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引言
綠色發展是我國十三五期間的五大發展理念之一,在國際上也越來越多地為各國所提倡。作為綠色發展基礎之一的綠色建筑在我國又將進入新的快速發展期。但是我國近十年的綠色建筑實踐表明,綠色建筑理念與其良好愿望如何通過恰當的工程設計轉化為工程實際,還存在一些疑問。而現實中的案例也未能很好地解答這些疑惑。縱觀國際國內,這些年來綠色建筑留給人們的印象也許是:風格迥異的建筑形態。夸張的、低調的、奢華的都有。千差萬別的建筑環境。從建筑的室外環境到室內環境,容積率、建筑密度、室內溫濕度等也是差異很大。紛繁復雜的技術措施。綠色建筑項目中大多都采用了外遮陽、高性能外圍護結構、地源熱泵、中水利用等許多技術措施。炫目迷人的分析報告。綠色建筑案例往往伴隨著風、光、聲、熱等各種各樣的模擬分析報告,矢量圖、彩色云圖、曲線圖等各式圖表眼花繚亂。
1、綠色建筑發展面臨的一些困惑
近幾年綠色建筑數量的迅速增加與綠色建筑效果及體驗之間的差異,也導致綠色建筑在發展過程中出現了一些困惑。
(1)設計標識項目多、運行標識項目少,導致重“措施”、輕“結果”。據統計,截止到2015年底,我國總計通過綠色建筑評價認證的項目為4071項,總建筑面積達到4.7億m2,其中,設計標識項目占比近95%,運行標識項目僅占約5%。這樣,許多項目(尤其是在設計階段)只重視是否具有與綠色建筑要求相關的技術措施,而忽視其實際使用效果。忽視運行階段相關工作的結果是一些得到綠色建筑設計標識項目的實際運行效果并不理想,綠色建筑的等級似乎與能耗等運行消耗、室內外環境滿意度等并無明確的對應關系。而且這類問題在國際國內都并非個案。這在一定程度上形成了現在的所謂“措施導向”,即各相關方更多地關注項目是否具有與綠色建筑要求相關的技術措施,而忽視這些技術措施是否適用與有效。而且,由于缺乏工程實踐的反饋,綠色建筑采用的相關技術措施無法得到充分驗證,也使得部分綠色建筑設計項目出現了照搬、照抄現象,認為增加了一些技術措施就是綠色建筑。
(2)綠色建筑由“零售”轉向“批發”,如果后續管理不配套,可能形成重“說明”、輕“設計”,甚至技術措施都可能缺失的不利情況。近年來,我國每年新開工和建成的項目面積數以億計,2013年之前我國綠色建筑主要靠標識評價進行認定和推動,綠色建筑的數量不多;2014年之后為了加速推動綠色建筑普及,逐步出現了在施工圖審查環節增加“綠色建筑專項審查”、對設計階段是否達到綠色建筑要求進行核查,替代綠色建筑設計標識評審的趨勢,以解決綠色建筑數量激增的問題。可是實際中出現了有些項目僅僅在設計說明中陳述了一些綠色建筑的“設想”、設計中并沒有完全落實相應技術措施的現象。這些項目中的綠色建筑“設想”顯然難以實現,尤其是在大多數綠色建筑項目止步于設計階段的現實情況下,可能形成比“措施”導向更加流于形式的“圖紙”導向(甚至可以說是“文字”導向)。
(3)現有設計模式和人員能力面臨挑戰,導致部分設計人員比較迷茫。綠色建筑涉及的專業多、考評指標的綜合性強,部分指標受項目運行情況影響較大。現有設計工作模式(專業劃分和配合方式等)和人員能力(工作內容增加、能力要求提高)均面臨較大挑戰,有時設計周期也難以滿足綠色建筑設計的需要。這些都導致了部分設計人員面對綠色建筑設計項目時有些迷茫、難以下手,以至于簡單敷衍。
2、綠色建筑發展中的幾種思潮
