浅析城市绿色生态住宅体系的整体化构建

王晓岷

(合肥工业大学 建筑设计研究院，安徽 合肥 230022)



浅析城市绿色生态住宅体系的整体化构建

王晓岷

(合肥工业大学 建筑设计研究院，安徽 合肥 230022)

[摘要]以我国现阶段城市绿色生态住宅设计的技术路线为切入点，具体介绍了在建筑节能、尊重自然环境、材料的循环利用等方面技术的应用，并结合工程实践，探讨了我国城市绿色生态住宅中的种种问题，并由此提出应基于整体设计观的思路构建可持续的城市绿色生态住宅体系。

[关键词]城市住宅；绿色生态；整体设计观；可持续发展

1引言

现代建筑对环境问题的响应是从20世纪60～70年代的太阳能建筑、节能建筑开始的，其初衷仅是单纯的节约能源。随着认识及研究的深入，关注的视角也扩展到建筑活动对全球生态环境、周边生态环境和居住环境等各个不同的层面，从而体现出“空间”上的全面性。同时建筑活动在“时间”上的全面性即建筑的“全寿命”问题也得到充分的考虑。[1]252-253而绿色建筑概念正是包含了对建筑活动“空间”及“时间”上的种种问题的尊重和响应，其宗旨是减少对地球资源与环境的负荷和影响，创造健康、舒适的生活环境，使建筑与周围自然环境相融合，使人类拥有健康、舒适的活动空间，同时可以高效率的利用能源、最低限度地影响环境。

绿色建筑理念的产生与发展，使建筑师开始尝试采用新技术、新材料、新设备以及新工艺，从整体的设计观出发进行建筑设计。由于不同的建筑师关注的的问题不同，关注的角度不同，从而产生了众多的设计手法及其丰富多彩的建筑作品，这也反映了一些有责任感的建筑师对严峻的环境问题的积极应对，为大规模的建筑活动提供了新的实践方向。

2我国绿色生态住宅设计的技术路线

2.1建筑节能的推行

我国绿色建筑的大规模实践首先始于建筑节能，并颁布了一系列规范，自此建筑节能设计成为建筑设计中必备的重要环节。建筑师在建筑方案设计阶段必须充分考虑建筑节能标准及其相应的规范，从整体的角度审视和控制建筑活动的全过程。

随着国家对建筑节能重视程度的不断提高，相应的建筑节能设计软件也应运而生。现在最为常用的是天正建筑节能设计软件，该软件从体型系数、窗墙比、围护结构等方面对建筑模型进行全面的分析计算，并提供不同的保温材料供建筑师选用，以达到国家相关规范的指标要求。建筑节能软件的开发为建筑节能设计从理论走向了大规模的实践提供了基础性的技术支撑。自此，建筑节能理论、节能设计、节能施工成为有机的整体。

2.2尊重自然，尊重环境

我国传统民居中蕴含了先人们尊重自然、尊重环境的理念。无论是陕北的窑洞，还是皖南的天井，无论是草原上蒙古包，还是福建的围屋，无一不体现了当地民众对自然环境的顺应和善意的利用，并总结出一套适合地方气候特点和自然环境条件的传统的朴素的节能方法。今天，环境恶化与能源危机使越来越多的设计师开始反思对技术的过度依赖所带来的恶果，他们将关注的目光更多地放在对自然、对环境的顺应上，如就地取材、提高围护结构蓄热性能、通风降温、换气除湿、遮阳等。

在我国绿色生态住宅实践中，不同建筑师根据住宅项目的实际情况及地理条件的特点做了种种尝试，提供了可供借鉴的设计思路和策略。例如万科集团在南京开发的“南京万科金色家园”项目，建筑师根据南京的亚热带湿润气候夏天较热的特点，将技术应用定位在遮阳方面。这是因为遮阳对防止室温上升的作用较为明显，而且室内温度场分布均匀，有助于提供室内的舒适度指标。

“南京万科金色家园”在遮阳设计中，巧妙地利用阳台遮挡南向入射角较高的日照，使阳台在满足功能要求的同时，又起到了显著的遮阳作用。同时，阳台外侧设置推拉百叶作为挡板遮阳形式以满足住宅西向遮阳的要求，而推拉百叶考虑设置为可旋转的，不但满足遮阳的需要，而且利于通风，并带给建筑外立面更多的细节表现。

经过理论的分析，遮阳的形式得到初步的确定，但从技术实施的角度看还有很多具体细节还需要进一步的推敲和明确。这时仅仅依靠建筑师是不够的，通过专业机构的介入，利用应用软件模拟分析，计算出推拉百叶的合适宽度，验证推拉百叶与阳台共同作用下的作用效果。建筑师则根据软件模拟分析在设计中进行了以下调整：第一，西南向阳台设计成挑出较远的水平大阳台，由方案最初的挑出1.6m调整为挑出2.3m，实现“自遮阳”；第二，作为次要的观景阳台，西北向阳台进深减小，由最初的1.5m调整为1m；第三，在西北向采取三滑道铝合金推拉百叶与混凝土扁柱形成的挡板式遮阳来达到西向遮阳的效果。[3]自此，遮阳设计从理论走向实践，成为绿色生态住宅设计中的重要元素。

