![](https://s3.amazonaws.com/greenbuildingadvisor.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2022/01/06130256/1-SmartDwelling-I-large-700x700.jpg)
虽然绿色建筑通常专注于通过机械加热、冷却和通风系统来提高住宅的能源效率,但另一个趋势是探索非机械的舒适方式。这种低技术含量的方法有时被称为仿生学,它依赖于一些传统的方法,即住宅设计师和建筑商针对当地气候所使用的方法,以及其他受自然启发的方法。
史蒂夫看发表原始的绿色:解开真正可持续发展的奥秘10年前。如果他今天出版这本书,书名可能会是“解开韧性之谜”。”“最初(在恒温器时代之前),人们别无选择,只能建造绿色建筑。否则,人们就活不了多久,”穆松写道。在这种情况下,“绿色”指的是使用适合该地区的建筑材料和方法,以减少对机械生命维持系统(HVAC)的依赖,甚至是与公用电网的连接。
穆松写的另一本书名气稍小,但价值并不低活的传统:巴哈马的建筑.在研究这本书的过程中,穆松学到了宝贵的一课。他意识到,如果问“他们为什么要这样做?”是深度学习的关键。在飓风多里安摧毁了这个岛屿,“把经济吸进了海里”,正如穆松所说,他的书——记录了巴哈马四个世纪的建筑传统——帮助岛屿承包商重新发现了建筑者几个世纪前就知道的东西。
![带有共享庭院的小型住宅发展项目](https://s3.amazonaws.com/greenbuildingadvisor.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2022/01/06130235/2-Living-Tradition-700x394.jpeg)
从Mouzon的书中,现代巴哈马建筑者了解到,岛屿的屋顶配置成臀部可以抵抗强风,因为,正如Mouzon所写的:“在四面几何结构中,每个屋顶面板都支持其他的,加强了结构,超过了传统山墙屋顶的阻力。”山墙常在飓风中倒塌。传统的巴哈马房屋的屋顶坡度在8:12到9:12之间,飓风研究人员已经确定这是“一个最佳点,这样的坡度不会高到倾覆结构,也不会低到抬升压力吹掉屋顶,”Mouzon解释说。几个世纪前,岛屿建造者是如何设计这些策略的?穆松回答说:“这是得来不易的智慧。”他补充说:“当某些类型的房屋经受住了风暴,而另一些则经受不住风暴时,人们就会说,‘让我们以幸存下来的房屋为基础建造房屋吧。’”
穆松觉得很奇怪,当艾琳飓风眼穿过时巴哈马的纵帆船湾在美国,除了一些室外吊扇受到轻微损坏外,这些建筑没有受到任何损害。由于风速超过了每小时125英里,镇上的建筑都没有受到影响,尽管它们都没有达到美国飓风建筑标准。他们没有遵循现代建筑规范,而是遵循传统做法。穆松写道:“在斯库纳湾(Schooner Bay),没有一间房子失去一块玻璃。”“这些窗户没有得到迈阿密戴德的批准。这些窗户是渔民建造的。但房主们还是一如既往。他们关上了百叶窗。这不仅挽救了玻璃,还避免了风吹的雨水淹没房屋时发生的所有损坏。我们使用百叶窗作为装饰元素,很少考虑到它们的实际保护应用。”
穆松住在阿拉巴马州的塔斯卡卢萨,他记录了传统建筑者用来应对高温和潮湿的建筑方法。穆松解释说:“如果你在气候温和的地区看窗户,比如上东海岸,你会看到科德角(Cape Cod)风格的房子,窗户有三英尺高。但在南部,窗户可能有九英尺高。”到了晚上,你把上面的窗扇放下,然后把下面的窗扇抬高,自然对流把凉爽的晚风吸进屋里。”
穆松承认,要创造一个更具韧性的当今世界,需要人们学会忍受更大范围的环境。他写道:“在传统社会,比如巴哈马群岛,你会发现生活发生在户外。人们建造有吸引力的庭院,在户外呆上一段时间,他们的身体就会适应环境。当气温接近90度时,人们会用手持风扇降温。当气温降到60多华氏度时,他们会穿得暖和一点。今天,我们为两度的恒温器而战。在2度的舒适范围内,唯一的选择是全天候运行空调设备,因为大自然从来不会停留在如此狭窄的范围内。”
