1建筑生態化的語義

從早期停留于對氣候、生物反應的關注到今天對能源的合理化運用與保護，“建筑生態化”的語義更趨完善。它是將建筑融入大的生態循環圈，從整體的角度考慮能源和資源的流動，將建筑建造、建筑設計、建筑使用過程中的消耗、產生納入整個生態系統來考慮，從而形成資源與能源流的向良性循環模式，實現建筑產業的可持續性。

建筑生態化思想的提倡，正是強調了對建筑耐久性、耗能量、室內環境及建筑場所營造的品質保證。生態化對建筑的要求不僅僅是建筑的使用過程，而是建筑的整個生命周期。從資源與能源的角度，它是一種具有“縮減、循環、更新”的可持續建筑設計。

建筑生態化語境下的可持續設計與建造，是全球經濟增長中的一部分，并在設計領域引起了從建筑所有者、建筑師、工程師、項目經理及政府機構，到主流媒體和能源消耗者的高度認識。目前可持續設計已成為一個重要的經濟及社會問題。

2本土建材可持續應用

本文將建筑的可持續設計與建造方式概括為“縮減、循環、更新”三大特征，具體表現為：

（1）使用低能耗之建材

減少對原材料及能源的需求量，同時減少材料的使用浪費，從而提高建材使用率以達到最理想的使用效果。

（2）使用無匱乏危機之自然建材

如藤、竹、草、黏土等生生不絕之自然材，或是可持續林業經營之木材。

（3）采用可循環利用之建材

其中包括可再生的資源，如以農業為基礎的材料或沒有經過化學手段處理的產品。從環境方面，可高效循環使用的產品將減少原材料的用量、能源消耗，以及建筑垃圾的浪費。

與此同時，能源影響著建筑產業的各個方面，從原料的獲取、加工、運輸、建筑的建成與使用，至建筑的摧毀及建筑構造材料的處理，都將需要大量不可再生能源。其中，運輸及工業耗能量分別占27%和25%。從長遠角度考慮，采用當地材料資源可大大降低能源的消耗。

以干式墻的主要原材料石膏板材為例，其中干式墻生產過程中各項耗能量百分比為：獲取原材料的耗能量為1%（在美國平均為3.6MJ/Kg）；制造耗能量為80%；原材料的運輸耗能量為15%、將產品由工廠運輸至銷售點的耗能量為4%。事實上，天然提取石膏的耗能量非常低，如果制造商僅為節省1%的能量，為什么要使用再生石膏板材呢？其原因是，首先再生石膏板與天然石膏板材在外觀及品質上幾乎沒有差別，而更重要的是，如今國外大多發電廠建在干式墻需求量極高的大城市附近，可直接向臨近的石膏制造廠提供再生石膏的原料，即發電廠中的煙氣脫硫，從而減少在運輸原材料過程中消耗的燃料量（15%＋1%＝16%）。因此，在這種情況下，本土建材充分體現出了資源節約的優勢。

如今可用作就地取材的本土建材仍很廣泛，如黏土、竹子、稻草、藤、麥秸、蘆葦等材料。即便毀壞，回收再利用也極為方便。本文以實例分析，對建筑生態化語境下的本土建材可持續應用特點做進一步的探討。

3可持續應用實例介紹

3.1孟加拉鄉村學校

在發展中國家，常常由于對現代化的渴望而中傷其自身的經濟與文化效益。特別在建筑業，傳統的材料與建造技術被拋棄，支持昂貴的進口貨，有時甚至是一些不節能的材料產品，而最終得到的可能只是耗資巨大且難以保養的異國建筑。相比之下，這座孟加拉國（被稱作世界上人口最稠密國家）的鄉村學校建筑，以其簡捷而獨特的傳統建造方式，顯示了新穎的本土特色（圖1）。

該建筑采用磚、粘砂土、稻草、竹子、粗繩等本土建材，并提煉當地的建造技術，將非常濕的粘砂土與稻草混合，通過奶牛及水牛的踩壓完成墻體建造，稻草起到結構加強作用（圖2）。這一技術被稱作“Wellerbau”。

在此項設計中，“Wellerbau”技術被用于建筑首層承重墻體的建造，在奶牛及水牛的幫助下，將添加小秸稈和稻草泥土的混合物在基礎墻頂部堆起，每層約700mm高。幾天后，用銳利的鏟子將超過墻體寬度的多余材料削去。經過大約一周的干燥期，再進行下一層土坯的堆起建造。首層的天花板是3層的竹竿，中間層與上下層垂直布置，確保橫向穩定并與支撐梁相連接。劈開的竹片板材鋪在中間層竹竿上，再填充入泥土混合物。二層的墻體、天花及屋頂框架結構均以竹子作為主要建造材料。4層竹結構主梁分別依垂直和對角線方向排布在恰當的角度，銅釘與尼龍繩將竹條連接固定在交點處，成為傳統繩索的一種簡化形式。建筑的短邊方向及樓梯都特別進行了加固。

3.2哥倫比亞梅賽德斯住宅

這棟建筑是哥倫比亞馬吉那雷斯農場上一個較大住宅的一部分，是20世紀90年代初由建筑師維萊茲設計的第一個全部采用竹子結構的建筑（圖3）。根據這個地區的傳統，竹子不需加工可直接使用。當地有超過100年的老房子，這些老房子通常采用繩子的傳統連接方式。梅賽德斯住宅所使用的竹子就來自這個農場，并且未經加工。然而，如何實現竹子連接體系在大型結構建筑中的應用是這個項目的關鍵。

在繼承當地傳統材料工藝的基礎上，維萊茲使用了兩種新方法，新的連接方式和新的處理方法使竹結構幾乎比其他任何一種材料都更加堅固。所謂新的連接方式，就是將竹子中空的地方用泥灰填實，并在兩根柱子中間穿以螺栓來連接（圖4）；對材料新的處理方法，是新近發展起來的，使用煙來驅蟲驅腐的方法。

如今，當地高20m，間距0.5m的嘎德瓦竹子仍然是建筑中最便宜、最方便的材料。盡管新型竹結構房屋具有良好的抗震性能，竹子卻像木材一樣對火的抵抗能力極差，因此當地人逐漸形成一種抵制竹結構建筑的偏見。最近的一些新措施，如在竹墻外貼上膠紙，在屋頂上砌瓦，都有效控制了火災發生時火情的蔓延。

3.3陜北改良式窯洞

近年來，我國各大高校逐漸加強了對本土建材可持續應用的認知與研究，在地方政府的支持下，結合本土特色，開展了一系列建筑設計實踐，如甘肅毛寺生態實驗小學、西藏阿里蘋果小學、陜北現代窯洞住宅設計等項目。

其中，西安建筑科技大學在陜北黃土高原所發展的現代窯洞住宅設計，則是一種采用本土產業、材料、勞動技術的生態原則體現。他們通過最簡單的玻璃溫室、浮力通風、太陽能熱水、天窗采光等技術，配合當地傳統的平地窯洞營建技術，不但使窯洞居住環境獲得極大改善，甚至使采暖能源節約60%以上。由于技術的相對簡單與傳承性，使得當地一般匠師與民眾均很容易操作，學習和推廣中收到良好效果。要知道對于4000萬的窯洞住戶而言，他們真正需要的并非復雜的高科技技術，而是這種符合本土的適當技術。