住宅建筑設計中的適宜技術應用研究

徐剛

（南京林業大學，江蘇 南京 210037）

住宅類建筑從圖紙設計到施工建成，其過程耗時較長，各環節成本高，住宅建筑建設中會需消耗大量的建筑物料材料，這些材料很多都是不可再生資源，如造成浪費則損失將是不可挽回的。消耗型能源一大部分都是礦石類能源，這類能源使用中對環境污染較大，使用經濟成本也較高。使用過程中產生的各種廢料和廢氣都是環境污染的主要來源。新時期，在追求高效高速發展建設的同時也要為保護環境健康綠色而多做努力，重視綠色環保的理念漸入人心。住宅建設是一個消耗成本高且污染范圍廣的經濟產業，要想保障綠色可持續發展就必須要求從總體上確保建筑業同步做到可持續發展，每一環節都很重要。建筑技術的提高不局限于建設速度和效率的提升，最重要的提升點在于突出科學技術優勢，現代綠色化、科技含量高的住宅建筑形式可從根本上補足傳統建筑形式和當代工業化生產的短板。運用現代科技建筑技術，材料選擇以經濟綠色適用的物料材料為主，輔以適宜的建筑技術，科學融入綠色環保的建筑理念，促使可持續建筑產業發展，是多維度促進可持續發展理念的具體體現。

1 適宜技術概述

1.1 適宜技術理論的發展

“適宜技術”（Appropriate Technology）又稱“合適技術”，其原意英文是“Localized learning by doing”，也即“地方性地邊干邊學”，發展中國家和發達國家的發展理念有所不同，我們作為發展中國家可以借鑒其經驗，但是不能照搬照抄，沒有一個模式是適用于所有國家的。二十世紀六十年代，英國經濟學家舒馬赫曾談到，對于發展中國家來說，應該從實際出發，以本國經濟水平為基準，選擇適合的技術進行建筑產業的構造，不能一味追求高精尖新興科技，因為不可能在短時間內達到符合科技應用的經濟水平。同樣地也不能因為經濟水平不夠高就選擇低廉的材料和技術，即發展不能走極端化，所以說必須要在兩個極端中間選擇適合自己國情和經濟水平的技術，也就是中間技術。1975 年曾有學者提出一個理論，名為適宜技術理論。這一理論從多方面論述一個社會在不同的經濟、環境、生產等各方面對建筑行業的影響，這種適宜技術和上述提到的中間技術有異曲同工之妙。可持續發展理念給適宜技術理論增添解釋了其中的重點和難念，強調了其核心問題是自身發展問題和環境問題能否協調統一。

1.2 建筑中的適宜技術

建筑行業在一個國家乃至全社會的經濟發展中有著舉足輕重的位置。全世界的城市化發展中建筑業自始至終都對人類的居住環境有著相當重要的作用。建筑業不是一個模板里套出來的樣品，它必須結合每一地區的環境差異和經濟發展水平，做出合適的方案，建筑行業宜更加貼近經濟學者提出的“適宜技術”理念，因為建筑業消耗大量多樣的社會資源。二十世紀晚期，世界建筑大會上同樣提出了以適宜技術為目標的建筑業發展要求。該倡議強調不僅僅要注重各地方經濟發展水平，同時還須注重運用符合時代發展的新技術。為符合這一要求，建筑設計師必須深入當地了解當地的地域經濟差異和文化背景，將建筑行業的整體基調與當地特色相融合?？偟膩碚f，適宜技術的真正含義就是選擇合適的對象，結合實際情況做出最適合的方案，結合多種因素因地制宜地開展建筑設計和建造，最終以取得最大社會效益和最好經濟效益為目標。[1]

2 建筑適宜技術的特征

2.1 經濟性

對于技術的使用具有決定性影響的還是國家地域經濟發展水平。建筑行業中，許多生產廠家最關心的問題還是在于整體技術的投入和產出比例高低，經濟效益高低是個永恒的話題。建筑投資方面大家通常選擇在有限的投入下獲得最好的效益，這是最為看重的。適宜技術就能大大滿足這一要求，其最關鍵的一點就是能夠使用較成熟的技術且成本低廉，其特別適合一些經濟欠發達地區的建筑建設發展，可以說適宜技術是一項利國利民的好技術。

