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绿色低碳建筑实证探析

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绿色低碳建筑实证探析

随着人们对绿色环保的不断重视,健康生活越来越成为人们争相关注的焦点。加强生态文明的建设、倡导绿色低碳的生活已成为一种现代人们所推崇的潮流。而建筑行业在资源,能源消耗上占了很大比重,据统计每年建筑行业碳排放量占全国总量的50%,远远超出其他行业。提倡“绿色、低碳”的建筑设计理念正逐步成为行业发展的一大趋势。随着政府的政策扶持和人民生活水平的不断提高,处在中部地区的安徽省建筑行业也在积极贯彻“绿色、低碳”的设计思想。2013年末,安徽省提出了大规模兴建“绿色,低碳”型建筑的倡导书,引起了安徽省建筑行业的强烈反应,得到了各方的支持。随着低碳经济在中国不断地发展,注重建筑的“绿色、低碳”越来越成为建筑设计师们秉承的重要设计原则。

1发展绿色低碳建筑的必要性

目前,建筑行业的能源消耗(包括生活能耗、采暖空调能耗、建筑能耗等)已超过工业成为我国第一能耗行业,占能源消耗总量的46.7%。而相比欧美发达国家,我国建筑在使用过程中的能耗在相同技术条件下也比发达国家高出2-3倍。同时,在二氧化碳的排放量上,建筑行业几乎占到排放总量的50%,这一比例远远高于运输和工业领域。在发展低碳经济的道路上,建筑的“绿色、低碳”将成为发展的重中之重,每个建筑从业者都有责任与义务解决所面临的严峻问题。大力倡导发展绿色低碳建筑将成为建筑行业发展的趋势,这也符合全球“节能减排,绿色环保”的发展主题。从2000年开始,绿色低碳建筑的概念开始慢慢在中国兴起,由于经济发展与环境保护的协调还不被行业所重视,低碳化进程的起步曲折、蹒跚。随着城市化进程的加快以及全球化经济的发展,环境问题越来越受到世界的关注。2009年丹麦哥本哈根气候大会的召开,公布了当前全球温室效益频发、环境污染严重的问题,人们开始意识到环境的恶化将给人类带来毁灭性的打击。从建筑的环保,到建筑的节能,再到绿色低碳建筑,可以看到建筑行业针对“可持续发展”政策的研究在不断深入和拓展。绿色低碳建筑的发展可以缓解我国能源的高需求,促进低碳经济的发展;同时也推进我国建筑行业的国际化发展,提高了我国绿色低碳建筑在国际上的竞争力。在全社会对“绿色、低碳”的共同倡导和参与下,下一个十年将成为绿色低碳建筑蓬勃发展的黄金时间。作为世界最大的建筑材料生产国和消费国,中国正处在城镇化高速发展的阶段,这为开辟绿色低碳建筑市场营造了一个适宜的发展环境。绿色低碳建筑以其低能耗,高效益的特点和相对较小的国际差距,将支撑中国在全球新能源革命中不断前进;同时,绿色低碳建筑的发展,将推动一系列相关产业的发展,如建筑节能材料,新型能源等,从而带动整个建筑行业的结构优化升级。随着”低碳时代”的到来,也意味着全球型的经济行为都将以低能耗,低排放为衡量标准,而绿色低碳建筑的节能减排符合了“低碳时代”的标准。因此,推行绿色低碳建筑将是经济社会发展的必然选择[1]。

2国内外绿色低碳建筑现状及趋势

欧美发达国家在很早就已经开始针对绿色低碳建筑进行相关研究,并在各项建筑研究领域做了大量的实践设计尝试,并取得显著的成效,如德国慕尼黑的BMWWelt办公区、澳大利亚墨尔本的CH2办公大楼、英国建筑研究院办公大楼、德国邮政大楼等。当前欧美建筑行业已拥有一系列非常完整的绿色低碳建筑行业标准,涉及建筑设计、施工、节能建材研制等各个方面;同时政府也出台了一系列政策(包括法律法规,排放贸易和相关税收),并通过资金资助来支援绿色低碳建筑的发展。从2006年开始,我国政府开始关注和扶持国内绿色低碳建筑的发展,通过制定相关法律法规和奖惩制度,规范建筑行业的“节能减排”标准;同时,在理论方面,国内建筑行业的研究人员在国外理论经验的基础上,结合中国国情,积极开展绿色低碳建筑的相关研究,取得了一些显著的成果;在实践方面,我国积极鼓励绿色低碳建筑的兴建,在资金和技术上扶持相关的实践研究。现阶段,我国已建设了一批高水准的绿色低碳住宅示范区,并进一步尝试发展城市级别的绿色低碳示范区。虽然起步较慢,但在政府的大力倡导和行业的积极响应下,我国绿色低碳建筑必将快速稳固发展。

