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【關鍵詞】節能建筑；工程造價；成本
0前言
當今世界，能源已成為各國發展最關鍵的問題之一，也是人們最為關注的話題之一。能源作為國民經濟的命脈，對于社會、經濟發展，提高人民生活水平以及國家未來生存安全都極為重要。隨著我國經濟的快速發展，城市化進程的加快，建筑業也呈現出前所未有的繁榮景象。由于建筑物是個能耗高的產品，建設速度加快和片面追求高利潤或高舒適度會導致資源消耗嚴重。因此，我們必須思考在無限的需求愿望和有限的資源供給之間尋找一個適當的結合點，提高能源利用效率，減少對環境的影響。節能是實現可持續發展的必由之路。節能可以說是目前我國建筑行業管理的重點目標之一，所有的管理工作都要朝著有利于節能和環保的目標努力，這也包括工程造價的管理。
1節能建筑的內涵
建筑節能是建筑技術進步的一個重大標志，也是建筑界實施可持續發展戰略的一個關鍵環節。發達國家為此進行了長久的努力，將建筑節能作為一項重要國策，并制訂了符合本國建筑節能要求的法規，取得了顯著的社會和經濟效益。自從1973年發生世界性的石油危機之后，在發達國家，建筑節能概念和內涵的發展經歷了三個階段：從最初強調“建筑節能”（Energysavinginbuildings），到隨后又提出“在建筑中保持能源”（Energyconservationinbuildings），意思是減少建筑中能量的散失，直到近來普遍稱為“提高建筑中的能源利用效率”（Energyefficientinbuildings），也就是說并不是消極意義上的節省，而是從積極意義上提高利用效率。主要表現為循環經濟的理論，大量使用可再生能源，充分利用建筑的功能保持熱能、減少能耗，或用少許增加的耗能量來滿足人們迅速增加的健康和舒適感的需求。因此，我們的建筑節能觀應以提高建筑物能量效率，用有限的資源和最小的能源代價獲取最大的經濟、社會、環境效益，既滿足人類對資源日益增長的需求，又減少建筑耗能對環境質量的不利影響，進而推動全球經濟、社會的可持續發展。從建筑節能涉及的領域來看，建筑節能也有廣義和狹義之分。廣義的建筑節能不僅涉及建筑設計方案、能源需求、生活質量等問題，還考慮了整個建筑對資源、環境、氣候、地理條件、維護管理、經濟等方面的影響，即考慮建筑物整個壽命周期內的能源流動、使用情況，是將建筑物的節能作為一個系統工程。狹義的建筑節能通常對建筑構（部）件的組合、加工、建造及建筑的使用過程中的能耗關注較多，尤其是建筑運轉過程中的能耗，側重于某個建筑物本身所采取的措施和手段。具體而言，節能建筑是按節能設計標準進行設計和建造，使其在使用過程中降低能耗、滿足節能標準的建筑。要求門窗、墻體等使用的材料保溫隔熱性能良好；自然通風與人工通風結合，兼顧每個房間；盡量采用自然光，天然采光與人工照明相結合；采暖、通風、空調、照明等均按程序集中管理，逐步達到智能控制，從而實現建筑建造和使用的全面、全壽命期節能。
2節能建筑造價的影響因素
節能建筑在我國還處于發展階段，相關的技術和產品都沒有形成完整、成熟的體系，即使有的技術相對比較成熟，比如太陽能供水，由于建筑成本相對較高且沒有統一的使用標準規定，所以，這部分投資對于開發商來說還是屬于增量成本的的范疇。而在市場沒有達到足夠的規模化和產業化時，節能建筑的價格一定是比普通建筑要高出不少的。
2.1維護結構節能
維護結構的節能成本包括墻體、屋面保溫系統的成本，節能門窗的成本，遮陽系統的成本，以及其它一些綜合性質的措施，比如種植屋面、呼吸式幕墻等的成本投入。據建設部對試點工程的設計計算，每平方米建筑面積在圍護系統方面造價增加了50元，是土建造價的5%；在供熱采暖系統方面造價減少了40元，是采暖系統造價的18%。抵消后每平方米建筑面積造價只增加10元，提高的幅度是1%。
2.2可再生能源
節能建筑中的可再生能源的利用包括太陽能、風能、地熱、生物能等利用措施的成本投入。目前太陽能熱水器的利用技術已經較為成熟，相對成本較低，但太陽能光伏發電的增量因為材料以及技術水平的原因，價格還是屬于較高的，對于一般的開發商來說還比較難以接受。地熱利用主要是通過地源熱泵或者地下鋪設通風管的形式，技術相對成熟，但成本較高。風能、生物能也屬于目前成本很高的技術。以地源熱泵系統為例，該系統是將中央空調系統、地板采暖和生活熱水三種功能融為一體的環保系統，運用大自然中免費的可再生能源，向住戶提供20°C～26°C的室內恒溫，并且兼有24小時的生活熱水供應。這個利用地下水產生的熱能進行供熱制冷的節能系統，可比傳統空調節約能源50～60%。
2.3節水措施成本
2.3.1中水利用
中水利用是指將小區居民生活廢水集中起來，經過恰當處理達到一定的標準后，再回用于小區的綠化灌溉、車輛沖洗、道路沖洗以及家庭坐便器沖洗等方面，從而達到節約用水的目的。北京、成都等省市已經先行推廣使用，成本不高但效果明顯。
2.3.2雨水收集利用
我國城市雨水利用起步較晚，目前主要在缺水地區有一些小型、局部的非標準性應用。在國外，德國和日本等一些發達國家的城市對于雨水的資源化和雨水收集利用已經有了很長時間的歷史。其經驗和方法，對于我國大部分城市特別是那些嚴重缺水的城市很有借鑒意義。雨水屬于優質水，收集和處理成本都不高，是可以大力推廣的技術。
2.3.3凈水系統
這在國內已經屬于比較成熟的技術，它通過系統定期排污等技術對城市自來水進行層層過濾，以達到可直接飲用的效果。目前成都市許多樓盤都在使用該技術。凈水系統分家用凈水系統和管道分質供水系統兩種。單針對管道分質供水來說，安裝成本是比較便宜的，并且技術要求也不高。在一個可容納3000戶的小區里，如果安裝中央凈水系統，每平方米建筑面積的增加成本不超過20元，而在前期銷售或后期使用過程中均可收回成本。
2.4室內環境措施成本
室內環境措施成本包括室內通風裝置、建筑隔音措施、室內除塵措施、垃圾處理回收裝置、分質供水等措施的增量成本。
2.5建筑智能化成本
建筑智能化成本包括居住建筑的智能家居系統、智能安保系統、智能物業系統等。
3節能建筑成本下降的潛力分析
節能建筑特別是住宅節能建筑的增量成本是有很大的下降空間的，這里主要有三個方面的原因：
3.1住宅建設成本相對提高
國內住宅建筑的建造成本還比較低，目前商品房還主要以提供毛坯房為主。隨著生活節奏的加快以及國家宏觀政策的引導，人們對全裝修房的需求以及住宅品質要求的提高，精裝修、空調采暖等會成為住宅的基本配置，室內環境質量也逐步會歸入建筑的基本投資。因此，住宅本身成本的提升會導致節能建筑增量成本的大幅度下降。而節能部品的標準化、產業化也會降低建筑成本。
3.2可再生資源利用技術、政策逐步完善
可再生資源利用技術的價格普遍較高，特別是地熱利用和太陽能光電技術的價格還是一般住宅建筑難以接受的。但是隨著政策制度的完善，可再生資源的利用會享受到更加優惠的補貼政策，太陽能并網發電甚至可以通過賣電產生利潤，因此可再生資源利用的成本也會大幅度下降。
3.3設計和市場接受程度提高
與非節能的普通建筑相比，節能建筑形式上表現為能耗水平的降低，但其背后隱含的是相關技術的進步，是節能技術的應用和普及。但由于目前建筑節能技術水平較低，普及性不足，配套產品種類少，標準化程度低，難以形成規模經濟，導致節能建筑的開發成本仍處于高位。據住建部統計的數據，如果嚴格執行目前的節能標準（以50%節能標準計算），每平方米增加造價100～200元。而從長遠來看，我國將全面實行65%甚至更高的節能標準，建造成本還將提高不少。這部分增量成本只能通過提高建筑的銷售價格予以消化，而在消費市場缺乏對建筑節能需求的前提下，價格較高的節能建筑與普通建筑相比在市場競爭中未必占據優勢，而且房地產業還處于供不應求的賣方市場的大環境下，開發商也缺乏足夠的市場競爭壓力，更不愿承擔增加技術風險和額外成本去開發節能建筑。但隨著市場和消費者的日益重視和接受意愿的提高，以及建筑節能部品和技術的成熟化、標準化、規模化，節能建筑成本的下降亦是可以預期的。
4基于節能建筑建造的工程造價管理新思路
建筑節能的要求給工程造價管理提供了新的視角，工程造價領域應該開拓思路，而不僅僅是單純的工程量清單計價或預結算編制審查。工程造價管理要適應建筑節能的要求，最重要的一點就是要建立起工程項目全壽命周期造價的概念和管理理念，從以下幾個方面著手拓寬思路：
4.1造價構成———考慮項目在壽命期內的使用、維護費用
目前一般只關注項目的建造成本，而不重視建筑能耗在未來使用中給業主和社會帶來的持續費用。而建筑節能的效果和效益通常要在建成后的長期使用中體現出來。節能建筑的建造成本雖然在普通建筑造價的基礎上增加5%～7%，但節能帶來的的長遠經濟效益卻遠遠超過這部分增加的造價。為適應這一要求，工程造價的構成內容除了設計、建造、設備等費用，還要將壽命期內的使用、維護、能耗的費用考慮進來。工程造價的構成包括建筑物使用過程中的運營、維護、能耗費用，理論上是易于理解的，但這些費用如何計入造價也有一個標準的問題，如建筑物壽命期的確定，不同年度、地域、氣候維護費用的標準、能耗水平、物業管理費用標準等，但這個問題不影響這些費用計入工程造價的意義，也不影響擴大工程造價概念的內涵，只是在具體技術層面上為現行的工程造價管理工作提出了新的課題。
4.2計價依據———設置一些反映節能技術和措施的指標和參考標準
我國目前工程計價的依據主要是工程量清單及預算定額計價體系，其指向也是工程建造價格，節能概算、估算定額和指標尚不完善，設備價格目前也很少作為工程計價依據來發揮作用。這樣的狀況應該說是難以滿足全壽命期造價管理和評價需要的。為適應節能要求，在工程計價依據方面至少有以下兩方面工作要做:（1）將節能建筑的技術、材料消耗和價格納入現行預算定額，即增加專門的節能項目，為建筑的節能部分提供易于識別的計價依據，同時也能體現出建筑節能的措施和費用。（2）設置一些能夠反映節能效果的指標，如能耗降低率、增加的建造費用回收期等，特別是現行《建設項目經濟評價方法》與《建設項目經濟評價參數》應適當增加一些節能指標和參數，將節能要求納入建設項目的評價中來。
4.3造價計量———全壽命期費用的現值分析
工程造價的計算要考慮壽命期和動態性，即包括項目的建造費用和壽命期內的各種使用費用，并按一定的折現率進行折現，得出綜合造價。這個綜合造價和現行造價內容有所不同，但從節能、可持續發展、綠色等角度考慮，這個費用是更適于這些要求的，也符合科學發展觀的要求。美國的經驗是“初期成本”只占到壽命周期成本的5%～10%，而運營和維護成本占到60%～80%，對于品質好、能耗低、維護省的長壽命住宅來說，具有巨大的成本優勢。這實際就是建立起一個新的工程造價概念（或者說是新的成本觀），這個概念更符合行業發展趨勢的需要。
4.4造價評價———從壽命期著眼，不僅比較建造費用，也要比較使用費用
在上述基礎上，對建筑工程造價高低的評價就不只是現行的“合理確定和有效控制”，而是要在全壽命期的框架進行，比較從建造到使用、報廢全過程的綜合費用，全過程費用低的項目才是低造價的項目。造價的控制不僅是建造費用的控制，更要考慮建成后使用中的能耗、維護等費用，這是新視野下的“合理確定與有效控制”，將這一目標擴大到項目的全壽命期，在一個更大的范圍內進行比較。
5總結
節能建筑不僅將改變人們的居住和生活環境，還將長期性地節約居住者和開發者的使用成本，將是建筑業和房地產行業的一大發展趨勢。因此，應盡早將節能要求及其具體表現納入工程造價的管理和研究中，樹立起工程項目全壽命周期造價的概念和工程造價動態管理、目標管理等理念，跳出單純的、靜態的“確定與控制”思路，這樣工程造價才能反映科學發展觀的要求和行業可持續發展的趨勢，更好的發揮作用。
【參考文獻】
［1］王恩茂.基于全壽命周期費用的節能住宅投資決策研究[D].西安建筑科技大學,2008.
