金雅文

【摘要】本文以保護生態(tài),創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展為出發(fā)點,論述了城市建設(shè)中建筑物的能源觀、設(shè)計觀和技術(shù)觀。

【關(guān)鍵詞】環(huán)境保護;建筑;設(shè)計技術(shù)

在城市發(fā)展和建設(shè)過程中, 我們今天必須優(yōu)先考慮生態(tài)環(huán)境問題, 并將其置于與經(jīng)濟和社會同等重要的地位上;同時, 還要進一步高瞻遠矚, 通盤考慮有限資源的合理利用問題,即要改變以犧牲環(huán)境為代價,掠奪性的,甚至是破壞性的發(fā)展模式, 從傳統(tǒng)的資源型發(fā)展模式, 走上良性循環(huán)的生態(tài)型發(fā)展模式,促使經(jīng)濟與社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。其中經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展是社會發(fā)展的前提與基礎(chǔ), 社會持續(xù)發(fā)展是經(jīng)濟發(fā)展的結(jié)果與目的, 環(huán)境生態(tài)持續(xù)發(fā)展是經(jīng)濟、社會發(fā)展的條件, 建筑是三者的綜合體。這種新的發(fā)展觀必然導(dǎo)致產(chǎn)生新的建筑觀———可持續(xù)發(fā)展建筑觀, 即保護生態(tài)、創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的人類生存環(huán)境, 是21 世紀建筑的基本任務(wù)。

1 生態(tài)建設(shè)的節(jié)能與環(huán)境

現(xiàn)代建筑是一種過分依賴有限能源的建筑。能源對于那些大量使用人工照明和機械空調(diào)的建筑意味著生命, 而高能耗、低效率的建筑,不僅是導(dǎo)致能源緊張的重要因素,并且是使之成為制造大氣污染的元兇。節(jié)能并保護環(huán)境的建筑設(shè)計必須深入到整個建筑生命周期中考察、評估建筑能耗狀況及其對環(huán)境的影響,建立全面能源觀。首先必須注重研制、優(yōu)化保溫材料與構(gòu)造, 提高建筑熱環(huán)境性能。如在建筑物的內(nèi)外表面或外層結(jié)構(gòu)的空氣層中, 采用高效熱發(fā)射材料, 可將大部分紅外射線反射回去,從而對建筑物起保溫隔熱作用。目前,美國已開展大規(guī)模生產(chǎn)熱反射膜,主要用于建筑節(jié)能。此外,還可運用高效節(jié)能玻璃, 硅氣凝膠———新型節(jié)能墻材, 以提高節(jié)能效率;其次,研制再生能源(如太陽能、核能、風(fēng)力、水力) 的收集,儲存裝置和熱回收裝置。

2 生態(tài)建筑與氣候

現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步, 使得人類可以用機械空調(diào)來改善生活和工作環(huán)境, 建筑注重地區(qū)氣候與建筑的關(guān)系, 并將考慮地方氣候特點的設(shè)計作為綠色建筑的一項基本方法, 這是一種按人體的舒適要求和氣候條件來進行建筑設(shè)計的系統(tǒng)方法,即根據(jù)當?shù)貧夂蛱卣?運用建筑物理的原理,合理組織各種建筑因素。事實上,人類對于環(huán)境的舒適、健康需求,常常無需現(xiàn)行空調(diào)設(shè)備也能得到滿足。因此, 以綠色建筑的設(shè)計觀來看,大自然是主要的供給者,而輔助設(shè)備系統(tǒng)屬于其次。因而大部分的照明可以由太陽光提供, 制冷由流動的空氣產(chǎn)生, 采暖可以從人體以及辦公設(shè)備中獲得 通過其他自然方式補充: 太陽加熱, 以風(fēng)壓和太陽浮力產(chǎn)生自然通風(fēng), 以水的蒸發(fā)產(chǎn)生制冷?？紤]地方氣候特點的設(shè)計是一種可以在任何技術(shù)層次上使用的方法,在生態(tài)環(huán)境建筑中氣候所包含的各種因素是當作資源來考慮的, 充分利用氣候資源, 提高氣候資源利用率, 是考慮地方氣候特點的設(shè)計的本質(zhì)。如果將其原理與未來智能技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)以及其他節(jié)能技術(shù)結(jié)合在一起, 就會構(gòu)成豐富多彩的綠色建筑前景。

3 生態(tài)環(huán)境建筑模式的技術(shù)實現(xiàn)

