房屋的取暖设备也是多种多样的,可以用半导体二氧化锡薄膜来取暖,这种薄膜被涂在穿衣镜上当给它通电以后,它便辐射出温暖的热流。而镜子照样是透明的,不妨碍主人的梳妆。也可以在墙上贴上美丽的半导体取暖纸,这种纸由两层绝缘纸和一层导电纸做成,通电以后,整个墙壁就成为一个辐射取暖器了。当然,还可以在案头装一台像收音机那样大小的半导体取暖、制冷机,只要改变通过它的电流方向,就可以使它在冬天取暖、夏天制冷,保证室内“四季如春”。这就更是妙不可言了。
充气建筑
大家小时候,一定玩过肥皂泡的游戏吧?大家或许没有想到,小小的肥皂泡竟使那么有心的建筑师从中得到了启发:要是能把肥皂泡做成屋顶,那该多好!于是建筑师设想,如果使它们改成气球一类的材料,那么它们既有肥皂泡的轻盈,又有一定的牢度,倒是很有希望作为屋顶材料的。
1968年,法国巴黎的一次展览会,建筑师就大胆地建造了一座充气建筑,它用高强度的塑料薄膜,先做成农村冬天种植作物的塑料大棚的模样,然后往里面充入空气,使里面的气压稍高出外边大气压一点点,整个塑料膜就鼓起来了。这种既新颖又古怪的房子,吸引了众多观众,轰动了整个展览会。之后不久,世界上许多国家的建筑师都开始纷纷仿效。
如果说火奴鲁鲁岛上,一夜之间采用短线穹窿建造成一座音乐厅,仿佛像阿拉亭手中的神灯一样神奇,那么充气建筑就更加迅速了,它只需几个小时就能够“吹”出一座房子来。充气建筑建造之快,没有哪一种建筑形式能与它相比较的。称得上是世界之最。
除了这种内部充气的结构之外,人们还研究出一种称为构架式充气建筑的。所谓构架式充气建筑,就是指屋内不必充气,而是让屋内的梁、柱、拱架之类,像自行车轮胎那样充气做成。不用砖石、木头或钢铁和钢筋混凝土做梁、柱。这个梁、柱,一旦充气,就具有很好的刚性,十分坚固。最后,在由充气的梁、柱架筑起来的“骨架”上,铺盖上塑料布、玻璃纤维布之类薄膜材料,用绳索锚固在地上,就成为一种充气建筑了。它的优点是不必使整座建筑内部充气,因而可以减少不断补充气体和防漏的设备的费用。缺点是建造起来不及内部充气的简便快捷。
充气建筑已普遍在仓库、临时住宅、野外工作人员住房等方面得到使用。并且,在水坝建设上,充气结构还带来了新的形式——充气水坝。这种水坝,其实是个巨大的橡皮袋,它长长地横在水库出口,一旦让袋中充满气,它就像一堵坚固的坝体,把水流堵住。如果水库要放些水,只要让袋中气体放掉一部分就行,使用十分简便。
建筑师预言,充气建筑将来必会广泛应用于厂房、仓库、暖房、游泳池、体育场、电影院、剧院……成为“万能”的结构。因为它的跨度可以做得很大很大,不仅可以覆盖岛屿、城市,甚至可以用来覆盖面积更大的沙漠、冰原。所以,它对于人类改造自然、气候,将是最有效的形式。
节能建筑
电与现代化建筑有着不可分割的关系,一座建筑物里没有电,居住者的生活和工作将极不方便。但另一方面,随着城市人口的急剧增长,一幢幢高楼大厦的能源消耗也在不断扩大,并影响到周围环境。这种状况如何才能得到避免呢?世界环保组织指出:发展“节能建筑”应成为一个国家制订能源总政策的重要组成部分。
展览会上的节能建筑
20世纪90年代以后,绝大多数的发达国家把发展“节能建筑”与推广“智能建筑”结合了起来,以便通过“智能建筑”来达到节能的目的。随着电脑及自动化控制技术的逐步完善,我们已经完全有条件对建筑物的节能进行综合管理并获取最佳效果了;各种节能手段,诸如太阳能、风能、生物能源的推广,以及节能灯的广泛普及,使“节能建筑”已成为可能;大量节能建材进入市场,使城市建筑物的设计出现了根本性的变革。据世界环保组织的调查,发达国家发展“节能建筑”的成绩很好,在已经推广“节能建筑”的城市中,就建筑物本身来说,单位建筑面积耗能下降了25%~35%,有的甚至达到40%以上;就整个城市而言,美国拥有“节能建筑”的城市,能耗普遍下降了3%~6%,这就意味着该城市每年可以节省能源开支数亿美元!
