基于全壽命周期評價的綠色建筑設計淺析

齊國啟

摘 要：伴隨著國民經濟的快速發展，我國的建筑行業面臨著來自環境、能源、資源等各方面的挑戰。建筑設計亟需更有遠見、更為宏觀的、可持續的視野突破設計現狀，進而完善設計的思想、規則、方法等方面的共識。全壽命周期評價強調在建筑設計中決策、設計與施工、使用與管理的全過程，為綠色建筑設計提供必要的決策支持。本文通過分析我國建筑設計行業的現狀，探討全壽命周期評價在建筑設計中的運用方法，展望了我國綠色建筑設計的發展前景。

關鍵詞：全壽命周期評價 設計方法 綠色建筑設計

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0062-02

1 建筑設計行業現狀分析

建筑行業在國民經濟中占有重要地位，作為高能耗、高消費、高污染的“三高”產業，建筑業的整個生命周期的每階段對生態環境都有一定程度的破壞，綠色可持續的建筑設計發展方針將是未來建筑業的必經之路。近年來，隨著全球可持續發展的戰略發展，我國對綠色建筑的重視程度越來越高，學者們探索“生產-生活-生態”的復合運作系統，以平衡建筑、人、自然之間的相互作用關系，為綠色建筑工程實踐提供指導。

我國的綠色建筑的發展目前處于初級階段，建筑設計多立足于美學、經濟、功能、安全、有效、耐久、健康等傳統設計標準，存在諸多環境、資源和能源的消耗上的不利于可持續發展的弊病。首先是很多開發商將綠色建筑限定為好的窗外景觀、小區綠化程度等小范圍，對綠色建筑在認識上存有誤區。真正的綠色建筑是在經濟合理的基礎上，在建筑的全壽命周期內，通過技術整合，很建筑對環境的負面影響最小化，營造一個舒適、健康、環保的環境。其次，對于綠色建筑的研究缺乏系統性和理論深度。在可持續發展的趨勢下，綠色建筑發展往往只局限在一個或幾個側面，缺乏整體性與系統性的探索；對國外先進設計案例學習中，缺乏深度設計方法與理念方面的研究。最后，綠色建筑設計的實踐多流于形式，缺乏行之有效的管理體制。我國建筑行業的現行管理體制把建設分階段運作管理，不利于整體的、全方位的綠色建筑設計；建設前期只有國家的技術規范與標準對可持續發展有促進作用；立項期的環境影響報告書只對污染的范圍做出界定，為對全過程的環境、資源加以嚴格管理控制。建筑設計階段是建設項目可持續發展貫徹的薄弱環節，倡導綠色建筑設計將是建筑業的發展趨勢。

2 綠色建筑與全壽命周期評價概述

環境評價是按照一定的評價方法與評價標準對環境質量的優劣進行評估，評價人類活動對環境的影響作用，預測環境質量發展趨勢的一門學科[1]。綠色建筑評價是一種定性問題定量化分析，定量與定性結合的決策方法，它將設計規劃、建設實施、使用管理等全過程模型化、系統化、數量化，對最終成果的成功有重要影響作用。

2.1 建筑物的壽命周期評價簡述

壽命周期評價（LCA）是綠色建筑量化的有效工具，它將建筑系統的全壽命周期作為環境性能評價的對象。歐盟對LCA的定義是：通過調查產品從原材料獲取到最終處置的生產過程活動，定量地評估產品環境負荷的方法[2]。生命周期分析有四個步驟：確定目標與范圍、分析清單、評價影響、評價改進（見圖1）。

（1）建筑物LCA的研究目標與范圍。建筑物的生命周期分為開采資源、加工原材料、建筑物構件的構造、現場的使用、施工、維護、銷毀、拆除、組件回收、復用、利用、處理廢物等階段。這些階段是建筑物壽命周期分析的研究范圍。

（2）建筑物壽命周期的清單分析。確定壽命周期的研究范圍之后就要進行清單分析。設計者在這階段主要是對建筑物的各個階段的能源、資源、污染物的輸入、輸出進行數據的收集與分析處理，從而形成全壽命周期的能源、資源能耗及污染產出的環境影響清單。在清單的編制階段一般采用擴展圖解網絡，對壽命周期內每個階段或活動采用輸入-輸出的分析方法（見圖2）。

（3）建筑物的壽命周期影響評價。影響評價是將清單分析的結果用定性或定量方法評估其重要性，識別潛在性的環境影響。首先對清單定量條目的影響性進行分類，可分為化學影響、資源消耗、非化學影響三類。其次，找出定量條目的影響特征；最后對每項影響做出評價分值，并累加求和，得到每個階段的影響評價分值。

