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關(guān)鍵詞:綠色生態(tài)住宅;住區(qū)規(guī)劃;居住建筑設(shè)計(jì);節(jié)能環(huán)保
Abstract: The green ecological residential building healthy environmental protection has become the development trend of modern residential buildings, this paper makes a detailed analysis of the practice of architectural design, describes the basic characteristics and design points of green ecological residential construction, and analyses the thinking of building design of green ecological residence with regional characteristics. Practice has proved, the green ecological residential building is the future of building sustainable development direction.
Key words: residential green ecological residential district; planning; design of residential buildings; energy saving and environmental protection
中圖分類號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
近幾年, 我國(guó)住宅市場(chǎng)發(fā)展迅速, 住宅設(shè)計(jì)從生存型逐步向功能型、舒適型轉(zhuǎn)變,開(kāi)始出現(xiàn)體現(xiàn)人文關(guān)懷、節(jié)能環(huán)保、科技創(chuàng)新理念的住宅。綠色生態(tài)住宅充分利用環(huán)境自然資源, 以有益于生態(tài)、健康、節(jié)能為宗旨,確保生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),確保居住者在身體上、精神上、社會(huì)上完全處于良好狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)人與自然的融合,建成人與自然雙贏的住宅。筆者通過(guò)對(duì)某住宅小區(qū)建筑設(shè)計(jì)的分析, 從生態(tài)住宅的組成要素、生態(tài)住宅的類型及特點(diǎn),對(duì)綠色生態(tài)住宅進(jìn)行了討論,并提出了建設(shè)生態(tài)住宅的建議, 旨在為今后的綠色生態(tài)住宅建設(shè)提供借鑒與參考。
1住宅區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)
建筑物布局不合理,會(huì)導(dǎo)致居住區(qū)局部氣候惡化。當(dāng)建筑師們?cè)趯?duì)建筑住宅區(qū)進(jìn)行規(guī)劃時(shí),更為常見(jiàn)的做法是過(guò)多地把注意力集中在建筑平面的功能布置、美觀設(shè)計(jì)及空間利用上,而很少考慮高層、高密度建筑群中氣流流動(dòng)情況對(duì)人的影響。事實(shí)上,良好的室外風(fēng)環(huán)境,不僅意味著在冬季風(fēng)速太大時(shí)不會(huì)在住區(qū)內(nèi)出現(xiàn)人們舉步維艱的情況,還應(yīng)該在炎熱夏季有利于室內(nèi)自然通風(fēng)。從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō),在規(guī)劃設(shè)計(jì)中僅僅考慮對(duì)盛行風(fēng)簡(jiǎn)單設(shè)置屏障的做法顯然是不夠的。同時(shí),住宅區(qū)周圍建筑的熱環(huán)境不僅和氣流流動(dòng)有關(guān),同時(shí)還和住宅區(qū)建筑周圍的輻射系統(tǒng)有關(guān)。受住宅設(shè)計(jì)中建筑密度、建筑材料、建筑布局、綠地率和水景設(shè)施等因素的影響,住宅區(qū)室外氣溫有可能出現(xiàn)“熱島”現(xiàn)象?!盁釐u”現(xiàn)象在夏季的出現(xiàn),不僅會(huì)使人們高溫中暑的機(jī)率變大,同時(shí)還促使光化學(xué)煙霧的形成,加重污染,并增加建筑的空調(diào)能耗。合理地建筑設(shè)計(jì)和布局,選擇高效美觀的綠化形式( 包括屋頂綠化和墻壁垂直綠化) 及水景設(shè)置,可有效地降低熱島效應(yīng),獲得清新宜人的室內(nèi)外環(huán)境。
特別值得指出的是,綠色住宅不等于簡(jiǎn)單地提高綠化率,如果住宅區(qū)綠化僅僅使用大規(guī)模綠地而不考慮與林地、水景設(shè)施以及自然通風(fēng)等手段有效地結(jié)合起來(lái),不僅不能充分發(fā)揮林地在改善室外熱環(huán)境方面的巨大作用,還會(huì)把大量的金錢浪費(fèi)在綠地澆灌上,可謂得不償失。在綠化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中如何改善住宅區(qū)室外環(huán)境,除了避免以上誤區(qū)外,還應(yīng)做好兩個(gè)方面的工作: 一是合理選擇和搭配綠化植物和水景設(shè)置,要與整個(gè)小區(qū)的熱環(huán)境設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)起來(lái),除了給人以視覺(jué)上的美感外,還應(yīng)充分發(fā)揮植物、水在改善住宅區(qū)微氣候方面的作用。二是設(shè)計(jì)中要以人為本,如果綠化設(shè)計(jì)的最后結(jié)果是把人和綠色隔絕開(kāi)來(lái),僅僅“可以遠(yuǎn)觀而謝
絕入內(nèi)”是不可取的。
圖1- 垂直綠化
圖2-架空層綠化
2 建筑單體設(shè)計(jì)
住宅建筑護(hù)結(jié)構(gòu)布置,這里主要是指外墻和外窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的布置,體型系數(shù)這一概念并不能充分反映護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)建筑物熱環(huán)境的復(fù)雜影響。實(shí)際上,對(duì)于不同朝向角和傾角的外墻和外窗,由于當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向的不同而造成滲透情況的不同,外表面的對(duì)流換熱系數(shù)也相差很大,接受的太陽(yáng)輻射隨著時(shí)間變化
而千差萬(wàn)別,夜間背景輻射狀況也不相同。住宅建筑自然采光有利于人體健康和提高工作效率。在住宅區(qū)規(guī)劃與單體設(shè)計(jì)中需仔細(xì)考慮遮擋和自遮擋對(duì)自然采光乃至建筑物熱環(huán)境的影響。好的小區(qū)規(guī)劃,能使絕大多數(shù)居民擁有充足的日照時(shí)間,有利于減少空調(diào)能耗的需求,改善居住環(huán)境。
3 建筑物的內(nèi)外環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
住宅區(qū)規(guī)劃應(yīng)有效地設(shè)計(jì)防噪系統(tǒng),如將住宅區(qū)和主要交通干線相隔絕,防止主要交通干線的噪音傳過(guò)來(lái)。污染控制問(wèn)題也需重視,建筑物內(nèi)部空氣質(zhì)量不好,一定是與室外空氣污染有關(guān),而通過(guò)有效的綠化、有效的組織建筑周圍氣流流動(dòng),可以改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。在設(shè)計(jì)初期,技術(shù)人員就應(yīng)該深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研和測(cè)試,檢驗(yàn)當(dāng)?shù)氐脑肼暬蛭廴臼欠穹蠘?biāo)準(zhǔn)。如果不能滿足要求,一定要采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。在居室防噪設(shè)計(jì)中,可考慮采用錯(cuò)開(kāi)設(shè)計(jì)的雙層玻璃窗,既能有效降低噪聲,又不影響自然通風(fēng)的利用。在綠色住宅建筑需綜合考慮三個(gè)方面的因素,其主要技術(shù)的具體利用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
3.1節(jié)能技術(shù)措施:合理的布置住宅建筑朝向和樓距,使住宅建筑盡量自然通風(fēng)和天然采光。對(duì)住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取隔熱、遮陽(yáng)措施,減少建筑的能耗需求。室內(nèi)采用節(jié)能燈、變頻電梯等高能效比建筑供能、用能系統(tǒng)和設(shè)備,同時(shí)優(yōu)化用能系統(tǒng),采用能量回收技術(shù)。在設(shè)計(jì)中盡量使用綠色能源技術(shù),如使用太陽(yáng)
能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉?。另外現(xiàn)在使用較多的天然氣這種清潔能源,也較好地減少了二氧化碳的排放。
3.2節(jié)地技術(shù)措施:小區(qū)規(guī)劃時(shí)充分利用與合理開(kāi)發(fā)地下空間,同時(shí)合理地向空中發(fā)展,向空間要面積。住宅建筑單體地面采用架空設(shè)計(jì),增加地面公共活動(dòng)空間及綠化面積。對(duì)小區(qū)用地合理選用廢棄場(chǎng)地進(jìn)行建設(shè),盡量不要占用好的土地資源。
3.3降低環(huán)境負(fù)荷技術(shù)措施:在規(guī)劃階段進(jìn)行日照、采光和聲噪分析,滿足人們舒適性要求。利用園林綠化和建筑外部設(shè)計(jì)以減少熱島效應(yīng),盡量減少建筑外立面和室外照明引起的光污染,維持土壤水生態(tài)系統(tǒng)平衡的雨水回滲。在小區(qū)環(huán)境設(shè)計(jì)中選擇適宜氣候和土壤條件的鄉(xiāng)土植物,采用包含喬、灌木的復(fù)層綠化,采用生態(tài)綠地、墻體綠化、屋頂綠化和垂直綠化等多樣化的綠化方式。在住宅后期裝飾中采用綠色建材,減小對(duì)室內(nèi)環(huán)境的污染。
3.4節(jié)水技術(shù)措施:按照項(xiàng)目條件進(jìn)行整體規(guī)劃,綜合利用各種水資源,并進(jìn)行可行性、經(jīng)濟(jì)性和合理性分析。在設(shè)計(jì)階段,確定各種水資源利用方案,分質(zhì)供水,進(jìn)行水量平衡分析,充分挖掘中水和雨水的利用潛力,充分挖掘雨水與景觀的優(yōu)化結(jié)合,充分利用先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)和節(jié)水設(shè)備。充分利用非傳統(tǒng)水源,根據(jù)場(chǎng)地特征,充分收集雨水,處理回用。充分處理污廢水達(dá)標(biāo)后回用,這些處理后的低質(zhì)水可以用于綠化、澆灑道路、景觀補(bǔ)水,以及用于洗車和沖廁等。同時(shí),在使用中減少管網(wǎng)漏損,采用優(yōu)質(zhì)管材和連接部件,控制安裝質(zhì)量。住宅建筑采用節(jié)水型器具及設(shè)備,以及水質(zhì)保障措施。苗木灌溉采用高效的節(jié)水灌溉方式。
3.5綠色出行技術(shù)措施: 小區(qū)規(guī)劃時(shí)合理減小小區(qū)出入口與公共交通站點(diǎn)的距離。在道路兩旁留有充足的綠化空間,多種植喬木,有利于綠色出行,促進(jìn)使用綠色交通工具。對(duì)于綠色住宅建筑的認(rèn)識(shí),有必要澄清以下誤區(qū),使大家更加以一種平和的心態(tài)看待它。
3.5.1 綠色住宅建筑并不是昂貴的建筑,很多的開(kāi)發(fā)商在具體的開(kāi)發(fā)過(guò)程中比較看重這個(gè)問(wèn)題。綠色住宅建筑強(qiáng)調(diào)材料可循環(huán)使用和充分的本地化,從而有可能實(shí)現(xiàn)最低成本的節(jié)能。一般認(rèn)為,綠色住宅建筑不會(huì)比普通住宅的投入大很多,大概也就是15%。根據(jù)斯坦福大學(xué)的研究,綠色建筑比一般的建筑成本并沒(méi)
有提高,盡管有些綠色建筑采用了太陽(yáng)能,并且鼓勵(lì)全面進(jìn)行材料的創(chuàng)新、技術(shù)的創(chuàng)新,但由于用了可循環(huán)的材料,總的成本折算起來(lái)還是比較低的。相對(duì)于普通建筑,眼下“綠色住宅建筑” 的增量成本約為200 元/m2 至400元/m2,但從全生命周期成本核算來(lái)看,“綠色住宅建筑”的成本并不一定會(huì)比普通建筑高,
甚至還會(huì)有所降低。而從綜合生態(tài)效益、居住舒適度考量,“綠色住宅建筑”更具性價(jià)比。
3.5.2 綠色住宅建筑不是僅有綠化的居住建筑。 “綠色建筑”的確對(duì)園林、綠地面積有著嚴(yán)格的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),比傳統(tǒng)建筑給居住者更多的綠色自然感受。但綠色的感官感受并非全部,“綠色建筑”是生態(tài)住宅、節(jié)能建筑、環(huán)保住宅、健康住宅的和諧統(tǒng)一體。
關(guān)鍵詞:綠色建筑設(shè)計(jì);數(shù)字技術(shù);方案設(shè)計(jì)研究
作者簡(jiǎn)介:翟炳博,北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司創(chuàng)作中心建筑師,徐衛(wèi)國(guó),清華大學(xué)建筑學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師
關(guān)于數(shù)字技術(shù)輔助綠色建筑設(shè)計(jì),國(guó)外學(xué)界在其理論基礎(chǔ)及技術(shù)路線等方面已有一定討論。該領(lǐng)域可被看作是設(shè)計(jì)方法的另一切入點(diǎn),對(duì)我國(guó)目前推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展方針和建筑領(lǐng)域語(yǔ)匯的多樣性來(lái)說(shuō)均具有切實(shí)意義。
