戴永平
摘要:文章首先對生態(tài)建筑與綠色技術(shù)進行了概括性介紹,在此基礎(chǔ)上,對綠色技術(shù)在生態(tài)建筑設(shè)計中的運用進行論述。期望通過本文的研究能夠?qū)ι鷳B(tài)建筑設(shè)計水平的提升和建筑能耗的降低有所幫助。
關(guān)鍵詞:綠色技術(shù);生態(tài)建筑;設(shè)計
中圖分類號:TU201.5文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1674-3024(2017)02-0097-02
1.生態(tài)建筑與綠色技術(shù)概述
1.1生態(tài)建筑
生態(tài)建筑具體是指運用生態(tài)學(xué)的理論與設(shè)計方法,以和諧發(fā)展作為最終目標(biāo),對自然環(huán)境進行有節(jié)制地利用,并在對自然進行改造的過程中,最大限度地減小對其的破壞,從而構(gòu)建一種最適宜人類生存與發(fā)展的生態(tài)化建筑環(huán)境。生態(tài)建筑這一概念是近些年提出的,由于它將建筑環(huán)境視為有機的整體,從而受到了業(yè)內(nèi)專家學(xué)者越來越多的關(guān)注。生態(tài)建筑除了具備普通建筑結(jié)構(gòu)的特點之外,還具有自身的特性,具體體現(xiàn)在如下幾個方面:
1.1.1低消耗性。在建筑建設(shè)的過程中,盡最大地可能減少對各類資源及自然環(huán)境的消耗,從而降低整個建筑的物質(zhì)與能量輸出,使建筑結(jié)構(gòu)在全壽命周期內(nèi)保持良好的自我調(diào)節(jié),并在這一前提下,達到動態(tài)的平衡。
1.1.2循環(huán)可再生性。如果將城市看作是一個大的生態(tài)系統(tǒng),那么生態(tài)建筑就是整個大系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng),其在建設(shè)的過程中,要保證資源與能源的利用達到循環(huán)可再生的目的,通過建筑本身的調(diào)節(jié)與平衡,最大限度地降低對外界自然生態(tài)環(huán)境的影響和破壞,從而實現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
1.1.3環(huán)境適應(yīng)性。在對生態(tài)建筑進行設(shè)計的過程中,應(yīng)重點強調(diào)其與自然生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)性,最大程度地對外部環(huán)境加以維護,充分發(fā)揮出環(huán)境效益。在對建筑的建設(shè)地點進行選擇時,應(yīng)遵循與周邊環(huán)境共生的基本原則,借助原有的地形地貌,與環(huán)境及氣候特點相適應(yīng)。
1.2綠色技術(shù)
綠色技術(shù)又被稱之為生態(tài)技術(shù),它是以節(jié)約和利用自然資源為前提,在生產(chǎn)與使用的過程中,對環(huán)境無害的一種技術(shù),該技術(shù)在環(huán)保方面的重要貢獻推動了其發(fā)展。綠色技術(shù)的起源可以追溯至上個世紀(jì)70年代,其產(chǎn)生的背景是西方工業(yè)化國家的社會生態(tài)運動,主要目的是為了最大限度地減少環(huán)境污染和各類資源、能源的使用。綠色技術(shù)的產(chǎn)生是人們對現(xiàn)代技術(shù)破壞自然生態(tài)環(huán)境,威脅人類生存與發(fā)展的一種反思,可將之視作為生態(tài)文明產(chǎn)生的標(biāo)志。大體上可將綠色技術(shù)分為兩類,一類是核心技術(shù),另一類是輔助技術(shù),前者對于產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品能夠產(chǎn)生積極的影響,后者可用于對相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的改造與創(chuàng)新。綠色技術(shù)在相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的合理運用,有助于推動該產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文重點研究綠色技術(shù)在生態(tài)建筑設(shè)計中的運用。
