建設(shè)工程中的可持續(xù)設(shè)計

李公正 元云麗

建設(shè)工程中的可持續(xù)設(shè)計

李公正 元云麗

通過介紹建設(shè)工程可持續(xù)設(shè)計提出的背景,敘述了建設(shè)工程可持續(xù)設(shè)計的概念、內(nèi)涵及特性,并給出了其設(shè)計原則和設(shè)計重點,旨在說明可持續(xù)設(shè)計的必要性及發(fā)展趨勢。

建設(shè)工程,可持續(xù)設(shè)計,環(huán)境效益

1 建設(shè)工程可持續(xù)設(shè)計提出的背景

當(dāng)今中國正以一種前所未有的速度推動著世界經(jīng)濟的發(fā)展,并取得了巨大的成就,但與此同時,我們也不難發(fā)現(xiàn),人類賴以生存的環(huán)境卻在一天天地惡化,自然有限的資源在一天天減少,我們的綠地和森林被一棟棟高樓所占據(jù)。不過,人們逐漸意識到,高強度消耗自然資源的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式和過度消費已經(jīng)使人類付出了沉重的代價。在環(huán)境問題、能源問題日益突顯的今天,可持續(xù)發(fā)展的思想被人們普遍重視。

所謂可持續(xù)發(fā)展即充分利用現(xiàn)代科技,大力開發(fā)綠色資源,發(fā)展清潔生產(chǎn),不斷改善和優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,促使人與自然的和諧發(fā)展,人口、資源和環(huán)境相互協(xié)調(diào),相互促進。

可持續(xù)發(fā)展設(shè)計實際上就是將可持續(xù)發(fā)展的思想納入到設(shè)計領(lǐng)域。例如在建筑的可持續(xù)發(fā)展設(shè)計中,就要求設(shè)計師能夠預(yù)測設(shè)計的性能、比較不同的方案、預(yù)期對環(huán)境的影響、模擬實施過程等等。這些都必須在設(shè)計的開發(fā)階段實現(xiàn),才能有效的避免對環(huán)境和資源的破壞與浪費[1]。

2 建設(shè)工程可持續(xù)設(shè)計的概念和內(nèi)容

建設(shè)工程的可持續(xù)設(shè)計(Sustainable Design or Green Design)是指在可持續(xù)發(fā)展思想的指導(dǎo)下,通過科學(xué)合理的設(shè)計,最大限度地減少不可再生資源的消耗和避免環(huán)境污染,最大程度地利用清潔能源,并提高建筑物的能源利用效率,同時保證使用者的健康和舒適[2]。

為了達到建設(shè)工程可持續(xù)設(shè)計的目的,可持續(xù)設(shè)計的內(nèi)涵應(yīng)包括以下四個方面：

1)基于建筑節(jié)能思想的設(shè)計,涉及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計、供熱系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計、熱量回收設(shè)計等。

2)基于可再生能源綜合利用的設(shè)計,涉及太陽能的綜合利用、地?zé)豳Y源的綜合利用以及風(fēng)能的綜合利用設(shè)計等。

3)基于建筑生態(tài)環(huán)境綠化思想的設(shè)計,涉及外圍護結(jié)構(gòu)綠化設(shè)計、室內(nèi)綠化設(shè)計和室外綠化設(shè)計等。

4)基于資源集約化利用思想的設(shè)計,涉及在建設(shè)工程的設(shè)計中最大程度地節(jié)約土地資源,實現(xiàn)土地資源的集約化利用;通過有效的節(jié)水設(shè)備和節(jié)水系統(tǒng)的設(shè)計最大程度地節(jié)約水資源,并實現(xiàn)水資源的合理循環(huán)應(yīng)用;在設(shè)計中盡可能選用可再生的建筑材料等。

