健康建筑的五大内涵 生态建筑设计的七个要点

健康建筑并不是利用高新技术建成的建筑物，而是利用现有的对环境和健康有益的材料建成的，对于城市、郊区和农村的每家和每个单位都是可望且可以实现的，它向人们提供一个清洁而舒适的室内环境，而且与自然、社区和整个环境相协调。

健康建筑应当考虑：有效地使用能源和资源；提供优良空气质量、照明、声学和美学特性的室内环境；最大限度地减少建筑废料和家庭废料；最佳地利用现有的市政基础设施；尽可能采用有益于环境的材料；适应生活方式和需要的变化；经济上可以承受。

健康建筑的设计应当包括五个方面：居住人的健康；能源效率；资源效率；环境责任；可承受性。

1-1人的健康

人的健康涉及室内空气质量、水质量以及诸如光、噪音和电磁场辐射等背景因素。

1、室内空气质量

设计健康建筑应遵守以下原则：减少污染物；排除污染物；用新鲜空气稀释室内空气。

(1)减少污染物：一般建筑材料中潜在的对健康不利的污染物是很可观的，包括来自木制品、地毯、涂料、密封膏、胶粘剂；家用清洁剂、织物、油墨等的有机挥发物(VOC)；石油、霉菌、灰尘、花粉、头皮屑、木材(松树、雪松等的树脂)及木制品。对这些污染物的常见反应是紧张疲劳、头疼，对眼、耳、鼻、喉的刺激。选择材料、建筑系统和机械系统应当尽量减少这些污染物。

(2)排除污染物：烧煤、烧气和烧木的任何燃烧副产物，必须直接排除出室外。若有高氡气值，应在事先排出。要做到在污染处排出污染物。

(3)稀释室内空气：排入室内的空气应当尽可能地清洁，数量充足，并均匀地分布于房屋内。

(4)措施：拟采取的措施包括：加热系统燃烧产物外溢最少，最好用低温加热系统；采用陶瓷、硬木等硬装修地面，面砖用水泥粘结；混凝土不用外加剂、减水剂和固化剂；建材无甲醛或VOC含量最少；墙和吊顶使用无毒或低毒性涂料；室外空气质量好；输入新鲜空气，排出陈腐空气；以空气净化系统除去空气中的污染物；家具和陈设散发的化学污染物最少；建房期间尽量少产生灰尘和污染物等。

2、水质量

湖河表面水以及和喷泉等地下水受到工业和农业的污染，引起了人们对饮用水质量的关心。要尽量采用市政水，无市政供水时才进行除菌处理。除菌技术有氯化、碘化、蒸馏、陶瓷过滤器过滤、紫外线照射、臭氧清毒。

3、光、声和辐射

(1)光：阳光对骨头生长有利。患有季节影响症的病人，阳光可减轻病状。在阳光下工作可提高效率。采用高功能窗可获得大量日光。最有效的日照对策是两面设窗，且可减少眩光。较大的建筑物可采用光管或光井等新技术。

(2)噪音：城市的噪音有的高得足以引起烦噪乃至损失听力。减少噪音的措施有：较厚的围护结构； 

改进的细部设计和建造方法；漏点和穿透部位的密封；吸声材料和矿棉、玻璃棉、纤维素的采用；发生振动的设备的合理配置等。
(3)辐射：交流电引起的极低频的电场和磁场对人体健康有害。电场和磁场随距离而迅速减弱，因而距离是电磁辐射的最佳防护手段，电视机的收看距离为1.22～1.52m，视频显示终端的收看距离为0.9m。床要离开电源进入房屋处的电源和电视机或视频终端。

1-2能源效率

提高房屋能源效率的措施主要有：选择合适的建筑材料；改善围护结构；改进加热、冷却和气候控制系统；降低电灯和设备的能耗等。

1、材料中的能耗

房建材料的制造消耗大量的能，合理的选择建筑材料可以大大节能。很多保温材料在制造中能耗很大，但可降低采暖能耗，2.6年即可补偿。

在建筑中愈来愈多地使用再加工的材料，市场上已有由废纸和废纸板制成的保温材料和底衬；由废塑料制成的管子和地毯；使用再生板料的干墙；使用废木材的木制品；其它很多新产品正在开发之中。

