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贴近生活的绿建筑 从“心”出发来打造

花莲朴门部落系列课程之“从生活出发的绿建筑”

主讲人:花莲朴门部落发起人邱奕儒教授

导语

绿建筑有政策规定的指标系统,但是并没有标准答案。绿建筑是心灵层面的改变在建筑中的展现,而不是仅仅改变建筑本身。只要有感恩自然的心、对周遭环境的敏感度,并运用不同人群的巧思,每个人都可以DIY出从“心”出发的绿建筑。

“从生活出发的绿建筑”-1

“从生活出发的绿建筑”-2

“从生活出发的绿建筑”-3

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“从生活出发的绿建筑”-7

课程笔记

近年来,绿建筑正在成为热门话题,仿佛成为高不可攀的奢侈精品。但真正的绿建筑其实是从生活出发的,从“安详的心”开始,建立在对自然尊重的智慧之上。

和绿建筑相似的,我们生活中常听到各种各样的说法,比如“节能建筑”、“与环境共生建筑”等等。目前台湾对绿建筑有相应的指标系统,虽然其中有诸多的检测指标,可见政府部门是花了很多人力物力的,可惜的是身边的建筑物还是没有多少改变。最大的问题是我们还没有把绿建筑拉回我们的生活,没有从心里“绿”起来。假如人住在可以自然通风、自然采光的房子里,还是照着老习惯,进屋随手开灯、开冷气,那么这样的建筑就不是真正的绿建筑。因为“绿建筑”应该是同“绿”的生活习惯相结合的。

绿建筑不是高不可攀的。哪怕今天你只能租普通的小公寓,也可以有很绿色的生活习惯,改善这个公寓,让它变得更“绿”。如果要盖农舍,也可以采用绿建筑的设计思路。总之,一切应该从生活出发。

我们习惯了付钱买房子,而开发商只是从是否畅销的角度去考虑建筑的设计,并不注重人的居住体验和建筑的环境影响。我们与房子的关系,也变成仅仅是金钱交易的关系。但其实即便住在现代化都市中,人与自然还是有着紧密的关系。每一滴水、每一口空气都是来自大自然的馈赠。所以,在考虑建筑物设计时,不能仅仅着眼建筑本身,而是要从更大的角度来看。

我们的建筑出了什么问题?

现代都市,往往是采用典型的“直线性思考”——输入大量能源资源,排放大量废水废物;同时也产生热岛效应、水文破坏、社区功能瓦解、人与自然分离等等都市病。

比较合理的城市设计则应该是“循环式流动”的,充分利用当地的可再生资源如太阳能、风能,产生的废弃物在当地处理、转换成资源回收利用,同时建立社区功能。如果从每个人开始都这样做,那么地球的负担就会降低。

就台湾而言,台湾处在亚热带地区,气温偏高;但尽管如此,无隔热的玻璃帷幕大楼、无遮阳屋檐的建筑设计随处可见。建筑耗能(包括施工、建材生产和运输,以及居住)在台湾总耗能当中占到28.3%。

因为前期设计的问题,钢筋混凝土构造的寿命较短,台湾每年产生建筑废弃物1100万吨,却缺乏回收机制,造成环境污染。

当很多房子聚集在一起,却忽略土地的呼吸,忽略植物的生存空间,就很容易造成热岛效应。夏天夜间2点,台北市核心区和周边郊区温度差距能达到4.5度。而温度每增加1度,空调耗电要增加6%,空调排出大量热风,造成恶性循环,本来不想开冷气的人也必须要开冷气。

除了城市建筑,农舍也有这样那样的问题。大型景观窗朝向不对、没有自然通风等,造成建筑非常耗能。

一个典型的案例是,没有通风窗的水泥斜屋顶虽然美观,但是无法将上升的热气流排出。即便在晚上,室外温度很凉爽时,室内还是需要开冷气。花莲晚上会有西向的凉爽山风,但有些房屋的西边完全是封闭的,无法利用在地优越的自然条件。

至于东面有大量景观窗的房子,就跟把汽车停在大太阳底下是一个道理,会造成室内的温室效应。这其实是适合寒带气候的设计,并不适合台湾。假如在寒带,就不仅要在向阳面有景观窗,还要将墙壁设计成深色、有足够的吸热功能,这样晚上墙壁中积蓄的热量就能慢慢散发出来。但在台湾,住这样的房子,一大早就不得不开冷气。

人们现在意识到以上问题后,已开始有绿建筑、绿建材出现,但这些的价格都很高。难道必须要这样吗?

从“心”出发的绿建筑

风土建筑

风土建筑

在工业时代之前,人们曾经根据各个地区不同的气候条件来设计各种因地制宜的建筑,这就是传统的风土建筑。不同的气候环境下,风土建筑有它们各自的特征。

  • 湿热气候:传统建筑特点有比如大开窗增加通风、遮阳结构、浅色外墙、天花板拉高带动空气层化、屋顶凸塔排出热风、建高脚屋以防潮湿等等。当然在某些湿热地区,台风频繁,其设计还需要做改动,比如依靠石墙做半穴居式房屋,利用土地的恒温来给室内降温。
  • 干热气候:厚墙壁、窗户很小、浅色外墙、屋顶平坦(可充分利用屋顶空间)、捕风塔、地窖储水帮助室内降温等。
  • 温暖气候:开窗较多以增加室内光线,利用凸窗增加室内取得的日射热,密实厚重的外墙等。
  • 寒冷气候:房屋体积大、表面积小,减少表面热损失;开窗少,外墙使用木材等增加热阻,天花板降低以使热空气层降低;利用周边树木和地形来减少冬天寒风等。比如,有些寒冷地区的房子,虽然本身体积很大,但顶部留有很大空间,冬季可用来存储干草,一是作为牲畜过冬口粮,而是仿佛给房子盖棉被、保温隔热。中国北方的炕的设计,也是充分利用自然资源的很好范例。