一、數(shù)字技術(shù)輔助綠色建筑設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)
1.傳統(tǒng)綠色建筑設(shè)計(jì)特征
傳統(tǒng)的綠色建筑設(shè)計(jì),建筑師無(wú)法僅從經(jīng)驗(yàn)或?qū)徝纴?lái)判斷方案的節(jié)能與否,因此使用相關(guān)軟件平臺(tái)以模擬分析的方式對(duì)方案進(jìn)行評(píng)測(cè)成為了綠色設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一。[1]綠色建筑設(shè)計(jì)的一般技術(shù)路線,往往是通過(guò)專業(yè)軟件進(jìn)行建筑室內(nèi)外物理環(huán)境(如風(fēng)、光、熱、能耗等)的模擬,并將結(jié)果數(shù)值量化對(duì)比,以此評(píng)估方案的生態(tài)合理性。然而,有關(guān)生態(tài)性能的評(píng)測(cè)一般在整體設(shè)計(jì)的后期開(kāi)展,如節(jié)能計(jì)算多在施工圖設(shè)計(jì)階段應(yīng)用。[2]因此綠色建筑設(shè)計(jì)中的“模擬”環(huán)節(jié)完全淪為方案完成后的評(píng)價(jià)與檢驗(yàn)工序,并未將其有機(jī)地納入設(shè)計(jì)前期,性能評(píng)測(cè)工具失去了對(duì)建筑方案應(yīng)有的指導(dǎo)意義,[3]使生態(tài)設(shè)計(jì)效率變得較低。尼爾斯·拉森(NilesLarsson)在GreenbuildingChallenge2000中提到一種建筑設(shè)計(jì)同性能評(píng)測(cè)模擬相結(jié)合的工作流程,[4]其中建筑初步設(shè)計(jì)被描繪成一種循環(huán)往復(fù)的過(guò)程—概念模型的各類能耗模擬及結(jié)構(gòu)、機(jī)電工程師的評(píng)價(jià)意見(jiàn)等形成一系列“反饋信息”來(lái)對(duì)方案提出修正建議。此過(guò)程經(jīng)多次反復(fù),可被看作是一種“循環(huán)設(shè)計(jì)”,其本質(zhì)在于強(qiáng)調(diào)“數(shù)據(jù)反饋”的重要性。
2.?dāng)?shù)字技術(shù)特征
較有代表性的參數(shù)化技術(shù),核心在于“關(guān)聯(lián)模型”(抽象的機(jī)器)[5]的構(gòu)建。一般來(lái)講,Rhino、Maya等參數(shù)化軟件在其早期開(kāi)發(fā)時(shí)都定義了一種被稱作“記錄建構(gòu)歷史(recordhistory)”的功能,可被看作是“關(guān)聯(lián)性”的體現(xiàn)和參數(shù)化技術(shù)的早期雛形。當(dāng)幾何體在軟件中被描述時(shí),不同維度間往往遵循這樣一種規(guī)則—“低維構(gòu)建高維,高維提取低維①”,所謂“記錄建構(gòu)歷史”記錄的則是這種規(guī)則下的具體“關(guān)系”。當(dāng)模型建立過(guò)程中每一步“關(guān)系”均被記錄時(shí),改變初始幾何信息而最終結(jié)果相應(yīng)變化,這就是參數(shù)化系統(tǒng)基礎(chǔ)所體現(xiàn)的“關(guān)聯(lián)性”。傳統(tǒng)的建模軟件平臺(tái)即使擁有記錄建構(gòu)歷史的功能,也相對(duì)局限,當(dāng)今普及最廣的參數(shù)化平臺(tái)Grasshopper,其前身名為ExplicitHistory,意為“清晰完整的歷史”,即構(gòu)建完整的“關(guān)聯(lián)模型”。因此,參數(shù)化技術(shù)可以被概括為“關(guān)聯(lián)模型”(圖2),模型一端提供各類輸入數(shù)據(jù),被用于指導(dǎo)不同類型的操作并在記錄關(guān)聯(lián)的前提下不斷傳遞,最終輸出一系列設(shè)計(jì)結(jié)果。該“關(guān)聯(lián)模型”的核心即“關(guān)聯(lián)性”(as-sociative),其在對(duì)“過(guò)程”和“數(shù)據(jù)”的控制方面體現(xiàn)較大優(yōu)勢(shì)。
3.?dāng)?shù)字技術(shù)運(yùn)用于綠色建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)
綠色建筑設(shè)計(jì)可被看作一個(gè)信息不斷反饋、循環(huán)的過(guò)程(圖3)。這種循環(huán)的兩端分別是建筑設(shè)計(jì)和評(píng)測(cè)體系(軟件性能模擬、工程師建議),一方面建筑師提供多種可能的預(yù)選方案并傳遞給評(píng)測(cè)系統(tǒng),另一方面評(píng)測(cè)系統(tǒng)將運(yùn)算、模擬結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋。在這種“循環(huán)設(shè)計(jì)”過(guò)程的操作下,建筑方案被不斷分析、評(píng)價(jià)、反饋、選擇并最終得到優(yōu)化。理論上看,這種性能評(píng)測(cè)同建筑方案相結(jié)合的“循環(huán)設(shè)計(jì)”形成了一種完整統(tǒng)一的“綠色建筑設(shè)計(jì)”技術(shù)路線,但在實(shí)際方案推進(jìn)中,建筑設(shè)計(jì)同綠色技術(shù)評(píng)價(jià)兩部分仍是互相脫節(jié)。無(wú)論是單一方案模擬評(píng)測(cè)還是多方案對(duì)比,建筑設(shè)計(jì)同技術(shù)分析兩者間存在的僅是操作上的先后關(guān)系。數(shù)字技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的介入則從根本上消解了方案設(shè)計(jì)同測(cè)評(píng)分析間的“時(shí)滯性②”,對(duì)其“循環(huán)設(shè)計(jì)”過(guò)程和數(shù)據(jù)的傳遞進(jìn)行更為有效、高效的控制。在參數(shù)化關(guān)聯(lián)模型中,“數(shù)據(jù)”本身可由“循環(huán)設(shè)計(jì)”中的評(píng)測(cè)體系反饋得來(lái)并被不斷驅(qū)動(dòng)和傳遞,同時(shí)通過(guò)關(guān)聯(lián)模型對(duì)原有方案進(jìn)行優(yōu)化或生成新的設(shè)計(jì)備選方案。關(guān)于評(píng)測(cè)體系反饋得來(lái)的數(shù)據(jù),筆者認(rèn)為目前其同參數(shù)化關(guān)聯(lián)模型結(jié)合有三類思路。
二、數(shù)字技術(shù)輔助綠色建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)歸納
1.性能評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)的“可視分析”
實(shí)質(zhì)是在參數(shù)化關(guān)聯(lián)模型中加入“生態(tài)評(píng)價(jià)模塊③”并鏈接各類生態(tài)分析軟件,提取評(píng)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)并將之反饋至關(guān)聯(lián)模型,以“數(shù)據(jù)可視化”(如色彩過(guò)渡等)的方式對(duì)方案進(jìn)行反饋和評(píng)估,設(shè)計(jì)師可依此調(diào)整方案。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),參數(shù)化平臺(tái)的結(jié)果數(shù)據(jù)可視化并不能完全體現(xiàn)數(shù)字技術(shù)介入的優(yōu)勢(shì),一是目前絕大多數(shù)性能評(píng)測(cè)軟件均具有分析數(shù)據(jù)后處理(可視化)的功能,二是即使數(shù)據(jù)在參數(shù)化平臺(tái)可視化,但其并未納入關(guān)聯(lián)模型系統(tǒng),無(wú)法體現(xiàn)數(shù)字技術(shù)對(duì)信息傳遞的控制。然而,在Grasshopper等參數(shù)化平臺(tái)中的確存在一部分插件來(lái)實(shí)現(xiàn)生態(tài)模擬數(shù)據(jù)的可視化,其意義是“統(tǒng)一平臺(tái)界面④”。同直接使用評(píng)測(cè)軟件進(jìn)行生態(tài)分析相比,參數(shù)化平臺(tái)下的結(jié)果可視化有利于設(shè)計(jì)師對(duì)方案的直觀判斷。因其可在設(shè)計(jì)推敲的同時(shí)得到相應(yīng)的生態(tài)分析視覺(jué)化結(jié)果,在方案初期給使用者較為充分的性能改進(jìn)建議,所以該類型亦可被看作數(shù)字技術(shù)同綠色建筑設(shè)計(jì)的“弱鏈接”。
2.性能評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)的“控制深化”
實(shí)質(zhì)是將生態(tài)模擬結(jié)果作為過(guò)程數(shù)據(jù)參與關(guān)聯(lián)模型構(gòu)建并指導(dǎo)后續(xù)設(shè)計(jì)生成。如通過(guò)模擬得出方案幾何體表面每片區(qū)域的陽(yáng)光輻射量數(shù)值,以此控制其開(kāi)窗、遮陽(yáng)的生成等。該類型特點(diǎn)在于,所涉及方案的前一階段(如體量、界面等)已確定,而評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)能夠同關(guān)聯(lián)模型對(duì)應(yīng),并基于現(xiàn)存的幾何體量對(duì)方案的后續(xù)深化進(jìn)行控制(如開(kāi)窗大小和多少、遮陽(yáng)構(gòu)件形態(tài)等)。由此,設(shè)計(jì)本身與評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)間建立了直接且相互呼應(yīng)的關(guān)系:陽(yáng)光輻射模擬數(shù)值較大的區(qū)域相應(yīng)開(kāi)窗較小或遮陽(yáng)出挑較多,抑或維護(hù)結(jié)構(gòu)較厚等,因此方案的立面或細(xì)節(jié)處理將更具合理性。
3.性能評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)的“反饋優(yōu)化”
實(shí)質(zhì)是在參數(shù)化關(guān)聯(lián)模型中加入“優(yōu)化算法模塊”,能以生態(tài)評(píng)測(cè)中的某一個(gè)或幾個(gè)指標(biāo)為優(yōu)化方向,并反向調(diào)節(jié)初始的輸入?yún)?shù)組合,來(lái)使輸出結(jié)果在滿足生態(tài)評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的前提下較為優(yōu)化。特點(diǎn)在于,所涉及方案前一階段(如體量、界面等)并未確定,模擬數(shù)據(jù)所起的作用即反饋并協(xié)助獲取方案初期較優(yōu)化的結(jié)果。該類型中,概念方案由關(guān)聯(lián)模型控制,一系列不同的輸入?yún)?shù)可生成眾多的設(shè)計(jì)備選。關(guān)聯(lián)模型中的“生態(tài)評(píng)價(jià)模塊”用以評(píng)測(cè)這些潛在的備選方案,并得到相關(guān)結(jié)果數(shù)據(jù);“優(yōu)化算法模塊”(例如“遺傳算法”)則將評(píng)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)發(fā)展方向,通過(guò)反饋調(diào)整初期的眾多輸入?yún)?shù),來(lái)將其協(xié)調(diào)配比并得到較優(yōu)化方案。
4.相關(guān)工具歸納
基于Grasshopper平臺(tái),應(yīng)用于綠色建筑設(shè)計(jì)的輔助工具歸納。
三、數(shù)字技術(shù)輔助綠色建筑設(shè)計(jì)的策略展開(kāi)
1.組團(tuán)層級(jí)
(1)概述
宏觀層面的城市設(shè)計(jì)、居住區(qū)或傳統(tǒng)聚落,其生態(tài)策略可從建筑與環(huán)境間關(guān)系、建筑與建筑間關(guān)系兩個(gè)角度展開(kāi)。對(duì)于建筑與環(huán)境,應(yīng)考慮如何有效利用建筑所處的地域資源,即合理調(diào)節(jié)陽(yáng)光、風(fēng)、地形、土地、水源、綠化等要素同建筑間關(guān)系;對(duì)于建筑與建筑,則需探討建筑的組團(tuán)布局,即合理規(guī)劃建筑群落整體朝向、建筑間縫隙、街道或開(kāi)放空地等??傮w來(lái)說(shuō),組團(tuán)層級(jí)的生態(tài)策略主要體現(xiàn)在建筑整體布局的關(guān)系及形態(tài)上的優(yōu)化,從而達(dá)到對(duì)室外風(fēng)環(huán)境、自然采光、陽(yáng)光輻射等方面的利用或防控。
(2)數(shù)字技術(shù)介入
首先,在數(shù)字平臺(tái)中建立關(guān)聯(lián)模型來(lái)描述群組的形態(tài)及空間關(guān)系,精確、多樣化的輸入?yún)?shù)(如建筑形態(tài)、高度、數(shù)量、疏密等)能夠?qū)ㄖ旱恼w呈現(xiàn)進(jìn)行調(diào)節(jié);其次,評(píng)測(cè)體系(計(jì)算公式或生態(tài)模擬平臺(tái))可將室外風(fēng)環(huán)境、熱環(huán)境、建筑采光優(yōu)劣、容積率等作為待優(yōu)化目標(biāo),通過(guò)性能模擬結(jié)果數(shù)據(jù)來(lái)“反饋優(yōu)化”,得到組團(tuán)聚落的生態(tài)最優(yōu)方案。具體來(lái)說(shuō),策略一為城市生成,屬于方案從無(wú)到有的“控制深化”過(guò)程,多見(jiàn)于國(guó)際城市設(shè)計(jì)競(jìng)賽或數(shù)字城市設(shè)計(jì)研究等。首先需確定形態(tài)結(jié)構(gòu)原型,而后性能模擬則會(huì)為城市群落的生成提供“中間數(shù)據(jù)”或切入點(diǎn)。這類城市設(shè)計(jì)探索更具建筑設(shè)計(jì)傾向,因其由參數(shù)關(guān)聯(lián)模型整體控制,所生成的城市結(jié)構(gòu)和形態(tài)更加有機(jī)、整體且較純粹。策略二為“反饋優(yōu)化”,多見(jiàn)于建筑群組結(jié)構(gòu)已確定的城市片區(qū)或居住區(qū),通過(guò)設(shè)定單或多目標(biāo)來(lái)優(yōu)化各個(gè)建筑單體的朝向、開(kāi)間進(jìn)深、層高和布局等。其在工程實(shí)踐中幫助較大,能在建筑師人為介入的前提下對(duì)群組空間結(jié)構(gòu)、形態(tài)進(jìn)行可控調(diào)節(jié)。此外,由于眾多設(shè)計(jì)規(guī)范(如采光、防火、疏散間距等)的嚴(yán)格限定,加之“行列式”等現(xiàn)存參考模式,數(shù)字技術(shù)的統(tǒng)籌能極大地提高該尺度層級(jí)的設(shè)計(jì)效率。
