二十世紀(jì)六十年代溫室效應(yīng)學(xué)說的提出，促使人們重新考慮能源的利用方式，引起人們對環(huán)境問題的關(guān)心，七十年代的能源危機，更是引發(fā)了人們對能源問題的廣泛關(guān)注。近年來，隨著發(fā)展中國家的崛起以及高消耗生活方式的擴展。環(huán)境、資源、能源問題進一步突出。許多國家已開始在各方面采取行動。
在我國，隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，發(fā)展與環(huán)境之間的矛盾凸現(xiàn)，近年來頻繁出現(xiàn)的水荒、電荒、污染嚴(yán)重阻礙了社會的發(fā)展，威脅著人們的健康。國家也在從各方面采取應(yīng)對措施。參照發(fā)達國家的發(fā)展歷程，建筑業(yè)將成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，它同時也消耗著大量自然資源和能源，產(chǎn)生大量的廢棄物。據(jù)統(tǒng)計，建筑活動消耗了能源總量的近40%，目前，我國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的30%～40%。而全球建筑活動產(chǎn)生的溫室氣體占溫室氣體總量的50%。①現(xiàn)階段，以住宅建設(shè)為主導(dǎo)的中國建筑業(yè)仍是一個高能耗高污染的產(chǎn)業(yè)。對我國生態(tài)環(huán)境的破壞負(fù)有很大責(zé)任。
針對以上問題，在建筑界，對生態(tài)住居建筑的探討和研究，吸引了越來越多的建筑師參與其中。力圖做到在當(dāng)前及將來，以技術(shù)手段緩解環(huán)境與住居建設(shè)之間的矛盾，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。人創(chuàng)造了建筑，建筑也反過來塑造了人，影響著我們的生活方式與觀念。生態(tài)住宅的建設(shè)，對于改變我們的生活觀、自然觀和價值觀，自覺關(guān)愛自然生態(tài)，具有長遠的文化和思想意義。從實際的物質(zhì)意義來講，可為我們創(chuàng)造自然健康的住居環(huán)境。地球不只屬于我們這一代人，它同樣是我們的子孫后代賴以棲身之所，我們有義務(wù)與責(zé)任減少能源與資源的浪費。
下面將結(jié)合作者所做一個生態(tài)住宅方案的介紹，從各方面對生態(tài)住宅的技術(shù)進行探討。由于僅僅是一個方案，許多想法還比較粗糙，具體的實現(xiàn)手段還需要進一步完善。只是希望借此方案能有一個操作層面上的探索，而不僅限于理論上的研究。也希望起到拋磚引玉的作用。
1、 方案介紹：
1）場地：方案所在龍?zhí)渡鷳B(tài)住宅開發(fā)區(qū)為山地，面臨龍?zhí)端畮欤瑢儆谏鷳B(tài)保護區(qū)，植被秀美。
2）氣候：該地地處北京郊區(qū)，屬溫帶大陸性氣候。夏季炎熱，主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)；冬季寒冷干燥，主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，全年風(fēng)速較低，日照時間較長。
2、方案目標(biāo)：
1）采用合理、生態(tài)的建材。
2）節(jié)約能源，限度使用可再生能源，例如太陽能。
3）節(jié)約水資源，加強水的重復(fù)使用。
4）節(jié)約土地，盡可能實現(xiàn)零占地。
5）保護環(huán)境，建造及使用過程中減少對植被的破壞。
6）文脈延續(xù)，延續(xù)特色住居方式，避免建筑形式的單一
