李婧 陳湛 沈迪 LI Jing,CHEN Zhan,SHEN Di

華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

1 綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)

地域特色建筑體現(xiàn)了一個(gè)地區(qū)的精神傳承，然而隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，越來(lái)越多具有地方特色的建筑逐漸被拆除或遺忘。自2016年，上海提出建設(shè)崇明世界級(jí)生態(tài)島的目標(biāo)，要求其總體風(fēng)貌彰顯“中國(guó)元素、江南韻味、海島特色”，展現(xiàn)崇明本土化的歷史文化特色與鄉(xiāng)愁韻味，崇明地域特色建筑的重要性由此進(jìn)入了人們的視野[1-3]。

隨著崇明世界級(jí)生態(tài)島建設(shè)的全面和深入開展，研究分析崇明建筑，發(fā)揚(yáng)其中的地域特色，已成為體現(xiàn)崇明總體風(fēng)貌的重要內(nèi)容。

1 崇明地區(qū)綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的意義

崇明作為未來(lái)上海市發(fā)展的重點(diǎn)，要打造國(guó)際領(lǐng)先的世界級(jí)生態(tài)島，在發(fā)展綠色建筑的同時(shí)，應(yīng)重視地域化要素的傳承，建設(shè)具有崇明本土特征的綠色建筑。

隨著一系列標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)則及政策的相繼出臺(tái)，崇明已初步形成了一套傳承地域特色的綠色建筑設(shè)計(jì)方法。目前，對(duì)崇明已有的地域建筑案例進(jìn)行梳理，建立綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)是該領(lǐng)域研究和工作開展的核心內(nèi)容之一。通過建立該數(shù)據(jù)庫(kù)，可以為管理部門的政策決策、科研單位研究地域特色、相關(guān)企業(yè)建設(shè)具體項(xiàng)目、設(shè)計(jì)單位開展建筑設(shè)計(jì)提供第一手的案例資料和技術(shù)支撐[4]。

綠色建筑信息數(shù)據(jù)庫(kù)是通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和文獻(xiàn)調(diào)研的方式將崇明當(dāng)?shù)鼐哂械赜蛱攸c(diǎn)的建筑案例進(jìn)行梳理和總結(jié)。通過數(shù)據(jù)的提取、統(tǒng)計(jì)、分析和建筑模擬分析，進(jìn)一步明確崇明當(dāng)?shù)亟ㄖ牡赜蛱攸c(diǎn)，為世界級(jí)生態(tài)島的建設(shè)起到指引作用，對(duì)保護(hù)、繼承和發(fā)揚(yáng)具有地域特色的歷史建筑具有十分重要的意義。

2 綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)采集

在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)前，需要先對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息采集，這是建設(shè)任何一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)。對(duì)崇明綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)而言，納入數(shù)據(jù)庫(kù)的項(xiàng)目應(yīng)該是公認(rèn)的最能體現(xiàn)崇明地域文化的項(xiàng)目。項(xiàng)目具有明顯且權(quán)威認(rèn)可的崇明特色，方能從中提取出凸顯崇明地域特色的元素。

課題組首先對(duì)崇明當(dāng)?shù)氐慕ㄖ_展了細(xì)致深入的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與案例調(diào)研。案例的篩選原則是位于崇明地區(qū)的能明顯體現(xiàn)崇明地域特色的重要?dú)v史建筑、特色風(fēng)貌區(qū)或優(yōu)秀現(xiàn)代建筑。

根據(jù)崇明區(qū)歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)名錄，規(guī)劃兩處歷史文化風(fēng)貌區(qū)和16處文物保護(hù)單位，這為數(shù)據(jù)庫(kù)提供了傳統(tǒng)建筑的來(lái)源[1-2]。另外，選取部分具有地域特色的現(xiàn)代建筑，進(jìn)一步充實(shí)案例庫(kù)的內(nèi)涵。最終篩選出18個(gè)崇明的代表性案例，如表1所示。

3 主要研究思路

3.1 綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容

我國(guó)綠色建筑的地域化設(shè)計(jì)正在興起，對(duì)傳統(tǒng)建筑和具有地域特色的新建筑的研究與數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)工作也在逐步開展中。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外當(dāng)前建筑案例數(shù)據(jù)庫(kù)的研究可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前已有數(shù)據(jù)庫(kù)多關(guān)注建筑的基本信息、技術(shù)指標(biāo)、效果圖等，較少對(duì)案例進(jìn)行深入的分析和提煉[5-7]。這使得數(shù)據(jù)庫(kù)變成了案例的堆砌，難以為地域化的建筑設(shè)計(jì)提供強(qiáng)力支持。盡管也有部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)意識(shí)到案例分析和提取的重要性，形成了技術(shù)分析庫(kù)，但是案例庫(kù)和技術(shù)庫(kù)卻是割裂的兩套系統(tǒng)，需要各自單獨(dú)錄入信息，案例庫(kù)和技術(shù)庫(kù)的內(nèi)容實(shí)則沒有直接聯(lián)系，不是一套互相補(bǔ)充的整體系統(tǒng)。