綠色建筑發展過程中出現這些情況,在一部分設計人中逐步滋生了“應付”或者“否定”的思潮。(1)簡單對標,綠色建筑標識(或通過施工圖審查)代表一切。我國綠色建筑已成“燎原之勢”,隨著數量與規模的迅速擴大,難免出現“蘿卜快了不洗泥”的現象。部分綠色建筑項目忽視客觀條件機械地照抄照搬標準條文、簡單地堆砌技術措施,在設計中應付審查與評價,簡單“對標”成為一條“捷徑”(尤其是針對設計標識)。(2)否定綠色建筑(標識)。雖然綠色建筑發展使得我國在思想觀念更新、公眾認知普及、從業者自我提升、以及對于標準及其體系的再認識等諸多方面都有巨大進步,但是,由于一些綠色建筑項目沒有能夠給人們帶來明顯的實際感受,也使得一部分人對綠色建筑產生了懷疑,認為綠色建筑有些虛無縹緲,甚至認為綠色建筑是“假、大、空”。
3、進一步認識綠色建筑
綠色建筑符合可持續發展的要求,尤其在是我國目前面臨著因經濟發展引起的需求增長和有限的資源條件之間的矛盾日益突出的情況下,綠色建筑是一個很好的工作抓手。現行標準體系下,綠色建筑更多地著力于理念和建筑的實際運行效果,其實施途徑、方法、措施等還需要不斷探索和完善。尤其是在設計階段需要將這樣的理念、以及體現建筑實際運行結果的指標逆向分解成為設計要求,才能通過適當的技術措施真正落實。因此,我們需要認真梳理、客觀分析和認識與綠色建筑密切相關的一些問題。
(1)客觀認識綠色建筑評價綠色建筑評價是民用建筑領域第一次嘗試涵蓋設計、建造、運管等各個階段工作的一項綜合性工作,原有建設管理模式、責任主體、工作界面、考評方式等均需要有所改變和創新。由于綠色建筑在我國開展的時間不長,受到行業管理范圍、專業工作界面、工程實踐經驗、技術體系支撐等因素的局限,使得綠色建筑評價難以從方法到指標等都考慮得很完善,其相關要求的可操作性也受有一定局限。所以,需要客觀看待綠色建筑標識評價對于我國綠色建筑(設計)的啟蒙和推動作用,不必求全責備;也需要清楚地認識到獲得了綠色建筑(設計)標識的項目也并不是完美無缺。
(2)客觀認識綠色建筑設計的作用。一般來說,設計需要解決的是在預計的需求及設定的條件下、建筑能夠提供什么樣的服務保障、以及如何提供等問題,更多地體現在建筑的“規模”和“硬件”方面(例如:體形體量、系統設置、材料選擇等);而建筑的實際使用效果、尤其是在使用過程中的資源消耗和環境保障等往往需要通過設備、系統等的運行來實現,這更需要依賴運管團隊的努力、甚至會受到用戶行為習慣的影響。所以,建筑的實際運行與使用效果是設計、建造、運管、以及用戶等因素綜合作用的結果。因此,按照傳統的設計界面,設計在綠色建筑中的作用是存在較大局限的。而好的綠色建筑設計需要在一定程度上改變這種狀況,需要設計工作適當向后續環節延伸。
(3)客觀認識用戶的需求與反饋。綠色建筑需要能夠滿足與經濟和社會發展相適應的需求。但是,綠色建筑不是高舒適度的代名詞。對于市場的需求和用戶的反饋、尤其是涉及必須以增加資源消耗和環境負荷才能維持的、非必須的需求,可能需要區別對待、適當引導。綠色建筑必須考慮現在及未來的資源條件和環境承載,必須符合可持續發展的要求。例如:在極少特殊項目中存在的恒溫、恒濕、恒氧等需求,因其消耗過大、同時也未必符合人體自然規律等而未必值得推廣。
(4)客觀認識技術的作用。技術不是萬能的。在建設中,由于觀念、決策、運維、行為等方面出現的偏差,僅僅依靠技術手段去解決,往往代價很大、甚至難以承受。例如,一個由于建筑布局不當而形成的巨大內區,單純依靠空調、或者設置太陽囪(拔風道)等技術措施解決非夏季降溫問題,不如通過適當的建筑設計盡可能減少內區面積有利得多;又如:如果忽視了有效遮陽措施,在夏季室內的太陽直射區域僅僅依靠空調保證室溫和人體舒適度,其難度和代價是很大的。
