生态建筑的想象力

生态建筑的想象力
张晶

　　所谓“生态建筑”，实质是个针对设计与建筑实践，将一系列环保目标涵盖在内的包罗万象的概念。建筑物如何选址，废水怎样充分利用，如何更有效率地制热制冷——所有这些，都是“绿色建筑学家”需要仔细考虑的问题。为了回答这些问题，需要运用新的设备，包括无污染涂料、低用水量卫生间以及可以透入阳光但热损大大减少的玻璃窗。不过绿色建筑的想象力也并非全部局限在高科技。通常利用的一个简单想法是：将高层建筑的窗户打开，以便运用天然通风系统进行空气流通。

“三升房”

德国公司巴斯夫研发的 “三升房”，因每年每平米使用面积消耗的采暖耗油量不超过3升而得名。它首先对建筑物加强了围护结构的保温性能，在外墙和屋顶包贴了高效隔热保温材料Neopor。这种新型材料，相同密度和保温隔热性能下，比普通聚苯乙烯板材薄20％。外窗上则采用了充满惰性气体的三玻塑框窗，充填了聚氨酯内芯，大大提高了保温隔热性能。此外在设计中还对防风和气密性做了巧妙处理。

屋顶阁楼上设置了热回收装置。新鲜空气通过顶部通路输入，与排出的热空气换热后进入室内各个房间。这种可调式的新风系统,每一时间都有新风送入。室内空气也可通过管道系统，经过热回收装置后排出。冬季采暖时，85％的热量可回收利用。

包含相变储能技术的隔热砂Micronal,含有可以蓄热的微粒状石蜡。当室外太热，热量向室内传播的过程中，石蜡遇热而熔融，内墙隔热层密度加大，使室温上升减缓；当室温下降时，熔融的石蜡向室内释放热量。这种隔热砂浆的蓄热作用如同室内空气调节系统，抹于两个房间的内墙表面，作为室内的冬季保温和夏季制冷材料，可使室内温度平均保持在22℃，湿度保持在40％～60％之间，冬暖夏凉，舒适宜人。

此外，“三升房”还使用了聚合物膜状燃料电池，先将天然气转换为富氢可燃气体，再在燃料电池炉中燃烧，剩余的天然气可在催化剂的作用下充分燃烧。这种方法比传统供热系统的污染物排放量更少。

PhilipJ.Merril环境中心

切萨皮克海湾基地总部是绿色设计典型的展示地，也是第一个通过美国绿色建筑委员会LEED项目白金认证的建筑。建筑师自豪地将自己的建筑哲学定义为“从摇篮到摇篮”：所有建筑材料都是可回收的或生产过程不对环境造成任何危害。

在这里，窗户是打开的，植物是本地的，到处都是自行车架和多用插头；像沥青停车场和黑色屋顶这类“困”住高温的“热岛”，在这里很少看到；中心停车场由沙砾制成；卫生间通过无水处理，将人的排泄物在三年期内转化为土壤肥料；所用能源的三分之一来自地热以及可以将太阳能转化为电能的光电板；顶部收集的降雨可以传送到大型储水池中，以便日后灌溉利用；屋内是竹子铺就的地板及可再生木材制成的木料。

建筑师：TomElchbaum，史密斯集团地点：安纳波利斯，马里兰州竣工时间：2001年

MagneyHouse

当美学遇到生态学，澳大利亚建筑师GlennMurcutt赢得了普利策建筑奖中的这一赞誉。他为一对夫妇设计了可以俯瞰大海的Magney房屋，这对夫妇在一个高低不平的地方生活了若干年，希望能有一间唤起他们对帐篷想象的屋子。倾斜的屋顶可以折射阳光，还可以收集雨水，雨水可以用来喝，还能够让房屋凉爽。天窗、屋檐、滑动门让房间远离被太阳灼伤和冬季刺骨的寒冷。波浪形屋顶让自然光覆盖屋子的每个角落。金属外壳、砖墙以及绝缘板在冬季锁住热量，夏季则将热量隔在门外，全年温度均衡。

