国内生态建筑实例
生态建筑在作为节省能源方面是一个重点,经过多年的探索,生态建筑的发展也取得了一定的成绩,生态建筑技术也得到了一定程度的利用 。中国的生态建筑已经有很深远的历史,不同于西方的高技派,中国的生态建筑大多是从很不发达的地区起源的,或许当时的技术条件和科学水平没有达到今天的高度,所以那个时代可能只有极少的人认识到该建筑形式的合理性。中国的窑洞、干栏式建筑、福建的土楼等等,都是乡土的,但是它们绝对是生态的。它们包含着中国古代的技术精髓,不论从结构、构造、还是从与自然结合的角度上看,它们都极好的应用了生态建筑技术。不论是哪种乡土建筑形式,都有其特点 。随着建筑的发展,中国的生态建筑也随之从乡土派往高技派发展。
由于我国东西发展的不平衡与愈来愈大的差距,乡土派与高技派均有用武之地。在新疆、陕北等相对落后的地区,运用土技术和低廉材料的设计方法也被大量推广应用,其结果使先进地区和落后地区都能在不同程度上得到发展。在上海、深圳等沿海开放城市,由于海外先进技术和观念地大量引人,高新技术的生态建筑出现很多,使得城市面貌焕然一新。
1. 乡土派实例
1.1窑洞
窑洞式民居是一种很古老的居住方式,即在黄土断崖地区挖掘横向洞穴作为居室。因为它有施工简便,造价低廉,冬暖
夏凉,不破坏生态,不占用良田等优点,虽然
存在采光及通风方面的缺陷,但在北方少雨的
黄土地区,仍为人民习用的民居形式。按构筑
方式可分为三种:靠崖窑、平地窑、锢窑。
靠崖式窑洞有靠山式和沿沟式,窑洞常呈
现曲线或折线型排列,有和谐美观的建筑艺术
效果。在山坡高度允许的情况下,有时布置几
层台梯式窑洞,类似楼房。在山坡、土塬的沟
崖地带挖一口窑,平着伸进去,前面有比较开
阔的平川地,从侧面看,这种地形很像靠背椅
的形式,这叫靠崖式窑洞(如图1)。
图1 平地窑(如图2)又称窑洞、地坑院、地
窨院、暗庄子。即在平地上向下挖深坑,使之
形成人工土壁,然后在坑底各个方向的土壁上
纵深挖掘窑洞,也可以说是竖窑与横窑结合而
成的民居。此式窑洞多流行于河南巩县、三门
峡、灵宝和甘肃庆阳、山西平陆一带 。
锢窑(如图3)为在平地上以砖石或土坯按
发券方式建造的独立窑洞,券顶上敷土做成平顶
房,以晒晾粮食,多通行于山西西部及陕西北部。
目前中国的窑洞民居大致集中在五个地区,即晋
中、豫西、陇东、陕北、冀西北。
1.2窑洞的生态优势
图3
1. 环境意识中的因地制宜。窑洞充分体现了黄河流域的地域文化 , 利用黄河流域的地理条件 , 适应黄土高原的干旱气候 , 结合得天独厚的土资源 , 创造了中国传统建筑中的“土”文化。它结合不同地形、地貌的有崖、无崖或平坦、起伏 , 创造出了靠崖窑、天井窑和覆土窑等多种灵活形式 , 因地制宜地建筑了供当地人民生活的千年居宅。
2. 资源利用中的土尽其材。窑洞最为重要的一点就是对黄土1 (可再生) 资源 的利用发挥到了极致。它通过横向挖掘取得室内空间, 最大限度地利用原状土体作为窑壁、窑顶, 或打成土坯, 砌筑洞口墙和火炕, 或烧制土砖镶边用以防水, 并起到一定的装饰作用。黄土还可以用来做土台、土踏步等土构件、土设备、土家具等。多余的土还可以用于平整耕地, 垫坡填坑。
