摘要：本文探討通過(guò)使用當地的材料，配合完全現代的手法，靈活運用適宜的技術(shù)，對建筑進(jìn)行經(jīng)濟上可行的生態(tài)設計。使普通人可以享受高質(zhì)量的可持續的生活環(huán)境。

　　關(guān)鍵詞：生態(tài)建筑原生的適宜技術(shù)

　　“生態(tài)”一詞源于希臘文Oikos，原意為“家”和“住所”，后來(lái)衍生成生態(tài)學(xué)（Ecology）。到20世紀60年代建筑師保羅。索勒瑞提出“生態(tài)建筑”這一概念至今，其內涵在不斷擴展和延伸�，F在，普遍認為，生態(tài)建筑的基本原則就是運用生態(tài)學(xué)原理和方法，有節制地利用和改造自然。尋求最適合人類(lèi)生存和發(fā)展的可持續支撐環(huán)境；把建筑環(huán)境作為一個(gè)有機的，具有結構和功能的整體系統來(lái)維護。

　　1.“原生的”與“適宜技術(shù)的”生態(tài)建筑設計

　　1.1“原生的”生態(tài)建筑設計在形成之初，建筑就是人類(lèi)活動(dòng)的內在機制同自然環(huán)境相互聯(lián)系、相互作用的邏輯結果，因此，其本身就包含了內在的“生態(tài)精神”。這些建筑通過(guò)直接的、單純的與自然的接觸，有著(zhù)樸素生態(tài)概念。人們通常不自覺(jué)地運用著(zhù)當地的材料、技術(shù)，并考慮當地的氣候、風(fēng)向等，建筑的創(chuàng )造出于人類(lèi)征服自然、適于自身的需要，同時(shí)也受制于自然。在“人是短暫的，而自然是永恒的”這樣的中國傳統思想下，中國的傳統建筑不論從材料的使用上還是選址和布局上都體現著(zhù)現代所謂的生態(tài)精神。這樣的建筑從建設、使用和毀滅三個(gè)階段都不會(huì )對生態(tài)環(huán)境有所破壞，值得現代建筑學(xué)習。當然原生的生態(tài)建筑也有局限性，它們通常內部功能組織簡(jiǎn)單，難以適應現代生活。尤其在我國，目前生產(chǎn)力水平和經(jīng)濟水平還處于發(fā)展階段的大背景下，除了個(gè)別實(shí)驗性質(zhì)的生態(tài)建筑之外，大部分對生態(tài)建筑的摸索也處于“原生的”狀態(tài)。

　　簡(jiǎn)單說(shuō)，原生的生態(tài)建筑設計是在節約經(jīng)濟和低技術(shù)的條件下，不用或者很少用現代的技術(shù)手段來(lái)達到生態(tài)化的目的。然而，此類(lèi)建筑的節能效率和可持續性都不甚理想，缺乏普適性。同時(shí)，停滯不前的生態(tài)技術(shù)。并不是可持續的生態(tài)觀(guān)。因此，考慮將現代的生態(tài)技術(shù)運用到普通的建筑設計中去，即本文提到的“適宜技術(shù)”生態(tài)建筑。

　　1.2“適宜技術(shù)”的生態(tài)建筑設計適宜技術(shù)（Appropriate Technology）最早由諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎獲得者Atkinson和Stiglitz在1969年提出，其原意是“Localized lea rning by doing”，也就是地方性的邊干邊學(xué)。從建筑設計的角度。它提出發(fā)展中國家和地區不能一味照搬和模仿發(fā)達國家已經(jīng)用過(guò)的技術(shù)，從而滿(mǎn)足自身發(fā)展的需要。同樣的，“適宜技術(shù)”的生態(tài)建筑，主要指的是根據當地實(shí)際情況。側重建筑技術(shù)的適宜性、高效性，通過(guò)普遍的建筑設計手法，精心設計建筑細部，提高對能源和資源的利用效率，減少不可再生資源的耗費，保護生態(tài)環(huán)境；同時(shí)有選擇地借鑒當地建筑文化傳統和技術(shù)，使建筑具有一定的地方特色，實(shí)現技術(shù)的人文提升。

