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处于世纪之交的中国建筑界正面临着前所未有的思想、意识、观念和标准的纷繁。曾经有人呼吁重新研究诸如"建筑美学的标准到底是什么?","当今建筑评优的标准到底是什么?","建筑学还是不是具有客观规律与法则的科学?",如此等等,真的使我们建筑师坐不住了。笔者几年来与国内外一些同仁多有切磋,也作了一些设计和研究,偶尔在建筑杂志上也有几篇拙著发表,自以为感悟颇深,今有机会写出也希望能与同行交流。
一、关于21世纪"可持续发展"口号下的建筑创作与评论的标准问题
1.当今世界建筑界的脉搏
本世纪人类经历了两次环境革命,第一次发生在6O年代末7O年代初,人们开始辩论环境质量与经济增长的关系并转向对环境的关注。8O年代末和9O年代初是第二次环境革命,这一次重新界定和扩大了许多原有的慨念,并提出可持续发展问题。
1987年以布伦特兰(Bruntland)为主席的联合国与世界环境发展委员会,对"可持续发展"下的定义可概括为:"既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展"。从国际建协2O次大会的议题来看,建筑学发展到今天已经在全球范围内开始与自然进行全面的对话。今天"人类环境科学"基础上的建筑学使众多建筑师真切体会到了自己肩上担子的沉重,也因此感到了新趋势下当代建筑师的责任和创作的冲动。"可持续发展"作为时代的主旋律促使建筑学有了重大的发展。人居环境的研究成为一门科学,而建筑、城市和园林则成为其主导学科。研究绿色建筑、智能建筑和创造无废、无污、可持续发展的建筑环境并在此基础上发展建筑文化已成为当代建筑师的历史使命。
2.美学标准的发展
世纪更替,建筑学领域的拓展,不仅使建筑学的体系框架发生了变化,也使建筑师对建筑学中所包含的一些分支理论提出了再认识。
建筑美学可算是建筑学体系中老资格的一个分支。从《建筑十书》、《模式语言》、《形式美的原则》到我们今天建筑学的教科书,古典的比例、尺度、色彩等美学原则一直左右着我们老一辈和新一代建筑师对建筑的评判标准,至今它也仍是我们许多专家在对国优、省优和部优建筑进行评判时不可不提的关键点。以往如若某位专家或口头或撰文,以连篇累续的美学原则来评价一幢建筑是如何如何美或如何如何丑时,只要他的美学原则引用得无误,众同僚大约都会颔首称是一致曰正确。可是就在传统建筑学被拓展、建筑师被更广博的知识和技术所武装、人类要求在改造生存环境中站得更高看得更远的今天,一定会有不止一位建筑师站出来大声提出异议:我们以前一直公认为美的建筑,放在人居环境这样一个大范围中,从资源评价、景观评价、生态环境分析、无废无污绿色建筑等方面来评判,它还能是一个优秀的建筑吗?传统建筑美学的原则是否应当更新?或许现在或将来某一天我们回过头来用发展了的美学原则再来检验我们当初的结论会得到一个完全相反的结果。
这不是耸人听闻,更不是哗众取宠,因为就在我们建筑师们仍不舍得抛弃旧的观念、不情愿接收新的观念的同时,我们的近邻经济地理学家们、人口学家们和生态学家们已经开始做着本应属于我们建筑师的研究工作。他们运用GIS系统、资源评价系统、生态分析等对我们一些建筑师来讲还很陌生的理论和方法,切切实实地对人居环境进行了全新的研究和评价,使建筑学内含得以扩大,使建筑学的研究方法得以更新。他们的成果是显然的,是有说服力的,是科学而进步的,我们没有理由不赞成他们。当然最关键的是我们没有理由不修正我们的思想,不去跟上时代的步伐。
二、从传统建筑美学走向生态美学
1.传统建筑设计及美学标准的局限性
随着自然环境危机对人类的警示,传统建筑设计及评判标准在面临人类越来越高的生活质量要求和复杂的生态问题时其局限性就显现出来。面对当今建筑这样一个超越形式与功能的复杂系统,传统建筑设计及评判标准由于缺乏对环境、生态和与建筑相关的自然的深刻认识,使得我们对建成的建筑及城市环境对外部系统大自然未能有良好的作用,因而其生态效益由于环境污染等问题而微乎其微。
从生态出发的建筑设计不同于传统的建筑设计,是将建筑视为一个人工生态系统,一个自组织、自调节的开放系统,是一个有人参与、受人控制的主动系统。其侧重研究的并不是单纯的形式问题,而是建筑系统的能量传递和运动机理,其目标是多元的。
2.自然美学和生态美学
建筑,凝结了建筑师的情感。在传统(自然)美学中,它强调形式与功能的结合,注重体量、色彩、比例、尺度、材料和质感等视觉审美要素及空间给人的心理感受。具有代表性且为世人所传诵的作品皆出自大师之手,因为他们独具各自的风格,美妙的构图、精致的比例、完美的空间组合无不给人美的感官享受。显而易见,这种偏重审美的评判取向均是以人为衡量的标尺的,它为了人类而美。然而,实际上建筑并非只为人而美,它包含着自身的价值。汉斯·萨克塞指出:"物体的美是其自身价值的一个标志,当然这是我们判断给予它的。但是,美不仅仅是主观的事物,它比人的存在更早。"
在自然中,众多生命与其生存环境所表现出来的协同关系与和谐形式就是一种自然的生态美。"空气、水、植物在生命维持的循环中相互协调,这本身就是美,并创造着美。"建筑师的创作是一种人工环境的创造,如果我们不否认当代建筑设计的最高目标应该是创造出可持续发展的人工生态系统的话,那么在建筑这一人类基本生存的环境中,我们也完全能够在遵循生态规律和美的创造法则的前提下,借助于建筑师的生态观念、高超的科学技术和结构手段,进行加工和改造,创造出具有生态美学标准的人居环境。
3.建筑审美的生态美原则
如若从生态美学的角度去研究建筑审美的标准,那么生态美学的三个特征(或称原则)应是建筑评判的尺度。
生态美学的第一特征,生命力。生态美是以生命过程的持续流动来维持的,良好的生态系统遵循物质循环和能量守恒定律,具有生命持续存在的条件。如果这一生命持续存在的条件不具备或是被破坏,诸如因建筑的营造造成了景观的破坏、环境的污染、能源的巨额耗费等等,那么这一建筑显然是没有生命力甚至是具有破坏力的,也就根本谈不上美了。
生态美学的第二特征,和谐。人工与自然的互惠共生,使人工系统的功能需要与生态系统特性各有所得,相得益彰,浑然一体,这就造就了人工和生态景观的和谐美。对建筑而言,和谐不仅指的是视觉上的融洽,而更应包括物尽其用、地尽其力、持续发展。
生态美学的第三特征,健康。建筑最终是服务于人类的,在争取到自然与和谐的前提下,创造出使人生理、心理、现实、未来的需求能得以满足且具有健康特质的建筑应是当代建筑师设计的一个原则。"一个能使人类天性得到充分表现的环境,是进化的环境。"
三、建筑策划是建筑创作与评论的重要依据
1.建筑策划的意义
"建筑策划"是什么?建筑策划就是在建筑学领域中,建筑师根据总体规划目标设定,运用建筑学及相关学科的原理,通过对目标环境及条件的实态调查,对目标相关因素进行分析,从而得出既满足业主要求又具有环境效益、经济效益和社会效益的科学而全面的建筑设计的依据。
由于建筑活动的特殊性使得建筑创作和评论在很长的一个历史时期内得不到新的发展,从思维方式、调查手段、数据分析方法等方面一直沿用传统的建筑创作模式,建筑评论与评价也多是停留在意识形态和感性描述上。2O世纪6O年代以后,建筑学理论流派竞相出台,建筑理论新概念不断涌现,然而方法的研究和科学的评价却相对滞后,于是出现了所谓的"纯粹建筑理论家"和"建筑设计匠人"。这种现象到6O年代末7O年代初随电子技术为中心的现代工业变革,出现了一些转机。系统论、信息论、计算机等现论和技术的应用为现代建筑设计方法论提供了科学的准备,建筑策划的萌芽在此出现了。它一方面强调建筑师创作思想的体现,强调建筑的社会性、文化性、地域性和精神性等主观感性的因素;另一方面又运用计算机、统计学、科学调查法等近代科技手段对感性的、经验的建筑创作思想进行整理、归纳和反馈修正,使建筑创作在理论与方法、经验和逻辑推理中进行。它是建筑创作和建筑评论在理论和技术方面的必然要求。
2.建筑策划是创造"精品"和建筑评论客观标准的保证和先决条件
建筑学在中国的发展经历了不同于西方的过程。中国建筑从殷商时代开始至今三千多年形成了自身独特的建筑体系。中国古代建筑理论从老子对建筑的释义到先秦古籍的《考工记》、汉代的《九章算术》、唐代王孝通的《缉古算经》、宋代秦九韶的《数学九章》及李诫的《营造法式》、明代的《园冶》、清代的《工段营造录》直到近世的《营造法原》等专著对中国古代建筑的理论特别是方法进行了详细的论述,是我国建筑界的重要宝藏。但中国的建筑知识的教习一直是师徒相授、父子相传,往往人亡艺绝,阻碍了建筑学的发展。直到20世纪初,现代建筑师的称号及其知识传授方式才由西方传入中国,上述情况才得以改变。
由于我国建筑教育模式的特征和自身的局限,加上建筑创作中的社会经济因素等的影响,使建筑创作理论、方法和建筑评论的研究和发展较西方国家滞后了很长一段时间。建筑创作环境的窘迫、建筑论坛的封闭、建设部门结构体制的几十年一贯制,加上建筑商品化进程的缓慢,使得几十年来我国的建筑创作和评论或多或少地出现一些偏差。主要表现为只片面强调经验传统,忽略方法论的研究;只注重经验资料的借鉴,忽略建筑创作思想和方法的创新;只强调建筑的空间组合、比例、尺度等感性的因素而忽略建筑与社会、环境、文化、使用以及技术中的科学性,使建筑完全变成了刻意追求风格和标新立异的个人情感的载体。建筑评论也雷同于欣赏一个雕塑或一幅画,浮于表面的感官评价被炒来炒去,缺乏社会责任感和科学的态度,此时的建筑师无疑已经沦为一个匠人。这种情景在我国目前"大建设"时期同时又是外来各种流派蜂拥而至,而我们建筑师又极想一下子成名的特殊时期尤为显得突出。难怪有些我们认为相当不错的作品在外国人眼里是那么不可理解。
建筑策划的理论和方法正是为我们提供了一个这样一个环节,在这里建筑师可以对项目的各种内部和外部条件进行分析,对项目的社会、经济和环境的相关因素进行科学的研究,对建筑设计的条件进行定量的分析和逻辑的推理,使得建筑师在此基础上完成的设计具有较高的社会效益、环境效益和经济效益。
3.关于建筑策划的"全民意识"
