生態建筑研究現狀概述

王海燕

[摘要]生態建筑的研究前提是對生態建筑理論深刻的理解。總結介紹生態建筑的基本特征、設計原則與技術、生態建筑評估和應用實例五方面的內容,綜述生態建筑的研究現狀。

[關鍵詞]生態建筑可持續發展生態學

中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0820198-01

一、生態建筑的基本特征

生態建筑的目標是使環境效益、經濟效益、社會效益三者得到完整的統一,使人類活動在滿足自身需求的同時,最大限度的減少對環境的破壞,因此就其本質應具有下面兩個基本特征:一是建筑物應體現人性化特點,使居住者舒適健康;二是建筑物應與自然生態環境相協調。對上述基本特征,可理解為生態建筑應包括以下幾個方面的內容:

1.資源與能源方面:應考慮包括土地、能源、水源、建材等在內的自然資源的消耗。2.生態環境方面:應考慮對包括土地、空氣和水源在內的自然環境的污染;應考慮選址規劃對建筑物周圍生物物種多樣性的破壞;考慮環境對人類健康的影響。3.人居環境方面:應考慮室內室外環境對居住者健康的影響;應考慮建筑與周圍環境,諸如周邊建筑群及交通、通訊狀況和其他生活設施的協調配置等因素。4.文化方面:應考慮生態文化、道德文化、建筑文化等價值理念的體現與發展,應考慮提升人們的可持續發展觀念意識。

二、生態建筑的設計原則和具體技術

根據生態建筑的基本特征和理念,應遵循以下設計原則:(1)注重與自然環境的結合和協作,對自然環境的關心是生態建筑存在的根本,應尊重自然,保護生態,同時加強對自然環境的利用,是一種環境共生意識的體現;(2)以人為本的設計理念,建筑本身要為人所用,要提供滿足人們生活、工作、學習等所需的舒適環境,所以在設計要充分考慮到人的舒適性和使用的方便性;(3)善于因地制宜地利用一切可以利用的因素和高效地利用自然資源,要合理利用和節約能源,提高能源的利用率,充分利用可再生的自然資源;(4)注重結合國情和地方性,任何一個區域規劃、城市建設或者單體建筑項目,都必須建立在對特定地方條件的分析和評價的基礎之上;(5)充分考慮可持續發展要求,建筑要留有一定的余地,以滿足可持續概念動態發展的需要,如預留的空間管道、家具的可變化性等。

在技術層面上,生態建筑設計在能源資源利用上包括了以下幾方面:

1.新能源的使用。在生態建筑對可再生能源的充分利用中,包括太陽能、地熱、風能、生物能等。由于太陽能具有豐富、持續、穩定、便于利用等一系列的優點,對太陽能的綜合利用具有典型性與代表性,也取得了較為豐碩的成果。目前生態建筑中對太陽能的開發利用主要有兩種基本方式:即被動式與主動式。

2.利用新材料。一是透明熱阻材料(TIM)組合墻。TIM是一種透明的絕熱塑料,可將它與外墻復合成透明隔熱墻。二是玻璃材料。隨著現代科技的不斷發展,在這一領域陸續出現了吸熱玻璃、熱反射玻璃、底輻射玻璃、電敏感玻璃、調光玻璃,電磁波屏蔽玻璃等。設計可將它們組合成復合的構造形式,達到生態建筑的保溫和采光要求。三是太陽能光電材料。在建筑中可用太陽能電池發電為建筑提供能源,既無污染,又無噪音,并由可再生能源提供燃料。

3.中水利用和雨水回收:據有關方面調查統計,我國工程建筑對環境的重要影響之一就是消耗50%的水資源,因此對水資源的配置十分必要。對于生態建筑,室內須有給水排水系統,以供給合格的用水和及時通暢的排水;室外須有給水排水系統、雨水系統、景觀水體以及水景等娛樂或觀賞性水面;需要用水來養護與澆灑的大面積的綠地及區域內道路。生態建筑中的水循環利用包括:(1)污水處理與中水利用:以建筑或建筑群內的生活廢水作為中水水源,經適當處理后,一般為建筑區域沖廁用水、景觀水體補水、綠用水、道路澆灑用水,有時也再經進一步理作為洗車用水;2)雨水回收及利用:生態建筑或建筑群必須是雨、污分流制,分別進行處理,達到合理利用雨水的目的。

三、生態建筑評估

生態建筑評價是針對生態建筑的決策思維、規劃設計、實施建設、管理使用等全過程的系統化、模型化和數量化,是一種定性問題定量化,定性與定量相結合的決策方法。隨著生態建筑實踐的日益深入,生態建筑的評價問題已經成為一個十分重要的問題。

這些評價標準和評估體系中關鍵的是六大要點是:(1)選址和規劃是否合理;(2)是否實現了資源的高效循環使用;(3)是否采取了各種節能措施;(4)是否盡量減少廢水、廢氣、固體廢物的排放,并采用各種生態技術實現廢水、廢物的無害化和資源化,使其得到再生使用;(5)是否有效控制室內空氣中各種化學污染物質的含量,使室內有良好的日照、自然通風和一定標準的舒適度,保證健康、舒適的室內環境質量;(6)是否具有建筑功能上的靈活性、適應性和易于維護的建筑體系。

我國在生態建筑評價理論研究方面起步較晚。眾多的專家、學者從不同的角度做了很多有益的研究,致力于借鑒國外經驗,建立符合我國國情生態建筑評價體系和方法。

四、生態建筑實例

生態建筑在歐美國家發展研究較為成熟,有很多生態建筑的范例。如英國諾茨大學設計并建造了一種生態房,隔熱性特別優良,熱能來自人體散熱、陽光及家電設備所產生的熱量,依靠風力發電機和太陽能電池來提供家庭用電,回收利用雨水作為用水水源,糞便和污水則流入一個堆肥坑,經發酵后可在花園作施肥用;建于美國加利弗利亞洲Sait Rosa的溫泉公園旅游中心,位于古熔巖地山坡上,該中心將建筑建于自然坡地上,采用傾斜的玻璃窗,遮陽散熱片模仿環境中的橡樹,運用自然材料、玻璃天棚,100%自然采光;德國一個很好的實例就是單身母親公寓,建筑師為M·布林克曼和和康哈迪,該建筑綜合運用了多種方法,包括利用太陽能集熱器提供熱水,屋面的雨水分別被收集用于娛樂和洗衣灌溉水源,洗浴洗衣廢水經凈化后用來沖廁。

生態建筑在我國雖起步較晚,但發展非常迅速,目前已經得到了一定應用。

五、小結

生態建筑是可持續發展的重要部分,是21世紀建筑發展的主方向。盡管目前生態建筑的各方面理論均有了一定的研究和進步,但是我國生態建筑實踐方面還有許多要解決的問題,如經濟可行性、技術運用的層次性和適用性、法律與政策保障及行業支持、評價體系建設等問題。因此在推廣和應用生態建筑理論的過程中應借鑒各國的成功經驗,結合我國實際,探索出一條具有中國特色的可持續發展生態建設之路。

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