■黃云濤 ■佛山建筑設計院有限公司,廣東 佛山 528000
城市讓生活更美好。在新時期,人們居住觀念開始更新,更趨向于綠色環保、健康居住、資源節約的理念。生態建筑設計中將綠化技術集成應用,是時代要求,也是發展所需。
生態建筑的設計根基是立足于建筑之上的,目標為人與自然的和諧共生,重點突出建筑環境的質量,是一項即工程技術、環保等多學科的系統工程。其技術策略有:優選結構體系、補償生態環境、選擇能源系統、控制室內環境以及實現外圍結構的環保。綠化主要從生物角度出發,利用原生態的植物進行的綠色普及,對于建筑設計中的室內環境質量優化、外圍結構環保結構以及生態補償等作用明顯。
通常說來,建筑師僅僅對建筑工程結構設計了解,對于生態效應、生長條件、植物形狀等,是沒有專業林木工程人員了解的深入的。但集成相關技術,對集成環節出現的新問題、矛盾做好交流溝通,擴展專業領域范圍,建筑師有較多的優點。另外,綠化技術本質上為工程技術,不是環境科技,是建筑設計中的一門學科。從環境作用差異,集成應用包括室內與室外環境的集成。這就要求綠化技術與領域外的做外部集成,也要求內部集成。
集成室外環境主要包括了人工濕地、建筑立體綠化、場地環境綠化等工作。
(1)綠化場地環境。①綠量率,也被叫做LAI(葉面積指數),也就是在特定綠地范圍,包含的總的葉片全部面積。平均葉面積則指建設規劃用地中特定面積中的總的植物葉面積。和綠化覆蓋率、城市綠地率、綠化率與人均綠化面積等綠環傳統控制指標不同的是,生態性的綠化設計指標可通過綠量率直觀科學展現。②復層結構,主要在于生態效益提升,重點做好綠量率增加工作。草、灌、喬等復層結構的綠化比,對生態效益、植被、景觀成效、綠量等有突出影響。區域自然條件決定了配置的量化選擇。比如,在東部沿海城市,就需要植物全覆蓋綠地,土地不能裸露;植物復層群落要超過總的綠地面積的40-50%;構建三層以上群落,主要有地被、亞灌木、亞喬木、喬木、藤木、灌木等;喬木數的布置面積應該是每100㎡綠地中栽種2-3株;常綠喬木和落葉喬木間應該呈1-2∶1的比例。③地方樹種,本地樹種的優點在于其在土壤、蟲害、干旱等自然條件上有更強的適應力,是沒有經培育馴化或非本地植物不能具有的。同時其具有農藥用量不多、水量澆灌少、經濟收益與生態效益明顯等優點。④生物多樣性,在保護植物群落、水文、土壤等外部環境前提下,為生物鏈中的最低層生物提供安全的生存環境。這樣,就可以讓高層生物得到食物供應,進而保證多樣性。生物多樣性應該通過綠化實現,綠化也是健康生態的前提。
(2)建筑立體綠化。垂直綠化、屋頂綠化是立體綠化技術的兩個重要組成。立體綠化雖然為附加的外圍結構,但是在生態效益、熱工性能上具有較多優點。也對室內環境有改善作用,減輕城市熱島效應、增加城市濕度、維護建筑構造層等都有顯著功效。同時,也是一種對建筑面占用的土地做相同綠化還原的措施。立體綠化功能明顯,環境學、園林學專業有較多研究,取得豐碩成果,但建筑師主要對其綜合效益、作用發揮更為關注。
(3)人工濕地。景觀用水中存在水質污染現象,利用人工濕地的水處理辦法,可將ETS(生態桶)、毛管滲濾技術、人工濕地技術相融合,綜合提升三者的生物原理,實現水質凈化與回收,是景觀美化、環境質量改善、資源節約的不錯辦法。人工濕地在于人為,作為復合生態系統,主要配置植物、微生物、基質。其被包括在場地綠化之中,但有獨特的水生態系統培育、凈水的價值。人工濕地凈水處理技術具有低管理費用、高效處理效果、較強負荷成效優勢。另外,濕地、景觀水池間的水循環,也是用水節約有效辦法。ETS技術、毛管滲濾技術是預處理技術,處理對象為生活污水,為濕地凈污減負。毛管滲濾技術位于地表層以下,衛生安全,但具很大的占地面積。ETS技術則可處理大量水,占地面積不大,景觀效果優異、植物茂盛,但存氣味。
在建筑物內,人體心理狀態調節、空氣質量改善等可由植物實現,是其余人工措施難以媲美的。對有害空氣物質,降噪滯塵、濕度與濕度優化、情緒放松、緊張精神環節等有良好效果。身為自然技術,植物在發揮自身環境功能時,也需要周圍環境的有效配合,室內的溫濕度、光照等難以滿足其生長條件,則會事與愿違。為保證植物的環境效應,可以構建“生態核”或“微型生物圈”,即應該做到:通風換氣要順暢、陽光照射要充足、植物生長要與微生物共生。室內植物和人的生存基礎是通風與陽光,人工性的生態自然則依靠微生物作用。因建筑室內的功能與位置不同,可分為生態艙、空中花園、生態中庭等三種模式,生態中庭應用范圍廣泛。
生態中庭重點在于建成藝術效果,無關環境設計。“生態核”的載體是中庭空間,根據煙囪、溫室效應,對室內通風、光照做優化,進而提升整體的中庭環境質量,強化中庭空間價值。綠化中庭不是生態核,兩個空間中具有要素、形態上的相同,但是內部結構、規模存在差異,為此,會出現不同的生態影響。在植物群落分析上,重點研究有:有效生態功能在植物中體現、確定群落規模、環境控制技術受植物的影響、植物在空間的生長環境等。
在生態建筑設計中,綠化技術的集成應用在國內多個城市皆有運用,也取得不錯的現實效果。比如立體綠化技術中,在青島就比較常用。結合其本地的海洋性季風氣候,降水量充沛可保證植物良好生長。在建筑物外,外圍結構維護體系多包括窗臺綠化、垂直綠化與屋頂綠化。如窗臺綠化可減輕視覺疲勞,擴大室內綠視率,同時也對室外的噪音有隔絕效果,樹種多是生長慢、需光量大,也配設了滴灌設配。
在“生態核”的研究方面,有更大的完善空間。比如模式中的植物生態效益明確、環境如何受植物的消極影響、如何確定植物群落的規模等。加上我國國土面積廣闊,地域差別顯著,“生態核”的構建需要滿足氣候、水文等自然區別。最后,綠色建筑的評價標準體系也要加快速度完善,綠色建筑評價要立足與場地、建筑間建立起來的系統。生態建筑中的綠化技術的集成應用,要堅持大尺度、整體性與綜合性的原則,綠色技術應該在城市中推廣,協同構建綠色、宜居、和諧城市環境。
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