原作者:宁德地区建筑设计院 缪小龙 出处:
【论文摘要】本文从知识经济时代可持续发展的角度，展望未来高科技新型住宅及其发展趋势。
世纪之交，纪元晋千。人类社会将迈进一个崭新的时代，这就是知识经济时代。正在蓬勃兴起的知识经济，其特征之一是可持续发展，可持续发展是知识经济时代人类发展的主旋律。
当今世界，人口剧增、环境恶化、温室效应、能源危机、资源锐减、生态破坏，人类的发展面临大自然的严峻挑战。环境保护是持续发展的主题，是知识经济社会世界各国共同关心的重大社会经济问题，也是科学技术领域里重大的研究课题。环保意识、节能意识、生态意识、绿色意识正在唤醒人们和建筑师。1994年中国政府发表了《中国21世纪议程》，将我国可持续发展的战略目标确定为“建立可持续发展的经济体系、社会体系和保护与之相适应的可持续利用资源和环境的基础。”
知识经济时代的21世纪，高新技术如电子信息技术、信息高速公路技术、新能源和再生能源技术、新材料技术将向建筑工程领域渗透，因此全球将出现大量的可持续发展的智能住宅、生态住宅、绿色住宅……。
智能住宅
自从1984年全球第一幢智能建筑诞生在美国康涅狄格州哈福德市以来，智能建筑在世界各地迅猛发展，世界各国政府都高度重视智能建筑的发展，结合本国实际，竞相制定发展规划。当今信息科学技术和人工智能技术的迅猛发展，使其在各个领域得到广泛的应用和发展。住宅建筑也自然而然地融入了信息智能系统，使其成为现代信息技术与传统建筑技术的统一体，于是智能住宅应运而生。
智能住宅通过一个高度集成的计算机网络将住宅的生活、工作、家务和服务设施连接起来，创造一个舒适方便的生活环境，一个遥控器在手，即可控制整个家庭的环境和设备工作状态，它通常由以下这些自动化系统组成：
一、安全防卫自动化系统。住宅大门周围设有电视监测、微型摄像机、雷达、热感器等，大门设门口机(夜光键盘)、数字式编码按键和显示、电控锁、红外探测器等。主人或客人走到门前，只要一句“密语”或信号，门就自动打开，否则自动录像或录音待主人回家后备查。各房间装备电视监视器，自动显示各处情况。如遇歹徒作案，则鸣笛报警，如遇火灾、地震，能自动发出信号和应紧措施，该系统还可和小区控制中心联网。
二、室内环境自动化系统。在屋顶和外墙内埋设散热恒温控制器，可以自动、精确地调正预设的室温，在每个房间内安装几个恒温控制器，可充分利用阳光、照明设施和人体等所发出的热能，以达到节省能源之目的。冬天，南墙上的恒温控制器被阳光晒热，热空气向北墙流动，北墙冷空气流向南墙，如此循环，使住宅空间内南北温度一致。利用太阳能取暖，可节省能源。夏天，可自动打开设置在窗口上方的换气口，将上升的热空气排出。自动化系统还可根据温湿度、自然光及风力等情况，自动调节空调器的开关、人工照明的开关，窗户和窗帘的开闭等，尽量利用自然能源、天然采光，减少自身能源散失。
三、文化娱乐自动化系统。起居室设有电视遥控、传真电话、录像机、收录机、家庭影院、电脑等，它可以按主人兴趣要求去工作。在家办公、购物，买卖股票、访友、社交。家庭其他成员可以在各自房间，各取所好。听音乐、看电视、卡拉OK、上互联网、读书学习，互不干扰。利用网络还可欣赏到全世界的优秀影视音乐节目。阅读各国图书馆的藏书，世界各地的电视报刊。
四、通讯自动化系统。家庭利用计算机、电视、寻呼机、计算机网络、家庭图像显示设备及时接收处理各种语言、文字、图像信息、扩大与社会的交往；采用先进的通讯手段，远距离照看家中的儿童和病人，监护照顾外地高龄老人；足不出户，上远程学校完成职业培训；在家办公、设计、咨询、授课、“出席”各地各种会议；请远方名医会诊，接受治疗咨询；与银行、商家做网络贸易；发电子邮件、订购车票、机票等，与万里之外的朋友，在电脑屏幕上“面对面”谈心。
