Uma coisa que eu faço no Debian o tempo todo é usar um kernel de 64 bits com uma userland de 32 bits para o meu sistema normal, e então criar um chroot com o userland de 64 bits para construir pacotes amd64. A estrutura dos pacotes do kernel no Ubuntu é um pouco diferente, então eu não sei se isso é possível ou recomendável lá.
Além disso, a solução limpa é usar uma máquina virtual. O QEMU é a escolha óbvia, porque pode emular praticamente qualquer coisa (e é grátis). Você pode usar o qemubuilder (empacotado no Ubuntu) para integrar a compilação ao pbuilder. Isso pode ser um pouco difícil de configurar na minha experiência, mas pode valer a pena se você precisar fazer isso repetidamente. Para alguns pacotes, basta iniciar o QEMU e efetuar login manualmente.
Se você for muito aventureiro, também poderá tentar a compilação cruzada, mas isso é provavelmente muito mais difícil e não funciona com todos os pacotes. Procure o dpkg-cross para começar.
Ou que tal você criar um Personal Package Archive (PPA) no Launchpad e ter seu pacote autobuilt lá.