建筑節(jié)能緊迫性與綠色建筑
時(shí)間:2022-07-13 07:03:00
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中國(guó)建筑節(jié)能與模式創(chuàng)新,是指通過建筑節(jié)能模式的創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)“節(jié)能省地型”建筑的推廣應(yīng)用。實(shí)踐中,高速城鎮(zhèn)化和能源危機(jī)要求我們必須大力推行建筑節(jié)能,這是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所面臨的形勢(shì)、任務(wù)、機(jī)遇和挑戰(zhàn)所決定的。本文先從建筑節(jié)能緊迫性和綠色建筑談起。
一、我國(guó)推行建筑節(jié)能的緊迫性
(一)高速城鎮(zhèn)化是建筑節(jié)能最大的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇
高速城鎮(zhèn)化時(shí)期農(nóng)民大量進(jìn)城。我國(guó)正處在城鎮(zhèn)化高速發(fā)展期,每年大約有1300―1500萬農(nóng)民進(jìn)城,農(nóng)民變成市民以后,人均能耗水平提高3倍。首先,農(nóng)民進(jìn)城以后,工作性質(zhì)發(fā)生了變化。從原來以自然經(jīng)濟(jì)為主的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽抗ど虡I(yè)經(jīng)濟(jì)謀生,這種工商業(yè)經(jīng)濟(jì)的載體的耗能將大大增加。其次,生活燃料特點(diǎn)發(fā)生了變化。農(nóng)村生活所用的燃料大都是可再生的,用商品化的能源如煤、電、燃?xì)獗容^少。農(nóng)民進(jìn)城后,其能源消耗明顯增加。第三,出行方式變了。在農(nóng)村基本上是以步行為主,進(jìn)城后乘車的概率提高。第四,房屋結(jié)構(gòu)和耗能模式變了。以上四點(diǎn)導(dǎo)致人均耗能提高3倍。在我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)程中,預(yù)計(jì)約有5―6億農(nóng)民將轉(zhuǎn)化為市民,相當(dāng)于原來15億或者是18億農(nóng)村人口的耗能。
高速城鎮(zhèn)化時(shí)期建筑規(guī)??焖僭黾印=陙?,我國(guó)年建筑量已經(jīng)達(dá)到20億平方米以上,相當(dāng)于全球每年建筑總量的40%,但是,我國(guó)既有建筑中95%屬不節(jié)能建筑。我國(guó)每年因建筑消耗的水泥、玻璃、鋼材占全球的40%、45%、35%。同時(shí),隨著生活標(biāo)準(zhǔn)的提高,建筑里紛紛裝上空調(diào),又使我國(guó)成為世界上最大的分體式空調(diào)的生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。這是高速城鎮(zhèn)化給我們帶來的緊迫性課題,必須加快實(shí)行建筑節(jié)能。
(二)建筑能耗占社會(huì)能耗的比重快速增長(zhǎng)
集中供暖區(qū)的擴(kuò)大、空調(diào)的普及、農(nóng)村能源商品化、住宅面積的擴(kuò)展都帶來能耗的大幅度增加。2002年夏季高峰用電達(dá)到4500萬千瓦,相當(dāng)于2.5個(gè)三峽滿負(fù)荷的發(fā)電量,2010年將相當(dāng)于5個(gè)三峽發(fā)電量。去年8月8日北京的用電高峰達(dá)到1081萬千瓦,而7月25日只有782萬千瓦,這意味著天氣變化所增加的空調(diào)用電就達(dá)到北京用電總量的1/4以上,也意味著在夏季,空調(diào)耗能占北京市總能耗的1/2以上。如果北京市房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn),高峰時(shí)的空調(diào)耗能就可以減少一半。這對(duì)我們整個(gè)國(guó)家來講具有重要的意義。
