摘要:摘要:全球生態環境的惡化,生態建筑對于應對能源危機具有重要意義。研究節能生態建筑技術的應用,可為新農村建設提供理論支持和現實依據。該文結合農村自然資源現狀,從外圍
摘要:全球生態環境的惡化,生態建筑對于應對能源危機具有重要意義。研究節能生態建筑技術的應用,可為新農村建設提供理論支持和現實依據。該文結合農村自然資源現狀,從外圍護結構、土壤降溫技術、清潔能源利用等方面進行改善,使建筑和自然環境有機結合。在綠色建筑的理論基礎上探討生態建筑在新農村建設中的應用和可行性實踐方法。充分利用農村現有資源的生物氣候調節能力,實現建筑室內具有適宜的氣候條件,使新農村建設在滿足人類居住環境的同時,建筑具有舒適、節能、環保的顯著效果,達到人與自然環境的可持續發展。
關鍵詞:生態建筑;新農村建設;節能;可持續
人類對自然的改造正在如火如荼地進行著,卻忽視了對自然健康的關注,特別是對建筑尺度和速度的盲目追求,使建筑能耗不斷增加(我國高能耗建筑比例為99%,高能耗建筑增加的速度達27.8%),高能耗建筑建造過程中產生巨大的碳排放,嚴重導致了環境的惡化和生態的失衡。世界各國建筑師都有致力于生態建筑技術的研究,如蘇格蘭的斯特村屋,慕尼黑由托馬斯設計的綠色環保住宅聯合體等。就生態建筑設計的方法主要體現為兩個方面,一是將建筑本體融人自然環境循環體系,使建筑成為自然環境的一部分;二是應用高新技術手段創造人工自然環境,將自然引人建筑內部。我國農村人口比重大(第6次人口普查結果顯示:農村人口為6.741億,占總人口的50.32%),國家對農村建設的投入更是逐年遞增,新農村建設正在不斷地推進,生態建筑以其特有的性質在農村建設中的應用更具有生機和活力,生態建筑在農村特定的環境中可巧妙地結合自然,利用農村中便利的自然材料將建筑的生態性更好地發揮出來uJ。新農村建設中發展生態建筑對減少建筑能耗,應對能源緊缺問題,處理人和自然之間的關系具有重要作用,因此在新農村建設中找到一條適合農村發展的生態建筑之路迫在眉睫。

1發展現狀研究
生態建筑對建筑行業的可持續發展做出了積極回應,生態建筑的實現過程中在節能減排、節約用地、可循環材料的利用等方面有顯著的體現。因此各國對生態建筑的發展都有不同程度的重視。西方國家對生態建筑的研究起步較早,20世紀60年代以前就在綠色建筑的基礎上提出了生態建筑的理念,體現在生態建筑相關的理論研究和實踐應用等方面。德國對生態建筑的探索和研究有50多年的經驗,此項研究中生態建筑的內容涵蓋了節水節能、光伏熱、水的循環利用、保溫隔熱等新型建筑材料和建筑技術的運用。同時,制定了生態建筑相關的設計目標、原則和方法,為其他國家乃至整個世界對生態建筑的研究奠定了基礎。美國開展生態建筑的研究可以追溯到麻省理工學院“3號”、“4號”太陽房的設計(1948--1959年),該太陽房的設計是美國早期生態建筑設計的代表之作。1969年賓夕法尼亞大學區域規劃系創始人麥克哈哈在《設計結合自然》(DesignwithNature)中提出生態建筑設計在城市建設中推廣和應用的重要意義。“美國綠色建筑理事會”(USGBC)從1993年開始提出能源設計先導計劃(LEED),到2009年推出了(LEED)的最新版本,用以對建筑能耗進行科學合理的評估,達到約束和控制建筑能耗,減少建筑能耗對人類生存環境的不利影響舊J。我國在生態建筑領域的研究比發達國家晚10~20年,20世紀80年代我國著名建筑師顧孟潮提出“未來是生態建筑時代”;1996年國家將“綠色建筑體系研究”列為國家重點資助課題;2001年《中國生態住宅技術評估手冊》出臺,該手冊對于我國發展綠色節能建筑、生態建筑、防污減排等方面具有重要意義;2009年“國際生態城市建設論壇”在我國召開,論壇中提出生態城市規劃的新方法和自然與人文相結合的生態城市建設的新途徑舊J。國家多年來重視對城市生態建設的投入,建筑師致力于城市新型建筑的研究和開發,卻忽視了我國人居環境比重較大的農村建設,特別是國家“十一五”計劃中的新農村建設為發展生態建筑提供了契機,農村環境中使生態建筑的發展有了更好的發展空間。近年來建筑師逐漸把生態建筑研究的重心偏向了農村,特別是和新農村建設相結合,為生態建筑的實踐活動開辟了更為廣闊的空間,同時也為廣大農村居民提供了更舒適的生活環境。
2新農村建設中生態建筑應用存在的問題
2.1生態建筑認識不足
現階段的新農村建設中出現了一些急功近利的現象,為了急于改善農村居民原有的生活環境,建設過程中缺乏對農村建筑因地制宜的詳細設計。建設過程中對生態建筑節地、節能、循環利用等作用認識欠缺,很少將新農村建設和當地的自然環境相結合,沒有將當地天然的建筑材料應用到建筑中,更有人認為生態建筑就是簡單的室內外綠化MJ。建設中出現大量套用圖紙的現象,使農村建筑大多以鋼筋混凝土出現,打造了很多所謂整齊劃一的小“別墅”(圖1)。不僅浪費了更多的人力、物力資源,而且使建筑在以后的使用過程中能耗增大,增加了農村居民生活負擔,同時,也消耗了大鼉的社會能源.
