基于全寿命周期评价的绿色建筑设计浅析

齐国启

摘 要：伴随着国民经济的快速发展，我国的建筑行业面临着来自环境、能源、资源等各方面的挑战。建筑设计亟需更有远见、更为宏观的、可持续的视野突破设计现状，进而完善设计的思想、规则、方法等方面的共识。全寿命周期评价强调在建筑设计中决策、设计与施工、使用与管理的全过程，为绿色建筑设计提供必要的决策支持。本文通过分析我国建筑设计行业的现状，探讨全寿命周期评价在建筑设计中的运用方法，展望了我国绿色建筑设计的发展前景。

关键词：全寿命周期评价 设计方法 绿色建筑设计

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0062-02

1 建筑设计行业现状分析

建筑行业在国民经济中占有重要地位，作为高能耗、高消费、高污染的“三高”产业，建筑业的整个生命周期的每阶段对生态环境都有一定程度的破坏，绿色可持续的建筑设计发展方针将是未来建筑业的必经之路。近年来，随着全球可持续发展的战略发展，我国对绿色建筑的重视程度越来越高，学者们探索“生产-生活-生态”的复合运作系统，以平衡建筑、人、自然之间的相互作用关系，为绿色建筑工程实践提供指导。

我国的绿色建筑的发展目前处于初级阶段，建筑设计多立足于美学、经济、功能、安全、有效、耐久、健康等传统设计标准，存在诸多环境、资源和能源的消耗上的不利于可持续发展的弊病。首先是很多开发商将绿色建筑限定为好的窗外景观、小区绿化程度等小范围，对绿色建筑在认识上存有误区。真正的绿色建筑是在经济合理的基础上，在建筑的全寿命周期内，通过技术整合，很建筑对环境的负面影响最小化，营造一个舒适、健康、环保的环境。其次，对于绿色建筑的研究缺乏系统性和理论深度。在可持续发展的趋势下，绿色建筑发展往往只局限在一个或几个侧面，缺乏整体性与系统性的探索；对国外先进设计案例学习中，缺乏深度设计方法与理念方面的研究。最后，绿色建筑设计的实践多流于形式，缺乏行之有效的管理体制。我国建筑行业的现行管理体制把建设分阶段运作管理，不利于整体的、全方位的绿色建筑设计；建设前期只有国家的技术规范与标准对可持续发展有促进作用；立项期的环境影响报告书只对污染的范围做出界定，为对全过程的环境、资源加以严格管理控制。建筑设计阶段是建设项目可持续发展贯彻的薄弱环节，倡导绿色建筑设计将是建筑业的发展趋势。

2 绿色建筑与全寿命周期评价概述

环境评价是按照一定的评价方法与评价标准对环境质量的优劣进行评估，评价人类活动对环境的影响作用，预测环境质量发展趋势的一门学科[1]。绿色建筑评价是一种定性问题定量化分析，定量与定性结合的决策方法，它将设计规划、建设实施、使用管理等全过程模型化、系统化、数量化，对最终成果的成功有重要影响作用。

2.1 建筑物的寿命周期评价简述

寿命周期评价（LCA）是绿色建筑量化的有效工具，它将建筑系统的全寿命周期作为环境性能评价的对象。欧盟对LCA的定义是：通过调查产品从原材料获取到最终处置的生产过程活动，定量地评估产品环境负荷的方法[2]。生命周期分析有四个步骤：确定目标与范围、分析清单、评价影响、评价改进（见图1）。

（1）建筑物LCA的研究目标与范围。建筑物的生命周期分为开采资源、加工原材料、建筑物构件的构造、现场的使用、施工、维护、销毁、拆除、组件回收、复用、利用、处理废物等阶段。这些阶段是建筑物寿命周期分析的研究范围。

（2）建筑物寿命周期的清单分析。确定寿命周期的研究范围之后就要进行清单分析。设计者在这阶段主要是对建筑物的各个阶段的能源、资源、污染物的输入、输出进行数据的收集与分析处理，从而形成全寿命周期的能源、资源能耗及污染产出的环境影响清单。在清单的编制阶段一般采用扩展图解网络，对寿命周期内每个阶段或活动采用输入-输出的分析方法（见图2）。

（3）建筑物的寿命周期影响评价。影响评价是将清单分析的结果用定性或定量方法评估其重要性，识别潜在性的环境影响。首先对清单定量条目的影响性进行分类，可分为化学影响、资源消耗、非化学影响三类。其次，找出定量条目的影响特征；最后对每项影响做出评价分值，并累加求和，得到每个阶段的影响评价分值。