3 建設(shè)工程可持續(xù)設(shè)計的必要性

可持續(xù)發(fā)展是實現(xiàn)人與自然和諧相處的唯一途徑。目前人類豐富的物質(zhì)生活和經(jīng)濟水平很大程度上是建立在資源迅速耗竭和環(huán)境惡化的基礎(chǔ)之上。而建筑行業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展的第一動力,想要我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,這一動力不能停,那么在發(fā)展過程之中對資源和環(huán)境的影響顯而易見,為了改變這一現(xiàn)狀,不得不從建設(shè)工程可持續(xù)設(shè)計系統(tǒng)著手。建設(shè)工程可持續(xù)設(shè)計可分為 6個子系統(tǒng),包括：可持續(xù)的建設(shè)場地選擇與規(guī)劃設(shè)計、能源及資源的有效利用設(shè)計、降低環(huán)境載荷的設(shè)計、提高室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的設(shè)計、建筑系統(tǒng)可控性設(shè)計及長效性設(shè)計等。

研究表明,合理的設(shè)計手段可以減少對環(huán)境的影響。在設(shè)計階段把建筑與環(huán)境作為整體系統(tǒng)并注重各子系統(tǒng)的相互關(guān)聯(lián)可以比一般建筑節(jié)能 50%～70%。其目的在于從整體上,即從建筑的各個環(huán)節(jié)減少對環(huán)境及其使用者的負(fù)面影響,其重點在于整體的節(jié)能無害。整體節(jié)能無害包含在建筑壽命周期的各個階段的節(jié)能無害,即從土地開發(fā)、建筑布局、建材選擇、建筑施工、建筑使用及維護,甚至于到建筑拆除總體的考量[3]。

元素化合物在高中化學(xué)中占據(jù)了較大比例，也是許多學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，這一部分內(nèi)容涉及的知識點相對復(fù)雜且多，理解起來具有難度。除此以外，這部分內(nèi)容與實際生活存在一定聯(lián)系，通過生活化學(xué)習(xí)方法便可落實這一內(nèi)容。為了提高學(xué)習(xí)效果，在上課前學(xué)生應(yīng)提前做好準(zhǔn)備，對相關(guān)資料進行查閱，做好預(yù)習(xí)工作，并將相關(guān)章節(jié)中的難點標(biāo)記出來，如若還有不理解的地方可以與其他同學(xué)進行討論。在課堂上學(xué)生應(yīng)認(rèn)真聽課，對于教師講述的知識加深印象，對于不懂的地方可以舉手提問或留在課后與教師商討。在學(xué)習(xí)過程中教師應(yīng)適當(dāng)進行引導(dǎo)，科學(xué)導(dǎo)入各個知識點，使化學(xué)知識的應(yīng)用更加靈活。

4 建設(shè)工程可持續(xù)設(shè)計的特性

4.1 社會性

可持續(xù)發(fā)展設(shè)計必須立足于現(xiàn)代人的生活水平、審美要求和道德、倫理價值觀。據(jù)調(diào)查顯示,目前,建設(shè)工程可持續(xù)設(shè)計面臨的最大問題是觀念問題。比如設(shè)計院要有超前的可持續(xù)設(shè)計意識,為工程的可持續(xù)發(fā)展做好準(zhǔn)備。另外,現(xiàn)代人的心理需求也是不可忽視的。由于現(xiàn)代生活和工作的節(jié)奏快,壓力大,人們對建筑的舒適和健康的關(guān)注,在很多時候遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于產(chǎn)生這種舒適度所消耗的能源和資源,這就要求我們在提倡可持續(xù)設(shè)計的時候,不能片面地強調(diào)可持續(xù)設(shè)計對資源和能源的節(jié)約、對生活的約束,否則不僅會增加可持續(xù)設(shè)計在社會中的推廣難度,甚至?xí)a(chǎn)生誤會和抵觸。