隨著歐陸風(fēng)的盛行,“能源殺手式”的建筑越來越多。大面積采用玻璃幕墻的建筑大量增加,這是對(duì)能源的極大浪費(fèi)。玻璃幕墻建筑冬天冷、夏天熱,必須借助于空調(diào)調(diào)節(jié)室溫,以至于這類建筑的空調(diào)能耗比一般建筑要高出3倍。據(jù)清華大學(xué)的調(diào)查,我國(guó)大型公建的耗能是民用建筑的10至20倍,而日本是5至7倍,最高的水平是3倍左右。我國(guó)許多大型公建包括政府辦公大樓、商業(yè)大廈的高耗能結(jié)構(gòu)對(duì)全社會(huì)節(jié)能起了反面的引導(dǎo)作用。
目前建筑耗能占全社會(huì)能耗的比重每年增加一個(gè)百分點(diǎn),已從1995年的11%提高到2005年的27%左右。歐盟曾作過統(tǒng)計(jì),進(jìn)入后工業(yè)化社會(huì)后,就像現(xiàn)在的歐洲國(guó)家(我國(guó)大約2030年以后),建筑占全社會(huì)能耗的比重達(dá)到50%,占全部的耕地覆蓋的48%,占全部溫室氣體排放的50%,占總污染排放的48%以上,占整個(gè)水資源消耗的42%??梢娊ㄖ摹八墓?jié)”潛力巨大。
(三)“十一五”期間及今后建筑節(jié)能任務(wù)非常繁重
“十一五”期間,建筑節(jié)能承擔(dān)著我國(guó)全部節(jié)能任務(wù)的41%,即節(jié)約1.1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,如果建筑節(jié)能工作做得不好,到2020年,我國(guó)的建筑能耗將達(dá)11億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;如果我們認(rèn)真執(zhí)行50%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),局部地方執(zhí)行65%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),到2020年,我們可以把能耗控制在7.54億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,能節(jié)約3.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,這相當(dāng)于英國(guó)或者是法國(guó)的全年能耗。
我國(guó)人均能耗比較少,但是人口基數(shù)大、增長(zhǎng)快,已經(jīng)引起全球關(guān)注。比如二氧化碳排放量,按照2004年的數(shù)據(jù),美國(guó)是世界上二氧化碳排放第一大國(guó),但美國(guó)拒絕在《京都協(xié)定書》上簽字,所以美國(guó)成為全球眾矢之的。美國(guó)人口只有3億,人均消耗量卻很大,而中國(guó)雖然人均能耗只是美國(guó)的1/13,但由于人口基數(shù)比較大,如果像美國(guó)一樣去消耗能源,比美國(guó)總能耗還要高出5倍,那就意味著需要三個(gè)地球才能支撐中國(guó)的能源消耗。正因?yàn)槿绱?,黨中央提出了對(duì)外和平崛起,對(duì)內(nèi)走資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的道路。
二、走出綠色建筑的認(rèn)識(shí)誤區(qū)
建筑節(jié)能需要全社會(huì)的參與,成為公眾的自覺行動(dòng)。推進(jìn)建筑節(jié)能,要從人民群眾的感受和他們的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益來研究和解決問題。這樣,才能把政府的積極性與群眾的積極性結(jié)合起來,才能順利有序地推進(jìn)建筑節(jié)能。
(一)建筑綜合癥迫使發(fā)達(dá)國(guó)家不約而同地選擇綠色建筑
