模仿传统生态建筑设计理念?
人类赖以生存的建筑及其建成环境是自然再生装置,是生态系统的组成部分。毫无疑问,生态环境的恶化与现代文明的发展有一定的关系。所以布莱恩·爱德华兹主张:“我们正面临着一个不确定的未来,所以我们应该遵循的一个最重要的原则就是吸取过去的教训——关注和了解当地建筑的结构和风格,使用当地购买的材料、当地供应的能源和当地的传统工艺。”从生态学的角度来看,人类对自身生存环境的适应表现在生活的各个方面,这种“适应”也充分表现在人类的生活和建设活动中。这些保留至今的传统建筑的做法和形式,大多是长期适应当地气候、资源等条件的产物,最大程度地创造了实用合理的居住条件。传统建筑的因地制宜、就地取材、与环境和谐、尊重基地环境、节约资源能源等设计原则有着相同的契合点。因此,效仿传统建筑,重新挖掘、评价和发展传统建筑的生态设计经验和实践,成为生态建筑的设计途径之一。1建筑与自然和谐,合理利用空间随着城市化进程的加快,对土地资源的掠夺式开发和抢占已经呈现出供给危机。如何合理管理生活空间——既要保证生态平衡,又要获得必要的物质和能量;我们不仅要拓展生存空间,还要保证必要的生态环境来解决这个问题。具有强大生命力的传统建筑——窑居、甘兰民居——给我们一个提示——解放土地、恢复生态,向地下、空中发展。合理开发利用地下空间是解决有限土地资源和改善生态环境的有效途径。1.1窑洞——80年代向国际隧道协会(ITA)提出“大力开发地下空间,开启人类窑洞新时代”的口号。起步于黄土高原的传统窑居(图1a),从整体环境到单体建筑,都是符合特定区域自然、社会、经济条件的限制,依靠建造过程中的智慧,一方面从土层中索取有效空间,又不占用良田;同时将空间立体使用,保证生产生活互不干扰。窑顶加盖可以种植适宜的经济作物,增加植被,固尘,调节气候,使窑居建设达到零土地支出,与庭院经济有机结合,达到节地与经济双赢的效果。在当代,建筑、街道甚至城市走向地下,从而解放土地,让出生态和农耕空间,成为现代大都市建设的发展趋势。在现代技术条件下,东京的八尺居地下街(图1b)和开封的索国寺地下商场(图1c)已经成功论证了这种可能性。1.2甘兰楼——发展到空中在古老的传说中,为了防止人们受到野兽的攻击,有了一座供人居住的房子。虽然有窝族,但不一定存在,但干栏民居(图2)确实是从原来的窝宅发展而来的。窝干篱笆,从一开始就与自然结合,一直保持着放弃土地,尊重自然的原则。干轨房的特点是把房子的地板抬高,以适应南方特殊的居住环境(潮湿多虫),同时也可以利用较低的空间。这对后来发明吊脚楼和楼阁有直接的启示,最终导致架空底层建筑的形成。2 .采用生态设计方法和措施,降低建筑能耗。建筑处于消费的前沿。保罗·索莱利(Paul Soleri)在其《生态建筑》中指出,任何建筑或城市设计强加和破坏自然结构都是不明智的,并呼吁将富勒的“少花钱多办事”原则应用于建筑,以最充分、最恰当地设计和利用有限的物质资源。反对使用高能耗,提倡建筑充分利用可再生资源。在历史的长河中,人们以极低的能耗在地球上建造了许多尊重自然、利用可再生资源的建筑,如海得拉巴的风斗、吊脚楼、黄土窑屋等。2.1通风作为改善建筑环境的重要手段之一,建筑自然通风是生态建筑设计中的重要问题。皖南名宅是结合当地自然、气候、地理因素解决自然通风的很好例子。虽然皖南地区夏季室外温度达到37℃ ~ 38℃,夜间达到25℃左右,但这些房屋的室内温度白天基本可以控制在365,438+0℃左右,夜间接近室外温度。