基于可持续发展理念的建筑设计思路研究

【摘 要】在可持续发展观念日益成为全社会共识的今天，建筑业是人类社会物、能、水、地的消耗大户，建筑设计如何实现可持续发展道路是目前面临的重要课题；对我国可持续经济发展有积极的现实作用。其不仅需要观念转变，而且还需要技术上的创新及政策引导、扶持。本文立足于可持续发展理念，分析了当前可持续发展理念下的建筑设计思路。

【关键词】可持续化；发展理念；绿色建筑；设计思路

0.引言

我国是一个人口众多、资源有限的发展中大国，走可持续发展道路早已成为共识。对于建筑业，1999年的《北京》通过对20世纪的现代建筑大发展及伴随的环境大破坏进行了总结和反思，提出了广义建筑学理论，中国现代建筑业开始了可持续发展道路的探索。十多年来，许多建筑师在设计中，在为业主设计提供舒适、健康、安全的工作、生活环境的同时，对如何科学有效地配置和利用资源，减少对自然环境的破坏，实现社会和自然的和谐发展；将可持续发展理念融入建筑设计中，进行了不懈的努力。本文根据我国当前的发展状况和就可持续建筑存在的主要问题，做一个剖析，理出存在的主要问题和解决思路。

1.可持续发展建筑的历史

中国古人很早就有“天人合一”的思想，强调人和自然和谐相处，也许这就是可持续发展理论的思想雏形。早在周朝就颁布了《野禁》和《四时之禁》，禁止违背时令砍伐林木、割草烧灰、捕捉鸟兽鱼虾，以保证农耕的持续发展。 《吕氏春秋.审时》篇说：“夫稼， 为之者人也， 生之者地也， 养之者天也。”其将天、地、人三者之间的关系作为农业生产中彼此联系的一个有机整体，强调顺天时，量地利，尽人力。

而贯穿于五千年中华文明的风水学说，就包含有建筑营造要适应自然、尊重自然的理念。这一点上与当前提倡的绿色建筑、可持续发展建筑的理念是一致的。在漫漫历史长河中，我们的先民建造了大量适应当地自然环境的、具有丰富地域特色的建筑。

（上海青浦朱家角水乡建筑）

（云南纳诺山地建筑）

改革开放三十年来中国的现代建筑设计可以大致分为三个阶段，二十年前人们为了解决房子有无的问题，关注的是面积大小、功能便利、经济合理、结构安全等建筑基本属性；前二十年到前五年，因为有了拥有房子的能力，人们开始关注景观优美、形式美观、文化内涵等意识属性。而到了现在，人们越来越多的关注健康、舒适、节约资源、环境保护等方面，这就进入了绿色建筑属性阶段。将来，建筑还会向着更高的可持续建筑方向发展。

绿色建筑的概念：为了适应社会的不断进步和发展，建筑设计在为人提供健康、舒适、安全的工作、生活环境的同时，在建筑的全生命周期内（建材生产、运输，建筑的规划、设计、建造、运行、维修到废弃拆除、物料回用的整个过程），实现高效率利用资源，最低限度地影响环境的建筑物。

节能、节材、节水、节电、环境保护（简称“四节、一环保”）是绿色建筑的基本特征。

2.国内建筑设计可持续发展的重要性

我国人均资源匮乏，前三十年来经济持续高速增长，很大程度上是低技术的、粗放型的发展，是依赖于对资源的无序消耗，和对环境的严重污染，这是“断子孙路”的发展模式，是不可能持续下去的。

2009年12月，在哥本哈根世界气候大会上，中国政府承诺：到2020年，中国单位GDP的CO2排放量将比2005年下降40～45%；据统计，建筑业能耗在社会总能耗中，占32.9%，是低碳减排的优先选项。在2010年8月，国家发改委正式启动“国家低碳省区和低碳城市的试点工作”，到目前，在京、沪、苏、粤，已有一定数量的绿色建筑出现，全国各省、市也纷纷响应。2012年4月，财政部、住建部了《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》（财建[2012]167号），确定了对二、三星级的绿色建筑的补贴方案。2013年年初国家出台了绿色建筑标准的执行规划和时间要求。所有这些都逼迫我们建筑师在今后的设计中走绿色建筑、可持续发展之路。

