全过程绿色建筑设计方法

全过程绿色建筑设计方法

摘要：本文以目前中国全过程建筑实践为基础，分析总结出绿色建筑设计方法

的二个重要因子的回应展开面向全寿命周期的全过程绿色建筑设计方法的相关探讨。

关键词：全过程；绿色建筑；设计方法

一、建筑师式的绿色建筑设计方法

1、绿色建筑设计的前期策划

在设计之初就让全体相关人员参与其中，工程项目涉及的范围越广，其成功

的可能性就越大，也易于被社区接受。

分工不同的参与人员应当协同合作，各个领域参与工作人员应当密切合作，

在开始进行方案设计之前集思广益，在一个人主持人的指导下设想出多套方案，

应该在设计起步阶段设想出一些可行办法，这些办法不仅要解决可持续发展的问

题也应当涉及到建筑物功能以及建筑物与社区的关系等问题。

在短期内反馈循环系中工作，众人写作的设计方式比传统的设计过程效率更高，大家共同献计献策，不仅能够提出更多的设计方案，而且有助于发挥参与者

的创造力。

2、绿色建筑设计的方案设计

1）如从传统的乡土建筑中寻找绿色建筑设计的构思；例如：

通过对原生窑居“地域基因”的识别与判断从中寻求相关的绿色建筑设计的构思：

根据可持续发展理念下地区建筑学的思想，经过对比分析，可以看出原生窑

居中仍然具有强大的生命力，其中符合可持续发展理念的“地域基因”，可以归纳

为以下几个方面:

(1)厚重被覆型结构

黄土高原的气候特征有明显的季节性，气温的年较差与日较差均较大。独立

式窑洞以黄土和砖石作为维护结构，通常屋顶覆土也多在 1 米以上，黄土与砖石

材料是有效的绝热物质，围护结构的保温隔热性能突出，抵抗外界气温变化的能

力较强，是其它常用材料难以达到的;

另一方面，它们又是非常好的蓄热体，具有较高的热容量。冬季白天，围护

结构吸热储存，夜晚再向室内释放，所以当室外温度变化剧烈时，窑居内仍然能

保证相对舒适、稳定的热环境。

(2)简洁规整的空间布局

窑洞布局形态简洁规整，外表无凹凸空间，接近长方体，且面宽窄、进深大，一般为多孔窑洞集中兴建，相互排列而成组群，巧妙地消除了窑洞中腿上来自于

拱顶的横向侧推力。窑洞除向阳面开窗外，其余均为密闭的厚重结构，外露面积小，因而有利于维持室内的热平衡。(3)背风向阳，获取日照

黄土高原冬季干冷，但该地区每年有多达近 3000 小时的日照时数，提供了丰

富的太阳能资源。窑居多座北朝南，建于山坡之上，南向满堂花格窗，这样可以

最大限度的获得阳光与热能。

(4)节约土地与庭院经济

在土地资源馈乏的条件下，一方面向土壤层索取有效空间，不占用良田：另

一方面，将有限的居住空间进行立体利用，保证生产与生活互不妨碍。窑顶覆土

可种植蔬菜与经济作物，不仅增加了植被、固化了尘土和调节微气候，也使得窑

居的营建实现了“零土地”支出，并与庭院经济有机地结合，达到了节地与经济的

双赢效果。

(5)屋顶种植与调节气候

陕北的许多窑洞顶部都种植蔬菜与经济作物，不但可以有效防止水土流失，

还可以固化尘土和清洁空气，改善微气候。

(6)生活用能的多级利用

窑居大多利用火炕进行冬季采暖，火炕与灶台相连，一把火既烧饭又取暖。

经测试在冬季室外温度达到零下 24℃时，窑居内依靠墙体保温和火炕的热辐射，

可将室内温度维持在10℃左右，有效地节省了采暖的能耗。

(7)乡土材料与简便易行的技术

黄土高原植被稀少，没有充足的木材用来建造，但却提供了丰富的黄土资源。由于黄土具有质地均匀、抗压强度较高的物理特征，所以适于开挖，且能保持较

高的结构稳定性，施工技术难度低，简单易行。

(8)自然的构成与民俗装饰的对比

朝南的立面是窑居的构图中心，俗称窑脸，它既反映了拱形结构的受力特征，又展示了民间的装饰艺术。无论经济条件高下，居住者总是将窑脸精心整修一番，从最简朴的草泥抹灰，到砖石贴面，再发展到木构架的檐廊木雕和花乡土材料墙

