綠色建筑無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是海外,早已是被廣泛關(guān)注的詞匯。近年來(lái),各種被動(dòng)節(jié)能、零碳建筑鱗次櫛比,綠色建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也是層出不窮。那么,到底什么是綠色建筑呢?
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒發(fā)的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)綠色建筑作出了如下定義:在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。
綠色建筑的設(shè)計(jì)理念
節(jié)約能源:充分利用太陽(yáng)能,采用節(jié)能的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及采暖和制冷設(shè)備,減少采暖和制冷設(shè)備的使用。根據(jù)自然通風(fēng)的原理設(shè)置風(fēng)冷系統(tǒng),使建筑能夠有效地利用夏季的主導(dǎo)風(fēng)向。建筑采用適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的平面形式及總體布局。
回歸自然:綠色建筑外部要強(qiáng)調(diào)與周邊環(huán)境相融合,和諧一致、動(dòng)靜互補(bǔ),做到保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。
節(jié)約資源:在建筑設(shè)計(jì)、建造和建筑材料的選擇中,均考慮資源的合理使用和處置。要減少資源的使用,力求使資源可再生利用。節(jié)約水資源,包括綠化的節(jié)約用水。
舒適和健康的生活環(huán)境:建筑內(nèi)部不使用對(duì)人體有害的建筑材料和裝修材料。室內(nèi)空氣清新,溫、濕度適當(dāng),使居住者感覺(jué)良好,身心健康。
當(dāng)今的建筑都拼命想要抓住環(huán)保設(shè)計(jì)的理念。德國(guó)法蘭克福的考莫茲銀行總部大廈、馬來(lái)西亞的米那亞大廈以及國(guó)內(nèi)的各種生態(tài)綠色建筑業(yè)(至少在發(fā)達(dá)國(guó)家)的從業(yè)人員似乎都認(rèn)為綠色建筑領(lǐng)域可以讓他們有所作為。于是綠色建筑產(chǎn)生了大致的趨勢(shì)走向,以下五大趨勢(shì)成為了生態(tài)設(shè)計(jì)界議論的焦點(diǎn)。
垂直農(nóng)場(chǎng)——在摩天大樓里種田
按照目前人口的增長(zhǎng)速度,到2025年,全球人口將從現(xiàn)在的66億增加到80億。如何改進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、增加食品生產(chǎn)成為一個(gè)擺在人類面前的難題。當(dāng)傳統(tǒng)的土地已經(jīng)難以挖掘更多潛力時(shí),人們不由得將目光轉(zhuǎn)向了空中。有專家提出,可以將莊稼種到空中去一一建造摩天大樓,令其變?yōu)榭梢越鉀Q地球上潛在的食物缺乏問(wèn)題的垂直農(nóng)場(chǎng)。
垂直農(nóng)場(chǎng)類似于高樓的發(fā)展模式,耕地也從田地向多層甚至高層建筑式的樓層化農(nóng)場(chǎng)發(fā)展,在高樓大廈里通過(guò)技術(shù)手段模擬農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境,使其達(dá)到作物生長(zhǎng)的最佳模式,同時(shí)避免外界不良環(huán)境的影響,從而提高作物的產(chǎn)量。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是在城市的高層建筑中進(jìn)行各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn),并且充分利用可循環(huán)的能源和溫室技術(shù),進(jìn)行高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
按照設(shè)計(jì),摩天大樓式垂直農(nóng)場(chǎng)的主要能源來(lái)自頂樓太陽(yáng)能板吸收的太陽(yáng)能。此外,樓頂還可以安裝風(fēng)力風(fēng)渦輪,和風(fēng)車(chē)的原理一樣,能為大樓提供風(fēng)能。農(nóng)場(chǎng)的另外一個(gè)重要電力來(lái)源是將不可食用的植物顆粒(如玉米麩皮)變成燃料,植物廢料先是被加工成粉末狀,接著壓縮成可全部燒掉的燃料顆粒。