建筑创作无论有多少理论内涵和技术含量,其成果总是以一种具象的方式展现在世人面前。这种类同于艺术品且明明白白立于世间的展示,其招至而来的评论必将是全社会的。显而易见,全社会人群组成的不同、文化背景的不同、价值观念的不同以及生活环境和方式的不同,使得评判的结论干差万别。但无论如何,一幢建筑的客观条件是一定的,其使用及内在运作机理是一定的,因而它的社会、环境和经济效益的评价结论应是唯一的。可实际上,当众人评价一幢建筑时往往由于不懂得运用相关的原理和科学的方法而只是停留在对外观和体形的评判上。公众都来有意识地提高评论的水平和评价的科学意识,普及建筑策划的基本概念和方法,提高全民的建筑审美素质是我们建筑创作健康发展的重要基础。
随着建筑策划理论和方法的普及,它的社会效益和经济效益也将日益被人们所重视。目前世界上已有许多国家已经有明确的法律规定,何种等级以上的建筑一定要进行建筑策划之后才能开始建筑设计。当建筑策划成为建筑创作中一项不可缺的环节时(这一天很快就会到来),就会有许多专职建筑策划师及建筑策划事务所出现。随着建筑策划研究的社会化、商品化,其研究机构的组织形式、收费标准、管理体制直至法律程序也都将完善起来。那时,我国基本建设及建筑创作的发展就会呈现出一个全新的格局。讲求科学的、逻辑的以及社会和经济实效的建筑创作之风将盛行。
四、关于中国当代建筑评优标准刍议
1.优秀建筑的困惑
首规委一年一度在北京举办首都建筑设计成果汇报展,展出期间评选出当年度"十佳建筑"。建设部及其他部委和地方系统也每年举行国家、部委和地方的建筑评优活动。评优活动的成效是显著的,从中许多优秀建筑和设计脱颖而出,也缔造了一批基本功扎实、有社会责任心、不断追求完美的新一代建筑师。
但评优过后,再坐下来细细品味和研究那些获奖作品时,会发现其中有些建筑和设计尽管造型、比例、尺度和色彩雕琢得尽善尽美,但把它们放到环境中去,其与环境的结合是那么令人失望,不是标新立异与环境格格不入就是摆出自我为中心的架势。如若再深入研究更会发现在平面布局上大有将锅炉房面向周围居民区、大片的镜面玻璃幕墙明晃晃地反射向一侧小学校、为追求立面效果东西向大开玻璃幕墙使能源消耗大大超出规范要求、一味追求造型破坏自然的采光和通风的例子,如此等等实在令人不敢苟同。
如果有心翻看一下近来国外获奖作品,会发现其评选的标准似乎与我们大相径庭。获奖作品有些外观、造型极其普通甚至算不上美,但其对环境的分析与理解以及利用环境、改善环境、融入到环境中去、与自然合而为一却研究得那么透彻。其中利用自然的光、自然的通风、自然的景观、节能、储能的设计构想以及因此而衍生出来的全新的建筑形制其巧妙令人赞叹。特别是国外建筑师对待环境、自然、能源及人居环境可持续发展的认识和积极投入其中的热情着实令人钦佩。
显然,在当今潮流中优秀建筑的标准已绝不是单纯的造型上的好看与难看的问题了、没有对环境的分析与理解,没有可持续发展的意识,如此创造出来的建筑充其量只能是一个仅代表建筑师个人情感和意愿的作品。不可否认,时代的发展要求我们必须对建筑评论提出适应时展的全新的标准。
2.现代建筑评论对传统美学标准的拓展
现代建筑评论尽管加入了浓重的时代色彩,但也并非是对传统美学标准的全面扬弃。建筑创作的最原始的机理仍旧使我们不能放弃传统的美学原则。准确地讲,现代建筑评论的标准应是对传统美学原则的拓展。
首先是建筑的评论要有可持续发展理论的宏观指导。可持续发展的概念早在198O年就已被国际自然联盟(InternationalUnionfortheConservationofNature)所接受,但大体而论,它只限于保护主义者的论坛,此概念引入建筑界只是近十年的事。它描述了一个不允许使自然资源基础恶化的过程。在建筑中"可持续性"特别强调地球与人类共生环境不被破坏,能够持续向未来发展,它超越了"节能"这一单一的概念,考虑寻求共生未来。既然当代建筑创作已不得不遵循这一原则,那么显然,衡量与评价它的标准也必然应遵循这一原则。
其二,现代建筑评论的标准应把自然和建筑对环境的影响放在第一位。建筑不是孤立的艺术品,它是人类活动的载体,更是社会环境的一部分。如果一幢建筑破坏了景观,污染了环境,妨害了社会秩序,即便它再美也不能算是一个优秀的建筑。所以,现代建筑评论应首先考察建筑对其环境的作用,看其在人文环境、自然环境、景观、能源、小气候、排污及自净等方面是否达到相应的标准,是否能是一幢无废无污的绿色建筑。只有当环境这第一位的问题考察充分了才能进行下一步对功能、空间、比例、尺度、美观等的评价。
第三,现代建筑评论标准应建立在客观的、科学的、定量的统计与分析的基础上。这一点现代科学技术的发展已完全可以解决。GIS系统、全球定位系统、动态模拟系统、实态调查快速跟踪系统等近代科技手段已逐渐为建筑师所熟悉,并愈来愈被广泛地运用到建筑设计与建筑评论中。
3、建筑与自然和谐共生是建筑师追求的最高境界
目前,世界各国对绿色建筑的评价和推广普遍很重视,很多国家和相关组织都制定了绿色建筑的评价体系。比如美国的LEED、由加拿大发起的GBC、我国的GB/T50378—2006绿色建筑评价标准等。这些标准无疑都推动了绿色建筑的发展,但不可避免存在一定的缺失。以我国颁布的《绿色建筑评价标准》为例。首先,从内容上看,条款中定性的比较多,而定量的比较少,这样一来,评价的过程和结果具有较大的主观和随意性,一定程度上会影响评估的结果。其次,我国不同地区的房地产市场发展水平差异很大,例如:一线城市的发展明显快于二、三线城市。而现有评价标准并没有考虑到这种的差异。采用统一标准来进行绿色建筑的评价,必然影响最终评估的结果。最为重要的是,传统的绿色建筑评价主要是对环境质量的评价,强调节地、节能、节水、节材及对环境的保护,而忽略了建筑的经济性及舒适性的评价。但经济性恰好是房地产开发商和使用者最为关注的问题,也是市场最为敏感的问题,这种缺失导致了对绿色建筑经济性认识的误区,在很大程度上影响了绿色建筑的全面推广。当然,想要进行指标的计算,所需参数都只能从大量实际工程的数据中得到,而现阶段绿色建筑的发展毕竟还比较有限,可供使用的数据并不充足,所以才使得大多数国家的评价体系中都缺少经济性评价。但随着绿色建筑在全球及我国的推广,实际数据资料会逐渐完备,这将给绿色建筑的经济性评价提供良好的数据支撑。
2)对绿色建筑经济性的认识存在误区
a.高新科技的误区。以前的智能建筑很多都只单纯的在建造时使用过多的高科技产品,使得建筑造价非常高,而且能耗量同样也很高,这并不是智能建筑正确的发展道路。而这种现象也导致了人们对绿色建筑的误区。当前的绿色建筑,应尽量使用最简单的方法,尽量减少工程成本和环境代价,营造最舒适的居住环境。在建造过程中,运用一些节能技术,使用一些节能设备、智能系统等,但使用这些技术最终是为了减少能耗和污染。如在南方,安装空调主要是为了能在夏季减少室外的阳光,降低室内的温度。如果安装一个很小的智能测温设备,一旦阳光强烈超过某一温度时,室内的遮阳帘能够自动关闭起来,这样就能减少阳光的进入,从而减少空调能耗,同时增加的成本也比较小。再比如,现在可以通过安装特定软件,实现用手机来控制家中供热的目的。出门以后,可以利用手机关掉家中的供热系统,在回到家之前的半个小时,利用手机开启家中的供热系统,这样回到家时,家里已经很温暖。这种智能系统,节省了家中无人时的供热,能省近1/3的能源。像这些花费不大,却能极大减少能耗的智能系统才是符合绿色建筑长远发展的。所以,只有通过节约成本、减少能耗将绿色建筑的未来定位于大众化的层次上,绿色建筑才能健康发展,而定位在高端化的层次上是无法取得成功的。b.高成本的误区。目前市场对绿色建筑经济性的认识还存在误区,很多人认为只要沾上“绿色”,建筑的造价一定会增加很多。即便是房地产、建筑行业的专业人员也将绿色建筑的成本估计的过高,有的甚至可能高达300%。这是目前阻碍绿色建筑发展的重要原因之一。据调查,目前,相比普通建筑,我国“绿色建筑”的增量成本大约在100元/m2~400元/m2不等,而这部分增量成本只能通过提高住宅的销售价格来抵消,绝大部分由消费者来买单。站在开发商的角度来看,第一,绿色建筑的前期投入费用比普通建筑大,成本相对较高;第二,目前我国城市房价逐年上涨,随着国家宏观调控的持续,开始出现供大于求的趋势,所以绝大多数开发商都比较谨慎,不愿意增加建筑的成本;第三,由于提高了成本,建成后的投资回报率有所降低;第四,由于售价提高,产品的市场需求风险会较大。所以,即便是开发商有资金和技术实力,都会考虑有意识地避免建设绿色建筑。站在消费者的角度来看,第一,大众目前还比较缺乏主动节能的意识,又没有迫切的需要去购买节能住宅,所以消费缺乏动力;第二,绿色建筑的售价比普通建筑高10%左右,这个因素成为消费者选择绿色建筑的最大阻碍;第三,由于采用新型的技术和设备来达到绿色建筑的要求,消费者每年需要为物业管理与设备维护支付更多的费用。所以在我国,绿色建筑的意识还只是停留在少数的精英阶层,还没有成为普通消费者的共识。事实上,绿色建筑并不就一定意味着高成本的建筑。比如延安的窑洞冬暖夏凉,只需要适当的做些内部和外部的改造,就可以成为中国式的绿色建筑,造价并不高;再比如,新疆当地有一种建筑,它的墙壁由当地的石膏和秸秆制成,保温性很高,再加上具有当地传统特色的屋顶,进行简单改造后就是一种典型的绿色建筑,造价也不高。
2对策
1)正确认识增量成本
对于绿色建筑的成本,人们普遍关注的不是整个建设过程所花费的全部成本,而是相比普通建筑所增加的成本,即增量成本。绿色建筑的增量成本就是指绿色建筑与基准建筑两个成本之间的差值。以目前国家或地方节能标准来设计的方案为基准建筑,以当地的材料和设备市场定价的产品为基准建筑的成本,项目实际设计中因为采用了更先进技术、更高效设备而增加的成本就是绿色建筑的增量成本。其实,虽然绿色建筑的前期投资成本高于普通建筑,但是在全寿命周期的范围内,绿色建筑会带来收益。这种收益除了经济效益,还有环境效益以及社会效益。这样一来,绿色建筑的增量成本并没有那么高。因为:a.运营期节约电费、水费和其他能源费用的经济效益。根据目前国内已有的绿色建筑大致估算,这些绿色建筑在整个寿命期内都能极大的节约能源和费用,能带来比较明显的经济效益。比如,一项建筑对外墙、门、天花板进行改造,对供热、智能化和水循环等系统也进行改造,每户总投资7000元左右。改造后,由于能耗的降低,住户一年就能降低3000元以上的开支;b.绿色建筑对建筑物内部和外部环境进行了很好的改善,大大减少了环境污染,带来了较好的环境效益和社会效益;c.经过估算,其实绿色建筑的增量成本是能够负担的,因为大多数绿色建筑节能技术的静态回报期都小于10年,而绿色建筑寿命期是远远大于这个期限的。
