建筑节能紧迫性与绿色建筑
时间:2022-07-13 07:03:00
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中国建筑节能与模式创新,是指通过建筑节能模式的创新来实现“节能省地型”建筑的推广应用。实践中,高速城镇化和能源危机要求我们必须大力推行建筑节能,这是我国经济社会发展所面临的形势、任务、机遇和挑战所决定的。本文先从建筑节能紧迫性和绿色建筑谈起。
一、我国推行建筑节能的紧迫性
(一)高速城镇化是建筑节能最大的挑战和发展机遇
高速城镇化时期农民大量进城。我国正处在城镇化高速发展期,每年大约有1300―1500万农民进城,农民变成市民以后,人均能耗水平提高3倍。首先,农民进城以后,工作性质发生了变化。从原来以自然经济为主的农业经济转变为依靠工商业经济谋生,这种工商业经济的载体的耗能将大大增加。其次,生活燃料特点发生了变化。农村生活所用的燃料大都是可再生的,用商品化的能源如煤、电、燃气比较少。农民进城后,其能源消耗明显增加。第三,出行方式变了。在农村基本上是以步行为主,进城后乘车的概率提高。第四,房屋结构和耗能模式变了。以上四点导致人均耗能提高3倍。在我国城镇化发展进程中,预计约有5―6亿农民将转化为市民,相当于原来15亿或者是18亿农村人口的耗能。
高速城镇化时期建筑规模快速增加。近年来,我国年建筑量已经达到20亿平方米以上,相当于全球每年建筑总量的40%,但是,我国既有建筑中95%属不节能建筑。我国每年因建筑消耗的水泥、玻璃、钢材占全球的40%、45%、35%。同时,随着生活标准的提高,建筑里纷纷装上空调,又使我国成为世界上最大的分体式空调的生产国和消费国。这是高速城镇化给我们带来的紧迫性课题,必须加快实行建筑节能。
(二)建筑能耗占社会能耗的比重快速增长
集中供暖区的扩大、空调的普及、农村能源商品化、住宅面积的扩展都带来能耗的大幅度增加。2002年夏季高峰用电达到4500万千瓦,相当于2.5个三峡满负荷的发电量,2010年将相当于5个三峡发电量。去年8月8日北京的用电高峰达到1081万千瓦,而7月25日只有782万千瓦,这意味着天气变化所增加的空调用电就达到北京用电总量的1/4以上,也意味着在夏季,空调耗能占北京市总能耗的1/2以上。如果北京市房屋围护结构达到节能50%的标准,高峰时的空调耗能就可以减少一半。这对我们整个国家来讲具有重要的意义。
随着欧陆风的盛行,“能源杀手式”的建筑越来越多。大面积采用玻璃幕墙的建筑大量增加,这是对能源的极大浪费。玻璃幕墙建筑冬天冷、夏天热,必须借助于空调调节室温,以至于这类建筑的空调能耗比一般建筑要高出3倍。据清华大学的调查,我国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。我国许多大型公建包括政府办公大楼、商业大厦的高耗能结构对全社会节能起了反面的引导作用。
目前建筑耗能占全社会能耗的比重每年增加一个百分点,已从1995年的11%提高到2005年的27%左右。欧盟曾作过统计,进入后工业化社会后,就像现在的欧洲国家(我国大约2030年以后),建筑占全社会能耗的比重达到50%,占全部的耕地覆盖的48%,占全部温室气体排放的50%,占总污染排放的48%以上,占整个水资源消耗的42%。可见建筑的“四节”潜力巨大。
(三)“十一五”期间及今后建筑节能任务非常繁重
“十一五”期间,建筑节能承担着我国全部节能任务的41%,即节约1.1亿吨标准煤,如果建筑节能工作做得不好,到2020年,我国的建筑能耗将达11亿吨标准煤;如果我们认真执行50%的节能标准,局部地方执行65%的节能标准,到2020年,我们可以把能耗控制在7.54亿吨标准煤,能节约3.5亿吨标准煤,这相当于英国或者是法国的全年能耗。
我国人均能耗比较少,但是人口基数大、增长快,已经引起全球关注。比如二氧化碳排放量,按照2004年的数据,美国是世界上二氧化碳排放第一大国,但美国拒绝在《京都协定书》上签字,所以美国成为全球众矢之的。美国人口只有3亿,人均消耗量却很大,而中国虽然人均能耗只是美国的1/13,但由于人口基数比较大,如果像美国一样去消耗能源,比美国总能耗还要高出5倍,那就意味着需要三个地球才能支撑中国的能源消耗。正因为如此,党中央提出了对外和平崛起,对内走资源节约型、环境友好型的道路。
二、走出绿色建筑的认识误区
建筑节能需要全社会的参与,成为公众的自觉行动。推进建筑节能,要从人民群众的感受和他们的长远利益来研究和解决问题。这样,才能把政府的积极性与群众的积极性结合起来,才能顺利有序地推进建筑节能。
(一)建筑综合症迫使发达国家不约而同地选择绿色建筑
1973年能源危机以后,世界上所有的发达国家都意识到建筑必须实行强制性节能,德国、美国、英国、法国等发达国家都制订了强制性的建筑节能标准,而且以法律的强制力促使所有的建筑拥有者、业主、建筑商全面实行节能标准。但是,到了上世纪80年代,出现了建筑综合症。由于当时建筑节能强制性标准要求提高建筑的密闭性,以至于建筑隔热性越来越好,室内外的通风完全被杜绝,室内空气污染严重,导致癌症、肺气肿、呼吸道疾病、心血管等疾病的发病率越来越高。根据中科协室内环境委员会的调查,我国仅甲醛超标10倍的房屋就占24%,现在儿童患白血病增多与此直接有关。据最近一项调查证实,人类得癌症,不仅与室内化学品污染有关,更重要的是与建筑材料所释放出的氡气有关,氡的含量高一点点,人类癌症发病率就会大大的上升。这证明了癌症与室内的环境污染有直接关系。
