气场 | 彭铭博:别再说绿色建筑只是个“噱头”!

吕晨阳 建道筑格ArchiDogs



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在建筑行业内,绿色建筑是个既熟悉又陌生的词语。LEED,生态,三星标准,似乎人人都能张嘴就来,却又说不出多少门道。甚至在许多情况下,绿色建筑已经作为“健康生活”的代名词,沦为地产商的宣传口号,成为名副其实的“噱头”。这样的尴尬处境,究竟源于什么?


那么,绿色建筑是否仅仅是屋面上装的太阳能板,或是用来节水的马桶,甚至像很多设计师效果图中爬满高层的绿色植物?本期ArchiDogs文章,专访了从宾夕法尼亚大学绿色建筑专业毕业,并就职于美国顶级绿色建筑咨询公司Thornton Tomasetti (宋腾添玛沙帝)的彭铭博。让我们这些“真假”门外汉们了解一下建筑工程咨询公司是如何用最新技术实现他们的环保理念,并与建筑师们通力合作,完成出那些举世瞩目的环保新地标的。


采访:吕晨阳  编辑:滕艺梦




本期人物 

彭铭博 


 


Thornton Tomasetti (宋腾添玛沙帝)建筑可持续化顾问

CORE Studio 程序开发员


宾夕法尼亚大学,绿色建筑硕士(MEBD, Master of Environmental Building Design)

宾夕法尼亚大学,建筑系教学助理

Design Explorer 2, Colibri 开发者

Linkedin Profile:www.linkedin.com/in/mpendesign

email:mpen@mpendesign.com




01/

我的工作


晨阳:听说你刚开发了一套全新的绿色建筑分析软件,叫作Design Explorer 2来给大家介绍一下你的宝贝儿和你自己吧!



Design Explorer 样片 


铭博:DE (Design Explorer) 最开始只是一个多维度数据可视化平台,初衷是为了给建筑设计师们一次性提供所有可选方案的基本数据和利弊,然后由他们自己根据这个数据网得出结论来推进下一步设计;相异于传统的图书馆模式,(只能单次得到单方面信息,即作者主观筛选过的信息),DE展现数据的模式是现代互联网的数据前置模式(数据是由用户自己来筛选的,同时被排除掉的数据并不会被删除,而只是被后置,随时可以重新查看)。DE的存在, 一是为了改变设计师和工程师之间的沟通方式,即由设计师自己可以查看各个方案的各项数据,设计顾问就可以帮助设计师进行综合比较和评估。这就改变了很多时候我们的分析模拟只是被拿来验证设计师的猜想,到现在可以用分析数据来反推设计。就像DE的名字一样,设计探索者,用来探索设计并帮助设计。随着后来DE新功能的加入,现在可以看到数据的同时,可以有方案图片和在线模型,这保证了设计师对数据和其对应三维空间的有效连接。


软件界面



晨阳 : 是什么样的契机让你开始接触到Design Explorer?这背后都有哪些故事呢?


铭博:好像是15年的秋天,Mostapha (Ladybug&Honeybee 创始人) 有一天突然在课上给我们展示了当时的Design Explorer的雏形。我觉得对参数化设计非常有好处,因为不管是建筑里的参数化设计还是参数化性能分析,做起来很容易,但是怎么样在这么多不同纬度的选项中综合相互比较,选出比较客观的最优选项是非常困难的。有了DE之后,我们就有了这么一个平台来“管理”和筛选数据了。


但是当时DE有个问题, 就是只是适合自己学习,数据共享是非常困难的,并且对于数据整理准备方面也是非常复杂的。我当时想,能不能有什么办法让所有人都非常方便的使用而且共享自己的数据。最开始的我是录制了几个视频教同学怎么设置免费的服务器来上传他们自己的数据和文件,后来觉得这个过程还是太繁琐,我就开始从周边每个人都用的GoogleDrive入手。用户只要把他们所要展示的数据图片什么的放到网盘里,DE就可以自动读取里面的内容,这样你的数据就是实时在线。这就是现在DE2的主要一个功能,用户不需要做任何复杂的设置就可以用DE2实时展示他们的数据。自从Design Explorer2发布快一年以来,现在平均每10分钟就有一个人使用,而且Autodesk也借鉴了Design Explorer, 正在开发他们的Fractal项目。这些从大量建筑公司用户的正面反馈对我们是非常鼓舞的,这让一个几乎要死掉的项目重新有意义地复活。


