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    天然聊球

    生態(tài)建筑的想象力

        
    作者:張晶
    發(fā)布日期:2008-02-17
    張晶

      所謂“生態(tài)建筑”,實質(zhì)是個針對設(shè)計與建筑實踐,將一系列環(huán)保目標涵蓋在內(nèi)的包羅萬象的概念。建筑物如何選址,廢水怎樣充分利用,如何更有效率地制熱制冷——所有這些,都是“綠色建筑學(xué)家”需要仔細考慮的問題。為了回答這些問題,需要運用新的設(shè)備,包括無污染涂料、低用水量衛(wèi)生間以及可以透入陽光但熱損大大減少的玻璃窗。不過綠色建筑的想象力也并非全部局限在高科技。通常利用的一個簡單想法是:將高層建筑的窗戶打開,以便運用天然通風系統(tǒng)進行空氣流通。

    “三升房”

    德國公司巴斯夫研發(fā)的 “三升房”,因每年每平米使用面積消耗的采暖耗油量不超過3升而得名。它首先對建筑物加強了圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能,在外墻和屋頂包貼了高效隔熱保溫材料Neopor。這種新型材料,相同密度和保溫隔熱性能下,比普通聚苯乙烯板材薄20%。外窗上則采用了充滿惰性氣體的三玻塑框窗,充填了聚氨酯內(nèi)芯,大大提高了保溫隔熱性能。此外在設(shè)計中還對防風和氣密性做了巧妙處理。

    屋頂閣樓上設(shè)置了熱回收裝置。新鮮空氣通過頂部通路輸入,與排出的熱空氣換熱后進入室內(nèi)各個房間。這種可調(diào)式的新風系統(tǒng),每一時間都有新風送入。室內(nèi)空氣也可通過管道系統(tǒng),經(jīng)過熱回收裝置后排出。冬季采暖時,85%的熱量可回收利用。

    包含相變儲能技術(shù)的隔熱砂Micronal,含有可以蓄熱的微粒狀石蠟。當室外太熱,熱量向室內(nèi)傳播的過程中,石蠟遇熱而熔融,內(nèi)墻隔熱層密度加大,使室溫上升減緩;當室溫下降時,熔融的石蠟向室內(nèi)釋放熱量。這種隔熱砂漿的蓄熱作用如同室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),抹于兩個房間的內(nèi)墻表面,作為室內(nèi)的冬季保溫和夏季制冷材料,可使室內(nèi)溫度平均保持在22℃,濕度保持在40%~60%之間,冬暖夏涼,舒適宜人。

    此外,“三升房”還使用了聚合物膜狀燃料電池,先將天然氣轉(zhuǎn)換為富氫可燃氣體,再在燃料電池爐中燃燒,剩余的天然氣可在催化劑的作用下充分燃燒。這種方法比傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的污染物排放量更少。

    PhilipJ.Merril環(huán)境中心

    切薩皮克海灣基地總部是綠色設(shè)計典型的展示地,也是第一個通過美國綠色建筑委員會LEED項目白金認證的建筑。建筑師自豪地將自己的建筑哲學(xué)定義為“從搖籃到搖籃”:所有建筑材料都是可回收的或生產(chǎn)過程不對環(huán)境造成任何危害。

    在這里,窗戶是打開的,植物是本地的,到處都是自行車架和多用插頭;像瀝青停車場和黑色屋頂這類“困”住高溫的“熱島”,在這里很少看到;中心停車場由沙礫制成;衛(wèi)生間通過無水處理,將人的排泄物在三年期內(nèi)轉(zhuǎn)化為土壤肥料;所用能源的三分之一來自地熱以及可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的光電板;頂部收集的降雨可以傳送到大型儲水池中,以便日后灌溉利用;屋內(nèi)是竹子鋪就的地板及可再生木材制成的木料。

    建筑師:TomElchbaum,史密斯集團地點:安納波利斯,馬里蘭州竣工時間:2001年

    MagneyHouse

    當美學(xué)遇到生態(tài)學(xué),澳大利亞建筑師GlennMurcutt贏得了普利策建筑獎中的這一贊譽。他為一對夫婦設(shè)計了可以俯瞰大海的Magney房屋,這對夫婦在一個高低不平的地方生活了若干年,希望能有一間喚起他們對帳篷想象的屋子。傾斜的屋頂可以折射陽光,還可以收集雨水,雨水可以用來喝,還能夠讓房屋涼爽。天窗、屋檐、滑動門讓房間遠離被太陽灼傷和冬季刺骨的寒冷。波浪形屋頂讓自然光覆蓋屋子的每個角落。金屬外殼、磚墻以及絕緣板在冬季鎖住熱量,夏季則將熱量隔在門外,全年溫度均衡。

    建筑師:GlennMurcutt地點:BingieBingie,澳大利亞竣工時間:1984年

    SIEEB大樓,清華大學(xué)