為建立具有指導(dǎo)性的綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，課題組選擇“三庫(kù)并列，案例庫(kù)為主”的開發(fā)模式。三個(gè)庫(kù)分別為案例庫(kù)、文脈因子庫(kù)、綠色技術(shù)庫(kù)，它們都是基礎(chǔ)信息庫(kù)的重要組成部分，也是數(shù)據(jù)庫(kù)的子庫(kù)（圖1）。

通過深入研究崇明當(dāng)?shù)氐牡赜蛱厣瑢⒄{(diào)研案例、文脈要素、綠色技術(shù)等成果納入相應(yīng)的子庫(kù)，形成體現(xiàn)崇明地域特征的綠色建筑案例庫(kù)、文脈設(shè)計(jì)庫(kù)、綠色技術(shù)庫(kù)等模塊。

三個(gè)庫(kù)中，案例庫(kù)是最主要的數(shù)據(jù)庫(kù)，既包括了項(xiàng)目的概況和基本信息，也包括了案例涵蓋的地域化設(shè)計(jì)方法。文脈因子庫(kù)和綠色技術(shù)庫(kù)是建立在案例庫(kù)基礎(chǔ)上的，通過將案例庫(kù)中提取出來(lái)的地域化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行歸納統(tǒng)計(jì)，納入對(duì)應(yīng)的技術(shù)體系中形成子庫(kù)。提取崇明當(dāng)?shù)氐牡赜蚧拿}要素，形成文脈因子庫(kù)；構(gòu)建適宜崇明的綠色設(shè)計(jì)要素，形成綠色技術(shù)庫(kù)。

表1 數(shù)據(jù)庫(kù)案例列表

3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接關(guān)系

在分析出數(shù)據(jù)庫(kù)主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步確定數(shù)據(jù)庫(kù)三個(gè)子庫(kù)的關(guān)系。通過研究數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接關(guān)系，使文脈因子、綠色技術(shù)分別與案例關(guān)聯(lián)，從而建立一個(gè)可相互查詢引用的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，構(gòu)建綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，以便設(shè)計(jì)參考與互查[8]。

基于三個(gè)子庫(kù)的內(nèi)容，進(jìn)一步分析模塊之間的聯(lián)系點(diǎn)。案例庫(kù)中包含了可納入文脈因子庫(kù)和綠色技術(shù)庫(kù)的地域化設(shè)計(jì)方法，這些設(shè)計(jì)方法又被引入文脈因子庫(kù)和綠色技術(shù)庫(kù)的技術(shù)體系中，因而地域化設(shè)計(jì)方法就是三個(gè)庫(kù)之間的“紐帶”。案例庫(kù)與文脈因子庫(kù)、綠色技術(shù)庫(kù)的關(guān)聯(lián)正是通過“紐帶”來(lái)完成的。

盡管“紐帶”會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在案例庫(kù)和對(duì)應(yīng)子庫(kù)中，但“紐帶”在子庫(kù)中的體現(xiàn)形式不同。在案例庫(kù)中是關(guān)鍵詞，而在文脈因子庫(kù)或綠色技術(shù)庫(kù)是詳細(xì)的技術(shù)闡述。這樣做可以避免大量的數(shù)據(jù)冗余，同時(shí)使數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)更加清晰明了。

（1）案例庫(kù)鏈接至文脈因子庫(kù)或綠色技術(shù)庫(kù)

案例庫(kù)中的“紐帶”是關(guān)鍵詞，如“粉墻黛瓦體現(xiàn)地域特色”“底層架空促進(jìn)自然通風(fēng)”等。若希望進(jìn)一步查看相關(guān)技術(shù)，可以通過點(diǎn)擊關(guān)鍵詞，直接進(jìn)入對(duì)應(yīng)的子庫(kù)詳細(xì)閱讀。如通過點(diǎn)擊上述關(guān)鍵詞，文脈因子庫(kù)對(duì)應(yīng)展示粉墻黛瓦的具體體現(xiàn)方法，綠色技術(shù)庫(kù)也可以相應(yīng)展示底層架空的具體做法。這些詳細(xì)的闡述會(huì)為設(shè)計(jì)人員提供指導(dǎo)性的建議。

（2）文脈因子庫(kù)或綠色技術(shù)庫(kù)鏈接至案例庫(kù)

