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绿色建筑设计发展思考范文

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绿色建筑设计发展思考

引言

绿色发展是我国十三五期间的五大发展理念之一,在国际上也越来越多地为各国所提倡。作为绿色发展基础之一的绿色建筑在我国又将进入新的快速发展期。但是我国近十年的绿色建筑实践表明,绿色建筑理念与其良好愿望如何通过恰当的工程设计转化为工程实际,还存在一些疑问。而现实中的案例也未能很好地解答这些疑惑。纵观国际国内,这些年来绿色建筑留给人们的印象也许是:风格迥异的建筑形态。夸张的、低调的、奢华的都有。千差万别的建筑环境。从建筑的室外环境到室内环境,容积率、建筑密度、室内温湿度等也是差异很大。纷繁复杂的技术措施。绿色建筑项目中大多都采用了外遮阳、高性能外围护结构、地源热泵、中水利用等许多技术措施。炫目迷人的分析报告。绿色建筑案例往往伴随着风、光、声、热等各种各样的模拟分析报告,矢量图、彩色云图、曲线图等各式图表眼花缭乱。

1、绿色建筑发展面临的一些困惑

近几年绿色建筑数量的迅速增加与绿色建筑效果及体验之间的差异,也导致绿色建筑在发展过程中出现了一些困惑。

(1)设计标识项目多、运行标识项目少,导致重“措施”、轻“结果”。据统计,截止到2015年底,我国总计通过绿色建筑评价认证的项目为4071项,总建筑面积达到4.7亿m2,其中,设计标识项目占比近95%,运行标识项目仅占约5%。这样,许多项目(尤其是在设计阶段)只重视是否具有与绿色建筑要求相关的技术措施,而忽视其实际使用效果。忽视运行阶段相关工作的结果是一些得到绿色建筑设计标识项目的实际运行效果并不理想,绿色建筑的等级似乎与能耗等运行消耗、室内外环境满意度等并无明确的对应关系。而且这类问题在国际国内都并非个案。这在一定程度上形成了现在的所谓“措施导向”,即各相关方更多地关注项目是否具有与绿色建筑要求相关的技术措施,而忽视这些技术措施是否适用与有效。而且,由于缺乏工程实践的反馈,绿色建筑采用的相关技术措施无法得到充分验证,也使得部分绿色建筑设计项目出现了照搬、照抄现象,认为增加了一些技术措施就是绿色建筑。

(2)绿色建筑由“零售”转向“批发”,如果后续管理不配套,可能形成重“说明”、轻“设计”,甚至技术措施都可能缺失的不利情况。近年来,我国每年新开工和建成的项目面积数以亿计,2013年之前我国绿色建筑主要靠标识评价进行认定和推动,绿色建筑的数量不多;2014年之后为了加速推动绿色建筑普及,逐步出现了在施工图审查环节增加“绿色建筑专项审查”、对设计阶段是否达到绿色建筑要求进行核查,替代绿色建筑设计标识评审的趋势,以解决绿色建筑数量激增的问题。可是实际中出现了有些项目仅仅在设计说明中陈述了一些绿色建筑的“设想”、设计中并没有完全落实相应技术措施的现象。这些项目中的绿色建筑“设想”显然难以实现,尤其是在大多数绿色建筑项目止步于设计阶段的现实情况下,可能形成比“措施”导向更加流于形式的“图纸”导向(甚至可以说是“文字”导向)。

(3)现有设计模式和人员能力面临挑战,导致部分设计人员比较迷茫。绿色建筑涉及的专业多、考评指标的综合性强,部分指标受项目运行情况影响较大。现有设计工作模式(专业划分和配合方式等)和人员能力(工作内容增加、能力要求提高)均面临较大挑战,有时设计周期也难以满足绿色建筑设计的需要。这些都导致了部分设计人员面对绿色建筑设计项目时有些迷茫、难以下手,以至于简单敷衍。

