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整体建筑设计
by Don Prowler, FAIA - Donald Prowler & Associates
由Stephanie Vierra，协会修订和更新。AIA, LEED AP BD+C - Vierra设计与教育服务有限责任公司
建筑的作用与整体建筑设计案例
建筑看似复杂。在最好的情况下，它们将我们与过去联系起来，并为未来留下最伟大的遗产。它们为我们提供庇护，鼓励生产力，体现我们的文化，当然在地球上的生活中扮演着重要的角色。事实上，建筑的作用是不断变化的。今天的建筑是生命支持系统、通信和数据终端、教育、司法和社区中心等等。它们的建造和维护非常昂贵，必须在其生命周期内不断调整以有效地发挥作用。建筑的经济学已经变得和它的设计一样复杂。
美国能源信息管理局的数据表明，建筑物每年排放的温室气体占所有温室气体排放的近一半(48%)。美国发电厂产生的76%的电力供应给了建筑行业1由于室内环境质量差，建筑往往会导致哮喘和过敏等健康问题。在建筑中，安全也是至关重要的，与安全相关的支出是增长最快的支出之一。
联邦政府通过实施行政命令和命令来应对这些挑战。2005年的《能源政策法案》(公法109-058)将高性能建筑定义为:“整合和优化所有主要高性能建筑属性的建筑，包括能源效率、耐久性、生命周期性能和居住者生产力”。
2007年的《能源独立与安全法案》(EISA)进一步确立了一项新的积极计划，旨在到2030年实现我国建筑的能源独立。该法案要求联邦建筑(新建和翻新)实现化石燃料产生的能源消耗减少，从2010年的55%到2030年的100%。该法案还要求将可持续设计原则应用于选址、设计和施工。值得注意的是，该法案将高性能建筑定义为在生命周期基础上集成和优化所有主要高性能属性，包括节能、环境、安全、安保、耐久性、可达性、成本效益、生产力、可持续性、功能和运营考虑。这些问题是整个建筑设计的代名词。
其他私营部门的项目，比如USGBC LEED®评级系统，确定可持续建筑的标准和措施。此外,建筑安全委员会(BSC)的建筑评级系统此外，还为专业人士设立了认证，以帮助衡量和基准建筑物的安全性。私营部门和工业部门也通过创造更多具有多重效益的产品和系统来作出回应。现有的知识、材料和系统可以随时对环境和建筑居住者的生活质量产生积极影响。
整体建筑设计包含了所有这些问题和程序，是接近建筑项目的基本方式。了解整体建筑设计概念将使您能够以综合的方式思考和实践，以满足今天以及明天的高性能建筑项目的需求。
整体建筑设计的理念与构成
“整体”的概念并不新鲜。1926年，南非总理兼哲学家Jan Christian Smuts创造了“整体主义”一词。他认为自然界中没有个别的部分，只有构成整体的模式和安排。巴克敏斯特·富勒(Buckminster Fuller)在1969年从事太空计划时也说过:“协同是我们语言中唯一一个表示整个系统行为的词，无法被单独观察到的系统部件或系统部件的任何子组件的行为所预测。”
整体建筑设计借鉴了这些协同作用和相互联系的概念，包括两个部分综合设计方法和一个集成团队流程．“集成”设计方法要求建筑利益相关者社区的所有成员，以及技术规划、设计和施工团队从许多不同的角度来看待项目目标、建筑材料、系统和组件。这种方法偏离了典型的规划和设计过程，依赖于在各自专业领域工作的专家的专业知识，这些专家在某种程度上彼此隔离，而且通常以线性方式工作。
整体建筑设计在实践中需要一个集成的团队过程，设计团队和所有受影响的利益相关者在整个项目阶段共同工作，并评估设计的成本、生活质量、未来的灵活性和效率;整体环境影响;生产力、创造力;以及居住者将如何活跃起来。“整个建筑设计”过程从项目生命周期中所有利益相关者的知识池中汲取，从定义建筑物的需求，到规划、设计、施工、建筑物占用和运营。
集成设计方法
每个设计目标在任何项目中都非常重要，但真正成功的设计目标是在早期确定项目目标，并在设计过程中保持适当的平衡;它们与所有建筑系统的相互关系和相互依赖关系从规划和规划阶段就被理解、评估、适当地应用和协调。只有采用一体化的设计方法，才能实现高性能的建筑。
