建筑生态化技术浅谈

孟雪

【摘 要】生态建筑和一般意义上的建筑风格和流派不同，它具有自己的特殊性。生态建筑产生的根源和目标：为了解决由建筑带来的资源和环境问题，实现建筑行业的可持续发展。在参考大量生态建筑建设项目后，通过学习、研究，提出可行的建筑生态化技术措施到实际的工程项目里，既非常有效地保护了当地的自然环境和节省了自然资源，又对提高经济效益非常有意义。

【关键词】生态建筑；雨水收集系统；双层幕墙；采光增效遮阳板

生态建筑和一般意义上的建筑风格和流派不同，它具有自己的特殊性。生态建筑产生的根源和目标：为了解决由建筑带来的资源和环境问题，实现建筑行业的可持续发展。结合本人资源环境专业，本文对建筑生态化技术进行了探讨，希望通过资源循环再生利用，实现低能耗、高舒适度的完美结合，最大限度利用自然资源，尽量减少能源与资源浪费。同时在建筑物的规划、设计、新建、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的材料，强化围护结构，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、制冷、照明、热水供应的能耗，实现人与自然地和谐相处，建立资源节约、环境友好、社会和谐的现代城市，实现经济社会可持续发展。

1.雨水收集系统

雨水作为一种天然的水资源，具有容易收集、处理方法简单等优点，在各国受到越来越多的重视。近年来，国际上对于城市雨水资源的利用逐渐向雨水蓄渗、缓排和利用的方向发展，我国也在不断学习国外先进技术和管理经验，并结合地域特点探索适宜于本土化的利用模式。

将处理后的雨水作为非常规水资源在建筑进行使用，能够提高水资源利用，缓解用水压力。同时，雨水资源的就地利用，能有效减少城市暴雨径流，缓解城市洪峰，并降低排入到排水系统中的径流污染物。

建筑雨水收集即利用建筑的屋顶作为集雨面，通过合理的疏导将雨水收集起来，用于家庭、公共和工业等方面的杂用水。

例如在某医院项目中运用的雨水收集系统，此案例将雨水收集系统收集的水作为植物灌溉的水源。 正是由于该项目的屋顶由于安装了太阳能集热装置，所设计的屋顶均为坡屋顶，所以将雨水通过屋顶倾斜角度，汇聚到建筑的一侧，通过垂直管道的雨水导入预先设置在地下的大型蓄水池中，进行收集，不仅没有影响医院原有的设计理念，还在预先的基础上进行了雨水收集的安装设置。将收集的雨水通过水泵提供给医院建筑的每个房间，供卫生间，用作冲洗厕所使用。在夏季多雨的季节，雨水充沛，可将剩余的雨水存在蓄水池中，供平时所用。

蓄水池还连接另外的出水管道，可由开关阀门控制排水时间和排水量，管道可由地下通往室外的环境的植被区进行浇灌。也可将水从地下导入地上，在医院环境中设置石质沟渠，将水导入沟渠中并流向需要灌溉的植被中。这个方法不仅节约管道成本，降低维修几率，还可以营造室外的自然环境，流水潺潺的水渠，使人心旷神怡，感觉更加自然更具有人性化，更加与人亲近，达到更好的治疗和康复的效果。

另一处为医院景观环境中的仿自然水体，与大面积植被相结合，更具自然气息。医院的雨水收集系统将屋顶的雨水收集到设置在地下的大型蓄水池中，蓄水池中有单独的管道与景观水系连通，在景观水系中水资源匮乏的阶段，蓄水池向其注入存储的雨水，由于两处水体相通相连并且相互流动，所以雨水可同时到达两处水体，缓解其对水量需求的压力，减少水资源的浪费。

2.双层幕墙技术

双层通道幕墙是双层结构的新型幕墙，外层幕墙通常采用点支式玻璃幕墙、明框玻璃幕墙或隐框玻璃幕墙，或铝合金门窗，为更加幕墙的通透性，也有内外层幕墙都采用点支式玻璃幕墙结构的。在内外层幕墙之间，有一个宽度通常为几百毫米的通道，在通道的上下部位分别有出气口和进气口，空气可从下部的进气口进入通道，从上部的出气口排出通道，形成空气在通道内自下而上的流动，同时将通道内的热量带出通道，所以双层通道幕墙也成为热通道幕墙。

1918年在美国旧金山出现了第一个双层结构的幕墙，主要是为了改善建筑的热血环境和声学环境，20世纪20年代开始在德国采用双层幕墙。由于建筑成本成倍地增加，加之此时的双层幕墙的功能尚不显著，因此在此后的一段时间，双层幕墙应用的比较少，技术进步也很缓慢。现代化双层幕墙技术的开发始于20世纪80年代，由于全球化能源危机，迫使人们希望玻璃幕墙不仅仅满足建筑学要求，同时也能降低建筑能耗，现代化双层幕墙刚好能满足人们的这一要求，特别是在德国，将双层玻璃幕墙技术发展的极为完善。

结合东北严寒地区的特殊气候特点、经济水平与技术现状，探索智能双层幕墙系统的“低技”集成技术，降低建设、运营、维护成本，提升综合效益，从而推进东北地区与严寒地区气候特征相适宜的建筑外围护体系新材料、新技术的应用拓展。智能幕墙“低技”集成技术依托了传统智能双层幕墙系统的核心理念，依靠内外双层表皮围合空气缓冲腔，设置智能控制的通风口，调节空气在缓冲腔内的流动，达到通风、降温、隔热等节能效果。创新研发重点体现在幕墙内外表皮系统设计上，强调了灵活运用“低技”的材料与技术，适当减少在严寒气候条件下易损耗的构件系统，整合多种建筑围护体系的优点，集成为具有寒地特色的双层幕墙系统。

3.采光增效遮阳板技术

需要遮阳的建筑通常也需要减少由电力照明产生的内部热量。然而，遮阳设施不仅阻断了窗户的天空视野，而且也减少了室内采光水平。例如，当一个7.3m进深的房间，其外部有1.8m的水平悬挑板时，窗户附近的照度会下降30%，而后墙附近则会下降22%。其他研究预测，与建筑表面成45°角的外部竖向挡板会将照度减少50%。然而将水平遮阳板精确打孔或做成百叶格栅。在保持同样的遮阳效果下，还会有将光线反射到室内空间的功能。窗户也能通过百叶的良好设计“看到”更多的天穹，遮阳便增加了室内天然采光。

为了利用天然光的反射，百叶颜色应该是浅色的，用百叶遮阳板将大部分扩散光反射到室内空间。因为从遮阳板反射的光线是一个潜在的眩光源，遮阳设施应被仔细地安放在居住着的视野范围之外，在选择遮阳设施的材料和饰面时，用那些反射光线但不反射热量的材料饰面时很重要的。例如白色喷漆，只反射光线但不反射热量，磨光的金属既反射光线又反射热量。颜色的反射率可以在上面色彩反射率中找到。设计者应该避免使用可作为太阳辐射的反射体的材料和饰面。

在向阳的立面上，不透明的遮阳设施其背面会显得阴暗，例如在水平遮阳的底部。这种背光的黑暗面与背光照射的表面形成对比，会引起眩光。因此遮阳设施的背光一侧的颜色应该非常浅。有孔的遮阳板，允许少量光线穿过遮阳板表面而照亮其下表面，并且同时仍能阻挡大部分太阳辐射。

百叶的角度发生改变，可以灵活的对阳光角度进行控制，冬季可以反射低角度的阳光，使阳光进入到北侧房间里。夏季可以直接将太阳辐射反射到建筑外围。