陳曉蘭

（廣州市設(shè)計(jì)院　廣東　廣州　510620）

淺談綠色建筑及其設(shè)計(jì)應(yīng)用

陳曉蘭

（廣州市設(shè)計(jì)院廣東廣州510620）

本文概述了綠色建筑提出的時(shí)代背景及國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，并介紹了綠色建筑的內(nèi)涵。又分析了在優(yōu)先解決住宅數(shù)量的國(guó)情現(xiàn)狀下綠色建筑在中國(guó)發(fā)展的現(xiàn)狀及特點(diǎn)。最后總結(jié)了目前在設(shè)計(jì)實(shí)踐中常見(jiàn)的幾種綠色建筑設(shè)計(jì)手法。

綠色建筑；煙囪效應(yīng)；遮陽(yáng)構(gòu)件；天窗設(shè)計(jì)；被動(dòng)式太陽(yáng)房

1　綠色建筑概念的提出及其內(nèi)涵

隨著全球性能源及環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重，人們對(duì)于居住建筑內(nèi)外環(huán)境的關(guān)注使得“綠色建筑”成為了當(dāng)今熱門(mén)的話題。1990年世界首個(gè)綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)在英國(guó)發(fā)布；1992年“聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”使可持續(xù)發(fā)展思想得到推廣，綠色建筑逐漸成為發(fā)展方向；其后包括美國(guó)在內(nèi)的多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)紛紛推出自己的綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。而在中國(guó)，2004年“全國(guó)綠色建筑創(chuàng)新獎(jiǎng)”的啟動(dòng)標(biāo)志著我國(guó)的綠色建筑發(fā)展進(jìn)入了全面發(fā)展階段；2005年，發(fā)布《建設(shè)部關(guān)于推進(jìn)節(jié)能省地型建筑發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》；2006年，我國(guó)正式頒布了《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》。從因地制宜的角度出發(fā)，考慮到氣候條件、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異化，不同國(guó)家和不同地區(qū)有不同的綠色建筑評(píng)定及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)對(duì)綠色建筑的定義是：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。

2　綠色建筑在中國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r

綠色建筑在我國(guó)的現(xiàn)狀仍處于概念方案設(shè)計(jì)階段，造成這一現(xiàn)狀主要有兩方面原因：①我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡.完整的綠色建筑體系對(duì)建筑材料、建筑設(shè)備要求很高，但我國(guó)絕大部分地區(qū)依然處于建設(shè)過(guò)程中追求成本壓縮，無(wú)論是政策補(bǔ)貼還是實(shí)際的資金回報(bào)，都沒(méi)達(dá)到“養(yǎng)得起”的階段，所以未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，我國(guó)綠色建筑行業(yè)還是“項(xiàng)目申報(bào)達(dá)到部分綠色建筑要求”這樣的模式。②我國(guó)綠色建筑科研人員缺乏。綠色建筑研究要求有足夠規(guī)模的設(shè)備，例如專業(yè)的電腦設(shè)備、軟件、模擬實(shí)驗(yàn)室，但全國(guó)具有這類條件的單位太少；建筑學(xué)教育水平在我國(guó)參差不齊，有能力開(kāi)設(shè)課程、達(dá)到教育水平的學(xué)校和老師也并不多。無(wú)論是教育源頭還是就業(yè)終端，客觀因素始終限制著行業(yè)發(fā)展，再加上綠色建筑不能紙上談兵，必須要足夠多的項(xiàng)目積累和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能夠持續(xù)發(fā)展，所以我國(guó)綠色建筑的路還很長(zhǎng)。

隨著國(guó)家大力提倡綠色節(jié)能建筑，各地市也紛紛出臺(tái)自己的綠色建筑行動(dòng)方案，掌握著實(shí)際操作權(quán)的開(kāi)發(fā)商們已接受綠色建筑的概念。并逐步把它納入自己的發(fā)展戰(zhàn)略和指導(dǎo)思路之中。國(guó)內(nèi)部分開(kāi)發(fā)建設(shè)單位已經(jīng)要求所有新建項(xiàng)目為綠色建筑，此外還紛紛組建了自己的綠色建筑研究中心；一些傳統(tǒng)的科研院所和設(shè)計(jì)強(qiáng)院，也都組建了綠色建筑研究中心或綠色建筑團(tuán)隊(duì)。作為建筑師，更應(yīng)主動(dòng)學(xué)習(xí)綠色建筑的相關(guān)知識(shí)，在建筑設(shè)計(jì)、建造和建筑材料的選擇中，充分考慮如何實(shí)現(xiàn)“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)”的目標(biāo)。