2.體量層級(jí)
(1)概述
該類型建筑的“主體”設(shè)計(jì)層面,包含建筑形態(tài)和功能布局兩方面。建筑體量形態(tài)在諸多方面(如體形系數(shù)、截面形狀、庭院設(shè)置等)與其節(jié)能與否相關(guān);此外,形體的組合關(guān)系也會(huì)影響建筑整體的生態(tài)性能。對(duì)于功能布局,可根據(jù)用戶對(duì)其使用的形式及活動(dòng)量劃分,將次要房間作為“生態(tài)緩沖區(qū)”布置在惡劣氣候的朝向,并將機(jī)電設(shè)備運(yùn)行區(qū)集中布置來(lái)降低能耗。
(2)數(shù)字技術(shù)介入
關(guān)于數(shù)字技術(shù)在體量層級(jí)的介入,目前并沒(méi)有一個(gè)被學(xué)術(shù)或?qū)嵺`界公認(rèn)的一般流程。因?yàn)轶w量階段是方案設(shè)計(jì)從無(wú)到有的第一步,而生態(tài)策略或評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)自身無(wú)法生成具有廣泛適應(yīng)性的優(yōu)化方案植入到具體場(chǎng)所語(yǔ)境的基地中去,所以體量階段的生態(tài)優(yōu)化必須伴隨方案設(shè)計(jì)的邏輯操作同步進(jìn)行??傮w思路是,建筑師首先應(yīng)結(jié)合場(chǎng)地關(guān)系、功能訴求、問(wèn)題分析、背景信息等對(duì)方案體量有一個(gè)初步的解決策略或預(yù)設(shè),而后在數(shù)字平臺(tái)利用參數(shù)關(guān)聯(lián)模型對(duì)其進(jìn)行描述,最后通過(guò)生態(tài)模擬的結(jié)果數(shù)據(jù)來(lái)“反饋優(yōu)化”,使體量朝著某一個(gè)方向發(fā)展進(jìn)化。例如可以通過(guò)關(guān)聯(lián)模型將方案在一定范圍內(nèi)調(diào)整變動(dòng)(如不同的形體組合、中庭大小或位置等),并通過(guò)評(píng)測(cè)不同可選項(xiàng)的生態(tài)性能(體形系數(shù)、風(fēng)阻大小、整體得熱等)取得相應(yīng)數(shù)值,以該數(shù)據(jù)為目標(biāo)反饋來(lái)確定優(yōu)化的建筑體量方案。
3.細(xì)部層級(jí)
(1)概述
對(duì)于建筑細(xì)部層級(jí)的綠色設(shè)計(jì)討論同樣可分為兩個(gè)方面。一是優(yōu)化設(shè)計(jì)方案護(hù)體系的細(xì)部構(gòu)造。對(duì)此,維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能好壞決定其生態(tài)與否,一般認(rèn)為構(gòu)造層次的傳熱系數(shù)K值較小則較為綠色低碳,[6]即“墻體越厚越保溫”。而細(xì)部的優(yōu)化處理則為了防止因結(jié)構(gòu)外露及門、窗等處形成“冷熱橋”而降低護(hù)體系的整體性能。二是建筑外立面(如開(kāi)窗、遮陽(yáng)等元素)的設(shè)計(jì)深化。開(kāi)窗處往往是維護(hù)體系熱工性能的薄弱環(huán)節(jié),其大小、位置以及用材、構(gòu)造等都需從生態(tài)優(yōu)化的角度重新定位。遮陽(yáng)是建筑被動(dòng)節(jié)能的主要措施之一,其能有效降低進(jìn)入室內(nèi)的陽(yáng)光輻射,并改善自然采光均勻度,是構(gòu)成建筑外立面的一類重要元素。有研究顯示,外遮陽(yáng)措施節(jié)能效率可達(dá)10%~24%,而其造價(jià)僅占工程總造價(jià)的2%~5%,可被看作低投入、高效率的建筑被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)典范。[7]
(2)數(shù)字技術(shù)介入
在已經(jīng)確定方案體量的前提之下,數(shù)字技術(shù)在細(xì)部層級(jí)的介入主要體現(xiàn)在性能評(píng)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)的“控制深化”,例如運(yùn)用參數(shù)化關(guān)聯(lián)模型總體控制建筑表皮的生成,而生態(tài)模擬則為之提供了合理的數(shù)據(jù)來(lái)源,即表皮構(gòu)件中各元素遞變的“外力”,用以整體控制、干預(yù)界面的結(jié)構(gòu)形態(tài)和呈現(xiàn)效果。
4.?dāng)?shù)字技術(shù)輔助綠色建筑設(shè)計(jì)策略歸納
數(shù)字技術(shù)輔助綠色建筑設(shè)計(jì)的策略,按照不同層級(jí),可歸納如表3所示。
四、結(jié)語(yǔ)
影響建筑生態(tài)性能的主要策略基本在方案設(shè)計(jì)階段確定,即初期的概念設(shè)計(jì)成果往往對(duì)建筑最終生態(tài)節(jié)能與否有較大影響。[8]無(wú)論從國(guó)家對(duì)建筑節(jié)能的硬性指標(biāo)、國(guó)內(nèi)目前的建筑能耗現(xiàn)狀,還是從建筑師所肩負(fù)的社會(huì)責(zé)任出發(fā),推行綠色低能耗設(shè)計(jì)都勢(shì)在必行。數(shù)字技術(shù)是設(shè)計(jì)中的一股革新力量,其并非“宏大敘事”,而是以“局部滲透”的方式影響建筑研究及實(shí)踐領(lǐng)域。除新的組織形式、形態(tài)關(guān)系創(chuàng)生外,其在建筑的生態(tài)低碳、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、輔助施工等領(lǐng)域也極具潛力。而參數(shù)化技術(shù)將在建筑的綠色可持續(xù)方面發(fā)揮巨大價(jià)值,體現(xiàn)出社會(huì)及人類發(fā)展的關(guān)懷。
參考文獻(xiàn)
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2006年我國(guó)頒布了綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50378-2006).2008年8月28日,建設(shè)部了《綠色評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)管理辦法(試行)》及《綠色建筑評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則(試行)》.上述政策從6個(gè)技術(shù)體系方面對(duì)住宅與公共建筑進(jìn)行考核,即節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)材與水資源利用、節(jié)水與水資源利用及室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量及運(yùn)營(yíng)管理.在綜合考慮綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)學(xué)者的研究成果的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)綠色建筑經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系.
2綠色建筑的效益指標(biāo)研究
綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境2項(xiàng)指標(biāo)主要是指綠色建筑對(duì)環(huán)境的影響,基于效益的角度,可以把兩者歸結(jié)為相對(duì)于傳統(tǒng)建筑,綠色建筑所帶來(lái)的環(huán)境效益;節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地、運(yùn)營(yíng)管理等更多的體現(xiàn)為對(duì)于成本的節(jié)約,可以概況為綠色建筑所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益;提供的服務(wù)與功能主要是指綠色建筑給人們帶來(lái)的舒適空間和減少疾病的機(jī)會(huì),可以概括為綠色建筑所帶來(lái)的個(gè)人舒適度[2].因此,綠色建筑的效益指標(biāo)包括:環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和個(gè)人舒適度.
2.1綠色建筑的環(huán)境效益
和傳統(tǒng)建筑相比,綠色建筑主要采用較環(huán)保的建筑材料,能夠?qū)Νh(huán)境的影響減少到盡可能的小.環(huán)境效益主要包括室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境.對(duì)室外環(huán)境的影響主要是溫室氣體的排放,其中CO2的排放量占99%以上的比例.對(duì)室內(nèi)環(huán)境影響最大的是建筑裝飾材料和室內(nèi)設(shè)施方面產(chǎn)生的污染,則處理室內(nèi)環(huán)境污染的費(fèi)用為綠色建筑在室內(nèi)環(huán)境方面增加的效益.
2.2綠色建筑的經(jīng)濟(jì)效益
綠色建筑的經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和節(jié)約能源及減少運(yùn)營(yíng)管理成本等方面.在節(jié)地方面,《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定綠色建筑的建造應(yīng)該是在集約利用土地、優(yōu)化土地使用基礎(chǔ)之上的,能充分利用工業(yè)廢料,以保護(hù)和利用土地資源;在節(jié)材方面,指結(jié)構(gòu)施工與裝修工程一次施工到位,不破壞和拆除已有的建筑構(gòu)件及設(shè)施,裝修時(shí)避免重復(fù)裝修與材料浪費(fèi)等;在節(jié)水方面,綠色建筑要求采用節(jié)水型器具方式降低用水量等;在節(jié)能方面,綠色建筑應(yīng)該是根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件,充分考慮自然通風(fēng)和天然采光,能夠減少空調(diào)使用和照明等.
2.3綠色建筑的個(gè)人舒適度
隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步,人們的生活水平快速提高,對(duì)空間和室內(nèi)環(huán)境的要求也越來(lái)越高.而綠色建筑更多地利用自然光、自然通風(fēng),使室內(nèi)空氣質(zhì)量大為改善,提高了人們的工作和學(xué)習(xí)效率,減少了生病的機(jī)會(huì).
2.4綠色建筑的效益指標(biāo)度量
有學(xué)者運(yùn)用生產(chǎn)率變動(dòng)法、疾病成本法、機(jī)會(huì)成本法、預(yù)防性支出法、置換成本法等方法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化,但其局限性在于僅針對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立計(jì)量,且各指標(biāo)采用度量的方法也各不相同,不同性質(zhì)且采用不同方法計(jì)量的指標(biāo)可比性差,從而使用這些方法很難對(duì)綠色建筑的經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行全面、客觀的評(píng)價(jià).為了把綠色建筑的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、個(gè)人舒適度轉(zhuǎn)化成能夠進(jìn)行度量的效益性指標(biāo),首先利用層次分析法,確定指標(biāo)的權(quán)重,然后利用專家打分的方法,對(duì)綠色建筑的效益指標(biāo)進(jìn)行量化.
3綠色建筑的全壽命周期費(fèi)用研究
壽命周期成本核算(LifecycleCosting,LCC)是指“將特定產(chǎn)品、技術(shù)或系統(tǒng)整個(gè)生命周期內(nèi)的全部成本與效益”定量化[3].綠色建筑的全壽命周期費(fèi)用包括建設(shè)期費(fèi)用和運(yùn)行期費(fèi)用.建設(shè)期費(fèi)用主要包括構(gòu)成建筑實(shí)體的材料費(fèi)、建筑施工的人工費(fèi)和機(jī)械設(shè)備費(fèi)、建筑施工的管理費(fèi)、方便施工采取的相關(guān)措施費(fèi)以及為完善建筑功能安裝的配套設(shè)備及其安裝費(fèi)等.運(yùn)行期的費(fèi)用主要包括能源消耗費(fèi)用(電力、燃力、熱力)、建筑結(jié)構(gòu)和實(shí)體維護(hù)更新費(fèi)、設(shè)備維修、改造和更新費(fèi)[4-5].對(duì)于綠色建筑而言,建設(shè)期費(fèi)用會(huì)比傳統(tǒng)建筑費(fèi)用高.有關(guān)資料顯示,同一項(xiàng)建筑物,運(yùn)用綠色建筑設(shè)計(jì)、建造技術(shù)和手段與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造技術(shù)和手段相比較,綠色建筑平均增加額外的費(fèi)用大約為總投資的2%,綠色建筑的初始成本要比傳統(tǒng)建筑高5%~10%[6],而運(yùn)行期費(fèi)用卻比傳統(tǒng)建筑費(fèi)用低.其運(yùn)行期費(fèi)用的節(jié)約主要體現(xiàn)在公用設(shè)施的節(jié)省和維護(hù)費(fèi)用的節(jié)省.