在文脈因子庫(kù)或綠色技術(shù)庫(kù)中，列舉了提煉出來(lái)的一系列技術(shù)體系。這些技術(shù)同時(shí)出現(xiàn)在技術(shù)庫(kù)和案例庫(kù)中，可作為數(shù)據(jù)庫(kù)之間的“紐帶”。當(dāng)使用者查看技術(shù)庫(kù)中的某一條具體技術(shù)時(shí)，界面上會(huì)同時(shí)顯示應(yīng)用了該項(xiàng)技術(shù)的項(xiàng)目。通過點(diǎn)擊項(xiàng)目名稱，就可以鏈接至案例庫(kù)中的具體項(xiàng)目，并可詳細(xì)閱讀案例的具體信息。

通過數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容和鏈接關(guān)系的分析，得出綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的框架結(jié)構(gòu)及技術(shù)體系（圖2）。案例庫(kù)是內(nèi)容最全面的庫(kù)，同時(shí)包含案例信息和技術(shù)庫(kù)的關(guān)鍵詞。文脈因子庫(kù)和綠色技術(shù)庫(kù)則闡述具體的技術(shù)體系。在圖2的案例庫(kù)內(nèi)容框架中，紅色字體是可納入文脈因子庫(kù)的內(nèi)容，綠色字體是可納入綠色技術(shù)庫(kù)的內(nèi)容，即鏈接“紐帶”。

3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)要點(diǎn)

綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的框架和技術(shù)體系，只是數(shù)據(jù)庫(kù)的骨架。在此基礎(chǔ)上，需要擴(kuò)充數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容，最終形成一個(gè)完整的綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)。為建立具有指導(dǎo)性的崇明綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，需要深入研究崇明地區(qū)的典型案例，理清案例所具有的文脈及綠色技術(shù)。這些技術(shù)沒有現(xiàn)成的資料，需要通過文獻(xiàn)搜集、性能化模擬等方法建立綠色要素與地域化要素的關(guān)聯(lián)與匹配，并進(jìn)行大量研究。這些數(shù)據(jù)的收集和科學(xué)整理離不開政府管理部門、設(shè)計(jì)單位、施工單位的支持。

（1）案例庫(kù)技術(shù)要點(diǎn)

案例庫(kù)的信息可以通過調(diào)研獲得，其技術(shù)要點(diǎn)在于確定案例的關(guān)鍵詞，及數(shù)據(jù)庫(kù)搜索功能中的鏈接查詢點(diǎn)。如圖3所示，紅色字體的內(nèi)容是整理之后的搜索關(guān)鍵詞。

（2）技術(shù)庫(kù)技術(shù)要點(diǎn)

文脈要素和綠色技術(shù)種類繁多，文脈因子庫(kù)和綠色技術(shù)庫(kù)的內(nèi)容需要深入分析具體案例的特點(diǎn)，理清案例所具有的文脈要素和技術(shù)要素，對(duì)這些要素進(jìn)行歸納分析和匯總，提煉出設(shè)計(jì)要點(diǎn)，最終形成技術(shù)體系和具體技術(shù)要點(diǎn)。

以綠色技術(shù)庫(kù)為例，為了分析出可納入綠色技術(shù)庫(kù)中適合崇明地域特點(diǎn)的綠色技術(shù)，需要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行模擬分析，比較技術(shù)的有無(wú)對(duì)建筑的影響，從而確定適宜崇明地區(qū)的被動(dòng)式地域設(shè)計(jì)方法。

2 數(shù)據(jù)庫(kù)框架及對(duì)應(yīng)技術(shù)體系

3 數(shù)據(jù)庫(kù)模板聯(lián)動(dòng)邏輯圖

4 架空空間與水景位置平面圖

5 架空空間與水景實(shí)景

6 通風(fēng)模擬效果圖

7 地圖搜索

如在崇明地區(qū)，推薦采用自然通風(fēng)的綠色技術(shù)，但是如何設(shè)計(jì)才能最大限度地提高自然通風(fēng)的質(zhì)量呢？如崇明陳家鎮(zhèn)生態(tài)辦公樓結(jié)合建筑的底層水景設(shè)計(jì)，在底層設(shè)計(jì)了局部架空空間，建筑兩端采用南北通透的架空方式，使氣流可以貫穿建筑（圖4，5）。一般這種架空方式不僅有利于改善風(fēng)環(huán)境，避免建筑對(duì)其后區(qū)域的遮擋，還可加速環(huán)境氣流速度，間接改善室內(nèi)通風(fēng)條件。但從實(shí)際模擬效果看，由于建筑朝向偏西，在正南風(fēng)向下，建筑東端的架空通風(fēng)效果良好，西端并未形成貫穿的風(fēng)路（圖6）。因此在架空的基礎(chǔ)上，又設(shè)置了導(dǎo)風(fēng)墻等通風(fēng)構(gòu)造。

