3.生态建筑设计从“原生的”向“适宜技术”转变的可行性

实现适宜技术的生态建筑通常有三种手法：一是将传统技术进行改造；二是将先进的技术改革、调整以满足适宜技术的需要；三是进行实验研究，直接效力于适宜技术，在此以上海生态建筑示范楼为例，分析适宜技术的生态建筑在上海的可行性和发展。

上海生态建筑示范楼位于上海市建筑科学研究院莘庄科技发展园区内，建筑面积1 900平方米。钢混主体结构，南面两层、北面三层。一楼东半部约350平方米大斤用于生态建筑集成技术展示，并成为生态建筑关键技术和产品研发的实验平台。从经济性的角度来看，该示范楼每平方米的建筑造价(不含土地费)4000多元，远低于普通写字楼的造价；从能源的角度来看，该楼的综合能耗为普通建筑的1／4；再生能源利用率占建筑使用能耗的20％；室内综合环境达到健康、舒适指标；再生资源利用率达到60％。

3.1对“原生的”技术手段加以改造利用

3.1.1从天井到中庭

1)原生的技术手段

 上海地区传统民居最典型的平面布局是以内院为中心，这当然是和中国人的生活方式一脉相承的。由于用地的有限，住宅由原来的三开间退化为一开间，内院也随之越来越小，形成了天井。合院的形制已经不复存在了，天井却因为能有效改善整个住宅的小气候而延用下来。房屋的进深过大时，利用天井，既有了适当的采光面，又能减少夏日的日照；通过天井能将建筑底部的风拔上来，有利于建筑内部的空气流动。

2)改造后的适宜技术手段

从狭小的天井到宽敞明亮的中庭，顶上盖有透明的玻璃天窗。不仅保留了其通风的效果，而且改善了原来天井阴暗的状况，使这幢办公楼能达到天然采光。为了让南北两楼共享阳光，设计布局上，整座楼南低北高，冬天，阳光从中庭的天窗射入，能够照到北面办公室。通过玻璃天窗开启角度的随意调整，只要天气晴好．白天几乎用不着开灯，有效地节省了能耗。

3.1.2从老虎窗到烟囱效应

1)原生的技术手段

人们很早就发现门窗对开的形式能够造成“穿堂风”。一套住房内不同方位的房屋之间有流畅的气流，就能形成穿堂风。穿堂风对于夏季散热是比较有效的。另有一个比较有特色的就是“老虎窗”了。 “老虎窗”是英语roof window的音译，顾名思义，是开在屋顶上的窗，其目的是为了增加阁楼的采光和通风，充分利用天然采光；其通风的效果类似于“烟囱效应”。

2)改造后的适宜技术手段

从室内热压拔风分析图中可以看出，该生态楼从南面楼前的水面导风到背面“烟囱”的拔风，都是对传统技术的改造。有所突破的地方在于，在建筑的地下2m左右深处，间隔埋设着若干根数十米长的小管道，管道出口一头在中庭，另一头在数十米外的旷地。一方面，热空气从下往上，从屋顶通风口散逸而出，并形成烟囱效应，从地面管道中拔风；另一方面，从地面抽取的热风经过数十米长的地下管道时，管道外湿冷的泥土和恒温的地下水会给风不断降温，再经过滤处理，进入办公楼是清新空气。每小时换气可多达20次。

3.1.3从坡屋顶到双层屋顶

1)原生的技术手段

坡屋顶较普通的平屋顶能更有效地保温隔热。对于雨水较多的上海，坡屋顶还能有效组织雨水的排放。因此，在这里，理想的建筑布局形式往往是：有一个长行的平面和带坡顶的剖面，所有房间都有直接的通风采光；建筑四周都有阳台、百叶遮阳板或外廊。

2)改造后的适宜技术手段

该生态楼使用了双层屋顶。第一层是太阳能储热板，它将利用太阳能为大楼供冷；第二层是敷在屋顶的高密度泡沫板保温层，能有效阻挡紫外线的入侵。

3.2将先进的技术改革、调整以满足适宜技术的需要

3.2 .1太阳能热利用

根据上海地区利用太阳能存在的问题，该楼创新地实验了与建筑结构集成的一体化太阳能集热器件和新的太阳能能量利用系统。办公楼设置了150平方米太阳能集热器，可供充足热水，并部分用于冬季约300平方米地板采暖，以及夏季15kW的干盘管空调制冷。制冷通过太阳能热水型吸附制冷机组实现，其需要80—85℃热水驱动。在示范办公楼应用中，吸附制冷机和干盘管技术结合用于处理空气显热负荷，制冷机组完全由太阳能集热器加热。除湿热泵的低温端可以在夏天做制冷用。空调、采暖、热水供应及地热的应用在该太阳能系统内都能和建筑结构很好地结合，实现了一体化。

3.2.2高效健康空调

由于上文提到的遮阳板和利用“烟囱效应”使办公楼凉爽，该楼全年空调使用期将比普通办公楼少两至三个月。当然，其空调系统也是经过新的研究开发的，能把夏季空调的除湿与降温相分离实现系统高效空调效果。空调系统利用办公楼散热循环制冷，降低能耗约20％；而新型制冷剂的加入，更不会破坏人类共有的臭氧层。空调还具备除湿功能，采用液体除湿处理空气潜热负荷，除湿液体的再生通过高温热泵(80～85℃)来实现，这一创新的结构使楼内杜绝了一般中央空调常患的霉菌等细菌。全年温度将保持在18～25℃，湿度在55％～60％。屋顶上的太阳能电池板，将作为空调主要能源。

3.3实验新技术、新材料直接效力于“适宜技术”的生态建筑

该生态楼使用的是3R材料，最大限度地实现废物利用和资源循环(所谓3 R，是指节约资源Reduce、可再生利用Reuse和可循环Recycle)。用废骨料、矿渣粉、粉煤灰，甚至栽培花草的小陶粒来代替水泥。单是混凝土就用了3种，有的是用老房子拆除后的混凝土为主的新老混合型，有的是用七成替代成分掺入的低成分水泥，还有大量旧木地板的回用，全楼的再生资源利用率达60％。

在围护结构墙面的构筑上，在加厚的内外墙之间是一道5～8cm厚的空气层，里面装有保温防水材料，这样一层复合墙体可节能25％。窗玻璃的使用上，该生态楼采用的是低辐射玻璃，可有效阻断红外光。经过特殊处理的窗玻璃能把阳光折射到室内需要的角度。此外，窗外还将悬挂自动遮阳的电子百叶窗，不仅开合随意。其遮板上的细孔能让微风和光线畅通无阻。

4.结语

“适宜技术”是当代建筑技术发展的成果和传统地域适应性技术的结合，它“不是一种修补性的折衷态度，它是辨证和智慧的抉择。适宜技术将当代的先进技术有选择地与地域条件的特殊性相结合；同时提倡改进和完善现有技术，充分发掘传统技术的潜力，实现建筑技术的本质。”由于个人水平有限，目前仅能对适宜技术的生态建筑做一些定性分析，还不足对其进行定量的分析，只能说是个人的希望。在经济条件允许的情况下，将生态建筑设计从“原生的”状态转向“适宜技术的”，使生态建筑能普及到普通人的生活，使大部分的人都能享受到高质量的可持续的生活环境。