(5)客觀認識模擬分析的作用。風、光、聲、熱等各種模擬分析,是輔助設計的有力工具,在一定程度上能夠幫助我們在項目建成與運行之前分析預測各種技術措施的使用效果,起到優化設計和輔助運行的作用。但是,由于受到計算方法、模型建立、邊界條件整定、尤其是運行規律等因素影響,其預測的準確性還有較大的局限,不能過于盲從。
(6)客觀認識數據的作用。運行與檢測數據是評估建筑運行效果和各項技術措施實際作用的重要依據。但是,在一些項目中忽視了其數據真實性、一致性、數據量大小等影響數據有效性的重要因素。例如:(在線)傳感器的校驗、安裝,以及數據分項計量、采集等問題往往導致運行數據無法真實反映實際情況,使得分析與評估結果失真。
4、綠色建筑設計中出現問題的原因
產生這些問題的原因雖然有主觀方面的,但是,這里主要探討一下其客觀原因,以便我們能夠更好地尋找解決途徑。
(1)時間短、經驗少。我國目前頒布執行的綠色建筑評價標準主要是結果評價,在設計階段必須將針對運行結果的評價要求逆向分解整理成為各個專業的設計要求;綠色建筑要求所涉及的專業更廣泛、較之以往的要求也更高。我國綠色建筑發展剛剛十年,在許多方面(專業劃分、技術體系、工作方法等)認識尚不充分、缺乏經驗。
(2)相關主體參與的程度不同。綠色建筑要求考核建筑全生命期的表現,需要業主、建造、運管等責任主體在設計階段就積極參與,以解決項目定位與設計需求、施工工藝與材料選擇、運管方式與考核辦法等影響設計工作的問題。但是,大多數情況是其他責任主體在設計階段的參與度很低、項目功能與定位等設計要求過于籠統。而受設計周期、工作量增加等因素影響,設計人員開展綠色建筑設計的積極性也不高。
(3)專業發展不同步。由于歷史的原因,在我國的綠色建筑發展中,工程師參與的多、建筑師參與的少;建筑技術考慮的多、建筑設計引領的少。如果作為民用建筑設計主導的建筑師游離之外,必然影響綠色建筑設計的整體效果。
(4)分析預測能力不強。適合建筑工程應用要求的理論分析與運行效果模擬工具、手段、經驗和能力等尚需增強,還難以完全滿足綠色建筑設計對運行效果預測分析的要求。
(5)技術、設備、材料等還不能完全支撐。滿足綠色建筑要求的適用技術、設備、材料等還存在品種不多、適用面窄、維護復雜、成本較高,以及生產端能耗高、污染大等問題。
(6)綠色建筑設計的工作模式尚待優化。綠色建筑設計不僅指標要求更高、各專業之間的配合更密切,而且要兼顧建造、運行等各個階段的需求。因此,傳統的設計流程、分工與配合等管理模式,已難以完全適應綠色建筑設計的要求。
5、綠色建筑設計需要不斷創新
為了綠色建筑設計能夠更好地適應我國綠色建筑發展需求,更加有效地發揮設計在綠色建筑中的作用,需要從幾個方面做出改變。
(1)對綠色建筑設計目標的再認識,由措施導向逐步向效果導向轉變。以往設計階段主要考慮建筑的“規模”和“硬件”問題,關注的是否能夠滿足項目運行階段的最大需求,是否能夠以設計狀態的“不變”應對實際運行階段的使用功能、氣候因素、人員行為等的“萬般變化”。即設計階段更關注的是設計能否“包的住”的問題。綠色建筑既然要求運行使用中建筑能夠有良好表現,綠色建筑設計就必然需要更加關注項目的服務對象、功能定位、氣候特點、運管模式等設計影響因素,設計階段就必須由只關注技術措施的有無、向更加注重其使用效果的好壞轉變。即設計階段需要更加關注建筑是能否“用的好”。
