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绿色建筑发展之路的探索

 GXF360 2017-05-21
绿色建筑发展之路的探索

绿色建筑发展之路的探索*

肖大威1 许吉航2Xiao Dawei Xu Jihang

摘要:通过对绿色建筑本质意义的阐述和技术在实用艺术品中的作用,揭示了技术与艺术矛盾统一及其在建筑中的促进与制约关系规律。尝试对绿色建筑的发展过程进行预测,将其分为四个阶段,并对每个阶段的特点做了阐述,粗线条的描述了绿色建筑发展的轨迹。指出绿色建筑在走向自由之路的同时,伴随着一系列技术的成熟,必然要与艺术融合,自觉而艺术地表现技术。论文最后对建筑全寿命周期的评价进行了分析,对绿色建筑的局限性和发展完善的方面做了探索,指出健康舒适是绿色建筑技术发展的伦理指南,加上智能化技术会使绿色建筑技术更趋完善。

关键词:绿色建筑;发展阶段;绿色建筑技术

十几年来,绿色建筑设计与建造的行动逐渐为设计技术人员所接受。绿色建筑技术对于建筑设计是什么关系,其意义何在;绿色建筑设计的发展要经过几个阶段才能真正普及,每个阶段有什么特点;绿色建筑设计观念与技术走向自觉是怎样的过程轨道,需要用什么方式促进;绿色建筑在实用、经济、管理多重层面的合力与条件是什么;以及基于绿色建筑技术的艺术设计将走向何方。追问这一系列问题,是普及绿色建筑思想与行动的基础,需要思考与讨论。

1 绿色建筑技术的本质内涵

根据现行的绿色建筑的相关条例文件,首先是从评价方式切入,参照评价标准再到各类建筑设计的“绿色”标准。这种从“评价引导”到“标准强制”的过程,是一个逐渐被设计技术人员所认识、接受并执行的方式,其中的主要困难是代表绿色建筑的一系列技术和材料未能适应(或许在关键技术上、或许在价格经济上)大量建造的可能性,当然也有观念上的相对滞后。用评价体系的方法,虽然不是直接指引和强制性,但评价的引导,会促使材料与技术逐渐成熟而被接受。

绿色建筑技术概括起来是“四节一环保+管理”,这些技术对于建筑设计,尤其是经典的传统意义上的建筑设计来说具有一定的挑战性。一方面建筑师在传统的建筑中看到了许多先人在适应地域环境中创造的被动式准技术的营造方式;另一方面又对新的节能技术、节材技术等感到陌生。以至于现在几乎每个设计院所都有一个或几个专门做绿建设计标识的“能人”,要做几星级的绿色建筑,主要由暖通专业去考虑,而较少有建筑师在构思方案时就自觉融入而把绿色建筑作为创作的一个因素。绿色建筑被强制在一个勉强的范围,如公费主导的建筑至少要做到一星级等。

绿色建筑对于建筑设计是一种什么关系,严格意义上说是一种依存促进关系。建筑从其存在的那天起就在与技术结合,这一系列技术及其发展的结果都是在适应当地的环境,都伴随着如何利用资源。到了人们主动归纳建造房屋的经验即技术时,一系列人们使用空间所需的基本功能仍在促使建造技术的创新发展,促使建设中如何有效利用资源。古人称建设活动为“营造”,其中营即有经营盘算的意思,也就是对用材的计划,而每一个营造技术的进步实际上就是设计能力的提升,只是人类在建造的初级阶段,为了生存、生活、生产,被动地适应环境,到了高级阶段会主动地提出创新建筑的目标,从而促进技术的革新。绿色建筑就是主动提出了一系列节约资源的技术措施和要求,绿色建筑偏向技术,并非不讲艺术。回顾实用艺术品的发展都能看到在技术解决人们实际生产、生活问题之后就有一个艺术修正或美化的过程,在其发展中技术与艺术是一对矛盾统一体[1]。技术往往为解决问题而先行,在解决当时的问题后,艺术与之修正、协调、美化。因此,绿色建筑对于建筑设计是一场技术升级而艺术升华的过程,也是建筑设计的一种要求和使命。

