建筑節(jié)能緊迫性與綠色建筑

時間:2022-07-13 07:03:00

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建筑節(jié)能緊迫性與綠色建筑

中國建筑節(jié)能與模式創(chuàng)新,是指通過建筑節(jié)能模式的創(chuàng)新來實現“節(jié)能省地型”建筑的推廣應用。實踐中,高速城鎮(zhèn)化和能源危機要求我們必須大力推行建筑節(jié)能,這是我國經濟社會發(fā)展所面臨的形勢、任務、機遇和挑戰(zhàn)所決定的。本文先從建筑節(jié)能緊迫性綠色建筑談起。

一、我國推行建筑節(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)展機遇

高速城鎮(zhèn)化時期農民大量進城。我國正處在城鎮(zhèn)化高速發(fā)展期,每年大約有1300―1500萬農民進城,農民變成市民以后,人均能耗水平提高3倍。首先,農民進城以后,工作性質發(fā)生了變化。從原來以自然經濟為主的農業(yè)經濟轉變?yōu)橐揽抗ど虡I(yè)經濟謀生,這種工商業(yè)經濟的載體的耗能將大大增加。其次,生活燃料特點發(fā)生了變化。農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、燃氣比較少。農民進城后,其能源消耗明顯增加。第三,出行方式變了。在農村基本上是以步行為主,進城后乘車的概率提高。第四,房屋結構和耗能模式變了。以上四點導致人均耗能提高3倍。在我國城鎮(zhèn)化發(fā)展進程中,預計約有5―6億農民將轉化為市民,相當于原來15億或者是18億農村人口的耗能。

高速城鎮(zhèn)化時期建筑規(guī)??焖僭黾?。近年來,我國年建筑量已經達到20億平方米以上,相當于全球每年建筑總量的40%,但是,我國既有建筑中95%屬不節(jié)能建筑。我國每年因建筑消耗的水泥、玻璃、鋼材占全球的40%、45%、35%。同時,隨著生活標準的提高,建筑里紛紛裝上空調,又使我國成為世界上最大的分體式空調的生產國和消費國。這是高速城鎮(zhèn)化給我們帶來的緊迫性課題,必須加快實行建筑節(jié)能。

(二)建筑能耗占社會能耗的比重快速增長

集中供暖區(qū)的擴大、空調的普及、農村能源商品化、住宅面積的擴展都帶來能耗的大幅度增加。2002年夏季高峰用電達到4500萬千瓦,相當于2.5個三峽滿負荷的發(fā)電量,2010年將相當于5個三峽發(fā)電量。去年8月8日北京的用電高峰達到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用電就達到北京用電總量的1/4以上,也意味著在夏季,空調耗能占北京市總能耗的1/2以上。如果北京市房屋圍護結構達到節(jié)能50%的標準,高峰時的空調耗能就可以減少一半。這對我們整個國家來講具有重要的意義。

隨著歐陸風的盛行,“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,這是對能源的極大浪費。玻璃幕墻建筑冬天冷、夏天熱,必須借助于空調調節(jié)室溫,以至于這類建筑的空調能耗比一般建筑要高出3倍。據清華大學的調查,我國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。我國許多大型公建包括政府辦公大樓、商業(yè)大廈的高耗能結構對全社會節(jié)能起了反面的引導作用。

目前建筑耗能占全社會能耗的比重每年增加一個百分點,已從1995年的11%提高到2005年的27%左右。歐盟曾作過統(tǒng)計,進入后工業(yè)化社會后,就像現在的歐洲國家(我國大約2030年以后),建筑占全社會能耗的比重達到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,占整個水資源消耗的42%。可見建筑的“四節(jié)”潛力巨大。

(三)“十一五”期間及今后建筑節(jié)能任務非常繁重

“十一五”期間,建筑節(jié)能承擔著我國全部節(jié)能任務的41%,即節(jié)約1.1億噸標準煤,如果建筑節(jié)能工作做得不好,到2020年,我國的建筑能耗將達11億噸標準煤;如果我們認真執(zhí)行50%的節(jié)能標準,局部地方執(zhí)行65%的節(jié)能標準,到2020年,我們可以把能耗控制在7.54億噸標準煤,能節(jié)約3.5億噸標準煤,這相當于英國或者是法國的全年能耗。

我國人均能耗比較少,但是人口基數大、增長快,已經引起全球關注。比如二氧化碳排放量,按照2004年的數據,美國是世界上二氧化碳排放第一大國,但美國拒絕在《京都協(xié)定書》上簽字,所以美國成為全球眾矢之的。美國人口只有3億,人均消耗量卻很大,而中國雖然人均能耗只是美國的1/13,但由于人口基數比較大,如果像美國一樣去消耗能源,比美國總能耗還要高出5倍,那就意味著需要三個地球才能支撐中國的能源消耗。正因為如此,黨中央提出了對外和平崛起,對內走資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的道路。

二、走出綠色建筑的認識誤區(qū)

建筑節(jié)能需要全社會的參與,成為公眾的自覺行動。推進建筑節(jié)能,要從人民群眾的感受和他們的長遠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合起來,才能順利有序地推進建筑節(jié)能。

