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綠色建筑整合設計策略淺析

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綠色建筑整合設計策略淺析

摘要:綠色建筑綜合規(guī)劃是在綠色建筑內涵不斷豐富與拓寬的背景下形成的一種多學科協(xié)同工作模式。本文在建筑規(guī)劃、建筑景觀、空間形式、建筑結構與綠色技術等方面對綠色建筑整合設計提出了整合策略,并對綠色建筑設計整合模式下,綠色建筑設計的整體管控進行系統(tǒng)性地分析,以便對綠色建筑整合設計提供新的思路。

關鍵詞:綠色建筑;整合設計;整合策略

隨著經濟發(fā)展和環(huán)境保護的矛盾日益尖銳,建筑業(yè)過去簡單、粗放的發(fā)展模式不能滿足社會可持續(xù)發(fā)展的需要,高效節(jié)能的綠色建筑將會是未來建筑業(yè)的新發(fā)展,新趨勢。如何實現生態(tài)與經濟的協(xié)調和優(yōu)化,已成為現階段綠色建設的迫切問題。建筑需要經歷一個復雜的過程從概念到實現,這包括規(guī)劃、建筑、設備、結構、景觀和環(huán)境等多方面。且建筑項目的一次性,使建筑設計階段在整個建筑項目中尤為重要,它是建筑項目的開端,決定建筑項目的屬性。因此,如何在項目設計階段實現生態(tài)與經濟的協(xié)調和優(yōu)化,節(jié)約能源、保護環(huán)境,最大極限地削減人類使用建筑材料,減少對地球資源和環(huán)境的擔負,實現“環(huán)保、節(jié)能、健康”顯得尤為重要。

1相關概念及理論基礎

1.1整合設計

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)同工作得以實現。它的首要本質是將分散的元素結合起來,將不同價值的事物有機地結合起來,讓沒有價值或價值不大的事物發(fā)揮超價值作用,終究構成有價值的、高效的、復合的?;谇叭说难芯康贸鲞@樣的結論,整合規(guī)劃是一種規(guī)劃辦法和概念。在整個建筑的全生命周期中,將該建筑視為體系工程對建筑和建筑相關學科的本質進行歸納研究??紤]研究體系中各個組成部分之間的聯系以及各個組成部分與體系之間的聯系,以到達建筑與天然、建筑與人和諧共處的目標,采用具有完整性、相關性和及時性的體系等來確立建設不同階段的重點問題和任務,并得出相應的方案有效進行解決。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,從而實現了建筑規(guī)劃辦法的創(chuàng)新和開展。它也是一個成熟的建筑學科開展需求的規(guī)劃體系。整合規(guī)劃擴大建筑規(guī)劃的研究視角,并提供新的認識和研究對規(guī)劃方法的創(chuàng)造和規(guī)劃的技能策略的選擇,以及規(guī)劃的運作形式。

1.2綠色建筑

綠色建筑的定義在國家標準《綠色建筑評價標準》中就有這樣的說明,這也是目前我國最權威的解釋之一。綠色建筑作為一個新興的宏觀概念,該詞在1992年的聯合國環(huán)境與發(fā)展會議上首次被提出。會議指出,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,并且提供了一個健康、環(huán)保的居住場所和工作環(huán)境。因此,要實施可持續(xù)發(fā)展,綠色建筑是必不可缺的一環(huán)。當然,新概念下的“綠色”代表著健康、節(jié)能、環(huán)保和高效,具有時代的象征意義。在滿足現代生活各種需求的要求下,綠色建筑將是最經濟合理的新模式建筑。