3、設(shè)計構(gòu)思分析：
方案借鑒窯洞及土樓等傳統(tǒng)居住形態(tài)，延用圍合內(nèi)院的概念，利用太陽能材料及技術(shù)，采取掩土建筑方式以達成既定目標(biāo)。
4、實現(xiàn)手段與技術(shù)措施：
1）建材：采用混凝土及建筑場地開挖所得石料，使用當(dāng)?shù)夭牧?，可以?jié)省材料運輸耗能。玻璃頂棚采用鋼骨架，鋼材可以循環(huán)使用，力學(xué)性能優(yōu)良，可以以相對少的材料耗費達到承載要求，符合建材的3R 原則
2）節(jié)能：封閉的玻璃頂棚可以起到太陽房和拔風(fēng)的效果，改善采光和通風(fēng)狀況并有效利用太陽能。結(jié)合通風(fēng)井安裝太陽能電池板，作為日常電力部分來源，部分存于蓄電池，供陰雨天使用。
玻璃頂棚的設(shè)計，旨在促進空氣自然流通，達到自然空調(diào)的目的，以節(jié)約空調(diào)運行能源。玻璃頂棚為雙層構(gòu)造，雙層玻璃中間為可調(diào)節(jié)式百葉，單面涂覆高反射型材料，如鋁箔。
在夏季白天，百葉的反射面朝向室外，反射陽光。玻璃頂棚下方為單向流通式吊頂百葉，氣流只可以由下方往上方流動，不能由上方向下方流動。玻璃頂棚上方的空氣被加熱上升，由頂棚上方排出，形成負(fù)壓。促進室內(nèi)空氣流通。
新風(fēng)由多向引風(fēng)道導(dǎo)入，多向引風(fēng)道可以保證捕捉到各方向的風(fēng)，導(dǎo)入的新風(fēng)經(jīng)過引風(fēng)道內(nèi)霧化水噴頭的加濕降溫，且在負(fù)壓的吸引下下沉，經(jīng)由處于房間下方的進氣口流入室內(nèi)，這樣，室內(nèi)下方空氣溫度較低，經(jīng)人體散熱和室內(nèi)熱量加溫后，上升由頂棚排出，保證環(huán)境溫度的舒適與空氣清新。
夏季夜晚，頂棚開啟，由于該地位于山區(qū)，下有大面積水體（水庫），在夜間和日間會有山地風(fēng)形成，夜晚，山風(fēng)將由山頂吹向山底。一方面山地風(fēng)穿過頂棚上方，會在室內(nèi)形成負(fù)壓，促進室內(nèi)空氣流通。另一方面，山風(fēng)可由引風(fēng)道進入室內(nèi)。形成適宜的室內(nèi)溫度。
冬季白天，通過百葉角度的調(diào)節(jié)，可將陽光引入中庭，將室內(nèi)加熱，同時，帶有夾層的雙層玻璃結(jié)構(gòu)，可以有效防止熱量散失，形成太陽溫室，不用額外采暖。同時，頂棚的熱空氣由空氣泵導(dǎo)入地下室，加熱卵石床，將熱量儲存起來，以備陰雨天氣和夜間使用。
冬季夜晚，百葉關(guān)閉，覆有反射涂層的一面朝向室內(nèi)，防止室內(nèi)熱量散失。地下室卵石儲熱床在白天儲存的熱量散出，加熱空氣，熱空氣由風(fēng)扇通過管道送至各房間。部分頂棚處安裝太陽能電池板，發(fā)出的電可以用來照明以及提供循環(huán)風(fēng)扇的使用。
3）水利用：設(shè)雨水收集系統(tǒng)，廚房及衛(wèi)生間灰水收集后進行簡單生物處理，可供衛(wèi)生間沖洗、綠化灌溉、洗車、灑掃等用途
4）節(jié)地：建筑大部分嵌入山體中，基本實現(xiàn)零占地。
5）環(huán)境：屋頂可覆土綠化以恢復(fù)原有植被，減少了對室外環(huán)境的破壞。室內(nèi)空氣環(huán)境的優(yōu)化由排風(fēng)管完成。風(fēng)向標(biāo)式排風(fēng)管自動指向下風(fēng)向，并由風(fēng)扇形成負(fù)壓，吸引室內(nèi)污濁空氣排出。排風(fēng)管室外部分涂黑色吸熱涂層，利用日光加熱管口空氣，有利于形成負(fù)壓，促進空氣流動。