此外，还要考虑维修、拆毁和置换能耗以及运输能耗。

2、建筑物的设计

热损失建筑物的设计热损失通过以下措施可以大大减少；使建筑物的表面体积比最小；改善热阻；减少自然空气泄漏。

3、加热、冷却和通风用能

随着围护结构设计热损失的降低，就有可能开发集加热(空间和水)、冷却和通风职能于一体的较小较紧凑新机械系统。加拿大在先进房屋中安装的这种综合机械系统，具有储热、热回收技术，年能费用减少50%以上。风扇的能耗很大，普通风扇的效率低到3%，在风扇中带直流电机的风扇效率最高。

4、可再用能技术

随着房屋能需求的降低，就有可能以再用能技术满足空间和水加热的需要，最近加拿大建成的一些健康房屋已能以太阳能100%地满足加热的需求。通过采用低辐射涂层、充气窗和改进窗型等，窗户现已变成了向房屋的供热体。窗户的热阻值由0.3提高到1.4。主动的阳光加热通常使用屋顶上安装的太阳光收集器，向远处的岩石或储水槽供热。储热机构然后提供热，以加热水或空气。

5、电耗和高峰能耗

通过更新设计与先进设备相结合，房屋照明和设备所需能量可降低50%。所有设备(水箱、炉灶、洗衣机、烘箱等)都要考虑价格和电耗，欧洲和美国的一些设备已大大地提高了功率。电灯通常约占电能总用量的2/3(1000kWh/y)。通过下述措施，照明电耗很容易减到250kWh/y。(1)改善窗户设计，尽量利用日光照明；(2)区分全房间照明和专项照明(如台灯)；(3)使用自动计时器和减光器；(4)使用荧光灯代替白炽灯，小型荧光灯比白炽灯少用能75%，寿命却高10倍。

6、节能效果

健康房屋的节能效果是十分显著的，例如加拿大先进房屋的设计热损失仅为安大略省建筑法规的28%。 

1-3资源效益

有效的房屋设计可减少对工地、林木、煤炭、石油或与水有关的原材料的需求，缓冲对环境的压力。有效地建造方法可减少废料。

1、材料

通过优化建筑物尺寸和形状，使用模数房屋方案和框架形式，可减少材料的需求。健康建筑不仅要考虑建筑中的资源使用，还要顾及开采、加工和产品处理阶段上的资源使用情况。

2、建设废料的再利用

实行集中切料、改善储存方法、改进清点方法，可以减少废料，优化资源使用。工地废料常常可以重新使用或再加工。加拿大正在实施建筑材料的再循环计划，已开发出干墙、纸板、木材、塑料和沥青的再循环设备。

3、水

经验表明，居民用水量可削减30～50%，而对生活方式无影响。卫生间占家庭用水量的75%，低冲水量马桶每次冲水只需6L以下；低流量淋浴头可减少流水速度50%(10L/min，一般是20L/min)；低流量充气器可减少水龙头流量50%。草地要尽量避免栽种外来的渴水草，本地草、树和灌木往往单靠降水就可活下去，地面和地下滴灌可节水50%，要大力提倡。地下槽和地下室中的房屋可大量存水，用于室内作冲水和洗涤之用。适当设计和管理的储水系统的水，甚至可用作饮用水。

1-4环境责任

环境责任意味着优化宝贵资源的利用，降低材料和产品的消耗。

1、散发物和燃烧副产物

减少对房屋加热、冷却和用电的需求，实为减少温室效应气体的首要步骤，并要减少颗粒氮氧化物和一氧化碳等有害气体。

此外，健康建筑要采用比较干净的燃烧设备，欧洲现正在开发的住房烧木炉，二氧化碳散发量比普通工艺少90%。并少用或不用氯氟烃(CFC)。

2、废水和污水

管道系统可设计得把灰水(浴室、水盆、洗手间排出的不含污物的水)和黑水(含污物的水)分开，灰水可收集起来二次使用。

3、现场规则

选址要比较有效地使用土地，产生理想的的小气候，造成美观的街景。定向要最大限度地利用日光。景观要最大限度地阻尼冬风，夏季要遮阳，种植需要水量少的树种。

4、废料的处置

健康建筑应减少建筑废料，并有利于房主对废料的管理。在建房过程中要尽量减少有危害材料的使用。加拿大全国已实行用户废料管理的再循环计划，现已包括纸、玻璃和金属。塑料、纸箱和厨房废料的再循环计划正在开发之中。

