绿色建筑设计研究
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摘要：低碳绿色建筑已经成为当今时代的主流，鉴于对绿色建筑的价值认定标准的差异，各国的评价标准体系各有侧重，所以，最终呈现的绿色建筑实践成果也不一致。笔者基于建筑师价值导向，倡导健康、自然、舒适、适度的绿色设计理念，并结合工程实践，总结归纳了若干具有可实施性的绿色设计策略。
关键词：建筑师价值导向，绿色建筑，设计策略，健康舒适
1绿色建筑评价体系简述
据笔者初步统计，目前，世界各国有绿色建筑评价标准约45部，各大洲均具有比较成熟的绿色建筑评价标准，其中，以欧美为主，国际公认的六大绿色建筑标准评价体系是美国LEED、英国BREEAM、德国DGNB、美国WELL、德国被动式房屋评价标准以及ActiveHouse主动式建筑评价标准。我国于2006年首次颁布《绿色建筑评价标准》，并于2019年进行二次修编。
2绿色建筑实践中的“不绿色”
由于各大标准建立的价值导向的不同，各个标准的技术关注点各有侧重，特别是个别标准中，暖通、空调等技术专业的权重过大，建筑设计作为龙头专业丧失了话语权，不能真正主导绿色建筑的实施。有些建筑单纯为了满足绿色评价体系的各项指标而大量增加机械设备，后期运营成本也居高不下，这就造成了评价标准越高，设备投入量越大。绿色建筑设计变成了为达标而设计，造成不必要的浪费，建成了很多“不绿色”的绿色建筑。建筑的根本目的是使用，而不是达标，绿色建筑的根本目的是在低碳、环保、较少耗能的前提下，实现人的健康、舒适、安全的使用需求。所以，需要我们建筑师在实践中树立以人为本的价值导向，主动指导绿色建筑的实践工作。
3建筑师的绿色价值导向
通过多年的绿色建筑的实践活动，笔者简单总结了几点体会：
（1）以全生命周期考量建筑性能：建筑师的价值导向应该是全面的、覆盖性的，从材料与构件生产、规划与设计、建造与运输、运行与维护直到拆除与处理的全过程[1]，统筹考虑建筑的能量总消耗，摒弃为了评级而设计的思想，建造真正的绿色建筑。
（2）主动合理地使用被动式技术：利用建筑学最本体的技术能力，通过非机械的、物理化的、构造性的、本土材料等方法，在功能排布、建筑形体、空间组合、构造设计、标准化设计上下“功夫”，巧妙利用建筑本体，使建筑得以可持续发展，为人们提供健康舒适的生活环境以达到绿色建筑目标。
（3）有节制地使用主动式技术：更多运用建筑师的智慧而不是机械地依靠设备，要综合考虑设备的造价、运营成本与建筑本体之间的辩证关系，不要当撒手掌柜把绿建达标的责任推给设备专业，要主动参与、指导设备的选用和搭配，力争达到设备功效的集成化、耦合化。归根到底，设备的生产建造本身就是耗能的一部分，不能简单认为使用了主动式设备就达到了建筑节能目的，这是一种自欺欺人的想法。
（4）强化建筑设计的在地性原则：建筑要尽可能多地结合当地的自然环境、气候特点、本土建造技术、本地建材资源等，使得建筑更加本土化、地域化并具有宜居性。作为建筑师，节能不是我们的目的，我们不是为了建造一个高能运转的机器，而是努力打造一个健康、舒适、宜居的场所。
4实践中的绿色建筑设计策略
笔者通过多年实践经验及课题研究，总结出我们常常使用的10条技术策略：