2)建立健全的绿色建筑经济评价体系
所以,建立绿色建筑经济评价指标,不仅要考虑到增量成本,还要考虑到增量效益。增量效益包括经济效益、环境效益和社会效益三个方面。首先,对于开发商或消费者而言,最为关注的是经济效益,而对于环境效益与社会效益因为难以量化,可以暂且忽略。所以,指标体系的建立首先要从资金成本和经济效益两个方面来考虑。其次,要在全寿命周期内分析绿色建筑的成本和收益,才能正确反映绿色建筑的经济性。全寿命周期是指从建设项目构思开始到建设工程报废的整个全过程。所以,绿色建筑的全寿命周期可以分为决策设计、施工建造、使用维护、回收报废四个阶段。因此,可以分别研究每个阶段的增量成本和增量收益,以此建立适合的评价指标体系。只有建立健全的绿色建筑经济评价指标体系,才能一方面引导市场正确而全面的看待绿色建筑。看到前期投资增加的同时,也能看到全寿命周期由于能耗的大量减少所带来的可观的经济利益。另一方面可以让消费者直观地了解到哪一栋建筑更经济、更划算;可以指导设计人员在设计过程中兼顾经济性,有效控制成本;也可以指导投资者选择最经济的设计方案,做出正确决策。这样可以极大的鼓励房地产企业进行绿色建筑的生产,也可以让更多的消费者认识绿色建筑的优势,更好接受这种新型产品,促进绿色建筑在我国快速长远的发展。
3)奖励措施和税收政策
绿色建筑各项技术的开发需要众多参与方的合作,涉及面很广。又因为初始投资较大,经济及社会效益需要长时间才可以看到,所以,对这些技术研发进行投资风险是比较大的,也会影响到企业的投资意向。因此,需要政府的积极配合,运用各种方法,对节能技术的开发提供适当的政策优惠。a.财政补贴。由于生产绿色建筑产品可以减少能源的消耗,减少环境污染,应该对绿色建筑的开发商和消费者进行补贴。通过这种方式,一方面降低开发商成本,鼓励开发商建设绿色建筑,另一方面,减少绿色建筑的价格,吸引消费者购买绿色建筑。在计算补贴值时可以依照某些指标来进行,比如建筑密度和容积率,绿色建筑一般这两个值相对较高,可以按照这两项指标来计算补贴值。b.税收政策。由于普通建筑相对绿色建筑来说,会消耗较多的能源,造成较大的环境污染。所以对建设普通建筑的单位或个人进行征税,促使他们向绿色建筑转化。国家征税的数额应该不小于该企业给环境造成的损失。例如对普通项目可以征收能源税,其数值可以不小于比绿色建筑多消耗的能源费用。又或者,对固定征税的项目,可以对绿色建筑项目少征税费,而对普通建筑项目适当多收取税费,这样进一步降低绿色建筑的运行维护期间的费用,引导市场行为,推动绿色建筑的发展。c.奖励政策。可以根据绿色建筑评价标识中评价的星级不同,给予不同程度的直接奖励;也可以对达到一定绿色建筑规模的城市给予直接的资金奖励,这样,可以不同程度的抵消开发商建设绿色建筑过程中的大量前期投资,减少风险,极大的鼓励开发商去建设绿色建筑,推动绿色建筑的发展。
河北平房庭院的设计是增加生活空间和农耕操作场所的需求。河北平房的院落中有一相对较开阔的地带就是正房、左右厢房、倒房和围墙等围合出来的中间空地,它是农民生活不可缺少的生活劳作使用空间,家庭亲友的来往,农具的存放,粮食的打晒等都离不开这一块重要的地方。
1前言
居住建筑采用节能措施是改善室内热舒适环境和降低建筑能源消耗的重要手段,近年来随着我国住宅产业的蓬勃发展,大量的新型住宅节能技术得到了广泛的推广及应用,一系列与节能相关的标准和规范也相继出台,对居住建筑提出了节能要求及节能措施。而评价住宅是否达到了节能标准就必然涉及到具体的节能评估方法,正确的节能评估方法有利于合理适用的节能技术及措施的推广,是促进住宅节能事业发展的关键。
按照《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(以下简称《标准》)的规定,评估节能建筑应首先校和该建筑各个朝向的窗墙比和外窗以及围护结构热工性能等各项参数是否都满足《标准》的要求,即优先采用“规定性指标”来评价居住建筑的节能效果。然而,住宅产业的商业化进程促使住宅建筑的设计日趋多样化和个性化,越来越多的住宅建筑不能完全满足《标准》中“规定性指标”的要求,例如南向外墙采用大面积玻璃窗导致南向窗墙比超标,建筑体形复杂多变导致体形系数过大,此时需采用《标准》中的“性能性指标”,即动态模拟分析方法,计算建筑物全年的采暖空调能耗,对节能效果进行评价。
采用动态方法计算住宅建筑能耗,一般又包括两种节能评价方法:“节能综合指标限值法”和“对比评定法”。下面对这两种方法分别加以阐述并进行对比分析。
2节能综合指标限值法
采用“节能综合指标限值法”评价建筑物的节能效果是指在《标准》规定的计算条件下,计算建筑物的节能综合指标,即采暖年耗电量和空调年耗电量之和,并与该建筑所在城市的节能综合指标限值相比较,如果计算值不高于标准规定的限值,就认为该建筑达到了节能要求,如果计算值高于标准规定的限值,则认为该建筑未达到节能要求,此时需调整该建筑物的热工性能,直到计算结果满足限值要求。
夏热冬冷地区范围内的不同城市由于气象条件的差异,节能综合指标限值也有所不同,其具体数值是在标准计算工况下,通过对两栋典型六层建筑的全年采暖空调耗电量进行模拟计算来确定的。这两栋建筑的建筑面积各2200m2左右,体形系数0.31和0.35,南北朝向,每层两个单元四户,每户建筑面积稍小于100m2,分为2~3个卧室,1个起居室,1个厨房,1~2个卫生间。卧室和起居室控制温度和换气次数,卫生间和厨房不控温。东西山墙不开窗,南北墙上的窗户都有水平遮阳。外墙的传热系数为1.54W/(m2·K),屋顶的传热系数为0.93W/(m2·K),窗户的传热系数为3.1W/(m2·K)。将这两栋典型建筑放到夏热冬冷地区的合肥、南京、上海、杭州、武汉、长沙、南昌、成都、重庆9个大城市的逐时气象条件下计算,把计算出来的一些结果按采暖度日数HDD18和空调度日数CDD26回归,得到与HDD18(CDD26)相对应的建筑耗热量(耗冷量)指标和采暖(空调)年耗电量关系。根据回归得到的关系式计算并绘制出对应不同采暖度日数HDD18和空调度日数CDD26下的建筑物节能综合指标限值的数据表格,然后根据具体建筑所在城市对应的采暖和空调度日数,采用线性内插法确定该市的全年采暖及空调耗电量限值,例如通过这种方法可以确定上海地区住宅建筑的节能综合指标限值为55.1kW·h/m2。由此可见,限值法中的“限值”实质上是典型多层标准建筑的全年采暖空调耗电量值。
3对比评定法
采用“对比评定法”评价建筑物的节能效果是指将评估建筑物的采暖空调能耗和相应的参照建筑物的采暖空调能耗作对比,根据对比的结果来判定所设计的建筑物是否符合节能要求。其中参照建筑是对比评定法中一个非常重要的概念,参照建筑是一个假想建筑,它与评估对象在大小、形状等方面完全一致,其围护结构的热工性能满足《标准》中规定性指标的要求,因此参照建筑是符合节能要求的建筑。将评估建筑与参照建筑进行能耗的计算对比,如果评估建筑的能耗不高于参照建筑的能耗,则认为它满足节能标准的要求;如果评估建筑的能耗高于参照建筑的能耗,则认为该建筑达不到节能要求,必须调整该建筑的热工性能,然后再进行对比计算,直到不高于参照建筑的能耗。
采用对比评定法评价住宅建筑的节能效果关键在于参照建筑热工参数的正确选取。参照建筑应按以下规定来确定:(1)参照建筑的建筑外形、朝向、建筑面积、外墙表面面积、屋面面积均应与评估建筑相同;(2)参照建筑各朝向的开窗面积应与评估建筑相同,但当评估建筑某朝向外窗面积超过《标准》规定,参照建筑该朝向的外窗面积应减小到使该朝向窗墙比达到规定的上限值;(3)参照建筑围护结构的各项热工性能指标均取《标准》规定的相应限值。
“对比评定法”是一种灵活、切实的方法,已被《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》、上海市《公共建筑节能设计标准》以及国外许多建筑节能标准所广泛采用。
4两种方法的对比分析
通过以上介绍,可以发现“节能综合指标限值法”和“对比评定法”的主要区别在于选取的建筑能耗比较基准上有所不同,前者以固定数值作为比较基准,后者则以参照建筑的模拟计算数值作为比较基准。限值法操作方便,采用固定数值来评估所有类型建筑的节能效果。然而相关的理论研究和大量的工程实践表明,不同类型的建筑要达到相同的能耗指标所采用的节能措施有很大差别。一般而言,高层建筑比较容易满足节能要求,而低层建筑则较难达标,即使对同类型建筑,由于体型系数等参数不同,建筑能耗也相差很大。另外,计算建筑面积和空调面积稍有误差也会导致最终评估结论大相径庭。而“对比评定法”比较灵活,参照建筑的能耗是变化的数值,即不同的建筑采用不同的对比基准,因而更加切合实际。下面选取了位于上海地区的三栋住宅建筑,通过动态模拟计算,并采用两种评估方法进行节能评估和节能分析,具体模拟计算均采用清华大学建筑技术科学系研发的DeST住宅建筑节能评估软件,计算条件与《标准》的规定一致。
实例1东方金门花园(见图1)
该建筑有25层,建筑类型为高层住宅,采用ZL胶粉聚苯颗粒保温浆料作内保温。围护结构热工参数为:1-5层外墙平均传热系数Km=1.48W/(m2·K),6-25层外墙平均传热系数Km=1.50W/(m2·K),屋面平均传热系数Km=1.00W/(m2·K),外窗传热系数K=3.70W/(m2·K),计权窗墙比0.25。计算结果和评价结论见表1:
图1东方金门花园建筑模型图
表1东方金门花园能耗计算结果评价方法
节能综合指标限值法
对比评定法
标准限值
实际建筑
参照建筑
实际建筑
年采暖空调耗电量(kWh/m2)
55.1
42.8
42.9
42.8
节能效果评价
节能效果显著
达到节能要求
实例2漓江山水花园(见图2)
图2漓江山水花园建筑模型图
该建筑属于低层独立建筑,采用挤塑聚苯板作外保温。围护结构热工参数为:外墙平均传热系数Km=0.84W/(m2·K),屋面平均传热系数Km=0.51W/(m2·K),外窗传热系数K=2.70W/(m2·K),计权窗墙比0.19。在统计建筑面积时,未考虑地下室和车库的面积。计算结果和评价结论见表2:
