一体化设计引领更多生态建筑的问世

时间:2022-10-03 12:37:27

一体化设计引领更多生态建筑的问世

摘要:一体化设计(IDP)是一种更加整体的生态建筑设计思路,早在1990年初在加拿大C-2000项目和新思路挑战赛中就曾提出,实践证明,它比设备投入有更高的产出效益。

关键词:一体化设计 可持续发展 评估系统 增值效应

中图分类号:Tu-02

文献标识码:A

文章编号:1004-8537(2007)09-0094-03

一体化设计没有单一的确切定义,它表现的是一种独特,刻意的生态建筑设计方式。同其他方式相比,这种方式带来更多成功机会。现在一体化设计的从业人员越来越多,尽管每一个人的实际经验和见解各自不同,但绝大多数人对以下的定义都不会持反对意见:

①目标驱动:围绕可持续性这个首要目标,明确设定分目标,并以达到分目标为实施手段,最终实现总目标。

②有专人支持设计过程:这个人的主要任务不是设计或者参与设计,而是对整体设计过程负责。

③设计过程的构建:按正确的顺序处理问题,避免由于信息不完整而作出了不可更改的决定,最后导致项目陷入不良表现的处境。

④明确的决策:提供被明确理解的决策和解决重大问题的途径办法。

⑤参与面广:从业主到施工人员,每一个人在设计中尽其所能,分其所想。

⑥协作,使建筑设计师成为一名在前期过程中积极充当领队的人而不是单纯的形式创造者。

⑦系统整体的思路:产出的综合效益比各部分效益的总和更高、更经济。

⑧建筑概算:要求资金通盘考虑,使投资获得最佳收益。

⑨重复渐进:使先前决定能够不断融入新信息,变得更加完善。

⑩非传统的技术专长:可在必要时引用到设计过程中。

动机:可持续发展的紧迫性

可持续性是当今人类社会面临的最棘手的问题之一。当它与建筑联系在一起时,问题就显得更加复杂、不那么容易轻松解决。人类活动已导致生态环境退化,并直接对社会构成威胁。其中,建筑的设计、施工、使用和拆除占了相当的比例。比如在加拿大,大约30%的能源消耗和38%的温室气体排放是由于建筑原因产生的。在其他某些国家,这个比例更高,普遍达到了总能耗的40%。因此无论是业主、设计人员还是施工人员,我们都有条件和责任为此做些事情。

目标:可持续发展社会

可持续发展社会有几种不同的定义其中一种是布伦特兰(Bruntland)在《我们共同的未来》(1987)一文中给出的,它指的是“既满足当代人的需求,又不损害后代人满足他们需求的能力的发展。”

布伦特兰的定义很有先见之明,但在应用中仍需作适当的补充。这个定义的基本概念是物理意义上的生态社会可持续发展性,它已被科学界采用并纳入“自然步骤”框架中。自然步骤是实现生态社会发展所必需的“系统条件”。

布伦特兰定义和自然步骤系统条件为建筑的可持续发展目标确立了基本框架。其它有关可持续发展的主要思想还包括“精明增长”和“一个地球生活”基本框架。

向导:生态建筑评估系统

单纯凭借布伦特兰定义和自然步骤框架,还不足以实现可持续发展目标。我们可以通过构想什么是成功的标准来进行目标战略策划,然后加以逐步实施。实际上,各类生态建筑评估系统和环境能源评估方法已经为前期策划作出许多指导性方针。这些系统方法分类给出与建筑相关的环境影响、行动措施和监督原则。比如加拿大能源环境设计先导组织(LEED Canada)、绿色环球组织、走向绿色组织等等都有各自的评估系统,为我们追求可持续发展指明了方向。随着时间的演变,这些评估系统日渐成熟,实施起来会更为有效,建筑也更具有可持续性。

实施手段:一体化设计

虽然评估系统和节能设计工具指明了我们需要采取什么样的行动,但我们还是不一定知道从哪儿起步、该用哪些工具。保护环境是我们必需坚守的一个长期目标,一体化设计却可以使我们即刻受益。没有一个客户不希望以更高的效率花更少的钱建更好的楼。很显然,如果方案早在设计阶段能够得到完善,成本就有可能降到最低。一体化设计改变了设计的理念,极大降低了项目进行过程中设计变更的可能性,从而有效地控制了成本。这种设计方式的最大收益来自于发展曲线的起始段。一体化设计启动研讨会应当合理组织有影响力的各方参加,以一种建设性的方式支持项目的可持续性目标。

