綠色建筑整合設(shè)計(jì)理論及其應(yīng)用研究

孫境澤

摘 要：文章選擇綠色建筑整合設(shè)計(jì)過(guò)程為研究對(duì)象，通過(guò)分析舉例，總結(jié)出綠色建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容和特點(diǎn)，并闡述整合設(shè)計(jì)過(guò)程在綠色建筑設(shè)計(jì)中的整合設(shè)計(jì)策略，為中國(guó)綠色建筑設(shè)計(jì)人士提供參考。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；整合設(shè)計(jì)過(guò)程；優(yōu)勢(shì)

在各種人類(lèi)活動(dòng)中，建筑物使用、建造和維護(hù)所消耗的能源在社會(huì)總能耗中占重要比重。而中國(guó)的形勢(shì)更為嚴(yán)峻，當(dāng)前，我國(guó)的建筑工業(yè)仍然以粗放型增長(zhǎng)模式為主，因此迫切需要發(fā)展低能耗、低污染的綠色建筑。

1 整合設(shè)計(jì)的概念

Integral Design國(guó)際設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)的創(chuàng)立人和常任董事、德國(guó)斯圖加特國(guó)立視覺(jué)藝術(shù)大學(xué)George Teodorescu教授創(chuàng)立了整合設(shè)計(jì)Integral Design理論。根據(jù)他給出的定義，整合設(shè)計(jì)是：根據(jù)產(chǎn)品問(wèn)題的認(rèn)識(shí)分析判斷，針對(duì)人類(lèi)生活質(zhì)量和社會(huì)責(zé)任，就市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)性與獨(dú)特創(chuàng)新，對(duì)產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行獨(dú)特新穎的實(shí)際解決方法。整合設(shè)計(jì)的英文是Integral Design，所以，在我國(guó)設(shè)計(jì)界，“整合設(shè)計(jì)”又稱為“整體設(shè)計(jì)”。

2 綠色建筑整合設(shè)計(jì)現(xiàn)階段存在的問(wèn)題

就目前來(lái)看，綠色建筑在中國(guó)的推廣并不如人意，真正意義上的綠色建筑數(shù)目少，而且整體技術(shù)水平不高，而原因是多方面的。首先，是人們對(duì)綠色建筑的接受程度和認(rèn)識(shí)不夠。其次，是建筑行業(yè)投資方與運(yùn)營(yíng)商、使用者關(guān)系的割裂。投資方在建筑建成以后，便抽離出項(xiàng)目，不負(fù)責(zé)建筑使用和維護(hù)中產(chǎn)生的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。第三，實(shí)現(xiàn)綠色建筑的技術(shù)手段仍不夠成熟，科技創(chuàng)新能力不夠，各專業(yè)技術(shù)缺乏有效的整合，僅僅在一個(gè)建筑中堆積使用。如此一來(lái)，綠色建筑的整體性不能保證，同時(shí)整體性能也受到了限制，沒(méi)有預(yù)期的良好效果。此外，當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)過(guò)程的研究明顯滯后于對(duì)各種具體技術(shù)的研究，忽視了設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)實(shí)現(xiàn)綠色建筑的重要性，拖累了綠色建筑設(shè)計(jì)的實(shí)施與發(fā)展，從而錯(cuò)失了許多實(shí)踐的機(jī)會(huì)。

3 綠色建筑整合設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

3.1 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程的整合策略

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)流程是一種基于開(kāi)發(fā)程序、接近線性的工作模式，各工程師介入設(shè)計(jì)時(shí)間固定，缺乏專業(yè)交流平臺(tái)。建筑設(shè)計(jì)過(guò)程是一種相對(duì)封閉的過(guò)程，以建筑專業(yè)為主線，其他設(shè)備、結(jié)構(gòu)等專業(yè)以輔助的角色參與工作流程。

這種線性流程容易降低建筑師對(duì)技術(shù)的敏感度，技術(shù)思考滯后于建筑設(shè)計(jì)決策，容易產(chǎn)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題但時(shí)間延遲導(dǎo)致返工的現(xiàn)象；同時(shí)，這種技術(shù)滯后的操作常常錯(cuò)失了在規(guī)劃建筑宏觀尺度上的技術(shù)決策時(shí)機(jī)，降低了實(shí)現(xiàn)建筑系統(tǒng)高效低耗運(yùn)行目標(biāo)的可能性。

在整合設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要確定一種以建筑師主導(dǎo)技術(shù)決策，各專業(yè)工程師全程參與建筑設(shè)計(jì)過(guò)程的專業(yè)會(huì)商式設(shè)計(jì)模式，這種工作模式類(lèi)似于外科醫(yī)生手術(shù)工作模式（見(jiàn)下圖）。93年，加拿大實(shí)施了推進(jìn)生態(tài)建筑技術(shù)應(yīng)用的Cole 2000計(jì)劃，要求建筑項(xiàng)目相關(guān)人員包括結(jié)構(gòu)工程師、建筑師、設(shè)備工程師與承包商、物業(yè)管理人員等全程參與設(shè)計(jì)過(guò)程，加強(qiáng)專業(yè)間的橫向合作與交流，為可持續(xù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供組織保證。

結(jié)構(gòu)專業(yè)結(jié)構(gòu)專業(yè)

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業(yè)主-建筑專業(yè)-方案設(shè)計(jì)-初步設(shè)計(jì)-施工圖設(shè)計(jì)-專業(yè)會(huì)簽-設(shè)計(jì)成果

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設(shè)備專業(yè)設(shè)備專業(yè)

在實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：整合設(shè)計(jì)是考慮經(jīng)濟(jì)因素以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)設(shè)計(jì)目標(biāo)的有效設(shè)計(jì)途徑，在滿足加拿大國(guó)家能源規(guī)范前提下，綠色建筑的生命周期成本降低了四分之一。

