崇明地区绿色设计信息数据库的构建研究＊

李婧 陈湛 沈迪 LI Jing,CHEN Zhan,SHEN Di

华东建筑设计研究院有限公司

1 绿色设计信息数据库

地域特色建筑体现了一个地区的精神传承，然而随着现代化进程的加快，越来越多具有地方特色的建筑逐渐被拆除或遗忘。自2016年，上海提出建设崇明世界级生态岛的目标，要求其总体风貌彰显“中国元素、江南韵味、海岛特色”，展现崇明本土化的历史文化特色与乡愁韵味，崇明地域特色建筑的重要性由此进入了人们的视野[1-3]。

随着崇明世界级生态岛建设的全面和深入开展，研究分析崇明建筑，发扬其中的地域特色，已成为体现崇明总体风貌的重要内容。

1 崇明地区绿色设计信息数据库建设的意义

崇明作为未来上海市发展的重点，要打造国际领先的世界级生态岛，在发展绿色建筑的同时，应重视地域化要素的传承，建设具有崇明本土特征的绿色建筑。

随着一系列标准、导则及政策的相继出台，崇明已初步形成了一套传承地域特色的绿色建筑设计方法。目前，对崇明已有的地域建筑案例进行梳理，建立绿色设计信息数据库是该领域研究和工作开展的核心内容之一。通过建立该数据库，可以为管理部门的政策决策、科研单位研究地域特色、相关企业建设具体项目、设计单位开展建筑设计提供第一手的案例资料和技术支撑[4]。

绿色建筑信息数据库是通过现场调研和文献调研的方式将崇明当地具有地域特点的建筑案例进行梳理和总结。通过数据的提取、统计、分析和建筑模拟分析，进一步明确崇明当地建筑的地域特点，为世界级生态岛的建设起到指引作用，对保护、继承和发扬具有地域特色的历史建筑具有十分重要的意义。

2 绿色设计信息数据库的数据采集

在进行数据库建设前，需要先对数据库中的数据进行信息采集，这是建设任何一个数据库的基础。对崇明绿色设计信息数据库而言，纳入数据库的项目应该是公认的最能体现崇明地域文化的项目。项目具有明显且权威认可的崇明特色，方能从中提取出凸显崇明地域特色的元素。

课题组首先对崇明当地的建筑开展了细致深入的现场调研与案例调研。案例的筛选原则是位于崇明地区的能明显体现崇明地域特色的重要历史建筑、特色风貌区或优秀现代建筑。

根据崇明区历史文化遗产保护名录，规划两处历史文化风貌区和16处文物保护单位，这为数据库提供了传统建筑的来源[1-2]。另外，选取部分具有地域特色的现代建筑，进一步充实案例库的内涵。最终筛选出18个崇明的代表性案例，如表1所示。

3 主要研究思路

3.1 绿色设计信息数据库内容

我国绿色建筑的地域化设计正在兴起，对传统建筑和具有地域特色的新建筑的研究与数据库建设工作也在逐步开展中。通过对国内外当前建筑案例数据库的研究可以发现，当前已有数据库多关注建筑的基本信息、技术指标、效果图等，较少对案例进行深入的分析和提炼[5-7]。这使得数据库变成了案例的堆砌，难以为地域化的建筑设计提供强力支持。尽管也有部分数据库意识到案例分析和提取的重要性，形成了技术分析库，但是案例库和技术库却是割裂的两套系统，需要各自单独录入信息，案例库和技术库的内容实则没有直接联系，不是一套互相补充的整体系统。

为建立具有指导性的绿色设计信息数据库，课题组选择“三库并列，案例库为主”的开发模式。三个库分别为案例库、文脉因子库、绿色技术库，它们都是基础信息库的重要组成部分，也是数据库的子库（图1）。

