摘要:介紹了近年來歐洲生態建筑的發展，梳理和總結了低碳生態建筑的設計要點，通過研究歐洲的一些實例，分析探討了設計中的主要問題，如高能效設計，可再生能源利用，灰色能源，造價及現代建造方法等。

　　關鍵詞:低碳建筑,可持續性,節能

　　引言 現代社會中的可持續建筑理念的發展最早可以追溯到上個世紀70年代的石油危機時期。面對當時的緊迫環境，開始考慮設計一種地冷熱負荷，同時在供熱、供冷、通風方面更高效的“低能耗”建筑。此理念不斷發展，到了1980、1990年代，其中包括使用太陽能、蓄熱材料、自然通風和采光的“被動式節能設計”。時至今日，低能耗建筑的理念更是達到“零能耗”或者“碳平衡”，這要求建筑通過被動式設計降低能源需求，并使用太陽能、風能、生物能等可再生能源進行供給。考慮到建筑在人們日常生產、生活中所起到的重要作用，以及其在社會整體耗能和CO2排放總量中所占的巨大比例，節能和CO2減排已經逐步成為今天建筑設計的重要目標。

　　1歐洲生態建筑的發展

　　低碳建筑設計的宗旨是通過建筑設計達到盡量低的二氧化碳排放量，這是可持續發展建筑設計最好的動力，通過它可以引進其它有關可持續發展的因素如材料、能源的應用、健康生態的室內外環境等。

　　英國綠色建筑的研究和實踐都處于世界的前列，在科技研究和革新方面投入很大，并已在可持續建筑領域取得了較大的進展。英國劍橋大學(University of Cambridge)的馬丁建筑研究中心多年來致力于城市與建筑的可持續發展研究。該中心的研究主要針對環境、人文以及社會經濟學這三個方面。牛津大學(University of Oxford)主要致力于綠色建筑先進技術的研究，其中有一項40%住宅計劃，該計劃用以檢驗可持續發展和綠色建筑的相關政策、技術和社會效應是否達到國家目標。

　　歐洲各國政府也積極地推廣綠色建筑的實踐。德國在20世紀90開始推行適應生態環境的居住區政策，以切實貫徹可持續發展的戰略，如生態辦公樓，植物建筑，生態裝修等。法國在80年代進行了包括改善居住區環境為主要內容的大規模居住區改造工作。瑞典實施了“百萬套住宅計劃”，在居住區建設與生態環境協調方面取得了令人矚目的成就。加拿大政府也采取各種措施推進綠色建筑的研究和實踐。如綠色建筑挑戰(green building challenge)行動，采用新技術、新材料、新工藝，實行綜合優化設計，使建筑在滿足使用需要的基礎上所消耗的資源、能源最少。

　　2 低碳建筑設計要點

　　2.1 減少能源需求

　　總的來講，降低能源需求最有效的方法是“被動式設計”，例如：根據太陽、風向和基地環境來調整建筑的朝向;最大限度地利用自然采光以減少使用人工照明;提高建筑的保溫隔熱性能來減少冬季熱損失和夏季多余得熱;利用蓄熱性能好的墻體或樓板以獲得建筑內部空間的熱穩定性;利用遮陽設施來控制太陽輻射;合理利用自然通風來凈化室內空氣并降低建筑溫度;利用具有熱回收性能的機械通風裝置。

　　2.2可替代能源和可再生能源

　　太陽能可以用來產生熱能和電能。太陽能光電板技術發展迅速，如今其成本已經大大降低，而且日趨高效。在住宅中使用太陽能集熱器是一種有效利用利用太陽能的途徑，目前主要用來為用戶提供熱水。地熱能也是一種不容忽視的能源，由于其溫度相對恒定，所以既能夠在冬季供熱也可在夏季制冷。此外，如在普拉茲摩老人療養院使用的生物燃料，能夠替代傳統的礦物燃料來降低二氧化碳排放量。

　　2.3 整體設計

　　生態設計不是建筑設計的附加物，不應把它割裂看待。目前普遍的一個誤區是建筑設計完成后把生態設計作為一個組件安裝上去。事實上，從建筑設計之初就應該考慮生態的因素使之與設計整合，并使得一種手段能夠達到多種功效。

