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德国生态村建设

德国生态村建设

德国生态村建设

世界范围的生态环境保护和绿色运动的兴起,是20世纪人类发展史上的伟大历史事件。德国是对生态环境保护和绿色运动做出了重要贡献的国家。德国的生态环境保护早已走出了争论、探讨阶段,也走过了扩大绿化、爱护鸟类,垃圾分类之类的初级阶段。

从1980年开始,德国建筑界、环保团体、大学科研机构通力合作,开始建设生态村的研究和试验探索。在生态村所进行的节能、节水、太能能利用,生活污水处理、屋顶绿化等方面的研究和实践已使生态村成为建筑新技术的展示地。生态村的建设也是新生活模式的探索,生态村里节约物质和能源的精神以及自然质朴的环境正在孕育着一种节俭、健康、文明的新生活方式。

今年7月有机会对德国的慕尼黑、弗莱堡、格森喀什、法兰克福、柏林、汉堡、汉诺威等地的生态村进行了实地考察,这些生态村在建设中所表现出的注重技术、讲究实效的作风及质朴自然的生活环境,给我留下了深刻的印象。

太阳能利用和建筑节能

走进德国南部大城市弗莱堡正在兴建中的沃邦生态村、屋顶上安装的大片太阳能光电板在阳光下闪着蓝色光芒。生态村居民所使用的能量有2/3以上是由太阳能光电装置生产的电力供给的。为了最大限度地获得太阳能,生态村的住宅全部是长条板式的联排住宅。板式联排住宅与独立式住宅相比,外墙面积少,外墙散热少,有利于采用密集型热力网,节能实用。而且联排式住宅可以形成大面积的屋顶,对安放大片大片的太阳能光电板更为方便。生态村按板式联排住宅进行规划设计,这在德国生态村建设中有一定的代表性。其他城市如格森喀什、汉诺威、汉堡等地的生态村也多采用联排式住宅。

格森喀什城的太阳能生态村有270户住宅,每户住宅拥有4m2太阳能集热板和8m2太阳能光电板。对于一个四口之家来说这些太阳能装置能供给2/3以上的热水和一半的电能。为了安装这些太阳能装置,设计者在南墙上,把太阳能装置与遮阳板结合,夏天既可对南向墙、窗实行遮阳,又可为安装太阳能装置提供位置。按照德国的价格,这12m2的太阳能装置加设备约值8 000马克,这对一个面

注重技术、讲究实效、崇尚自然——德国生态村建设的启示

PAYING ATTENTION TO TECHNOLOGY EMPHASIZING FACTS ADVOCATING NATURE

袁镔/ YUAN Bin

摘要:德国生态村的建设在20多年的实践探索中成为建筑新技术的展示地。在太阳能利用、节能、节水、绿化以及材料绿色化、技术集成化等方面都达到了很高水平。很多经验值得我国在生态住宅区的建设中学习、借鉴。

Abstract: Through practising on ecosystem ofresidential area , Germany becomes thearchitecture saloon of new technology. Itobtains the high level in the aspects of theusing of solar energy, the saving of energy andwater,. Planting and so on. We should gainexperiences from its housing and use as arefenrence in our building of residential area.关键词:生态村,太阳能利用,节能节水,绿化Key words: Ecosystem of residential area , Usingof solar energy, Saving of energy and water,Planting

1~3 弗莱堡Vauban生态村/Ecosystem of residential area in

Freiburger4.5 汉堡生态村住宅上的太阳能装置/Device of using of solarin Hamburger

6 汉堡生态村太阳能热泵房/The pump house which usingenergy of solar in Hamburger

7 格森喀什生态村的雨水收集/The collection of rain inGelsenkirchen8 弗莱堡生态村雨水收集/The collection of rain in Freiburger

作者单位:清华大学建筑学院收稿日期: 2002-11-04

积有200~250m2的住宅来说,相当于每平方米造价增加了32 ̄40马克。太阳能光电装置的一般使用寿命要求达到20年。

汉堡生态村是汉堡煤气公司与斯图加特大学根据联邦政府的太阳能政策合作的一个项目。生态村的联排住宅屋面上全部安装了太阳能集热板用来加热循环水,水加热后被贮存到一个4 500m3的地下保温水池里。贮存的热水可供住在这里的100多户居民的生活热水和采暖。这个太阳能集热装置及地下保温水池为生态村居民提供了50%以上的热能,仅此一项每年可节电8 000kWh,可少排放158吨Co