2、绿色建筑发展中的几种思潮

绿色建筑发展过程中出现这些情况,在一部分设计人中逐步滋生了“应付”或者“否定”的思潮。(1)简单对标,绿色建筑标识(或通过施工图审查)代表一切。我国绿色建筑已成“燎原之势”,随着数量与规模的迅速扩大,难免出现“萝卜快了不洗泥”的现象。部分绿色建筑项目忽视客观条件机械地照抄照搬标准条文、简单地堆砌技术措施,在设计中应付审查与评价,简单“对标”成为一条“捷径”(尤其是针对设计标识)。(2)否定绿色建筑(标识)。虽然绿色建筑发展使得我国在思想观念更新、公众认知普及、从业者自我提升、以及对于标准及其体系的再认识等诸多方面都有巨大进步,但是,由于一些绿色建筑项目没有能够给人们带来明显的实际感受,也使得一部分人对绿色建筑产生了怀疑,认为绿色建筑有些虚无缥缈,甚至认为绿色建筑是“假、大、空”。

3、进一步认识绿色建筑

绿色建筑符合可持续发展的要求,尤其在是我国目前面临着因经济发展引起的需求增长和有限的资源条件之间的矛盾日益突出的情况下,绿色建筑是一个很好的工作抓手。现行标准体系下,绿色建筑更多地着力于理念和建筑的实际运行效果,其实施途径、方法、措施等还需要不断探索和完善。尤其是在设计阶段需要将这样的理念、以及体现建筑实际运行结果的指标逆向分解成为设计要求,才能通过适当的技术措施真正落实。因此,我们需要认真梳理、客观分析和认识与绿色建筑密切相关的一些问题。

(1)客观认识绿色建筑评价绿色建筑评价是民用建筑领域第一次尝试涵盖设计、建造、运管等各个阶段工作的一项综合性工作,原有建设管理模式、责任主体、工作界面、考评方式等均需要有所改变和创新。由于绿色建筑在我国开展的时间不长,受到行业管理范围、专业工作界面、工程实践经验、技术体系支撑等因素的局限,使得绿色建筑评价难以从方法到指标等都考虑得很完善,其相关要求的可操作性也受有一定局限。所以,需要客观看待绿色建筑标识评价对于我国绿色建筑(设计)的启蒙和推动作用,不必求全责备;也需要清楚地认识到获得了绿色建筑(设计)标识的项目也并不是完美无缺。

(2)客观认识绿色建筑设计的作用。一般来说,设计需要解决的是在预计的需求及设定的条件下、建筑能够提供什么样的服务保障、以及如何提供等问题,更多地体现在建筑的“规模”和“硬件”方面(例如:体形体量、系统设置、材料选择等);而建筑的实际使用效果、尤其是在使用过程中的资源消耗和环境保障等往往需要通过设备、系统等的运行来实现,这更需要依赖运管团队的努力、甚至会受到用户行为习惯的影响。所以,建筑的实际运行与使用效果是设计、建造、运管、以及用户等因素综合作用的结果。因此,按照传统的设计界面,设计在绿色建筑中的作用是存在较大局限的。而好的绿色建筑设计需要在一定程度上改变这种状况,需要设计工作适当向后续环节延伸。

(3)客观认识用户的需求与反馈。绿色建筑需要能够满足与经济和社会发展相适应的需求。但是,绿色建筑不是高舒适度的代名词。对于市场的需求和用户的反馈、尤其是涉及必须以增加资源消耗和环境负荷才能维持的、非必须的需求,可能需要区别对待、适当引导。绿色建筑必须考虑现在及未来的资源条件和环境承载,必须符合可持续发展的要求。例如:在极少特殊项目中存在的恒温、恒湿、恒氧等需求,因其消耗过大、同时也未必符合人体自然规律等而未必值得推广。