装饰，均体现了居住者的个人喜好、审风向阳获取日瓜美观念和民俗风情。

(9)运用地方材料与邻里互助的营建方式

黄土与石材均取之于当地，具有质地均匀、抗压强度高的物理性能恰恰适合

于拱形结构，而且老的窑居一旦废弃，还可重复使用或还原于环境之中，符合生

态系统物质的多级循环利用原则。由于建窑不需要复杂的技术和机械设各，所以

依靠邻里之间的互帮互助就可以完成，形成了一种村民合建的修筑方式与良好的

协作精神。

(10)生态和谐的整体美

窑居没有过多外观体量与形态的变化，整体风格显得内敛而简约。另外，天

然材料的运用，使其呈现出朴素、浑厚的特征。窑居群落更是顺应地势展开，最

大限度地融入自然的肌理。窑居的南向立面是整个建筑的视觉中心，其砖石拱结

构的凿刻与木雕花窗，再配以色彩明快的剪纸与门帘，既反映了拱形的结构受力

特征，又在简朴中蕴涵灵秀之气。

生物气候地方主义设计注重研究建筑形态与地域气候以及人体生物感觉之间

的关系，认为建筑设计应该遵循：气候→生物（舒适）→技术→建筑的过程。具

体过程是：

调研设计地段的各种气候数据，例如温度、相对湿度、日照强度、风力和风

向等构成地域年平均气候特点的因素；

结合人体舒适图中标识的舒适区域，评价各种气候要素对人体舒适感觉的影响；

采取技术手段解决气候与人体舒适度要求之间的矛盾，应该在环境气候条件

最不利时，能提供一定的补偿，例如建筑的选址定位、形式设计等等；

结合特定地段，区分各条件的重要程度，采取相应的技术手段进行建筑设计，寻求最佳设计方案。

如从相关绿色策略的侧重点寻找绿色建筑设计的构思；例如

通过对植物遮阳策略的思考寻找绿色建筑设计的构思：

植物遮阳是一种有效的、经济美观的遮阳措施。不同于其它遮阳，植物是有

生命的，植物既可以通过散射和反射作用将太阳辐射热传回大气中，还能通过光

合作用将太阳能吸收，

转化为生物能，从而降低树下的空气温度和地面温度，减少通过屋顶、外墙

和窗洞的传热量。

植物遮阳常用的方式有：植被屋顶、高大乔木、直接攀爬在外围护结构上的

藤类植物、攀爬在外围护结构前方构架上的藤类植物等。

二、绿色建筑设计的初步设计

1、绿色建筑设计的施工图设计

比较分析传统施工图设计中所考虑的施工因素，绿色建筑施工图设计中所重

点影响的因素：

系统化

施工体系是一个系统工程，它包括施工组织设计、施工准备（场地、机具、

材料、后勤设施等准备）、施工运行、设备维修和竣工后施工场地的生态复原等等。传统施工也有节约资源和环保指标，但往往局限于选用环保型施工机具和实

施降噪、降尘的环保型封闭施工等局部环节，而绿色施工要求从施工组织设计开

始的施工全过程（全系统）都要贯彻绿色施工的原则。

社会化

在传统施工中，设法节约资源和保护环境主要是施工企业的现场施工人员，

而绿色施工要求全社会（政府主管部门、施工企业、广大民众）达成绿色施工的

共识，支持和监督绿色施工的实施。

信息化

在施工过程中工程量是动态变化的，随着施工作业的推进，工程量参数实时

变化，传统施工是粗放型施工，施工机械的机种和机台数量往往采用定性方法选定，固定的机种和机台数量不能有效地适应动态变化的工程量，所以容易造成机

种不匹配。

一体化

施工实践表明，在确保完成工程任务的前提下投入的工程机械和机台数愈少，则工程的工效、耗料、环保的指标数就愈好，所以一体化施工方式成为实施现代

绿色施工的又一重要施工方式。一体化施工指使用单台工程机械可以连续地顺序

完成工程的多个或全部工序，从而减少进场的工程机械机种和数量，消除工序衔

接的停闲时间，减少施工人员，从而提高工效、降低物料消耗、减少环境污染。

实施一体化施工主要包括两种方式：使用多功能工程机械进行一体化作业，即一

体作业，化繁为简。连续运输，如采用电动式皮带运输机等连续式运输机械。

2、建造后的绿色建筑再设计

动态评估体系

贯穿与整个建筑全生命周期中，随着绿色建筑的发展，绿色建筑将能方便的

自我记录自我运行状态，具有一定的智能型，并与绿色建筑研究中心数据库保持

在线反馈，以在第一时间得到关注和采取相应的措施。

绿色建筑的使用模式

在使用方式上建筑师应以设计为绿色的使用方式为目标，将建筑功能设计成

为人们必须以绿色的使用方式使用的模式，并同时通过绿色建筑的教育，使建筑

的使用者具有相应的素质与能力使绿色建筑在运行和发展的过程中发挥最大的绿

色效力。

三、结语

综上所述，全过程绿色建筑设计方法在方法上对反馈性原则、整体性原则、

共生性原则、可持续性原则做出来相应了回应，通过对建筑在全寿命周期中的全

过程绿色建筑设计使得建筑在每一个步骤达到绿色建筑的全面要求。

参考文献

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[2]马克斯•韦伯，社会科学方法论，韩水法，莫茜译，北京：中央编译出版社2002 年

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[4]李沛良，社会研究的统计分析，武汉：湖北人民出版社，1987