2021-4-10 | 行业经济
1建筑生态化的语义
从早期停留于对气候、生物反应的关注到今天对能源的合理化运用与保护，“建筑生态化”的语义更趋完善。它是将建筑融入大的生态循环圈，从整体的角度考虑能源和资源的流动，将建筑建造、建筑设计、建筑使用过程中的消耗、产生纳入整个生态系统来考虑，从而形成资源与能源流的向良性循环模式，实现建筑产业的可持续性。
建筑生态化思想的提倡，正是强调了对建筑耐久性、耗能量、室内环境及建筑场所营造的品质保证。生态化对建筑的要求不仅仅是建筑的使用过程，而是建筑的整个生命周期。从资源与能源的角度，它是一种具有“缩减、循环、更新”的可持续建筑设计。
建筑生态化语境下的可持续设计与建造，是全球经济增长中的一部分，并在设计领域引起了从建筑所有者、建筑师、工程师、项目经理及政府机构，到主流媒体和能源消耗者的高度认识。目前可持续设计已成为一个重要的经济及社会问题。
2本土建材可持续应用
本文将建筑的可持续设计与建造方式概括为“缩减、循环、更新”三大特征，具体表现为：
（1）使用低能耗之建材
减少对原材料及能源的需求量，同时减少材料的使用浪费，从而提高建材使用率以达到最理想的使用效果。
（2）使用无匮乏危机之自然建材
如藤、竹、草、黏土等生生不绝之自然材，或是可持续林业经营之木材。
（3）采用可循环利用之建材
其中包括可再生的资源，如以农业为基础的材料或没有经过化学手段处理的产品。从环境方面，可高效循环使用的产品将减少原材料的用量、能源消耗，以及建筑垃圾的浪费。
与此同时，能源影响着建筑产业的各个方面，从原料的获取、加工、运输、建筑的建成与使用，至建筑的摧毁及建筑构造材料的处理，都将需要大量不可再生能源。其中，运输及工业耗能量分别占27%和25%。从长远角度考虑，采用当地材料资源可大大降低能源的消耗。
以干式墙的主要原材料石膏板材为例，其中干式墙生产过程中各项耗能量百分比为：获取原材料的耗能量为1%（在美国平均为3.6MJ/Kg）；制造耗能量为80%；原材料的运输耗能量为15%、将产品由工厂运输至销售点的耗能量为4%。事实上，天然提取石膏的耗能量非常低，如果制造商仅为节省1%的能量，为什么要使用再生石膏板材呢？其原因是，首先再生石膏板与天然石膏板材在外观及品质上几乎没有差别，而更重要的是，如今国外大多发电厂建在干式墙需求量极高的大城市附近，可直接向临近的石膏制造厂提供再生石膏的原料，即发电厂中的烟气脱硫，从而减少在运输原材料过程中消耗的燃料量（15%＋1%＝16%）。因此，在这种情况下，本土建材充分体现出了资源节约的优势。
如今可用作就地取材的本土建材仍很广泛，如黏土、竹子、稻草、藤、麦秸、芦苇等材料。即便毁坏，回收再利用也极为方便。本文以实例分析，对建筑生态化语境下的本土建材可持续应用特点做进一步的探讨。
3可持续应用实例介绍
3.1孟加拉乡村学校
在发展中国家，常常由于对现代化的渴望而中伤其自身的经济与文化效益。特别在建筑业，传统的材料与建造技术被抛弃，支持昂贵的进口货，有时甚至是一些不节能的材料产品，而最终得到的可能只是耗资巨大且难以保养的异国建筑。相比之下，这座孟加拉国（被称作世界上人口最稠密国家）的乡村学校建筑，以其简捷而独特的传统建造方式，显示了新颖的本土特色（图1）。
该建筑采用砖、粘砂土、稻草、竹子、粗绳等本土建材，并提炼当地的建造技术，将非常湿的粘砂土与稻草混合，通过奶牛及水牛的踩压完成墙体建造，稻草起到结构加强作用（图2）。这一技术被称作“Wellerbau”。
在此项设计中，“Wellerbau”技术被用于建筑首层承重墙体的建造，在奶牛及水牛的帮助下，将添加小秸秆和稻草泥土的混合物在基础墙顶部堆起，每层约700mm高。几天后，用锐利的铲子将超过墙体宽度的多余材料削去。经过大约一周的干燥期，再进行下一层土坯的堆起建造。首层的天花板是3层的竹竿，中间层与上下层垂直布置，确保横向稳定并与支撑梁相连接。劈开的竹片板材铺在中间层竹竿上，再填充入泥土混合物。二层的墙体、天花及屋顶框架结构均以竹子作为主要建造材料。4层竹结构主梁分别依垂直和对角线方向排布在恰当的角度，铜钉与尼龙绳将竹条连接固定在交点处，成为传统绳索的一种简化形式。建筑的短边方向及楼梯都特别进行了加固。
3.2哥伦比亚梅赛德斯住宅
这栋建筑是哥伦比亚马吉那雷斯农场上一个较大住宅的一部分，是20世纪90年代初由建筑师维莱兹设计的第一个全部采用竹子结构的建筑（图3）。根据这个地区的传统，竹子不需加工可直接使用。当地有超过100年的老房子，这些老房子通常采用绳子的传统连接方式。梅赛德斯住宅所使用的竹子就来自这个农场，并且未经加工。然而，如何实现竹子连接体系在大型结构建筑中的应用是这个项目的关键。
在继承当地传统材料工艺的基础上，维莱兹使用了两种新方法，新的连接方式和新的处理方法使竹结构几乎比其他任何一种材料都更加坚固。所谓新的连接方式，就是将竹子中空的地方用泥灰填实，并在两根柱子中间穿以螺栓来连接（图4）；对材料新的处理方法，是新近发展起来的，使用烟来驱虫驱腐的方法。
如今，当地高20m，间距0.5m的嘎德瓦竹子仍然是建筑中最便宜、最方便的材料。尽管新型竹结构房屋具有良好的抗震性能，竹子却像木材一样对火的抵抗能力极差，因此当地人逐渐形成一种抵制竹结构建筑的偏见。最近的一些新措施，如在竹墙外贴上胶纸，在屋顶上砌瓦，都有效控制了火灾发生时火情的蔓延。
3.3陕北改良式窑洞
近年来，我国各大高校逐渐加强了对本土建材可持续应用的认知与研究，在地方政府的支持下，结合本土特色，开展了一系列建筑设计实践，如甘肃毛寺生态实验小学、西藏阿里苹果小学、陕北现代窑洞住宅设计等项目。
其中，西安建筑科技大学在陕北黄土高原所发展的现代窑洞住宅设计，则是一种采用本土产业、材料、劳动技术的生态原则体现。他们通过最简单的玻璃温室、浮力通风、太阳能热水、天窗采光等技术，配合当地传统的平地窑洞营建技术，不但使窑洞居住环境获得极大改善，甚至使采暖能源节约60%以上。由于技术的相对简单与传承性，使得当地一般匠师与民众均很容易操作，学习和推广中收到良好效果。要知道对于4000万的窑洞住户而言，他们真正需要的并非复杂的高科技技术，而是这种符合本土的适当技术。