德国生态建筑几例

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德国生态建筑几例
王 剑 云 金 晓 波
提要 综述了一位德国建筑师的建筑生态观及其生态建筑设计的几种方法 与措施, 并通过单身母亲公寓等几个生态建筑实例介绍这些方法与措施在实践中 的运用. 当今的中国建筑师应结合设计实际关心建筑生态问题. 关键词 生态建筑 低能耗 太阳能 可持续发展
在 "可持续发展" 这一口号风行于 全球各行各业的今天, 各国建筑界对 生态建筑理论与设计的研究越来越重 视. 颇有影响的英国 《建筑设计》 杂志 1997 年出版了生态建筑专刊, 日本的 《建筑与城市》 也刊出 "可持续的建筑 和可持续的环境" , 许多国际知名 特集 建筑刊物纷纷刊登生态建筑设计实 例, 一些国内有影响的建筑杂志近来 也以 "可持续发展" 为主题. 可以说建 筑界已经意识到建筑师在维持人类环 境的可持续发展中所肩负的历史重 任, 而一些建筑师则早已在实践中进 行了生态建筑的设计研究. 德国吕贝 克技术学院的 G ·康哈迪教授正是其 中一员, 他已多年致力于生态建筑的 设计研究. 1997 年金秋康哈迪教授来 浙江工业大学建筑系作了以生态建筑 为主题的短期学术交流, 其间阐述了 自己的观点并介绍了一些设计实例. 笔者结合自己的认识与理解把康哈迪 教授等德国建筑师的观点与实例作一 介绍.
在对生态建筑的基本认识上, 国
作者王剑云为浙江工业大学建筑系副 教授
( 杭州, 310014)
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ABSTRACT T h is thesis summ arizes a Germ an arch itect' s view po in t of eco logical sen se and design m o thods and m easures fo r eco logical building. It in troduces som e exam p les such as Single 2 o ther' s F lats how m to utilize these m ethods and m easures in p ractice. T he autho r p ropo ses that the arch itects in Ch ina today should pay m o re atten tion to eco logical p roblem s in the design. KEY WORD S Eco logical arch itecture, L ow energy, So lar energy, Sustainable developm en t
一 观点与方法
内外建筑师有着大致相同的观点. 康 哈迪教授认为善待环境, 合理使用自 然资源是生态建筑的主要原则, 这与 已为大家所熟悉的 3R (R educe, euse R 和 R ecycle) 原则是一致的. 他指出, 许 多现代建筑是与环境相对封闭的系 统, 空气, 能源等资源都以一种通 水, 过式索取的方式输入, 而输出的则是 废水, 废气等. 在这种情况下, 建筑不 仅能耗高而且污染环境, 其对环境的 副作用是长远的. 生态建筑则试图把 建筑纳入一个与环境相通的循环系 统, 从而经济有效地使用所有资源 ( 图 1 ) , 使建筑成为地方生态系统的一部 分

并支持其健康地运行. 那么在设计 实践中具体又是怎样做的呢? 综观一 系列实例, 笔者认为德国建筑师的生 态建筑设计方法包括下列几方面: 其 一, 通过建筑布局与门窗墙体构造的 精心设计达到充分利用自然气候条件 的效果, 目的是降低建筑能耗. 其二, 充分利用无污染的太阳能. 这也是早 期节能建筑设计中广泛使用的方法, 具体包括通过南向窗和墙体被动利用 太阳能及主动集热给建筑提供热水; 此外进入 90 年代后还出现利用光电 材料作屋顶或外墙, 将太阳能转化为 电能供给建筑使用的做法. 后者由于 成本较高且光电效率仅 10% 左右而未
能广泛使用.其三, 废水净化后循环使 用和雨水收集利用. 废水用生物方式 净化, 如在一些实例里用作净化废水 的媒介物是国内也常见的类似水浮莲 的水生植物. 这样做的目的是减少废 水排放和节约水资源.其四, 选择建材 时充分考虑节约资源, 减少污染和循 环利用的可能.包括原生材料如生土, 草等的开发使用和研制新型低能耗材 料. 这里的低能耗除了指材料本身有 良好的热工性能可降低建筑能耗外还 指材料在制作过程中的低能耗. 康哈 迪教授曾在实践中创造了用木屑与粘 土混合制作的轻质粘土砖技术, 并在 一个老建筑改造工程中使用.其五, 改 变观念, 倡导一种适度消费资源的新 生活方式. 在 本 文 详 细 介 绍 的 实 例 —— 一座单身母亲公寓的设计中, 建 筑师提出了每人每天耗电不大于 1. 5 度的目标.
二 几个实例
以下几个实例将反映出上述几种 方法在设计实践中的运用. 其中第一 个实例综合运用了多种方法, 比较典 型. 1 单身母亲公寓 这是一个很新的实例, 从 1996 年 10 月开始设计建造, 尚未最后完工. 建 筑位于汉诺威 2000 年世界博览会展 览中心附近, 建筑师为 M ·布林克曼
a 生态建筑
b 一般建筑 1 生态建筑与一般建筑之比较
和康哈迪, 委托者为拉岭镇的圣托马斯 教区, 是为单身母亲提供的公益住宅. 建筑师的设计出发点是把该公寓建成 一座生态的低能耗的建筑并避免所谓 的标准化平面. 建筑为 3 层, 共有 10 套 1 4 居室, ～ 面积从 27～ 84 m 2 的住宅, 便于单身妇女和有不同数目孩子的单 身母亲居住, 其中部分户型为跃层式. 总建筑面积为 750 m 2. 为了利于节能
和促进社交, 底层部分设计为公共空 间, 有宽敞的门厅, 洗衣房, 会议室和茶 水间, 贮藏室独筑于主体建筑之外, 为 屋顶覆草的单层建筑. 汽车实行共享, 故只提供三个停车位 ( 图 2, 3) . 建筑屋顶的西南分别装置两片太 阳能光电板, 可供电能 5. 94 kw 和4. 32 kw , 为住户提供部分生活用电.屋顶的 东南部分则装置 30 m 2 的太阳能集热