晨阳:可以说 Thornton Tomasetti (宋腾添玛沙帝,后文缩写为TT)是建筑工程的领跑者,在幕墙设计,绿色建筑咨询,建筑相关软件开发方面都是走在全美的前面。那么,简单给我们讲一下TT吧,然后说说在 TT 工作是什么样的体验。


铭博:TT开始是作为建筑结构公司建立的,发展到现在已经有10个纵向独立实践部门,主要有:结构工程,施工工程,建筑保护工程,运输桥梁工程,幕墙工程,建筑可持续化咨询等,和几个横向支持部门,其中就包括CORE Studio。目前公司全球有40个办公室(中国3个),1500多员工。TT在行业外可能没有像一些建筑师和建筑公司一样那么被人熟知,但是很多TT的项目应该是大家很熟悉的,包括目前中国最高的上海中心(世界最可持续化的超高层),台北的台北101,马来西亚双子塔 等等,还有目前正在沙特施工的未来最高建筑。


图片来自于网络


谈到在TT工作的体验,我很喜欢这边的工作环境和文化,”To be the global driver of change and innovation in our industry”,即做全球行业内变化与创新的引导者,是TT的核心价值;有一次在跟CEO的会议上,他说如果大家有什么想法可以帮助公司或者行业的,就直接写邮件跟他说,并说如果自己或者公司没有考虑,这将是他们的耻辱。还有跟其他建筑或者结构公司不同的是,TT没有很多领导层次。正因为这样,我能很直接的接触到部门里的主要领导,有什么问题就可以直接跟他们沟通。一次到了下班时间,我的领导路过我的办公室看我还在,就进来跟我聊了一会儿,我半开玩笑的说我的电脑太差了,有些分析要跑好久。结果他当晚就发邮件让IT给我换了一台工作站。这边的领导都不会有领导架子,也很在乎自己的员工。这是我感受到最直接的,引用我一个学姐的一句话:这是我碰到的最好的老板了。



TT 中文官方网站:https://cn.thorntontomasetti.com/


晨阳:TT 是在什么什么时候成立Sustainability Consulting 部门的?


铭博:据我所知TT是差不多6年前分别在东西海岸各合并了一个专门做可持续化的公司,然后在TT内部成立了独立的建筑可持续化部门。目前纽约,波特兰,芝加哥,旧金山,和伦敦的办公室都有可持续化部门。



晨阳:之前有幸在TT见到CORE Studio的各种大神,还有机会体验了TT的Revit插件和VR技术。在工作中有和CORE Studio合作吗?可以讲讲CORE Studio么?


铭博:我20%的工作就是作为CORE studio的应用开发成员,专门负责公司里我们可持续化部门里面的所用的工具的开发,比如最近我正在开发Colibri,作为Design Explorer的支持插件,主要功能就是简化参数化研究的流程,然后导出数据和三维模型到Design Explorer;目前正在开发Grasshopper的版本,Dynamo的版本会在GH后开发。CORE studio里的其他同事都是和结构部门或者幕墙部门里合作开发或者参与设计。最近刚刚建成的 纽约 VIA 54 (建筑设计:BIG)是CORE 参与了其具体参数化研究,并且和公司的结构部门配合完成结构部分的优化。CORE studio 基本所有成员都具有双背景,像是:建筑和计算机,结构和计算机,可持续化和计算机。像行业内类似规模的公司,大概只有TT有单独的像CORE一样的研究部门去支持其他实践部门。


http://core.thorntontomasetti.com/blog/


晨阳: 对啊!我看到了你在FB上发Colibri!Colibri 什么时候问世?Colibri会简化哪些流程呢?


