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来自国内外的上百家知名企业用清一色或深或浅的绿色装扮展台,展示了低碳社区与绿色建筑等方面的最新技术与产品。生活垃圾处理、工业废水的循环利用、防震防火的建筑用材、可再生利用的木丝水泥……博览会上所展示的低碳社区与绿色建筑的新技术与新产品,可以融入到人类生活的每一个细节和环节,绿色的展会内容与展会形式相得益彰,无一不迎合了“绿色建筑:让城市生活更低碳、更美好”的主题。
众多展台中,联合技术公司(UTC)展台以“优势源于高效”为主题,展示绿色建筑集成化解决方案,指引绿色城市发展方向,吸引了众多观众驻足参观和洽询,成为本次博览会中一抹最为耀眼的绿色。
联合技术公司集成化建筑解决方案副总裁戴尚德在本次博览会开幕式上发表演讲说,开发商、城市规划者以及政府官员已经开始从建设具有各种系统的大规模项目中获得环境和经济效益,这些系统协同运行,能够大大提高能源效率。
戴尚德提出,绿色建筑应包含四个因素,一是建筑和建筑系统的设计;二是高性能的设备;三是集成控制服务;四是可再生资源。戴尚德说,单栋建筑主要依靠个别系统实现节能,而城市规模解决方案则可以利用风电、热电联产系统和太阳能等可替代清洁能源,具有广阔前景。
随着中国城市化、工业化进程的不断加快,环境污染日益严重,煤矿生产等产业造成大气污染、北方等地的水资源短缺、未处理污染物对水源质量威胁加剧、过度砍伐及水土流失、土地沙漠化、珍稀物种的非法交易猖獗等。国家对环保的重视程度也越来越高,出台相关法律法规加强环境保护。2009年,国务院常务会议决定,到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放要比2005年下降40%―45%。
从能源保护角度来看,能源储存和管理技术的发展需求迫在眉睫,发展可替代能源也势不可挡。从均衡发展方面来看,缩小城乡发展距离,均衡清洁技术(Cleantech)领域距离为首要考量项。此外,应总体上鼓励新能源发展,但是需抑制过热产业的势头;发展本土企业的创新能力,同时鼓励海外企业带来更多环保领域的高端技术。对外企来说,目前的中国环保产业市场规模较小,但一些细分清洁技术(Cleantech)领域已经显现了高增长的潜力;环保产业的竞争无疑将日渐激烈,但先行者必将在获取市场占有的先机。
两大领域前景可观
从宏观来看,清洁技术在中国的发展将涉及能源供给、资源利用和资源管理市场(包括水、垃圾和农林业管理等)三大方面。
首先在能源供给方面,太阳能、风能及生物能源具有发展前景。在资源利用方面,例如绿色建筑领域,企业可从环保优化设计、可持续原料选择、提高能源效率及水源效率入手。而资源管理市场也有很大的选择空间,例如水源提取、水源处理、水源分配、水源利用及污水处理,此外,垃圾安置、垃圾回收、垃圾再生能源和垃圾回收利用也存在着巨大的商业机会。
然而,若要在这些细分领域中大展身手,企业应从以下四方面进行考量:市场准入、市场规模、单位环境效用潜能、解决方案的吸引力。市场准入则表明私有或外商企业进入行业的难易程度;市场规模则表示年销量;单位环境效用潜能,是指与传统解决方案相比,环保企业的解决方案是否能够减缓对环境的影响,同时带来更好的经济效益;方案吸引力则指该方案能给客户带来经济价值,无论实际突破程度如何,该方案具有得天独厚的优势。
如果用各方面的准则进行考量,可以发现,可再生能源产业有着巨大的市场规模,但对外资企业来说,市场开放度仍有待增加。同时,该行业的技术水准还处于发展阶段,但是将对环境产生巨大的积极效应。
具体来看,太阳能领域涉及太阳光电、聚光太阳能及太阳能水加热器。该领域的收益率可达20%(基于美国标准)。目前,中国是全球最大的晶体硅光伏太阳能生产商,但在其他领域的竞争力稍弱。外资的进入会将价值链机会转移至研发阶段。
风力发电产业则涉及涡轮、发展、维护、能源储存四方面。预计到2020年,风力发电将实现3000万千瓦,而该行业的收益率可达25%。但是2009年开始,政府逐渐放缓新增涡轮产能的审批速度。一些部件的生产基本上由本土企业包揽,但是核心技术仍掌握在外资竞争者手中。
生物能源则被广泛应用于电力、热力、燃料(乙醇、柴油、丁醇)。目前生物柴油规模已达1300万吨、乙醇燃料达6560万吨。中国政府计划扩大这两方面的产能。此外,外企也与中粮集团和中石化集团进行了很好的合作。
在能源利用方面,绿色建筑选用先进外装,充分整合能源,选用环保设备,致力于智慧型建筑的建造。目前,绿色建筑产业对外资基本开放,其技术也已处于成熟阶段,巨大的市场也提供了发展空间。但是,绿色建筑对环境的积极效益处于中等水准。
