清華大學建筑學院綠色建筑研究概覽

宋曄皓/SONG Yehao 資料整理_唐曉虎 符傳慶/Data sorted by TANG Xiaohu, Fu Chuanqing

清華大學建筑學院自1946年梁思成先生創(chuàng)建以來，一直致力于培養(yǎng)中國城市與建筑的優(yōu)秀人才，為中國和諧人居環(huán)境建設(shè)貢獻自己的力量，并為達成培養(yǎng)“專業(yè)帥才”的目標而不懈努力著。在清華大學百年歷史中間，建筑學院作為重點一級學科的學院，秉承母?！昂竦螺d物，自強不息”之校訓，在涉及國計民生的問題研究上，略盡了自己綿薄之力。綠色建筑的研究便是其中的一個方面，雖成就微薄，如滄海中一粟，然拳拳赤子之心，盡在其中矣。

僅以此文恭賀母校清華大學百年校慶。通過此文將清華大學建筑學院展開的綠色建筑研究特點，做一簡略的概述，以饗讀者，并與國內(nèi)外專注于生態(tài)城市和綠色建筑研究的同仁共勉。由于篇幅所限，同時更囿于筆者的認知水平，掛一漏萬甚至謬誤之處在所難免，敬請讀者海涵指正。

1 歷史淵源簡介

如果用今天綠色建筑研究的范疇來看，清華大學建筑學院與綠色建筑相關(guān)的研究歷史，幾乎可以上溯到1960年代，當時系里從事技術(shù)研究的老師開始著手研究工業(yè)化預制墻板、樓板，進行了工業(yè)標準化探索。隨后與國際同步，清華大學建筑系老師開始了太陽能住宅研究以多層住宅和被動式太陽房為案例，進行了經(jīng)濟優(yōu)化、室內(nèi)熱環(huán)境及能耗分析、溫度分區(qū)能耗計算與節(jié)能的研究、窗—水墻式被動太陽房及其計算機模擬。而當時的研究成果同樣與國際接軌，在京郊建設(shè)了太陽能示范房，并應邀赴德國交流。

相當長一段時間以來，綠色建筑相關(guān)的研究集聚在清華大學建筑系建筑技術(shù)二級學科，并主要在建筑物理環(huán)境方面，做了很多研究工作。

進入1990年代以來，清華大學建筑學院與國際綠色建筑研究仍然具有同步的特點，完成了國內(nèi)建筑設(shè)計及其理論二級學科第一篇綠色建筑領(lǐng)域研究的博士論文——“結(jié)合自然 整體設(shè)計：注重生態(tài)的建筑設(shè)計研究”。

綠色建筑評估研究與實踐

2 學科交叉與融合產(chǎn)生綠色建筑研究的源動力

1999年經(jīng)清華大學校務會討論通過，原熱能系暖通空調(diào)教研組轉(zhuǎn)入清華大學建筑學院，2000年校慶正式進入學院。此次合并，正好契合了國際和國內(nèi)開始關(guān)注建筑節(jié)能的大潮流，可謂領(lǐng)風氣之先。建筑環(huán)境領(lǐng)域的教授們也籍此與建筑、城市環(huán)境的關(guān)系更加緊密，在建筑節(jié)能領(lǐng)域結(jié)出碩果，亦推進了建筑學學科在綠色建筑研究領(lǐng)域的進展。例如，自1999年始，共同完成了一系列關(guān)于綠色建筑評估標準和體系的研究，提出了獨到的評估原則和方法，其中“綠色奧運建筑評估體系”獲得2005年北京市科學技術(shù)獎一等獎。很多建筑學教授獲得的建筑設(shè)計創(chuàng)作獎勵以及國家縱向課題研究，均同樣得益于交叉學科的最新成果應用。

而2005年3月竣工的清華大學超低能耗示范樓，作為一個展示節(jié)能技術(shù)的國內(nèi)首個技術(shù)示范平臺，同樣是建筑學和建筑環(huán)境教授們共同努力的結(jié)晶。

部分評估案例

3 實驗設(shè)備基礎(chǔ)助推綠色建筑研究發(fā)展

在實驗設(shè)備基礎(chǔ)方面，近年來清華大學建筑學院全力打造國際先進的實驗研究硬件支撐體系，形成了較為完備的聲、光、熱物理環(huán)境測試及其計算機模擬系統(tǒng)以及建筑材料與工藝研究實驗室。

建筑光環(huán)境實驗室包含照明效果模擬主演示區(qū)，含升降燈臺、垂直鋼結(jié)構(gòu)燈架、簾幕系統(tǒng)；自然光環(huán)境模擬及展示教學區(qū)含國內(nèi)唯一的鏡面人工天空、人造太陽。

建筑熱環(huán)境的研究主要依托建筑環(huán)境測試平臺和材料構(gòu)件熱工性能測試平臺。它集成了建筑測繪的傳統(tǒng)手段和熱物理環(huán)境測量的現(xiàn)代手段，此外就傳統(tǒng)建筑進行的實地考察研究對建筑師在地方氣候下的可持續(xù)性建筑設(shè)計有極大的借鑒意義。

