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绿 色 建 筑

作者: YONGJUN9

地球是人类惟一的家园,人类的发展离不开适宜的生态环境。随着人们环境意识的不断加强,人们在日常生活中,采取有利于环境保护,适应自然规律的生存方式,追求一种与自然和谐相处、协调发展的建筑风格。现在,世界上许多国家修建了绿色建筑。

绿色建筑是指在设计与建造过程中,充分考虑建筑物与周围环境的协调,利用光能、风能等自然界中的能源,最大限度地减少能源的消耗以及对环境的污染。绿色建筑的室内布局十分合理,尽量减少使用合成材料,为居住者创造一种接近自然的感觉。室内装饰不使用合成材料,如油漆要求不含有致癌的化学物质,地毯应为无污染的 100% 纯毛毯。玻璃也是节能的,热量透过这种玻璃的损失可比普通玻璃减少 70% ,充分利用阳光,节省能源。

绿色建筑作为一种理念,并不指特定的建筑类型,它适用于所有的建筑。

“居住、工作和活动的空间”不仅包括了与老百姓休戚相关的住宅、办公楼、写字楼等,也包括了我们经常逛的商场、超市等,包括了老百姓较少去的政府机关大楼,学校、医院的建筑。因而,我们衡量一栋是否绿色,与他的建筑类型是无关的。当然,作为国家所倡导的一种可持续建设理念,政府建筑理所当然的应该做出表率。

绿色建筑是在全寿命周期中实现高效率地利用资源 ( 能源、土地、水资源、材料 ) 的建筑物。

所谓的“全寿命周期”指的是产品从摇篮到坟墓的整个生命历程,对建筑物这个特殊的商品而言,就是指从建材生产、建筑规划、设计、施工、运营维护及拆除、回用,这样一个孕育、诞生、成长、衰弱和消亡的过程。“全寿命周期成本”( Life Cycle Cost )概念起源于瑞典铁路系统, 1965 年美国国防部研究实施 LCC 技术并普及全军,之后,英国、德国、法国、挪威等军队普遍运用 LCC 技术。由于 LCC 的概念比较全面的反映了产品的社会、经济和环境成本,契合了当今世界可持续发展的理念,很快在各个国家,各个行业得到普遍的应用。

如果从全寿命周期角度计算建筑成本,那么“初始投资最低的建筑并不是成本最低的建筑”。为了提高建筑性能必然要增加初始投资,如果采用全寿命周期模式核算,将在有限的增加初期成本的条件下,大大节约长期运行费,进而使全寿命周期总成本下降,并取得明显的环境效益。按现有的经验,增加初期成本 5% 至 10% 用于新技术、新产品的开发利用,将节约长期运行成本 50% 至 60% 。这一种新模式的出现,将带来设计、开发模式革命性的变化。

我国的房地产开发实践中为了降低造价、获得最大利润或者减少投资往往采取降低材料设备性能的办法,其结果就是运行和维护费用高昂,运行效率低。对办公楼、写字楼而言,如果电梯、中央空调等运行能耗过高,甚至经常出现维修、停运事故,那么写字楼的出租率就会大受影响,降低了建筑整体经济效能。对住宅而言,当我们买下几间房后,我们可能一辈子都得生活在其中,我们不仅得在入住时支付买房的钱,还得在日后“柴米油盐酱醋茶”的日常生活中支付水费、电费、煤气费等。按照上文的核算,如果我们购买了节能的绿色住宅,我们每个月要交的水、电和煤气费都会减少一半。

绿色建筑是对环境影响最小的建筑。

从资源的利用角度讲,根据世界观察研究所的估计,全球每年开采的 75 亿吨原材料的 40% 转化为建筑用的混凝土、钢材、石膏夹心板、玻璃、橡胶和其他部件。造成了环境退化、森林减少、土壤和水体被污染,木材产量的 25% 被用于建筑,结果导致洪水泛滥、森林退化和生物多样性损失。建筑的运行对环境也造成了巨大压力。就全球而言,建筑使用了全球水径流量的 16% ,使用了全球电量的 40% 。结果建筑所产生的氮硫化合物占全部的 40% ,建筑能源使用了全部的 33% ,导致温室气体大量排放和气候变化。