太阳能、风能等都属于清洁能源,由于它在生产能源过程中不产生或极少产生废物、废水、废气,因而极大地减少了对自然生态环境的污染。德国许多地方都要求生态村中使用的能源,必须有50%为像太阳能这样的清洁能源。因此,大面积安装太阳能装置,采用高效清洁的太阳能成为德国生态村建设中的一个显著特点。

目前太阳能光电装置生产的电力,贮存技术复杂,成本过高,这对采用太阳能光电装置是个很

大的障碍。为了鼓励生态村里普遍使用太阳能,德

国政府允许太阳能光电装置产生的电力进入城市电

网,国家按1马克1度电的价格收购,这大大高于

正常电价,而晚上采用城市电网上的电时仍可按普

通电价。由于德国政府这种优惠而有远见的政策,

大大鼓励了太阳能光电装置在生态村里的广泛使

用。

德国住宅耗能约占全国总能耗的25%,所以在

积极采用太阳能的同时,德国在生态村建设中十分

重视提高生态住宅的热工性能,减少热损耗,实现

节能。德国现在的节能规范已是能源危机后的第三

个节能规范(WSVO′95)。如外墙的传热系数(单

位为W/cm2?K)限值原来是1.39,现在是0.5(低

能耗外墙为0.2),仅为原来的36%,窗户的传热系

数仅为原来的20%。为达到节能要求,生态村的住

宅从建筑朝向、外墙面积、墙体热工性能、窗户的

密闭性能、南窗面积大小等方面都做了认真的规划

和设计。

欧洲普通住宅过去年耗能为100~150kWh/m2?

年,现在普通节能住宅的能耗为60 ~65 kWh/m2?

年,低能耗住宅则为30 kWh/m2?年。生态村的一

般住宅能耗有的已降低到44kWh/m2?年,更低的

为37 kWh/m2?年,已接近低能耗住宅的指标。德

国建筑界对住宅中各种节能措施所达到的节能效果

进行量化研究后得出:采用紧凑整齐的建筑外形每

年可节约8~15 kWh/m2的能耗,改善外墙保温性

能每年可节约11~19 kWh/m2的能耗,加大南窗面

积减小北窗面积每年可节约0~12 kWh/m2能耗,

建筑争取最好朝向,每年可节约6~15 kWh/m2的

能耗等。

这些措施也是生态村在住宅规划设计中主要采

用的节能措施。经过多年来的探索实践,德国建筑

师在生态村的建设中研究开发出许多实用有效的节

能技术,取得了可观的成果。

水资源的循环利用

为了节约用水,德国许多城市都规定雨水必须

收集利用。在德国生态村,几乎所有住宅的屋檐下

都安装半圆形的檐沟和雨落管,小心翼翼地收集着

屋面的雨水。收集起来的雨水用途甚广,有些生态

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屋面种植层的厚度、材料成份、构造措施也作了深入的研究。屋顶的种植层由小卵石、矿渣、级配陶粒等组成,一般7 ̄9cm厚。汉诺威市拉哈维森住宅区采用北欧的技术进行屋顶绿化,屋顶厚19cm,用塑料作防水材料。德国研制了可在30° ̄90°的坡度上进行种植的新技术,并有35种用于植被的技术。屋顶绿化后,由于种植层有大量孔隙,下雨后可吸收50%的雨水,供屋顶植物使用,因此一般都不需对屋顶植被进行专门管理。耐旱型的植物很容易通过石子孔隙向下扎根,德国各地生态村屋顶上如不安装太阳能装置,就进行绿化,大大小小屋面上长满茂盛的绿草,这成了生态村住宅的一个特殊景观。

我在德国各地的生态村里,没有见过像国内住宅区常见的大片人工草地和被人工修剪成各种几何形的树木。德国生态村里很难见到大量人工雕凿的绿化环境,展现出十分强烈的质朴、原始、自然的特点,这是我所没能料及的。

生态村每个住户庭前门后的绿地一般由住户自己种植管理、公共绿地由社区共同管理。住户门前门后的小片园地栽满住户自己喜爱的普通花卉、草木、夏天葱葱茏茏的树木为小区带来一片片浓荫,充满了活力和生趣。生态村的许多户外活动设施和景观是居民协商后自己动手制造的,其中甚至包括

