淺論可持續建筑

■韓軍濤，羅 京 ■河南省基本建設科學實驗研究院有限公司，河南 鄭州 450016

隨著經濟的發展，我們向自然界索要資源滿足城市化的需要，再將廢物排放給自然，終于面臨著資源枯竭，同時環境污染威脅生存的難堪局面。上世紀80年代，聯合國組建了世界環境與發展委員會，提出了可持續發展的觀點。實行可持續發展是我國的一項基本國策。建筑行業是資源、能源消耗量巨大的行業，目前我國建筑業的可持續發展應用與國外同行業和國內其他行業相比還處于落后地位，大有可為。

1 可持續建筑的起源

富勒被稱為可持續建筑之父，自20世紀20年代他就非常關注將人類的發展目標，需求與全球資源、科技結合起來。提出使用較少的物質和能力追求最大的效益，主要創作有“4D樓”、富勒穹頂，其中富勒穹頂巧妙的利用力學原理，被稱為人類所發明的最堅固，最輕便，最高效的圍合空間的手段。舒馬赫提出中間技術的概念，明確反對高能耗的技術，提倡利用可再生能源的適宜技術。

可持續性建筑強調建筑環境與自然環境的協調共存，有機結合，要從土地開發、建筑布局、建材選擇、建筑使用及維護以及建筑拆除的整個生命周期中，體現出對自然資源的索取少，能源消耗小，對環境影響小，再生利用率高的新特征。建筑行業的可持續性發展的主要途徑有材料的循環利用，能源的節約兩方面。

2 建筑材料的循環利用

要實現建筑材料的循環利用，一方面要實現用可再生資源代替不可再生資源，另一方面要努力實現垃圾、建筑材料等人造材料的再次利用。

(1)混凝土再生和循環利用。目前，我國每年約生產水泥5億多噸，生產過程需消耗大量石灰石、粘土和標準煤，同時產生大量的粉煤灰、CO、CO2和SO2等，嚴重破壞生態平衡。每年廢棄混凝土量巨大，其中除一小部分用于填筑海岸、充當道路和建筑物的基礎墊層外，絕大多數作為垃圾填埋，不僅占用大批土地(甚至耕地)，而且還對環境造成污染。現代城市建設，往往要先拆除舊的建筑物，然后在原址新建。拆除產生的混凝土和水泥固體廢棄物生產生態環境建材，可再生骨料混凝土是將舊建筑物上拆除下來的廢棄混凝土塊破碎、清洗和分級后，按一定比例相互配合后形成再生骨料，部分或全部代替天然骨料，加入水泥砂漿拌制的混凝土。再生混凝土的特性與再生骨料的加工工藝、基體混凝土的強度、配合比及替代率等因素密切相關。與天然骨料混凝土相比，廢棄混凝土經過破碎、篩分、清洗后，可以充當拌制新混凝土的骨料，可用于加工各種輕型砌塊和路面磚，還可直接用于房屋建筑及道路的墊層，或者經篩分后作為道路的基層骨料。需要注意的是，由于廢棄混凝土在拆除及破碎過程中內部存在微裂，導致再生骨料的強度低，只能用于配制中、低強度等級的混凝土。

(2)水、土的循環利用。自然資源如降水過程中排出的地下水、雨水可以收集起來，引入蓄水池中，適度凈化后可用來施工現場的防塵、清洗車輛，也可用于澆灌花園、清洗和衛生間沖水等。土方開挖產生的土視情況可用來回填或營造綠化、景觀等，不僅節約運輸消耗，還可減少其他材料的使用。

(3)臨時房屋的重復利用。在工期較短的建設施工過程中，生活區、辦公區用房盡量采用可組裝活動房屋，這類房屋的優點是建造簡單，可方便快捷的組裝和拆卸，便于運輸、移動方便且可多次周轉使用。活動房已大量應用于國內工地臨時建筑，但是，大部分活動房的隔熱、隔聲效果較差，還需改進。

3 建筑節能

建筑使用階段時間遠超施工階段，使用階段的節能顯得尤為重要。

(1)外形設計。高效的節能離不開合理的設計。優化建筑外形，用最小的建筑外表面積包容最大的建筑空間即減輕墻外表面積的影響，可有效降低熱量的吸收或散失，據相關研究建筑形體系數每增加一個點，建筑能耗會增加5%左右，在保障人的舒適性的同時，控制建筑的形體系數是節能設計的要點。此外合理平面布置，如將電梯、樓梯、管道井、機房等布置在建筑物的南側或西側，可以有效阻擋日射，大大降低夏季的制冷能耗。

(2)保溫材料。圍護結構的保溫性能是建筑節能的關鍵。采用高性能保溫材料能顯著提高節能效果。目前我國墻體節能保溫材料包括有機類、無機類、復合材料類，平屋頂保溫材料應用較多的主要是加氣砼和膨脹珍珠棉，保溫隔熱性能一般。

(3)外窗保溫。建筑中應優先采用多層窗或采用中空玻璃，利用空氣夾層熱阻較小的原理，降低玻璃的傳熱系數。選擇氣密性好，導熱系數小的塑料窗框代替常用的金屬窗框，或采取熱斷橋，可有效減少熱傳播和冷風浸入。現在市場上有各種功能玻璃，采用吸熱玻璃、鍍膜反射玻璃、夾層變玻璃等技術，能有效阻止通過玻璃的太陽過強輻射和室內熱輻射，從而減小能耗。

(4)供暖方式。有條件的地區可采用集中供暖，熱源供給主體是熱力公司或小區鍋爐房，供暖效率比分戶供暖高。各地應根據當地氣候、能源條件和建筑情況，發展采用適宜的節能采暖方式，如輻射采暖，主要依靠供熱部件與結構內表面間的輻射換熱為各房間供熱(冷)，熱舒適增加，減少房間上部溫度升高增加的無效熱損失，因此可節省采暖能耗。

(5)清潔可再生能源利用。新型住宅應大力開發利用太陽能、風能、水能和生物能等綠色能源，實現一定程度上的能源自給自足，保護未來的生態和環境，為將來的發展提供優良的基礎。太陽能是自然界中的最充分、最便捷的可供利用的綠色能源，在設計時可在地面、屋頂安裝一些裝置直接利用太陽能，如太陽能熱水器在我國已經普遍使用，也可在外圍護結構的空氣層中填以高效熱反射材料，達到保溫隔熱的目的。而在陽光充足的寒冷地區，則可將外圍護結構設計成蓄熱材料，可通過窗戶集熱板系統、空氣集熱板系統、透明熱阻材料組合墻等來實現。

4 結語

經調查發現，國內大部分建筑在建設和使用階段存在能耗大、效率低、保溫性能差的特點，在上世紀的建筑中出于對節能方面的忽視，這一特征尤為明顯，多數建筑都沒有相應的措施。建筑節能不應只針對新建建筑，應對原有建筑進行節能改造，提高能源使用效率，并改善居住舒適度，也能取得良好效果。

［1］肖建莊．再生混凝土［M］．北京：中國建筑工業出版社，2008．

［2］許賢敏．再生混凝土骨料的性能［J］．山東建材，1999．