生態建築在世博會的應用及對上海未來發展的影

內容摘要：隨著生態建築的理念和科技成果的不斷發展，人們對生態建築的認知和需求日益提高。在2010年上海世博會上，生態建築得到了充分的應用和展示，為上海未來生態建築的推廣普及提供了良好的示範效應。生態建築及其科技成果以廣闊的市場前景和完善的可持續設計理念，必將成為今後上海經濟發展的重要驅動力和城市建設的關鍵引領力。 隨著經濟社會的發展，人類對居住生活的舒適度、愉悅度的要求不斷增加，然而與此同時，人口增長、資源短缺、環境污染、生態破壞等問題也日趨嚴重，這兩者之間的矛盾催生了以可持續發展理念為核心的生態建築理論和科技。生態建築以其協調融合人、建築、生態環境的特點成為21世紀全球城市建築發展的方向。    一、生態建築的含義及主要科技成果 “生態建築” ,就是將建築看成一個生態系統, 根據當地的自然生態環境，運用生態學、建築技術原理和現代科學技術手段等，合理組織設計建築內外空間中的各種物質和能源, 使建築和環境之間成為一個有機的結合體，以獲得高效、低耗、無廢、無污、生態平衡的建築環境，充分滿足人們居住的生活環境。 圍繞生態建築的理念，發展產生了許多重要的科技成果，主要有以下幾種： 隔熱保溫材料，其主要功能是節能，包括外牆外保溫、外牆內保溫、外牆夾芯保溫三種材料工藝，其中外牆外保溫相對其它兩種工藝來說它能保護建築主體結構、節約室內空間，且有效解決室內外溫差造成的能源損失問題，已經逐漸成為建築節能材料工藝的主流發展趨勢。 太陽能建築一體化，就是將太陽能利用設施與建築有機結合，利用太陽能集熱材料替代屋頂覆蓋層或外牆保溫層，既不影響建築物形象，又避免了重複投資，降低了成本。其所產生的電能可以用來實現室內的采暖、照明、製冷。 生態綜合集成技術，採用綜合集成的方法，通過合理的系統設計、創造性的空間構築，實現建築一體化匹配設計和應用，比如自然通風、 ​​天然採光、智能控制、資源回用、生態綠化等，達到改善建築生態環境的目的。 二、生態建築理念和科技在世博會的應用 在2010年上海世博會的建築設計和規劃中，生態建築的理念和科技成果得到了充分的應用和展示，讓人們在參觀體驗生態建築示範效果的同時，激發出對未來生態建築普及推廣的期待和渴望。 巧妙的空間結構設計。中國館紅色“斗拱”的四根立柱下面的大廳是東西南北皆可通風的空間，無論何種氣候都能讓觀眾感到有一股股與人體相宜的氣流在撫摸自己的肌膚，主體建築設計成自遮陽體型的挑出層，在夏季可自然形成上層對下層的遮陽。主題館屋面上設計了一定比例的天窗作為展廳中部的自然採光，同時屋頂模仿石窟門的“老虎窗”，使頂層空氣流通，達到節能的目的。 一體化的太陽能利用。主題館屋面大面積鋪設了一體化的太陽能板，採用並網發電運行方式，將太陽能發電傳回城市電網中。太陽能總發電裝機容量為2.87兆瓦，是目前國內單體太陽能建築一體化面積最大的建築。此外，城市最佳實踐區中的“魔術盒生態住宅”、“貝丁頓零能耗生態住宅”、“馬德里公共住宅區”等實物建築均設計了太陽能採集系統，充分利用太陽能作為能源供應。 美觀與實用結合的生態化景物。中國館景觀設計加入了小規模人工濕地，作為生態化景觀可實現循環自潔。主題館東西兩側外牆在牆體材料外側設計了一層7000平方米立體綠化，其在對牆體保溫的同時，還能在夏季起到良好的隔熱效果。最佳實踐區的巴黎蓋布朗利博物館採用“植物牆”技術，不僅能實現很好的通風、 ​​灌水、隔熱，而且植物的種類非常多，具有很強的觀賞價值。 完善的技術綜合集成系統。城市最佳實踐區的“滬上生態家”具有“最新技術的綜合集成”之美譽，比如，房屋的通風、 ​​採光、空調等系統能根據具體天氣和人們的真實感受自動調節；生態樓內採用導光系統，即使在朝北的房間內依然可以感受到陽光；中庭屋頂上透明玻璃天窗的開啟角度可隨意的調整，白天基本不用開燈。演繹中心也綜合繼承了光電幕牆、江水源冷卻、 ​​氣動垃圾回收、雨水收集等多項環保節能技術，打造一座“綠色生態建築”。 