2.1 国外绿色建筑的发展 所谓绿色建筑是指能充分利用环境自然资源,并以不触动环境基本生态平衡为目的 而建造的一种住宅,所以,生态专家们一般又称其为环境共生建筑。生态建筑不仅有利 于小环境及大环境的保护,而且其所形成的作用,将十分有益于人类的健康。为了达到 既有利于环境,又有利于人体健康的目的,生态住宅在设计和建造上都具有自己独特的 一些特点。主要有:①这种住宅对坐落的地理条件有特殊的要求,土壤中不存在有毒的 物质,地温相宜,地下水纯净,地磁适中;②生态住宅完全采用天然材料如木材、树皮、 毛竹、石头、石灰来建造,对这些建筑材料还必须经过检验处理,以确保无毒无害,具 有隔热绝热功能,有利于实行供暖、供热水一体化,以提高热效率和充分节能,在炎热 地区,还减缓户外高温向户内传递;③生态住宅将根据所处地理环境的具体情况而设置 太阳能装置或风力装置等,以充分利用环境提供的天然再生能源,达到既减少污染又节 能的目的;④生态住宅内要尽量减少废物的排放。可见,生态建筑的诞生,标志着世界 建筑业正面临着一场新的革命,这一革命是以有益于生态、有益于健康、有益于节省能 源和资源、方便生活和工作为宗旨,对建筑业的设计、材料、结构等方面提出了新的思 路,它不再是生态环境专家们的美好的设想,它已在一些国家变成现实。现介绍一些国 家已建成的典型绿色建筑,以开阔视野。 (1)美国 美国生态建筑、健康建筑的试点建造工作,近年来异常活跃,已建造具有特色的生 态建筑有: 1)美国生态房。美国诺次大学设计并建造了一种生态房。这个四居室的生态房, 隔热性能特别优良,它的热能来源于人工散热。阳光及使用家电设备所产生的热量。家 庭用电依靠安装在凉亭上的风力发电机和太阳电池来提供。用水是从屋檐流下来的雨水, 蓄存在地下室,使用前用沙床过滤,粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园 施肥用。 2)美国生态村。在面积为488公顷的美国南加利福尼亚大维寺的海岛上,建起了 150栋生态房屋,叫做生态村。在这里保留着原来的自然面貌,没有一个受到人为破坏 的痕迹。设计者在建筑这些生态村时,用合住的方法替代了以前独住,但仍有的独住的 成分,如每家每户还是有自己的卧室、浴室和厨房等,但却有了更多的合住成分,如每 6~8个住宅单元合用一个能源中心、一个煤气锅炉、一个家用热水器和一个通风系统等。 能源的节约和环境的保护变得切实可行。据测算,这种生态村里的居民其能源用量仅为 原居住地的五分之一。 3)美国的植物建筑。80年代初期,美国在芝加哥建成了一座雄伟壮观的生态楼, 楼内没有砖墙,也没有板壁,而是在原来应该设置墙壁的基团上种植(或多植)植物, 把每个房间隔开,人们称这种墙为“绿色墙”,称这种建筑为植物建筑。这种建筑的施 工方法并不复杂,它无需成材木料,无需采用笨重的建筑设备,而是就地取材,以树林 为主材,采用经过规整的活树林来作“顶梁”、“代住”和“替代墙体”。运用流行的 “弯折法”和“连接法”,建造出许多构思巧妙、造型新奇、妙趣横生的拱廊、曲桥。 屏风、围场、商场、住宅和办公楼等。 4)美国绿色旅馆。美国为满足大众对环境保护的要求,建成了一座别具风味的绿 色旅馆。旅馆的建筑材料有一半取自经再生制造的铝、玻璃、铁、钢等。旅馆内的用品 尽量“安全”,如用不含酸的信封、信纸,以植物油炼制的肥皂,不用化学合成的洗衣 粉,床单、毛巾等均不用化学纤维,而是用不受杀虫剂、化肥污染的棉花或亚麻织成。 5)美国新型太阳能建筑。美国太阳能设计协会正在研制新型的太阳能住宅。称为 建筑物一体化设计。即不再采用在屋顶上安装一笨重的装置来收集太阳能,而是将那些 能把阳光转换成电能的半导体太阳能电池直接嵌人到墙壁和屋顶内。这种建筑一体化的 设计思想是该协会创始人史蒂文?斯特朗在20年前所倡导的,由于当时太阳能电池过于 昂贵,无法实施。如今太阳能电池的价格只有80年代价格的三分之一,所以推广的可能 性大大增加。电力供应商被吸引的原因是太阳能电池能够在白天高峰时间内产生过剩的 电能,从而形成电能储备,可供随时使用。