上海邦伯現代農業技術有限公司成立于2009年4月，坐落于上海大學科技園區。擁有國內領先的農業專門技術和自主知識產權。2012年11月公司完成第一次融資，成功引進戰略投資者—銀江股份。
公司創始人張侃諭教授首先在國內提出“智慧農業”概念，并給出其確切的定義，帶領公司成為國內在智慧農業領域內唯一擁有完整自主知識產權的農業科技企業。
公司主營業務
數字農業、智慧農業設備與系統提供；
節水灌溉與精準施肥的水肥一體化工程與技術服務；
先進農業栽培和養殖技術支持與服務；
現代農業園區規劃與溫室建設的整體解決方案。
溫室建設及其自動化智能化的整體解決方案
邦伯公司把現代溫室建造和智能栽培環境調控技術相結合，從溫室建造和種植技術的結合點入手：
提高溫室自動化水平，實現溫室管理的省人化、智能化；
采用智能栽培專家庫、決策輔助系統，實現溫室環境調控和智能栽培，提高溫室產品產量產值；
采用節能降耗，節水節肥技術，減少溫室運行成本。
通過深入研究設施智能栽培技術和溫室環境調控技術，直接為用戶提供溫室建設智能化、自動化的整體解決方案。
邦伯公司已為上海市嘉定區特種水產養殖試驗場設計了基于水產物聯網的刀魚全人工繁育環境調控和監測系統的方案。
技術優勢
溫室建造運行與智能環境調控和智能栽培管理相結合的整體設計建設方案；
研究光合效率、干物質積累、呼吸消耗、干物質分配與產量形成等過程，建立數字的溫室智能栽培管理專家系統；
通過研究溫室栽培環境中的肥水需求規律，實現精準施肥灌溉一體化；
通過病蟲害遠程診斷網絡技術平臺，實現病蟲種類識別、發生流行規律、防治決策方法和治理技術的查詢。
方案解決過程
應用案例
已經為全國10多個省市（南至西沙、南沙群島，北至吉林長春，西至甘肅、新疆），110多個農業園區和農業生產企業提供溫室建設自動化智能化的解決方案和系統的工程服務。
主打產品
GSZK-01節水灌溉與精準施肥控制系統
GSZK-01節水灌溉與精準施肥控制系統具有高性價比的特點，節水節肥、省力省時、產量提高，專用于連棟溫室、日光溫室、溫室大棚和大田的水肥一體化控制，是公司的主打系統之一。
產品特點
節水節肥——高效水肥灌溉和精準調控；
可迅速大面積灌溉和施肥；
根據土壤水分等相關參數自動反饋控制灌溉；
省人力、省時；
提高產量——投運該系統可增產30%～50%。
GFZP-20食用菌工廠化栽培控制與生產管理系統
GFZP-20食用菌工廠化栽培控制與生產管理系統針對食用菌工廠化生產，提供食用菌工廠化栽培全程智能控制系統。
產品特點
上、下位機的二層網絡結構，集中監控與菇房現場控制相結合；
全數字的現場總線控制系統；
變風量變頻調節的環境綜合調控模型；
食用菌工廠化栽培全過程自控與管理；
各種菌類栽培數據庫及栽培過程參數復用；
縮短食用菌培育時間，提高產量。
系統功能
該控制系統由中央集中監控計算機和多個嵌入式控制器組成，通過CAN現場總線構成分布式網絡，可同時對多達16 個菇房進行生產監控。中央監控計算機集中管理菇房食用菌栽培生產過程控制和數據處理顯示分析；控制器承擔菇房的數據采集和控制任務，控制器具備小鍵盤和液晶顯示器，完成菇房現場的控制參數設置和全程生產管理工作。
ZPSY-30組織培養室環境調控與種苗生產管理系統將環境自動控制與植物組培技術融合，實現了環境控制和植物種苗組培全程生產管理及信息追溯，屬于邦伯公司的獨創。
ZPSY-30組培室環境調控與種苗生產管理系統
產品特點
植物種苗組培、脫毒等生產過程和操作流程的全程自動化管理；
組培室樓群的溫濕度、CO2、光照、菌落、空氣流通量等環境參數的自動調控；
綠色食品的基于條形碼、RFID射頻識別技術的安全生產監測與追溯管理；
組培過程視頻監控；
縮短組培時間。
1.1參數化設計——體育建筑BIM設計的基礎
在BIM概念還沒有像今天這樣被廣泛認知的時候，參數化就被作為是一種提高設計效率、實現對復雜的異形建筑可控化，以及制作模數化分割曲面的技術手段。體育場館的外部造型以及建筑表皮的設計主要使用參數化工具進行設計。通過建立建筑信息模型，使建筑結構可以在虛擬時間進行分析，達到最合理的結構形式，實現對體育建筑表皮材質數量和大小的確定。參數化改變了傳統體育建筑的設計方法，同時也提高了其建筑設計的精確性，縮短了設計周期。
1.2BIM與體育建筑智能化
體育建筑向智能建筑發展需要依賴BIM技術才能實現。一般認為，“智能”是指個體對客觀事物進行合理分析，判斷及有目的地行動和有效地處理周圍環境事宜的綜合能力。智能地對客觀事物進行合理分析，代表在建筑設計初期，通過對參數模型的分析來制定合理的建筑形式以及符合體育建筑設計標準的空間形態。在建筑運行階段，智能代表可以客觀合理地對建筑生命周期進行評估。BIM技術產生的新的設計方法擺脫了傳統只對體育建筑進行形態設計，改變了數據分析依托感官設計的方式，建立了整套理性的標準對體育建筑進行整體分析。
2案例分析
2.1Avia體育場館設計——參數化設計在BIM技術中的應用
Avia體育場建成于2010年，可容納50000人，由擅長體育建筑設計的Populous（前身HOKSport公司）完成，是第一座完全依靠參數化設計手段完成的體育場館。整個設計希望成為當地的標志性建筑，同時建筑本身又要與周邊環境相融合。所以，設計采用一個自由的曲線形態，應用Bentley公司的GenerativeComponents（GC）軟件進行設計，采用多方案比較方法獲得對周邊環境遮擋最少的形體。此外，采用透明材料的表皮，以獲得更多的陽光，使得建筑本身能夠更好地融合于周邊環境。設計試圖將屋頂結構和建筑立面組成一個完整的形體，并包裹在主體結構外面，打破傳統體育場館屋面結構與外立面分離的設計方法（圖2）。整個設計方案建立的過程是，首先在Rhino建立3D模型，利用3D模型快速建立形體并獲得最適合的平面形態。一旦這個形式得到認可，就會在GenerativeComponents（GC）里面建立一個基本模型，再通過在Rhino中得到的數據導入生成GC的腳本，并由此腳本生成新的模型。而在GC中生成的模型具有很強的可修改性，由結構工程師進行優化，并將結構設計數據導入模型。這樣在同一個模型中，建筑師負責表皮和建筑形態的設計，而結構工程師則在這個模型上面對結構構件尺寸和位置進行調整。這時所有參數的調整、模型的信息都存儲在一個Excel表格里。結構工程師只需要將調整好的數據輸入，建筑師所使用的模型就會及時得到更新。同時，幕墻顧問公司和建筑師通過統一的建筑模型進行研究，分析實際建造中有關幕墻板材尺寸的問題，并在SolidWork中以原模型的結構中心線作為基礎，建立更為細致的幕墻節點模型，并再次對幕墻設計進行優化（圖3）1。正是通過對參數模型的分析，計算出體育場幕墻最小厚度不是設計時選擇的8mm厚的聚碳酸酯板，而可以采用3mm厚的聚碳酸酯板代替，這樣整體屋頂材料的質量可以從200t減少到80t，從而使材料的造價成本降低到原來的60%左右。通過應用參數化設計以及BIM技術，Avia體育場項目最終在人力、材料上節約了大概350萬美金。此外，通過建立BIM模型，還可以對Avia體育場進行能源分析，進而實現節能、建設環境友好型體育場館的設計目標。對于分工明確的國外事務所來說，通過參數信息化模型可以更好促進跨公司間的合作，這也是BIM技術加快設計、協調合作的一個原因。在整個模型的設計過程中，建筑師起到統領整個設計過程的作用。建成的建筑信息模型除了具備整個建筑的全部信息，在施工階段有關建筑立面板材加工和定位都可以在此信息模型中進行修改，大大節約了現場加工的人力與物力成本。
2.2杭州奧體中心主體育場——BIM技術從方案到施工應用
杭州奧體中心主體育場位于錢塘江與七甲河交匯處南側，規劃建筑面積22.9萬m2，擁有固定坐席80000個（圖4）。此建筑的表皮設計是建立在一系列標準模數化的鋼結構網架上生成，所以其外表皮設計需要參數化技術手段，實現設計的協同和復雜幾何形體的圖紙化。在概念設計階段，為了定義建筑表皮的空間幾何關系和研究形式的多樣性，并分析這些形體結構關系的合理性，需要利用參數化模型演算。在圖紙化階段，BIM的工作平臺可以促進更高效的交流和協作，使得整個設計過程銜接得更加流暢。BIM技術適合參數化的形體，而參數化形體也需要BIM去實現復雜的幾何形體，并使其在更加經濟合理的條件下實現，增加建筑形式的多樣性。在方案設計初期，Rhinoceros3D和Grasshopper作為主要的形體設計工具。在Rhino中建立模型之后分析形式的多樣性，再將模型轉入結構分析軟件。通過Kangaroo結構分析軟件2對結構形式分析后再優化建筑形體，通過Rhinoceros建立3D模型用于建筑和結構分析，最終還是通過將Rhinoceros的模型轉入Revit使圖紙二維化（圖5）。同時，與傳統設計手法相比，由于整個建筑的表皮為曲面，很難統計出幕墻的準確尺寸和數量，在幕墻設計中只能大致給出幕墻分割，而利用參數化軟件，建筑師可以精確統計建筑表面板材的數量和板材的具體信息，如曲率、尺寸等。在施工圖階段，借助原有模型將3D模型的形體設計帶入到Revit當中，進一步建立建筑信息模型、體育場館內部建筑功能模型、結構網架模型、機電設備管線模型等。另外，體育場館項目設計對防火、疏散、聲音、溫度等要求較高，這些都需要在IES中進行分析測試，進而得到更加節能的建筑。傳統二維圖紙設計時，各專業圖紙需要匯總后由總工程師進行會審來發現和解決協調上的問題，所以人為上不可避免有很多問題。利用BIM技術模擬整個建造過程，直接向班組進行施工交底并進行作業指導，改變了傳統平面交底，轉為4D（3D+時間緯度）的可視化交底。
2.3新加坡體育中心——建立在BIM標準下的體育場
新加坡體育中心項目作為專門為熱帶地區設計的綠色、生態節能體育中心采用了BIM技術（圖6）。新加坡體育中心定位為國際性比賽場所及大型的商業娛樂中心，可容納55000人，需滿足365天全年無休的運營理念。這個項目的設計構思是將多個體育場館建筑共同搭建在一個統一的大平臺上，整個建筑群涵蓋體育場、多功能體育館和一個室內游泳館以及水上娛樂中心。預計項目將于2014年完工。作為目前跨度最大的拱形屋頂，在減輕自重使得建筑形式得以實現的同時，節約用鋼量也是評價一個體育場館設計是否合理的一項指標。由于新加坡已經建立了BIM標準，所以其在從設計到施工的整個過程需要遵守新加坡的BIM設計守則。
整個工程涉及到多個建筑單體的協調工作，需要建立完整的施工管理制度（圖7）。但最復雜的設計部分還是體育中心的開啟屋頂，作為世界上最大的室內體育場館，可開啟屋頂部分設計復雜，同時還需要考慮到屋頂的燈光設計與屋頂運動所產生的技術問題。BIM技術在此項目上有以下優點：提供施工模型、專業協調、自動形成準確的剖面、進行碰撞檢查及虛擬漫游。除此之外，由于建立了建筑信息模型，可以更方便、快速地獲得建筑性能分析熱能使用效率及對建筑整個生命周期的分析數據。新加坡體育場是世界上采用公用建筑市場化運營方式（PPP）設計建造的最大體育場。在PPP運營模式下，設計建造的部分由私營部門的合作伙伴設計和制造基礎設施，而在滿足公共部門合作伙伴的規范前提下，整體設計建造部分的價格往往是固定的。所以，對于負責此建筑設計的Arup公司來說，使用BIM進行體育場館設計的益處很多。Arup公司在新加坡體育中心設計中采用了達索公司CATIA和蓋里科技DigitalProject以及MicrosoftOffice2007進行建筑設計。