1-5可承受性

1、可购性

健康建筑的造价要尽可能降低，居住舒适愉快，用户乐于接受。 
2、建筑的可行性

建筑设计必须是可行的，使用的新技术将是可以接受的。新建筑的创新性设计、方法和产品，也要适用于建筑的翻修。

3、适应性

新建筑要能满足几代人的居住需求；要便于翻修、扩建，单户和双户住宅互换；利用阁楼住人等。

4、可上市性

健康建筑必须易于为用户所接受，符合环境要求，满足建筑、质量外形及生活舒适的需要，有新意，可为社会接受，最终成为普及的形式。加拿大的一些健康房屋，已成为R-2000住房的一种模式，全国都予以仿造。

因此，生态建筑设计必须注重七个要点

发展节能省地型住宅与公共建筑，制定并强制推行更严格的节地节能节水节材（“四节”）标准。无论是绿色建筑还是生态建筑，基本的设计目标是一致的，不仅要重视节能环保，更要以人为本，更多依赖科技产品创新，提升产品质量，创造更高价值；新思维、新材料、新构造、新设备的运用是改变建筑形态，改善人类栖居的前提。在刚刚结束的由中国新人居论坛组委会主办，北京欧德威能新型建筑材料有限公司协办的“建筑节能高层论坛”上，参与了清华大学节能楼等优秀生态建筑项目设计的清华大学栗德祥教授阐述了生态建筑设计的七大要点。

第一，要遵循系统化的原则，整体大于各个部分之合。就是说设计要强调整体优化，集成创新，而不是各种高档节能产品的叠加。

第二，要遵循生态位的理论和生态实际性的原理。在建筑建设过程中，实际上每一项都可以作为一个生态单元，或者是生态元，都有一个适应的生态位，设计如果对位了，就可能持续发展，如果错位了，就可能萎缩，甚至于消失。比如说垃圾，垃圾就是放错了时间和地点的资源，从这个角度讲是不存在垃圾的，只是放的位置不对，放的时间不对的问题。设计师就是要注意寻找适宜的生态位，如果是错位状态，就要想办法把他复位，这个是在生态设计中的一个原理。当然，还有生态位的重叠问题，如果重叠了，就要采取措施来进行生态位的分离。这样就避免了恶性竞争和浪费。

第三，要建立整体的生态建筑观，其中有四个要点。一个就是建筑跟环境，它是一个开放的系统，建筑本身和它的场地，和外在环境有一个互动的关系，有一个能量交流的关系。因此设计就不能够只考虑室内，只考虑个体，不考虑环境。再一个就是从时间来讲，要建立全寿命周期的观念。第三个就是从空间上来讲，要注意空间置换的影响，也就是说这块本来是一个比较好的环境，通过我的建设破坏了这个环境，就是空间置换会对环境产生压力。

第四个就是资源有限性，要节约、高效的使用资源，这是一个全面的生态建筑观。第四，要树立生态有限的观念。这个观念要从不同的尺度来看。从城市尺度来讲，应该表现在建立自然生态安全网络，需要考虑生物的多样性、生物的扩散，稳定性，抗力性。这个系统实际上是作为人类的一个生命支持系统存在的，如果没有这个系统，人类生存就受到威胁。这个问题社会重视得还不够。从住区的尺度讲，是场地的生态和问题。 
一个场地不光要好看，最主要的是要加强植物的生态功能。比如要增加绿量、做人工湿地、结合对污水的处理进行景观的设计等等。从建筑尺度来讲，就是要做生态化补偿。也就是说建筑建成后，对环境产生的压力，怎么样用生态化的办法来补偿。补偿可以从三个方面，一个是在室外建设有绿地或者人工湿地。建筑上要做垂直绿化或者是屋顶绿化，在建筑内部要做生态核，包括生态中庭、空中花园和生态仓等等。生态核主要解决自然通风问题，同时，要营造一个植物的群落，增加人和自然的接触，来改善室内的空气质量，保障人的健康。
第五，要因地制宜，被动优先。因地制宜，是指不同气候区建造的时候是不一样的，采取的策略也是不一样的。被动优先就是首先用被动的方式，就是通过建筑师用自然的方式解决室内的舒适度的问题。如果这个没有完全解决，我们再借助主动式的控制系统。从经济上来讲，被动式节能最省钱，同时也能营造一些地方性的特点，把地方的文化也融进建筑。

第六，要讲学科交叉，多方共建。搞节能建筑也好，绿色建筑也好，不是一个专业能解决的，必须跨专业、或者是跨行业的共建，才有可能。所以，现在建设一栋建筑，一定要有多专业的合作单位一起来配合。

第七，要建设新的生态文化，引导绿色消费。仅仅从设计角度采取措施，解决节能建筑的问题，大概只能解决50％多一点，剩下的40％多是要靠引导绿色消费来解决，要依靠引导人们的生活方式。