从经济性角度考虑,任何建筑都会产生“外部成本”,如治理环境污染的费用,室内空气污染使人致病、旷工请假休息不但加重居住者负担还降低了企业效益。这些成本不会出现在建筑商、业主和开发商的帐单上,但又必须由环境或者整个社会所消化。同时,建筑还造成巨大的“隐性成本”,据统计,美国因低性能建筑造成的全部损失合计约为 100-600 亿美元,包括因建筑病态综合症和与建筑相关的疾病而产生的健康补助、旷工、生产率降低导致的损失等。

而绿色建筑并不是独善其身的建筑,它不仅需要维持“健康、舒适、安全”的室内空间,还需要创造友好、和谐的室外空间,协调的融入到周围的生态环境、社会环境中。

绿色建筑就是生态建筑和可持续建筑。

仇部长此言用意在于平息关于绿色建筑、生态建筑、可持续建筑这几个概念的争论。只有明确了这几个概念的具体含义,我们才会将注意力转向更加的重要的实践上,而不再是坐而论道。

绿色建筑的概念所蕴含的内涵甚广,决不是以上寥寥数语所能够阐释清楚的。绿色建筑是一个高度复杂的系统工程,它在实践领域的实施和推广有赖于建立明确的绿色建筑评估系统。从仇部长在回答建设部建设科技杂志记者问题的回答中,可以预测这个评估系统,或者叫“绿色建筑技术导则”,很快就会在大家的期待中问世。

在阐明了节能建筑和绿色建筑的概念之后,仇部长指出了我国目前节能与绿色建筑工作中存在的问题以及将采用的主要措施:“建立健全发展节能与绿色建筑的政策法规体系;完善节能与绿色建筑的技术标准支撑体系;建立有效的发展节能与绿色建筑行政监管体系;加强国际交流与合作;加强发展节能与绿色建筑的培训宣传工作。”

我们不妨将这五点看作政府在未来几年为发展绿色建筑的施政纲领。可以看到这里面有三个“体系”和两个“加强”,“体系”的建立当然不是朝夕之间能够解决的问题,但“加强”的工作却是可以马上着手进行的,问题是如何开始。即将召开的“首届国际智能与绿色建筑技术研讨会”暨“首届国际智能与绿色建筑技术与产品展览会”就不妨看作建设部对这五个承诺的一个兑现,在新年伊始举行的这场新闻发布会同时也表明了政府推动节能和绿色建筑的决心和信心。

绿色建筑在中国面临的困境

政府的强力推动一方面反映了政府对绿色建筑理念的认同和支持,另一方面也表明了绿色建筑在实践中所面临的困境。

用 topenergy 建筑节能论坛一位会员的话说:“国外的生态建筑或者节能建筑,他们的设计过程是在方案前期就引入了采暖 / 通风 / 采光 / 照明 / 材料 / 声学等多个技术工种的参与,因为很多的方案明显是仅仅做后期的深入调整是做不出来的。这其中有体制方面的原因,建筑师的个人经验和理念固然非常重要,但是没有其他专业工种的提前介入和配合是不行的。国外象是结构 / 暖通 / 采光 / 照明 / 材料 / 声学等等工种早就是专业化的独立的事务所之类的服务机构,和建筑师事务所是同等的”

“国内原来一直是处在计划经济体制下,是学习原来苏联的“大而全”的设计院体制,与国外正好相反,专业的工种还是隐藏在大型设计院里面的,不是独立的社会化的服务机构。中国现在还处在由原来的计划经济体制向市场经济体制转型的过程中,专业工种独立的社会化的服务机构正在漫漫浮现。建设部设计院就已经按照专业改成了建筑分院,结构分院等。但是国内现在这种独立的社会化的专业工种事务所还是没有。”

