徐麗娜,陳勤學(xué)
(廣西科技大學(xué) 人文藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院,廣西 柳州 545006)
全球范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展和技術(shù)快速前進(jìn)的大背景下,高樓林立,建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展,用戶們不再滿足于只遮風(fēng)、擋雨、保暖,而是新增加了對(duì)建筑有益身心健康性功能條件的要求,同時(shí)大量建筑材料及其產(chǎn)品包裝的帶來的污染,也引發(fā)了新的問題。
從有人類出現(xiàn),經(jīng)過二次工業(yè)革命,各行業(yè)蓬勃發(fā)展。人們從開始的只追求美,到后來資源面臨枯竭,污染日益嚴(yán)重,越來越嚴(yán)重的問題逐漸迸發(fā)出來,以不可遏制的趨勢(shì)發(fā)展下去。
1.1.1 可用有限資源越來越少
隨著城市的發(fā)展,聳立的高樓,越來越密集。高樓的建筑,離不開建筑材料的應(yīng)用,施工帶來的材料浪費(fèi)不能二次使用并且還帶來了環(huán)境的破壞和污染,造成了生態(tài)環(huán)境破壞、資源過度開發(fā)。
1.1.2 對(duì)人體健康造成威脅
現(xiàn)代建筑和家居設(shè)計(jì)裝潢之后,氣味污染,不環(huán)保。從二十世紀(jì)到現(xiàn)在,全球范圍內(nèi)能不依靠大自然就生產(chǎn)出化合物1000多余種。比如多氯聯(lián)苯,它的危害性之大,可影響人體免疫機(jī)能、神經(jīng)系統(tǒng)以及生殖系統(tǒng)等多個(gè)人體機(jī)能組織。但多氯聯(lián)苯又不得不應(yīng)用在家居家電的設(shè)計(jì)中,建筑設(shè)計(jì)中化學(xué)物質(zhì)的綠色化急需改變。
各個(gè)國家,為了遏制、抵制以及減慢生產(chǎn)活動(dòng)帶來的環(huán)境問題,已逐步聯(lián)合制定與之相關(guān)的法律法規(guī),將環(huán)境問題納入法律范疇。目前,世界上已有數(shù)百項(xiàng)與環(huán)境相關(guān)的法律法規(guī)。
綠色設(shè)計(jì),指憑著生產(chǎn)的物品生命周期中與生產(chǎn)的物品相聯(lián)系的多種信息(技術(shù)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)信息),借助模塊化設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)等多樣的設(shè)計(jì)思想,使設(shè)計(jì)的成品涵蓋超前的技術(shù)性、適合的環(huán)境協(xié)調(diào)性、合乎常理的經(jīng)濟(jì)性的一種系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法。
綠色設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較,綠色設(shè)計(jì)是21世紀(jì)新設(shè)計(jì)各個(gè)學(xué)科理念的整合以及各個(gè)學(xué)科設(shè)計(jì)方法的統(tǒng)籌與總結(jié),還是一類歸納了適用范圍及對(duì)象技術(shù)、并行工程、生命周期的創(chuàng)造設(shè)計(jì)等不斷研究中的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法,是總結(jié)了物品的質(zhì)量、使用功能、存在壽命以及綠色性能為一個(gè)整體的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
綠色建筑設(shè)計(jì),就是同時(shí)具有了舊建筑設(shè)計(jì)的普遍條件要求,并且還具有其他四個(gè)特點(diǎn):在建筑設(shè)計(jì)生命周期中,供給人們一個(gè)健康、舒適、低耗、無害的生態(tài),讓生態(tài)危害及影響最低,使用結(jié)束的材料再循環(huán)利用;順應(yīng)環(huán)境,最大程度的保留其原本的生態(tài),學(xué)會(huì)利用原本的有利條件,運(yùn)用在建筑中,降低以及減少負(fù)面影響;符合人們的生理需求和健康標(biāo)準(zhǔn);加大資源的綜合利用,減輕生態(tài)環(huán)境的承受能力,不要讓其負(fù)荷。
使用木材的木質(zhì)纖維、廢角料與別的植物纖維組合作為原料,再與膠質(zhì)液體和一些添加劑混合制成,不但可以使用剩余下來的邊角料、制作材料剩余的其他物質(zhì)和加工木材余下的東西,還可以對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品秸稈和其他廢材進(jìn)行再加工利用。
生態(tài)水泥的合成原料是火山灰、鋼鐵廢渣等廢物原料制成,在合成過程中,大大降低了碳的排放,其本身的質(zhì)地質(zhì)量與傳統(tǒng)水泥接近,可有效降低建筑的耗能[1]。
在建筑材料的綠色化提到了“生態(tài)水泥”,水泥的投放,必然帶來大量的包裝需求,而水泥的包裝如何,直接影響到水泥的使用效果。根據(jù)2001年官方數(shù)據(jù)顯示,銷產(chǎn)量達(dá)到了6.2億多t,綜合其他數(shù)據(jù),當(dāng)年全國的水泥包裝袋實(shí)際消費(fèi)量在97億條左右[1],由此數(shù)據(jù)可見,建材包裝的綠色化,尤其重要。首先,不使用帶有對(duì)環(huán)境及人體有毒的材料。包裝上帶有的說明標(biāo)識(shí)、貼紙或涂料,應(yīng)無毒易分解。二是研發(fā)新的包裝材料,例如植物包裝材料,該材料可持續(xù)。如由平陽科技開發(fā)公司和陜西咸陽造紙?jiān)O(shè)備公司、山東安丘第二輕工制造廠聯(lián)合研制的新包裝材料夾筋紙[2],不用帶有毒性的粘合劑,成本低,無污染。
