基于可持續(xù)發(fā)展理念的建筑設(shè)計(jì)思路研究

田春榮

【摘 要】在可持續(xù)發(fā)展觀念日益成為全社會共識的今天，建筑業(yè)是人類社會物、能、水、地的消耗大戶，建筑設(shè)計(jì)如何實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展道路是目前面臨的重要課題；對我國可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有積極的現(xiàn)實(shí)作用。其不僅需要觀念轉(zhuǎn)變，而且還需要技術(shù)上的創(chuàng)新及政策引導(dǎo)、扶持。本文立足于可持續(xù)發(fā)展理念，分析了當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展理念下的建筑設(shè)計(jì)思路。

【關(guān)鍵詞】可持續(xù)化；發(fā)展理念；綠色建筑；設(shè)計(jì)思路

0.引言

我國是一個(gè)人口眾多、資源有限的發(fā)展中大國，走可持續(xù)發(fā)展道路早已成為共識。對于建筑業(yè)，1999年的《北京憲章》通過對20世紀(jì)的現(xiàn)代建筑大發(fā)展及伴隨的環(huán)境大破壞進(jìn)行了總結(jié)和反思，提出了廣義建筑學(xué)理論，中國現(xiàn)代建筑業(yè)開始了可持續(xù)發(fā)展道路的探索。十多年來，許多建筑師在設(shè)計(jì)中，在為業(yè)主設(shè)計(jì)提供舒適、健康、安全的工作、生活環(huán)境的同時(shí)，對如何科學(xué)有效地配置和利用資源，減少對自然環(huán)境的破壞，實(shí)現(xiàn)社會和自然的和諧發(fā)展；將可持續(xù)發(fā)展理念融入建筑設(shè)計(jì)中，進(jìn)行了不懈的努力。本文根據(jù)我國當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r和就可持續(xù)建筑存在的主要問題，做一個(gè)剖析，理出存在的主要問題和解決思路。

1.可持續(xù)發(fā)展建筑的歷史

中國古人很早就有“天人合一”的思想，強(qiáng)調(diào)人和自然和諧相處，也許這就是可持續(xù)發(fā)展理論的思想雛形。早在周朝就頒布了《野禁》和《四時(shí)之禁》，禁止違背時(shí)令砍伐林木、割草燒灰、捕捉鳥獸魚蝦，以保證農(nóng)耕的持續(xù)發(fā)展。 《呂氏春秋.審時(shí)》篇說：“夫稼， 為之者人也， 生之者地也， 養(yǎng)之者天也?！逼鋵⑻?、地、人三者之間的關(guān)系作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中彼此聯(lián)系的一個(gè)有機(jī)整體，強(qiáng)調(diào)順天時(shí)，量地利，盡人力。

而貫穿于五千年中華文明的風(fēng)水學(xué)說，就包含有建筑營造要適應(yīng)自然、尊重自然的理念。這一點(diǎn)上與當(dāng)前提倡的綠色建筑、可持續(xù)發(fā)展建筑的理念是一致的。在漫漫歷史長河中，我們的先民建造了大量適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的、具有豐富地域特色的建筑。

（上海青浦朱家角水鄉(xiāng)建筑）

（云南納諾山地建筑）

改革開放三十年來中國的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)可以大致分為三個(gè)階段，二十年前人們?yōu)榱私鉀Q房子有無的問題，關(guān)注的是面積大小、功能便利、經(jīng)濟(jì)合理、結(jié)構(gòu)安全等建筑基本屬性；前二十年到前五年，因?yàn)橛辛藫碛蟹孔拥哪芰?，人們開始關(guān)注景觀優(yōu)美、形式美觀、文化內(nèi)涵等意識屬性。而到了現(xiàn)在，人們越來越多的關(guān)注健康、舒適、節(jié)約資源、環(huán)境保護(hù)等方面，這就進(jìn)入了綠色建筑屬性階段。將來，建筑還會向著更高的可持續(xù)建筑方向發(fā)展。

綠色建筑的概念：為了適應(yīng)社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)在為人提供健康、舒適、安全的工作、生活環(huán)境的同時(shí)，在建筑的全生命周期內(nèi)（建材生產(chǎn)、運(yùn)輸，建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、維修到廢棄拆除、物料回用的整個(gè)過程），實(shí)現(xiàn)高效率利用資源，最低限度地影響環(huán)境的建筑物。

節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)電、環(huán)境保護(hù)（簡稱“四節(jié)、一環(huán)保”）是綠色建筑的基本特征。

