高磊磊
(河南工程學(xué)院土木工程系 河南 新鄭 451191)
能源消耗的3 大板塊分別是工業(yè)、交通和建筑,目前我國(guó)建筑能耗占26%,交通能耗為10%,工業(yè)占60%至70%。按照目前的發(fā)展趨勢(shì)工業(yè)能耗占比隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展將會(huì)降到1/3 左右,而建筑和交通能耗將會(huì)進(jìn)一步上升。歐盟的測(cè)算標(biāo)準(zhǔn)表明,建筑全過(guò)程對(duì)全球資源和環(huán)境的影響,資源消耗方面:能源為50%,水資源為42%,原材料為50%,耕地為48%;污染方面:空氣污染為50%,溫室氣體排放為42%,水污染為50%,固體廢物為48%,氟氯化物為50%。 可以看出,建筑全過(guò)程消耗了大量的資源和能源,產(chǎn)生了等量的污染和排放。
我國(guó)正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村建設(shè)的快速發(fā)展階段,要走可持續(xù)發(fā)展道路,發(fā)展節(jié)能與綠色建筑刻不容緩。 綠色建筑因其具有節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)保的“四節(jié)一環(huán)保”特征,是當(dāng)前節(jié)能減排最有效的方式之一。 綠色建筑在節(jié)能減排的同時(shí),對(duì)減少室內(nèi)外污染,保護(hù)環(huán)境,改善居住舒適性、健康性和安全性具有現(xiàn)實(shí)意義。
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材),保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。節(jié)能建筑是指遵循氣候設(shè)計(jì)和節(jié)能的基本方法,對(duì)建筑規(guī)劃分區(qū)、群體和單體、建筑朝向、間距、太陽(yáng)輻射、風(fēng)向以及外部空間環(huán)境進(jìn)行研究后,設(shè)計(jì)出的低能耗建筑。
如綠化系統(tǒng),室外綠化、室內(nèi)綠化和屋頂綠化等,可以對(duì)建筑周?chē)臍鉁匦纬珊艽蟮挠绊憽?硬質(zhì)的鋪地表面會(huì)吸收和蓄積太陽(yáng)的能量,導(dǎo)致建筑四周的溫度居高不下。 而綠化系統(tǒng)卻能夠吸收熱量,帶給人絲絲涼意。 它還可以通過(guò)光合作用在白天將大量的二氧化碳轉(zhuǎn)化成氧氣,能夠吸附空氣中的粉塵,清除如甲醛、細(xì)菌等有害的氣體與物質(zhì),提高空氣質(zhì)量,同時(shí),富有生命力的綠色植物能給人帶來(lái)精神上的舒適感和良好的視覺(jué)效果,大大有利于人的健康。
綠色節(jié)能建筑的內(nèi)涵主要包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容:
1)全壽命周期的概念。 全壽命周期主要強(qiáng)調(diào)建筑對(duì)資源和環(huán)境的影響在時(shí)間上的意義。 建筑從最初的規(guī)劃設(shè)計(jì)到后續(xù)的施工建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理及最終的拆除,形成了一個(gè)全壽命周期。 關(guān)注建筑的全壽命周期,意味著不僅在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段充分考慮并利用環(huán)境因素,而且確保施工過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響減至最低,運(yùn)營(yíng)管理階段能為人們提供健康、舒適、低耗、高效、無(wú)害的空間,拆除后又對(duì)環(huán)境危害降到最低。 建筑對(duì)資源和環(huán)境的影響要有一個(gè)全時(shí)間段的估算,建筑初期投入可能很低廉,但是運(yùn)營(yíng)成本可能會(huì)很高。
2)強(qiáng)調(diào)最大限度的節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境和減少污染。 建設(shè)部提出了“四節(jié)一環(huán)?!钡囊?,即著重強(qiáng)調(diào)節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材和保護(hù)環(huán)境,這也是我國(guó)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題。 保護(hù)環(huán)境、減少污染,資源的節(jié)約和資源的循環(huán)利用是關(guān)鍵,“少費(fèi)多用”做好了必然有助于保護(hù)環(huán)境、減少污染。
3)滿足建筑根本的功能需求。 保證使用者的健康是最基本的要求,節(jié)約不能以犧牲使用者的健康為代價(jià)。 “適用”強(qiáng)調(diào)的是適度消費(fèi)的概念,決不能提倡奢侈與浪費(fèi)。 高效使用資源需要加大綠色建筑的科技含量,比如智能建筑,通過(guò)采用智能的手段使建筑在系統(tǒng)、功能、使用上提高效率。
4)建筑要與自然和諧共生。建筑業(yè)再也不能延續(xù)高消耗、高污染的傳統(tǒng)建筑發(fā)展模式,必須大力發(fā)展綠色建筑,才能適應(yīng)現(xiàn)代城市生態(tài)建設(shè)發(fā)展的需要。 不然,將會(huì)在建筑領(lǐng)域再次重蹈先污染后治理的覆轍,危及后代子孫的生存。 發(fā)展綠色建筑的最終目的是要實(shí)現(xiàn)人、建筑與自然的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