有弹性的通风
Mouzon建造了一座超级绝缘的房子,它有两个侧翼,中间有一个高塔。他重新发明了一种叫做“风塔”的古老冷却技术。风塔的工作原理就像一个反向的烟囱,把傍晚凉爽的空气从(斜槽)拉下来。“我们会在晚上打开塔顶的窗户,然后打开较低楼层的几扇窗户. . . .是当地的创造力找出了在该地区可行的方法。”在许多炎热的气候中,风塔是一个标准的特征。在一些老建筑,特别是仓库和工业设施,这些塔在结构的顶部有百叶入口,如下图所示。现在,你会发现烟囱已经关闭,不再工作了,但把它们打开,它们就可以减少对空调的需求。如今,这些低技术含量的策略正在被重新发现和改进。
![冷却塔插图](https://s3.amazonaws.com/greenbuildingadvisor.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2022/01/06130818/Cooling-tower.png)
我问Mouzon,像我这样的建筑师是如何学习这些策略的。他让我在城里的老城区拍很多照片,然后研究它们。他说,观察许多房屋会发现模式——重复的元素。当你发现一种模式时,问问你自己(以及该地区的任何老年人):他们为什么要这样做?通过这种方式,你开始梳理出体现在建筑中的智慧。他还推荐大家阅读地球母亲的消息以及《狐狸火系列》(Foxfire Series),共14卷,采访了阿巴拉契亚人,他将其描述为“当地校准创新的丰富故事”。
弹性除湿
在最近的一篇文章中国家地理她是生物学家、创新顾问,也是这本书的作者仿生学:受自然启发的创新,作者列举了五种受大自然启发的空调技术。其中一项创新解决了对流策略没有解决的问题,即除湿。科学家们模仿棕狗蜱的补水方法——利用生理盐水分泌物从大气湿度中吸取水分——开发了一种被动的液体除湿器,旨在从建筑物内的空气中吸取和捕获水分。它的工作原理有点像电子产品包装中的干燥剂盐袋,在运输和储存过程中保持设备干燥。
更好的吊扇
电风扇提供了一种低成本的舒适方式。研究人员希望通过仿生学来改进五刃系统。一家加拿大创业公司把它基于“座头鲸鳍的凹凸不平的设计”,创造了它的专有结节技术。该技术的开发人员称,即使在低速下,风扇也能提供更强的功率,而且运行安静。位于爱德华王子岛的加拿大风能研究所进行的测试表明,这种结核叶片的年发电量比普通叶片多20%。
![带脊叶的风扇](https://s3.amazonaws.com/greenbuildingadvisor.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2022/01/06131442/3-biomimicry-fan-700x289.jpg)
罗马帝国科学这家流体动力学研究和设计公司正在销售基于该公司所称的“自然的流线型原则”的空气驱动机。该方法利用流体动力学模拟自然的流动效率,将其应用到流线型设计几何图形中。PAX声称他们的几何图形提高了包括风扇在内的一系列技术的性能、输出和能源使用。
编码的弹性
要成为主流,通过了解自然的策略走向弹性的运动需要监管的支持。建筑法规和分区法必须鼓励它。例如,科库特·奥纳兰博士是佩尔-欧纳建筑与城市规划师事务所的负责人和所有者,也是科罗拉多大学的助理教授,他住在一座大约一个世纪前建造的砖房里。房子没有绝缘材料,只有承重的砖石墙,起到散热的作用。他说:“在我们科罗拉多州阳光明媚的冬天,墙壁在白天吸收热量,晚上辐射到房子里。
因此,即使没有绝缘材料,我们的水电费仍然非常低。”然而,他补充说,“建筑法规不允许你现在建造这栋房子。为什么不呢?”