    由意大利建筑師 MarioCucinella設(shè)計,中意建筑公司合資建造,外形呈U形結(jié)構(gòu)的SIEEB大樓或?qū)⒊蔀閲鴥?nèi)基于減排的未來建筑的設(shè)計樣本。

    天然和人工照明:反射和半反射的薄板和天窗將允許陽光在冬天透射入房間,而在夏天則被反射出去,減少建筑物的能源消耗。雙面照明和人工照明將以高效燈具和裝置為基礎(chǔ),由一個調(diào)光系統(tǒng)控制,能根據(jù)室內(nèi)的實際照明需要,并結(jié)合天然照明度來調(diào)整燈光強度。房間無人時,控制系統(tǒng)將自動關(guān)燈。

    HVAC(暖氣、通風和空調(diào))系統(tǒng):舒適的暖氣條件由主通風(通過一個置換通風系統(tǒng))和輻射天花板系統(tǒng)提供。輕質(zhì)輻射天花板可令冬天氣溫較高,夏天則較低,從而減少能耗;而且,當房間中人很少或無人時,感應(yīng)器可調(diào)節(jié)氣流和天花板溫度,避免不必要的能耗。

    (氣、電、冷)三生系統(tǒng):煤氣發(fā)動機是這棟大樓能源系統(tǒng)的核心。它們與發(fā)電機結(jié)合,生產(chǎn)大部分所需的電能。發(fā)動機廢熱在冬天被用于供暖,夏天則通過吸冷器放冷氣,并用于全年的熱水生產(chǎn)。

    和中國其他同等體積的建筑相比,它的設(shè)計可以節(jié)能70%。2004年,總部坐落在美國的世界可再生能源委員會將“年度杰出建筑師獎”頒發(fā)給了建筑師Cucinella。

    建筑師:MarioCucinela地點:北京竣工時間:2006年

    格林威治新千年村

    建筑師RalphErskine常被人描述為“英國-瑞典人”,因為他大部分事業(yè)在瑞典,而且他的設(shè)計具有斯堪的納維亞地區(qū)的現(xiàn)代主義風格,特別強調(diào)對天然材料的運用。Erskine為他在canary碼頭地區(qū)的項目設(shè)定了目標:節(jié)能80%,節(jié)水30%。通過使用灰水系統(tǒng)讓收集起的雨水用來清潔衛(wèi)生間。建設(shè)過程中產(chǎn)生的40%的木制和鋁制廢料得到回收。

    這個村莊于2000年完成第一部分工程:它使用熱能聯(lián)合系統(tǒng)提供中央供暖和電能。占地72英畝,最終包括1079間公寓和298幢零星坐落在人工湖及綠色村莊的房屋。村莊還包括餐廳和商店,一個社區(qū)活動中心、小學(xué)和醫(yī)療保健中心。但并不是所有的評價都是一片贊揚:一些英國人認為這個村莊中的綠色元素和環(huán)保的高科技相比,更像是空談。

    建筑師:RalphErskine地點:倫敦,英國竣工時間:2003年

    赫斯特塔樓

    當赫斯特公司的2000名雇員重返他們在建筑師諾曼·福斯特主持下耗資5億美元擴建的總部時,首先走進一個清新的大廳,這里的空氣已經(jīng)經(jīng)過過濾。休息大廳的輻射石地板在冬季可產(chǎn)生熱量并在夏季吸收熱量。雇員們可乘自動扶梯穿過一個三層樓高的刻紋裝飾的瀑布,其功能是為大廳增濕并降溫。大樓的窗戶用的是比利時生產(chǎn)的涂層玻璃,在將太陽熱輻射屏蔽的同時起到透光的作用。內(nèi)墻設(shè)計的最小化使得哪怕沒有在臨窗辦公室工作的人都可以分享到陽光。

    赫斯特塔樓的斜紋格子框架比同樣大小的傳統(tǒng)框架要少用20%的鋼材。結(jié)構(gòu)鋼材中的85%以上是可回收材料。地板和天花板的方磚也是用可回收材料制造的。赫斯特塔樓大廳主要依靠輻射石地板來調(diào)節(jié)冷熱。埋在地板里的管線將熱水從循環(huán)系統(tǒng)中泵出,產(chǎn)生的熱量可在地板上6英尺高的空間中形成一個舒適空間。炎熱的季節(jié),冷水被泵出,以吸收陽光照射在地板上產(chǎn)生的熱量。建筑的屋頂設(shè)計成可收集雨水的結(jié)構(gòu),收集的雨水會被儲存在地下室里一個14000加侖的回收水箱中,用于補充辦公室空調(diào)系統(tǒng)中蒸發(fā)的水分。這些水還被注入一個特殊的抽水系統(tǒng),用于澆灌建筑物外的植物和樹木——以及大廳里的水雕塑:“冰瀑”。

    建筑師:諾曼·福斯特地點:紐約竣工時間:2006年

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