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全過程正向綠色建筑設(shè)計方法

時間：2020-08-18  來源：網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
全過程正向綠色建筑設(shè)計方法——基于綠建斯維爾系列產(chǎn)品的應(yīng)用探索

序言
目前，隨著國內(nèi)的綠色建筑相關(guān)的政策要求逐漸提升，相應(yīng)的市場也在逐漸擴大。在未來幾年，中國建筑企業(yè)也會持續(xù)加大力度，提高綠色建筑的參與度。根據(jù)《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的要求，中國綠色建筑的發(fā)展在2016-2020年間要進入“增量提質(zhì)”的加速器。規(guī)劃要求到2020年，新建建筑中綠色建筑面積比例超過50%，全國新增綠色建筑面積達20億平方米以上。然而，眾多的綠建行業(yè)從業(yè)者卻幾乎都在面臨同一個問題——就是綠色建筑設(shè)計的過程在整體項目過程中處于一種后進入的狀態(tài)。往往，項目大都是已經(jīng)經(jīng)歷了前期的規(guī)劃設(shè)計、方案設(shè)計、甚至等到施工圖設(shè)計結(jié)束之后，相關(guān)設(shè)計人員才開始進入流程。并且，此時進入流程的目的與要求只有一個，那就是對標、拿分，以使得該項目獲得相關(guān)地方所規(guī)定的硬性星級要求。于是，相關(guān)設(shè)計人員只能根據(jù)目前已經(jīng)成型的設(shè)計，在有限的范圍內(nèi)去拼湊分數(shù)，而不能真正有效的提升建筑性能，甚至對于修改一個門窗的尺寸都沒有主動權(quán)，被動至極。這是目前一部分從業(yè)者所面臨的情況，同樣也是我們國家的綠色建筑設(shè)計所面臨的一個亟需解決的重大問題。綜合考慮目前我們所面臨的問題，我覺得將整個綠色建筑相關(guān)的工作前置才是解決問題的核心。所以，我們給出如下的解決方案，希望能夠拋磚引玉，讓大家對綠色建筑設(shè)計方法有一些新的思考。

一、 立項階段在LEED標準里面的第一項就是Integrative Process，這一項里面并沒有多少得分點，但是卻是必不可少的一項，它主要關(guān)注項目整體設(shè)計，在項目啟動初期就設(shè)定好節(jié)能目標，并且對技術(shù)路線有所規(guī)劃。這一點是我們的《綠色建筑評價標準》修訂幾次卻始終沒有納入考慮的一點。在這一階段，更多的是基于建筑的地理位置、規(guī)模和功能等信息，結(jié)合之前的項目經(jīng)驗做整體的預(yù)估和規(guī)劃。如果沒有較多的項目經(jīng)驗，這一步很難執(zhí)行。由綠建斯維爾研發(fā)的綠色建筑策劃與評價系統(tǒng)GUPA囊括了住宅、商業(yè)、辦公等多種類型的不同星級目標的綠色建筑模板，為團隊提供了充分的綠色建筑項目經(jīng)驗基礎(chǔ)?；谶@些模板，團隊可以根據(jù)項目情況與平臺上的項目經(jīng)驗對當(dāng)前項目進行預(yù)先的評估與規(guī)劃，從而確定綠色建筑申報目標及技術(shù)路線。

二、 規(guī)劃設(shè)計在規(guī)劃設(shè)計階段，整個場地內(nèi)的建筑面積、建筑密度、建筑高度以及整體的布局都已經(jīng)逐漸確定，基本的建筑體量及綠地面積區(qū)域劃分都已明確。這個階段，我們可以直接利用帶有建筑體量的總圖模型對建筑日照、室外風(fēng)環(huán)境、室外聲環(huán)境以及居住區(qū)熱環(huán)境等建筑性能進行分析。

1. 日照分析采用綠建斯維爾開發(fā)的日照分析SUN軟件，用戶可以對場地內(nèi)建筑的日照時長進行分析，輸出審查要求提供的平面、立面等日照線；并且，還可以根據(jù)日照要求反推計算最大建筑高度，便于設(shè)計師在滿足規(guī)劃要求的前提下調(diào)整并完善自己的建筑設(shè)計。除此以外，軟件還支持場地公共綠地有效性的計算、太陽能利用（熱水和光伏發(fā)電）計算，以及玻璃幕光污染的模擬分析。
2. 室外風(fēng)環(huán)境分析在建筑輪廓、高度和布局設(shè)計過程中，我們就可以利用上述的體量模型，在綠建斯維爾開發(fā)的建筑通風(fēng)VENT軟件中進行建筑室外風(fēng)場的模擬，獲得場地內(nèi)的風(fēng)速、建筑風(fēng)壓、風(fēng)速放大系數(shù)等結(jié)果，并且根據(jù)結(jié)果對場地內(nèi)的建筑布局進行相應(yīng)的調(diào)整，比如加入景觀引風(fēng)墻、調(diào)整建筑間距、建筑底層架空等。

