绿色环保建筑――各类学科的综合体(节选)

绿色环保建筑――各类学科的综合体(节选) 约阿希姆?路德 建筑师扮演的最重要的角色就是为人们的生活和工作提供一个舒适和美观的空间环境，而这个角色正因为生态可持续发展理论的发展而变得更重要。观察大多数建筑物从出现到消失的过程，我们发现建筑的存在是对环境有着长远影响的。建设对环境造成负担的建筑形式显然不是明智的解决途径，或者说，是完全错误的；而为了最大限度地节约资源而牺牲建筑物的质量，显然也是一个错误。今天建筑业面临的挑战是极其复杂的。托马斯．赫尔佐格以其卓越的工作向世人证明，这些问题是能够被出色地解决的，而当今的新材料、新工具能够有助干解决这些问题。 在这方面，杰出的建筑9币、敢于创新的技术人员及物理学家之间的紧密合作开辟了一条新的途径。托马斯?赫尔佐格及其合作者和我们弗莱恩豪夫太阳能研究所的合作就是一个很好的例子。借助于具体建筑项目的支撑，通过太阳能建筑构件的联合开发及其在德国科学研究协会开展的科研工作，我们进行了紧密和谐且富有创造性的合作。多年来，托马斯．赫尔佐格是我们研究所顾问组的成员，我们研究的建筑主要强调了太阳能在建筑中的运用，这也表明了我们在开发太阳能技术上的共同兴趣――这一技术作为建筑学是不可分割的部分，在未来仍将具有巨大的开发潜力。 接下来，我们将讨论一些本文将会涉及到的很多新材料、新构件、新途径和新工具，并说明怎样将这些革新应用于传统的建筑学。现在，可持续发展建筑面对的最大挑战是能源消耗。 在中欧，有近30％的能量消耗在建筑的采暖、制冷、通风和照明上，这引起了来自建筑领域，同时也包括立法界的关注。然而，要达到人们工作环境的舒适，并不一定需要外部能源的高额投入，而这些能源往往来自于不可再生能源。与传统的建筑物的耗能方式相比，开发高效使用能源的新方法和通过建筑物围护结构来合理利用太阳能是降低能耗的重要战略。对于良好的、面向未来的技术手段的吸收并不会限制建筑师的视野；相反，通过新材料、新构件、新系统和合适的设计工具的发展，建筑设计活动获得了更大的自由。 例如，与为降低能耗而通常采用的节能措施(如增加绝热体)相比较，太阳能技术的应用(能够预先限制能源的消耗)将会带来更灵活的技术参数和建筑学上更富开拓性的创作空间。对于住宅建筑而言，开发太阳能意味着把传统的建筑物围护结构从热量散失的部分转换成能量吸收部分(至少是一部分)。除了热量聚集器，限制阳光和能量穿过的玻璃起着关键性的作用。在采暖期，使窗洞的能量吸收大于其损失，这在当今的技术上是可行的，此类装置系统在市场上已经能够买到了。当然还有一个重要因素，这样的技术手段在夏天可以减少制冷的消耗，而在采暖季节却不会有助于获取热量。在不久的将来，窗户将有自动调节或外置光学控制机械系统，它将补充或整体替代传统遮阳系统。非玻璃外墙面同样可以通过对太阳能组件的应用而得到优化。总之，与太阳能相关的外墙材料研究将提供多种革新，它的影响远远超出了单纯能源技术的范畴。价格合理的大面积防反射涂层、自洁外层、有自动选择特性的光学涂层(红外线或可视光谱)，是能改变其外观视觉效果的大面积电子屏幕构件。 建筑物表皮还可开发多种方式来获取电能。安装在屋顶和无遮挡的建筑表皮上的太阳能电池能以一种有利于环境可持续发展的形式产生电能。新的模块系统，尤其是视觉均一的(相同色彩的)大面积太阳能电池薄板技术将会带来建筑构件的创新，而这些创新将极大地开拓建筑的设计领域。从原则上讲，建筑物可以通过外皮吸收多于自身所需的能量。利用建筑外表面大规模产生电能，这一新体系现在还在深入的讨论中。这类装置的安装应当满足最佳的朝向要求，并达到很好的使用功效，只有达到这些标准，才能保证此技术在经济上具备吸引力(参考《德国能源法》)和最大程度地达到生态目的。再一次强调，我们的目标仍然是创造在环境中能得到可持续发展并且能和成功的技术结合在一起的建筑。 现在基于自然光的照明系统应用得仍然很广。假设我们生活在室外，我们白天有95％的时间可以从日光获得充足的照明。任何形式的空间围合将减少我们可接受到的日光数量。但是关键的问题是：每种形式减少多少? 建筑师应该在设计的初期就考虑如何在建筑物中采用自然光线，日光系统倍受推崇就是因为大多数人认为自然光会使人感觉愉快，此类系统亦可减少人工采光的能源需求，并且可以在多数情况下减少对电灯所释放的热量进行冷却所需要的能量。日光系统技术发展的目标在于，一方面分开漫射光和直射光(避免眩光)；另一方面在建筑物的各个部分创造良好的光线环境，包括利用光线折射来改变那些纵深很大的房间的光环境。因此在这种情况下，可选择性的微型构造技术引起了建筑外观设计上的一次革命。同样，我们可以设想去创造一种具有光学转换特性的光折射和光线选择的系统。当然，照明系统的日光部分需要一个人工照明的补充部分。照明系统的设计目标在于以优化的形式满足能量的节约和使用者的舒适性。 建筑设计向可持续性发展的一个明显趋势是从密集型技术装置到高效