李公正 元云丽
建设工程中的可持续设计
李公正 元云丽
通过介绍建设工程可持续设计提出的背景,叙述了建设工程可持续设计的概念、内涵及特性,并给出了其设计原则和设计重点,旨在说明可持续设计的必要性及发展趋势。
建设工程,可持续设计,环境效益
1 建设工程可持续设计提出的背景
当今中国正以一种前所未有的速度推动着世界经济的发展,并取得了巨大的成就,但与此同时,我们也不难发现,人类赖以生存的环境却在一天天地恶化,自然有限的资源在一天天减少,我们的绿地和森林被一栋栋高楼所占据。不过,人们逐渐意识到,高强度消耗自然资源的传统生产方式和过度消费已经使人类付出了沉重的代价。在环境问题、能源问题日益突显的今天,可持续发展的思想被人们普遍重视。
所谓可持续发展即充分利用现代科技,大力开发绿色资源,发展清洁生产,不断改善和优化生态环境,促使人与自然的和谐发展,人口、资源和环境相互协调,相互促进。
可持续发展设计实际上就是将可持续发展的思想纳入到设计领域。例如在建筑的可持续发展设计中,就要求设计师能够预测设计的性能、比较不同的方案、预期对环境的影响、模拟实施过程等等。这些都必须在设计的开发阶段实现,才能有效的避免对环境和资源的破坏与浪费[1]。
2 建设工程可持续设计的概念和内容
建设工程的可持续设计(Sustainable Design or Green Design)是指在可持续发展思想的指导下,通过科学合理的设计,最大限度地减少不可再生资源的消耗和避免环境污染,最大程度地利用清洁能源,并提高建筑物的能源利用效率,同时保证使用者的健康和舒适[2]。
为了达到建设工程可持续设计的目的,可持续设计的内涵应包括以下四个方面：
1)基于建筑节能思想的设计,涉及空调系统节能设计、供热系统节能设计、热量回收设计等。
2)基于可再生能源综合利用的设计,涉及太阳能的综合利用、地热资源的综合利用以及风能的综合利用设计等。
3)基于建筑生态环境绿化思想的设计,涉及外围护结构绿化设计、室内绿化设计和室外绿化设计等。
4)基于资源集约化利用思想的设计,涉及在建设工程的设计中最大程度地节约土地资源,实现土地资源的集约化利用;通过有效的节水设备和节水系统的设计最大程度地节约水资源,并实现水资源的合理循环应用;在设计中尽可能选用可再生的建筑材料等。
3 建设工程可持续设计的必要性
可持续发展是实现人与自然和谐相处的唯一途径。目前人类丰富的物质生活和经济水平很大程度上是建立在资源迅速耗竭和环境恶化的基础之上。而建筑行业是我国经济发展的第一动力,想要我国经济可持续发展,这一动力不能停,那么在发展过程之中对资源和环境的影响显而易见,为了改变这一现状,不得不从建设工程可持续设计系统着手。建设工程可持续设计可分为 6个子系统,包括：可持续的建设场地选择与规划设计、能源及资源的有效利用设计、降低环境载荷的设计、提高室内环境品质的设计、建筑系统可控性设计及长效性设计等。
研究表明,合理的设计手段可以减少对环境的影响。在设计阶段把建筑与环境作为整体系统并注重各子系统的相互关联可以比一般建筑节能 50%～70%。其目的在于从整体上,即从建筑的各个环节减少对环境及其使用者的负面影响,其重点在于整体的节能无害。整体节能无害包含在建筑寿命周期的各个阶段的节能无害,即从土地开发、建筑布局、建材选择、建筑施工、建筑使用及维护,甚至于到建筑拆除总体的考量[3]。
元素化合物在高中化学中占据了较大比例，也是许多学生的薄弱环节，这一部分内容涉及的知识点相对复杂且多，理解起来具有难度。除此以外，这部分内容与实际生活存在一定联系，通过生活化学习方法便可落实这一内容。为了提高学习效果，在上课前学生应提前做好准备，对相关资料进行查阅，做好预习工作，并将相关章节中的难点标记出来，如若还有不理解的地方可以与其他同学进行讨论。在课堂上学生应认真听课，对于教师讲述的知识加深印象，对于不懂的地方可以举手提问或留在课后与教师商讨。在学习过程中教师应适当进行引导，科学导入各个知识点，使化学知识的应用更加灵活。
4 建设工程可持续设计的特性
4.1 社会性
可持续发展设计必须立足于现代人的生活水平、审美要求和道德、伦理价值观。据调查显示,目前,建设工程可持续设计面临的最大问题是观念问题。比如设计院要有超前的可持续设计意识,为工程的可持续发展做好准备。另外,现代人的心理需求也是不可忽视的。由于现代生活和工作的节奏快,压力大,人们对建筑的舒适和健康的关注,在很多时候远远高于产生这种舒适度所消耗的能源和资源,这就要求我们在提倡可持续设计的时候,不能片面地强调可持续设计对资源和能源的节约、对生活的约束,否则不仅会增加可持续设计在社会中的推广难度,甚至会产生误会和抵触。
4.2 技术性