（1）复杂体形建筑的标准化设计：随着时代的发展，大型公共建筑形体复杂化是一个趋势，特别对复杂形体的设计建造是一个重要关注点，如果只是简单地运用BIM技术进行简单的“分割”，建构大量的“非标构件”进行安装，笔者认为，这种设计思想本身就是与绿色建筑标准相背离的，甚至是非建筑师的设计方法。在笔者主持的海峡文化艺术中心的设计中（图1），设计团队采用标准化的技术方法，整个建筑的复杂外立面仅使用两种标准规格的陶板，建造成本大大降低（图2）。
（2）科学合理地运用遮光技术：建筑遮阳的合理设计，可阻挡大量的阳光辐射直接进入建筑，使得建筑室内温度保持相对恒定，室内光线调整到较适宜状态，最大程度地降低了空调能耗，在使用过程中营造了良好的舒适度（图3、4）。
（3）优先考虑阳光的导入利用：阳光是健康建筑的必需，建筑师应巧妙利用自然光，营造一个健康、和谐的光环境。
（4）新鲜空气的导入与循环：运用空间之间正负压的原理，主动设计高效的空气流通路径，有节制地使用机械新风系统，在降低能耗的前提下，有效改善室内空气质量和卫生环境，使建筑环境更加安全、洁净、健康。
（5）合理处置冷热桥的不利影响：在绿色建筑的节能设计中，建筑热桥对能耗及室内热环境质量影响很大，处理不当既增大建筑能耗，又降低室内热环境的质量，因此，在设计方案阶段就要足够重视，避免冷热桥的产生，利用建筑学的方法，通过功能的合理排布、科学的构造设计，有效解决冷热桥的问题。
（6）优先选择地域性的建筑材料：结合本地传统的建筑材料及建造技术，可以降低成本、节约资源，促进建筑的可持续发展，从而更好地实现材料和文脉的融合，体现建筑的地域主义特性[2]。
（7）屋顶绿化与第五立面的设计：向屋顶索取绿色，不仅可以起到改善环境质量的作用，还能降低周边的气温，吸收CO2，减少城市热岛效应，发挥生态功效。
（8）大力推动可再生能源的使用：将太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源应用于建筑设计中，能够极大程度地缓解因建筑物建设带来的环境污染，利用可再生能源，提高能源的利用效率，对促进建筑物实现零能耗、超低能耗有十分明显的帮助。
（9）一体化设计的绿色设计方法：在进行建筑设计的过程中，从策划、规划、景观、建筑、室内设计到工艺设备应该是一个完善的系统化设计，这样可以有效控制成本，降低成本就是减少耗能。
（10）BIM技术是绿色建筑的利器：由于BIM信息是唯一并且准确的，因此，绿色建筑在设计、施工、运营、采购等方面运用BIM可以有针对性地进行精细化、精确化控制，这种控制是一个技术革命，也是绿色建筑能够真正实践的重要保证。5结语当AI技术和人工智能一步步走近建筑行业，绿色建筑也必然会受到影响。作为建筑师群体，应该在以健康、舒适、安全为目的的价值导向下，建立一个先进的建筑设计科学体系，引导我国绿色建筑在未来健康发展。
作者:徐宗武 汪国庆， 钟岱容 单位:北京建筑大学建筑与城市规划学院教授 北京建筑大学硕士研究生 中国建筑标准设计研究院主创建筑师
绿色建筑设计研究2
基于建筑学立场的可持续建筑设计，需要从系统性的角度进行讨论，尤其是基于人的行为的适用性与舒适性。笔者团队总结了一个有利于梳理问题逻辑的讨论模型（图1）。从工程学视角来看，建筑是满足人使用需求的资源管理系统。资源管理在当代语境下包括了物质、能源和信息三大要素。建筑工程系统包括了建筑空间系统、建筑结构系统和建筑环境控制系统（特指建筑物理环境）。将资源管理三要素结合到相应系统，便形成相应的技术策略。例如：对于空间系统，是集约、协同、共享。空间集约满足现代社会便利、高效的需求；空间协同指对外与周边环境、群体关系，对内为与结构、设备的良性整合；空间共享则对应信息流支持下空间资源的高效使用，涉及分享、交流、互利等模式问题。同样，建筑结构系统对应物料节约、产业化建造与循环使用；环境控制系统对应气候适应、能源模式与性能优化。概括而言，可持续建筑设计需要在三大系统、九个要素的组合体系中进行综合优化，其中，基于人的行为与舒适的空间系统营造是建筑学科的核心问题。
