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        生態(tài)建筑的技術(shù)特征分析

        2012-04-06 06:08:08盂聰齡王麗
        中外建筑 2012年3期
        關(guān)鍵詞:生態(tài)建筑自然環(huán)境建筑設(shè)計(jì)

        盂聰齡 王麗

        摘要:生態(tài)環(huán)境的惡化,建筑開(kāi)始尋找一條新的發(fā)展道路。生態(tài)建筑成為最佳選擇,在其中的技術(shù)應(yīng)用成為關(guān)鍵。本文通過(guò)實(shí)際建筑對(duì)其應(yīng)用的技術(shù)特征進(jìn)行分析。

        關(guān)鍵詞:生態(tài)建筑;自然環(huán)境:建筑設(shè)計(jì)

        1前言

        生態(tài)建筑就是將其看成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),通過(guò)組織(設(shè)計(jì))建筑內(nèi)外空間中的各種物態(tài)因素,使物質(zhì)、能源在其內(nèi)部有序地循環(huán)轉(zhuǎn)換,獲得一種高效、低耗、無(wú)廢、無(wú)污、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境。在實(shí)踐的過(guò)程,常見(jiàn)的設(shè)計(jì)手法如下:

        2選址的合理性

        易經(jīng)曰:山水者,陰陽(yáng)之氣也。動(dòng)靜之道,山水而已,合而言之,總名曰氣:其分言之,日龍、曰砂、日穴、曰水。有龍無(wú)水則陰盛陽(yáng)枯而無(wú)以資:有水無(wú)龍則陽(yáng)盛陰衰而氣無(wú)以生。表達(dá)了古人的“天人合一”的思想,不求急功近利,不隨政治變遷、經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化而變化,強(qiáng)調(diào)人與自然的和諧共處。從中可以看到建筑的建造應(yīng)因地制宜、尊重自然。

        3可再生能源的利用

        a、太陽(yáng)能的利用:即光伏電池板,將太陽(yáng)能電池材料集成于建筑的屋面或者墻面作為相關(guān)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。光伏電池是吸收太陽(yáng)輻射,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,根據(jù)建筑的形體,有以下幾種常見(jiàn)的布置方式:

        a)垂直面(或水平面)當(dāng)建筑物的形體是方正的,垂直的墻面和平屋頂,選擇合適朝向,放置光伏電池板。如下圖1。

        (2)傾斜面,用于坡屋頂或其他曲面屋頂,可以如下圖2。

        (3)退臺(tái)式,當(dāng)建筑采用南向退臺(tái)式,可以大大增加太陽(yáng)輻射的面積,有利于光伏電池板的布置,給建筑立面提供造型空間,如下圖3。

        b、風(fēng)能的利用

        風(fēng)能發(fā)電作為一種可再生的清潔能源已得到廣泛的重視。由于風(fēng)能的大小與風(fēng)速的立方成正比,且風(fēng)速離地面的高度越大就越大。當(dāng)在風(fēng)速較大的地方選擇利用風(fēng)能發(fā)電較為合適?,F(xiàn)在超高層建筑物韻迅速發(fā)展,高空利用風(fēng)能更加合適。廣州珠江城商務(wù)寫(xiě)字樓高309.6m(如圖4)。盛行風(fēng)為東南風(fēng)(南偏東13°),此建筑充分利用盛行風(fēng),在樓中部(24~25層)和上部(50~51層)的設(shè)備層建了四個(gè)吸風(fēng)口并分別設(shè)置高性能風(fēng)渦輪發(fā)電機(jī),開(kāi)創(chuàng)超高層建筑運(yùn)用風(fēng)能的先河,減少對(duì)不可再生能源的使用。

        c、生物能的利用

        “沼氣”是有機(jī)物在隔絕空氣和保持一定的水分、溫度、pH值條件下,經(jīng)過(guò)微生物的分解作用而產(chǎn)生的。通過(guò)在我國(guó)農(nóng)村的實(shí)踐,利用簡(jiǎn)單的沼氣制取設(shè)備,一般5口之家加上養(yǎng)兩頭豬的農(nóng)戶(hù)所排出的人畜糞便,加上每天3~4公斤秸稈發(fā)酵制取,可用于燒飯和照明。再有就是生物凈化的方法,生物類(lèi)群通過(guò)代謝作用(異化或同化)使環(huán)境中的污染物減少,濃度下降,毒性減輕,直到消失為止。因此,在我們對(duì)環(huán)境進(jìn)行改造的同時(shí)要充分結(jié)合自然環(huán)境,這樣才能創(chuàng)造適宜的、和諧的人居環(huán)境。

        4自然通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用

        自然通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用可以大大減少對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用,這樣更加明確的減少了對(duì)能源的消耗,緩減對(duì)環(huán)境的壓力,馬來(lái)西亞的諾丁漢校園來(lái)說(shuō),采用低能耗的通風(fēng)系統(tǒng),在建筑的背面樓梯頂部安裝了一個(gè)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng),外形類(lèi)似于斗篷的帽子,主要用來(lái)處理室內(nèi)氣流通風(fēng),以促進(jìn)良好的自然通風(fēng)系統(tǒng)的形成。(如圖5)