2.綠色技術(shù)在生態(tài)建筑設(shè)計中的運用
2.1太陽能技術(shù)的運用
太陽能是一種取之不盡用之不竭的自然能源,將之合理運用于生態(tài)建筑的設(shè)計當(dāng)中,可以使能耗大幅度降低。通過太陽能為建筑中的各種設(shè)備進行發(fā)電、采暖、制冷,可以在滿足人們生活需求的基礎(chǔ)上,減少礦物燃料的使用,從而在降低建筑能耗的同時,節(jié)約資源。在生態(tài)建筑設(shè)計中對太陽能技術(shù)進行利用時,需要著重考慮以下兩個方面:一方面是應(yīng)用太陽能技術(shù)后,對生態(tài)建筑所產(chǎn)生的影響,如對建筑結(jié)構(gòu)、使用功能、外部圍護、體形及立面的改變等;另一方面要充分考慮太陽能系統(tǒng)的選擇,使所選的太陽能產(chǎn)品最大限度地與生態(tài)建筑相結(jié)合。
近年來,隨著業(yè)內(nèi)專家學(xué)者對太陽能技術(shù)的研究不斷深入,形成了大量可用性較高的成果,太陽能與建筑一體化技術(shù)便是其中之一,該技術(shù)具體是指將太陽能系統(tǒng)作為建筑設(shè)計的一個部分,在建筑設(shè)計階段,對太陽能技術(shù)的利用加以充分考慮,以太陽能部件取代建筑中的某些構(gòu)件,由此既可以使太陽能節(jié)能降耗的作用得以最大限度地發(fā)揮,又能通過減少建筑構(gòu)件的使用,達到降低工程造價的目的,可謂是一舉兩得。在生態(tài)建筑設(shè)計中,可將太陽能技術(shù)應(yīng)用于以下幾個方面:其一,太陽能集熱器與屋面進行一體化設(shè)計,由此不但可以為建筑內(nèi)的用戶提供生活熱水,而且還能為采暖空調(diào)提供充足的熱源;其二,基于太陽能空氣集熱器的原理,設(shè)計太陽能通風(fēng)結(jié)構(gòu),如太陽能通風(fēng)墻體、通風(fēng)屋面等。
2.2節(jié)水技術(shù)措施的運用
對于生態(tài)建筑而言,節(jié)水技術(shù)是其較為重要的一個評價指標(biāo)。我國是一個水資源比較豐富的國家,但由于人口基數(shù)過大,致使人均水資源的占有量較少,故此,在生態(tài)建筑設(shè)計中,必須采取行之有效的節(jié)水技術(shù)措施,最大限度地降低水資源的消耗。具體設(shè)計時應(yīng)當(dāng)對現(xiàn)有的水資源進行調(diào)查,通過合理的統(tǒng)籌規(guī)劃,提高淡水資源的使用效率,借助節(jié)約、回收、循環(huán)再利用等措施,有效減少水資源的消耗和污水、廢水的排放量,降低對自然生態(tài)環(huán)境的影響。在生態(tài)建筑設(shè)計中可以采用如下節(jié)水技術(shù)措施:
2.2.1優(yōu)選給排水管材。在生態(tài)建筑給水系統(tǒng)設(shè)計中,如果管材或是閥門等配件的質(zhì)量不合格,極有可能造成跑冒滴漏的問題,所以應(yīng)當(dāng)在設(shè)計時,選用優(yōu)質(zhì)的管材和配件。室內(nèi)給水系統(tǒng)中的所有管材均應(yīng)當(dāng)與國家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求相符,鋪設(shè)在室外的管道除了要選用優(yōu)質(zhì)管材之外,還應(yīng)當(dāng)采用橡膠圈柔性接口,并做好管道的日常維護和檢查工作;閥門應(yīng)當(dāng)選用高性能、零泄漏的閥門。
2.2.2對市政管網(wǎng)余壓加以利用。建筑分區(qū)內(nèi)的給水可以優(yōu)先采用市政管網(wǎng)疊壓供水等節(jié)能供水技術(shù),由此能夠有效防止供水壓力過高或驟變等問題的發(fā)生;選用無負壓的給水設(shè)備進行加壓,可以在減少前期投資的基礎(chǔ)上,減輕污染、節(jié)約能源、減少水資源浪費。