在非空调时代的地域传统建筑可以归类为当今的“低能耗建筑”，其空间营造具有较好气候适应性，提供了较为舒适的日常生活空间。结合当代建筑“气候设计”概念，笔者提出“建筑气候空间”概念[1]。气候空间特指具气候适应性价值的建筑空间，具有遮阳挡雨、防热缓冲、引导通风、改善采光等作用。岭南传统建筑从传统村落到近代城镇建筑，皆留下了宝贵的气候空间经验，包括冷巷、院子、天井、凉棚、骑楼、外廊、阳台等。气候空间往往与外部气候直接相关，并通过空间系统发挥作用。通过对传统建筑气候空间关系的提炼，可以总结出传统村落的“街巷+内院”、竹筒屋的“通廊+天井”，及近代建筑的“外廊（骑楼）+梯井”等多种气候空间系统（图2）。气候空间的使用改善了建筑微气候，而在现代建筑中可以起到减少空调的使用空间、使用时长及降低空调能耗等综合作用[2]。通过气候空间系统的构建，结合全年气候变化及使用工况，功能空间和人工建筑环境调节的关系得到重构，从而实现建筑低碳节能运行并满足舒适、健康的挑战。我们将科学研究与项目设计结合起来，对传统建筑的气候空间进行分析研究。通过实测和模拟手段，掌握其空间系统的规律性原理，再将原理在当代建筑设计中加以应用，在一系列的项目中运用了“建筑气候空间”的方法，并通过检验证明具有良好的效果。在笔者作为主要指导教师的华南理工大学队参加3次国际太阳能十项全能竞赛中，皆采取了“向传统学习”的方式和“气候空间”的设计策略，运用传统建筑营造智慧，实现了比赛房屋的优异性能，取得了优秀的成绩。国际太阳能十项全能竞赛（SolarDecathlon）最初由美国能源部发起并主办，以全球高校为参赛单位的太阳能建筑绿色技术竞赛，比赛为建成房屋比赛，现全球拥有7个赛区。比赛房屋需在能源效率、工程与建造、能源管理、房屋舒适度、房屋功能、可持续性、创新性、宣传、建筑设计等10个方面进行主观或客观评分，并决出单项和总成绩名次。华南理工大学队在2013年和2018年的中国赛（SDC）中分别获得总成绩亚军和冠军，延期至2021年举行的中东赛（SDME2020）获得总成绩冠军，皆为中国赛队最好成绩（图3）。
SDC2013参赛房屋“凹宅”[3]，其设计方案从空间入手，通过对中原及山西地区合院式住宅的分析，确定建筑布局。建筑采用三面功能空间围合“院子”的布局，是对传统围院住宅空间关系的转译。中间院子的界面可变化，以应对夏天和冬天不同的气候条件。院子上部的天窗为可开启形式，利用热压引导气流；院子的前后界面采用折叠门扇，可开可合。夏天时，门扇打开，庭院注水，外部气流经庭园降温增湿，改善室内舒适性。冬天时，门扇封闭起来，庭院的水排掉，院子便成为一个阳光房。院子根据四时气候呈现不同的状态，表达了建筑与自然互动的中国营造智慧（图4）。SDC2018参赛房屋“长屋”，借鉴热带与亚热带地区的高密度城镇住宅，从广州近代典型城市住宅“竹筒屋”中找到灵感。房屋采用内凹入口、前后贯通的室内通廊，串联起3个不同大小的采光通风天井，形成气候空间系统。无论是夏天还是冬天，房屋良好的被动性能都可以大大减少建筑的能耗（图5）。