关于建筑整体性设计问题综述

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摘要：本文首先就目前普遍存在的生态建筑技术拼凑的设计误区,提出应重视生态建筑设计的整体性问题,从维护整体生态系统平衡、技术系统的整合、设计过程的整合以及相关利益群体价值取向的整合等多角度论述了生态建筑的整合设计对策，本文是一些自己的观点，可与同行共同探讨。

关键词：生态建筑； 整体性； 整合设计对策；

中图分类号： TU2 文献标识码： A 文章编号：

一、整体生态平衡视角下的生态建筑整合设计问题分析

从整体生态平衡角度看，所谓生态建筑设计的目的在于促使作为生态子系统的建筑对自然生态系统的动态变迁作用趋向平衡状态，在最基本的生态平衡诉求的底线上，要求建筑对自然生态系统偏离平衡状态的影响降至系统整体可承受的阈值；这也是当今生态效率概念以及所谓补偿性生态设计概念的提出所基于的一个事实前提。今日庞大的人类种群数量及其活动已使自然生态系统偏离平衡状态，作为自然异化的城市建筑并不存在真正生态学意义上的“生态建筑”。基于此，可以更方便地理解补偿性生态设计策略的现实性，承认生态建筑（包括生态城市）概念的历时性和动态性，更清楚地认识到为生态建筑下一个确切的定义本身就是不生态的，认识到推进建筑设计策略向“生态化”方向转变的历时性和阶段性问题的现实意义。在空间维度上，要求建筑师关注建筑系统的能量与物质的流动方式，有机整合建筑与环境的关系，节约能源和资源，有效地降低生态系统负熵流的输入。这一要求包括从微观场地范畴考查建筑对基地生态系统的空间置换影响，以及由此带来的空间异质性变化；从宏观环境范畴应全面分析将建筑技术系统的适宜度评价放到对系统生态平衡影响的背景前，既要关注技术措施的单体建筑效率，又要重视不当“生态技术”有可能带来的整体生态环境的负面影响，避免产生整体生态系统范围内高能耗的“零能耗”伪生态建筑。在时间维度上，则要求建筑师一方面从整体系统范畴了解生态建筑全寿命周期的能量物质流动的动态环境影响，另一方面从建筑系统内部引入时间因素动态分析，采用灵活高效的适应性设计策略，达到长效多适的建筑目标，并且相应降低大量建设带来的负面环境影响。

二、生态建筑技术系统的整合设计问题分析

首先，建筑师需要满足生态建筑技术模式之间功能协调的基本要求，即达到整合设计的性能目标。性能的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：ＢＩＰＶ（ＢｕｉｌｄｉｎｇＩｎｔｅ－ｇｒａｔｅｄＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）太阳能建筑一体化光电板可将屋顶、幕墙等建筑护结构同太阳能光伏发电系统结合成为一个独立的部品系统，这种设计趋势使技术系统不再是性能上、视觉上附加到建筑上的构件，而是增强了建筑的整体性，并降低了建筑造价。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，保证建筑系统的整体高效运行；其基本内容是自然系统（被动式技术模式）和设备系统（主动式技术模式）之间的合作机制。例如：遮阳系统和照明系统、空调系统运行的协调问题，被动式太阳能采暖系统和常规供暖系统的功能叠加分析，二者的高效合作机制是保证建筑系统降低环境负荷、满足室内环境舒适要求的基本技术保障。技术模式间的功能叠加，还应重视分析各子系统之间的运行协调问题，如热湿分控空调系统的新风系统和降温系统的温湿度匹配问题；此外还应特别注意避免各技术子系统之间的运行矛盾问题，如采用ＬＯＷ－Ｅ玻璃等高性能材料的同时使用热工性能差的无断桥构造的普通铝合金型材窗框等技术匹配不当的做法。其次，建筑技术模式硬件之间需达到空间整合的基本要求，这实际上是建筑设计的基础性问题。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相互联系，各种构件之间需做到和谐共存，这包括设备空间的建筑整合，设备构件的物理整合等内容。最后，对于建筑师而言，另外一个很重要的整合设计目标是技术系统的视觉整合。建筑所有可见的构件构成建筑的整体形象，生态建筑复杂设备系统的技术要求和建筑师的美学诉求，需要一种理性的整合策略。生态建筑的整合设计策略抛弃建筑构件系统彼此相对独立、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，从性能、空间和视觉三方面研究技术子系统间的协作问题，从而形成建筑系统整体高效协同运行的技术模式。

