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綠色建筑其核心思想是“四節(jié)一環(huán)?！?。這是結(jié)合了我國的資源環(huán)境狀況后提出的具有中國特色的綠色建筑定義，為我們指明了符合中國國情的綠色建筑發(fā)展方向。綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)可用于評價住宅建筑和辦公、商場、賓館等公共建筑，評價指標(biāo)體系有節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量和運營管理6類指標(biāo)組成。每類指標(biāo)包括控制項、一般項與優(yōu)選項。其中，控制項為評為綠色建筑的必備條款；優(yōu)選項主要指實現(xiàn)難度較大、指標(biāo)要求較高的項目。對于住宅，共有控制項27項，一般項40項，優(yōu)選項9項，共計76項；對公共建筑，以單體建筑為對象進行評價，共有控制項26項，一般項43項，優(yōu)選項14項，共計83項。在控制項指標(biāo)滿足的前提下，按滿足一般項和優(yōu)選項的程度，將綠色建筑劃分為一星級、二星級和三星級。

1相對于現(xiàn)行設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的變化

綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)大體上是基于我國現(xiàn)行的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，也部分借鑒了國外綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，同時結(jié)合我國的特征進行了修改補充，如節(jié)地部分，要求“建筑物周圍人行區(qū)風(fēng)速低于5m/s，不影響室外活動的舒適性和建筑通風(fēng)”、“室外透水地面面積比大于等于40%”；如節(jié)能部分，要求“建筑總平面設(shè)計有利于冬季日照并避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向，夏季有利于自然通風(fēng)”、“新建的公共建筑，冷熱源、輸配系統(tǒng)和照明等各部分能耗進行獨立分項計量”、“建筑設(shè)計總能耗低于國家批準(zhǔn)或備案的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的80%”；如節(jié)水部分，要求“辦公樓、商場類建筑非傳統(tǒng)水源利用率不低于20％、旅館類建筑不低于15％”；如節(jié)材部分，要求“建筑結(jié)構(gòu)要素要簡約，無大量裝飾性構(gòu)件”；如室內(nèi)環(huán)境部分，要求“設(shè)置室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，保證健康舒適的室內(nèi)環(huán)境”、“辦公、賓館類建筑75％以上的主要功能空間室內(nèi)采光系數(shù)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50033的要求”等。標(biāo)準(zhǔn)一方面補充了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)在綠色方面的欠缺，另一方面強化了相關(guān)設(shè)計要求的量化標(biāo)準(zhǔn)。此外，綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)還強調(diào)了設(shè)計階段應(yīng)關(guān)注施工、運營方面的內(nèi)容，如節(jié)材部分，要求“建筑結(jié)構(gòu)材料合理采用高性能混凝土、高強度鋼”、“在建筑設(shè)計選材時考慮使用材料的可再循環(huán)使用性能，在保證安全和不污染環(huán)境的情況下，可再循環(huán)材料使用重量占所用建筑材料總重量的10％以上”；如運營管理部分，要求“辦公、商場類建筑耗電、冷熱量等實行計量收費”等。

2綠色建筑體系的完善

伴隨著綠色建筑的推進，綠色建筑評價管理單位也不斷發(fā)展，但綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)在地方適用性、建筑類型適用性、評價的標(biāo)準(zhǔn)細(xì)則上還有不足，需要不斷發(fā)展。如在建筑類型方面，編制和頒發(fā)了“綠色醫(yī)院”、“綠色辦公”、“綠色商店”、“綠色超高層”、“綠色校園”、“綠色生態(tài)城”等；在地方適用性方面，上海、北京、天津、深圳、江蘇等大部分省市都提出和頒發(fā)了適用于地方特點的地方標(biāo)準(zhǔn)。此外，現(xiàn)存的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)也進行了相應(yīng)修訂和完善，如《上海市民用建筑太陽能應(yīng)用技術(shù)規(guī)程（光伏發(fā)電系統(tǒng)分冊）》（DG-TJ08-204B-2008）、《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（2009年版）、《上海市居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DG/TJ08-2078-2010）、《民用建筑節(jié)水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50555-2010）、《建筑遮陽工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ237-2011）、《上海市公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（DG108-2068-2012）、《上海市公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DG108-107-2012）、《半導(dǎo)體照明應(yīng)用節(jié)能評價技術(shù)要求》（2012年版）、《工商用制冷設(shè)備的環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求》（2012年版）、《民用建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50785-2012）等。