发展可持续设计必须立足于现有的资源状况和现代的技术体系,用现代的技术来解决现代人面临的问题,满足现代生产的需要。而可持续设计本身也代表了一系列新技术和新材料的应用;代表了设计师更新的设计方法,比如全寿命周期的设计、整体设计、环境设计等;代表了各个专业之间融合和交叉的一种新趋势。在建筑领域内环保问题的解决,是基于新能源,或可再生能源应用技术的成熟和发展,基于设计师、工程师设计理念和工具的更新,同时也基于新技术对传统设备的升级改造。
4.3 经济性
毋庸置疑,可持续设计的环境效益和社会效益是有利于社会可持续发展的,但由于其初始投资往往较高,所以通常不被投资商所看好。这就使得,若期望企业自愿投资建设生态建筑,那就必须从全寿命周期的角度出发,综合的考虑可持续建筑的价值——既要充分考虑在使用过程中运行费用的降低,又要对人体健康、社会可持续发展的影响做出全面、客观评估。
5 建筑工程可持续设计的原则和设计重点
5.1 设计原则
1)以人为本的设计理念;
2)注重与自然环境之间的结合与协作;
3)重视对设计地段的地域性理解,延续地方场所的文化脉络;
4)增强适用技术的公众意识,结合建筑的功能要求采用简单合适的技术;
6)针对当地的气候条件采用被动能源策略,尽量应用再生能源;
7)提高建筑空间使用的灵活性以减少建筑体量,将建设所需的资源降至最少;
8)减少建造过程中对环境的损害,避免破坏环境,杜绝资源和建材的浪费。
5.2 设计重点
从当代可持续建筑设计的实例中可以看出,设计者大多抓住了以下 4个重点：
1)重点部位。在综合平衡室内设计目标和室外环境要求中,分割内外空间的建筑外围护结构(外墙、外窗、屋顶等)无疑成为问题的关键。在当今成功的建筑实例中,建筑外围护结构始终是设计与研究的重点部位。2)重点目标。由于人类发展与环境的主要矛盾是能源短缺和环境污染,因此高效利用洁净能源和减少环境污染必然成为设计的重点。3)重点方式。以设计(被动)方式为主,机械(主动)方式为辅,是目前实现高效利用洁净能源同时减少污染和浪费的重点。4)重点内容。太阳能等洁净能源在采暖、制冷、通风、采光 4个方面的应用是目前此类建筑设计的重点内容[3]。
6 建设工程可持续设计的发展趋势与前景展望
先进工程可持续技术和新型材料的不断创新发展,多元化大型工程的不断出现,建设项目规模的扩大,以人为本、节能减排、保护环境、生态文明等先进思想的冲击,都对建筑工程的可持续发展设计提出了更高的要求。特别是要求具有专业化、智能化和现代化水平的设计机构来承担,以确保工程的可持续。这对建设工程设计既是挑战,更是机遇。
可持续时代所呈现的建筑设计风格,可能会和以往的设计风格截然不同。随着建筑设计技术的变革和施工方法的改变,一种新的、“绿色”的设计体系将脱颖而出。在德国、丹麦和荷兰,采用这种新的设计方法的建筑随处可见。基于冉冉升起的可持续设计原则,在我国也将催生出视觉丰富、结构各异的“绿色低碳”工程。另外在当前信息化、网络化以及电子商务为一体的时代,人们对建筑物的高效化和多功能的要求也随之提高,因而智能建筑也是建设工程领域的一个发展趋势。
可持续建筑的发展不仅为人们提供安全、舒适、节能、高效的工作和生活空间,还能运用现代高新技术,把有限的资金和有限的建筑空间进行综合的开发利用。所以可以说未来的几年将是设计师们面临巨大挑战的时期,致力于怎样把可持续设计这个起点固化为连贯、理性的优雅建筑,并把对“新时尚”的判断建立在健康的环境因素之上。可持续建筑设计已经运用于电子、能源、材料等诸多的行业,可持续建筑已经成为低碳经济的领跑者。人类社会正处于从工业文明向生态文明过渡的阶段,我们还不能准确地预测可持续建筑在低碳产业中的潜在商机,但是我们相信低碳产业的机会中有一部分是留给那些对生态建设有责任感和有敏锐洞察力的人。随着建设工程可持续设计的推进,可以预料到下个世纪,建筑将被看作一种资源,而不是一种商品。
7 结语
可持续发展设计,根本在发展性,在于创造;核心在可持续性,在于和谐;连起来,就是创造性的和谐。可持续设计思想已经渗透到世界的各个领域,尤其在工程建设领域,不仅造福于子孙后代,而且给开发商带来了潜在的利益。同其他领域一样,建设工程领域是一个伟大的系统工程,必须形成集团化,规模化,这就需要政府,开发商,消费者的共同参与。对于建设工程的设计师更应该树立可持续设计观念,以优异的设计积极参与中国乃至世界的可持续行动。
[1]张 晶.设计简史[M].重庆：重庆大学出版社,2004：41.
[2]施 骞.工程项目可持续设计的实施与管理[J].同济大学土木工程学报,2009,42(9)：66-67.
[3][美]戈特弗里德.绿色建筑技术手册[M].王长庆,龙惟定,杜鹏飞,译.北京：中国建筑工业出版社,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,安阳师范学院建工学院本科生,河南 安阳 455000
元云丽(1986-),女,重庆大学建设管理与房地产学院硕士研究生,重庆 400030