2綠色建筑整合設計策略

2.1建筑規(guī)劃整合設計策略

(1)建筑地址的選擇方面。選擇建筑地址時,首先要考慮安全性。綠色施工的安全性首先體現在以下兩個方面。首先,按照綠色修建設計方針的要求,必須采納有效辦法,盡量削減自然災害和危害修建的各種不利因素,如設置專門的防護隔離帶。此外,為確保綠色施工過程中對周邊環(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),應在施工前認真檢查并采納建議,避免和減少對周圍環(huán)境的污染和損壞以及對周圍環(huán)境的影響。二是編制多份詳細規(guī)劃,優(yōu)先安排現有人工開發(fā)建設用地、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施方案,既能降低開發(fā)成本,又能降低開發(fā)成本,同時也保護生態(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,根據綠色建筑的具體環(huán)境,加大太陽能、水電、風能、生物質能等可再生能源的深度開發(fā)利用。此外,為落實與建筑能源利用相關的內容,應將對周圍環(huán)境的影響控制在最低限度。如可以根據當地的陽光、風等氣候條件設計科學的建筑朝向和建筑間距,增強建筑物的通風和采光效果,有效地節(jié)約能源。同時,根據綠色建筑的具體環(huán)境,加大太陽能、水電、風能、生物質能等可再生能源的深度開發(fā)利用。此外,在實施建筑能源利用的內容時,應盡量減少對周圍環(huán)境的影響。(3)建筑布局方面。在規(guī)劃設計階段,必須綜合考慮修建物的全體布局。修建不只是一個獨立的個體,包含構成地點的修建群。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。在實際實施過程中,合理操控日照間隔,有利于修建更好的通風條件和朝向,修建的合理布局能夠改善山墻的空間。光照可有效防止風影效果的呈現;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,可達到較好的防風效果,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;自由的風格充分結合了修建的地理環(huán)境和通風,并融入了一些自然要素,如陽光,修建的布局更加靈活,綠色景觀也呈現多樣化。(4)建筑功能方面。該計劃對綠色修建有直接影響。即合理規(guī)劃滿意的相關經濟指標,有用處理綠色修建間距、采光、消防、交通等各種實際問題,完成綠色修建的安全、功用、健康要求,約束了選址,綠色建筑的數量和規(guī)模如果在規(guī)劃中難以滿足相關問題,則應約束修建物的標高或平面。例如,接近修建物外墻的窗戶不能開。同時,在規(guī)劃設計中,要經過和諧合作,掌握修建的全體特點。(5)建筑風格方面。區(qū)域規(guī)劃規(guī)劃在一定程度上影響綠色修建的風格。從修建的視點來看,無論是規(guī)劃師仍是業(yè)主,都希望能有自己獨特的個性和強大的美譽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,調節(jié)室內溫度,形成獨特的綠色氣候為居民提供水。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)劃的視點來說,規(guī)劃更要注重表現久遠和寬廣的概念,既要滿意人們基本的生活和發(fā)展需要,又要從概念的視點杰出修建特色。因此,修建師在規(guī)劃規(guī)劃的基礎上,通過改動修建空間和規(guī)劃修建細節(jié)來表現自己獨特的風格。

2.2建筑景觀整合設計策略

(1)建筑地形方面。一方面建筑的出現改變了所在地區(qū)的地形地貌,另一方面又給所在地區(qū)全新的地形地貌。綠色建筑設計的一個重要目的是減少建筑對周圍環(huán)境的負荷。因為建筑在改變地形地貌的同時也影響了周遭的生態(tài)環(huán)境。所以,在綠色建筑設計的過程中,我們必須減少對建筑形式和景觀產生的負面影響。為達到要求可以選擇地下建筑這樣的形式。建筑進入地下,最早可追溯到穴居建筑,以及近現代的掩土建筑,兩者都采取了同樣的方法。在建筑深入地下的同時對建筑頂層進行設計變更,可以像空中花園般種植植物或是在上方構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自然景觀形態(tài)與生態(tài)保護要求較高的地區(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。同時在氣候潮濕的南方地區(qū)還可以有效的進行防潮。當建筑使用壽命結束,拆除建筑不破壞土地的環(huán)境,確保了再次使用。此外,建筑進行架空后不僅可以節(jié)省土地資源,還可以對建筑進行豐富的造型處理,同時可以在底部空余空間構造公共活動區(qū)域。這種處理措施主要適用于對基礎環(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)景觀結構方面。在大多數建筑中,建筑內外部空間互相關聯,互相影響,如墻體結構的門窗、孔洞、走廊、中庭等都是內外空間連接的橋梁。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;提高旅游景點的高度,突破花園的邊界;借用一個假場景。園林中借景的風景美無窮。景觀結構具有建筑構成相同的要素,兩者都可以概括為“點、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建筑群看作景觀結構中的點要素。我們需要處理好這個點要素的角色。當建筑作為所在區(qū)域的景觀中心時,建筑的位置、形式以及數量便對整個景觀的結構產生重大的影響。當建筑不構成所在區(qū)域景觀的景觀中心時,便要處理好建筑與景觀中心的關系,建筑應當與周圍景觀要素相符合,烘托和襯托整個景觀中心,絕對不能過分的喧賓奪主,影響主次,從而破壞整個景觀結構。為維護場地原有的生態(tài)環(huán)境,建筑設計過程中應盡可能的對場地內原有土地結構域如植被、水體等采取保護措施,盡量避免對其造成不必要的損害。同時同古典園林般可在設計過程中將植被、水體等要素同建筑設計相結合,在建筑與周圍環(huán)境進行良性互動的同時,突出建筑設計特點。

