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绿色建筑新流程、新技术与多专业协作思考
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绿色建筑新流程、新技术与多专业协作思考
发布人:安徽省土木建筑学会   发布时间:2017-06-17   点击次数:707 次
林波荣:谢谢袁先生的介绍,今天非常高兴有机会和大家交流一下。我今天给大家汇报一下“绿色建筑新流程、新技术与多专业协作思考”。
需要分析:在国务院1号文件以及各部委关于促进绿色建筑发展的大背景下,可以设想我们国家绿色建筑在未来几年会面临井喷的情况。在这样的情况下,切实提高绿色建筑质量、真正实现节能减排的目标,推动建筑设计行业技术的进步是一个非常重要的。从我们的学科发展角度来看,怎么样能够有效的推动建筑设计行业的技术进步,我觉得这也是我们在绿色建筑大发展的背景下值得思考的问题。
我的观点是:不能紧紧依靠评价,还必须从设计源头抓起,开展一些,包括设计新流程、新技术以及多专业协同的研究,推动绿色建筑在理论和技术创新方面的发展。
首先,我们要重视设计优化,因为绿色建筑实现性能优化实现节能环保的一个关键所在,首先40%以上的节能潜力来自于建筑方案阶段的设计,这是国际能源署和IEAANNEX-30得出的很重要的结论,我们通过很多建筑的调研,应该说60%以上的节能都在方案阶段就确立了,如果不对此有所重视,很多后面的工作我们往往是事倍功半,这是很容易理解的。
这也是绿色建筑快速发展、保证质量的很重要的一个方面,这是在世界环保领域的要求,也展示了在方方面面系统指标的要求,事实上要求如果是考虑设计,我们一个性能优化就必须在设计阶段通过一个优化的手段来进行提升,比如说在设计师在草图设计的时候应该考虑平面的布置、相关信息的整理,包括建筑整个布局,可能会通过一些优化手段,也许是模拟,也许是其他的手段来改善我们的设计方案,到了单体设计的时候也有一个相关的技术手段的支撑,直到最后方案的完善,以及它进入施工阶段的工作。
这些我们说性能优化是非常关键的,我们要落实到一个设计及院,因为现在绿色建筑在未来几年里的发展不可能仅仅是在科学家一演习,不仅仅在高校里面做,我们要落实到设计院,基于设计院的模式的绿色建筑就要有一个标准化,包括不同的时间段,比如说投标的时候方案阶段,到初设、施工图有一个目标导向,首先是目标的设想,然后考虑相关条件的输入以及整合,然后要考虑输出是什么,输出相关专业的协作方式,最后再考虑我们需要的一些工具是什么。所以我觉得绿色建筑下一阶段发展的,当设计单位作为助理来推进的时候,基于设计院的流程绿色建筑的流程化非常值得我们研究。现在的涉及不仅仅是二维设计,可能是3D设计,可能是基于绿色建筑设计的指标一个标准化流程的构建,这里面我们也提出了相关,包括建筑方案、暖通空调等。
我的一个观点BIM技术是很好,可以说是中国梦,但是我们现实离这个梦很远,BIM把我们的建筑细节整理出来,怎么在细化的过程中进行做呢,这里面有诸多的工作要做,所以不要把BIM作为解决所有问题的法宝,我们要切实的考虑一些绿色建筑性能设计的推进,可能是基于3D的设计平台,一个新的设计方法,在这里面流程的标准化工作还有很多工作需要梳理,不能事无巨细一把抓。
其次,研究设计与创新技术的集成。
我说的这个集成不是简单的做一个技术的拼接、简单的堆砌,而我觉得应该把先提到的一些被动式,或者是主动式的一些技术、一些新技术划为建筑设计的一个源泉、一个元素,成为建筑艺术和技术的结合。因为我本身也是学暖通专业的,对这些新技术的把握还是掌握了,但是一直在困扰我,或者是我自己在研究怎么把这些新的技术和建筑艺术结合起来,可以真正推动我们国家绿色建筑的发展,而且有可能为世界做出贡献。
三个层次的技术探索,这应该是一个经验积累的过程:1、建筑形态方面的探索。2、建筑空间,就是室内空间的情况。3、表皮。
这三个层次的探索其实是代表我们的在技术不断的研发、推进的过程中的认识。
