运动设施上的绿色设计和可持续发展——以运动场馆为例

葛志强

GE Zhi-qiang

运动设施上的绿色设计和可持续发展
——以运动场馆为例

葛志强

GE Zhi-qiang

运用文献资料法和系统分析法，从建筑学的角度对运动场馆的“绿色设计”和“可持续发展”这两个关键点进行定义、梳理和理论分析。“绿色环保”运动场馆有利于自然资源的保护、提高能源利用率、节约用水、改善环境。对运动场馆系统进行自动化管理和控制，合理规划潜在的成本和储蓄，设计中参照绿色场馆等级系统标准，在现有体育场馆上践行绿色理念，进行专业的操作和有效维护，突出“绿色环保、可持续发展、健康和多功能”的特点，为建造、运营和开发未来的绿色运动设施提供借鉴作用。

运动场馆；绿色环保；可持续发展；健康

随着“全民健身”活动的全面普及，“终身体育”的概念也渐渐深入人心，人们参加体育锻炼的热情越来越高，因此，大众对于运动设施，尤其是运动场馆的需求也愈发强烈，越来越多的人走进运动场馆挥洒汗水。这就对运动场馆的设计提出了新的挑战：如何实现运动场馆的绿色设计和可持续发展？一些体育组织一直在试图建设具有功能性和创新性的设施来满足顾客的需求。在过去的几十年里，绿色设计的概念和可持续发展，一直被作为一种处理资源有限问题，以及减少对环境的影响的机制［1］。建筑师、工程师和一些顾问已经开始履行这种社会责任了，他们将绿色设计的概念和技术用在他们的客户的项目中。体育专业人士亦可以通过理解绿色设计的潜在的好处以及其可持续性而获益。

1 “绿色”和“可持续”的定义

一个“绿色”或“可持续”的运动设施，是指以一个生态的、高效利用资源的方式，来设计、修建、或翻新一幢运动建筑，即：运动场馆。这些运动场馆往往利用节能的工序，实现长期节约成本的目的［2］。可持续也被定义为是“一个全面的，通过融合设计以及使用最有效的能源和材料，来保护环境的方法”［3］。可持续的举措应当与环境相融合，而不是反对它［5］。因此，所谓的“绿色”运动场馆应以保护主人及其使用者健康，提高员工的工作效率，更有效地利用资源，减少对环境的影响为主旨。

2 “绿色环保”运动场馆的好处

Ries和Bilec认为，绿色设计在节约成本，增加场馆的使用年限，以及提高场馆经济效益上能够产生可观的影响，他们提出了建设“绿色”运动场馆的三大好处:保护自然资源、提高能源利用效率和节约用水、改善馆内环境［4］。

2.1 自然资源的保护

自然资源的高效利用是绿色设计的基本原则。运动场馆的设计人员应该为大自然考虑，选择一些环境友好型的建筑材料，例如可回收产品，可二次利用的横梁、木材、地板、镶板、门、砖、钢铁、绝缘材料、以及其他质量和耐用性都比传统材料好的的产品［1］。快速发展的再生产品市场，也正在依照综合性废物管理法案，从垃圾填埋场转移垃圾，为收集可回收垃圾、整合固体废物的管理程序设计足够的空间，可以减少设备的浪费。

2.2 运动场馆中的能源利用率和节约用水问题

提高能源利率和节约用水是任何绿色建筑项目的基石。运动场馆对能源特别是电能和热能的要求是十分高的，同样，运动场馆是人们进行体育锻炼挥洒汗水的地方，运动过程中的补水，运动过后的冲凉都对场馆的水资源也提出了一定要求。因此，如何提高运动场馆的能源利用率和节约用水是场馆设计过程中值得深思的一个问题。

2.2.1 场馆能源利用率的提高

能量的产生和使用是造成空气污染和全球气候变化的主要因素。提高能源利用率、使用可再生能源是解决能源供应不足、改善空气质量、减少全球变暖对人们的影响的有效方法［6］。对于运动场馆内的一些提高能源利用效率的措施包括使用高档绝缘材料、上釉的低辐射双层玻璃窗、安装高效节能的热水器和其他电器［6］。

La Rue、Sawyer和 Vivian指出了如何建造场馆的“外壳”——窗户、门、墙、地板、地基和屋顶必需的平衡设施，这些设施可以让场馆通风，以此来控制馆内热量和水分。理想中场馆外壳的设计是，能够显著减少在加热和冷却方面的负荷，即减少加热、通风和空调（HVAC）设备［7］。

2.2.2 场馆内的节约用水

体育场馆往往要消耗大量的水，这让水的导入成了一个问题。工程师可以利用新一代的高效电器和景观水管理系统来解决这个问题［2］。双管道将再生水用来冲厕所，或者利用灰水系统将雨水或其他非饮用水用来进行场馆内的日常清洁，这些都是一些很有效的手段。场馆可以通过使用超节水马桶、低流量淋浴喷头、以及其他保护水资源的措施来减少废水。我们还可以采取一些额外的措施，比如提醒大家关好水龙头，修复滴水和漏水问题，在不使用水的时候关闭水闸等，这些措施都可以有效实现场馆内的节约用水。

