【摘 要】 本文介紹可持續(xù)性建筑設(shè)計的規(guī)律性情況,通過與普通建筑設(shè)計要求的對比,明確建筑設(shè)計在現(xiàn)階段需要哪些方面進行可持續(xù)設(shè)計,提高設(shè)計項目在使用中的可持續(xù)性(節(jié)能與能耗降低),并說明設(shè)計應(yīng)用過程中需要注意哪些問題。
【關(guān)鍵詞】 可持續(xù)性、建筑生命周期、綠色建筑、節(jié)能建筑、設(shè)計策略、評價標準
1、建筑可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)容
可持續(xù)發(fā)展的定義包含兩個基本要素:“需求”和對需要的“限制”。發(fā)展是人類生存的基本需求, 建筑是人類改變和適應(yīng)周圍環(huán)境的一種開發(fā)行為, 建筑行為包含了以不同形式大量消耗、改變和轉(zhuǎn)化自然資源的過程, 顯然這些行為在各方面對環(huán)境造成了影響, 也將影響到人類的可持續(xù)發(fā)展。可持續(xù)建筑也稱之為生態(tài)建筑、綠色建筑。2004年8月,國家建設(shè)部將可持續(xù)建筑明確定義為:為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動的空間,同時在建筑全生命周期(物料生產(chǎn)、建筑規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營維護及拆除、回用過程)中實現(xiàn)高效率地利用資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、最低限度地影響環(huán)境的建筑物,即要求在建筑設(shè)計、建造及使用中充分考慮環(huán)境保護的要求,將建筑物與環(huán)保、高新技術(shù)、能源等緊密結(jié)合起來,在有效滿足各種使用功能的同時,能夠有益于使用者身心健康,創(chuàng)造符合環(huán)境保護要求的工作和生活空間結(jié)構(gòu)。從上面定義我們可以知道能源的利用效率是可持續(xù)建筑的重要組成部分,也是建筑設(shè)計的主旨所在。能源效能利用率作為可持續(xù)建筑的核心,具有重要意義:一方面,節(jié)能意味著對建筑運行費用的節(jié)約,產(chǎn)生經(jīng)濟效益;另一方面,煤、石油消耗的減少,可更新能源的利用可以減少CO2 、NO2 等排放,提高環(huán)境質(zhì)量;第三方面,對能量效率的要求可以促進對建筑材料的更新與發(fā)展。
2、可持續(xù)建筑的起源、概念、特征
可持續(xù)發(fā)展作為人類面臨的巨大挑戰(zhàn),其影響深入到社會生活的各個方面。作為資源與能源消耗的建筑業(yè),其在社會可持續(xù)發(fā)展中具有重要意義??沙掷m(xù)觀念與建筑的結(jié)合實際上始于20世紀70年代的能源危機。然而,其主要內(nèi)容也就是能源,并沒有涉及到可持續(xù)的其他方面。雖然在20世紀70、80年代產(chǎn)生了大規(guī)模的“太陽能運動”,并且在世界各地建造了一批太陽能建筑。然而,由于對太陽能的利用技術(shù)并不成熟和穩(wěn)定,而且由于沒有和建筑設(shè)計有效地結(jié)合,這一運動并沒有產(chǎn)生理想的效果,最后也就沉寂下來。
美國綠色建筑委員會在1995年制定了能源與環(huán)境設(shè)計先導計劃并于2000年發(fā)布2.0版本。該系統(tǒng)通過可持續(xù)場地設(shè)計、水資源利用、能源與大氣、環(huán)境質(zhì)量、材料與資源、革新設(shè)計六個方面對可持續(xù)建筑進行評估,在每一方面設(shè)定若干評分標準。相對于其他兩個評價系統(tǒng),LEED系統(tǒng)最為突出的一點是設(shè)定了認證等級:通過、銀獎、金獎、白金獎。由得分多少決定認證等級,從而也就可以了解在設(shè)計方面所達到的標準。
加拿大自然資源部制定并資助的C-2000計劃,由于制定標準過高,內(nèi)容復雜,導致難以通過,因而影響不是很大。相對來說,同樣由加拿大自然資源部制定并資助的商業(yè)建筑激勵計劃,由于只針對能源方面,要求標準與C-2000相比有所降低,獲得了建筑業(yè)主、建筑師與工程師的普遍歡迎,因而得到了較快的發(fā)展。
但這些系統(tǒng)的設(shè)立只是規(guī)定了設(shè)計的原則與評價模式,對具體的設(shè)計方式并沒有涉及。因而,在很大程度上只具有指導意義,對于設(shè)計過程的操作性比較模糊。一方面可持續(xù)發(fā)展的主題被廣泛的使用,另一方面,其操作性概念卻依然模糊。同時,由于可持續(xù)建筑的范圍非常廣泛,涵蓋了能源、環(huán)境、材料、資源、文化等各個方面,實施起來分項內(nèi)容多,初始投資大,回報期長,因而較為困難。在設(shè)計中,往往可以把某一方面作為突破口,帶動可持續(xù)建筑的發(fā)展。
3、可持續(xù)建筑的設(shè)計目標
可持續(xù)建筑相對普通建筑而言, 體現(xiàn)“可持續(xù)發(fā)展”的理念, 更加關(guān)注資源節(jié)約與環(huán)境友好。不同綠色建筑之間可以存在差異, 并不苛求所有綠色建筑都達到一致的標準, 根據(jù)可持續(xù)建筑的“綠色度”, 可以使用《綠色建筑評價標準》對可持續(xù)建筑進行評價和分級。因此不同的建筑可以根據(jù)自身的特點和要求, 確定可持續(xù)建筑設(shè)計目標。我國的可持續(xù)建筑評價標準(ESGB)——用于評價住宅建筑和辦公建筑、商場、賓館等公共建筑。
評價指標體系包括以下六大設(shè)計指標:
3.1 節(jié)地與室外環(huán)境;
3.2 節(jié)能與能源利用;
3.3 節(jié)水與水資源利用;
3.4 節(jié)材與材料資源利用;
3.5 室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量;
3.6 運營管理(住宅建筑)、全生命周期綜合性能(公共建筑)
