李珺杰 王庆国 / LI Junjie, WANG Qingguo
摘要：研究采用网络问卷的调研方法，对全国各地从事一线设计工作的建筑师、工程师展开了关于“建筑行业可持续性设计观现状调查”的问卷调研工作。问卷调研一方面是对行业内正在一线从事生产研究工作的建筑师、工程师在可持续建筑理念见解、策略手段和未来趋势观点的异同对比；另一方面是对于“基于建筑学视角，从建筑设计的原型上改善建筑的可持续性能，从而降低能耗，提高舒适度”有认同感的建筑师、工程师展开进一步关于空间认知、空间调节作用利用、被动式策略优化主观判断的认知调查。
关键词：被动式策略 可持续设计观 问卷调查 绿色建筑
关于建筑师在可持续设计中所能发挥的作用，曾多次在学术界引起广泛讨论，一般性的认识是被动式设计能够对整个建筑起到非常关键的作用。在方案的决策和设计阶段，建筑师在气候适应性方面的控制，例如布局、朝向、周边环境的利用；对建筑空间使用效率的提升，如空间形式、功能布置；围护体系材料构造的选用；以及对自然资源如自然光、风、水资源的利用等被动式的技术策略，能够回避很多可能带来高能耗的因素，因此，建筑的原型基本决定了建筑的“可持续”程度。
从建筑原型进行被动式设计不仅强调关注使用者健康、舒适的使用环境，还会影响建筑运行期间的能耗。通过对13个国家的73个建筑案例的实际调研，泰贾瓦图 · 拉梅升（Tejawathu Ramesh）等人（2010）的研究表明“建筑运行阶段的能源消耗占建筑全生命周期能耗的80%～90%，对建筑全生命周期的能源需求起到了至关重要的作用”。建筑运行期间的能耗与主动式系统设备和被动式设计策略密切相关（Filippin C. et al.，2005；Lam J.C.，2006；Badescu V.，2011；Sadineni S.B.，2011）。因此，可以在建筑运行阶段，通过主动式或被动式的技术策略大大降低建筑全生命周期的能量需求（Julia K. et al.，2015；Hong Zhang et al.，2014）。匈牙利建筑师维克多 ·奥戈雅（Victor Olgyay）从生物气候学的角度分析被动式低能耗建筑的特点（Olgyay V，1992；万丽，吴恩融，2012），认为好的被动式建筑设计能够降低近50%的运行能耗。
基于此，本研究以我国从事一线设计工作的建筑师与工程师为调研对象，从认识程度、知识体系、主观看法等多个角度对其进行“从建筑设计原型的角度优化建筑可持续性能的设计观”的现状调查研究，目的在于检验理论端与现状端的耦合程度。
研究采用网络问卷①的调研方法，对全国各地从事一线设计工作的建筑师、工程师展开了关于“建筑行业可持续性设计观现状调查”的问卷调研工作。本次调研共收集到来自全国各地的答卷403份，其中有效答卷356份，包括来自建筑师的有效问卷302份，来自（暖通）工程师的有效问卷54份，有效问卷的回收率为88.34%。问卷调研的核心内容一方面是针对行业内从事一线生产研究工作的建筑师、工程师进行可持续建筑理念见解、策略手段和未来趋势观点的异同对比；另一方面是针对对于“基于建筑学视角，从建筑设计的原型上改善建筑的可持续性能，从而降低能耗，提高舒适度”有认同感的建筑师、工程师，进一步展开关于空间认知、空间调节作用利用、被动式策略优化主观判断的认知调查。
由于问卷的调研目标对象主要是从事一线设计工作的建筑师、工程师，因此调研对象的年龄77.5%集中在40岁以下，80.9%在建筑行业工作5～15年，工作单位主要分布在国有大中型设计院（56.6%）、地方中小型设计院（12.6%）、高校/研究所（10.9%）、独立建筑设计工作室/事务所（10.9%）等（图1）。
调研问卷共设置25道单选题及多选题，为保证问卷调研结果的针对性和有效性，采用“跳转规则”逐层筛选。第一层跳转是问卷的第4题，根据调研对象专业背景的不同划分出建筑师和工程师两种类型，并设置存在一定差异的两条题目路线，以便分析建筑师与工程师在可持续观点方面的异同。第二层跳转是问卷的第7（S）题，题目为“在改善建筑可持续性能方面，您认为以下两个方面哪个更重要？”，选项A为“基于建筑学视角，从建筑设计的原型上改善，从而降低能耗，提高舒适度”；选项B为“提高建筑的技术体系性能，如优化系统效率，合理配置系统，使用新能源等”（图2）。该题目能体现出一线建筑师、工程师对于“设计优先”或是“技术优先”的认同情况。
经过筛选的受访者将参与到问卷第三层面的答题内容，即对认同“从建筑设计原型的角度优化建筑的可持续性能”的建筑师、工程师，进行课题研究——建筑“中间”空间的利用程度和价值评价的主观判断考察。这部分受访者是重点调研对象，他们的观点在一定程度上说明了一线建筑师、工程师在建筑被动式空间设计方面的观点态度和利用程度。第三层面的调研首先针对4类中介空间（院落空间、中庭空间、井道空间、界面空间）（李珺杰，朱宁，2016）分别进行主观的空间潜力和客观的物理环境调节作用预测的双重判断，然后对于不同的气候分区条件下各类中介空间的使用程度和关注重点进行逐一判断，问题选项的设置与所研究的8类评价因子对应，即主观层面的空间品质、未来扩展、功能组织、交流共享4项，客观层面的热环境、光环境、自然通风、空气品质4项（李珺杰，2016）（图3）。