4綠色建筑的效益費(fèi)用分析
由于效益費(fèi)用的內(nèi)容和性質(zhì)各不相同,為了使其具有可比性,故把方案的效益和費(fèi)用先進(jìn)行無(wú)量綱化處理.利用式(1)進(jìn)行方案效益的無(wú)量綱化處理,利用式(2)進(jìn)行方案費(fèi)用的無(wú)量綱化處理,利用式(3)進(jìn)行方案的效益費(fèi)用分析.方案效益系數(shù)=本方案效益得分/各方案效益得分之和(1)方案費(fèi)用系數(shù)=本方案費(fèi)用/各方案費(fèi)用之和(2)方案的經(jīng)濟(jì)效果=方案效益系數(shù)/方案費(fèi)用系數(shù)(3)根據(jù)式(3)的計(jì)算結(jié)果,方案效益費(fèi)用系數(shù)比最大的,就是最優(yōu)方案.
5實(shí)例分析
某建筑工程,按照綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)和普通建筑標(biāo)準(zhǔn)分別設(shè)計(jì)了2套方案,擬對(duì)2套設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)選.業(yè)主首先請(qǐng)專家對(duì)項(xiàng)目2套方案的效益進(jìn)行了打分,有關(guān)數(shù)據(jù)如表2所示.然后業(yè)主請(qǐng)?jiān)靸r(jià)工程師分別計(jì)算了2套方案的全壽命周期費(fèi)用,其中綠色建筑費(fèi)用為1650元/m2,普通建筑為1580元/m2.
5.1效益權(quán)重的確定
利用層次分析法,構(gòu)造判斷矩陣,確定項(xiàng)目效益權(quán)重[6].
5.2項(xiàng)目效益得分
業(yè)主請(qǐng)9位專家分別對(duì)綠色建筑和普通建筑的效益進(jìn)行打分,然后利用求平均值的方法,確定效益的得分。
5.3項(xiàng)目方案比選
根據(jù)方案的效益得分,按照式(1)計(jì)算各方案的效益系數(shù);根據(jù)方案的全壽命周期費(fèi)用。計(jì)算各方案的費(fèi)用系數(shù);在此基礎(chǔ)上,按照式(3)計(jì)算各方案的效益費(fèi)用系數(shù)比,具體如表3所示.根據(jù)表3計(jì)算結(jié)果,可以看出綠色建筑方案的效益費(fèi)用系數(shù)比大于普通建筑方案的效益費(fèi)用系數(shù)比.對(duì)該建筑工程,應(yīng)采用綠色建筑方案.
關(guān)鍵詞:綠色建筑;工程造價(jià);控制策略
引 言:綠色建筑指在建筑的全壽命周期內(nèi),在最大限度節(jié)源、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水以及為人們生活和工作提供舒適環(huán)境的同時(shí),有隔熱保溫,避暑降溫等功效的建筑。新型綠色建筑是可以為人類提供一個(gè)健康適用、循環(huán)高效的生活空間,實(shí)現(xiàn)人類生存和生活和諧共生的建筑。新型綠色建筑是未來(lái)建筑發(fā)展的主要方式和趨勢(shì),隨著節(jié)能環(huán)保理念的不斷深入,新型綠色建筑逐漸在我國(guó)得到了快速的發(fā)展。
1 工程造價(jià)對(duì)綠色建筑作用和意義
1.1 不斷提高綠色建筑工程造價(jià)管理水平,不僅符合投資者的要求,也確保建設(shè)者的合法權(quán)益,是和諧綠色建筑工程造價(jià)的要求,為綠色建筑的發(fā)展提供有力依據(jù)。
1.2 綠色建筑全過(guò)程工程造價(jià)涉及到節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材、環(huán)境質(zhì)量、智能化技術(shù)等方面,涉及到更復(fù)雜的新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝,涉及投資的資金更大,對(duì)工程造價(jià)管理提出了更高的要求,這需要為建設(shè)各方主體提供工程造價(jià)全面透明、完整、準(zhǔn)確、高效的信息服務(wù),為綠色建筑更好更快的建設(shè)提供支持。
1.3 工程造價(jià)要對(duì)綠色建筑采用的新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝進(jìn)行深入研究,為綠色建筑的建設(shè)建立綠色工程造價(jià)全面技術(shù)、經(jīng)濟(jì)體系,在發(fā)展中完善、提高,不斷推進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝在來(lái)綠色建筑建設(shè)中的應(yīng)用。
總之,綠色建筑的發(fā)展,必然伴隨著大量新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的運(yùn)用和發(fā)展,讓人們對(duì)建設(shè)項(xiàng)目成本、使用維護(hù)費(fèi)用以及節(jié)能環(huán)境保護(hù)帶來(lái)的綜合受益給子更多的關(guān)注,造價(jià)成本問(wèn)題對(duì)綠色建筑的發(fā)展影響巨大。
2 綠色建筑造價(jià)管理原則
2.1 建筑壽命周期設(shè)計(jì)原則
建筑項(xiàng)目從最初的立項(xiàng)、構(gòu)思、設(shè)計(jì)、直至最后的建造、使用以及拆除是其整個(gè)的壽命周期。要遵循全壽命的原則,這不僅僅是一種新型的成本價(jià)值觀念的展現(xiàn),要還從其發(fā)展的角度進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性的綜合考慮。綠色建筑顯著的特點(diǎn)是初始投資大、后期運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低,因此要考核整個(gè)建筑項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性,既要計(jì)算一次性建設(shè)投資,也要計(jì)算建成后的日常運(yùn)行和管理費(fèi)用,使項(xiàng)目在全生命周期內(nèi)的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益達(dá)到綜合最優(yōu)。
2.2 資源綜合、高效利用的原則
綠色建筑要能夠在整體上對(duì)自身的設(shè)計(jì)和管理進(jìn)行優(yōu)化,采用合理的技術(shù)和合格的材料,優(yōu)化配置資源,建造良好的產(chǎn)品。也要能夠降低能耗,最大限度的提高材料、能源和資源的使用率,產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。并且要能延長(zhǎng)建筑的壽命,提高綠色建筑的整體性能,滿足人們居住需要,增加建筑的綜合效益,提供舒適、健康的居住環(huán)境。
2.3 資源經(jīng)濟(jì)型和造價(jià)低的原則
綠色建筑較普通建筑擁有更佳的綜合效益。首先,綠色建筑的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)于傳統(tǒng)建筑,雖然它有著較高的前期投入和建造費(fèi)用,主要是由綠色建筑的技術(shù)復(fù)雜性、材料的限制以及各種附加設(shè)施決定的,但是由于它對(duì)資源的高效利用和循環(huán)使用,可節(jié)約更多的后期投入和維護(hù)費(fèi)用,從而縮短了經(jīng)濟(jì)回收期。其次,綠色建筑更加注重地域特征以及人們的生活方式,擁有更加自然的表現(xiàn)形式和更加舒適的生活環(huán)境,帶給人們愉悅的身心,從而大大提高人們的生活質(zhì)量和工作效率,產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益;特別是綠色建筑的環(huán)境效益是傳統(tǒng)建筑所無(wú)法比擬的,環(huán)境效益更多的屬于隱性效益,不直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,卻能保證經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可持續(xù)獲得。
3 綠色建筑工程造價(jià)的影響因素
3.1 建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)因素
綠色建筑要依照全新的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)要求采用新技術(shù)、新材料等,從根本上增加了建設(shè)成本。
3.2 市場(chǎng)因素
目前建筑市場(chǎng)的變動(dòng)較大,尤其是建筑材料與建筑設(shè)備等價(jià)格隨著供求關(guān)系影響存在浮動(dòng)。建筑市場(chǎng)是買方市場(chǎng),建筑單位有一定的優(yōu)勢(shì),無(wú)論在采購(gòu)方面還是在面對(duì)施工變更時(shí)都可以利用優(yōu)勢(shì)做到轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)。
3.3 技術(shù)因素
綠色建筑中堅(jiān)持使用“四節(jié)一環(huán)保”的技術(shù)造成成本增加,通過(guò)綠色技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑各類環(huán)保功能的實(shí)現(xiàn),這其中包括各類分支技術(shù),都需要不斷增加成本預(yù)算,從根本上看,技術(shù)造成成本增加主要體現(xiàn)在兩方面,首先是對(duì)綠色技術(shù)的開(kāi)發(fā)、引進(jìn)與選擇,其次是不同的材料標(biāo)準(zhǔn)提升了費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)。
3.4 施工因素
施工成本控制因素在于兩個(gè)方面,一是工程變更,二是工程索賠。在綠色建筑中,工程變更發(fā)生的越早造成的消耗越小,損失也就越小,若變更發(fā)生完,損失會(huì)較大,對(duì)項(xiàng)目造價(jià)的影響也越大。很多時(shí)候,建筑建設(shè)中存在索賠現(xiàn)象,施工單位通過(guò)索賠造成工程成本提升,再有一旦工程因?yàn)槭┕げ粫呈艿窖诱`,質(zhì)量等受到影響,這也在無(wú)形中增加了各項(xiàng)的成本投入。
4 綠色建筑工程造價(jià)控制策略
4.1 做好經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)有利于造價(jià)控制
綠色建筑中經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)涉及范圍較廣,財(cái)務(wù)分析作為核心,需要格外重視。綠色建筑作為我國(guó)主推的建設(shè)項(xiàng)目,承擔(dān)著國(guó)計(jì)民生的責(zé)任,建設(shè)單位的穩(wěn)定與否是項(xiàng)目完成的重要保障,因此,在規(guī)劃階段,對(duì)綠色建筑造價(jià)控制進(jìn)行深入研究是必要的,主要將建設(shè)成本與效益產(chǎn)出進(jìn)行分析,力爭(zhēng)為項(xiàng)目的決策與造價(jià)控制提供依據(jù)。
4.2 做好可行性研究有利于造價(jià)控制
綠色建筑可行性研究相對(duì)重要,研究中將設(shè)計(jì)與技術(shù)綜合考慮,力爭(zhēng)在設(shè)計(jì)早期做好建筑造型、布局等設(shè)計(jì),滿足綠色建筑的基本要求,再利用相應(yīng)的綠色技術(shù),在設(shè)計(jì)中增加采光、通風(fēng)等綠色功能,力爭(zhēng)避免設(shè)計(jì)后期做大規(guī)模的修改,以保證綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)性與完整性,值得一提的是,可行性研究最好提前做好,有利于控制整體造價(jià)。
4.3 整合式設(shè)計(jì)模式有利于造價(jià)控制
建立完整的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)是完成建筑任務(wù)的基礎(chǔ),也是做好設(shè)計(jì)的第一步,在前期設(shè)計(jì)中,倘若沒(méi)有專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)很有可能留下設(shè)計(jì)隱患,導(dǎo)致后期返工、做變更等,這會(huì)導(dǎo)致成本增加,不利于成本控制。因此在規(guī)劃前期,要將規(guī)劃師、建筑師、相關(guān)顧問(wèn)等組成設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),對(duì)設(shè)計(jì)策略進(jìn)行討論,加強(qiáng)有效的信息溝通。除此之外還要做到細(xì)化設(shè)計(jì)方案,我國(guó)綠色建筑還處于起步階段,設(shè)計(jì)過(guò)程中很多細(xì)節(jié)處理不到位,導(dǎo)致造價(jià)模糊,因此做好前期設(shè)計(jì)隊(duì)伍整合之外還要堅(jiān)持細(xì)化設(shè)計(jì)方案,做到嚴(yán)格細(xì)致控制工程造價(jià)。
4.4 重視綠色技術(shù)選擇有利于造價(jià)控制
我國(guó)地域遼闊,區(qū)域差別大,在綠色建筑項(xiàng)目建設(shè)時(shí),首先要充分考慮地區(qū)的自然條件,做到因地制宜,將設(shè)計(jì)與自然環(huán)境相融合,做好項(xiàng)目選址、材料選擇、資源保護(hù)等;其次在選擇技術(shù)方面要以“四節(jié)一環(huán)?!睘闃?biāo)準(zhǔn),不輕易削減費(fèi)用也不盲目追加投入,在做技術(shù)選擇時(shí),單位可以對(duì)比選擇,技能設(shè)計(jì)時(shí)采用主動(dòng)技術(shù),規(guī)劃設(shè)計(jì)中采用被動(dòng)技術(shù),最大限度提高建筑的綠色功能。
4.5 做好方案比選有利于造價(jià)控制
在進(jìn)行方案比選時(shí),不能一味選擇最便宜的方案,要綜合考慮建筑的功能效果并能在較少的壽命周期中實(shí)現(xiàn),在方案選擇前做好評(píng)價(jià),為科學(xué)的造價(jià)控制奠定基礎(chǔ)。建設(shè)單位在選擇方案時(shí),很容易因?yàn)轭I(lǐng)導(dǎo)偏好或決策者的偏好對(duì)設(shè)計(jì)方案的選擇有偏頗的影響,這就要求我們?cè)谶x擇時(shí)一定要多溝通,從更多的專業(yè)角度出發(fā),將科學(xué)性與合理性相結(jié)合,授權(quán)設(shè)計(jì)人員,爭(zhēng)取選擇最優(yōu)方案,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效的造價(jià)控制。
5 結(jié)束語(yǔ)
總之,推進(jìn)建筑節(jié)能,發(fā)展綠色建筑不僅是我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好性社會(huì)的重大任務(wù),也是保護(hù)全球生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的必然選擇。因此,就需要我們認(rèn)真學(xué)習(xí)和鉆研綠色建筑的相關(guān)知識(shí),為建造優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)的綠色建筑做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]盧其興. 探討綠色建筑材料在人居環(huán)境中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2013 (1).