小图书馆、儿童游戏场等。材料原始、制作也比较

粗糙,花钱很少,非常实用、朴素。

在生态村里我也从未见过像我国住宅区室外大

面积铺砌的广场砖和花岗岩。德国生态村环境景观

中给我印象特别深的是长满野草的土水沟和开放着

芦花的渗水池,这些水景呈现出的原始和自然的

美,倒成了生态村里一种很有特色的风景。

材料绿色化 技术集成化 成品产业化

建筑材料是生态村住宅建设的基础,德国各地

区对建筑材料都有一定要求。慕尼黑市规划部门在

地方“生态评价一览表”中规定不准用铝板和PC

板,原因是铝材生产制造过程中耗能大、污染大。而

由于德国近年绿化率高、木材丰富,国家鼓励使用

木制品,木材作为生态性材料在生态村住宅中得到

普遍使用,许多生态住宅都采用加工处理过的木材

制品作建筑骨架、墙体、楼板等。在弗莱堡地区还

采用一种用非烧制粘土制造的空心砖,这种粘土砖

掺加了“强化剂”,有很好的强度,可砌筑建筑承重

墙;如废弃,便可以很快降解还原成粘土回到农田

中。生态住宅中还大量采用金属外墙皮,但为减少

人造化学物质,许多钢阳台、楼梯都不刷油漆,而

现出银色的钢铁本色。德国对建筑材料中有毒化学

物质的含量有严格规定,低蕴能的绿色建筑材料得

到广泛运用。

德国生态住宅的建造技术,如复合墙体保温技

术、屋面保温技术、太阳能装置技术、屋面植被技

术、渗水池修建技术等等都可成笼配套,实现技术

集成化。这些集成化技术、由于技术成熟,构造简

便,十分有利于施工和生产。生态住宅采用集成化

技术后,修建过程就比较简便。在弗莱堡的生态村

施工现场,只有廖廖数人,很难见到中国建筑工地

上的繁忙景象。

许多建筑构配件和门窗等在德国都已实现规格

化、标准化、产业化,这为设计和施工带来了方便。

由于批量生产,价格得到控制、质量也比较稳定。

产品产业化使生态住宅从结构梁柱,到墙体、

门窗、屋面,都有标准系列的材料和产品可供选择。

各类产品安装也都有一套成熟的技术,施工操作简

单、建造速度快、便于大规模生产。

几点启示

德国生态村也就是我国现在所说的生态住宅

区,从1980年代开始建设到现在已有20多年历史

了。20年来德国生态村建设蓬勃发展、越建越好、

受到群众的普遍欢迎。其中,很多经验对我们都有

很好的启示。

首先政府对生态村建设政策上的支持,经济上

的扶持,成为德国生态村得以快速发展的最重要的

原因。德国许多地方根据自己的情况制定有“生态

评价一览表”,所有投资者,购买土地时就必须签订

这个“生态评价一览表”。尽管它不是法规,但它的

地位相当于我国用地规划设计条件,属于必须执行

的条件。如慕尼黑的“生态评价一览表”中要求购

房者必须收集使用雨水,一定要采用太阳能装置等。

这些要求都带着某种强制的成份,建房者在房屋建

成后,还必须向政府报告。这个“生态评价一览表”

有强烈的导向性,借助政府行政力量的制约,对生

态建筑的发展起了很好的推动作用。在经济上,政

府出面扶持也是很必要的。如汉堡市每年都拿出

120万马克鼓励支持居民安装太阳能装置,对建设

生态村住宅也给予资金支持。房子建成测试后,如

三年下来都能达到节能要求就算合格,合格后可得

到政府8 000马克的补偿。政府通过政策进行导向

和制约,通过经济进行具体扶持和奖励,使生态村

建设得到了很快的发展。

其次,生态村建设要认真进行试点和科学研

究,开发关健技术。生态村在清洁能源(如太阳能、

风能)的使用上、在节能技术上、绿色建材运用上,

减少污染上,都要全面进行试验,形成技术集成,使

生态村成为新技术展示地,起到示范作用。

第三,生态村建设要讲究经济效益,注重实效。

生态住宅要算细账,在能源上、水资源上、材料上,

与普通住宅比究竟能节约多少?有多少经济效益?

要认真分析核算。生态住宅不是豪宅而是充满了节

俭和可持续发展精神的建筑。寻找经济上的支撑点,

使生态效益和经济投资得到平衡。只有这样才能推

动生态村建设的发展。

中国是个发展中国家,目前在住宅区开发建设

中,有些开发项目,建筑技术落后却一味追求豪华、

铺张、大肆表面包装,这种浮华浪费的做法是一种

不良倾向,它过多地耗费了国家宝贵的资源和能源,

并加大了环境污染。德国在生态村建设中表现出的

注重技术、讲究实效、质朴自然的精神值得我们很

好的研究和学习。□

德国生态村建设