通過模擬分析驗(yàn)證并提出底層架空和導(dǎo)風(fēng)墻的綜合運(yùn)用可以有助于自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)，并可納入數(shù)據(jù)庫(kù)中的綠色技術(shù)庫(kù)，作為“自然通風(fēng)”要點(diǎn)下的具體技術(shù)，形成如下結(jié)論：1）崇明島風(fēng)速環(huán)境較好，建筑宜采用底層架空，既可優(yōu)化自然通風(fēng)，又能起到建筑防潮的作用；2）底層架空應(yīng)迎向主導(dǎo)風(fēng)向，同時(shí)配合導(dǎo)風(fēng)墻、捕風(fēng)口設(shè)置；3）底層架空可結(jié)合場(chǎng)地景觀、建筑入口、公眾活動(dòng)區(qū)設(shè)置。

3.4 軟件功能實(shí)現(xiàn)

目前有相當(dāng)一部分的國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)需要后臺(tái)手動(dòng)錄入信息，這樣帶來(lái)兩個(gè)弊端：一方面手動(dòng)錄入信息工作量較大，導(dǎo)致很多數(shù)據(jù)庫(kù)的案例信息較少；另一方面數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部封閉，信息需要人工錄入和維護(hù)，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容不可延續(xù)，不具有擴(kuò)展性。

鑒于手動(dòng)錄入信息的弊端，加之綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的信息量較大，課題組開發(fā)了一套數(shù)據(jù)庫(kù)模板[8]，該模板支持文檔上傳，可自動(dòng)識(shí)別文案內(nèi)容，并可按照既定模板批量上傳文案。基于三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的聯(lián)動(dòng)和鏈接關(guān)系，每個(gè)案例只需填寫一份案例信息模板，即可通過計(jì)算機(jī)技術(shù)抓取相關(guān)數(shù)據(jù)至對(duì)應(yīng)的文脈因子庫(kù)和綠色技術(shù)庫(kù)中，同時(shí)可覆蓋案例庫(kù)、文脈因子庫(kù)和綠色技術(shù)庫(kù)的內(nèi)容。如圖3所示，藍(lán)色文字是可與文脈庫(kù)鏈接的內(nèi)容，綠色文字是可與技術(shù)庫(kù)鏈接的內(nèi)容。

此外，本數(shù)據(jù)庫(kù)還包括如下獨(dú)特的軟件功能[9]。

（1）支持地圖集成顯示案例位置，形成可視化界面。這種可視化界面可為使用者提供一種新的信息檢索方式，當(dāng)用關(guān)鍵詞搜索不到的時(shí)候，可以通過地理位置等搜索，避免使用者陷入列表羅列、展示的繁雜數(shù)據(jù)中（圖7）。

（2）在批量上傳后，支持單獨(dú)的增、刪、改、查功能。

（3）具有一定的數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)功能，支持統(tǒng)計(jì)結(jié)果的可視化，能在地圖首頁(yè)的下方顯示不同項(xiàng)目的數(shù)量等信息。

（4）技術(shù)庫(kù)預(yù)留被其他軟件調(diào)用的接口，增加了可拓展性[10]。作為對(duì)時(shí)代發(fā)展的回應(yīng)，《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378—2019）的創(chuàng)新項(xiàng)突出了地域文化的重要性。綠色建筑評(píng)價(jià)軟件有一套評(píng)價(jià)軟件用于對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)和打分。綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)可作為綠建評(píng)價(jià)軟件中創(chuàng)新項(xiàng)的資料庫(kù)，為參評(píng)人員提供填寫依據(jù)，為專家提供參考，而綠建項(xiàng)目的部分文脈信息可以進(jìn)一步擴(kuò)充數(shù)據(jù)庫(kù)，為數(shù)據(jù)庫(kù)的活化和發(fā)展提供信息來(lái)源。

4 結(jié)語(yǔ)

崇明地區(qū)綠色設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)是一項(xiàng)綜合而系統(tǒng)化的工作，其中數(shù)據(jù)采集、框架結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)分類、技術(shù)分析、數(shù)據(jù)上傳、系統(tǒng)維護(hù)涉及多個(gè)學(xué)科、專業(yè)、機(jī)構(gòu)的相互配合，需要協(xié)作推進(jìn)。通過數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，為建設(shè)崇明世界級(jí)生態(tài)島，彰顯“中國(guó)元素、江南韻味、海島特色”的總體風(fēng)貌，起到實(shí)質(zhì)性的指引作用。