在他的新书中,制作基于形式的代码:弹性设计、政策和法规, Onaran超越了建筑技术,提倡为他们的环境设计建筑类型。“我们谈论绿色建筑,指的是能源效率,但总有一天,能源可能不会那么可靠。通过回归过去的建筑原型,我们可以创造不依赖机械加热和冷却的舒适区。韧性意味着不仅能在风暴中生存,还能在电力短缺中生存。问问你自己,当电网长时间中断时,你是否还能舒适地住在家里。如果你的建筑环境有舒适区,从而支持生命,你是幸运的。要在全国实现这一水平的复原力,我们必须从过去吸取教训,”Onaran说。
尽管大多数气候温和的家庭即使在停电期间也能提供足够的遮蔽,但那些在极端环境中的家庭就做不到这一点了。“在过去,人们没有独立住宅的奢侈,”奥纳兰解释说。“例如,在极端的沙漠环境中,你要尽量减少外墙的暴露,这样建筑就会相互接触。看看沙漠里的任何传统定居点。建筑物尽量减少外部暴露。在恶劣的环境下,如果没有以能源为燃料的机械加热空调,我们今天看到的大多数建筑在几个小时内就会受损,变得不适合居住。”
![城市设计图形](https://s3.amazonaws.com/greenbuildingadvisor.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2022/01/06131959/City-design-1.png)
奥纳兰知道气候变化意味着地球变暖,因此他提倡分区和规划,在他的书中专门用了一整章的篇幅来讨论干热和湿热气候下的城市规划。“如果你在炎热干旱的气候中建造,你可以最大限度地遮阳,并捕捉傍晚的凉爽空气。在湿热的环境中,你必须尽可能多地增加空气流通。在设计住宅和社区时,有很多方法可以实现这一目标。”在传统社区中就有这样的例子,比如新墨西哥州沙漠中的普韦布洛(Pueblo)定居点或新奥尔良(New Orleans)通风的住宅,它们的设计旨在促进微风。
除了单个的房子,奥纳兰强调需要筑巢的生命维持系统,当更大的网络变得不可靠时,它将提供所有生命最基本的需求。在家庭规模上,这是很难实现的,但可能实现,而且在一个村庄规模的社区中是可以做到的。奥纳兰即将出版的新书,艰难未来的城市化:气候危机的实际应对,与规划师Andrés Duany和土木工程师Paul Crabtree合作撰写。
奥纳兰说,生活必需品的生产——包括食物、水和能源——必须以不同的规模相互依存,在更大的国际网络崩溃时提供生存能力。作为嵌套的一个例子,奥纳兰说,太阳能阵列应该包括一些与智能电网断开的电池板,只提供在电力不足时为基本家庭系统供电的电池。在社区层面,一个社区可以通过社区太阳能阵列和风力发电场发展小规模能源发电,以及小规模粮食农业。想想二战的胜利花园。奥纳兰认为,这些元素必须成为新社区分区要求的一部分。虽然规划者不太可能要求这样做,但就目前而言,中断和供应链中断的影响可能会迫使监管机构为抵御网络故障以及强风、地震和洪水的恢复能力编写代码。
根据Onaran的说法,通过鼓励能够独立运行的地方生产规模,社会将实现整体复原力的定义,这是指社区弥合和迅速从各种破坏中恢复的能力。无论是天然的还是人造的。
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Fernando Pagés Ruiz是一名建筑商和icc认证的住宅建筑检查员,活跃在代码开发中。厂家照片,特别注明者除外。
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16条评论
一些有趣的概念,特别是关于系统弹性的。
尽管用科罗拉多州的一座没有隔热的砖房作为我们可能想要建造的房子的例子引发了一些对动机的严重怀疑。有没有人能感觉到这只是蝙蝠的疯狂?我觉得是,但我不住在那里。
我住在科罗拉多州,觉得这种说法非常可疑。虽然朝南的墙可以在白天获得大量的太阳能,但其他所有的墙都将失去热量。当然,整个晚上所有的外部都会损失大量的热量。
我认为有必要区分哪些建筑设计是对气候的某种反应,哪些是由于当时的限制而选择的。小木屋就是后者的一个很好的例子。他们是在森林地区定居的产物,在那里,必要的土地清理意味着木材效率低下并不重要,在那里,建造者的工具有限,也无法进入锯木厂。并不是每一种建筑形式都是知识积累的结果,许多都受到了文化的严重影响。
我对穆森举的风塔的例子很好奇。他们真的能在温暖的房子里逆转堆栈效应,并通过下层通风吗?我使用了类似的设置——一扇开着的窗户,安装在屋顶的灯笼上,在夏天的晚上充当排气口,同时把凉爽的空气从下面的一楼吸进来。
“一扇开着的窗户,安装在屋顶的灯笼上,在夏天的晚上充当排气口,同时把较冷的空气从下面一层吸进来。”
^。比文章描述的“从(降落伞)上吸凉气”更准确。
也许
由于没有窗户等原因,降落伞没有房子(没有空调)那么多的暖空气。所以,房子的叠加效应可能会胜出,一旦这个循环启动,它就会继续。
好点。
再风塔:谷歌搜索让我找到了“捕风器”这个词。维基页面上有关于它的很好的信息。它似乎是为了在高空“捕捉”风,有些甚至似乎有点利用了伯努利原理。一些也似乎把排气出口在一个类似的水平进气,因此没有对抗堆栈效应那么多。看起来它来自沙漠气候,我认为沙漠气候擅长带来凉爽的晚风。
我同意从过去吸取的教训是多方面的。一方面,技术和基础设施的缺乏(从锯木厂到电网)意味着用来生存的技术更原始、更自力更生,而且不是基于现代的暖通空调(显然)。我认为在材料和能源投入方面的权衡会被认为是非常不同的。还有,正如穆森所强调的,舒适度。
我想知道最大的教训是否围绕着弹性和延伸的自给自足。嵌套系统的概念很有趣。
我不时停下来思考,我们的全电力负载将走向何方,以及它们对人类已知的最大机器(电网)的依赖。这很酷,也许在一方面真的很有效,但我们是否有所需的弹性?也许这种弹性最好是建立在电网本身,而不是通过老式的设计进入每个房子,但你永远不知道。
建筑结构可以利用自然的起伏来为我们提供舒适,而不需要依赖大量的“主动”设备,这些设备需要大量的专家来理解、建造和维护,这当然是一种浪漫的东西。
我从未完全理解为什么要用原木而不是锯子板,尽管那样建造需要更多的木材。后来有一天,我在卢旺达观看锯木工用手锯桉树原木的纵向....看着他们,我完全意识到从一个原木做一个板需要多少工作....即使是两个强壮的家伙拿着双柄大锯子!