2.2 绿色建筑的设计决策

建筑设计决策是针对建设项目的要求，由设计师做出有关设计方向、目标、方法和策略等方面决定，是一种概括可实现目标，从可替代的众多方案中选择出最优方案的过程[3]。寿命周期评价包含对设计结果的安排、计划、选择和决定等一系列活动，是一种有效的绿色建筑设计决策的工具。设计师的决策不能只靠自身的经验与情感倾向，对实际环境性能的分析与研究也是不容忽视的。将寿命周期评价的方法应用到建筑物设计中，以提高决策的科学性，实现设计思维从经验到实证的科学转变。

3 基于寿命周期评价的绿色建筑设计程序

3.1 基于LCA的建筑设计特征

寿命周期评价为绿色建筑设计提供有效的决策方法和重要的概念框架。在建筑设计中应用寿命周期评价的特征有目的性、简介性和可靠性等。在设计过程中，LCA更偏重是设计辅助工具，它有助于促进系统中各要素的协调、沟通，确保后面的深入设计更为健康、合理、科学，而不出现方向上的偏差。LCA作为设计师的辅助设计系统，简化原则要注重建筑设计变量的弹性与变化性。设计系统应优先考虑可靠的、普遍的策略，考虑与建筑设计相关的“硬件”，并测试各策略交叉使用后综合的表现。

3.2 基于LCA的绿色建筑设计步骤

基于LCA的绿色建筑设计具体步骤有：设计目标的确定、初步方案设计、寿命周期评价、分析改进并确定最佳的方案。这四个阶段不是按时间顺序进行的，而是一个交互的反馈系统，以达到最后的最佳结果的目标（见图3）。

3.2.1 确定设计目标endprint

设计目标首先要满足建筑的使用性、舒适性，尽可能减少周期内的资源能源消耗及环境影响。其次要确定系统边界的合理性，体现建筑的特性与要求。最后设计目标作为评价指标制定的依据，决定着设计成果要达到的性能标准。

设计方与委托方共同制定明确的设计目标任务书，目标的制定需确定各因素取向，提供设计指导的原则，建立分析评价的基础；在目标明确后，要确定更为具体的绿色设计的标准；基于绿色设计的标准与项目的限制因素，评定各种目标准则的优先次序。在上述步骤中探索与绿色方法结合的切入点。最后在明确包含绿色建设措施后的项目建造投资及设计费用。

3.2.2 初步方案设计

把建筑物当作一个整体，针对建筑设计中各影响环境的因素，对其进行全面系统的分析。对建筑物的照明、空调、办公设备等能耗分析最为复杂，故常借助于相关技术手段，建立能耗模型，为建筑设计提供整体能耗的分析。在系统分析的基础上，借助相应的技术措施，形成建筑设计的初步方案，明确建筑设计的结构选型、主要材料、构造方案、设备系统、施工方案等，形成若干备选的设计方案。

3.2.3 寿命周期评价

建筑方案的设计过程是一种对设计系统实现优化的过程，也是系统分析与综合的过程，故应对多个备选的方案进行综合的、全面的评估和比较。寿命周期评价作为应用到建筑设计方案的决策中将有效地解决备选方案的评估选择问题。建筑设计中的材料选择、开窗大小、建筑的朝向、屋顶形式等变量对建筑环境性能有不同的程度的影响，最终将决定建筑设计的最终方案的确定。

4 结语

绿色建筑设计的发展任重道远，生命周期评价有助于转变人们的价值体系与思想观念，克服成本—— 价值体系的弊端，促进绿色建筑的蓬勃发展。本文简述了寿命周期评价方法，并将其应用于绿色建筑设计的实践中，以期对建筑工程实践提供必要借鉴。

参考文献

[1] 赵大勇.住宅建筑技术的可持续发展框架研究[D].哈尔滨工业大学建筑学硕士学位论文.

[2] Peuportier BLP.Life cycle assessment applied to the comparative evaluation of single family houses in French context[J].Energy and Building，2001（33）.