1973年能源危機(jī)以后,世界上所有的發(fā)達(dá)國(guó)家都意識(shí)到建筑必須實(shí)行強(qiáng)制性節(jié)能,德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家都制訂了強(qiáng)制性的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),而且以法律的強(qiáng)制力促使所有的建筑擁有者、業(yè)主、建筑商全面實(shí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。但是,到了上世紀(jì)80年代,出現(xiàn)了建筑綜合癥。由于當(dāng)時(shí)建筑節(jié)能強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求提高建筑的密閉性,以至于建筑隔熱性越來越好,室內(nèi)外的通風(fēng)完全被杜絕,室內(nèi)空氣污染嚴(yán)重,導(dǎo)致癌癥、肺氣腫、呼吸道疾病、心血管等疾病的發(fā)病率越來越高。根據(jù)中科協(xié)室內(nèi)環(huán)境委員會(huì)的調(diào)查,我國(guó)僅甲醛超標(biāo)10倍的房屋就占24%,現(xiàn)在兒童患白血病增多與此直接有關(guān)。據(jù)最近一項(xiàng)調(diào)查證實(shí),人類得癌癥,不僅與室內(nèi)化學(xué)品污染有關(guān),更重要的是與建筑材料所釋放出的氡氣有關(guān),氡的含量高一點(diǎn)點(diǎn),人類癌癥發(fā)病率就會(huì)大大的上升。這證明了癌癥與室內(nèi)的環(huán)境污染有直接關(guān)系。
正因?yàn)檫@些原因,聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織于1990年提出了健康建筑的新概念。健康建筑首先要求室內(nèi)通風(fēng),進(jìn)入室內(nèi)的新風(fēng)量越大,室內(nèi)污染程度就低。從這時(shí)開始,西方國(guó)家紛紛對(duì)傳統(tǒng)的封閉型節(jié)能建筑進(jìn)行第二次改造,目的就是把一般的封閉建筑改建為更利于人類居住健康的綠色建筑。比如,美國(guó)有60%的建筑于上世紀(jì)90年代以后進(jìn)行了改造,增加了建筑通風(fēng)設(shè)施,改房間上部通風(fēng)為地板通風(fēng)。采取地板通風(fēng),新鮮空氣從地板的進(jìn)氣口上來,溫度比較低,人在房間里活動(dòng),新風(fēng)就圍繞著人體(熱源),這就把有限的新風(fēng)與人的呼吸掛起鉤來。
(二)綠色建筑的基本內(nèi)涵與認(rèn)識(shí)誤區(qū)
對(duì)于綠色建筑的定義,目前有多種解釋,我對(duì)此的定義是:綠色建筑是指為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作、生活的空間,同時(shí)在建筑的全生命周期內(nèi)(即建材的生產(chǎn)和運(yùn)輸、建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)到拆除建筑原材料回用的整個(gè)過程)實(shí)現(xiàn)高效率地利用資源(能源、土地、水、材料)、最低限度地影響環(huán)境的建筑物。這個(gè)定義是比較全面的,它關(guān)注的是建筑全過程的節(jié)約,強(qiáng)調(diào)的是居住人的健康,同時(shí)也涉及到對(duì)環(huán)境最少的干擾。
綠色建筑是以節(jié)約能源、有效利用資源的方式來建造低環(huán)境負(fù)荷下安全、健康、高效、舒適的環(huán)境空間,是人、環(huán)境與建筑共生共容、永續(xù)發(fā)展的新建筑模式,是“四節(jié)二環(huán)?!钡慕ㄖK^“二環(huán)?!?,第一是對(duì)外部的生態(tài)環(huán)境保護(hù),對(duì)大自然最低的干擾;第二是對(duì)室內(nèi)環(huán)境保護(hù),增進(jìn)居住人的健康。
