淺析建筑整體環境性能設計

應 穎

（南京東曉通信科技有限公司）

淺析建筑整體環境性能設計

應 穎

（南京東曉通信科技有限公司）

生態環境問題和能源危機己經直接威脅了人類的生存和發展，而在所有人類活動中，建筑活動又是人類對自然資源和環境影響最大的活動之一。無論出于對生態環境的保護和修復，還是僅僅出于維持人類子孫后代的生存條件，提高建筑整體環境性能己經成為迫在眉睫的事情。

建筑；整體環境；性能設計

一、建筑整體環境性能設計的內容

國際化標準組織在其發布的ISO TC 59(2002a) 中，對建筑整體環境性能評價建議包含以下內容：室內環境、能源、材料與資源、對周邊環境的沖擊、服務質量、室外環境等。綠色建筑設計和建筑節能設計均涵蓋于建筑整體環境性能能范疇：我國《綠色建筑評價標準》(GB/T 50378-2006) 的公共建筑評價部分由土地、能源、水、材料4方面的資源利用和節約使用，以及室內環境質量控制和建筑物運營管理等6大類評價指標組成；與節能審查相關的建筑節能設計( 以《廣州建筑節能設計說明專篇》中公共建筑部分為例)，涵蓋了ISO 中“能源”部分。兩者涉及的設計內容各有側重，但均為環境性能一個或幾個方面的體現。

二、建筑整體環境性能設計的原則

1. 適應項目特有的設計條件，因況制宜

項目特有的設計條件，可理解為從建設項目立項之初即就被決定的，不受人因素所影響的客觀因素，包括：基地的氣候和環境條件、基地現狀、建設當的資源條件和項目要求等4 類。設計條件是判斷技術措施的合理性和具體運形式提供了重要依據，因此，因況制宜設計原則中最重要的一項。

2.被動優先原則

被動設計即指利用自然風、太陽光等自然資源，通過建筑手法解決建筑物通風、采光、室內溫度等需求，以減少對設備的依賴；在必需使用設備系統的情況下，應優先選用非用能設備。被動技術多數為建筑手段，其建設投資和維護費用都比較低，日常維護也比較容易，只要設計得當，再配合計算機模擬技術進行量化評估和優化，使用效果可以得到良好保證。

3. 適用優先原則

環境性能技術措施的適用性是一個動態的概念：由于功能、類型、所處環境、地域的不同，建筑的能源消耗特點及所產生的環境影響因此各異，設計策略的適用程度和設計需要重點解決的問題同時隨之變化。國際上常用“建筑全壽命周期碳排量”和“投資回報率(ROI)”等方法，從建筑環境負荷和投資經濟性兩方面對環境性能設計措施進行適用性權衡。我國在投資經濟性方面的評價通常使用“靜態回收期”的概念，而建筑環境負荷方面則暫時還沒有自己的碳排量核算標準體系。

4.結果優先原則

即使某項技術措施對項目而言是適用的，但在設計深化過程中仍然需要進行不斷優化，以保證其環境效益。因此，在經過適用性選擇之后，還需對技術措施進行以運作結果為導向的“調試”甚至進一步“開發”?！敖Y果”包含兩方面內容，一是單項措施的運作結果，二是所有措施整體運作的最終結果；而后者又比前者更為重要。

三、建筑整體環境性能設計中存在的問題

節能審查制度的實施范圍決定了建筑節能設計是國內目前最為普及，在建筑設計工作中影響范圍最廣的環境性能設計工作。節能審查制度的強制推行對落實建筑節能工作起了直接而重要的行政監管以及引導作用。由于目前現階段的建筑節能設計主要面向材料、構造、設備等方面，屬于設計流程中建筑布局、朝向、體型設計之后的子環節。由于后者決定了建筑物基礎能耗的高低，且到了材料和構造設計階段基本不作更改，如果由于上述基本設計有所不足而造成材料構造方案無法滿足節能設計要求，那么設計人員通常避免牽動至上一個設計階段的建筑布局、朝向、體型設計，而選擇在當前階段對材料構造進行修改優化；但無論對材料構造再進行怎樣優化，提高環境性能的效果通常比較有限，或者需要使用內化能相對較高的材料來滿足節能計算。節能設計流程僅在建筑設計過程中的材料構造階段為環境性能設計提供參考，而對從整體上提高建筑整體環境性能能則仍不全面；而節能設計的標準也不適宜直接套用于環境性能設計中。

