綠色建筑整合設(shè)計(jì)策略研究

張乃淳，張梅

（1.天津城建大學(xué)國際教育學(xué)院；2.天津城建大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，天津 300384）

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的矛盾日益尖銳，建筑業(yè)過去簡單、粗放的發(fā)展模式不能滿足社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要，高效節(jié)能的綠色建筑將會(huì)是未來建筑業(yè)的新發(fā)展，新趨勢(shì)。如何實(shí)現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)和優(yōu)化，已成為現(xiàn)階段綠色建設(shè)的迫切問題。建筑需要經(jīng)歷一個(gè)復(fù)雜的過程從概念到實(shí)現(xiàn),這包括規(guī)劃、建筑、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、景觀和環(huán)境等多方面。且建筑項(xiàng)目的一次性，使建筑設(shè)計(jì)階段在整個(gè)建筑項(xiàng)目中尤為重要，它是建筑項(xiàng)目的開端，決定建筑項(xiàng)目的屬性。因此，如何在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)和優(yōu)化，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，最大極限地削減人類使用建筑材料，減少對(duì)地球資源和環(huán)境的擔(dān)負(fù)，實(shí)現(xiàn)“環(huán)保、節(jié)能、健康”顯得尤為重要。

1 相關(guān)概念及理論基礎(chǔ)

1.1 整合設(shè)計(jì)

整合的初衷是將一些零散的東西通過某種方式連接起來，然后使信息系統(tǒng)的資源共享和協(xié)同工作得以實(shí)現(xiàn)。它的首要本質(zhì)是將分散的元素結(jié)合起來，將不同價(jià)值的事物有機(jī)地結(jié)合起來，讓沒有價(jià)值或價(jià)值不大的事物發(fā)揮超價(jià)值作用，終究構(gòu)成有價(jià)值的、高效的、復(fù)合的。基于前人的研究得出這樣的結(jié)論，整合規(guī)劃是一種規(guī)劃辦法和概念。在整個(gè)建筑的全生命周期中，將該建筑視為體系工程對(duì)建筑和建筑相關(guān)學(xué)科的本質(zhì)進(jìn)行歸納研究。考慮研究體系中各個(gè)組成部分之間的聯(lián)系以及各個(gè)組成部分與體系之間的聯(lián)系，以到達(dá)建筑與天然、建筑與人和諧共處的目標(biāo)，采用具有完整性、相關(guān)性和及時(shí)性的體系等來確立建設(shè)不同階段的重點(diǎn)問題和任務(wù)，并得出相應(yīng)的方案有效進(jìn)行解決。整合規(guī)劃的含義是傳統(tǒng)的封閉式規(guī)劃體系向開放式規(guī)劃體系的過渡，從而實(shí)現(xiàn)了建筑規(guī)劃辦法的創(chuàng)新和開展。它也是一個(gè)成熟的建筑學(xué)科開展需求的規(guī)劃體系。整合規(guī)劃擴(kuò)大建筑規(guī)劃的研究視角,并提供新的認(rèn)識(shí)和研究對(duì)規(guī)劃方法的創(chuàng)造和規(guī)劃的技能策略的選擇,以及規(guī)劃的運(yùn)作形式。

1.2 綠色建筑

綠色建筑的定義在國家標(biāo)準(zhǔn)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中就有這樣的說明，這也是目前我國最權(quán)威的解釋之一。綠色建筑作為一個(gè)新興的宏觀概念，該詞在1992年的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展會(huì)議上首次被提出。會(huì)議指出，綠色建筑作為新式建筑相較于傳統(tǒng)建筑不僅節(jié)省了土地、水資源和建筑材料，并且提供了一個(gè)健康、環(huán)保的居住場所和工作環(huán)境。因此，要實(shí)施可持續(xù)發(fā)展，綠色建筑是必不可缺的一環(huán)。當(dāng)然，新概念下的“綠色”代表著健康、節(jié)能、環(huán)保和高效，具有時(shí)代的象征意義。在滿足現(xiàn)代生活各種需求的要求下，綠色建筑將是最經(jīng)濟(jì)合理的新模式建筑。