(一)建筑綜合癥迫使發(fā)達國家不約而同地選擇綠色建筑

1973年能源危機以后,世界上所有的發(fā)達國家都意識到建筑必須實行強制性節(jié)能,德國、美國、英國、法國等發(fā)達國家都制訂了強制性的建筑節(jié)能標準,而且以法律的強制力促使所有的建筑擁有者、業(yè)主、建筑商全面實行節(jié)能標準。但是,到了上世紀80年代,出現了建筑綜合癥。由于當時建筑節(jié)能強制性標準要求提高建筑的密閉性,以至于建筑隔熱性越來越好,室內外的通風完全被杜絕,室內空氣污染嚴重,導致癌癥、肺氣腫、呼吸道疾病、心血管等疾病的發(fā)病率越來越高。根據中科協(xié)室內環(huán)境委員會的調查,我國僅甲醛超標10倍的房屋就占24%,現在兒童患白血病增多與此直接有關。據最近一項調查證實,人類得癌癥,不僅與室內化學品污染有關,更重要的是與建筑材料所釋放出的氡氣有關,氡的含量高一點點,人類癌癥發(fā)病率就會大大的上升。這證明了癌癥與室內的環(huán)境污染有直接關系。

正因為這些原因,聯(lián)合國世界衛(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通風,進入室內的新風量越大,室內污染程度就低。從這時開始,西方國家紛紛對傳統(tǒng)的封閉型節(jié)能建筑進行第二次改造,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,美國有60%的建筑于上世紀90年代以后進行了改造,增加了建筑通風設施,改房間上部通風為地板通風。采取地板通風,新鮮空氣從地板的進氣口上來,溫度比較低,人在房間里活動,新風就圍繞著人體(熱源),這就把有限的新風與人的呼吸掛起鉤來。

(二)綠色建筑的基本內涵與認識誤區(qū)

對于綠色建筑的定義,目前有多種解釋,我對此的定義是: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,同時在建筑的全生命周期內(即建材的生產和運輸、建筑的規(guī)劃、設計、施工、維護到拆除建筑原材料回用的整個過程)實現高效率地利用資源(能源、土地、水、材料)、最低限度地影響環(huán)境的建筑物。這個定義是比較全面的,它關注的是建筑全過程的節(jié)約,強調的是居住人的健康,同時也涉及到對環(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ㄖ?。所謂“二環(huán)保”,第一是對外部的生態(tài)環(huán)境保護,對大自然最低的干擾;第二是對室內環(huán)境保護,增進居住人的健康。

推行綠色建筑的戰(zhàn)略目標,是以綠色建筑為基礎,進而擴展到綠色社區(qū)、綠色基礎設施、綠色城市,最終達到建筑與人、城市與環(huán)境的和諧發(fā)展。我國的城市化必須走以綠色為基礎的新型城市化道路,創(chuàng)造出城市化發(fā)展的中國范例,即以主動的方式來避免快速城市化對大自然的嚴重破壞,減緩對全球能源的影響。在全球能源、原材料價格創(chuàng)歷史最高水平的條件下來推進城市化,其挑戰(zhàn)性是空前的。歐洲國家的城市化經歷了約200年,美國的城市化經歷了100年,我國大約只需再經歷35年到40年的時間就可基本完成城市化進程。這期間需要轉移6億人口,相當于歐洲和北美洲的人口總和。只有以綠色為基礎的新型城市化來取代傳統(tǒng)意義上的城市化,我們才能實現對外和平崛起,對內構建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的目標。

當前,必須澄清對綠色建筑認識的一些誤區(qū)。

(1)綠色建筑并不是昂貴的建筑。綠色建筑強調材料可循環(huán)使用和充分的本地化,從而有可能實現最低成本的節(jié)能。如許多綠色建筑采用遮陽板、結構風道等,就是學習本地傳統(tǒng)建筑節(jié)能的一些辦法。我國現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,美中不足的是室內的氡氣含量比較高,因為氡氣是由建筑材料和地層釋放出來的一種自然氣體。處理方法很簡單,就是加裝一個通風設置,引入新風,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。由此可見,我們的祖先在1000多年前就發(fā)現并有效地利用了地熱能。徽派建筑不僅體現了通風、地熱的利用,而且還充分利用了雨水,所有建筑的屋檐都朝內,在天井里建有儲水溝,除取“肥水不外流”的寓意外,其主要作用是防火節(jié)水。

根據斯坦福大學的研究,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能,并且鼓勵全面進行材料的創(chuàng)新、技術的創(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。這個概念被開發(fā)商所濫用,認為綠色建筑就是有綠化,這是完全錯誤的。綠色建筑是利用綠化進行節(jié)能和凈化空氣,達到節(jié)能和“兩個環(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。綠色建筑的本質是一種氣候適應性建筑,就是自動地利用外界的氣候條件來進行能量的交換,是一種“會呼吸”的建筑。所采用的技術大都非常簡單的,有些在我國古代就已應用。如徽派建筑就是典型的小氣候調節(jié)型的建筑?;张山ㄖ蠖鄡蓪咏Y構,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、內部與外部溫差相差5度之多,夏天非常熱的時候,到了房間里也覺得很涼快?;张山ㄖ牡馗G是把季節(jié)性的熱能儲藏在地下,然后用溫差為建筑取暖或降溫,這是一種很簡單的技術。

另一方面,隨著信息化社會時代的來臨,信息技術的進步和日益廉價化,使得多用信息、少用能源成為可能。例如冬天供暖,早上出門上班時關閉家里的暖氣,下班回家路上,通過手機輸入密碼,然后再按一個啟動,家里的暖氣就打開了,回到家時房間就已暖烘烘了。這就是“多用信息、少用能源”的實例。