3.基于可持续发展理念的绿色建筑设计思路

其实，早在2006年国家就编制并颁布了《绿色建筑评价标准》，明确了绿色建筑评价的指标体系。细分为：（1）节地与室外环境、（2）节能与能源利用、（3）节水与水资源利用、（4）节材与材料资源利用、（5）室内环境质量、（6）运营管理，六个大项。我们所说的“四节、一环保”就是来源于此。建筑师在这几个环节中，虽然会受各种因素的影响与限制，但还是可以做很多的工作。其中，节能是建筑师最基本的设计内容，受外部影响较少，有较大的自，本文将重点论述。

3.1尊重历史文化、地域文化和自然环境

在目前的国内建筑设计领域中，有一些建筑师缺乏自主意识，持机械的拿来主义思想，国外的理念拿来就用，不思考这些理念是否符合国内当前的城市环境因素。民众评出的“十大丑陋建筑”多在其中。其实，传统的中国建筑浸透了华夏文明的优秀文化，建筑师应回归母体文化，勇敢承担起传承中华文化应尽的责任，在规划和设计时，应充分挖掘潜在的地域建筑文化资源，学习、借鉴传统；对待环境要有若谷的胸怀，从既有环境出发，融入绿色建筑的设计理念，锐意创新，实现建筑可持续化发展，这是建筑设计未来的希望。

3.2节能型建筑的被动式设计

在全国广大地区（尤其是中、西部地区），绿色建筑刚刚兴起，其中节能建筑方新未艾，在实际设计中，存在着很多问题，有节能理念的问题、有技术措施的问题、还有施工和运营维护的问题。如何合理的把握节能理念是建筑师必须掌握的基本功课。

为不断进步的人类社会提供舒适的工作、生活环境，是建筑活动最基本的动因；节能不能以牺牲建筑应有的室内环境品质为代价，这是基本原则；在这一点上，建筑师必须清醒。我国现行规范中对各类建筑中室内的采光、照度、温度、湿度、风速、噪声分贝、污染物浓度等都有明确的规定，如何科学合理的达到这些舒适度指标要求是节能建筑和绿色建筑研究的课题，目前较为流行的理论是气候适应性建筑（Climate-adapting buildings）理论，强调被动式设计（passive design）。即在满足和达到建筑室内环境各物理要素的设计全过程中，采用的技术措施首选通过对建筑选址、总图布局、建筑形体以及空间组织设计、选用合理的围护结构材料和构造节点、利用自然的阳光、气流、冷热源进行采光、通风、供热（冷）等组织设计，力求使室内环境达到人体舒适度的要求。达不到要求时，才考虑使用人工照明、空气调节、人工采暖等“主动技术手段”。

总之，建筑内环境是自然环境系统的一个部分，节能建筑设计就是要寻求：1、符合当地节能所要求的建筑形态；2、适合当地气候环境的围护结构与材料； 3、优化采光通风及采暖空调方案；4、力求最小的冷、热负荷。这种寻求低能耗状态下的建筑舒适性设计方法其实就是要尊重、顺应自然、利用、享受自然，是古人“天人合一”思想在现今的继续。

3.3节能型建筑的设计实例介绍

我国现行规范中把全国分为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和五个气候区，并了相应的节能设计标准。各省、市针对本地特点又制定了实施细则。通过几年来的实践，积累了大量的经验，涌现出了一大批优秀的作品。本人结合节能型建筑的围护结构设计，通过对几个实例的介绍，试图给读者有一个直观的感受。

3.3.1建筑形体设计是节能设计的开始，也是节能设计的关键，好的建筑设计应有一个节能的建筑形体，杭州绿色建筑科技馆的形体设计就很好的诠释了这一理念；其南立面设计为向下15°倾斜，形成了遮阳效果，有效的减少了夏季阳光（高度角较大）的直接射入；而北向向上倾斜，有利于自然采光。屋顶设计结合了太阳能光伏发电板布置设计，有效收集太阳能用于补充照明。（该项目通过了中国部级绿色建筑和美国LEED铂金级双认证）

（杭州绿色建筑科技馆）

3.3.2 自然的采光系统设计：建筑室内采光首选自然采光，昆明长水机场的设计中也很好的利用量当地优良的气候资源条件进行设计，白天其采光就主要依靠屋顶和外玻璃幕墙的采光系统，你在其超大的室内，你看不到几盏电灯开启，却有着足够的亮度，舒适的室内通风也是靠自然风力完成的。（该项目是国内有限的几个绿色机场之一）

（昆明长水机场）

3.3.3被动式通风设计：夏季通风主要靠非动力通风，靠自然风力及空气冷热压差完成；空调及采暖只在极热、极寒天气时起作用。笔者设计的江苏常熟某联排小住宅，就统一设计了通风塔楼，设置可开闭的通风窗，以达到平时大多数时间利用自然风力“被动”通风的效果。