3設(shè)計革新的思路

建筑行業(yè)在應(yīng)對綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)方面，除了需要不斷完善設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)體系之外，還需在以下三個方面進行革新和改變。

3.1設(shè)計準(zhǔn)則的變革

雖然我們的現(xiàn)存設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不斷完善了綠色建筑的相關(guān)要點，但是建筑設(shè)計的宗旨仍然是在保證功能、美觀、安全、舒適的前提下，實現(xiàn)初投資的經(jīng)濟性和投資的高回報率，這也與開發(fā)商的投資利益最大化的思路相符。但不同的是，“綠色建筑”強調(diào)的不是初投資經(jīng)濟性下的建筑性能最佳，而是建筑全壽命周期下的投資回報率最佳。簡而言之，更加關(guān)注的是“動態(tài)回報率”，而非“靜態(tài)回報率”，即綠色建筑時代，建筑設(shè)計的優(yōu)劣準(zhǔn)則應(yīng)以消耗最經(jīng)濟的資源來滿足功能、美觀、安全、舒適等固有屬性的需求。

3.2設(shè)計流程的變革

因為綠色建筑強調(diào)全壽命周期，強調(diào)性能化設(shè)計，所以綠色建筑設(shè)計一方面要求設(shè)計師需要了解設(shè)計的相關(guān)知識，了解建筑的建造過程和運行使用的運維要求，另一方面需要使用計算機模擬的方式來計算和分析設(shè)計方法的優(yōu)劣。其實對于社會分析逐步細(xì)化的今天，設(shè)計師難以全部掌握這些技術(shù)，為了適應(yīng)這兩方面的需求，最重要的是改變本身固化的設(shè)計流程和設(shè)計方式。建筑物理專業(yè)必然成為綠色建筑設(shè)計新流程中的一員，他們主要承擔(dān)多種設(shè)計方案的性能比較分析，以幫助設(shè)計人員在有限的時間內(nèi)設(shè)計出最佳的建筑，當(dāng)然有些大型企業(yè)還會誕生如建筑材料/產(chǎn)品咨詢師、建筑需求分析咨詢師等分工，他們可以為設(shè)計師釋放更多的時間去關(guān)注設(shè)計方案本身在功能、美觀、舒適等基本功能方面的優(yōu)化組合和實現(xiàn)。建筑設(shè)計的過程也必須成為全過程化，在施工圖完成之后的技術(shù)招標(biāo)、圖紙深化和施工、調(diào)試、運營階段，設(shè)計師都必須時時跟蹤，并擔(dān)當(dāng)重要的角色，如圖1，在電氣系統(tǒng)技術(shù)深化階段，施工圖的設(shè)計單位仍然需要承擔(dān)技術(shù)審核的角色。

