田保生
(江圓鄧建筑設(shè)計有限公司 上海 200092)
所謂生態(tài)建筑,是基于環(huán)保、節(jié)能和綠色理念發(fā)展起來的現(xiàn)代建筑。隨著世界能源危機和環(huán)境危機的日益凸顯,為了有效緩解危機,積極發(fā)展生態(tài)建筑是一條非常有效的途徑。作為一個世界性大國,我國也應(yīng)當(dāng)從理論體系和施工方法上對生態(tài)建筑進行研究。特別是需要積極宣傳生態(tài)建筑的特點和優(yōu)勢,發(fā)動民間力量,推進我國生態(tài)建筑的發(fā)展建設(shè)。
傳統(tǒng)建筑物由于建筑材料技術(shù)及其施工技術(shù)的限制,節(jié)能性能往往比較差。根據(jù)一項研究資料,在社會能源總共給中,建筑物能耗值占據(jù)了近百分之三十的份額。我們知道,我國是一個人口大國,建筑物的保有量非常大,而且每年的遞增速度也非常驚人,從而進一步加劇了能源供給壓力。故而,節(jié)能是生態(tài)建筑非常顯著的一個特點,也是生態(tài)建筑設(shè)計的基礎(chǔ)性要求。從國外的生態(tài)建筑建設(shè)情況來分析,如德國的“先進概念”生態(tài)建筑,廣泛地利用了各種類型的節(jié)能技術(shù),據(jù)統(tǒng)計,相對于傳統(tǒng)類型的建筑物,該種類型的生態(tài)型建筑物的節(jié)能效率達到了百分之七十以上。這個數(shù)據(jù)是非??捎^的,顯示了生態(tài)建筑在節(jié)能方面所蘊藏的巨大潛力。因此,追求最大限度地節(jié)能,成了生態(tài)建筑設(shè)計師把握的重點目標(biāo)。
傳統(tǒng)建筑施工過程中,不僅會產(chǎn)生非常多的建筑垃圾,引起嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,還會使用到很多對環(huán)境有害的建筑材料。如一些常用的墻體涂料,就含有一定量的甲醛、乙醛以及苯類化合物等有害物質(zhì),不僅污染室內(nèi)環(huán)境,也會威脅人們的身體健康。因此,實現(xiàn)環(huán)境友好是生態(tài)建筑設(shè)計的重要目標(biāo)。而從生態(tài)建筑的實際設(shè)計中就可以看出,設(shè)計師們不僅廣泛地選用了一些自然材料制作的建筑材料來替代合成材料,還積極運用現(xiàn)代施工技術(shù),將施工污染控制在了最低的水平上。總而言之,環(huán)?;巧鷳B(tài)建筑設(shè)計與施工的重要原則,特別對于環(huán)境污染危機日益嚴(yán)重的外國來說,提高生態(tài)建筑的環(huán)保水平對社會主義生態(tài)社會的建設(shè)具有重要意義。
所謂綠色化,從廣義上來講,包括節(jié)能化設(shè)計和環(huán)保化設(shè)計。而從狹義上來說,就是在生態(tài)建筑額設(shè)計中,充分運用自然元素,來進行建筑物的景觀意象布置,來實現(xiàn)親近自然的“綠色”效果。例如,德國生態(tài)建筑設(shè)計師世紀(jì)初的“綠色巢穴”,屋頂用攀爬類植物覆蓋,來達到減輕太陽輻射和裝飾建筑外觀的目的,同時建筑物的四壁也用不同種類的植物覆蓋,遠觀猶如用葉子編織成的房子一樣,自然風(fēng)味特別濃郁。入住其中,不僅能呼吸道新鮮空氣,也能舒緩身心,有益于身心健康。故而,綠色化也是生態(tài)建筑的一大特色。