綠色生態(tài)建筑是一個能積極地與環(huán)境相互作用的、智能的、可調(diào)節(jié)系統(tǒng)。因此,它要求建筑外層的材料和結(jié)構(gòu),一方面?作為能源轉(zhuǎn)換的界面,需要收集、轉(zhuǎn)換自然能源,并且防止能源的流失; 另一方面, 外層必須具備調(diào)節(jié)氣候的能力, 以消除、減緩、甚至改變氣候的波動, 使室內(nèi)氣候趨于穩(wěn)定, 而實現(xiàn)這一理想, 在很大程度上必須有賴于未來高技術(shù)在建筑中的廣泛運用。

首先,環(huán)保節(jié)能型材料是綠色建筑所必須的,必須對現(xiàn)有建材和技術(shù)進行環(huán)保、節(jié)能評估,提出技術(shù)改良、更新措施,使之符合環(huán)保、節(jié)能的要求。隨著信息技術(shù)、自動化技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)日益走向成熟,在綠色建筑中這些高技術(shù)將得到廣泛的運用: 如建筑結(jié)構(gòu)有可能引入有機體的原理, 在混凝土中埋設(shè)光導(dǎo)纖維, 可以經(jīng)常地監(jiān)視構(gòu)件在荷載作用下的受力狀況, 自我修復(fù)混凝土可得到實際應(yīng)用。建筑物表面材料,通過多功能的組織進行呼吸,可凈化建筑物內(nèi)部的空氣, 并降低溫度, 形狀記憶合金材料可用于百頁窗的調(diào)整或空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)口的開閉, 自動調(diào)節(jié)太陽光亮, 建筑物表面的太陽能電池, 可提供采暖和照明所需要的能源,無論使用何種技術(shù), 綠色建筑總是立足于對資源的節(jié)約(reduce) 、再利用(reuse) 、循環(huán)生產(chǎn)(recycle) 等幾個方面。

其次,綠色建筑的形式必須利于能源的收集,建筑的外層將不再是“內(nèi)部”與“外部”的分界線,而將逐步成為一種具有多種功能的界面。綠色建筑的材料和形式將是多樣的, 尤其是外層材料將是高度綜合、高效多功能的,而且,隨著高新技術(shù)的發(fā)展, 建筑行業(yè)將最大限度地吸收各種先進技術(shù), 創(chuàng)造一種能更加適合人類生活的、與大自然高度和諧的高科技建筑環(huán)境。

但是,按照歐洲國家的經(jīng)驗,在經(jīng)濟方面,綠色建筑需要更多前期費用, 而利益回收速度又相對緩慢的一類項目。更主要的是, 用于綠色生態(tài)建筑體系方面投資所帶來的回報最終并不一定能夠裝進開發(fā)商的口袋, 而多由使用者和社會所分享。即使這樣, 一般也須若干年以后才會見到節(jié)約資源的價值開始大于用于生態(tài)方面投資的價值。這些都有可能使決策者與開發(fā)商望而卻步, 或者覺得力不從心。似乎這已成為一種規(guī)律, 即如果一種新的思想或技術(shù)所產(chǎn)生的短期效益(如投資回報比) 并不明顯高于傳統(tǒng)思想或技術(shù)的效益,那么即使它會有更好的長期效益(如低廉的建筑管理與維修費用,長壽命、節(jié)約資源等) 也很難為人們所接受。在建筑、城市以及社會各方面的任何變革都有可能出現(xiàn)這類問題, 特別在我國社會逐步進入市場經(jīng)濟體制的今天, 它已成為社會的一道門檻。要解決這一問題, 就應(yīng)當在可持續(xù)發(fā)展原則基礎(chǔ)上建立一套新的價值觀和行為規(guī)范。

因此,應(yīng)結(jié)合當前我國的經(jīng)濟實力和社會總體發(fā)展水平, 盡快確定一個宏偉的目標以及架構(gòu)起一套可行的環(huán)境保護制度框架, 從而使我們這一代的即時利益與整個人類的長遠利益結(jié)合起來, 將一個地區(qū)的局部利益與整個世界的整體利益結(jié)合起來, 公正合理地與他人分享我們這個地球上有限的資源。同時, 最大限度地杜絕資源浪費和環(huán)境污染, 這樣才有可能為后人留下一片靜謐而豐腴的樂土,使人類能夠長久地生存下去。

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