淺析綠色建筑技術與新農村建設

■周明長，余德林

■1．四川建筑職業技術學院建筑與藝術系，四川 德陽 618000;2．四川省建筑設計研究院，四川 成都 610017

長期以來，建筑在人類生產生活中所消耗的能源尤為巨大，同時所帶來的能源浪費也頗為驚人。在工業化發達國家，建筑能耗已占國家主要能源消費量的40%～50%。當代社會在應對環境惡化、資源枯竭等問題時，已經提出了“可持續發展”的理論。可持續發展觀的關鍵追求是人與自然的和諧，其核心思想是關注各種經濟活動的生態合理性。但它更多是一個政策性的宏觀控制框架，具體在“建筑領域的操作層面上，可持續發展原則要求利用各種生態建筑技術實現建筑與環境的再優化匹配。”因此，如何盡快改善建筑的能耗現狀以節約不可再生能源，已成為當務之急。其中，生態建筑理論和綠色建筑無疑是一個重要的指導方向和技術支撐，將綠色建筑技術廣泛應用于農村地區，對降低建筑能耗的具有重大的意義，同時也可更好地保護農村生態環境。

1 新農村聚落

新農村是一種新型的農村居民聚居點，它是在城市化背景下產生的新型農村聚居形態。它既受到現代建筑思想和建筑技術的影響，又與傳統的農村聚居形態有著千絲萬縷的聯系。“新農村”在實質上就是相對集中建設的以農民住戶為主的聚居區。當前的農村集中居住區建設是一種新生產物，住區的選址規劃、建筑空間設計對居住的物理環境影響、基礎設施的配套等研究都比較欠缺。這就需要在“生態和諧、可持續發展”理念指導下，以綠色建筑科學理論為依據，對農村居住建筑和空間關系展開全面研究，以探索采用綠色的低成本建筑節能技術對居住環境、舒適度的綜合影響，從而找尋出經濟可行的符合現農村實際情況的綠色建筑設計策略(本文中所涉及的低成本建筑節能低技術更注重的是能滿足農民居住需求和經濟承受力，而非對農村地區在技術上的歧視)，從而因地制宜實現設計能耗和成本最低的目標。

2 綠色建筑的概念

綠色建筑是在人與自然、人工環境與自然生態系統相互協調發展的基礎上所提出的一種建筑形式，它凝聚了人類建筑文化、生態文明與生態智慧。綠色建筑是“指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材等)、保護環境和減少污染，為人類提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。”綠色建筑追求建筑與自然的和諧共生，滿足使用者需求的同時，最大化地保護生態環境和實現生態效益并體現出對未來的關懷。

因此，綠色建筑在本質上是一種追求生態、降低能耗、可持續發展的建筑形式，其主旨是與地球和諧共生。作為一名設計人員，首先應該具備環境倫理學的觀念，將建筑與適宜技術相結合，采用低能耗達到高效率的能源循環模式，將建筑從建造到全壽命周期的能耗減到最低，并有利于建筑材料的重復利用。

3 綠色建筑技術

在談論綠色建筑技術時，首先要明確一個觀點——建筑技術的適宜性。福斯特曾經指出:“談論技術不時髦了，但我卻不知道，你怎么能不制造物品?而這正是技術之所在，也即我們的文化之所在”。任何時代建筑的每一步發展，無不與建筑師對當時先進技術與結構的大膽運用和拓展密切相關。技術在當代社會扮演著更加重要的角色乃至成為當代的文化特征，建筑亦不能不把技術的運用當作一個關鍵課題。在分析當代技術的前提下，如果以建筑所利用技術的特征和差異作為分類標準，則可劃分為三個層次:低技術、中間技術(或稱輕技術)、高技術。這種劃分標準有助于理解技術的復雜性、經濟性和可普及性之間的關系。