五、家政管理自动化系统。该系统可以实现家庭经济中的工资和财务收入、各项支出的自动化结算；各种家庭档案、文化资料的自动化管理；各种家庭电子邮件、图像资料的自动化管理；股票证券期贷信息的分析指导处理及交易。该系统还可接通时事新闻、咨询服务等社会系统，以满足家庭生活的各种需要。
六、健康保健自动化系统。卧室设有空调机、电脑医疗器、美容电器、电视、传真电话等，为人们创造一个恒温、恒湿、恒光、安静的室内环境。能随时监测体温、血压、心脏、肾功能；智能床能驱潮、杀菌、调温、给睡眠者一个怡悦人体视觉、听觉、嗅觉的良好的环境，自动给安睡者测体温、血压、心跳等；还可在坐便器上安装各种化学传感器和发信装置，当人体出现糖尿病、肝病等轻微症状时，发信装置就会向医疗中心发警报，从而获及时治疗。
七、炊事烹饪自动化系统。厨房设有电烹饪器、微波炉、电冰箱、电视等，厨房电脑是一位饮食专家，它能根据家庭成员的体质、情绪，每天需要热量和营养，来设计菜单，并以最适宜价格电话购菜。还可以通过电话远距离遥控，提前发个指令，启动电饭锅、微波炉等；下班回家后即可享受饭熟菜香，减轻繁杂的厨房家务。
八、三表计费自动化系统。住宅的水表、电表，煤气表每月人工抄表，既劳动量大，又要干扰居家生活。该自动化系统，可由220V供电线路作为信号的传输通道，不用进入千家万户，即可显示每户每月的用量，大大提高了查表准确性的工作效率，必要时还可自动输出三表数据和通过信用卡自动结算。
智能住宅在建筑设计上必须具有高度的灵活性。需要较大的可灵活分割的空间，如生活活动空间、家庭办公空间、家庭影院空间等，以适应空间的变化、多种设备及其管线的铺设。要采用住宅结构化布线系统。智能住宅可以设计成不同档次标准，不必贪高求全。不可讳言，智能住宅的高标、高质、高效、高舒适，必然带来资源、能源的高消耗，因此必须运用高科技，尽可能利用太阳能等天然能源，尽可能降低资源、能源的消耗，才能与全球可持续发展并行。智能住宅是多学科多技术的综合运用，它将成为21世纪住宅建设的龙头产业。
生态住宅
人类的建筑行为往往在很大程度上伴随着资源环境的破坏。据研究成果表明：在环境总体污染中与建筑业有关的环境污染所占比例为34%，包刮空气污染、水污染、固体垃圾污染、光污染等。在能源方面，建筑业也是个耗能大户。据统计，全球50%的能量消耗于建筑的建造和使用过程中，因而建筑业开始尝试运用生态学理论，研究设计能与自然形成良性循环系统的生态建筑。住宅建设作为最大量性的建造活动，如何做到在面向21世纪创造人类美好家园的同时，充分体现了可持续发展的主题，如何做到在满足人们对面积标准、空间布局、造型及环境特色要求的同时，运用人们的创造力和技术，设计建造成与自然充分和谐的生态建筑，无疑成为今后住宅设计的方向。
生态住宅通过综合运用当代建筑学、生态学及其它科学技术的成果，将建筑看成一个生态系统，通过设计建筑内外空间中的各种物态因素，使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换，并与自然生态相平衡，获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡建筑环境。
目前生态住宅的研究主要集中在建筑物理和材料技术上：如利用屋顶复土、温室及自然通风技术，提供稳定、舒适的室内气候；将外墙做成集热墙、透明节能墙，提供室内热能；采用太阳能、风能发电装置，获得无污染能源，用于采暖、制冷、照明及家电用电；采用可控天窗装置、可控遮阳装置，获得自然光照明；通过改变建筑形体、构造，适应当地气候；粪便及有机废料用作沼气池燃料及肥料，所产沼气作为第二能源用作炊事或照明，沼气池残渣还可作植物肥料；温室种植的花卉蔬菜、室外绿化等提供富氧环境；生活洗涤用水经处理后用于冲厕，污水经处理后用于绿化植物浇灌；注重环境绿化、建筑单体绿化……因此，在生态住宅中，草皮屋顶、复土保温、温室暖房、遮阳墙体、蓄热墙体、风能、太阳能装置等成为其基本构造特征。