3绿色低碳建筑的主要设计理念

以人为本,人与自然和谐相处,可持续发展是绿色低碳建筑设计所遵循的基本原则[2]。在能源利用上,应尽量减少非再生能源在建筑建设上的使用,积极采用新型可再生能源,减少碳排放量;在资源利用上,应尽量使用节能环保建筑材料,同时要保证材料的可回收利用,对环境低污染;在环境方面,应注意建筑与环境的联系,实现人与自然的完美融合;此外,在生活方式方面,应满足居住者对健康生活的要求,提高人的生活品质,使人们生活在一个宜人逸景的环境中。2005年建设部公布《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意义》,在批示文件中首次提出推广“节能、节地、节材、节水”的建筑设计理念[3],这一要求也成为我国定义绿色低碳建筑的最早的依据,被后续设计单位所沿用,作为设计绿色低碳建筑的基本设计理念。

3.1节能

绿色低碳建筑应尽量减少对不可再生资源的使用消耗,尤其是化石能源,其在使用过程所产生的废气,废料,废水对环境有严重的污染,而且不可再生,将来将逐渐被新能源所取代。但是现阶段新能源的开发受制于研发技术而发展缓慢,更为合理的方法是减少化石能源的使用;在现阶段新型能源的使用方面,人们越来越多地注重对天然能源的利用,比如风能、地热能、太阳能等。尤其国内对太阳能板的广泛运用,已经深入广大民众的普通生活中。这些可再生能源正一步步取代化石能源成为奠定新型绿色低碳建筑发展的基石。

3.2节地

绿色低碳建筑应保证合理的空间利用率。现在城市出现大量低层建筑,没有满足合理的容积率要求,同时使城市的规模大大增加,从而增加了大量相应的公共服务设施。因为低层建筑服务人群较少,却占用大量的土地资源和服务资源,导致资源利用效率低,产生不必要的浪费;在山地地区,应尽量减少对自然环境的破坏,注意合理利用场地地形,减少土方的开挖,做到资源和能源的高效率利用。

3.3节材

对于建筑材料采用分类回收的方法,对可回收的资源可进行再次利用,对于不可回收的资源须集中处理避免对环境造成污染;建筑材料的生产过程要注意节约材料,节约能源,杜绝高能耗材料的使用;在建筑装饰方面,应多采用在建筑表面使用保温材料的设计方法,以减少建筑内部能量的损失。应采用对人体无健康危害的、对环境无明显破坏的建筑涂料。

3.4节水

当前水资源的利用主要体现在工业用水,景观用水和居住用水三个方面。在居住用水方面,应积极倡导普及使用自动开关节水,防止水资源的无端浪费;而在住宅景观用水方面,应遵循可循环利用的原则,通过污水处理系统的净化作用,可以将居住用水经过处理后用于灌溉植物,洗车。此外,宜注意对雨水的回收利用,可以将雨水通过引流管导入污水处理系统进行再次利用,提高水源的利用率[4]。居住用水和工业用水本身污染性比较高,直接排放可能导致土壤土质和水源水质恶化。相关建筑废水应采用分流式排放,经过中水处理,再次使用,防止对自然环境的危害。

4案例分析

本项目为安徽省芜湖万科城北区一期,由中国建筑科学研究院上海分院绿色建筑与生态城市研究中心设计规划,并获得2013年度绿色建筑评价标示项目—绿色建筑三星级项目。项目严格贯彻国家建筑部对于绿色低碳建筑的建设设计要求。

4.1节能方面

为了使住宅最大可能地获得充足的日照,良好的通风和采光,设计方利用现有场地的自然条件,合理布置设计建筑的体型、门窗朝向、楼距以及窗墙面积比;同时,在建筑的各个交通走道部分,大量布置使用高效照明灯具和低损耗镇流器,例如,在楼梯间和门厅走廊使用节能灯,本项目还在建筑交通部分,大量采用节能自熄开关,智能控制电能的使用,防止浪费;住宅的全部用户均实现太阳能热水供热,其所在比例占总热水供应的62.5%。

4.2节地方面

在保证生活及公共服务空间的前提下,以紧凑的模块化的规划方法,采用综合建筑与周边建筑共享的措施,合理提高了土地的集约利用率。

4.3节材方面

项目大量采用预拌混凝土,高性能混凝土以及高强度钢筋(HRB400),并对建筑废弃物进行收集,回收处理;与此同时,可循环材料和可再生利用材料也在本项目中大量使用。

4.4节水方面

小区在规划阶段提前制定了水资源分配方案,对各种水资源进行综合分类利用。由市政自来水厂提供生活用水和消防用水;由雨水回收利用系统供给绿化用水,景观水池用水等各种市政规划用水;设计方设计采用太阳能和燃气热水器共同供能的方式为住户提供生活用热水;此外,对于污、废水,本项目采用分流排放处理,而对于雨水的可回收利用,屋面雨水采用重力流排水方式,地面雨水则通过雨水口或雨水明沟进行收集、回收、利用。

