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1前言 20世纪以来,工业革命、人口爆炸和城市化的发展引发了资源枯竭、环境恶化等一系列问题,威胁着人类的自下而上和进一步持续发展。旱涝灾害、森林火灾等自然灾害警告人类:大自然已开始了对人类的报复,因此,人类只有保持与自然环境的和谐,才能实现可持续发展。建筑业对可持续发展有着不可推诿的使命。1993年国际建协第18届会议上提出了“为可持续发展而设计”的口号,近年来我国建筑界对可持续发展的策略进行了多方面的探讨,作为建筑业主力军且与人们生活最为密切的住宅建设更应引起业内人士的高度重视。本文从当今社会的几大热点问题如生态、环保、可持续发展、智能化出发,初步探讨了住宅建设的可持续发展的技术措施。 2中国的住宅建设发展趋势及主题 改革开放特别是90年代以来,我国的建筑业以前所未有的速度发展着,随着国民消费水平的提高和住房商品化改革步伐的加快,民用建筑中主要是住宅建筑迅速增多,可以说住宅已成为新的经济增长点和广大城乡居民的消费热点。有关统计数据表明:从1978年到1998年的20年间,我国住宅建设投资从39.21亿元增长到4310.81亿元,城市人均居住面积由3.6平方米增加到9.3平方米。预计到2030年,城乡人均居住面积有望达到40平方米。照此趋势,估计2030年前尚需新建住宅460亿平方米。 面对如此巨大的建设规模,可以说住宅作为一项新兴产业将带来人们日常生活方式和新技术的革命,业内有识之士应当认真思考这个问题:我们应该把怎样的居住环境带入21世纪?作为设计人员,我们在居室环境设计中不仅要将注意力投向视觉观赏的层面,更要对生态、环保、节能措施进行更深入的研究,不断探索住宅建设的新思路,并以此指导实践。 (1)人类的生存依赖于自然,据统计:人类从自然界获取的物质原料的50%以上用于建造各类建筑及其辅助设施,建筑业对环境污染占34%,住宅建设作为当今建筑业的主力军有责任负起维持生态平衡和保护环境的神圣使命,提倡生态住宅(又称绿色住宅、与环境共生住宅)将支撑起人类对可持续发展的信心和使命感,倡导全新的文化意识和改善生态环境强烈责任感。生态和环保将是住宅建设永恒的主题。 (2)随着生活水平的提高,人们决不会满足于住宅所提供的传统功能,而应有所提升,于是智能化住宅做一日和尚撞一天钟应运而生。自1997年开始,短短的3年时间内,我国的深圳、上海、北京和广州等地相继建起了上百个智能小区。可以预计:家庭智能化将是最有潜力的产业之一。建设部也正在抓智能住宅小区的试点,且规定了对示范小区3个层次的要求,即:普及型、先进型和领先型住宅滤我建设时应达到的建设标准和功能要求。因此,智能化是住宅建设的时代特征。 (3)有关统计数据表明:建筑业消耗了人类取自自然界能源的40%,占人类总能耗的50%以上。在我国,建筑业占全国总能耗的25%以上,且平均每年以15%的速度递增。 我国能源结构中原煤占最大比重,达70%,燃煤是不可再生资源,大量的开采加剧了人类对自然界的掠夺,因此能源的巨额消耗使得资源枯竭的局面日益严重。同时煤燃烧时排放大量的粉尘等,严重污染环境,还产生大量CO2等温室气体,破坏大气臭氧层,故节能是住宅建设的时代需要。 3住宅建设的可持续发展策略 3.1倡导环保措施,发展绿色住宅住宅从原始社会的洞穴到后来的竹篱茅舍,给人类提供了遮风挡雨、抵御恶劣自然环境的最有效最方便的物质手段,使得人类学会适应自然,与自然和谐生存。但现代建筑技术无疑在某种程度上将住宅建设变成了大自然的索取、改造和挑衅。一栋钢筋砼建筑拔地而起,远离人类赖以生存的泥土、田野、森林,人类也开始尝到远离自然的种种恶果。