1生态住宅的概念 本世纪60年代以来,国外一些关注环境、资源等问题的建筑师就开始探索如何建立“建筑与自然资源”之间的最佳配置,明确提出了注重生态的建筑设计理念。一般认为;生态建筑是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则,设计组织内外空间的各种物质因素,使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废无污染的生态平衡的建筑环境。生态住宅的概念即是建立于生态建筑的概念之上,即以可持续发展的思想为指导,意在寻求自然、建筑和人三者之间的和谐统一。一些学者将生态住宅的特征概括为“舒适、健康、高效、美观”。 2国内外生态住宅发展状况 70年代能源危机以来,西方发达国家在生态住宅特别是节能住宅方面取得了开拓性进展和许多成功的经验。欧洲、日本、美国都建成了一批有代表性的作品。德国建筑师托马斯。赫尔左格是较成功地将生态观念应用于住宅设计的建筑大师,他构思了一系列将节能技术和建筑设计完美结合起来的概念,并将此概念熔入到住宅设计中。从1997年设计的雷森斯堡住宅,一直到1986年-1989年设计并完工的上巴伐利亚州普拉赫的双户住宅,托马斯。赫尔左格充分利用太阳能,结合不同地区的气候特点,在建筑体形的选择,外围护结构的材料、构造等诸多方面探索了节能技术在住宅设计及建设中的应用。日本关西大学教授樱井美政1991年在新西兰建成的“零能耗”生态实验住宅,荷兰1989年开始设计、1992年底竣工的荷兰生态住宅示范工程,获1993年度世界人居奖的丹麦的斯科特帕肯住宅小区等等,都在不同方面对生态住宅做了极好的尝试。 我国对生态住宅的研究起步较晚。90年代,随着经济的发展,人民生活水平的提高,富裕起来的人们在解决了温饱问题后,更加关注自身的生存环境,渴望有一个舒适温馨的家,同时,住宅的商品化使房地产开发商也将生态住宅、绿色小区等等作为一个卖点。较成功的例子如北京北潞春小区。 位于北京京郊良乡卫星城的北潞春滤我,在节地、节能节水及垃圾的回收、无害处理、污水处理后的循环利用方面做了大胆的尝试,通过科研工程实践为在我国推行生态住宅迈出了关键性的一步。 3我国生态住宅发展途径探析 3.1以节约资源为主题的常规技术与高新技术相结合的生态住宅人类对自然资源的过度利用引发一系列危机,如环境恶化,生态破坏,物种消亡等。据统计,住宅与公共建筑的采暖、空调、照明和家电等设施消耗了全球1/3的能源,而建筑在使用过程中排放出大量的污染物,使我们居住环境进一步恶化。如世界各国的房屋能源使用中所排放的CO2大约占全球CO2排放量的1/3,其中住宅约占到2/3.CO2的增多是引发地球变暖的主要原因。因此,为节约能源,减少污染,住宅设计和建设必须注重节能。 我国与气候条件相近的发达国家相比,居住建筑采暖单位能耗约为其3倍。我国住宅能耗偏高的原因主要有:①建筑热工性能普遍较差。南方地区夏季室内热环境不容乐观,城镇多耗费大量电能借助空调降温;北方地区冬季采暖能耗偏高,不仅能源浪费严重,而且满足不了住户的基本生活需要。②计费方式及采暖计费方式滞后。③照明节能未引起足够重视。 与此同时,我国水资源形势更加不容乐观,作为世界12个贫水国之一,人均年占有水资源量只相当于世界平均值的1/4.2/3的城市缺水。与此形成鲜明的对比的是全国城镇用水浪费严重,我国大多数城镇住宅使用的还是铸造铁水龙头,及大水量的冲水马桶,据统计,我国每年冲洗厕所用水,且冲厕用水与饮用水为同一标准,千万了极大的浪费。此外,我国水的重复利用率较低,发达国家水的重复利用率已达到75%-85%,而我国只有40%。 因此,在我国城镇,生态住宅建设应提倡采用常规技术与高新技术相结合,从最基本的能源的节约和利用、节水及水的循环利用着手,侧重技术的精确性和高效性,通过精心设计的建筑细部,提高对能源资源的利用效率,减少不可再生能源的耗费,采用高效率的技术,通过采用比常规做法少得多的物质材料,满足同样的功能要求。具体措施: (1)单体建筑。