3. 资源消耗中的“减法”施构。靠崖窑和天井窑都是名副其实的地下建筑 , 它不是采用投入建筑材料以构筑空间的“加法”方式 , 而是采用挖去天然材料以取得地下空间的“减法”方式。土方挖去的越多 , 窑洞空间和地坑的空间就越大。其次 , 由于黄土易于挖掘 , 换取物力所需的劳力并不十分繁重 , 一家一户就可以承担。因此 , 这种减法方式实质上包蕴着节约用地方面的很大潜力。
4. 宜人品质中的冬暖夏凉。黄土具有良好的隔热和蓄热功能。窑洞除小面积洞口部位相对单薄外 , 其他各面全包裹在厚厚的土层中。厚实的土层所起的隔热作用使洞内温度变化很小。晋陕地区的一些地面庭院建筑 , 正房常常不建木构平房或楼房 , 而特地建造单层锢窑或窑上房 , 就是吸取了窑洞冬暖夏凉的优点。
5. 自然生态中的和谐景观。窑洞村落具有“上山不见山 , 入村不见村”的特点。靠崖窑只展露出小面积的洞口立面 , 天井窑的井窑和窑身都沉于地下。与一 般地面建筑相比 , 建造时不需要大量破坏植被 , 建成后又没有触目的外露建筑体。从总体布局上看 , 整个建筑群或是顺着山势呈等高线布置 , 或是潜隐在大土垸之下 , 它们都最大限度的与大地融合在一起 , 充分保持着自然生态面貌。无论是远观层层叠叠依山沿沟的靠崖窑群 , 还是俯视星罗棋布、虚实相间的天井窑群 , 都给人一种粗旷古朴、乡土味很浓的美感 , 极具乡土特色 。
2. 高技派实例
2.1“浦江智谷”商务园
上海浦江智谷商务园(如图4)地处闵行区浦星公路东侧,
联航路南北两侧,
交通便利,位于闵行区浦江镇国家级开发
区漕河泾出口加工区浦江高科技园规划范
围内。园区总占地 1100亩,主要为生产性
服务业提供研发和商务办公用房,旨在打
造上海的“新硅谷”。“浦江智谷”的商务楼
运用了外墙外保温、外遮阳、全新风置换、
楼板埋管、地源热泵、双面 LOW-E中空
玻璃幕墙、雨水收集综合利用、屋顶绿化、
太阳能光热利用、 LED节能照明十项建筑
节能技术。与传统建筑相比,“浦江智谷”
的节能建筑可节省能耗 75%左右,开创了
国内首个节能建筑群体。
图4
2.2生态优势及技术
1. 外墙保温系统 所有建筑外墙均采用外保
温技术,保温材料为 6公分厚的高密度苯板,其
导热系数不高于032w/m.k,外墙的综合传热系数
不大于 4w/m.k。这种外保温方式可以使建筑免受
外界气温变化影响。固定窗和开启窗的面积约占
外墙面积的 30%左右-保温墙体系统,固定窗和开
启窗均采用 6+16A+6的中空 Low-e玻璃,其传热
系数不大于1.5w/m2·k 。这种外保温方式尤其突
出的优点为不占用室内空间,提高了建筑得房率;
保温性能更好,经测试表明比普通的外墙内保温
方式节能效果明显((如图5)。
图5
2. 外遮阳卷帘系统 采用欧洲著名品牌的日光增
强型产品。这种卷帘有良好的抗风压性和免尘性,外观
简洁、美观。卷帘的上部卷片可不关闭,通过外部阳光
折射到室内的屋顶,然后反射到室内空间,起到自然采
光的作用,可取代人工照明,且产品全部放下,叶片处
于水平状态或略有角度时,遮阳系数可达到0.2-0.25,
通过这两方面的功能可以很好地起到节能作用(如图
6)。
图6
3. 全新风置换系统 100%新风系统是采用大型专业
新风机组将室外新鲜空气经过过滤除尘、加热或降温、加
湿、除湿等处理过程,以低速地面送风的方式送到每一个
地方。按通常高档办公楼人均占用 15平方米建筑面积计