建筑物屋面面積也占據(jù)了建筑物整體外表面的相當(dāng)大的一部分,本研究中就以此為例,介紹生態(tài)建筑的節(jié)能設(shè)計。屋面節(jié)能的原理是通過改善屋面層的熱工性能阻止熱量的傳遞。主要措施有保溫隔熱屋面、架空通風(fēng)屋面、屋面外表面做淺色飾面處理、坡屋面、綠化屋面等。其具體措施主要有:第一,在屋面結(jié)構(gòu)施工時,在中間部分設(shè)置一層泡沫或者其他保溫材料的“夾心”,從而提高屋面的熱阻;第二,屋面設(shè)置架空通風(fēng)隔熱層。也就是說在最外部遮陽層下部設(shè)置通風(fēng)孔道,使屋頂變成兩次傳熱,避免太陽輻射熱直接作用在圍護結(jié)構(gòu)上;而且,還可以利用通風(fēng)將“隱蔽”在屋面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的熱空氣帶出去,其在夏季隔熱時發(fā)揮出的效果非常好,節(jié)能效果也十分突出;第三,通過屋頂坡面的優(yōu)化設(shè)計來實現(xiàn)節(jié)能目的。例如,可以是適當(dāng)?shù)脑龃笃露?,盡量減少太陽光的大角度(此角度為 0~90度之間,理論上直射角越大,被照射物接受到的太陽輻射越強烈)輻射量;第四,是通過屋面的綠化達到節(jié)能效果。綠化屋面概念提出的時間雖然并不是很長,但它的發(fā)展卻是非???。作為一種“綠色環(huán)保”的節(jié)能設(shè)計技術(shù),它一出現(xiàn)便受到了人們的青睞,可謂一時間風(fēng)靡全球。這種節(jié)能技術(shù)主要是應(yīng)用一些植物如爬山虎等在屋面表面覆蓋一層綠色植被,達到吸收太陽輻射的目的。這種生態(tài)型的節(jié)能設(shè)計方案擁有得天獨厚的優(yōu)勢,非常值得推廣應(yīng)用;第五,屋面的外表面做淺色飾面處理,以降低對太陽輻射的吸收,一般可在屋面表面噴涂淺色涂料或鋪設(shè)淺色地面磚。這也是一項很好的節(jié)能措施。這種屋面常用于不上人屋面,不過會對屋面的檢修造成不便,且檢修后還需要填補被破壞的涂料層。
生態(tài)建筑施工環(huán)保的實現(xiàn)主要通過兩種手段,一方面是在建筑材料的選擇上。根據(jù)生態(tài)建筑的設(shè)計要求,建筑材料的選擇應(yīng)當(dāng)以自然材料為主,人工生產(chǎn)材料為輔。也就是說,生態(tài)建筑應(yīng)當(dāng)以木材、新型高分子合成材料等為主體結(jié)構(gòu);另一方面是建筑施工材料的編算上,要求根據(jù)設(shè)計方案精確地購買施工材料,盡可能地減少材料的浪費。特別是對于能夠污染環(huán)境的材料,一定要做到用多少買多少。此外,在施工過程中,還需要積極對剩余材料(如木屑)進行回收利用,以實現(xiàn)材料利用效率的最高化。
我國接觸生態(tài)建筑設(shè)計概念的時間并不長,因此在設(shè)計理念和設(shè)計方法上,相對于國外先進水平,還處在相當(dāng)落后的地位。這就要求我國在發(fā)展生態(tài)建筑的過程中,要廣泛地吸收國外先進的設(shè)計理念,并通過經(jīng)驗交流,吸收國外先進的設(shè)計方法和經(jīng)驗,為我所用。同時,還可以將建筑設(shè)計師派到國外去進修學(xué)習(xí),或者聘請知名設(shè)計師來華指導(dǎo),以盡快提高我國生態(tài)建筑的設(shè)計水平。
從當(dāng)前情況來分析,我國尚處于生態(tài)建筑發(fā)展的初期,因此需要政府給予政策上和財政上的大力支持,才能從根本上打開局面。例如,國家有關(guān)部門可以根據(jù)實際情況制定補貼政策,對生態(tài)建筑的設(shè)計者和應(yīng)用者提供必要的資金,在解除他們后顧之憂的基礎(chǔ)上,刺激更多的人效仿,從而擴大生態(tài)建筑的影響力和應(yīng)用范圍。
我國是一個人口大國,生態(tài)建筑對于緩和我國能源壓力和環(huán)境壓力具有異同尋常的意義。因此,我國建筑研究單位務(wù)必要抓住生態(tài)建筑的發(fā)展機遇,投入必要的研究資源,積極同國外先進國家進行設(shè)計經(jīng)驗和施工技術(shù)交流,盡快將我國生態(tài)建筑的發(fā)展水平提高上去。