3　常見(jiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)手法舉例

3.1鄉(xiāng)土建筑設(shè)計(jì)——材料、傳統(tǒng)的適應(yīng)性

“適應(yīng)”一方面是說(shuō)它們適應(yīng)了某些地方的氣候和環(huán)境條件而存在，不能盲目照搬，具有強(qiáng)烈地方性，另一方面是在農(nóng)村城市化進(jìn)程中，人們廣泛自發(fā)主動(dòng)地放棄傳統(tǒng)生活方式和有生態(tài)特點(diǎn)的建筑形式而很快大量地適應(yīng)新的生活水平和新的建筑形式。對(duì)于人們?yōu)楹我挥袟l件就會(huì)放棄專業(yè)為員認(rèn)為可惜的建筑形式開(kāi)展新的適應(yīng)，也是值得我們探討的。

哈桑·法斯是20世紀(jì)50、60年代埃及的一位以埃及等發(fā)展中國(guó)家為主要地域，基于傳統(tǒng)技藝和泥土建筑材料，主要設(shè)計(jì)民宅的建筑師。在環(huán)境意識(shí)不斷提高的最近十幾、二十年，西方國(guó)家才表現(xiàn)出對(duì)他的認(rèn)識(shí)和興趣。然而他的實(shí)踐大都存在于不發(fā)達(dá)地區(qū)。在New Baris的市場(chǎng)設(shè)計(jì)中，沙漠高溫對(duì)將其設(shè)為定居點(diǎn)的意圖來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，包括怎樣儲(chǔ)存易腐爛的新鮮農(nóng)產(chǎn)品。法斯通過(guò)在陰影下建市場(chǎng)儲(chǔ)存庫(kù)和運(yùn)用自然通風(fēng)，使其溫度降低15℃。同時(shí)，深陷的拱門(mén)和有透雕的拱形屋頂窗既實(shí)用又美觀。風(fēng)從成排的風(fēng)擋進(jìn)入，在復(fù)合體內(nèi)循環(huán)，最后進(jìn)入儲(chǔ)藏易腐爛食品的地下室。

3.2應(yīng)用煙囪效應(yīng)的通風(fēng)設(shè)計(jì)

在法國(guó)國(guó)立高級(jí)中學(xué)這所擁有900名學(xué)生的學(xué)校中，設(shè)計(jì)師諾曼·福斯特采用了具有生態(tài)學(xué)意義的自然通風(fēng)通道。這是阿拉伯等國(guó)建筑的傳統(tǒng)做法，利用“煙囪效應(yīng)”（利用熱空氣向上的原理，吸入新鮮清新空氣）進(jìn)行的自然通風(fēng)（圖1）。

圖1

3.3立面設(shè)計(jì)——遮陽(yáng)與可調(diào)節(jié)構(gòu)件

杜塞爾多夫建筑?？茖W(xué)校位于道路一側(cè)，建筑僅此一幢樓，在德國(guó)是極普通的一個(gè)建筑，其窗口上部的遮陽(yáng)格柵，不經(jīng)意地成了建筑整體的一個(gè)組成部分。而北歐五國(guó)使館在德國(guó)柏林眾多大型建筑的叢林之中，集中在一起，以一個(gè)整體的面貌示人，調(diào)節(jié)空氣和光線的活動(dòng)格柵成了其統(tǒng)一的外部形象。

3.4天窗自然采光

位于德國(guó)柏林的伊比利亞——美國(guó)研究所，主要研究伊比利亞（即西班牙、葡萄牙）與美國(guó)的歷史、文化和藝術(shù)，一樓入口右轉(zhuǎn)即為公共的圖書(shū)、閱覽大廳。

在眩目的柏林市中心區(qū)，眾多大師的大作品幾乎要把這一建筑淹沒(méi)了（其正對(duì)面就是密斯的國(guó)立美術(shù)館），但是其對(duì)環(huán)境的關(guān)注，對(duì)自然能源的利用，從采光和通風(fēng)屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)中充分體現(xiàn)出來(lái)。

3.5利用太陽(yáng)高度角進(jìn)行的設(shè)計(jì)

德國(guó)Moingen青年會(huì)館是一個(gè)形似飛盤(pán)的建筑。冬季太陽(yáng)高度角低的時(shí)候光線透過(guò)側(cè)面的玻璃充分照進(jìn)室內(nèi)；夏季正午的太陽(yáng)高度角大，大部分太陽(yáng)光都被不透明的頂蓋所反射，有效隔離直射光和熱輻射。

位于衛(wèi)城腳下的希臘雅典衛(wèi)城新博物館（圖2），在重點(diǎn)考慮建筑的形式和功能的同時(shí)，通過(guò)綜合地研究自然冷卻和光照系統(tǒng)，使參觀者和藝術(shù)藏品的環(huán)境條件臻于完善。