进一步分析,在优化设计方面,绿色建筑涉及试运行和高效运作、整合设计、资源服务及城市可持续规划。建筑材料则锁定本地取材、低耗能材料及可循环材料。从市场规模来看,截至2020年,建筑消耗将占能源消耗的40%,届时的新建筑必须节省65%的能源。2009年,政府已投资2100亿用于绿色建筑领域;预计5年内,绿色建筑面积将达到22亿平方米,政府总投资达1.5万亿。由此看出该市场空间非常可观。
清洁水源方面,中国对外资的市场开放处于中等水准,其技术也已经发展成熟,但是市场规模较小,对环境的影响效应不是很高。
水源安全已经成为政府最为关心的民生问题。中国计划截至2020年单位GDP所消耗的水源应减少60%,在十一五期间政府投资了将近1万亿元。外企正在中国建立水源管理方面的合资公司,但最高持股比例仅为50%。对外资水务服务公司而言,盈利率会实现25%。具体而言,水源处理包括脱盐、分离,污水处理则涉及一级、二级和三级处理方案、淤泥处理和分离、监测方案。目前来看,水源管理、咨询、进口设备的销售是目前这一市场的主要业务。
挑战与应对
可再生能源、绿色建筑和清洁水源的巨大市场为外资提供了良好的发展土壤,但是我们也须认识到挑战,从而把握市场机会。
在可再生能源领域,政府对本土企业的支持不容小觑,复杂的电力分送网络与融资、准入规则也为外资带来一定难度。然而,若能与供应商、政府建立起更为紧密的合作关系,以增强标准化和更佳的实践分享,同时创新财务机制(例如签订建设前资源购买协议),则能把握好可观的市场机会。
在绿色建筑领域,挑战也无处不在:原材料和技术业已成熟,但是本土企业欠缺设计和建设经验。此外,开发商、终端用户和能源供给商之间的利润逐步减少;解决方案或技术的供给和分配仍然有限;效用网络的整合很有限;内地市场的主要产品仍集中在材料(节能玻璃、绝缘墙)和照明设备(LED)领域。然而,跨价值链的多方合作可以减少循环周期、降低成本。此外,为供应商和施工方开发创新的绿色金融产品,发展和优化绿色建筑的建筑配件标准都不失为好的选择。
发挥海尔集团和LIXIL集团的优势,在以毛坯房销售(无内装和设施的设计、施工,仅销售建筑本体)为主的中国市场,确立高品质产品群和责任施工的精装楼盘销售形态。通过设计师、业主的BtoB取得信赖,为两集团的事业扩张添砖加瓦。
海骊设计现有约40名中国员工以及8名日本员工,通过两国设计人员的共同努力工作,我们正在为中国人丰富而舒适的生活而设计、研发。海骊设计的全体员工是"One Team"!各个专业知识的人才聚集在一起,为顾客提供满意的方案,我们的每一个设计作品都不是一个人的功劳,而是全体员工智慧的结晶。
最近在中国的建筑市场,解决老龄化和环境保护的社会问题成为首要课题。海骊设计以同样经历过以上社会问题的日本经验为基础,充分了解中国人的内心,实实在在地为中国人提供解决方案。另外,海骊设计的研发部门最大限度的发挥株式会社LIXIL的渠道以及技术,以真实数据为基础,致力于提供最适当的解决方案。
海骊设计研发部是由日本专家组成的,他们在日本分别从事建筑设计、产品开发,可以满足顾客的需求,迅速适当的提出解决方案。其次,中国设计师也是在各个建筑设计领域取得了卓越业绩的优秀人才。海骊设计是国内少有的,整合了中日两国设计师优秀的技术能力和设计能力,拥有独特团队的设计公司。
在老年住宅和百年住宅的内装设计以及产品提案方面,我公司已有丰富的业绩,并且得到了业主的高度好评。说到老年住宅和百年住宅,设计这两个全新住宅形态时,不仅仅需要一定的设计能力,对于相应产品的知识和设计能力是必不可少的。通过海尔以及&LIXIL集团的支持,海骊设计可以提供满足顾客需求的产品方案。另外,全新的住宅形态中必须的各种产品、部件在中国还未生产、销售。针对这一困境,海骊设计听取顾客真实的需求开发、设计新产品,并积极推动海尔和骊住生产、销售新产品。海骊设计通过与海尔和LIXIL的共同携手,可以为大家提供集产品开发、制造、内装设计、销售、物流、施工的解决方案。我们保证一定满足大家的期待。
开发人员借助物联网框架能够极大地缩短上市时间。 他们可以为物联网应用程序提供端对端解决方案模版和必需的网关。
这些模版包括收集、存储、分析数据以及管理内部设备所需的软件和配置。 原始设备制造商或系统集成商关于产品生产所要做的就是根据不同用途调整相关配置。
专门为城市及商业建筑提供端对端解决方案的Shaspa 公司所采用的运作框架就是一个很好的案例。 该公司模块化、具有充分可扩展性的Shaspa Bridge和Shaspa服务交付框架能够满足任何规模的项目要求,从单个到数以百万计的建筑单元都可以。 原始设备制造商和系统集成商可以随意选择Shaspa旗下的预配置解决方案,这些方案的主要特点就是包含来自英特尔、风河、戴尔以及IBM的元件,他们也可以从这一框架内选择任何其所需的方案,来满足其独特的要求。我们先来看一下整体运作方式。
用物联网网关
弥补差距
