淺析綠色建筑技術(shù)與新農(nóng)村建設(shè)

■周明長(zhǎng)，余德林

■1．四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑與藝術(shù)系，四川 德陽(yáng) 618000;2．四川省建筑設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610017

長(zhǎng)期以來(lái)，建筑在人類生產(chǎn)生活中所消耗的能源尤為巨大，同時(shí)所帶來(lái)的能源浪費(fèi)也頗為驚人。在工業(yè)化發(fā)達(dá)國(guó)家，建筑能耗已占國(guó)家主要能源消費(fèi)量的40%～50%。當(dāng)代社會(huì)在應(yīng)對(duì)環(huán)境惡化、資源枯竭等問(wèn)題時(shí)，已經(jīng)提出了“可持續(xù)發(fā)展”的理論?？沙掷m(xù)發(fā)展觀的關(guān)鍵追求是人與自然的和諧，其核心思想是關(guān)注各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的生態(tài)合理性。但它更多是一個(gè)政策性的宏觀控制框架，具體在“建筑領(lǐng)域的操作層面上，可持續(xù)發(fā)展原則要求利用各種生態(tài)建筑技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑與環(huán)境的再優(yōu)化匹配?！币虼耍绾伪M快改善建筑的能耗現(xiàn)狀以節(jié)約不可再生能源，已成為當(dāng)務(wù)之急。其中，生態(tài)建筑理論和綠色建筑無(wú)疑是一個(gè)重要的指導(dǎo)方向和技術(shù)支撐，將綠色建筑技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)村地區(qū)，對(duì)降低建筑能耗的具有重大的意義，同時(shí)也可更好地保護(hù)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。

1 新農(nóng)村聚落

新農(nóng)村是一種新型的農(nóng)村居民聚居點(diǎn)，它是在城市化背景下產(chǎn)生的新型農(nóng)村聚居形態(tài)。它既受到現(xiàn)代建筑思想和建筑技術(shù)的影響，又與傳統(tǒng)的農(nóng)村聚居形態(tài)有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。“新農(nóng)村”在實(shí)質(zhì)上就是相對(duì)集中建設(shè)的以農(nóng)民住戶為主的聚居區(qū)。當(dāng)前的農(nóng)村集中居住區(qū)建設(shè)是一種新生產(chǎn)物，住區(qū)的選址規(guī)劃、建筑空間設(shè)計(jì)對(duì)居住的物理環(huán)境影響、基礎(chǔ)設(shè)施的配套等研究都比較欠缺。這就需要在“生態(tài)和諧、可持續(xù)發(fā)展”理念指導(dǎo)下，以綠色建筑科學(xué)理論為依據(jù)，對(duì)農(nóng)村居住建筑和空間關(guān)系展開(kāi)全面研究，以探索采用綠色的低成本建筑節(jié)能技術(shù)對(duì)居住環(huán)境、舒適度的綜合影響，從而找尋出經(jīng)濟(jì)可行的符合現(xiàn)農(nóng)村實(shí)際情況的綠色建筑設(shè)計(jì)策略(本文中所涉及的低成本建筑節(jié)能低技術(shù)更注重的是能滿足農(nóng)民居住需求和經(jīng)濟(jì)承受力，而非對(duì)農(nóng)村地區(qū)在技術(shù)上的歧視)，從而因地制宜實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)能耗和成本最低的目標(biāo)。

2 綠色建筑的概念

綠色建筑是在人與自然、人工環(huán)境與自然生態(tài)系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)上所提出的一種建筑形式，它凝聚了人類建筑文化、生態(tài)文明與生態(tài)智慧。綠色建筑是“指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材等)、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人類提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑?！本G色建筑追求建筑與自然的和諧共生，滿足使用者需求的同時(shí)，最大化地保護(hù)生態(tài)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益并體現(xiàn)出對(duì)未來(lái)的關(guān)懷。

因此，綠色建筑在本質(zhì)上是一種追求生態(tài)、降低能耗、可持續(xù)發(fā)展的建筑形式，其主旨是與地球和諧共生。作為一名設(shè)計(jì)人員，首先應(yīng)該具備環(huán)境倫理學(xué)的觀念，將建筑與適宜技術(shù)相結(jié)合，采用低能耗達(dá)到高效率的能源循環(huán)模式，將建筑從建造到全壽命周期的能耗減到最低，并有利于建筑材料的重復(fù)利用。

3 綠色建筑技術(shù)