2.2 綠色建筑的設計決策

建筑設計決策是針對建設項目的要求，由設計師做出有關設計方向、目標、方法和策略等方面決定，是一種概括可實現目標，從可替代的眾多方案中選擇出最優方案的過程[3]。壽命周期評價包含對設計結果的安排、計劃、選擇和決定等一系列活動，是一種有效的綠色建筑設計決策的工具。設計師的決策不能只靠自身的經驗與情感傾向，對實際環境性能的分析與研究也是不容忽視的。將壽命周期評價的方法應用到建筑物設計中，以提高決策的科學性，實現設計思維從經驗到實證的科學轉變。

3 基于壽命周期評價的綠色建筑設計程序

3.1 基于LCA的建筑設計特征

壽命周期評價為綠色建筑設計提供有效的決策方法和重要的概念框架。在建筑設計中應用壽命周期評價的特征有目的性、簡介性和可靠性等。在設計過程中，LCA更偏重是設計輔助工具，它有助于促進系統中各要素的協調、溝通，確保后面的深入設計更為健康、合理、科學，而不出現方向上的偏差。LCA作為設計師的輔助設計系統，簡化原則要注重建筑設計變量的彈性與變化性。設計系統應優先考慮可靠的、普遍的策略，考慮與建筑設計相關的“硬件”，并測試各策略交叉使用后綜合的表現。

3.2 基于LCA的綠色建筑設計步驟

基于LCA的綠色建筑設計具體步驟有：設計目標的確定、初步方案設計、壽命周期評價、分析改進并確定最佳的方案。這四個階段不是按時間順序進行的，而是一個交互的反饋系統，以達到最后的最佳結果的目標（見圖3）。

3.2.1 確定設計目標endprint

設計目標首先要滿足建筑的使用性、舒適性，盡可能減少周期內的資源能源消耗及環境影響。其次要確定系統邊界的合理性，體現建筑的特性與要求。最后設計目標作為評價指標制定的依據，決定著設計成果要達到的性能標準。

設計方與委托方共同制定明確的設計目標任務書，目標的制定需確定各因素取向，提供設計指導的原則，建立分析評價的基礎；在目標明確后，要確定更為具體的綠色設計的標準；基于綠色設計的標準與項目的限制因素，評定各種目標準則的優先次序。在上述步驟中探索與綠色方法結合的切入點。最后在明確包含綠色建設措施后的項目建造投資及設計費用。

3.2.2 初步方案設計

把建筑物當作一個整體，針對建筑設計中各影響環境的因素，對其進行全面系統的分析。對建筑物的照明、空調、辦公設備等能耗分析最為復雜，故常借助于相關技術手段，建立能耗模型，為建筑設計提供整體能耗的分析。在系統分析的基礎上，借助相應的技術措施，形成建筑設計的初步方案，明確建筑設計的結構選型、主要材料、構造方案、設備系統、施工方案等，形成若干備選的設計方案。

3.2.3 壽命周期評價

建筑方案的設計過程是一種對設計系統實現優化的過程，也是系統分析與綜合的過程，故應對多個備選的方案進行綜合的、全面的評估和比較。壽命周期評價作為應用到建筑設計方案的決策中將有效地解決備選方案的評估選擇問題。建筑設計中的材料選擇、開窗大小、建筑的朝向、屋頂形式等變量對建筑環境性能有不同的程度的影響，最終將決定建筑設計的最終方案的確定。

4 結語

綠色建筑設計的發展任重道遠，生命周期評價有助于轉變人們的價值體系與思想觀念，克服成本—— 價值體系的弊端，促進綠色建筑的蓬勃發展。本文簡述了壽命周期評價方法，并將其應用于綠色建筑設計的實踐中，以期對建筑工程實踐提供必要借鑒。

參考文獻

[1] 趙大勇.住宅建筑技術的可持續發展框架研究[D].哈爾濱工業大學建筑學碩士學位論文.

[2] Peuportier BLP.Life cycle assessment applied to the comparative evaluation of single family houses in French context[J].Energy and Building，2001（33）.