Shaspa物联网解决方案首先要有通用设备――Shaspa Bridge。 Shaspa Bridge基于英特尔物联网网关设计,能够为连结、控制建筑物自动化系统、家用电器以及移动环境提供基础构件。
Shaspa Bridge的操作模式有两种:Standalone或全自动服务网关。 Standalone模式可以提供连结、监控商业建筑里的设备,实现设备自动化的局部解决方案。 在网关模式下,Shaspa Bridge则是云端服务交付框架的局部延伸。
该元件支持常见于建筑物自动化系统中的协议, 包括ZigBee、ZWave、KNX、Modbus、Enocean、Profibus以及LON。通过连接现有的建筑控制系统,支持超过10万种设备,Shaspa Bridge可以保障对旧系统或家电进行的投资,增加不同供应商提供的新设备。合作伙伴可以从100多种特定行业应用程序――从简单的需求导向型分项计量控制系统到复杂的用于零售行业的影视分析――进行选择来建立客户应用程序。
同时,当出现新的协议及系统时,Shaspa Bridge也可以轻松完成新应用的更新。
Shaspa Bridge能够用于一系列可用模版中,以减少上市时间,符合行业最佳实践。 通过集中管理(除standalone模式下)来降低更新固件、应用程序以及定义数据流的时间和成本。 开发人员还可以利用简单的应用程序来控制Shaspa Bridge,然后根据需求通过Shaspa应用程序商店来添加应用程序。
利用服务交付框架激活应用程序
关键词:BIM信息模型 绿色设计;全生命周期;绿色建筑;可持续性
中图分类号:O434文献标识码: A
引言
我国正处于经济建设的高速增长时期,每年新建建筑80%以上为高耗能建筑,既有建筑95%以上是高能耗建筑。目前我国单位建筑面积能耗是发达国家的2~3倍以上。严峻的事实表明,中国要走可持续发展道路,发展节能与绿色建筑刻不容缓。绿色建筑能为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间,同时在建筑全生命周期(物料生产、建筑规划、设计、施工、运营维护及拆除、回用过程)中实现高效率地利用资源(能源、土地、水资源、材料)、最低限度地影响环境。[1] "十二五"跨入第二年之际,我国正以前所未有力度推动绿色建筑发展。在欧美纷纷将绿色建筑作为新一轮科技创新主要方向的大背景下,我国将发展绿色建筑作为中国加快经济结构调整和谋求经济增长的新突破口。中国的建筑规模正以每年20亿平方米速度增加,预计到2020年中国建筑能耗将达到社会能源消费总量30%以上,成为最主要的能源消费领域,而目前中国带有绿色建筑评价标识的建筑总面积不足4000万平方米,未来发展绿色建筑空间巨大,为此,财政部和住房城乡建设部下发了《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》一文,明确对星级绿色建筑的财政补贴,从二星级的45元/O,到三星级的80元/O,这将引导保障性住房及公益性行业优先发展绿色建筑。
建筑的可持续发展,不仅对建筑环境工程师、建筑设备工程师提出挑战,更重要的是对建筑师的挑战。绿色建筑的一个重要方面就是节约能源,降低建筑能耗。在决定建筑能量性能的各种因素中,建筑的体形、方位及围护结构形式起着决定性作用,直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。[2]
因此建筑设计对建筑的能量性能起着主导作用。不同的建筑设计方案,在能耗方面会有巨大的差别。单凭经验或者手工计算,很难正确判断建筑设计的优劣。目前凭借先进的计算机技术进行复杂的数据计算和实时的动态模拟是实现绿色建筑设计的科学性和合理性的重要保障
1 BIM与绿色建筑概述
1.1 BIM概述
BIM是Building Information Modeling中文为:建筑信息模型是通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息,在这里,信息不仅仅是三维几何形状信息,还包含大量的设计信息,如建筑构件的材料、面积、体积、数量、机电参数、价格等相关数据和经济指标。
1.2 绿色建筑概述
绿色建筑:绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。(摘自《绿色建筑评价标准》GB 50378)
(1) 引入绿色建筑的必要性:在我国,伴随建筑业迅猛发展的是国内自然资源的巨大消耗,不可再生能源、淡水、天然材料、可耕地等正走向枯竭,温室气体的排放量和建筑垃圾产生量也大幅增加。
(2) 绿色建筑的全生命周期:绿色建筑强调的是在整个建筑生命周期中,在建设和使用流程上对环境负责和提高资源使用效率,建筑的生命周期是指:选址、场地改造、建筑设计、建造、运行、维护、翻新和拆除。
绿色建筑设计的关注和影响对1.3 BIM与绿色建筑的关系.