因此,21的住宅建设应重点考虑人与自然的和谐统一,即保护环境,不触动生态环境的平衡,努力寻求住宅与大自然间的和谐,如日本东京的“蒲公英之家”就是一个典型的实例:将蒲公英沿竖直方向带状地种植在墙壁及屋顶上,艳丽的红花绿叶遮盖了钢筋砼结构,摇曳着春天,展现出自然界的万般风情。 整个二层小楼似从大地上生长出来一般,在一片绿色草坪上坐落着的墙上开满蒲公英形似小山的住宅,唤起了市民的好奇,引来了众人的观瞻。其建筑与绿化共生的探索,营造出住宅与大自然更为贴近的氛围,达到人与自然的和谐共存。 同时也预示着21世纪建筑的一种发展方向。 在我国的住宅建设中,同样要坚持保护环境、提倡绿色住宅的发展方向。笔者认为可以从以下几方面着手: 3.1.1扩大绿化面积 绿地是最有效的改变户外自然环境,拉近居民与自然距离的纽带。所以城市中的绿地有不可替代的作用。但目前一个普遍的现象是:城市地价的昂贵导致住宅区绿化面积难以保证,许多房产商为了节省用地以获取更高的经济利润,盲目削减绿地面积。这个矛盾可以通过立体绿化来解决。国内如重庆的“天奇花园”将环境绿化、西墙绿化、阳台绿化结合起来构成立体绿化系统。具体措施有:采用生态铺砌设计,减少硬质铺地,使场地有“可呼吸”特性;采用蓄水覆土屋面;西墙设种植槽和集中喷灌系统,绿化和墙面间设空气层,在绿化降温隔热的同时,有利于墙体自身散热;阳台阳光间周边设种植槽,种植落叶攀缘植物,可兼顾冬季的日光利用和夏季的遮阳。 3.1.2采用环保材料 我国的住宅建筑材料主要以粘土砖和水泥为主,这2种材料的生产,消耗了可观的自然资源,向环境排放大量污染物。而利用矿渣、粉煤灰等为原料制成的空心砖砌体,不仅可以减轻结构荷重,更可变废为宝,促进资源的循环利用,减少对环境的污染。因此建设行政主管部门作出了在一些场合禁止使用粘土砖的规定,但是,这项政策在有些地方特别是广大的小城镇执行的还不理想,应引起有关人士的高度重视。 3.1.3重视室内空气品质问题 室内空气品质(简称IAQ)恶化将导致在其内的人员不适(如头晕、恶心等)、工作效率下降甚至生病,称“病态建筑综合症”。目前,公共建筑中的此类问题已引起人们的普遍关心,但是,住宅的IAQ问题还未引起业主及居民应有的重视。如装修时大量采用会散放有害气体的化学材料,又不注意室内通风;普遍安装分体式空调器,空调器开启时门窗紧闭,殊不知适宜的空气温度以IAQ恶化为代价。因此暖通空调技术人员正致力于研究改善IAQ的措施,如现代空调设备生产采用了一些有利于改善IAQ的技术,如:空气过滤,光触媒技术、负氧离子发生器等,但其实最经济实用的办法还是有组织的自然通风,如国外某大楼迎风面设计了喇叭形成的引风口,使通风得到强化。同理,住宅外墙上安装全热交换双向换气机,可起到很好的通风及节能效果。合理的气流组织和通风措施不仅能改善室内环境,同时还能减少空调器开启时间,达到节能降耗的目的。 3.2增强气候意识,采用节能和节约资源措施 能源与环境是当今社会的二大主题,节约能源的措施往往同时也利于环境保护,使人类更好地回归自然,可以说二者相得益彰。 住宅的节能是个综合性课题,需要多专业和各建设阶段的配合。如采用新型建筑材料,选用低能耗建筑设备,新能源的开发和利用,住宅小区的智能化管理等。 当今世界经济一体化步伐加快,信息交流、资源共享使得原本特色鲜明的民族文化日益减弱,甚至消失。反映在建筑上是风格趋同化和平庸化。如我国建筑风格的南北地域差异越来越小,这不符合目前国际上倡导的“建筑形式服从气候”的原则。建筑设计时应重点考虑气候与建筑能耗的关系,如规范规定不设集中采暖的南方地区,很多住宅外墙材料是保温效果差的200mm厚钢筋砼,室内冬冷夏热,因此大多数住户安装了空调器,空调运行时围护结构的冷(热)负荷较大,能源浪费严重。因此建筑设计应充分考虑气候特点,设计有地域特色的节能型适用型居民住宅。 首先,从建筑设计的角度,最基本的措施有:采用高效复合墙体材料及外装修材料,保温门窗和外墙;注意建筑朝向及外形,外窗采用角度可调控的遮板等。