图1 调研问卷题3数据统计（题目为“您现在的工作地点？”）
图2 问卷题目设计框架
4.1 第一层面：建筑师与工程师
通过对从事一线工作的302位建筑师及54位工程师的调研发现，建筑师和工程师对于“‘设计优先’还是‘技术优先’能够更好地提高建筑的可持续性能”的问题，并没有特别明显的压倒性观点。将近60%的建筑师与超过40%的工程师认为，建筑设计的优劣程度可能更多地影响建筑建成环境的可持续性能；相反，超过40%的建筑师与将近60%的工程师认为，技术体系的性能是决定建筑建成环境可持续性能的首要因素（图4）。可见，各个专业人员受其专业背景的影响，一方面体现出认同于自身专业应承担的建筑可持续性能份额的社会责任感，另一方面体现出从自身专业角度改善可持续性能的信心。
另一项交叉分析是关于题目“作为建筑师，您对您到目前为止的设计风格和作品是否满意？”，本研究对选择“非常明确，非常满意”及“基本明确，基本满意”的部分建筑师的个人设计风格、定位类型与可持续侧重点的关系进行探讨。
在建筑师设计风格的自我定位中，31.1%的建筑师选择“尊重环境，以人为本的可持续性设计”作为个人设计的首要理念，其中76.9%的建筑师持“可持续设计应该是从建筑的原型方面改善以提高舒适度并降低能耗”的观点。在从事本土设计的建筑师当中，绝大多数（81.8%）的建筑师认为可持续设计重于技术。而一半以上设计风格多元化、依据项目不同需求而变化的建筑师则认为，高性能的技术体系对可持续设计的提升更为重要。由此可以得出，尊重环境、地域、人文的建筑师比擅长多样性设计、参数化、高技术的建筑师对可持续建筑更应从建筑原型方面改善舒适度并降低能耗的认可程度更高（图5）。
图3 题组四框架细化
图4 建筑师与工程师（题目为“在改善建筑可持续性能方面，您认为以下两个方面哪个更重要？”）
图5 建筑师（题目为“您将自己的设计风格定位在？/在改善建筑可持续性能方面，您认为以下两个方面哪个更重要？”）
图6 问卷中典型7分重要程度打分标尺
表1 建筑师与工程师关于可持续策略的重要程度分值计算结果
问题：如果设计一座能耗低、舒适度高的公共建筑，您认为以下措施的重要程度如何？措施选项 建筑师 工程师A 建筑与城市布局的关系，如结构形态、功能效率 1.50 1.86 B 建筑的选址、平面布局、朝向 1.84 2.14 C 建筑的体型系数、窗墙比 1.44 1.65 D 建筑中是否使用了能够调节气候的开放空间，如庭院、中庭、天井 1.23 0.45 E 建筑中是否使用了能调节室内环境的技术性空间，如通风塔、采光井、地道风、阳光间 0.77 0.54 F 建筑围护结的构造做法和气密性 1.56 1.55 G 建筑屋顶、立面的绿化率 0.41 0.38 H 建筑采用材料的可回收率和污染排放程度 0.76 0.64 I 建筑使用的设备系统类型和效率 1.07 1.59 J 建筑是否利用了太阳能等可再生能源 0.56 0.41 K 建筑是否节约并循环利用水资源 0.78 0.95
4.2 第二层面：设计与技术
问卷的打分方式采用目前国际上常用的7分制语义差异尺度（7-Point Semantic Differential Scale），评分尺度的一端表示“不重要”，另一端表示“非常重要”（图6）。为了方便比较，假定重要程度的变化呈线性，其变化从-3（最不重要）至3（非常重要）顺序发生，0分为中立值。关于建筑师与工程师关于可持续策略的重要程度的调研结果如表1所示。
从图7的对比中可以得出以下3个结论。第一，总体而言，建筑师与工程师普遍重视建筑设计宏观层面即城市尺度下的可持续决策与设计，工程师比建筑师更加认可建筑的原型决定了建筑的可持续程度。第二，在“建筑中是否使用了能够调节气候的开放空间”及“建筑中是否使用了能调节室内环境的技术性空间”的选择上，建筑师与工程师存在明显的认同差异，对于具有重要调节作用的空间类型，建筑师与工程师的认同程度往往大相径庭，如庭院、中庭、天井等类型的开放空间，建筑师认为重要程度达1.23，而工程师认为只有0.45，差异非常明显，可见这一策略的有效性需要进一步验证。第三，建筑师与工程师在可持续设计方面的理念已经逐步转变，可持续性能不再是“绿色”或者“技术”的标签，建筑屋顶、立面的绿化率，可再生能源的利用被视为相对重要程度最低的策略。
4.3 第三层面：中介空间与整体建筑环境