表2漓江山水花园能耗计算结果评价方法
节能综合指标限值法
对比评定法
标准限值
实际建筑
参照建筑
实际建筑
年采暖空调耗电量(kWh/m2)
55.1
57.9
68.1
57.9
节能效果评价
未达到节能要求
节能效果显著
实例3东方城市花园(见图3)
图3东方城市花园建筑模型图
该建筑为典型的六层多层住宅,采用膨胀聚苯板作外墙外保温,挤塑聚苯板作屋面保温。围护结构热工参数为:外墙平均传热系数Km=0.86W/(m2·K)左右,屋面平均传热系数Km=0.67W/(m2·K),外窗传热系数K=3.0W/(m2·K),计权窗墙比0.25。计算结果和评价结论见表3:
表3东方城市花园能耗计算结果评价方法
节能综合指标限值法
对比评定法
标准限值
实际建筑
参照建筑
实际建筑
年采暖空调耗电量(kWh/m2)
55.1
48.1
53.2
48.1
节能效果评价
达到节能要求
达到节能要求
以上三个实例的模拟计算结果表明,对不同类型的住宅建筑采用两种方法得出的节能评估结论不尽相同:对高层住宅(东方金门花园),“综合指标限值法”评价较高,“对比评定法”则基本达标;对独立别墅(漓江山水花园),“综合指标限值法”评价是不节能,“对比评定法”则是节能效果明显;对多层住宅(东方城市花园),两种方法的评价都是达到节能要求。如果从建筑物围护结构热工性能方面来评估以上三个建筑,它们基本都能满足标准的节能要求,这与“对比评定法”的评估结论是一致的。另外按照对比评定法的定义,参照建筑符合节能标准,但若采用“限值法”来评估与低层建筑相对应的参照建筑(漓江山水花园)时,却得出不符合节能标准的结论,这显然是自相矛盾的。究其原因,还是由于“限值法”中的限值对应多层标准住宅建筑的能耗,不适用于其他的建筑类型,所以评估多层住宅时两种方法的结论一致,而评估高层建筑和低层建筑时却不相同。城市高层住宅建筑的全年采暖空调能耗总量巨大,远大于其他建筑类型的能耗,应加强节能方面的要求,而采用限值法评估,高层建筑很容易达到节能标准要求,甚至出现对其不采用节能措施也能达标的情况,这显然违背了节能评估的最终目的。
5结论
使用动态模拟软件DeST对不同类型住宅建筑进行能耗计算,并采用两种节能评估方法进行节能评估,通过结果的对比分析,可以得出以下结论:
(1)现行节能标准规定采用的“节能综合指标限值法”仅适用于多层住宅的节能评估,不宜应用于其他类型,尤其是高层住宅的节能评估。
(2)“对比评定法”是一种灵活、切实的节能评估方法,适用于不同建筑类型的节能评估,因而比采用限值法更为科学合理,更有利于建筑节能事业发展,值得借鉴推广。
参考文献
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百尺竿头,更进一步。我们将继续积极探索企业文化建设的新做法,学习借鉴兄弟单位的好做法,让网络微平台在确保安全生产、培育企业文化中发挥更大的作用。
作者:贺欧滨单位:大同车务段
一、引言
我国新一轮的《基础教育课程改革纲要(试行)》中明确指出:“要建立促进教师不断提高的评价体系,强调教师对自己教学行为的分析与反思,建立以教师自评为主,校长、教师、学生、家长共同参与的评价制度,使教师从多方面获得信息,不断提高教学水平。”目前我国进行的新一轮的课程改革,其中心和核心环节是课程实施,而课程实施的主要实现途径是课堂教学。因此课堂教学改革成为课程改革的重点。教学改革,离不开教师的直接参与。教师教学水平直接决定着教学改革和课程改革的成败。为提高教学质量,促进教师专业发展,建立积极有效的教师教学评价是十分必要和紧迫的。
教学评价是整个教育评价的重要环节。从理论上说,教学评价主要由两个目的:一个是提高教师的效能,即提高教学质量,通过明确目标、衡量结果、评判等级、奖优罚劣或解聘不称职的教师来保证教学质量。另一个是促进教师的专业发展,即通过评价,发现问题,提供给教师自身的优缺点信息和建议,协助教师不断完善自我,提高业务素质和专业发展水平。
与上述两种评价目的相对应的评价制度是:奖惩性教师评价和发展性教师评价。作为终结性评价和量化评价,奖惩性教师评价以奖励和惩处为最终目的,通过对教师工作表现的评价,做出解聘、晋升、调动、降级、加薪减薪、增加奖金等决定,这种评价直接与教师的切身利益相关联,势必会影响教师的坦诚态度,导致教师的积极参与度不高;而发展性教师评价以促进教师的专业发展,提高教师的专业素养为最终目的,它是一种双向的教师评价过程,建立在双方互相信任的基础上,和谐的气氛贯穿评价过程的始终。在新的教学理念引导下,发展性教师评价成为教学思想领域中越来越重要的部分。
不论是奖惩性教师评价还是发展性教师评价,都需要评价主体来评价。教育评价具有多元主体性。而作为教育评价的子系统—教学评价的多元主体性也存在其合理性。“教师评价主体是教师评价活动的设计者、组织者和实施者。
教师教学评价的主体一般有:学校及教育主管部门的管理者(领导)、同行、学生、教师、家长、专家等。评价的目的直接影响着评价主体的选择。评价主体需要的差异性使得评价方式和结果不同。学校管理者对教师进行评价是要考核教师能在多大程度上完成工作要求,主要是考核教师的外在行为表现,教师绩效评价的主体应为学生、同事、领导;教师个人对评价的需求是出于促进教师专业发展,使教师发现教育教学过程中的不足,以使其改进教学,提高教学质量,这时的评价主体就应该是教师自己,因为教师最了解自己的教育价值观念,最了解自己的内在心理活动。因此在对教师教学进行评价活动时,要根据不同的评价目的,选择合理的评价主体,并将经济、效率等因素考虑在内,力求评价的最优化。
二、对教师教学评价的主体性分析与探讨
1.管理者(领导)评价
管理者评价主要由学校领导来执行,学校领导评价中奖惩性评价与发展性评价并存,其中大部分学校以奖惩性评价为主。教师教学评价直接与学生成绩挂钩,尤其是以升学率作为对教师教学的认可度。发展性评价主要是学校领导通过听课的方式对教师进行督促和指导,且日益成为学校关注的重点。但学校领导忙于行政工作,无暇顾及教师教学,这也是学校领导疏忽于教师发展性评价的重要原因。
2.同行评价
从理论角度出发,教师教学评价应由其同事和学校教学负责人(如教导主任)来具体操作,他们在教室里听课、检查教学,更广泛更全面地收集相关信息,但这一作为的负面效果也是显而易见的:一些因素如利益关系、个人主观态度等会影响同行与领导对教学工作评价的投人,以致影响对其评价的客观性,无法了解评价者的真实想法。某校在对1985年以来的“同行评价和领导评价”的分析中得出,同行评价主要或只能作为教师自我教育的手段,不能作为决策依据,要么全优要么全差要么弃权的评价结果存在着相当大的普遍性。
3.自我评价
教师教学自我评价注重教师在整个评价过程中的主体地位,促进教师主体意识的形成,因此教师教学自评有利于教师自我反思、自我改进和自我提高。开展有效的教师教学自我评价有助于提升教学质量,促进教师的专业发展与成长。
教师自我评价是教师评价的重要组成部分,是评价对象依据评价原则,对照评价标准,主动对自己的工作表现做出评价的活动。它是一个批判反思的过程,更是一个自我提高的过程。教师的自我评价有利于教师自我反思、自我改进和自我提高,对提高教师素质、提高教育质量有重要作用,是实施教师终身教育、促进教师专业发展的根本措施之一。“我们的自我评价充满着危险。作为教师,我们工作中都有盲点,有时我们看不清它们,因为它们离我们太近。”同时不应忽视的是,教师自我评价可能会导致个人夸大自己的绩效。人们有把自己不良的绩效归咎于外部因素的倾向。
4.专家评价
专家评价方式属于直观评价范畴,是以评价者主观判断为基础的一种评价方法,应用较为广泛。专家评价由于专家本身的特殊身份和独特的视角,评价着眼点更多的放在评价教师教学水平和能否达到教学目标等方面上。充分发扬专家的鉴赏加评价方式,并对教师存在的问题给予相关的建议,将有助于教师专业水平和教学质量的提高。
5.学生评价
教学过程的理论研究表明,教学是师生双方共同活动的过程,学生既是教学的对象,又是教学的主体,教学效果在他们身上得以体现。教学活动的目的是为了让学生掌握科学技术与文化知识、技能,引起学生在能力、素质等方面的理想变化,因而教学中的主要矛盾是学生。教师的教学是否已经使学生获得了预期的学习效果,这是教学评价中最重要的内容。而对这个问题的回答,学生最有发言权。但亦有学者对此提出异议。章立早认为,教育评价本质上是一种对教育现象的“价值判断”活动。“事实判断”和“价值判断”是人们认识外界环境或自身状况的两种最基本的方式。所谓“事实判断”解决“是什么”的问题,“价值判断”,是个体根据一定的价值标准,在事实判断的基础上,对客观事物的价值作出评判,主要解决是好还是差的问题。教师评价直接关系到教师是否被聘任和能否晋升职务等切身利益,必须以严肃和公正的态度来处理。由于学生年龄、知识、经验和判断能力等方面的原因,再加上教师的教学意图不一定全部都告诉学生,因此学生对教师在课堂上的教学情况只能具有“事实判断”的资格,也就是说只能描述教师在课堂上的教学情况,没有资格对其进行“价值判断”,即没有资格评价是好还是差。
把评价的权利教给学生,师生共同在交流中学习、在学习中发展,是现代教学评价的一个新理念。构建合理科学的教学评价规范和制度,是中小学学生参与教学评价的重要保障。
6.家长评价
从已有的研究看,家长评价更多的是集中在学校管理、学校规划上,而较少地对教师具体教学做出评价。家长对教师教学的评价主要以学生的学习成绩为基准,以获得知识的多寡、班级升学率为评判标准,也就是说更多的是从教学结果而非教育过程来关注教师教学。课堂教学作为相对封闭的环境,教师对家长参与课堂教学是排斥和反对的,他们认为家长参与会扰乱课堂秩序,不利于正常教学活动的开展。而家长对参与教学评价亦不积极,在中国尤其如此。中国传统的尊师重教思想使得学生家长对学校存有敬畏心态,家长会是中小学家长参与学校教育的主要方式,而这种单向的家长—学校交流也是以学生的学习成绩为主要讨论话题,即使这种家长会的交流方式也是很有限的。因此,家长参与学校教育,参与学校教学评价,将是一个长期和逐步深化的过程。