CATIA3D模型可以通過Excel2007控制模型中的數據信息，幫助建筑師很快將結構反饋的信息加入到已有的建筑模型當中，加快模型修改的速度，同時更新的模型可以迅速反饋給其他相關專業的設計人員。使用這個軟件還有一個好處是，像Arup這樣可能會重復設計同一類型建筑的大型設計公司可以創建一個設計資料庫，當其在進行類似項目設計時可直接利用原有信息確定建筑場地、座位等基本信息，大大節省設計的時間，提高設計的精確性。使用CATIA以及DigitalProject的另外一個優點是，能夠在設計階段確定幕墻的施工單位，使幕墻設計更早介入到整個建筑設計的過程當中，在設計后期，幕墻公司就可以利用Arup公司提供的BIM模型加工幕墻，在提高設計精度的同時，也節約現場加工的時間以及人力成本。
3案例總結
通過上述三個體育建筑設計案例發現，體育場館由于存在對場地規模和視線要求等預先設定的要求，在方案設計初期，需要根據確定因素建立好場地的基本模型。通過對建筑所在環境、文脈等人文因素的思考建立基本概念，從而生成概念模型。參數設定下形成的體育建筑曲線形體絕不僅僅是形式主義下的產物，還應是建立在理性分析上得出的具體形態。BIM技術對于中國建筑師來說，可以提高其設計的準確性，減少其與各專業的協調時間，進而保證減少人為造成的誤差。對于結構工程師來說，BIM模型內部帶有大量信息，可以幫助結構設計人員創新結構形式，同時對建筑用鋼量有更加精確的描述。對于設備工程師，可以在三維模型的基礎上進行管線綜合設計，在設計時更為直觀地發現各類設備管線之間的矛盾，以避免不必要的浪費。常見的模型綜合碰撞檢查軟件有歐特克公司的Navisworks、Bentley公司的Projectwise以及Navigator和SolibriModelChecker。而對于其他人員，對工程的認知不僅僅停留在二維圖紙上面，還可通過三維模型來判斷工程的細節以及相關信息，來進行相互配合工作，減少協調過程中不必要的時間和經濟浪費。另外，BIM技術有助于提升中國設計審查制度的準確性，由于體育建筑項目圖紙信息量大，即使經驗豐富的圖紙審查人員也很難發現設計中的一些疏漏之處，利用BIM模型綜合碰撞檢查軟件就可以幫助審查人員發現問題。
4結語
【關鍵字】以人為本；建筑；應用
人本主義是本世紀比較流行的詞匯，在各個領域中都進行了一定的運用。在城市的不斷建造中，對環境的破壞也越來越大。這時，人本主義的思想就運用到了建筑中，在建筑的過程中，充分發揮人的重要性，使人們在生活、工作、學習中充分感到人存在的意義重要性，本文的論述將在建筑中進行充分的運用與合理的建造。
一、以人為本觀點在當今及未來建筑設計中的應如何運用
1、走客關學發展的建筑設計道路，具體來說就是在進行建筑設計時首先要研究生態環境狀況，考慮解決好與周邊環境的協調，解決好自然能源的利用，自然材料的合理利用.采光照明設計，內部空間物理性能調節設計，建筑裝飾，裝潢，室內設計中景可能的多利用自然元素和天然才智，創造出自然質樸的生活工作環境，建筑應盡量減少能源消耗，開發資源和材料再生利用， 按“綠色建材”概念裝修房屋，改變人們現存的世俗審美觀判斷標準不搞病態空間，不搞過渡裝飾，減少視覺污染，減少人力，物力的濫用和浪費，使建筑更貼近自然，使能源利用和景觀創造都達到新的高度。
2、努力做好面向未來的設計 。建筑設計應具有物質功能和精神功能的兩面性，設計在滿足物質功能的基礎上更重要的是滿足精神功能的要求，要創造出風格，意境和情趣來滿足人們的審美要求，形象簡潔，造型親切，經濟透明，功能多樣，材料自然，無毒無害和可再生性以及細部設計要達到細致入微才會受到人們的歡迎。未來建筑應該走可持續發展的建筑設計道路 ；探索生存生產和生活環境的可持續發展的模式，落實到實際主要表現在，對涉及的地方性，地域性理解，重視地方場所的文化脈絡；運用技術的公眾意識，結合建筑功能要求，采用簡單合適的技術；樹立建筑材料蘊含能量和循環使用的意識，在最大范圍內使用可再生的地方性建筑材料，避免使用高溫能量，破壞環境，產生廢物以及帶有放射性的建筑材料，征求重新利用舊的建筑材料和構件。
3、在資源的利用中，進行重復的循環利用，是節約能源的最好表現。在生態住房的興建中，將大量采用自然的資源，例如，太陽能、風能、水能等等，在住宅中，多采用綠色植物進行栽植，這樣可有效的改善空氣質量，使人們更親近自然，遠離城市的宣泄。在通過綠化，可進行生態環境的改善，促進生態的可持續發展。
4、加強綠化設計城市與建筑的綠化 綠色植物有時放氧，凈化空氣，殺菌，調節空氣等作用。還具有一等的心理功能。要提高環境的綠化覆蓋，增加綠地面積以外，還可以立體發展，想空中拓寬，采取屋頂綠化，窗，墻垂直綠化等手段，日本的“與環境共生的住宅”中。屋頂種植有地錦植物和蔬菜，在提高綠化率的同時，加強了建筑的隔熱功能。
5、建立自然生態環境，保護生態平衡1935年斯坦力提出“生態系統”的概念，他認為人們對生物體的基本看法，不能把生物體與它們的環境分開，在自然界中，生物系統和環境系統相互作用構成的自然整體，就是“生態系統”。自然生態系統是由生物及其棲息地組成的復雜的整體系統，自然生態系統具有一定的結果和功能，再發展中系統內各種生物的因素和環境內因素按一定的規律相互聯系。保護原因的環境的生態平衡是不可能的，雖然保護生態環境和自然資源詩人們實踐活動所必須遵守的，但保護是為了利用，合理利用自然環境和資源就可以實現保護生態環境，維護生態平衡的目標。
6、智能型建筑。通俗的講，智能建筑就是一種有創造力的環境。在智能建筑里，人們可以獲得：安全，健康，節能，舒適宜人，能提高工作和生活質量的環境，溫度，濕度，照度可以自動調節，環境的色彩，味道與背景噪音可隨心所欲，盡量利用自然界的光，冷，熱，大氣等，自動調節室內環境，最大限度的減少能源消耗，創造更有人性的生存行為環境。不同用戶對不同環境的要求，開放式的大跨度和大空間結構，允許擁護迅速，方便的改變建筑物的使用功能。
未來的城市建造與生態相結合，注重人本的理念，使城市與自然能夠和諧相處，在傳統的城市建造中，對自然造成了極大的影響，對生態的環境也有一定的破壞，在生態環境惡化的狀態下，人們意識到保護環境的重要性，在未來城市的建造中，將充分展現以人為本的理念，加強環境的保護建設，采用先進的科學技術，做到既建造城市，又保護環境，對城市生產所造成的城市垃圾，進行回收再利用，對回收在利用的資源進行充分的利用，這樣，可以節省我國許多的自然資源。創造健康的城市，人人有責，在生態環境日益惡化的現今，更需要人們的共同努力，為創造新型的城市共同奮斗。
二、以人為本的現代建筑
在以人為本的理念中，建筑的造型是通過一定標準進行設計的，在現代的建筑中有很多以人為本而進行的建筑，下文將進行對建筑物的簡要說明。
1、圖書館設計：隨著現代技術的發展，全球性的自動化、網絡化、數字化的沖擊，使人們對信息需求的方式、方法以及圖書館的人文環境等都有了諸多新的要求，現代圖書館的功能也大大擴充。人本思想成為了現代圖書館最顯著的特征，同樣成為“為人利用、因人而存在”的圖書館建筑的靈魂。人本思想在圖書館設計中的實例如蘇州大學新圖書館。以人為本的現代圖書館建筑設計的關鍵措施是采用“模數式”設計。20世紀70年代傳入我國的圖書館建筑的“模數式”設計被認為是圖書館建筑靈活性的象征。“模數式”設計是所謂“統一層高、統一荷載、統一布網”的三統一設計模式。統一層高，即藏書區、閱覽區、工作區三者處在同一層高；統一荷載即改變了傳統圖書館閱覽室與書庫不同荷載的區分；統一布網，即書庫、閱覽室、工作區都采用框架結構。
2、住宅設計：住宅作為一種建筑類型，引發了“人”、“建筑”、“環境”三者之間的種種關系和矛盾。現代的住宅小區在概念設計的初期就崇尚建立“人文生態”與“自然生態”并重的理想家園。例如珠海淇澳生態住宅設計，設計的指導思想是四種關系的生態住宅，即人與環境的關系：在人口較密集的中國城市，理想的居住環境是城區的邊緣或城市中大型公共綠地的邊緣，人在生活和工作較便捷的基礎上，能最大限度地接近大自然。建筑與環境的關系：在土地資源和能源有限的現狀中，適度的建筑密度是有效地共享資源、減少浪費的最佳途徑，建筑要盡量減少對地貌及地基的改變，同時，又能保證現實開發中整體效益包括成本控制和市場回報等因素）的發揮。人與建筑的關系：無論是建筑提供給人舒適的生活空間，還是人對建筑的建造、管理和維護，都能盡量地利用可再生資源和自然的環境因素，簡單而直接地進行互動。
三、總結
隨著時代的發展，在以后的建筑中，將不再是單調的鋼筋混凝土建筑了，而是沖門生態型的綠色，一人為本的建筑，充分體現一人為核心的價值，在建筑中，尊重人的生活規律。順應自然的發展，將建筑物更柔和化，使未來的城市逐步走向園林化的城市，使人與自然能夠和諧相處，不僅僅在滿足人類精神的需求，更注重了城市的環境，使人們生活在充滿自由，綠色的現代化城市。新一代的城市建造需要大家的共同努力，所以，以人為本的理念需要大家共同貫徹，創造新型的現代化生態城市。
Abstract： With the rapid development of information technology and the rapid growth of data resources， big data technologies has been applied to all aspects of our lives and it improves the quality of our life. In recent years， big data technologies are also becoming an important role in construction and urban engineering. It is important to improve its information level and to promote the development of construction industry. This paper firstly introduces the concept， characteristics and key steps of big data technologies， then analyzes the application status of big data in construction and urban engineering based on academic journals， finally summarizes the value of big data and puts forward proposals for the development of big data： ①solve the problem of insufficient data； ②realize intelligent construction； ③create smart cities.