3.3設(shè)計方法的改變

與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計方法不同，綠色建筑的設(shè)計方法更加注重氣候、環(huán)境等因素的引導(dǎo)設(shè)計、定性設(shè)計方法的定量化、定量設(shè)計方法的可視化，同時更加注重集成技術(shù)的最優(yōu)化設(shè)計。（1）氣候、環(huán)境等因素的引導(dǎo)設(shè)計傳統(tǒng)建筑的建造在適應(yīng)氣候、環(huán)境等方面有很多的實踐并形成了一些值得我們借鑒的經(jīng)驗。在當(dāng)今的建筑設(shè)計中，這些方法都或多或少地消失了。當(dāng)代建筑設(shè)計中建筑師多數(shù)把利用或者抵御氣候的問題轉(zhuǎn)移給了設(shè)備工程師，氣候等因素所能體現(xiàn)的內(nèi)容只是一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)措施。綠色建筑則要求建筑師在設(shè)計建筑之前就應(yīng)該了解當(dāng)?shù)氐臍庀蟮乩硖卣?，從而指?dǎo)如何進行體型、窗口設(shè)計等。如圖2，就是在建筑設(shè)計之前，充分了解當(dāng)?shù)乜梢岳米匀煌L(fēng)滿足室內(nèi)舒適性的月份，從而指導(dǎo)以何時的氣候條文作為邊界條件指導(dǎo)自然通風(fēng)設(shè)計。（2）定性設(shè)計方法的定量化傳統(tǒng)的建筑設(shè)計方法對于某些技術(shù)的效果表達很難用定量方法量化，如自然通風(fēng)效果等。如圖3，通過結(jié)合計算機模擬技術(shù)的自然通風(fēng)性能設(shè)計，可以定量表達房間開窗設(shè)計在自然通風(fēng)情況下小于0.3m/s區(qū)域的面積比，通過定量化的評價可以為開窗開門大小、位置提出改進建議。（3）定量設(shè)計方法的可視化傳統(tǒng)的建筑設(shè)計方法對于某些技術(shù)的設(shè)計通常使用經(jīng)驗公式或某些簡化的圖表進行計算，如自然采光、空調(diào)風(fēng)口的設(shè)計、噪聲、空調(diào)處理過程等。但這種定量設(shè)計方法缺乏可視性和形象化，對于計算結(jié)果的驗證也只能通過經(jīng)驗或者計算書的檢查來實現(xiàn)，對于某些非專業(yè)的業(yè)主或者使用者就很難表達清楚。建筑性能設(shè)計方法就可以通過一些計算機仿真技術(shù)將傳統(tǒng)的定量設(shè)計方法進行可視化。如圖4為某大空間建筑的氣流組織分析圖，通過經(jīng)驗公式計算初步確定了風(fēng)口布置方式（10個送風(fēng)口和5個排風(fēng)口，送風(fēng)口風(fēng)速3m/s，排風(fēng)口風(fēng)速為2m/s），可視化的結(jié)果表明送風(fēng)可達到池廳區(qū)域，排風(fēng)口的設(shè)計不會形成短路現(xiàn)象，且空氣流動均勻性較好，大部分區(qū)域滿足小于0.2m/s、大于0.05m/s的要求。（4）集成技術(shù)的最優(yōu)化設(shè)計自從2005年《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》以來，我國就非常重視建筑節(jié)能的工作，可以說綠色建筑的核心也是建筑節(jié)能，在能源方面就體現(xiàn)了與綠色建筑相適應(yīng)的特點，可以分析不同節(jié)能技術(shù)集成的綜合效果，可以展示建筑的能耗特征，促進建筑節(jié)能技術(shù)措施的優(yōu)化。如圖5，該項目預(yù)測出建筑未來逐月以及主要用能設(shè)備的能源消耗情況，通過進一步調(diào)整圍護結(jié)構(gòu)保溫、遮陽、照明節(jié)能以及高效制冷機等空調(diào)設(shè)備節(jié)能措施，從而將節(jié)能率從50%提高至60%。

3.4設(shè)計工具的變革

從綠色建筑工程的實踐可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計方法的推進還存在以下問題：1）二維制圖設(shè)計與三維仿真分析的交替建模的重復(fù)矛盾；2）多種性能化分析軟件之間的協(xié)調(diào)配合；3）專業(yè)化分析人員與專業(yè)化設(shè)計人員的協(xié)調(diào)發(fā)展。從發(fā)展來看，以BIM建筑信息化模型平臺集成眾多性能化分析技術(shù)的設(shè)計程式將是未來發(fā)展的趨勢，如Autodesk的Revit就嘗試集成了Ecotect、IES等軟件，Sketchup就嘗試集成了EnergyPlus軟件；同時加強設(shè)計人員的性能化分析技術(shù)的培訓(xùn)和專業(yè)化分析隊伍的設(shè)計工程實踐也是促進新設(shè)計方法發(fā)揮更大作用的措施（圖6）。

4案例分析—以建筑遮陽設(shè)計為例

以上海某交通建筑屋頂遮陽設(shè)計為例，闡述綠色建筑設(shè)計方法和設(shè)計流程的特點。

4.1項目背景

屋頂天窗的設(shè)計基于提高室內(nèi)采光、降低能耗、提高室內(nèi)視野通透性的原則進行設(shè)計，基于以上原則之后，設(shè)計的天窗面積為屋頂面積的0.27，基于PKPM節(jié)能分析難以滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189—2005）的要求。基于以上情況，遮陽設(shè)計必須介入。經(jīng)過多方討論，形成以下遮陽設(shè)計的原則：1）采用固定外遮陽形式，而不采用內(nèi)遮陽形式；2）以解決夏天阻擋太陽輻射為主，冬季太陽得熱為輔；3）可在玻璃上多加處理，解決部分遮陽問題。

