绿色建筑的十大技术

降温屋顶是专门设计来增加太阳反射率和降低热发射率。换句话说，它们比普通的木瓦屋顶反射更多的阳光，并阻止室内的冷热空气从建筑顶部逃逸。在炎炎夏日的烈日下，黑色瓦屋顶的温度可以达到华氏150度(65.5摄氏度)。凉爽屋顶的反射率可以降低50度以上[来源:EnergySavers]．

当然，降低屋顶本身的温度是一个优势，但真正的节约是在室内。凉爽的屋顶通过反射强烈的热量或将空气困在室内来提高建筑内部的温度。这就减少了压力空调系统，从而减少为供暖和制冷提供动力所产生的排放。酷屋顶可以用多种材料建造，包括特殊的反光漆和酷屋顶瓦。如果你需要一个环保的理由来相信凉爽的屋顶，不要再看了:它们的反射可以帮助降低城市和郊区的热岛效应，这导致在强烈的阳光下，与周围的农村地区相比，温度显著升高[来源:环境保护署]．

绝缘是建筑界最讨厌的东西，任何被玻璃纤维碎片卡在皮肤里的人都可以证明。这些东西不需要漂亮或令人愉快，因为它本质上是墙壁填充物。如果不让人看到，为什么不用废旧材料做绝缘材料呢?这是绿色绝缘的基本要点，它使用回收材料来装饰墙壁。棉质绝缘材料就是一个很好的例子:柔软的蓝色绝缘材料主要由回收的牛仔布——也就是旧牛仔裤的废料组成。GreenYour]．你有没有想过，你最喜欢的裤子的材质也可以用来做使你的房子？

纤维素绝缘材料是一种同样常见的产品，可以回收利用。对神秘物质的身份有什么猜测吗?这是一份不起眼的报纸。再生纸绝缘材料有几种形式，但最常见的一种是吹入式纤维素，它可以喷到墙壁或阁楼上，而不是一张张地铺开[来源:GreenFiber]．即使是玻璃纤维绝缘材料也可以包括回收玻璃，但也有一个缺点:熔化玻璃并形成玻璃纤维绝缘材料比从纸上生产纤维素绝缘材料耗能要大得多。纤维素绝缘材料通常由75%到85%的回收材料组成，高于玻璃纤维的30%到40%，纤维素甚至比玻璃纤维更好地防止气流[来源:HouleInsulation]．纤维素和棉花绝对是绿色隔热材料的更好选择，它们都不会像玻璃纤维那样带来不适或健康问题[来源:保税逻辑]．

由于建筑就是建造一些新的东西，我们有时会忘记硬币的另一面:拆毁一些东西和处理建筑材料。生物可降解材料可以使处理过程变得更加环保:不再是一个巨大的废品和化学品的垃圾场，它们产生的产品可以自然降解，而不会污染土壤。生物可降解涂料就是一个很好的例子，它模仿了以前用牛奶制作涂料的做法。老式的牛奶的油漆公司使用牛奶蛋白、石灰和矿物颜料创造出一种有机涂料混合物[来源:MilkPaint]．

使用可回收的产品——比如可回收的玻璃纤维绝缘例如，这是环保的一个良好开端，但那些自然分解而不会向地球释放毒素的产品则更好。在美国之外，麻从建筑地基到保温隔热，它被用于建筑的方方面面[来源:Hemphasis]．美国法律禁止工业大麻的生长——一种低thc的大麻表亲——但至少有一家公司正在进口大麻来制造Hemcrete，一种类似于混凝土的大麻和石灰混合物[来源:BuildingGreen]．

麻这不是唯一一种生物可降解的结构材料——事实上，我们的下一个绿色建筑技术已经使用了数千年。

夯土是一种古老的建筑技术，类似于土坯，利用泥土的原材料，通过简单的过程形成坚固的建筑。夯土已经存在了数千年——部分中国的长城采用夯土技术建造。今天形成的过程夯土结构和几个世纪前没什么不同。一种泥土和坚硬物质(如粘土或砾石)的潮湿混合物，与稳定物质(如混凝土)结合，压缩后形成致密坚硬的墙。夯土成型后，必须在潮湿的气候中固化数月，或长达两年，以完全固化和完全硬化[来源:南加州大学]．

夯土的密度使其成为调节建筑物温度的理想材料。它夏天凉爽，冬天温暖，建造夯土产生的排放比典型的建筑过程更少[来源:南加州大学]．现代夯土设备使夯实过程比几千年前容易一些，但仍然有专门设计的工具，以手工压缩墙壁。

夯土建筑不是21世纪的标准，但它仍然存在，有承包商专门用地球上的矿物设计房屋。夯土建筑确实需要特别小心，适当地调节水，以防止破坏，这很像我们的下一个绿色技术，一个旨在控制水径流的系统。

在农村地区，暴雨和降雪带来的雨水会冲刷大片土地，冲走植物。侵蚀可能是一种严重的破坏性现象，城市地区的暴雨也同样危险;满溢的污水管道系统会淹没街道和建筑物，造成危险的驾驶条件和数百万人的财产损失。这就是雨水管理的作用所在:它涉及到景观和设计系统来正确管理大量的水。美国环境保护署致力于利用绿色基础设施管理雨水，包括利用城市地区的植物和土壤来控制雨水的吸收和净化。

环保署的绿色基础设施提供了广泛的好处:通过鼓励城市地区绿化的发展，基础设施有助于降低吸热路面和金属产生的热岛效应，减少下水道因吸收水而溢出，同时减少雨水通过植物和土壤时的污染。绿化覆盖率的增加减少了总径流，植物通过吸收二氧化碳改善了空气质量[来源:环境保护署]．环保署采用了许多技术来建造绿色基础设施。植物箱，沿着街道安装的小型泥土和绿色植物，是最基本的解决方案。它的其他一些绿色技术，包括完全由植物覆盖的绿色屋顶和可透水的路面，使水能够流向沉积物层，展示了绿色雨水技术的强大潜力[来源:环境保护署]．