算,置换式新风可以使员工不开窗也能时刻享受到每小
时 150-300立方米的新鲜空气,同时新风调节室内相对湿
度,维持在 40-60%人体最舒适范围之内(如图7)。
4. 双面 LOW-E中空玻璃幕墙 双面 Low-E中空
玻璃幕墙占建筑物外墙面积 30%左右的固定窗和开
启窗,均采用 6+16A+6的中空充氩气的双层 Low-E
玻璃,其导热系数不大于 1.5w/m2.k,使能量不外溢,
起到很好的保温效果(如图8)。
图8
5. 雨水收集综合利用 雨水收集综合利用系统“浦江智谷”商务园设置了一个统一的雨水收集系统,将所有雨水通过园区内的雨水管网系统统一收集到人工湖内。人工湖作为一个蓄水池,随时可以将湖内的水经过处理后,用于水景补水、绿化浇灌、道路保洁和车辆清洗等。这样,既可以节约水资源,又可以节约大量的自来水费和排污费。
6. 屋顶绿化 屋顶绿化屋顶绿化可以缩小温度变化幅
度、防止建筑物裂纹;能减少紫外线辐射、延缓防水层劣化;
能降低建筑物内部的温度,节约能源;此外,屋顶绿化结合
地面绿化所营造的立体绿色环境,能使入驻人员产生良好的
心理效应。
7. 太阳能光热利用 太阳能光热利用通过太阳能转换成
热能进行热回收,利用热回收的能量加热热水,充分使用清
洁能源,减少了对其他能源的消耗(如图9)。 图9
8.LED 节能照明 采用 LED节能光源,T5节能灯管和 e-Hf照明系统等楼宇采用高效节能照明,不仅节约了电能,而且大大地美化了照明景观。例如,商务楼室内采用 T5节能照明,比传统灯光节约能耗 25%;研发楼室内采用松下节能照明,比传统灯光节约能耗近 40%(如图4)。
国内生态建筑实例
生态建筑在作为节省能源方面是一个重点,经过多年的探索,生态建筑的发展也取得了一定的成绩,生态建筑技术也得到了一定程度的利用 。中国的生态建筑已经有很深远的历史,不同于西方的高技派,中国的生态建筑大多是从很不发达的地区起源的,或许当时的技术条件和科学水平没有达到今天的高度,所以那个时代可能只有极少的人认识到该建筑形式的合理性。中国的窑洞、干栏式建筑、福建的土楼等等,都是乡土的,但是它们绝对是生态的。它们包含着中国古代的技术精髓,不论从结构、构造、还是从与自然结合的角度上看,它们都极好的应用了生态建筑技术。不论是哪种乡土建筑形式,都有其特点 。随着建筑的发展,中国的生态建筑也随之从乡土派往高技派发展。
由于我国东西发展的不平衡与愈来愈大的差距,乡土派与高技派均有用武之地。在新疆、陕北等相对落后的地区,运用土技术和低廉材料的设计方法也被大量推广应用,其结果使先进地区和落后地区都能在不同程度上得到发展。在上海、深圳等沿海开放城市,由于海外先进技术和观念地大量引人,高新技术的生态建筑出现很多,使得城市面貌焕然一新。
1. 乡土派实例
1.1窑洞
窑洞式民居是一种很古老的居住方式,即在黄土断崖地区挖掘横向洞穴作为居室。因为它有施工简便,造价低廉,冬暖
夏凉,不破坏生态,不占用良田等优点,虽然
存在采光及通风方面的缺陷,但在北方少雨的
黄土地区,仍为人民习用的民居形式。按构筑
方式可分为三种:靠崖窑、平地窑、锢窑。
靠崖式窑洞有靠山式和沿沟式,窑洞常呈
现曲线或折线型排列,有和谐美观的建筑艺术
效果。在山坡高度允许的情况下,有时布置几
层台梯式窑洞,类似楼房。在山坡、土塬的沟