6）綠化：在住宅北側(cè)及西側(cè)種植常綠樹，可在冬季有效的抵御寒冷的西北風(fēng)。在南側(cè)種植落葉樹，夏季的枝葉形成綠蔭，遮擋陽光，防止室內(nèi)過熱；冬季落葉之后可以減少對陽光的阻擋，有利于陽光射入室內(nèi)，提高室內(nèi)溫度。
在我國，隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，發(fā)展與環(huán)境之間的矛盾凸現(xiàn)，近年來頻繁出現(xiàn)的水荒、電荒、污染嚴(yán)重阻礙了社會的發(fā)展，威脅著人們的健康。國家也在從各方面采取應(yīng)對措施。參照發(fā)達國家的發(fā)展歷程，建筑業(yè)將成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，它同時也消耗著大量自然資源和能源，產(chǎn)生大量的廢棄物。據(jù)統(tǒng)計，建筑活動消耗了能源總量的近40%，目前，我國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的30%～40%。而全球建筑活動產(chǎn)生的溫室氣體占溫室氣體總量的50%。①現(xiàn)階段，以住宅建設(shè)為主導(dǎo)的中國建筑業(yè)仍是一個高能耗高污染的產(chǎn)業(yè)。對我國生態(tài)環(huán)境的破壞負(fù)有很大責(zé)任。
針對以上問題，在建筑界，對生態(tài)住居建筑的探討和研究，吸引了越來越多的建筑師參與其中。力圖做到在當(dāng)前及將來，以技術(shù)手段緩解環(huán)境與住居建設(shè)之間的矛盾，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。人創(chuàng)造了建筑，建筑也反過來塑造了人，影響著我們的生活方式與觀念。生態(tài)住宅的建設(shè)，對于改變我們的生活觀、自然觀和價值觀，自覺關(guān)愛自然生態(tài)，具有長遠的文化和思想意義。從實際的物質(zhì)意義來講，可為我們創(chuàng)造自然健康的住居環(huán)境。地球不只屬于我們這一代人，它同樣是我們的子孫后代賴以棲身之所，我們有義務(wù)與責(zé)任減少能源與資源的浪費。
下面將結(jié)合作者所做一個生態(tài)住宅方案的介紹，從各方面對生態(tài)住宅的技術(shù)進行探討。由于僅僅是一個方案，許多想法還比較粗糙，具體的實現(xiàn)手段還需要進一步完善。只是希望借此方案能有一個操作層面上的探索，而不僅限于理論上的研究。也希望起到拋磚引玉的作用。
1、 方案介紹：
1）場地：方案所在龍?zhí)渡鷳B(tài)住宅開發(fā)區(qū)為山地，面臨龍?zhí)端畮欤瑢儆谏鷳B(tài)保護區(qū)，植被秀美。
2）氣候：該地地處北京郊區(qū)，屬溫帶大陸性氣候。夏季炎熱，主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)；冬季寒冷干燥，主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，全年風(fēng)速較低，日照時間較長。
2、方案目標(biāo)：
1）采用合理、生態(tài)的建材。
2）節(jié)約能源，限度使用可再生能源，例如太陽能。
3）節(jié)約水資源，加強水的重復(fù)使用。
4）節(jié)約土地，盡可能實現(xiàn)零占地。
5）保護環(huán)境，建造及使用過程中減少對植被的破壞。
6）文脈延續(xù)，延續(xù)特色住居方式，避免建筑形式的單一
3、設(shè)計構(gòu)思分析：
方案借鑒窯洞及土樓等傳統(tǒng)居住形態(tài)，延用圍合內(nèi)院的概念，利用太陽能材料及技術(shù)，采取掩土建筑方式以達成既定目標(biāo)。