通过深入研究崇明当地的地域特色，将调研案例、文脉要素、绿色技术等成果纳入相应的子库，形成体现崇明地域特征的绿色建筑案例库、文脉设计库、绿色技术库等模块。

三个库中，案例库是最主要的数据库，既包括了项目的概况和基本信息，也包括了案例涵盖的地域化设计方法。文脉因子库和绿色技术库是建立在案例库基础上的，通过将案例库中提取出来的地域化设计方法进行归纳统计，纳入对应的技术体系中形成子库。提取崇明当地的地域化文脉要素，形成文脉因子库；构建适宜崇明的绿色设计要素，形成绿色技术库。

表1 数据库案例列表

3.2 数据库链接关系

在分析出数据库主要内容的基础上，进一步确定数据库三个子库的关系。通过研究数据库的链接关系，使文脉因子、绿色技术分别与案例关联，从而建立一个可相互查询引用的数据系统，构建绿色设计信息数据库，以便设计参考与互查[8]。

基于三个子库的内容，进一步分析模块之间的联系点。案例库中包含了可纳入文脉因子库和绿色技术库的地域化设计方法，这些设计方法又被引入文脉因子库和绿色技术库的技术体系中，因而地域化设计方法就是三个库之间的“纽带”。案例库与文脉因子库、绿色技术库的关联正是通过“纽带”来完成的。

尽管“纽带”会同时出现在案例库和对应子库中，但“纽带”在子库中的体现形式不同。在案例库中是关键词，而在文脉因子库或绿色技术库是详细的技术阐述。这样做可以避免大量的数据冗余，同时使数据库的内容和结构更加清晰明了。

（1）案例库链接至文脉因子库或绿色技术库

案例库中的“纽带”是关键词，如“粉墙黛瓦体现地域特色”“底层架空促进自然通风”等。若希望进一步查看相关技术，可以通过点击关键词，直接进入对应的子库详细阅读。如通过点击上述关键词，文脉因子库对应展示粉墙黛瓦的具体体现方法，绿色技术库也可以相应展示底层架空的具体做法。这些详细的阐述会为设计人员提供指导性的建议。

（2）文脉因子库或绿色技术库链接至案例库

在文脉因子库或绿色技术库中，列举了提炼出来的一系列技术体系。这些技术同时出现在技术库和案例库中，可作为数据库之间的“纽带”。当使用者查看技术库中的某一条具体技术时，界面上会同时显示应用了该项技术的项目。通过点击项目名称，就可以链接至案例库中的具体项目，并可详细阅读案例的具体信息。

通过数据库内容和链接关系的分析，得出绿色设计信息数据库的框架结构及技术体系（图2）。案例库是内容最全面的库，同时包含案例信息和技术库的关键词。文脉因子库和绿色技术库则阐述具体的技术体系。在图2的案例库内容框架中，红色字体是可纳入文脉因子库的内容，绿色字体是可纳入绿色技术库的内容，即链接“纽带”。

3.3 数据库技术要点

绿色设计信息数据库的框架和技术体系，只是数据库的骨架。在此基础上，需要扩充数据库的内容，最终形成一个完整的绿色设计信息数据库。为建立具有指导性的崇明绿色设计信息数据库，需要深入研究崇明地区的典型案例，理清案例所具有的文脉及绿色技术。这些技术没有现成的资料，需要通过文献搜集、性能化模拟等方法建立绿色要素与地域化要素的关联与匹配，并进行大量研究。这些数据的收集和科学整理离不开政府管理部门、设计单位、施工单位的支持。

（1）案例库技术要点

案例库的信息可以通过调研获得，其技术要点在于确定案例的关键词，及数据库搜索功能中的链接查询点。如图3所示，红色字体的内容是整理之后的搜索关键词。

（2）技术库技术要点

文脉要素和绿色技术种类繁多，文脉因子库和绿色技术库的内容需要深入分析具体案例的特点，理清案例所具有的文脉要素和技术要素，对这些要素进行归纳分析和汇总，提炼出设计要点，最终形成技术体系和具体技术要点。