根据一体化的设计思想,美国电力供应部和 能源部合作正在密歇根州特洛依的联合太阳能系统公司和位于马里兰州费雷德里克的索 勒瑞克斯其公司研制推出一些新型建筑部件,如用于住宅屋顶太阳能“屋面板”,及用 于商业性建筑正面的“窗帘式墙壁”。 6)美国资源保护屋。美国一家建筑公司为保护环境,节省地球资源,用回收的垃 圾建造房屋,开创解决未来住宅的新创举。这种化腐朽为神奇的房屋,被命名为“资源 保护屋”,俗称“垃圾屋”。他们在360平方米的地面上,建造了4间居室,2间浴室和 可停放2部汽车的车库,同时,室内陈设齐全配套。用回收的废物建造房屋,确实令人 感到惊奇新鲜。初看,屋框架似乎很简单,主要是从破旧的汽车和桥梁中回收的钢材, 外饰由锯末和碎木加上20%聚乙烯制作而成。这不但减少木材的使用,也不像木材那样 会招引白蚁,使房屋更坚固安全。废物建房的特点,在建房时,可就地回收65%的金属、 纸板。木材废物等,较好地解决了废物综合利用和环境保护问题。由于实用经济可行, 这家公司获全美年度住宅风格奖。 7)美国绿色办公楼。美国Mobil公司建成一栋建筑面积为6.2万平方米的绿色办公 楼。这栋办公楼在美国环境局的支持下,由于在选材、照明效率、降低加热和冷却负荷、 通风和改善建筑功能等方面进行了合理设计,在节约资金和提高室内空气质量等方面取 得了良好的技术经济效果。办公楼建成后不到一年可节约有关费用11.57万美元,照明 和设备能耗可降低50%以上。 8)美国的绿色办公室。美国国立资源保护委员会总部是以节能、保护环境及健康 为原则,以废旧回收物品的再生材料为主要材料建筑的绿色办公室。该栋办公楼从外表 看,与普通写字楼并无区别。但它的墙壁其实是由麦秸杆压制并经过高科技加工而成。 但其坚固性并不次于普通木结构房屋。其地板系由废玻璃制成,办公桌由废旧报纸与黄 豆渣制成。最具特色的是其外墙外绕爬山虎等多种蔓生植物。这件绿衣不仅使办公室显 得美丽清爽,并且能调节空气,使室内冬温夏凉,有益于身心健康。 (2)加拿大 近年来,加拿大正积极建造健康住宅和健康办公楼的示范性建筑,并向大众推广。 l)加拿大健康住宅。加拿大某公司于1993年在温哥华建成了两层带阁楼的健康住 宅,并向大众展示。实测结果,其“住宅室内空气”满足质量要求。甲醛低于0.04×10 -6,颗粒小于10ug/m3,苯0.01ug/m3,二甲苯0.04ug/m3,热损失减少78%。加拿 大某公司在多伦多建成了三卧室的健康建筑,建筑使用的材料是选用低散发量的材料, 据称这栋建筑所需能量、水等能自给自足,所用能量通过太阳能获得,水是通过收集雨 水,并经净化而得,废料采用生物方法处理。这些建筑符合多数超敏感人对室内空气质 量的要求。 2)加拿大节能、环保办公楼。加拿大正在实施c-2000计划,鼓励和提倡建造具有 节能和环保功能的示范办公楼。已建成了一面积为2180平方米两层的示范办公楼,建造 时使用的是健康型建筑材料,优良的通风设计,因此,室内空气质量优良。 (3)德国 1)德国的生态楼。德国柏林建造了第一座生态办公楼。大楼的正面安装了一个面 积64平方米的太阳能电池来代替玻璃幕墙,其造价不比玻璃幕墙贵。屋顶的太阳能电池 负责供应热水。大楼的屋顶设储水设备,用于收集和储存雨水,储存的雨水被用来浇灌 屋顶上的草地,从草地渗透下去的水又回到储存器,然后流到大楼的各个厕所冲洗马桶。 楼顶的草地和储水器能局部改善大楼周围的气候,减少楼内温度的波动。 2)德国的太阳能房屋。德国建筑师塞多?特霍尔斯建造了一座能在基座上转动的 跟踪阳光的太阳房屋,该房屋安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一 组齿轮,该房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3厘米的速度随太阳旋转。当太阳落山 以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为该房屋太阳能 发电功率的1%,而该房太阳能量相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。 3)德国的植物生态建筑。