許穩剛
(桂林市綜合設計院 廣西 桂林市 541001)
面向全壽命周期的綠色建筑設計研究
許穩剛
(桂林市綜合設計院廣西桂林市541001)
隨著我國經濟的快速發展,我國的生態環境也面臨著非常大的挑戰。作為建筑行業,也不能例外,更要順應時代的潮流和發展趨勢,在設計中加入一些順應時代的特色。當前,隨著節約型社會的普遍深入人心,綠色建筑在整個建筑中得到了廣泛的運用。當前比較符合時代發展趨勢的就是全壽命周期理論,其綠色建筑的設計和研究提供了一種嶄新的設計思路和輔助方法。本文主要通過對面向全壽命周期的綠色建筑設計原則進行簡單分析,爾后全面分析了全壽命周期的綠色建筑設計程序,最后對面向全壽命周期的綠色建筑設計的評價方法進行了簡單闡述。
全壽命周期;綠色建筑;設計研究
傳統建筑產品設計的主要目的就是要符合建筑物質量性能要求、滿足用戶需求以及實現建筑單位利益最大化,傳統建筑產品的設計核心是以人為本,要求在確保建筑產品的功能性和經濟性平衡的前提下,追求建筑產品的高性能比和在激烈市場競爭中占據市場主動。但是在當前市場環境下,傳統建筑產品在產品設計、產品制造、產品使用以及產品壽命終止的整個過程中沒有充分考慮到建筑產品資源消耗的浪費以及對環境產生的污染。
建設項目的成本涉及建設項目的全壽命周期,在項目投資決策中要對擬建項目的必要性和可行性進行技術經濟論證,通過方案比較決定項目是否實施,在什么地方興建,采取什么建設方案等。在現行的基本建設程序中,通過編制項目建議書和可行性研究報告來完成上述工作。但由于編制深度的局限,在項目決策階段,項目費用編制中所采用的數據多為相關指標性數據,即多為定性考慮來實現項目周期壽命的成本控制,無法具體量化來直觀地進行分析比較。在項目設計階段,要形成指導項目實施的最終文件,需達到“按圖施工”的設計深度。首先設計方案的優劣對建設項目全壽命周期費用的影響顯著,直接影響建設項目的投資效益。據有關資料顯示,項目實施和使用過程中所發生的問題中,超過70%都和設計階段的工作有關,具體表現為以下幾個方面:
(1)在施工圖中,要確定建筑、結構的具體內容,確定建筑材料的品種、級別,確定生產設備的型號、數量、負荷、性能參數等相關內容,這些都直接影響項目的建設成本。
(2)設計深度是否考慮到位、各建筑構件是否完全吻合、建筑空間是否完全符合設備安裝和使用的要求、套用的專業標準圖集是否完全符合項目特點等設計質量問題都間接影響建設成本,往往引起停工、返工,甚至造成質量事故和安全隱患,從而引起成本費用的巨大浪費。
(3)設計的功能是否完善、工藝是否合理先進等設計質量問題,直接影響項目使用階段的運行費用,甚至出現剛建成就面臨生產改造的尷尬局面,造成能源和資金的浪費。通常情況下項目的運行維護等使用費用在項目全壽命費用中的比例較大,使用費用的控制也是考量設計方案優劣的重要指標。
面向全壽命周期的綠色建筑設計原則主要有功能適用原則、技術先進原則以及環境協調性原則和經濟合理性原則四個方面。具體如下:
3.1功能適用原則
建筑功能適用性原則是面向全壽命周期的綠色建筑設計的前提,建筑功能主要包括為:建筑設計的基本功能、建筑的物理功能、建筑室外環境功能以及建筑藝術效果。在綠色建筑設計時,要確保建筑功能的多變、靈活以及實用。
3.2技術先進原則
技術的先進性是面向壽命全周期的綠色建筑設計的重要基礎條件,只有先進的技術才能確保全壽命周期的每一步的安全可靠,在保障建筑產品安全可靠的基礎之上,保證建筑性能以及各項功能的高效,確保建筑產品確實能夠實現綠色效果。
3.3環境協調性原則