第三层面的调查是针对4种中介空间类型分别展开的（图8）。被访对象是对“从建筑的原型上改善建筑的合理性，从而降低能耗，提高舒适度”有认同感的199位建筑师和工程师。每个类型的空间形式均对应4道题目。首先通过题目1“公共建筑设计时如果不使用以下空间的原因？”判断主观层面上该类型空间的主导性缺陷或者该空间利用的制约因素。题目2是“公共建筑设计时若采用XX空间，您所关注的重点是？”，以此判断主观层面上目标空间的优势及设计的重点。题目3是“请为XX空间的调节作用的重要程度打分”，是主观的空间潜在调节作用和客观物理环境调节作用预测的双重判断机制，问题选项的设置与所研究的8类评价因子对应，即主观层面的空间品质、未来扩展、功能组织、交流共享4项及客观层面的热环境、光环境、自然通风、空气品质4项。题目4是“请为XX空间在不同气候区的气候调节作用重要程度打分”，是基于不同的气候分区条件对各类中介空间的使用程度和关注重点进行的逐一判断。
从整体的投票趋势来看，4种类型的中介空间对于周围主体空间的气候调节作用被建筑师、工程师所认同和重视，其空间形态的视觉效果也是被访者普遍关注的重点。投票结果表现出一线建筑师对“从建筑原型提高建筑的可持续性能”的信心，同时又表现出对空间调节能力的了解不足。主要体现在以下几个方面：
（1）4类中介空间中，开窗方式、位置以及围护界面的材质是设计师主观上认为最不重要的环节（图9）。但实践证明，开窗方式的不同会导致建筑室内的热环境、光环境以及使用者的舒适度等方面产生巨大差异。被建筑师、工程师忽视的界面形式以及开窗方式、位置往往是决定建筑室内环境品质的关键因素，也是决定建筑可持续性能的重要环节。
（2）在北方寒冷地区尤其是严寒地区，院落空间的重要程度呈现负值（-0.1分），说明被访者普遍认识到院落空间在寒冷地区及严寒地区可能存在热环境方面的消极影响，建筑设计的过程中，如果基于采光、通风等因素的考量需要利用院落空间，建筑整体的热环境则成为薄弱环节，更需要关注（图10）。
图7 设计与技术：可持续策略的重要程度分值计算结果对比曲线
图8 中介空间：公共建筑设计时如果不使用以下空间的原因是？
图9 中介空间[题目为“公共建筑设计时若采用该空间时，您所关注的重点是？（可多选）”]
（3）良好的中庭空间设计可以提升整个建筑空间的使用品质，然而设计师普遍认为，中庭空间设计的灵活性，即为未来的功能扩展提供潜在的可变性是相对不重要的环节；与之对应，绝大多数被访者认为中庭空间最大的弊端是降低空间的使用效率。可以看出，为了满足建筑的感观体验、交通组织以及空间品质的要求，建筑师牺牲了空间的使用效率，却又很少采取积极的措施增加空间的利用率，忽视空间的复合性能和灵活应变能力，这方面的不足需要重视。
（4）从调研结果来看，被访对象在井道空间的利用方法和作用的认识上存在误区，尤其是不同气候区的温度变化幅度与井道空间能够调控的温度变化范围之间的平衡关系，需要通过实际物理环境的测试进行验证。对于既“很大程度上增加了建筑的经济成本”，又对建筑整体空间使用环境品质的贡献度较低的井道空间，其气候调节作用所显现出的性能优势价值是否与创造该空间的代价成正比，是设计井道空间时需要重点权衡的问题，应避免出现“为建筑的可持续性能买单”的虚假现象。
图10 中介空间评分
（5）与井道空间相同，界面空间既增加了建筑经济成本、降低了空间的使用效率，又不利于提高建筑的环境品质、舒适度、满意度和灵活扩展度，那么利用界面空间的气候调节作用降低的建筑能耗成本与创造该空间的投入成本相比，其价值的正负则需要在设计过程中进行综合的判断。理性的舍弃或者通过合理的设计手段提升综合价值是选用此类空间的重点。
注释
① 网络平台借助“金数据”表单设计和数据收集分享工具支持，问卷链接地址：https://www.jinshuju.net/f/GxelAn。
参考文献：
[1] Tejavathu U. Ramesh, Ravi Prakash, K.K. Shukla. Life cycle energy analysis of buildings: an overview[J]. Energy Build, 2010, 42(10).
[2] Filippin C., Larsen S.F., Beascochea A., Lesino G. Response of conventional and energy-saving buildings to design and human dependent factors[J]. Solar Energy, 2005, 78(03).
[3] Lam J.C., Yang L., Liu J. Development of passive design zones in China using bioclimatic approach[J]. Energy Convers Manage, 2006, 47(04).
[4] Badescu V., Laaser N., Crutescu R., Crutescu M., Dobrovicescu A., Tsatsaronis G. Modeling, validation and time-dependent simulation of the first large passive building in Romania[J]. Renewable Energy, 2011, 36(01).