三、建立以自我评价为主,多元主体的参评体系
课堂教学的主要参与者是教师和学生,因此教学评价主体的多元化要求教师和学生更多地在评价中发挥作用。现代教学评价强调自我更新自我调控,更多的从自我接受的角度评价教学工作。在评价方式上讲究自我评价为主,对自身的课堂教学活动不断进行判断反思和分析,不断自我提升,促进教师专业发展。
(一)统一和具体化教师自我评价的标准性
教师教学自我评价要能够有效地得以开展,合理、科学的评价标准是基础和关键。学校的管理者和上级行政负责人要组织教师与专家共同商讨,确定教师自我评价的标准和尺度。具体说来,教师自评的标准采用半开放式评价,为教师提供基本的分析框架,但不过分细化各项指标,留出教师进行自我评价和自我反思的空间。同时,指导教师采用可操作性强的评价尺度,如现今流行于教师群体中间的博客日志、反思日记,引导教师详细具体的分析自我,并发现不足自我改进。再如通过教师学习者的经历和教学自传获得教学洞察力,提高课堂管理水平,等等。为了使自评的内容更加真实、客观,避免教师在进行自我评价时出现不顾实际地抬高自己、文过饰非的现象,必须将自我评价与教师的晋升、提拔、奖惩等各种个人利害关系脱钩,使教学自我评价的教育性原则得以正确地体现,其正确的导向作用得以充分地发挥。
(二)建立规范的学生参与教学评价制度
学生参与教学评价,带来的是教学、学习与管理等多方面的积极互动,影响的是学生、教师等的促进性发展。因此,深刻认识学生参与教学评价,积极探讨学生参与教学评价的策略或实践方式,建立合理的规范与制度是当务之急。
建立一种规范学生参评制度是合理科学评价的必要条件。制度是行动的保障,没有制度规范与指导的行动,易带来实践中的松懈、拖拉甚至敷衍。通过制度规范的制定,可以对学生参与教学评价的意义、目的、要求、程序以及整个参与方式等进行规范。学生依照参评标准对教师教学评价,更能反映教学中的问题和不足,以及教师的优势和特点。当然,学生参评工作需要学校做好相关的保密工作,以避免在日后的课堂教学中因学生参评而带来的负面影响,对中小学生造成不必要的心理压力。
(三)评价主体多元化
二、房屋建筑工程施工方案安全评价体系的应用
房屋建筑工程施工方案的安全评价是房屋建筑安全的前提,只有施工方案安全,才能在施工过程之中最大限度的保证安全,减少事故的发生,因此应用房屋建筑工程施工方案安全评价体系就十分必要。
2.1灰色系统
社会经济发展领域和生态系统中,通常蕴含着及其丰富而多样的信息,我们将这些蕴含的信息分为已知信息与未知信息。通常来讲,白色的信息代表了已经知道的信息,完全已知的信息系统统统叫做白色系统。还有,未知的信息亦或还没有弄清楚到底知不知道的信息一般叫做黑色信息,那些彻底不知道的信息构成的系统都能叫做黑色系统。倘若同一系统中既存在已知的又存在着未知的信息,那么此时这种系统就要称为灰色系统。房屋建筑体系里,这种系统里面蕴藏了已知的系统的结构和相关的材料,那种有关系统技术的水平以及安全效果等则应该归为未知的信息里,因此说来,此房屋建筑工程的安全系统也要归为灰色系统之中。有关灰色系统的众多理论早已经在各个方面普遍使用,把灰色系统应用于房屋建筑工程施工方案的安全评价里面再合适不过了。
2.2建筑工程作业条件危险性的评价
围绕建筑工程条件作业其危险性展开评价,说的是对有危险因素的环境中施工作业可能出现的危险性以半定量的方式进行评介的一种办法。它重点关注危险可能出现的频率,以及危险性因素中各项标值的总值带来危险状况可能性的大小,主要是指遭遇事故的机率大小,还有在危险环境中人体暴露的时长,后者是说如果工作人员不幸遇到危险可能会酿成其他事故也要包含在内。此外,将此三类关联因素展开科学计算非常繁琐,是一件较为有难度的工作,因而在具体评价中,需要将计算过程予以简化,正是这一办法的重点,应引起注意。通过半定量这样的办法展开施工过程的计算与评价。同时,把这些相关因素结合实际情况进行分级及等级取值,如此,就可将这三大困素的取值相乘,其乘积便是整个工程其危险性的数据结果。
2.3工程的预先性危险分析法
工程的预先危险性分析方法通常用在新系统或者现有的系统加以改造前的设计等有关的过程里,这种方法可以在缺乏系统有关的详实资料的时候,用来分析和预见某种会产生的危险情况,最大限度地提供预防或者制止危险产生的方法。详细分析方法为:第一,凭借安全检查表与有关经验的方式去分析危险来源所处地点,以后能够辨别某种疑似危险源出现的触发点和诱因。同时,还要分析危险因素导致的后果,对于这些因素导致的损失施以相关措施的安排,如此便能在很大程度上避免其导致的损失。预先性危险分析方法大体上由准备、审查以及汇总等有关工作组成,可以实现安排房屋建筑工程的施工方案,把预计产生的损失降到最低,这能够有效促进房屋建筑施工的安全开展,能够促进整个社会的和谐建设。
(2)工业建筑采用滑模工艺,能够减少模板及其支撑等周转材料的投入数量,便于合理安排材料加工及安装时间,便于施工现场空间上的合理利用,减少劳务操作人员,并能够缩短施工时间。
2柔性滑模系统
2.1柔性滑模系统组成
柔性滑模系统一般由模板及其提升支撑系统、液压动力系统及操作平台系统组成。模板系统又包括模板、围卷和提升架等。
2.2柔性滑模提升支撑形式
目前,柔性滑模采用的提升支撑形式主要有开字架和简易门架两种形式。开字架,内平台为不拉结中空式,一般适用于构筑物为矩形平面布置形式。简易门架,内平台采用辐射梁拉杆,一般适用于构筑物为圆形平面布置形式。
2.3柔性滑模系统操作平台
(1)柔性滑模系统操作平台在滑模施工过程中,作为主要施工操作面,承受施工人员、施工材料、液压控制台、电焊机、振动棒、手推车、施工工器具、施工安全防护设施、消防设施、季节性施工保温设施等施工荷载及其自身的质量,同时也承受施工过程中操作平台上设置的垂直运输设备运转时的额定附加荷载、卸料对操作平台产生的冲击力、向模板内倾倒混凝土时混凝土对模板的冲击力和侧压力、模板滑动时混凝土与模板之间的摩阻力以及风荷载等动荷载。
(2)柔性滑模操作平台宽度,一般根据构筑物规模、截面形式、施工组织方式等因素确定,但操作平台结构必须保证足够强度、刚度和稳定性,才能满足结构施工和安全施工要求。柔性滑模操作平台宽度可对称设置,也可不对称设置。
(3)柔性滑模操作平台支撑,采用型钢或钢管安装成三角桁架或三角悬挑架型式,根据建筑物的截面形式,平行或环向布置。和刚性滑模相比,构造相对简易,安装便捷,多采用角钢或钢管为材料,安装成桁架或格构式挑架形式,可以作为操作平台的支撑,其安装宽度及质量则是影响柔性滑模系统的整体平衡的重要因素。
3操作平台宽度对结构施工的影响
3.1有利影响
3.1.1对操作平台质量影响
操作平台宽度较小时,能够减轻操作平台自质量,减少千斤顶和管路数量,可以选择额定压力较小的控制台。操作平台宽度较大则系统自稳性相对较好。
3.1.2对施工操作影响操作平台宽度较小时,杆件尺寸较小,便于加工和组装;操作平台宽度较大,杆件尺寸较大,但施工操作空间大,便于材料的贮存和运输。
3.1.3对施工质量控制影响
操作平台宽度较小,模板滑升过程中,由于质量轻,平台系统变形易调控,根据每班次平台水平度、结构垂直度的观测数据进行分析,发现垂直、偏扭现象后可以及时调整。操作平台宽度较大,自质量大,变形小。
3.1.4对工程成本控制影响
操作平台宽度较小,不仅节约了机具材料和人工,而且还缩短了施工时间,对工程成本控制起到良好的效果。
3.2不利影响
3.2.1对操作平台水平度的影响
柔性操作平台,特别是井塔类矩形截面构筑物,平台宽度较小,由于自身质量轻,极易受堆料不均的影响,造成操作平台的不平衡。平台宽度较大,平台自身质量较重,自平衡能力相对较好,但对矩形截面构筑物,平台宽度较大时,四角外挑较宽,支撑结构受力在角部发生变化,矩形构筑物4个墙角成为模板滑升的薄弱点,模板滑升过程中,常会出现墙角部位拉裂现象,影响了工程质量,外观成形也不好。
3.2.2对结构垂直、偏扭的影响
柔性操作平台宽度较小,若受到平台面堆料不均、混凝土下料不均匀、振捣不规范或风载等的影响,平台水平度出现偏差,支撑杆受压不均,爬升高度不一致,导致操作平台偏扭,结构出现垂直偏差;严重时还会造成局部支撑杆失稳,甚至发生坍塌事故。平台宽度较大,平台自身质量较重,出现垂直、偏扭等偏差时,不易及时调整,需分层次调整平台的水平度,才能保证支撑杆受力均匀顶升;同时平台宽度较大时,平台自身构件增大,千斤顶和管路数量增多,施工质量和安全生产的控制难度相应增大。
4对操作平台造成的不利影响控制措施
4.1滑模操作平台水平度控制
(1)当操作平台宽度较小时,沿构筑物周长方向连续对称设置型钢,适当增加平台的自身质量。
(2)当操作平台宽度较大时,矩形截面平台在四角对称增加型钢支撑,将外操作平台内外边缘进行拉结,促使滑模过程中外操作平台内外边缘的同步滑升。
(3)合理安排内外操作平台上堆放的物品,在满足施工要求的条件下,尽量均匀堆放各种材料和机具,保证操作平台的水平度。
(4)砼采用泵送或塔吊提料时,应在操作平台上合理布置集中料斗的位置,手推车的行驶路线、砼下料和浇筑要对称,保证操作平台上施工荷载的平衡。
4.2滑模操作平台偏扭控制
操作平台宽度过小、过大,滑模都会出现平台偏扭现象,宽度过小时更易出现偏扭。滑模过程中做好平台水平度观测,分析平台产生偏扭的原因。平台发生偏差后,应调节平台水平度,对平台上的材料、设备、工器具等进行整理,对称进行砼浇筑,保持平台质量的均衡。分层次调平支撑杆限位器高度,增加平台水平度的观测次数,逐步使平台水平度达到要求。
4.3结构的垂直度控制
滑模过程中发生操作平台偏扭时,常伴随着结构垂直偏差的出现。垂直偏差不大时,常采用调整千斤顶行程进行纠偏,使操作平台逐步趋向水平;垂直偏差较大时,一般使用手拉葫芦施加外力对平台进行反向牵引,直到建筑结构垂直度达到正常水平。
5成功案例
