葉　陽（重慶市設(shè)計(jì)院，重慶　渝中區(qū)　400015）

?

建筑的“零排放”設(shè)計(jì)

葉陽（重慶市設(shè)計(jì)院，重慶渝中區(qū)400015）

“零排放”的理論是為了實(shí)現(xiàn)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展過程中提出的一個(gè)理念?！熬G色建筑”是為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)建筑發(fā)展趨勢。本文對為了實(shí)現(xiàn)建筑“零排放”這一目標(biāo)，在建筑設(shè)計(jì)中可以引入的設(shè)計(jì)觀念和方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析和系統(tǒng)的闡述。

綠色建筑；零排放；設(shè)計(jì)

為了擁有一個(gè)健康和可持續(xù)性的生活方式，需要對于傳統(tǒng)的生活理念作出一些創(chuàng)新，以及在實(shí)施環(huán)境保護(hù)方面提出一些階段性的措施。在這種情況下，“零排放”即能源不會(huì)排放出對環(huán)境或者大氣的污染產(chǎn)物的觀點(diǎn)被提出了。建筑的能源消耗在整個(gè)社會(huì)的能源消耗中占1/3，所以在建筑設(shè)計(jì)中引進(jìn)一些相關(guān)的新環(huán)保設(shè)計(jì)理念很重要。

在遠(yuǎn)古時(shí)代，因?yàn)槿祟惪萍嫉南拗坪偷厍蛏系娜丝跀?shù)相對較少，人類活動(dòng)對于自然環(huán)境的影響很有限。然而，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和人類科技的不斷進(jìn)步，人類對生態(tài)環(huán)境的需求急劇增加，人類一個(gè)小小活動(dòng)便可以對于自然造成較大影響。通常的說，人類在獲得一個(gè)舒適的居住環(huán)境的需求越大，那么他們?yōu)檫_(dá)到這個(gè)目標(biāo)所作出的行為對于自然生態(tài)環(huán)境的影響也越大。在現(xiàn)代的建筑設(shè)計(jì)中需要引進(jìn)的可持續(xù)設(shè)計(jì)理念有四個(gè)方面：和生態(tài)和諧的設(shè)計(jì)，節(jié)能設(shè)計(jì)，材料和設(shè)備的合適選擇，和垃圾的妥善處理。

1　生態(tài)和諧的設(shè)計(jì)

在建筑的初步設(shè)計(jì)階段，污染物“零排放”的基本理念就應(yīng)貫徹到設(shè)計(jì)中，首先建筑設(shè)計(jì)要和生態(tài)環(huán)境相和諧。生態(tài)理論的基本觀點(diǎn)是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)出一個(gè)相對穩(wěn)定的狀態(tài)。另外，在為了保持建筑和環(huán)境平衡，所做的設(shè)計(jì)不僅僅應(yīng)考慮綠化率，同樣還需要考慮自然資源的合理利用，比如，風(fēng)，光，聲音的合理利用等。

根據(jù)一個(gè)環(huán)境方面的相關(guān)研究，每一個(gè)人需要12m2的綠地來獲得足夠生存的氧氣。綠化地可以吸收二氧化碳和一些有毒的氣體，在吸收相應(yīng)氣體的同時(shí)還可以凈化空氣。綠地還可以提供足夠多的綠蔭和濕度來減少陽光的輻射和以及通過吸收阻擋反射等方式來降低環(huán)境的噪聲。在設(shè)計(jì)建筑綠化地的過程中：①自然地形應(yīng)最大限度的被利用，對環(huán)境和建筑的可持續(xù)發(fā)展有利的植物應(yīng)被選用。②綠化帶的合理位置，比如在地面，在屋頂，和在建筑的內(nèi)部的合適位置應(yīng)被考慮。屋頂綠化可以降低因?yàn)橥恋刭Y源有限的而綠化率不足的壓力，同時(shí)可以起到降低建筑的表面溫度，節(jié)省室內(nèi)空調(diào)能源和保護(hù)屋頂?shù)淖饔?。在室?nèi)的綠化可以通過吸收有毒的室內(nèi)氣體和釋放氧氣來創(chuàng)造一個(gè)對于居民適合的室內(nèi)環(huán)境。

