《生态建筑技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生态建筑技术（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、生态建筑技术浅析摘 要：中国目前面临严重的资源和环境问题，发展生态建筑刻不容缓。传统的生态技术，由于时代的局限，很多已经不能适应当代的建筑需要，所以有必要利用现代技术， 在不影响其经济性和易用性的前提下，对其进行适当的改造和发展。关键词： 生态建筑；生态技术；建筑设计1 前言生态建筑就是根据当地的自然生态环境，运用生态学、 建筑学及现代高新技术，合理地安排和组织建筑与其他领域相关因素之间的关系，与自然环境形成一个有机的整体。 它既利用天然条件与人工手段制造良好的富有生机的环境，而又同时要控制和减少人类对于自然资源的掠夺性使用，力求实现向自然索取与汇报之间的平衡。它寻求人、建筑（环境） 、自然之
2、间的和谐统一。在实践的过程，常见的设计手法如下：2 建筑选址的合理性易经曰：山水者，阴阳之气也。动静之道，山水而已，合而言之，总名曰气：其分言之，曰龙、曰砂、曰穴、曰水。有龙无水则阴盛阳枯而无以资；有水无龙则阳盛阴衰而气无以生。“天人合一”思想是中国最优秀的传统哲学思想， 老子“域中有四大，而人居其一焉。人法地，地法天，天法道，道法自然”等思想也都强调了不求急功近利， 不随政治变迁、 经济发展变化而变化， 强调人与自然的和谐共处。 从中可以看到建筑的建造应因地制宜、尊重自然。 生态建筑在选址方面应该考虑以下的几个关键因素：2.1 基地日照(1) 住宅建设的基地应选择在向阳、避风的平地或三坡上这
3、是建筑节能、提高采暖效率的先决条件。(2) 建筑应在最佳建筑朝向范围内选择。由于不同朝向上太阳辐射强度变化比较大，因此合理选择建筑朝向对争取更多的太阳辐射量是有利的。(3) 一定的日照间距是建筑充分得热的前提，太大的间距会造成用地的浪费。满足日照间距要求、不受周围其他建筑严重遮挡，对于基地是十分重要的。2.2 基地遮阳(1) 绿化遮阳：最为理想的基地遮阳植物是落叶乔木，茂盛的枝叶可以阻挡夏季灼热的阳光， 并能降低环境温度； 而冬季温暖的阳光又会透过稀疏枝条射入室内。(2) 建筑自遮阳：在总平面布置中利用建筑互相形成的阴影遮挡阳光的方法。(3) 地貌遮阳：在山坡、突兀的丘陵建造房屋， 自然地貌可
4、以形成一定遮荫。2.3 基地通风(1) 在湿热地区，规划应满足最佳的通风条件。(2) 在严寒、寒冷地区的冬季，强风会降低围护结构的保温性能、加速热能的损失，冷风渗透能降低人的舒服度，规划应致力于防风。(3) 我国大部分地区处于夏热冬冷的气候区，建筑既要考虑夏季的隔热和降温，又要能适应冬季保温、 保湿的卫生要求， 这就要求建筑的通风设施应具有很强的可凋性。(4) 在干热风沙地区，对风的控制应着眼于防风，而不是要求最好的通风。3 可再生能源的利用3.1 太阳能的利用太阳能在绿色节能建筑中的应用包含两大方面：a、太阳热能应用系统用太阳辐射加热水供给建筑生活热水取暖及制冷绝大多数太阳能系统是热水供应系
5、统它的基本结构包括太阳能收集器（集热器）热能储存装置热能交换器及能量供给装置，自动控制将这些设备组合起来， 并可通过吸收式冷凝机将加热的水制冷以达到供冷的目的。b、太阳能光电 (PV)系统将太阳辐射直接转化为电能为建筑提供清洁的能源。光伏电池是吸收太阳辐射，将太阳能转化为电能，根据建筑的形体，有以下几种常见的布置方式：垂直面（或水平面）当建筑物的形体是方正的，垂直的墙面和平屋顶，选择合适朝向，放置光伏电池板。如下图1。倾斜面，用于坡屋顶或其他曲面屋顶，可以如下图2。退台式，当建筑采用南向退台式，可以大大增加太阳辐射的面积，有利于光伏电池板的布置，给建筑立面提供造型空间，如下图3。图 1 图 2