[3] 甄兰平，邰惠鑫.面向全寿命周期的节能建筑设计方法研究[J].建筑学报，2003.endprint

设计目标首先要满足建筑的使用性、舒适性，尽可能减少周期内的资源能源消耗及环境影响。其次要确定系统边界的合理性，体现建筑的特性与要求。最后设计目标作为评价指标制定的依据，决定着设计成果要达到的性能标准。

设计方与委托方共同制定明确的设计目标任务书，目标的制定需确定各因素取向，提供设计指导的原则，建立分析评价的基础；在目标明确后，要确定更为具体的绿色设计的标准；基于绿色设计的标准与项目的限制因素，评定各种目标准则的优先次序。在上述步骤中探索与绿色方法结合的切入点。最后在明确包含绿色建设措施后的项目建造投资及设计费用。

3.2.2 初步方案设计

把建筑物当作一个整体，针对建筑设计中各影响环境的因素，对其进行全面系统的分析。对建筑物的照明、空调、办公设备等能耗分析最为复杂，故常借助于相关技术手段，建立能耗模型，为建筑设计提供整体能耗的分析。在系统分析的基础上，借助相应的技术措施，形成建筑设计的初步方案，明确建筑设计的结构选型、主要材料、构造方案、设备系统、施工方案等，形成若干备选的设计方案。

3.2.3 寿命周期评价

建筑方案的设计过程是一种对设计系统实现优化的过程，也是系统分析与综合的过程，故应对多个备选的方案进行综合的、全面的评估和比较。寿命周期评价作为应用到建筑设计方案的决策中将有效地解决备选方案的评估选择问题。建筑设计中的材料选择、开窗大小、建筑的朝向、屋顶形式等变量对建筑环境性能有不同的程度的影响，最终将决定建筑设计的最终方案的确定。

4 结语

绿色建筑设计的发展任重道远，生命周期评价有助于转变人们的价值体系与思想观念，克服成本—— 价值体系的弊端，促进绿色建筑的蓬勃发展。本文简述了寿命周期评价方法，并将其应用于绿色建筑设计的实践中，以期对建筑工程实践提供必要借鉴。

参考文献

[1] 赵大勇.住宅建筑技术的可持续发展框架研究[D].哈尔滨工业大学建筑学硕士学位论文.

[2] Peuportier BLP.Life cycle assessment applied to the comparative evaluation of single family houses in French context[J].Energy and Building，2001（33）.

[3] 甄兰平，邰惠鑫.面向全寿命周期的节能建筑设计方法研究[J].建筑学报，2003.endprint

设计目标首先要满足建筑的使用性、舒适性，尽可能减少周期内的资源能源消耗及环境影响。其次要确定系统边界的合理性，体现建筑的特性与要求。最后设计目标作为评价指标制定的依据，决定着设计成果要达到的性能标准。

设计方与委托方共同制定明确的设计目标任务书，目标的制定需确定各因素取向，提供设计指导的原则，建立分析评价的基础；在目标明确后，要确定更为具体的绿色设计的标准；基于绿色设计的标准与项目的限制因素，评定各种目标准则的优先次序。在上述步骤中探索与绿色方法结合的切入点。最后在明确包含绿色建设措施后的项目建造投资及设计费用。

3.2.2 初步方案设计

把建筑物当作一个整体，针对建筑设计中各影响环境的因素，对其进行全面系统的分析。对建筑物的照明、空调、办公设备等能耗分析最为复杂，故常借助于相关技术手段，建立能耗模型，为建筑设计提供整体能耗的分析。在系统分析的基础上，借助相应的技术措施，形成建筑设计的初步方案，明确建筑设计的结构选型、主要材料、构造方案、设备系统、施工方案等，形成若干备选的设计方案。

3.2.3 寿命周期评价

建筑方案的设计过程是一种对设计系统实现优化的过程，也是系统分析与综合的过程，故应对多个备选的方案进行综合的、全面的评估和比较。寿命周期评价作为应用到建筑设计方案的决策中将有效地解决备选方案的评估选择问题。建筑设计中的材料选择、开窗大小、建筑的朝向、屋顶形式等变量对建筑环境性能有不同的程度的影响，最终将决定建筑设计的最终方案的确定。

4 结语

绿色建筑设计的发展任重道远，生命周期评价有助于转变人们的价值体系与思想观念，克服成本—— 价值体系的弊端，促进绿色建筑的蓬勃发展。本文简述了寿命周期评价方法，并将其应用于绿色建筑设计的实践中，以期对建筑工程实践提供必要借鉴。

参考文献

[1] 赵大勇.住宅建筑技术的可持续发展框架研究[D].哈尔滨工业大学建筑学硕士学位论文.

[2] Peuportier BLP.Life cycle assessment applied to the comparative evaluation of single family houses in French context[J].Energy and Building，2001（33）.

[3] 甄兰平，邰惠鑫.面向全寿命周期的节能建筑设计方法研究[J].建筑学报，2003.endprint