關于建筑設計中三化融合的思考與實踐研究

梁曉丹，王 丹（.上海城建職業(yè)學院 上海 00438；.上海建科建筑設計院有限公司 上海 0003）

技術是解決問題的方法及方法原理，是人們利用現(xiàn)有事物形成新事物、改變現(xiàn)有事物功能、性能的方法。在當前數(shù)字經(jīng)濟時代，建筑產業(yè)發(fā)展是在以綠色化為核心，并融合工業(yè)化與信息化“三化融合”的發(fā)展趨勢下，研究當代建筑設計領域“三化”的聯(lián)系與定位。建筑產業(yè)發(fā)展是行業(yè)發(fā)展的趨勢，是建筑科技領域的熱點，是建筑創(chuàng)新發(fā)展的風向標。

1 綠色化、信息化、工業(yè)化的含義

綠色化不僅指建筑對環(huán)境無害，能充分利用自然環(huán)境資源，更要在滿足同等需要或達到相同目的的條件下，盡可能降低能耗。信息化在建筑這個應用學科領域中，遠不是單獨某一項單一軟件的開發(fā)應用、某一段工作的信息自動化，而是在大數(shù)據(jù)的背景下，全建筑產業(yè)鏈的信息共享與智慧智能。工業(yè)化的建筑特征是要實現(xiàn)建筑體系的全生產過程“產品化”，真正實現(xiàn)設計標準化、構件生產工廠化、施工機械化、組織管理科學化的全產業(yè)鏈一體化，達到降低資源消耗的目標[1]。鑒于我國建筑工業(yè)化的技術水平相對落后，其發(fā)展必須貫徹創(chuàng)新發(fā)展理念，走新型建筑工業(yè)化的跨越式發(fā)展道路，新型建筑工業(yè)化的目標和技術特征需要從綠色化、工業(yè)化、信息化三個方面協(xié)同發(fā)展。

2 綠色化、信息化、工業(yè)化在建筑設計中的價值

建筑設計工作是個“五維”的體系，在建筑物建造之前，設計者按照建設任務，把施工過程和使用過程中所存在的或可能發(fā)生的問題，事先做好通盤的設想，擬定好解決這些問題的辦法、方案，用圖紙和文件表達出來。以此作為備料，為施工組織工作和各工種在制作、建造工作之間的互相配合協(xié)作提供共同依據(jù)，便于整個工程在預定的投資限額范圍內，按照周密考慮的預定方案，統(tǒng)一步調，順利進行。同時，綠色化、信息化、工業(yè)化的“三化融合”可以協(xié)調建筑功能和城市環(huán)境協(xié)調問題的解決,只有對兩者進行合理配置,才能促進城市的更好發(fā)展。建筑設計中按照時間維度分步實施，在不同階段解決不同問題與矛盾，綠色化、信息化、工業(yè)化在建筑中分別解決的是節(jié)能、高效、智慧的問題，體現(xiàn)或最終需要達到的效果或目標，都需要在建筑設計的不同階段進行融入和整合[2]。

3 綠色化、信息化、工業(yè)化在建筑設計中的實踐

建筑策劃與設計是建筑全產業(yè)鏈的最前端，是整個建筑的創(chuàng)作核心。前期的策劃對后端的建設與建成效果起到直接的影響作用。所以如何策劃“三化”融合在建筑設計不同階段、不同專業(yè)領域的具體工作內容與預期達到效果是“五維”體系中研究的一個重要方向。例如在近期設計的某實驗室集群項目，立足 30 a 不過時的設計目標，為未來實驗室預留充足的發(fā)展可能，設計上用數(shù)字化、可視化、智能化的“三化融合”理念，在設計階段充分考慮工程量信息、工程進度信息、工程造價信息、質量控制、投資控制等，對“五維”體系的價值，在設計階段做充分詮釋。

首先在對實驗室集群的定位方面準確，將實驗室集群定位為各國際一流實驗室聚合形成新時代的科技巨盒，以密匙適配科技巨盒，置入多元化、信息化元素，契合時代需求及發(fā)展趨勢，解碼未來拓展的可能性。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術，以數(shù)字化、可視化、智能化理念為目標，構建園區(qū)、樓宇、室內、智能設備的逐級可視。根據(jù)健康、舒適、高效實用的設計定位，利用綠色化和工業(yè)化的技術手段，為未來發(fā)展預留的空間采用裝配式的靈活隔斷，減少空間重構的浪費和再裝修對構件的破壞，節(jié)約材料，達到了綠色的目的。在豎向空間，使用錨固式鋼結構工業(yè)化構件，為未來垂直向的功能空間改造提供可能性。

建筑設計同時是一個多學科交叉，多專業(yè)融合的集成體。其包括規(guī)劃、建筑、結構、給排水、電氣、暖通、智能化、景觀等多個專業(yè)的共同協(xié)作。在這個多專業(yè)的領域中，如何融入綠色化、信息化、工業(yè)化，對哪些專業(yè)進行哪些深入研究與實踐，此次也將對其提煉和梳理作為重點研究工作。在遮陽、隔聲設計中，之前都認為是建筑專業(yè)的內容，但是隨著樓宇中科技含量越來越高，一項設計所涉及的內容已經(jīng)不是單個專業(yè)所能解決的，如橫向遮陽板的固定與承載、結構中的處理，電動可調節(jié)的裝置在電氣專業(yè)中的設置，遮陽與隔聲裝置的一體化設計需要建筑物理、建筑聲學等多學科的支持。同時，集成設計成為一重要趨勢，專業(yè)間不僅需要合作，同時建筑專業(yè)作為領頭羊，需要集成和綜合各專業(yè)的功能與技術，本次實驗室集群中對遮陽裝置、隔聲裝置、通風裝置進行一體化集成設計，在充分考慮氣候條件的前提下，外立面重點考慮避免傳統(tǒng)建筑水平遮陽與空氣熱壓拔風效應形成的熱渦旋氣流，設計綜合相關性能與技術，采用內側鏤空式水平遮陽的設計，保證圍護結構外表面空氣輻射的穩(wěn)定性，如圖 1 所示。

圖1 遮陽隔聲一體化設計與通風設計

4 結 語

綜合以上分析，建筑行業(yè)綠色化、工業(yè)化、信息化的發(fā)展應采取“三化融合”、協(xié)同發(fā)展的策略，才能起到 1＋1＋1 ＞ 3 的作用?！叭诤稀笔墙ㄖI(yè)發(fā)展的大勢所趨，是建造方式的重大變革，是推進供給側結構性改革和新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的重要舉措?！叭诤稀庇欣诠?jié)約資源能源、減少施工污染、提升勞動生產效率和質量安全水平，有利于促進建筑業(yè)與信息化工業(yè)化深度融合、培育新產業(yè)新動能、推動化解過剩產能?！叭诤稀蹦転榻ㄖI(yè)新發(fā)展奠定堅實的基礎，有力地推動建筑技術的創(chuàng)新與發(fā)展。