4、實現(xiàn)手段與技術(shù)措施：
1）建材：采用混凝土及建筑場地開挖所得石料，使用當(dāng)?shù)夭牧?，可以?jié)省材料運輸耗能。玻璃頂棚采用鋼骨架，鋼材可以循環(huán)使用，力學(xué)性能優(yōu)良，可以以相對少的材料耗費達到承載要求，符合建材的3R 原則
2）節(jié)能：封閉的玻璃頂棚可以起到太陽房和拔風(fēng)的效果，改善采光和通風(fēng)狀況并有效利用太陽能。結(jié)合通風(fēng)井安裝太陽能電池板，作為日常電力部分來源，部分存于蓄電池，供陰雨天使用。
玻璃頂棚的設(shè)計，旨在促進空氣自然流通，達到自然空調(diào)的目的，以節(jié)約空調(diào)運行能源。玻璃頂棚為雙層構(gòu)造，雙層玻璃中間為可調(diào)節(jié)式百葉，單面涂覆高反射型材料，如鋁箔。
在夏季白天，百葉的反射面朝向室外，反射陽光。玻璃頂棚下方為單向流通式吊頂百葉，氣流只可以由下方往上方流動，不能由上方向下方流動。玻璃頂棚上方的空氣被加熱上升，由頂棚上方排出，形成負(fù)壓。促進室內(nèi)空氣流通。
新風(fēng)由多向引風(fēng)道導(dǎo)入，多向引風(fēng)道可以保證捕捉到各方向的風(fēng)，導(dǎo)入的新風(fēng)經(jīng)過引風(fēng)道內(nèi)霧化水噴頭的加濕降溫，且在負(fù)壓的吸引下下沉，經(jīng)由處于房間下方的進氣口流入室內(nèi)，這樣，室內(nèi)下方空氣溫度較低，經(jīng)人體散熱和室內(nèi)熱量加溫后，上升由頂棚排出，保證環(huán)境溫度的舒適與空氣清新。
夏季夜晚，頂棚開啟，由于該地位于山區(qū)，下有大面積水體（水庫），在夜間和日間會有山地風(fēng)形成，夜晚，山風(fēng)將由山頂吹向山底。一方面山地風(fēng)穿過頂棚上方，會在室內(nèi)形成負(fù)壓，促進室內(nèi)空氣流通。另一方面，山風(fēng)可由引風(fēng)道進入室內(nèi)。形成適宜的室內(nèi)溫度。
冬季白天，通過百葉角度的調(diào)節(jié)，可將陽光引入中庭，將室內(nèi)加熱，同時，帶有夾層的雙層玻璃結(jié)構(gòu)，可以有效防止熱量散失，形成太陽溫室，不用額外采暖。同時，頂棚的熱空氣由空氣泵導(dǎo)入地下室，加熱卵石床，將熱量儲存起來，以備陰雨天氣和夜間使用。
冬季夜晚，百葉關(guān)閉，覆有反射涂層的一面朝向室內(nèi)，防止室內(nèi)熱量散失。地下室卵石儲熱床在白天儲存的熱量散出，加熱空氣，熱空氣由風(fēng)扇通過管道送至各房間。部分頂棚處安裝太陽能電池板，發(fā)出的電可以用來照明以及提供循環(huán)風(fēng)扇的使用。
3）水利用：設(shè)雨水收集系統(tǒng)，廚房及衛(wèi)生間灰水收集后進行簡單生物處理，可供衛(wèi)生間沖洗、綠化灌溉、洗車、灑掃等用途
4）節(jié)地：建筑大部分嵌入山體中，基本實現(xiàn)零占地。
5）環(huán)境：屋頂可覆土綠化以恢復(fù)原有植被，減少了對室外環(huán)境的破壞。室內(nèi)空氣環(huán)境的優(yōu)化由排風(fēng)管完成。風(fēng)向標(biāo)式排風(fēng)管自動指向下風(fēng)向，并由風(fēng)扇形成負(fù)壓，吸引室內(nèi)污濁空氣排出。排風(fēng)管室外部分涂黑色吸熱涂層，利用日光加熱管口空氣，有利于形成負(fù)壓，促進空氣流動。
6）綠化：在住宅北側(cè)及西側(cè)種植常綠樹，可在冬季有效的抵御寒冷的西北風(fēng)。在南側(cè)種植落葉樹，夏季的枝葉形成綠蔭，遮擋陽光，防止室內(nèi)過熱；冬季落葉之后可以減少對陽光的阻擋，有利于陽光射入室內(nèi)，提高室內(nèi)溫度。