該中學(xué)位于奧地利克勞斯弗蘭克森小鎮(zhèn)上,這里冬天特別寒冷,夏季特別炎熱,太陽光照資源不是很充足。熱能和太陽能是該建筑需要合理解決的主要問題,設(shè)計(jì)師就此提出了綠色設(shè)計(jì),并解決了該建筑的主要問題。
建筑中運(yùn)用到的綠色設(shè)計(jì):多方式交換室內(nèi)外通風(fēng)系統(tǒng)、能源計(jì)量、采用太陽光做光源、減少陽光照射設(shè)計(jì)、地下通風(fēng)(圖1)。
圖1 地下室送風(fēng)管道
交換室內(nèi)外空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)了熱能量回收系統(tǒng),通過此熱能量回收系統(tǒng),不但在溫度低的冬季可以進(jìn)行屋內(nèi)加熱,也可以在酷暑的時(shí)候可以把從窗戶和門等進(jìn)入到熱流降溫制冷。
每個(gè)教室天花板都有進(jìn)、出空氣的地方,這種交換空氣的方法叫作頂送頂回方法。學(xué)校為了節(jié)約空間,儲(chǔ)藏物品,建立了許多地下室。但常年見不到陽光,通風(fēng)又不好,潮濕陰冷。對(duì)于交換空氣具有比較高的要求,每個(gè)地下室的進(jìn)出空氣的通口靠著送風(fēng)總管比較近,以此來更好的平衡進(jìn)出空氣的量,減少空氣運(yùn)輸帶來的能源消耗,也節(jié)約了風(fēng)管的用量,以此節(jié)約了經(jīng)費(fèi)。除此以外,設(shè)計(jì)師能用太陽光的地方絕不用電。在太陽光不充足時(shí),再與人工照明輔助采光,實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)約。
該住宅樓處在塔霍河河岸。由于地理所處的位置,冬天特別寒冷,夏季特別炎熱,但光照充足,設(shè)計(jì)師利用此天然資源,在建筑中運(yùn)用了多種利用技術(shù)。建筑中運(yùn)用到的綠色設(shè)計(jì):主動(dòng)和被動(dòng)的太陽能光照使用、光照熱水系統(tǒng)(圖2)、空間采暖。
圖2 葡萄牙里斯本綠色塔式住宅樓太陽能集熱
在建地的選定上,充分的考量了住宅樓與太陽的位置,緊密計(jì)算后保證在光照不是很強(qiáng)烈的冬天,住宅樓的南面不會(huì)被其他住宅樓或建筑物擋住,可以完全的運(yùn)用光照資源;還運(yùn)用了內(nèi)部空間的規(guī)劃讓建筑向南方向有很多大的好處。把外部建筑形狀緊湊化,減少了住宅樓與外面空氣的散熱面積;制訂以及確定了建筑朝向采光充足的南面,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)窗戶的大小,盡最大可能性的采集自然光線;住宅樓的窗戶設(shè)計(jì),在考慮到安全的基礎(chǔ)上,更利于交換空氣,悶熱的暑期可以進(jìn)行自然冷卻空氣并且做到夜間空氣冷卻,寒冷的冬天可以關(guān)閉窗戶,把熱量的消耗將達(dá)最低。
綠色建筑材料分為墻體材料、隔熱材料、裝飾等。生產(chǎn)和使用綠色建筑材料,既能夠節(jié)能、節(jié)地、減少資源消耗[2],保護(hù)生態(tài)。目前世界上許多發(fā)達(dá)國家都在積極研究開發(fā)綠色材料,一些國際性建筑企業(yè)也在努力開發(fā)新型墻體材料,應(yīng)用粉煤灰、礦渣灰及混凝土空心砌塊這幾種材料作為墻體的環(huán)保材料。新的墻體材料一般具有重量輕、硬度大,節(jié)能好、而且材料和可循環(huán)等特點(diǎn)[3]。
我國每年建筑行業(yè)體量巨大,相應(yīng)的建材包裝也是需求巨大,發(fā)展綠色建材包裝有著重要的現(xiàn)實(shí)意義,包裝材料是包裝行業(yè)的重要環(huán)節(jié),目前,保護(hù)生態(tài)環(huán)境是包裝行業(yè)發(fā)展面臨的新趨勢(shì),天然可降解塑料包裝材料,是指天然高分子性類塑料,利用淀粉、纖維素、甲殼質(zhì)、蛋白質(zhì)等天然高分子材料制備的生物降解材料。這類物質(zhì)來源豐富多樣,可完全生物降解,而且產(chǎn)物安全無毒[4]。天然可降解塑料包裝材料既具有傳統(tǒng)塑料的功能和特性,又可以在完成使用壽命之后,通過陽光中紫外光的作用或土壤和水中的微生物作用,在自然環(huán)境中分裂降解和還原,最終以無毒形式重新進(jìn)入生態(tài)環(huán)境中,回歸大自然。
隨著建筑行業(yè)結(jié)合現(xiàn)代科技的發(fā)展,應(yīng)用能源技術(shù)等已經(jīng)成為建筑材料有力的技術(shù)支撐,創(chuàng)造出更多的無毒無害高效節(jié)能的材料,大力推進(jìn)建筑綠色運(yùn)動(dòng)的發(fā)展[5]。
要實(shí)現(xiàn)綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展,我國還需要在以下幾個(gè)方面努力:1)樹立正確的環(huán)保理念,長遠(yuǎn)發(fā)展;2)要提高全民的環(huán)保意識(shí),提倡綠色建材;3)要做好技術(shù)的引進(jìn)和技術(shù)轉(zhuǎn)化;4)加強(qiáng)綠色建筑材料科研力度;5)建立完善的建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),加快實(shí)施環(huán)境標(biāo)志認(rèn)證制度;6)加快綠色環(huán)保建材包裝的研發(fā)[1]。