德国在汉诺威城市建造了一个与众不同的名为“莱尔草 场”的住宅区,这住宅区是按照“植物生态建筑”建造的。所谓“植物生态建筑”指的 是按照生态平衡的大批量,使植物与居住空间融为一体,互为依存,是古老的建筑学和 年轻的生态学有机结合的产物。住宅区内,69套院落式上下两层的民居错落有序地分布 着。每栋楼房外表各有特色,内部设计也不尽相同,每栋楼房结构为砖木骨架,四壁用 木材,显得朴实无华。居室里铺设的是麻织地毯或用玉米皮或麦秆纺织,沙发大都采用 纯棉布料制成,符合环保要求,图案讲究雅洁,以简单的条纹、格子或碎花等图案为主, 甚至是净色的。家具不采用坚硬的家具,而多采用不喷任何涂料的原色木器家具。 特别值得一提的是:“莱尔草场”修起了绿色的生态化公路。这种新型公路不仅两 旁种植了高耸的林带和繁茂的花草用来防止空气污染和减少噪声,而且还在路面上实施 了绿化。“莱尔草场”的路面上穿着小孔,并在小孔里种上绿草,路面在绿草的保护下 不会受到汽车碾压的影响。由于70%的长有绿草,大大减少了太阳光在路面的反射。行 走在“莱尔草场”里,犹如置身于大自然的怀抱中,听不到汽车奔驰时所发出的噪音, 也闻不到刺鼻的汽油味,感到格外赏心悦目。 4)德国能量可自给自足的太阳能住房——零能量住房。一种能量自给自足的太阳 能住房一/零能量住宅在德国1995年BHW展览会上展示,给参观者留下了很好的印象。 这种住宅过去认为是空想的,不可能实现的,但今天成了现实。这种100%靠太阳能供 给的住宅,可以不需要电、煤气、木材或煤,这样就不需要烟囱和取暖炉 也没有有害 的废气排人空气中,保持环境空气的清新。 这种房屋的设计,向南开放的平面是扇形平面,这样可以获得很高的太阳能射幅能。 其墙面采用储热能力较好的灰沙砖、隔热材料和装饰材料组成。阳光透过保温材料,热 量在灰沙砖墙中存储起来。白天房屋通过窗户由太阳来加热,夜间通过隔热材料和灰沙 砖墙来加热。 (4)荷兰环保屋 近几年来,荷兰在推行“环保屋”方面取得了显著的成果。荷兰推行的“环保屋” 屋顶铺草皮,使原来光秃秃的屋顶成为绿色屋顶;四壁装有太阳能电池板,可将太阳能 转化为电能,排水管用陶瓷代表塑胶管,并增加使用多种“循环再造材料”,避免混凝 土及乙烯基等化学材料的过多使用。引雨水冲洗厕所,以节约用水;以及在室内设置了 温度、灰尘、化学品、放射性毒素等测量计,监测室内的空气污染。这种“环保屋”是 由加拿大阿尔伯达一家名为“SLAR—DRI”的公司设计成功的。目前,在荷兰建“环保 屋”其成本约比建普通房子高10%。 (5)英国绿色城市 20世纪50年代,伦敦曾被一场黑沉沉的烟雾笼罩,造成白天黑夜不分。烟雾在数天 内不散,结果有4000市民被夺走生命。这就是被载人环保史册的伦敦烟雾事件。为净化 空气,英国50年代后期就出台了(洁净空气法)。根据该法案,伦敦被划出了煤烟控制 区,并以法规形式规定了在这些区域内只许燃烧无烟煤,或必须使用可对煤烟进行完全 净化的炉具。在70年代,英政府推出了《工作场所健康和安全法》,规定污染工业必须 采取最有效的手段避免将有害气体排人大气,否则将对其进行罚款等严厉处罚。伦敦环 境治理的另一个行之有效的办法是科学管理。由于19世纪工业革命带来的后遗症,50年 代,流经伦敦的泰晤士河的污染状况坏到了极点,河中的鱼类都不见了踪影。60年{BANNED} 始,英国加大了整治泰晤士河的力度。除通过严格的治污染法案,宣布对违规排放污水 的工厂等部门实施法律制裁之外,有关当局还制定了严格的水质标准,同时每隔5年对 河流水质的达标情况进行彻底检测。另外,伦敦市政当局还下大力气发展城市绿化,有 意识地加强都市公园建设,在城市宝贵的留出空间,营造“绿洲”,以充分发挥绿色植 被在城市生态系统中类似“肺部”的调节功能。伦敦现有土地面积中,10%已被辟为空 地或城市公园,伦敦市内公园总面积已超过了1.7万公顷。 经过数十年的艰苦努力,伦敦的环保工作在90年代结出了硕果。统计表明,目前伦 敦市中心冬季平均能见度已比50年代提高1倍以上,从2.5公里上升到6公里左右。市中 心冬季日照强度也比50年代上升了70%。1970年至1990年间,伦敦上空空气中燃煤排放 所形成的黑烟量也下降一半以上。