生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中的綠色技術(shù)運(yùn)用實(shí)踐探尋

戴永平

摘要：文章首先對(duì)生態(tài)建筑與綠色技術(shù)進(jìn)行了概括性介紹，在此基礎(chǔ)上，對(duì)綠色技術(shù)在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用進(jìn)行論述。期望通過本文的研究能夠?qū)ι鷳B(tài)建筑設(shè)計(jì)水平的提升和建筑能耗的降低有所幫助。

關(guān)鍵詞：綠色技術(shù)；生態(tài)建筑；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU201.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-3024（2017）02-0097-02

1.生態(tài)建筑與綠色技術(shù)概述

1.1生態(tài)建筑

生態(tài)建筑具體是指運(yùn)用生態(tài)學(xué)的理論與設(shè)計(jì)方法，以和諧發(fā)展作為最終目標(biāo)，對(duì)自然環(huán)境進(jìn)行有節(jié)制地利用，并在對(duì)自然進(jìn)行改造的過程中，最大限度地減小對(duì)其的破壞，從而構(gòu)建一種最適宜人類生存與發(fā)展的生態(tài)化建筑環(huán)境。生態(tài)建筑這一概念是近些年提出的，由于它將建筑環(huán)境視為有機(jī)的整體，從而受到了業(yè)內(nèi)專家學(xué)者越來越多的關(guān)注。生態(tài)建筑除了具備普通建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)之外，還具有自身的特性，具體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1.1.1低消耗性。在建筑建設(shè)的過程中，盡最大地可能減少對(duì)各類資源及自然環(huán)境的消耗，從而降低整個(gè)建筑的物質(zhì)與能量輸出，使建筑結(jié)構(gòu)在全壽命周期內(nèi)保持良好的自我調(diào)節(jié)，并在這一前提下，達(dá)到動(dòng)態(tài)的平衡。

1.1.2循環(huán)可再生性。如果將城市看作是一個(gè)大的生態(tài)系統(tǒng)，那么生態(tài)建筑就是整個(gè)大系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)，其在建設(shè)的過程中，要保證資源與能源的利用達(dá)到循環(huán)可再生的目的，通過建筑本身的調(diào)節(jié)與平衡，最大限度地降低對(duì)外界自然生態(tài)環(huán)境的影響和破壞，從而實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

1.1.3環(huán)境適應(yīng)性。在對(duì)生態(tài)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)其與自然生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)性，最大程度地對(duì)外部環(huán)境加以維護(hù)，充分發(fā)揮出環(huán)境效益。在對(duì)建筑的建設(shè)地點(diǎn)進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)遵循與周邊環(huán)境共生的基本原則，借助原有的地形地貌，與環(huán)境及氣候特點(diǎn)相適應(yīng)。

1.2綠色技術(shù)

綠色技術(shù)又被稱之為生態(tài)技術(shù)，它是以節(jié)約和利用自然資源為前提，在生產(chǎn)與使用的過程中，對(duì)環(huán)境無害的一種技術(shù)，該技術(shù)在環(huán)保方面的重要貢獻(xiàn)推動(dòng)了其發(fā)展。綠色技術(shù)的起源可以追溯至上個(gè)世紀(jì)70年代，其產(chǎn)生的背景是西方工業(yè)化國(guó)家的社會(huì)生態(tài)運(yùn)動(dòng)，主要目的是為了最大限度地減少環(huán)境污染和各類資源、能源的使用。綠色技術(shù)的產(chǎn)生是人們對(duì)現(xiàn)代技術(shù)破壞自然生態(tài)環(huán)境，威脅人類生存與發(fā)展的一種反思，可將之視作為生態(tài)文明產(chǎn)生的標(biāo)志。大體上可將綠色技術(shù)分為兩類，一類是核心技術(shù)，另一類是輔助技術(shù)，前者對(duì)于產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品能夠產(chǎn)生積極的影響，后者可用于對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的改造與創(chuàng)新。綠色技術(shù)在相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的合理運(yùn)用，有助于推動(dòng)該產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文重點(diǎn)研究綠色技術(shù)在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。