2.國內(nèi)建筑設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要性

我國人均資源匱乏，前三十年來經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長，很大程度上是低技術(shù)的、粗放型的發(fā)展，是依賴于對資源的無序消耗，和對環(huán)境的嚴(yán)重污染，這是“斷子孫路”的發(fā)展模式，是不可能持續(xù)下去的。

2009年12月，在哥本哈根世界氣候大會上，中國政府承諾：到2020年，中國單位GDP的CO2排放量將比2005年下降40～45%；據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑業(yè)能耗在社會總能耗中，占32.9%，是低碳減排的優(yōu)先選項(xiàng)。在2010年8月，國家發(fā)改委正式啟動“國家低碳省區(qū)和低碳城市的試點(diǎn)工作”，到目前，在京、滬、蘇、粵，已有一定數(shù)量的綠色建筑出現(xiàn)，全國各省、市也紛紛響應(yīng)。2012年4月，財(cái)政部、住建部發(fā)布了《關(guān)于加快推動我國綠色建筑發(fā)展的實(shí)施意見》（財(cái)建[2012]167號），確定了對二、三星級的綠色建筑的補(bǔ)貼方案。2013年年初國家出臺了綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行規(guī)劃和時(shí)間要求。所有這些都逼迫我們建筑師在今后的設(shè)計(jì)中走綠色建筑、可持續(xù)發(fā)展之路。

3.基于可持續(xù)發(fā)展理念的綠色建筑設(shè)計(jì)思路

其實(shí)，早在2006年國家就編制并頒布了《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，明確了綠色建筑評價(jià)的指標(biāo)體系。細(xì)分為：（1）節(jié)地與室外環(huán)境、（2）節(jié)能與能源利用、（3）節(jié)水與水資源利用、（4）節(jié)材與材料資源利用、（5）室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、（6）運(yùn)營管理，六個(gè)大項(xiàng)。我們所說的“四節(jié)、一環(huán)?！本褪莵碓从诖?。建筑師在這幾個(gè)環(huán)節(jié)中，雖然會受各種因素的影響與限制，但還是可以做很多的工作。其中，節(jié)能是建筑師最基本的設(shè)計(jì)內(nèi)容，受外部影響較少，有較大的自主權(quán)，本文將重點(diǎn)論述。

3.1尊重歷史文化、地域文化和自然環(huán)境

在目前的國內(nèi)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，有一些建筑師缺乏自主意識，持機(jī)械的拿來主義思想，國外的理念拿來就用，不思考這些理念是否符合國內(nèi)當(dāng)前的城市環(huán)境因素。民眾評出的“十大丑陋建筑”多在其中。其實(shí)，傳統(tǒng)的中國建筑浸透了華夏文明的優(yōu)秀文化，建筑師應(yīng)回歸母體文化，勇敢承擔(dān)起傳承中華文化應(yīng)盡的責(zé)任，在規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分挖掘潛在的地域建筑文化資源，學(xué)習(xí)、借鑒傳統(tǒng)；對待環(huán)境要有若谷的胸懷，從既有環(huán)境出發(fā)，融入綠色建筑的設(shè)計(jì)理念，銳意創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)化發(fā)展，這是建筑設(shè)計(jì)未來的希望。

3.2節(jié)能型建筑的被動式設(shè)計(jì)

在全國廣大地區(qū)（尤其是中、西部地區(qū)），綠色建筑剛剛興起，其中節(jié)能建筑方新未艾，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，存在著很多問題，有節(jié)能理念的問題、有技術(shù)措施的問題、還有施工和運(yùn)營維護(hù)的問題。如何合理的把握節(jié)能理念是建筑師必須掌握的基本功課。

為不斷進(jìn)步的人類社會提供舒適的工作、生活環(huán)境，是建筑活動最基本的動因；節(jié)能不能以犧牲建筑應(yīng)有的室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)為代價(jià)，這是基本原則；在這一點(diǎn)上，建筑師必須清醒。我國現(xiàn)行規(guī)范中對各類建筑中室內(nèi)的采光、照度、溫度、濕度、風(fēng)速、噪聲分貝、污染物濃度等都有明確的規(guī)定，如何科學(xué)合理的達(dá)到這些舒適度指標(biāo)要求是節(jié)能建筑和綠色建筑研究的課題，目前較為流行的理論是氣候適應(yīng)性建筑（Climate-adapting buildings）理論，強(qiáng)調(diào)被動式設(shè)計(jì)（passive design）。即在滿足和達(dá)到建筑室內(nèi)環(huán)境各物理要素的設(shè)計(jì)全過程中，采用的技術(shù)措施首選通過對建筑選址、總圖布局、建筑形體以及空間組織設(shè)計(jì)、選用合理的圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料和構(gòu)造節(jié)點(diǎn)、利用自然的陽光、氣流、冷熱源進(jìn)行采光、通風(fēng)、供熱（冷）等組織設(shè)計(jì)，力求使室內(nèi)環(huán)境達(dá)到人體舒適度的要求。達(dá)不到要求時(shí)，才考慮使用人工照明、空氣調(diào)節(jié)、人工采暖等“主動技術(shù)手段”。

