绿色建筑整合设计理论及其应用研究

孙境泽

摘 要：文章选择绿色建筑整合设计过程为研究对象，通过分析举例，总结出绿色建筑设计的内容和特点，并阐述整合设计过程在绿色建筑设计中的整合设计策略，为中国绿色建筑设计人士提供参考。

关键词：绿色建筑；整合设计过程；优势

在各种人类活动中，建筑物使用、建造和维护所消耗的能源在社会总能耗中占重要比重。而中国的形势更为严峻，当前，我国的建筑工业仍然以粗放型增长模式为主，因此迫切需要发展低能耗、低污染的绿色建筑。

1 整合设计的概念

Integral Design国际设计学会的创立人和常任董事、德国斯图加特国立视觉艺术大学George Teodorescu教授创立了整合设计Integral Design理论。根据他给出的定义，整合设计是：根据产品问题的认识分析判断，针对人类生活质量和社会责任，就市场的领导性与独特创新，对产品的整体设计问题进行独特新颖的实际解决方法。整合设计的英文是Integral Design，所以，在我国设计界，“整合设计”又称为“整体设计”。

2 绿色建筑整合设计现阶段存在的问题

就目前来看，绿色建筑在中国的推广并不如人意，真正意义上的绿色建筑数目少，而且整体技术水平不高，而原因是多方面的。首先，是人们对绿色建筑的接受程度和认识不够。其次，是建筑行业投资方与运营商、使用者关系的割裂。投资方在建筑建成以后，便抽离出项目，不负责建筑使用和维护中产生的运营费用。第三，实现绿色建筑的技术手段仍不够成熟，科技创新能力不够，各专业技术缺乏有效的整合，仅仅在一个建筑中堆积使用。如此一来，绿色建筑的整体性不能保证，同时整体性能也受到了限制，没有预期的良好效果。此外，当前国内对设计方法、设计过程的研究明显滞后于对各种具体技术的研究，忽视了设计方法和设计过程对实现绿色建筑的重要性，拖累了绿色建筑设计的实施与发展，从而错失了许多实践的机会。

3 绿色建筑整合设计应用研究

3.1 生态建筑设计过程的整合策略

传统的建筑设计流程是一种基于开发程序、接近线性的工作模式，各工程师介入设计时间固定，缺乏专业交流平台。建筑设计过程是一种相对封闭的过程，以建筑专业为主线，其他设备、结构等专业以辅助的角色参与工作流程。

这种线性流程容易降低建筑师对技术的敏感度，技术思考滞后于建筑设计决策，容易产生发现问题但时间延迟导致返工的现象；同时，这种技术滞后的操作常常错失了在规划建筑宏观尺度上的技术决策时机，降低了实现建筑系统高效低耗运行目标的可能性。

在整合设计过程中，需要确定一种以建筑师主导技术决策，各专业工程师全程参与建筑设计过程的专业会商式设计模式，这种工作模式类似于外科医生手术工作模式（见下图）。93年，加拿大实施了推进生态建筑技术应用的Cole 2000计划，要求建筑项目相关人员包括结构工程师、建筑师、设备工程师与承包商、物业管理人员等全程参与设计过程，加强专业间的横向合作与交流，为可持续目标的实现提供组织保证。

结构专业结构专业

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业主-建筑专业-方案设计-初步设计-施工图设计-专业会签-设计成果

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设备专业设备专业

在实施过程中发现：整合设计是考虑经济因素以实现可持续设计目标的有效设计途径，在满足加拿大国家能源规范前提下，绿色建筑的生命周期成本降低了四分之一。

生态建筑设计过程的整合策略确定共同设计目标，强调专业间的整体协调工作，明确各专业的性能目标和实施策略，使各专业技术决策视野超越独立学科的范围，形成技术集成系统的概念。在这种整体性的设计组织方式中，建筑师对设计全过程具有完整的控制决策权力，能够提高设计效率，有效地提高专业协调程度，能在前期设计阶段确定整体技术策略，达到提高建筑整体性能，降低建筑造价的设计目标。

3.2 生态建筑技术系统的整合设计策略

工业社会的社会分工与细化，使建筑整合设计逐步实现了以部品体系为基础的设计转变。贝奇曼将整个建筑系统划分为五个基本系统，即场地系统、室内系统、外围护结构系统、设备系统与结构系统。

技术系统整合设计的基础是建筑师必须善于理解各项技术系统的性能、运行模式、经济因素等多方面的系统特征，从而保证整合建筑系统中每个子系统能够各尽所长；第二，五个主要建筑系统间，各子系统之间和不同子系统之间，存在多种可能的整合模式；子系统间的关系以及系统整体运作模式，相对其他任何一项具体技术，都更为重要。在复杂系统的生态建筑设计中，需要建筑师的设计思维方式，而在生态技术模式选择的组合过程中，则更着重推理分析的逻辑判断方式。

首先，建筑师必须满足生态建筑技术模式间功能协调的基本要求，也就是说，达到整合设计的性能目标。性能整合包括独立技术模式的功能复合和功能叠加。技术模式的功能复合举例：Building Inter-grated Photovoltaic（BIPV）太阳能建筑一体化光电板可以将幕墙、屋顶等建筑外围护结构和太阳能光伏发电系统结合成一个独立的部品系统，这种设计趋势使技术系统不再是视觉上、性能上附加到建筑上的构件，而是增强了建筑的整体性，并且降低了建筑造价。

技术模式间的功能叠加是指把单项技术整合为一个技术有机体，使之协同工作，确保建筑系统的整体高效运行；它的基本内容是设备系统（主动式技术模式）和自然系统（被动式技术模式）之间的合作机制。

第二，建筑技术模式硬件间必须达到空间整合的基本要求，实际上，这是建筑设计的基础问题。日趋复杂的技术设备构件系统在同一建筑空间内以特定方式互相联系，各种构件之间需做到和谐共存，包括设备构件的物理整合，设备空间的建筑整合等内容。

第三，对建筑师而言，一个很重要的整合设计目标便是技术系统的视觉整合。生态建筑复杂设备系统的技术要求，建筑所有可见的构件构成建筑的整体形象和建筑师的美学诉求，需有一种理性的整合策略。路易斯·康的理查德医学院等建筑为此提供了一种后现代主义的解决思路，设备系统上升为建筑形态构成的显性因素。

生态建筑的整合设计策略放弃建筑构件系统彼此独立、各司其职的机械运行模式，而是从系统整体角度出发，分析各技术系统间的协作关系，从空间、性能和视觉三方面研究技术子系统间的协作问题，形成建筑系统整体高效协同运行的技术模式。

4 结语

整合设计方法适应了作为复杂系统的生态建筑的设计要求和建筑特点，符合感性和理性相结合的建筑设计加成思维模式的要求，有利于促进当前生态建筑设计向科学化方向发展。

参考文献

[1] 黄献明.绿色建筑的生态经济问题优化问题研究[D].北京：清华大学，2006.

[2] 王鑫，郑卫.生态建筑的适应性设计问题研究[J].浙江大学学报（理学版），2011（05）：596-601.