在談?wù)摼G色建筑技術(shù)時(shí)，首先要明確一個(gè)觀點(diǎn)——建筑技術(shù)的適宜性。福斯特曾經(jīng)指出:“談?wù)摷夹g(shù)不時(shí)髦了，但我卻不知道，你怎么能不制造物品?而這正是技術(shù)之所在，也即我們的文化之所在”。任何時(shí)代建筑的每一步發(fā)展，無(wú)不與建筑師對(duì)當(dāng)時(shí)先進(jìn)技術(shù)與結(jié)構(gòu)的大膽運(yùn)用和拓展密切相關(guān)。技術(shù)在當(dāng)代社會(huì)扮演著更加重要的角色乃至成為當(dāng)代的文化特征，建筑亦不能不把技術(shù)的運(yùn)用當(dāng)作一個(gè)關(guān)鍵課題。在分析當(dāng)代技術(shù)的前提下，如果以建筑所利用技術(shù)的特征和差異作為分類標(biāo)準(zhǔn)，則可劃分為三個(gè)層次:低技術(shù)、中間技術(shù)(或稱輕技術(shù))、高技術(shù)。這種劃分標(biāo)準(zhǔn)有助于理解技術(shù)的復(fù)雜性、經(jīng)濟(jì)性和可普及性之間的關(guān)系。

(1)低技術(shù)是指在傳統(tǒng)建筑的技術(shù)基礎(chǔ)上，按照資源條件和當(dāng)時(shí)的社會(huì)生產(chǎn)力，在建筑營(yíng)造中使用的技術(shù)。當(dāng)今低技術(shù)的源泉是傳統(tǒng)建筑，它偏重于從鄉(xiāng)土建筑、地方建筑中挖掘傳統(tǒng)的節(jié)能、通風(fēng)、利用土生材料等方面的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，并加以技術(shù)改良，不用或很少用現(xiàn)代技術(shù)手段來(lái)達(dá)到建筑生態(tài)化的目的。在形式上主要強(qiáng)調(diào)鄉(xiāng)土、地方特征。(2)中間技術(shù)是因其并不拘泥于技術(shù)類型的時(shí)空性，并在上述低技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代技術(shù)的原理和設(shè)備，通過(guò)深入的建筑設(shè)計(jì)，提高對(duì)環(huán)境和資源的利用效率，減少不可再生資源的浪費(fèi)以保護(hù)生態(tài)環(huán)境。在運(yùn)用層面上，它傾向于利用現(xiàn)代科技的研究成果和工業(yè)產(chǎn)品，也不排斥傳統(tǒng)低技術(shù)。中間技術(shù)的核心是依據(jù)建筑所處的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境條件適度地選擇合適的技術(shù)形態(tài)。(3)高技術(shù)是指積極主張運(yùn)用當(dāng)代最新的技術(shù)成果來(lái)解決生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的問(wèn)題。并把其他領(lǐng)域內(nèi)的最新技術(shù)，如信息技術(shù)、電子技術(shù)等，按照生態(tài)要求移植進(jìn)來(lái)且以高新技術(shù)的運(yùn)用為主題。即使使用一些傳統(tǒng)技術(shù)手段，也是建立在科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，以先進(jìn)的材料和工藝來(lái)加以實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)的三個(gè)層次在這里并不是一種絕對(duì)觀念，而是相對(duì)的、動(dòng)態(tài)的概念。中間技術(shù)相對(duì)低技術(shù)而言是高技術(shù)，而相對(duì)高技術(shù)則是低技術(shù)。同時(shí)技術(shù)也是動(dòng)態(tài)發(fā)展的，不同層次之間的技術(shù)，會(huì)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的發(fā)展而相互轉(zhuǎn)化。傳統(tǒng)建筑的很多地方體現(xiàn)了生態(tài)的觀點(diǎn)，在技術(shù)上是人們?cè)陂L(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境的過(guò)程中逐步摸索所形成的，其所依據(jù)的建筑技術(shù)往往是最樸素最直觀的自然規(guī)律和千百年來(lái)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。相對(duì)現(xiàn)代建筑而言，低技術(shù)具有良好的普及性、簡(jiǎn)單直觀、容易掌握和應(yīng)用、成本低廉。傳統(tǒng)建筑的低技術(shù)主要受到社會(huì)生產(chǎn)力制約，營(yíng)建模式需要結(jié)合地域的自然氣候、地理資源，表現(xiàn)出與自然和諧統(tǒng)一。正由于以上諸多的原因，傳統(tǒng)建筑的低技術(shù)設(shè)計(jì)方法保留和延續(xù)著較多的傳統(tǒng)因子，攜帶的文化信息較多，同時(shí)也在技術(shù)層面上最結(jié)合自然，采用最少的改造自然的技術(shù)手段來(lái)達(dá)到舒適、適宜的居住環(huán)境，在這個(gè)層面上，傳統(tǒng)建筑的低技術(shù)特征是綠色建筑技術(shù)的一個(gè)分支研究方向。