生態(tài)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程的整合策略確定共同設(shè)計(jì)目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)專業(yè)間的整體協(xié)調(diào)工作，明確各專業(yè)的性能目標(biāo)和實(shí)施策略，使各專業(yè)技術(shù)決策視野超越獨(dú)立學(xué)科的范圍，形成技術(shù)集成系統(tǒng)的概念。在這種整體性的設(shè)計(jì)組織方式中，建筑師對(duì)設(shè)計(jì)全過(guò)程具有完整的控制決策權(quán)力，能夠提高設(shè)計(jì)效率，有效地提高專業(yè)協(xié)調(diào)程度，能在前期設(shè)計(jì)階段確定整體技術(shù)策略，達(dá)到提高建筑整體性能，降低建筑造價(jià)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3.2 生態(tài)建筑技術(shù)系統(tǒng)的整合設(shè)計(jì)策略

工業(yè)社會(huì)的社會(huì)分工與細(xì)化，使建筑整合設(shè)計(jì)逐步實(shí)現(xiàn)了以部品體系為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。貝奇曼將整個(gè)建筑系統(tǒng)劃分為五個(gè)基本系統(tǒng)，即場(chǎng)地系統(tǒng)、室內(nèi)系統(tǒng)、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、設(shè)備系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

技術(shù)系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是建筑師必須善于理解各項(xiàng)技術(shù)系統(tǒng)的性能、運(yùn)行模式、經(jīng)濟(jì)因素等多方面的系統(tǒng)特征，從而保證整合建筑系統(tǒng)中每個(gè)子系統(tǒng)能夠各盡所長(zhǎng)；第二，五個(gè)主要建筑系統(tǒng)間，各子系統(tǒng)之間和不同子系統(tǒng)之間，存在多種可能的整合模式；子系統(tǒng)間的關(guān)系以及系統(tǒng)整體運(yùn)作模式，相對(duì)其他任何一項(xiàng)具體技術(shù)，都更為重要。在復(fù)雜系統(tǒng)的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中，需要建筑師的設(shè)計(jì)思維方式，而在生態(tài)技術(shù)模式選擇的組合過(guò)程中，則更著重推理分析的邏輯判斷方式。

首先，建筑師必須滿足生態(tài)建筑技術(shù)模式間功能協(xié)調(diào)的基本要求，也就是說(shuō)，達(dá)到整合設(shè)計(jì)的性能目標(biāo)。性能整合包括獨(dú)立技術(shù)模式的功能復(fù)合和功能疊加。技術(shù)模式的功能復(fù)合舉例：Building Inter-grated Photovoltaic（BIPV）太陽(yáng)能建筑一體化光電板可以將幕墻、屋頂?shù)冉ㄖ鈬o(hù)結(jié)構(gòu)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合成一個(gè)獨(dú)立的部品系統(tǒng)，這種設(shè)計(jì)趨勢(shì)使技術(shù)系統(tǒng)不再是視覺(jué)上、性能上附加到建筑上的構(gòu)件，而是增強(qiáng)了建筑的整體性，并且降低了建筑造價(jià)。

技術(shù)模式間的功能疊加是指把單項(xiàng)技術(shù)整合為一個(gè)技術(shù)有機(jī)體，使之協(xié)同工作，確保建筑系統(tǒng)的整體高效運(yùn)行；它的基本內(nèi)容是設(shè)備系統(tǒng)（主動(dòng)式技術(shù)模式）和自然系統(tǒng)（被動(dòng)式技術(shù)模式）之間的合作機(jī)制。

第二，建筑技術(shù)模式硬件間必須達(dá)到空間整合的基本要求，實(shí)際上，這是建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)問(wèn)題。日趨復(fù)雜的技術(shù)設(shè)備構(gòu)件系統(tǒng)在同一建筑空間內(nèi)以特定方式互相聯(lián)系，各種構(gòu)件之間需做到和諧共存，包括設(shè)備構(gòu)件的物理整合，設(shè)備空間的建筑整合等內(nèi)容。

第三，對(duì)建筑師而言，一個(gè)很重要的整合設(shè)計(jì)目標(biāo)便是技術(shù)系統(tǒng)的視覺(jué)整合。生態(tài)建筑復(fù)雜設(shè)備系統(tǒng)的技術(shù)要求，建筑所有可見(jiàn)的構(gòu)件構(gòu)成建筑的整體形象和建筑師的美學(xué)訴求，需有一種理性的整合策略。路易斯·康的理查德醫(yī)學(xué)院等建筑為此提供了一種后現(xiàn)代主義的解決思路，設(shè)備系統(tǒng)上升為建筑形態(tài)構(gòu)成的顯性因素。

生態(tài)建筑的整合設(shè)計(jì)策略放棄建筑構(gòu)件系統(tǒng)彼此獨(dú)立、各司其職的機(jī)械運(yùn)行模式，而是從系統(tǒng)整體角度出發(fā)，分析各技術(shù)系統(tǒng)間的協(xié)作關(guān)系，從空間、性能和視覺(jué)三方面研究技術(shù)子系統(tǒng)間的協(xié)作問(wèn)題，形成建筑系統(tǒng)整體高效協(xié)同運(yùn)行的技術(shù)模式。

4 結(jié)語(yǔ)

整合設(shè)計(jì)方法適應(yīng)了作為復(fù)雜系統(tǒng)的生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)要求和建筑特點(diǎn)，符合感性和理性相結(jié)合的建筑設(shè)計(jì)加成思維模式的要求，有利于促進(jìn)當(dāng)前生態(tài)建筑設(shè)計(jì)向科學(xué)化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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