概述
WBDG的这个分支旨在提供指导建筑而且工程设计专业人员更好地理解基本的过程,技术,和语言,通过这些功能和操作的建筑决策。
清楚地了解项目的功能和物理需求是确保其成功的关键。客户/所有者开发项目的意图来源于需求、目的或任务和期望的结果。当一个设施的设计满足了使用它的人的情感、认知和文化需求以及它容纳的程序的技术要求时,这个项目在功能上是成功的。程序和功能还具有建筑类型.一幢按预期功能运作的建筑是优质“整体”建筑的基础。这样的建筑的质量甚至可能不会被注意到或认可,但如果有机会纠正的话,一个功能不佳的建筑可能会花费很高。当设计达不到这一目标时,成本可能从适中到极端,但失败通常比预期的成功更引人注意。
这些功能页面中的信息必须与其他页面一起考虑设计目标在整个项目环境中,为了实现高质量、高性能的建筑。


在芝加哥的约翰汉考克大楼,外部横向支撑创造了开放的内部空间
图片来源:Skidmore, Owings and Merrill LLP
加州公务员退休基金总部复杂建筑核心的采光室内中庭空间
发展建筑科学在20世纪末期已经指出需要重新关注编程设计、建造和运营功能良好的设施,同时融入新技术,创造性地满足其他设计目标:可持续性,可访问性,安全,美学,成本效益,生产力,保护历史古迹.解决这些设计目标,同时实现节能和改善环境质量,是设计“整体”建筑的首要任务。设备性能评估已经证明了编程设计决策对建筑物的功能质量、长期效率和效益有重大影响,包括:
- 适应性:在项目设计之初就决定纳入元素和概念,这些元素和概念将有助于建筑未来的适应性,从而促进未来的变化:
- 建筑物要易于水平和垂直扩张
- 分析建筑结构概念,即结构网格、尺寸和楼层高度,允许内部布局的灵活性
- 功能质量:办公室和工作空间使用硬墙还是灵活的“家具”系统对建筑的功能有重大影响。
采用一个集成设计方法质量保证过程贯穿项目设计和施工的所有阶段,从前期设计到业主入住和运营,并在每个阶段进行检查,将有助于确保决策的有效性,以满足业主的方案和设计要求。功能上更成功的建筑也更能激发灵感,安全,富有成效的提高工作和/或宜居性的环境。

许多不同的指标可以作为衡量建筑性能的一部分。(见也衡量可持续建筑的性能为更多的信息。)
当所有关键的设计目标从项目开发早期阶段就被考虑到,而不是专注于一个设计目标,而忽略其他的设计目标时,就被认为是一个高水平的建筑。例如,大多数项目两者都有可持续性和安全性必须实现的目标。尽早讨论这些问题可以帮助确保满足项目的功能目标和生产力目标。的能力衡量可持续建筑的性能还可以帮助实现项目的功能性和生产性目标。
为确保建筑物的功能设计和运作,有三个主要原则:
- 考虑到功能和心理需求
识别功能方案中开发的空间需求和心理需求是规划过程的主要元素,它转化为业主对建筑或设施的空间和服务需求。这个过程中的关键任务是:问题定义或陈述,建立目标,收集和分析事实,建立功能关系,揭示和测试概念。也有必要这样做设计的灵活性的程序空间。 确保适当的产品/系统集成
一个成功设计的建筑,在所有方面都能正常运作,是由建筑系统、材料和技术组成的,它们被选择和集成,相互支持,成为一个有凝聚力的“整体”系统。- 满足性能目标
满足性能目标不是简单地通过对成品的“最终检查”来实现的,而是从开始、计划到周转和运营的持续努力,以确保项目的交付满足业主对项目的所有功能、心理和运营需求。从组装合格的项目到确保满足性能目标涉及许多方面交付团队;充分协调团队成员的角色和职责;建立系统的质量保证体系,比如建筑调试.