關鍵詞： 大數據；建筑和城市工程；應用；建議
Key words： big data；construction and urban engineering；application；proposal
中D分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）04-0205-03
0 引言
近年來，隨著互聯網、云計算、物聯網等新興技術的快速發展，全球數據量正以前所未有的態勢高速增長，給各行各業帶來了嚴峻的挑戰和寶貴的機遇，由此，我們正式步入了大數據時代。大數據已經應用到了我們生活的方方面面，改變了我們的工作、生活方式，改變了企業的管理運營理念和組織業務流程，從根本上提高了我們的生活質量。在大數據時代，建筑和城市工程也是大數據技術的主要應用領域。在整個建造和運營過程中，建筑業會產生大量的數據，比如工程的結構數據、成本數據、能源數據、進度數據，以及建筑工人的行為數據等。據估算，一個建筑項目從設計開始到竣工結束，可以產生27T的數據。建筑領域如此巨大的數據資源為大數據的應用提供了良好的基礎。然而，由于建筑業本身的固有特性，比如數據的難收集性、各類數據的孤立性，導致大量的數據并沒有真正地流動起來。因此，本文有必要探討現如今大數據技術在建筑和城市工程的應用現狀，總結大數據的應用價值，提出發展建議。
1 大數據
1.1 大數據的概念
對于大數據的概念，目前企業和學術界尚未形成公認的定義。根據維基百科的定義，大數據（big data）指無法在一定時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合。研究機構Gartner認為，大數據是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。
大數據技術需要大量的數據資源，通過獲取、存儲、管理和分析大量數據，挖掘數據的內在聯系，從數據中提煉有價值的信息。如果把大數據技術類比為一個產業，初始的數據資源就是產品的原材料，而大數據技術就是“加工”的過程，即把原材料“加工”成最終有價值的產品，實現價值增值。
1.2 大數據的特征
大數據與“海量數據”不同，不僅要求數據量大，而且具有數據形式復雜、處理速度快等特點。目前，對大數據特征較為統一的認識是4V特征：①數據規模大（Volume）。伴隨著信息技術的高速發展，我們可以獲取和處理的信息數據越來越多，正因如此，我們可以通過大數據技術去挖掘數據間更真實、更精確的內在聯系，發現有價值的信息。②數據種類繁多（Variety）。數據的形式不僅包括傳統的表格文本，也包括了地理位置信息、圖片、音頻、視頻等，由此對數據處理技術也提出了更高的要求。③數據處理速度快（Velocity）。數據規模快速激增，數據又具有很強的時效性，如果不能快速處理，數據會失去有效性，處理的結果也會是過時和無效的，因此，大數據技術要求快速、持續地處理數據。④數據價值密度低（Value）。雖然數據規模龐大，但是數據中有很多沒有意義或者是錯誤的信息，相比于總體數據量，有價值和有意義的數據占比相對較低，因此，如何從大量數據中提取有價值的信息是大數據時代亟待解決的難題。
1.3 大數據分析的關鍵步驟
大數據技術就是通過數據采集、存儲、處理、分析等技術，將大量的原始數據轉化成有效和有價值的信息，從而實現信息價值增值的過程。大數據分析包括數據準備、數據分析和呈現兩個部分，具體有以下幾個步驟（如圖1所示）：①數據清理（清除不相關或有錯誤的信息）；②數據集成（可以組合多個不同的數據源），信息產業中一個流行的趨勢是將數據清理和數據集成作為預處理步驟，并將所得到的數據存儲在數據倉庫中；③數據選擇（從數據庫中檢索與分析相關的數據）；④數據轉換（通過執行匯總或聚合操作，將數據轉換、合并為適合挖掘的形式），有時，在數據選擇步驟之前執行數據轉換步驟；⑤數據挖掘（這是一個重要的過程，通過運用智能算法，挖掘和提取數據間的關系模式）；⑥模式評估（驗證所提煉出的數據模式的有效性和準確性）；⑦信息呈現（通過可視化的方法將挖掘到的信息呈現給用戶）。
2 大數據在建筑和城市工程領域的應用現狀分析：基于學術期刊的視角分析
隨著大數據技術在建筑和城市工程領域的推廣和普及，建筑業和學術界都對大數有了深入地研究和應用。然而，全面收集大數據的實踐應用案例存在一定難度，并且獲得信息不完善。因此，本文從學術期刊的視角分析大數據技術在建筑和城市工程領域的應用狀況，從而推斷大數據技術的實際應用現狀。本文從學術期刊中選取16個研究案例，概括和總結了16個大數據技術的主要應用，如表1所示。
從表1中可以看出，大數據技術可以應用于建筑的規劃、設計、建造、運營階段，以及應用于打造智慧城市。具體如下：
2.1 建筑規劃階段
在規劃階段，大數據技術可以用于建筑成本估算。例如，Jafarzadeh[1]從158個地震多發的公立學校建筑中收集收據，利用人工神經網絡方法預測抗震改造建筑成本，幫助建筑從業人員更好地進行成本估算。
2.2 建筑設計階段
在設計階段，大數據技術可以用于建筑碰撞檢測。例如，Wang[2]利用數據挖掘技術分析BIM模型中碰撞問題相關的歷史數據，確定機械、電氣和管道設計碰撞沖突的解決辦法的可行性，幫助提高項目績效。
2.3 建筑建造階段
在建筑物的建造過程中可以產生大量數據，例如建筑人員行為數據、施工進度數據、資源配置數據等。因此，建造階段是大數據技術的主要應用領域。應用方面如下：①安全。例如，Cheng[3]利用數據挖掘分析建筑職業事故數據庫，探索臺灣建筑業中職業事故的原因和分布，發現跌倒和倒塌是產生職業傷害的主要因素。②勞動生產率。Desai[4]從一家印度建筑公司的27個項目中收集數據，利用大數據決策樹方法分析和評估建筑業的勞動生產率，可以幫助用戶更好地預測勞動力需求。③施工周期。例如，Siu[5]利用大數據的回歸技術對高架橋項目數據進行分析，預測建筑項目的施工周期時間，促進項目績效的提高。④資源配置。例如，Chen[6]利用BIM模型和遺傳算法優化施工順序，開發成本-時間綜合計劃系統。由于所得的時間表與項目成本相結合，項目規劃人員可以很容易地檢查指定時間段的相關資源和成本，從而優化項目的資源和成本配置。⑤施工廢棄物。例如，Lu[7]通過對香港2011年和2012年連續兩年5764個建筑項目產生的200多萬個廢棄物處置記錄進行數據挖掘，重新審視和完善了衡量施工廢棄物管理性能的關鍵指標，同時為決策者、承包商、研究人員和其他利益相關者提出了加強施工廢棄物管理的建議。⑥延期交付。例如，Sambasivan[8]利用大數據技術分析馬來西亞建筑業延期交付的具體原因和影響，研究了延期交付的原因和影響之間的關系，幫助從業人員更好地了解項目管理動態，并減少延誤的發生。⑦法律。例如，Mahfouz[9]以紐約聯邦法院的案例為基礎，利用支持向量機（SVM）自動提取案例中法官作出裁決所依據的潛在法律因素，由此減輕法律沖突對建筑行業的負面影響。
2.4 建筑運營階段
在建筑生命周期中，營運階段也是大數據技術應用比較集中的一個領域。應用方面如下：①能源。例如，Chiang[10]利用大數據技術開發數據融合平臺，將BIM模型與能源消耗數據集合起來，可以讓居民以更具互動性的方式看到電力消耗的時間、地點以及潛在的節能建議。②質量管理。例如，Huang[11]研究地震或長期環境退化對建筑結構的影響，利用貝葉斯數據分析方法來計算建筑結構剛度的下降，提出了建筑結構損傷檢測和評估方法，提高項目質量管理。③設備管理。例如，Taneja[12]通過大數據技術，評估射頻技術（RFID）、WiFi（WLAN）和慣性測量組合（IMU）三種定位技術在建筑設備管理中是否適用以及適用程度，從而為更好地進行建筑設備管理提供建議。
2.5 智慧城市
智慧城市就是利用先進的信息技術，實現城市智慧式管理和運行，進而為人們創造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續成長。大數據技術可以在智慧城市的構建中發揮重要作用。應用方面如下：①交通規劃。例如，Zheng [13]通過收集3萬多輛出租車的移動軌跡數據，利用數據挖掘技術評估和分析現有城市道路交通有效性和不足之處，例如城市中的新建道路和地鐵線路，從而為政府和建造商更好地規劃和建設城市交通提供參考。②城市功能區。例如，Yuan[14]通過出租車的軌跡數據，即乘客的上車、下車的地點信息來提取不同時間段人的移動性數據，利用數據挖掘技術，分析和識別城市的不同功能區域（例如，文教區域、商業區域、旅游景點區域），從而為政府和建造商更好地進行城市規劃和城市建設提供參考。③商業選址。例如，Karamshuk[15]從紐約Foursquare中收集大量用戶的流動性數據，通過數據挖掘技術分析零售店的流行程度，從而為商業選址提供位置建議。④城市能源消耗。例如，Zhang[16]通過收集裝有GPS的出租車的運動軌跡數據，利用數據挖掘技術分析加油站的排隊時間和總體油量需求，可以優化加油站位置布置的效率。
據表1的文獻，我們也可以總結現階段大數據技術應用的三個主要特征：
①現階段大數據技術主要應用于建筑物的建造和運營階段，智慧城市的應用還相對較少。主要原因是現階段絕大多數的城市規劃和發展還不夠完善，同時大范圍采集大量有效數據難度較大，從而不能為數據挖掘提供很好的數據基礎。但是智慧城市可以改善人們的生活質量，是未來的發展方向，因此，大數據技術在智慧城市領域擁有很大的發展空間。
②分類器方法是大數據技術應用最多的方法之一，包括人工神經網絡方法、決策樹方法、支持向量機、貝葉斯方法等。分類器方法適用于很多應用的分類模式，可以高效處理大量數據，準確挖掘數據間的內在聯系和關系模型。同時，隨著深度學習和人工智能技術的快速發展，分類器方法在建筑領域有更廣闊的發展前景。
③數據不足仍然是大數據應用的主要限制因素。原因是物聯網和傳感器技術的發展還并不完善，我們很難實時獲得大量有效數據。因此，如何收集大量數據是大數據技術發展亟待解決的重要問題。
3 總結及發展建議
雖然大數據技術在建筑和城市工程領域應用時間不長，但是已經獲得建筑業和學術界的高度認可和廣泛應用。主要原因是大數據技術具有以下幾個應用價值：①大數據技術可以挖掘數據間的內在聯系和P系模型，從而為用戶決策提供有價值的信息；②大數據技術可以優化建筑資源配置，降低建筑成本，提高建筑績效，從而創造大量的價值和財富。
由于大數據技術在建筑和城市工程領域還處于初期發展階段，因此，大數據技術還有以下幾種發展趨勢和方向：①解決數據不足的難題。現如今，數據不足是大數據應用的主要限制因素。通過大力發展物聯網和傳感器技術，高效獲得大量高質量的數據，從而為大數據技術提供充分、有效的數據資源。②實現智能化。充分利用人工智能、深度學習等高新技術，實現建筑領域的智能化管理和運營，如自動監控建筑進度等。③打造智慧城市。智慧城市是未來發展的重要方向，但現階段大數據技術在該領域的應用相對較少。因此，大數據應當與智慧城市高度結合，優化城市規劃，例如探索房價的變動趨勢及原因、優化土地資源分配、完善基礎設施建設等。
參考文獻：
[1]R.Jafarzadeh，J.M.Ingham（2014） Application of artificial neural network methodology for predicting seismic retrofit construction costs. Journal of Construction Engineering and Management vol140.