2.3 改善馆内环境

建造运动场馆的目的是为人们提供一个舒适、安全、绿色环保的运动空间，有利于运动参与者进行高效活动的环境［8］。高效的、可以确保足够的通风的管道过滤系统和供暖及冷却系统，能够对馆内空气质量产生积极的影响［9］。

选择零排放或低排放建筑材料和馆内装修产品能够改善馆内空气质量。许多建筑材料和清洁或者维护这些产品的东西都会排放有毒气体，如挥发性有机化合物（VOC）和甲醛。“新场馆的味道”实际上就是这些挥发性有机化合物散发出的浓浓的气味，这表明在馆内环境中有有害化学物质在影响着顾客的健康和生产力。

3 运动场馆系统的自动化

对于一个运动场馆而言，可以被纳入“绿色”场馆能源管理计划的自动化控制系统的有:编程起止，它允许设施经营者根据场馆活动人员的多少安排设备的启动和停止，例如场馆内顶灯开启的数量根据顾客的数量来定；能源监控、系统地收集数据，以便分析和改进能源消耗；工作循环，是利用软件，启动和停止馆内设备的循环；优化起止，计算最佳时间去启动和停止设备的预热或预冷，例如馆内的淋浴系统；优化通风，这是由软件设计的来最大限度的增大混合空气的使用；优化供水温度，调节冷水和热水供应的温度；温度的冷热调节，它允许一些控制设备根据预定的时间段将场馆内的温度调到适宜的点，例如场馆内的热水管，空调等实现场馆内的冬暖夏凉。

4 运动场馆潜在的成本和储蓄

4.1 潜在成本

绿色场馆的初始成本有多大的波动取决于特定的项目目标。虽然有很多纯天然的优势是不需要额外的成本的（如面向南的窗户），但是一些其它功能将在设计和材料上面造成更多的成本。设计的某些方面只有很少的或者甚至没有初始投资，包括场馆的朝向和窗户的位置，以及过多的空余空间。

“绿色”场馆可以在那些寻找投资的人和愿意提供资金的机构之间促成有益的合作。资助、项目以及伙伴关系都是因为支持和鼓励建造“绿色可持续”建筑而存在的。当环境质量满足标准，运动场馆的建造将会得到许许多多的支持，这些“绿色可持续”体育场馆的存在，促进了城市的绿色发展，提高城市市民从事体育运动的热情，也为城市承办大型专业体育赛事提供了契机。城市“绿色可持续”场馆的建造有大量的基于城市特点的诱因，以及致力于绿色建筑资金的几个基金会［5］。这些激励措施包括:减少检验费用，免费设计帮助，加快许可证审查，减免税收和补贴绿色场馆的实践培训费等。

决定花费多少钱来建造绿色场馆最终还是取决于投资方的价值观，以及时间和预算限制。在所有规划和设计过程中，决定动土施工前必须对场馆进行系统的分析：首先，您必须建立一个包括有可持续原则和一个集成的设计方法的设想。这个设想应该包括一个明确的关于目标、设计标准和优先级的声明。在设想上，当遇到突发事件，且必须要对具体的方面进行额外的研究和分析时，一个涵盖了“绿色可持续”概念的场馆的预算是十分重要的。选择一个致力于项目设想的设计和施工团队是最重要的，并且这能促进建立一个环保的、可持续发展的场馆。

4.2 场馆储蓄

储蓄只有在方法与概念设计完全融合的情况下，并且在有一个集成的专业团队的帮助下才能够完全实现。目前，在体育场馆和娱乐设施设计方面的主要的架构员，都让员工致力于为可持续发展的运动设计新的方法。这种集成系统的方法保证了运动场馆和娱乐设施是作为一个系统被设计出来，而不是一组独立的系统的集合。哲学的思想强调的是整体分析，用哲学的观点来看，所有“绿色可持续”场馆建筑系统都是相互依存的，而这些系统可以对周围的环境造成有利或不利的影响［11］。 有时，报价申请/提案申请（RFQ/RFP）的选择过程可能需要修改，以确保建造体育场馆的承包商有适当的条件去识别、选择以及实现绿色场馆的系统集成。只有确保项目进度、系统测试和落户过程相互配合，才能保证体育场馆的建造过程始终遵循最初的建造目的：为了满足顾客的需求，实现体育场馆的绿色及可持续发展来建造。在合同计划和规范之中，要确保体育场馆的最初设计与最终性能在差不多的水平。此外，还需要注意的是，创建有效的激励和监督机制也是确保项目的成功的一个重要手段。

5 绿色场馆等级系统

“绿色”场馆的设计师以超出当地其他建筑的规范来提高“绿色”场馆的整体性能［7］。目前，有超过10个不同的绿色场馆组织和至少两个不同的国家团体正在推进绿色场馆的构成。已经出现并带来绿色运动标准的两个系统是:英国建筑研究院环境评估方法（BREEAM），美国绿色建筑评估体系（LEED）。“绿色”体育场馆属于绿色建筑范畴，对“绿色”场馆的挑战即是对绿色建筑的挑战，它是一个由20多个国家通力合作发展的，一个全球环境评估的标准。

