生态建筑的技术特征分析

盂聪龄 王丽

摘要：生态环境的恶化，建筑开始寻找一条新的发展道路。生态建筑成为最佳选择，在其中的技术应用成为关键。本文通过实际建筑对其应用的技术特征进行分析。

关键词：生态建筑；自然环境：建筑设计

1前言

生态建筑就是将其看成一个生态系统，通过组织(设计)建筑内外空间中的各种物态因素，使物质、能源在其内部有序地循环转换，获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境。在实践的过程，常见的设计手法如下：

2选址的合理性

易经曰：山水者，阴阳之气也。动静之道，山水而已，合而言之，总名曰气：其分言之，日龙、曰砂、日穴、曰水。有龙无水则阴盛阳枯而无以资：有水无龙则阳盛阴衰而气无以生。表达了古人的“天人合一”的思想，不求急功近利，不随政治变迁、经济发展变化而变化，强调人与自然的和谐共处。从中可以看到建筑的建造应因地制宜、尊重自然。

3可再生能源的利用

a、太阳能的利用：即光伏电池板，将太阳能电池材料集成于建筑的屋面或者墙面作为相关围护结构。光伏电池是吸收太阳辐射，将太阳能转化为电能，根据建筑的形体，有以下几种常见的布置方式：

a)垂直面(或水平面)当建筑物的形体是方正的，垂直的墙面和平屋顶，选择合适朝向，放置光伏电池板。如下图1。

(2)倾斜面，用于坡屋顶或其他曲面屋顶，可以如下图2。

(3)退台式，当建筑采用南向退台式，可以大大增加太阳辐射的面积，有利于光伏电池板的布置，给建筑立面提供造型空间，如下图3。

b、风能的利用

风能发电作为一种可再生的清洁能源已得到广泛的重视。由于风能的大小与风速的立方成正比，且风速离地面的高度越大就越大。当在风速较大的地方选择利用风能发电较为合适。现在超高层建筑物韵迅速发展，高空利用风能更加合适。广州珠江城商务写字楼高309.6m(如图4)。盛行风为东南风(南偏东13°)，此建筑充分利用盛行风，在楼中部(24～25层)和上部(50～51层)的设备层建了四个吸风口并分别设置高性能风涡轮发电机，开创超高层建筑运用风能的先河，减少对不可再生能源的使用。

c、生物能的利用

“沼气”是有机物在隔绝空气和保持一定的水分、温度、pH值条件下，经过微生物的分解作用而产生的。通过在我国农村的实践，利用简单的沼气制取设备，一般5口之家加上养两头猪的农户所排出的人畜粪便，加上每天3～4公斤秸秆发酵制取，可用于烧饭和照明。再有就是生物净化的方法，生物类群通过代谢作用(异化或同化)使环境中的污染物减少，浓度下降，毒性减轻，直到消失为止。因此，在我们对环境进行改造的同时要充分结合自然环境，这样才能创造适宜的、和谐的人居环境。

4自然通风系统的应用

自然通风系统的应用可以大大减少对空调系统的应用，这样更加明确的减少了对能源的消耗，缓减对环境的压力，马来西亚的诺丁汉校园来说，采用低能耗的通风系统，在建筑的背面楼梯顶部安装了一个机械通风系统，外形类似于斗篷的帽子，主要用来处理室内气流通风，以促进良好的自然通风系统的形成。(如图5)

5绿化的引入

建筑的室内空间与室外自然环境不断地进行着物质流和能量的交换。在设计中借助屋顶花园、垂直绿化把室内的生态中庭与室外的自然环境相连通。营造与自然和谐共融、生态补偿的环境。种植大量的植物进行表面的覆盖，能减少热导效应，产生氧气，吸收二氧化碳和一氧化碳。“马来西亚IBM办公楼”中，将植物从楼的一侧护坡开始，然后沿着建筑立面进行螺旋式的上升，将植物种植在楼上内凹的平台上，为工作人员创造一个遮阳且富氧的环境，工作放松的好去处。(如图6)

还有大量种植屋面的应用：例如泰格公寓：屋顶覆土厚35cm种植植物。15cm厚的培植土的佛甲草绿化。事实证明有屋顶绿化的顶层房间温度降低20c左右。屋顶有明显的隔热作用，降低热岛效应，增加绿化率，增加公共活动空间。

6建筑材料的选用

古人常用泥土、土制砖、木材、石材、竹子、稻草等天然的材料建造。尤其是泥土，常被做成土砖用于砌墙，在其中加上芦苇、麦秸等柔性的材料，成为坚固、耐久、保温、隔热的墙体材料。现在最广泛的是钢筋混凝土以及各种石材和砖等材料，这些材料的加工和制作直接影响生态环境，当建筑物拆除时又产生了大量了建筑垃圾，这样无疑给环境增加了负担。应用新型材料代之是一个很好的选择，加气混凝土质量是粘土砖的1／3，是普通混凝土的1／5，有利于减轻结构荷载，减少结构耗材。还有优异的保温隔热性能，导热系数为粘土砖的1／4-1／5，是普通混凝土的1／5—1／10。深圳万科四期就运用了很多。

7细部设计

7.1遮阳措施：常利用百叶进行遮阳，有左右推拉，上下转动等方式，方便人们的生活，同时不同形式的遮阳板丰富建筑立面(如图7)。

7.2水资源循环利用：中水系统缓减环境压力，中水利用率大于30％，景观水不采用市政供水，收集生活污水进行处理并回用，供道路清扫、消防、城市绿化、车辆；中洗和景观环境用水。在路面的设计中，采用透水地面，停车位上植草砖等措施。有利于防止大面积的积水，增强地下水补充，强化地面的呼吸功能，降低热岛效应，提高舒适度。例如：武汉万科城四期，就应用了这些。

7.3节水器具的推广和使用：主要有节水龙头、节水淋浴、节水便器、管道节水等。例如：昆明世博生态城IN的家绿色创新设计中，在住宅中安装了ECO-Logic电子卫生厕所系统和洗手盆的黄铜控制阀，节约水资源和能源约40％。通过对淋浴的开关控制和浴缸的充水控制节约水源30％80％。通过以上数据我们充分认识到节水器具推广的必要性。

7.4LOW-E玻璃(低辐射镀膜玻璃)：在玻璃表面镀上具有极低的表面辐射率的膜层。普通玻璃的表面辐射率在0.84左右，LOW-E在0.25以下。这样可以有效的缓减太阳辐射量。

7.5断桥铝合金窗：隔热铝合金门窗的原理在铝型材中间穿入隔热条，将铝型材断开形成断桥，有效阻止热量的传导。它比非隔热铝合金型材门窗降低40～70％。

7.6垃圾处理系统：建筑物在其全寿命周期内都会产生大量的垃圾，处理可采用如下几种方式：

①对已有建筑物进行改造。工业厂房的改造，例如北京的“798”，上海的“新天地”，这些厂房经的改造做为它用，成为城市美丽建筑。

②对于一些建筑垃圾，进行分类处理。可回收就回收再利用。若不可回收就选择合适的方式，尽可能降低对环境的污染和破坏，利用微生物进行降减。

8结语

建筑物为人类的生活、工作、娱乐、休憩等活动提供场所。建筑生命周期的循环就是能量堆砌的结果。因此，在其全寿命周期内，最大限度地节约资源，保护资源，为人们提供健康、适用和高效的空间，与自然和谐共生成为必要。与此同时，要尊重自然，保护自然。