发展“节能建筑”同革新城市建筑设计风格和强化环保意识正在融为一体,这是当今许多国家在节能与环保方面的特色。专家们认为,这种结合可以带来事半功倍的经济效益,远比采用局部措施要强得多。在能源匮乏的日本,从20世纪80年代初开始,实行规模化发展“节能建筑”,在政府各部门的通力合作下,制订综合方案,合理投资,突出重点,结果,日本城市的“节能建筑”面积以年均25%的高速度发展。在此期间,日本的城市能耗总体降低6.6%,如再从环境方面考虑,发展“节能建筑”的经济效益还将高得多。
在我国,“节能建筑”也正成为城市建筑的一大主流。并且已经明确了外墙、屋顶、窗户的导热系数要求,为以后“节能建筑”大规模的建设积累了经验。
知识点导热系数与保温材料
导热系数又称传热系数,是指在稳定传热条件下,1米厚的材料,两侧表面的温差为1℃,在1秒内,通过1平方米面积传递的热量。传热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小。材料的含水率、温度较低时,导热系数较小。在热流密度和厚度相同时,物质高温侧壁面与低温侧壁面间的温度差,随导热系数增大而减小。人们通常把导热系数较低的材料称为保温材料,例如石棉、珍珠岩等。
绿色城市与未来的环保之城
美国《读者文摘》近日公布全球“最绿色”国家和城市排名,北欧国家最重视环境保护和人民生活质量,尽管冬天严寒,芬兰仍是全球最适合居住的国家;而在“最绿色”城市排名中,香港名列第十八,为亚洲第一。
根据联合国发布的“人类发展指数”和美国耶鲁大学、哥伦比亚大学、世界经济论坛编纂的“环境可持续发展指数”,《读者文摘》委托美国环境经济学家卡恩综合考察了141个国家的空气、水质等环境因素,生产总值、教育、就业、平均寿命等社会因素,以及温室气体排放、对生物多样性的重视等指标,评估全球最适合居住的国家及城市。
结果显示,芬兰为最重视环保和居民生活质量的国家,当地的婴幼儿患病率低,在环境保护及预防天然灾害的相关政策拟定和执行上,亦表现突出,成为全球最适合居住的国家。
《读者文摘》同时考察了72个国际大城市的生活质量,前10名全部是欧洲城市,香港排第十八,是排名最高的亚洲城市,其次是东京,排第二十,新加坡排第四十五。
有关的评估是根据各城市的公共交通、城市公园、空气质量、垃圾回收和电费等作为指标。瑞典的斯德哥尔摩是居住质量最好的都会城市,其次是奥斯陆、慕尼黑和巴黎。
在阿联酋首都阿布扎比举行的“世界未来能源峰会”上,东道主首次向世人展示了即将兴建的全球最环保城市、有着“太阳城”之称的马斯达尔城的模型。根据计划,这将是全世界第一座完全依靠太阳能风能实现能源自给自足,污水、汽车尾气和二氧化碳零排放的“环保城”。
未来马斯达尔城的布局模式该项目于2008年年4月动工,2015年完工,将由阿布扎比未来能源公司投资兴建,同时也是世界自然基金会的可持续发展计划“一个地球生活”项目的一部分。“太阳城”耗资将达数十亿美元,建成后可容纳5万居民。负责设计这座城市的是71岁的英国现代派建筑大师诺曼·福斯特。福斯特说:“马斯达尔城项目的环境目标十分远大——零碳和零废物,这是全球创举。这给我们带来了设计上的极大挑战。马斯达尔城项目为未来的可持续性城市设计设定了新的基准。”
虽然阿联酋是世界第五大石油出口国,但马斯达尔城不会使用一滴石油,却能完全实现能源自给自足。据了解,城区内外将建有大量太阳能光电设备,还有风能收集、利用设施,这样就能充分利用丰富的沙漠阳光和海上风能资源。“太阳城”建成后,城市周边的沙漠中将布满无数太阳能光电板和反光镜,可以把太阳能转化为电能。另外,城市周围将种植棕榈树和红树林,形成一个环城绿色地带,在改善环境的同时,这些树木可以提供制造生物燃料的原料。在未来,竖立在大海与沙漠之间的众多大型风车也将成为这里一道独特的风景。
马斯达尔的太阳能建筑
阿联酋炎热的夏季每年长达9~10个月,太阳直射的地表温度在50℃以上,空调降温耗能十分惊人。“太阳城”内采用了多种绿色降温手段。首先,城内狭窄的林荫街道纵横交错。不过提供林荫的主要不是树木,而是由覆盖在城区上空的一种特殊材料制成的滤网。其次,城中将建设一种叫“风塔”的装置,利用风能、空气流动和水循环形成一个天然空调。第三,城中密布的河道和喷泉也能发挥降温增湿的作用。第四,城内街道设计得非常窄,一些地方甚至只有约3米宽,围绕城区,还种植了大量的棕榈树和红树,目的就是为了减少阳光直射、增加阴凉。
马斯达尔城市规划整齐划一,具有高效能,所有的建筑都限高5层,最大限度地减少能量消耗。12米高的城墙将马斯达尔城围起来,一如古代壮阔的城池。“太阳城”落成后,将变成没有汽车行驶的城市。来访者把汽车停放在城墙外后,进了城就必须步行、骑自行车或乘坐无人驾驶的公共电车。这种公共电车在半空中的轨道上行驶,由于交通系统完善且布局合理,人们从任何一个地方前往最近的交通网点和便利设施的距离都不超过200米,小汽车在这里将毫无用处。
节能的设想甚至还惠及城外,一种电动铁路系统将连接马斯达尔城与周围城市的交通。由于消除了汽车废气,这里的居住环境简直就是新时代的“桃花源”。
知识点生物多样性
生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物)有规律地结合所构成稳定的生态综合体。这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中,物种的多样性是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。
我们目前已经知道大约有200万种生物,这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。生物多样性是大自然的宝贵财富。人类保护生物多样性,不但可使生态环境保持平衡,保证生物种群的持续发展,而且通过对野生动植物的研究,合理地利用生物资源,可以满足人类各方面的需要。