李婧豪
華北水利水電大學(xué)建筑學(xué)院(450046)
20世紀(jì)80年代,我國建筑行業(yè)經(jīng)歷了節(jié)能建筑到節(jié)能節(jié)地建筑的探索過程;1994年《中國21世紀(jì)議程》通過,2006年《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》(2006—2020)發(fā)布,同年正式頒布《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB50378—2006),隨后《綠色建筑評價細(xì)則》、《綠色建筑評價標(biāo)識管理辦法》等配套文件發(fā)布,2013年國務(wù)院辦公廳1號文件《綠色建筑行動方案》發(fā)布,2014年住建部發(fā)布修訂版《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB50378—2014),這都表明我國對基礎(chǔ)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注及打造資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的綠色建筑的決心。
2019版《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》即將實施,我國綠色建筑的發(fā)展理念正在由“技術(shù)主導(dǎo)”向“設(shè)計主導(dǎo)”轉(zhuǎn)變。同時,綠色建筑領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究繁榮發(fā)展。文章倡導(dǎo)綠色建筑設(shè)計師應(yīng)具有適應(yīng)性的空間設(shè)計和技術(shù)手段,應(yīng)當(dāng)將綠色建筑設(shè)計作為設(shè)計本能。
文章通過對知網(wǎng)、萬方、維普數(shù)據(jù)庫中綠色建筑研究進展和態(tài)勢進行分析,得到以下結(jié)論:①近年來,我國綠色建筑的文獻數(shù)量逐年增多;②我國的綠色建筑發(fā)文量居于全球第一位,但在下載次數(shù)、被引次數(shù)、復(fù)合影響因子、綜合影響因子等指標(biāo)方面普遍低于其他國家,研究水平在學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)與發(fā)文量不匹配;③大部分文獻是模仿、借鑒國外傳統(tǒng)經(jīng)驗,未結(jié)合中國特點進行再創(chuàng)造;④研究范圍呈現(xiàn)較強的地域性,集中在北部寒冷地區(qū)及南部濕熱地區(qū);⑤研究內(nèi)容偏重技術(shù)與實踐。
我國部分人認(rèn)為“綠色建筑”就是采用高科技、新設(shè)備“技術(shù)堆砌”的主動人工環(huán)境的“高技派建筑”。首先,片面追求“零能耗”的綠色建筑,大量應(yīng)用復(fù)雜、高端的技術(shù)。把各種新的建筑技術(shù)都堆砌在建筑之中,導(dǎo)致建筑造價非常高,甚至后期維護保養(yǎng)的費用更加高昂,也使得綠色技術(shù)在建筑使用階段無法正常發(fā)揮作用,因此這樣的建筑案例并不實用,無法得到復(fù)制和普及。其次,綠色建筑形式單一,未能充分考慮地域性。忽視了對當(dāng)?shù)貧夂虻倪m應(yīng)性和原材料的可獲得性,如北方窯洞、地坑院、生土建筑等“地方傳統(tǒng)”綠色建筑,適當(dāng)改造后將比一般的混凝土結(jié)構(gòu)建筑、磚砌建筑能耗要低得多,而且成本很低,當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧先≈槐M,不需要長途運輸,從而其全生命周期最具“綠色”。最后,重設(shè)計、施工,輕運行、維護。由于在我國的綠色建筑評價體系中對綠色建筑運行維護階段的評價標(biāo)準(zhǔn)模糊不清,缺乏可靠依據(jù),全國各地綠色建筑基本處在重設(shè)計、輕運行的初級階段。
縱觀我國綠色建筑的發(fā)展歷程,經(jīng)歷了“傳統(tǒng)建筑——綠色技術(shù)——綠色建筑”的形式轉(zhuǎn)變、“措施導(dǎo)向——效果導(dǎo)向”的目標(biāo)轉(zhuǎn)變、“技術(shù)引領(lǐng)——設(shè)計主導(dǎo)”的策略轉(zhuǎn)變。目前我國很多綠色建筑雖然大量采用高技術(shù)先進設(shè)備,但并沒有以建筑使用壽命周期整體性的系統(tǒng)優(yōu)化為目標(biāo)進行適宜設(shè)計和選擇。同時,我國綠色建筑評價體系中的評價標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于考察綠色建筑采用了多少技術(shù)措施,并沒有從整體性能表現(xiàn)的角度對建筑環(huán)境性能進行評價。
新版《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》確立了“以人為本、強調(diào)性能、提高質(zhì)量”的綠色建筑發(fā)展新模式。在指標(biāo)體系上,將原來的“節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、室內(nèi)環(huán)境、施工管理、運營管理”7大指標(biāo)體系更新為“安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居”5大指標(biāo)體系[1],拓展了綠色建筑的內(nèi)涵:耐久、服務(wù)、健康、宜居、全齡適用。同時,新版《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》還將與國際主要綠色建筑評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)接軌,完善分級模式,由3個評價等級變?yōu)?個評價等級,增加1個“基本級”(滿足標(biāo)準(zhǔn)所有“控制項”的要求即為“基本級”),以利于兼顧我國地域發(fā)展的不平衡性,推廣普及綠色建筑[2]。