(1)BIM提供绿色建筑设计分析的平台,BIM的重要意义在于它重新整合了建筑设计的流程,其所涉及的建设项目全生命周期管理,恰好是象。
(2)BIM所包含的各种绿色分析软件给与绿色建筑各种强大的数据支持.
如通过对Revit建立的信息模型,在方案阶段可以通过导出DXF文件进入ECOTECT做可视化分析及日照分析;导入RADIANCE做采光分析;在初步设计阶段,导出GBxml标准文件进入IES做舒适度分析;导出STL文件进入STAR-CCM+做风环境分析。
2绿色建筑与BIM的应用
2.1 规划阶段的选址与场地分析
场地分析是研究影响建筑物定位的主要因素,是确定建筑物的空间方位和外观、建立建筑物与周围景观的联系的过程。在规划阶段,场地的地貌、植被、气候条件都是影响设计决策的重要因素,往往需要通过场地分析来对景观规划、环境现状、施工配套及建成后交通流量等各种影响因素进行评价及分析。传统的场地分析存在诸如定量分析不足、主观因素过重、无法处理大量数据信息等弊端,通过BIM 结合地理信息系统(Geographi Information System,简称(GIS),对场地及拟建的建筑物空间数据进行建模,通过 BIM 及 GIS 软件的强大功能,迅速得出令人信服的分析结果,帮助项目在规划阶段评估场地的使用条件和特点,从而做出新建项目最理想的场地规划、交通流线组织关系、建筑布局等关键决策。
2.2 方案设计阶段的能量分析
在方案论证阶段,项目投资方可以使用 BIM 来评估设计方案的布局、视野、照明、安全、人体工程学、声学、纹理、色彩及规范的遵守情况。BIM 甚至可以做到建筑局部的细节推敲, 迅速分析设计和施工中可能需要应对的问题。方案论证阶段还可以借助BIM提供方便的、低成本的不同解决方案供项目投资方进行选择,通过数据对比和模拟分析,找出不同解决方案的优缺点,帮助项目投资方迅速评估建筑投资方案的成本和时间。对设计师来说,通过 BIM 来评估所设计的空间,可以获得较高的互动效应,以便从使用者和业主处获得积极的反馈。设计的实时修改往往基于最终用户的反馈,在 BIM 平台下,项目各方关注的焦点问题比较容易得到直观的展现并迅速达成共识,相应的需要决策的时间也会比以往减少。
2.3 施工建造阶段的冲突检测、施工模拟及工程量统计。
2.3.1施工冲突预先检测
随着建筑物规模和使用功能复杂程度的增加,无论设计企业还是施工企业甚至是业主对机电管线综合的要求愈加强烈。在CAD 时代,设计企业主要由建筑或者机电专业牵头,将所有图纸打印成硫酸图,然后各专业:将图纸叠在一起进行管线综合,由于二维图纸的信息缺失以及缺失直观的交流平台,导致管线综合成为建筑施工前让业主最不放心的技术环节。利用 BIM 技术,通过搭建各专业的 BIM 模型,设计师能够在虚拟的三维环境下方便地发现设计中的碰撞冲突,从而大大提高了管线综合的设计能力和工作效率。这不仅能及时排除项目施工环节中可以遇到的碰撞;中突,显著减少由此产生的变更申请单,更大大提高了施工现场的生产效率,降低了由于施工协调造成的成本增长和工期延误。
左 管线综合平面右 管线调整避让
2.3.2 施工进度模拟(Revit +Navisworks四维施工模拟)
建筑施工是一个高度动态的过程,随着建筑工程规模不断扩大,复杂程度不断提高,使得施工项目管理变得极为复杂。当前建筑工程项目管理中经常用于表示进度计划的甘特图,由于专业性强,可视化程度低,无法清晰描述施工进度以及各种复杂关系,难以准确表达工程施工的动态变化过程。通过将 BIM 与施工进度计划相链接,将空间信息与时间信息整合在一个可视的 4D(3D+Time)模型中,可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程。施工模拟技术可以在项目建造过程中合理制定施工计划、4D 精确掌握施工进度,优化使用施工资源以及科学地进行场地布置, 对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和控制,以缩短工期、降低成本、提高质量。此外借助4D模型,施工企业在工程项目投标中将获得竞标优势,BIM可以协助评标专家从4D模型中很快了解投标单位对投标项目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、总体计划是否基本合理等,从而对投标单位的施工经验和实力作出有效评估。
2.3.3 工程量统计