秘密在于,民居通过独特的天井,可以在白天压制风压和自然通风,在夜晚促进热压自然通风迅速降温。自然通风的原理可以概括为风压通风和热压通风。2.1.1风压通风利用水平风压促进气流。最能体现这种通风方式的建筑形式是四面无窗无墙的“亭楼”。例如,太平洋萨摩亚群岛的住宅建筑就是典型的“亭子建筑”。日本的活动“小隔间”也是一种“亭子建筑”,必要时可以完全打开通风。另外,悬挂在底层的“干篱笆建筑”当然是这种通风方式的终极之作。(见图3) 2.1.2热风通风位于英国莱斯特德蒙福特大学工程与制造学院的皇后大楼(图4)是中庭采用热风通风的经典设计。由于建筑的报告厅进深较大,只有一个窗户,利用建筑室内热值高的特点,用自然热压通风设计代替空调设备,在英国尚属首例。它是一种低能耗、低环境影响的生态建筑。
2.1.3热压导风在巴基斯坦信德省的小镇上(图5),镇上各种高低不平的风塔面对着同一个常年风向,将气流导入每家每户的生活空间。在伊朗亚兹德镇(图6),人们利用有通风塔的水井中水的蒸发冷却效应,然后经过的气流变成潮湿的冷空气,改善当地干热的气候。1973年,英国伦敦建筑协会对埃及一栋带有通风塔和中庭喷泉的住宅进行通风测量(图7),发现经过通风塔和水池的调解,即使在干热强风气候下,居住空间的风速、温度和湿度也非常宜人。2.2保温在寒冷和干热气候下有很好的好处。传统窑址厚重的覆盖结构(图1a)形成了稳定的室内热环境。当室外温度急剧变化时,它与围护结构之间的传热变慢,造成时间延迟,天然材料的使用避免了生产、加工、运输过程中的能源消耗,使窑居成为天然节能建筑。在干热地区,如中东和撒哈拉沙漠,室外温度最高可达50℃,即室内外最大温差为25℃。因此,在干热气候的建筑中常采用小窗户和厚泥墙来抵御温差和太阳辐射带来的热浪(图8)。阿拉斯加的爱斯基摩人在零下几十摄氏度的冰冻气候下,在冰屋内点燃一盏海象油的油灯,就能使室内温度保持在20℃,这意味着冰块也是一种超级隔热节能的建筑材料。2.3遮阳对减少热辐射有绝对的作用,所以传统的热带住宅屋顶大,遮阳深,甚至没有墙,但是没有屋顶。事实上,现代高层建筑是不可能强调大屋顶的造型的。在现代建筑的建造中,过去的“屋顶”文化应积极转变为阳台和遮阳板的遮阳方式。浓淡和美丽的阴影无疑是热带建筑美学的特征(图9b)。在炎热干旱的沙漠气候下,印度拉贾斯坦邦杰瑟尔默市四通八达的街道网络和相互遮阳的设计策略的合理布局,创造了整体舒适的城市环境。每栋房子都有庭院,入口处有储热设施。考虑太阳位置的街道设计研究显示了街道宽度和建筑高度之间的复杂关系,以形成凉爽的环境。2.4取暖“南方人学床,北方人学炕”,炕式取暖方式作为冬季主要取暖设施,是非常符合养生的生态技术措施。传统的炕(图10)一般是把炕和灶连接起来。炕使用植物秸秆、茅草和少量煤作为燃料。通过将与炕相连的灶内做饭产生的高温烟气引入炕体的烟道内,提高炕体表面温度,以整个炕面为散热面,向室内均匀散热,达到取暖效果。随后,烟气从炕体另一端的烟囱排出。但这种加热方式存在燃料燃烧不充分、热效率低的缺点,高温烟气携带的大量热量未经充分换热就排出室外,造成能源浪费和环境污染。如果用清洁能源或可再生能源替代传统燃料,用新技术改造传统炕(如太阳能炕),克服其弊端,赋予其新的内涵,这种方式将是最合理有效的生态取暖方式。
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