建筑技术运用到设计与建造之中是有条件的,这不只是因为人们的习惯思维的障碍,更重要的是该技术的使用难度和经济代价。归纳起来,一门技术能否普及,条件在于:①该技术是否真正成熟可靠;②运用该技术是否产生使用价值,更有利于生产生活;③该技术运用的社会经济成本;④运用该技术的社会心理的接受度和社会要求的强烈程度(理念上);⑤运用这个技术之后的环境变化如何,自然环境的承受性。当然还有操作的便利性和美观等。因此,绿色建筑技术的普及必然要有一个过程,一个从“认识”到“了解、接受”到“尝试运用”到“自觉运用”再到“自如运用”的过程。每一步“进化”,都是去芜存精,最后留存下来能被自如运用的,应该是符合以上条件、普遍适合的技术(图1)。

图1 建筑技术“进化”过程示意图

2 绿色建筑的发展阶段

绿色建筑行动是一次大规模的创新,包括了从设计到材料部品的全产业链,同时也包括施工过程和建筑使用的全寿命周期。这个产业链上所有技术员、操作员、使用者和管理人员,尤其是产品上游的设计人员都要普及绿色观念,毫无疑问是非常浩大的系统工程,而且是一个长期的演进过程。根据对绿色建筑系统规律性的分析,绿色建筑从人们对它的认识到自如运用(涵盖绿色建筑理论的发展完善),约可分为四个发展阶段。

2.1 第一阶段是启蒙试点性探索阶段

部分地区的试点建筑按照欧美等国家的评价系统设计和建造,并请国外机构对试点示范的建筑作评价。如2005年,科技部建筑节能示范楼被美国绿色建筑协会评定为LEED金级建筑;深圳招商地产的泰格公寓是国内第一个通过LEED银质认证的商业项目。这个阶段已有一批学者开始引进国外评价体系,并开展绿色建筑的理论、评价体系和方法的研究。最引人注目的是,在当时的全国注册建筑师继续教育必修课上(40个学时),开始讲述绿色建筑的观念理论和知识,全国的注册建筑师都开始“启蒙”绿色建筑的观念。

这阶段的探索是有益和必要的,可以说是一个试点、起步、启蒙并向全国推动的阶段。这个阶段的主要意义有三点:其一是动员会的作用。向全国的注册建筑师宣传普及绿色建筑的基本理念和初步知识,作了一个思想概念上的积极准备,是绿色建筑春天将至的报春花。其二是一批试点建筑的示范。如清华大学的超低能耗示范楼(2005年)[2]、北京大学附属小学(2007年)[3]、深圳的万科中心(2006年)[4]等一批创新型示范绿色建筑理念与技术的实体建筑,为更大规模的推广建设绿色建筑和发展绿色建筑技术,作出了可贵的贡献。其三是引进和产生了一批绿色建筑的评价体系。如英国建筑科学研究所的BREEAM、美国绿色建筑委员会的LEED、加拿大绿色建筑挑战的GBtool等评价体系[5],《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则(2001年)》[6]、《绿色奥运建筑评估体系(2003年)》[7]、《绿色建筑技术导则(2005年)》[8]和《绿色建筑评价标准(2006年)》[9]等。引进了一系列相对先进的绿色建筑理论与实践介绍,为国内学者的深入研究提供了参考,打开了业界的视野。

由于理论准备不足,虽然对绿色建筑有了初步的认识,但观念和思维模式还停留在传统的基础上,尤其是大量的绿色建筑技术并不成熟或未提出来,对如何在设计建造中融入绿色技术尚未有方法论的指导。因此,这个阶段的可喜探索也未能让绿色建筑行动真正展开。比较遗憾的是我国在这个阶段引进建设了一大批国际大师的作品,无论是中国国家大剧院(2007年)、国家体育场(鸟巢)(2008年)或是中央电视台总部大楼(2010年)等都不是绿色建筑,不但在节能节材诸方面没有让国人看到这些建筑的先进性,而且更加浪费,建筑的怪异让国人茫然。绿色建筑是什么?为什么国外的绿色建筑理论和倡导的绿色建筑评价体系与其在中国实践的诸多建筑作品背道而驰?如何评价和看待这一大批在全国各地建起的外国建筑大师的作品,其影响因素和社会效果都值得探讨。中国的绿色建筑发展方向受到了不同程度的影响。

