可持續(xù)建筑的環(huán)境響應(yīng)型設(shè)計(jì)與建設(shè)方法

■張 健，刁 艷 ■遼寧科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，遼寧 鞍山 114051

建筑的重點(diǎn)用途是給人們的生活創(chuàng)造一個(gè)合適宜居的空間。又因?yàn)槿缃袢藗儠?huì)把室內(nèi)作為主要生活空間，建筑所創(chuàng)造的空間質(zhì)量就變得不可或缺。建筑的安全性、能源效率、溫度、室內(nèi)空氣水準(zhǔn)、光照等不只對(duì)人們的健康有著影響，也對(duì)人們的生活水準(zhǔn)和生產(chǎn)率有所影射，進(jìn)一步對(duì)全社會(huì)的經(jīng)濟(jì)性有所影響。

1 方案設(shè)計(jì)階段需要留意的幾項(xiàng)要素

人們的身心健康和是否安全都與室內(nèi)空間有所關(guān)聯(lián)，比如溫度、濕度、大氣質(zhì)量、照明及噪音限制等。

場(chǎng)地規(guī)劃:維持場(chǎng)地內(nèi)的自然條件和基本屬性不變。將建筑置于最合理的方位和對(duì)周邊的各種綠植加以保護(hù)。高效借助場(chǎng)地原有資源，做到不遺漏不改變。減少各個(gè)季節(jié)的資源消耗。

高效開(kāi)發(fā)自然資源:使用高科技被動(dòng)式太陽(yáng)能來(lái)調(diào)節(jié)室溫，將使用自然光和天然氣流及利用節(jié)能照明和高效電氣等手段發(fā)揮到極致;優(yōu)選可回收利用建材以及提高水的可循環(huán)利用率實(shí)現(xiàn)能源高效性。

2 響應(yīng)于環(huán)境的場(chǎng)地規(guī)劃

一切的可持續(xù)空間在進(jìn)入方案初始階段時(shí)，有必要設(shè)計(jì)者直接指導(dǎo)如何選取地塊，規(guī)劃地塊的根本意圖是認(rèn)清地塊的自身屬性，若要建筑與地塊很好的結(jié)合在一起就需明確是否場(chǎng)地能實(shí)現(xiàn)之前的一切假設(shè)，從而優(yōu)化建筑的使用性能。

(1)選址、植被和景觀。能否盡可能地降低建筑物對(duì)自然和周邊的破壞取決于環(huán)境是否響應(yīng)了原有的地塊規(guī)劃。對(duì)地塊內(nèi)的綠植加以保護(hù)甚至可以對(duì)周邊建筑群起到正面影響。地塊微自然環(huán)境，如溫度、濕度和季候風(fēng)等，原有的地域特點(diǎn)及原有綠植等都會(huì)在一定情況下左右建筑的自身屬性及對(duì)周邊微自然技術(shù)的調(diào)整。

建造建筑時(shí)，需第一時(shí)間考慮在原有地塊上的改建，盡少的破壞尚未開(kāi)發(fā)土地。優(yōu)越的地理位置可以在大環(huán)境下微量調(diào)節(jié)季節(jié)對(duì)建筑使用者的氣候影響。倘或建筑北有可以遮擋各種不利季節(jié)氣候的山體，南向有通透的陽(yáng)光，就稱南坡為地利。

花卉綠植既能美化環(huán)境，也能夠通過(guò)對(duì)四季氣候的微調(diào)整來(lái)達(dá)到提升建筑節(jié)能水準(zhǔn)的效果。盡可能的保證場(chǎng)地里的原有樹(shù)種和綠植種類比起將其他樹(shù)種引進(jìn)到本地塊會(huì)更好的控制規(guī)劃成本，要在一開(kāi)始做好統(tǒng)籌。同理，種植本土作物會(huì)同樣起到上述效果且不會(huì)降低其環(huán)境效益，更能做到不破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的完整。

所選基地毗鄰公共交通以及貿(mào)區(qū)同樣也非常重要。同時(shí)也應(yīng)該考慮所在區(qū)域現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)體系，例如供水、供電以及垃圾管理等情況

基地周圍潛在的污染源、空氣質(zhì)量、高噪聲不僅對(duì)人的健康與舒適感產(chǎn)生影響，同時(shí)也會(huì)影響建筑整體的建造費(fèi)用，如需使用造價(jià)昂貴的玻璃窗材料來(lái)降低噪聲對(duì)室內(nèi)的影響，建筑空間中的自然通風(fēng)系統(tǒng)將會(huì)受到大氣中的各種污染的破壞。

(2)建筑朝向。建筑的朝向非常重要，關(guān)系到是否有利于建筑使用者的健康、舒適和建筑節(jié)能。建筑的再利用中采取的天然照明、被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖技術(shù)和天然氣流手段也都跟建筑所在方位有一定聯(lián)系。

在北緯地區(qū)，墻面和窗戶朝東和朝南優(yōu)于朝西與朝北，因?yàn)楸贝耙资芎L(fēng)襲擊，而毫無(wú)遮擋的西窗戶在夏天會(huì)使過(guò)多的太陽(yáng)輻射進(jìn)入室內(nèi)。

因此，在冬天最大限度地利用太陽(yáng)能的典型做法就是設(shè)計(jì)好朝向，使窗面和窗戶盡可能朝南。使得南向表面在晴朗無(wú)云的冬日可以從上午九點(diǎn)至下午三點(diǎn)無(wú)阻擋的接受太陽(yáng)輻射。建筑的朝向角度可以在正南向向東西各偏轉(zhuǎn)30 度的范圍內(nèi)浮動(dòng)。如果窗戶安裝在西墻上應(yīng)當(dāng)安裝適當(dāng)?shù)南娜照陉?yáng)措施，最大限度減輕潛在的室內(nèi)過(guò)熱問(wèn)題。倘或該建筑的地塊內(nèi)以夏季風(fēng)為主導(dǎo)，那么建筑的朝向就需根據(jù)對(duì)該季節(jié)的主風(fēng)向采用自然氣流循環(huán)和降溫系統(tǒng)的方式來(lái)處理。