整体建筑设计的设计目标
在建筑中，为了实现真正成功的整体项目，必须考虑以下设计目标:
可访问的:涉及建筑元素、高度和间隙，以满足残疾人的特殊需求。
美学:涉及建筑元素和空间的物理外观和形象，以及整体设计过程。
具有成本效益的:涉及在生命周期成本的基础上选择建筑元素(在概念、设计开发和价值工程期间权衡选项)以及基本的成本估算和预算控制。
功能/操作:涉及功能规划——空间需求和要求、系统性能、建筑构件的耐久性和有效维护。
保护历史古迹:在历史街区或影响历史建筑的具体行动，其中建筑要素和策略可分为四种方法之一:保护、修复、恢复或重建。
富有成效的:与居住者的福祉有关——身体和心理上的舒适——包括建筑元素，如空气分布、照明、工作空间、系统和技术。
安全/安全:涉及对居住者和资产的人身保护，使其免受人为和自然危害。
可持续发展的:有关建筑元素和策略的环保表现。
整体建筑设计提供了实现真正高性能建筑的策略:在整个生命周期内具有成本效益、安全、可靠、无障碍、灵活、美观、高效和可持续的建筑。
通过系统地分析这些相互依存关系，并利用整个建筑设计策略来实现多种效益，可以产生更高效和更具成本效益的建筑。例如，机械系统的选择可能会影响建筑物内的空气质量、维护的便利性、全球气候变化、运行成本、燃料选择以及建筑物的窗户是否可操作。反过来，机械系统的大小将取决于诸如照明和控制的类型，多少自然光被引入，空间如何组织，设施的运行时间，以及当地的小气候等因素。同时，这些相同的材料和系统选择可能会对项目的美学、可访问性和安全性产生影响。一个成功的整体建筑设计是一个解决方案，大于其部分的总和。
集成团队流程
为了创造一个成功的高性能建筑，在设计过程中也需要一种互动的方法。这意味着所有的利益相关者——参与设施的规划、设计、使用、建造、运营和维护的每个人——必须充分理解所有其他各方的问题和关切，并在项目的所有阶段密切互动。
谁需要在项目开始时参与进来，以确保一个完整的团队过程?每个项目都是独一无二的，需要团队和专业知识与项目目标相匹配。该团队可能包括但不限于架构师，景观设计师业主、客户、租户、工程师、程序员，室内设计师承包商，专家(安全，电信，声学，LEED AP)，社区成员或其他利益相关者，操作和维护人员，以及其他如房地产买家。(见参与集成设计过程．)
设计会议——在项目开始时举行的集中和协作的头脑风暴会议——鼓励思想和信息的交流，并允许真正集成的设计解决方案形成。团队成员(所有的利益相关者)被鼓励相互交流，解决超出他们专业领域的问题。在复杂的情况下，当许多人代表客户的利益和相互冲突的需求和选区时，夏雷特特别有用。参与者接受了有关问题的教育，解决方案使他们能够“接受”示意图的解决方案。最终的解决方案不一定会产生，但重要的、往往是相互依赖的问题会得到探讨。(见规划和实施综合设计工作．)
仅仅以整体的方式设计项目是不够的。在定义的生命周期内确定和测量集成设计解决方案的有效性和结果也很重要。进行一项设施性能评估将有助于确保高性能目标已经实现，并将在年内继续实现生命周期这个项目。考虑重新调试，以确保建筑通过不断的调整继续保持最佳性能。(见2022世界杯赛程安排 和调试文件验收．)
新出现的问题
随着建筑世界的不断变化和复杂性的增长，额外的程序和信息将对整个设计、规划和施工社区产生影响。其中，建筑信息模型(BIM)软件是计算机辅助设计的持续趋势。许多建筑都是直接根据BIM创建的电子模型建造的，一些建筑师不再绘制图纸，而是“在他们的计算机中建造建筑物”。BIM有可能改变图纸在施工过程中的作用，提高建筑生产力，并使其更容易考虑和评估设计方案。BIM还有助于整合各个设计团队的工作，进一步鼓励和要求一个集成的团队过程。
高性能建筑节能，对环境的影响有限，并以最低的生命周期成本运行。还有许多其他的方法和工具可以实现高性能建筑，例如使用生命周期成本分析、集成设计流程、建筑围护结构的集成能源解决方案以及建筑调试。
额外的资源
•高性能建筑委员会
•最佳整合:联邦部门高性能建筑设计和项目交付的成功，作者Renée Cheng, AIA，明尼苏达大学建筑学院教授。由美国总务管理局联邦高性能绿色建筑办公室主办，2014年。
1.【来源:www.architecture2030.org］
