面向全壽命周期的綠色建筑設(shè)計(jì)

王書林 鐘美昌

（廣東建筑藝術(shù)設(shè)計(jì)院有限公司江西分公司 江西贛州 341000）

前言

隨著近年來我國城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，建筑資源短缺問題以及建筑規(guī)模擴(kuò)大導(dǎo)致的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。作為高能耗、高污染的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)全生命周期中的各個階段對環(huán)境都會造成不同程度的破壞，因此樹立綠色建筑設(shè)計(jì)理念具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 綠色建筑設(shè)計(jì)與全壽命周期的概述

1.1 全壽命周期概述

所謂全壽命周期，主要指的是在建筑設(shè)計(jì)階段，不僅應(yīng)當(dāng)對設(shè)計(jì)產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且應(yīng)當(dāng)對建筑壽命歷經(jīng)的每一個階段、每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行深入考慮，兼顧設(shè)計(jì)產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、經(jīng)銷環(huán)節(jié)、使用環(huán)節(jié)、養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)、回收環(huán)節(jié)，通過在建筑設(shè)計(jì)階段對于建筑有關(guān)的因素進(jìn)行科學(xué)地規(guī)劃，保證建筑設(shè)計(jì)的可靠性[1]。

1.2 綠色建筑設(shè)計(jì)概述

所謂綠色建筑設(shè)計(jì)，主要指的是在建筑的全壽命周期內(nèi)，盡可能地對建筑多續(xù)資源進(jìn)行有效整合，從而實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約地目的。綠色建筑設(shè)計(jì)就是以提高建筑資源利用率、降低對生態(tài)環(huán)境的污染為主要設(shè)計(jì)目的，以發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)體系作為主導(dǎo)發(fā)展方向，從而建設(shè)出兼顧可靠性與生態(tài)性的“綠色”建筑。

2 面向全壽命周期的綠色建筑設(shè)計(jì)原則

2.1 節(jié)能性設(shè)計(jì)原則

如表1所示，浙江某鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑在40年的壽命周期中，能源消耗量極大，這在很大程度上加大了實(shí)際建筑成本，而在全壽命周期中耗能最大的部分主要為日常使用階段，約占總能耗的70%，因此面向全生命周期進(jìn)行的建筑設(shè)計(jì)過程應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持節(jié)能型設(shè)計(jì)原則，對建筑物使用環(huán)節(jié)以及生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)的能源消耗進(jìn)行嚴(yán)格把控。在建筑設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)對常規(guī)能源的使用進(jìn)行合理限制，盡可能地?cái)U(kuò)大可再生能源的使用比例，從控制能源使用量出發(fā)最大限度地提高能源使用效率。

表1 浙江某鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑全生命周期能耗

2.2 環(huán)保性原則

建筑工作為資源能源消耗量大、環(huán)境污染高的產(chǎn)業(yè)，面向建筑全生命周期的綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持環(huán)保性原則，盡可能地減少建筑工程為生態(tài)環(huán)境帶來的負(fù)荷。隨著近年來霧霾、酸雨等生態(tài)問題越來越突出，我國居民的環(huán)保意識也不斷增強(qiáng)，為了減輕建筑工程對于自然環(huán)境的破壞，在綠色建筑設(shè)計(jì)的過程中必須考慮到環(huán)境的平衡性，采取有針對性的節(jié)能策略，并選擇環(huán)境負(fù)荷較小的建筑材料、使用預(yù)制模數(shù)構(gòu)件盡可能地減少建筑垃圾，并通過合理性的施工方法將生態(tài)平衡與建筑施工有機(jī)地平衡起來，通過提高能源利用率最大限度地降低建筑工程對生態(tài)環(huán)境的污染。

2.3 經(jīng)濟(jì)合理性原則

經(jīng)濟(jì)合理性是面向全壽命周期的綠色建筑設(shè)計(jì)必須考慮的因素之一，通俗地講就是以盡可能低的生產(chǎn)成本實(shí)現(xiàn)建筑所需的功能，從而盡可能地提升建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益[2]。在建筑設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)從宏觀布局、空間設(shè)計(jì)等方面出發(fā)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而在有限的經(jīng)濟(jì)條件下創(chuàng)造盡可能多的使用價值。堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)合理性原則簡單地將就是在建立建筑系統(tǒng)投資優(yōu)化概念的基礎(chǔ)上，對施工技術(shù)以及建筑材料進(jìn)行合理化選擇，從而有效地提高建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益。

