從廣東科學中心的建設淺談建筑的可持續(xù)發(fā)展
摘要：以廣東科學中心為實例，提出了建筑的可持續(xù)發(fā)展應貫穿于建筑從規(guī)劃設計到使用的整個過程，且減少因建筑的建造和使用所帶來的能耗問題是建筑可持續(xù)發(fā)展問題的一個核心
關鍵詞：建筑，可持續(xù)發(fā)展，廣東科學中心，能耗
由于世界經濟的快速發(fā)展，城市建筑是越建越多，我國更成為世界上每年新建建筑量最大的國家，以每年20億平方米新建面積的速度快速增長中。
而前段時間，住建部副部長仇保興在第六屆國際綠色建筑與建筑節(jié)能大會上的我國建筑平均只有25-30年壽命的言論更是引起軒然大波，使越來越多的人將目光投放在了建筑物本身的使用壽命上。
而相比中國的35年平均建筑壽命，發(fā)達國家建筑，像英國的平均壽命達到了132年，而美國的建筑壽命也達到了74年。如此之大的差距不由地令人反思，按照我國《民用建筑設計通則》的規(guī)定，重要建筑和高層建筑主體結構的耐久年限為100年，一般性建筑為50～100年。然而現實中，我國相當多建筑的實際壽命與設計通則的要求相距甚遠。建筑物的其中一個顯著地特性正是其恒久性，不知從何時起，建筑不再恒久，甚至比人類還要短壽。
很顯然，如此短壽的建筑將每年產生數以億計的建筑垃圾，給中國，乃至世界帶來巨大的環(huán)境威脅。陳宜明，住房和城鄉(xiāng)建設部建筑節(jié)能與科技司司長就曾發(fā)表過這樣的言論說我國建筑垃圾的數量已占到城市垃圾總量的30%～40%。據對磚混結構、全現澆結構和框架結構等建筑的施工材料損耗的粗略統(tǒng)計，在每萬平米建筑的施工過程中，僅建筑垃圾就會產生500～600噸;而每萬平方米拆除的舊建筑，將產生7000～12000噸建筑垃圾而中國每年拆毀的老建筑占建筑總量的40%。
這樣大量的建筑垃圾的產生無疑為我們現在的環(huán)境帶來巨大的威脅，而這個建筑壽命短這個問題則是造成大量建筑垃圾的其中一個很重要的原因。而對于當前這個提倡可持續(xù)發(fā)展的社會，建筑的可持續(xù)發(fā)展問題將越來越受到人們的重視。
當然加長建筑物本身的壽命僅僅只是研究建筑的可持續(xù)發(fā)展其中一個重要的課題。最重要還在于建筑物本身能更好地適應外部環(huán)境以謀求自身的可持續(xù)發(fā)展。據統(tǒng)計，全球能量的50%消耗于建筑的建造和使用過程，并由此產生嚴重的環(huán)境污染。從而減少因建筑的建造和使用所帶來的能耗問題成為了建筑可持續(xù)發(fā)展問題探討的一個核心議題。
克里斯•亞伯曾經說過生態(tài)建筑不是一個固定的或最終的產品而是更像一個生物有機體它不斷地了解自身和周邊環(huán)境適應變化的條件并改善自身的性能。于是越來越多的人將自然界生物的生命規(guī)律和自然生態(tài)系統(tǒng)的運行規(guī)律創(chuàng)造性地用于建筑創(chuàng)作中，目的是希望建筑能像生物一樣與自然相協(xié)調減少與環(huán)境的沖突，而生態(tài)建筑和綠色建筑在今年來更是層出不窮。在我看來不光光是生態(tài)建筑，其實所有建筑都應該能從最初設計到最后結束使用這段漫長的歲月中不斷地利用天然的可再生資源并適應周圍環(huán)境的變化以達到可持續(xù)發(fā)展。
建筑可持續(xù)發(fā)展的意義在于兩方面，一是對現有自然資源的合理充分利用，不能浪費寶貴的自然資源，例如在城市規(guī)劃和建筑用地規(guī)劃時盡量節(jié)約土地;選擇材料時選擇那些可再生，可循環(huán)利用的材料;在設計時就要考慮到利用天然的資源如可以通過設計就可達到自然采光或通風就采取這種設計，充分利用自然的光能和風能，使在投入使用后減少電力的消耗從而間接地節(jié)約那些用以發(fā)電的不可再生的化石能源。二是減少人造污染的產生，建造時注意減少建筑垃圾的產生，在建筑設計時就考慮到是否會產生光污染和聲污染等問題，以避免在建筑投入使用后再花大力氣去解決問題。
