浅析现代建筑设计中的性能化设计理念及方法

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摘要：该文分析了建筑传统的“处方式”设计与“基于性能”的设计理念的不同之处，介绍了“基于性能化”的建筑设计方法和理论模型，并重点介绍了性能化体系中的几个重要的基本概念及其之间的关系。最后，介绍了目前我国在性能化建筑领域的研究重点——性能化建筑消防设计。 

关键词：建筑设计 ， 性能化 ， 设计方法，处方式  abstract: this paper analyses the architecture of the traditional “place way” design and “based on performance” design a concept of different, introduces the “based on the performance-based” method of architecture design and theoretical model, and mainly describes the performance-based system in several important basic concepts and their relationship. finally, this paper introduces the current our country in the construction of research in the field of performance-based fire protection design point-the performance-based building.  keywords: architectural design, the performance-based, design method, place way  中图分类号：s611文献标识码：a 文章编号：  建筑的业主对建筑的使用及维护会表现出各种期望，设计建设者及项目管理者应考虑建筑的性能是否满足这些期望，这是评价该建筑设计是否合理的重要指标。业界朝着这一方向的发展趋势产生了“基于性能化”（performance-based）的建筑设计理念。相较于我国建筑工程行业广泛采用的“处方式”设计方式，西方发达国家已经逐渐开始推行新式的“基于性能化”的建筑设计理念，发展了相应的性能化建筑设计规范，使建筑行业变得更加由客户端驱动，提供更好的工程价值及客户满意度。  1 传统的“处方式”建筑设计  传统的“处方式”建筑设计方法，注重设计过程中使用的“手段”，而不注重所设计出来的建筑产品的“结果”，它着重考虑材料的类型与质量、施工建造的方法及工艺等。处方式的设计理念促成了建筑行业工程规范制度的广泛应用，建筑工程规范代表了一种特权，可以管制建筑的设计、施工及建成后的使用。“处方式”建筑工程规范的产生，目的是保护公众在火灾、健康及安全等方面的要求，也确保了社会在环境保护、节约能源及可持续发展等方面的需要。所以，“处方式”规范的内容是用以往建设实践中掌握的经验来指导新建筑的设计和建设，比如从以往曾经造成伤亡的事故中寻求教训而避免悲剧的重复，或是从一些其他的危害情况及一些受大众认可的社会需求中寻求经验来指导未来的建筑设计和建设。  “基于性能”化的建筑理念不同于传统的“处方式”方法，它并没有硬性规定工程项目具体实施的细节，设计和建造方法都是可变通的，这种变通性是有条件的，要受到预计成果的约束。所有的决定，选择与权衡都为初始所定的性能需求而服务，而不是僵硬地执行规定。而设计、建造过程中所采取的方法也需要通过验证、评估后才能实施。  2 “基于性能化”的建筑设计理论  2.1 “基于性能化”的建筑理念的提出  追溯记录最早的建筑规范，始于公元前1955年到公元前1913年之间巴比伦王国hammurabi国王的统治时期，现存放于巴黎卢浮宫内。hammurabi国王在其中的第229条说到：“建筑工匠建造的房子如果倒塌了，这个工匠将会被处死。”这实际上是一个性能化的陈述，hammurabi国王把建筑结构的安全问题根据使用者的要求来强调提出，而不是强调如何来建造这个建筑，也没有提及要采用何种建筑材料及建筑结构。  1982年，gibson概括了性能化方法的理念，这种理念就是把思想和工作的重点放在结果而不是手段上的实践。运用于建筑领域，就是考虑一个建筑或者建筑产品将要满足什么样需要，而不是开处方式地去规范建造这个建筑或者建筑产品的手段。  2.2 “基于性能化”的建筑设计理论模型  20世纪70年代，许多国家的公共建设部门及私人建筑事务所等机构都开始致力于建筑设计方法的变革，力图寻求不同于传统“处方式”建筑设计的方法和手段。于是，1978年，瑞典nordic建筑规范委员会的报告中首次提出了一种新式的建筑设计模型——nordic模型，如图1所示，现行的以性能或目标为重点的性能化建筑规范都是以这个模型为基础而发展起来的。  图1 nordic模型示意图  3 性能化方法的几个基本概念  “基于性能化”的建筑方法，目的是为建筑设计及维护提供一个机制，用以衡量所建造的建筑物是否能圆满实现功能上的要求。它着重于对预计的建筑产品进行测试和评估而判断其结果，对建筑物及构造上的尺寸和尺度、所采用材料的具体属性特征等都没有做出强制性规定。这就意味着在设计和建造过程中可以采用任何材料、设备、工具来满足性能上的要求。下面介绍几个性能化体系中的基本概念，它们之间的关系如图2所示。  图2 性能化体系基本概念关系图  3.1 使用因素（use factor）  业主和甲方代表了建筑的最终使用者和持有者的利益，他们需在建筑实施的初始阶段就提出定性的陈述目标，反映了建筑用户的终端需要，决定了建筑物性能要求需达到的层次。使用因素的内容涉及：媒体流通、公共饮食、卫生医疗、交通运输、仓储、工业、农业、商业、办公、娱乐、文化、教育、居住等。  3.2 功能要求（functional requirement）  功能要求是强制性的要求，必须得到实现，以确保用户对建筑的满意。每一个功能要求可细分为许多具体的类别，且每个类别底下还可以再递归地细分为更小范围的子类别……以此类推。例如：建筑室内空气净化是一个功能要求，它属于社会层次的功能要求，而控制并除掉空气中的细菌则属于空气净化这个功能要求底下的一个子类别。功能要求的内容涉及：建筑内的瞬间人生安全（如结构抗震、火灾危险等）；建筑空间健康环境的长久维持（如各种有害材料对居住者造成的慢性病危险等）；社会及立法对建筑的要求（如节能法令、可持续发展政策等）；建筑承租人或居住者的要求（如空间隐私等）；建筑物主的资产管理要求（如建筑改造的可行性、建筑的实用性和适用性等）。  3.3 功能元素（functional element）  功能元素是建筑物的一部分，用以完成一个或多个功能要求，从而满足建筑用户的需求。功能元素可以是建筑材料、建筑细部、建筑设备、建筑产品，甚至也包括建筑空间的这种非物理实体。建筑功能元素的细部划分：  ①建筑围护结构物理属性（地下部分、地上部分、底部、立面、水平方向、屋顶等）。