[2]L.Wang，F.Leite（2013）Knowledge discovery of spatial conflict resolution philosophies in BIM-enabled MEP design coordination using data mining techniques： a proof-of-concept. In： Proceedings of the ASCE International Workshop on Computing in Civil Engineering，pp419-426.
[3]C.-W.Cheng，S.-S.Leu（2012） Applying data mining techniques to explore factors contributing to occupational injuries in taiwan’s construction industry. Accident Anal Prevent 48：214-222.
[4]V.S.Desai，S.Joshi（2010） Application of decision tree technique to analyze construction project data. In： Information Systems， Technology and Management，pp304-313.
[5]M.Siu，R.Ekyalimpa（2013） Applying regression analysis to predict and classify construction cycle time. Computing in Civil Engineering（2013），pp669-676.
[6]Y.-J.Chen，C.-W.Feng（2011） Using BIM model and genetic algorithms to optimize the crew assignment for construction project planning. Int.J.Technol 3：179-187.
[7]W.Lu，X.Chen（2015） Benchmarking construction waste management performance using big data. Resour Conservat Recycl 105：49-58.
[8]M.Sambasivan，Y.W.Soon（2007） Causes and effects of delays in Malaysian construction industry. Int. J. Project Manage 25：517-526.
[9]T. Mahfouz，A.Kandil（2010） Construction legal decision support using support vector machine （svm）. In： Proc. of the CRC 2010： Innovation for Reshaping Construction，pp879- 88.
[10]C.Chiang，T.Ho（2015） A BIM-enabled platform for power consumption data collection and analysis. Comput Civil Eng（2015），pp90-98.
[11]Y.Huang，J.L.Beck（2013） Novel sparse Bayesian learning for structural health monitoring using incomplete modal data. In： Computing in Civil Engineering（2013）， pp121-128.
[12]S.Taneja，A.Akcamete（2010） Analysis of three indoor localization technologies to support facility management field activities. In： Proceedings of the International Conference on Computing in Civil and Building Engineering 2010.
[13]Y.Zheng，Y.Liu（2011） Urban computing with taxicabs. In： Proceedings of the 13th International Conference on Ubiquitous Computing，pp89-98.
[14]J.Yuan，Y.Zheng（2012） Discovering regions of different functions in a city using human mobility and POIs. In： Proceedings of 18th SIGKDD Conference on Knowledge Discovery and Data Mining，pp186-194.
1數字建構的特點
廣義的數字建筑是一個寬泛的概念，只要設計、施工或管理和運行過程中運用了數字化工具，如AutoCAD、智能管理系統等的建筑都納入數字建筑的范疇。而本文探討的“數字建構”主要指在建筑設計和建造的各個階段和各個層面運用數字化的工具模擬實現建筑目標的狀態和過程，其中以算法設計（AlgorithmicDesign）和參數化設計（ParametricDesign）為典型的核心技術。數字建構是繼現代主義運動后，又一次基于技術革新的設計革新。它體現了以下一些特點：“數字建構”是一種建筑設計方法和工具的變革，與當今時代最先進的信息技術緊密結合，展現了新技術強大的革新能力。不論是設計過程還是成果表達以及項目實施，都必需通過現代的計算機、網絡技術才能實現，這是數字建構與以往建筑設計最大的區別。數字建構通過以計算機為代表的技術工具，大大提高了建筑設計的效率，其工具本身的能動性和自主性更加強大，可以幫助人類進行能動的分析和思考。技術工具在建筑設計中承擔的角色和作用更加重要，已從以往的輔的“助手”角色上升為互動性的“伙伴”角色。利用計算機強大的儲存和計算能力，數字建構實現了在多重、復雜、多變條件下，對多元組合進行無限的比較和優化，并達到史無前例的精確性[2]。計算機技術的不斷進步使人類克服了人腦的生理局限性。雖然現代醫學技術能夠證明人腦的記憶能力是非常強大的，但是就普通人所具有的記憶力和計算能力與計算機相比較而言，是非常微不足道的。在傳統的建筑設計過程中，建筑師只能依賴自己的直覺和經驗，選擇少數的幾個或者數十個可能性較大的方案進行比較和優化。而數字建構下，建筑師只需在計算機方案的生成過程中，設定限制條件，即可剔除不符合條件的方案，建筑師最重要的作用是在眾多的方案中做出合理的判斷，選擇最優方案，省卻了不同方案生成過程中的時間和精力；還可以在施工前進行全過程的模擬建造，發現不合理的部分立即進行修正，避免實際建造中許多不可預知的浪費和危險。進入實際建造的過程時，一切都按照程序的指令有條不紊地高效推進，有效地減少了人工誤差（當然機器的故障離不開人的監督和制定應急措施）（圖1~3）。數字建構追求個性化與高效率、高精確率的結合。傳統的手工制作雖可實現個性化制作，卻不得不面對效率低下的制約；而以往批量生產則是以犧牲多元化為代價、大量制作統一標準的產品實現高效的目的。多元化只能是在有限的產品類型中進行組合而產生變化，這一定程度上限制了個性化、多元化的發展。數字建構依靠從設計到生產全過程的數字控制，可以在高效和節約的前提下，實現產品的多元化和個性化設計的完美結合（圖4）。例如，在建筑設計創作過程中，傳統設計需要大量制作模型進行方案對比。而現在可以采用參數化設計，依靠計算機技術，對某些影響形式的參數進行控制和調整，就可以在短時間內得到大量的階段成果進行比較，從而節約了時間和人力。數字建構體現了可控性與不可預知性的結合。當前數字建構一個突出的特征就是將設計過程以程序邏輯的理性方式進行處理（常常是超出常人大腦的能力），將感性的形式轉化成一種理性的計算過程。在數字建構的設計過程中，雖然設計條件的設定是由建筑師來決定的，但是由此而呈現的多元化形態有可能是建筑師無法預先想象的。它用計算機編碼的精確手段模擬，替代建筑師大腦的模糊推理，但是最終的決策仍然離不開建筑師的藝術審美和功能技術的理性判斷。這對于強調個性化設計的建筑師來說，提供了更加豐富的選擇性。建筑師對設計過程的控制無需像傳統設計那樣深入到所有的細節（那樣耗費的精力和時間太高了），而是對條件和程序的控制與調節，決策權卻仍然掌握在建筑師的手中。
2數字建構的緣起與發展
數字建構當前受到許多建筑師和廣大民眾的歡迎和追捧，除了因其緊貼時代的技術步伐之外，更由于它在建筑造型上符合當代社會審美趣味的需求，為個性化和多元化提供了新的可能性和相應的技術保障。現代主義建筑所奉行的一元線性的機械推理造型路線，造成了單調乏味的國際式建筑風格，被建筑師們所詬病。后現代主義為突破現代主義的局限，回歸傳統風格，但其無病或過度夸張的做法，讓普羅大眾難以接受。但鑒于建筑作為一門實用科學，大多數當代建筑師在仍然堅持理性根基的同時，不斷探索造型上的多元化策略。在推進建筑學的道路上，數字建構在平衡理性與多元化上為當代建筑師提供了新的可能性。使得一些表面看來非常復雜的形式通過理性的數字控制手段而獲得表達，與那些隨機的、即興發揮的風格截然不同，為普羅大眾提供了重新解讀建筑的可能性，也從傳統理性的現代主義找到了思想發展體系上的脈絡。傳統的平立剖表達方式以及人腦的思考局限等因素使多元復雜的建筑造型受到制約，而計算機技術使得原來技術上的障礙得以突破。通過虛擬三維建模技術，數控技術解決了現實制造和建造工藝上的精確性和復雜性問題，實現了從虛擬到現實的跨越，這是傳統二維圖紙表達所無法達到的。從歷史發展的遞進關系來看，數字建構應當是工業化建構的更高階段的形式。因為數字建構必然依靠工業化的更高階段——數控自動化工業的支持才能得以實現，從這層意義上來說，工業現代化仍然是建筑現代化的基礎。西方工業革命后建筑技術和思潮的發展，充分體現了這種新的趨勢。中國社會目前雖然經濟發展迅速，但在建筑領域尚未完全實現工業現代化的建造過程，期待著引進先進技術而縮短與發達國家的差距，實際上面臨著多重的困難。因其缺乏強大的工業現代化生產的支持，數字化生產和建造能力顯得底氣不足，步履蹣跚。
3數字建構對建筑創作的影響
數字建構是促進當代建筑創新的有力工具。最突出的一點是它克服人腦的生理局限性。強大的記憶功能、高效的統計分析和高強度重復性勞動，“能想人之不能想”；其次，它克服傳統建筑工藝的局限性，能夠模擬制造復雜的造型，“能做人之不能做”（圖5）。數字建構對于建筑創作的影響既是巨大的，也是革命性的，體現在以下幾個方面：
首先，數字建構作為一種系統化的工具，極大地改變了建筑設計的過程。對于建筑師而言，雖然我們從傳統的圖板丁字尺已經過渡到了計算機輔助設計階段，但是設計過程的生產方式仍停留在傳統的孤立分散式的合作設計階段。數字建構是一種整體的系統化的設計方法，將傳統的分階段分技術工種的分散設計操作，轉化為即時同步的協同設計過程。
其次，給建筑師帶來根本變化的是內在思考方式的變化：作為使用了上千年的建筑師圖紙語言，從二維圖紙轉換成了計算機三維（甚至四維）模擬表達。數字建構的設計過程，不再是從二維到三維的想象過程，而是直接從三維著手進行空間動態式的設計和調整，二維圖紙只是三維模型的輸出表達結果而已。建筑師不再需要通過閱讀二維圖紙想象出三維的空間形態。建筑師、工程師乃至業主則可以隨時觀摩三維模型，甚至可以模擬不同時間、不同人群使用空間的場景，隨時進行調整和修正。建筑師與業主之間的交流，可以直接模擬觀看建成之后的效果，甚至可以利用3D技術實際體驗空間的變化。
此外，數字建構作為一種智能化的技術，對建筑的建造邏輯產生了巨大的影響。當前許多運用數字建構技術設計的建筑大多因其獨特的造型而為大家所認識和追捧，實際上數字建構解決的不單是外觀造型的個性化問題，而且是對空間設計和建造的數字化和智能化控制與管理。數字化技術改變當代人的生活和工作方式，也挑戰著傳統審美觀念，在復雜和多樣化的造型之下，把直觀的視覺形象與理性的算法邏輯、把設計與建造的過程有機地結合起來，逐漸形成了新的審美標準[3]。數字建構對于建筑的建造邏輯帶來了新的變化，體現在對傳統石材、木頭、鋼材和玻璃等材料的拓展運用，將原來靜止受力狀態所不可能實現的空間結構，通過動態多元的受力分析，使材料性能得到極致的發揮。此外，也改變了各種材料傳統組合的構造節點和做法，形成了新的加工、組裝和建造的模式。數字建構所具有的智能化和信息化特點，對于建筑內部環境的物理性能控制與調節起到積極的作用。根據室外環境的變化(朝向、溫濕度、風速等)，以節能環保為原則，能動地調整護構件的形式和方位，形成符合可持續發展的最優的綠色建筑方案[4]。
關鍵詞；建筑設計；體型設計；概念設計；綠色建筑設計
Abstract: with the development of the economy now building people's life more and more is also high environmental requirements, so the green building design is also now people more attention but the green building design has some problems. And the related problems were analyzed.