建筑的可持續(xù)發(fā)展是貫穿于建筑物從設計到使用甚至是結束使用這全過程當中去，并不僅僅局限于建筑物使用的那短短幾十年或幾百年。事實上，每棟建筑的設計者在思考如何設計這一棟建筑時就應該把建筑未來的可持續(xù)發(fā)展這一問題同時考慮進去。唯有這樣才能更好地實現建筑未來的可持續(xù)發(fā)展這一目的。而不是在使用期間發(fā)現問題時才去想辦法補救。
現在就以的建設為例子進行說明。
廣東科學中心從規(guī)劃、設計、施工至裝修布置和服務管理的全過程，都注重人與自然環(huán)境的和諧共存。
由于廣東科學中心工程規(guī)劃占地廣，達45萬m2，建設場地面積為3817萬m2.建筑結構形式復雜且跨度較大，因此對地基的承重要求很高，但由于原來的天然地基為魚塘的淤泥，遠遠不符合工程的承重要求。所以建設者就想到了用吹砂填淤的方法即是通過在軟土、淤泥中墊入、擠入承載力較好的干土或砂土，強行擠出軟粘土及淤泥并占據其位置，以此來提高地基承載力、減小沉降量，提高土體的穩(wěn)定性。又由于廣東科學中心位于廣州小谷圍島(廣州大學城)西部，三面被珠江環(huán)繞，南面水域為汾水頭水道，西面隔岸為洛溪島，北面為小州水道，在建造初期進出小谷圍島的交通很不方便，連同島內外的是一條后來修建的小橋，而清理出來的魚塘淤泥多達20萬m3，因此那被清出來的大量淤泥的處理成為一個大問題。而這些污泥顯然就是上文所述的建筑垃圾，如此大量的建筑垃圾若不好好處理，連找地方堆放都成為問題。而且由于交通極其不便利，淤泥的處理只能是采取“就近處理，因地制宜”的處理方法。而現實中建設者采用的是“化淤為土，混土為料”的淤泥處理方法，即避免了淤泥外運，又處理近20萬m3塘泥，還對這些原本只能成為建筑垃圾的淤泥進行了循環(huán)利用，大大達到了建筑節(jié)能環(huán)�？沙掷m(xù)發(fā)展效果。而且由于需要回填大量的砂土，但進島的交通又很不方便，所以建設者將正在施工中的廣州大學城的工地的余土調配到科學中心工地來進行回填，在解決填土運輸的問題之余，對廣州大學城施工產生的建筑垃圾進行了二次利用。在設計中使用施工當地容易獲得的材料以減少材料在運輸過程中的能耗，是建筑實現可持續(xù)發(fā)展的重要方法之一。
當然廣東科學中心不僅僅是在施工時貫徹了建筑可持續(xù)發(fā)展的原則，還在設計和用材上將這一原則貫徹到底。
設計者在設計時，在保證不影響建筑外觀的前提下根據節(jié)能原則對原來的圍護結構的方案進行調整，調整后的具體方案為：減少玻璃幕墻面積增加鋁板、石材幕墻面積的做法，并在不透光幕墻后增加較厚的隔熱性能較好的巖棉來提高節(jié)能效果。還有利用中庭實現通風也是科學中心的畫龍點睛之筆。這樣巨大的空間，如果采用全空調制冷其能耗必然相當高。由于中庭空間存在一定的高度，上下高度之間會存在一定的溫差，導致熱壓通風的產生，即“煙囪效應”。使在大部分時間內，中庭利用溫度差和風壓差實現自然通風，在不使用空調情況下也能實現較好的室內舒適度可這樣就能降低建筑物在使用的制冷能耗。而中庭又是傳統(tǒng)嶺南建筑的一大特色。這種利用的是積淀在傳統(tǒng)建筑中的前人千百年來適應地域特點的可貴經驗，效仿傳統(tǒng)建筑的建筑方法，又是建筑實現可持續(xù)發(fā)展的重要方法之一。
廣東科學中心還安裝了約31千峰瓦額雙層玻璃太陽能組件，而這些組件每年可以產生約3萬千瓦時的店里，相當于減少約33噸二氧化碳的排放，到達了充分利用太陽能資源的作用，大大地減低能耗，這種做法不但達到建筑可持續(xù)發(fā)展的目的，并起以此喚起民眾的節(jié)能減排意識。
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