為了合理的利用自然資源比如自然光和風(fēng)，選擇好的建筑坐落位置，朝向和建筑的外部形狀非常重要?，F(xiàn)今的一些軟件工具可以幫助設(shè)計(jì)者模擬和分析所設(shè)計(jì)的建筑對于環(huán)境的影響，比如Sophisticated 3D電腦模擬軟件，它能夠通過輸入不同的建筑朝向，門窗種類，房屋進(jìn)深，所采用的隔熱材料，建筑的氣密性，建筑制冷制熱，照明設(shè)備等變量，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂虻纫蛩貋砭C合模擬建筑的使用狀況。這些模擬軟件可以幫助設(shè)計(jì)者預(yù)測所設(shè)計(jì)的建筑將來對于環(huán)境的影響，通過比較不同的設(shè)計(jì)方案來選擇出對生態(tài)環(huán)境影響相對較少甚至有利于生態(tài)和周圍環(huán)境發(fā)展的建筑設(shè)計(jì)。

2　節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑中的能源消耗是實(shí)現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)不能忽視的問題。建筑的能源消耗在整個(gè)能源消耗中大致占50%。建筑物內(nèi)的能耗主要是由采暖，制冷，水循環(huán)，照明等造成的消耗。為了獲得一個(gè)“零排放”的建筑目標(biāo)，設(shè)計(jì)者通常把太陽能設(shè)計(jì)，自然通風(fēng)，地?zé)崮芎推渌哪茉丛O(shè)施概念引進(jìn)到建筑設(shè)計(jì)中。就太陽能來言，它是一個(gè)可持續(xù)的能源，從太陽獲得光能。因?yàn)槔昧斯饽?，它可以減少因?yàn)槭褂闷渌囊恍┠茉幢热缡驮斐傻亩趸寂欧?，太陽能的環(huán)境污染副產(chǎn)物的排放也相對較少。太陽能如今在建筑中主要作為減輕電力壓力的輔助能源使用。

選擇合適的材料也可以實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能?！皦w材料在房屋建材中約占70%，是建筑材料的重要組成部分。”（建筑節(jié)能材料，侯舒蘭，龔龍海，2010），外墻的傳熱在建筑物的傳熱比例所占最大，在建筑的外墻設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)者可以通過選擇有良好隔熱性能的材料，比如隔霜和熱的物質(zhì)，石棉材質(zhì)或者空心材質(zhì)的墻來調(diào)節(jié)建筑物的溫度使之冬暖夏涼來實(shí)現(xiàn)一定的節(jié)能。加氣混凝土能達(dá)到國內(nèi)規(guī)范上50%的節(jié)能，而板材作為外墻材料也是一個(gè)發(fā)展的趨勢，因此，可選用蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板等材料。此外，在照明設(shè)計(jì)上合理利用自然光，選用節(jié)能高效率的門窗以使用合適的窗墻比和選擇LED燈也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，工程師可以選用可再生材料來修建房屋，這樣房屋在將來修護(hù)或者拆除的時(shí)候，會(huì)降低其對環(huán)境的影響，可采用新的維護(hù)結(jié)構(gòu)材料比如鋼結(jié)構(gòu)。水資源的節(jié)能也是在建筑設(shè)計(jì)中需要考慮的一個(gè)重要問題。為了節(jié)約水資源，設(shè)計(jì)者可以在房屋內(nèi)采用循環(huán)給水系統(tǒng)，以及中水利用系統(tǒng)。其中的中水利用系統(tǒng)可以更好的利用灰水和節(jié)省給水廠和污水廠因?yàn)閮艋枰牡哪芰?。另外，采用合適的水管材質(zhì)，節(jié)水設(shè)備以及采用一定的綠地澆灌技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)一定的水資源節(jié)能。此外，選擇合適的空調(diào)系統(tǒng)也能很大程度上節(jié)省建筑使用過程中消耗的能量。

3　材料和設(shè)備的選擇

在設(shè)計(jì)過程中材料和設(shè)備的選擇也是一個(gè)很重要的部分。在材料選擇中，我們必須選擇對環(huán)境影響較小的材料并且盡量避免選擇對環(huán)境有害的材質(zhì)。最好選用可以就地取材的建筑材料，而不是需要遠(yuǎn)距離生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)，選用可再生的材料而避免選用不可再生的材料。在設(shè)備的選擇上，比如空調(diào)，風(fēng)機(jī)，水泵等的選擇上，設(shè)備的能效比，效率，和對環(huán)境可持續(xù)的發(fā)展的影響應(yīng)作為優(yōu)先選擇的因素。所選用的建筑材料和設(shè)備對于用戶來說必須是健康安全和舒適的，空調(diào)的耗能在建筑耗能中所占比例較大，選擇合適的暖通空調(diào)對降低建筑能耗的所起效果比較可觀。對于分散性的空調(diào)設(shè)備，應(yīng)選用《單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)能效限定值及熱源效率等級》的第1，2級節(jié)能產(chǎn)品，“空氣源熱泵機(jī)組冬季COP不小于1.8。戶式壁掛燃?xì)鉅t的額定熱效率不低于89%，部分負(fù)荷下的熱效率不低于85%”（李林，公共建筑項(xiàng)目中暖通空調(diào)專業(yè)的綠色設(shè)計(jì)，2012），在設(shè)計(jì)中還應(yīng)最大限度的回收排水熱量，以及利用余熱和廢熱，來降低能耗。此外，輸配系統(tǒng)的保溫設(shè)計(jì)，選擇大溫差水系統(tǒng)的合理溫差也可以減少建筑的運(yùn)行能耗。