關(guān)鍵詞:綠色建筑、全壽命周期、成本效益
中圖分類號(hào): TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、引言綠色建筑即指在全壽命周期中,從原料生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)浇ㄖO(shè)計(jì)、施工、使用、維修及拆除整個(gè)過(guò)程消耗最少的資源,制造最少?gòu)U棄物。其內(nèi)容包括合理開(kāi)發(fā)利用能源、資源,與自然融合、建立舒適的生活環(huán)境。其目的在于在全壽命周期實(shí)現(xiàn)“綠色”,即對(duì)環(huán)境友好,實(shí)現(xiàn)人、自然、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。綠色建筑遵循可持續(xù)發(fā)展原則,強(qiáng)調(diào)建筑與人文、環(huán)境及科技的和諧統(tǒng)一,是二十一世紀(jì)世界建筑可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此,在綠色建筑全壽命周期過(guò)程中,一定要做好成本控制管理,只有這樣才能更好地推動(dòng)綠色建筑的發(fā)展。
二、綠色建筑概念 綠色建筑,是指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源能源和減少污染,為人類提供健康、適用和高效的居住、工作和活動(dòng)的空間,最終實(shí)現(xiàn)與自然和諧的建筑物。綠色建筑遵循可持續(xù)發(fā)展原則,強(qiáng)調(diào)建筑與人文、環(huán)境及科技的和諧統(tǒng)一,是21 世紀(jì)世界建筑可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。收益和成本是綠色建筑得以推廣必須考慮的因素。利用生命周期成本(LCC)的概念和方法要求在評(píng)價(jià)建筑物的經(jīng)濟(jì)性能時(shí),要考慮建筑物"從搖籃到墳?zāi)?的全過(guò)程,即從項(xiàng)目的構(gòu)思、策劃、設(shè)計(jì)、建造、使用、維護(hù)、修建直至拆除的整個(gè)生命周期所發(fā)生的全部費(fèi)用。
三、綠色建筑全壽命周期成本
1、綠色建筑全壽命周期成本的概念
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康,適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。
綠色建筑的全壽命期成本,是指從項(xiàng)目前期決策、設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工、竣工驗(yàn)收、使用直至拆除等一系列過(guò)程發(fā)生的費(fèi)用,也即項(xiàng)目在確定的壽命周期內(nèi)或在預(yù)定的有效期內(nèi)所需支付的研究開(kāi)發(fā)費(fèi)、制造安裝費(fèi)、運(yùn)行維修費(fèi)、報(bào)廢回收費(fèi)等費(fèi)用的總和。
2、綠色建筑全壽命周期成本體系
綠色建筑全壽命周期成本體系的構(gòu)建要遵循可度量、全面、考慮綠色建筑成本特殊性的原則。綠色建筑全壽命周期成本的特殊性體現(xiàn)在多階段性與主體多樣性上,綠色建筑全壽命周期成本貫穿于從決策設(shè)計(jì)到報(bào)廢處置的各個(gè)階段;綠色建筑全壽命周期成本的主體多樣性體現(xiàn)在綠色建筑全壽命周期成本是由多個(gè)主體來(lái)承擔(dān)的,比如社會(huì)主體、建造主體、消費(fèi)主體。本文按綠色建設(shè)全壽命各階段來(lái)構(gòu)建其全壽命成本體系。
綠色建筑的全壽命成本依據(jù)研究階段的不同,包括決策設(shè)計(jì)成本、施工建設(shè)成本、未來(lái)運(yùn)營(yíng)成本3個(gè)部分,其中未來(lái)運(yùn)營(yíng)成本又包括運(yùn)行維修成本、報(bào)廢處置成本。綠色建筑全壽命周期成本包括:決策設(shè)計(jì)成本、未來(lái)運(yùn)營(yíng)成本和施工建設(shè)成本。其中施工建設(shè)成本又包括運(yùn)行維修成本和報(bào)廢處置成本這兩個(gè)方面。
綠色建筑以社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境為發(fā)展基礎(chǔ),因而對(duì)綠色建筑全壽命周期成本的分析就應(yīng)該從整個(gè)社會(huì)的角度出發(fā),將綠色建筑放到整個(gè)社會(huì)系統(tǒng)中去分析,而不是僅僅考慮建筑本身的成本。在以上綠色建筑全壽命周期成本體系中,各個(gè)階段除了考慮建筑本身的成本外,還要考慮給社會(huì)、環(huán)境帶來(lái)的成本,環(huán)境成本是指工程產(chǎn)品對(duì)環(huán)境潛在的或顯在的影響,可以是正面的也可以是負(fù)面的。社會(huì)成本是指工程項(xiàng)目在生命周期內(nèi)對(duì)社會(huì)的不利影響。從圖2 中可以發(fā)現(xiàn),在綠色建筑建成交付以前,綠色建筑的成本主要由政府和企業(yè)來(lái)承擔(dān),而建成交付以后,成本承擔(dān)的主體主要是消費(fèi)者和政府了,在綠色建筑整個(gè)壽命周期中,政府作為其成本承擔(dān)主體是一直存在的,這也表明建筑是存在外部成本的。根據(jù)美國(guó)機(jī)構(gòu)調(diào)查顯示,在對(duì)其負(fù)責(zé)的全國(guó)172 家醫(yī)療中心共2000 棟建筑的運(yùn)營(yíng)及維護(hù),采用 40 年分析周期和5%的折現(xiàn)率進(jìn)行生命周期成本分析,發(fā)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)及維護(hù)費(fèi)用是建造成本的 7.7 倍。據(jù)測(cè)算,現(xiàn)在建筑的運(yùn)行和維護(hù)成本占到建筑全生命周期內(nèi)總成本的35% 以上。因而,建筑全壽命周期成本的分析應(yīng)該重點(diǎn)放在未來(lái)運(yùn)
營(yíng)階段。
四、綠色建筑全壽命周期成本的控制管理
對(duì)綠色建筑全壽命周期成本進(jìn)行控制與管理,就要分析綠色建筑整個(gè)生命周期中影響成本的因素,進(jìn)而有針對(duì)性的進(jìn)行管理。根據(jù)上文對(duì)綠色建筑全壽命周期階段的劃分,綠色建筑全壽命周期成本各階段的影響因素如表下所示:
1、決策設(shè)計(jì)階段包含的影響因素有:
(1)項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn):
項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)包含的影響因素有:
①建設(shè)規(guī)模、②占地面積、③工藝裝備、④建筑標(biāo)準(zhǔn)、⑤配套工程、⑥勞動(dòng)定員。
(2)總平面設(shè)計(jì):
總平面設(shè)計(jì)包含的影響因素有:
①占地面積、②功能分區(qū)、③運(yùn)輸方式。
(3)工藝設(shè)計(jì)
工藝設(shè)計(jì)包含的影響因素有:
①生產(chǎn)方法、②工藝流程、③設(shè)備選型。
(4)建筑設(shè)計(jì)
建筑設(shè)計(jì)包含的影響因素有:
①平面形狀、②流通空間、③層高、④建筑物層數(shù)、⑤柱網(wǎng)布置、⑥建筑物結(jié)構(gòu)。
(5)綠色建筑設(shè)計(jì)技術(shù)
(6)設(shè)計(jì)與管理模式
2、施工階段包含的影響因素有:
(1)綠色施工方案、(2)綠色施工技術(shù)、(3)人工、(4)材料、(5)機(jī)械(6)現(xiàn)場(chǎng)施工管理、(7)設(shè)備、(8)工程變更、(9)工程索賠。
3、運(yùn)行階段包含的影響因素有:
(1)人力、(2)能源消耗、(3)維修、(4)報(bào)廢回收。
決策設(shè)計(jì)成本是指在該階段進(jìn)行的項(xiàng)目準(zhǔn)備、項(xiàng)目建議書(shū)、項(xiàng)目決策、初步可行性研究、可行性研究、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)等所花費(fèi)的全部費(fèi)用,同時(shí)還要考慮環(huán)境成本和社會(huì)成本。綠色建筑決策設(shè)計(jì)階段是對(duì)項(xiàng)目投資方案和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)并優(yōu)化的過(guò)程,從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上對(duì)方案的可行性進(jìn)行充分的論證,保證綠色建筑投資決策的正確性。該階段對(duì)綠色建筑全壽命周期成本的影響高達(dá)70%以上,對(duì)生命周期成本有決定性的影響,應(yīng)該引起高度重視。
施工建設(shè)成本是指在綠色建筑施工實(shí)施階段所產(chǎn)生的一切費(fèi)用,包括綠色建筑建造本身耗費(fèi)的人工、材料、機(jī)械以及相應(yīng)的管理費(fèi)用,以及治理環(huán)境所花費(fèi)的費(fèi)用和社會(huì)成本。在該階段,應(yīng)該做好現(xiàn)場(chǎng)施工管理,按圖施工,盡量避免工程變更及索賠。
未來(lái)運(yùn)營(yíng)成本包括運(yùn)行維修成本和報(bào)廢處置成本兩部分,運(yùn)行維修成本是指在綠色建筑投入使用后,在使用過(guò)程中所耗費(fèi)的能源成本、養(yǎng)護(hù)成本、管理費(fèi)用、社會(huì)成本、環(huán)境成本等;報(bào)廢處置成本是指綠色建筑使用期滿,達(dá)到報(bào)廢年限后進(jìn)行的拆除、場(chǎng)地平整等費(fèi)用,同時(shí)還要考慮社會(huì)成本和環(huán)境成本。
根據(jù)以上綠色建筑全壽命周期成本的組成,其成本體系如所示:
A、決策設(shè)計(jì)階段:(土地征用成本、規(guī)劃設(shè)計(jì)成本、環(huán)境成本、社會(huì)成本、管理成本)。
B、施工階段:( 施工建設(shè)成本、環(huán)境成本、社會(huì)成本、其他成本)。
C、運(yùn)行維修階段:(運(yùn)行能耗成本、維護(hù)養(yǎng)護(hù)成本、管理成本、改造成本、環(huán)境成本、社會(huì)成本、不可預(yù)見(jiàn)成本)。
D、報(bào)廢處置階段:(拆除成本、場(chǎng)地清理成本、環(huán)境成本、殘值收益)。
在決策設(shè)計(jì)階段,影響綠色建筑成本的因素有項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、綠色建筑設(shè)計(jì)技術(shù)、設(shè)計(jì)管理模式等因素。該階段對(duì)建筑項(xiàng)目成本的控制管理有重要影響,一般情況下,該階段對(duì)整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目成本的影響程度達(dá)70% 以上,甚至95%,因而應(yīng)該引起高度重視。決策設(shè)計(jì)決定了建筑施工以及日后的使用,因此應(yīng)該滿足建筑成本承擔(dān)主體的需求,建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)充分考慮各成本承擔(dān)主體的需求與建議,盡量降低成本。其次,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,盡量采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)與管理技術(shù),例如采用限額設(shè)計(jì)的思想、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、采用價(jià)值工程優(yōu)化設(shè)計(jì)方案等。
在施工階段,影響綠色建筑成本的因素有綠色施工方案、綠色施工技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)的施工管理、人材機(jī)的使用、工程變更及索賠等。在該階段,綠色建筑成本的承擔(dān)主體主要是施工企業(yè)和政府,施工企業(yè)是綠色建筑的建造實(shí)施者,應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工,并做好現(xiàn)場(chǎng)施工的管理,保證無(wú)偷工減料、無(wú)拖延工期等現(xiàn)象,按照設(shè)計(jì)方案選用新材料、采用新技術(shù),降低日后使用過(guò)程中的環(huán)境成本。與此同時(shí),在整個(gè)施工期間,施工企業(yè)應(yīng)該做好現(xiàn)場(chǎng)的管理工作,及時(shí)做好簽證記錄,盡量避免工程變更與索賠;除了施工企業(yè)以外,作為該階段成本承擔(dān)的主體,政府也應(yīng)該采取相應(yīng)的措施,降低該階段的成本費(fèi)用,比如實(shí)時(shí)的監(jiān)督、定期的檢查等,在保證建筑質(zhì)量的前提下控制建筑成本。
在未來(lái)運(yùn)行階段,影響綠色建筑成本的因素主要有能源消耗、消費(fèi)者的環(huán)保意識(shí)、建筑維修及報(bào)廢回收等。該階段成本承擔(dān)的主體主要是消費(fèi)者和政府,在使用階段,消費(fèi)者應(yīng)該加強(qiáng)環(huán)保意識(shí),節(jié)約能源,政府也應(yīng)該通過(guò)制定相應(yīng)的政策鼓勵(lì)消費(fèi)者節(jié)能減耗,減少建筑運(yùn)行成本。決策設(shè)計(jì)階段和施工階段對(duì)該階段有著很大的影響,尤其是決策設(shè)計(jì)階段,消費(fèi)者和政府應(yīng)積極參與到其中,將未來(lái)運(yùn)營(yíng)與維護(hù)的成本考慮到方案設(shè)計(jì)中,在項(xiàng)目進(jìn)行到該階段時(shí)再制定相應(yīng)的運(yùn)行及維護(hù)方案。
五、綠色建筑的全壽命周期效益分析 根據(jù)不同含義的分類,可進(jìn)行不同的分類。結(jié)合綠色建筑的含義,可以把綠色建筑的效益概括為環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、個(gè)人舒適度三大方面。 1、環(huán)境效益。和傳統(tǒng)建筑相比,綠色建筑主要采用較環(huán)保的建筑材料,能夠?qū)Νh(huán)境影響減少到盡可能的小。一般來(lái)說(shuō),環(huán)境效益主要包括室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境; 2、經(jīng)濟(jì)效益。和傳統(tǒng)建筑相比,綠色建筑的經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和節(jié)約能源及減少運(yùn)營(yíng)管理成本等方面上; 3、個(gè)人舒適度。綠色建筑還強(qiáng)調(diào)為人們提供健康、舒適、安全的居住活動(dòng)空間和減少患病的機(jī)會(huì)成本。 綜合以上概述,可將綠色建筑的效益細(xì)分為資源節(jié)約效益、生態(tài)保護(hù)的環(huán)境效益、減少污染的環(huán)境效益、市政公用設(shè)施減負(fù)效益、居住健康和舒適性效益。
六、結(jié)束語(yǔ)
目前,我國(guó)建筑業(yè)正處在高速發(fā)展的時(shí)期,建筑用能已經(jīng)達(dá)到全國(guó)能源總量的45%,預(yù)計(jì)到2020年總建筑面積將達(dá)到700億m2,龐大的建筑耗能,將會(huì)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。在當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想指導(dǎo)下,發(fā)展綠色建筑是未來(lái)建筑的趨勢(shì),對(duì)綠色建筑全壽命周期成本的分析與管理有助于在全社會(huì)內(nèi)推廣和運(yùn)用,這對(duì)于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有積極的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]卜一德,趙亞軍.綠色建筑技術(shù)指南[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.