4.2 技術(shù)性

發(fā)展可持續(xù)設(shè)計必須立足于現(xiàn)有的資源狀況和現(xiàn)代的技術(shù)體系,用現(xiàn)代的技術(shù)來解決現(xiàn)代人面臨的問題,滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需要。而可持續(xù)設(shè)計本身也代表了一系列新技術(shù)和新材料的應(yīng)用;代表了設(shè)計師更新的設(shè)計方法,比如全壽命周期的設(shè)計、整體設(shè)計、環(huán)境設(shè)計等;代表了各個專業(yè)之間融合和交叉的一種新趨勢。在建筑領(lǐng)域內(nèi)環(huán)保問題的解決,是基于新能源,或可再生能源應(yīng)用技術(shù)的成熟和發(fā)展,基于設(shè)計師、工程師設(shè)計理念和工具的更新,同時也基于新技術(shù)對傳統(tǒng)設(shè)備的升級改造。

4.3 經(jīng)濟性

毋庸置疑,可持續(xù)設(shè)計的環(huán)境效益和社會效益是有利于社會可持續(xù)發(fā)展的,但由于其初始投資往往較高,所以通常不被投資商所看好。這就使得,若期望企業(yè)自愿投資建設(shè)生態(tài)建筑,那就必須從全壽命周期的角度出發(fā),綜合的考慮可持續(xù)建筑的價值——既要充分考慮在使用過程中運行費用的降低,又要對人體健康、社會可持續(xù)發(fā)展的影響做出全面、客觀評估。

5 建筑工程可持續(xù)設(shè)計的原則和設(shè)計重點

5.1 設(shè)計原則

1)以人為本的設(shè)計理念;

2)注重與自然環(huán)境之間的結(jié)合與協(xié)作;

3)重視對設(shè)計地段的地域性理解,延續(xù)地方場所的文化脈絡(luò);

4)增強適用技術(shù)的公眾意識,結(jié)合建筑的功能要求采用簡單合適的技術(shù);

6)針對當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件采用被動能源策略,盡量應(yīng)用再生能源;

7)提高建筑空間使用的靈活性以減少建筑體量,將建設(shè)所需的資源降至最少;

8)減少建造過程中對環(huán)境的損害,避免破壞環(huán)境,杜絕資源和建材的浪費。

5.2 設(shè)計重點

從當(dāng)代可持續(xù)建筑設(shè)計的實例中可以看出,設(shè)計者大多抓住了以下 4個重點：

1)重點部位。在綜合平衡室內(nèi)設(shè)計目標(biāo)和室外環(huán)境要求中,分割內(nèi)外空間的建筑外圍護結(jié)構(gòu)(外墻、外窗、屋頂?shù)?無疑成為問題的關(guān)鍵。在當(dāng)今成功的建筑實例中,建筑外圍護結(jié)構(gòu)始終是設(shè)計與研究的重點部位。2)重點目標(biāo)。由于人類發(fā)展與環(huán)境的主要矛盾是能源短缺和環(huán)境污染,因此高效利用潔凈能源和減少環(huán)境污染必然成為設(shè)計的重點。3)重點方式。以設(shè)計(被動)方式為主,機械(主動)方式為輔,是目前實現(xiàn)高效利用潔凈能源同時減少污染和浪費的重點。4)重點內(nèi)容。太陽能等潔凈能源在采暖、制冷、通風(fēng)、采光 4個方面的應(yīng)用是目前此類建筑設(shè)計的重點內(nèi)容[3]。

6 建設(shè)工程可持續(xù)設(shè)計的發(fā)展趨勢與前景展望

先進工程可持續(xù)技術(shù)和新型材料的不斷創(chuàng)新發(fā)展,多元化大型工程的不斷出現(xiàn),建設(shè)項目規(guī)模的擴大,以人為本、節(jié)能減排、保護環(huán)境、生態(tài)文明等先進思想的沖擊,都對建筑工程的可持續(xù)發(fā)展設(shè)計提出了更高的要求。特別是要求具有專業(yè)化、智能化和現(xiàn)代化水平的設(shè)計機構(gòu)來承擔(dān),以確保工程的可持續(xù)。這對建設(shè)工程設(shè)計既是挑戰(zhàn),更是機遇。