①考虑不同地区的地域特点和气候条件,注重体形和外形设计,考虑建筑物的朝向、布局,使建筑物与地形、地势相结合;②注重改善自然通风,尽量利用自然采光,使用适宜的遮阳设施;③采用内保温或外保温及加空气间层的保温隔热复合墙体代替过去的370、180、240实心粘土砖墙体;④屋顶的材料及构造注重保温隔热;⑤采用高性能窗,用多层窗、单扇双玻空腹保温窗代替传统实腹单层玻璃窗,选用保温隔热性能好的窗框,如空腹塑钢窗框;⑥夏季采用植被冷却降温,如在建筑物西墙利用花架、种植槽、绿色藤蔓形成垂直绿化和通风间层改善室内热环境。 (2)北方地区改进供暖系统和供热方式,采用热效率高、污染少的供暖系统,如分散燃气炉采暖、地热采暖等,采用双管并联供热代替传统的单管串联供暖,每户安装热量计,每组散热器都安装恒温调节阀,实行分户调节,按户计量,达到节能的目的。 (3)尽量减少不必要的照明负荷,推广使用节能灯,住宅公共部位普及声控或光控节能灯。 (4)利用可再生的洁净能源——太阳能、地热等。加强对太阳能的利用,设计方案尽量采用南向窗户,设置收集太阳能的装置,如在屋顶、南侧阳台上设置,利用太阳能制冷与蓄存技术,利用太阳能提供热水等,使太阳能尽可能多的代替其它能源。 (5)充分注重节水。①提倡使用家庭节水设备,如节水水龙头,小水量冲水马桶,节水沐浴喷头,并将其作为衡量住宅生态化的一个指标。②将水的重复利用作为新建住宅的设计之重,将欣用与洗涤用水和冲厕用水设计成不同系统,一般洗涤用水经过一定的处理后作为冲厕用水或绿化用水(及所谓的中水),以达到节水的目的,同时降低污水处理的费用。③小区内的绿化植被应选用本地耐旱植被,尽量减少需耗费大量用水的草坏,而选用绿化效果好、耐气候性好的植被。 (6)加强对雨水的利用。虽然我国北方地区水资源贫乏,但雨季时大量的雨水却白白流进下水道,加重了城市排水管网的负担,因此,应在屋顶、路面等部位设计收集雨水系统,将雨水收集贮存,经处理后加入到中水系统中,也可直接用来作为绿化用水。 3.2以保护原有环境为主题的较低技术含量的传统生态民居农村是我国住宅工业化的盲点。在农村,绝大多数住宅还是农民自建,形式不一,大多未经过设计,未经过统一规划。随着经济的发展,农村地区的居民对于改变自身的生存环境有着极强烈的愿望,但由于更新方式不当,许多地区从前那种令人神往的田园景观、朴实和谐的居住氛围一去不复返了,传统聚居场所逐渐被由水泥和砖坯粗制滥造的新民房所代替。另外,盲目建设现象严重,村庄布局不合理,大量旧宅基地被闲置,却另辟土地建新房,致使大片良田被占。 因此,人口众多的乡村,更应该探索适合农村发展的生态住宅的形式。 我国各地区在几千年的历史文化进程程中积累了丰富多彩的居民建筑的经验,各地区传统居民都孕育了朴素的生态观,都采用当地天然材料,依山之势,跨水之边,房屋的前后错落都因自然条件而变化。重视环境、风水、落位,因地制宜,就地取材,座北朝南,落处阳光地带,如眉目清秀的水乡居民,黄土高原上的生土窑洞,西双版的高脚竹楼,都是以当地天然材料为建筑材料,形式适合当地气候条件,如生土窑洞的冬暖夏凉,以土壤作为冷热调节器,既节能又舒适,还节约土地资源。 在经济不发达的农村,由于地区经济与技术水平不高,人们的生活更多地依赖自然环境得以维持,因此,在这些地区应提倡发展以保护原有的生态环境为主、采用较低技术含量的适宜技术的乡村类型建筑。以传统居民形式为主,充分发掘传统民居中的生态精神,住宅选址充分利用自然环境因素,顺应地形地貌,通过建筑自身气候调节效应回应环境的限定。 3.3以自成循环体系为主题的高科技生态住宅在经济发达地区的住宅建设中,应加大科技含量,以高新科技为主,借鉴国外经验,合住宅本身能自成循环体系。 (1)利用太阳能为住宅提供电力、热水、供暖。 (2)收集雨水、循环利用,屋面设计雨水收集系统,经净化使用后,再净化冲厕或浇灌植物。 (3)住宅本身采用高科技节能技术,注重外维护结构的多功能:窗户、百叶、墙身等组合在一起,发挥透光、遮挡直线阳光、蓄热、通风等多种作用。 (4)垃圾回收发酵降解,生产沼气用于炊事,残渣作为肥料。 (5)住宅建筑材料采用无污染、无辐射、且可回收再利用的新型材料。 (6)开发利用其它无污染能源,如地热、风能等等。 在我国,随着国民经济的发展和公众环境意识的提高,生态建筑、绿色建筑、节能建筑等等逐渐被大众所认知。我国已将可持续发展作为21世纪社会发展的基本战略,住宅业作为国家的支柱产业,更应该抓住时机,及时将生态理念引入到住宅设计和建设中。因地制宜,根据当地经济基础,自然气候条件,利用传统或高新科技手段来创造适合人们居住的、健康的生态住宅。 |