2.綠色技術(shù)在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

2.1太陽能技術(shù)的運(yùn)用

太陽能是一種取之不盡用之不竭的自然能源，將之合理運(yùn)用于生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以使能耗大幅度降低。通過太陽能為建筑中的各種設(shè)備進(jìn)行發(fā)電、采暖、制冷，可以在滿足人們生活需求的基礎(chǔ)上，減少礦物燃料的使用，從而在降低建筑能耗的同時(shí)，節(jié)約資源。在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中對(duì)太陽能技術(shù)進(jìn)行利用時(shí)，需要著重考慮以下兩個(gè)方面：一方面是應(yīng)用太陽能技術(shù)后，對(duì)生態(tài)建筑所產(chǎn)生的影響，如對(duì)建筑結(jié)構(gòu)、使用功能、外部圍護(hù)、體形及立面的改變等；另一方面要充分考慮太陽能系統(tǒng)的選擇，使所選的太陽能產(chǎn)品最大限度地與生態(tài)建筑相結(jié)合。

近年來，隨著業(yè)內(nèi)專家學(xué)者對(duì)太陽能技術(shù)的研究不斷深入，形成了大量可用性較高的成果，太陽能與建筑一體化技術(shù)便是其中之一，該技術(shù)具體是指將太陽能系統(tǒng)作為建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)部分，在建筑設(shè)計(jì)階段，對(duì)太陽能技術(shù)的利用加以充分考慮，以太陽能部件取代建筑中的某些構(gòu)件，由此既可以使太陽能節(jié)能降耗的作用得以最大限度地發(fā)揮，又能通過減少建筑構(gòu)件的使用，達(dá)到降低工程造價(jià)的目的，可謂是一舉兩得。在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中，可將太陽能技術(shù)應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：其一，太陽能集熱器與屋面進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，由此不但可以為建筑內(nèi)的用戶提供生活熱水，而且還能為采暖空調(diào)提供充足的熱源；其二，基于太陽能空氣集熱器的原理，設(shè)計(jì)太陽能通風(fēng)結(jié)構(gòu)，如太陽能通風(fēng)墻體、通風(fēng)屋面等。

2.2節(jié)水技術(shù)措施的運(yùn)用

對(duì)于生態(tài)建筑而言，節(jié)水技術(shù)是其較為重要的一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。我國(guó)是一個(gè)水資源比較豐富的國(guó)家，但由于人口基數(shù)過大，致使人均水資源的占有量較少，故此，在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中，必須采取行之有效的節(jié)水技術(shù)措施，最大限度地降低水資源的消耗。具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)有的水資源進(jìn)行調(diào)查，通過合理的統(tǒng)籌規(guī)劃，提高淡水資源的使用效率，借助節(jié)約、回收、循環(huán)再利用等措施，有效減少水資源的消耗和污水、廢水的排放量，降低對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的影響。在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中可以采用如下節(jié)水技術(shù)措施：

2.2.1優(yōu)選給排水管材。在生態(tài)建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如果管材或是閥門等配件的質(zhì)量不合格，極有可能造成跑冒滴漏的問題，所以應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)時(shí)，選用優(yōu)質(zhì)的管材和配件。室內(nèi)給水系統(tǒng)中的所有管材均應(yīng)當(dāng)與國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求相符，鋪設(shè)在室外的管道除了要選用優(yōu)質(zhì)管材之外，還應(yīng)當(dāng)采用橡膠圈柔性接口，并做好管道的日常維護(hù)和檢查工作；閥門應(yīng)當(dāng)選用高性能、零泄漏的閥門。

2.2.2對(duì)市政管網(wǎng)余壓加以利用。建筑分區(qū)內(nèi)的給水可以優(yōu)先采用市政管網(wǎng)疊壓供水等節(jié)能供水技術(shù)，由此能夠有效防止供水壓力過高或驟變等問題的發(fā)生；選用無負(fù)壓的給水設(shè)備進(jìn)行加壓，可以在減少前期投資的基礎(chǔ)上，減輕污染、節(jié)約能源、減少水資源浪費(fèi)。