形体方面的探索,现在大家在做很多的模拟工作,很多的优化工作,不管是你做Lee hall,还是做国内三星的认证,往往是在建筑总成本上开展精雕细凿的工作,实际上没有实现技术和艺术的完美创造,我们可不可能在设计初期阶段以能耗目标来选择适宜的,这里面的适宜并不是牺牲一些艺术的创作的无限追求,是做一个平衡,一共是21个方案,里面会可能会选能耗。
空间,但是我们如果从性能优先的角度来看,试想做业主或者是建筑师,有时候大评必要吗,真正对你运行过程中的关键作用,这又是一个艺术和技术的平衡,可能有众多的约束,就看谁做的更好。这在我们研究的时候,针对建筑,因为它的某种需要,要有很多的中评,有些可能是室内四合院空间,有些是比较安全,这些必要性的研究,毕竟对空调能耗、耗能会产生很多影响。
表皮,通过对不同立面的太阳辐射值模拟,确定各立面的最佳遮阳形式。
案例1:成都,外立面有一层我们称之为表皮,它的室内部分,其实是妇幼医院的门诊房,其实我们是后期帮这个建筑提了一些方案,我们研究了表皮对你室内环境,特别是热环境、光环境,以及通风带来的优劣,比如说研究对室内遮阳效果有影响,外面有这层幕墙和没有幕墙对夏季平均到每天的太阳辐射的隔离,差是400多瓦时,这时候必要性就出来了。平均太阳辐射隔离,在不同楼层的分布情况,通过这样的分布反过来研究建筑的表皮设计会更有意义。我们把每个楼层的太阳辐射透过系统算是出来,然一我们以某一个目标比如说0.4作为总目标控制,大于0.4就多做遮阳丝。第二是对立面的风压的研究,从低往高,因为在成都要研究风压的有效加强的措施,也设计了每一个部位的压力,以及相对的压力差,转过来也可以针对建筑立面自上而下,丝网印刷的疏密程度。通风我们增强了每个楼层之间的玻璃让它有一个开口,上去的风压差比较大,开口反倒小,只有15公分,中间达到40公分,到下区达到了45公分,就是这样的技术达到了建筑和艺术的平衡。
案例2:大家用的非常多,也做了类似的处理,外区和内区同样有两层的楼梯,研究不同楼层分散在40个区,一共是5层,自上而下,沿着整个圆桌面展开是40个区,风压差、太阳辐射的变化。
不同区域通风唤起次数的比例,风压差的大小来作为开启外床的大小,以及相同位置的关系。太阳辐射总量控制的设计的一些细节,我们也研究了像上海建科院后面新盖的楼考虑了建筑立面的旋转,其实还可以做很多的工作,是有不同楼层的错层,旋转。也做了一些探索,我觉得是从研究的角度来说是非常可贵的。
后面给大家讲讲这一二年做的新的工作,我们说从规划到建筑方案设计、建筑系统设计、到反馈系统设计是一个正向优化的过程,每个阶段我们把一些优化的技术加进去,但是我们觉得要反馈到方案创作阶段。这样我们提出了一个新的研究,基于Sketchup做的设计,在Sketchup我们开发了一个插件,这个插件可以在建筑师一开始选择形体我们就进行一些这种形体的推敲,以及对能耗的影响,这个能耗包括三个,可能是照明、采暖或者是空调,三者可以结合起来,可以把中庭插进去进行旋转,这是在大家非常熟悉的Sketchup方面做的,我们可以利用Sketchup让建筑表面的窗户,甚至是深形态,最后完成可以输出到一个新的控件里面,通过一个格式的转化把它跟其他软件进行一个结合。这样事实上就形成了一个设计过程中模拟一直在伴随的过程,我们这个软件非常厉害,所以这里面一切东西都可以整合。
现在新的做的过程,还可以跟Rhino中参数化结合应用,目前做到的一个工作,可以研究它的一个日照,利用它的反向的算法,利用日照数的参数,反过来可以在保证日照的前提下,为你的建筑面积提升10%,或者是11%,这是一个新工作。
可以把建筑和目标作为一个函数,自然采光、自然辐射、室内风环境、热工作性能、景观朝向,在这样一个好的条件上进行设计师的工作。
结论:在发展绿色建筑过程中,关于绿色建筑新理论和新技术的研究也非常值得我们推进。在性能导向成为绿色建筑的发展趋势的时候,设计也应该敢于尝试。1、新流程、新技术、多专业协同,不同阶段落实。2、数据导向、性能优先的结合。3、被动技术的创新、主动技术的创新,我们要把原来说的被动优先、主动优化做一个探索,实现主被动的结合。
今天我就说这么多,谢谢大家!