(2)對綠色建筑設計標準的再認識,全面掌握、理解到位。以往設計、施工、運行、檢測等各有自己的標準,互不關聯。綠色建筑的要求是一個體系、需要許多相關標準的支撐,涵蓋了各個方面。綠色建筑的要求涉及面廣、涉及的相關標準也很多,綠色建筑標準中相對于以往的設計標準,有些指標確實提高了(例如:圍護結構熱工性能指標優于現行節能設計標準等),有些指標只是將現有標準要求加以明確、而并未提高(例如:構件隔聲和樓板撞擊聲等必須到達《民用建筑隔聲設計規范》GB50118的相關要求)。此外,涉及安全、健康、環境影響、法律法規等方面的指標應當嚴格執行;對于僅僅影響舒適度的指標,在一定條件下可以有一定彈性,需要在保證建筑正常運行(用戶正常需求)與資源消耗及環境影響之間尋求合理的平衡。
(3)對專業知識和工作界面的再認識,打破專業界限、提高專業能力。綠色建筑設計對于設計人員能力的要求提高了,不僅需要掌握更多的建筑物理、建筑材料等方面的專業知識,而且需要更加了解施工和運行階段的特點與要求。所以,要做好綠色建筑設計,需要打破專業界限、強化專業能力,需要跨界思考和專業融合,工作界面也可能需要重新確定。例如:要利用好天然采光,就要綜合考慮外窗設置、晴天時的眩光、太陽輻射得熱、以及與人工照明的配合等問題;而地源熱泵也不僅僅是暖通專業的問題,還需要考慮土壤含水率、地下水徑流等地質條件。
(4)對綠色建筑設計工作模式的再認識,延伸服務、主動配合。為了達到綠色建筑要求和實現綠色建筑設計的預期效果,設計流程、專業配合、成果確認等各個環節均需要適應綠色建筑的要求,而設計與咨詢、建造及運行等各個責任主體的配合方式也需要進一步探索,開展必要的延伸服務。
(5)對精細化設計的再認識,不僅是“接單干活”、還有細究“訂單”。綠色建筑設計所要求的精細化設計,不僅要求各個專業自身設計工作的精細化,也要求專業配合與相關影響分析、尤其是需求分析的精細化。不能是簡單地坐等甲方等相關方提要求,設計環節將“設計”變成了“畫圖”。可能需要協助甲方等相關方共同研究確定設計要求、為項目建設當好“參謀”,力求縮小設計狀態與實際狀態的差異。
(6)對效果預測的再認識,積極嘗試、積累經驗。做好綠色建筑設計往往需要借助模擬分析等手段對項目的風、光、聲、熱等方面的運行效果進行模擬分析,甚至需要將部分運行指標逆向分解、梳理成為設計要求。例如,如果某建筑的年能耗需要控制在一定的指標之內,那么就需要在設計階段通過能耗模擬等手段模擬計算運行狀態下該建筑的年運行能耗,驗證所采用的各項技術措施是否能夠滿足要求,以便設計中進行選擇落實。
5、結語
綠色建筑,需要堅持可持續發展的理念,本著“更優質、更節約、更環保、可持續”的基本原則,以清晰的指導思想、明確的標準要求,選擇適用的技術措施,具體地落實綠色建筑的相關要求。綠色建筑設計也需要走出初期的模仿,將綠色建筑的理念貫徹到設計工作的每個環節,因地制宜、精心策劃、綜合分析、認真落實。綠色建筑設計,需要將發展初期更多的“形”象轉向今后貫徹其核心內涵的“神”似。掌握其“節約”和“保護”的精髓,將節約一切可以節約的、保護一切可以保護的宗旨貫徹在每一步具體工作中。綠色建筑設計,不僅寫在紙上、畫在圖上、掛在墻上,而更應該在植根在我們心中、浸潤在我們的筆下、體現在項目運行的效果中。
作者:郝軍 單位:中國城市建設研究院有限公司