圖2

3.6被動(dòng)式太陽(yáng)房

在倫敦聯(lián)排房原型的設(shè)計(jì)中，玻璃房形成了一個(gè)有效的過(guò)渡空間。冬季通過(guò)玻璃房吸收的太陽(yáng)熱能在室內(nèi)自循環(huán)，夏季頂窗和側(cè)窗開(kāi)啟后形成風(fēng)的對(duì)流，帶走熱空氣。

3.7新材料、新技術(shù)的應(yīng)用

Huppe日光系統(tǒng)，主要由遮陽(yáng)層和防眩光層構(gòu)成，不僅可以反射太陽(yáng)直射光線，使漫射光進(jìn)入室內(nèi)，而且可以使光線反射到室內(nèi)的更深處（圖3）。

圖3

在沙特阿拉伯麥加某清真寺設(shè)計(jì)中提出需要一種可以調(diào)整的遮陰棚，但是不能依托現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)，因此必須獨(dú)立于現(xiàn)有的建筑群。設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了一個(gè)綜合太陽(yáng)能電池，放在其遮陽(yáng)傘中，所以傘的開(kāi)合等機(jī)械用電可以自行解決。

3.8計(jì)算機(jī)模擬輔助設(shè)計(jì)

德國(guó)柏林波茨坦廣場(chǎng)是歐洲最大的高質(zhì)量的辦公樓項(xiàng)目之一，自然通風(fēng)和高效利用日光是其特色之一。計(jì)算機(jī)模擬在改變窗戶位置的條件下，盡可能地完善自然通風(fēng)系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)流體力學(xué)（CFD）也被用來(lái)提高上述系統(tǒng)的性能；計(jì)算機(jī)軟件還可以模擬日光在室內(nèi)空間的分布，從而使設(shè)計(jì)師可以改進(jìn)自己的設(shè)計(jì)。

3.9保護(hù)節(jié)約型設(shè)計(jì)

格爾森基爾欣Nordstern公園始建于1866年的德國(guó)魯爾區(qū)格爾森基爾欣Nordstern煤礦于1990年倒閉。政府于1991年舉辦設(shè)計(jì)競(jìng)賽，欲將工業(yè)廢棄地變成約100hm2的聯(lián)邦園林展展園，要求被工業(yè)污染的地段改建后能適合居住、工作，成為休閑綠地，原有工業(yè)設(shè)施要保留、利用，環(huán)境設(shè)計(jì)必須符合生態(tài)學(xué)要求。

設(shè)計(jì)師首先更新被污染的表層土壤，由此塑造出大地藝術(shù)般的地形，直線的道路強(qiáng)化了地形，在公園最低的地方，保留了500m2的被污染的黑色土壤，表現(xiàn)基地原有的面貌。高50m的采掘塔成為登高瞭望塔，工業(yè)設(shè)施大多成為公園的標(biāo)志物。公園的建造徹底改善了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，部分“生態(tài)恢復(fù)”的過(guò)程也設(shè)計(jì)成為供游人觀賞的對(duì)象，各種活動(dòng)和兒童游戲穿插于人造的“自然環(huán)境”中。

4　結(jié)語(yǔ)

綠色建筑的推廣是一個(gè)漫長(zhǎng)、綜合的歷程。試想一個(gè)孤立的、自身很完美的綠色建筑，坐落在交通擁擠的嘈雜路畔、密若森林的樓群之中，擁擠不堪、衛(wèi)生很差、垃圾成堆的環(huán)境將使其難以獨(dú)善其身，綠色進(jìn)程需要在城市范圍內(nèi)逐步推進(jìn)，需要整體系統(tǒng)地逐步改進(jìn)。在“試驗(yàn)性”設(shè)計(jì)與實(shí)踐方面有時(shí)會(huì)出現(xiàn)高科技的技術(shù)和材料研究和應(yīng)用，雖然其費(fèi)用和成本較高，但從人類利用自然能源的長(zhǎng)遠(yuǎn)目的和利益的角度講，其實(shí)踐和試驗(yàn)的意義又是不容置疑的。一些目前看是試驗(yàn)性和高費(fèi)用的材料和技術(shù)，可能在不久的將來(lái)就成為常規(guī)的材料和設(shè)計(jì)手段。

[1]宋中英.綠色建筑——學(xué)校建筑發(fā)展的新趨勢(shì)[J].江西教育科研，2006，11：46～48.

[2]耿國(guó)彪.李曉林——綠色建筑的黑白前途[J].綠色中國(guó)，2008，10：32～33.

[3]周曦，李湛東.生態(tài)設(shè)計(jì)新論：對(duì)生態(tài)設(shè)計(jì)的反思和再認(rèn)識(shí)[M].東南大學(xué)出版社，2003.

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1673-0038（2015）10-0009-02

2015-2-19