建設工程中的可持續設計

李公正 元云麗

建設工程中的可持續設計

李公正 元云麗

通過介紹建設工程可持續設計提出的背景,敘述了建設工程可持續設計的概念、內涵及特性,并給出了其設計原則和設計重點,旨在說明可持續設計的必要性及發展趨勢。

建設工程,可持續設計,環境效益

1 建設工程可持續設計提出的背景

當今中國正以一種前所未有的速度推動著世界經濟的發展,并取得了巨大的成就,但與此同時,我們也不難發現,人類賴以生存的環境卻在一天天地惡化,自然有限的資源在一天天減少,我們的綠地和森林被一棟棟高樓所占據。不過,人們逐漸意識到,高強度消耗自然資源的傳統生產方式和過度消費已經使人類付出了沉重的代價。在環境問題、能源問題日益突顯的今天,可持續發展的思想被人們普遍重視。

所謂可持續發展即充分利用現代科技,大力開發綠色資源,發展清潔生產,不斷改善和優化生態環境,促使人與自然的和諧發展,人口、資源和環境相互協調,相互促進。

可持續發展設計實際上就是將可持續發展的思想納入到設計領域。例如在建筑的可持續發展設計中,就要求設計師能夠預測設計的性能、比較不同的方案、預期對環境的影響、模擬實施過程等等。這些都必須在設計的開發階段實現,才能有效的避免對環境和資源的破壞與浪費[1]。

2 建設工程可持續設計的概念和內容

建設工程的可持續設計(Sustainable Design or Green Design)是指在可持續發展思想的指導下,通過科學合理的設計,最大限度地減少不可再生資源的消耗和避免環境污染,最大程度地利用清潔能源,并提高建筑物的能源利用效率,同時保證使用者的健康和舒適[2]。

為了達到建設工程可持續設計的目的,可持續設計的內涵應包括以下四個方面：

1)基于建筑節能思想的設計,涉及空調系統節能設計、供熱系統節能設計、熱量回收設計等。

2)基于可再生能源綜合利用的設計,涉及太陽能的綜合利用、地熱資源的綜合利用以及風能的綜合利用設計等。

3)基于建筑生態環境綠化思想的設計,涉及外圍護結構綠化設計、室內綠化設計和室外綠化設計等。

4)基于資源集約化利用思想的設計,涉及在建設工程的設計中最大程度地節約土地資源,實現土地資源的集約化利用;通過有效的節水設備和節水系統的設計最大程度地節約水資源,并實現水資源的合理循環應用;在設計中盡可能選用可再生的建筑材料等。

3 建設工程可持續設計的必要性

可持續發展是實現人與自然和諧相處的唯一途徑。目前人類豐富的物質生活和經濟水平很大程度上是建立在資源迅速耗竭和環境惡化的基礎之上。而建筑行業是我國經濟發展的第一動力,想要我國經濟可持續發展,這一動力不能停,那么在發展過程之中對資源和環境的影響顯而易見,為了改變這一現狀,不得不從建設工程可持續設計系統著手。建設工程可持續設計可分為 6個子系統,包括：可持續的建設場地選擇與規劃設計、能源及資源的有效利用設計、降低環境載荷的設計、提高室內環境品質的設計、建筑系統可控性設計及長效性設計等。

研究表明,合理的設計手段可以減少對環境的影響。在設計階段把建筑與環境作為整體系統并注重各子系統的相互關聯可以比一般建筑節能 50%～70%。其目的在于從整體上,即從建筑的各個環節減少對環境及其使用者的負面影響,其重點在于整體的節能無害。整體節能無害包含在建筑壽命周期的各個階段的節能無害,即從土地開發、建筑布局、建材選擇、建筑施工、建筑使用及維護,甚至于到建筑拆除總體的考量[3]。

元素化合物在高中化學中占據了較大比例，也是許多學生的薄弱環節，這一部分內容涉及的知識點相對復雜且多，理解起來具有難度。除此以外，這部分內容與實際生活存在一定聯系，通過生活化學習方法便可落實這一內容。為了提高學習效果，在上課前學生應提前做好準備，對相關資料進行查閱，做好預習工作，并將相關章節中的難點標記出來，如若還有不理解的地方可以與其他同學進行討論。在課堂上學生應認真聽課，對于教師講述的知識加深印象，對于不懂的地方可以舉手提問或留在課后與教師商討。在學習過程中教師應適當進行引導，科學導入各個知識點，使化學知識的應用更加靈活。

4 建設工程可持續設計的特性

4.1 社會性

可持續發展設計必須立足于現代人的生活水平、審美要求和道德、倫理價值觀。據調查顯示,目前,建設工程可持續設計面臨的最大問題是觀念問題。比如設計院要有超前的可持續設計意識,為工程的可持續發展做好準備。另外,現代人的心理需求也是不可忽視的。由于現代生活和工作的節奏快,壓力大,人們對建筑的舒適和健康的關注,在很多時候遠遠高于產生這種舒適度所消耗的能源和資源,這就要求我們在提倡可持續設計的時候,不能片面地強調可持續設計對資源和能源的節約、對生活的約束,否則不僅會增加可持續設計在社會中的推廣難度,甚至會產生誤會和抵觸。

4.2 技術性

發展可持續設計必須立足于現有的資源狀況和現代的技術體系,用現代的技術來解決現代人面臨的問題,滿足現代生產的需要。而可持續設計本身也代表了一系列新技術和新材料的應用;代表了設計師更新的設計方法,比如全壽命周期的設計、整體設計、環境設計等;代表了各個專業之間融合和交叉的一種新趨勢。在建筑領域內環保問題的解決,是基于新能源,或可再生能源應用技術的成熟和發展,基于設計師、工程師設計理念和工具的更新,同時也基于新技術對傳統設備的升級改造。