铭博:第一个版本已经发布了在新的TTtoolbox里面, Colibri新版本我已经全部写完了,现在在做最后测试,测试版也已经发给其他CORE的同事,宾大跟MIT的朋友测试了,找bug的阶段,顺利的话会在这两礼拜发布(四月中旬)。新版本Colibri里增加了很多人性化的功能,比如很多时候因为自己疏忽或者赶项目,电脑跑了一夜什么都没记录下来,这种情况在新版本里会给出提示,检查是不是所有设置正确,是不是已经保存了你的文件,等等这些曾经发生在我们自己身上的问题,我们都尽量帮大家考虑到了,因为我们很多很多工作不是立马出结果的,要让电脑跑通宵的,有了这些提醒就可以安心的睡觉,第二天起来等结果就好了。还有其它功能等发布了就知道了,毕竟是我们整个重写了旧版本,加入的很多功能会是颠覆性的……Colirbi应该是Grasshopper平台上继Galapagos 和Octopus之后的第三个自动化参数化的工具。最后放一张Colibri的logo (Olivier Dmbrn设计):



晨阳:就是说Colibri可以自动的导出模型,图片到相应的文件,替代原本耗时耗力的Capture Screen截图,命名等一系列过程, 也可以极大的避免出错。这真是节省了sustainability consultants 太多的时间,极大提高工作效率,延长我们的睡眠时间了。不得不说,太感谢了!那说到sustainability consultant,其实 是一个不太为大众所知的行业。中文翻译叫可持续顾问,对吧?那具体工作的内容是什么呢?在工作中和建筑师、工程师如何配合?


铭博 : 嗯,也可以翻译成建筑可持续化顾问吧。要说做什么前我想谈谈为什么现在有这么个专业存在吧。现在建筑有了各种室内环境控制系统后,建筑师们开始普遍的失去了对建筑本质的理解,即利用围合空间去对热环境的控制。因为这些系统会帮我们解决,不用建筑师自己去考虑。形象的说现在大部分建筑是“植物人”而已,身上插满各种管子来维持生命,一旦该系统关闭了之后,这建筑就“死”了。现在这种弊端逐渐的展现出来了,很多建筑师自己也开始发现问题所在了,明明花了很多功夫设计的建筑,想让人可以愉快的工作生活学习,结果却是使用者的回馈跟当初设计时的想法完全背道而驰。


图片来自于网络


我们的工作就是让建筑师知道其实可以做的更好,让建筑在所有概念的背后做的更对。虽然我自己已经不纯做设计了,但是我们还是建筑设计团队的一分子,我们应该更多的从MEP工程师那边拿回本该属于建筑师的权利。我们主要和建筑团队或者幕墙工程团队配合,我们负责建筑性能方面的定量分析,像室内外日照分析,热舒适度分析,视觉舒适度分析,能耗分析等。当然,我们也参与到一些建筑的例行讨论会议,在设计过程中给他们提供建议以帮助建筑设计团队提前发现设计问题,以通过各地的建筑能耗规范和一些绿色建筑标准的认证。



晨阳:做了这么多建筑环境模拟,你对哪方面的建筑环境模拟更感兴趣?


铭博:我现在其实光和能源两方面都做,风就得读个博士再说。现在做的比较多的还是光方面的,一是因为自己本身背景,一直都是学建筑方面,所以对这种具有直接空间属性的光环境分析理解更深一些。因为没系统学过机械空调之类的,做能耗这块需要很多很专业的知识背景,我需要跟部门里其他能耗分析师配合。其实我有时候跟感兴趣的是怎么样的优化可以使电脑运算更快,但又不影响结果。这就需要了解计算机是如何模拟物理的光环境跟热环境的,哪些过程是可以从单核运算到多核多线程平行运算,来提高整个分析效率。


晨阳:你觉得绿色建筑只是一个噱头么?看好这个前景么?