我國(guó)建筑不僅耗能高,而且能源利用效率很低,單位建筑能耗比同等氣候條件下的國(guó)家高出2~3 倍。 僅以建筑供暖為例,北京市在執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)前,一個(gè)采暖期的平均能耗為30.1W/m2,執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)后,一個(gè)采暖期的平均能耗為20.6W/m2。 而相同氣候條件的瑞典、丹麥、芬蘭等國(guó)家一個(gè)采暖期的平均能耗僅為11W/m2。 因建筑能耗高,僅北方采暖地區(qū)每年就多耗標(biāo)準(zhǔn)煤1800 萬(wàn)t, 直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)70億元。我國(guó)現(xiàn)階段大力推進(jìn)建筑節(jié)能處在關(guān)鍵時(shí)期。2001 年,世界銀行在 《中國(guó)促進(jìn)建筑節(jié)能的契機(jī)》 的報(bào)告中提出,從2000~2015 年是中國(guó)民用建筑發(fā)展的中后期,預(yù)測(cè)到2015 年民用建筑保有量的一半是2000 年以后新建的。 據(jù)建設(shè)部科技司的分析,到2020 年底,全國(guó)新增的300 億m2房屋建筑面積中,城市新增130 億m2。 如果這些建筑全部在現(xiàn)有基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%,則每年大約可節(jié)省1.6 億t 標(biāo)準(zhǔn)煤。 在400多億m2的既有建筑中, 城市建筑總面積約為138 億m2左右,普遍存在著圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性和氣密性差,供熱空調(diào)系統(tǒng)效率低等問(wèn)題,節(jié)能潛力巨大。
以占我國(guó)城市建筑總面積約60%的住宅建筑為例,采暖地區(qū)城鎮(zhèn)住宅面積約有40 億m2,2000 年的采暖季平均能耗約為25kg 標(biāo)煤/m2。如果在現(xiàn)有基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)50%的節(jié)能,則每年大約可節(jié)省0.5 億t 標(biāo)煤。 空調(diào)是住宅能耗的另一個(gè)重要方面,我國(guó)住宅空調(diào)總量年增加約1100 萬(wàn)臺(tái),空調(diào)電耗在建筑能耗中所占的比例迅速上升。 根據(jù)預(yù)測(cè),今后10 年我國(guó)城鎮(zhèn)建成并投入使用的民用建筑至少為每年8 億m2,如果全部安裝空調(diào)或采暖設(shè)備,則10 年增加的用電設(shè)備負(fù)荷將超過(guò)1億kW,約為我國(guó)2000 年發(fā)電能力的1/3。如果我國(guó)大部分新建建筑按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建造并對(duì)既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造,則可使空調(diào)負(fù)荷降低40%~70%, 有些地區(qū)甚至不裝空調(diào)也可保證夏季基本處于舒適范圍。
公共建筑節(jié)能潛力也很大。 目前全國(guó)公共建筑面積大約為45 億m2左右,其中采用中央空調(diào)的大型商廈、辦公樓、賓館為5~6 億m2。 如果按節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造,總的節(jié)能潛力約為1.35 億t 標(biāo)準(zhǔn)煤。 如果國(guó)家從現(xiàn)在起就下決心抓建筑節(jié)能工作,對(duì)新建建筑全面執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)既有建筑有步驟地推行節(jié)能改造,則到2020 年,我國(guó)建筑能耗可減少3.5 億t 標(biāo)準(zhǔn)煤, 空調(diào)高峰負(fù)荷可減少約8000 萬(wàn)kW(約相當(dāng)于4.5 個(gè)三峽電站的滿負(fù)荷出力,減少電力投資6000 億元)。 如果要求2020 年建筑能耗達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家20 世紀(jì)末的水平,則節(jié)能效果將更為巨大。
加快綠色建筑發(fā)展, 關(guān)鍵技術(shù)和政策的研發(fā)尤為重要,是決定我國(guó)綠色建筑能否全面推廣的關(guān)鍵因索。 重點(diǎn)應(yīng)做好以下幾個(gè)方而的工作:
1)積極推進(jìn)綠色建筑單項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新,加快綠色建筑整體設(shè)計(jì)與技術(shù)創(chuàng)新
包括各類(lèi)可再生能源應(yīng)用與建筑一體化,雨水收集與中水利用與建筑一體化,濕垃圾收集與有機(jī)化處理與建筑一體化,綠色照明與光導(dǎo)照明與建筑一體化,分布式能源與綠色小區(qū)和低碳生態(tài)城的建設(shè),綜合性共生技術(shù)的集成等。 發(fā)展綠色建筑必須統(tǒng)籌考慮從單體建筑走向社區(qū)整體設(shè)計(jì)、建造與運(yùn)行,創(chuàng)建人人為之向往的綠色社區(qū),這樣才能夠發(fā)揮節(jié)能減排的綜合效應(yīng)。
2)國(guó)家相關(guān)部門(mén)要完善綠色建筑法規(guī)體系和評(píng)價(jià)體系
