫等，制定具體的策略。這個過程有賴于對場地基礎(chǔ)資料的系統(tǒng)分析，涵蓋地形、氣候、地質(zhì)、生態(tài)等方面，并對場地現(xiàn)有的社會網(wǎng)絡(luò)以及擬進(jìn)行的開發(fā)影響進(jìn)行分析，由此對建筑性能產(chǎn)生初步的期望，從而確定具體“綠色”指標(biāo)并進(jìn)行相關(guān)的模擬分析。

2.3.2 優(yōu)化設(shè)計及擴(kuò)初設(shè)計

優(yōu)化設(shè)計是質(zhì)詢各個設(shè)計目標(biāo)后用最小的資源花費取得最大經(jīng)濟(jì)效益的過程，起到承上啟下的銜接作用。要求各專業(yè)人員協(xié)同合作，研究滿足LEED綠色建筑評級系統(tǒng)要求的可能性及提高靈活性、適應(yīng)性的設(shè)計可能，最大限度發(fā)揮綠色化和人性化的建筑潛能，發(fā)展形成初步的設(shè)計方案。質(zhì)詢的過程包含建筑方位、結(jié)構(gòu)、屋頂形式、圍護(hù)結(jié)構(gòu)及機械系統(tǒng)等。

擴(kuò)初設(shè)計指對相關(guān)綠色設(shè)計策略的選擇，將具有針對性的設(shè)計策略分為圍護(hù)結(jié)構(gòu)、采光、供熱、制冷、能源生產(chǎn)、水和廢水6個方面，每個方面都提供多種行之有效的策略為設(shè)計者選擇。一種策略并不能成就綠色建筑，只有多種策略配合使用才能達(dá)到最終的設(shè)計目的。例如采用生態(tài)覆土的建筑形式可以加強對氣候的控制，同時利用穿堂風(fēng)、熱壓通風(fēng)、綠色屋頂、頂棚采光等相關(guān)策略強化設(shè)計意圖，更能豐富建筑外觀，滿足功能和美學(xué)的多重要求。設(shè)計手段的選擇、檢驗循環(huán)往復(fù)，最終產(chǎn)生完善的設(shè)計方案。

2.3.3 施工建設(shè)、運行及維護(hù)

在團(tuán)隊組建之初，就要求施工工程的承包人參與整個設(shè)計過程，以便于熟悉方案設(shè)計的意圖，盡早對基于施工階段的限制條件采取相應(yīng)的設(shè)計變更，保證施工執(zhí)行的環(huán)節(jié)能夠充分實現(xiàn)綠色建筑的具體要求。有數(shù)據(jù)表明，建筑物按照最初設(shè)計運行平均可節(jié)能20%。但是由于管理人員操作不當(dāng)或設(shè)備本身的原因等等，往往達(dá)不到最初的節(jié)能目標(biāo)。因此有必要使業(yè)主、維護(hù)人員了解綠色設(shè)計目標(biāo)及相關(guān)要求，以發(fā)揮應(yīng)有的節(jié)能效用。另外根據(jù)最初做出的LEED評級標(biāo)準(zhǔn)承諾來申請評級，并收集經(jīng)驗教訓(xùn)。

3 結(jié)束語

綠色建筑設(shè)計的過程具有多元性、動態(tài)性及復(fù)雜性，需要在全面綜合的統(tǒng)籌指導(dǎo)下確立科學(xué)合理的設(shè)計目標(biāo)，并且對具體細(xì)節(jié)進(jìn)行適宜的選擇、調(diào)整及綜合控制。在設(shè)計之初植入可持續(xù)發(fā)展的綠色理念，建立全新的協(xié)同設(shè)計體系，從而提高建筑設(shè)計的適用性，促進(jìn)建筑與環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

[1] 宗敏.綠色建筑設(shè)計原理[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010:14

[2] 劉加平,董靚,孫世鈞.綠色建筑概論[M].中國建筑工業(yè)出版社,2010

[3] 林憲德.綠色建筑:生態(tài)·節(jié)能·減廢·健康[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2007

[4] 艾利森·夸克,沃爾特·格龍扎克.綠色工作室設(shè)計手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2010

[5] 桑德拉·門德勒,威廉·奧德爾.HOK可持續(xù)設(shè)計指南[M].中國水利水電出版社,2006