　　具有一定適宜性、普遍性的技術(shù)，又能根據環(huán)境的不同而有一定地域特色的生態(tài)建筑應該成為研究的重點(diǎn)。也就是說(shuō)，從滿(mǎn)足基本的人居環(huán)境的要求出發(fā)，通過(guò)漸進(jìn)的方式。通過(guò)“適宜技術(shù)”這個(gè)設計手段，運用當地的資源，結合適宜的經(jīng)濟的技術(shù)，進(jìn)行生態(tài)建筑設計來(lái)達到可持續發(fā)展的目的。

　　2.生態(tài)建筑設計從“原生的”向“適宜技術(shù)”轉變的必要性

　　2.1生態(tài)技術(shù)與經(jīng)濟性的互動(dòng)建筑技術(shù)隨著(zhù)時(shí)代與科技的進(jìn)步而進(jìn)步，同時(shí)也根據經(jīng)濟的發(fā)展而發(fā)展。到如今，我們所面對的是資源環(huán)境問(wèn)題的全球性和地區經(jīng)濟發(fā)展的不平衡性之間的矛盾�！爸袊�作為發(fā)展中國家的代表，以整體上低水平的、快速的發(fā)展，擁有低素質(zhì)的龐大的人口群體，以及對西方生活方式的迷戀和追求。正在形成一種高度浪費和污染型的生產(chǎn)和生活方式�！蹦壳爸袊�建筑業(yè)物質(zhì)消耗占全部消耗總量的15％左右，建筑能耗約占全部能耗的28％，建材生產(chǎn)、建筑活動(dòng)造成的污染約占全部污染的34％。意識到這種可怕的現象的危害，不得不提倡可持續發(fā)展的建筑方式。

　　經(jīng)濟的落后導致技術(shù)的落后。建筑設計在某種程度上也反映著(zhù)當地的經(jīng)濟狀況�！霸�生的”生態(tài)建筑在經(jīng)濟上是足夠節省的，卻不足以體現當代的發(fā)展。在現代化、城市化的進(jìn)程和全球化的浪潮中。很難廣泛展開(kāi)：而在中國真正有著(zhù)較高技術(shù)含量的生態(tài)建筑鳳毛麟角，經(jīng)濟上的因素也是很大一方面。要追求可持續發(fā)展。盲目建設大量的高技術(shù)的生態(tài)建筑也是不合國情的。因此。提倡“適宜技術(shù)的”生態(tài)建筑設計迫在眉睫。

　　2.2生態(tài)建筑設計與社會(huì )需求的互動(dòng)在歷史的長(cháng)河中，我們可以看到，建筑反映著(zhù)人類(lèi)的需求，同時(shí)它反作用于社會(huì )，通過(guò)對生活方式和環(huán)境的對比與分析，喚起人們的行為。早在古希臘，神廟的建設加強并支持了當時(shí)社會(huì )民主化的思想。巴洛克建筑以其豐富的三維空間喚醒了社會(huì )對自由的意念。日本住宅的小尺度也是對日本社會(huì )的模仿與反映等等。這些實(shí)例說(shuō)明建筑有助于人們適應日常生活的需求和環(huán)境的改善，同時(shí)，建筑也能對社會(huì )的可適應性要求做出形式的反映。在當今“可持續發(fā)展”的全球大主題下。建筑的回應就是進(jìn)行生態(tài)建筑設計。原生的生態(tài)建筑設計顯然落后于人們的社會(huì )的需求。而適宜技術(shù)的生態(tài)建筑設計的提出更加恰當。