完善《節(jié)約能源法》、《可再生能源法》、《民用建筑節(jié)能條例》等一系列法律法規(guī)的配套措施,提出推進(jìn)綠色建筑的各項(xiàng)法律要求。 建立符合綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)要求的材料及設(shè)備的市場(chǎng)準(zhǔn)入制度,促進(jìn)建設(shè)行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型,指導(dǎo)各地健全綠色建筑地方性法規(guī),建立符合地方特點(diǎn)的推進(jìn)綠色建筑的法規(guī)體系。
分不同氣候區(qū)與建筑種類(lèi)編制相應(yīng)的綠色建筑標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)氣候區(qū)分布異常復(fù)雜,至少可分為四個(gè)氣候區(qū)。 應(yīng)針對(duì)氣候區(qū)和建筑種類(lèi)的差異來(lái)針對(duì)性地編制綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施規(guī)范,并應(yīng)尊重我國(guó)古老的鄉(xiāng)土建筑的傳統(tǒng)做法,取其精華為今所用。 完善綠色建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、檢測(cè)、竣工驗(yàn)收、維護(hù)、使用、拆除等各環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn);建立既有建筑的綠色改造評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系;指導(dǎo)各省級(jí)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部門(mén)編制綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、施工圖集、工法等。
3)進(jìn)一步推廣綠色節(jié)能建筑的激勵(lì)政策,擴(kuò)大綠色建筑示范
以政府投資的建筑為突破口,包括保障性住房、廉租房、公益性學(xué)校、醫(yī)院、博物館等建筑,規(guī)定必須達(dá)到綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)要求,起到引領(lǐng)示范作用;在部分有積極性、有工作基礎(chǔ)的地方試點(diǎn),強(qiáng)制推廣綠色建筑標(biāo)準(zhǔn),要求新開(kāi)發(fā)的城市新區(qū)新建建筑必須全部滿足綠色建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,將發(fā)展綠色建筑納入各級(jí)政府節(jié)能減排考核體系;大力推進(jìn)供熱計(jì)量收費(fèi)制度,加快供熱體制改革;研究出臺(tái)綠色建筑財(cái)稅激勵(lì)政策,制定財(cái)政資金扶持鼓勵(lì)綠色生態(tài)小城鎮(zhèn)與綠色生態(tài)示范城區(qū)建設(shè)的實(shí)施方案,研究鼓勵(lì)綠色建筑發(fā)展的稅收優(yōu)惠政策。
組織實(shí)施綠色建筑相關(guān)的示范工程。 一是單體綠色建筑的示范,組織實(shí)施“低能耗建筑與綠色建筑”、“農(nóng)村農(nóng)房節(jié)能改造”等示范;二是城區(qū)或小城鎮(zhèn)的區(qū)域性示范,開(kāi)展“可再生能源建筑應(yīng)用城市”、“低碳生態(tài)城(區(qū))建設(shè)”、“園林城市”等示范;三是單項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用示范,如“太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”、“新型節(jié)能材料與結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用”等示范。
4)提倡和宣傳綠色消費(fèi)的生活方式
加強(qiáng)對(duì)建筑師的可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)意識(shí)教育,建筑師的創(chuàng)作不能脫離時(shí)代和當(dāng)前的社會(huì)的認(rèn)識(shí)水平,建筑師要有引導(dǎo)建筑進(jìn)步的責(zé)任。 要在全社會(huì)普及生態(tài)教育,提倡綠色消費(fèi)。 所謂綠色消費(fèi)方式,就是從可持續(xù)發(fā)展的原則出發(fā),在居住、出行、娛樂(lè)休憩中廢棄追求奢侈豪華,提倡節(jié)能、節(jié)省資源和減少對(duì)環(huán)境污染的生活方式。 只有全社會(huì)接受并追求綠色建筑體系,才能驅(qū)動(dòng)建筑市場(chǎng)的需求,才能使市場(chǎng)各方主體去營(yíng)建綠色建筑。
步入“十二五”期間,我國(guó)的綠色節(jié)能建筑邁向了快速發(fā)展階段, 綠色建筑是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流和社會(huì)民生的需求,是建筑節(jié)能的進(jìn)一步拓展和優(yōu)化。 綠色節(jié)能建筑對(duì)于應(yīng)對(duì)氣候變化、擴(kuò)大內(nèi)需、促經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展、轉(zhuǎn)變城鎮(zhèn)發(fā)展方式、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)能減排等方面都有重要的意義。 在當(dāng)今能源緊缺的嚴(yán)重形勢(shì)下,我們要大力推進(jìn)綠色節(jié)能建筑的發(fā)展,走可持續(xù)發(fā)展之路,以實(shí)現(xiàn)建筑與自然共生、人與自然和諧,為促進(jìn)我國(guó)建筑節(jié)能減排和改善建人居環(huán)境不斷作出新的貢獻(xiàn)。
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