万科集团在“南京万科金色家园”项目上的尝试，为更多的建筑师提供了新的设计思路和可供实施的技术策略有助于遮阳设计在住宅设计中得以广泛的推广，不断丰富绿色生态住宅设计的内涵。

2.3材料的循环再生利用

建筑材料产业是能源密集型产业，因此在西方发达国家开始利用工业废渣以节约能源消耗，产品也实现了系列化与配套化，使一些新型绿色建材得到广泛的推广。

近几年，建筑垃圾及工业废料日益增多，部分建筑垃圾已被用于细集料、砌筑砂浆、内墙和顶棚抹灰、混凝土垫层等，而利用城市垃圾和工业废料制取烧结砖和混凝土砌块技术也日趋成熟[1]266。同时，我国早在上世纪末便已禁止使用粘土实心砖以减少对土地资源的浪费。因此，大量利用城市垃圾和工业废料代替部分或全部天然资源的墙体材料在政策上、技术上都已做好了充分的准备。例如利用工业废渣制造的粉煤灰砖、煤矸石砖，采用蒸压法制作的加气混凝土在今天的建筑实践中已经开始逐步推广。这些材料不仅环保绿色，同时各方面的材料性能都优于传统的黏土实心砖和空心砖。我们以蒸压加气混凝土为例，其原料主要为水泥、石灰和粉煤灰，对自然资源的依赖较小，材料本身自重轻，保温性能优异，与普通黏土空心砖相比，耗费的钢筋量小，所需的保温材料也较少。

综上分析，我们不难发现，新型绿色建筑材料的开发使用在满足建筑功能和结构安全性的同时，也有助于节约资源，降低造价，它在住宅设计中中的推广使用，势必产生显著的经济效益和社会效益。

绿色生态住宅作为未来住宅发展的方向，既需要理论的指导，也需要技术的支撑，更需要工程实践的配合。在过去的20多年，我国绿色生态住宅从无到有，从零星的技术手段逐步形成包括可再生资源的利用、绿色建筑材料、建筑节能设备、建筑适应气候环境等多方面内容的较为完善的体系。

3我国城市绿色生态住宅体系的现实困惑

如前文所述，城市绿色生态住宅涵盖了社会、人文、技术、经济等多方面的意义，因此作为建筑师必须具备整体的设计观，综合分析各方面的因素，合理选择适当的技术手段以把握建造活动的全过程。整体的设计观不仅是对建筑师的专业素养的要求，也是对整个建筑产业的要求，而这恰恰是中国绿色生态住宅实现大规模实践的瓶颈所在。

3.1在整体设计观的指导下平行技术间能否得到有效衔接

在整体设计观的指导下，不同领域的研究都取得了丰硕的成果，并形成一系列行之有效的具体的技术策略，但各平行技术之间缺乏有效地衔接。

以建筑遮阳为例。今天的建筑师对于建筑遮阳的形式都较为了解，并能根据建筑的具体布局方式和方位确定合适的遮阳形式。但仅仅是定性的设计在工程实践中是不够充分的，也是不严谨的。因为遮阳板不仅遮挡了阳光，也会使建筑周围的局部风压产生较大幅度的变化。设计不当的实体遮阳板会显著降低建筑表面的空气流速，影响建筑内部的自然通风效果。例如一个简易的水平混凝土遮阳板会将吸收的热量直接传至外墙，并将阳光反射到上层房间内，而且很容易在遮阳板下方造成热空气滞留，从而加速热量向室内的传入。[1]152而将遮阳板设计呈百叶或网状，或在遮阳板和墙体之间留有间隙，则可避免上述问题。但在建筑设计中，百叶规格的选择、遮阳板挑出的深度、遮阳板与墙体之间距离的控制等一系列定量的数据则需要简便易行的方法来确定。正如建筑节能设计，如果没有节能计算软件的开发，是无法在工程实践中得到广泛的推广的。

万科集团开发的“南京万科金色家园”项目，其遮阳设计委托了专门的机构进行模拟分析，最终形成报告提供给建筑师。但在实际中，不可能所有的住宅项目都有足够的资金和时间将设计分为若干子项分别委托设计。而相关的分析软件，其操作流程、界面设计等都不是以建筑师的视角来设计的，许多建筑师反映使用时不方便，一些术语过于专业，不利于理解，同时与常用建筑设计软件通用性差等。这些因素都妨碍了建筑师在设计中细化遮阳设计的深化。