6、 图 33.2 风能的利用风能发电作为一种可再生的清洁能源已得到广泛的重视。由于风能的大小与风速的立方成正比， 且风速离地面的高度越大就越大。当在风速较大的地方选择利用风能发电较为合适。 现在超高层建筑物的迅速发展， 高空利用风能更加合适。巴林世界贸易中心 (如图 4) 是一座高 240 米（787 英尺） 、双子塔结构的建筑物。大楼位于巴林首都麦纳麦，由南非建筑师肖恩. 奇拉设计。巴林世贸中心是世界上首座将风力发动机组与大楼融为一体的摩天大楼。这座独特的建筑有部分供电来自风力发电对此种摩天大楼而言，实为革命性的设计。图 43.3 生物能的利用“沼气”是有机物在隔绝空气和保持一定的水分、温度、
7、 pH 值条件下，经过微生物的分解作用而产生的。通过在我国农村的实践， 利用简单的沼气制取设备，一般 5 口之家加上养两头猪的农户所排出的人畜粪便，加上每天 34公斤秸秆发酵制取， 可用于烧饭和照明。 再有就是生物净化的方法， 生物类群通过代谢作用（异化或同化）使环境中的污染物减少，浓度下降，毒性减轻，直到消失为止。因此，在我们对环境进行改造的同时要充分结合自然环境，这样才能创造适宜的、和谐的人居环境。4 自然通风系统的应用自然通风是一种比较经济的通风方式。它不消耗动力也可获得较大的通风换气量，简单易行，节约能源，有利于环境保护，被广泛应用于工业和民用建筑中。所谓自然通风， 其共同的特点是：
8、依靠室外风力造成的风压和室内空气温度差造成的热压使空气流动， 以达到供给室内新鲜空气和稀释室内气味和污染物，除去余热、余湿的目的。自然通风是当今建筑普遍采取的一项改革建筑热环境、节约空调能耗的技术，采用自然通风方式的根本目的就是取代（或部分取代）空调制冷系统。而这一取代过程有两点至关重要的意义：一是实现有效被动式制冷， 当室外空气温湿度较低时自然通风可以在不消耗不可再生能源的情况下降低室内温度，带走潮湿气体，达到人体热舒适， 即使室外空气温湿度超过舒适区，需要消耗能源进行降温降湿处理， 也可以利用自然通风输送处理后的新风，而省去风机能耗， 且无噪声。 这有利于减少能耗、 降低污染，符合可持续发
9、展的思想。 二是可以提供新鲜、清洁的自然空气（新风） ，有利于人的生理和心理健康。室内空气品质的低劣在很大程度上是由于缺少充足的新风。 空调所造成的恒温环境也使得人体抵抗力下降，引发各种“空调病” 。而自然通风可以排除室内污浊的空气，同时还有利于满足人和大自然交往的心理需求。马来西亚的诺丁汉校园采用低能耗的通风系统，在建筑的背面楼梯顶部安装了一个机械通风系统， 外形类似于斗篷的帽子， 主要用来处理室内气流通风，以促进良好的自然通风系统的形成。 （如图 5）图 55 绿化的引入建筑的室内空间与室外自然环境不断地进行着物质流和能量的交换。在设计中借助屋顶花园、 垂直绿化把室内的生态中庭与室外的自然
10、环境相连通。营造与自然和谐共融、 生态补偿的环境。 种植大量的植物进行表面的覆盖，能减少热导效应，产生氧气，吸收二氧化碳和一氧化碳。建筑隔热实质上是把投射到建筑物表面的太阳辐射热转移或消耗，以减少建筑围护结构得热。在建筑物表面可采用反射、遮阳、通风、被动蒸发等方式来实现隔热，但他们都仅针对某一单体建筑或建筑的某一围护结构而采取的措施，往往以提高物体表面温度作为代价，有时造成外表面温度高达80，能量仅仅是被转移到建筑物表面或外环境中去，并影响和提高了室外环境温度， 强化城市热到效应，影响城市气候和空气污染物的扩散和迁移，造成环境品质恶性循环。 而利用树木、攀援类植物遮阳、隔热，可以借助于植物自身
11、的光合作用，蒸腾、蒸散作用和光调节作用， 将太阳辐射转化为新的能量形式而消耗掉。而且植物在蒸腾、蒸散过程中，除将太阳能转化为热效应外，还要吸收周围环境中的能量，从而降低了环境温度， 造成能量的良性循环利用。 据实测情况分析， 建筑物绿化可使室内环境温度较室外环境温度低约3-9；绿化状态下室外环境温度可望降低约 4；可减少空调负荷约12.7%；在中午高温时刻，缝制温将作用更为明显，可达到 6，减少空调负荷20% “马来西亚 IBM办公楼”中，将植物从楼的一侧护坡开始，然后沿着建筑立面进行螺旋式的上升， 将植物种植在楼上内凹的平台上，为工作人员创造一个遮阳且富氧的环境，工作放松的好去处。 （如图