4 綠色節(jié)能建筑實(shí)例分析

對(duì)綠色節(jié)能建筑的案例研究主要集中在德國(guó)的相關(guān)節(jié)能建筑上，德國(guó)在居住建筑中的能源節(jié)約計(jì)劃主要有:主動(dòng)式太陽(yáng)能利用、其他可再生能源的利用。且將這些節(jié)能方式運(yùn)用到建筑上形成了——低能建筑、近零能建筑、全零能耗建筑。其中有一項(xiàng)建筑技術(shù)讓我們的感受尤為深刻，那就是“石灰砂砌塊”和泡沫混凝土砌塊。德國(guó)的砌體外墻和中國(guó)的砌體外墻非常相近，砌塊的基本模數(shù)是一樣的，原來(lái)也是以實(shí)心粘土磚為主，后來(lái)發(fā)展成為空心粘土磚，但粘土磚都要開(kāi)采粘土而破壞植被，還需要消耗大量能源燒結(jié)并釋放有害氣體。而石灰砂磚砌塊是在200攝氏度下，蒸汽養(yǎng)護(hù)數(shù)小時(shí)即可成型，不需要高溫?zé)Y(jié)。泡沫混凝土砌塊也不需要燒結(jié)，這樣就大大減輕了環(huán)境壓力，原材料也可以反復(fù)利用，同時(shí)，這種方式形成的砌塊的力學(xué)和熱工性能都比粘土磚好。

低能耗是世界上比較公認(rèn)的一種可以推廣的實(shí)用型節(jié)能建筑，而且技術(shù)也相對(duì)成熟。節(jié)能建筑是一種在建筑建造完成之后，在使用過(guò)程中探求的一種能耗節(jié)約模式，在綠色建筑技術(shù)的層面上來(lái)講是對(duì)于建筑的使用壽命周期的研究。德國(guó)的零能耗建筑實(shí)驗(yàn)表明，建筑所必需的能源都可不需要靠外部系統(tǒng)提供，而可以僅依靠建筑自身從太陽(yáng)能和地?zé)岬荣Y源中取得，所以這種建筑也叫太陽(yáng)能全自給建筑。在設(shè)計(jì)上主要從建筑設(shè)計(jì)、外墻和窗戶的構(gòu)造、通風(fēng)系統(tǒng)、屋頂光電池和電力系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)這幾個(gè)方面入手，通過(guò)每個(gè)方面的相互搭配補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)建筑的零能耗;建筑設(shè)計(jì)上，講究建筑的進(jìn)深盡可能小，這樣采暖能耗小;外墻和窗戶的構(gòu)造上，首先要避免“熱橋效應(yīng)”的產(chǎn)生，還有墻體的保溫、隔熱性能及墻體砌體材料的選擇;通風(fēng)直接關(guān)系到建筑使用的舒適性，這一點(diǎn)尤為重要，應(yīng)在設(shè)計(jì)上盡量減小風(fēng)速，室內(nèi)通風(fēng)的方式應(yīng)根據(jù)室內(nèi)的溫度來(lái)選擇是自然通風(fēng)還是被動(dòng)進(jìn)風(fēng)或排風(fēng)系統(tǒng)，同時(shí)配合采暖系統(tǒng)保證室內(nèi)溫度在一個(gè)范圍內(nèi)的恒定，這樣才會(huì)創(chuàng)造一個(gè)舒適的室內(nèi)環(huán)境;屋頂光電池和電力系統(tǒng)主要采用太陽(yáng)能電池系統(tǒng)和氫氧電池系統(tǒng)為建筑提供能源和供熱，這在一定程度上可以自給自足，為建筑提供良好的電力供應(yīng)和保持室內(nèi)溫度的恒定;熱水系統(tǒng)主要以太陽(yáng)能熱水器為主要設(shè)備，在冬季太陽(yáng)能不足時(shí)，可利用氫氧電池系統(tǒng)為熱水器提供熱源。