　　2.3人性化的生態(tài)建筑設計眾所周知，現代建筑產(chǎn)生的思想根源在于“以人為本”。如果偏頗地來(lái)看，如今對自然的破壞歸結為“以人為本”這種自私的理念。于是有人提出生態(tài)建筑的出發(fā)點(diǎn)是“以自然為本”。這樣看來(lái)。生態(tài)建筑與現代建筑成了對立的概念，其實(shí)不然。建筑的產(chǎn)生以來(lái)就是為人服務(wù)的。 “人一建筑一自然”是構成建筑世界的三個(gè)要素。其中人是第一位的。生態(tài)建筑將三者融合，重視人與自然的和諧關(guān)系，是人們征服自然、改造自然過(guò)程的一部分。它盡可能利用建筑物當地的環(huán)境特色與相關(guān)自然因素（比如陽(yáng)光、空氣等）。使之符合人類(lèi)居住，并且降低各種不利于人類(lèi)身心的任何環(huán)境因素作用，同時(shí)，盡可能不破壞當地環(huán)境因子循環(huán)，并盡可能確保當地生態(tài)體系健全運作，目的還是為了人類(lèi)擁有更好的生存環(huán)境。

　　“原生的”建筑設計由于技術(shù)的落后性，有時(shí)也會(huì )有違背生態(tài)設計的問(wèn)題。例如在對當地材料的使用上，就如同我們過(guò)去常用的粘土磚，粘土磚一直以來(lái)都是傳統的、使用廣泛的建筑材料，與混凝土比起來(lái)。它的人工性能要好得多。然而，燒制粘土磚破壞的大量的良田。原本肥沃的土地變成荒涼。這樣看來(lái)，對地方材料的使用也許正在破壞著(zhù)當地的環(huán)境。這一點(diǎn)使我們不得不反思，并且要去探尋新的手段、新的技術(shù)來(lái)把這些樸素的、原生的生態(tài)建筑思想加以進(jìn)化。適宜技術(shù)的生態(tài)建筑設計強調技術(shù)和社會(huì )、經(jīng)濟、藝術(shù)的整體平衡，在關(guān)注建筑設計和施工的同時(shí)，去關(guān)心社會(huì )、考慮當地社會(huì )發(fā)展的本土性和當代性，體察大多數人的需求，為普通大眾構筑可持續的生態(tài)環(huán)境。

　　3.生態(tài)建筑設計從“原生的”向“適宜技術(shù)”轉變的可行性實(shí)現適宜技術(shù)的生態(tài)建筑通常有三種手法：

　　一是將傳統技術(shù)進(jìn)行改造；二是將先進(jìn)的技術(shù)改革、調整以滿(mǎn)足適宜技術(shù)的需要；三是進(jìn)行實(shí)驗研究，直接效力于適宜技術(shù)。，在此以上海生態(tài)建筑示范樓為例，分析適宜技術(shù)的生態(tài)建筑在上海的可行性和發(fā)展。

　　上海生態(tài)建筑示范樓位于上海市建筑科學(xué)研究院莘莊科技發(fā)展園區內，建筑面積1900平方米。鋼混主體結構，南面兩層、北面三層。一樓東半部約350平方米大斤用于生態(tài)建筑集成技術(shù)展示，并成為生態(tài)建筑關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)的實(shí)驗平臺。從經(jīng)濟性的角度來(lái)看，該示范樓每平方米的建筑造價(jià)（不含土地費）4000多元，遠低于普通寫(xiě)字樓的造價(jià)；從能源的角度來(lái)看，該樓的綜合能耗為普通建筑的1／4；再生能源利用率占建筑使用能耗的20％；室內綜合環(huán)境達到健康、舒適指標；再生資源利用率達到60％。

　　3.1對“原生的”技術(shù)手段加以改造利用

　　3.1.1從天井到中庭

　　1）原生的技術(shù)手段上海地區傳統民居最典型的平面布局是以?xún)仍簽橹行�，這當然是和中國人的生活方式一脈相承的。由于用地的有限，住宅的由原來(lái)的三開(kāi)間退化為一開(kāi)間，內院也隨之越來(lái)越小，形成了天井。合院的形制已經(jīng)不復存在了，天井卻因為能有效改善整個(gè)住宅的小氣候而延用下來(lái)。房屋的進(jìn)深過(guò)大時(shí)，利用天井，既有了適當的采光面，又能減少夏日的日照；通過(guò)天井能將建筑底部的風(fēng)拔上來(lái)，有利于建筑內部的空氣流動(dòng)。