4　垃圾處理

在建筑修建和拆遷的過程中，產(chǎn)生的建筑垃圾對環(huán)境有較大影響。在建筑設(shè)計(jì)的初期，就應(yīng)考慮到建筑需要翻新和拆遷的時(shí)候?qū)Νh(huán)境的影響，這樣可以使建筑在需要改造的時(shí)候相對容易處理，可能產(chǎn)生的垃圾對環(huán)境長期的副作用將減小。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，可以實(shí)施“3Rs”原則。即是減少垃圾，重復(fù)利用和回收建筑垃圾。

為了減少垃圾的產(chǎn)生，重復(fù)地利用建筑廢物廢料，選擇合適的材料很重要，比如選擇可再生的材料。在回收建筑垃圾方面，可以設(shè)計(jì)制定出垃圾分類計(jì)劃，這樣產(chǎn)生的建筑垃圾以及在建筑使用中產(chǎn)生的生活垃圾就可以更容易地被篩選出來，并且在可以在條件成熟的情況下被循環(huán)利用。不能處理和分解的垃圾則可以被運(yùn)送到合適的地方進(jìn)行批量環(huán)保處理。這樣建筑物的垃圾就可以更容易的被合理利用和處理。

目前，我國建筑的垃圾資源化處理程度還有待提高。建筑垃圾的處理和利用還沒有相應(yīng)的法律來規(guī)范。政府可在一定階段將垃圾處理的資源化行為上升到規(guī)章和制度的層面來，這樣將更有利于減少垃圾對環(huán)境的影響。

5　結(jié)語

傳統(tǒng)模式的建筑設(shè)計(jì)在進(jìn)行建造的過程中往往需要消耗比較多的能源，隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，這種設(shè)計(jì)方式已經(jīng)不能適應(yīng)世界建筑發(fā)展的趨勢。為了建造出一個(gè)“零排放”的建筑，許多綠色設(shè)計(jì)理念都可以被引進(jìn)入設(shè)計(jì)中，比如和生態(tài)和諧的設(shè)計(jì)，節(jié)能設(shè)計(jì)，材料和設(shè)備的合理選擇以及垃圾處理的設(shè)計(jì)。在實(shí)際中，一個(gè)“零排放”的建筑是不能真正建造的，但是通過不斷的努力，以及將環(huán)境保護(hù)的理念更好地實(shí)施到實(shí)際中，“零排放”的這一目標(biāo)就可以更接近。

［1］黃一翔，王富平，栗德祥，等.可持續(xù)建筑實(shí)踐——南方綠色建筑與節(jié)能技術(shù)研究展示中心設(shè)計(jì)［J］.華中建筑，2009，27（2）：53～58.

［2］丹麥零排放生態(tài)建筑——綠色燈塔——“VELUX-Model Home2020”之Green Lighthouse［J］.新建設(shè)：現(xiàn)代物業(yè)上旬刊，2011（10）：12～15.

［3］趙偉先，張彥棟，方旦，等.居于天地——零碳建筑設(shè)計(jì)的探索之路［J］.綠色建筑，2015（3）：24～26.

［4］侯舒蘭，龔海龍.建筑節(jié)能材料.科技向?qū)В?010（6）：35，320.

［5］鄒 鈺.我國建筑節(jié)能材料發(fā)展現(xiàn)狀.房材與應(yīng)用，2006（34）：35，59～61.

［6］李林.公共建筑項(xiàng)目中暖通空調(diào)專業(yè)的綠色設(shè)計(jì)，建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2012（31）：37～44.

［7］熊文瑤，宋 艷.成都：建筑垃圾就地“變廢為寶”，中州建設(shè)，2014 （11）：64～65.

葉 陽（1987-），女，工程師，碩士，從事建筑給排水設(shè)計(jì)工作。

TU201.5

A

2095-2066（2016）14-0154-02

2016-5-1