在 CAD 时代,由于CAD无法存储可以让计算机自动计算工程项目构件的必要信息,所以需要依靠人工根据图纸或者CAD文件进行测量和统计,或者使用专门的造价计算软件根据图纸或者CAD文件重新进行建模后由计算机自动进行统计。前者不仅需要消耗大量的人工,而且比较容易出现手工计算带来的差错,而后者同样需要不断地根据调整后的设计方案及时更新模型,如果滞后,得到的工程量统计数据也往往失效了。而BIM是一个富含工程信息的数据库,可以真实地提供造价管理需要的工程量信息,借助这些信息,计算机可以快速对各种构件进行统计分析,大大减少了繁琐的人工操作和潜在错误,非常容易实现工程量信息与设计方案的完全一致。通过 BIM 获得的准确的工程量统计可以用于前期设计过程中的成本估算、在业主预算范围内不同设计方案的探索或者不同设计方案建造成本的比较,以及施工开始前的工程量预算和施工完成后的工程量决算。
2.4 项目运营阶段的运行维护模拟
在建筑物使用寿命期间,建筑物结构设施(如墙、楼板、屋顶等)和设备设施(如设备、管道等)都需要不断得到维护。一个成功的维护方案将提高建筑物性能,降低能耗和修理费用,进而降低总体维护成本。 BIM 模型结合运营维护管理系统可以充分发挥空间定位和数据记录的优势,合理制定维护计划,分配专人专项维护工作,以降低建筑物在使用过程中出现突发状况的概率。对一些重要设备还可以跟踪维护工作的历史记录,以便对设备的适用状态提前作出判断。
2.4.1疏散模拟(右图)
2.4.2热环境及能耗优化分析
5 结论
随着我国经济的飞速发展和能源问题的日益严重,绿色建筑设计变得越来越重要,从2D CAD 转向基于BIM 技术的三维信息转换,是绿色建筑设计的发展趋势,利用BIM技术,建筑师可以在设计过程中创建包含建筑全部信息的虚拟建筑模型,在设计的任意阶段将其直接导人相关的能量分析软件中,就可以方便快捷的得到能量分析结果,从而及时调整设计方案,优化建筑性能,充分利用BIM 技术来保障绿色建筑设计的科学性和合理性。
目前在采用BIM技术的3D建筑CAD软件与建筑能耗分析软件的结合方面,仍然存在许多尚未解决的问题,如一些主流能量分析软件无法直接导人虚拟建筑模型,不支持IFC数据标准等。但越来越多的软件厂商、开发者、使用者已经开始关注这些问题并在进行研究和开发。相信在不久的将来,综合利用BIM和建筑能耗分析进行绿色建筑设计的技术,将越来越完善和成熟
参考文献
[1]建设部副部长仇保兴在国务院新闻办新闻会上的讲.
[2] 薛志峰等.超低能耗建筑技术及应用.北京:中国建筑工业出版社
[3] 曾旭东 绿色建筑设计中的CAD技术 重庆大学建筑城规学院院刊
[4] Autodesk BIM 课程 绿色建筑设计―教师用书
广州光亚法兰克福展览有限公司总经理胡忠順先生表示:“受惠于国家对绿色政策的大力推动,绿色照明及智能照明工程项目如雨后春笋,发展迅速,配合这一市场契机并有赖业界的鼎力支持,首届上海国际照明展览会圆满落幕,成功吸引来自40 个国家及地区、逾11,100 名工程及贸易界的专业观众莅临参观。踏入第二届,我们将聚焦广受市场青睐的智能及可持续照明解决方案及技术、与智能照明息息相关的无线控制技术等,助业界开拓照明工程项目的庞大商机。”
展会聚焦工程项目及智能照明商机
自2012 年起,国内LED 灯具替换工程发展迅速,加上城市改造的兴起,地标性建筑的拔地而起,带动了中小照明工程、商业照明、市政工程等领域的商机。上海为作为国家经济重心,工程项目的发展规模一直引领全国。根据《上海商业「十二五发展规划》设立的目标,2013 至2020 年期间,该市将兴建64 个 商业中心,其中包括14 个市级商业中心,商业设施高度集中且总建筑面积不低于50 万平方米;其余50 个地区级商业中心,商业设施总建筑面积不低于30 万平 方米。
“绿色建筑”及“智能化”概念愈来愈受到市场关注,成为照明工程项目中的重要元素。根据政府相关要求,至2015 年,95% 城镇新建建筑需达到建筑节能强制性标准; 预计至2020 年,用于节能建筑项目的投资将达1.5 万亿元。此外,智能照明将于未来两年进入快速发展期,仅2014 至2015 两年,智能照明行业将额外提供超过600 亿元人民币的市场规模。如果按照30% 的年复合增长计算,估计至2018 年将达近800 亿元。
2015 年展会将配合上述趋势,展示相关领域的前沿技术及产品,并举办多场同期研讨活动,深入探讨绿色及智能照明设计和技术的各个层面,促进行业交流及发展。
同期展会缔造协同效应,打造一站式智能绿色建筑展览平台
2015 年上海国际照明展览会将继续与上海国际智能建筑展览会、上海国际供热通风空调、城建设备与技术展览会,以及中国国际光电建筑论坛暨展览会同期举办,共同构建“中国智能绿色建筑展览平台”,预计总面积达50,000 平方米,为业界打造一站式的商贸及采购枢纽。