(4)客观认识技术的作用。技术不是万能的。在建设中,由于观念、决策、运维、行为等方面出现的偏差,仅仅依靠技术手段去解决,往往代价很大、甚至难以承受。例如,一个由于建筑布局不当而形成的巨大内区,单纯依靠空调、或者设置太阳囱(拔风道)等技术措施解决非夏季降温问题,不如通过适当的建筑设计尽可能减少内区面积有利得多;又如:如果忽视了有效遮阳措施,在夏季室内的太阳直射区域仅仅依靠空调保证室温和人体舒适度,其难度和代价是很大的。

(5)客观认识模拟分析的作用。风、光、声、热等各种模拟分析,是辅助设计的有力工具,在一定程度上能够帮助我们在项目建成与运行之前分析预测各种技术措施的使用效果,起到优化设计和辅助运行的作用。但是,由于受到计算方法、模型建立、边界条件整定、尤其是运行规律等因素影响,其预测的准确性还有较大的局限,不能过于盲从。

(6)客观认识数据的作用。运行与检测数据是评估建筑运行效果和各项技术措施实际作用的重要依据。但是,在一些项目中忽视了其数据真实性、一致性、数据量大小等影响数据有效性的重要因素。例如:(在线)传感器的校验、安装,以及数据分项计量、采集等问题往往导致运行数据无法真实反映实际情况,使得分析与评估结果失真。

4、绿色建筑设计中出现问题的原因

产生这些问题的原因虽然有主观方面的,但是,这里主要探讨一下其客观原因,以便我们能够更好地寻找解决途径。

(1)时间短、经验少。我国目前颁布执行的绿色建筑评价标准主要是结果评价,在设计阶段必须将针对运行结果的评价要求逆向分解整理成为各个专业的设计要求;绿色建筑要求所涉及的专业更广泛、较之以往的要求也更高。我国绿色建筑发展刚刚十年,在许多方面(专业划分、技术体系、工作方法等)认识尚不充分、缺乏经验。

(2)相关主体参与的程度不同。绿色建筑要求考核建筑全生命期的表现,需要业主、建造、运管等责任主体在设计阶段就积极参与,以解决项目定位与设计需求、施工工艺与材料选择、运管方式与考核办法等影响设计工作的问题。但是,大多数情况是其他责任主体在设计阶段的参与度很低、项目功能与定位等设计要求过于笼统。而受设计周期、工作量增加等因素影响,设计人员开展绿色建筑设计的积极性也不高。

(3)专业发展不同步。由于历史的原因,在我国的绿色建筑发展中,工程师参与的多、建筑师参与的少;建筑技术考虑的多、建筑设计引领的少。如果作为民用建筑设计主导的建筑师游离之外,必然影响绿色建筑设计的整体效果。

(4)分析预测能力不强。适合建筑工程应用要求的理论分析与运行效果模拟工具、手段、经验和能力等尚需增强,还难以完全满足绿色建筑设计对运行效果预测分析的要求。

(5)技术、设备、材料等还不能完全支撑。满足绿色建筑要求的适用技术、设备、材料等还存在品种不多、适用面窄、维护复杂、成本较高,以及生产端能耗高、污染大等问题。

(6)绿色建筑设计的工作模式尚待优化。绿色建筑设计不仅指标要求更高、各专业之间的配合更密切,而且要兼顾建造、运行等各个阶段的需求。因此,传统的设计流程、分工与配合等管理模式,已难以完全适应绿色建筑设计的要求。

5、绿色建筑设计需要不断创新

为了绿色建筑设计能够更好地适应我国绿色建筑发展需求,更加有效地发挥设计在绿色建筑中的作用,需要从几个方面做出改变。

(1)对绿色建筑设计目标的再认识,由措施导向逐步向效果导向转变。以往设计阶段主要考虑建筑的“规模”和“硬件”问题,关注的是否能够满足项目运行阶段的最大需求,是否能够以设计状态的“不变”应对实际运行阶段的使用功能、气候因素、人员行为等的“万般变化”。即设计阶段更关注的是设计能否“包的住”的问题。绿色建筑既然要求运行使用中建筑能够有良好表现,绿色建筑设计就必然需要更加关注项目的服务对象、功能定位、气候特点、运管模式等设计影响因素,设计阶段就必须由只关注技术措施的有无、向更加注重其使用效果的好坏转变。即设计阶段需要更加关注建筑是能否“用的好”。

