关于集成设计

当这些部件装配在一起时，房子就更好了

构建的常规方法是线性方法，从一个步骤到下一个步骤可以灵活地移动。唯一的问题是它不能保证产生最好的结果。怎么会？

关键参与者可能没有共同的目标对于这个项目，他们可能不了解自己的工作如何影响其他人的工作，也没有共同寻找使房子更高效、建造和运营成本更低的方法。你有没有见过一个干墙机用一把实用刀切割蒸汽屏障，使干墙安装更容易？或者墙板上的巨大缝隙“将被墙板覆盖”？这就是常规的建筑方式出现故障的地方。

一些专门从事可持续设计的建筑商正在尝试一些不同的东西。它被称为“综合设计”或“整体建筑设计”，一种将建造房屋的团队视为一个团队而不是独立的自由职业者的协作方法。

更多有关综合设计

在你开始之前把这帮人召集起来

在大型公共项目中，综合设计可能是一个耗时且昂贵的过程，涉及社区成员以及项目规划师、工程师、景观设计师和各种贸易分包商。

在住宅建设中，它可以简单得多。但无论项目的范围是什么，原则基本上是相同的。该项目的暖通空调、管道、照明和布线、场地规划、框架、绝缘和其他关键部分被视为整体的相互关联的部分。

当你挑战传统方法时，整个团队必须团结一致

在绿色建筑中，团队合作尤为重要，因为建造高性能住宅往往需要建筑商挑战传统的做法。综合设计可以包括建筑商和建筑师所称的“charrette”，即设计师、建筑商和分包商聚集在一起讨论项目并交换想法的会议或一系列会议。

这个词是法语，意思是“马车”。根据国家夏雷特学院(www.charretteinstitute.org)的说法，它在这种背景下的使用源自于在巴黎É的美术学院的学生们在一个项目结束时在滚动的手推车中收集他们的作品的做法。

charrette的工作原理

无论两者之间的联系多么模糊，下面是美国能源部能源效率和可再生能源办公室(office of Energy Efficiency and Renewable Energy)描述的一个例子，它是如何在宾夕法尼亚州一座办公楼的设计中发挥作用的。

该建筑的设计师建议使用三层玻璃双层低辐射窗户，升级成本为1.5万美元。开发商一直在犹豫，直到有研究表明，更好的窗户可以消除周边的加热区，从而节省1.5万美元(约合人民币1.35万元)，并缩小热泵，再节省1万美元(约合人民币1.35万元)。此外，更小的设备和管道意味着大楼里有更多空间可以出租，为大楼增加了5000美元的收入。

框架连接到保温，保温到HVAC

在住宅项目中，在施工过程的早期挤在一起，可以按比例节省开支，提高建筑效率。例如，考虑到能源效率的框架商可能会更开放地采用先进的框架技术，消除不必要的结构构件，为隔热留出更多空间。更多的绝缘和更紧密的建筑围护结构可以让暖通空调安装人员安装更小的设备。当人们互相交谈时，这些事情更有可能发生。

一个系统集成的例子:建筑围护结构，内部框架和暖通空调

右边是高性能住宅的管道/设备布局和管道时间表。注意细节的水平，漂亮的短风道运行很少转弯，框架和风道运行之间的协调。这是建筑围护结构、内部框架和暖通空调的系统集成。这是怎么发生的?