在科學(xué)家看來(lái),垂直農(nóng)場(chǎng)不僅僅只是個(gè)農(nóng)產(chǎn)品工廠,它還是一個(gè)改造城市基礎(chǔ)設(shè)施令其模仿自然循環(huán)系統(tǒng)的宏觀計(jì)劃。目前,美國(guó)、法國(guó)和以色列的科研人員都開(kāi)始探索垂直農(nóng)場(chǎng)這種新的農(nóng)業(yè)種植方式。專家指出,垂直農(nóng)場(chǎng)代表了人類農(nóng)業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向。雖然在垂直農(nóng)場(chǎng)的發(fā)展過(guò)程中面臨著很多關(guān)于資金和技術(shù)方面的難題以及傳統(tǒng)習(xí)慣的眼光等等,但相信在不久的將來(lái),人們可以從市場(chǎng)上買(mǎi)到垂直農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品。
稻草——時(shí)刻準(zhǔn)備“救命”
如今,稻草似乎是一些綠色建設(shè)者和設(shè)計(jì)者的可持續(xù)材料之首選。這種天然材料可廣泛應(yīng)用于不同的形式。在生態(tài)建筑師比爾·鄧斯特(Bill Dunster)最新的家具設(shè)計(jì)中,運(yùn)用了模得塞爾(Modcell)系統(tǒng)零售房屋預(yù)制板。模得塞爾(Modcell)實(shí)驗(yàn)室甚至有一系列的稻草車(chē)間。這些車(chē)間供那些計(jì)劃用現(xiàn)成的農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品來(lái)修建房屋、學(xué)校和辦公室的人使用。
StramitZED房屋是鄧斯特與稻草板制作商英國(guó)斯壯密特(Stramit)公司合作生產(chǎn)的一種有2~4個(gè)居室配置的生態(tài)住宅。這一住宅的所有類型都符合最新的永久性住宅和倫敦房屋設(shè)計(jì)指南標(biāo)準(zhǔn)。其設(shè)計(jì)是基于鄧斯特的建案6級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其中,北安普頓的RuralZED是第一個(gè)符合6級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展成果。這些房屋是由稻草板、威爾士木材和回收舊報(bào)紙絕緣板混合制成的箱子組合成的。
其所需電由太陽(yáng)能光伏發(fā)電板和太陽(yáng)能光熱板提供,使用之剩余電量被賣(mài)給供電廠商。該建筑建造成本高達(dá)13.5萬(wàn)英鎊,聲稱比建造一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)6級(jí)房屋的正常成本低了2萬(wàn)英鎊。
稻草捆也是模得塞爾(Modcell)零售方案的核心,其使用的是在建造地附近所租用的工作區(qū)或倉(cāng)庫(kù)內(nèi)生產(chǎn)的預(yù)制板。這些預(yù)制板是通過(guò)把未加工的、當(dāng)?shù)夭少?gòu)的稻草灌注進(jìn)可持續(xù)的木材組合成的面板框架后涂抹上保護(hù)性的石灰制成的。這種可立即投入使用的方案號(hào)稱節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、減少二氧化碳排放,并能有效縮短建造時(shí)間。
相變材料(PCM)
相變材料(PCM-Phase Change Material)是指隨溫度變化而改變形態(tài)并能提供潛熱的物質(zhì)。由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)或由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過(guò)程稱為相變過(guò)程,這時(shí)相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。相變材料可分為有機(jī)(Organic)和無(wú)機(jī)(Inorganic)相變材料。亦可分為水合(Hydrated)相變材料和蠟質(zhì)(Paraffin Wax)相變材料。
我們最常見(jiàn)的相變材料就是水,當(dāng)溫度低至0℃時(shí),水由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)(結(jié)冰)。當(dāng)溫度高于0℃時(shí)水由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)(溶解)。在結(jié)冰過(guò)程中吸入并儲(chǔ)存了大量的冷能量,而在溶解過(guò)程中吸收大量的熱能量。冰的數(shù)量(體積)越大,溶解過(guò)程需要的時(shí)間越長(zhǎng)。這是相變材料的—個(gè)最典型的例子。
這些材料的優(yōu)點(diǎn)在于它們既可以用來(lái)儲(chǔ)存加熱能源,又可以儲(chǔ)存制冷能源。相變材料可以嵌進(jìn)墻壁和天花板,吸收熱量以幫助保持工作空間的涼爽,從而減少對(duì)空調(diào)制冷的需求。