绿色建筑是一项系统工程,它贯穿于立项、规划、设计、施工以及后期使用的全过程。发达国家的建设管理和运作模式与我国有很大不同,通常由一个综合建筑事务所总承包整个项目设计,由建筑师寻找相应的结构和机电设计事务所,组成联合设计体,并由建筑师负责项目设计及施工配合过程中的总协调,建筑师向业主负责,分包方向建筑师负责,形成开发策划、设计、施工一体化。设计单位处于主导地位,权力与责任重大。

但在我国,开发、规划设计、施工、运营阶段划分明显,职责分担到各单位;特别是设计单位与施工单位相互独立。特别是施工单位,扮演一个较为重要的角色,这是因为:

施工单位独立于设计单位,两者各有分工,各负其责

不少设计,特别是装饰装修工程的设计往往到了施工阶段才能确定下来

施工所带来的负面环境影响更明显,容易为人们注意。

要真正落实绿色建筑理念,就需要提倡一种在项目前期就有多个工种、多个责任方参与的“整体设计( Integrated Design )”或者“参与设计( Participatory Design )”理念。就笔者的工作经验而言,要实现这样的理念在设计院和甲方的落实中会遇到很多的阻力。

国内很多节能技术尚未成熟,包括节能建材,施工技术,应用以后反而产生一些诸如渗漏的问题。据报道,某开发商曾在一楼盘首次应用了新风系统,但因为缺乏经验,结果反被很多客户投诉。当然这并不是新风系统不好,而是设备和技术尚有一定问题。再如一些新型节能墙材,遭投诉渗漏、开裂等现象的也不乏其例,这样,开发商哪还有兴趣去尝试节能住宅,更不用说需要更多新技术支持的绿色建筑。

除此以外,我们在完成一栋真正的绿色建筑的路上,还有很多亟待完善的问题。

系统化的节能设计

目前我国已经有了好几栋“示范生态建筑”,光电板、太阳能、地板蓄热、混凝土中心空调、地源热泵、独立新风系统、外保温内保温……甚至还出现了全太阳能的“零能耗建筑”,好热闹的场面,看得人眼花缭乱。但我们稍微思考一下:这些纯粹由设备堆砌起来的建筑能称得上一栋在“全寿命周期”都节能、绿色的建筑么?

建筑的节能和绿色首先是一项系统化的工程,影响建筑能源性能,或绿色性能的各项影响因素是互相耦合、此消彼长的。比如增强了保温,会降低空调能耗,使冷热指标降低,进而降低了主机的容量;增加热回收系统虽然回收了排风中的部分热量,但增加了风机能耗,二者的平衡需要视新风量的大小、当地的气候条件而定;变频器虽然节省了单个电器的电耗,但对整个系统而言则不一定节能。另一方面,片面的强调设备方面的节能,而忽视了最根本的,从建筑设计角度考虑的被动设计手法的运用,比如自然通风,昼光照明等。设备的制造技术是在不断进步的,可以想象,部分示范项目所宣称和展示的技术和设备,在建筑报废之前肯定早就过时了,而被动的设计手法则会从根本上改变建筑的外貌,伴随建筑“一生”。同时,示范建筑所采用技术的高昂成本根本无法在实践中推广,立了一个很“坏”的榜样,让人们以为,绿色建筑就是高成本高技术建筑。因而,单独的技术应用,因为缺乏系统的配合,根本达不到理想的效果,因而不能称之为绿色建筑,只能成为房产商炒作的卖点。

专业化的建筑调试

建筑系统调试监控是一种以质量为标准的方法,业主采用该方法可以确保项目的成功实施。调试监控并不是是施工或项目管理的附加任务,而是业主确保项目规划、设计、施工和运行达到目标要求,最终完成高品质、有着最高资产价值的建筑的方法。一幢经过调试监控的建筑将提供最优化的能源效率、室内空气品质和住户舒适体验,并为实现最低的运行和维护成本提供了基础。