80年代初,一位垂钓者150年来首次在泰晤士河中捕 获一条鲑鱼,成为轰动一时的新闻。近年来,徊游至泰晤士流域产卵的各种鱼类已成千 上万,伦敦人已“见怪不怪”。 英国科学家研制出一种生态住宅,其室内空气中的二氧化碳含量由于采用自我通风 结构而大大减少,并不再使用排放破坏臭氧层的氯氟碳的空调设备;所使用的硬木来自 能维持生长的欧洲和美洲的温带森林;不使用有害人体健康的物质,其中包括石棉和含 铅油漆;热水只在需要时才供应,免去了储水塔;照明使用轻巧的荧光高能效和不闪烁 光源;辟有专门的吸烟室等等。 (6)丹麦和瑞典的健康建筑 丹麦和瑞典等北欧国家,近年来也在积极实施健康住宅工程,如丹麦早在1984年底, 在丹麦Arhus市已建成了“非过敏性住宅”建筑,这是有111个单元的两层建筑。建筑材 料是经过精心挑选的健康建材,主要结构选用混凝土以及层压的木材制成。饰面涂料是 以无机硅酸盐为主要成分的建筑涂料。采用机械装置通风,换气1次/小时,是普通住 宅的2倍,通风系统中的过滤器要定期更换。 7)日本 1)日本健康建筑。1997年夏天在日本兵库县建成了一栋实验型“健康住宅”,整 个住宅尽可能不选用有害于人体健康的建筑材料,其墙体为双重结构,每个房间建有通 风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地 回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃。这种住宅能够抑 制霉菌等过敏生物繁殖。其建筑费用比普通住宅增加约2成。 2)日本首幢环境生态高层住宅。日本在九州市新建了一幢环境生态高层住宅,这 幢住宅是按照日本国建设省提出的省能源、减垃圾的“日本环境生态住宅地方标准”要 求建造的,是综合利用自然环境物的尝试。这种生态住宅,其电力由风车提供,温热水 由太阳能供给。即住在住宅内的居民所用温热水,不用煤加热,而是用装在大楼南侧的 太阳能集热器提供。这种太阳能收集器,在晴天,可使储水箱中的水加热到沸腾,即使 下雨天,也能使水加热到约55℃。每户家庭的阳台上,都装有垃圾处理机,将每户家庭 的生活垃圾进行处理变成植物的肥料。公寓外的停车场的地面混凝土具有良好的透水性 能,使雨水存留于地下,与停车场内的树林形成一种供水循环系统。分隔房间的墙壁上 留有通风口,并配置有通风设备,使每个住房成良好的通风效果。在大楼前,装有风车, 由风车发电为公共场所照明提供辅助电源。据测算,每个住户一年用于空调的电费和煤 气费可节约57000日元。 3)日本生态博物馆。在日本的著名风景地箱根,有一座生态博物馆。该馆以生态 学为唯一展示内容,展示箱根地区的生态群落。馆内秀木成荫,动物标本逼真生动,加 上极佳的生态效果,鸟鸣水吟,使人恍若置身在大自然中。这里还陈列着箱根地区的火 山形成的温泉及地质模型,以及生态图片,介绍生态学知识。 4)日本无化学住宅。日本东京比埃克斯设计事务所,针对人们对化工产品的畏惧 心理,推出了“无化学”住宅。过去,在住宅环境方面,一些化学合成物的使用,对人 体产生一定危害。比如,建筑材料常常含有致癌作用的挥发性有机物;地毯和窗帘,也 通常经过防燃性处理,其防燃剂、防虫剂的成分都具有不同程度的毒性。 比埃克斯设计事务所的做法是:不在楼板或地板下等处喷涂有机磷等防白蚁的化学 药物,采用具有防虫效果的桧叶油、干馏木和密蜡加工楼板、地板材料,并在地板下铺 炭层,利用其吸湿性防霉菌和防白蚁;不使用石化油漆,改用涩柿子汗和米糠调合的新 配方;在芋头、木薯的淀粉里添加食用抗菌素等作粘合剂;外壁则以硅酸盐材料为主, 涂以生物酸素硅藻土涂料等。