關(guān)鍵詞:
全面綠色施工;管理策略;建筑項(xiàng)目;工程
中圖分類號(hào):TB
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Adoi:10.19311/ki.1672-3198.2016.11.137
隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)以及人們對(duì)建筑要求的不斷提高,促進(jìn)建筑工程項(xiàng)目全面綠色施工是發(fā)展我國(guó)現(xiàn)代建筑工程的必然趨勢(shì)。因此,如何促進(jìn)全面綠色施工管理理念及策略在建筑工程項(xiàng)目中的真正實(shí)施,是當(dāng)前要深入研究和探討的重要課題。
1全面綠色施工管理中存在的問(wèn)題分析
1.1缺乏綠色施工制度
當(dāng)前我國(guó)全面綠色施工管理模式,還處于初級(jí)階段,各項(xiàng)施工制度尚不健全、相應(yīng)法律法規(guī)還需進(jìn)一步完善、全面綠色施工管理體系仍不系統(tǒng)。近年來(lái)隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,相應(yīng)制度相繼出臺(tái),但由于出臺(tái)時(shí)間比較短,各項(xiàng)制度還存在漏洞多和可操作性差的問(wèn)題。此外,由于大部分建筑企業(yè)過(guò)于重視公司的經(jīng)濟(jì)效益,而忽視能源、資源消耗和環(huán)保,進(jìn)而給全面綠色施工管理帶來(lái)一定的難度。
1.2缺乏環(huán)保意識(shí)
隨著社會(huì)各界對(duì)環(huán)保宣傳工作的不斷推進(jìn),保護(hù)環(huán)境的觀念逐步滲透到人們的心中。然而從全社會(huì)的角度而言,當(dāng)前我國(guó)社會(huì)中仍缺乏一個(gè)良好的環(huán)保氛圍,特別是在建筑工程項(xiàng)目的施工過(guò)程中,如果管理人員本身就沒(méi)有環(huán)保意識(shí),那么他在項(xiàng)目管理過(guò)程中更談不上全面綠色施工管理理念的樹(shù)立和應(yīng)用。再加上建設(shè)項(xiàng)目中的施工人員綜合素質(zhì)低、綠色施工理念缺乏,就進(jìn)一步加大了建筑工程項(xiàng)目中全面綠色施工管理工作的開(kāi)展的難度。此外,在建筑施工項(xiàng)目中全面實(shí)施綠色施工管理策略也在一定程度上加大了施工和管理成本。
1.3施工企業(yè)重視不夠
當(dāng)前我國(guó)一些施工企業(yè)為了獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益,而不惜采取以破壞和污染來(lái)實(shí)現(xiàn)降低成本的目的。在利益的驅(qū)使下,一些施工企業(yè)根本不可能在綠色施工等方面投入一定的人員和資金,這必將大大影響和阻礙建筑工程項(xiàng)目全面綠色施工管理的進(jìn)步和發(fā)展。
2全面綠色施工管理的有效策略
2.1劃分細(xì)致目標(biāo),加強(qiáng)組織管理
在建設(shè)工程項(xiàng)目中實(shí)施全面綠色施工管理離不開(kāi)強(qiáng)有力的組織管理。在一個(gè)全面綠色施工管理的體系中,一方面需要整個(gè)建設(shè)工程項(xiàng)目的總體目標(biāo),同時(shí)還應(yīng)該把總體目標(biāo)規(guī)劃成具體的細(xì)致目標(biāo),并將其分配給管理體系中的相應(yīng)組織機(jī)構(gòu)。此外,配以一定的獎(jiǎng)懲體系則更加有利于各組織機(jī)構(gòu)對(duì)細(xì)致目標(biāo)的重視和責(zé)任的擔(dān)當(dāng)。在全面綠色施工管理策略實(shí)施的過(guò)程中,我們可以根據(jù)細(xì)致目標(biāo)的規(guī)劃,來(lái)實(shí)現(xiàn)分階段性的考察,從而確保并全面控制各組織機(jī)構(gòu)能夠根據(jù)分項(xiàng)目標(biāo)完成相關(guān)任務(wù)。為了確保全面綠色施工的貫徹實(shí)施,可以將建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位分別設(shè)置成綠色施工管理和監(jiān)管機(jī)構(gòu)。進(jìn)而讓每一個(gè)機(jī)構(gòu)的負(fù)責(zé)人都針對(duì)本機(jī)構(gòu)內(nèi)的具體崗位和個(gè)人設(shè)定相應(yīng)的工作任務(wù)和計(jì)劃,確保所有參與建設(shè)工程項(xiàng)目的人都能加入到全面綠色施工的過(guò)程中,保障設(shè)定任務(wù)保質(zhì)保量的完成。
2.2深化綠色施工理念,加強(qiáng)規(guī)劃管理
所謂規(guī)劃管理,是以既定的施工方案為標(biāo)準(zhǔn),策劃出整個(gè)建設(shè)工程項(xiàng)目全面綠色施工相應(yīng)目標(biāo)的具體實(shí)施方案,具體來(lái)說(shuō)主要有以下幾個(gè)步驟構(gòu)成:首先要在編些總體施工方案的過(guò)程中貫徹全面綠色施工理念,并在深入分析具體建設(shè)項(xiàng)目特征的基礎(chǔ)上,編制出更具體的施工計(jì)劃和方案。在這一過(guò)程中,特別要注意在施工方案中,要明確施工企業(yè)、設(shè)計(jì)企業(yè)、建設(shè)企業(yè)的具體分工和相應(yīng)職責(zé)。并且建設(shè)企業(yè)要提出全面綠色施工管理的具體要求從而為后續(xù)設(shè)計(jì)企業(yè)和施工企業(yè)工作的開(kāi)展提供充足的依據(jù)和可靠的保障。而設(shè)計(jì)企業(yè)要在深入分析建設(shè)企業(yè)相關(guān)全面綠色施工要求的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出具體的施工方案,并與施工企業(yè)做好技術(shù)溝通工作,確保后期的裝修、機(jī)電安裝等各項(xiàng)專業(yè)性的工作中都能夠深入的貫徹和實(shí)施全面綠色施工理念。另外,監(jiān)理機(jī)構(gòu)也要對(duì)整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目全面綠色實(shí)施過(guò)程中給予嚴(yán)格的監(jiān)督,確保整個(gè)方案和項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中能全面的體現(xiàn)綠色施工的理念和要求。
2.3明確分工,強(qiáng)化責(zé)任
明確分工就是要把每一項(xiàng)具體的責(zé)任都落實(shí)到個(gè)人身上,從而確保人人都能參與到項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中,充分激發(fā)個(gè)人參與項(xiàng)目建設(shè)的主動(dòng)性和積極性。在全面綠色施工管理的過(guò)程中,要適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)信息化管理,一方面加強(qiáng)項(xiàng)目建設(shè)各有關(guān)單位之間的信息交流,為確保全面綠色施工管理的科學(xué)性和合理性及其智能化提供保障。此外,在全面綠色施工的過(guò)程中,應(yīng)該盡量的采用先進(jìn)的綠色型技術(shù)和建筑材料。
總而言之,當(dāng)前我國(guó)建筑工程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中仍然存在對(duì)全面綠色施工管理不夠重視、監(jiān)管不到位的問(wèn)題。然而在當(dāng)前我國(guó)管理技術(shù)、管理理念、管理力度不斷提高和更新的時(shí)代背景下,全面綠色施工管理必將成為我國(guó)現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),并成為促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要?jiǎng)恿Α?/p>
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:綠色建筑 監(jiān)理 比較 措施
前言
綠色建筑監(jiān)理是建筑全壽命周期中的一個(gè)重要組成部分。在實(shí)際工作中,綠色建筑監(jiān)理的職責(zé)是在綠色建筑建造的整個(gè)過(guò)程中,將綠色建筑的節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材、節(jié)能和環(huán)保等要求落實(shí)到位,對(duì)其建設(shè)實(shí)行有效的監(jiān)督和管理,對(duì)綠色建筑的實(shí)際使用真正做到用心負(fù)責(zé),以人為本,結(jié)合業(yè)主的使用需求,考慮建筑過(guò)程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,使綠色建筑最終符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。因此,在綠色建筑工程建設(shè)過(guò)程中推進(jìn)“全過(guò)程綠色監(jiān)理”,將工程建設(shè)各階段綠色建筑的評(píng)價(jià)要求落實(shí)到位,是對(duì)我國(guó)節(jié)能減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的積極響應(yīng)。
一、綠色建筑監(jiān)理與一般建筑工程監(jiān)理的比較
綠色建筑監(jiān)理與一般建筑工程監(jiān)理有很大區(qū)別,主要體現(xiàn)在最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、工作理念、工作內(nèi)容及工作關(guān)注角度等幾個(gè)方面。
(1)最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)不同
一般建筑工程監(jiān)理以項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益為重,在不違反建筑條例規(guī)范的基礎(chǔ)上,對(duì)項(xiàng)目審核傾向于工程技術(shù)上是否附合相關(guān)規(guī)范,并不考慮項(xiàng)目的社會(huì)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng),僅注重建筑工程的質(zhì)量是否合格;設(shè)計(jì)方案是否可行;建筑過(guò)程的工序操作是否合格;是否存在安全事故和質(zhì)量事故的隱患等。
綠色建筑監(jiān)理則是經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及社會(huì)效益并重,在審核設(shè)計(jì)方案過(guò)程中對(duì)項(xiàng)目所帶來(lái)的環(huán)境影響以及社會(huì)示范效給予充分關(guān)注。在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,對(duì)施工可能導(dǎo)致的生態(tài)破壞進(jìn)行嚴(yán)格預(yù)判和精確控制,對(duì)使用材料是否環(huán)保以及材料是否可再利用進(jìn)行審核。當(dāng)以上兩種效益做到兼顧之后,再進(jìn)行項(xiàng)目的成本預(yù)算,考慮項(xiàng)目的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益,最終使項(xiàng)目達(dá)到社會(huì)效益、環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)效益相互兼顧的目的。
(2)工作理念不同
一般建筑工程監(jiān)理主要是為業(yè)主服務(wù),以建筑項(xiàng)目為中心,一切工作都圍繞著工程項(xiàng)目展開(kāi),不針對(duì)項(xiàng)目做環(huán)境保護(hù)、綠色生態(tài)方面的審核,工程實(shí)施中的監(jiān)理,追求工程期限的緊湊、預(yù)算的合理,將利益最大化,缺乏使用方面的考量。綠色建筑監(jiān)理更關(guān)注綠色建筑對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的貢獻(xiàn),注重長(zhǎng)遠(yuǎn)利益、社會(huì)利益和環(huán)境利益,為整個(gè)行業(yè)著想。充分體現(xiàn)以人為本的思想,建筑產(chǎn)品處處體現(xiàn)對(duì)人生活細(xì)節(jié)的考量,也有助于業(yè)主形成綠色健康的生活方式。此外,綠色建筑監(jiān)理不僅注重工程建設(shè),而且是全過(guò)程、全壽命看待建筑,甚至工程建設(shè)完成后,其實(shí)際使用也在綠色建筑監(jiān)理考慮的范圍之內(nèi)。
(3)工作內(nèi)容不同
一般建筑工程監(jiān)理注重合同信息管理、質(zhì)量、工期以及投資方面的控制。對(duì)合同信息進(jìn)行審核,對(duì)工程的質(zhì)量安全和工期做出審核,最主要的是對(duì)投資預(yù)算進(jìn)行控制,使建筑工程項(xiàng)目利益最大化。
綠色建筑監(jiān)理對(duì)環(huán)境方面的管理與對(duì)工程信息、質(zhì)量、工期及投資控制等方面的管理并重。在工程信息方面做好保護(hù)和審核,對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案進(jìn)行嚴(yán)格核查,以審查項(xiàng)目是否合乎綠色建筑的要求;在工程質(zhì)量方面,綠色建筑監(jiān)理人員高度重視;在工期方面,綠色建筑監(jiān)理對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度嚴(yán)格控制,避免盲目趕工造成工程質(zhì)量失控或無(wú)故拖沓造成損失;在投資方面,不能因?yàn)樽非箜?xiàng)目的環(huán)保節(jié)能就無(wú)限制放寬預(yù)算,而應(yīng)針對(duì)預(yù)算選擇環(huán)保施工方案;在環(huán)保方面,在建設(shè)過(guò)程中和工程交付使用后,都要嚴(yán)格遵循環(huán)保理念。