4.2遮陽設(shè)計的開始

由以上情況可知，此次遮陽設(shè)計并不是一開始就介入，而是在項目調(diào)整階段中介入的，所以困難和限制更多。項目組專門成立了屋頂遮陽專項組，專項組的成員包括項目經(jīng)理、建筑師、建筑物理工程師、建筑材料工程師以及遮陽廠家。接下來的設(shè)計過程如下：（1）首先確定遮陽設(shè)計優(yōu)化措施：適當(dāng)減少天窗面積；提高玻璃遮陽性能（建筑材料工程師（或玻璃廠家）提供）；考慮大梁對天窗的遮陽（考慮自身遮陽）；設(shè)置固定百葉外遮陽。（2）在以上基礎(chǔ)上，建筑師根據(jù)實際情況提出了以下兩種固定百葉外遮陽方案：方案1：固定百葉，南北方向布置，三個百葉為一組，組間距為950mm，組內(nèi)百葉間距為425mm，百葉寬度450mm，百葉中心線距天窗距離為200mm（圖7，8）。方案2：固定百葉，東西方向布置，五個百葉為一組，組間距為950mm，組內(nèi)百葉間距為512mm，百葉寬度450mm，百葉中心線距天窗距離為200mm（圖9，10）。（3）由于該項目超出了查詢手冊的適用范圍，軟件模擬計算方法（EnergyPlus）進行分析，此時建筑物理工程師介入，進行分析。

4.3遮陽模擬分析

4.3.1分析思路針對固定遮陽，計算夏季外遮陽系數(shù)和冬季外遮陽系數(shù)，繼而得到夏季外遮陽系數(shù)和冬季外遮陽系數(shù)的比值（以下簡稱夏冬比），從全年節(jié)能角度來講這個值越小越好，即夏季盡量遮擋陽光，冬季盡量引入陽光。

4.3.2方案1與方案2的比較兩種方案的比較結(jié)果見表1（其中材料的反射率等參數(shù)由建筑材料工程師或廠家提供）。由計算結(jié)果可知，方案1相對方案2優(yōu)勢明顯，方案2夏冬比的差別不大，方案1的夏冬比最低可以做到0.8以下。此外在方案1中還可以看出，百葉向南開比向北開更有優(yōu)勢，故選擇方案1，并且把角度向南開作為后續(xù)分析的基礎(chǔ)。

4.3.3方案1中參數(shù)變化的影響分析在確定方案1后，需要就百葉寬度、百葉角度以及百葉中心線與天窗距離對遮陽效果的影響進行進一步分析，然后確定它們的尺寸。（1）角度的確定由圖11可以看出，在百葉寬度和離窗距一定的情況下，百葉向南開，角度與水平面成30°時為最佳。（2）百葉寬度和百葉中心線與天窗距離的確定圖12是基于30°情況下，對于離窗距和百葉寬度的分析。由圖可知，百葉寬度為450mm時為最佳，離窗距對結(jié)果影響不大，距離200mm稍好于400mm。

4.3.4建筑師提出兩種布置方式并比較建筑物理工程師結(jié)合遮陽、采光、視野、經(jīng)濟性綜合評價圖13中兩種方式優(yōu)缺點，最終推薦后者。確定了固定外遮陽百葉的開啟方向、尺寸、離窗距離以及布置形式之后，還需結(jié)構(gòu)工程師結(jié)合風(fēng)荷載及重量荷載對于遮陽結(jié)構(gòu)提出要求或復(fù)核，并且電氣工程師還需提出控制、防雷以及變配電等方面的要求。

4.3.5建筑師要與廠家確定遮陽產(chǎn)品的安裝預(yù)留空間、材料顏色等內(nèi)容該工程對于屋頂遮陽系統(tǒng)進行了性能化設(shè)計的嘗試，通過性能化的優(yōu)化設(shè)計，使得屋頂遮陽系統(tǒng)的百葉形式、開啟方向、角度和尺寸等參數(shù)從定性化設(shè)計向定量化設(shè)計進行了轉(zhuǎn)變。設(shè)計流程中建筑物理專業(yè)的介入也為建筑遮陽的方案對比和參數(shù)確定提供了重要的分析依據(jù)。

5結(jié)語

隨著綠色建筑實踐的不斷深入，人們更多地開始關(guān)注綠色建筑的實際應(yīng)用效果，從而更加促使建筑市場的開發(fā)模式、設(shè)計模式、建造模式和運營模式的巨變。設(shè)計師需要抓住機遇，主動變革，不斷提高設(shè)計水平，以適應(yīng)綠色建筑發(fā)展的新要求。

作者：夏麟單位：上?，F(xiàn)代建筑設(shè)計（集團）有限公司技術(shù)中心