近些年雖然我國已經(jīng)開始重視綠色建筑方面的研究,但更注重研究某種技術(shù)措施,而不是建筑使用維護階段的實際性能表現(xiàn),無法適應(yīng)不同地域的不同建筑的不同建筑生命周期階段的不同需求。這種“技術(shù)堆砌”現(xiàn)象和綠色建筑發(fā)展理念轉(zhuǎn)變的矛盾引發(fā)了建筑師對綠色建筑設(shè)計的思考。以下以建筑師的視角,從綠色建筑設(shè)計的設(shè)計語言和思維特征著手,將綠色技術(shù)與建筑設(shè)計自然融合,聚焦從表至里的綠色建筑。
性能表現(xiàn)是綠色建筑設(shè)計的結(jié)果,而措施手段是實現(xiàn)綠色建筑的方式。綠色建筑的性能表現(xiàn)依賴于綠色技術(shù)的應(yīng)用,綠色技術(shù)是凸顯綠色建筑的手段角色而不是目的角色,是工具角色而不是產(chǎn)品角色。這并不要求一味地重復(fù)使用技術(shù),而是要選擇適當(dāng)?shù)?、技術(shù)成熟的、實用性高的技術(shù)作為支撐和準(zhǔn)備。
天津仁恒河濱花園一期工程1號、3號、5~10號樓的建筑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足節(jié)能率65%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求,具體措施包括采用高效能的暖通空調(diào)設(shè)備、設(shè)置能量回收系統(tǒng)、設(shè)置室溫調(diào)節(jié)和熱量計量裝置、引入市政中水作為非傳統(tǒng)水源、土建裝修一體化設(shè)計與施工等[3]。然而一些技術(shù)如室溫調(diào)節(jié)和分項計量在運行中并不會使用(如圖1所示)。
圖1 天津仁恒河濱花園沙盤
圖2 天津仁恒河濱花園
各個地區(qū)的環(huán)境氣候隨地域不同具有極強的差異性,這也就決定了實現(xiàn)建筑的氣候適應(yīng)性不能采取統(tǒng)一的設(shè)計策略,而必須要基于對地域性氣候所做出的有針對性的研究來選擇,這樣才能提出具有針對性的設(shè)計方案,繼而取得預(yù)期成效(如圖2所示)。這也就為綠色建筑的普及設(shè)置了空間維度上的障礙[4]。同時,人們還應(yīng)當(dāng)注意到氣候因素并非是靜態(tài)的,而是處于變化之中的,所以建筑對于氣候的適應(yīng)性還需要體現(xiàn)在建筑能夠?qū)τ诃h(huán)境氣候變化做出快速的系統(tǒng)化反饋,這在某種意義上便要求建筑需要具備一種基于經(jīng)濟發(fā)展水平的彈性機制,即以相對較為低廉的成本實現(xiàn)對于建筑的更新。這也就為綠色建筑的普及設(shè)置了時間維度上的障礙[5]。
崔愷院士結(jié)合其主持的《地域氣候適應(yīng)型綠色公共建筑設(shè)計新方法與示范》中介紹具有氣候適用性的以空間形態(tài)為核心的機理研究及設(shè)計方法,兼顧空間圍護體系及人對空間環(huán)境性能感知差異的設(shè)計技術(shù),多主體、全專業(yè)綠色公共建筑設(shè)計協(xié)同策略與平臺,強化以全壽命周期內(nèi)節(jié)能減排為目標(biāo)的地域差異性設(shè)計對策,如2019年世界園藝博覽會中國館(如圖3所示)。
圖3 綠色建筑技術(shù)應(yīng)用集成示意圖
中國館綠色建筑體系的建構(gòu)重點是處理建筑與環(huán)境的關(guān)系。其平面布局為半圍合弧線形的環(huán)狀形態(tài),這樣的形態(tài)是對光因素、風(fēng)因素、水因素的綜合考慮。因要滿足基本采光要求及室內(nèi)植物的采光需求,建筑弧形屋面比一般建筑增加了南向采光面積,建筑表面安裝光伏玻璃及太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)(如圖4所示)。中國館東西兩個部分充分利用自然風(fēng),夏季東南風(fēng)攜帶經(jīng)湖水降溫后的涼爽空氣進入室內(nèi),冬季“梯田”阻擋西北風(fēng),場館因覆土保溫而不受寒風(fēng)侵襲;中國館還采用了地道風(fēng)技術(shù),利用淺層土壤的蓄熱能力直接引入新風(fēng),使其夏季降溫、冬季保溫、春秋適宜。中國館設(shè)計了坡屋面,可以充分發(fā)揮雨水收集利用系統(tǒng)的作用(如圖5所示)。中國館主動式建筑能耗基本能滿足絕大多數(shù)日常辦公的耗能需求,且有效縮短空調(diào)等被動技術(shù)的使用時間,大幅降低了建筑的使用能耗,既適應(yīng)了延慶地區(qū)的氣候,又起到了真正意義上的綠色建筑示范作用。
圖4 中國館綠色建筑體系中對光的綠色設(shè)計
圖5 中國館綠色建筑體系中對水的綠色設(shè)計
發(fā)展綠色建筑,不能為了追求高質(zhì)量環(huán)境和堆砌高技術(shù)手段而忽視其設(shè)計合理性和使用成本??茖W(xué)技術(shù)是為了滿足人性需求、創(chuàng)造未來更好的生活環(huán)境的手段,不能“本末倒置”。告別技術(shù)堆砌,還原建筑設(shè)計的根本動因,建筑師要把綠色建筑設(shè)計作為本能,從設(shè)計之初就將綠色的理念貫徹到設(shè)計方案中,建造以設(shè)計為主而非以工程為主的綠色建筑。