2.3建筑空間形式與綠色技術整合設計策略

修建空間包含室內和室外部分。綠色修建歸納設計理論的應用體現在室外空間和室內空間的形式上。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,如風向和EI照射。因此,在許多綠色建筑的設計中,他們結合各自方向的照明特色,對當地的自然環(huán)境進行綜合剖析和設計。例如,在倫敦市政府的建筑設計中,夏季氣溫很高,并且注意采光問題,特別是整個建筑設計成向南傾斜的形狀。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。它體現了綠色修建的綜合設計理論。

2.4建筑結構與綠色技術整合設計策略

(1)結構與空間的融合。許多現代修建使用柱、板和梁的組合結構系統(tǒng)。沒有綠色修建一體化規(guī)劃理論的輔導,修建結構與空間的聯系是不夠的。事實上,當修建物的可用空間挨近結構的覆蓋空間時,不僅能夠進步修建空間的利用率,還能夠降低空調、暖氣、照明等設備的能耗。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)劃理論的基礎上,將修建空間與結構有機結合,使結構高度一致,使綠色修建的能耗愈加合理。(2)結構與表皮的結合。綠色修建規(guī)劃更重視修建結構與表皮的結合。兩者結合形成一個一致的整體,使修建愈加堅固耐用,更重要的是,顯著進步了能源功率。建筑結構與表皮結合的典型代表是倫敦的蛇畫廊。其整體空間結構的外觀充滿了趣味性和動感。

3整合模式下綠色建筑設計質量的整體管控

3.1協(xié)調各方關系

在綠色建筑設計時,要考慮建筑實施過程中各部分主體之間的協(xié)同關系。由于綠色建筑項目建設和實施的整個過程中,不同階段的協(xié)同關系影響著項目建設的效率。可通過協(xié)調和優(yōu)化建筑的設計方案來處理這些問題,因此在設計階段充分考慮項目的可實施性與經濟效益,充分考慮各方主體的協(xié)作關系。包括開發(fā)者和政府之間的關系,開發(fā)者和當地居民之間的關系,設計和施工單位、建材供應商、設備制造商、未來住戶以及其他技術顧問之間的關系。

3.2控制設計進程

同傳統(tǒng)規(guī)劃相比,綠色建筑建筑師更要改進與其他專業(yè)工程師的聯系。首先,規(guī)劃師在項目規(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,在決議計劃過程中,專業(yè)工程師的發(fā)言權、決策權和計劃權都應逐步增加。而建筑師需要將他們的計劃要求全部考慮在內。第三,綠色建筑計劃應符合當地政府的政策條例、項目所有者、施工單位、設備制造商、技術顧問、其他非規(guī)劃機構人員等所有專業(yè)類型的工作。因此,建筑師需要在計劃階段組織這些人員參加計劃評論。

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和決議計劃權。這是由于具體項目場所的環(huán)境和技能條件是相對固定的,綠色建筑規(guī)劃希望達到的規(guī)劃標準是找到合適項目特點的規(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,綠色功能評價的根本目標是在資金和技能條件有限的條件下,設計師對綠色功能的建筑進行整體優(yōu)化,作為綠色建筑評價標準的依據。將木桶理論進行延伸,將節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、室內環(huán)境等綠色功能標準看作桶內所盛的水,使用技巧和手段視為木板。計劃工程師的目標是用技能夯實綠色計劃的薄弱部分,用技能提高建設項目的功能。通過有針對性地找出薄弱部分,能夠有效將建筑的綠色功能進行深化加強。在項目規(guī)劃的各個階段,查漏補缺,尋找薄弱環(huán)節(jié),通過有效的技能手段解決問題。

4結語

隨著綠色建筑話題的不斷深入,人們對綠色建筑方面的研究與認知不斷加強,規(guī)劃設計的問題也隨之增加。并且,在不同自然條件下不同國家或區(qū)域對綠色建筑有不同的具體功能要求。因此,綠色建筑要遠比普通建筑復雜,也繁瑣得多,所以其對規(guī)劃設計師的要求更高,對綠色建筑的開發(fā)環(huán)境、以及各種建筑因素協(xié)調發(fā)展的要求更高,這就需要我們從一個綜合、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)展提供動力和支持。

作者:張乃淳 張梅 單位:天津城建大學國際教育學院 天津城建大學經濟與管理學院