世界各国建筑师在生态住宅方面进行了积极的探索。现代主义大师赖特将建筑视为“有生命的有机件”。柯布西埃的“新建筑五点”，其底层架空、屋顶花园是为了亲近自然。富勒一直从事研究以最低能耗获得最大空间和高度可靠的结构体系。马来西亚建筑师杨经文致力于从生物气候学的角度研究高层建筑设计。他的具体手法是：在高屋建筑表面进行绿化，设置各种不同深度的凹入空间，使人在高层也能步入室外接触自然；“二层皮”的外墙，形成复合空间或空气间层，并与上下贯通的中庭相连，形成自然通风系统，又起保温隔热作用；外墙还用水雾喷淋蒸发降温；在屋顶上设置固定的不同角度的遮阳格片，以控制不同季节的阳光量；屋面做成屋顶花园及游泳池；把交通部份布置在建筑两端遮挡东西晒，通过上述措施，既可节省运转能耗的40%，又创造了具有生态特色的建筑个性。
印度建筑大师柯里亚强调“形式服从气候”的生态建筑观。他所独创的管式住宅，是在狭窄的住宅内围绕一个几乎露天的院落布局，采用全坡屋面，剖面又构成奇妙的通风口。这种内向的形态，能挡住烈日的曝晒，同时又将住宅作为横向的通风口，起到通风的作用。空气通过管式住宅被发散加热，然后沿着两个搭在一起的坡屋面之间断开的屋脊上散发出去。柯里亚立足本土，为创造既是印度的又是现代的建筑不懈努力，得到国际上的广泛认可。
90年代初，日本大阪煤气公司建造的“21世纪试验楼”是生态住宅的一个尝试。其做法有1、太阳能利用。通过住宅底层设备层的专门设备，将屋顶太阳能装置收集的热能转换成电能，向全楼提供照明、热水、采暖等用电。2、墙体保温隔热。外墙采用的新型隔热板(铝合金)提高外墙保温隔热效果，降低室内温控能耗。3、中水利用。住户生活用水通过设备层的水处理装置，进行过滤(生物法、碳滤法兼用)再用于冲厕、拖地、浇花草。
我国早有独户式生态住宅的设计与建造。80年代浙江永康县农村某种桔专业户建的三层住宅，采用以沼气池为中心，屋面复土种植蔬菜瓜果兼作隔热层，形成物质、能源的循环生态系统。浙江金华农村近年所建生态住宅有三个特点：一是地下建沼气净化池；二是屋顶复土种植或蓄水养鱼、设太阳能装置；三是庭院种植瓜菜、墙体垂直绿化。还有同济大学戴复东教授近年来在山东沿海农村设计的“海草石屋”，他借鉴当地传统的建筑手法，运用当地丰富廉价的海草、花岗石作建筑材料，也取得意想不到的佳绩。全国八五住宅设计竞赛中，就有好几个生态住宅方案获奖。
生态住宅未必会成为21世纪住宅的主流，但它却标志着世界住宅建设正面临一场新的革命，这一革命以保护生态、节省能源方便生活、有益健康为宗旨，并对住宅建设的规划、设计、结构、选材提出新的思路。生态住宅的诱人的前景，将鼓舞有志于此的建筑师上下求索。
绿色住宅
绿色代表着生命，它是活力和希望的象征。绿色建筑是指具有生命和活力的建筑。它具有优化的生存条件，使人可持续健康发展的生活空间。绿色建筑所代表的是高效率、环境好而又可持续发展的建筑，自身适应地方生态而又不破坏地方生态的建筑。
“绿色建筑”常常易和“生态建筑”发生混淆，同是属于可持续发展建筑，生态建筑属于宏观层面，绿色建筑属于微观层面，它们相辅相成。所谓“绿色住宅”就是节能、环保、健康舒适、讲求效率的居住建筑，它将改变现行的设计观念，使建筑同高能耗向低能耗方向转化，实现一定程度上的能源自给自足，创造可持续发展的建筑模式。建筑师在设计绿色住宅时，场地选择尽量减少对周围环境的破坏，适当提高建筑密度，减少占地。选择对环境无害或少害的绿色建材，少用或不用对环境有害或少害的绿色建材，少用或不用对环境有害的材料。如要拯救森林，最有效的办法是使用人造林的木材，或者木材代用品，以钢代木、以塑代木。尽量使用地方材料、耐用材料、低能耗材料。采用高效能的采暖、空调、热水、燃气、照明设备。