實(shí)際上，在建筑投入使用后，常有多種節(jié)能方式可以運(yùn)用。太陽(yáng)能只是其中一種。傳統(tǒng)建筑雖不能做到完全的零能耗，但可采用適宜技術(shù)來(lái)降低建筑使用過(guò)程中的能耗，比如沼氣、利用鄉(xiāng)土材料來(lái)加強(qiáng)建筑的保溫隔熱性能等。為此，在設(shè)計(jì)綠色建筑時(shí)，首先是要認(rèn)真審視建筑周圍現(xiàn)狀，哪些技術(shù)和條件有利于節(jié)能，哪些可以提供能源;如果常規(guī)成熟的技術(shù)可以運(yùn)用，不妨與高新技術(shù)進(jìn)行仔細(xì)比較，何者更經(jīng)濟(jì)可靠;同時(shí)還要找到在熱工學(xué)上的平衡點(diǎn)，既減少能量損失又增加能量獲得，力求節(jié)能效益更大化。

5 綠色建筑技術(shù)在新農(nóng)村建設(shè)的前景

綠色建筑技術(shù)是從建筑的全壽命周期著眼，從建筑的材料到建筑全壽命周期后建筑垃圾的再利用，這是綠色建筑技術(shù)研究的一個(gè)重要方面。誠(chéng)然，這只是從空間建構(gòu)的材料方面為考量，在建筑空間的使用過(guò)程中，綠色建筑又應(yīng)該對(duì)建筑投以什么樣的關(guān)注呢?筆者認(rèn)為，首先應(yīng)從建筑的使用能耗、建筑的生態(tài)性、建筑對(duì)環(huán)境造成影響這三個(gè)方面來(lái)思考。在新農(nóng)村建設(shè)中，農(nóng)村從傳統(tǒng)居住模式中轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代居住模式，勢(shì)必會(huì)造成居住方式的改變和建筑觀念的轉(zhuǎn)變，即由傳統(tǒng)的分散式居住，演變?yōu)樾罗r(nóng)村的集中、密集、小區(qū)化居住形態(tài)。傳統(tǒng)的居住建筑是人們長(zhǎng)期同自然環(huán)境相適應(yīng)的產(chǎn)物，往往是采用簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)來(lái)達(dá)到生產(chǎn)生活居住的目的。而在新農(nóng)村的建設(shè)中，我們必須應(yīng)該以綠色建筑技術(shù)理念為指導(dǎo)，遵循可持續(xù)原則進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，盡力與地域特色相結(jié)合，充分利用自然而不破壞自然，使人與生態(tài)環(huán)境和諧相處。因此，在建筑前期階段，應(yīng)全面考慮地域特色、當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷乩項(xiàng)l件、調(diào)查研究當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧?并在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中將這些因素加以重點(diǎn)思考，力圖做到建筑與周圍的環(huán)境結(jié)合、設(shè)計(jì)與自然結(jié)合。而在建筑工程技術(shù)設(shè)計(jì)中，也應(yīng)該對(duì)工程作出系統(tǒng)分析和合理科學(xué)的規(guī)劃，使工程施工對(duì)自然環(huán)境的影響最小，同時(shí)針對(duì)建筑的各種物理性能，還需要作出相應(yīng)評(píng)估，例如采光、通風(fēng)、保溫、隔熱、遮陽(yáng)等物理性能。此外，也要對(duì)當(dāng)?shù)氐墓猸h(huán)境進(jìn)行分析，是否適合采用太陽(yáng)能，在農(nóng)村沼氣也是一種環(huán)保的新型能源，在設(shè)計(jì)過(guò)程中同樣需要給予重視。

總之，在當(dāng)前新農(nóng)村建設(shè)的大潮中，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該對(duì)生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展予以重點(diǎn)關(guān)注，更應(yīng)該對(duì)建筑的全壽命周期做出一個(gè)總體考量，努力使建筑的能耗和對(duì)大自然的影響降到最低程度，使建筑材料具有可重復(fù)利用的功能。由此不難相信，在上述“綠色建筑技術(shù)理念”的科學(xué)指導(dǎo)下，以結(jié)合自然、順應(yīng)自然、極力降低能耗的各種綠色建筑設(shè)計(jì)及綠色建筑技術(shù)的普遍運(yùn)用，必將進(jìn)一步促進(jìn)人與資源、環(huán)境、社會(huì)、生態(tài)和地球的和諧相處。

［1］麥克哈格．設(shè)計(jì)結(jié)合自然［M］．天津:天津大學(xué)出版社，2010．

［2］劉加平等．城市化進(jìn)程中的鄉(xiāng)村綠色建筑理論與實(shí)踐［J］．智能與綠色建筑文集［M］．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005．

［3］徐偉．成都地區(qū)新農(nóng)村居住建筑的節(jié)能分析與設(shè)計(jì)研究［D］．西南交通大學(xué)博士學(xué)位論文，2009．