總之，建筑內(nèi)環(huán)境是自然環(huán)境系統(tǒng)的一個(gè)部分，節(jié)能建筑設(shè)計(jì)就是要尋求：1、符合當(dāng)?shù)毓?jié)能所要求的建筑形態(tài)；2、適合當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的圍護(hù)結(jié)構(gòu)與材料； 3、優(yōu)化采光通風(fēng)及采暖空調(diào)方案；4、力求最小的冷、熱負(fù)荷。這種尋求低能耗狀態(tài)下的建筑舒適性設(shè)計(jì)方法其實(shí)就是要尊重、順應(yīng)自然、利用、享受自然，是古人“天人合一”思想在現(xiàn)今的繼續(xù)。

3.3節(jié)能型建筑的設(shè)計(jì)實(shí)例介紹

我國現(xiàn)行規(guī)范中把全國分為嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖、溫和五個(gè)氣候區(qū)，并發(fā)布了相應(yīng)的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。各省、市針對本地特點(diǎn)又制定了實(shí)施細(xì)則。通過幾年來的實(shí)踐，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，涌現(xiàn)出了一大批優(yōu)秀的作品。本人結(jié)合節(jié)能型建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過對幾個(gè)實(shí)例的介紹，試圖給讀者有一個(gè)直觀的感受。

3.3.1建筑形體設(shè)計(jì)是節(jié)能設(shè)計(jì)的開始，也是節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，好的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)有一個(gè)節(jié)能的建筑形體，杭州綠色建筑科技館的形體設(shè)計(jì)就很好的詮釋了這一理念；其南立面設(shè)計(jì)為向下15°傾斜，形成了遮陽效果，有效的減少了夏季陽光（高度角較大）的直接射入；而北向向上傾斜，有利于自然采光。屋頂設(shè)計(jì)結(jié)合了太陽能光伏發(fā)電板布置設(shè)計(jì)，有效收集太陽能用于補(bǔ)充照明。（該項(xiàng)目通過了中國國家★★★級綠色建筑和美國LEED鉑金級雙認(rèn)證）

（杭州綠色建筑科技館）

3.3.2 自然的采光系統(tǒng)設(shè)計(jì)：建筑室內(nèi)采光首選自然采光，昆明長水機(jī)場的設(shè)計(jì)中也很好的利用量當(dāng)?shù)貎?yōu)良的氣候資源條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，白天其采光就主要依靠屋頂和外玻璃幕墻的采光系統(tǒng)，你在其超大的室內(nèi)，你看不到幾盞電燈開啟，卻有著足夠的亮度，舒適的室內(nèi)通風(fēng)也是靠自然風(fēng)力完成的。（該項(xiàng)目是國內(nèi)有限的幾個(gè)綠色機(jī)場之一）

（昆明長水機(jī)場）

3.3.3被動式通風(fēng)設(shè)計(jì)：夏季通風(fēng)主要靠非動力通風(fēng)，靠自然風(fēng)力及空氣冷熱壓差完成；空調(diào)及采暖只在極熱、極寒天氣時(shí)起作用。筆者設(shè)計(jì)的江蘇常熟某聯(lián)排小住宅，就統(tǒng)一設(shè)計(jì)了通風(fēng)塔樓，設(shè)置可開閉的通風(fēng)窗，以達(dá)到平時(shí)大多數(shù)時(shí)間利用自然風(fēng)力“被動”通風(fēng)的效果。

（江蘇常熟某聯(lián)排小住宅）

3.3.4 門窗外遮陽設(shè)計(jì)：為防止夏季強(qiáng)烈的陽光過多的進(jìn)入室內(nèi)，往往設(shè)置外遮陽系統(tǒng)，外遮陽包括水平遮陽，豎向遮陽及外窗自遮陽幾個(gè)方面，是現(xiàn)代建筑立面表皮設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容；筆者設(shè)計(jì)的昆明某高層建筑南向立面，為減少高原夏季強(qiáng)烈太陽輻射對室內(nèi)溫度的影響，試圖通過立面陽臺（水平遮陽）與豎向遮陽板和雙層保溫窗有序組合，穿插設(shè)計(jì)，力圖把節(jié)能構(gòu)件設(shè)計(jì)與建筑立面美學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)合起來。

