綠色住宅中的綠色技術(shù)

文/董麗

什么樣的房屋可以被稱為“綠色”？大衛(wèi)和魯希爾·帕卡德基金會曾給出這樣的定義：“任何一座建筑，如果其對周圍環(huán)境所產(chǎn)生的負面影響小于傳統(tǒng)的建筑”，那么它就可以被稱為綠色建筑。

事實上，建筑工業(yè)對周圍環(huán)境所產(chǎn)生的影響遠遠超過我們的想象。建筑物每年會使用全世界所消耗能源的30%以上，并會產(chǎn)生約占全球溫室氣體排放總量50%的排放量。超過四分之一的垃圾是在房屋修建和拆毀中產(chǎn)生的。就全球范圍而言，人口的暴漲、快速的工業(yè)化與城鎮(zhèn)化進程使發(fā)達國家和發(fā)展中國家在環(huán)境保護中取得的進步變成徒勞。如果不進行綠色建筑的改革，那么形勢勢必會更加惡化。

一、為什么要建設(shè)綠色住宅

隨著人們的環(huán)境保護和節(jié)約能源意識不斷增加，綠色設(shè)計越來越多地開始在公共空間和商業(yè)空間中出現(xiàn)。在綠色建筑的發(fā)展過程中，住宅為其提供了一塊理想的“試驗田”。住宅相對而言規(guī)模較小，可以通過試點研究以驗證綠色設(shè)計的可行性。事實上，許多建筑學(xué)上的突破最早都始于住宅建筑。

綠色住宅是基于人與自然持續(xù)共生原則而設(shè)計的一種能使住宅內(nèi)外物質(zhì)能源系統(tǒng)良性循環(huán)，無廢、無污，能源一定程度自給自足的新型住宅模式。一般而言，綠色住宅含有三個特點——對能源的合理有效利用以及使用對生態(tài)環(huán)境友好的房屋材料；保護環(huán)境，將住宅與環(huán)境緊密結(jié)合；為人們提供舒適、健康、高效的住宅空間。綠色住宅根據(jù)建筑周圍的自然環(huán)境，綜合運用生態(tài)學(xué)、人體工程學(xué)、建筑學(xué)等現(xiàn)代科技手段，建立建筑內(nèi)外關(guān)系，使住宅可持續(xù)發(fā)展。

二、綠色住宅中運用的綠色技術(shù)

綠色住宅通常使用超厚的絕熱材料和復(fù)雜的門窗，主要通過自身的構(gòu)造實現(xiàn)高效的保溫隔熱性能，并利用太陽能和家電設(shè)備的散熱為房間提供熱源，減少或不使用主動供應(yīng)的能源。在綠色住宅中往往采用大量綠色技術(shù)。

(一)住宅新風(fēng)系統(tǒng)

人們通常喜歡開窗通風(fēng)。但是，天氣并不總是晴空萬里，如果在霧霾天打開窗戶，那么會使更多的灰塵顆粒進入室內(nèi)，對人體產(chǎn)生危害。新風(fēng)系統(tǒng)（也稱“房屋呼吸系統(tǒng)”）持續(xù)高效地使住宅室內(nèi)外空氣進行24小時不間斷循環(huán)，可以有效凈化導(dǎo)入室內(nèi)的室外空氣，使室內(nèi)空氣質(zhì)量保持一個良好的恒定值。如此，人們不用開窗也能享受新鮮空氣，并減少室內(nèi)熱損失，節(jié)約能源。

(二)綠色屋面系統(tǒng)

傳統(tǒng)屋面系統(tǒng)僅考慮了建筑遮風(fēng)避雨的基本功能，且普遍存在耗能高、耗材多、保溫隔熱效果差、滲漏嚴重、使用壽命短、不能循環(huán)利用等缺點，不能滿足可持續(xù)發(fā)展的需求。綠色屋面系統(tǒng)在保證建筑遮風(fēng)避雨的基本功能外，還兼顧建筑節(jié)能、環(huán)保功能，并能延長屋面使用壽命。新型的綠色屋面技術(shù)主要有種植屋面、單層卷材屋面、光伏建筑一體化屋面系統(tǒng)、通風(fēng)瓦屋面等。

