王 璐 ,王興軍
(河南理工大學建筑與藝術設計學院,河南 焦 作454003)
年初,隨著柴靜紀錄片《穹頂之下》的網絡大熱,霧霾問題再次被提上了風口浪尖,持續出現的霧霾天氣給人們的工作生活帶來了極大的不便。在談霾色變的今天,構筑多層次、多渠道的治霾方案已經迫在眉睫。其中,如調整產業結構,轉變生產方式,改變能源結構;建立聯防聯控機制,加大公眾參與力度;加大環境執法力度,淘汰落后產能等方法已經為人們所熟知。那么,作為占全社會能源消耗量的32%的建筑業該如何在這場沒有硝煙的戰斗中貢獻自己的力量呢?本文將從綠色建筑設計理念出發,探討在建筑設計中城市霧霾治理的相關策略。
霧霾產生的主要原因有工業生產排放的廢氣、燃煤排放的煙塵、交通工具排放的尾氣,以及建筑工地和道路交通產生的揚塵等。其主要成分是粉塵。其次是二氧化硫、氮氧化物等其他有害物質在酸化后形成的顆粒狀化學物質。
當下治理霧霾的途徑可概括為“開源”和“節流”兩種。“開源”,即增加能夠吸附、降低空氣中污染物含量的媒介;“節流”,即減少空氣中污染物的排放[1]。前文中所述治理霧霾的方法多屬于“節流”,本文將從“開源”的角度入手,以綠色建筑為導向,探討在建筑中能夠吸附空氣中有害物質的相關媒介。
將綠色植物用于建筑設計中起到節能目的的做法現如今已普遍被設計師所采用,其主要作用有:①保溫隔熱,降低采暖空調能耗;②拓展綠色空間,提高城市綠化面積,促進城市生態環境改善;③維持碳氧平衡,緩解溫室效應,緩解城市熱島效應。
除此之外,綠色植被由于葉片表面的特殊構造可以吸附懸浮在空氣中的顆粒污染物,而后借由下雨、澆水或者早上的露珠使附著物隨著水的流動流向地面,從而起到空氣凈化的作用。
在建筑設計中,綠植可用于建筑屋頂和建筑垂直墻面。在建筑屋頂布置屋頂綠化時,可結合建筑功能,形成屋頂休憩花園。植被以草皮、低矮灌木為主,起到給室內降溫以及美化環境、豐富第五立面的作用,同時也是治理霧霾的一種非常重要的方法。而在建筑垂直墻面中運用綠色植物的實踐中,“植生墻”的概念是比較新型的做法,建筑師利用植物材料沿建筑物立面攀扶、固定、貼植及垂吊形成附加于建筑外界面的綠色緩沖空間,不僅能改善視覺環境,使人更接近自然,而且能凈化空氣,改善環境質量。據研究:對建筑面積約5 000m2的外墻應用植被綠色幕墻,初步估算能減少CO排放量達66.32 t[2]。
水體是建筑環境中重要的組成部分之一,從綠色建筑的角度出發,在炎熱的夏季,大面積的水面在蒸發的過程中可以帶走大量熱量,從而降低溫度,增加濕度,改變建筑周邊的微氣候。
同時,水體還具有一定的吸附作用,灰塵從空中飄落下來,沾上水,就不會再飄到空氣中,從而達到凈化空氣的目的。但是,吸附了灰塵的水放久了會滋養細菌,因此,水體的凈化也十分重要。實際工程中經常采用爐渣、稻殼等來作為吸附劑,吸附水體中的雜質。
2014年,水霧除塵凈化空氣系統,經過多方的論證和改良終于發明成功。其首先用于地鐵隧道施工過程中的通風除塵,效果良好。期望這種新型的技術也能很快的運用到建筑設計中,為凈化空氣、改善環境質量做出貢獻。
墻體外表面可直接接觸霧霾空氣,因此,如能采用吸附性強的墻體及外表面裝飾材料對于降低空氣中有害物質的濃度將起到直接的作用。例如;作為工業廢棄物的粉煤灰是吸收CO2的良好材料[3],且來源廣泛,成本低廉,在節能減排和環境工程領域應用的前景非常廣闊。目前雖然粉煤灰的高吸附性能已被人們所重視,但仍主要集中在廢水處理上,在廢氣處理等其他領域的研究相對較少[4],至于作為墻體媒介中的一種有益元素吸附PM2.5中的有害物質,在此方面的研究國內尚未起步。

圖1 2010上海世博會葡萄牙館
除此之外,在2010上海世博會葡萄牙館的設計中反復使用的軟木材料,在體現綠色理念、治理霧霾方面建立了典范。軟木作為一種百分之百的天然產品,具有完全可再生性,可生物降解,在隔熱、隔音、抗振、防火等方面表現優秀,且在制作過程中,配件,粘合劑都不含甲醛,是一種名副其實的綠色產品。最為重要的是軟木制成的板材可以吸附灰塵,還可以抵抗細菌和真菌的不良影響,這個優點對于霧霾天氣嚴重的今天來說顯得尤其重要。如圖1深褐色的葡萄牙館外墻面就是用當地的特產軟木制成的。
采用建筑外墻媒介應對霧霾天氣的策略研究在國內還未開始,但是前景十分廣闊,筆者認為在運用外墻媒介吸附空氣中有害物質的同時應格外注意建筑外墻媒介的清洗和防護問題,以便長期循環使用。
以上本文分別從綠植、水體、墻體及表面裝飾材料三個方面入手,初步分析了其應對空氣中有害物質的方法,期望在建筑設計的過程中,在達到綠色、節能目標的同時,也能對城市的環境質量做出貢獻。
[1]韓林飛,郭建民.屋頂綠化是治理霧霾的重要方法[J].中國建筑防水,2014(11):24~27.
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[3]蘇佳純,孫洋洲.粉煤灰吸附二氧化碳在節能減排領域的應用[J].煤炭轉化,2012,35(1):90.
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