2 綠色建筑整合設(shè)計(jì)策略

2.1 建筑規(guī)劃整合設(shè)計(jì)策略

（1）建筑地址的選擇方面。選擇建筑地址時(shí)，首先要考慮安全性。綠色施工的安全性首先體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。首先，按照綠色修建設(shè)計(jì)方針的要求，必須采納有效辦法，盡量削減自然災(zāi)害和危害修建的各種不利因素，如設(shè)置專門的防護(hù)隔離帶。此外，為確保綠色施工過程中對(duì)周邊環(huán)境的污染和損壞，與綠色建筑周邊環(huán)境不同的施工環(huán)節(jié)，應(yīng)在施工前認(rèn)真檢查并采納建議，避免和減少對(duì)周圍環(huán)境的污染和損壞以及對(duì)周圍環(huán)境的影響。二是編制多份詳細(xì)規(guī)劃，優(yōu)先安排現(xiàn)有人工開發(fā)建設(shè)用地、具有根本開發(fā)條件的土地和利用率低的老城區(qū)。最終確定節(jié)約用地、降低資源消耗的最佳實(shí)施方案，既能降低開發(fā)成本，又能降低開發(fā)成本，同時(shí)也保護(hù)生態(tài)環(huán)境和生物多樣性。

（2）建筑能源利用方面。建筑是傳統(tǒng)能源，尤其是礦物能源，消耗量很大。而傳統(tǒng)能源要么是不可再生能源，要么具有較長的再生周期，在開發(fā)開采的過程中還容易損壞周圍植被，破壞周邊圍生態(tài)環(huán)境，同時(shí)，根據(jù)綠色建筑的具體環(huán)境，加大太陽能、水電、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生能源的深度開發(fā)利用。此外，為落實(shí)與建筑能源利用相關(guān)的內(nèi)容，應(yīng)將對(duì)周圍環(huán)境的影響控制在最低限度。如可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐年柟?、風(fēng)等氣候條件設(shè)計(jì)科學(xué)的建筑朝向和建筑間距，增強(qiáng)建筑物的通風(fēng)和采光效果，有效地節(jié)約能源。同時(shí)，根據(jù)綠色建筑的具體環(huán)境，加大太陽能、水電、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生能源的深度開發(fā)利用。此外，在實(shí)施建筑能源利用的內(nèi)容時(shí)，應(yīng)盡量減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。

（3）建筑布局方面。在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，必須綜合考慮修建物的全體布局。修建不只是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，包含構(gòu)成地點(diǎn)的修建群。修建群的布局受場所特色、交通組織、全體分區(qū)和氣候條件等許多要素的影響和制約。一般來說，修建群的布局分為行列式、外圍式、混合式以及自由式，其中行列式布局又分為傾斜式、交織式以及平行式。在實(shí)際實(shí)施過程中，合理操控日照間隔，有利于修建更好的通風(fēng)條件和朝向，修建的合理布局能夠改善山墻的空間。光照可有效防止風(fēng)影效果的呈現(xiàn)；周邊布局常沿場所周邊或大街布置，使修建群形成開闊的空間，可達(dá)到較好的防風(fēng)效果，節(jié)約用地?？墒沁@種布局影響了大部分修建的采光效果；混合式結(jié)合了外圍式和行列式的特色，能夠充分發(fā)揮外圍式和行列式的優(yōu)勢(shì)；自由的風(fēng)格充分結(jié)合了修建的地理環(huán)境和通風(fēng)，并融入了一些自然要素，如陽光，修建的布局更加靈活，綠色景觀也呈現(xiàn)多樣化。

（4）建筑功能方面。該計(jì)劃對(duì)綠色修建有直接影響。即合理規(guī)劃滿意的相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，有用處理綠色修建間距、采光、消防、交通等各種實(shí)際問題，完成綠色修建的安全、功用、健康要求，約束了選址，綠色建筑的數(shù)量和規(guī)模如果在規(guī)劃中難以滿足相關(guān)問題，則應(yīng)約束修建物的標(biāo)高或平面。例如，接近修建物外墻的窗戶不能開。同時(shí)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要經(jīng)過和諧合作，掌握修建的全體特點(diǎn)。