Key words; Architecture design; Shape design; The conceptual design; Green building design
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
1綠色建筑的概念與特點
1.1綠色建筑的概念
人與建筑環境和諧共處是建筑永恒的發展主題，隨著現代經濟社會的發展，一方面人們對生存環境和生活方式的要求越來越高，另一方面，生態環境也在不斷惡化，不科學的開發方式使生態問題日趨嚴重。在這種形勢下，綠色建筑應運而生，可以說，綠色建筑對建筑行業和地產行業而言是個嶄新的概念。在《綠色建筑評價標準》中對綠色建筑的定義是“在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源，保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑”［1］。所謂“綠色建筑”，并不是指字面意義上的立體綠化、花園或綠色的建筑，而是代表一種概念或象征，指在建筑的全壽命周期內，在滿足人們使用要求的前提下，充分利用周圍環境與自然資源，不對環境和生態平衡產生破壞，且在不會危害人類健康的條件下建造的建筑。綠色建筑在建造和使用過程中能夠在最大程度上節約資源（如節約能源、節約用地、節約用水、節約建材等）、保護環境及減少污染，為人類提供健康、舒適和高效的使用空間，使人與自然和諧共生。所以“綠色建筑”又常被稱為生態建筑、可持續發展建筑、節能環保建筑等。
1.2綠色建筑的特點
1.2.1生態性
綠色建筑的生態性是指建筑從最初的設計到施工再到最終的使用過程均尊重生態規律，注重對生態環境的保護；因地制宜，能結合當地的地形、地貌、氣候特征等地域條件，最大限度地利用自然通風、自然采光，既提高住戶的舒適度又能減少能耗；建材選取時將環保材料和循環利用材料作為首選，以提高自然資源的利用率，并減少加工過程的污染物排放。
1.2.2安全舒適性
綠色建筑在選址上應注意避免周邊洪澇災害、滑坡泥石流等地質災害的威脅，建筑場地應遠離電磁輻射污染源和易燃、易爆、有毒物質等危險源。選擇的建筑材料和裝修材料應符合環保標準，不危害人體健康。同時綠色建筑在設計與施工的過程中不應只關注建筑本身，還應重視建筑周圍人文環境、視覺環境及景觀環境的建設，將建筑與環境融為一體，拉近人與自然的距離，增進人與自然之間的親和力，實現人與建筑、自然的和諧共處。
1.2.3先進性
綠色建筑的先進性是指采用電子通訊和自動化技術，建造智能化大樓，將建筑的“智能”和“綠色”融為一體。綠色智能化不是某一種技術，而是多種技術的有機組合，一個完整的綠色智能化建筑由安防系統、信息管理系統及網絡系統構成。目前我國部分發達城市的公共建筑已經在一定程度上實現了“綠色智能化”，通過計算機網絡遠程監測建筑能耗，根據室內溫度、熱濕環境、風力大小、空氣質量等情況，由環境智能優化系統自動調節“智能殼體”的開閉和空調系統的運行參數，保證建筑中的生產、生活狀態處于最優，從而提高勞動生產率和生活舒適度，并減輕建筑能耗，降低環境污染，促進綠色建筑的可持續發展。
2我國綠色建筑的現狀及評價標準
隨著全社會對建筑舒適度要求的不斷提高和環保意識的不斷增強，綠色建筑也越來越多地吸引著開發商和設計師的目光。雖然從前文敘述中可以看出綠色建筑具有顯而易見的生態環境和社會環境效益，但這畢竟是針對長遠效益來說的。而實際上綠色建筑前期投入較大，需要較長的時間才能回收成本，這些缺點降低了很多投資者的積極性。同時由于綠色建筑識別技術尚不完善，致使很多人對綠色建筑的概念存在誤解，以為綠色建筑就是先進的、智能的、高成本的建筑，如此盲目的追求“高、精、尖”的建筑，造成了不必要的經濟損失。鑒于這種情況，十分有必要制定一套科學合理、操作性強的綠色建筑評價標準體系。由于我國在這方面的研究起步較晚，綠色建筑本身又是一項系統工程，需要從多方面進行評價，過程復雜，因此很長一段時間都是沿用國外的評價標準，很多時候都顯得差強人意。《綠色建筑評價標準》（GB／T50378—2006）正式頒布實施。由建設部組織的綠色建筑評價標識工作正式啟動，該項工作建立在《綠色建筑評價標準》和《綠色建筑評價技術細則（試行）》的基礎上，是我國目前唯一受到官方認可的評價工作，填補了中國綠色建筑標準評價工作的空白。目前我國建筑工程行業現行和在編的關于綠色建筑評價的標準有十余本，它們共同構成了一個相對完整的、適合我國國情的綠色建筑評價標準體系。同時也應看到，在實際執行過程中，有些地方未引起足夠的重視，對標準的執行流于形式，而且由于缺乏有效的政策扶持和相關的激勵措施，使得開發商在選擇節能形式時顧慮重重，利益雙方不能就節能效益的評價達成共識，使得上述評價標準在實際工作中難以起到有效的調控作用。
3綠色建筑的設計
3.1綠色建筑的節地設計
建筑選址和布局要滿足與環境“融為一體，統一協調”的原則，應該因地制宜，緊密結合建設地段的地形地貌、氣候特征等條件合理布置建筑物，以利于獲得充足的日照，并避開風口，既提高住戶的舒適度又能減少能耗；在此基礎上還應再仔細搜集、整理和分析建筑所在地的民居資料，結合城市總體規劃和服務對象，提出最優化的居住模式。
3.2綠色建筑的節能節材設計
建筑能耗占社會總能耗的比重大，并呈逐漸上升趨勢。若不解決建筑耗能高的缺點，綠色建筑的發展就無從談起。因此必須做好建筑的節能節材設計。具體可參考以下方面進行考慮：
3.2.1體型設計
建筑形體與建筑節能緊密相關。如果將建筑的體型系數定義為建筑物表面積與體積的比值，則小的建筑體型系數意味著建筑比較規整，可以減少制冷制熱時消耗在外表面上的能量；反之，若建筑體型系數大，則其外表面積相對較大，會增加空調制冷制熱時的能耗。因此，對建筑體形系數設計的合理與否將決定著建筑節能設計的優劣。顯而易見，當建筑具有相同的體積時，集中布局模式要比分散布局模式消耗更少的熱量，故從節能的角度，經過比選后宜優先選擇高層和中高層建筑，使建筑布局更加集中。
關鍵詞：數字化；自主建造；感知；人文主義
中圖分類號：TU201.4
文獻標識碼：A
文章編號：1008-0422(2010)06-0041-02
不論是遠古還是工業社會，物質都是自然界的主宰力量。物種間互相競爭土地、食物以生存從而完成物質的自然分配。于最初的階段，這種分配依賴生命本源的力量。某種意義上說，同一種生物享有基于生理因素的平等：譬如猿人與猿人任意找喜愛的山洞，和睦聚居。隨著人類的第一次鉆木取火，工具的演變帶來力量的差異，打破了分配的平衡。脆弱者的空間被吞噬，等級分化在曾經共同穴居的人類間展開，建筑由蔽護所淪為權利與身份的象征――豪華堅實的殿堂與搖搖欲墜的棚屋尷尬共處，戲劇地諷刺著古老樸素的石頭洞。貧窮，奢侈，卑微，傲慢，無助，權利充斥著這個時代。她不安定，矛盾而局促。我們想，也許我們更喜歡原始，喜歡世界最初的模樣，動物們自由奔跑；我們開始懷疑文明，指責它是如此洶涌粗暴。席卷憐憫與善良，平等的根基轟然倒塌……
想望是否有這樣的一種狀態，土地是自然給予生命的饋贈，人們為自己找一方樂土，像遠古的祖先一樣搭建自己的小屋，或是獨居或是聚居(居所就像是一種有機體，既能獨立生存也能自由組合形成更大的有機體)。它不必氣魄恢弘，仿佛一只輕輕落在大地上的蝴蝶，謙遜有理。它也不必華麗夸張，卻又有自己小小的個性，獨一無二。它還有點精怪，聽得主人的話，保護的了自己。
后工業，信息社會，非物質的概念大家都在思考。惶恐和理想在糾纏爭執，我還是樂觀的：如果文明走的是一條沿Y軸前進的螺旋上升線，那么我們總會回到與原點同一水平位置的另一意義的原點。
1 物質社會與自我
當程序，網絡，通訊技術迅速地蔓延滲透到人們的生活，世界仿佛擁有了強大的神經系統。交流及自我展示的界面從傳統的面對面擴展到一個虛的空間，這個空間無限大，我們發表言論，分享各種各樣的東西，新奇的傳輸方式全權依賴交互的神經網――INTERNET。精英文化讓步于大眾文化。我們看平凡的小兵跳蹩腳真摯的舞蹈，不擔心大牌導演的訓斥和實施下臺的恐嚇。商業的戰場上，雄厚資本的積累和冠冕堂皇的門面不再是商家必勝的砝碼，網絡及網上商店如火如荼。財富定義虛擬化，精神的力量被加強，我們不得不說技術帶來了民眾的福音。如果說比特代替原子，非物質成為這個現實世界的全新特征，那么新時代的設計是什么樣子?