2.2.3中水回收利用技術(shù)。中水的主要來源為建筑生活排水,對它進行回收再利用,能夠達到節(jié)水的目的??蓪ㄖ袃?yōu)質(zhì)的雜排水進行收集,經(jīng)過處理后的水,可以用于沖洗坐便、小區(qū)綠化、道路清潔、水體景觀及冷卻設(shè)備的補水等;在生態(tài)建筑設(shè)計中,應(yīng)當(dāng)將中水設(shè)施與主體建筑進行同時設(shè)計,這樣能夠提高中水回收再利用的效率,同時要選用技術(shù)成熟、性能完善的處理工藝和設(shè)備,如生物氧化池、循環(huán)活性污泥法、膜生物反應(yīng)器等等。
2.2.4雨水收集利用技術(shù)。通過對自然降水的收集和蓄存,減少外排雨水的總量,蓄存的雨水經(jīng)過處理之后,除了能夠替代部分自來水使用之外,還能對土壤的含水量起到一定的補充作用。在年均降水量≥400mm的地區(qū),該技術(shù)的應(yīng)用效果較為顯著。
2.3生態(tài)植物綠化技術(shù)的應(yīng)用
生態(tài)植物綠化技術(shù)是指將一些不同種類的綠色植物合理運用到生態(tài)建筑的設(shè)計當(dāng)中,在發(fā)揮植物生態(tài)功能的基礎(chǔ)上,改善建筑環(huán)境。該技術(shù)的運用,不但可以起到遮陽降溫、凈化空氣的作用,還能使建筑的總體能耗有所降低,從而達到環(huán)保節(jié)能的目的。該技術(shù)在生態(tài)建筑設(shè)計中進行具體應(yīng)用時,為確保其作用得以充分發(fā)揮,必須做好綠化植物的選擇與配置。一方面應(yīng)當(dāng)選用本土化的植物,這有助于植物的健康生長,另一方面,應(yīng)按照不同的使用場所對綠化植物進行選用。綠化植物的布局要做到協(xié)調(diào)合理、植物的比例應(yīng)當(dāng)適度,色彩要盡可能保持和諧。
2.4屋面與墻體節(jié)能技術(shù)的運用
屋面和墻體作為生態(tài)建筑的外部圍護結(jié)構(gòu),對其進行節(jié)能設(shè)計,可以使建筑的總體能耗顯著降低。
2.4.1屋面節(jié)能設(shè)計。建筑屋面的節(jié)能主要與屋面本身的構(gòu)造形式及保溫隔熱材料的性質(zhì)有關(guān),通風(fēng)屋頂和種植屋面是目前生態(tài)建筑設(shè)計中較為常用的節(jié)能屋面,具體設(shè)計中,可以按照建筑使用功能的需要對節(jié)能屋面進行合理選擇。
2.4.2墻體節(jié)能技術(shù)。節(jié)能墻體是一種由絕熱材料與墻體材料復(fù)合而成的新型墻體結(jié)構(gòu),在建筑工程中,常用的絕熱材料有加氣混凝土、聚苯乙烯、巖棉、膨脹珍珠巖等。保溫絕熱材料可以設(shè)置在建筑的內(nèi)墻、外墻,也可與墻體一并進行構(gòu)造,由此形成三種墻體保溫結(jié)構(gòu)體系,即外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫和墻體自保溫,由于外墻外保溫的節(jié)能效果最佳,故此可對其進行優(yōu)選選用。
2.4.3門窗節(jié)能技術(shù)。門窗也是建筑外部圍護結(jié)構(gòu)的一個組成部分,其絕熱性能優(yōu)劣,直接關(guān)系到建筑室內(nèi)的熱環(huán)境質(zhì)量和能耗。為此,在生態(tài)建筑設(shè)計中,應(yīng)選取合理可行的門窗節(jié)能技術(shù)。通過對一些同類工程的調(diào)查分析后發(fā)現(xiàn),PVC門窗、鋁塑復(fù)合門窗及玻璃鋼門窗的節(jié)能效果較好,可根據(jù)建筑使用功能的需要進行選擇。玻璃則可選用鍍膜玻璃,它對太陽光具有一定的控制作用,能夠?qū)μ栞椛溥M行吸收或反射,從而減少室內(nèi)外的熱量交換,由此可以降低建筑能耗。
3.結(jié)論
綜上所述,生態(tài)建筑設(shè)計是一項較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作,在設(shè)計過程中,應(yīng)當(dāng)充分考慮建筑全壽命周期內(nèi)的能耗問題,通過綠色技術(shù)的合理運用,可以在降低生態(tài)建筑能耗的同時,減輕其對周邊自然環(huán)境的污染和破壞,從而實現(xiàn)建筑與自然和諧共存、共同發(fā)展的目標(biāo)。