社会的进步使人们对建筑的认识不断更新。在当今注重生态和谐、环境舒适及科学合理建筑的背景下,引发了人们对优化的空间利用与建筑设计的新追求,同时也对建筑综合症提高了警惕并加紧防范,这一切都使得具有节能效应和健康性能的绿色建筑备受追捧。绿色建筑在为社会提供良好的环境效益的同时,也具备着许多潜在的经济优势。第一,由于绿色建筑对能源消耗较低,因此可以极大地降低建设成本。第二,由于绿色建筑在设计理念上符合保护自然生态的时代趋势,能够带来长远的环境效益并有益于人体的健康,因此拥有较强的市场竞争力。但同时我们也应注意到,经济优势并不会直接转化为市场动力,众多开发商不愿主动进行绿色建筑投资。因此,绿色建筑本身的经济优势和实际的经济效益之间就形成了极大的矛盾,亟待政府部门和建筑学家的解决。
2绿色建筑在生态经济优化中面临的困境
2.1全生命周期优势难以实现
从长远的眼光来看,绿色建筑对环境效益的实现和降低资源消耗方面具有其他建筑无可比拟的优越性。但若从短期效应来看,这种优越性则表现得并不明显,经济及环境优势会被极大程度地削弱。这一优势无法实现的主要原因就在于全生命周期价值与使用主体的阶段性之间的矛盾。由于一栋建筑的使用寿命与每位使用者的使用期间相比显得极其漫长,在这漫长的生命周期内会涉及到政府、开发商、设计单位、物业管理及各个用户等多方利益主体,而这些利益主体的利益所在和经济需求是多样化的,例如他们需要在各自的使用期内履行义务,追求各自的经济目标。这就造成了绿色建筑的成本效益在实际分配中变得复杂,无法使自身的经济优势得到应有的发挥。
2.2国家标准与操作协同不一致
我国的《绿色建筑评价标准》,是以建筑专家设定的权重系数为参照而形成的框架体系。目前这一体系在解决绿色建筑生态经济优化的问题上存在着较为明显的不足。首先,体系中对生态目标的制定进行了统一的规划,且生态目标的组成与相互关系也比较固定。然而,实际的建设和操作中,情况往往复杂多样的。表现为各地区的资源和地理环境呈现出千差万别的特点,因此难以按照统一的目标加以实施。同时,这一目标在不同环境下实行的结果,往往是对促进生态和谐发展初衷的背离。其次,该标准对不同地区的经济发展水平和经济实力等要素缺乏必要的考虑。绿色建筑的理念要求实现经济效益与环境效益的双赢,在这一标准的限制下显然难以实现。
2.3协同工作的复杂性
在理论上,绿色建筑对环境效益的实现是有序进展并合理搭配的。但落实到实际的设计会商时,则会面临种种复杂的情况。其中首要的问题就是指标权衡的复杂性。由于对环境质量的评定标准各不相同,又缺乏明确的规定,因此常常引起各方在节能、节水、空间优化等不同方面的争议,这一问题在受到经济条件制约的情况下尤为突出。通常的解决办法是以建筑师或甲方的经验为依据进行取舍,而这些经验往往缺乏技术上的保证。
3如何实现绿色建筑的生态经济优化
3.1时间层面
为了解决好绿色建筑的全生命周期效益与多利益主体之间的矛盾,首先应从时间层面的角度,对绿色建筑的生态经济进行优化。首先,应重点对整体起始端组分进行优化,原因在于起始端的一切细微变化都有可能引发乘数效应。举例来说,在对某节能系统进行优化的过程中,应该将优化列为先行解决的问题,其次才是空调或供暖设施的优化。这是以较低成本换取最佳优化效果的解决方案。其次,应注意技术措施实行的时间性。采取技术措施的时间、次序和步骤都都需要进行适当的优化。最后,针对绿色建筑的价值更多体现在全生命周期,因此可考虑实行相对应的实时优化方案。既要保证从全生命周期角度完成总体优化,也应注重周期内各个阶段的优化措施;既要在设计阶段进行优化,也应在之后的建设和使用中进行优化,形成系统化的优化方案。
3.2制度层面
实现绿色建筑的生态经济优化,成功将其经济优势转化为经济利益,不仅要依靠技术和设计方面的措施,同时也对制度方面提出了自己的要求。完善的生态经济优化方案应是技术与制度共同作用的结果。对于绿色建筑这样的建筑产品,其市场推广严重依赖于与社会其他部门的合作。在这样的情况下,为了使绿色建筑能够在我国有更加广阔的发展空间,就应努力争取制度上的支持,从而赢得良好的发展环境。因此,应该在指标评价标准、生态目标划定等方面加强与相关部门的沟通合作,争取能够在制度的推动下实现绿色建筑的经济优势。
3.3内容层面
面对专业协同的复杂性问题,应在内容层面进行优化而使问题得到解决。根据多重收益原理,我们可以将不同的措施加以整合,使其应用到同一个设计当中,力求使各个措施能够协调运作,发挥整体效能,最终使多个目标得以实现,同时还可以提高每种措施的效率达到最优的设计效果。这一原理可应绿色建筑在环保的不同侧面的措施得以整合优化,从而有效解决协同工作复杂性的问题。
4结论
清华大学建筑设计院绿色建筑工程设计所、北京清城华筑建筑设计研究院有限公司、北京易原德安建筑环境科技有限公司等建筑设计咨询企业,招商地产等绿色地产品牌开发商,以及上海交大、东南大学、同济大学等多所学术研究机构成员悉数参会。
联盟互补 整合优势资源
联合全国太阳能热利用产业优势的联盟为产业未来设计了怎样的蓝图?又将如何铺就行动纲领?