不管你信不信，这是因为建筑师(如果没有建筑师，则是设计师/建造者)和暖通空调工程师(如果没有工程师，则是员工中的暖通空调承包商/能源效率专家)，实际上是一起解决了这个问题。他们的工作不是单独完成的，也不是一步完成的。他们各自根据对方提供的信息完善各自负责的系统。

所涉及的步骤如下:

1.师:初步设计包括:

• 楼板搁栅布局及型式
• 机械设备和HVAC分配系统的拟定位置
• 基础、上层墙和天花板/屋顶组件，包括绝缘层
• 窗口位置、尺寸和性能级别
• 建筑方向
• 粗略的管道配置(热水分配)
• 

  2.工程师:对暖通空调进行总体水平评估:设备和配电系统的位置。工程师也可以做一级能量预算分析。

  3.师:根据工程师的意见对设计/规格进行改进。

  4.师:向工程师交付计划集，包括建筑围护结构性能属性的规范:

• 墙框架布局
• 窗口尺寸和规格
• 空气密封细节
• 5.工程师:
• 运行第一次削减设计负荷分析(ACCA手册J)，以获得系统规模的成本计算目的。(可选)对以上项目进行灵敏度分析，并加上HVAC系统性能水平(REM-Rate, Energy10, EnergyPlus?)
• 6.师:完成设计属性。

  7.工程师:

• 运行最终设计的冷热负荷分析，提供暖通空调设备和配电系统的选型要求(一般基于ACCA手册S和D的原则)，并包括机械通风
• （可选）运行最终能源性能分析。
• 8.师:设计/规范细化。(包括调整管道、通风、设备位置)

  9.最后:

• 建筑师:最终楼层平面图显示框架和管道布局
• 工程师:将暖通空调文件提交给暖通空调承包商进行审查和签署。
• 建筑师或设计师需要充分阐明结构，包括室内地板框架布局和规格(i-joists，开放式桁架等)，暖通空调设计师需要充分说明管道和设备。如果地板框架留给框架承包商，管道尺寸和运行留给HVAC承包商在现场计算，达到高性能的机会最多是低的。

  这种系统集成的结果是一个高性能的家庭:节能、安全、舒适。

  牢记中心目标

  “对我来说，综合设计与规划过程有关，也与你为贸易伙伴安排设计的方式有关，这些贸易伙伴实际上是要做这项工作的，”北卡罗来纳州钱德勒设计-建造公司的迈克尔·钱德勒说。“我们将工程、暖通空调设计、耐久性设计、室内空间规划和社会规划以及房屋的美丽整合到一个集成的过程中。”

  钱德勒公司的另一半是他的妻子贝丝·威廉姆斯，她是一名建筑师。他们每年一起在北卡罗来纳州教堂山地区建造三到四所房子。钱德勒专注于建筑科学，威廉姆斯负责空间设计。

  对一个好姑娘的七次讨论

  由于公司规模相对较小，而且他们往往与相同的分包商一起工作，所以钱德勒没有使用正式的小包间。但是，他说，它们总是从相同的七个元素开始，他称之为“从一开始的七个元素”，指导设计和施工过程:

  网站设计

  资源效率和持久性

  能源效率

  节约用水

  室内空气质量

  房主教育（房屋如何运作）

  全球影响

  那些没有任何集成设计经验的建筑商呢?钱德勒建议:“要对房子的运作充满无限的好奇，并向你的团队征求反馈。”能源之星和绿色建筑指南可以成为这一过程的催化剂，一个起点。

  钱德勒还发现，对于分包商来说，反馈是一种强大的奖励。例如，与暖通空调安装人员分享管道测试结果被证明是激励他们在下一套房子上做得更好的一个因素，特别是当“成绩单没有附带惩罚条款”的时候。

  团队和构建系统的复杂关系

  科罗拉多州博尔德市生态期货建筑公司的Eric Doub在他的公司“宣言”中这样解释了集成设计的好处:

  “在高性能住宅中，建筑系统和材料之间的复杂关系反映在团队成员之间的关系。所有的团队成员必须能够很好地相互沟通，共享共同的设计理念，并尊重团队其他分支的输入。然而，这种高水平的团队合作需要客户的深度承诺，坚持集成设计/建造过程，并在整个项目期间零售所有关键角色。”