4.3 經濟性

毋庸置疑,可持續設計的環境效益和社會效益是有利于社會可持續發展的,但由于其初始投資往往較高,所以通常不被投資商所看好。這就使得,若期望企業自愿投資建設生態建筑,那就必須從全壽命周期的角度出發,綜合的考慮可持續建筑的價值——既要充分考慮在使用過程中運行費用的降低,又要對人體健康、社會可持續發展的影響做出全面、客觀評估。

5 建筑工程可持續設計的原則和設計重點

5.1 設計原則

1)以人為本的設計理念;

2)注重與自然環境之間的結合與協作;

3)重視對設計地段的地域性理解,延續地方場所的文化脈絡;

4)增強適用技術的公眾意識,結合建筑的功能要求采用簡單合適的技術;

6)針對當地的氣候條件采用被動能源策略,盡量應用再生能源;

7)提高建筑空間使用的靈活性以減少建筑體量,將建設所需的資源降至最少;

8)減少建造過程中對環境的損害,避免破壞環境,杜絕資源和建材的浪費。

5.2 設計重點

從當代可持續建筑設計的實例中可以看出,設計者大多抓住了以下 4個重點：

1)重點部位。在綜合平衡室內設計目標和室外環境要求中,分割內外空間的建筑外圍護結構(外墻、外窗、屋頂等)無疑成為問題的關鍵。在當今成功的建筑實例中,建筑外圍護結構始終是設計與研究的重點部位。2)重點目標。由于人類發展與環境的主要矛盾是能源短缺和環境污染,因此高效利用潔凈能源和減少環境污染必然成為設計的重點。3)重點方式。以設計(被動)方式為主,機械(主動)方式為輔,是目前實現高效利用潔凈能源同時減少污染和浪費的重點。4)重點內容。太陽能等潔凈能源在采暖、制冷、通風、采光 4個方面的應用是目前此類建筑設計的重點內容[3]。

6 建設工程可持續設計的發展趨勢與前景展望

先進工程可持續技術和新型材料的不斷創新發展,多元化大型工程的不斷出現,建設項目規模的擴大,以人為本、節能減排、保護環境、生態文明等先進思想的沖擊,都對建筑工程的可持續發展設計提出了更高的要求。特別是要求具有專業化、智能化和現代化水平的設計機構來承擔,以確保工程的可持續。這對建設工程設計既是挑戰,更是機遇。

可持續時代所呈現的建筑設計風格,可能會和以往的設計風格截然不同。隨著建筑設計技術的變革和施工方法的改變,一種新的、“綠色”的設計體系將脫穎而出。在德國、丹麥和荷蘭,采用這種新的設計方法的建筑隨處可見?；谌饺缴鸬目沙掷m設計原則,在我國也將催生出視覺豐富、結構各異的“綠色低碳”工程。另外在當前信息化、網絡化以及電子商務為一體的時代,人們對建筑物的高效化和多功能的要求也隨之提高,因而智能建筑也是建設工程領域的一個發展趨勢。

可持續建筑的發展不僅為人們提供安全、舒適、節能、高效的工作和生活空間,還能運用現代高新技術,把有限的資金和有限的建筑空間進行綜合的開發利用。所以可以說未來的幾年將是設計師們面臨巨大挑戰的時期,致力于怎樣把可持續設計這個起點固化為連貫、理性的優雅建筑,并把對“新時尚”的判斷建立在健康的環境因素之上?？沙掷m建筑設計已經運用于電子、能源、材料等諸多的行業,可持續建筑已經成為低碳經濟的領跑者。人類社會正處于從工業文明向生態文明過渡的階段,我們還不能準確地預測可持續建筑在低碳產業中的潛在商機,但是我們相信低碳產業的機會中有一部分是留給那些對生態建設有責任感和有敏銳洞察力的人。隨著建設工程可持續設計的推進,可以預料到下個世紀,建筑將被看作一種資源,而不是一種商品。

7 結語

可持續發展設計,根本在發展性,在于創造;核心在可持續性,在于和諧;連起來,就是創造性的和諧?？沙掷m設計思想已經滲透到世界的各個領域,尤其在工程建設領域,不僅造福于子孫后代,而且給開發商帶來了潛在的利益。同其他領域一樣,建設工程領域是一個偉大的系統工程,必須形成集團化,規?；?這就需要政府,開發商,消費者的共同參與。對于建設工程的設計師更應該樹立可持續設計觀念,以優異的設計積極參與中國乃至世界的可持續行動。

[1]張 晶.設計簡史[M].重慶：重慶大學出版社,2004：41.

[2]施 騫.工程項目可持續設計的實施與管理[J].同濟大學土木工程學報,2009,42(9)：66-67.

[3][美]戈特弗里德.綠色建筑技術手冊[M].王長慶,龍惟定,杜鵬飛,譯.北京：中國建筑工業出版社,1999.

On sustainable design for engineering projects

LIGong-zheng YUAN Yun-li

According to the introduction of the sustainable design for the engineering projects,the paper points out the background,indicates the concep t,the connotation and features of the sustainab le design of the construction p rojects,and p rovides the design principle and the design points,so as to indicate the necessity of the sustainab le design and its development tendency.

engineering project,sustainable design,environmentalbenefits

TU201.5

A

1009-6825(2011)03-0014-02

2010-09-26

李公正(1987-),男,安陽師范學院建工學院本科生,河南 安陽 455000

元云麗(1986-),女,重慶大學建設管理與房地產學院碩士研究生,重慶 400030