4、可持續(xù)建筑設(shè)計策略與設(shè)計原則
根據(jù)美國國家公園出版社出版的《可持續(xù)發(fā)展設(shè)計指導原則》提出了可持續(xù)的生態(tài)建筑的設(shè)計原則:
4.1 重視對設(shè)計地段的地方性、地域性理解, 重視地方場所的文化脈絡(luò)。
4.2 增強適用技術(shù)的公眾意識, 結(jié)合建筑功能要求, 采用簡單合適的技術(shù)。
4.3 樹立建筑材料蘊能量和循環(huán)使用的意識, 在最大范圍內(nèi)使用可再生的地方性建筑材料。
4.4 避免使用高度能耗、破壞環(huán)境、以及帶有放射性的建筑材料, 爭取重斷利用舊的建筑材料、構(gòu)件。
4.5 對當?shù)氐臍夂驐l件, 采用被動式能源策略, 盡量應(yīng)用可再生能源。
4.6 完善建筑空間使用的靈活性,以便減少建筑體量, 將建設(shè)所耗的資源降至最少。
4.7 減少建筑過程中對環(huán)境的損害, 避免破壞環(huán)境、資源浪費以及建材浪費。
5、可持續(xù)建筑在全壽命周期項目管理中的設(shè)計問題
可持續(xù)建筑設(shè)計的在全壽命周期項目管理中涉及到5個方面的問題:
5.1 一是基于建筑節(jié)能思想的設(shè)計,其內(nèi)容涉及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計、供熱系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計等。而根據(jù)設(shè)計技術(shù)的不同,空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計又可分為空調(diào)用制冷系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計、變風量空調(diào)節(jié)能設(shè)計、蓄冷空調(diào)設(shè)計、熱量回收設(shè)計等。供熱系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計又可以分為地輻射系統(tǒng)供熱設(shè)計、鍋爐供熱系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計等;
5.2 二是基于可再生能源綜合利用的設(shè)計。其內(nèi)容涉及太陽能的綜合利用、地熱資源的綜合利用以及風能的綜合利用設(shè)計等。太陽能的綜合利用設(shè)計又包括太陽能供熱系統(tǒng)設(shè)計、太陽能暖房設(shè)計、太陽能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計等;
5.3 三是基于建筑生態(tài)環(huán)境綠化思想的設(shè)計,其內(nèi)容涉及外圍護結(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。外圍護結(jié)構(gòu)按照綠化位置的不同又可以分為屋面綠化設(shè)計、外墻綠化設(shè)計、散水綠化設(shè)計、窗臺及陽臺的綠化設(shè)計等;
5.4 四是基于資源集約化利用思想的設(shè)計。其內(nèi)容涉及在工程項目的設(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)計中盡量選用可再生的建筑材料等;
5.5 五是基于環(huán)保與健康思想的設(shè)計。環(huán)保設(shè)計有兩個方面的意思:一方面是要在工程項目設(shè)計中,采用環(huán)保技術(shù)減少工程項目建設(shè)和運營中對環(huán)境的污染和危害。例如,在污染性大的工廠設(shè)計中做好廢氣、廢水等處理系統(tǒng)的設(shè)計;另一方面是在工程項目的設(shè)計中融入環(huán)保設(shè)計的思想,選用環(huán)保型的建筑材料,采用環(huán)保型的建筑結(jié)構(gòu),最大限度地減少不可再生資源的消耗,將工程在建設(shè)和使用階段對環(huán)境的影響降到最低程度。同時,降低室內(nèi)有害物質(zhì)的含量,控制各種污染源,保證工程能夠為使用者提供健康舒適的使用環(huán)境等
6、可持續(xù)建筑理論在項目設(shè)計過程中的應(yīng)用
在建筑設(shè)計中,可持續(xù)建筑的設(shè)計策略及設(shè)計問題都有最有效的方法來解決。大到城市規(guī)劃、商業(yè)建筑布局、現(xiàn)代化商業(yè)街區(qū)建設(shè),小到室內(nèi)裝潢設(shè)計、工業(yè)產(chǎn)品研究開發(fā)等,當然包括綠色建筑的建設(shè)。所有這些都存在最有效的方法,讓同等的投入價值最大化的方法。
7、結(jié)束語
實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的建筑設(shè)計,是擺在中國建筑設(shè)計師面前的新問題,任重而道遠,不僅需要觀念和技術(shù)上的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,設(shè)計水平的不斷提高,同時更需要政策的引導和扶持,以及全社會的參與。
參考文獻
[1] 陳曉揚、仲德昆著.地方性建筑與適宜技術(shù).北京.中國建筑工業(yè)出版社
[2] 夏云等著.生態(tài)與可持續(xù)建筑.北京.中國建筑工業(yè)出版社
[3] 建筑可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計實踐.中國建筑科學研究院.曾捷
[4] 建筑的生態(tài)可持續(xù)化設(shè)計.華中建筑3/2006.虞春隆
[5] 可持續(xù)建筑設(shè)計探索.城市建筑.栗德祥
[6] 建筑設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展觀.中國工程咨詢.李麗