2.2 第二个阶段是政府和大众共同推动研究的阶段

绿色建筑和绿色建筑技术的发展有了明显的进步,当下正处在这个时期。在实践方面,政府政策层面在大力推行,其中最有力的是要求所有公共投资的项目至少满足“绿色一星”标准[10],有些地区推广到所有新建民用建筑,达到100%的绿色建筑的普及。同时奖励达到更高要求的绿色建筑,促使各地从政府到设计企业、施工以及建材生产企业的积极行动。尽管这个阶段的建筑师、结构工程师并没有熟练掌握绿色建筑的理念和技术手段,为了落实政策的要求,每个设计院所都培养或造就了一个或几个绿色建筑的“专家”,每个设计项目都由他(她)从绿色建筑技术要求的层面提出条件,其它专业配合调整方案,多数都在暖通专业上落实,以节能为核心展开。

这个阶段的绿色建筑理论与技术有了较大的发展。本行业的国家“十一五”、“十二五”科技支撑计划项目和“十三五”重大专项,多数都是针对绿色建筑的设计、材料、部品和一系列关键技术。行业的评价体系也部分上升到规范体系,以节约资源和环保为主要目的绿色建筑体系将会有较完整的理论体系和技术体系来支撑[11]。这个阶段由于政策层面的强制性,从设计、施工到使用管理层面,将会在运用中实现那些成熟好用而经济的绿色建筑技术,也因为用之普遍,就有可能规模化、更趋成熟、更加经济[12、13]。针对评价体系中的一星、二星较易(成熟而经济)的选项,会率先普及走向进一步成熟和经济。

这个阶段的另一个显著和重要的特点就是绿色建材与部品的发展。绿色建材是绿色建筑实施的关键,由附带非常大的污染和能耗而生产出来的材料建造的房屋,即使建成后满足绿色评价标准,也不能称之为绿色建筑。因此,绿色建材一定是低能耗、低污染(相对)或循环经济型的产品。我们已经看到强推绿色建筑背后伴随着的经济代价,甚至为了做绿色建筑而勉强为之的现实,而实际上并没有达到节约资源的目的,反而增加了成本。然而这个阶段、这个过程可能又是让建筑走向绿色的必由之路。

这个阶段,绿色建筑理念与技术会开始走进教室、融入建筑教学体系。犹如当年建筑专业从美术学院走向工科院校、课程体系全面改革。绿色建筑设计的思想会融入到建筑教育的课程、教材以及教学过程中,如设计方法会融入绿色建筑的观念与技术。同时绿色建筑的技术规范和评价体系也会进入注册建筑师的考试中,以督促建筑师更加认真地学习和掌握这些知识。

2.3 第三个阶段是推广普及阶段

本阶段,绿色建筑的材料和部品的技术已经成熟、成本可控,规模扩大。绿色建筑在集成化一体化设计上已经有了成熟可靠的多种系列设计专利,大多达到选型与匹配的一致性要求的层面。同时,建筑专业教育的所有课程中都融入了绿色建筑技术,培养的建筑设计人才都是用绿色建筑理念和技术武装的复合性人才。教育宣传普及了绿色建筑的理念与技术,绿色建筑的目标要求也已经普及于全民意识之中。新建建筑必须是绿色建筑才有市场,既有建筑都按绿色标准进行改造,关键是绿色建筑确实带来了好用和成本的经济实惠。这个阶段已总结了实行绿色建筑以来存在的问题和困难,并加以克服。国家和地方出台系列的绿色建筑设计、施工和使用管理的规范系统、评价系统以及便利的测试维修等系统,工业化和自动化建造,替换性部品都相对成熟。这个阶段的一大特点就是建筑的简略性,建筑部品可以简便的装配、替换,像插件一样方便。

2.4 第四个阶段则是一个自觉、自由的过程

这个阶段的重要特点就是绿色建筑与艺术的融合。有了第三阶段成熟的技术作为基础,绿色建筑的理念和应用成为自然的事情,建筑师、使用者更加追求艺术性。这阶段有4个特征:一,技术足够成熟,利于进行艺术上的再创造;二,绿色理念的自觉。社会所有成员都自觉的要求环保、绿色、低碳;三,建筑整个产业链,从建材、设计、施工到使用管理的全寿命周期,始终贯穿绿色的理念;四,绿色建筑技术与艺术的融合。