(4)工作關(guān)注角度不同
一般建筑工程監(jiān)理重點(diǎn)關(guān)注建設(shè)期,在建設(shè)期內(nèi),建設(shè)工程監(jiān)理關(guān)注項(xiàng)目的質(zhì)量、進(jìn)度和資金等環(huán)節(jié),防止出現(xiàn)問(wèn)題。而綠色建筑監(jiān)理關(guān)注項(xiàng)目的全壽命周期,包括建設(shè)期、使用期以及建筑廢棄期。從建筑整個(gè)生命周期來(lái)看,從建設(shè)、使用到建筑廢棄所有環(huán)節(jié),建筑都在對(duì)環(huán)境生態(tài)產(chǎn)生影響。綠色建筑監(jiān)理為使整個(gè)過(guò)程中建筑物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的破壞最少,在審核設(shè)計(jì)方案階段就要對(duì)建筑物在使用以及廢棄后減少對(duì)環(huán)境破壞的方法做出審核。因此,綠色建筑監(jiān)理更注重權(quán)衡建筑與環(huán)境之間的和諧關(guān)系。
此外,兩者除了都關(guān)注有關(guān)建筑法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)外,綠色建筑監(jiān)理對(duì)綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)、材料能耗目標(biāo)、排污標(biāo)準(zhǔn)及建筑循環(huán)利用等同樣給予了高度重視。
二、綠色建筑監(jiān)理完善措施
我國(guó)綠色建筑發(fā)展尚處在起步期,綠色建筑監(jiān)理也處于起步階段,規(guī)范程度和執(zhí)行力度都有較大提升空間,可謂任重道遠(yuǎn)。完善綠色建筑監(jiān)理,需要從國(guó)家、地方政府、監(jiān)理企業(yè)與監(jiān)理人員等方面著眼。
(1)國(guó)家層面
國(guó)家要推進(jìn)綠色建筑的大力發(fā)展,綠色建筑監(jiān)理行業(yè)的發(fā)展尤為重要。應(yīng)從法律層面對(duì)綠色建筑監(jiān)理工作進(jìn)行規(guī)范,對(duì)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行強(qiáng)化和規(guī)范,賦予其法律強(qiáng)制性。只要項(xiàng)目申請(qǐng)綠色建筑,必須符合相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,獲得認(rèn)可,項(xiàng)目方可進(jìn)入實(shí)際開(kāi)發(fā)階段。在開(kāi)發(fā)階段,從設(shè)計(jì)方案到施工再到建成使用全過(guò)程的審核監(jiān)管必須符合有關(guān)規(guī)范和綠色建筑評(píng)價(jià)體系中的要求,對(duì)于違反規(guī)定或者施工方不顧監(jiān)理的勸告擅自更改施工方案的,要嚴(yán)厲追究。賦予綠色建筑監(jiān)理絕對(duì)的權(quán)力,保證監(jiān)理的話語(yǔ)權(quán),避免監(jiān)理在開(kāi)發(fā)商和施工方之間斡旋的兩難問(wèn)題。綠色建筑監(jiān)理人員依照綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和建筑施工監(jiān)理規(guī)范對(duì)項(xiàng)目依法進(jìn)行監(jiān)理,保證項(xiàng)目的質(zhì)量并符合綠色建筑的要求。
(2)地方政府
地方政府作用的發(fā)揮體現(xiàn)在通過(guò)開(kāi)展專項(xiàng)活動(dòng)引導(dǎo)區(qū)域綠色建筑監(jiān)理行業(yè)健康有序發(fā)展。例如,設(shè)立區(qū)域綠色建筑產(chǎn)業(yè)基金,鼓勵(lì)綠色建筑項(xiàng)目的發(fā)展,提供資金上的幫助;官方設(shè)立優(yōu)秀綠色建筑監(jiān)理人員獎(jiǎng),分階段評(píng)獎(jiǎng),表彰優(yōu)秀綠色建筑監(jiān)理人員;做好綠色建筑監(jiān)理準(zhǔn)入機(jī)制,提高準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),設(shè)立綠色建筑監(jiān)理資格證認(rèn)證方式,對(duì)提出申請(qǐng)的監(jiān)理人員定期進(jìn)行綜合考核評(píng)定,對(duì)不合格者取消綠色建筑監(jiān)理資格證;鼓勵(lì)協(xié)會(huì)組織綠色建筑監(jiān)理人員交流年會(huì),促進(jìn)綠色建筑監(jiān)理經(jīng)驗(yàn)交流總結(jié)。
(3)監(jiān)理企業(yè)和人員
對(duì)監(jiān)理企業(yè)而言,企業(yè)內(nèi)部要定期開(kāi)展綠色建筑監(jiān)理專項(xiàng)培訓(xùn),對(duì)以往的實(shí)踐案例做出事后分析,集體討論,建立企業(yè)內(nèi)部的綠色建筑監(jiān)理準(zhǔn)入機(jī)制等。
從事綠色建筑監(jiān)理的人員要努力提高自身專業(yè)素質(zhì)及文化水平,準(zhǔn)確把握相關(guān)的建筑條例和綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),在自身業(yè)務(wù)上不落后。此外,從事綠色建筑監(jiān)理的監(jiān)理工程師和有關(guān)人員要高度重視在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),及時(shí)反饋給企業(yè),為今后工作的開(kāi)展奠定良好基礎(chǔ)。
綜上所述,我國(guó)的綠色建筑監(jiān)理尚在起步階段,較西方發(fā)達(dá)國(guó)家和日韓相對(duì)落后,在相關(guān)法規(guī)完善度方面還有一定差距?,F(xiàn)階段綠色監(jiān)理工作的主要問(wèn)題在于,施工方工期緊張時(shí)往往會(huì)忽視監(jiān)理的建議,忽略綠色建筑以人為本的理念,盲目追求效率。業(yè)主為降低成本,忽略綠色建筑標(biāo)準(zhǔn),給綠色建筑監(jiān)理造成困難。要真正提升建筑業(yè)的綠色標(biāo)準(zhǔn)、建筑的綠色等級(jí),不使綠色建筑成為一紙空文,不單單要在相關(guān)法規(guī)的創(chuàng)立上下功夫,還要在提升整個(gè)國(guó)民的生活理念和價(jià)值觀上有所突破。
三、結(jié)語(yǔ)
我國(guó)綠色建筑監(jiān)理尚處于起步階段,綠色建筑監(jiān)理體制的完善,不僅需要監(jiān)理行業(yè)的不斷努力,還需要從上至國(guó)家層面、地方政府,下至監(jiān)理企業(yè)和監(jiān)理人員共同推動(dòng),為其發(fā)展提供基礎(chǔ)條件和有力保障。更為重要的是,提升國(guó)民的綠色發(fā)展意識(shí),使綠色建筑、綠色監(jiān)理不只停留在概念層面而大有作為,這才是有力促進(jìn)綠色建筑和綠色建筑監(jiān)理健康、良性發(fā)展的動(dòng)力之源。
關(guān)鍵詞:BIM信息模型 綠色設(shè)計(jì);全生命周期;綠色建筑;可持續(xù)性
中圖分類號(hào):O434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速增長(zhǎng)時(shí)期,每年新建建筑80%以上為高耗能建筑,既有建筑95%以上是高能耗建筑。目前我國(guó)單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的2~3倍以上。嚴(yán)峻的事實(shí)表明,中國(guó)要走可持續(xù)發(fā)展道路,發(fā)展節(jié)能與綠色建筑刻不容緩。綠色建筑能為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動(dòng)的空間,同時(shí)在建筑全生命周期(物料生產(chǎn)、建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)及拆除、回用過(guò)程)中實(shí)現(xiàn)高效率地利用資源(能源、土地、水資源、材料)、最低限度地影響環(huán)境。[1] "十二五"跨入第二年之際,我國(guó)正以前所未有力度推動(dòng)綠色建筑發(fā)展。在歐美紛紛將綠色建筑作為新一輪科技創(chuàng)新主要方向的大背景下,我國(guó)將發(fā)展綠色建筑作為中國(guó)加快經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和謀求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新突破口。中國(guó)的建筑規(guī)模正以每年20億平方米速度增加,預(yù)計(jì)到2020年中國(guó)建筑能耗將達(dá)到社會(huì)能源消費(fèi)總量30%以上,成為最主要的能源消費(fèi)領(lǐng)域,而目前中國(guó)帶有綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)的建筑總面積不足4000萬(wàn)平方米,未來(lái)發(fā)展綠色建筑空間巨大,為此,財(cái)政部和住房城鄉(xiāng)建設(shè)部下發(fā)了《關(guān)于加快推動(dòng)我國(guó)綠色建筑發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》一文,明確對(duì)星級(jí)綠色建筑的財(cái)政補(bǔ)貼,從二星級(jí)的45元/O,到三星級(jí)的80元/O,這將引導(dǎo)保障性住房及公益性行業(yè)優(yōu)先發(fā)展綠色建筑。
建筑的可持續(xù)發(fā)展,不僅對(duì)建筑環(huán)境工程師、建筑設(shè)備工程師提出挑戰(zhàn),更重要的是對(duì)建筑師的挑戰(zhàn)。綠色建筑的一個(gè)重要方面就是節(jié)約能源,降低建筑能耗。在決定建筑能量性能的各種因素中,建筑的體形、方位及圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式起著決定性作用,直接的影響包括建筑物與外環(huán)境的換熱量、自然通風(fēng)狀況和自然采光水平。而這三方面涉及的內(nèi)容將構(gòu)成70%以上的建筑采暖通風(fēng)空調(diào)能耗。[2]
因此建筑設(shè)計(jì)對(duì)建筑的能量性能起著主導(dǎo)作用。不同的建筑設(shè)計(jì)方案,在能耗方面會(huì)有巨大的差別。單憑經(jīng)驗(yàn)或者手工計(jì)算,很難正確判斷建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)劣。目前憑借先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算和實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)模擬是實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性的重要保障
1 BIM與綠色建筑概述
1.1 BIM概述
BIM是Building Information Modeling中文為:建筑信息模型是通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息,在這里,信息不僅僅是三維幾何形狀信息,還包含大量的設(shè)計(jì)信息,如建筑構(gòu)件的材料、面積、體積、數(shù)量、機(jī)電參數(shù)、價(jià)格等相關(guān)數(shù)據(jù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
1.2 綠色建筑概述
綠色建筑:綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。(摘自《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50378)
(1) 引入綠色建筑的必要性:在我國(guó),伴隨建筑業(yè)迅猛發(fā)展的是國(guó)內(nèi)自然資源的巨大消耗,不可再生能源、淡水、天然材料、可耕地等正走向枯竭,溫室氣體的排放量和建筑垃圾產(chǎn)生量也大幅增加。
(2) 綠色建筑的全生命周期:綠色建筑強(qiáng)調(diào)的是在整個(gè)建筑生命周期中,在建設(shè)和使用流程上對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)和提高資源使用效率,建筑的生命周期是指:選址、場(chǎng)地改造、建筑設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、維護(hù)、翻新和拆除。
綠色建筑設(shè)計(jì)的關(guān)注和影響對(duì)1.3 BIM與綠色建筑的關(guān)系.
(1)BIM提供綠色建筑設(shè)計(jì)分析的平臺(tái),BIM的重要意義在于它重新整合了建筑設(shè)計(jì)的流程,其所涉及的建設(shè)項(xiàng)目全生命周期管理,恰好是象。
(2)BIM所包含的各種綠色分析軟件給與綠色建筑各種強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持.