2.2 地方性

適宜技術的地方性，表明良好的設計應盡可能地體現一個地區的主要特征，主要有兩個特點。第一，適應當地自然環境；第二，符合地域文化要求。建筑地區性這一概念一般是以整個地區為基礎進行系統研究的建筑觀念，其一方面要求對當地原有的文化進行探索和發展，另一方面還要對現代發展做出合理解釋。建筑地區性的關鍵就在于能夠正確合理地看待現代科學技術，不能因為科技高速發展帶來的經濟效益而忽視了自身特性，須綜合考慮各種社會問題和要求。[2]

2.3 動態性

技術的發展總體上呈一個螺旋向上的趨勢。過去的較為成熟的技術可能隨著時代的發展就會被拋棄，不能說適宜技術就是傳統技術。傳統技術包含種類也有很多，只有符合當今時代發展的技術才能叫適宜技術，被淘汰的技術也會隨著時代的發展而慢慢縮減，也即取其精華去其糟粕。現階段很多科技手段都屬于“欠適宜”的技術，這種技術需要時間和手段來慢慢推廣和接受。適宜技術并不是閉門造車更不是隨遇而安，它是一種融入高新興技術的新技術。把新技術和現階段的適宜技術相結合，創造出符合當地發展實情的新局面。適宜技術不能和傳統技術以及欠缺技術掛鉤，三者不是同一個概念，適宜技術是一個隨著時代發展而不斷進步發展的技術。

3 住宅建筑設計中適宜技術應用的意義

3.1 符合滿足新時期節能理念的總體要求

在住宅建筑室內裝修過程中相關人員大多采用環保理念，這樣符合當代可持續發展理念，進而達到節能理念要求。絕大多數廠家都會選擇環保材料，這樣能最大程度減少降低能源消耗和環境污染，進而達到環保的目的，同時還能減少住宅建筑主體在建造時帶來的過量消耗。

3.2 提升住宅建筑設計的環保性

在我國傳統的住宅建筑裝修工程中，很多人在圖紙方案設計中融入了很多環保理念，并且采用新型技術和手段，但是在實際操作過程中，很多人并沒有深刻理解環保觀念，認為這是面子工程、形式主義。其實不然，這種環保理念的堅持和傳承必然需要多方面共同努力，從監管人員到所有的施工人員都須通力合作，這樣才能達到真實的可持續發展的最終目的。

3.3 生態節能技術深層次設計的需要

對于住宅建筑設計中應用適宜技術，大多數情況下都是以本來的設計為基礎，比如在其中融合植被設計、能源消耗和原有結構改造等多方面的調整改造。但現實是，很多部門還沒有制定出配套適宜的、詳細的法規規范，特別是在建筑行業對能源消耗和耗材選擇上缺乏科學系統的監管，這樣就給實際施工單位的具體施行帶來了不便。所以說，當代建筑行業必須選擇適宜技術并在符合自身條件的基礎上加之合理運用，才能夠從根本上真正滿足環保建設的新要求。[3]

4 住宅建筑設計中的適宜技術應用策略

4.1 實現自然通風和人工機械通風的配合

住宅建筑設計中應用適宜技術時，在設計通風結構的過程中可以借鑒國內知名的環保建筑的通風設計進行，環保建筑關鍵的一點就是將環保理念和實際情況相結合，不僅僅能夠滿足經濟適用這一要求，還能做到功能上符合住戶使用者的要求。通風設計就是一個建筑體中必不可少的關鍵部分，其構建和設計也有成本和效率，我們必須通過理論分析和實際操作二者相結合的情況下，探索出最符合要求的通風設計。自然通風的含義是風壓和熱壓二者共同作用下的一種空氣運動，主要是通過墻體的縫隙和窗口的通風使建筑體自然通風。自然通風很大程度上都會利用建筑的窗戶角度、開窗范圍等各種條件進行有效調整，特定情況下需要利用天井和排風管，這些輔助工具可加強通風效果，能夠在環保的情況下完成住戶的通風要求。很多時候自然風不能夠完全滿足人們的要求，大多數建筑行業的設計者們也可以通過預留的通風孔或者走廊與外界進行連通，實現通風通氣。在過去，人們可以將院內的通風管道引入地下室，這樣利用天井的設計將冷氣下沉到建筑內部，實現整個建筑的通風換氣?，F代住宅同樣存在這個問題，隨著當代社會土地利用率要求的提高，各大中城市的新建住宅普遍采用高層建筑形式，這就導致很多低矮樓層缺少自然通風，我們必須利用條件改變風在建筑體之間的方向，將自然風通過人工改造優化的方式引入建筑體內，比如說設置專門的大型通風管道。所以，在建筑設計的過程中，通風設計顯得尤為重要，有時須結合其他學科的知識進行合理運用，比如空氣動力學。[4]

