生态与可持续建筑

生态与可持续建筑书中对“生态与可持续建筑”的解释为：建筑及其环境若能做到有利于综合用能；多能转换；三向发展；自然空调；立体绿化；生态平衡；智能运行；弘扬文脉；素质培养；持续发展；美感、卫生、安全。那么，在永久的将来就可能做到有效地发挥其正确的物质功能和精神功能的作用。这种建筑称为可持续建筑。我将其简单的理解为人与自然和谐共存的产物。人们在改造自然的同时，保证对大自然的影响降到最低，对原有生态系统的破坏最小，甚至有利于环境的改进。在追求高质量生活的今天，生态建筑也越发受到人们的青睐。在设计生态建筑时，我们要把具体的建筑看成是城市建筑大系统中的一部分，与城市建筑大系统相联系，使建筑内部难以消化的废物成为其它元素的资源。根据自然的本质属性，组织各功能分区，使建筑群的能流、物流都畅通无阻；合理确定建筑物朝向、间距、形体、绿化配置等内容。注重场地设计，尊重设计地段内的环境，植被的特点，因地制宜，力求最小的土方量，减少对土壤的破坏。合理组织交通，减轻地面上各功能区域的相互干扰。根据地形特点，利用建筑周边环境及其本身的形体处理通风和光影关系，组织立体绿化和水体，改善建筑小气候，使人们生活在绿色、具有生命力的生态环境中。从整体的角度把握人类生态系统的结构，以生态为基础进行整体规划和生态规划，合理利用土地，有效协调经济、社会和生态之间的关系。我们在设计生态建筑时，可先将其视为一个微型生态系统，设计的同时，设身处地地感受自身在这个生态循环系统中所处的环节，以及对上级能源的利用和对下级生物的影响。通过生态设计充分有效地利用太阳能、风能等自然能量，选择合理的建筑朝向和建筑体型，营造良好的局部建筑小气候，使室内空间与室外空间相结合，加强人与自然的联系。建筑空间多样化科学化，加大使用功能的灵活性和空间的可变性，留有变化余地，经过改造和装饰可以再生使用。太阳能是我们最熟悉的可持续能源。太阳能具有适应性最强，覆盖面最广，蕴藏能量最大，洁净性最高，污染性为零，卫生性最好，多能性最优，光合作用最宜，安全性最佳，可用期最长的特点。利用建筑物本身或现场直接收集并利用太阳能，应成为每个建筑设计者必须掌握的技能之一。太阳能在建筑设计中的利用也越来越广。地下空间利用太阳可见光采光中的下沉式庭院就将此利用其中。联合国教科文组织设在巴黎总部的两层地下建筑群的采光便是如此。由ReardonSmith建筑师事务所设计的英国萨里赫斯哈姆高尔夫俱乐部的地下五星级酒店更是将这种方法运用的淋漓尽致。为了防止不必要的土地开发，英国建立了绿化带。英国萨里地下绿化带酒店通过栖身地下这种方式，满足了有关城市发展的限制条件。此外，这一设计也同样能够降低对交通流量的影响。由于地上建筑栖身于现有林地之内，附近当地居民的视野不会受到影响，可以尽情欣赏那不可触摸的自然景色。美国新墨西哥州一幢有毗邻温室的太阳房的二层楼住宅，其南向日光间与二楼顶棚、北墙内侧空气循环通道及底层地板下卵石贮热床相连，利用风扇以强迫对流方式循环运行。冬季，白天暖房内被太阳能加热的空气成低温辐射面，向室内供暖，并将剩余热量输进卵石贮热床贮存起来，以备夜间供暖。分隔温室与房间的南墙做成集热墙，白天贮热，夜间供暖。夏季，日光间向外侧设遮阳百叶，日闭夜开，必要时夜间还可以定时开动风扇，将温室冷空气循环入通道，帮助室内降温。此住宅的节能率达50%以上。可持续能源的利用以外，节能建筑新材料、新技术也在生态建筑中起着不可或缺的作用。英国由建筑排放的二氧化碳占社会总排放量的27％，建筑使用中对环境的影响远大于其建造过程或建筑物本身对环境的影响，而英国建筑耗能的碳排放量几乎占英国碳排放总量的一半，另外10％的碳排放来自建筑材料的生产。