生态住宅 健康生活 ________________________________________北京日报 什么是环保屋 环保屋标准是节能、节水、无污染、高舒适度。环保屋将会充分利用太阳能、风能、地热、沼气等各种能源及各种新技术和设计理念,如遮阳板使用太阳能电池,可以将自然光转换为电能,为地下室或北面的房屋提供照明;采用自然空调技术,可以利用地下与地表的温差,为房屋供暖或降温;为了达到节水目的,通过雨水收集处理技术和污水资源化技术,为消防、绿化、洗车等提供用水;使用环保建材、环保家电,对生活垃圾进行分类收集再利用或焚烧处理为环保屋提供采暖或电力,达到无污染的目的。 中国环境科学院夏青教授说,真正意义上的生态住宅应该是从设计、建设一直到使用、废弃的整个生命周期对环境都是无害的,不是种点儿草那么简单。由于要采用许多最新技术和建筑材料,要建设垃圾及水处理装置,一般房地产开发商根本无法承受。这些环保屋现在可能很超前,但它是我们住宅的发展方向。 各国环保屋千奇百怪 美国一家大学曾设计建造了一种4居室的生态房,它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量,用电依靠风力发电机和太阳能电池,用水是从屋檐流下来经过处理的雨水,粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园施肥用。芝加哥生态楼楼内没有砖墙,每个房间靠种植的各种植物隔开。美国太阳能设计协会正在研制的一种新型太阳能住宅,不再采用在屋顶上安装笨重的装置来收集太阳能,而是将那些能把阳光转换成电能的半导体太阳能电池直接嵌入到墙壁和屋顶内。美国一家建筑公司更邪,用回收的垃圾建造房屋,屋框架主要是从破旧的汽车和桥梁中回收的钢材,外饰由锯末和碎木加上20%聚乙烯制成。美国国立资源保护委员会总部则是以废旧回收物品的再生材料为主要材料建筑的绿色办公室,它的墙壁由麦秸秆压制并经过高科技加工而成,地板由废玻璃制成,办公桌由废旧报纸与黄豆渣制成。 德国柏林建造的第一座生态办公楼,大楼的正面安装了一个面积64平方米的太阳能电池来代替玻璃幕墙,屋顶的太阳能电池负责供应热水,大楼屋顶设储水设备,用于收集和储存雨水,储存的雨水被用来浇灌屋顶上的草地,从草地渗透下去的水又回到储存器,然后流到大楼的各个厕所冲洗马桶。德国建筑师塞多?特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋,房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮,房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3厘米的速度随太阳旋转,当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。德国汉诺威的一个住宅区里有一种新型公路,路面上穿着小孔,小孔里长着绿草,路面在绿草的保护下不会受到汽车碾压的影响。由于70%的路面长有绿草,大大减少了太阳光在路面的反射,行走在上面犹如置身于大自然的怀抱中,听不到汽车奔驰时所发出的噪音,也闻不到刺鼻的汽油味。 德国还有一个零能量住房,所需能量100%靠太阳能。零能量住房向南开放的平面被设计成扇形平面,可以获得很高的太阳能辐射能,墙面采用储热能力较好的灰沙砖、隔热材料和装饰材料,阳光透过保温材料,热量在灰沙砖墙中存储起来。房屋白天通过窗户由太阳来加热,夜间则通过隔热材料和灰沙砖墙来加热。 荷兰推行的“环保屋”屋顶铺草皮,四壁装有太阳能电池板,排水管用陶瓷代替塑胶管,避免混凝土及乙烯基等化学材料的过多使用;冲洗厕所靠雨水;室内设置有温度、灰尘、化学品、放射性毒素等测量计,能够随时监测室内的空气污染。 日本1997年建成的一栋实验型“健康住宅”,除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。日本九州市新建的一幢生态高层住宅电力由风车提供,温热水由太阳能供给,每户家庭的阳台上都装有垃圾处理机,可以将生活垃圾处理变成植物所需的肥料。停车场的地面混凝土具有良好的透水性能,使雨水存留于地下,与停车场内的树林形成一种供水循环系统。分隔房间的墙壁上留有通风口,并配置有通风设备,使每个住房有良好的通风效果。 现在在位于亦庄经济开发区的北京麋鹿苑,一个占地120亩的生态环保住宅研究示范基地即将动工兴建,来自中国、美国、日本等20多个国家的建筑师,将带着自己的想法、技术和精心选择的建材来到这里,为北京人盖上50栋他们心目中的环保屋。
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