3. 室外聲環(huán)境分析同樣，我們也可以利用上述的總圖模型，在建筑聲環(huán)境SEDU軟件里，對場地內(nèi)部及周邊的聲環(huán)境進行分析。軟件提供常見的公路、軌道、橋梁等多種具體的噪聲源，對于未提供的噪聲源，也可以通過點、線、面噪聲源進行設(shè)置。在模擬之后，用戶也可根據(jù)結(jié)果，在場地內(nèi)設(shè)置樹木、聲屏障和遮擋反射等優(yōu)化措施。
4. 居住區(qū)熱環(huán)境分析對居住區(qū)熱環(huán)境的要求是2019版《綠色建筑評價標準》的新增條文，且為控制項。其主要目的是通過城市局部熱環(huán)境的控制，從而緩解城市熱島效應(yīng)。在規(guī)劃設(shè)計階段，用戶只需要提供上述總圖模型及綠化、亭廊、鋪地等區(qū)域的面積及種類，住區(qū)熱環(huán)境TERA軟件便可以根據(jù)《城市居住區(qū)熱環(huán)境設(shè)計標準》里提供的CTTC集總參數(shù)法計算出熱島強度和逐時濕球黑球溫度，以及其他強制性指標，判斷最終該區(qū)域內(nèi)的熱環(huán)境是否滿足要求
。

三、 方案設(shè)計在方案設(shè)計階段，建筑內(nèi)部的空間劃分、墻體上的門窗洞口位置與尺寸已經(jīng)大致確定，所以我們也擁有了較為完整的建筑單體模型。據(jù)此，我們可以進行室內(nèi)采光、室內(nèi)通風(fēng)的模擬分析。
1. 采光分析通過采光分析DALI軟件，我們可以將建筑單體模型和總圖模型合并一體，形成完整的項目模型。并在考慮周邊建筑環(huán)境的情況下對建筑的室內(nèi)天然采光效果進行模擬分析。根據(jù)模擬效果，可以進行內(nèi)部空間布局或門窗位置尺寸的調(diào)整，也可以增加導(dǎo)光管、反光板等提升天然光采光效果的措施。
2. 室內(nèi)通風(fēng)分析同上，在單體與總圖一起形成的組合模型里，利用建筑通風(fēng)VENT軟件，我們可以先進行整個場地內(nèi)的風(fēng)環(huán)境模擬分析，隨后提取單體建筑的門窗風(fēng)壓值，直接進行建筑內(nèi)的自然通風(fēng)分析，可以輸出各個房間內(nèi)的換氣次數(shù)、風(fēng)速、風(fēng)壓和空氣齡的分布。我們也可以結(jié)合室內(nèi)的溫度場、人體代謝率、服裝熱阻等條件與參數(shù)，對建筑室內(nèi)的熱濕環(huán)境舒適性進行分布式評價。隨后，用戶可以根據(jù)模擬分析結(jié)果調(diào)整門窗洞口尺寸，改善自然通風(fēng)條件下的建筑室內(nèi)氣流組織。

四、 施工圖設(shè)計在施工圖設(shè)計階段，房間信息已明確，墻體屋頂?shù)葒o結(jié)構(gòu)的具體做法構(gòu)造已經(jīng)確定，門窗類型也已選定，我們可以利用這個帶有具體構(gòu)造信息的模型進行節(jié)能檢查、能耗計算以及室內(nèi)隔聲性能的模擬。
1. 節(jié)能檢查節(jié)能檢查主要考察的就是建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能。節(jié)能設(shè)計BECS軟件是目前市場上應(yīng)用范圍較廣、用戶較多的一款節(jié)能設(shè)計軟件，可以讓用戶通過對模型的工程構(gòu)造進行設(shè)置，然后直接根據(jù)選定的節(jié)能標準給出判斷結(jié)果。軟件支持國標和全國各地的建筑節(jié)能標準。
2. 能耗計算能耗計算BESI軟件可以直接讀取節(jié)能設(shè)計BECS軟件中的詳細構(gòu)造，并且劃分具體的空調(diào)系統(tǒng)。據(jù)此，可以針對《綠色建筑評價標準》中的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能率、圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能率和綜合節(jié)能率進行計算分析。
3. 室內(nèi)聲環(huán)境與通風(fēng)軟件類似，建筑聲環(huán)境SEDU軟件也支持室外和室內(nèi)的聲環(huán)境接力計算。在進行室外噪聲的計算完畢之后，軟件自動提取建筑邊界噪聲作為室內(nèi)聲環(huán)境的計算條件，然后對室內(nèi)噪聲進行模擬分析，得出部建筑的隔聲性能評價。建筑構(gòu)件的隔聲參數(shù)，既支持直接讀取節(jié)能設(shè)計BECS中的工程構(gòu)造，也支持從庫中類比選取。五、 綠建申報目前，各大設(shè)計院與甲方都在采用外包的方式進行綠建申報工作，其主要原因是綠建申報的過程較為復(fù)雜，文件種類繁多，滿足各項條款所需要提供的證明材料也復(fù)雜多樣。通過綠色建筑策劃與評價系統(tǒng)GUPA平臺，團隊可以協(xié)同作業(yè)，在平臺內(nèi)將復(fù)雜的得分條文按專業(yè)分工，逐個分配給各特定設(shè)計人員；設(shè)計人員只需要對照每一款條文，按照平臺提示提交對應(yīng)的文件即可，逐項填寫各自負責(zé)的自評估報告；最終，團隊統(tǒng)一整體一鍵打包全部資料，提交到評審機構(gòu)。

“全過程正向綠色建筑設(shè)計”是相對于目前較為被動的綠色建筑設(shè)計過程所言，變“被動”為“主動”，變“流程滯后”為“全過程融入”，變“結(jié)果導(dǎo)向”為“過程導(dǎo)向”。盡管上述的解決方案在實際項目的應(yīng)用中可能會對設(shè)計人員提出更高的要求，從而對生產(chǎn)效率有所影響，但是我更愿意相信這是一種更加符合未來綠色建筑政策和市場期望的設(shè)計方法。
 

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