四、提高建筑整體環境性能設計的策略

1.計內容應涵蓋建筑物各部分，設計目標應貫穿整個過程

由于建筑整體環境性能能是一個整合的概念，各組成部分對整體性能的提升均具有不可忽略的作用。改善建筑整體環境性能能需要從整體上進行，并非僅通過優化一扇窗一堵墻而實現；同時，建筑設計是一個從宏觀層面( 規劃、場地布局)逐步細化至微觀層面( 材料構造) 的過程，所有階段的工作都在前一階段設計成果的基礎上進行。宏觀層面的環境性能設計對建筑整體性能的提升比微觀層面的局部改善更具明顯效果。因此，環境性能設計應涵蓋建筑物的所有方面，同時將設計目標貫穿過程始末。

2. 設計工作應進行適當的階段劃分

劃分首先需要符合一般建筑方案設計及深化過程的特點。建筑整體環境性能能屬于建筑物綜合性能在環境效益方面的體現，因此，環境性能設計與一般方案設計具有同樣的思維深化過程，對其進行工作階段劃分，應首先符合建筑方案設計“規劃及場地布局—建筑體型及室內空間—材料構造”的從宏觀到微觀的過程特點。

進行評價決策的節點，利用“依賴關系結構矩陣理論(DDSM)”的方法，將設計工作劃分為具有明確序列關系的兩個階段，尤其對于存在明顯“影響/ 依賴”關系的兩部分工作，“影響方”的性能效果是決定“依賴方”最終效果的重要因素。如：風、太陽光等自然環境能量作用在建筑物上，建筑物外表面形成的不同程度的能量分布很大程度決定了室內環境的采光通風和熱舒適度，以及建筑方案對室外次生環境的影響；同時，它也決定了建筑物在外圍護結構的形式、材料、構造等方面所需解決和消除的外界環境不利影響程度之高低。因此，包括建筑布局、間距、朝向、體形在內的建筑物外邊界形態設計，應先于外圍護材料構造等細化設計而進行。

作階段劃分可以更為細化，如：在建筑表皮細化中，“外圍護結構形式設計”與“墻體門窗材料構造設計”可進一步劃分為兩個階段，以確保合適的建筑窗墻比和外圍護形式不會導致夏季得熱過多或采光不足。

3.階段加入決策環節，同時配以合適的決策標準

建筑方案的發展方向受設計決策標準的影響，因此，各階段除設計內容外還應設置決策環節，使階段成果得到及時評估和優化；決策環節還需配以適宜的決策原則：“因況制宜”和3 個“優先”應作為決策標準的制定原則，并據此判斷措施的適用性、權重系數，以及措施的開發運用程度等。其中，“草圖構思”階段是建筑師根據調研結果和對環境性能措施進行分析篩選的結果作為設計依據，進行思維創作并提出概念性方案的環節，可僅著重考慮概念方案在經濟、實用、美觀等方面的表現；后續階段則需要從宏觀到微觀對建筑方進行全面的環境性能評估及優化，其決策標準可以由設計團隊、業主等項目參與者根據項目的設計條件、設計定位、設計目標等內容，在符合環境性能設計要求的前提下靈活確定。

結論

在以往的建筑設計過程中，設計方案的構思、深化及決策判斷常只以概念、功能組織作為出發點，對環境、氣候、采光、通風等方面的考慮只限于較為粗淺或較為片面的定性思考，缺乏綜合評估和判斷。在環境問題口益嚴峻的今天，理應在方案設計過程中把對建筑整體環境性能能的綜合考量作為決策判斷權衡的一個重要因素，即依據建筑整體環境性能能的特點和設計要求，在設計流程中加入對環境的綜合分析和取舍。

[1]沈克寧.設計方法論并非設計方法[J].華中建筑，2013.

[2]劉聰.綠色建筑并行設計過程研究[J].城市建筑，2014.

[3]王益.綠色建筑的綠色性與設計流程[J].工程與建設，2014.

[4]肖毅強.“臨時性建筑”概念的發展分析[J].建筑學報，2013.

應穎(1986.9-)女；江蘇；學士學位；建筑師；初級工程師；建筑環境性能設計；南京東曉通信科技有限公司

TU7

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1007-6344（2016）03-0117-01

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