雨水管理利用植物的生命来控制水，地热加热利用地球的自然能量来发电。就像风力发电或者太阳能，地热是一种高效的可再生能源，比煤电或天然气更环保。你可能认为寒冷的天气会使地热供暖失效，但事实并非如此。埋在地下几英尺的管道可以躲避冰冻温度的影响。那里的地面保持在接近60华氏度(15.5摄氏度)，使它在冬天是温暖的能源，在夏天是凉爽的能源。GreenSolarCafe]．

水/防冻剂的混合物通过埋在地下的管道收集热能，然后输送到热泵，将这些能量用于加热或冷却你的房子。虽然热泵确实需要电力来驱动，但地热系统的效率意味着，你从热泵获得的能量将远远超过你投入的能量[来源:GreenSolarCafe]．

地热供暖也有其缺点——挖掘地面空间铺设集能管道是一项大工程。但是我们的下一个经典的可再生资源，太阳能，却没有这样的问题。

当你想到太阳能时，你会想到什么?大片大片的巨型太阳能电池板?太阳能发电并不一定需要大量的设备。事实上，一些太阳能根本不需要任何设备。有源太阳能和被动式太阳能是有区别的，前者是基于智能家居设计，而非先进技术。被动式太阳能住宅设计简单地利用太阳光线，通过在家中战略性地放置窗户来加热房屋。大面积的窗户可以让太阳能进入室内，像深色墙壁一样的吸热表面可以保留热量，为家庭供暖[来源:EnergySavers]．风扇和通风口可以帮助把空气传播到房子周围。

主动式太阳能系统显然比被动式太阳能设计提供更多的热量。太阳能电池板吸收太阳在这个过程中，可以减少天然气和电力的消耗。我们越依赖太阳能，使用不可再生能源产生的温室气体就越少[来源:EnergySavers]．太阳能电池板的效率取决于系统的大小和当地的气候。然而，在适当的条件下，一个太阳能系统将用多年的免费能源来弥补安装的前期成本。

被动式太阳能依靠窗户吸收阳光来取暖。但是在夏天，当你想要保留所有的太阳能时，会发生什么呢辐射出去吗?遮阳篷、遮阳帘和悬挑的屋顶可以减少射入的光线，但有一种更凉爽的解决方案即将出现，它承诺降低暖通空调的成本，并改变我们看待室内阳光的方式。它被称为智能玻璃。

智能玻璃，或称电致变色玻璃，利用微小的电流脉冲给窗玻璃层上的离子充电，并改变其反射的光量。虽然低发射率的窗户可以阻挡部分太阳辐射，但智能玻璃可以让你选择你想阻挡多少光线。与智能建筑控制系统相连，摩天大楼可以让成千上万的窗户在高峰时段自动着色，并在晚上恢复完全透明。智能玻璃开发商预计，得益于动态窗口，暖通空调成本将降低25%。测试]．电致变色玻璃仍在为商业用途而完善，但随着竞争对手将这种智能节能技术推向市场，预计在未来几年将看到更多的这种玻璃。

今天的现代电器比以往任何时候都更智能。我们的厨房可能还不像《杰森一家》里的东西，罗西也不在身边做饭和打扫，但最新的电器设计是为了节省能源，简化我们的生活。LG在2011年消费电子展上推出的产品——智能电网(SmartGrid)，完美地诠释了家电行业的趋势冰箱，洗碗机所有洗衣机都与智能电表相连，以尽可能地节能。智能电表本质上是收集实时数据的电表，可以与设备通信，提供有用的电力数据。有了这些数据，LG的智能家电就可以确定电费，并在电费最低的时候自动运行。丹科]．

新的家用电器也结合了我们在专用计算机系统中看到的技术——例如，LG的智能冰箱使用LCD屏幕来帮助你组织和库存冷冻食品。通过设定保质期，你就可以让冰箱在食物变质时通知你，你的整个杂货店库存都可以在智能手机等移动设备上查看，基本上根据你已有的库存给你一份无处不在的购物清单。丹科]．

尽管如此，能源效率的提高使智能电器成为一项了不起的绿色技术。它们是我们最后的环保建筑元素的一小部分，它从几乎所有我们谈论过的元素中提取元素，并将它们组合成一个超级绿色设计:零能耗住宅。

零能源建筑或零净能源建筑的建造是为了独立于正常电网成功运行。换句话说，他们通过可再生能源提供自己的能源。“零”指的是能源消耗和碳排放——零能源建筑每年消耗的净能源为零，由于它依赖太阳能、风能等可再生能源供应，因此不产生碳排放。

零能耗住宅都是特别设计的，具有极好的隔热和被动式太阳能设计等技术，非常节能。当然，高效的设计只是开始——这些建筑仍然需要从某处获得电力。主动太阳能电池板和风能收集器是常见的解决方案，而一些建筑使用生物燃料供暖。零能源建筑在小社区中效率最高，因为在小社区中，几户人家可以共享可再生资源。

建造一个零能耗家庭显然不是一件容易的事。这也不便宜，但一些政府正慢慢采取行动，通过补贴来支持零能耗建筑，以激励绿色环境效益。美国政府为太阳能投资提供了总系统成本30%的税收抵免，加利福尼亚州为选择使用可再生能源的消费者提供了额外的返款[来源:GoSolarCalifornia]．零能耗仍然是一种前期成本高的小众建筑形式，但回报是一种完美的技术融合，与今天的普通建筑项目相比，它几乎不会对环境造成影响。