（5）建筑風(fēng)格方面。區(qū)域規(guī)劃規(guī)劃在一定程度上影響綠色修建的風(fēng)格。從修建的視點(diǎn)來看，無論是規(guī)劃師仍是業(yè)主，都希望能有自己獨(dú)特的個(gè)性和強(qiáng)大的美譽(yù)度來吸引人們的眼球。就像意大利米蘭的“垂直森林”，每棟修建中的樹木相當(dāng)于平原上10m2的森林，能夠有效過濾城市空氣，大大降低噪音，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，形成獨(dú)特的綠色氣候?yàn)榫用裉峁┧?。以太陽能為支撐的植物灌溉系統(tǒng)有效提高了資源使用效率，是綜合性綠色修建規(guī)劃的代表作品。從規(guī)劃的視點(diǎn)來說，規(guī)劃更要注重表現(xiàn)久遠(yuǎn)和寬廣的概念，既要滿意人們基本的生活和發(fā)展需要，又要從概念的視點(diǎn)杰出修建特色。因此，修建師在規(guī)劃規(guī)劃的基礎(chǔ)上，通過改動(dòng)修建空間和規(guī)劃修建細(xì)節(jié)來表現(xiàn)自己獨(dú)特的風(fēng)格。

2.2 建筑景觀整合設(shè)計(jì)策略

（1）建筑地形方面。一方面建筑的出現(xiàn)改變了所在地區(qū)的地形地貌，另一方面又給所在地區(qū)全新的地形地貌。綠色建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重要目的是減少建筑對(duì)周圍環(huán)境的負(fù)荷。因?yàn)榻ㄖ诟淖兊匦蔚孛驳耐瑫r(shí)也影響了周遭的生態(tài)環(huán)境。所以，在綠色建筑設(shè)計(jì)的過程中,我們必須減少對(duì)建筑形式和景觀產(chǎn)生的負(fù)面影響。為達(dá)到要求可以選擇地下建筑這樣的形式。建筑進(jìn)入地下，最早可追溯到穴居建筑，以及近現(xiàn)代的掩土建筑，兩者都采取了同樣的方法。在建筑深入地下的同時(shí)對(duì)建筑頂層進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，可以像空中花園般種植植物或是在上方構(gòu)建水體的方式將建筑融入到周圍環(huán)境之中。這種措施是建筑對(duì)環(huán)境影響降低到最小的有效方式之一。該處理措施多適用于一些對(duì)自然景觀形態(tài)與生態(tài)保護(hù)要求較高的地區(qū)。在不破壞原有地表前提下，還可以選擇將建筑底層架空，從而使建筑基地得以簡化。同時(shí)在氣候潮濕的南方地區(qū)還可以有效的進(jìn)行防潮。當(dāng)建筑使用壽命結(jié)束，拆除建筑不破壞土地的環(huán)境，確保了再次使用。此外，建筑進(jìn)行架空后不僅可以節(jié)省土地資源，還可以對(duì)建筑進(jìn)行豐富的造型處理，同時(shí)可以在底部空余空間構(gòu)造公共活動(dòng)區(qū)域。這種處理措施主要適用于對(duì)基礎(chǔ)環(huán)境敏感的區(qū)域，如湖泊和山區(qū)以及缺乏城市公共空間的擁擠區(qū)域。

