

所謂“生態建筑”,實質是個針對設計與建筑實踐,將一系列環保目標涵蓋在內的包羅萬象的概念。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,需要運用新的設備,包括無污染涂料、低用水量衛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進行空氣流通。
“三升房”
德國公司巴斯夫研發的 “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構的保溫性能,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,充填了聚氨酯內芯,大大提高了保溫隔熱性能。此外在設計中還對防風和氣密性做了巧妙處理。
屋頂閣樓上設置了熱回收裝置。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各個房間。這種可調式的新風系統,每一時間都有新風送入。室內空氣也可通過管道系統,經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,熱量向室內傳播的過程中,石蠟遇熱而熔融,內墻隔熱層密度加大,使室溫上升減緩;當室溫下降時,熔融的石蠟向室內釋放熱量。這種隔熱砂漿的蓄熱作用如同室內空氣調節系統,抹于兩個房間的內墻表面,作為室內的冬季保溫和夏季制冷材料,可使室內溫度平均保持在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。這種方法比傳統供熱系統的污染物排放量更少。
PhilipJ.Merril環境中心
切薩皮克海灣基地總部是綠色設計典型的展示地,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定義為“從搖籃到搖籃”:所有建筑材料都是可回收的或生產過程不對環境造成任何危害。
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;衛生間通過無水處理,將人的排泄物在三年期內轉化為土壤肥料;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
當美學遇到生態學,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
由意大利建筑師 MarioCucinella設計,中意建筑公司合資建造,外形呈U形結構的SIEEB大樓或將成為國內基于減排的未來建筑的設計樣本。
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,由一個調光系統控制,能根據室內的實際照明需要,并結合天然照明度來調整燈光強度。房間無人時,控制系統將自動關燈。
HVAC(暖氣、通風和空調)系統:舒適的暖氣條件由主通風(通過一個置換通風系統)和輻射天花板系統提供。輕質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,感應器可調節氣流和天花板溫度,避免不必要的能耗。
(氣、電、冷)三生系統:煤氣發動機是這棟大樓能源系統的核心。它們與發電機結合,生產大部分所需的電能。發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。
和中國其他同等體積的建筑相比,它的設計可以節能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”,因為他大部分事業在瑞典,而且他的設計具有斯堪的納維亞地區的現代主義風格,特別強調對天然材料的運用。Erskine為他在canary碼頭地區的項目設定了目標:節能80%,節水30%。通過使用灰水系統讓收集起的雨水用來清潔衛生間。建設過程中產生的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:它使用熱能聯合系統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,一個社區活動中心、小學和醫療保健中心。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,這里的空氣已經經過過濾。休息大廳的輻射石地板在冬季可產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。內墻設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框架要少用20%的鋼材。結構鋼材中的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節冷熱。埋在地板里的管線將熱水從循環系統中泵出,產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,冷水被泵出,以吸收陽光照射在地板上產生的熱量。建筑的屋頂設計成可收集雨水的結構,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系統中蒸發的水分。這些水還被注入一個特殊的抽水系統,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