12、6）还有大量种植屋面的应用，例如泰格公寓，屋顶覆土厚35cm种植植物。 15cm厚的培植土的佛甲草绿化。事实证明有屋顶绿化的顶层房间温度降低2左右。屋顶有明显的隔热作用，降低热岛效应，增加绿化率，增加公共活动空间。图 66 建筑材料的选用古人常用泥土、土制砖、木材、石材、竹子、稻草等天然的材料建造。 尤其是泥土， 常被做成土砖用于砌墙， 在其中加上芦苇、 麦秸等柔性的材料，成为坚固、耐久、 保温、隔热的墙体材料。现在最广泛的是钢筋混凝土以及各种石材和砖等材料，这些材料的加工和制作直接影响生态环图 7境，当建筑物拆除时又产生了大量了建筑垃圾，这样无疑给环境增加了负担。应用新型材料代之是一个很好的
13、选择，加气混凝土质量是粘土砖的1/3 ，是普通混凝土的 1/5 ，有利于减轻结构荷载，减少结构耗材。还有优异的保温隔热性能，导热系数为粘土砖的1/4 1/5 ，是普通混凝土的 1/5 1/10 。深圳万科四期就运用了很多。7 细部设计7.1 遮阳措施：常利用百叶进行遮阳，有左右推拉，上下转动等方式，方便人们的生活，同时不同形式的遮阳板丰富建筑立面（如图 7） 。7.2 水资源循环利用：中水系统缓减环境压力，中水利用率大于30% ，景观水不采用市政供水，收集生活污水进行处理并回用，供道路清扫、消防、城市绿化、车辆冲洗和景观环境用水。在路面的设计中，采用透水地面，停车位上植草砖等措施。有利于防止大
14、面积的积水，增强地下水补充，强化地面的呼吸功能，降低热岛效应，提高舒适度。例如：武汉万科城四期，就应用了这些。7.3 节水器具的推广和使用：主要有节水龙头、节水淋浴、节水便器、管道节水等。例如：昆明世博生态城IN 的家绿色创新设计中，在住宅中安装了ECOLogic 电子卫生厕所系统和洗手盆的黄铜控制阀，节约水资源和能源约40% 。通过对淋浴的开关控制和浴缸的充水控制节约水源 30%-80%。通过以上数据我们充分认识到节水器具推广的必要性。7.4LOW E玻璃（低辐射镀膜玻璃） ：在玻璃表面镀上具有极低的表面辐射率的膜层。普通玻璃的表面辐射率在0.84 左右，LOW E在 0.25 以下。 这样
15、可以有效的缓减太阳辐射量。7.5 断桥铝合金窗：隔热铝合金门窗的原理在铝型材中间穿入隔热条，将铝型材断开形成断桥，有效阻止热量的传导。它比非隔热铝合金型材门窗降低4070% 。8 总结与展望生态建筑是一种具有强烈环境意识的高品位建筑形式，非常强调建筑与周围环境的结合， 强调设计要结合自然， 它包含有许多现代技术和人文文化特色。因此，除了要应用许多现代技术外，生态建筑的实施还涉及到许多非技术的因素，如美学因素、人文文化因素等。可持续发展战略已被列为二十一世纪我国社会发展的两大基本战略之一，社会上对生态建筑的要求与日俱增，这方面的研究得到了政府、 房地产开发商和科研机构的重视， 就连一些国外的政府
16、与科研机构也都积极参与到其中，可见生态建筑的发展前景非常广阔。 目前生态建筑还处于前期发展阶段，生态建筑的实施也没有固定的模式，生态建筑的研究和推广工作可谓任重道远。参考文献：1吴良镛 .开拓面向新世纪的人居环境学J.建筑学报， 1995（3）67-68. 2周浩叫， 张晓东 .生态建筑面向未来的建筑M.南京； 东南大学出版社，2002. 3柳孝图主编 . 城市物理环境与可持续发展M. 南京: 东南大学出版社，1999. 3, 27. 4李保峰 .光伏建筑的整体造型和细部设计.建筑学报， 2010（1）60-63. 5王再兴 .关于建筑节能措施的探析 . 经济技术协作信息， 2011（16）156-157.