如通過(guò)對(duì)Revit建立的信息模型,在方案階段可以通過(guò)導(dǎo)出DXF文件進(jìn)入ECOTECT做可視化分析及日照分析;導(dǎo)入RADIANCE做采光分析;在初步設(shè)計(jì)階段,導(dǎo)出GBxml標(biāo)準(zhǔn)文件進(jìn)入IES做舒適度分析;導(dǎo)出STL文件進(jìn)入STAR-CCM+做風(fēng)環(huán)境分析。
2綠色建筑與BIM的應(yīng)用
2.1 規(guī)劃階段的選址與場(chǎng)地分析
場(chǎng)地分析是研究影響建筑物定位的主要因素,是確定建筑物的空間方位和外觀、建立建筑物與周圍景觀的聯(lián)系的過(guò)程。在規(guī)劃階段,場(chǎng)地的地貌、植被、氣候條件都是影響設(shè)計(jì)決策的重要因素,往往需要通過(guò)場(chǎng)地分析來(lái)對(duì)景觀規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀、施工配套及建成后交通流量等各種影響因素進(jìn)行評(píng)價(jià)及分析。傳統(tǒng)的場(chǎng)地分析存在諸如定量分析不足、主觀因素過(guò)重、無(wú)法處理大量數(shù)據(jù)信息等弊端,通過(guò)BIM 結(jié)合地理信息系統(tǒng)(Geographi Information System,簡(jiǎn)稱(GIS),對(duì)場(chǎng)地及擬建的建筑物空間數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,通過(guò) BIM 及 GIS 軟件的強(qiáng)大功能,迅速得出令人信服的分析結(jié)果,幫助項(xiàng)目在規(guī)劃階段評(píng)估場(chǎng)地的使用條件和特點(diǎn),從而做出新建項(xiàng)目最理想的場(chǎng)地規(guī)劃、交通流線組織關(guān)系、建筑布局等關(guān)鍵決策。
2.2 方案設(shè)計(jì)階段的能量分析
在方案論證階段,項(xiàng)目投資方可以使用 BIM 來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)方案的布局、視野、照明、安全、人體工程學(xué)、聲學(xué)、紋理、色彩及規(guī)范的遵守情況。BIM 甚至可以做到建筑局部的細(xì)節(jié)推敲, 迅速分析設(shè)計(jì)和施工中可能需要應(yīng)對(duì)的問(wèn)題。方案論證階段還可以借助BIM提供方便的、低成本的不同解決方案供項(xiàng)目投資方進(jìn)行選擇,通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比和模擬分析,找出不同解決方案的優(yōu)缺點(diǎn),幫助項(xiàng)目投資方迅速評(píng)估建筑投資方案的成本和時(shí)間。對(duì)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō),通過(guò) BIM 來(lái)評(píng)估所設(shè)計(jì)的空間,可以獲得較高的互動(dòng)效應(yīng),以便從使用者和業(yè)主處獲得積極的反饋。設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)修改往往基于最終用戶的反饋,在 BIM 平臺(tái)下,項(xiàng)目各方關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題比較容易得到直觀的展現(xiàn)并迅速達(dá)成共識(shí),相應(yīng)的需要決策的時(shí)間也會(huì)比以往減少。
2.3 施工建造階段的沖突檢測(cè)、施工模擬及工程量統(tǒng)計(jì)。
2.3.1施工沖突預(yù)先檢測(cè)
隨著建筑物規(guī)模和使用功能復(fù)雜程度的增加,無(wú)論設(shè)計(jì)企業(yè)還是施工企業(yè)甚至是業(yè)主對(duì)機(jī)電管線綜合的要求愈加強(qiáng)烈。在CAD 時(shí)代,設(shè)計(jì)企業(yè)主要由建筑或者機(jī)電專業(yè)牽頭,將所有圖紙打印成硫酸圖,然后各專業(yè):將圖紙疊在一起進(jìn)行管線綜合,由于二維圖紙的信息缺失以及缺失直觀的交流平臺(tái),導(dǎo)致管線綜合成為建筑施工前讓業(yè)主最不放心的技術(shù)環(huán)節(jié)。利用 BIM 技術(shù),通過(guò)搭建各專業(yè)的 BIM 模型,設(shè)計(jì)師能夠在虛擬的三維環(huán)境下方便地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的碰撞沖突,從而大大提高了管線綜合的設(shè)計(jì)能力和工作效率。這不僅能及時(shí)排除項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)中可以遇到的碰撞;中突,顯著減少由此產(chǎn)生的變更申請(qǐng)單,更大大提高了施工現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)效率,降低了由于施工協(xié)調(diào)造成的成本增長(zhǎng)和工期延誤。
左 管線綜合平面右 管線調(diào)整避讓
2.3.2 施工進(jìn)度模擬(Revit +Navisworks四維施工模擬)
建筑施工是一個(gè)高度動(dòng)態(tài)的過(guò)程,隨著建筑工程規(guī)模不斷擴(kuò)大,復(fù)雜程度不斷提高,使得施工項(xiàng)目管理變得極為復(fù)雜。當(dāng)前建筑工程項(xiàng)目管理中經(jīng)常用于表示進(jìn)度計(jì)劃的甘特圖,由于專業(yè)性強(qiáng),可視化程度低,無(wú)法清晰描述施工進(jìn)度以及各種復(fù)雜關(guān)系,難以準(zhǔn)確表達(dá)工程施工的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。通過(guò)將 BIM 與施工進(jìn)度計(jì)劃相鏈接,將空間信息與時(shí)間信息整合在一個(gè)可視的 4D(3D+Time)模型中,可以直觀、精確地反映整個(gè)建筑的施工過(guò)程。施工模擬技術(shù)可以在項(xiàng)目建造過(guò)程中合理制定施工計(jì)劃、4D 精確掌握施工進(jìn)度,優(yōu)化使用施工資源以及科學(xué)地進(jìn)行場(chǎng)地布置, 對(duì)整個(gè)工程的施工進(jìn)度、資源和質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制,以縮短工期、降低成本、提高質(zhì)量。此外借助4D模型,施工企業(yè)在工程項(xiàng)目投標(biāo)中將獲得競(jìng)標(biāo)優(yōu)勢(shì),BIM可以協(xié)助評(píng)標(biāo)專家從4D模型中很快了解投標(biāo)單位對(duì)投標(biāo)項(xiàng)目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計(jì)劃是否基本合理等,從而對(duì)投標(biāo)單位的施工經(jīng)驗(yàn)和實(shí)力作出有效評(píng)估。
2.3.3 工程量統(tǒng)計(jì)
在 CAD 時(shí)代,由于CAD無(wú)法存儲(chǔ)可以讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算工程項(xiàng)目構(gòu)件的必要信息,所以需要依靠人工根據(jù)圖紙或者CAD文件進(jìn)行測(cè)量和統(tǒng)計(jì),或者使用專門的造價(jià)計(jì)算軟件根據(jù)圖紙或者CAD文件重新進(jìn)行建模后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。前者不僅需要消耗大量的人工,而且比較容易出現(xiàn)手工計(jì)算帶來(lái)的差錯(cuò),而后者同樣需要不斷地根據(jù)調(diào)整后的設(shè)計(jì)方案及時(shí)更新模型,如果滯后,得到的工程量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也往往失效了。而B(niǎo)IM是一個(gè)富含工程信息的數(shù)據(jù)庫(kù),可以真實(shí)地提供造價(jià)管理需要的工程量信息,借助這些信息,計(jì)算機(jī)可以快速對(duì)各種構(gòu)件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,大大減少了繁瑣的人工操作和潛在錯(cuò)誤,非常容易實(shí)現(xiàn)工程量信息與設(shè)計(jì)方案的完全一致。通過(guò) BIM 獲得的準(zhǔn)確的工程量統(tǒng)計(jì)可以用于前期設(shè)計(jì)過(guò)程中的成本估算、在業(yè)主預(yù)算范圍內(nèi)不同設(shè)計(jì)方案的探索或者不同設(shè)計(jì)方案建造成本的比較,以及施工開(kāi)始前的工程量預(yù)算和施工完成后的工程量決算。
2.4 項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)階段的運(yùn)行維護(hù)模擬
在建筑物使用壽命期間,建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)施(如墻、樓板、屋頂?shù)?和設(shè)備設(shè)施(如設(shè)備、管道等)都需要不斷得到維護(hù)。一個(gè)成功的維護(hù)方案將提高建筑物性能,降低能耗和修理費(fèi)用,進(jìn)而降低總體維護(hù)成本。 BIM 模型結(jié)合運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理系統(tǒng)可以充分發(fā)揮空間定位和數(shù)據(jù)記錄的優(yōu)勢(shì),合理制定維護(hù)計(jì)劃,分配專人專項(xiàng)維護(hù)工作,以降低建筑物在使用過(guò)程中出現(xiàn)突發(fā)狀況的概率。對(duì)一些重要設(shè)備還可以跟蹤維護(hù)工作的歷史記錄,以便對(duì)設(shè)備的適用狀態(tài)提前作出判斷。
2.4.1疏散模擬(右圖)
2.4.2熱環(huán)境及能耗優(yōu)化分析
5 結(jié)論
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和能源問(wèn)題的日益嚴(yán)重,綠色建筑設(shè)計(jì)變得越來(lái)越重要,從2D CAD 轉(zhuǎn)向基于BIM 技術(shù)的三維信息轉(zhuǎn)換,是綠色建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì),利用BIM技術(shù),建筑師可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中創(chuàng)建包含建筑全部信息的虛擬建筑模型,在設(shè)計(jì)的任意階段將其直接導(dǎo)人相關(guān)的能量分析軟件中,就可以方便快捷的得到能量分析結(jié)果,從而及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)方案,優(yōu)化建筑性能,充分利用BIM 技術(shù)來(lái)保障綠色建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。
目前在采用BIM技術(shù)的3D建筑CAD軟件與建筑能耗分析軟件的結(jié)合方面,仍然存在許多尚未解決的問(wèn)題,如一些主流能量分析軟件無(wú)法直接導(dǎo)人虛擬建筑模型,不支持IFC數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等。但越來(lái)越多的軟件廠商、開(kāi)發(fā)者、使用者已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注這些問(wèn)題并在進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)。相信在不久的將來(lái),綜合利用BIM和建筑能耗分析進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)的技術(shù),將越來(lái)越完善和成熟
參考文獻(xiàn)
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[4] Autodesk BIM 課程 綠色建筑設(shè)計(jì)―教師用書(shū)
綠色建筑是區(qū)別于傳統(tǒng)建筑的可持續(xù)發(fā)展建筑,它除強(qiáng)調(diào)給業(yè)主提供舒適的空間外,還特別強(qiáng)調(diào)在建筑的全壽命周期內(nèi)用最低的成本獲得最大的收益。這恰恰與價(jià)值工程的實(shí)質(zhì)不謀而合,因此在其投資決策中應(yīng)用價(jià)值工程是十分必要的。有利于落實(shí)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和實(shí)現(xiàn)建設(shè)節(jié)能型社會(huì)的目標(biāo)。
首先,綠色建筑和價(jià)值工程的內(nèi)涵是一致的。價(jià)值工程活動(dòng)是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程。綠色建筑的開(kāi)發(fā)也是發(fā)現(xiàn)“綠色”,分析“綠色”,解決“綠色”的過(guò)程。綠色建筑的資源消耗包括建筑在建設(shè)期和投入使用期的所有能耗之和,相當(dāng)于價(jià)值工程中的全壽命周期成本;綠色建筑所實(shí)現(xiàn)的滿足客戶需求的功能相當(dāng)于價(jià)值工程中所有實(shí)現(xiàn)的必要功能。綠色建筑追求以最低的資源消耗打造出滿足客戶功能需求的建筑。這與價(jià)值工程以最低成本實(shí)現(xiàn)必要功能是一致的。
其次,將價(jià)值工程應(yīng)用于綠色建筑必將彰顯價(jià)值工程的高效性。綠色建筑的造價(jià)在通常情況下要高出傳統(tǒng)建筑約3%-9%。研究表明,價(jià)值分析的費(fèi)用占整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)成本的0.1%-0.3%,但作用很大,可以降低整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)初始投資額的5%-10%,同時(shí)可以降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的10%左右,在某些情況下更高[3]。所以,將價(jià)值工程應(yīng)用在綠色建筑中,節(jié)省的金額也是巨大的,體現(xiàn)了價(jià)值工程的應(yīng)用價(jià)值。尤其是投資決策是綠色建筑實(shí)施的關(guān)鍵步驟,將價(jià)值工程應(yīng)用于綠色建筑的投資決策階段可以實(shí)現(xiàn)價(jià)值工程的“最大價(jià)值”。這是因?yàn)榫G色建筑可以節(jié)省能源,但節(jié)省能源的效果需要很長(zhǎng)時(shí)間之后才能顯現(xiàn)出來(lái)。且建造費(fèi)用是一次性支出,很容易引起人們的重視,而使用過(guò)程中的能耗、維護(hù)、運(yùn)行管理等支出雖然是建造費(fèi)用的數(shù)倍,但由于是分散支出的,人們往往忽視。所以,考慮到建造成本的增加,人們?cè)谶x擇建筑方案時(shí),鑒于當(dāng)前利益往往選擇更為便宜的方法,也正是由于這個(gè)原因在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)阻礙了綠色建筑的發(fā)展。有資料表明,設(shè)計(jì)階段費(fèi)用一般只占工程項(xiàng)目總費(fèi)用的2%左右,但其對(duì)工程造價(jià)的影響程度卻占75%以上。方案初步設(shè)計(jì)階段影響工程造價(jià)的可能性為75%-95%,在施工圖設(shè)計(jì)階段,影響工程投資的可能性為10%-35%,而一向被人們作為重點(diǎn)控制的施工階段,通過(guò)施工組織設(shè)計(jì)節(jié)約工程造價(jià)的可能性只有5%-10%[4]。價(jià)值工程側(cè)重于產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)及方案選擇階段,這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的越早,經(jīng)濟(jì)效果越大,反之則小。因此投資決策階段是最合適利用價(jià)值工程的時(shí)機(jī),是價(jià)值工程發(fā)揮作用的最佳時(shí)機(jī)。
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榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