        5綠化的引入

        建筑的室內(nèi)空間與室外自然環(huán)境不斷地進(jìn)行著物質(zhì)流和能量的交換。在設(shè)計(jì)中借助屋頂花園、垂直綠化把室內(nèi)的生態(tài)中庭與室外的自然環(huán)境相連通。營(yíng)造與自然和諧共融、生態(tài)補(bǔ)償?shù)沫h(huán)境。種植大量的植物進(jìn)行表面的覆蓋,能減少熱導(dǎo)效應(yīng),產(chǎn)生氧氣,吸收二氧化碳和一氧化碳?!榜R來(lái)西亞IBM辦公樓”中,將植物從樓的一側(cè)護(hù)坡開(kāi)始,然后沿著建筑立面進(jìn)行螺旋式的上升,將植物種植在樓上內(nèi)凹的平臺(tái)上,為工作人員創(chuàng)造一個(gè)遮陽(yáng)且富氧的環(huán)境,工作放松的好去處。(如圖6)

        還有大量種植屋面的應(yīng)用:例如泰格公寓:屋頂覆土厚35cm種植植物。15cm厚的培植土的佛甲草綠化。事實(shí)證明有屋頂綠化的頂層房間溫度降低20c左右。屋頂有明顯的隔熱作用,降低熱島效應(yīng),增加綠化率,增加公共活動(dòng)空間。

        6建筑材料的選用

        古人常用泥土、土制磚、木材、石材、竹子、稻草等天然的材料建造。尤其是泥土,常被做成土磚用于砌墻,在其中加上蘆葦、麥秸等柔性的材料,成為堅(jiān)固、耐久、保溫、隔熱的墻體材料。現(xiàn)在最廣泛的是鋼筋混凝土以及各種石材和磚等材料,這些材料的加工和制作直接影響生態(tài)環(huán)境,當(dāng)建筑物拆除時(shí)又產(chǎn)生了大量了建筑垃圾,這樣無(wú)疑給環(huán)境增加了負(fù)擔(dān)。應(yīng)用新型材料代之是一個(gè)很好的選擇,加氣混凝土質(zhì)量是粘土磚的1/3,是普通混凝土的1/5,有利于減輕結(jié)構(gòu)荷載,減少結(jié)構(gòu)耗材。還有優(yōu)異的保溫隔熱性能,導(dǎo)熱系數(shù)為粘土磚的1/4-1/5,是普通混凝土的1/5—1/10。深圳萬(wàn)科四期就運(yùn)用了很多。

        7細(xì)部設(shè)計(jì)

        7.1遮陽(yáng)措施:常利用百葉進(jìn)行遮陽(yáng),有左右推拉,上下轉(zhuǎn)動(dòng)等方式,方便人們的生活,同時(shí)不同形式的遮陽(yáng)板豐富建筑立面(如圖7)。

        7.2水資源循環(huán)利用:中水系統(tǒng)緩減環(huán)境壓力,中水利用率大于30%,景觀水不采用市政供水,收集生活污水進(jìn)行處理并回用,供道路清掃、消防、城市綠化、車(chē)輛;中洗和景觀環(huán)境用水。在路面的設(shè)計(jì)中,采用透水地面,停車(chē)位上植草磚等措施。有利于防止大面積的積水,增強(qiáng)地下水補(bǔ)充,強(qiáng)化地面的呼吸功能,降低熱島效應(yīng),提高舒適度。例如:武漢萬(wàn)科城四期,就應(yīng)用了這些。

        7.3節(jié)水器具的推廣和使用:主要有節(jié)水龍頭、節(jié)水淋浴、節(jié)水便器、管道節(jié)水等。例如:昆明世博生態(tài)城IN的家綠色創(chuàng)新設(shè)計(jì)中,在住宅中安裝了ECO-Logic電子衛(wèi)生廁所系統(tǒng)和洗手盆的黃銅控制閥,節(jié)約水資源和能源約40%。通過(guò)對(duì)淋浴的開(kāi)關(guān)控制和浴缸的充水控制節(jié)約水源30%80%。通過(guò)以上數(shù)據(jù)我們充分認(rèn)識(shí)到節(jié)水器具推廣的必要性。

        7.4LOW-E玻璃(低輻射鍍膜玻璃):在玻璃表面鍍上具有極低的表面輻射率的膜層。普通玻璃的表面輻射率在0.84左右,LOW-E在0.25以下。這樣可以有效的緩減太陽(yáng)輻射量。

        7.5斷橋鋁合金窗:隔熱鋁合金門(mén)窗的原理在鋁型材中間穿入隔熱條,將鋁型材斷開(kāi)形成斷橋,有效阻止熱量的傳導(dǎo)。它比非隔熱鋁合金型材門(mén)窗降低40~70%。

        7.6垃圾處理系統(tǒng):建筑物在其全壽命周期內(nèi)都會(huì)產(chǎn)生大量的垃圾,處理可采用如下幾種方式:

        ①對(duì)已有建筑物進(jìn)行改造。工業(yè)廠房的改造,例如北京的“798”,上海的“新天地”,這些廠房經(jīng)的改造做為它用,成為城市美麗建筑。

        ②對(duì)于一些建筑垃圾,進(jìn)行分類(lèi)處理??苫厥站突厥赵倮?。若不可回收就選擇合適的方式,盡可能降低對(duì)環(huán)境的污染和破壞,利用微生物進(jìn)行降減。

        8結(jié)語(yǔ)

        建筑物為人類(lèi)的生活、工作、娛樂(lè)、休憩等活動(dòng)提供場(chǎng)所。建筑生命周期的循環(huán)就是能量堆砌的結(jié)果。因此,在其全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源,保護(hù)資源,為人們提供健康、適用和高效的空間,與自然和諧共生成為必要。與此同時(shí),要尊重自然,保護(hù)自然。

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