功能/运营与成本的关系
如果在设计过程的早期就进行成本估算,并随着设计的进行不断地改进/更新,那么在项目预算的约束下,构建功能和运营目标是最成功的。
大多数项目都有预算要满足。良好的规划和设计实践包括在规划阶段确定项目功能和操作目标和需求。将目标和需求按优先顺序排列,并仔细区分需求和愿望清单项目通常是有帮助的。许多公共部门项目都有标准化的过程,在规划、方案设计、设计开发和施工文件阶段都有里程碑式的评审。在整个设计过程和每个里程碑上更新成本估算有助于避免在设计阶段后期出现代价高昂的意外情况。为了与预算保持一致,在设计过程的早期而不是后期对项目进行更改要容易得多。
削减成本,或价值工程在游戏后期,往往会牺牲质量或性能。如果在过程的早期就确定了成本问题,设计师就有更好的机会在不牺牲功能优先级的情况下,整体地解决成本和预算问题。例如,建筑围护结构的绝缘值会影响暖通空调系统的尺寸。在建筑已经设计好之后,为了节省成本而降低建筑围护结构,可能会导致暖通空调系统的尺寸不合适,无法维持热舒适水平,或者暖通空调系统需要比设计时更艰难地运行,从而减少系统寿命,提高建筑运行成本。
以下是一些成本控制的最佳实践:
- 在设计过程的早期就建立项目目标、需求和愿望,并确定其优先级。(即在编程)
- 在整个设计过程中更新成本估算,并明确在项目的里程碑。(即程序设计、方案设计、设计开发、施工文件)
- 用历史项目成本数据和行业专业人员验证成本估算。
- 平衡项目第一次成本和生命周期成本。
- 确定投标日的灵活性机会;使用标批或标交替。
设计的经验教训
改善设施规划、设计和交付过程的关键是通过学习和避免项目执行中重复的设计错误、遗漏或缺陷,持续改进团队绩效。”经验教训是一个常见术语,指的是一个组织为了未来项目团队的知识和利益而编译和发布的教训。
设施的设计要达到或超过业主和设施管理者的功能期望,就需要应用这些原则,并充分了解历史先例和当前的设计实践建筑类型.
额外的资源
法规和标准
- 美国国会和美国能源部对高性能建筑的评估,由国家建筑科学研究所高性能建筑委员会,2008年。
- 居住建筑的挑战-是国际未来生活研究所的绿色建筑评级体系。
- PBS-P100公共建筑服务设施标准, gsa -为联邦设施建立综合性能标准。
- 绿色地球仪-是由美国的绿色建筑倡议组织(green building Initiative)和加拿大的BOMA制定的绿色建筑评级体系。
- 国际代码-按州搜索ICC代码
- 领导能源和环境设计(LEED®v4)绿色建筑评级系统™是美国绿色建筑委员会的一个项目。
- 标准189.1,低层住宅建筑除外的高性能绿色建筑设计标准由ASHRAE、USGBC和IES联合开发。是主流高性能建筑实践的最低标准。
- 整体建筑功能和可服务性标准,第三版由ASTM。2000.ASTM标准号:WBDG2009, ISBN13: 978-0-8031-8006-2。
- 好建筑标准-由国际WELL建筑协会管理。
出版物
- ADA/ABA建筑和设施无障碍指南
- 建筑图形标准,第12版美国建筑师协会。纽约:John Wiley & Sons, Inc., 2016 -关于规划、设计标准、建筑系统、材料、方法和施工技术的最广泛认可的建筑设计指导参考手册。
- 建筑师的工作室伙伴:初步设计的经验法则,第6版爱德华·艾伦和约瑟夫·伊阿诺。纽约州纽约:John Wiley & Sons, Inc., 2017年2月。
- ASHRAE手册-基础ASHRAE手册委员会。亚特兰大,佐治亚州:美国采暖、制冷和空调工程师协会,2017。
- HVAC系统和设备ASHRAE手册ASHRAE手册委员会。亚特兰大,乔治亚州:美国采暖、制冷和空调工程师协会,公司,2020年。
- 建筑机电设备,第12版作者:Walter T. Grondzik, Alison G. Kwok。纽约,纽约州:约翰·威利父子公司,2014。
- 节约时间的建筑类型标准,第4版约瑟夫·迪希亚拉和迈克尔·j·克罗斯比的作品。McGraw-Hill, Inc., 2001 -建筑类型设计指导的综合参考,包括带有功能特征和细节的平面图和插图的示例项目。
- 室内设计与空间规划省时标准约瑟夫·迪希亚拉、朱利叶斯·帕内罗、马丁·泽尔尼克的作品。纽约:麦格劳-希尔公司,2001。
- 景观设计省时标准查尔斯·w·哈里斯、尼古拉斯·t·丁斯的作品。纽约:麦格劳-希尔公司,1997。
- 城市设计省时标准由唐纳德·沃森。纽约:麦格劳-希尔公司,2003。
协会
以下是代表设计专业的主要协会,他们为设施的规划和设计发布资源和制定实践标准。
- 美国工程公司理事会(ACEC)
- 美国建筑师协会(AIA)
- 美国规划协会
- 美国土木工程师学会
- 美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)
- 美国室内设计师协会(ASID)
- 美国景观建筑师协会
- 美国机械工程师学会
- 电气与电子工程师学会
- 国际建筑与建筑研究与创新理事会(CIB)
- 国际室内设计协会(IIDA)
- 国家沙勒特研究所
- 加拿大国家研究委员会,建筑部
- 美国专业工程师学会
- 拯救国际
- 国际建筑师联盟(UIA)