　　2）改造后的適宜技術(shù)手段從狹小的天井到寬敞明亮的中庭，頂上蓋有透明的玻璃天窗。不僅保留了其通風(fēng)的效果，而且改善了原來(lái)天井陰暗的狀況，使這幢辦公樓能達到天然采光。為了讓南北兩樓共享陽(yáng)光。設計布局上，整座樓南低北高，冬天，陽(yáng)光從中庭的天窗射入，能夠照到北面辦公室。通過(guò)玻璃天窗開(kāi)啟角度的隨意調整，只要天氣晴好。白天幾乎用不著(zhù)開(kāi)燈，有效地節省了能耗。

　　3.1.2從老虎窗到煙囪效應

　　1）原生的技術(shù)手段人們很早就發(fā)現門(mén)窗對開(kāi)的形式能夠造成“穿堂風(fēng)”。一套住房?jì)炔煌�方位的房屋之間有流暢的氣流。就能形成穿堂風(fēng)。穿堂風(fēng)對于夏季散熱是比較有效的。另有一個(gè)比較有特色的就是“老虎窗”了。 “老虎窗”是英語(yǔ)roof window的音譯，顧名思義。是開(kāi)在屋頂上的窗，其目的是為了增加閣樓的采光和通風(fēng)。充分利用天然采光；其通風(fēng)的效果類(lèi)似于“煙囪效應”。

　　2）改造后的適宜技術(shù)手段從室內熱壓拔風(fēng)分析圖中可以看出，該生態(tài)樓從南面樓前的水面導風(fēng)到背面“煙囪”的拔風(fēng)。都是對傳統技術(shù)的改造。有所突破的地方在于，在建筑的地下2m左右深處，間隔埋設著(zhù)若干根數十米長(cháng)的小管道，管道出口一頭在中庭，另一頭在數十米外的曠地。一方面，熱空氣從下往上，從屋頂通風(fēng)口散逸而出。并形成煙囪效應，從地面管道中拔風(fēng)；另一方面。從地面抽取的熱風(fēng)經(jīng)過(guò)數十米長(cháng)的地下管道時(shí)，管道外濕冷的泥土和恒溫的地下水會(huì )給風(fēng)不斷降溫。再經(jīng)過(guò)濾處理，進(jìn)入辦公樓是清新空氣。每小時(shí)換氣可多達20次。

　　3.1.3從坡屋頂到雙層屋頂

　　1）原生的技術(shù)手段坡屋頂較普通的平屋頂能更有效地保溫隔熱。對于雨水較多的上海，坡屋頂還能有效組織雨水的排放。因此，在這里，理想的建筑布局形式往往是：有一個(gè)長(cháng)行的平面和帶坡頂的剖面，所有房間都有直接的通風(fēng)采光；建筑四周都有陽(yáng)臺、百葉遮陽(yáng)板或外廊。

　　2）改造后的適宜技術(shù)手段該生態(tài)樓使用了雙層屋頂。第一層是太陽(yáng)能儲熱板，它將利用太陽(yáng)能為大樓供冷；第二層是敷在屋頂的高密度泡沫板保溫層，能有效阻擋紫外線(xiàn)的入侵。