绿色住宅注重使用保温材料与构造，提高建筑热环境性能。如在建筑物的内外表面采用高效热反射材料，如热反射膜、高效节能玻璃等新型节能建材，可将大部份红外射线反射回去，从而对建筑物起保温隔热作用；研制再生能源如太阳能、风能的收集、储存装置和热接收装置。太阳能、风能是绿色能源，充分利用这些能源也是绿色环保的内容；采光设计也涉及节能，如采用明厅、明卧、明厨、明卫的设计，就能节约照明用电，采用绿色照明的节能灯，据说一个节能灯在寿命期内可节省一吨火力发电煤炭。
绿色住宅强调节约土地资源。住宅的墙体大部份是毁田取土烧的粘土砖，我国人多地少，保护耕地是我国的基本国策。因此推广新型墙体材料，是绿色住宅的重要构成内容。
绿色住宅强调节约水资源。我国是个水资源缺乏的国家，而住宅用水浪费极为严重。据说全国一年抽水马桶的漏水损失，就相当一座中型钢铁厂的投资。因此绿色住宅应提倡用节水型的抽水马桶、无渗漏水龙头。
绿色住宅特别注意提高绿化率，点、线、面绿化，平面、立体绿化，室内、室外绿化，绿化植物应选用本地植物、耐旱难燃植物，减少灌溉救火用水。
绿色住宅还应注意垃圾处理，发达国家早就对生活垃圾进行分类回收，对塑料、玻璃再生利用，废弃建材进行填埋，有机物用作堆肥，最大限度化废为宝，减少污染环境。
香港将军澳新城欣怡花园在可持续住宅设计和绿色建筑的实践方面做了一些有益的探索，值得我们借鉴：
采用外墙遮阴和屋顶隔热措施，控制建筑对热量的吸收，与自然通风降温手段相配合，减少空调费用；采用建筑与太阳能光电系统相结合，产生无污梁能源用于照明、动力泵等；居室窗户上部安装“反光板”，能提供最佳日照角，以改善房间深处的自然采光条件，每户设计的热水装置与大楼太阳能热水系统相联系；设置内天井似的“通风塔”，利用太阳能热量产生热蒸发气流，带动温度较低的气流，穿过与它相连的居室，以提高降温效果，无风时效果更佳；在建材选择方面，减少使用热带硬木，用塑料、再生铝材作代用品；注意材料的耐久性，如用花岗石铺地、水磨石地砖，减少材料的维护与更新；选择可再生型材料，重复利用资源；选择当地材料，减少运输能耗；使用低容量抽水马桶，家庭废水经处理用于冲厕；设专用垃圾箱，收集指定的可再生垃圾，有机废料经处理用作花木肥料；在设计和建造过程中考虑减少建筑垃圾量；在规划设计中考虑降低噪声；控制步行区的风效；提高住宅区绿化率，垂直绿化，遮阳、减噪设施共同组成环境过滤器；在平面空间设计具有更大灵活性以适应未来的变化。
可以预言：绿色建筑将成为21世纪人类运用科技手段寻求与自然和谐共存、持续发展的理想居住建筑模式之一。
知识经济时代的代表人物，世界首富美国微软公司总裁比尔*盖茨他的住宅是知识经济时代“建筑与环境”关系的一个缩影。这座掩映在西雅图市华盛顿湖畔山坡绿树丛中的智能住宅，计算机管理着一切。盖茨自己是这样描绘它的“我希望我的房子与周围环境和将要住进去的人们需要相和谐，尽管我想让它从建筑角度上吸引人，但我更希望它舒适。”“我想要一所能采纳不断变化的尖端技术，但其风格应是平易近人的。”这位知识经济时代先行者的住宅设计设想，也许可以给我们某些有益启示。
21世纪知识经济的曙光即将来临，知识经济的本质是创新。作为跨世纪的一代建筑师，我们理应承担保护环境、保护生态、节能节地的历史责任，探索和运用多学科高科技及现代建筑技术，创造可持续发展的、新的居住建筑模式，用我们的双手，托起知识经济时代高科技住宅建筑的朝阳。