(1)低技術是指在傳統建筑的技術基礎上，按照資源條件和當時的社會生產力，在建筑營造中使用的技術。當今低技術的源泉是傳統建筑，它偏重于從鄉土建筑、地方建筑中挖掘傳統的節能、通風、利用土生材料等方面的經驗和技術，并加以技術改良，不用或很少用現代技術手段來達到建筑生態化的目的。在形式上主要強調鄉土、地方特征。(2)中間技術是因其并不拘泥于技術類型的時空性，并在上述低技術的基礎上，利用現代技術的原理和設備，通過深入的建筑設計，提高對環境和資源的利用效率，減少不可再生資源的浪費以保護生態環境。在運用層面上，它傾向于利用現代科技的研究成果和工業產品，也不排斥傳統低技術。中間技術的核心是依據建筑所處的經濟、環境條件適度地選擇合適的技術形態。(3)高技術是指積極主張運用當代最新的技術成果來解決生態建筑設計的問題。并把其他領域內的最新技術，如信息技術、電子技術等，按照生態要求移植進來且以高新技術的運用為主題。即使使用一些傳統技術手段，也是建立在科學分析的基礎上，以先進的材料和工藝來加以實現。

技術的三個層次在這里并不是一種絕對觀念，而是相對的、動態的概念。中間技術相對低技術而言是高技術，而相對高技術則是低技術。同時技術也是動態發展的，不同層次之間的技術，會隨著社會經濟技術水平的發展而相互轉化。傳統建筑的很多地方體現了生態的觀點，在技術上是人們在長期適應環境的過程中逐步摸索所形成的，其所依據的建筑技術往往是最樸素最直觀的自然規律和千百年來實踐經驗的總結。相對現代建筑而言，低技術具有良好的普及性、簡單直觀、容易掌握和應用、成本低廉。傳統建筑的低技術主要受到社會生產力制約，營建模式需要結合地域的自然氣候、地理資源，表現出與自然和諧統一。正由于以上諸多的原因，傳統建筑的低技術設計方法保留和延續著較多的傳統因子，攜帶的文化信息較多，同時也在技術層面上最結合自然，采用最少的改造自然的技術手段來達到舒適、適宜的居住環境，在這個層面上，傳統建筑的低技術特征是綠色建筑技術的一個分支研究方向。

4 綠色節能建筑實例分析

對綠色節能建筑的案例研究主要集中在德國的相關節能建筑上，德國在居住建筑中的能源節約計劃主要有:主動式太陽能利用、其他可再生能源的利用。且將這些節能方式運用到建筑上形成了——低能建筑、近零能建筑、全零能耗建筑。其中有一項建筑技術讓我們的感受尤為深刻，那就是“石灰砂砌塊”和泡沫混凝土砌塊。德國的砌體外墻和中國的砌體外墻非常相近，砌塊的基本模數是一樣的，原來也是以實心粘土磚為主，后來發展成為空心粘土磚，但粘土磚都要開采粘土而破壞植被，還需要消耗大量能源燒結并釋放有害氣體。而石灰砂磚砌塊是在200攝氏度下，蒸汽養護數小時即可成型，不需要高溫燒結。泡沫混凝土砌塊也不需要燒結，這樣就大大減輕了環境壓力，原材料也可以反復利用，同時，這種方式形成的砌塊的力學和熱工性能都比粘土磚好。

低能耗是世界上比較公認的一種可以推廣的實用型節能建筑，而且技術也相對成熟。節能建筑是一種在建筑建造完成之后，在使用過程中探求的一種能耗節約模式，在綠色建筑技術的層面上來講是對于建筑的使用壽命周期的研究。德國的零能耗建筑實驗表明，建筑所必需的能源都可不需要靠外部系統提供，而可以僅依靠建筑自身從太陽能和地熱等資源中取得，所以這種建筑也叫太陽能全自給建筑。在設計上主要從建筑設計、外墻和窗戶的構造、通風系統、屋頂光電池和電力系統、熱水系統這幾個方面入手，通過每個方面的相互搭配補充，實現建筑的零能耗;建筑設計上，講究建筑的進深盡可能小，這樣采暖能耗小;外墻和窗戶的構造上，首先要避免“熱橋效應”的產生，還有墻體的保溫、隔熱性能及墻體砌體材料的選擇;通風直接關系到建筑使用的舒適性，這一點尤為重要，應在設計上盡量減小風速，室內通風的方式應根據室內的溫度來選擇是自然通風還是被動進風或排風系統，同時配合采暖系統保證室內溫度在一個范圍內的恒定，這樣才會創造一個舒適的室內環境;屋頂光電池和電力系統主要采用太陽能電池系統和氫氧電池系統為建筑提供能源和供熱，這在一定程度上可以自給自足，為建筑提供良好的電力供應和保持室內溫度的恒定;熱水系統主要以太陽能熱水器為主要設備，在冬季太陽能不足時，可利用氫氧電池系統為熱水器提供熱源。