2.2經濟合理性矛盾
生態建筑時刻關注居住者的健康和舒適,對建筑材料的采用要求非常嚴格。許多原材料盡可能利用當地合適的天然材料以節約建造成本。但是,有的建筑材料依然需要節能環保的新型材料和設備,這部分材料有的是具有更好的保溫、隔熱性能墻體,還有的是新型能源材料和設備(太陽能、風能等),這些材料和設備的應用增加了建筑的投資成本”J。新農村建設中由于政府的補貼和農民的經濟能力有限,而且這部分投資的收益往往需要一個長期的過程,投資的價值不是立竿見影。因此,生態建筑的實際建設在新農村建設中出現了力不從心的現象
3生態建筑技術在新農村建設中的應用
3.1建筑圍護結構生態節能設計
3.1.1夾芯保溫隔墻技術夾芯保溫隔墻是一種環保、節能型符合墻體設計,可有效地利用墻體的物理性能達到保溫、隔熱、隔聲等效果。墻體由內至外分為:內葉墻、保溫層、空氣層、外葉墻,內外墻體間隔距離50—70mm,外墻和保溫層有間隔25~50mm的空氣層。傳統保溫層多以聚苯板、巖棉板等為主,這種保溫材料保溫性能穩定、施工方便,但是成本較高。新農村建設中農村特有的環境中蘊藏著大量天然材料(木材、稻草、秸稈等),將稻草、木渣、秸稈等材料和黏土攪拌凝固之后可以形成絕緣性能好的保溫層,將這種保溫層應用于符合墻體中可使夏季室內外溫差達到5—6。C,節能50%一60%。這種處理方法不僅節省了建設成本,還節約了傳統保溫層生產過程中產生的能耗(圖2)。同時,可將日照時間長的西面墻體外立面用防腐性好的木質材料替代當下應用廣泛的瓷磚貼面,既可以起到良好的隔熱保溫作用,又起到一定的裝飾作用,保留了農村建筑的鄉土氣息。
3.1.2門窗節能設計門窗在建筑外圍護結構中不僅承擔通風、采光的作用,還應當具有良好的保溫隔熱性能。普通住宅窗戶面積只有建筑外圍護總面積的25%左右,但其熱損耗可達50%,建筑設計中采用節能效果好的門窗材料可使建筑節能40%。窗戶的節能效果主要取決于玻璃和窗框材料,由于玻璃比例大,選擇熱傳導系數低的玻璃對節能效果更加有利,常用的玻璃種類和熱傳導系數見表1;在提高玻璃性能的同時也應當和節能性能好的窗框相結合,從而提高窗戶整體的隔熱保溫性能,常見的窗框材料及其熱傳導系數見表2。從窗框的材料熱傳導系數可以看出,木材雖然具有良好的隔熱、保溫作用,但是由于其材質特征容易變形且防火性能差,生產過程需要消耗大量的木材,不利于生態環境。因此,農村建筑中應當選擇保溫隔熱性能相對較好且價格經濟的塑鋼型材和中空玻璃為宜‘9|。
3.2土壤降溫技術
炎熱的夏季降溫是必不可少的,傳統的降溫方式是用風扇工作帶動空氣流通或者空調制冷達到室內降溫的目的。一般空調降溫速度快、效果明顯,但是能耗過大。新農村建設中在農村環境中可以采用方便環保的土壤降溫形式達到調節室內溫度的目的。地表層以下6m的土壤溫度一年四季保持在當地的平均氣溫,特別是夏季地下土壤溫度和地面溫差大,更容易進行熱量的交換,降溫效果明顯(見圖3)。
4結語
生態建筑的設計和實現是一個多學科交叉又需其相互協調配合的系統工程,它重視人類在改造人居環境過程中和自然的互動,讓人類知道利用自然的同時更應該尊重自然,這種互動必須建立在相互平衡的基礎上。該類建筑實踐中應巧妙地結合自然、利用好現有資源、本著節約、節能、環保的原則打造出適合人居且可持續的生態建筑。生態建筑的出現和發展是人類文明進步的體現,人們在改造自然的過程中認識到了對能源的過度消耗和浪費。其發展也預示著建筑行業會向更健康的方向發展,當然生態建筑作為一門相對年輕的學科,發展的道路還很長,且在發展過程中會存在諸多不可預見的問題。因此,我們在此方面的研究還有待進一步的提高,應力爭尋找一條更適合新農村建設中生態建筑發展的途徑與方法。
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