现在英国的碳排放量明显降低，可见，英国在建筑节能材料方面做了很大的改进。英国的绿色节能建筑强调采用“整体系统”的设计方法，即从建筑选址、建筑形态、保温隔热、窗户节能、系统节能与控制等方面去整体考虑建筑的设计方案。“可再生能源房”就是其中之一，其展示的是可再生的材料，如木材、稻草和羊毛，从而实现高水平的可持续发展。该建筑采用木结构，墙体不仅有优异的保温性能，而且采用材料的自有能耗很低，同时材料可回收利用。外墙表面是装饰灰浆涂层，室内地板是辐射采暖系统。贝丁顿零排放社区是引领城市可持续生活方式的典范。社区建筑充分利用天然因素：自然光、太阳能、自然通风、雨水回收利用等。建筑外墙厚度达70厘米，由两层厚砖砌成，中间还有一层保温层，保温层厚度10一15厘米。窗户均采用三层玻璃，防止热量流失。屋顶还设有花园，保证室内四季如春。该项目研发的对环境无害的零碳排放设计，可持续发展社区的建造方式，零能耗的标准住宅的人性化设计方法，增加了住宅的舒适性。此外，该零能耗建筑以就地取材、建筑产品标准化以及对环境低影响的绿色生活方式等特点大力宣传推广零能耗建筑开发。太阳能利用在建筑物的坡屋顶上安装太阳能集热板，用于供应家庭热水。在建筑立面的设计上，将太阳能光电板与窗体一体化，产生的电用于给电动力车充电。房屋均为南向，屋顶流线型设计。充分吸收太阳光；新风换气系统，每个房屋的屋顶安装自然通风烟囱，烟囱呈鸡冠状，一端口径大，用于排除室内废气，另一端口径小，引入新鲜空气。烟囱能够根据风向自动调整位置，保证迸风口始终朝向正风向，源源不断地将新鲜空气送入每一个房间。口径小的新风通道从口径大的排风道中穿过，使用排除的废气为新风预热，达到了很好的热回收效果；雨水和废水利用。每家每户均安装简易的雨水收集设备，社区建有大的储水池，雨水在进入储水池之前，还要经过自动净化过滤器的过滤，居民就可以用这种简单过滤的雨水，直接清洗卫浴、灌溉树木以及公园绿植，而社区的废水也经过社区的生态湿地和温室等的净化作用后，才排入邻近的河川之中；社区交通与服务，为了鼓励住户转买电动力汽车和生物质能汽车，在社区的每个停车站都配有电动力汽车充电器(电力来源于太阳能)，社区提供免费充电、免费停车。为引导人们改变现在的生活方式，社区在规划中尝试配套建造办公区和居住区，减少工作对长途交通的需求，形成未来工作和生活的理想社区。随着人口数量的剧增，以及绿色生活方式的倡导，人们开始提出垂直农场的理念，将农场搬到城市中，改善环境质量，却又不会占用很大的城市用地，无疑是未来社会的主导。比利时建筑设计师文森特-卡尔博特根据蜻蜓的双翼设计了一种所谓的“蜻蜓垂直农场”。在这栋132层的巨型建筑中，包括了28个不同的农业生产领域，可以供应水果、蔬菜、肉类、牛奶和鱼类等各种农副产品。这栋建筑还包含有多个实验区、办公区和居住区等生活空间。它在立面结构、建筑选材及节能技术都将生态可持续建筑的理念发挥到了极致。翅膀上锋翼形网眼的结构设计能够最大程度的吸收太阳能。自然通风和植物的蒸腾作用都能给房屋降温，减少了空调的使用。室外花园会吸收雨水，可进行有机处理，被循环利用。另外还有风能发电机，动植物形成了一个小的生物圈，能量循环利用等技术特点。生态问题一直存在，只是一直未被人们自觉地重视而已。日渐严重的环境污染问题，能源、用地紧张现象等危机临近时，人们才恍然大悟，认识到建筑及其环境必须具备有利于生态与可持续发展的物质与精神基础。生态建筑不仅应从设计方案上考虑与生态环境的结合，而且应该在建筑材料、施工、节能等方面处处体现生态化。