5安徽省绿色低碳建筑发展情况

安徽省位于中国中部,长江,淮河贯彻其间,在中部大发展的喜人形势下,安徽省迎来了重大发展机遇,随着安徽省“东向发展”战略乃至国家“中部崛起”的逐步实施,强劲的发展势头对安徽省建筑行业提出了新的发展要求。在新形势下,安徽省在以“大环境、大建设、大发展”为主题的141城市空间布局任务中,更加注重对“绿色、低碳”的建筑设计理念的运用。安徽省建筑行业积极响应国家政府政策,结合本地的地域特点,环境类别,因地制宜,设计了一批绿色低碳建筑,例如合肥海顿公馆、合肥鹏远低能耗办公楼、合肥天鹅湖万达广场、凤阳县紫薇花园等项目,其中合肥天鹅湖万达广场项目更被评为安徽省首例绿色低碳建筑一星级标示项目。截至2015年1月,全国已评出2538项绿色建筑标识项目,总建筑面积达到2.92亿平方米,2538项绿色建筑标识项目中一星级总计965项,建筑面积为1.27亿平方米;二星级总计1055项,建筑面积为1.19亿平方米;三星级总计518项,建筑面积为0.47平方米[5]。,从2008年实施绿色建筑评价标示制度到现在,全国绿色建筑项目增长迅速,但分布不均匀。拥有绿色建筑项目较多的省市主要分布在沿海发达地区,如江苏、广东、山东,浙江等。虽然现阶段安徽省绿色建筑项目数量较少,但是发展势头良好,增长速度快,这表明了安徽省政府以及建筑行业坚持贯彻绿色低碳建筑行动方案的决心。2013年9月,安徽省颁布实施《绿色低碳建筑行动实施方案》,方案要求在十二五期间,全省新建绿色低碳建筑须保持在1000万平方米以上,创建100个绿色低碳建筑示范项目和10个绿色生态示范城区,到2015年末,全省20%的城镇新建建筑须按绿色低碳建筑标准设计建造,其中,作为省会城市,合肥市要达到30%,而到2017年末,全省城镇新建建筑须按绿色低碳建筑标准设计建造的数量要全面达到30%[6]。随着政府在建筑节能减排方面的不断重视,安徽省绿色低碳建筑建设将逐步进入一个高速发展的时期。

6现阶段出现的问题

虽然现阶段安徽省绿色低碳建筑发展得很迅速,但由于“绿色、低碳”的建筑设计理念在安徽省,乃至中国运用的时间并不长,与发达国家的差距依然很大,发展也并不成熟,在整个中国建筑行业中所占的比例依然很低,导致绿色低碳建筑的发展在现阶段遇到诸多的问题。

6.1民众的认知度不高

绿色低碳建筑的销卖对象是广大民众。由于消费者在购房时,主要看中的还是房屋的质量和功能,对于建筑“绿色、低碳”的概念了解甚少。由于民众对其认可度不高,致使民众怀疑这种新型建筑技术是否能达到规定的效果。此外,由于现在房地产公司为了提高销量,大肆宣传一些子虚乌有的“低碳新技术”,导致购房者普遍认为这是房地产公司宣传的噱头,购房者对于买不买房,意愿并不坚定。

6.2建筑技术研究滞后,运用不全面

节能建材的研发,建筑结构的设计建造,监督机制的完善被认为是现今广泛认可的绿色低碳建筑发展三要素。我国整体科技水平较落后,加之学科交叉研究的风气不胜,专业学科研究扎堆现象严重,导致很多关键问题无人问津,虽然有众多参与建筑结构科学研究的人员,但依然有很多建筑科学领域的研究情况是空白一片;受制于相关科学技术的发展,我国对于新能源的开发运用力度远远不够,造成我国的经济发展仍然依靠传统的高碳资源,而由于对高碳资源的使用方法欠缺,导致了利用率低,资源严重浪费;建筑设计单位创新主动性也不高,盲目借鉴国内外不同地区所谓“高效节能”的建筑模式进行建筑设计,导致了建筑“水土不服”,能源,资源消耗反而成倍增长,与预期的绿色低碳目标相差甚远,事与愿违。与此同时,由于建筑施工、管理技术的制约,那些已设计好的绿色低碳建筑的施工可行性也较差。