4.2 實現自然采光和人工機械采光的配合

建筑的采光一般分為自然采光和燈光照明兩種方式，通常情況下，只能是利用燈光照明，雖然照明燈的光線充足且明亮，但是消耗電力成本較高，不符合環保理念并且住戶的經濟使用成本也較高。為解決這一問題，設計人員一般會利用建筑的本身結構結合增加物理條件進行不同的采光設計，最終達到住戶的采光要求。人們在住房中使用環保的照明材料，比如用LED 燈進行燈光改善，這個方法能夠解決日常生活中光線欠佳不良的問題。又如，建筑設計師可利用建筑物墻體和建筑整體的位置來進行采光彌補，同時可以設置采光板，將不能夠投射到屋內的光線進行采集聚合，擴大采光照明范圍。

5 案例分析

本文此處以重慶某住宅大樓為例進行說明，該住宅整體面積達7000m3，建筑體實際占地1000m3，大樓建有6 層，其中第1 層、第2 層用于設置大廳。對大樓地理環境進行測試，對現場的巖石經過分析可知，該大廈附近的巖土類型是由頁巖及砂巖組成，缺少通氣換風的自然條件，換熱的方法就更是有限。夏天，輻射、高溫是最主要的問題，為了降低室內溫度必須采用其他裝置進行降溫，隨之而來的能源消耗問題也不斷增加，需要建立起完整充足的空調通風降溫系統和電力保供系統等。工程的能源消耗問題須得到合理控制才符合該建筑的最終目的，具體節能方案在下文分兩節闡述。

5.1 太陽能光導照明

工程采用的光導照明系統是通過采光裝置聚集室外的自然光線并引入建筑內部，再經特殊制作的導光裝置強化與傳輸后，整個室內的光照將得到充分保障，導光裝置將通常利用漫射裝置收集自然光，再將自然光合理分配至建筑物內。太陽能是一種可再生能源，是當今社會能夠解決照明的最有效方式來源之一。為了維護整體住宅大樓的外觀，綠植設計能夠為整個建筑空間提供自然宜居環境。通常一棟建筑的周圍根據綠化面積的大小一般會設置10～12 組照明系統，為整個建筑提供充足的照明。因為空間照明不能完全依賴自然光，所以也要有電力照明加以輔助，最合理的方式就是進行能量儲存，白天的能量經過轉化和收集將會在必要的時間段啟動，啟動過程經過計算機自動化程序來控制，具備便捷準確性。

5.2 高性能圍護結構設計

住宅大樓圍護結構節能設計主要包括墻面、屋頂、門窗的保溫隔熱設計以及建筑外窗的遮陽設計。圍護設計的考慮原則是建筑設計過程中合理運用可再生能源，減少傳統意義上的能源消耗，在冬天也可借此獲得充足的太陽能取暖。但是夏天就必須減少自然光的直射，強烈的光線不僅會傷及皮膚并且也會帶來不舒適的室內高溫。為解決這一問題，高性能圍護結構設計中要有熱能儲存措施和散熱系統。外置的新型材料保溫層以及屋頂設計能夠在低溫季節時儲存熱能，確保室內溫度不會過低；而建筑內的百葉玻璃可以起到折射陽光的作用，有效降低建筑內陽光直射，解決夏季室內溫度過高的困擾，這樣才符合節能和高效兩個目標。有了這兩套系統的設計運用，住宅大樓也就成了適宜技術合理應用的建筑范例。[5]

6 結語

總體來說，數字化信息時代背景下，建筑技術在住宅建筑設計當中的發展應用更加合理，只要圍繞適宜技術發展，并結合融入一定的數字信息技術，同時因地制宜地結合當地地域特色文化，最終將推動建筑業發展走向綠色節能環保的新道路。