3 面向全壽命周期的綠色建筑設(shè)計(jì)流程

3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)確定階段

綠色建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)不但明確了建筑設(shè)計(jì)的目的，而且指明了建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方向。面向建筑工程的全壽命周期，為了盡可能地減少能源資源消耗、降低建筑工程對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，在設(shè)計(jì)初始階段應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際建筑工程情況，確定合理化的建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)，保證建筑工程的設(shè)計(jì)成果符合預(yù)期性能標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)目標(biāo)確定階段，相關(guān)設(shè)計(jì)部門應(yīng)當(dāng)同委托方一起制定相應(yīng)的任務(wù)書，結(jié)合委托方的利益需求以及生態(tài)環(huán)境考慮，綜合各因素的實(shí)際需求，為綠色建筑設(shè)計(jì)工作提供科學(xué)的指導(dǎo)綱領(lǐng)與指導(dǎo)原則。在綠色建筑設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)貫徹節(jié)能減排戰(zhàn)略，明確綠色建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對項(xiàng)目設(shè)計(jì)的場地選擇等問題進(jìn)行準(zhǔn)確把握。在設(shè)計(jì)目標(biāo)確定階段，應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑過程中的各方面限制因素，對項(xiàng)目評定合理的優(yōu)先次序，從而將項(xiàng)目總費(fèi)用控制在合理的范圍內(nèi)。

3.2 設(shè)計(jì)方案初選階段

在確定了設(shè)計(jì)目標(biāo)之后，為了保證建筑工程開展的可靠性與合理性，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑工程實(shí)際情況，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)對建筑工程進(jìn)行全面性分析，并選擇合理的設(shè)計(jì)方案。在建筑工程實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)立足于建筑工程的全生命周期，遵循建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能性原則、環(huán)保性原則以及合理性原則，對整體建筑工程的設(shè)計(jì)活動進(jìn)行把握。隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)以其處理容量大、運(yùn)算速度快等優(yōu)勢，成功地將快速準(zhǔn)確的靜態(tài)電算替代了傳統(tǒng)復(fù)雜繁重的手工計(jì)算，從而在很大程度上提升了的設(shè)計(jì)效果，保證了設(shè)計(jì)方案的合理性。在選取設(shè)計(jì)方案的過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)前往施工場地進(jìn)行實(shí)地考察，在充分了解施工場地的土質(zhì)條件以及水文條件等因素后，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模型模擬，保證設(shè)計(jì)方案選取的合理性[3]。與此同時，設(shè)計(jì)人員在選取設(shè)計(jì)方案的過程中應(yīng)當(dāng)對整體建筑系統(tǒng)進(jìn)行合理化分析，面向建筑工程的全壽命周期，盡可能減少生產(chǎn)成本并提升建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 構(gòu)建評價體系階段

面向全壽命周期的綠色建筑設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)建立健全的全壽命周期評價體系，對方案設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析與綜合。在構(gòu)建全壽命周期評價體系的過程中，首先應(yīng)當(dāng)確定相應(yīng)的環(huán)境目標(biāo)，立足于施工場地的實(shí)際情況，對于建筑過程中可能出現(xiàn)的一系列問題進(jìn)行深入分析。在構(gòu)建評價體系的過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對差異化的設(shè)計(jì)變量進(jìn)行深入分析，并對變量進(jìn)行優(yōu)化與組合，保證評價體系構(gòu)建的合理性，保證全壽命周期評價體系可以有效地指導(dǎo)建筑工程施工階段。與此同時，設(shè)計(jì)人員在建立完善的評價體系的過程中，應(yīng)當(dāng)對設(shè)計(jì)方案實(shí)行后的環(huán)境污染情況以及經(jīng)濟(jì)收益情況進(jìn)行深入分析、合理評價，通過準(zhǔn)確性的數(shù)據(jù)對方案合理性進(jìn)行評估。相關(guān)設(shè)計(jì)部門與設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)將建筑設(shè)計(jì)方法與壽命周期評價框架進(jìn)行有效結(jié)合，從而盡可能地提高建筑資源、建筑能源利用率，降低建筑工程對生態(tài)環(huán)境造成的污染。

3.4 設(shè)計(jì)方案確定階段

在經(jīng)歷過設(shè)計(jì)方案初選階段以及設(shè)計(jì)方案評估階段后，可以在一定程度上保證建筑設(shè)計(jì)方案的可靠性與合理性。在設(shè)計(jì)方案確定階段，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)立足于建筑工程的全壽命周期，在全面的貫徹綠色設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行再次確定，在建筑設(shè)計(jì)方案中的施工階段、維護(hù)階段、使用階段等各個階段貫徹綠色設(shè)計(jì)理念，并對初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面性、綜合性的評估。

4 結(jié)論

現(xiàn)階段建筑行業(yè)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，需要巨大的建筑資源支撐其施工過程，但現(xiàn)階段我國建筑工程施工過程中，建筑材料資源的利用率較低，造成了建筑資源的浪費(fèi)，在很大程度上加大了建筑的成本，也對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。因此綠色建筑設(shè)計(jì)需要對初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)比較與分析，對各方面的需求與利益進(jìn)行綜合考慮。

[1]肖開春.面向全壽命周期的綠色建筑設(shè)計(jì)[J].中國建材科技，2015，02：141～142.

[2]李 凱.基于全壽命周期的綠色建筑設(shè)計(jì)探討[J].建材與裝飾，2015，45：127～128.

[3]郭磊，齊占江.面向全壽命周期的綠色建筑設(shè)計(jì)[J].建材與裝飾，2015，48：80～81.