至于塔效应,我父亲在新泽西海岸的房子有一个又高又薄的楼梯塔,顶部有一扇门通向屋顶平台。当我们打开那扇门和底层的窗户时,就会产生这样的效果
尼克,
在我的房子后面有几棵直径约六英尺的树桩,你仍然可以看到它们是用双人锯子砍下来的。作为一名伐木者,在拥有所有现代设备的情况下,我对早期建筑者所付出的巨大体力劳动感到敬畏。
是的。它是令人惊异的
我想做一个电视节目,让顶级职业运动员与来自发展中国家的普通人(或仍然以传统方式从事艰苦体力劳动的美国人)进行耐力测试,看看职业运动员是否能坚持一整天完成这些传统任务。人们步行数小时,然后在田间劳作;锯木工整天锯木头;携带5加仑水罐10英里的老年妇女;人们每天手工搅拌混凝土10小时,等等。每天人们的坚韧和决心是惊人的,但遗憾的是,现代社会没有欣赏。
尼克,
我在蒙特利尔的一座砖砌联排大房子里长大,那里有漂亮的磨制品、橱柜和饰面。我家之所以买得起那样的房子,很大程度上是因为那些辛勤工作的建筑工人们没有得到足够的回报,而且他们住在城市的贫民区。
从那以后,情况发生了很大变化,熟练工人的工作得到了更好的回报,但我不知道有多少建筑工不是以牺牲自己的身体为代价的。坐在木材场的停车场,看着他们早上从卡车里爬出来。他们为自己的成就付出了代价。
在大学队伍中有一种叫做“伐木工”的运动,包括双人锯,由两人操作,或者更有挑战性的项目,只有一个人操作,还有各种各样的斧头工作项目,滚木等。根据这篇文章,目前有36个美国团队:https://en.wikipedia.org/wiki/Woodsman
我在上面回复马尔科姆和查理,因为回复按钮没有显示在他们的回复下面....
是的,你关于努力工作并为此付出代价的观点很好.....艰苦的体力劳动是艰苦的。在我上法学院之前,我白天在建筑工地工作,晚上在装货码头当卡车司机。薪水很不错(每小时14美元。但我很快就看到,大多数人到50岁的时候,身体状况是怎样的。所以我换了职业,做了一份文职工作。但是我在周末继续做艰苦的工作。记住这个世界上还有多少人靠辛勤工作和汗水生活总是好的。
查理,我看过伐木工比赛,太棒了。有趣的是,在较长一段时间内的强度。
*砍伐
没错,马尔科姆,几个世纪以来建筑工人一直在补贴富人的房子。
我清楚地记得飓风艾琳。当我们翻新我父亲在新泽西海岸的老房子时,我们可以选择提供胶合板窗套,而不是非常昂贵的防飓风窗。所以艾琳从海岸上来的时候,我就去了,花了一天半的时间用木板把他三层楼的窗户都封上了!艾琳的风眼就在那里登陆,但那时它的风速只有每小时70英里,没有造成任何破坏。所以当几年后桑迪出现时,我懒得把胶合板放在....上但老房子幸存了下来。
我所在的非营利组织在中非偏远的村庄修建学校和诊所,所以我有时会去那里。我可以证实,这些传统文化中的人具有惊人的适应力和创造力,并且非常了解他们的环境....最重要的是,它们不会浪费材料!我明白了为什么有一天,当我看到锯木工把硬木锯成合适的长度来做木材。每一块木材都需要大量的汗水和技术来生产——每一块都有自己的方式,是一件手工作品
我有二十年的从业经验。美国人对建筑工作失去兴趣并不奇怪。当几张Zip胶合板的成本等于一个工人的日工资时,很明显,工资已经落后太久了。这就是我们南部边境的问题。
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