在《非物質社會――后工業世界的設計，文化與技術》一書中，Abrobam A.Moles認為，設計正走向科學與藝術的“邊緣地帶”。設計者在追求藝術之美的同時，應充分考慮到使用者及環境的感受和經驗。甚至將依托傳感與界分等手段發展起來的“程序化的感覺”納入“審美景象”。(原文：“或者，它是否是發生在對審美價值之永恒探索活動中的一個新事件?”)其次Tufon Orel也認為，新的產品將是相對“系列性”的“變異性”產品。即，根據使用者個人獨特需求提供的定單進行生產設計。可以說客戶扮演的是“自我生產的申請者”(原文：“即那些想混合或匹配他們自己的生活空間或環境，而不是服從一個從市場上選取出來的生活風格的人”)。可以看出，后工業設計較以往更強調自我，更關注對人性的考慮，個性的表達(產品中包涵的使用者意識)。
2 自主建造的定義與表現
2.1實體的建造
“居者有其屋，居者造其屋”是一種理想。在以手工業生產為主導的過去，建筑師還只是為上層階級服務，只參與主持大型項目如宮殿、府邸、陵墓的建造設計。民間房屋在一種樸實的地方智慧下生長，自給自足的建造形式也成就了一幅蔚為大觀的世界住宅圖景。今天，技術發展更將擴展“自主”的涵義。
對使用者來說，建造的程序被機器計算機集約和簡化，集體手工建造的勞動景象似乎正在被一個程序控制的智能機器對材料的分解、組合等系列運動消解。從前很多人的工作只需個人操縱機器就能完成，這樣的個人工廠無疑使自主的程度更進一層。(注：個人工廠形式只是適度選擇，傳統的手工建造不僅不會被丟棄，相反與新興技術的結合會獲得新的生命力，因為在不完全效率至上的情況下，傾盡心力的一磚一瓦的搭建永遠是讓人感動的生活態度。)
其次，建造從簡單的遮風避雨的目的擴展到設計的層面。我們不止自主建造。更能自主設計。除實現與自己習慣匹配的理編制外，個人非理性的因素也影響最終的成果。譬如，一個音樂家或愛好者能找到自己最喜愛的旋律，然后根據韻律生成自己小屋的樣式。美國馬里蘭大學的研究生就曾經以博拉姆斯的《圓舞曲》中的一段為基礎，生成了用于多層聯排住宅的里立面。(該例子來源于《信息時代的建筑與建筑設計》)其他職業如畫家或愛好者當然也能從繪畫等作品中抽象出用于自己小屋設計的元素，只要他喜歡的話。
更值得強調的是：建筑本身的自主性。從兩方面來理解，一是建筑對其主人來說，二是建筑對自身系統來說。人工智能和感知技術使得機器開始具備人類的感知功能，威廉?米歇爾筆下的聰明屋有著靈敏的神經和記憶系統，主人的手勢、聲音、生活細節都能被轉譯為神奇密碼和小屋友好交流，它甚至還能貼心照料主人。比如提醒你按時吃藥，調節你習慣的光線。長時間的相處，聰明屋對你了解將越來越深，人和建筑像朋友一樣快樂共處。建筑更大的交流能力和功能范圍無疑提高了用戶的自主性。同時建筑自身作為一個有機的自組織系統。對外界溫度、濕度、光線、聲音等環境因素的變化都能積極回應以達到最佳的室內舒適度；配備有先進的能量控制和監視系統：定期對自身全面檢測，提出修繕和管理建議。
總的說來，今天的自主建造除在建造層面更靈活自由外。又涉及了一個擁有度的問題，也就是用戶對建筑的控制能力加強了，建筑反過來也帶有使用者的個人特征，我和我的建筑是一種共同體的狀態。
2.2虛擬空間的建造
網絡世界與現實世界并行，且成為其補充時。建造的涵義必也包括了虛擬空間內建造。博客、網上小店、網絡校園諸如此類的場所不僅承載了傳統空間的某些功能和意義，而且能靈活地組織、更新。繞過現實建造的繁復手續，力學形式的客觀規律，這種建造更為自由便捷，自主的涵義又擴大了。以一個藝術沙龍的建立為例，選址是自由的(有很多網站都提供免費的比特空間。當然也不必考量地形地貌的限制)；功能是自由的(對話內容的不斷豐富，
我們可再創立多個隔問，貼上相應的標簽，不同的人群能選擇自己喜歡的話題對應的房間。同時，當某些話題不再被人樂道，建立者可以拆摔改為他用)；形式是自由的(房間的風格按自己喜好設計)；經濟水平是自由的(創建者的財富不影響建造活動的可能也不決定空間的等級)。
3 關于可能性的探討
3.1技術支撐
尤納?弗里德曼早就開始探討居民自身的空間設計權等問題，先后出版了《可實現的烏托邦》，《為家園辯護》等著作，實際操作的探索也不乏――他嘗試用全新的過程代替傳統的設計建造程序：使用者首先決定自己需要的功能種類，空間與空間的聯結關系，然后以電腦運算出類似平面圖的東西，繼而肯定墻置，各種尺寸，結合虛擬技術幫助非職業建筑師克服傳統設計中的難點。造價、材料清單等也被聰明地嵌入程序，便于用戶對每次修改導致的費用變遷一目了然。盡管弗里德曼被認為是建筑空想家，技術終究架起藍圖和現實問的橋梁。
相似的探索在不斷繼續，尼古拉斯?內格羅篷特帶領的建筑機器小組在用戶友好技術，個人化“軟建筑機器”方面不遺余力。市場上的類似產品也開始展頭露角，如“VR HOUSE DESIGNER”“DECK DESIGNER”等軟件。還有CAM技術，幫助設計者生產特別的房屋部件，房子中帶個人符號的元素幸運地免遭扼殺。最讓人期待的該是計算機制造技術(COMPUTER FABRICATION)。稱為“FABBER”的機器將能依據各種設計的數據信息自動完成整個生產過程(參見：省略／-fabbers／)。信息與實體的距離戲劇化縮減!設想建筑也被工業化產品化后，我們的自主建造將奇妙地壓縮為一個動作：在調整好數據后輕輕按下生產鍵的按扭。
可以說，個人建造能力將在一種計算機生產趨勢的環境下大大提升，個人的設計意圖將在各種輔助設計的軟件及親和的界面下自由表達。
3.2政策法律的介入與建筑師職責
建造永遠都是一個牽涉社會、自然的復雜問題。當人人能輕松建造自己的房屋，也不意味著它能被使用。考慮到環境的因素，你的產品還要經歷嚴格的指標測試，如能耗度、污染度、使用壽命、安全級別等。此外，設想我們的房屋足夠聰明靈巧能跟隨主人四處移動的話，新型的交通問題又擺在面前，是否有必要建立共同規則規范遷移行動呢?配套服務系統的建立將由誰確定?(可能是一支由建筑師、規劃師與其他各行業的專家及政府要員組成的隊伍。)舊有土地的使用劃分制度是否會喪失適應性?
面臨新的住居結構形態，建筑師的角色必然相應調整。我想，作為建筑師。首先應該是對經濟社會相關問題具備一定敏感度，他代表民眾利益，背負維護自然界的使命，協助各部門完成土地的規劃，使用的規則，各種生態指標的建立：其次，他扮演技術輔助者，引導民眾完成自己的房屋設計。聯系周旋于各種專家，與之合作實現使用者的個人夢想。最后，他還是一個執著的實驗者，以人文主義者的立場探討諸如空間形式與社會，空間形式與自然的命題，引導啟發公眾更積極的設計意識。
4 新的城市圖景與意義
未來，也許我們能帶著小屋落在遠郊，那里靜謐安詳，開朗而不閉塞(高效的交通為保障)。也或者很久以后，城市不再有大動干戈的興建，他們消解掉臃腫的部分，從鋼筋混凝土的森林里走出來，依然生氣勃勃。因為我們還是享受親歷而為的樂趣。又也許我們開始嘗試在小屋里安排適當的交往空間，讓簡單的居所活躍熱騰起來，這樣的動靜交錯也深深打動我們。還也許我們快樂地將小屋湊到一起來，感覺仿佛遙遠的聚居生活被重新開啟，人與人之間更親密了。更有趣的是，空間的氣氛還會給小屋添上不同的表情(可能是借助顏色，氣味)，它們也有了自己的喜怒哀樂……
總之，包容博大是新城市的精髓：大自然的生靈將不再擔心人類囂張跋扈地傾吞領地和制造破壞：人與人平等和睦相處。想象著這樣一幅美好的未來藍圖，不由感慨自主建造的意義深遠。
1)對于傳統文化，本土建筑的發展而言，新技術結合傳統工藝，鼓勵了地方建造手段的傳播及科學應用?以地方材料，自然材料為特色的本土建筑不僅生態實用，還散發出獨到的文化魅力。
2)部分依賴于工業化的建造，使自主建造房屋趨于靈活，經濟，移動可變。能適應人們的不同經濟狀況，不同生活軌跡。
3)人文主義的體現，利于弱勢群體的生活狀況和地位的改善；建筑與使用者的互動性強，做到真正意義上的人性化。
關鍵詞: 綠色建筑；城市建筑；發展趨勢
Pick to: in recent years the rapid development of green architecture in our country, and achieved significant results. In this article, through analyzing the connotation of green building and green building in China in the future urban construction development, this paper discusses the development of green building in China in the future development trend of urban construction, provide reference for the smooth and healthy development of green building.