　　3.2將先進(jìn)的技術(shù)改革、調整以滿(mǎn)足適宜技術(shù)的需要3.2 .1太陽(yáng)能熱利用根據上海地區利用太陽(yáng)能存在的問(wèn)題。該樓創(chuàng )新地實(shí)驗了與建筑結構集成的一體化太陽(yáng)能集熱器件和新的太陽(yáng)能能量利用系統。辦公樓設置了150平方米。太陽(yáng)能集熱器，可供充足熱水，并部分用于冬季約300平方米地板采暖，以及夏季15kW的干盤(pán)管空調制冷。制冷通過(guò)太陽(yáng)能熱水型吸附制冷機組實(shí)現，其需要80-85℃熱水驅動(dòng)。在示范辦公樓應用中，吸附制冷機和干盤(pán)管技術(shù)結合用于處理空氣顯熱負荷，制冷機組完全由太陽(yáng)能集熱器加熱。除濕熱泵的低溫端可以在夏天做制冷用�？照{、采暖、熱水供應及地熱的應用在該太陽(yáng)能系統內都能和建筑結構很好地結合。實(shí)現了一體化。

　　3.2.2高效健康空調由于上文提到的遮陽(yáng)板和利用“煙囪效應”使辦公樓涼爽，該樓全年空調使用期將比普通辦公樓少兩至三個(gè)月。當然，其空調系統也是經(jīng)過(guò)新的研究開(kāi)發(fā)的，能把夏季空調的除濕與降溫相分離實(shí)現系統高效空調效果�？照{系統利用辦公樓樓散熱循環(huán)制冷，降低能耗約20％；而新型制冷劑的加入，更不會(huì )破壞人類(lèi)共有的臭氧層�？照{還具備除濕功能。采用液體除濕處理空氣潛熱負荷，除濕液體的再生通過(guò)高溫熱泵（80～85℃）來(lái)實(shí)現，這一創(chuàng )新的結構使樓內杜絕了一般中央空調�；嫉拿咕�等細菌。全年溫度將保持在18～25℃，濕度在55％～60％。屋頂上的太陽(yáng)能電池板，將作為空調主要能源。

　　3.3實(shí)驗新技術(shù)、新材料直接效力于“適宜技術(shù)”的生態(tài)建筑該生態(tài)樓使用的是3R材料，最大限度地實(shí)現廢物利用和資源循環(huán)（所謂3 R，是指節約資源Reduce、可再生利用Reuse和可循環(huán)Recycle）。用廢骨料、礦渣粉、粉煤灰。甚至栽培花草的小陶粒來(lái)代替水泥。單是混凝土就用了3種，有的是用老房子拆除后的混凝土為主的新老混合型，有的是用七成替代成分摻入的低成分水泥，還有大量舊木地板的回用，全樓的再生資源利用率達60％。

　　在圍護結構墻面的構筑上，在加厚的內外墻之間是一道5～8cm厚的空氣層，里面裝有保溫防水材料，這樣一層復合墻體可節能25％。窗玻璃的使用上，該生態(tài)樓采用的是低輻射玻璃，可有效阻斷紅外光。經(jīng)過(guò)特殊處理的窗玻璃能把陽(yáng)光折射到室內需要的角度。此外，窗外還將懸掛自動(dòng)遮陽(yáng)的電子百葉窗，不僅開(kāi)合隨意。其遮板上的細孔能讓微風(fēng)和光線(xiàn)暢通無(wú)阻。

　　4、結語(yǔ)

　　“適宜技術(shù)”是當代建筑技術(shù)發(fā)展的成果和傳統地域適應性技術(shù)的結合，它“不是一種修補性的折衷態(tài)度，它是辨證和智慧的抉擇。適宜技術(shù)將當代的先進(jìn)技術(shù)有選擇地與地域條件的特殊性相結合；同時(shí)提倡改進(jìn)和完善現有技術(shù)。充分發(fā)掘傳統技術(shù)的潛力。實(shí)現建筑技術(shù)的本質(zhì)�！庇捎趥�(gè)人水平有限，目前僅能對適宜技術(shù)的生態(tài)建筑做一些定性分析，還不足對其進(jìn)行定量的分析。只能說(shuō)是個(gè)人的希望。在經(jīng)濟條件允許的情況下，將生態(tài)建筑設計從“原生的”狀態(tài)轉向“適宜技術(shù)的”，使生態(tài)建筑能普及到普通人的生活，使大部分的人都能享受到高質(zhì)量的可持續的生活環(huán)境。