可持續(xù)時代所呈現(xiàn)的建筑設(shè)計風(fēng)格,可能會和以往的設(shè)計風(fēng)格截然不同。隨著建筑設(shè)計技術(shù)的變革和施工方法的改變,一種新的、“綠色”的設(shè)計體系將脫穎而出。在德國、丹麥和荷蘭,采用這種新的設(shè)計方法的建筑隨處可見?；谌饺缴鸬目沙掷m(xù)設(shè)計原則,在我國也將催生出視覺豐富、結(jié)構(gòu)各異的“綠色低碳”工程。另外在當(dāng)前信息化、網(wǎng)絡(luò)化以及電子商務(wù)為一體的時代,人們對建筑物的高效化和多功能的要求也隨之提高,因而智能建筑也是建設(shè)工程領(lǐng)域的一個發(fā)展趨勢。

可持續(xù)建筑的發(fā)展不僅為人們提供安全、舒適、節(jié)能、高效的工作和生活空間,還能運用現(xiàn)代高新技術(shù),把有限的資金和有限的建筑空間進行綜合的開發(fā)利用。所以可以說未來的幾年將是設(shè)計師們面臨巨大挑戰(zhàn)的時期,致力于怎樣把可持續(xù)設(shè)計這個起點固化為連貫、理性的優(yōu)雅建筑,并把對“新時尚”的判斷建立在健康的環(huán)境因素之上?？沙掷m(xù)建筑設(shè)計已經(jīng)運用于電子、能源、材料等諸多的行業(yè),可持續(xù)建筑已經(jīng)成為低碳經(jīng)濟的領(lǐng)跑者。人類社會正處于從工業(yè)文明向生態(tài)文明過渡的階段,我們還不能準(zhǔn)確地預(yù)測可持續(xù)建筑在低碳產(chǎn)業(yè)中的潛在商機,但是我們相信低碳產(chǎn)業(yè)的機會中有一部分是留給那些對生態(tài)建設(shè)有責(zé)任感和有敏銳洞察力的人。隨著建設(shè)工程可持續(xù)設(shè)計的推進,可以預(yù)料到下個世紀(jì),建筑將被看作一種資源,而不是一種商品。

7 結(jié)語

可持續(xù)發(fā)展設(shè)計,根本在發(fā)展性,在于創(chuàng)造;核心在可持續(xù)性,在于和諧;連起來,就是創(chuàng)造性的和諧?？沙掷m(xù)設(shè)計思想已經(jīng)滲透到世界的各個領(lǐng)域,尤其在工程建設(shè)領(lǐng)域,不僅造福于子孫后代,而且給開發(fā)商帶來了潛在的利益。同其他領(lǐng)域一樣,建設(shè)工程領(lǐng)域是一個偉大的系統(tǒng)工程,必須形成集團化,規(guī)?；?這就需要政府,開發(fā)商,消費者的共同參與。對于建設(shè)工程的設(shè)計師更應(yīng)該樹立可持續(xù)設(shè)計觀念,以優(yōu)異的設(shè)計積極參與中國乃至世界的可持續(xù)行動。

[1]張 晶.設(shè)計簡史[M].重慶：重慶大學(xué)出版社,2004：41.

[2]施 騫.工程項目可持續(xù)設(shè)計的實施與管理[J].同濟大學(xué)土木工程學(xué)報,2009,42(9)：66-67.

[3][美]戈特弗里德.綠色建筑技術(shù)手冊[M].王長慶,龍惟定,杜鵬飛,譯.北京：中國建筑工業(yè)出版社,1999.

On sustainable design for engineering projects

LIGong-zheng YUAN Yun-li

According to the introduction of the sustainable design for the engineering projects,the paper points out the background,indicates the concep t,the connotation and features of the sustainab le design of the construction p rojects,and p rovides the design principle and the design points,so as to indicate the necessity of the sustainab le design and its development tendency.

engineering project,sustainable design,environmentalbenefits

TU201.5

A

1009-6825(2011)03-0014-02

2010-09-26

李公正(1987-),男,安陽師范學(xué)院建工學(xué)院本科生,河南 安陽 455000

元云麗(1986-),女,重慶大學(xué)建設(shè)管理與房地產(chǎn)學(xué)院碩士研究生,重慶 400030