（三）太陽能系統(tǒng)

太陽能系統(tǒng)在綠色住宅建設(shè)中被廣泛使用且發(fā)展相當(dāng)成熟。利用太陽能集熱器進行發(fā)電、加熱，能夠減少大量電力和煤氣。然而，遇到下雨、多云或霧霾等天氣狀況，太陽能系統(tǒng)的發(fā)電效率也會大打折扣。中國科學(xué)家借助石墨烯成功開發(fā)出一種雨天也能發(fā)電的新型太陽能電池。在太陽能電池上附一層石墨烯薄膜，雨水中的正離子被吸附到石墨烯表面，這層帶正電的離子層與石墨烯的負電子相結(jié)合，能夠形成一個電子由與正電荷離子組成的雙層結(jié)構(gòu)，起到如電容器般儲備電能的效果，雙層間的勢能差足以產(chǎn)生電壓和電流。

（四）地源熱泵系統(tǒng)

地源熱泵系統(tǒng)可作為空調(diào)冬季供熱，夏季供冷，同時還能提供日常所需熱水。其主要利用埋藏于地下的管路系統(tǒng)與土壤、巖石及地下水進行熱交換。夏季時，通過對室內(nèi)制冷將建筑物內(nèi)的熱量儲存，一部分用于生活用熱，另一部分藏于地下，等冬季到來時通過熱泵把熱能釋放，實現(xiàn)供熱。

（五）高效保溫隔熱外墻系統(tǒng)

建筑內(nèi)保溫容易產(chǎn)生冷橋現(xiàn)象（室內(nèi)溫度高于室外時，墻面會凝結(jié)水），從而破壞墻體，導(dǎo)致滲水、墻漆脫落、發(fā)霉等問題。于是，人們開始考慮使用外墻保溫的方式進行保溫。外保溫形式可以有效形成建筑保溫系統(tǒng)，達到良好的保溫效果，減少冷橋的產(chǎn)生，并能使保溫層與外飾面之間的空氣層形成有效的自然通風(fēng)，降低空調(diào)負擔(dān)，節(jié)約能源并排出潮氣。

（六）綠色門窗技術(shù)

門窗在住宅建筑保溫、節(jié)能中擔(dān)任著重要的職責(zé)。近年來，綠色門窗技術(shù)也在不斷創(chuàng)新突破：具有顯著保溫、隔音、密封作用，經(jīng)濟實惠的復(fù)合型塑料門窗，如PVC與PU發(fā)泡充填型門窗、發(fā)泡多孔PVC型門窗；結(jié)合太陽能發(fā)電技術(shù)的“太陽能窗系統(tǒng)”；絕熱效果優(yōu)異、可使熱損耗量下降30%的超絕熱真空窗；將暖氣送到雙層玻璃夾層，通過氣孔散發(fā)到室內(nèi)代替暖氣片的采暖玻璃。各種不同的節(jié)能環(huán)保綠色門窗技術(shù)層出不窮。

（七）遮陽系統(tǒng)

外遮陽是最有效的遮陽設(shè)施，可以直接將80%的太陽輻射熱量遮擋于室外，有效降低空調(diào)負荷，節(jié)約能源。過去傳統(tǒng)的方式是卷簾式外遮陽，在夏季日照強烈的時候放下，可以有效遮擋陽光?，F(xiàn)在，安裝光感元件、溫感元件及電動執(zhí)行機構(gòu)，即可實現(xiàn)智能化的全自動控制。在室內(nèi)無人的情況下，系統(tǒng)可以根據(jù)室內(nèi)外溫度及日照強度自動調(diào)節(jié)設(shè)施，以降低太陽輻射影響，節(jié)約能源。