崖地带挖一口窑,平着伸进去,前面有比较开
阔的平川地,从侧面看,这种地形很像靠背椅
的形式,这叫靠崖式窑洞(如图1)。
图1 平地窑(如图2)又称窑洞、地坑院、地
窨院、暗庄子。即在平地上向下挖深坑,使之
形成人工土壁,然后在坑底各个方向的土壁上
纵深挖掘窑洞,也可以说是竖窑与横窑结合而
成的民居。此式窑洞多流行于河南巩县、三门
峡、灵宝和甘肃庆阳、山西平陆一带 。
锢窑(如图3)为在平地上以砖石或土坯按
发券方式建造的独立窑洞,券顶上敷土做成平顶
房,以晒晾粮食,多通行于山西西部及陕西北部。
目前中国的窑洞民居大致集中在五个地区,即晋
中、豫西、陇东、陕北、冀西北。
1.2窑洞的生态优势
图3
1. 环境意识中的因地制宜。窑洞充分体现了黄河流域的地域文化 , 利用黄河流域的地理条件 , 适应黄土高原的干旱气候 , 结合得天独厚的土资源 , 创造了中国传统建筑中的“土”文化。它结合不同地形、地貌的有崖、无崖或平坦、起伏 , 创造出了靠崖窑、天井窑和覆土窑等多种灵活形式 , 因地制宜地建筑了供当地人民生活的千年居宅。
2. 资源利用中的土尽其材。窑洞最为重要的一点就是对黄土1 (可再生) 资源 的利用发挥到了极致。它通过横向挖掘取得室内空间, 最大限度地利用原状土体作为窑壁、窑顶, 或打成土坯, 砌筑洞口墙和火炕, 或烧制土砖镶边用以防水, 并起到一定的装饰作用。黄土还可以用来做土台、土踏步等土构件、土设备、土家具等。多余的土还可以用于平整耕地, 垫坡填坑。
3. 资源消耗中的“减法”施构。靠崖窑和天井窑都是名副其实的地下建筑 , 它不是采用投入建筑材料以构筑空间的“加法”方式 , 而是采用挖去天然材料以取得地下空间的“减法”方式。土方挖去的越多 , 窑洞空间和地坑的空间就越大。其次 , 由于黄土易于挖掘 , 换取物力所需的劳力并不十分繁重 , 一家一户就可以承担。因此 , 这种减法方式实质上包蕴着节约用地方面的很大潜力。
4. 宜人品质中的冬暖夏凉。黄土具有良好的隔热和蓄热功能。窑洞除小面积洞口部位相对单薄外 , 其他各面全包裹在厚厚的土层中。厚实的土层所起的隔热作用使洞内温度变化很小。晋陕地区的一些地面庭院建筑 , 正房常常不建木构平房或楼房 , 而特地建造单层锢窑或窑上房 , 就是吸取了窑洞冬暖夏凉的优点。
5. 自然生态中的和谐景观。窑洞村落具有“上山不见山 , 入村不见村”的特点。靠崖窑只展露出小面积的洞口立面 , 天井窑的井窑和窑身都沉于地下。与一 般地面建筑相比 , 建造时不需要大量破坏植被 , 建成后又没有触目的外露建筑体。从总体布局上看 , 整个建筑群或是顺着山势呈等高线布置 , 或是潜隐在大土垸之下 , 它们都最大限度的与大地融合在一起 , 充分保持着自然生态面貌。无论是远观层层叠叠依山沿沟的靠崖窑群 , 还是俯视星罗棋布、虚实相间的天井窑群 , 都给人一种粗旷古朴、乡土味很浓的美感 , 极具乡土特色 。
2. 高技派实例
2.1“浦江智谷”商务园
上海浦江智谷商务园(如图4)地处闵行区浦星公路东侧,
联航路南北两侧,
交通便利,位于闵行区浦江镇国家级开发
区漕河泾出口加工区浦江高科技园规划范
围内。园区总占地 1100亩,主要为生产性
服务业提供研发和商务办公用房,旨在打
造上海的“新硅谷”。“浦江智谷”的商务楼