认识热的传导

绿建筑的设计中,需要认识三种热的来源:

1. 辐射热:比如阳光。

备注:同样是25度,25度的空气让人舒适,25度的水则会让人很冷。而同样25度的空气温度,如果是在防空洞里,那么也可能让人觉得冷(因为水体以及防空洞周围墙壁吸收人体散发的辐射热);如果25度时,同时有柏油马路散发的辐射热,就会让人觉得热。所以在绿建筑设计中,单看温度来衡量舒适度是不准的。

2. 传导热:热透过固体层层传导,每种物质的导热性能不一样。

3. 对流热:即通过气体或液体的流动来带动热的传导。

绿建筑设计实例

被动式太阳能加热设计

即充分利用每一束照进屋内的阳光,让室内温度升高。这其中包括如何得热、如何保存热,以及热能在建筑物中的分配。(详见视频4)

  • 得热的方法:直接得热(反射得热、直接得热);间接得热(储热外墙、双层外壳、天井);绝缘得热(自然对流回路)。
  • 保存热的方法:建筑外壳的设计,采用合适的储热材料等。

实例:

被动式采暖

比如上图的这栋位于蒙古的建筑,南向有两层墙壁,其中外层是斜置的玻璃,内层是厚厚的砖墙,而玻璃墙的上、下都是可以开关的。冬天是将玻璃墙封闭,形成温室效应,热量可储存在砖墙中,晚上释放到室内;夏季玻璃墙的上下都打开,可以通风,不产生温室效应。

对于寒带地区,房屋的墙壁绝缘非常重要。比如自然建筑中常用稻草粘土砖做墙壁,因为其隔热效果很好。

被动式冷却设计

包括避免得热的设计及建筑内部设计。(详见视频5)

  • 避免得热的方法:改变微气候、建筑形态、建筑外壳的热学性质、遮阴、内部生热的控制。
  • 建筑内部排热的方法:气流冷却(日间气流冷却、夜间气流冷却);蒸发冷却、辐射冷却;土地冷却(地下器官、地下水管);散热板。

实例:

  • 建筑形态:比如,在炎热的地区,东西向墙壁面积大、南北向墙壁面积小的房屋,在夏季就会获得比较多的日晒,从而导致室内过热。
  • 微气候的改变:在房屋周围种树,特别是提倡种植可以吃或可以用的落叶植物。这样充分利用植物资源,夏季可遮阴,冬天落叶后可让建筑接受更多的日晒。
  • 内部热源的控制:房屋内部,很多地方都会产生热,比如电脑、电视、灯……而厨房是最大的热源,因此厨房位置的设计,对于整个房屋的室温就会有比较大的影响。
  • 给房子撑把“伞”:正如人们出门时为了遮阳避雨经常带伞,我们也可以给房子撑“伞”,比如传统的阳台遮阳设计,以及屋顶架空搭建雨棚。另外,在受日晒的一面运用合适形态的外部遮阳板,可以阻绝60%的太阳辐射热,会比内部做遮阳设施效果要好。
  • 太阳烟囱加强对流:阳光加热烟囱壁,形成上下部的温差;即使在没有横向风时,也可以让室内形成空气对流。
  • 绝热材料改造建筑:不同的建筑材质,其绝热效果不一样。从标准隔热材料、轻质混凝土砖、针叶木、气孔砖、高缝隙砖、一般砖、灰砂砖到水泥,其绝热效果逐级下降。其他现代化材质,比如隔热棉、铝箔等也可以起到隔热效果。就算是租住的房子,也可以通过在西晒墙面铺设隔热棉和铝箔等材料,来进行低成本的节能改造。
  • 斜屋顶改造:如果斜屋顶上没有通风设施,那么夏天时,热空气就会聚集在屋顶当中没有办法排走。如果能进行小型的改造,在斜屋顶上装老虎窗,甚至装上抽风机,夏季即可增加室内空气的流通。同时屋顶也可以用铝箔等简易的材料来隔热,所以说,绿建筑并不一定成本很高,自己动手也可以做。
  • 充分利用植栽:利用屋顶绿化和垂直、立体绿化。屋顶花园可以产生非常好的隔热效果。房屋东晒、西晒面也可以种爬藤植物,用来代替昂贵的遮阳板,同时达到增加美感的效果。

太阳烟囱加强对流

主动能源

太阳能、风能都是绿建筑设计中可以采纳的可再生能源。

绿建筑 人人都可以做的改变

  • 绿建筑有指标系统,但没有标准答案。
  • 绿建筑应是心灵层面的改变在建筑中的展现,而不是仅仅改变建筑本身。
  • 感恩自然的心+对周遭的敏感度+运用不同人群的巧思=从“心”出发的绿建筑。

视频来源:花莲朴门部落 hualien-permaculture.blogspot.com

笔记整理:有机会记者Jing

有机会记者Jing
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