反观日本及欧美发达国家，各相关技术在建筑设计中的应用已形成完备的整体。他们以建筑设计语汇为软件开发的脚本，充分适应建筑师的思维习惯，并实现不同界面下的自如链接和转换，因此建筑师才能自如的将设计思想转换为可实施的具体技术手段和技术细则以指导工程实践。而这也是我国绿色生态住宅发展过程中值得借鉴的。

3.2技术与工程脱节的问题

科学指引技术的发展方向，工程实施需要具体的技术手段支撑，反之技术也必须经过工程实践检验其可行性，不具备可行性的技术在工程实践中是没有前景的。我国现阶段的一些技术手段就面临着与工程实践脱节的问题。以新型绿色的建材的选用为例。粉煤灰蒸压加气混凝土砌块作为一种绿色建材，具备自重轻，保温性好的特点。它与普通黏土空心砖相比，钢筋使用量可减少10%左右。同时它作为自保温材料，在夏热冬冷地区可以不必额外增加保温砂浆或保温板即可满足《夏热冬冷地区住宅节能设计》的相关标准。因此，粉煤灰蒸压加气混凝土砌块的使用不仅利用了工业废料、减少了施工工序，还降低了工程造价，从各个层面实现了“绿色”的目的。但在工程实践中，却由于缺少对粉煤灰蒸压加气混凝土砌块相关构造做法的具体规范以及施工细则，使建造后期外墙装饰涂料出现因热胀冷缩不均而产生的裂纹甚至是脱落，这一点在施工单位与建管部门的反馈意见中经常被提到，使许多建筑师在使用粉煤灰蒸压加气混凝土砌块作为墙体材料时多有顾虑，影响了新型材料的推广。

在建筑设计实践中，技术与工程的脱节还广泛的存在于各方面。在工业化社会里，城市住宅的生产是批量的，建筑师需要的是成熟的技术手段，只有成熟的技术才能实现高效地、高质量、标准化的生产。绿色生态住宅才能走进平常百姓家，而不仅仅是一种“研究成果”。

3.3技术应用过程中经济性因素的控制

经济是全社会关注的焦点，商品化的城市住宅更是如此。虽然绿色生态住宅在建造及使用过程中具备低能耗、少排放废气污水等优点，但在前期却有可能因为一些技术的采用而增加部分的造价，建筑师对经济因素的动态性较难把握，导致在前期策划时与甲方的交流中缺少有力的数字依据，缺乏说服力。在日本，针对这一问题专门开发的造价控制软件，可根据工程中某一个因素的变化判断整体造价变化[4]224-227，为建筑设计提供了决策的依据，实现绿色生态住宅的综合效益。

3.4城市绿色生态住宅在管理上的欠缺

城市集合住宅的特点决定了绿色技术的介入必须以保证各使用者拥有平等的权利和义务，否则势必在后期的使用中产生纠纷。城市住宅中太阳能的利用便遇到了类似的问题。早期的太阳能热水器一般均安装在住宅的屋顶上，但安装中有可能将屋面的防水层破坏，使顶层住户家中常出现漏水的现象，损害了其权益。同时大量的太阳能热水器放置在顶层屋面，影响了小区的视觉环境，因此许多住宅小区均规定太阳能热水器不得安装在屋顶。为了应对这一规定，建筑师尝试将太阳能热水器放置在阳台内的悬空隔板上，将集热管挂在阳台的侧面或是南向墙体上。这种方式虽然避免了纠纷，但从太阳能利用率上却大打折扣。

随着技术的发展进步，太阳能光电屋顶、太阳能电力墙应运而生，在技术上也具备了可操作性。但在后期使用中如何将资源合理分配给城市集合住宅中的各用户，保证各用户具备平等的使用权，以及后期维护问题如何协调等，都需要相应的管理辅助才能得以顺利解决。

我国城市绿色生态住宅经过20多年的发展，取得了显著的社会效益。21世纪，我国城市绿色生态住宅的技术发展方向是追求技术体系的成熟度和综合化，各个具体技术手段由点连线，由线成面，形成完备的可供有效使用的整体，从而符合今天住宅工业化、标准化生产的需要，实现良好的社会效益和经济效益。

[参考文献]

[1]冷御寒.建筑外围护结构[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2]孙宝梁，孙慧.夏热冬冷地区建筑节能应对策略[J].住宅科技，2008，(1).

[3]苏志刚，杨靖.遮阳设计从研究到实施[J].建筑学报，2004，(4).

[4]松村秀一，田边新一.21世纪型住宅模式[M].陈滨，范悦,译.北京：机械工业出版社，2006.

看，多数是评价分数差异过大，如同一个教师，有的学生评价分数99分，有的学生评价为60分。这说明，学生评价的尺度差异过大，评价较为随意。

[中图分类号]G61

[文献标识码]B

[文章编号]1674-2273(2015)06-0123-03

作者简介][第一 王晓岷(1979-)，男，重庆市人，合肥工业大学建筑设计研究院主任工程师，建筑学硕士。

[收稿日期]2015-09-06