铭博:之所以有这样的说法,就是因为很多建筑团队就是把这方面拿来当噱头(比如说 屋顶放个太阳能板,装个地热能设备,窗户上装个遮阳)去增加他们设计的竞争力,而不是从建筑本身,设计本身出发。但是怎么说呢,原因很简单,一是我前面提到的建筑本质认知上的偏差外,二是因为一个很现实的原因,做可持续化的建筑的前期成本很“高” (注:我们对一些项目有统计过,如果我没有记错的话,平均前期成本大概只高出2.7%),同时很多人也都不会考虑真正长久的建筑生命周期的。之前听一个在美国能源部工作的建筑能耗分析师说,不关是建筑团队,他知道的很多能耗分析团队也是为了噱头而做噱头。这是一个巴掌拍不响,当设计团队和分析团队联合起来忽悠政府和客户的时候,这问题就很严重了。有时候跟严重的是开发商自己本身要求设计团队去做这样的事情。这个时候我们只能希望政府的监管能跟上。

图片来自于网络


晨阳:你说的对。只有建筑师和开发商真的愿意为一个好的室内外环境多出一点力,绿色建筑才可能不被当作噱头。我其实觉得,可持续设计其实真的就像一种意识,或者一种习惯,是需要在设计之初综合考虑的设计法则。但这种意识逐渐变成“经济、适用、美观”一样的行业准则,变成一种类似建筑美学的一种哲学之后,再或者当设计前期的光照、能耗模拟变成 “0.3m的模数” 一样的习惯之后,我们的行业真的不知道要将地球变的多美。啊,我煽情了!


铭博:你说的是,这种可持续化设计其实就是 经济 适用 上的体现……



晨阳:接下来这个问题可能比较大。哈哈,但是希望可以从学生和从业者的角度谈一下你所接触到的绿色建筑的发展现状,和中美的差别,存在的问题和对未来作为建筑师,我们应该如何更好的实践?


铭博:谈到这个行业的发展状况,我们跟应该要先讨论下这个世界已经普遍认识到的问题,从巴黎气候协议,到2030零碳排放计划,到各个国家各个地区的建筑能耗规范,再到各种绿色建筑认证标准的更新,再到WELL标准对建筑环境对人生心理的影响的规范。我相信任何人都应该已经有这样的意识了,不同的是迫切性。美国很多州对新建筑都有新的强制要求,之所以能这么做是因为一些技术,资金,管理,都已经能让他们可以这么做了。在我们国家,虽然说绿色建筑可能才真正开始发展,但是接下来10年里我相信这个行业会急速发展,我对这个趋势非常有信心。提供一个侧面数据,ladybug和honeybee在国内的下载的比重已经非常大,但是Mostapha说从中国用户发来的问题都还是一些非常基础的,我也跟他说只要我们中国人开始意识到了,这方面的发展会非常快的。

图片来自于网络


晨阳:有没有接触过WELL健康建筑评价标准?感兴趣考AP吗?


铭博:我个人对于考证不是非常感兴趣,一是应为我觉得我对这些考试从来都是很难考过的。。哈哈。。二是即使我考过了,我相信我也只能知道一些概念条规而已,这不代表具有了更够执行和落实每条背后的具体内容和技术要求。但是我所感兴趣的是WELL 还有LEED的这些标准的一些定义背后的具体内容,研究的基础是什么,以及能否应用,怎么应用到实际案例中去。一个谁都达不到的标准,谁都没有能力去应用的标准有用么?


图片来自于网络


晨阳:嗯,我可以理解为你工作的侧重点在于研究建筑科学的原理,相关分析,和软件开发,而不是对于书面规范条款的解读和评级,对么?


铭博:嗯 可以这么说吧,也是因为我自己个人原因,对这些条条框框不是特别喜欢,因为我知道很多制定者都是拍拍脑袋定的规范,有些还没有真正广泛测试过。


晨阳:最近关于雾霾的报道特别的多,作为建筑师,我们在设计过程中可以通过哪些手段来降低污染物排放支持节能减排?又有哪些手段可以提高室内舒适度或者净化空气呢?建筑师还能做些什么?