2.2.3中水回收利用技術(shù)。中水的主要來源為建筑生活排水，對(duì)它進(jìn)行回收再利用，能夠達(dá)到節(jié)水的目的。可對(duì)建筑中優(yōu)質(zhì)的雜排水進(jìn)行收集，經(jīng)過處理后的水，可以用于沖洗坐便、小區(qū)綠化、道路清潔、水體景觀及冷卻設(shè)備的補(bǔ)水等；在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)將中水設(shè)施與主體建筑進(jìn)行同時(shí)設(shè)計(jì)，這樣能夠提高中水回收再利用的效率，同時(shí)要選用技術(shù)成熟、性能完善的處理工藝和設(shè)備，如生物氧化池、循環(huán)活性污泥法、膜生物反應(yīng)器等等。

2.2.4雨水收集利用技術(shù)。通過對(duì)自然降水的收集和蓄存，減少外排雨水的總量，蓄存的雨水經(jīng)過處理之后，除了能夠替代部分自來水使用之外，還能對(duì)土壤的含水量起到一定的補(bǔ)充作用。在年均降水量≥400mm的地區(qū)，該技術(shù)的應(yīng)用效果較為顯著。

2.3生態(tài)植物綠化技術(shù)的應(yīng)用

生態(tài)植物綠化技術(shù)是指將一些不同種類的綠色植物合理運(yùn)用到生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)當(dāng)中，在發(fā)揮植物生態(tài)功能的基礎(chǔ)上，改善建筑環(huán)境。該技術(shù)的運(yùn)用，不但可以起到遮陽降溫、凈化空氣的作用，還能使建筑的總體能耗有所降低，從而達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。該技術(shù)在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行具體應(yīng)用時(shí)，為確保其作用得以充分發(fā)揮，必須做好綠化植物的選擇與配置。一方面應(yīng)當(dāng)選用本土化的植物，這有助于植物的健康生長(zhǎng)，另一方面，應(yīng)按照不同的使用場(chǎng)所對(duì)綠化植物進(jìn)行選用。綠化植物的布局要做到協(xié)調(diào)合理、植物的比例應(yīng)當(dāng)適度，色彩要盡可能保持和諧。

2.4屋面與墻體節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用

屋面和墻體作為生態(tài)建筑的外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，可以使建筑的總體能耗顯著降低。

2.4.1屋面節(jié)能設(shè)計(jì)。建筑屋面的節(jié)能主要與屋面本身的構(gòu)造形式及保溫隔熱材料的性質(zhì)有關(guān)，通風(fēng)屋頂和種植屋面是目前生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中較為常用的節(jié)能屋面，具體設(shè)計(jì)中，可以按照建筑使用功能的需要對(duì)節(jié)能屋面進(jìn)行合理選擇。

2.4.2墻體節(jié)能技術(shù)。節(jié)能墻體是一種由絕熱材料與墻體材料復(fù)合而成的新型墻體結(jié)構(gòu)，在建筑工程中，常用的絕熱材料有加氣混凝土、聚苯乙烯、巖棉、膨脹珍珠巖等。保溫絕熱材料可以設(shè)置在建筑的內(nèi)墻、外墻，也可與墻體一并進(jìn)行構(gòu)造，由此形成三種墻體保溫結(jié)構(gòu)體系，即外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫和墻體自保溫，由于外墻外保溫的節(jié)能效果最佳，故此可對(duì)其進(jìn)行優(yōu)選選用。

2.4.3門窗節(jié)能技術(shù)。門窗也是建筑外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)組成部分，其絕熱性能優(yōu)劣，直接關(guān)系到建筑室內(nèi)的熱環(huán)境質(zhì)量和能耗。為此，在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)選取合理可行的門窗節(jié)能技術(shù)。通過對(duì)一些同類工程的調(diào)查分析后發(fā)現(xiàn)，PVC門窗、鋁塑復(fù)合門窗及玻璃鋼門窗的節(jié)能效果較好，可根據(jù)建筑使用功能的需要進(jìn)行選擇。玻璃則可選用鍍膜玻璃，它對(duì)太陽光具有一定的控制作用，能夠?qū)μ栞椛溥M(jìn)行吸收或反射，從而減少室內(nèi)外的熱量交換，由此可以降低建筑能耗。

3.結(jié)論

綜上所述，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮建筑全壽命周期內(nèi)的能耗問題，通過綠色技術(shù)的合理運(yùn)用，可以在降低生態(tài)建筑能耗的同時(shí)，減輕其對(duì)周邊自然環(huán)境的污染和破壞，從而實(shí)現(xiàn)建筑與自然和諧共存、共同發(fā)展的目標(biāo)。