推行綠色建筑的戰(zhàn)略目標(biāo),是以綠色建筑為基礎(chǔ),進(jìn)而擴(kuò)展到綠色社區(qū)、綠色基礎(chǔ)設(shè)施、綠色城市,最終達(dá)到建筑與人、城市與環(huán)境的和諧發(fā)展。我國(guó)的城市化必須走以綠色為基礎(chǔ)的新型城市化道路,創(chuàng)造出城市化發(fā)展的中國(guó)范例,即以主動(dòng)的方式來避免快速城市化對(duì)大自然的嚴(yán)重破壞,減緩對(duì)全球能源的影響。在全球能源、原材料價(jià)格創(chuàng)歷史最高水平的條件下來推進(jìn)城市化,其挑戰(zhàn)性是空前的。歐洲國(guó)家的城市化經(jīng)歷了約200年,美國(guó)的城市化經(jīng)歷了100年,我國(guó)大約只需再經(jīng)歷35年到40年的時(shí)間就可基本完成城市化進(jìn)程。這期間需要轉(zhuǎn)移6億人口,相當(dāng)于歐洲和北美洲的人口總和。只有以綠色為基礎(chǔ)的新型城市化來取代傳統(tǒng)意義上的城市化,我們才能實(shí)現(xiàn)對(duì)外和平崛起,對(duì)內(nèi)構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的目標(biāo)。
當(dāng)前,必須澄清對(duì)綠色建筑認(rèn)識(shí)的一些誤區(qū)。
(1)綠色建筑并不是昂貴的建筑。綠色建筑強(qiáng)調(diào)材料可循環(huán)使用和充分的本地化,從而有可能實(shí)現(xiàn)最低成本的節(jié)能。如許多綠色建筑采用遮陽(yáng)板、結(jié)構(gòu)風(fēng)道等,就是學(xué)習(xí)本地傳統(tǒng)建筑節(jié)能的一些辦法。我國(guó)現(xiàn)在比較成熟的綠色建筑都是本地化的,如改良后的陜北窯洞就是非常好的綠色建筑。傳統(tǒng)窯洞冬暖夏涼,美中不足的是室內(nèi)的氡氣含量比較高,因?yàn)殡睔馐怯山ㄖ牧虾偷貙俞尫懦鰜淼囊环N自然氣體。處理方法很簡(jiǎn)單,就是加裝一個(gè)通風(fēng)設(shè)置,引入新風(fēng),窯洞變得干燥,新鮮空氣也充足。再如安徽的徽派建筑,圍合的天井很小,形成了自然拉風(fēng)的通道。一些房間地下建有地窖,地窖口一打開,夏天出冷氣,冬天冒熱風(fēng)。由此可見,我們的祖先在1000多年前就發(fā)現(xiàn)并有效地利用了地?zé)崮??;张山ㄖ粌H體現(xiàn)了通風(fēng)、地?zé)岬睦?,而且還充分利用了雨水,所有建筑的屋檐都朝內(nèi),在天井里建有儲(chǔ)水溝,除取“肥水不外流”的寓意外,其主要作用是防火節(jié)水。
根據(jù)斯坦福大學(xué)的研究,綠色建筑比一般的建筑成本并沒有提高,盡管有些綠色建筑采用了太陽(yáng)能,并且鼓勵(lì)全面進(jìn)行材料的創(chuàng)新、技術(shù)的創(chuàng)新,但由于用了可循環(huán)的材料,總的成本折算起來還是比較低的。
(2)綠色建筑不是僅有綠化的建筑。這個(gè)概念被開發(fā)商所濫用,認(rèn)為綠色建筑就是有綠化,這是完全錯(cuò)誤的。綠色建筑是利用綠化進(jìn)行節(jié)能和凈化空氣,達(dá)到節(jié)能和“兩個(gè)環(huán)?!钡囊?。利用綠化節(jié)能,只是綠色建筑的一小部分功能。
(3)綠色建筑不等于是高科技的建筑。綠色建筑的本質(zhì)是一種氣候適應(yīng)性建筑,就是自動(dòng)地利用外界的氣候條件來進(jìn)行能量的交換,是一種“會(huì)呼吸”的建筑。所采用的技術(shù)大都非常簡(jiǎn)單的,有些在我國(guó)古代就已應(yīng)用。如徽派建筑就是典型的小氣候調(diào)節(jié)型的建筑?;张山ㄖ蠖鄡蓪咏Y(jié)構(gòu),一樓住人,二樓堆放稻草和糧食,糧食和稻草就成為隔熱層,建筑上層與下層、內(nèi)部與外部溫差相差5度之多,夏天非常熱的時(shí)候,到了房間里也覺得很涼快。徽派建筑的地窯是把季節(jié)性的熱能儲(chǔ)藏在地下,然后用溫差為建筑取暖或降溫,這是一種很簡(jiǎn)單的技術(shù)。
另一方面,隨著信息化社會(huì)時(shí)代的來臨,信息技術(shù)的進(jìn)步和日益廉價(jià)化,使得多用信息、少用能源成為可能。例如冬天供暖,早上出門上班時(shí)關(guān)閉家里的暖氣,下班回家路上,通過手機(jī)輸入密碼,然后再按一個(gè)啟動(dòng),家里的暖氣就打開了,回到家時(shí)房間就已暖烘烘了。這就是“多用信息、少用能源”的實(shí)例。