如倍受人关注的丹麦斯科特帕低能耗住宅就采用了以下技术措施:外墙、屋顶、楼板均设保温层,使用热传导系数小的门窗玻璃;利用智能系统对太阳能和常规供热系统进行恒温调控;利用通风系统和夜间热裣技术;用雨水引至住宅区内的小湖,再渗入地下等等。这些措施的应用使小区的煤气、水、电用量分别节约了60%、30%和20%。 其次,现代空调技术提供的人工气候消除了冬冷夏热,给人们带来适宜的室内环境,但空调能耗有目共赌,国内占建筑总能耗的30%以上,发达国家达40%以上。我国住宅空调普及率正呈日益增长之势,在南方地区,家用空调用电是住宅用电的主要部分,住宅空调(包括小区集中空调)节能的措施在于: (1)推选“免费供冷/暖”技术,即不制冷/热,而靠加强室内的通风换气来改善舒适程度。实践表明:过渡季全天及夏季夜晚室外气温较低的场合,有组织的通风换气可达到与开启空调器同样的舒适效果。这一技术在公共建筑及生产车间的工艺空调中取得明显的节能成效。 (2)推广使用新型能耗。如太阳能供应热水及取暖,这在农村尤其值得推广;采用地源热泵技术,利用深井水冬天供暖、夏季制冷,用过的水回灌到地下,可节约水资源,类似产品在国内已有生产,使用效果良好。 (3)设计先进可靠的自控系统调节住宅小区建筑设备的开启及运行,根据室外气候条件和室内参数设定值,自动调整空调空调制冷系统的运行参数,真正做到设备响应当地气候,这样建筑与自然和谐生存。再与自动控制开度的窗户内外遮阳措施结合,全年估计可节约空调能耗的40%左右。 (4)改革用能缴费政策,将居民的节能意识变为主动的自觉的行动。目前正大力推行的住宅供暖热计量,将以前按面积分滩取暖费用改为按实际用热量缴费,可大大减少能源浪费及盗水现象。同样,南方地区住宅小区的夏季空调用冷按户计量也很有必要。 21世纪水资源的宝贵程度决不会亚于20世纪的石油。我国的许多大中城市都严重缺水,住宅建设同样要担负起节约用水、保护水资源的神圣使命。设计时除了选用节水型卫生器具外,废水的排放及处理也可借鉴国外智能样板房所谓“灰水处理系统”的思路。如:将浴盆、洗脸盆的排水分开收集后用于冲洗厕所、浇灌花木、草地等;屋顶雨水收集在贮水池中用于灌溉等用途;做一日和尚撞一天钟池及厨房排水接入单独的排水管网后分开处理,可大大节省污水处理费用。采用这些措施后,估计可节约家庭用水的30%左右。 3.3稳步发展中国特色的智能化住宅 住宅智能化是综合运用计算机、现代通信及自动控制技术,建立小区安全防范系统、物业管理系统、网络服务系统和家庭自动化系统等,是随着信息技术的发展,人们对住宅原有传统功能要求提升的必然产物。在我国由于独生子女形成的家庭结构模式和人口老龄化趋势,使得智能住宅将有较大的需求市场,更会带来明显的社会效益。国外的智能化趋势是强调发展家庭网络,即将住宅小区的局域网(LAN)通过城域网(MAN)与Internet互连,通过Internet上强大的功能为家庭提供各类服务。但是在国内,考虑到需求阶层的经济承受能力,目前应立足于通讯的智能化,重点考虑节能和安全环保措施,发展符合国情的智能住宅。建设部对智能住宅滤我的要求体现了这一思想。如:对普及型住宅滤我的功能要求有:设立计算机自动化管理中心;水、电、热等自动计量、收费;小区封闭,实现安全防范和自动化监近代管理;火灾、有害气体泄漏自动报警;设紧急呼叫系统;对小区内关键设备、设施进行集中管理,运行状态远程监控。对先进型住宅小区的要求中增加了LAN与MAN相联,实现资源共享、进行远程医疗、电子商务等。 我们可以预言:21世纪最有发展潜力的将是生态住宅。 就“生态”而言,视角应是多方面的,技术也是细微和多层面的。生态即是环保和节能型的,而智能化有助于节能和生态环保措施的实现。我国的住宅建设应从设计、建材研制与选用、施工各个环节紧扣这些主题,不断探索和大胆实践,开创住宅建设的新局面。 |