[3] 甄蘭平，邰惠鑫.面向全壽命周期的節能建筑設計方法研究[J].建筑學報，2003.endprint

設計目標首先要滿足建筑的使用性、舒適性，盡可能減少周期內的資源能源消耗及環境影響。其次要確定系統邊界的合理性，體現建筑的特性與要求。最后設計目標作為評價指標制定的依據，決定著設計成果要達到的性能標準。

設計方與委托方共同制定明確的設計目標任務書，目標的制定需確定各因素取向，提供設計指導的原則，建立分析評價的基礎；在目標明確后，要確定更為具體的綠色設計的標準；基于綠色設計的標準與項目的限制因素，評定各種目標準則的優先次序。在上述步驟中探索與綠色方法結合的切入點。最后在明確包含綠色建設措施后的項目建造投資及設計費用。

3.2.2 初步方案設計

把建筑物當作一個整體，針對建筑設計中各影響環境的因素，對其進行全面系統的分析。對建筑物的照明、空調、辦公設備等能耗分析最為復雜，故常借助于相關技術手段，建立能耗模型，為建筑設計提供整體能耗的分析。在系統分析的基礎上，借助相應的技術措施，形成建筑設計的初步方案，明確建筑設計的結構選型、主要材料、構造方案、設備系統、施工方案等，形成若干備選的設計方案。

3.2.3 壽命周期評價

建筑方案的設計過程是一種對設計系統實現優化的過程，也是系統分析與綜合的過程，故應對多個備選的方案進行綜合的、全面的評估和比較。壽命周期評價作為應用到建筑設計方案的決策中將有效地解決備選方案的評估選擇問題。建筑設計中的材料選擇、開窗大小、建筑的朝向、屋頂形式等變量對建筑環境性能有不同的程度的影響，最終將決定建筑設計的最終方案的確定。

4 結語

綠色建筑設計的發展任重道遠，生命周期評價有助于轉變人們的價值體系與思想觀念，克服成本—— 價值體系的弊端，促進綠色建筑的蓬勃發展。本文簡述了壽命周期評價方法，并將其應用于綠色建筑設計的實踐中，以期對建筑工程實踐提供必要借鑒。

參考文獻

[1] 趙大勇.住宅建筑技術的可持續發展框架研究[D].哈爾濱工業大學建筑學碩士學位論文.

[2] Peuportier BLP.Life cycle assessment applied to the comparative evaluation of single family houses in French context[J].Energy and Building，2001（33）.

[3] 甄蘭平，邰惠鑫.面向全壽命周期的節能建筑設計方法研究[J].建筑學報，2003.endprint

設計目標首先要滿足建筑的使用性、舒適性，盡可能減少周期內的資源能源消耗及環境影響。其次要確定系統邊界的合理性，體現建筑的特性與要求。最后設計目標作為評價指標制定的依據，決定著設計成果要達到的性能標準。

設計方與委托方共同制定明確的設計目標任務書，目標的制定需確定各因素取向，提供設計指導的原則，建立分析評價的基礎；在目標明確后，要確定更為具體的綠色設計的標準；基于綠色設計的標準與項目的限制因素，評定各種目標準則的優先次序。在上述步驟中探索與綠色方法結合的切入點。最后在明確包含綠色建設措施后的項目建造投資及設計費用。

3.2.2 初步方案設計

把建筑物當作一個整體，針對建筑設計中各影響環境的因素，對其進行全面系統的分析。對建筑物的照明、空調、辦公設備等能耗分析最為復雜，故常借助于相關技術手段，建立能耗模型，為建筑設計提供整體能耗的分析。在系統分析的基礎上，借助相應的技術措施，形成建筑設計的初步方案，明確建筑設計的結構選型、主要材料、構造方案、設備系統、施工方案等，形成若干備選的設計方案。

3.2.3 壽命周期評價

建筑方案的設計過程是一種對設計系統實現優化的過程，也是系統分析與綜合的過程，故應對多個備選的方案進行綜合的、全面的評估和比較。壽命周期評價作為應用到建筑設計方案的決策中將有效地解決備選方案的評估選擇問題。建筑設計中的材料選擇、開窗大小、建筑的朝向、屋頂形式等變量對建筑環境性能有不同的程度的影響，最終將決定建筑設計的最終方案的確定。

4 結語

綠色建筑設計的發展任重道遠，生命周期評價有助于轉變人們的價值體系與思想觀念，克服成本—— 價值體系的弊端，促進綠色建筑的蓬勃發展。本文簡述了壽命周期評價方法，并將其應用于綠色建筑設計的實踐中，以期對建筑工程實踐提供必要借鑒。

參考文獻

[1] 趙大勇.住宅建筑技術的可持續發展框架研究[D].哈爾濱工業大學建筑學碩士學位論文.

[2] Peuportier BLP.Life cycle assessment applied to the comparative evaluation of single family houses in French context[J].Energy and Building，2001（33）.

[3] 甄蘭平，邰惠鑫.面向全壽命周期的節能建筑設計方法研究[J].建筑學報，2003.endprint