（江苏常熟某联排小住宅）

3.3.4 门窗外遮阳设计：为防止夏季强烈的阳光过多的进入室内，往往设置外遮阳系统，外遮阳包括水平遮阳，竖向遮阳及外窗自遮阳几个方面，是现代建筑立面表皮设计的重要内容；笔者设计的昆明某高层建筑南向立面，为减少高原夏季强烈太阳辐射对室内温度的影响，试图通过立面阳台（水平遮阳）与竖向遮阳板和双层保温窗有序组合，穿插设计，力图把节能构件设计与建筑立面美学设计结合起来。

（昆明某高层建筑立面表皮设计）

3.3.5 以上所述包括建筑形体、自然采光、自然通风、外遮阳系统及太阳能利用等方面，实际工程中，往往是组合在一起设计的，下图为某会议中心的采光穹顶，设有自然采光窗、自然通风窗（可按需要开闭调节），并设有遮光板控制进入室内的阳光，与建筑体型结合也不错。

（某会议中心的采光顶）

3.3.6 建筑节能设计的主要指标： 建筑节能设计的重点是围护结构的热工设计，有五个主要指标：（1）建筑的体型系数、（2）围护结构的热阻值（与土壤接触部分）；（3）围护结构的传热系数（与空气接触部分），（4）围护结构的热惰性指标，（5）窗墙比及外窗的气密性、保温等级和遮阳系数。各地都根据自己的实际制定了相应的规定，软件商也适时地开发了相应的指标计算和权衡对比计算软件，建筑师执行已多年，对此已逐渐适应，在这里我不再过多敖述。

3.4 绿色建筑其他方面的简述

绿色建筑除了节能外，还有很多方面，如环境与建筑的关系设计；节水设备的选择、雨水收集系统和中水利用系统设计；建筑的一体化设计及废旧材料的再利用；旧建筑的改造利用；太阳能、风能、氢能的利用；可呼吸的外墙与幕墙；土壤源（或水源）热泵系统；能源再生电梯；温、湿度独立控制系统……等等。所有这些，是一个庞大的系统工程，多数子项目需要建筑师与设备工程师及厂家多方配合，才能完成。在这里我想说的是，绿色建筑设计所选的各子系统不一定要选最先进、最昂贵的，根据工程实际和资金能力选择最可靠、最适用的系统才是上策。好的绿色建筑并不是各种新技术、新系统的堆砌；而是建筑师和工程师根据每个工程实际情况，细心分析比较各系统的优劣，精心设计选用适合的系统，这样得出的设计才是现实意义上的可持续发展建筑。

下图为王澍设计的宁波博物馆，其外墙所使用的材料是附近村庄拆迁后留下的建筑废砖瓦，其承载了城市的历史信息，有利于营造城市的历史文化氛围，同时它也是建筑废旧材料的一次再利用实例；有节材、节能的理念在里面。

4.结束语

中国建筑设计要走可持续发展之路，这是不争的共识；目前的阶段是推广绿色建筑理念，其中节能是重点；而节能设计的手段应首选“被动式设计”；我们只有抓住了这个重点和思路，扎扎实实的做工作，才会有一个光明的未来。

而总的来说，国内可持续建筑领域的研究和实践起步较晚，与发达国家相比尚有较大差距。因此，在未来的发展过程中，我们可以以国外成熟的成功经验为基石，借鉴优秀的设计思想，从而推进建筑设计的可持续发展步伐。发展绿色建筑、追求可持续发展是建筑业发展的必经之路，因此，只有在发展过程中，有效处理好建筑与自然生态环境之间的和谐关系，才能真正地实现感性与理性合二为一的可持续建筑。 [科]

【参考文献】

[1]庄俊河.浅谈建筑设计的可持续发展[J].科技与企业，2012，（04）.

[2]庄俊河.浅谈建筑设计的可持续发展[J].现代园艺，2012，（04）.

[3]邹志生.浅谈我国建筑设计如何考虑可持续发展[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009，（07）.

[4]汤丹.可持续发展理论在建筑设计中的应用[J].技术与市场，2010，（09）.

[5]梁景韶.浅谈建筑设计可持续发展[J].建材与装饰（下旬刊），2007，（10）.

[6]李弦.浅谈建筑设计可持续发展[J].福建建材，2008，（02）.