以绿色技术库为例，为了分析出可纳入绿色技术库中适合崇明地域特点的绿色技术，需要对现有技术进行模拟分析，比较技术的有无对建筑的影响，从而确定适宜崇明地区的被动式地域设计方法。

2 数据库框架及对应技术体系

3 数据库模板联动逻辑图

4 架空空间与水景位置平面图

5 架空空间与水景实景

6 通风模拟效果图

7 地图搜索

如在崇明地区，推荐采用自然通风的绿色技术，但是如何设计才能最大限度地提高自然通风的质量呢？如崇明陈家镇生态办公楼结合建筑的底层水景设计，在底层设计了局部架空空间，建筑两端采用南北通透的架空方式，使气流可以贯穿建筑（图4，5）。一般这种架空方式不仅有利于改善风环境，避免建筑对其后区域的遮挡，还可加速环境气流速度，间接改善室内通风条件。但从实际模拟效果看，由于建筑朝向偏西，在正南风向下，建筑东端的架空通风效果良好，西端并未形成贯穿的风路（图6）。因此在架空的基础上，又设置了导风墙等通风构造。

通过模拟分析验证并提出底层架空和导风墙的综合运用可以有助于自然通风的实现，并可纳入数据库中的绿色技术库，作为“自然通风”要点下的具体技术，形成如下结论：1）崇明岛风速环境较好，建筑宜采用底层架空，既可优化自然通风，又能起到建筑防潮的作用；2）底层架空应迎向主导风向，同时配合导风墙、捕风口设置；3）底层架空可结合场地景观、建筑入口、公众活动区设置。

3.4 软件功能实现

目前有相当一部分的国内数据库需要后台手动录入信息，这样带来两个弊端：一方面手动录入信息工作量较大，导致很多数据库的案例信息较少；另一方面数据库内部封闭，信息需要人工录入和维护，数据库内容不可延续，不具有扩展性。

鉴于手动录入信息的弊端，加之绿色设计信息数据库的信息量较大，课题组开发了一套数据库模板[8]，该模板支持文档上传，可自动识别文案内容，并可按照既定模板批量上传文案。基于三个数据库的联动和链接关系，每个案例只需填写一份案例信息模板，即可通过计算机技术抓取相关数据至对应的文脉因子库和绿色技术库中，同时可覆盖案例库、文脉因子库和绿色技术库的内容。如图3所示，蓝色文字是可与文脉库链接的内容，绿色文字是可与技术库链接的内容。

此外，本数据库还包括如下独特的软件功能[9]。

（1）支持地图集成显示案例位置，形成可视化界面。这种可视化界面可为使用者提供一种新的信息检索方式，当用关键词搜索不到的时候，可以通过地理位置等搜索，避免使用者陷入列表罗列、展示的繁杂数据中（图7）。

（2）在批量上传后，支持单独的增、删、改、查功能。

（3）具有一定的数据分析和统计功能，支持统计结果的可视化，能在地图首页的下方显示不同项目的数量等信息。

（4）技术库预留被其他软件调用的接口，增加了可拓展性[10]。作为对时代发展的回应，《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378—2019）的创新项突出了地域文化的重要性。绿色建筑评价软件有一套评价软件用于对项目进行评价和打分。绿色设计信息数据库可作为绿建评价软件中创新项的资料库，为参评人员提供填写依据，为专家提供参考，而绿建项目的部分文脉信息可以进一步扩充数据库，为数据库的活化和发展提供信息来源。

4 结语

崇明地区绿色设计信息数据库的建设是一项综合而系统化的工作，其中数据采集、框架结构、数据分类、技术分析、数据上传、系统维护涉及多个学科、专业、机构的相互配合，需要协作推进。通过数据库的建设，为建设崇明世界级生态岛，彰显“中国元素、江南韵味、海岛特色”的总体风貌，起到实质性的指引作用。