[5] Sadineni S.B., Madala S., Boehm R.F. Passive building energy savings: a review of building envelope components[J]. Renewable Sustain Energy Rev, 2011, 15(08).
[6] Julia K. Day, David E. Gunderson. Understanding high performance buildings: the link between occupant knowledge of passive design systems, corresponding behaviors, occupant comfort and environmental satisfaction[J]. Build Environ, 2015, 84(01).
[7] Hong Zhang, Junjie Li, Lei Dong, Huanyu Chen. Integration of sustainability in net-zero house: experiences in Solar Decathlon China[J]. 2013 ISES Solar World Congress Energy Procedia, 2014(57).
[8] Olgyay V. Design with Climate[M]. Hoboken: John Wiley & Sons Inc, 1992.
[9] 万丽, 吴恩融. 可持续建筑评估体系中的被动式低能耗建筑设计评估[J]. 建筑学报, 2012(10).
[10] 李珺杰, 朱宁. 建筑中介空间的被动式调节作用效果的实测验证[J]. 建筑学报, 2016(09).
[11] 李珺杰. 基于多指标综合评价框架的建筑中介空间的被动式调节作用效果验证[J]. 建筑学报学术专刊, 2016(02).
2016-11-01
A SURVEY ON THE CURRENT STATUS OF SUSTAINABLE PERFORMANCE DESIGN FROM THE PERSPECTIVE OF ARCHITECTURAL PROTOTYPE
Abstract：The data were collected via a web-based questionnaire survey regarding 'views on the concept of building sustainability' that was distributed to frontier architects and engineers in China. With the goal of collecting basic, fi rst-hand information in the workplace, the survey on the one hand tried to make comparisons between architects' and engineers' views regarding sustainable buildings, strategies each group might employ, and differences in their respective perceptions of future trends. On the other hand, the survey's object was to offer those approving 'improving a building's sustainable performance, reducing energy consumption, and improving indoor environmental quality (IEQ) comfort in building design prototypes' a further cognitive investigation into spatial cognition, spatial buffer utilization, passive strategy optimization, etc.
Key Words：Passive Design, Sustainable Design, Questionnaire, Green Building
作者简介：
收稿日期：
李珺杰，北京交通大学建筑与艺术学院
王庆国，中国建筑设计院有限公司本土设计研究中心
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