发起成立“联盟”的国际铜业协会是世界上主要的推广和促进铜的使用的非赢利性国际组织。1995年,国际铜业协会进入中国,积极向政府部门提供制定有关铜和铜合金的政策及法规的相关依据和建议,并在市场推广涉及到铜的问题中充分发挥协会的领导和协调作用。
据介绍,今后联盟将为中央到地方各地政府机构、各地房地产开发商提供服务,为其推荐优秀的太阳能热利用产品、供应商和以高效、耐用的太阳能热水系统为主的低碳能源整体解决方案。同时,也将主要精力用于推广推动国家相关标准与国际标准接轨,提高我国太阳能热利用行业的国际影响力。
会上,七家企业被“联盟”授予核心成员称号,北京九阳实业公司等三家企业在国际铜业协会的资助下,成为“联盟”下设的太阳能建筑一体化设计师培训基地,深圳市嘉普通太阳能有限公司将与国际铜业协会共同出资,组织太阳能建筑设计竞赛,鼓励在校学生富于创意的太阳能建筑设计方案,山东力诺新材料有限公司与国际铜业协会就太阳能工业热利用技术开发和市场推广方面的合作签署了合作协议。
“产研学”平台 推动产业升级
国际铜业协会发起“联盟”旨在太阳能与建筑一体化解决方案中,推广高品质金属流道承压式太阳能热水系统。并积极推动太阳能在更多领域的应用,通过政策、完善的标准和消费者教育,帮助太阳能行业上下游企业和终端用户更加深刻的理解太阳能在节能减排、改善生活品质方面的优势。
记者了解到,联盟将主要从以下三方面开展工作:
其一,借助国际铜业协会的平台,加强在国际社会宣传中国的太阳能热利用产业,为国内的太阳能热利用企业寻求更广阔的国际市场机会。
其二,国际铜业协会近期委托住建部科技发展促进中心进行的太阳能热水器强制安装政策研究表明,目前一些太阳能强制安装政策在具体实施中并不理想,开发商对太阳能热水器的应用也存在众多误区,企业期望借助这个平台,改善太阳能热水系统产品的政策环境,帮助开发商合理选择太阳能热水系统应用方案,引导城市热水消费者正确认识太阳能热水系统产品。
其三,目前国内太阳能热利用行业还没有一个完善的“产学研”交流平台,不利于企业研发和行业的技术进步,尤其是生产平板集热器所需的镀膜、整板焊接等核心技术,均掌握在德国等发达国家的手里,其高昂的进口价格,严重阻碍了平板集热器产业的发展和应用。因此,联盟拟促进形成太阳能热利用行业“产学研”一体的交流平台,以促进企业技术进步和科研成果的市场化。
多方支持 扩大太阳能应用领域
由于“联盟”涉及新能源利用,太阳能产业整合等领域,因此作为中国太阳能产业发展中的一次重要推进,联盟本身也是对减缓全球气候变暖的积极呼应。
关键词:建筑节能 外保温 解决方案
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0077-01
电影《2012》告诉我们由于自然环境和资源长期被人类掠夺性破坏,地球自身的平衡系统已经面临崩溃,人类即将面临空前的自然灾害。虽是虚构,但是也警示我们世界各地频繁的自然灾害无一不与我们人类对自然资源的过度使用以及不懂得绿色、节能、环保有关。自然资源是有限的,以我们现在平均每年对资源的利用量以及利用率来算,世界上现有的资源很快就会消耗殆尽,因此,绿色、节能、环保迫在眉睫。张家港市是我国著名的文明城市也应该是低碳建筑先进城市,可以拿张家港作为研究范例。
1 绿色节能低碳建筑在张家港的普及应用实际情况
建筑节能是指在能源和资源得到充分有效利用的同时,建筑物的使用功能更加符合人类的需要。创造健康、舒适、方便的生活环境是人类的共同愿望,也是建筑节能的基础和目标。建筑节能应该是:(1)冬暖夏凉,由于维护结构的保温隔热和采暖空调设备性能愈益优越,建筑环境将更加舒适;(2)通风良好,空气经过过滤后,新风“扫过”每个房间,换气次数足够,空气清新;(3) 建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行节能标准,采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证室内热环境质量的前提下,减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗[1]。