（2）景觀結(jié)構(gòu)方面。在大多數(shù)建筑中，建筑內(nèi)外部空間互相關(guān)聯(lián)，互相影響，如墻體結(jié)構(gòu)的門窗、孔洞、走廊、中庭等都是內(nèi)外空間連接的橋梁。在這一方面中國傳統(tǒng)建筑具有極高的造詣。如借景便是傳統(tǒng)園林建筑中最為典型的建筑與景觀的整合的手法。借景共分為7類。該方法通常打開查看透視線以清除障礙物；提高旅游景點(diǎn)的高度，突破花園的邊界；借用一個(gè)假場景。園林中借景的風(fēng)景美無窮。景觀結(jié)構(gòu)具有建筑構(gòu)成相同的要素，兩者都可以概括為“點(diǎn)、線、面”。建筑作為景觀的一部分，我們可以將單一建筑或者某個(gè)建筑群看作景觀結(jié)構(gòu)中的點(diǎn)要素。我們需要處理好這個(gè)點(diǎn)要素的角色。當(dāng)建筑作為所在區(qū)域的景觀中心時(shí)，建筑的位置、形式以及數(shù)量便對(duì)整個(gè)景觀的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大的影響。當(dāng)建筑不構(gòu)成所在區(qū)域景觀的景觀中心時(shí)，便要處理好建筑與景觀中心的關(guān)系，建筑應(yīng)當(dāng)與周圍景觀要素相符合，烘托和襯托整個(gè)景觀中心，絕對(duì)不能過分的喧賓奪主，影響主次，從而破壞整個(gè)景觀結(jié)構(gòu)。為維護(hù)場地原有的生態(tài)環(huán)境，建筑設(shè)計(jì)過程中應(yīng)盡可能的對(duì)場地內(nèi)原有土地結(jié)構(gòu)域如植被、水體等采取保護(hù)措施，盡量避免對(duì)其造成不必要的損害。同時(shí)同古典園林般可在設(shè)計(jì)過程中將植被、水體等要素同建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合，在建筑與周圍環(huán)境進(jìn)行良性互動(dòng)的同時(shí)，突出建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

2.3 建筑空間形式與綠色技術(shù)整合設(shè)計(jì)策略

修建空間包含室內(nèi)和室外部分。綠色修建歸納設(shè)計(jì)理論的應(yīng)用體現(xiàn)在室外空間和室內(nèi)空間的形式上。首先，綠色建筑的外部空間形態(tài)是決定建筑能耗的重要方面。除了不同建筑的能耗有很大差異外，這種差異還體現(xiàn)在建筑自然能源的獲取上。換句話說，它明顯不同于自然環(huán)境中的綠色建筑，如風(fēng)向和EI照射。因此，在許多綠色建筑的設(shè)計(jì)中，他們結(jié)合各自方向的照明特色，對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境進(jìn)行綜合剖析和設(shè)計(jì)。例如，在倫敦市政府的建筑設(shè)計(jì)中，夏季氣溫很高，并且注意采光問題，特別是整個(gè)建筑設(shè)計(jì)成向南傾斜的形狀。這不只確保了修建物暗面的照明，并且減少了暴露在陽光直射下的面積。它體現(xiàn)了綠色修建的綜合設(shè)計(jì)理論。

2.4 建筑結(jié)構(gòu)與綠色技術(shù)整合設(shè)計(jì)策略

（1）結(jié)構(gòu)與空間的融合。許多現(xiàn)代修建使用柱、板和梁的組合結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。沒有綠色修建一體化規(guī)劃理論的輔導(dǎo)，修建結(jié)構(gòu)與空間的聯(lián)系是不夠的。事實(shí)上，當(dāng)修建物的可用空間挨近結(jié)構(gòu)的覆蓋空間時(shí)，不僅能夠進(jìn)步修建空間的利用率，還能夠降低空調(diào)、暖氣、照明等設(shè)備的能耗。綠色修建的歸納規(guī)劃更重視這方面，修建師在充沛把握綠色修建歸納規(guī)劃理論的基礎(chǔ)上，將修建空間與結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合，使結(jié)構(gòu)高度一致，使綠色修建的能耗愈加合理。（2）結(jié)構(gòu)與表皮的結(jié)合。綠色修建規(guī)劃更重視修建結(jié)構(gòu)與表皮的結(jié)合。兩者結(jié)合形成一個(gè)一致的整體，使修建愈加堅(jiān)固耐用，更重要的是，顯著進(jìn)步了能源功率。建筑結(jié)構(gòu)與表皮結(jié)合的典型代表是倫敦的蛇畫廊。其整體空間結(jié)構(gòu)的外觀充滿了趣味性和動(dòng)感。