SDM2020参赛房屋“X-House”，借鉴中东当地传统住宅外观封闭、向内院开放的形制，以及当地民居利用风压和热压组织自然通风的捕风塔。建筑采用围绕中庭的建筑功能布局，将中庭两侧及顶部界面设计成可以开合的模式，以便应对功能上和气候空间界面的灵活性；采光中庭上部加了一个十字斜交的夹层导风系统，学习传统捕风塔经验，可以顺应不同方向来风进行通风组织。利用夹层空间的飘板形成大尺度的悬挑，将导入热风进行降温。飘板不仅可以进一步遮挡强烈阳光，还可以增加屋面光伏板面积。建筑中隐含的十字结构，也成为了X-House命名的由来（图6）。建筑学走到今天，需要我们回望历史，基于传统营造智慧的建筑气候空间，可以在当代建筑学中得到创新发展，极大地提高可持续建筑的减碳、节能潜力。
作者:肖毅强 单位:华南理工大学建筑学院教授
绿色建筑设计研究3
早年间建筑工程行业迅速扩张发展，这也使得我国的综合经济水平和人们生活品质有了较大提升。但从环境保护和能源利用的角度进行分析，建筑工程行业所消耗的大量不可再生，非清洁能源有一定程度上引起了能源危机和环境破坏的问题。在当今世界能源背景不容乐观的情况下，各行各业均已经提出了有关于低碳和节能的相关探索，建筑工程行业作为能源消耗大、资源浪费明显的行业之一，利用低碳环保理念开展创新管理，同样是义不容辞的。绿色建筑施工技术主要是以环境保护和能源节约为基本目标，并在此基础上衍生一系列技术形式，明确其具体应用并进行推行普及，也成为了行业发展义不容辞的责任之一。
１低碳背景与绿色建筑概述
“低碳”指的是尽可能减少二氧化碳的排放量，二氧化碳作为温室效应的首要原因，近年来从环境管理的角度也应对其排放量引起重视，而日常生产生活以及能源消耗高难以避免的会产生碳排放的问题，为了贯彻环境保护策略，落实可持续发展战略，我国也提出了碳达峰与碳中和的应用战略。从目前行业发展的角度来看，建筑工程项目在施工过程中所产生的大量能源消耗以及能源浪费问题是值得引起重视的，而在节能和低碳的背景要求之下，在项目施工过程中应用低碳理念进行一系列管理也符合行业需求。绿色建筑是我国提出的一种创新型建筑理念，指的是建筑在建造及使用过程中尽可能减少不必要的能源浪费，提高整体能源利用效率，同时减少对环境的负面影响，为人们提供舒适高品质的居住体验。我国对于绿色建筑有着明确的条文评价体系，从建筑的建造及使用阶段分别提出了应用要求。单从建筑施工的要求进行分析，绿色建筑所指引的一系列施工要求与低碳背景是具有共同点的，应用绿色建筑施工技术同样有助于低碳理念的达成，促使行业健康发展。
２绿色建筑的应用优势
绿色建筑的具体应用优势，可从以下几个角度进行分析：（１）从建筑在建造过程中产生的能源浪费与环境污染问题来看，已经成为了危害建筑工程行业健康发展的首要问题，而在应用绿色建筑理念之后，相关问题迎刃而解，所提倡的理念正与该问题的解决对策指引内容相同；（２）从建筑使用阶段的品质来看，应用绿色建筑理念所建造的工程项目需要通过一系列节能工程形式来保障使用阶段的节能需求实现，同时对于质量控制工作相比于一般建筑而言更为严格，也正因这一背景的全面保障，使得应用了绿色建筑理念进行的建筑物，其整体居住体验更为舒适。（３）从行业可持续发展的角度进行分析，可持续发展的内涵是指在满足当下发展的基础上，不损害未来利益，而绿色建筑所指引的一系列内容正与可持续发展理念相符合，在新时代背景下大力推行绿色建筑，同样是符合形势要求的。
３低碳背景下绿色建筑施工切入点