實際上，在建筑投入使用后，常有多種節能方式可以運用。太陽能只是其中一種。傳統建筑雖不能做到完全的零能耗，但可采用適宜技術來降低建筑使用過程中的能耗，比如沼氣、利用鄉土材料來加強建筑的保溫隔熱性能等。為此，在設計綠色建筑時，首先是要認真審視建筑周圍現狀，哪些技術和條件有利于節能，哪些可以提供能源;如果常規成熟的技術可以運用，不妨與高新技術進行仔細比較，何者更經濟可靠;同時還要找到在熱工學上的平衡點，既減少能量損失又增加能量獲得，力求節能效益更大化。

5 綠色建筑技術在新農村建設的前景

綠色建筑技術是從建筑的全壽命周期著眼，從建筑的材料到建筑全壽命周期后建筑垃圾的再利用，這是綠色建筑技術研究的一個重要方面。誠然，這只是從空間建構的材料方面為考量，在建筑空間的使用過程中，綠色建筑又應該對建筑投以什么樣的關注呢?筆者認為，首先應從建筑的使用能耗、建筑的生態性、建筑對環境造成影響這三個方面來思考。在新農村建設中，農村從傳統居住模式中轉變為現代居住模式，勢必會造成居住方式的改變和建筑觀念的轉變，即由傳統的分散式居住，演變為新農村的集中、密集、小區化居住形態。傳統的居住建筑是人們長期同自然環境相適應的產物，往往是采用簡單、經濟的技術來達到生產生活居住的目的。而在新農村的建設中，我們必須應該以綠色建筑技術理念為指導，遵循可持續原則進行規劃設計，盡力與地域特色相結合，充分利用自然而不破壞自然，使人與生態環境和諧相處。因此，在建筑前期階段，應全面考慮地域特色、當地的氣候和地理條件、調查研究當地的建筑材料;并在建筑設計過程中將這些因素加以重點思考，力圖做到建筑與周圍的環境結合、設計與自然結合。而在建筑工程技術設計中，也應該對工程作出系統分析和合理科學的規劃，使工程施工對自然環境的影響最小，同時針對建筑的各種物理性能，還需要作出相應評估，例如采光、通風、保溫、隔熱、遮陽等物理性能。此外，也要對當地的光環境進行分析，是否適合采用太陽能，在農村沼氣也是一種環保的新型能源，在設計過程中同樣需要給予重視。

總之，在當前新農村建設的大潮中，建筑設計應該對生態環境和可持續發展予以重點關注，更應該對建筑的全壽命周期做出一個總體考量，努力使建筑的能耗和對大自然的影響降到最低程度，使建筑材料具有可重復利用的功能。由此不難相信，在上述“綠色建筑技術理念”的科學指導下，以結合自然、順應自然、極力降低能耗的各種綠色建筑設計及綠色建筑技術的普遍運用，必將進一步促進人與資源、環境、社會、生態和地球的和諧相處。

［1］麥克哈格．設計結合自然［M］．天津:天津大學出版社，2010．

［2］劉加平等．城市化進程中的鄉村綠色建筑理論與實踐［J］．智能與綠色建筑文集［M］．北京:中國建筑工業出版社，2005．

［3］徐偉．成都地區新農村居住建筑的節能分析與設計研究［D］．西南交通大學博士學位論文，2009．