也许在绿色建筑方面最著名的集团还是美国绿色建筑委员会（USGBC），这是一个为商业项目开发了LEED点数评级系统的非盈利组织。许多人把LEED认证看成是绿色建筑的国家基准，因此，LEED也就自然而然地可以被当做是“绿色”运动场馆建造的国家基准。LEED的成功为调整现有场馆的评级系统创造了需求，LEED也已被美国的联邦机构，州和地方政府采用，并且加拿大也已经在强制实施绿色建筑项目，这其中就包括“绿色”体育场馆的建造。

6 在现有体育场馆上践行绿色理念

在老运动场馆上进行绿色转变与在新运动场馆上进行绿色转变是有很大不同的。体育场馆管理人员有很少的机会去改变现有场馆中最外层的东西：通过改善场馆的外层来减少外部空气进入到内部，这样的方法通常是可行的。在重新改造场馆顶部时，通常要增加额外的绝缘材料，这为施工增加了困难。运动场馆的储蓄也可以通过修改或替换一些场馆内的系统来逐步实现。例如：将先进的照明控制器和传感器的高效的照明系统，都连接在了可控灯光控制器以及工作岗位照明上，以减少能源的利用。安装旋入式紧凑型荧光灯，硬链接的荧光灯具，高强度放电（HID）的外部照明设备，节能标志，高效的公共场所的“出口”标志，以及有着电子镇流器的T-8或T-5灯具的使用。

安装更高效的冷却系统、用更好的绝缘材料将墙包住，粘贴反光膜减少来自太阳的热量，引进更高效的照明设备，并且在场馆内部安装感应开关，这些都是践行可持续发展，将绿色理念纳入现有体育场馆设施的例子。

7 维护绿色场馆设施

良好地去操作和维护体育场馆的运作，可以增强这个精心规划的“绿色”场馆或改造工程的寿命。有效的维护对于这个场馆环境能否可持续发展是十分有必要的，这能确保设备更有效地工作，并且消耗更少的能源。然而维修人员常常只专注于对体育场馆最基础的保养，如今的专业需要一些对环境友好的技术和材料精通的人员。他们必须时刻了解最新的能源问题，有毒物质，雨水排水的方法，以及最好的操作现代加热和通风和空调系统的方法。寻找那些熟悉绿色建筑尤其是“绿色”场馆设施的管理人员还是很具有挑战性的。

8 结语

每一个运动场馆的建造都有可持续的方面，无论预算是多少。随着现代场馆的建设成本几乎与传统的建筑技术和降低生命周期成本的预期平行，绿色场馆不仅代表了一个对社会负责任的选择，对于财政而言，这也是一个聪明的决定［8］。改善能源使用和使用设施的人的生产力，是投资绿色运动的很重要的原因。探索在环境和经济上可行的设计和开发技术，创建可持续的，健康的，多功能的体育场馆建设方案也十分重要。这也为建造，运营和开发未来的绿色设施提供了十分有意义的借鉴作用，我们坚信，随着社会的发展以及大众对体育运动需求的加深将会对运动场馆提出更高的要求，运动场馆的“绿色设计”和“可持续发展”的概念也将更加深入人心。

［1］ Monte B.A sustainable approach［J］.American School and University， 2004，78（12）:19-22.

［2］ YostP.Greenbuildingprograms—Anoverview［J］.BuildingStandards.2012，3（10）:12-16.

［3］ SuttellR.Thetruecostofbuildinggreen［J］.Buildings.2010，100（4）:46-48.

［4］ Ries R，Bilec M.The economic benefits of green buildings:A comprehensive case study［J］.TheEngineeringEconomist，2010，51 （3）:259-295.

［5］ Kessenides D.Green is the new black［J］.IncMagazine.2012，27（6）:65-66.

［6］ Dorsey I.Building controls and greener facilities［J］.Buildings.2009，100（6）:28-34.

［7］ Monroe LK，Madsen JJ，Garris LB，et al.Green:Your questions answered［J］.Buildings.2004， 98（5）： 28-44.

［8］ GowriK.Greenbuildingratingsystems:Anoverview［J］.ASHRAEJournal.2014，46（11），56-60.

［9］ RossenfeldC.Buddingbusiness［J］.CommercialPropertyNews.2004，8（14）:26-30.

Sports Facilities on Green Design and Sustainable Development——A Case Study of Sports Venues

Sports venues is indispensable to people engaged in sports， a truly excellent venues， from its design to development should be in-depth thinking.In this paper，mainly using the literature material and system analysis methods， from the perspective of architecture， to state the sports venues"green design"and"sustainable development"theory and its definition.This stduy had shown that the construction of sports venues in the future will highlight"green environmental protection， sustainable， healthy and multifunctional"characteristics.

Sports venues； Green； Sustainable； Healthy

G80-05

A

1003-983X（2017）09-0756-03

2017-03-02

葛志强（1991～），男，江苏南通人，硕士，研究方向:体育教育训练学方向.

南京体育学院，江苏 南京，210014

Nanjing Sport InstituteNanjing 210014China