  因此，对集成设计的解释也可以向潜在客户推销选择Ecofutures作为建造者和设计师的好处。

  “简而言之，”它补充道，“我们要求我们的客户认识到，我们总是在为他们的最大利益行事，以实现最好的可能结果:高性能、美丽、健康的家庭。”因为我们是设计/构建过程中的组织领导者，所以在项目的整个过程中保留我们对他们来说是最有利的。”

你走的时候让黑帮在一起

绿色设计并没有在夏莱特结束；在整个项目过程中，所有团队成员之间的沟通必须保持一致。虽然这在一个有很多团队成员的大型建筑项目中可能会很复杂，但在一个住宅工地上却相对容易。即使是小型住宅也能从对细节的密切关注中获益——这种关注可以降低成本，提高质量。

许多住宅建筑资源和标准都参考了夏利特过程，包括:

• 加拿大标准协会S478
• ASTM E 2136
• 美国绿色建筑委员会住宅用LEED
• NAHB研究中心的耐久性设计

改善团队成员之间沟通的一种方法是使用基于Web的质量管理工具（请参阅下面“更多资源”下的链接）。它们不一定称自己为QM工具，但它们都通过以下方式促进质量改进：

• 为每个人建立一个获取项目所有信息的地方;
• 24/7提供项目信息;
• 使整个项目团队——或仅涉及项目某个方面的人员——更容易协作;
• 便于跟踪行动并为这些行动分配责任；和
• 建立时间表。

这些基于网络的工具都不是灵丹妙药。它们都需要整个项目团队的承诺，没有系统的真正拥护者是不会工作的，需要时间和精力来实现，并且比其他类型的项目更适合某些类型的项目。但它们可以节省宝贵的时间，减少麻烦，从设计前到保修期间都可以使用。

倾听行业领袖

两位领先的住宅建筑专业人士——来自马萨诸塞州牛顿市一家改建公司Byggmeister Design Build的Paul Eldrenkamp。，以及来自可持续空间公司(一家来自加州旧金山的家庭性能改造公司)的马特·戈尔登——多年来，他们一直在他们的绿色住宅建筑工作中使用基于网络的QM工具。

“网络上并不缺少这些工具，”Eldrenkamp说。没有一个系统是完美的——下面列出的许多系统都有各自的优点。寻找易于使用的系统，有协作工作的“书写板”，有指定的“所有权”的里程碑，容易上传所有文件——包括照片、待办事项列表和日历。”

根据Matt Golden，“我喜欢把这些工具看作是协作工具。我们在实际的项目管理中使用更细粒度的、自定义的工具。但Basecamp在降低我们的计划和会议成本方面做得很好。它既便宜又简单，我们所有的团队都在使用它。”

为了设计、指定和建造高质量的住宅，您不必使用基于web的QM工具。但他们可以非常有效地整合所有的专业人士，这些专业人士可以成就或破坏你的绿色项目——建筑师、工程师、室内设计师、项目经理、交易人员，甚至是客户。

除了下面列出的工具外，另一个促进建筑专业人员、分包商和客户之间沟通的工具是我的GBA从GreenBuildingAdvisor.com。

进一步资源

设计问题的博客

“第一……莎莉?”

“准备好了,,走”

“沉思的过程”

思考绿色建筑的现状

BuildingScience.com

绿色设计集成系统

美国能源部，能源效率和可再生能源办公室

设计夏洛特的背景与几个案例研究(PDF -在新窗口中打开)

BC绿色建筑圆桌会议:

集成设计过程的路线图(PDF -在新窗口中打开)

质量管理工具

• http://www.softwareadvice.com
• http://www.e-builder.net
• http://www.buildtopia.com
• http://www.procore.com
• http://www.buildertrend.com
• http://www.projectmates.com
• http://www.celoxis.com
• http://www.easyprojects.net
• http://www.projectscenter.com
• http://www.basecamphq.com
• 构建美国最佳实践系列

一起设计意味着要解决的问题更少

可以肯定地说，大多数房子都是用老式的方式建造的。它是这样的:设计师或建筑师起草楼层平面图和立面图，由业主批准;这些计划被转化成详细的施工图纸，可以传递给总承包商;总承包商雇用专业分包商，或通过分包商增加自己的团队，然后建造房屋。