３．１节约能源在建筑工程项目开展过程中，会应用大量的人来推进施工工作，而节约能源自身就是低碳背景下的核心理念之一。因此需要从多个角度，在保障工程项目正常推进的前提下，尽可能减少直接能源的投入与使用。
３．２节约材料通过工程材料的节约同样是有利于低碳指标践行的。从行业实际应用的角度来看，建筑工程项目在推进过程中应用了大量工程材料，其同样与碳排放具有关联关系，材料的生产及运输环节都会投入必要的能源，从工程项目全生命周期的角度进行分析，材料及其衍生的能源使用同样需要归类到建筑能源当中，因此节约材料对低碳理念践行具有促进作用。
３．３控制质量建筑工程项目的质量管理工作与低碳指标的达成同样具有关联关系。可从两个角度进行分析，一是通过完善的工程质量控制工作能够减少未来，因质量整改和返修带来的材料使用；这对于绿色建筑而言，自身就有较多节能工程，其整体质量要求较高，通过控制质量的形式也能够保障节能功能得以实现。
３．４建筑垃圾处理建筑垃圾与能源应用息息相关，目前有相当一部分工程项目的建筑垃圾采取填埋或焚烧的形式进行处理，不仅仅可能会带来环境的负面影响，同时通过焚烧处理的形式也会使碳排放急剧上升。因此在低碳理念下尽可能控制建筑垃圾的产生并进行科学处理，同样是有必要的。
４低碳背景下的绿色建筑施工技术应用
４．１能源节约技术的具体内容实际上在工程项目开展过程中，应用能源节约的理念进行管控，其切入点是很多的：对于建筑工程项目正常工作开展过程中，可通过加强管控的形式来避免出现能源浪费的问题，例如加强现场巡检，增强工人意识培养，其节约用水和用电的能力，就能一定程度上降低不必要的能源浪费问题；在工程项目开展过程中，会应用多种大型机械设备来推动工程项目的施工工作作为必要的工程措施，也可通过新能源设备来代替传统燃油设备，整体能源转化率更高，同时避免产生有害气体的污染问题。
４．２材料控制与材料管理工程材料所产生的能源消耗和环境影响同样是值得引起重视的，为了践行绿色建筑在施工过程中的低碳理念，也需通过材料控制和材料管理的形式实现相关需求：（１）对于工程材料的选择，尽可能避免施工质量控制难度大和使用过程浪费率更高的材料作为工程主要应用材料。（２）在项目开展过程中，各种材料按需使用，尤其对于运送到现场无法再进行二次利用和退货的材料而言，适当采购的形式能够避免浪费情况产生。（３）对于材料的现场管理，应避免在现场复杂的工程环境中造成对材料的负面影响，从而导致不必要的浪费问题出现。
４．３建筑工程项目质量管理策略控制工程质量减少不必要的返修和后续维保工作，将有助于能源节约和材料节约，以此来践行低碳理念。工程项目的质量管理工作影响因素更多在实际施工工作开展过程当中，也应通过全面同步的思想完善项目管理工作。例如在工程项目的设计阶段就考虑到施工管理的综合难度；可通过编制技术方案的形式，为后续建筑施工质量控制工作提供必要的指引；注重过程中的材料管理和设备管理，通过全面的资源保障来实现工程质量控制；按照工程项目的实际需求，在开展过程中通过多次工程验收控制关键节点的质量稳定。４．４建筑垃圾的管理建筑建造过程中难以避免的会产生建筑垃圾，针对建筑垃圾提出以下几种应用对策：（１）需要对垃圾进行分类处理，根据建筑垃圾是否具有回收价值，进行初步分类，对于能够应用到工程项目中的废弃建筑材料应重新予以应用；对于具有回收价值，但已经不能应用到工程项目中的材料，需要集中回收，通过其他技术形式发挥剩余价值；对于一般工程材料，若能够原地填埋的可进行填埋处理，但需避免影响工程质量；对于无法在建筑施工现场进行处理的垃圾，也需综合评估，其是否会在后续过程中产生环境污染，经过对应的无害化处理之后进行集中处理。