调试监控以项目启动(预设计阶段开始),记录业主的要求为开始。调试工作在设计和施工阶段持续进行,其中包括运行性能测试,并以入住一年后提交质量保证书审查和召开经验教训会为结束。调试监控一项主要任务是完成建筑员工培训计划的制定与实施,这样他们能够正确的对建筑进行运行和维护,确保建筑实现业主的长期可持续发展目标。

合理设计并实施调试监控,可以节省可观的运行成本。成功实施调试监控,通常能提高节能效率 5% 到 10% 。例如,美国俄勒冈能源办公室研究了两幢建筑在实施调试后的直接能源节省量。一幢 110,000 平方英尺的办公楼,通过调试能实现每年节省能源 12,276 美元(相当于每平方英尺 0.12 美元)。而一幢 22,000 平方英尺的办公楼,通过调试每年可节省能源 7,630 美元(每平方英尺 0.35 美元)

除了能源消耗,使用者的生产力也是受建筑性能影响的运行成本。研究估计,如果 20% 的大楼使用者每月花 30 分钟抱怨照明或温度条件,雇主年生产力将损失每平方英尺 0.10 美元。对于一幢面积为 100,000 平方英尺的建筑,这相当于每年损失 10,000 美元。这一损失并不是由不佳条件引起的实际生产力降低,而只是抱怨时间。

而我国目前还缺乏专业的调试人员和调试公司,还是借用 topenergy 的一位会员所说:“在实际项目当中做建筑调试的不可能有机会让所有的环节都在控制之下。你有机会做了设计就不大有机会做调试,等你做调试的时候,所面临的设计已经是既定的方案。所以实际工程当中的建筑调试更多的是带着镣铐跳舞的情形”,“建筑调试就像做饭的厨子,很多的业主和总包的概念还是在做完切配就往锅里烩,不去考虑协调和搭配的问题。最后咸了、淡了、还是如何已经既成事实了。”

绿色建筑既然需要项目规划设计阶段即引入相关节能、绿色的概念和设计技术,就需要对这些技术的实际应用效果进行预测和评价。关于该问题的论述,大家可参考笔者的《建筑节能计算机评估体系研究》一文。

正因为面临着如此多的难题,要在中国实现真正的节能建筑、绿色建筑还有很长的路要走。正如一位开发商的感叹:“就规划设计而言,现在的设计单位似乎根本没有时间也没有深厚的专业知识去考虑节能住宅。即使有,也是为了应付有关规定;到了材料供应阶段,国内的节能建材企业数量少之又少,加之部分厂家设备落后,新产品少,还大都质次价高,这样的节能材料谁还愿意用,用了能让人放心吗?施工阶段,面临着缺乏成熟技术工人的问题。建筑施工企业多数是专业知识相当贫乏的民工队伍,有的进口节能材料,由于工人缺乏施工技术,最后仍然达不到很好的节能效果。”

绿色建筑的概念具有综合性,既衡量建筑对外界环境的影响,又涉及建筑内部环境的质量;既包括建筑的物理性能,也涵盖部分人文及社会的因素。而人们对绿色建筑的理解,也可能由于观念、当地技术和经济水平等方面的不同而存在差异。一套清晰的绿色建筑评估系统,对“绿色建筑”概念的具体化,使绿色建筑脱离空中楼阁真正走入实践,以及对人们真正理解绿色建筑的内涵,都将起到及其重要的作用。对绿色建筑进行评估,还可以在市场范围内为其提供一定规范和标准,识别虚假炒作的绿色建筑,鼓励与提倡优秀绿色建筑,达到规范建筑市场的目的

所幸,我们目前不仅有了以《绿色奥运建筑评价标准》为代表的一些实施细则和评估体系,建设部也正在着手进行该工作。相信这是一个可以很快解决的问题。但希望制定标准的机构不要去实施标准,将其当作一颗摇钱树,恨不得将所有的利益一口吞下,不去激励,培育一个中立的,以营利为目的的商业咨询机构去做这些事情,而应该负责解释,审查标准的执行,不断的完善和发展标准。这样才能保证标准本身的可持续发展。