環境協調性是全壽命周期的綠色建筑設計的重要影響因素,環境的協調性主要包括環保、節能、健康以及生態四個方面,具體來說在進行建筑設計時要遵循以下四個原則:①最優能源消耗原則,在建筑產品設計時要做到盡可能的使用太陽能等綠色可再生資源,合理控制傳統能源的使用,此外,在建筑全壽命周期的各個階段注重先進技術的使用,以便能夠做到保證建筑設計符合規劃的前提下,合理控制能源使用情況,提高能源使用效率、降低能源消耗。②合理利用資源原則,在全壽命周期的綠色建筑設計中,要注重提高可再生資源和可替代資源的使用率,最大程度降低不可替代資源的使用率,以切實實現再生資源環境的保護。此外,在全壽命周期的綠色建筑設計時要最大程度的使用可循環資源以及再生資源,盡量節約水資源、土地資源。③環境負荷最小原則,減少對環境的污染和環境的破壞是全壽命周期的綠色建筑設計的重要目的之一,減少對環境的污染和破壞則意味著減少建筑設計中氣體、固體以及剩余廢氣建筑垃圾的排放,實現最小程度的環境影響,降低環境負荷。④無損害原則,將使用者和生產者的損害降低到零是全壽命周期建筑的重要目的,在保障生產條件安全、衛生使用環境健康安全的基礎之上,確保建材的綠色環保,從而最終實現高品質的建筑室內環境。
3.4經濟合理性原則
作為大眾考慮的重要因素之一,經濟合理性原則是全壽命周期綠色建筑設計不可忽略的原則,這就要求在建筑設計過程中需使用最低的全壽命周期成本,以確保實現全壽命周期的經濟效益。全壽命周期的整體全部費用即為全壽命周期成本,主要包括建筑建設費用、建筑使用維護費用以及建筑垃圾清理費用等三個方面。
4.1全壽命周期綠色建筑設計框架
無論什么樣的事物都具有創新,而建筑設計創新并不是一種固有的思維方式,而是一種啟發式的創新制度,建筑設計創新所關注是如何將思想的內涵和思維的方法運用到建筑設計創新當中,與憑借靈感實際的工作經驗相比較,更有系統性、效率性,也就是說在設計當中能夠規范建筑設計所包容的思維,有效的梳理解決問題的過程,得出相應的建筑設計的結果,達到建筑設計放心的目的;按照綠色建筑設計本質而言,它具有創新性是時代發展的產物,因此在處理問題的過程當中,能夠根據一定的條件處理好最終目的、設計對象以及外部環境的條件之間的矛盾,使得各種建筑物因素、環境因素得到重新梳理、重新排列組合而達到和諧統一。在此過程當中,針對于建筑設計創新能夠在對象的描述、建模、探討等各個方面形成突破,并且能夠遵循全壽命周期的設計理念,而使得創新思維在整個建筑物生存過程當中逐漸的清晰起來,繼而構成完美的建筑創新設計的結果。
4.2全壽命周期綠色建筑設計模式和流程
目前常說的“綠色”思維模式是建筑設計思維模式重要的組成部分,其主要是涵蓋了綠色思維先期發散擴展、思維后期收斂這樣的發散思維模式,從這一點上我們可以看出綠色思維發散與收斂相互并不矛盾,利用綠色思維將所有的建筑設計的全壽命的概念進行可能性的包容,經過一定的條件篩選進行收斂,取其精華去其糟粕,采用“發散-收斂”的“綠色”思維進行單向的篩選,不斷的進行完善工作,這樣既符合建筑設計綠色思維,也能夠體現建筑設計全壽命周期的特征(見圖1)。

圖1 建筑設計綠色思維邏輯示意圖
4.3全壽命周期的綠色建筑設計的思維包容
創新與思維素來孿生姐妹,有著天生的必然聯系。全壽命周期的綠色建筑設計是兩種思維的包容。全壽命周期是帶有人為的行為特質,有意識的或者“故意”將思維通過非常理性的方向去發展,打破了常規性的思維,從相反的方向去思考正面的問題。全壽命周期與綠色建筑設計創新能夠產生極大的相關利益,往往能從全壽命周期當中得到綠色建筑設計的新領域的擴展,能夠取得比較大的創新思維和效果。我們要對全壽命周期這一觀念進行正確的分析,不能全盤的肯定也不能全部的拋棄原有的設計最基本理念,而恰恰相反關鍵在于把握綠色建筑設計基本原則,在綠色建筑設計規律約束的情況下,控制好全壽命周期的力度和深度,一味的考慮全壽命周期有可能會造成建筑設計的實用性、操作性很差、創新性不足強,我們一定要根據事實的情況來進行綜合性的判斷,考證全壽命周期與綠色概念的合理性,這樣才有可能將綠色思維在全壽命周期的范圍之內獲得較大的發展空間。
面向全壽命周期的綠色建筑設計促進建筑師能夠運用定量化的評斷和嚴密推理,制定系統、科學合理的建筑設計方案,以確保建筑設計的客觀性和可靠性,進而促進綠色建筑設計水平的提高,實現環境效益、經濟效益和全壽命、全系統的的有效結合,進而促進綠色建筑的長遠可持續發展。
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TU201.5
A
1673-0038(2015)17-0034-02
2015-1-10
許穩剛(1981-),男,建筑師,大學本科,建筑學學士學位,主要從事建筑設計及設計業務管理工作。