Key words: green building; Urban construction; The development trend
中圖分類號：TE08文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)
引言
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)，保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用、高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。
我國是建筑業大國，建筑業已經成為國民經濟的支柱產業之一。中國現有建筑總面積大約400 多億平方米，預計到2020 年還將新增建筑面積約300 億m2，作為耗能第一大戶的建筑業，推進綠色節能建筑是未來城市建筑發展的一個基本趨勢，也是建設資源節約型、環境友好型社會的重要環節，因此在我國發展綠色建筑是一項意義重大且十分迫切的任務。綠色建筑在中國的興起，既順應了世界經濟增長方式轉變的潮流，又是中國建立創新型國家的必然組成部分，具有非常廣闊的發展前景。
一、綠色建筑的內涵
所謂綠色建筑的“綠色”，并不是指一般意義上的立體綠化、屋頂花園，而是指建筑對環境無害，能充分利用環境自然資源，并且在不破壞環境基本生態平衡條件下建造的一種建筑，又可稱為可持續發展建筑、生態建筑、回歸大自然建筑、節能環保建筑等。綠色建筑是追求自然、建筑和人三者之間和諧統一，并且符合可持續發展要求的建筑，其核心內容是盡量減少能源、資源消耗,減少對環境的破壞，并盡可能采用有利于提高居住品質的新技術、新材料。綠色建筑的選址、布局十分合理，盡量減少使用人工合成材料，充分利用陽光、自然通風等資源，節省能源，為居住者創造一種接近自然的感覺的同時可以減少環境污染。
綠色建筑充分利用太陽能、風能，通常采用節能的加厚外墻，減少采暖和空調的使用，依據自然通風原理設置風冷系統，因此可以有效的節約能源，減輕建筑本身對環境的負荷。在建筑設計、建造和建筑材料的選擇中，減少和有效利用非可再生資源，如中水循環利用、低速洗浴噴頭、高壓沖廁、建筑屋頂和外表雨水收集利用等。綠色建筑外部與周邊環境相融合，和諧一致、動靜互補，做到了與自然生態環境的和諧統一。
綠色建筑在未來城市建筑中發展的障礙
1.綠色等于高價和高成本
許多人認為綠色建筑必然是造價高昂，具有一流的采光、采暖、通風設施，綠地面積大，然而綠色建筑是一個廣義的概念，綠色并不意味著高價和高成本。比如四合院采取房子包圍院子的建筑方式，不僅符合夏季炎熱、冬季嚴寒的氣候特點，而且可以有效的減少冷空氣的入侵，是典型的中國式綠色建筑，造價并不高。因此,機械地模仿國外發達國家的經驗，片面的引進國外高昂的綠色技術與產品，單純采用高科技技術營造人造景觀、創造舒適的室內空間并非真正的綠色建筑，只有節約非可再生資源、充分利用可再生資源、與環境協調統一，并具有節地、節水、節能、減少污染、延長建筑壽命的建筑才是真正的綠色建筑。
綠色建筑局限于城市新建筑
我國的現有國情決定了城市建筑體系的研究相對來說比較系統，而對農村傳統民居的研究比較缺乏，對綠色建筑的推廣多集中在城市新建筑上。實際上，農村傳統民居具有濃郁的地域色彩，是廣大鄉村一代又一代延續下來的以居住類型為主的建筑，是我國建筑史的重要組成部分，其成功之處在于對當地氣候、土地等資源的最佳利用，其中蘊涵著許多建筑節能的思想。在當初社會有限的資源環境下，我們的前輩創造了燦爛輝煌的建筑文明，其中包含了典型的因地制宜、與自然和諧相處的建筑精髓。
缺乏科學的評價指標
綠色建筑在我國還是一個處于萌芽狀態的新生事物，為迎合廣大居民回歸綠色田園生活的心態，許多建筑開發商在樓盤銷售過程中打出“綠色”旗號，綠地景觀中植樹種草、造人工湖、安裝太陽能熱水器，然后就號稱是“綠色建筑”。消費者在買房時，往往會被“綠色”吸引，住進去后卻發現自己的住宅根本稱不上是綠色建筑。實際上,綠地面積的多少并不是判別綠色建筑的主要指標。
建筑節能主體不明晰
很多人錯誤的認為綠色建筑的推廣和規劃是政府的責任，與自身利益沒有必然的聯系，沒有必要了解綠色建筑的設計理念與標示，我們所能做的僅僅是購買而已。因此，實際上很多建筑本身具有良好的節能效果，可居民在裝修過程中因為缺乏相關的知識，把墻皮打掉，或者更換窗戶，拆掉天花板，破壞了建筑本身的節能性和環保性。建筑節能和綠色建筑，不能只停留在專家、政府和一些大企業、大城市，應進入千家萬戶，要讓老百姓了解綠色建筑，糾正他們有綠地景觀、噴泉水池、綠化得好的樓盤就是“綠色建筑”的錯誤觀念。如果老百姓都能關注建筑節能和綠色建筑，注意到房屋的能耗、材料對室內環境的影響以及二氧化碳氣體的減排，那么百姓的共識就會形成綠色建筑的市場需求。只有有了健康的市場需求，建筑節能和綠色建筑才能在全社會廣泛地推廣應用。
綠色建筑在未來城市建筑中的發展趨勢
1.建筑材料的綠色化發展趨勢
（1）使用環保型建筑材料
環保型建筑材料要求親和環境。環境親和的建筑材料應該耐久性好、易于維護管理、不散發或很少散發有害物質(同時也得兼顧其他方面的特性．如藝術效果)。當前建筑中的污染物主要來自于石材類、板材類、涂料類及水泥等方面，綠色建筑的發展將催生具有更優性能的環保型材料來取代這些“垃圾”建材。現代基礎工程中環保型建材主要包括：新型保溫隔熱材料、新型防水密封材料、新型墻體材料、裝飾裝修材料和無機非金屬新材料等。雖然這些材料造價相對高一點，但是，伴隨著人們對綠色建筑的執著追求，這些材料也將被廣泛應用起來。環保型建材要求節約資源，有些材料一旦制造出來，其生命周期幾乎是無盡的，如以前在中國普遍使用的黏土磚，只要其質量未被破壞，幾乎可以一直使用下去，這必然蠶食日益缺少的耕地。因此，要盡可能地使用由可再生原料制成的材料和可循環使用的建筑材料，最大限度地節約資源，減少固體垃圾，這樣才符合綠色建筑的發展道路。
（2）綠色化走進建筑
屋頂花園不僅可以有效地降低建筑物的溫度，而且能夠增加城市綠化面積，增強城市的“呼吸”。在建筑物外墻面上種植攀緣植物同樣可以降低建筑物的溫度，甚至對外墻材料起到一定的保護作用，它和屋頂花園一起讓“綠色”建筑真正實現了視覺上的綠色，使建筑物親和自然的效果更加突出。
（3）進行節能設計和使用清潔能源
概括起來，未來建筑的綠色設計將體現在以下幾點：首先，最大限度地使用被動式能源系統。其次，建筑的最主要的立面最好不要朝向主風向，以減少建筑的熱負荷。再次，實現建筑室內的自然通風以減少空調等降溫設備的開機時間，降低能耗。還有，盡可能地使用自然采光。另外，積極利用可再生能源，如在建筑物立面上安裝太陽能板。
2.綠色建筑設計的智能化發展趨勢
今后建筑科技將圍繞保護環境，節省資源，降低能耗而展開。建筑智能技術的發展要為生態、節能、太陽能等在各種類型現代建筑中應用提供技術支持，實現生態建筑與智能建筑相結臺。建筑智能技術是以建筑為平臺，兼備建筑設備、辦公自動化及通信網絡系統，集結構、系統、服務、管理及它們之間的最優組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環境。
生命建筑具有“大腦”，它能以生物的方式感知建筑內部的狀態和外部環境，并及時做出判斷和反應，一旦災害發生，它能進行自我保護。比如日本開發成功的智能化主動質量阻尼技術，當地震發生時，生命建筑中的驅動器和控制系統會迅速改變建筑物內的阻尼物的質量，從而改變阻尼物的振動頻率，以此來抵消建筑物的震動。除此之外．生命建筑還能自我康復，美國伊利諾斯大學已研制出生命建筑自我康復的方法。它的執行元件是充有異丁烯酸甲醋粘結劑和硝酸鈣抗蝕劑的小管。當生命建筑出現裂縫時，小管斷裂，管內物質流出，形成自愈的混凝土結構，這完全像人體血液中的血小板，能夠填塞創口，使肌體康復。
生命建筑的發展離不開智能建材，智能建材是除作為建筑結構外，還具有其他一種或數種功能的建筑材料。如一些智能建材具有呼吸功能，可自動吸收和釋放熱量、水汽，能夠調節智能建筑的溫度和濕度。光學纖維技術、納米技術、聲控技術和有效利用自然能源是建設智能生態建筑的關鍵技術之一，隨著科技的進步，這些技術日趨成熟。建筑智能化已不再是夢想，在不久的將來，智能建筑將被廣泛的修建，以造福人類。
3.研究原生的生態建筑，探索現代綠色建筑的發展趨勢
建筑從其形成開始，就是人類活動的內在機制與自然環境相互聯系、相互作用的邏輯技術，包含了內在的“生態精神”。海德格爾的存在意義哲學體系中，“定居是一個重要的概念”。定居的關鍵在于場所而不是空間，人與場所的關系，以及場所與空間的關系均包含在人類居住場所中。人之所以定居是由于體驗到了場所中人與自然和諧穩定的精神，可以稱之為“場所的生態精神”，而當時的建筑則可以稱之為“原生的生態建筑”。
初始的原生生態建筑具有下面相應的特點：原生建筑與自然環境的能源物質環境是直接的，原生建筑大都采用自然采光、通風形式，其定居地靠近水源即物質材料的獲取場所；原生的生態建筑是人們不自覺地運用當地的建筑材料及技術，并考慮了當地的氣候條件；原生建筑對所處的自然環境具有較強的敏感性，刮風下雨，溫差變化都直接體現在建筑當中。由于建筑的回歸自然本原的傾向，建筑師在原生的建筑形式中尋找生態建筑的原型和解決問題的辦法。目前的生產和生活，使人與自然的聯系變得間接，人們正通過一個日趨復雜的人造系統與自然環境之間進行物質和能量的交換，因而人們對自然的體驗了解較少。因此，抱著自然本原生態觀的建筑師們通過原初建筑的類型，如窯洞、土樓、四合院、竹樓等尋找合理的生態原型，并發展新建一系列現代生態建筑思想和新型的綠色建筑。
4.研究和推廣符合我國國情的綠色建筑和建筑節能技術
在中國老百姓收入不高的情況下，我們引進綠色建筑標準和技術時，要充分考慮建筑的建造成本和使用成本，規定綠色建筑所采用的技術、產品和設施，成本要低。如新疆某地有一種建筑，墻壁材料由當地的石膏和秸稈混合建成，保溫性很好、建造成本也很低廉，是非常具有地方特色的建筑。這些典型的鄉村綠色建筑進行推廣，其造價較低，可以因地制宜、就地取材，容易被老百姓接受。再如一些投資回報率很高的節能技術和設備，如節能燈、太陽能熱水器、節能空調、節水馬桶等，用戶一旦采用了這些技術和設備后，可以最大限度地減少電費、水費和其他能源費的開支,一般5~8年之內就可以把增加成本收回來。這樣的綠色建筑和節能技術才符合中國國情，中國老百信才容易接受，才容在中國大范圍推廣應用。
四、未來城市綠色建筑的發展策略
1.做好宣傳，倡導綠色理念
推廣綠色建筑首先要倡導綠色理念，向全社會普及綠色建筑的標準概念，提高公眾的環保節能意識。利用網絡、電視、報刊、雜志等媒體，開展形式多樣、內容豐富的節能與綠色建筑宣傳，提高全社會對推廣節能與綠色建筑重要性的認識。同時政府會加大推廣的力度，開發商開發綠色建筑產品也有動力。
2.制定相關政策法規
發展綠色建筑需要政策支持和法律保障。研究確定發展綠色建筑的戰略目標、發展規劃、技術經濟政策；制定國家推進實施的鼓勵和扶持政策；制定有機利用市場機制和國家特殊的財政鼓勵政策相結合的推廣政策；綜合運用財政、稅收、投資、信貸、價格、收費、土地等經濟手段，逐步構建推進綠色建筑的產業結構。
3.加大科技投入
綠色建筑作為一個新興事物，其探索與研究的道路將會是漫長而艱辛的，它的實現必須有一套良好的經濟、社會、道德方面的激勵體制和可靠的技術支持。建立和完善促進節能、節地、節水、節材和環境保護的綜合性的發展規劃和標準體系；及時將新技術、新產品、新材料納入標準規范。從長期看，科技投入并不是增加造價，而是帶給社會進步。
4.建立激勵機制
政府應該建立一種激勵機制，讓開發商、消費者都得到相應的實惠。通過政府立法，調整稅收，加強綠色住宅建筑在經濟上的可行性。同時政府可以從公共事業項目建設著手，加大對公益事業的支持，并且以此為契機，促進生態人本主義在建筑領域的覺醒，成為社會價值體系的主流，并成為未來綠色建筑存在和發展的原動力。
結語
綠色建筑作為一個新興的、動態的和發展中的概念，它隨著技術與社會的進步而逐步充實其意義。目前，我國正處于城市化的進程中，如何在高速城市化進程中結合中國實際實現社會的可持續發展，積極推行綠色建筑是當前面臨的重大挑戰。可以預言，綠色建筑將成為人類運用科技手段尋求與自然和諧共存，持續發展的理想建筑模式。積極吸取中國傳統民居中蘊含的零耗能綠色建筑精髓并加以提煉，形成適合我國國情的低能耗、無污染綠色建筑是未來城市建筑發展的工作重心。
參考文獻：
[1]宋德萱，建筑環境控制學[M].中國建筑工業出版社,2003.1.