3 绿色建筑技术与艺术的融合

虽然前文中提到了绿色建筑设计必将走向自觉、自由,但是,如何才能促使建筑设计走向自觉的绿色建筑之路呢?这个路经是怎样的,有几个环节?建筑设计是龙头,建造要依据设计,而设计的基础是材料、结构、机电以及部品的技术支撑,所以绿色建筑设计需要整个建筑工业的配套系统的进步。梳理起来,绿色建筑走向自觉、自由的路径有以下几个方面:一、充分考虑人体健康舒适度;二、建筑材料的生产贯彻节能环保的态度;三、设计自觉运用绿色建筑的理念;四、建造与使用过程的节能、节水、节地、节材;五、运营管理的智能化;六、绿色建筑技术与艺术的互相促进、融合,艺术推动建筑技术的发展。

绿色建筑技术与艺术的融合是绿色建筑发展到成熟的重要标志,绿色技术与艺术统一是发展的必然,也是一个不断融合发展的过程[14]。建筑从诞生的第一天起就与艺术结合了,是生硬结合到有机地融合,是更难的技术与更高的艺术结合升华达到一种平衡,更复杂的功能和技术又有更高的艺术与之匹配的螺旋上升的发展过程。这种技术与艺术的矛盾是从人类发展中来,是促进事物发展的一种动力,这是由人类具有不同程度的审美天性和文化遗传所决定的。根据美学和事物发展的规律,我们可以看到任何实用艺术品的发展都有其基本规律,这个规律就是在产品需要(出现)实用功能需求变化和不合理的时候,人们的攻关重点就会用于克服目前的困难或不足,这是技术的要求即是对功能性的要求;一旦功能性的技术问题得到解决,则人们就会从审美的思维角度,对于该技术产生的造型、空间外形进行美化,进行艺术设计。将技术与艺术融合,即艺术地体现技术。如汽车、飞机、移动电话和人类的各种实用艺术品无不是如此,建筑也一样。因此,绿色建筑的技术必然会结合艺术,艺术地表达绿色建筑技术,也就是绿色建筑与艺术必然发展到自由的艺术表达。

4 绿色建筑技术的局限性

绿色建筑必须结合管理的理念和条件,绿色建筑技术有一项重要的指标就是管理建筑全寿命周期使用的评价,也就是要求算总账是节约的。其实从材料部品生产到施工装配到使用几十年甚至更长的时间,即全寿命周期的绿色建筑,是一个比较理想化的提法。比如一辆汽车,哪个部件是跟随汽车的全寿命周期的?不好说,可能没有,但生产时可能大多数部件都应考虑全寿命周期。汽车也在每个阶段要更换部件如轮胎等,耗品是一定会更新的。有这个理想的目标利于算账、推广、抓好质量、循环使用材料部品等等,因此对部品的要求就会不一样。而实际中,一些部品是要更换的,另一些是要报废的,这些都应计入全寿命周期之中。正确理解全寿命周期和有效管理是绿色建筑技术推行的一个重要方面。

绿色建筑技术的发展、推广与普及是一个时代的进步,也是基于增长的极限和资源有限的客观认识,是对环境保护的深刻认识,更是对可持续发展的担忧。不难看出绿色建筑的目标指向是节约资源,因此,其局限性也是明显的,这就是在技术本身,欠缺了智能化这一更有效的节约技术,欠缺了对人身心的关注。人的健康和舒适虽有难以满足的无限性,但有其良好的基础标准[15]。不同的时代,对科学、人文有不同的认识,今天的全寿命周期可能对明天就是某种浪费。过分强调全寿命周期是片面的,而有限周期和有限成本核算可能更合理科学。

20世纪中叶的现代建筑运动,不可避免地让建筑在极简和装饰就是罪恶的过激行动中付出了巨大的代价。虽然在绿色建筑评价系统中有装饰环境的章节,但仍是偏重于节约资源,而较少人文关怀,这是值得改进和完善的方面。绿色建筑技术会与艺术结合,有其发展的规律,但不能否认,绿色建筑应有其艺术地位,而不简单等同于绿色建筑技术。