3 整合模式下綠色建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的整體管控

3.1 協(xié)調(diào)各方關(guān)系

在綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮建筑實(shí)施過程中各部分主體之間的協(xié)同關(guān)系。由于綠色建筑項(xiàng)目建設(shè)和實(shí)施的整個(gè)過程中，不同階段的協(xié)同關(guān)系影響著項(xiàng)目建設(shè)的效率。可通過協(xié)調(diào)和優(yōu)化建筑的設(shè)計(jì)方案來處理這些問題，因此在設(shè)計(jì)階段充分考慮項(xiàng)目的可實(shí)施性與經(jīng)濟(jì)效益，充分考慮各方主體的協(xié)作關(guān)系。包括開發(fā)者和政府之間的關(guān)系，開發(fā)者和當(dāng)?shù)鼐用裰g的關(guān)系，設(shè)計(jì)和施工單位、建材供應(yīng)商、設(shè)備制造商、未來住戶以及其他技術(shù)顧問之間的關(guān)系。

3.2 控制設(shè)計(jì)進(jìn)程

同傳統(tǒng)規(guī)劃相比，綠色建筑建筑師更要改進(jìn)與其他專業(yè)工程師的聯(lián)系。首先，規(guī)劃師在項(xiàng)目規(guī)劃階段要有較好的把控才能，每位專業(yè)規(guī)劃工程師有必要聯(lián)合建筑師在規(guī)定的規(guī)劃階段完成規(guī)劃使命；然后，在決議計(jì)劃過程中，專業(yè)工程師的發(fā)言權(quán)、決策權(quán)和計(jì)劃權(quán)都應(yīng)逐步增加。而建筑師需要將他們的計(jì)劃要求全部考慮在內(nèi)。第三，綠色建筑計(jì)劃應(yīng)符合當(dāng)?shù)卣恼邨l例、項(xiàng)目所有者、施工單位、設(shè)備制造商、技術(shù)顧問、其他非規(guī)劃機(jī)構(gòu)人員等所有專業(yè)類型的工作。因此，建筑師需要在計(jì)劃階段組織這些人員參加計(jì)劃評(píng)論。

3.3 保障綜合效益

在建筑規(guī)劃中，必須充分確保建筑師的控制權(quán)和決議計(jì)劃權(quán)。這是由于具體項(xiàng)目場所的環(huán)境和技能條件是相對(duì)固定的，綠色建筑規(guī)劃希望達(dá)到的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)是找到合適項(xiàng)目特點(diǎn)的規(guī)劃方案。由“水桶理論”可得知。任何木桶的水容量取決于構(gòu)成它的所有木板中最短的一塊。這也適用于綠色建筑的規(guī)劃。因此，綠色功能評(píng)價(jià)的根本目標(biāo)是在資金和技能條件有限的條件下，設(shè)計(jì)師對(duì)綠色功能的建筑進(jìn)行整體優(yōu)化，作為綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。將木桶理論進(jìn)行延伸，將節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、室內(nèi)環(huán)境等綠色功能標(biāo)準(zhǔn)看作桶內(nèi)所盛的水，使用技巧和手段視為木板。計(jì)劃工程師的目標(biāo)是用技能夯實(shí)綠色計(jì)劃的薄弱部分，用技能提高建設(shè)項(xiàng)目的功能。通過有針對(duì)性地找出薄弱部分，能夠有效將建筑的綠色功能進(jìn)行深化加強(qiáng)。在項(xiàng)目規(guī)劃的各個(gè)階段，查漏補(bǔ)缺，尋找薄弱環(huán)節(jié)，通過有效的技能手段解決問題。

4 結(jié)語

隨著綠色建筑話題的不斷深入，人們對(duì)綠色建筑方面的研究與認(rèn)知不斷加強(qiáng)，規(guī)劃設(shè)計(jì)的問題也隨之增加。并且，在不同自然條件下不同國家或區(qū)域?qū)G色建筑有不同的具體功能要求。因此，綠色建筑要遠(yuǎn)比普通建筑復(fù)雜，也繁瑣得多，所以其對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)師的要求更高，對(duì)綠色建筑的開發(fā)環(huán)境、以及各種建筑因素協(xié)調(diào)發(fā)展的要求更高，這就需要我們從一個(gè)綜合、整合和融合的理念出發(fā)，不斷創(chuàng)新綠色建筑的發(fā)展理念和管理方法，不斷改進(jìn)綠色建筑的發(fā)展模式，最終為綠色建筑行業(yè)健康、良性和可持續(xù)發(fā)展提供動(dòng)力和支持。