三、生态建筑设计过程的整合策略分析

现代建筑运动之后，建筑技术系统日趋复杂，于是建筑工程专业分工也进一步细化；文艺复兴以来延续了数百年的建筑师集建筑家、结构工程师和艺术家数职于一身的情况被专业化分工所代替，相应的建筑设计工作也被分解为各专业工程师分别负责对应的设计阶段。

传统建筑设计流程是一种基于开发程序、接近线性的工作模式，各专业工程师介入设计时间固定，缺少专业交流平台。建筑设计过程是一种相对封闭的进程，以建筑专业为主线，其他结构、设备等专业以辅助的角色参与工作流程。这种线性流程容易导致建筑师对技术敏感度的降低，技术思考常滞后于建筑设计决策，易产生问题发现时间延迟导致返工等现象；同时这种技术滞后的操作方式往往错过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。生态建筑设计过程的整合策略强调专业间的整体协调工作，确定共同设计目标，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能够超越独立学科范围而形成技术集成系统的概念。在这种整体性的设计组织方式下，建筑师对设计全过程具有完整的控制决策权力，能够有效地提高专业协调程度，提高设计效率，能够在前期设计段确定整体技术策略，达到降低建筑造价，提高建筑整体性能的设计目标。

四、生态建筑相关利益群体价值取向的整合策略分析

1、根据项目特点确定适宜的建筑目标。每个建筑都可能呈现出一定的绿色特征，但并非每一座建筑都会达到ＬＥＥＤ认证标准。与生态建筑成本直接相关的是建筑的绿色目标，根据房产商的项目定位，建筑师可以制定相应的设计目标。一种适宜的生态建筑目标可以在既定成本框架下，降低生态建筑成本价值分割的不均衡性，提高生态建筑建设目标实现的可能性。

2、根据生态建筑目标定位采用最具适应性的技术体系。例如：生态建筑目标实现的环境控制技术可以分为被动式技术措施和主动式技术措施，二者在技术体系中的权重取决于生态建筑目标的高低。被动式技术措施的成本投入较低，同时具有亲近自然等主动式技术措施不具备的优点。一般情况下，被动式技术措施最大化、主动式技术措施最优化的混合技术模式具有较大的技术经济效率优势；在建筑标准、生态目标较低的普通建筑中，被动式技术措施的权重较高，反之亦然。这种适应性技术策略的选择成为保证建筑系统整体效率最优的重要设计策略。

3、注重技术系统的适宜度和成熟度。在适应性技术模式下，对技术措施的适宜度评价和适应性分析成为保证建筑系统整体生态效率最优的重要设计过程。这包括优先采用技术成熟度高的适宜技术以降低潜在的技术、经济风险，综合分析技术系统的功能适应性、经济适应性和地域适应性等多方面因素。生态建筑建设涉及的相关利益群体之间存在复杂的风险与利益关系，在生态建筑设计过程中，对此问题应予以充分重视。有所侧重地兼顾各方利益的整合设计策略，对于促进生态建筑的整体有序发展具有特别重要的现实意义。

五、结语

总之，“整体大于部分之和”，整合设计方法适应了作为复杂系统的生态建筑的建筑特点与设计要求，符合理性与感性相结合的建筑设计加成思维模式的要求，有助于促进当前生态建筑设计向科学化方向发展。

参考文献

［１］宋晔皓。托马斯•赫尔佐格的整合设计［Ｊ］。世界建筑，２００４

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