铭博:哈哈,这个责任放我们的肩膀上会不会太重了。。我觉得这个问题是我们全社会的责任,这是我们社会发展中所产生的问题。在建筑方面,我们能做的只能尽量提倡合理的设计,去尽量减少建筑对能源的需求。比如说合理的开窗和功能布局,在一般住宅,办公室可以完全避免掉室内白天开灯的需求,以减少对能源需求,这样就减少了对使用煤炭来发电的发电厂。有条件的地方尽量使用天然气作为建筑的唯一入口能源,然后再使用天然气来发电,来供热等。因为无论什么地方,平常发电的效率都只有30%,剩下的大部分能量转化成热量浪费掉了。如果我们在建筑场地内直接自己发电,那么那些70%浪费的还能利用起来供热或者制冷。


图片来自于网络





02/

读书时光


晨阳 : 那接下来,我们了聊一下学习生活,当初为什么选择MEBD呢?这段学习生活对你有什么影响?讲讲你在PENN的特别经历吧。


铭博:选择MEBD也算是命中注定的吧,其实我14年下半年就已经开始有用ladybug了,那时候已经和Mostahpa,Chris有接触了。后来经过一个清华的老师的介绍这边有一个这样的项目,让我去找Bill (Dr. William W. Braham, 宾大建筑系前系主任,现MEBD项目负责人,TC-Chan 建筑分析和性能研究中心主任)聊聊。然后Bill就跟我说Mostapha就在这边教书,然后我就来了。就这么简单,当然学校要我,这是前提。在宾大的这段时间对我影响还是蛮大的,尤其是Mostapha和Dr. Yi,从他们那边确实学到很多开拓眼界的东西。比如说机器学习里的神经网络,室内外舒适度的分析,以及有机会和工程学院的另一个教授一起来测试记忆材料在不同的温度下在建筑上的应用及性能分析。在宾大我真正可以找到一些人对专业的问题可以讨论起来,这让我避免了很多弯路。




晨阳:分享一下在Penn的Studio Project吧。最大的收获是什么?


铭博 : 最大的收获是跟我们的组员成为了好朋友。在studio期间,我可以说我们组是合作的最好的一组。刚开始我是有点怕她们会受不了我的脾气,所以一开始就跟她们讲了,我有时候会很激动,非要把事情搞清楚,有时候会嗓子提很高,这是因为我非常在乎我们一起做的东西。后来和她们相处的时间里,我们一直也是非常愉快的。studio也是一个很好的时间让我真正静下心来研究蒸发降温技术在建筑里的应用。这段时间让我变得没以前那么浮躁,更沉的住气了。


左:建筑开洞对室外热舒适度影响的分析;右:建筑开洞对室内采光影响的分析


全年重要时间点建筑开洞对室内外热舒适度分析


蒸发降温在该建筑上可行性的分析



建筑EUI(能强度)与各种标准的比较


晨阳 : 建筑师要学编程,怎么上手?你是怎么学习编程的呢?有什么方法?


铭博:其实就是爱好吧,最开始还是初中的时候跟好朋友比做网页开始的。感兴趣了,再定个小目标是吧,哈哈,自己就学了。虽然不能像专业的计算机工程毕业的,但是应付自己专业的还是够的,并且现在网上到处都是免费的教程。至于怎么上手,就要看你要干什么了,比如说我就想在grasshopper里写个小工具,那就去学python先吧,因为可以随便看ladybug和honeybee的源代码,有参考例子在了学得也比较快,也可以少走弯路


晨阳:之前Rochester的学习主要侧重哪些方面?对现在有什么影响?


铭博之前在罗切斯特的研究生也是奔着可持续化去的,在那边的几年时间,算是真正开始了绿色建筑的生涯吧。那边的老师比较注重建筑的结构和选材,几年的学习,让我对美国这边一些常见的建筑结构比较了解。这对我后面的一些建筑分析里涉及到材料的一些方面有很大的帮助。



晨阳:今天还想你做一次大众的consultant。建筑涉及初期哪些方面的思考会让建筑更好的实现可持续呢?