3 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)

建筑圍護(hù)構(gòu)件可以起到分割建筑空間的作用，即室內(nèi)、外的界限。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括了建筑的屋頂、外墻、窗戶和地基等元素。當(dāng)然圍護(hù)構(gòu)件本身就充當(dāng)著隔離建筑與室外熱交換和氣流循環(huán)的媒介。因而建筑內(nèi)部與室外的熱交換等效率就由建筑圍護(hù)構(gòu)件自身屬性是否優(yōu)良來(lái)決定。

以下為建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)屬性:

溫度:圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以將室內(nèi)外熱量加以控制隔離;空氣:圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以組織室內(nèi)外氣流的交換往復(fù)和循環(huán);水:圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以阻擋夠雨、雪、冰雹和潮濕氣體進(jìn)入室內(nèi);噪聲:圍護(hù)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)了建筑自身的密閉性，從而達(dá)到隔聲效果;光:遮擋，引導(dǎo)自然光線;人員及其他生物體:圍護(hù)結(jié)構(gòu)能夠提供安全、私密性和衛(wèi)生。

(1)保溫隔熱材料。保溫隔熱材料是可持續(xù)建筑圍護(hù)構(gòu)件的重要組成，它們一般是指那些能夠用來(lái)有效阻隔熱傳導(dǎo)的建材?，F(xiàn)已研制出較多種類，而它們各自又有不同的屬性和性能，一般叫做R -值，表示建材引導(dǎo)熱量透過(guò)構(gòu)件的效果。針對(duì)各種環(huán)境下的各種情況，需要安裝可以應(yīng)對(duì)其氣候特點(diǎn)的R-值構(gòu)件。

材料的隔聲性能是指材料能夠減少聲音在空氣中傳遞的能力。隔聲效果的好壞取決于建材自身的屬性，如質(zhì)量、密度等。

(2)窗戶。一些立面構(gòu)件如窗戶等能夠?yàn)榻ㄖ峁饬餮h(huán)、降噪、利用自然光及保證人們?cè)谖輧?nèi)屋外的視線交流。在圍護(hù)構(gòu)件的能效中窗戶的作用是十分積極的，這是由于空間熱量的半數(shù)流失源于窗戶。而下列因素決定了窗的根本性能:

U-值:為通過(guò)構(gòu)成窗體原料的熱量傳導(dǎo)值;太陽(yáng)輻射得熱系數(shù);可視光透光率:是指光線穿透玻璃的能力;

其他因素;例如玻璃真空層間充入稀有氣體及安裝鍍有低輻射膜的玻璃等。

(3)地基與地下室地面。提高建筑圍護(hù)構(gòu)的隔熱性的較好方法是對(duì)地基和地下室面層進(jìn)行有效的的隔熱隔濕改良。隔絕了熱量的地面基礎(chǔ)面層可以有效阻隔熱傳導(dǎo)，和多余氣體入室。

(4)墻面和屋面。高反射率墻漆的使用可極大改善高溫地帶的室內(nèi)過(guò)熱隱患。為達(dá)到削弱空氣制冷壓力的目的，最宜在東、西墻面放置可以遮擋陽(yáng)光的設(shè)備;某些需要緩解常年室溫過(guò)高問(wèn)題的建筑，需要在建筑的南面進(jìn)行遮陽(yáng)。同時(shí)在建筑的方案處理階段可以從建筑自身的造型因素方面著手對(duì)窗和墻進(jìn)行光輻射遮擋，而老建筑的遮陽(yáng)似乎只要合理的綠化率達(dá)標(biāo)即可。

4 蓄熱材料

一切可以吸收熱量進(jìn)而將其存儲(chǔ)的建材被稱為蓄熱材料。人們用大型建材如土質(zhì)墻或石質(zhì)墻來(lái)調(diào)控氣溫，這些建材在日間吸收太陽(yáng)輻射并將其存儲(chǔ)，在晚上利用日間存儲(chǔ)的能量，替代不可再生資源的消耗。

混凝土、理石、磚瓦和大型器皿中的蓄水為常用的蓄熱建材，他們的熱量釋放速度要比吸收速度稍緩。

5 可持續(xù)的建筑材料

有很多材料為天然材料諸如磚木、鋼鐵以及水泥砂漿等。天然材料的使用極大的破壞了我們的大自然，同時(shí)建材的搬運(yùn)、損耗和廢物的產(chǎn)生等也加快了環(huán)境污染。

一個(gè)生命循環(huán)的全過(guò)程中皆有顧及是否自身對(duì)自然有所影響的材料被稱為可持續(xù)建材。利用回收的和可循環(huán)使用的，或可利用回收的和可循環(huán)使用的建料已經(jīng)以相同方式而使用的，或能夠以不同方式或異于原本的使用途境而被再次利用。

合理挑選建材對(duì)保護(hù)我們?nèi)諠u衰竭的非再生資源是十分有利的，也能夠把建筑在修建和消耗資源方面的本息降到最低。與此同時(shí)使用可持續(xù)建料諸如低毒、無(wú)毒的天然建料、天然殺菌建料等，也能夠起到防止空間污染的目的。

［1］斯泰里奧斯.普萊尼奧斯.可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006.4 -10.

［2］姚潤(rùn)明昆，李百戰(zhàn).可持續(xù)城市與建筑設(shè)計(jì)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006.198 -202.