结语

绿色建筑的本质是节约资源,是基于可持续发展理念而生的一种设计与建造到使用的方式。绿色建筑要在系列技术和材料不断成熟与集成中发展,绿色建筑应与绿色建筑技术有所区别,在于与艺术的关系,绿色建筑应是其技术与艺术统一美观的实用造型空间。绿色建筑的成熟大约需要走4个发展阶段,其一是启蒙试点阶段;其二是政府和大众共同推动研究阶段,促进理论的产生和技术的成熟;其三是由于材料和技术与集成技术的成熟,绿色建筑理念、技术在较大范围推广,教育宣传也成系统地普及绿色建筑理念和技术,关键是这时的绿色建筑给社会带来了实际的效益;其四是绿色建筑的设计、施工、使用管理及维护都走上了自觉自由的道路,即艺术地设计、建造与使用绿色建筑。

绿色建筑走向自觉是人们观念的转化与技术进步的结果,其中的技术和管理都不是简单孤立的存在。绿色建筑技术与艺术融合是发展的必然,是事物发展的正确方向。

绿色建筑技术应该是“四节一环保+管理+智能化”。当今绿色建筑理论与技术都有一定的局限性,主要表现在只关注节约资源,而忽视以人为本,未能认识到智能化的巨大效益,在全寿命周期的理念中略欠与时俱进的理性。

图片来源

图1:作者绘制。

参考文献:

[1] 肖大威.肖群,论中国古代建筑技术与艺术的辩证关系[J].华南理工大学学报(自然科学版),1994,22(2):123-129.

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20110225231555812579252/20110225231555812579252_.html.

[3] 杨洪生. 自然通风降温系统在建筑中的应用——北京大学附属小学校园建筑的节能技术实践[J].建筑学报,2008(3):18-22.

[4] 于冰.优怿创作室.水平的摩天楼——万科中心全解析[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[5] 李路明.国外绿色建筑评价体系略览[J].世界建筑,2002(5):68-70.

[6] 建设部住宅产业促进中心.绿色生态住宅小区建设要点与技术导则[J].住宅科技,2001(6):3-10.

[7] 绿色奥运建筑研究课题组.绿色奥运建筑评估体系[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[8] 中华人民共和国科学技术部.关于印发《绿色建筑技术导则》的通知(建科[2005]199号) [J].上海建材,2006(2):7-13.

[9] GB/T 50378-2006.绿色建筑评价标准[S].

[10] 北京市人民政府关于全面发展绿色建筑推动生态城市建设的意见[EB/OL].(2013-05-30)[2017-3-21].http://www.. cn/web/static/articles/catalog_346300/article_ff8080813ed64 35d013ef495d59400af/ff8080813ed6435d013ef495d59400af.html.

[11] GB/T 50378-2014,绿色建筑评价标准[S].

[12] 住房城乡建设部关于印发被动式超低能耗绿色建筑技术导则(试行)(居住建筑)的通知[EB/OL].(2015-11-10)[2017-3-22]. http://www.mohurd.gov.cn/wjfb/201511/t20151113_225589.html.

[13] 林海燕,程志军,叶凌. 国家科技支撑计划项目“绿色建筑评价体系与标准规范技术研发”简介[J].工程建设标准,2016(3):44-46.

[14]许吉航,刘潇,肖大威.绿色建筑设计是适宜性技术与艺术结合的创新[J].南方建筑,2010(1):57-59.

[15]叶海,罗淼,徐婧.健康建筑及其评价标准[J].建筑科学,2017,33(2):113-119.

Exploring Green Building Development

abstract:Based on the interpretation of the essence of green buildings and the application of technologies in practical art, this article reveals the contradictory and unified relationship between art and technologies and their both restrictive and promoting roles in architecture. This article tries to predict the development of green buildings by dividing it into four stages, and describes each stage with its characteristics and limitations. This article also broadly describes the future development of green buildings, pointing out that with the maturity of relevant technologies and in the way to freedom, green building design has to not only integrate art, but also selfconsciously present technologies artistically. This article finally analyzes the life cycle evaluation of buildings, explores their limitations and further improvement, points out that health and comfort is the ethical compass of green building technology development, and suggests that intelligent technologies will further improve green building technologies.

KeY Words:green building; stage of development; green building technology

中图分类号:TU201.5

文献标识码:A

文章编号:issn.1000-0232.2017.02.004

文章编号:1000-0232(2017)02-0004-04

*“十二五”科技支撑计划课题:传统村落基础设施完善与使用功能拓展关键技术研究与示范,课题编号:2014BAL06B02。

作者简介:1教授;2讲师,通讯作者,电子邮箱:xujihang@126.com;1&2华南理工大学建筑学院、亚热带建筑科学国家重点实验室

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