目标驱动

项目的大方向是保持可持续发展,但仍有必要将它明确细分为数个可管理的分目标。这些分目标不是仅用简单的术语表达,而是完全可以用业绩指标来衡量,以制定方针策略来达到的。有了它们,实现可持续发展的最终目的才得以保障。从这里开始,团队的工作转向各个专项环境目标。这些目标可以从评估系统中获得,它们至少应包含以下的明确目标:

①减小楼址影响。

②减小非楼址影响 比如暴雨径流、温室气体或其它排放物。

③降低能耗和水耗。

④改善室内环境质量和热舒适度,为居民提供健康环境。

⑤提高建筑废料的可利用性和回收性。

⑥提高耐久性、使用寿命和可维护性。

这些目标必需清晰在目、记录在案。它们是设计进程的重要环节之一,是具体设计和解决目标冲突的参照点。

增值效应(synergies)实例解剖

项目的各组成元素是如何在项目中体现作用?“增值效应”这个词经常与一体化设计联系在一起,它又意味着什么?让我们来看看下面这个普通例子。通常高性能夹层窗比满足规程要求的标准窗造价高,因此项目中一般不特别点明采用高性能窗。假如说具有太阳能控制的高性能窗可以减小空调负荷,而且其减低程度足以使机械系统的管道尺寸大大缩小,那么结构厚度和楼层高度都可以降低,机械、结构和楼面装饰费用也可以降低;也许由此而节省的费用足以弥补高性能窗的高成本。

如果建筑很高,我们还可以在总高度不变的情况下,增加一层楼。如果高性能窗和保暖隔热措施保证了窗墙的热工性能,就没有必要增加辐射式供暖来保证冬季的适宜室温;或者如果窗户性能足以抵抗夏季的炎热,情形又会怎么样?你就有可能找回6英寸的额外空间,又可以节省能耗。这些因素总体增加了客户的回报率,与此同时,还改善了围护结构的热工性能。

如果孤立地考虑其中每一种改善措施,费用都是无法承受的。只有一体化设计,在设计初期将机械结构工程师、能量模型分析师、成本咨询员、及物业管理人员召集起来,就建筑的围护结构热工性能及其影响,与建筑设计师进行共同商议,才能体现出上述的费用节省环节。如果不是在早期进行商讨,没有一个系统可以相互支持其它系统,也就不可能存在增值效应。

启动研讨会

一体化设计中最重要的是启动专业人员研讨会。其重要性在于:

①项目启动有个良好开端。

②各方统一目标。

③团队建设。

④尽量在前期阶段将问题暴露出来,以防后期的设计返工。

启动研讨会的主要目的是统一观点和目标。这一点虽是老生常谈,但其重要性往往被人忽视。优秀的团队都有一个共同的目标。成功的研讨会应创立目标共识,发掘团队内在的创造力和聚合力。 一体化设计研讨会应经潜心策划和精心安排,讨论内容可相应变化。有一本很好的手册叫《高性能建筑研讨会策划手册》,对如何策划安排一体化设计研讨会提供信息参考它可在美国能源部网站免费浏览。这本手册内容全面包括从基本原则、如何开始、如何策划、到如何举办以至会后跟踪等内容。它也提供了清单、日程、报告等样本文件。还有一个免费资源是《可持续社会规划发展设计研讨会规划导则》,在加拿大联邦住房署公司网站可以搜索到。

思维意识

所有参与成员都应拥有正确的思维意识,它反映在以下几个方面:

①必须拥有参与意识和主人意识。

②从整体观出发思考问题优化整体项目,不强调组成体价值。

③设立衡量标准和业绩量化评估。

④虚心接受他人意见。

⑤提出开放式问题,探求全新答案不设框、不落套。

⑥尊重团队每个人及其工作。

客户的接受

客户应当充分领略一体化设计的优势,并完全认可这种做法。应当相信,它的潜在回报是巨大的。这种设计方式提供不同的设计时段,设计成果可能也与他们通常看到的有所不同。总体上,一体化设计节省了设计的时间。也就是说,前期花的时间相对较长,而后阶段较短。所要求的系统设备也可能不同。最成功的项目出自于客户对新设计方式的深入了解和风险分担。

正确的工具

一体化设计是实现优化设计的最佳途径之一,它将实施措施应用到设计中,逐步把社会引向可持续发展。一体化设计并不是说其某一要素具有革命性,相反,它是靠这些要素的整合以及团队如何利用这个整合而将自己与传统的设计方式区分开来。

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