圆形截面构筑物(煤仓类):山西华晋焦煤集团韩咀原煤仓工程(2联体),单仓直径22m;内蒙古马泰壕原煤仓工程,单仓直径22m;内蒙古朱家峁矿原煤仓,单仓直径22m。上述煤仓类工程均采用内平台宽度为1.8m、外平台宽度为2.0m的柔性滑模操作平台。矩形截面构筑物:甘肃金昌某主井井塔工程,框架剪力墙结构,平面轴线尺寸16.0m×21.0m,建筑总高度86.2m,共计10层;甘肃金昌龙首贫矿副井井塔工程,框架剪力墙结构,工程轴线尺寸为17.0m×14.0m,建筑总高度51m,共计6层;山东莱新铁矿副井井塔工程,框架剪力墙结构,平面轴线尺寸为18.0m×16.0m,檐口高度为44.8m,建筑高度5层,局部6层。上述塔类工程均采用内平台宽度为2.0m、外平台宽度为2.2m的柔性滑模操作平台。上述工程柔性滑模平台宽度的选择,既满足了施工空间,也保证了滑模系统的整体稳定性及工程质量和施工安全。
一、引言
我国新一轮的《基础教育课程改革纲要(试行)》中明确指出:“要建立促进教师不断提高的评价体系,强调教师对自己教学行为的分析与反思,建立以教师自评为主,校长、教师、学生、家长共同参与的评价制度,使教师从多方面获得信息,不断提高教学水平。”目前我国进行的新一轮的课程改革,其中心和核心环节是课程实施,而课程实施的主要实现途径是课堂教学。因此课堂教学改革成为课程改革的重点。教学改革,离不开教师的直接参与。教师教学水平直接决定着教学改革和课程改革的成败。为提高教学质量,促进教师专业发展,建立积极有效的教师教学评价是十分必要和紧迫的。
教学评价是整个教育评价的重要环节。从理论上说,教学评价主要由两个目的:一个是提高教师的效能,即提高教学质量,通过明确目标、衡量结果、评判等级、奖优罚劣或解聘不称职的教师来保证教学质量。另一个是促进教师的专业发展,即通过评价,发现问题,提供给教师自身的优缺点信息和建议,协助教师不断完善自我,提高业务素质和专业发展水平。
与上述两种评价目的相对应的评价制度是:奖惩性教师评价和发展性教师评价。作为终结性评价和量化评价,奖惩性教师评价以奖励和惩处为最终目的,通过对教师工作表现的评价,做出解聘、晋升、调动、降级、加薪减薪、增加奖金等决定,这种评价直接与教师的切身利益相关联,势必会影响教师的坦诚态度,导致教师的积极参与度不高;而发展性教师评价以促进教师的专业发展,提高教师的专业素养为最终目的,它是一种双向的教师评价过程,建立在双方互相信任的基础上,和谐的气氛贯穿评价过程的始终。在新的教学理念引导下,发展性教师评价成为教学思想领域中越来越重要的部分。
不论是奖惩性教师评价还是发展性教师评价,都需要评价主体来评价。教育评价具有多元主体性。而作为教育评价的子系统—教学评价的多元主体性也存在其合理性。“教师评价主体是教师评价活动的设计者、组织者和实施者。
教师教学评价的主体一般有:学校及教育主管部门的管理者(领导)、同行、学生、教师、家长、专家等。评价的目的直接影响着评价主体的选择。评价主体需要的差异性使得评价方式和结果不同。学校管理者对教师进行评价是要考核教师能在多大程度上完成工作要求,主要是考核教师的外在行为表现,教师绩效评价的主体应为学生、同事、领导;教师个人对评价的需求是出于促进教师专业发展,使教师发现教育教学过程中的不足,以使其改进教学,提高教学质量,这时的评价主体就应该是教师自己,因为教师最了解自己的教育价值观念,最了解自己的内在心理活动。因此在对教师教学进行评价活动时,要根据不同的评价目的,选择合理的评价主体,并将经济、效率等因素考虑在内,力求评价的最优化。
二、对教师教学评价的主体性分析与探讨
1.管理者(领导)评价
管理者评价主要由学校领导来执行,学校领导评价中奖惩性评价与发展性评价并存,其中大部分学校以奖惩性评价为主。教师教学评价直接与学生成绩挂钩,尤其是以升学率作为对教师教学的认可度。发展性评价主要是学校领导通过听课的方式对教师进行督促和指导,且日益成为学校关注的重点。但学校领导忙于行政工作,无暇顾及教师教学,这也是学校领导疏忽于教师发展性评价的重要原因。
2.同行评价
从理论角度出发,教师教学评价应由其同事和学校教学负责人(如教导主任)来具体操作,他们在教室里听课、检查教学,更广泛更全面地收集相关信息,但这一作为的负面效果也是显而易见的:一些因素如利益关系、个人主观态度等会影响同行与领导对教学工作评价的投人,以致影响对其评价的客观性,无法了解评价者的真实想法。某校在对1985年以来的“同行评价和领导评价”的分析中得出,同行评价主要或只能作为教师自我教育的手段,不能作为决策依据,要么全优要么全差要么弃权的评价结果存在着相当大的普遍性。
3.自我评价
教师教学自我评价注重教师在整个评价过程中的主体地位,促进教师主体意识的形成,因此教师教学自评有利于教师自我反思、自我改进和自我提高。开展有效的教师教学自我评价有助于提升教学质量,促进教师的专业发展与成长。
教师自我评价是教师评价的重要组成部分,是评价对象依据评价原则,对照评价标准,主动对自己的工作表现做出评价的活动。它是一个批判反思的过程,更是一个自我提高的过程。教师的自我评价有利于教师自我反思、自我改进和自我提高,对提高教师素质、提高教育质量有重要作用,是实施教师终身教育、促进教师专业发展的根本措施之一。“我们的自我评价充满着危险。作为教师,我们工作中都有盲点,有时我们看不清它们,因为它们离我们太近。”同时不应忽视的是,教师自我评价可能会导致个人夸大自己的绩效。人们有把自己不良的绩效归咎于外部因素的倾向。
4.专家评价
专家评价方式属于直观评价范畴,是以评价者主观判断为基础的一种评价方法,应用较为广泛。专家评价由于专家本身的特殊身份和独特的视角,评价着眼点更多的放在评价教师教学水平和能否达到教学目标等方面上。充分发扬专家的鉴赏加评价方式,并对教师存在的问题给予相关的建议,将有助于教师专业水平和教学质量的提高。
5.学生评价
教学过程的理论研究表明,教学是师生双方共同活动的过程,学生既是教学的对象,又是教学的主体,教学效果在他们身上得以体现。教学活动的目的是为了让学生掌握科学技术与文化知识、技能,引起学生在能力、素质等方面的理想变化,因而教学中的主要矛盾是学生。教师的教学是否已经使学生获得了预期的学习效果,这是教学评价中最重要的内容。而对这个问题的回答,学生最有发言权。但亦有学者对此提出异议。章立早认为,教育评价本质上是一种对教育现象的“价值判断”活动。“事实判断”和“价值判断”是人们认识外界环境或自身状况的两种最基本的方式。所谓“事实判断”解决“是什么”的问题,“价值判断”,是个体根据一定的价值标准,在事实判断的基础上,对客观事物的价值作出评判,主要解决是好还是差的问题。教师评价直接关系到教师是否被聘任和能否晋升职务等切身利益,必须以严肃和公正的态度来处理。由于学生年龄、知识、经验和判断能力等方面的原因,再加上教师的教学意图不一定全部都告诉学生,因此学生对教师在课堂上的教学情况只能具有“事实判断”的资格,也就是说只能描述教师在课堂上的教学情况,没有资格对其进行“价值判断”,即没有资格评价是好还是差。
把评价的权利教给学生,师生共同在交流中学习、在学习中发展,是现代教学评价的一个新理念。构建合理科学的教学评价规范和制度,是中小学学生参与教学评价的重要保障。
6.家长评价
从已有的研究看,家长评价更多的是集中在学校管理、学校规划上,而较少地对教师具体教学做出评价。家长对教师教学的评价主要以学生的学习成绩为基准,以获得知识的多寡、班级升学率为评判标准,也就是说更多的是从教学结果而非教育过程来关注教师教学。课堂教学作为相对封闭的环境,教师对家长参与课堂教学是排斥和反对的,他们认为家长参与会扰乱课堂秩序,不利于正常教学活动的开展。而家长对参与教学评价亦不积极,在中国尤其如此。中国传统的尊师重教思想使得学生家长对学校存有敬畏心态,家长会是中小学家长参与学校教育的主要方式,而这种单向的家长—学校交流也是以学生的学习成绩为主要讨论话题,即使这种家长会的交流方式也是很有限的。因此,家长参与学校教育,参与学校教学评价,将是一个长期和逐步深化的过程。
三、建立以自我评价为主,多元主体的参评体系
课堂教学的主要参与者是教师和学生,因此教学评价主体的多元化要求教师和学生更多地在评价中发挥作用。现代教学评价强调自我更新自我调控,更多的从自我接受的角度评价教学工作。在评价方式上讲究自我评价为主,对自身的课堂教学活动不断进行判断反思和分析,不断自我提升,促进教师专业发展。
(一)统一和具体化教师自我评价的标准性
教师教学自我评价要能够有效地得以开展,合理、科学的评价标准是基础和关键。学校的管理者和上级行政负责人要组织教师与专家共同商讨,确定教师自我评价的标准和尺度。具体说来,教师自评的标准采用半开放式评价,为教师提供基本的分析框架,但不过分细化各项指标,留出教师进行自我评价和自我反思的空间。同时,指导教师采用可操作性强的评价尺度,如现今流行于教师群体中间的博客日志、反思日记,引导教师详细具体的分析自我,并发现不足自我改进。再如通过教师学习者的经历和教学自传获得教学洞察力,提高课堂管理水平,等等。为了使自评的内容更加真实、客观,避免教师在进行自我评价时出现不顾实际地抬高自己、文过饰非的现象,必须将自我评价与教师的晋升、提拔、奖惩等各种个人利害关系脱钩,使教学自我评价的教育性原则得以正确地体现,其正确的导向作用得以充分地发挥。
(二)建立规范的学生参与教学评价制度
学生参与教学评价,带来的是教学、学习与管理等多方面的积极互动,影响的是学生、教师等的促进性发展。因此,深刻认识学生参与教学评价,积极探讨学生参与教学评价的策略或实践方式,建立合理的规范与制度是当务之急。
建立一种规范学生参评制度是合理科学评价的必要条件。制度是行动的保障,没有制度规范与指导的行动,易带来实践中的松懈、拖拉甚至敷衍。通过制度规范的制定,可以对学生参与教学评价的意义、目的、要求、程序以及整个参与方式等进行规范。学生依照参评标准对教师教学评价,更能反映教学中的问题和不足,以及教师的优势和特点。当然,学生参评工作需要学校做好相关的保密工作,以避免在日后的课堂教学中因学生参评而带来的负面影响,对中小学生造成不必要的心理压力。
(三)评价主体多元化
1.2提升建筑结构设计人员的安全性认识建筑结构设计需要兼顾美术知识、力学知识、地质学知识等,是一个全面而系统的工作,对理论功底的要求较高,然而更为重要的是,设计人员必须本着认真负责的态度开展结构设计工作。一方面,设计人员需要严格把关每一个建筑基本构件,严格按规范开展工作,另一方面,还应在规范的基础上,更为重视建筑结构的安全性,充分考虑抗震、抗风等性能,提升建筑结构设计的安全性。