（昆明某高層建筑立面表皮設(shè)計(jì)）

3.3.5 以上所述包括建筑形體、自然采光、自然通風(fēng)、外遮陽系統(tǒng)及太陽能利用等方面，實(shí)際工程中，往往是組合在一起設(shè)計(jì)的，下圖為某會議中心的采光穹頂，設(shè)有自然采光窗、自然通風(fēng)窗（可按需要開閉調(diào)節(jié)），并設(shè)有遮光板控制進(jìn)入室內(nèi)的陽光，與建筑體型結(jié)合也不錯(cuò)。

（某會議中心的采光頂）

3.3.6 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)： 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計(jì)，有五個(gè)主要指標(biāo)：（1）建筑的體型系數(shù)、（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻值（與土壤接觸部分）；（3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)（與空氣接觸部分），（4）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)，（5）窗墻比及外窗的氣密性、保溫等級和遮陽系數(shù)。各地都根據(jù)自己的實(shí)際制定了相應(yīng)的規(guī)定，軟件商也適時(shí)地開發(fā)了相應(yīng)的指標(biāo)計(jì)算和權(quán)衡對比計(jì)算軟件，建筑師執(zhí)行已多年，對此已逐漸適應(yīng)，在這里我不再過多敖述。

3.4 綠色建筑其他方面的簡述

綠色建筑除了節(jié)能外，還有很多方面，如環(huán)境與建筑的關(guān)系設(shè)計(jì)；節(jié)水設(shè)備的選擇、雨水收集系統(tǒng)和中水利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)；建筑的一體化設(shè)計(jì)及廢舊材料的再利用；舊建筑的改造利用；太陽能、風(fēng)能、氫能的利用；可呼吸的外墻與幕墻；土壤源（或水源）熱泵系統(tǒng)；能源再生電梯；溫、濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)……等等。所有這些，是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，多數(shù)子項(xiàng)目需要建筑師與設(shè)備工程師及廠家多方配合，才能完成。在這里我想說的是，綠色建筑設(shè)計(jì)所選的各子系統(tǒng)不一定要選最先進(jìn)、最昂貴的，根據(jù)工程實(shí)際和資金能力選擇最可靠、最適用的系統(tǒng)才是上策。好的綠色建筑并不是各種新技術(shù)、新系統(tǒng)的堆砌；而是建筑師和工程師根據(jù)每個(gè)工程實(shí)際情況，細(xì)心分析比較各系統(tǒng)的優(yōu)劣，精心設(shè)計(jì)選用適合的系統(tǒng)，這樣得出的設(shè)計(jì)才是現(xiàn)實(shí)意義上的可持續(xù)發(fā)展建筑。

下圖為王澍設(shè)計(jì)的寧波博物館，其外墻所使用的材料是附近村莊拆遷后留下的建筑廢磚瓦，其承載了城市的歷史信息，有利于營造城市的歷史文化氛圍，同時(shí)它也是建筑廢舊材料的一次再利用實(shí)例；有節(jié)材、節(jié)能的理念在里面。

4.結(jié)束語

中國建筑設(shè)計(jì)要走可持續(xù)發(fā)展之路，這是不爭的共識；目前的階段是推廣綠色建筑理念，其中節(jié)能是重點(diǎn)；而節(jié)能設(shè)計(jì)的手段應(yīng)首選“被動式設(shè)計(jì)”；我們只有抓住了這個(gè)重點(diǎn)和思路，扎扎實(shí)實(shí)的做工作，才會有一個(gè)光明的未來。

而總的來說，國內(nèi)可持續(xù)建筑領(lǐng)域的研究和實(shí)踐起步較晚，與發(fā)達(dá)國家相比尚有較大差距。因此，在未來的發(fā)展過程中，我們可以以國外成熟的成功經(jīng)驗(yàn)為基石，借鑒優(yōu)秀的設(shè)計(jì)思想，從而推進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展步伐。發(fā)展綠色建筑、追求可持續(xù)發(fā)展是建筑業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，因此，只有在發(fā)展過程中，有效處理好建筑與自然生態(tài)環(huán)境之間的和諧關(guān)系，才能真正地實(shí)現(xiàn)感性與理性合二為一的可持續(xù)建筑。 [科]

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