6.3缺乏统一的行业标准和高效的鼓励监管制度

首先,对于建筑节能达到什么程度才称得上是绿色建筑,碳排放量低于多少才是低碳建筑,政府尚没有制定出一个统一的行业标准来定义具体数值。各省市依据各自的地区情况自行编写不同标准,这导致了行业交流合作的困难和规范制定上的混乱;对于房地产开放商来说,由于成本造价相对普通结构建筑要高出不少,利润提升空间有限,加之房地产市场竞争激烈,购房者的认可度也不高,因而开发商在没有政府相关资金技术援助的情况下也不敢“轻举妄动”;而对于购房者来说,建筑大量采用绿色低碳的新技术就意味着购房成本的增加,当相关购房税收优惠无法与成本增加额持平时,绿色低碳建筑将无法赢得购房者的欢迎,打不开广泛的市场。

6.4相关资金不到位

目前我国绿色低碳建筑设计、施工、管理技术的研究尚处在起步阶段,无论是从国外引进成熟的技术进行再改进还是由我国政府,建筑企业或者相关建筑技术研发机构进行自主研发,相关技术的创新研究都需要耗费大量的人力,财力,研发成本随之增加,在无法明确相应研究方向的未来收益情况时,资金投入非常缓慢。与此同时,当相关绿色低碳建筑技术得到科学证明后,这意味着需要花费更多的建设成本将其应用到建筑建设上。而对于这种建筑形式是否经济合理,能否满足居住者的舒适度要求一直使各方投资者犹豫不决,怀疑投资这种建筑形式是否能得到相应的收益,从而限制了绿色低碳建筑在我国的推广和发展。现今,由于我国整体经济发展的现实状况,对现存民用建筑在节能改造方面的鼓励措施比较有限,导致民用建筑节能改造工作进展缓慢,发展滞后。同时,我国还没有一个比较健全的融资机制,来更好的推进绿色低碳建筑项目发展,这其中包括对可预测投资风险和不可预测投资风险的双向补偿以及对项目融资的信用担保。这导致现存建筑节能改造资金来源不稳定,无法依赖上级部门的拨款,只能由地方财政资助,这无形间增加了地方政府的财政压力。

7发展绿色低碳建筑的具体措施

发展绿色低碳建筑最需要的是社会各方的认可和关注,在秉承“绿色、低碳”建筑设计理念的前提下,社会各界共同努力,坚持“理念更新、技术创新、制度监督”三大原则。我认为针对上述的问题,可以从以下几点具体措施进行改进:

7.1完善相关法律法规,奖惩制度,规范低碳建筑评估体系

政府应进一步改进完善有关建筑节能的法律法规,用国家强制执行的形式来规定建筑“低碳、节能”的标准,体现对建筑节能的重视;同时,对在建筑建设各个阶段严格贯彻“绿色、低碳”理念的项目,政府应给于相应的经济奖励,而对于依然违背理念,使用高耗能建材的建设项目,应给予警告及一定处罚;最后,政府建筑行业主管部门应制定统一的绿色低碳建筑的建设规范,使绿色建筑设计有规可依,加强这种新型建筑形式建设设计的规范性[7]。

7.2制定有效的财政鼓励政策,激起各方投资兴趣

作为政府方面,应根据绿色低碳建筑建设的各个方面颁布相应的财政鼓励政策,激起各方对这种新型建筑形式的兴趣,使得政府、房地产开发商、施工企业、建材企业以及购房者在促进环境保护的大前提下能得到可观的实际收益,只有这样,绿色低碳建筑发展才能得到各方的支持,稳步前进。与此同时,政府还应该加大对节能环保建筑材料开发的重视,通过财政拨款,政策鼓励的方法,促进建材企业的创新研发,逐步打破国外建材行业的技术垄断。

7.3加大宣传力度,提高对绿色低碳建筑的认可度

加大对建筑绿色低碳和节能环保的宣传力度,提高建筑行业和购房者对绿色低碳建筑的认识,使消费者认识到建筑“节能、环保”的重要性,增加对绿色低碳建筑的认可度。通过对低碳建筑新技术的介绍,使投资者和购房者充分了解未来绿色低碳建筑的丰厚的产后收益[8]。

8结语

当环境,气候,能源等问题日益成为国家乃至全世界所关心的重点时,“绿色、低碳”的建筑理念必将成为未来建筑行业的发展潮流。虽然目前安徽省乃至全国范围内绿色低碳建筑技术的发展仍处于初步阶段,但随着一系列绿色低碳建筑的政策的颁布和实施,安徽省绿色低碳建筑行业正朝着一个积极的方向迅猛发展。在政府、企业、个人的共同努力和积极响应下,“绿色、低碳”的建筑思想将更加深入人心。

作者:雷庆关 陶正宇 单位:安徽建筑大学