根据我们本次调查分析张家港绿色节能建筑集中体现在拆迁安置房,而办公楼、写字楼和商业大厦更加注重节能材料和智能化的使用[2]。此外,在节能方面,农村和城市存在很大的区别。禹与城市的环境相比较,农村的环境明显较差,并且农村经济实力比较低下,政府对其发展的资金投入也较少,因此,由于资金的原因城市的节能方式也较多,但多通过使用节能材料、智能化设施、应用高科技的节能产品等来达到节能的目的。然而,农村的房屋建造一向是结构较为简单,大规模的修建节能式的房屋不可能实现,加之多年来村民们只是通过自身的经验来减少浪费的情况。农村的自然环境优良,人口的数量也较城市少,根据农村地区的这一现状,绿色节能建筑应被广大的农村地区广泛加以利用和使用。
2 张家港使用墙体外保温的节能办法
外保温可以应用到墙体中,从而有了外保温复合外墙。这种墙体优点主要有:(1)外保温材料对主体结构有保护作用,避免内部的主体结构产生大的温度变化,使主体寿命延长。(2)有利于消除或减弱局部传热过多的热桥作用,如果采用内保温,则热桥问题就相当严重。热桥作用会产生热损失,产生冷凝结露现象,造成对建筑物的破坏,影响使用寿命。(3)主体结构在室内一侧,由于蓄热能力较强,可避免室温出现较大波动。(4)既有建筑采取外保温进行改造施工时,可大大减少对住户的干扰。
目前,聚苯颗粒保温料浆外墙保温是张家港市主要采用的保温节能的主要施工方式。此种施工采用的原料是废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)。在施工的过程中,工人将加聚苯乙烯塑料经过加工,将其破碎为0.5mm~4mm大小的颗粒,这些颗粒便是用来作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。可以说,此种方式是受到人们普遍认可的外墙保温技术。该施工技术操作较为简便,减少工人的劳动强度,提高工作效率,不但不影响结构质量,而且还可以修补、找平有缺陷的墙面。在修复有缺陷的墙面时,只需使用保温料浆即可,使因抹灰过厚造成的脱落现象得到了避免。此外,也将因使用条件恶劣造成的界面层易脱落空鼓、面层易开裂等问题得到了解决。因其成本较低,在相同的社工条件和达到相同的施工效果的情况下,该技术的应用有利于减低房屋建造的造价。
3 绿色节能低碳建筑在张家港发展的瓶颈
目前,张家港绿色节能住宅的进一步推广,国家的政策与开发商的成本常常冲突,难以达到双方利益的双赢。出现这样的局面是因为:第一,国家部委出台的鼓励发展绿色节能住宅的文件或政策,难以在第一时间内传达到企业,以致房地产企业常认为政府对其并未有足够的政策支持。第二,政府对地产企业并未有实质性的政策支持,地产公司所建造的绿色节能住宅经常自己“埋单”。
除此之外,在销售市场和租赁市场上,高品质节能住宅的价值并不能完全被展现出来。这是因为,地产公司的积极性常受到压制,因此,整个地产行业绿色节能发展水平呈现降低的形势。
4 对张家港市绿色节能低碳建筑应用的建议
(1)加强组织领导,健全建筑节能工作机制。依托建筑科学研究机构、科技发展中心、勘察设计协会、大专院校等行业协会、科研院校的作用,开展了一系列有成效的工作。这样结合各方面的努力使节能建筑更加实惠和实用,才能激起更多人的兴趣。
(2)加强建筑工程建设过程中的建筑节能监管工作。各部门的每个工作人员要肩负起自己的职责。从立项、规划、设计、图审、监理、质监、竣工验收等方面,建筑人员在整个过程中要加强监管。不但要对整个实施过程实行闭合跟踪式管理,还要对建筑节能设计标准执行的全过程进行控制。
(3)加大宣传教育的力度,让绿色节能低碳建筑的理念深入人心,从自身做起,节约能源。
(4)加大科技投入,开发新科技、新材料和新能源,从根本上实现节能的目标。
5 结语
大力发展和推广绿色节能低碳建筑,是解决中国能源问题的一项重要的举措。在全国大范围的建筑绿色节能低碳建筑不是一个短时间内可完成的任务,它是一个长期的、循序渐进的过程。然而,令人欣慰的是,张家港市政府以及社会各界已经开始了对于建设绿色建筑的探索与尝试,并且取得了很好的成绩。为了使张家港走上可持续发展的正确道路,就必须大力宣传建筑节能的必要性,就必须要完善建筑节能市场,就必须要提高公众节能意识。
参考文献
[1] GB50189-2005,中华人民共和国国家标准.公共建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.