1.3完善建筑结构设计领域的法制建设为了规范建筑设计领域的健康有序发展,国家相继出台了众多法律法规,除从技术上给予了严格规定外,还从政策上给相关工作的开展提供了法律强制性。这些法律法规及相关标准是本领域的权威泰斗经过长期工作而总结出来的经验,具备极高的宏观指导性,然而在实际设计过程中,我们还应站在这些巨人的肩膀上,做出更为严格的设计要求,以更好地促进行业发展。
1.4积极鼓励科研创新常言道“工欲善其事,必先利其器”,在进行建筑结构设计的过程中,我们也必须通过积极的科研与创新,升级我们的设计“武器”。一方面,站在设计人员的角度,我们应该积极提升自己的专业休养,同时抓住一切机会,对新技术、新想法、新成果进行实验探究,不断拓宽自己的知识面,以使我国建筑结构设计的理论基础不断发展;另一方面,站在辅助相关人员进行建筑结构设计的角度,我们还应该致力于开发符合我国国情的设计软件,利用虚拟化技术,提升我国建筑结构设计水平。
1.5鼓励进行概念设计随着建筑业的不断发展,人们对于建筑的需求不再满足于舒适性和安全性,而是在此基础上,充分的展现出个性化的色彩。为了提高建筑结构设计的水平,可以尝试进行概念设计。在对实地环境进行调查分析的基础上,设计出一套优秀的结构设计方案,在对数据资料等不断完善后,将其模型化,在科学技术如此先进的环境下,可以充分的利用计算机技术,进行虚拟技术来分析,然后不断的优化完善,最终将其应用于现实,这对于建筑结构设计领域来讲具有非常重要的意义。
1.6广泛开展多领域合作结构设计工作与其他多领域具有融合交叉性,仅在设计上,就需要考虑到建筑设计、设备设计、经济工程等多领域的知识,而超出设计范畴的工程材料学、建筑施工技术等也对其的影响重大,因此,建筑结构设计工作者必须积极开展多领域合作,拓宽自己的知识水平,并保证自己的设计成果能够符合其他领域的要求。
在可持续发展成为全世界所追求的目标时,建筑行业也在关注能源以及环保的可持续发展问题。在中国,建筑能耗目前占国民经济总能耗的25%左右,且呈递增趋势,因此开展建筑节能工作有巨大潜力。建筑能耗不仅仅影响国家能源供应,而且能源使用效率的高低还影响环境,例如据有关测试[1]表明:在城市内建筑四周挂满分体式空调时,将造成局部“热岛”现象,空调机的运行能效比COP显著下降,建筑周围热环境也被严重恶化。也就说,建筑节能和居住环境是两个相互关联、相互影响的问题。
随着人民对生活质量要求的快速提高,建筑能耗以更高的速度增加,例如冬季供热地区正迅速南扩,而北方地区空调器拥有量也迅速增加。建筑物寿命一般较长,建筑节能改造难度很大,因此在设计之初便考虑建筑能耗与环境影响便显得至关重要。而我国广大地区、不同气候、不同类型的建筑节能不是依靠墙体保温等措施就可以解决的[2],更需要从建筑设计到建筑细布构造处理以及环境控制设备及系统等各种技术的集成来解决。
另一方面,建筑环境特别是居住环境质量受到越来越多的重视,居住区内的空气质量、办公或居室内的空气品质、噪声水平以及交通状况都是人们关注的问题。一些房地产开发商也注意到这一现象,相继推出了以“绿色”、“生态”为宣传点的建设项目,但真正的“绿色生态”建筑或住区不仅仅是依靠多绿化就能解决的,更重要的是要考虑建筑物理环境中综合因素的影响,包括声、光、气流、热、能耗等诸多方面。
利用信息技术,以计算机模拟为主要手段,从建筑声学、光学、气流、微气候、空气品质、能耗等角度,对建筑设计方案进行全面的评价,不仅有助于房地产开发商提高建设水平、增强项目市场竞争力,也有助于提高普通消费者的生态意识、节能意识和环保意识,对于促进我国可持续发展具有重要意义。本文简要介绍由清华大学提出的建筑生态环境与节能效果综合评价的方法、策略等,并通过实例介绍了具体的评价内容,以期为我国实施建筑“星级”评价标准进行有益的探索。
2评价系统简介
2.1国外经验
关于建筑节能的评价,国外已经有了一些已经成熟并在实施的规范,并且有相应的标准模拟软件来评价建筑的节能状况以保证规范的实施。在美国有“节能之星”标准(EnergyStar),这个标准实施已经有10年了。它比美国“标准能源法案”(ModelenergyCode)要求更加节能30%。通过这套标准的实施,在不增加初投资的前提下可以节省30~50%能源消耗,可以节省50%的建造时间。也是因为有了这套标准,可以创造出激励一些具有创新意义的节能技术和建材发明的氛围。由于这套标准针对美国某地区而专门制订的,因此在美国并没有一个全国性的统一标准,例如Title-24标准主要在加州实施。
芬兰建立了一套叫做“能耗认证系统”的标准(EnergyCertificationSystem)。在香港也通过授予“建筑认证证书”(BuildingPass)的方式来对建筑的能耗情况进行规范。俄罗斯在莫斯科也实行了一种叫做“能耗护照”(EnergyPassport)的建筑节能规范。它包括一套新的节能标准MGSN,希望能够控制建筑设计、建造以及运行的质量,而且它可以为节能建筑提供潜在的购买者等信息,从而来促进节能建筑的良性发展。这些规范中都没有包括环境质量的评价内容,然而实际上节能的最终目的是为了提高环境水平,减少污染排放,从而真正做到可持续发展,所以完整的建筑生态环境与节能评价标准中应将环境质量的评价纳入其中。
2.2主要内容
建筑生态环境和节能效果评价系统是对建筑生态环境进行综合分析,从技术、经济、环境、能源及社会等角度给予研究,从而对建筑环境给出客观的评价和可行的建议。建筑生态环境的评价系统涉及内容广泛,包括小区规划评价、建筑单体评价、环境控制系统方案评价等等;牵涉到的关键技术较多,如建筑热环境模拟、计算流体力学(CFD),建筑日照分析与采光技术,噪声控制以及建筑材料技术等。这些内容的有机结合和相互交叉形成了建筑生态环境评价系统的技术核心。
开发成熟的软件系统实施建筑生态环境评价方法的基础。在我国形成可实施的评价系统,最终可能的有效途径之一,就是开发一套可以广泛运用的评价建筑生态与节能效果的软件平台,并形成相应的激励、保障实施措施,从而形成体系。
2.3评价方法
一个重要的工作是研究住区生态与节能效果评价指标,以及如何从模块化软件的模拟仿真结果中提炼出能充分反映建筑生态环境、能耗特征的评价参数,从而建立一套可操作的建筑环境评价软件平台的评价方法。
评价方法可采用的是模拟其运行状况的方法。这个方法有两个层次的标准,首先对于规划设计层次来说,可以通过模拟其日照、噪声、空气流场以及微气候等,对其规划和建筑设计直接进行评价。第二个层次,对于节能效果,需要对其进行全年模拟分析,而不是仅仅依靠稳态计算或者是设计计算,从而给出节能效果星级评价等级。这两个层次应该是必须同时满足的。
2.4评价策略
对于评价策略,可以分两步:一、在房屋建造之前,运用评价软件对规划和设计图纸进行模拟,给出相应审核评价(Plansreview);二、在建造完成之后,对建筑进行实地抽查考核,以确定建造是否与审核后的图纸相一致,如果是一致的,可相应授予一定的环境和节能效果星级等级。
2.5系统特点
归纳起来,这一评价系统具有以下主要特点:
a、清晰明了,易于理解与实施
b、相对灵活,可允许通过不同的手段达到相同的环境和节能效果;;
c、数据丰富且准确,能给予用户和房地产开发商明确的结论和指导依据;
d、激励机制完善,可操作。
3评价实例
以下通过实例,简要介绍建筑生态环境与节能效果综合评价的主要内容。
3.1居住小区声环境
某居住小区位于北京东四环路东侧,距四环路约400m,被现状住宅区和规划的城市干道分成东、西两区。小区总面积26公顷,容积率2.0,户型以一梯两户或三户的高层、小高层单元(11~18层)组成的板楼为主,边角处辅以一梯四户或六户的点式高层(14~18层),板楼前后间距40至60m。小区的周边环境好,交通便捷,但是随着小区及周边道路、用地建设的完善,过境交通量可能会增大,小区的安静可能会受到干扰,为此业主要求进行声环境评价。
经现场实测,图中的三个主要带状噪声源可能影响到居住小区声环境,为此分别进行了模拟分析。
3.2建筑群空气流场分析
仍以前述居住小区为例,这种高层建筑、多层建筑混合存在的小区,其建筑群内部的空气流动情况对其微气候有着重要的影响,局部风速太大可能对人们的生活、行动造成不便,也有可能在某些地方形成旋涡和死角,不利于室内的自然通风。因此,业主提出在规划设计阶段预测居住小区内的空气流动状况,以对小区内微气候作出合理的评价。
图3—建筑群空气流场分析
上图给出了该居住小区在北京冬季典型工况(北风,风速5m/s)下,1m水平高度上的空气流速分布图,暖色调表示风速高。原本业主担心在建筑群中部的南北大通道上会有较强的气流,但由于建筑布局比较合理,模拟分析显示在这一大通道区域内风速基本小于1.2m/s,适于居民走动、生活。倒是在建筑群的一些其他局部发现,由于绕流等的影响会形成局部气流过强,笔者对此也提出了合理的建议。值得说明的是,此分析结果可以多媒体三维动画显示,效果更加逼真。
3.3建筑群日照分析
当现代建筑越来越密集,从钢筋水泥的丛林中穿过的一缕阳光显得弥足珍贵,因此建筑群日照分析被越来越重视,人们不满足于冬至日一小时日射这样的要求,而更关心在周围建筑物遮挡和建筑物自身遮挡的情况下,究竟自己等实实在在接受多少阳光。下图给出某建筑群在夏季清晨的日照与遮挡状况,而利用多媒体技术的三维动画效果可将分析结果表现得更加逼真。
图5—建筑群日照分析
3.4居住小区微气候与热环境分析评价
居住小区微气候与热环境的评价内容,主要是考察人们在室外生活时切身感受到的诸如室外温度、湿度、太阳辐射、气流组织和绿化状况等微气候参数。其中温度作为人们感受居住环境好坏的主要参数,对评价小区热环境至关重要,也是影响人们在室外生活质量的主要因素,它同时综合反映了诸如小区的太阳辐射及绿化状况等其它因素的作用,也是就目前的技术手段而言相对较容易进行预测和比较的热环境参数。