（八）浮筑樓盤技術(shù)

浮筑樓盤技術(shù)旨在解決樓板撞擊傳聲產(chǎn)生的噪音。在鋼筋混凝土樓板上鋪設(shè)一層絕緣隔聲材料，而后再澆筑一層混凝土砂漿層。這層樓板仿佛浮在絕緣層上，與樓板及四周墻體分離，從而達到極好的隔音效果。但是由于經(jīng)濟原因，國內(nèi)尚未普及該技術(shù)。

（九）虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)

虹吸式雨水系統(tǒng)是屋面排水的一種形式，利用不同高度的勢能差，使管道內(nèi)部系統(tǒng)局部產(chǎn)生真空，從而通過虹吸達到快速排放雨水的效果。

（十）中水處理系統(tǒng)

中水，顧名思義，水質(zhì)介于上水和下水之間。中水處理系統(tǒng)即處理一般生活用水（如洗澡水）的系統(tǒng)，可通過處理中水，使之達到一定的回用水質(zhì)標準，用于廁所沖洗、園林灌溉等。英國諾丁漢大學(xué)曾研發(fā)了一種利用陽光和無害的化學(xué)物質(zhì)鈦白粉清除水中微污染物的新方法。

（十一）住宅智能化系統(tǒng)

隨著信息化社會的日益發(fā)展，人們對于住宅建筑的概念也在發(fā)生變化，傳統(tǒng)的住宅建筑已遠遠不能滿足現(xiàn)代社會工作和生活的需求。住宅智能化即通過一個智能化系統(tǒng)構(gòu)成安全、舒適和便利的信息化居住空間。系統(tǒng)充分利用現(xiàn)代通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)等手段，對住宅建筑實施智能監(jiān)控與管理。

12、廚房垃圾處理系統(tǒng)

城市垃圾中有相當(dāng)一部分是廚房食物垃圾。廚房垃圾大多是濕垃圾，長時間存放在垃圾桶內(nèi)容易滋生細菌和蟲害。廚房垃圾處理有兩種方式，一種方式是在廚房的洗池排水口下安裝食物垃圾處理器，將垃圾研磨成極小的顆粒（直徑小于4毫米）后直接排入下水道。另一種方式是將食物垃圾中水分與固態(tài)物質(zhì)分離后，從水盆下水排走水分，留下固態(tài)物質(zhì)壓縮成塊狀保存及處理。

三、使用綠色技術(shù)的綠色住宅案例

如今，世界各國都非常關(guān)注綠色住宅建設(shè)發(fā)展，許多國家在綠色住宅設(shè)計新技術(shù)方面進行了大量的研究和實踐。例如，德國韋納·索貝克創(chuàng)意工作室設(shè)計的R128住宅，采用觸摸屏溫度控制器、計算機控制加熱系統(tǒng)、聲控門以及紅外控制龍頭等新技術(shù)，使整個建筑成為一個完全零耗能的建筑物，其自身的加熱和冷卻都不需要輸入外部的人工能量，還可以向公用市政電網(wǎng)輸出電能。

我國的綠色住宅設(shè)計研究也在不斷的摸索發(fā)展中。例如，萬科主持設(shè)計的北京當(dāng)代國城，該社區(qū)的住宅充分利用綠色技術(shù)，打造形成了全綠色社區(qū)。其不僅采用了廢水回收處理系統(tǒng)和地?zé)嵯到y(tǒng)，還對住宅建筑空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)方式和氣流組織進行了優(yōu)化，增強了住宅的舒適性。

傳統(tǒng)的住宅建筑對環(huán)境的影響很大，且耗費大量能源。而新型綠色生態(tài)住宅，通過使用高科技綠色技術(shù)，采用可重復(fù)或再生的建筑材料，減少了對資源的消耗和污染物的排放。綠色技術(shù)的發(fā)現(xiàn)、研究與使用對于綠色住宅發(fā)展起著至關(guān)重要的影響作用。