建筑师：GlennMurcutt地点：BingieBingie，澳大利亚竣工时间：1984年

SIEEB大楼，清华大学

由意大利建筑师 MarioCucinella设计，中意建筑公司合资建造，外形呈U形结构的SIEEB大楼或将成为国内基于减排的未来建筑的设计样本。

天然和人工照明：反射和半反射的薄板和天窗将允许阳光在冬天透射入房间，而在夏天则被反射出去,减少建筑物的能源消耗。双面照明和人工照明将以高效灯具和装置为基础，由一个调光系统控制，能根据室内的实际照明需要，并结合天然照明度来调整灯光强度。房间无人时，控制系统将自动关灯。

HVAC(暖气、通风和空调)系统：舒适的暖气条件由主通风(通过一个置换通风系统)和辐射天花板系统提供。轻质辐射天花板可令冬天气温较高，夏天则较低，从而减少能耗；而且，当房间中人很少或无人时，感应器可调节气流和天花板温度，避免不必要的能耗。

(气、电、冷)三生系统：煤气发动机是这栋大楼能源系统的核心。它们与发电机结合，生产大部分所需的电能。发动机废热在冬天被用于供暖，夏天则通过吸冷器放冷气，并用于全年的热水生产。

和中国其他同等体积的建筑相比，它的设计可以节能70％。2004年，总部坐落在美国的世界可再生能源委员会将“年度杰出建筑师奖”颁发给了建筑师Cucinella。

建筑师：MarioCucinela地点：北京竣工时间：2006年

格林威治新千年村

建筑师RalphErskine常被人描述为“英国－瑞典人”，因为他大部分事业在瑞典，而且他的设计具有斯堪的纳维亚地区的现代主义风格，特别强调对天然材料的运用。Erskine为他在canary码头地区的项目设定了目标：节能80％，节水30％。通过使用灰水系统让收集起的雨水用来清洁卫生间。建设过程中产生的40％的木制和铝制废料得到回收。

这个村庄于2000年完成第一部分工程：它使用热能联合系统提供中央供暖和电能。占地72英亩，最终包括1079间公寓和298幢零星坐落在人工湖及绿色村庄的房屋。村庄还包括餐厅和商店，一个社区活动中心、小学和医疗保健中心。但并不是所有的评价都是一片赞扬：一些英国人认为这个村庄中的绿色元素和环保的高科技相比，更像是空谈。

建筑师：RalphErskine地点：伦敦，英国竣工时间：2003年

赫斯特塔楼

当赫斯特公司的2000名雇员重返他们在建筑师诺曼·福斯特主持下耗资5亿美元扩建的总部时，首先走进一个清新的大厅，这里的空气已经经过过滤。休息大厅的辐射石地板在冬季可产生热量并在夏季吸收热量。雇员们可乘自动扶梯穿过一个三层楼高的刻纹装饰的瀑布，其功能是为大厅增湿并降温。大楼的窗户用的是比利时生产的涂层玻璃，在将太阳热辐射屏蔽的同时起到透光的作用。内墙设计的最小化使得哪怕没有在临窗办公室工作的人都可以分享到阳光。
赫斯特塔楼的斜纹格子框架比同样大小的传统框架要少用20%的钢材。结构钢材中的85%以上是可回收材料。地板和天花板的方砖也是用可回收材料制造的。赫斯特塔楼大厅主要依靠辐射石地板来调节冷热。埋在地板里的管线将热水从循环系统中泵出，产生的热量可在地板上6英尺高的空间中形成一个舒适空间。炎热的季节，冷水被泵出，以吸收阳光照射在地板上产生的热量。建筑的屋顶设计成可收集雨水的结构，收集的雨水会被储存在地下室里一个14000加仑的回收水箱中，用于补充办公室空调系统中蒸发的水分。这些水还被注入一个特殊的抽水系统，用于浇灌建筑物外的植物和树木——以及大厅里的水雕塑：“冰瀑”。

建筑师：诺曼·福斯特地点：纽约竣工时间：2006年