(2)对绿色建筑设计标准的再认识,全面掌握、理解到位。以往设计、施工、运行、检测等各有自己的标准,互不关联。绿色建筑的要求是一个体系、需要许多相关标准的支撑,涵盖了各个方面。绿色建筑的要求涉及面广、涉及的相关标准也很多,绿色建筑标准中相对于以往的设计标准,有些指标确实提高了(例如:围护结构热工性能指标优于现行节能设计标准等),有些指标只是将现有标准要求加以明确、而并未提高(例如:构件隔声和楼板撞击声等必须到达《民用建筑隔声设计规范》GB50118的相关要求)。此外,涉及安全、健康、环境影响、法律法规等方面的指标应当严格执行;对于仅仅影响舒适度的指标,在一定条件下可以有一定弹性,需要在保证建筑正常运行(用户正常需求)与资源消耗及环境影响之间寻求合理的平衡。

(3)对专业知识和工作界面的再认识,打破专业界限、提高专业能力。绿色建筑设计对于设计人员能力的要求提高了,不仅需要掌握更多的建筑物理、建筑材料等方面的专业知识,而且需要更加了解施工和运行阶段的特点与要求。所以,要做好绿色建筑设计,需要打破专业界限、强化专业能力,需要跨界思考和专业融合,工作界面也可能需要重新确定。例如:要利用好天然采光,就要综合考虑外窗设置、晴天时的眩光、太阳辐射得热、以及与人工照明的配合等问题;而地源热泵也不仅仅是暖通专业的问题,还需要考虑土壤含水率、地下水径流等地质条件。

(4)对绿色建筑设计工作模式的再认识,延伸服务、主动配合。为了达到绿色建筑要求和实现绿色建筑设计的预期效果,设计流程、专业配合、成果确认等各个环节均需要适应绿色建筑的要求,而设计与咨询、建造及运行等各个责任主体的配合方式也需要进一步探索,开展必要的延伸服务。

(5)对精细化设计的再认识,不仅是“接单干活”、还有细究“订单”。绿色建筑设计所要求的精细化设计,不仅要求各个专业自身设计工作的精细化,也要求专业配合与相关影响分析、尤其是需求分析的精细化。不能是简单地坐等甲方等相关方提要求,设计环节将“设计”变成了“画图”。可能需要协助甲方等相关方共同研究确定设计要求、为项目建设当好“参谋”,力求缩小设计状态与实际状态的差异。

(6)对效果预测的再认识,积极尝试、积累经验。做好绿色建筑设计往往需要借助模拟分析等手段对项目的风、光、声、热等方面的运行效果进行模拟分析,甚至需要将部分运行指标逆向分解、梳理成为设计要求。例如,如果某建筑的年能耗需要控制在一定的指标之内,那么就需要在设计阶段通过能耗模拟等手段模拟计算运行状态下该建筑的年运行能耗,验证所采用的各项技术措施是否能够满足要求,以便设计中进行选择落实。

5、结语

绿色建筑,需要坚持可持续发展的理念,本着“更优质、更节约、更环保、可持续”的基本原则,以清晰的指导思想、明确的标准要求,选择适用的技术措施,具体地落实绿色建筑的相关要求。绿色建筑设计也需要走出初期的模仿,将绿色建筑的理念贯彻到设计工作的每个环节,因地制宜、精心策划、综合分析、认真落实。绿色建筑设计,需要将发展初期更多的“形”象转向今后贯彻其核心内涵的“神”似。掌握其“节约”和“保护”的精髓,将节约一切可以节约的、保护一切可以保护的宗旨贯彻在每一步具体工作中。绿色建筑设计,不仅写在纸上、画在图上、挂在墙上,而更应该在植根在我们心中、浸润在我们的笔下、体现在项目运行的效果中。

作者:郝军 单位:中国城市建设研究院有限公司