当然,绿色建筑在我国的实施中还有许多诸如经济激励政策等方面的问题,限于篇幅,本文不展开讨论。

所谓“机遇与挑战”并存,前文中所提及的在绿色建筑的实施中可能遇到的问题,换一个角度考虑,何尝不是绿色建筑面临的市场机遇?从绿色建筑涉及的行业链分析,我们完全可以在以下几个方面的大有所为:

绿色建筑、节能建筑、生态建筑、可持续建筑、建筑能耗、建筑能源节能建材的研发、生产和销售,比如保温材料,低辐射中空玻璃,遮阳设施等节能构件。

对新建筑的节能设计咨询,对改造建筑的节能总包,合同能源管理等。这里强调系统化,全寿命周期的服务,不再是目前市场上头痛医头脚痛医脚的一些临时措施,典型如加个变频器或稳压器(即“节电器”)。

建筑的系统调试。这样的独立于设计院、施工监理和甲方的第三方咨询机构的服务,将在很大程度上保证绿色建筑功能的实现。

建筑能耗评估,建筑模拟咨询服务。尤其对于一些改建项目,这样的评估对于确定能耗节省量、投入规模、回收周期、成本效益等具有十分重要的参考意义。

绿色建筑评估咨询。绿色建筑评估的意义不再赘述,只是希望政策和标准的制定者(在美国,这是民间行为,而在中国,由政府主导)能够让利于民,鼓励和培育一个中立的,以营利为目的的商业咨询机构来推动标准的实施,不要让其在“内部”的循环中丧失其生命力。可以想见,以中国目前的建筑量,绿色建筑将带来一个多么庞大的市场。虽然目前国内这样的专业咨询公司已初见端倪,但与实际的需求相比,仍显得杯水车薪供不应求。

大家或许都还记得 2003 年好莱坞的电影大片《怪物公司》,许多人将其看这做一部娱乐片,而实际上它企图反映的却是一部灾难片的主题。

影片中善良的毛毛发现人类的小女孩阿布无害后——没有任何毒发身亡的迹象,为了把阿布从追捕中解救出来,几番出生入死。同时也让他第一次真正进入自己工作了多年的电力公司,第一次真正了解了电力公司的内部结构,在观察的过程中他发现小女孩的笑也能产生能源,她的大笑和恐怖时发出的惊叫一样能让整个社区的电路短路。这说明怪兽以暴力的方式 ( 惊吓 ) 获取的能源完全能够以和谐的方式 ( 逗笑 ) 得到。

建筑节能 , 绿色建筑 , 节能建筑 , 生态建筑 , 可持续建筑 , 建筑能耗 , 建筑能源而反面角色怪物蓝道在公司老板的支持下秘密研制新的能源开发模式,蓝道的新模式与毛毛的革命性发现不同,它继续发展恐吓小孩的模式,试图通过抓捕人类小孩来进行毁灭性开发,可以设想这样做的结果势必会导致人类世界与怪兽世界完全对立,最终造成能源枯竭。

迪斯尼用换位手法,将人类自身作为能量的来源,不同于《黑客帝国》中恐怖的栽种人类获得能源,《怪物公司》告诉我们,只要我们用“天人合一”的观念,友好的对待大自然,采取更加和谐的发展方式,不仅不会阻碍人类的发展,而且会促进人类更加长远的在地球上繁衍生息。

幸运的是,我们已经从现实中汲取足够多的教训,并开始努力尝试更加积极的开发模式。绿色建筑,节能建筑正是这样一个可持续发展观应用到建筑业的机遇。笔者在写作此文时,欣闻《中华人民共和国可再生能源法》已经在第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议上通过,除此以外,关于《建筑节能法》立法的呼声也日益高涨,可以想见,绿色建筑在中国的兴起必将成为一股时代的潮流,引领着中国的建筑业迈入一个崭新的时代。

 

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