巴斯夫的相變儲(chǔ)能材料已納入Racus天花板瓷磚系統(tǒng)中,同時(shí)針對(duì)新建或改建項(xiàng)目被應(yīng)用——由基準(zhǔn)相變材料發(fā)展而來(lái)。這種瓷磚含有一種特殊的蠟微膠囊。該蠟微膠囊在白天吸收并儲(chǔ)存熱量,從而從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),而到了晚上,當(dāng)氣溫下降,這種蠟微膠囊釋放熱量并恢復(fù)成固態(tài)。這種瓷磚系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于沃特福德的維多利亞式露臺(tái)翻新項(xiàng)目中。
同樣,杜邦公司提供的相變材料被稱為Energain。這一可在輕量面板中獲取的材料用于把熱質(zhì)添加到輕型結(jié)構(gòu)上。該公司稱用該材料可降低室內(nèi)溫度高達(dá)7℃,可提高空間舒適度并降低空調(diào)用電費(fèi)用。
蜜蜂和生物多樣性
龐大的野生蜂群帶來(lái)了越來(lái)越多的威脅,包括蟲(chóng)害和疾病(如瓦螨)。同時(shí),日益減少的野生花卉不能為其提供足夠的食物和寄居所。
養(yǎng)蜂所需的全部設(shè)施僅僅是一個(gè)小后花園或在遷徙時(shí)蜂群可抵達(dá)的一個(gè)屋頂。更重要的是,在城市園林、公園、鐵路沿線和綠蔭道上有種類豐富的植物。
這個(gè)想法并不像第一次聽(tīng)到時(shí)那樣瘋狂——這個(gè)世界對(duì)蜜蜂來(lái)說(shuō),最適宜的居住地可能是倫敦皮卡迪利福特南和梅森高級(jí)百貨商場(chǎng)的屋頂。其蜂箱甚至具有獨(dú)特的建筑風(fēng)格和一些優(yōu)雅的黃金點(diǎn)綴。
蜜蜂以城市中種類繁多的花園植物為食。這意味著,在城市中創(chuàng)造此類環(huán)境的重要性不僅僅體現(xiàn)在保護(hù)現(xiàn)有野生生物上,而且還會(huì)促進(jìn)物種的進(jìn)一步多樣化和為蜜蜂提供更多的食物。幫助設(shè)計(jì)師和規(guī)劃者考慮生物多樣性和達(dá)到新法規(guī)要求只是拯救蜜蜂和我們自己免于滅絕的進(jìn)程中的一步而已。
可持續(xù)材料
除了在市場(chǎng)中存在的由回收材料制成的數(shù)以百計(jì)的產(chǎn)品之外,金斯頓大學(xué)的研究人員正致力于在建筑行業(yè)使用那些已經(jīng)應(yīng)用在其他行但幾乎沒(méi)有在設(shè)計(jì)和建筑業(yè)中使用過(guò)的可持續(xù)材料。
Rematerialise,一個(gè)集合了來(lái)自15個(gè)國(guó)家的1200種可持續(xù)材料樣本的圖書(shū)庫(kù)正由金斯頓大學(xué)推出。這些材料被選擇為那些資源消耗性材料的一種環(huán)保的替代品,包括本來(lái)會(huì)被運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)的消費(fèi)產(chǎn)生的、后工業(yè)化的廢液、廢料和垃圾。該圖書(shū)館擁有這些回收材料的可持續(xù)方面的屬性信息、應(yīng)用技術(shù)數(shù)據(jù)和當(dāng)前使用案例。最近,該數(shù)據(jù)庫(kù)作為零售商馬莎百貨新娜建造使用的適當(dāng)可持續(xù)材料的參考資料使用。
綠色建材是相對(duì)于傳統(tǒng)建材而言的一類新型建筑材料,它不僅指新型的材料,也應(yīng)該包括環(huán)境協(xié)調(diào)之后的傳統(tǒng)建材。綠色建材區(qū)別于傳統(tǒng)建材的基本特征可歸納為以下五個(gè)方面:其生產(chǎn)使用的原料盡可能少用天然資源,大量使用尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物;采用低能耗制造工業(yè)和環(huán)境無(wú)污染的生產(chǎn)技術(shù);在產(chǎn)品配制或生產(chǎn)過(guò)程中,不得使用對(duì)人體和環(huán)境有害的污染物質(zhì),產(chǎn)品中不得含有汞及其化合物,不得使用鉛、鎘、砷等金屬及其化合物的顏料和添加劑;產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是以改善生產(chǎn)環(huán)境、提高生活質(zhì)量為宗旨,即產(chǎn)品不僅不損害^體健康而且應(yīng)有益于人體健康,產(chǎn)品具有多種功能功效等;產(chǎn)品可循環(huán)或回收再利用,無(wú)污染環(huán)境的廢棄物。
十年前,我們無(wú)人知曉何為綠色建筑。如今,綠色建筑已經(jīng)得到了政府、公眾和市場(chǎng)的認(rèn)同。在未來(lái)的工作中,如何將綠色建筑與各層級(jí)規(guī)劃具體結(jié)合起來(lái)、落實(shí)在空間、體現(xiàn)于政策,是規(guī)劃師們接下來(lái)需要積累與思考的重要議題。綠色建筑代表了二十一世紀(jì)建筑行業(yè)的發(fā)展方向,是符合世界發(fā)展趨勢(shì)和人類需求的發(fā)展趨勢(shì)。為了達(dá)成城市可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),讓我們行動(dòng)起來(lái),一起為綠色建筑添磚加瓦吧!