三、生態建築科技的經濟前景 生態建築科技成果的應用蘊含著廣闊的市場空間和巨大的經濟潛力，其科技成果的產業化將有力的驅動經濟發展​​。下面介紹幾個主要的生態建築科技成果在未來的經濟前景： 外牆外保溫系統集保溫、防水及裝飾功能為一體，適用於新建工業與民用建築，也適用於舊樓的節能改造。國家已經頒布了強制性的政策，所有的住宅建築必須進行外牆保溫，節能標準也從1988年的最初的30%提高到現在的50%。所以，外牆外保溫材料和集成是非常好的一個朝陽產業。專家預計，我國建築節能藍圖蘊含著對節能材料和技術數万億元的商機。在2020年前，中國用於節能建築項目的投資至少是1.5萬億。 太陽能建築一體化可利用太陽能強化自然通風和太陽能照明。目前，太陽能利用中的光熱利用技術已經十分成熟，用太陽能光熱設備加熱1立方米的水，比使用燃氣節省費用20元左右，而且光電利用成本較高，每度達3.5到4.0元。同時在不可再生資源日益短缺和全球油價持續上漲的背景下，太陽能光伏產業快速發展，市場規模不斷擴大。專家認為太陽能建築一體化比照西方發達國家來看，中國市場至少是萬億級的規模。 生態集成技術在當前全球樓市不景氣的情況下，是可預見的重要市場創新手段。儘管生態建築的初始投資成本高於普通建築，但是在使用階段的運營成本卻比較低。隨著技術進步和能源價格上漲，生態建築前期投入很快就可以收回，其經濟效益是顯著的。 四、生態建築對上海未來發展的影響 “十二五”期間，“綠色”和“節能”將成為經濟社會發展的主基調。生態建築及相關技術的普及應用將對上海未來城市發展產生重要的影響。 （一）生態建築是上海未來城市建設的關鍵引領力 近日在哥本哈根舉行的氣候變化峰會，史無前例的聚焦了全世界關注的目光，因為“發展後問題”引起的氣候環境惡化已日益嚴峻的威脅著人類的生存發展，無論是發達國家還是發展中國家，向低碳化發展轉型已是必然的選擇，在這種趨勢下，上海作為中國低碳生態試點城市，將在全國率先發展低碳生態領域。生態建築的循環設計理念和節能功效正是對清潔能源、可再生能源和物質循環系統的充分利用，為低能耗、低排放和低污染的低碳化生活提供了最直接的實現效果。 而且隨著政府對民生問題的關注度和人們對生活品質的期望度不斷提高，生態、科技、家居生活的協調融合將是人們孜孜以求的宜居目標，生態建築的綠化景觀設計以及舒適智能的環境構造為宜居建築發展提供了完美的住房標版。 因而，在機遇和挑戰共存的背景下，生態建築以其完善的可持續理念、生態化的建築設計、充分的科技效用、自然融合的舒適環境必然成為今後上海建設低碳、宜居城市的重點和關鍵，引領上海未來風起雲湧的城市發展浪潮。 （二）生態建築是促進上海未來經濟發展的重要驅動力 據統計，上海市2007年擁有建築總量為7.49億平方米，其中住宅建築為4.33億平方米，公共建築約為1.36億平方米，工廠、倉庫堆棧及其他建築約為1.8億平方米，另外上海未來幾年平均每年約有5000萬平方米的新建建築。就覆蓋率而言，本市“十一五”期間建築節能規劃的目標還不到既有建築的5%（既有建築節能改造要完成3000萬平方米）；就節能率而言，今年試行新修編的住宅節能標準，節能率由原先的50%提升至了65%。可見今後上海不斷提高的生態節能標準和巨大的建築量為節能材料、節能技術提供了廣闊的市場空間。太陽能建築一體化的推廣也將大大增加對太陽能發電產品的需求，有效的解決目前國內太陽能產業產能過剩的問題，改變太陽能光伏電池基本上出口國外的現狀。 隨著建築生態化理念的不斷深入，生態集成技術、生態化景觀設計等的生態建築逐漸由示範向普及方向發展，必將催生更多的生態建築科技成果走向產業化，圍繞生態建築的新興產業將不斷孕育而生並蓬勃發展。可以預見的是在上海“十二五”乃至更長時期的經濟驅動力當中，生態建築新興產業的發展及生態建築新建、改造的帶動無疑將是重要的來源之一。