值得指出的是,即便是同一个地区的气候情况也并不是处处相同的。“城市热岛”现象就是其中一个很好的例子。它是城市化对气温影响的最突出特征,显著反映了由于城市化的结果使得城市气温与郊区或其它地区气温的不同,并将给城市居民的工作生活带来深刻影响。一般说来,认为某个区域的实际气温是由基础气温、太阳辐射、长波辐射的线性叠加得到的。区域地貌、建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率等因素决定了区域温度。即:M(I,t,x)=C(I,t,x)+L(I,t,x)+E(I,t,x)
其中M是区域气温,C是基础气温,L是局地地貌,E是城市化程度,I是天气状况,t是时间,x是地点。具体来说,在建筑群集地区,小区不同地方的温度环境在受相邻位置的建筑的材料结构和布局、小区的下垫面(如沙土或水泥路面)、绿化情况(包括水景布置)、以及交通和家电等人为排热因素的影响下,可能使得局地气温出现热岛或冷岛、以及滞后或提前等现象。
结合建筑群空气流动分析,在相关研究的基础上,笔者预测居住小区不同位置小范围内的逐时气温,同时进行比较并给出评价;所得结果既可供居民选择适合个人习惯的工作生活环境提出参考意见,同时也能为改善居住小区热环境指明方向。
下图是某居住小区中不同位置的“热岛强度”变化情况。从中可以看出,居住小区内热岛强度小,温度适宜,利于人们的室外活动以及室内持续进行自然通风,温度环境令人满意。其中的原因在于居住小区建筑布局合理,建筑间距选择合适(天空视角系数较高而利于长波辐射冷却);且集中绿地多,绿化好,并或多或少地采用了人工水景布置(使得其与空气的热湿交换加强,有效地降低了空气的温度)。值得一提的是,环境最好的区域均为小区居民日常生活、起居、休憩、娱乐等活动的主要场所,该区域内的健康适宜的温度环境将极大地利于居民的室内外的生活质量的提高。
图6—居住小区微气候与热环境分析评价
近10多年来,世界一些发达国家相继推出了各自不同的建筑环境评价方法、其中英、美、加等国所实施的比较成功的绿色建筑评价体系,值得借鉴。
一、英国建筑组织环境评价法(BREEAM)
英国建筑研究组织环境评价法是由英国建统研究组织(BRE)和一些私人部门的研究者最早1990年共同制定的。目的是为绿色建筑实践提供权威性的指导以期减少建筑对全球和地区环境的负面影响。从1990年至今,BREEAM已经发行了<2/91版新建超市及超级商场>、<5/93版新建建筑和非食品零售店>,<环境标准3/95版新建住宅>以及<BREEAM‘98新建和现有办公建筑>等多个版本并己对英国的新建办公建筑市场中25%到30%的建筑进行了评估,成为各国类似评估手册中的成功范例,
BREEAM‘98是为建筑所有者,设计者和使用者设计的评价体系,以评判建筑在其整个寿命周期中,包含从建筑设计开始阶段的选址、设计、施工,使用直至最终报废拆除所有阶段的环境性能,通过对一系列的环境问题,包括建筑对全球、区域、场地和室内环境的影响进行评价,BREEAM最终给予建筑环境标志认证。其评价方法概括如下:
首先,BREEAM认为根据建筑项目所处的阶段不同,评价的相应也不同。评估的内容包括3个方面:建筑性能、设计建造和运行管理。其中:处于设计阶段、新建成阶段和整修建成阶段的建筑,从建筑性能,设计建造两方面评价,BREEAM等级和环境性能指数;属于被使用的现有建筑,或是属于正在被评估的环境管理项目的一部分,从建筑性能、管理和运行两方面评价,计算BREEAM等级和环境性能指数;属于闲置的现有建筑,或只需对结构和相关服务设施进行捡查的建筑,对建筑性能进行评价并计算环境性能指数,无需计算BREEAM等级。
其次,评价条目包括9大方面:管理——总体的政策和规程;健康和舒适——室内和室外环境;能源——能耗和CO2排放;运输——有关场地规划和运输时CO2的排放;水——消耗和渗漏问题;原材料——原料选择及对环境的作用;土地使用——绿地和褐地使用;地区生态——场地的生态价值;污染——(除CO2外的)空气和水污染。每一条目下分若干子条目,各对应不同的得分点,分别从建筑性能,或是设计与建造,或是管理与运行这3个方面对建筑进行评价,满足要求即可得到相应的分数。
最后,合计建筑性能方面的得分点,得出建筑性能分(BPS),合计设计与建造,管理与运行两大项各自的总分,根据建筑项目用处时间段的不同,计算BPS+设计与建造分或BPS+管理与运行分,得出BREEAM等级的总分;另外由BPS值根据换算表换算出建筑的环境性能指数[EPI],最终,建筑的环境性能以直观的量化分数给出,根据分值BRE规定了有关BREEAM评价结果的4个等级:合格,良好,优良,优异。同时规定了每个等级下设计与建造、管理与运行的最低限分值。
自1990年首次实施以来,BREEAM系统得到不断的完善和扩展,可操作饺大大提高。基本适应了市场化的要求,至2000年已经评估了超过500个建筑项目。它成为各国类似研究领域的成果典范,受其影响启发,加拿大和澳大利亚出版了各自的BREEAM系统,香港特区政府也颁布了类似的HK-BEAM评价系统。
二、绿色建筑桃战2000(GBC2000)
绿色建筑挑战(GreenBuildingChallenge)是由加拿大资源部(NaturalResourcesCanada)发起并领导。至2000年10月有19个国家参与制定约一种评价方法,用以评价建筑的环境性能。它的发展已经历了两个阶段:最初的两年包括了14个国家的参与,于1998年10月在加拿大温哥华召开“绿色建筑挑战98”国际会议,之后的两年更多的国家加入,成果GBC2000在2000年10月荷兰马斯持里赫特召开的国际可持续建筑会议(InternationalSB2000)上得到介绍。绿色建筑挑战目的是发展一套统一的性能参数指标,建立全球化的绿色建筑性能评价标准和认证系统,使有用的建筑性能信息可以在国家之间交换,最终使不同地区和国家之间的绿色建筑实例具有可比性。在全球化趋势日益显著的今天,这项工作具有深远的意义。
GBC2000评估范围包括新建和改建翻新建筑,评估手册共有4卷,包括总论,办公建筑,学校建筑,集合住宅。评估目的是对建筑在设计及完工后的环境性能予以评价,评价的标准共分8个部分:第一部分,环境的可持续发展指标,这是基准的性能量度标准,用于GBC2000不同国家的被研究建筑间的比较;第二部分,资源消耗,建筑的自然资源消耗问题;第三部分,环境负荷,建筑在建造、运行和拆除时的排放物,对自然环境造成的压力,以及对周国环境的潜在影响;第四部分,室内空气质量,影响建筑使用者健康和舒适度的问题;第五部分,可维护性,研究提高建筑的适应性、机动性、可操作性和可维护性能;第六部分,经济性,所研究建筑在全寿命期间的成本额;第七部分,运行管理,建筑项目管理与运行的实践,以期确保建筑运行时可以发挥其最大性能;第八部分,术语表,各部分下部有自己的分项和更为具体的标准。
GBC2000采用定性和定量的评价依据结合的,其评价操作系统称为GBTool,这是一套可以被调整适合不同国家,地区和建筑类型特征的软件系统。评价体系的结构适用于不同层次的评估,所对应的标准是根据每个参与国家或地区各自不同的条例规范制定的同时也可被扩展运用为设计指导。GBTool也采用的是评分制。
三、美国能源及环境设计先导计划(LEED)
美国绿色建筑委员会(USGBC)在1995年提出了一套能源及环境设计先导计划(LEED,LeadershipInEnergy&EnvironmentDesign)在2000年3月更新了它的2.0版本。这是美国绿色建筑委员会为满足美国建筑市场对绿色建筑评定的要求,提高建筑环境和特性而制定的一套评定标准。
(能源及环境设计先导计划评定系统2.0)LEED2.0通过6方面对建筑项目进行绿色评估。包括:可持续的场地设计、有效利用水资源、能源与环境、材料与资源、室内环境质量和革新设计。在每一大方面。USGBC都提出了前提要求,目的和相关的技术指导。如对可持续的场地设计,基本要求是必须对建筑腐蚀物和沉淀物进行控制,目的是控制腐蚀物对水和空气质量的负面。在每一方面内,具体包含了若干个得分点,项目按各具体方面达到的要求,评出相应的积分,各得分点都包含目的,要求和相关技术指导3项。如有效利用水资源这一方面,有节水规划,废水回收技术和节约用水3个得分点,如果建筑项目满足节水规划下两点要求号可得2分。积分累加得出总评分,由此建筑绿色特性便可以用量化的方式表达出来,其中,合理的建筑选址约占总评分的22%,有效利用水资源占8%,能源与环境占27%,材料和资源占27%,室内环境质量占23%,根据最后得分的高低,建筑项目可分为LEED2.0认证通过,银奖认证,金奖认证,白金认证由低到高4个等级。截至2001年9月,全美已经有13个建筑项目通过了LEED2.0认证,超过200个项目登记申请认证。
LEED2.0评定系统总体而言是一套比较完善的评价体系,与前两个评价体系相比结构简单,考虑的也少些,虽然操作程序较为简易,但具有缺乏权衡系统的机制约束的缺陷。
上述各国的评价体系的时间,技术水平,操作理念等状况各不相同,但是我们还是能从它们的评价体系成果中发现一些共同点:
(1)共同的立足点和目标。各国的评价都是在明确的可持续原则指导下进行的,基本都可以实现以下目标:为提供一直普遍的标准,指导绿色建筑的决策与选择;通过标准的建立,可以提高公众的环保产品和环保标准意识,提倡与鼓励好的绿色建筑设计;而且刺激提高了绿色建筑的市场效益,推动其在市场范围的实践;另外由于评价体系提供了可考核的方法和框架,使得政府制定有关绿色建筑的政新和规范更为方便。
(2)共同的关注点。各国的评价体系都有明确清晰的分类和组织体系,可以将指导目标(建筑的可持续发展)和评价标准联系起来,而且都有—定数目的包括定性和定量的关键问题可供。这些问题体现了各国对绿色建筑实践的技术和文化层面的思考和研究。评价体系中都还包括一定数量的具体指导因素(如对可回收物的收集)或综合性指导因素(如对绿色动力和能源的使用),为评价进程提供更清晰的指示。
(3)开放性和专业性。各国的评价体系评价的数据和方法都向公众公开,任何人都可以了解使用,笔者便是从因特网上得到了各国的完整的评估手册。数据和方法的开放性并不意味着评估过程的简单,各国对评估的进程都有严格的专业要求。评估是由相关部门给与专业认证的评估人执行的。如BREEAM的评估是由持有BRE执照的专业人士进行,而LEED的评估则要求所评估的项目组中至少有—位主要参与人员通过LEED专业认证。