铭博其实这需要设计方最开始定目标,比如说利用建筑本身体块给周边创造一个舒适的室外空间。有了这其中一个目标后,然后就可以深入说,舒适可以从视觉(设计解决),热环境(辐射分析),光环境,噪音等。然后就需要几方面综合思考,比如说某个季节室外会很干燥,就可以在场地的迎风口做一个水景。比如说有些地方四季明确,这种地方往往夏天需要大面积的遮荫,而冬天需要热辐射,这种情况就需要测试不同的建筑体块对不同季节,不同时间对室外温度的影响。当然如果主设计师没有这样的意识或者目标的话,就不可能这么容易的让建筑妥协去迁就室外环境了。这只是一个室外的例子,室内也有很多。很多时候设计师的初衷都是很好的,但最后都是事与愿违,比如说建筑师想要给室内创造一个光景条件,然后就在相应的方向设计了大玻璃幕墙,结果在里面工作或者生活的人需要在一天中大半时间是拉着窗帘的,因为他们受不了太刺眼的眩光。这样就失去了做大幕墙的意义了。


晨阳:也想换位再来问这个问题。建筑师或建筑公司应该怎么和咨询师沟通呢


铭博其实很多时候建筑师要首先问自己,我到底要什么。因为我们双方的目标其实是一致的,就是让这个建筑更“好”,但是怎么来定义这个“好”呢?设计方面的就不说了,其他的就是室内外的舒适度,建筑耗能方面了……然后再各个方面制定细节,因为并不是每个角落都要全天候保持各个方面舒适的,像有些剧院,酒店入口大堂等一些层高比较高的地方,完全就可以只要保证相对地面两米高以内的环境舒适就可以了,没有必要把整个空间都加热或者制冷。又有些地方比如说住宅,白天使用率比晚上底很多,那就可以稍微扩大对舒适定义的值域,比如说办公室的会议室之类的就可以降低对日照方面的标准,布局上也就可以次要考虑,因为优先考虑工作人员使用率高的功能……有了这些大框架了之后,双方再沟通就很容易了。




03/

工作感悟


晨阳:美国人的生活习惯和中国人很不同。分享一些你看到的节能环保、低碳的生活习惯。


铭博:我们公司的CEO都是坐地铁来上班的,我好几次在地铁站碰到他,然后一起上楼。还是提倡尽量多坐公共交通。另外就建筑里说,可以把暂时不用的电器的电源拔掉,人走随手关灯,这些都是可以轻易的省出10%的电来。

图片来自于网络



晨阳: 在TT工作中,有哪些工作流程提高了工作效率?或者哪些专业的态度是只得学习的?


铭博:我自己来说,很多时候我会花1小时去找偷懒5分钟的办法。更具体的说,我不在乎这次为了完成这个任务我花了多少时间(当然要在保证项目进程的条件下)我会去找一个通用解决方法去解决以后类似的情况,因为我总是认为,任何重复性的工作都不应该由人来完成,人只要做一次,以后碰到就用电脑就可以以高于人几十几百倍的效率来完成。就有点像LCA,建筑的终身分析,很多时候最开始投入的多一点,之后就会节省很多时间跟精力。



晨阳:非常感谢你给大家分享这些宝贵的经历和经验,于我而言受益匪浅。希望通过我们这次的访谈,能让大家了解到更多建筑设计,建筑环境,计算机科学的联系。也希望给建筑师,工程师更多的启发和灵感,优化建筑设计过程,一起设计出更环保、更舒适的建筑。也希望大家多多交流分享经验。



更多Design Explorer,Colibri 信息:

Core Studio Blog:http://core.thorntontomasetti.com/blog/

Peng personal website:http://www.mpendesign.com/

Getting Started with Colibri:https://www.youtube.com/watch?v=mYSqX2sJsQY



作者 | 吕晨阳

编辑|滕艺梦


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-THE END -



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