　　2.4 現代建造方法

　　現代建造方法旨在盡可能地采用非現場的施工手段來完成建筑的建造，旨在減少濕作業，提高施工效率，提高施工質量，達到更高的客戶滿意度，它是環境保護，可持續發展的重要因素之一，并且使施工進度更加可控。采用現代建造方法可以大大縮減工地施工時間，提高工地施工的安全度，并彌補一些建造工業和技術上的缺陷。現代建造方法要求施工工人具備較高技術水平，能夠減少工人的數量，總體上縮減了勞動力。

　　3 低碳建筑在歐洲的一些實踐

　　在歐洲近10年內所有的新建建筑都會逐漸實現“零碳”。目前零碳建筑并不多，但已建成了一些比較好的低碳建筑。這里就歐洲幾個較早進入低碳甚至零碳建筑的項目作為案例進行研究。

　　3.1 巴格蘭生態工廠(基地：威爾士巴格蘭;建筑設計：卡迪夫大學威爾士建筑學院;業主：尼斯塔爾伯特港政府;建成時間：2000年)

　　建筑中使用了一系列可持續策略，最終使這個生態工廠率先達到了BREEAM優秀級。建筑的設計原理是被動式設計，本項目充分利用自然采光、自然通風和太陽能控制合理解決了能源和資源問題以及視覺感受和室內熱環境舒適度問題。同時，建筑的外圍護結構高質高效，具有高氣密性，這是建筑達到高能效的前提。太陽能光電板用來供電的同時還兼作遮陽板，在夏季能夠有效減少南向過分的熱輻射。良好的室內熱環境舒適度和視覺環境，以及對于良好工作環境的自豪感大大激發了員工的工作效率。此建筑還贏得了2002年的RIBA地域建筑設計獎，是可持續性設計巧妙融入建筑設計的典范。

　　3.2 普拉茲摩老人療養院(位于巴瑞港，建筑師：PCKO，完成：2003年)

　　巴瑞港的普拉茲摩老人療養院有一居室和兩居室公寓共38套，由英國威爾士各瓦列住宅委員會、卡馬森郡政府以及威爾士議會聯合開發。此建筑中應用的可持續發展設計策略如下：①全部使用節能燈具;②利用生物燃料進行區域供暖;③200平方米的太陽能光電板發電;④30平方米的太陽能熱水器來供給家用熱水;⑤太陽能集熱器供給的熱水的熱能和光電板發電的電能與生物燃料燃燒供暖相結合的供暖系統;⑥能源管理系統。此建筑的特點是“綠色”技術很好地融入建筑設計，而不是建筑的附加物。整體設計的手法使得療養院造價和運營成本并不高，即使普通大眾也可以負擔的起，使生態建筑并不是奢華的代名詞。此建筑每平方米720英鎊的造價在同類建筑中相比是較低的。

　　3.3 零能耗住宅(位于德國弗萊堡，建筑設計：太陽能研究所)

　　由太陽能研究所設計的建在弗萊堡的零能耗住宅，投入使用兩年多來，能源完全自給。在這棟住宅中，科學家綜合采用了各種措施，如太陽能發電、熱泵、氫氣貯能器以及種種隔熱建筑材料和建造方法。包括其平面形狀選擇，北外墻用Isofloc材料(纖維素纖維保溫材料)，南外墻的TWD保溫結構，及透明聚碳酸酯蜂窩狀隔熱材料，高效太陽能集熱器，氫/氧儲存系統等，構成了整棟建筑零能耗系統。

　　總結：回顧低碳建筑的設計特點，以及和其他一些相關案例的比較分析，不難看出，單純地依賴于技術的發展和運用并不能實現建筑節能和CO2 減排的最終目標。如何通過設計過程將相關信息傳遞給建筑使用者，轉變他們在節能和CO2減排方面的意識和行為，并進一步改變他們原有的高能耗生活模式才是問題的關鍵。

　　參考文獻：

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