生態建筑的技術特征分析

盂聰齡 王麗

摘要：生態環境的惡化，建筑開始尋找一條新的發展道路。生態建筑成為最佳選擇，在其中的技術應用成為關鍵。本文通過實際建筑對其應用的技術特征進行分析。

關鍵詞：生態建筑；自然環境：建筑設計

1前言

生態建筑就是將其看成一個生態系統，通過組織(設計)建筑內外空間中的各種物態因素，使物質、能源在其內部有序地循環轉換，獲得一種高效、低耗、無廢、無污、生態平衡的建筑環境。在實踐的過程，常見的設計手法如下：

2選址的合理性

易經曰：山水者，陰陽之氣也。動靜之道，山水而已，合而言之，總名曰氣：其分言之，日龍、曰砂、日穴、曰水。有龍無水則陰盛陽枯而無以資：有水無龍則陽盛陰衰而氣無以生。表達了古人的“天人合一”的思想，不求急功近利，不隨政治變遷、經濟發展變化而變化，強調人與自然的和諧共處。從中可以看到建筑的建造應因地制宜、尊重自然。

3可再生能源的利用

a、太陽能的利用：即光伏電池板，將太陽能電池材料集成于建筑的屋面或者墻面作為相關圍護結構。光伏電池是吸收太陽輻射，將太陽能轉化為電能，根據建筑的形體，有以下幾種常見的布置方式：

a)垂直面(或水平面)當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)退臺式，當建筑采用南向退臺式，可以大大增加太陽輻射的面積，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、風能的利用

風能發電作為一種可再生的清潔能源已得到廣泛的重視。由于風能的大小與風速的立方成正比，且風速離地面的高度越大就越大。當在風速較大的地方選擇利用風能發電較為合適。現在超高層建筑物韻迅速發展，高空利用風能更加合適。廣州珠江城商務寫字樓高309.6m(如圖4)。盛行風為東南風(南偏東13°)，此建筑充分利用盛行風，在樓中部(24～25層)和上部(50～51層)的設備層建了四個吸風口并分別設置高性能風渦輪發電機，開創超高層建筑運用風能的先河，減少對不可再生能源的使用。

c、生物能的利用

“沼氣”是有機物在隔絕空氣和保持一定的水分、溫度、pH值條件下，經過微生物的分解作用而產生的。通過在我國農村的實踐，利用簡單的沼氣制取設備，一般5口之家加上養兩頭豬的農戶所排出的人畜糞便，加上每天3～4公斤秸稈發酵制取，可用于燒飯和照明。再有就是生物凈化的方法，生物類群通過代謝作用(異化或同化)使環境中的污染物減少，濃度下降，毒性減輕，直到消失為止。因此，在我們對環境進行改造的同時要充分結合自然環境，這樣才能創造適宜的、和諧的人居環境。

4自然通風系統的應用

自然通風系統的應用可以大大減少對空調系統的應用，這樣更加明確的減少了對能源的消耗，緩減對環境的壓力，馬來西亞的諾丁漢校園來說，采用低能耗的通風系統，在建筑的背面樓梯頂部安裝了一個機械通風系統，外形類似于斗篷的帽子，主要用來處理室內氣流通風，以促進良好的自然通風系統的形成。(如圖5)

5綠化的引入

建筑的室內空間與室外自然環境不斷地進行著物質流和能量的交換。在設計中借助屋頂花園、垂直綠化把室內的生態中庭與室外的自然環境相連通。營造與自然和諧共融、生態補償的環境。種植大量的植物進行表面的覆蓋，能減少熱導效應，產生氧氣，吸收二氧化碳和一氧化碳。“馬來西亞IBM辦公樓”中，將植物從樓的一側護坡開始，然后沿著建筑立面進行螺旋式的上升，將植物種植在樓上內凹的平臺上，為工作人員創造一個遮陽且富氧的環境，工作放松的好去處。(如圖6)

還有大量種植屋面的應用：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，增加綠化率，增加公共活動空間。

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，成為堅固、耐久、保溫、隔熱的墻體材料。現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環境，當建筑物拆除時又產生了大量了建筑垃圾，這樣無疑給環境增加了負擔。應用新型材料代之是一個很好的選擇，加氣混凝土質量是粘土磚的1／3，是普通混凝土的1／5，有利于減輕結構荷載，減少結構耗材。還有優異的保溫隔熱性能，導熱系數為粘土磚的1／4-1／5，是普通混凝土的1／5—1／10。深圳萬科四期就運用了很多。

7細部設計

7.1遮陽措施：常利用百葉進行遮陽，有左右推拉，上下轉動等方式，方便人們的生活，同時不同形式的遮陽板豐富建筑立面(如圖7)。

7.2水資源循環利用：中水系統緩減環境壓力，中水利用率大于30％，景觀水不采用市政供水，收集生活污水進行處理并回用，供道路清掃、消防、城市綠化、車輛；中洗和景觀環境用水。在路面的設計中，采用透水地面，停車位上植草磚等措施。有利于防止大面積的積水，增強地下水補充，強化地面的呼吸功能，降低熱島效應，提高舒適度。例如：武漢萬科城四期，就應用了這些。

7.3節水器具的推廣和使用：主要有節水龍頭、節水淋浴、節水便器、管道節水等。例如：昆明世博生態城IN的家綠色創新設計中，在住宅中安裝了ECO-Logic電子衛生廁所系統和洗手盆的黃銅控制閥，節約水資源和能源約40％。通過對淋浴的開關控制和浴缸的充水控制節約水源30％80％。通過以上數據我們充分認識到節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輻射量。

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

7.6垃圾處理系統：建筑物在其全壽命周期內都會產生大量的垃圾，處理可采用如下幾種方式：

①對已有建筑物進行改造。工業廠房的改造，例如北京的“798”，上海的“新天地”，這些廠房經的改造做為它用，成為城市美麗建筑。

②對于一些建筑垃圾，進行分類處理。可回收就回收再利用。若不可回收就選擇合適的方式，盡可能降低對環境的污染和破壞，利用微生物進行降減。

8結語

建筑物為人類的生活、工作、娛樂、休憩等活動提供場所。建筑生命周期的循環就是能量堆砌的結果。因此，在其全壽命周期內，最大限度地節約資源，保護資源，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，要尊重自然，保護自然。