器为住户提供热水 ( 图 4, 5) . 雨水和废水的利用在此例中 也得到了精心的设计. 屋面的雨 水分别被收集入可渗漏的浅水池 和蓄水池. 前者可为儿童提供嬉 水场所, 后者则通过管道接向洗 衣机等作水源使用, 并为花园提 供灌溉用水.由洗衣机, 淋浴和浴 盆排放的 "灰" 水也被收集于另一 新 建 筑 1999. 2 67
8 科学技术公园总平面
个蓄水池再导入一个 30 m 2 的芦苇洼 进行自然净化, 然后进入收集井最终成 为抽水马桶冲洗水源 ( 图 6) . 建筑为木结构, 外墙底部用砖体砌 筑, 上部为木质预制墙板. 木质窗与墙 体及窗棂间都进行了密封处理, 外墙, 屋顶和首层地面均设保温层 ( 图 7) , 建 筑外墙和屋顶的热传导系数均较小, 分 别为 0. 20 w m · k, 14 w m ·k, 底 0. 层地面为 0. 30 w m ·k. 据预测此建筑的节能效果非常显 著. 1997 年常规的同类建筑比较, 节 与 电为 29% , 节水 30% , CO 2 排放减少 36% , 垃圾减少 30 % ( 汽车共享未计在 内 ) .设计者认为, 这是把生态和公益 住宅相结合的好例子, 它的节能和环保 效果足以使它成为一个范例, 促使单身 母亲公寓作为一项持久的居住工程计 划纳入 21 世纪的议事日程. 与同类建 筑相比, 该建筑的额外造价约为 400 马 克 m 2 ( 使用面积) . 2 德国盖尔森基斯恩科学技术公 园 此建筑从 1989 年开始规划设计, 于 1995 年完工, 由慕尼黑的 K iessler 事务所设计. 这是个生态能源技术研 究与开发中心, 为 IBA ( 国际建筑展览 组 织 ) 1995 年在德国盖尔森基 斯 恩 ( Gelsenk irchen ) 公园举办的建筑展览 会中规模最大的一幢建筑.它由 300 m 长的玻璃长廊连接起九幢平行布置 的楼房组成, 外形像把梳子; 玻璃长廊 布置在一片形状不规则的人工湖边, 这
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片人工湖被利用来改善建筑室内的气 候条件 ( 图 8) .长廊下面 1 3 部分可以 电子控制自动开启. 在夏季, 室内外空 间相互交融, 公园, 长廊和楼房连成一 体. 在建筑的剖面与门窗设计中通过 室内外之间气流和热量的循环交流来 改善室内气候条件以减少建筑能耗 ( 图 9) . 3 一座木结构住宅更新 古旧建筑更新后继续使用的做法 在欧洲比较普遍. 这种做法比推倒重 建更符合可持续发展的思想, 可以说是 "3R " R euse 原则的具体体现. 此例 中 老木构住宅是一幢有 200 多年历史的 建筑, 康哈迪教授在外部结构不变的前 提下把它更新为低能耗住宅. 其中最 引人注目的就是其外墙填充材料, 这是 建筑师自己创新制造的一种轻质粘土 砖. 这种砖由木屑和粘土混合后加压 密实 30 分钟再自然干燥而成, 整个过 程均由手工操作, 每人每周可生产 1 000 块.用这种轻质砖砌成 50 cm 厚的 外墙可达到较理想的节能

效果, 其热传 导系数为 0. 27 w m ·k. 砖的外表可 随设计意图做成各种色彩.与其他许 多实例一样雨水被引入渗水和蒸发水 池, 水池底部采用特殊构造设计以便儿 童玩耍.
9 科学技术公园剖面
之从实验性使用转向普遍推广运用目 前还是摆在人们面前的问题. 一些生 态建筑方法与技术之所以未能推广的 主要原因是生态建筑需要额外造价, 而 从经济角度看这笔额外造价短期内无 法与生态建筑所节约下的能源费用达 到平衡. 有人说, 中国和美国在维持全球可 持续发展中扮演着重要角色, 因为中国 是个人口大国而美国是个耗能大户. 的确, 我国这样一个经济正在腾飞的人 口大国如何在走向现代化的过程中减 少对生态环境的破坏十分引人注目. 同样中国的建筑师对待生态环境问题 的态度对全球也有举足轻重的作用. 对当今的中国建筑师来说, 学习借鉴国 外经验, 结合实际在自己的设计中关心 建筑生态问题是首当其冲的工作. □
本文所用的图选自 G ·康哈迪 教 授的讲学资料, 经其同意在中国杂志发 表, 感谢康哈迪教授对本文写作的支 持. 文中部分插图由杨期力和郑铭绘 制, 谨致谢意.
收稿日期 1998—12—29 责任编辑 张 甘
四 结语
通过一批批具有生态环境意识的 建筑师们的共同努力, 生态建筑的设计 方法与技术正日渐成熟. 然而, 如何将

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