运用了外墙外保温、外遮阳、全新风置换、
楼板埋管、地源热泵、双面 LOW-E中空
玻璃幕墙、雨水收集综合利用、屋顶绿化、
太阳能光热利用、 LED节能照明十项建筑
节能技术。与传统建筑相比,“浦江智谷”
的节能建筑可节省能耗 75%左右,开创了
国内首个节能建筑群体。
图4
2.2生态优势及技术
1. 外墙保温系统 所有建筑外墙均采用外保
温技术,保温材料为 6公分厚的高密度苯板,其
导热系数不高于032w/m.k,外墙的综合传热系数
不大于 4w/m.k。这种外保温方式可以使建筑免受
外界气温变化影响。固定窗和开启窗的面积约占
外墙面积的 30%左右-保温墙体系统,固定窗和开
启窗均采用 6+16A+6的中空 Low-e玻璃,其传热
系数不大于1.5w/m2·k 。这种外保温方式尤其突
出的优点为不占用室内空间,提高了建筑得房率;
保温性能更好,经测试表明比普通的外墙内保温
方式节能效果明显((如图5)。
图5
2. 外遮阳卷帘系统 采用欧洲著名品牌的日光增
强型产品。这种卷帘有良好的抗风压性和免尘性,外观
简洁、美观。卷帘的上部卷片可不关闭,通过外部阳光
折射到室内的屋顶,然后反射到室内空间,起到自然采
光的作用,可取代人工照明,且产品全部放下,叶片处
于水平状态或略有角度时,遮阳系数可达到0.2-0.25,
通过这两方面的功能可以很好地起到节能作用(如图
6)。
图6
3. 全新风置换系统 100%新风系统是采用大型专业
新风机组将室外新鲜空气经过过滤除尘、加热或降温、加
湿、除湿等处理过程,以低速地面送风的方式送到每一个
地方。按通常高档办公楼人均占用 15平方米建筑面积计
算,置换式新风可以使员工不开窗也能时刻享受到每小
时 150-300立方米的新鲜空气,同时新风调节室内相对湿
度,维持在 40-60%人体最舒适范围之内(如图7)。
4. 双面 LOW-E中空玻璃幕墙 双面 Low-E中空
玻璃幕墙占建筑物外墙面积 30%左右的固定窗和开
启窗,均采用 6+16A+6的中空充氩气的双层 Low-E
玻璃,其导热系数不大于 1.5w/m2.k,使能量不外溢,
起到很好的保温效果(如图8)。
图8
5. 雨水收集综合利用 雨水收集综合利用系统“浦江智谷”商务园设置了一个统一的雨水收集系统,将所有雨水通过园区内的雨水管网系统统一收集到人工湖内。人工湖作为一个蓄水池,随时可以将湖内的水经过处理后,用于水景补水、绿化浇灌、道路保洁和车辆清洗等。这样,既可以节约水资源,又可以节约大量的自来水费和排污费。
6. 屋顶绿化 屋顶绿化屋顶绿化可以缩小温度变化幅
度、防止建筑物裂纹;能减少紫外线辐射、延缓防水层劣化;
能降低建筑物内部的温度,节约能源;此外,屋顶绿化结合
地面绿化所营造的立体绿色环境,能使入驻人员产生良好的
心理效应。
7. 太阳能光热利用 太阳能光热利用通过太阳能转换成
热能进行热回收,利用热回收的能量加热热水,充分使用清
洁能源,减少了对其他能源的消耗(如图9)。 图9
8.LED 节能照明 采用 LED节能光源,T5节能灯管和 e-Hf照明系统等楼宇采用高效节能照明,不仅节约了电能,而且大大地美化了照明景观。例如,商务楼室内采用 T5节能照明,比传统灯光节约能耗 25%;研发楼室内采用松下节能照明,比传统灯光节约能耗近 40%(如图4)。