设定你的环保目标

每个人都是不同的，所以我们都有不同的优先级。对于有哮喘或化学敏感性的人来说，高室内空气质量可能是最重要的。对于那些有固定预算的人来说，负担能力和能源效率可能是最重要的。还有一些人可能会根据在同一所房子里变老的能力做出选择。

虽然绿色建筑和改建解决了所有这些目标，但它取决于绿色团队适当地优先考虑它们。

你规划和设计的方式会影响你建造房屋和最终居住的方式。

饰面、固定装置、材料和器具

绿色建筑是工艺第一，产品第二。但是建造的过程涉及无数的产品和材料。绿色选择提供了改善室内空气质量、水和能源效率、耐久性和舒适度的方法。

地板、墙壁、橱柜和天花板上的油漆和饰面应降低VOCs含量。天然或可回收材料，如木材和瓷砖，可以提供多年的服务，同时看起来很棒。高效的电器可以节约能源和水，自然照明降低了对人工照明的需求。

知道要避免什么在建筑材料中含有潜在的危险物质，如高水平的尿素甲醛或溴化阻燃剂制成的地毯垫子。在1978年以前，老房子应该测试铅，铅是一种常见的油漆成分。

寻找能抵抗污渍的室内饰面。不仅房子更容易保持清洁，而且也不需要使用有潜在危险的清洁剂和密封剂，特别是对儿童。

保持室内湿度在安全范围内。相对湿度大于60%有利于霉菌的生长。当RH达到50%时，尘螨会大量繁殖。非常低的湿度对地板和家具很不利。一般来说，30%到60%是最好的。除湿机或空调是控制湿度的一种可靠方法。

建筑是一个过程

在能源效率、空气质量和耐久性方面的关键差距出现在贸易结束和开始的地方。

美国新罕布什尔州兰开斯特市的建筑工人阿尔·罗塞托说:“室内空气质量从基础开始。”他的意思是，地下水会影响地下室的空气质量，如果你在浇筑地基时没有为干燥的地下室做准备，那么干燥的地下室将很难得到。大多数混凝土承包商没有意识到他们的工作对室内空气质量如此重要。

每个行业承包商都可以改善或降低房子的性能。

其他的考虑

要想环保，就要保持小

没有任何一个因素比房屋面积对住宅能源使用的影响更大。房子越小，在其使用寿命中所消耗的能源就越少。使用更少的能源对地球有好处，对业主的钱包也有好处，所以一个绿色设计师总是努力让房子尽可能小。

系统思维系统地省钱

绿色建筑顾问、《从头开始的绿色》的合著者大卫·约翰斯顿(David Johnston)回忆起他在科罗拉多州帮助组织的一个住宅项目的设计小屋。业主有一个患有哮喘的孩子，所以建筑师把关键行业聚集在一起，讨论如何在室内空气质量问题上合作。对他们中的许多人来说，这是一次全新的体验，但最终他们找到了一种经济的方式，从玻璃纤维转换为纤维素绝缘材料。在同一次会议上，水管工建议对建筑平面图做一个非常温和的修改，这样可以在劳力和材料上节省几千美元。约翰斯顿说，在三个小时内，除了解决原来的清洁空气问题外，该组织还从建筑预算中削减了1万美元。这就是综合设计背后的理念。

绿点

LEED的房屋集成项目计划(ID1)可获得3分，耐久性管理(ID2)可获得3分，这是集成计划的一个关键方面。

NGBS在第四章-网站设计和开发:知识渊博的团队的4点，明确的角色，书面的任务声明(402.1);现场团队培训3分(402.2);绿色发展实践清单- 3分(402.3);发展密度高达10点(403.12);多达15点的家庭大小< 2500平方英尺。第6章资源效率第601.1节。