正因为这些原因,联合国世界卫生组织于1990年提出了健康建筑的新概念。健康建筑首先要求室内通风,进入室内的新风量越大,室内污染程度就低。从这时开始,西方国家纷纷对传统的封闭型节能建筑进行第二次改造,目的就是把一般的封闭建筑改建为更利于人类居住健康的绿色建筑。比如,美国有60%的建筑于上世纪90年代以后进行了改造,增加了建筑通风设施,改房间上部通风为地板通风。采取地板通风,新鲜空气从地板的进气口上来,温度比较低,人在房间里活动,新风就围绕着人体(热源),这就把有限的新风与人的呼吸挂起钩来。
(二)绿色建筑的基本内涵与认识误区
对于绿色建筑的定义,目前有多种解释,我对此的定义是:绿色建筑是指为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作、生活的空间,同时在建筑的全生命周期内(即建材的生产和运输、建筑的规划、设计、施工、维护到拆除建筑原材料回用的整个过程)实现高效率地利用资源(能源、土地、水、材料)、最低限度地影响环境的建筑物。这个定义是比较全面的,它关注的是建筑全过程的节约,强调的是居住人的健康,同时也涉及到对环境最少的干扰。
绿色建筑是以节约能源、有效利用资源的方式来建造低环境负荷下安全、健康、高效、舒适的环境空间,是人、环境与建筑共生共容、永续发展的新建筑模式,是“四节二环保”的建筑。所谓“二环保”,第一是对外部的生态环境保护,对大自然最低的干扰;第二是对室内环境保护,增进居住人的健康。
推行绿色建筑的战略目标,是以绿色建筑为基础,进而扩展到绿色社区、绿色基础设施、绿色城市,最终达到建筑与人、城市与环境的和谐发展。我国的城市化必须走以绿色为基础的新型城市化道路,创造出城市化发展的中国范例,即以主动的方式来避免快速城市化对大自然的严重破坏,减缓对全球能源的影响。在全球能源、原材料价格创历史最高水平的条件下来推进城市化,其挑战性是空前的。欧洲国家的城市化经历了约200年,美国的城市化经历了100年,我国大约只需再经历35年到40年的时间就可基本完成城市化进程。这期间需要转移6亿人口,相当于欧洲和北美洲的人口总和。只有以绿色为基础的新型城市化来取代传统意义上的城市化,我们才能实现对外和平崛起,对内构建资源节约型、环境友好型社会的目标。
当前,必须澄清对绿色建筑认识的一些误区。
(1)绿色建筑并不是昂贵的建筑。绿色建筑强调材料可循环使用和充分的本地化,从而有可能实现最低成本的节能。如许多绿色建筑采用遮阳板、结构风道等,就是学习本地传统建筑节能的一些办法。我国现在比较成熟的绿色建筑都是本地化的,如改良后的陕北窑洞就是非常好的绿色建筑。传统窑洞冬暖夏凉,美中不足的是室内的氡气含量比较高,因为氡气是由建筑材料和地层释放出来的一种自然气体。处理方法很简单,就是加装一个通风设置,引入新风,窑洞变得干燥,新鲜空气也充足。再如安徽的徽派建筑,围合的天井很小,形成了自然拉风的通道。一些房间地下建有地窖,地窖口一打开,夏天出冷气,冬天冒热风。由此可见,我们的祖先在1000多年前就发现并有效地利用了地热能。徽派建筑不仅体现了通风、地热的利用,而且还充分利用了雨水,所有建筑的屋檐都朝内,在天井里建有储水沟,除取“肥水不外流”的寓意外,其主要作用是防火节水。
根据斯坦福大学的研究,绿色建筑比一般的建筑成本并没有提高,尽管有些绿色建筑采用了太阳能,并且鼓励全面进行材料的创新、技术的创新,但由于用了可循环的材料,总的成本折算起来还是比较低的。
(2)绿色建筑不是仅有绿化的建筑。这个概念被开发商所滥用,认为绿色建筑就是有绿化,这是完全错误的。绿色建筑是利用绿化进行节能和净化空气,达到节能和“两个环保”的要求。利用绿化节能,只是绿色建筑的一小部分功能。
(3)绿色建筑不等于是高科技的建筑。绿色建筑的本质是一种气候适应性建筑,就是自动地利用外界的气候条件来进行能量的交换,是一种“会呼吸”的建筑。所采用的技术大都非常简单的,有些在我国古代就已应用。如徽派建筑就是典型的小气候调节型的建筑。徽派建筑大多两层结构,一楼住人,二楼堆放稻草和粮食,粮食和稻草就成为隔热层,建筑上层与下层、内部与外部温差相差5度之多,夏天非常热的时候,到了房间里也觉得很凉快。徽派建筑的地窑是把季节性的热能储藏在地下,然后用温差为建筑取暖或降温,这是一种很简单的技术。
另一方面,随着信息化社会时代的来临,信息技术的进步和日益廉价化,使得多用信息、少用能源成为可能。例如冬天供暖,早上出门上班时关闭家里的暖气,下班回家路上,通过手机输入密码,然后再按一个启动,家里的暖气就打开了,回到家时房间就已暖烘烘了。这就是“多用信息、少用能源”的实例。
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