建筑聲環(huán)境研究主要依托自行設(shè)計建造的建筑聲學實驗室，并引進丹麥、挪威、日本、美國等先進的建筑聲學檢測儀器，在聲學研究測試項目中發(fā)揮了極大的作用。

建筑材料與工藝實驗室在對建筑材料和加工工藝等科研中扮演重要的角色。該實驗室包含金屬類、木質(zhì)類、泥土類、非金屬類模型制作間，并配備了大型專業(yè)加工設(shè)備，如三維數(shù)字化設(shè)計與建造設(shè)備、德國費斯托（Festool）專業(yè)木工工具系統(tǒng)、精雕機與其他切割設(shè)備。

在模擬軟件方面，多家國際著名軟件設(shè)計公司，均提供自己的軟件產(chǎn)品，供教學科研使用。例如，數(shù)字建模軟件有Rhino，工程制圖軟件有ArchiCAD、AutoCAD，建筑環(huán)境模擬軟件有 Phoenics、Fluent、Ecotect等。

清華大學超低能耗示范樓——建筑節(jié)能研究中心

這些為將來進一步開展學科交叉型的綠色建筑研究發(fā)揮了重要的助推作用。

4 學術(shù)氛圍推進自主研究和創(chuàng)新

學術(shù)氛圍在清華大學建筑學院綠色建筑研究領(lǐng)域，主要是指教師和研究生（含博士生）之間的教學相長，以及國際交流的氛圍。

博士生和研究生作為學術(shù)共同體中的主要組成部分，始終是推進綠色建筑研究進步的重要力量。尤其以博士生的研究以及以博士論文為體現(xiàn)的最終研究成果，代表了很多基礎(chǔ)和應用研究的閃光點。博士生完成博士論文往往需要花費3～5年時間，在這段時間里，通過與導師團隊的交流，結(jié)合自身承擔的科學任務，有的放矢，提出了很多有創(chuàng)見性的成果。如果放在整個建筑學學科領(lǐng)域，我們可以看到，研究綠色建筑相關(guān)問題的博士生，其二級學科遠超出了建筑設(shè)計及其理論此二級學科的范疇，既有建筑技術(shù)方向的博士生，也有城市規(guī)劃及其理論方向的博士生，還有研究景觀生態(tài)綠地系統(tǒng)的博士生。從這一現(xiàn)象我們可以知道，綠色建筑關(guān)心問題的研究，實際上是橫跨多個二級學科，甚至超出建筑學一級學科范疇的問題研究，是真正涉及到創(chuàng)造理想和諧人居環(huán)境的研究。而正是由于交叉的特點，很多博士論文品質(zhì)上乘，獲得清華大學優(yōu)秀博士論文稱號。

附錄中列舉了自1984年開始，清華大學建筑學院畢業(yè)的與綠色建筑研究相關(guān)的建筑學學科的博士生完成的博士論文的相關(guān)信息，方便感興趣的讀者檢索閱讀。

國際交流是清華大學建筑學院一貫堅持的學術(shù)關(guān)注點，在綠色建筑研究領(lǐng)域不僅聘請了德國托馬斯·赫爾佐格（Thomas HERZOG）教授為客座教授，與多所國際著名建筑院校有合作關(guān)系，同時延請了諸多國際綠色建筑研究的翹楚來講學和交流。此外還有國際聯(lián)合的專門研究綠色和生態(tài)的研究生設(shè)計課程。

這一切都為學術(shù)創(chuàng)新提供了豐沃的土壤。

5 建筑學領(lǐng)域綠色建筑未來研究的一些關(guān)注點

超低能耗樓室內(nèi)被動式環(huán)境控制

未來清華大學建筑學院的綠色建筑研究仍將保持開放的研究和創(chuàng)新態(tài)勢，百花齊放，百家爭鳴。

如果簡單羅列一些可能的成體系化的研究方向，將綠色、生態(tài)、低碳理念貫穿建筑設(shè)計全過程，開展建筑綠色化和綠色建筑集成化的設(shè)計理論、方法、技術(shù)體系的研究與應用，會是其中一個比較可能產(chǎn)生成果的方向。具體內(nèi)容包括：開展綠色建筑全生命周期綜合評價指標體系研究；開展適合中國國情的可持續(xù)建筑熱環(huán)境、光環(huán)境和聲環(huán)境性能體系研究；開展基于綠色建筑模擬輔助設(shè)計技術(shù)體系的集成化研究與應用，開發(fā)系列模擬技術(shù)軟件；開展面向氣候和地域特色的綠色建筑設(shè)計理論和實施方法研究。

綠色建筑研究正如同10多年前建筑節(jié)能研究一樣，恰逢風云際會的時代，清華大學建筑學院關(guān)心和研究綠色建筑的老師和學生，將期盼著能夠與綠色建筑研究的同儕齊心協(xié)力，堅持一貫服務國家、服務人民的宗旨，為綠色建筑的發(fā)展和研究做些扎實的工作。

附錄：1984-2010年清華大學建筑學院建筑學學科方向綠色建筑相關(guān)博士論文摘要列表