无论何种形式的建筑垃圾都应避免通过焚烧的形式处理。（２）控制建筑垃圾的产生，实际上有相当一部分建筑垃圾是可以通过现场管理的形式予以规避的。例如对于成品的建筑工程材料，就可通过预先设计的形式避免因特殊位置产生较小的材料余料，从而导致废弃问题发生；对于有使用时间要求的材料，可按照现场工程进度的职业，避免因材料统筹不科学造成的浪费问题发生，例如对于预拌混凝土材料，可通过按需拌合的形式，避免剩余材料的出现。
５绿色建筑施工应用现状与创新探索
通过上文中所阐述的一系列内容不难得知，大力发展绿色建筑施工是保障工程行业健康发展的重要基础，也是未来首要发展趋势之一，但从目前当下行业的实际应用情况来看，仍有相当一部分建筑为践行绿色施工相关理念，能认为绿色建筑模式是行业内少数内容。从目前当下行业建筑的施工管理占比情况来看，大部分工程项目在开展过程中仍以成本管控为第一优先原则，显然从目前行业的实际应用角度，利用绿色建筑施工技术开展施工管理工作，会使得工程项目成本出现不必要的提升，再加一行业内产业链保障不完善，也使得有相当一部分管理人员对于相关理念不够重视，当下行业内的应用现状并不容乐观。基于目前行业背景为大力践行绿色建筑施工技术的普及，提出了以下创新探索：（１）在工程项目全过程均应用绿色建筑理念，例如可从建筑的设计阶段开始就围绕着绿色建筑理念开展一系列设计工作，在设计过程中，考虑到所选用的施工技术，其是否有利于质量控制，是否会产生不必要的能源与材料浪费，尽可能选取全过程，有利于低碳环保策略的工程材料。（２）从人员意识的角度来践行绿色建筑施工，根据我国现行绿色建筑评价标准，其不仅仅考量工程成果，对于施工过程中的诸多管理类内容也同样在考虑的范围之内，通过加强管理人员和劳务施工人员的专业技能与管理意识，在不影响正常工作开展的前提下，尽可能主动通过人为管理的形式，避免不必要的能源浪费和材料浪费问题。（３）对于行业内新型材料和设备的应用，建筑工程行业迅速发展，多种新型材料与设备层出不穷，而目前在进行材料研发和设备创新过程中低碳和环保策略，就是其主要的考量指标之一，因此在工程项目开展过程中，大力应用新型材料与设备，同样有利于从低碳的角度来践行绿色施工理念。（４）行业内产业链的早日完善，绿色建筑施工技术得以应用，并不仅仅是通过施工管理一个动作就能够实现的，需要建筑工程行业上下游整体产业链的全面配合，因此在建筑工程行业应尽早对低碳视角下，绿色建筑理念的普及形成共识，并通过产业链整体完善的角度践行与普及绿色建筑。
６结语
绿色建筑理念是符合行业未来发展趋势、具有多种应用优势的新型建筑理念，从目前行业发展的角度进行分析，我国距离绿色施工理念的全面普及仍有很长的路要走。在低碳理念下，绿色建筑技术所包含的内容仍是在不断丰富和扩充当中的，本文所列举的一系列技术形式和实际应用仅是行业内的冰山一角。随着行业背景的不断发展以及整体意识的提高，当下绿色建筑和绿色施工理念的普及程度已经远远高于前几年，所指引的一系列内容也是具备应用优势和发展前景的。大力推行低碳理念、推广普及绿色建筑将有助于行业取得更好发展。
参考文献
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作者:杨愦绪 徐俊娇 王俊锋 杜鹏超 单位:中建七局第一建筑有限公司
