隨著哥本哈根世界氣候大會的召開,“低碳”成了一個流行詞。以“節(jié)能、環(huán)保、綠色、低排放”等為特點的“低碳建筑”,也以一種全新的姿態(tài)高調(diào)登 場。低碳建筑是指在建筑材料和設(shè)備制造、施工建筑和建筑物使用的整個生命周期內(nèi),減少石化能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。目前,低碳建筑已逐 漸成為國際建筑界的主流趨勢。一個容易被忽略的事實是,建筑在二氧化碳排放總量中幾乎占了50%,這一比例遠遠高于運輸和工業(yè)領(lǐng)域。因此,在發(fā)展低碳經(jīng)濟 的道路上,建筑的“節(jié)能”和“低碳”注定成為繞不開的話題。
1、推廣低碳建筑勢在必行
研究表明,全球建筑行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域造成了70%的溫室效應(yīng),從建材生產(chǎn)到建筑施工,再到建筑的使用,整個過程都是溫室氣體的主要排放源。據(jù)統(tǒng) 計,中國每建成l耐的房屋,約釋放出o.st的碳。另外,建筑中采暖、空調(diào)、通風和照明等方面的能源都參與其中,碳排放量很大。在引領(lǐng)世界新潮流的低碳世 博映照下的中國城市節(jié)能,卻是一塊“大短板”。目前,在中國城鄉(xiāng)430多億口的既有建筑中,達到節(jié)能標準的僅占5%左右,而新建筑有90%以上屬于高能 耗。許多強制性的建筑節(jié)能設(shè)計標準雖然制定出來,但是這些標準的執(zhí)行率還比較低。不少地方追求奢華成風,大量使用遠距離的高檔原料(包括進口原料),造成 建筑能源和建筑材料的浪費。我國交叉學科研究的風氣不盛,很多關(guān)鍵問題往往無人問津,造成了從事建筑科研的人員雖然不少,可是研究的空白領(lǐng)域卻依然很多。 一些建筑在設(shè)計時盲目推崇國外不同氣候區(qū)那些“能耗殺手式”的建筑模式,導致了建筑能耗的成倍增長。另外,有些開發(fā)商對建設(shè)低碳建筑不太感興趣,主要是擔 心成本過高。事實上,只需增加一點點成本,甚至完全不增加成本,就可以在大多數(shù)類型的建筑中融人可持續(xù)設(shè)計的理念。低碳建筑的終極目標是節(jié)能和低排放,這 里的“節(jié)”與“低”,不一定要使用很多高科技,它不僅僅是環(huán)境綠化那么簡單,也不等同于造價昂貴,更不是簡陋難看。因此,應(yīng)盡快建設(shè)綠色低碳建筑項目,實 現(xiàn)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新,建立建筑低碳排放體系,注重建設(shè)過程的每個環(huán)節(jié),有效控制和降低建筑的碳排放,使建筑物有效地節(jié)能減排并達到相應(yīng)的標準。毫無疑問,建筑 行業(yè)必須加快發(fā)展低碳模式,直接或間接地降低能源消耗,達到節(jié)能減排的效果,成為低碳經(jīng)濟時代的中流砒柱。
2法規(guī)執(zhí)行與政策扶持
2009年8月12日,國務(wù)院首次把培育低碳經(jīng)濟作為我國經(jīng)濟新的增長點,要大力發(fā)展綠色經(jīng)濟,加快建設(shè)以低碳排放為特征的工業(yè)、建筑和交通體 系。我國政府也宣布了控制溫室氣體排放的行動目標,即到2020年實現(xiàn)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。然而, 建設(shè)領(lǐng)域涵蓋的范圍廣泛,涉及的領(lǐng)域眾多,其中建筑的建造和使用是剛性碳排放的主要來源。我國正在推行建筑節(jié)能強制標準和綠色建筑能效標準,對公共建筑的 節(jié)能要求將實行節(jié)能65%的更高級別的強制性標準,實現(xiàn)節(jié)能目標和節(jié)能模式的雙跨越,特別要強制性地執(zhí)行現(xiàn)有的法規(guī)和節(jié)能標準??赏ㄟ^建立新聞披露制度和 市場清除制度,對不執(zhí)行國家建筑節(jié)能設(shè)計標準的設(shè)計單位和建筑單位進行披露,并給予一定的處罰直到清除出市場。天津市今年采取了四項舉措發(fā)展低碳建筑:一 是建立低碳綠色建筑標準體系。二是加強節(jié)能設(shè)計標準執(zhí)行情況檢查。對使用不節(jié)能墻體材料、門窗、衛(wèi)生潔具和配電產(chǎn)品的項目不準質(zhì)量備案,住宅工程達不到節(jié) 能設(shè)計標準的不準發(fā)放人住許可證,并責令返工。三是抓好示范項目建設(shè)。四是推進既有建筑改造和供熱計量試點。低碳建筑發(fā)展既要有一套符合實際的可操作的標 準,也應(yīng)輔以相應(yīng)的政策支持。在這個方面,建設(shè)部將聯(lián)合相關(guān)部委,制定出市政配套費減免、公積金和信貸優(yōu)惠等方面的激勵政策??梢越⒁徽捉?jīng)濟激勵制 度,喚起全民的節(jié)能意識。比如,應(yīng)對綠色建筑與節(jié)能建筑的稅收和收費給予優(yōu)惠制度,經(jīng)濟手段和提高主動意識雙管齊下,全民動員,使大家意識到推行低碳建筑 不僅惠及當代,而且惠及下一代。也可以開展低碳建筑關(guān)鍵技術(shù)的研究,設(shè)立“全國低碳建設(shè)創(chuàng)新獎”,在辦公建筑、高等院校圖書館、城市住宅小區(qū)和農(nóng)村住宅等 建筑類型中進行低碳建筑的實踐。要多舉措促進民用住宅節(jié)能改造,如采取國家與居民合理分攤改造資金、實行政府貼息貸款等,推進市民居住低碳化。據(jù)了解,一 些國家對居民應(yīng)承擔的住宅節(jié)能改造費用實行政府先行墊付,免收利息,然后由個人從水電受益中逐年償還政府的資金,10年還清。這樣做,既可減輕老百姓負 擔,又可讓群眾從節(jié)能改造中看到好處[l].
3重視低碳建筑技術(shù)的開發(fā)
打造低碳建筑首先是建設(shè)者擁有低碳的概念,再通過具體的建筑科技來實現(xiàn)。這些科技包括外墻、門窗和屋頂?shù)裙?jié)能技術(shù),地(水)源熱泵系統(tǒng)、置換式 新風系統(tǒng)、地面輻射采暖和太陽能等新能源的開發(fā)利用。其中,新能源的開發(fā)利用包括太陽能熱水器、光電屋面板、光電外墻板、光電遮陽板、光電窗間墻、光電天 窗和光電玻璃幕墻等。也就是說,建筑層面的低碳設(shè)計主要體現(xiàn)在太陽能利用裝置、風能利用裝置、地熱利用裝置和能量循環(huán)利用裝置等。據(jù)統(tǒng)計,人類每年所消耗 的能量中建筑能耗最大。建筑能耗也包括人們?nèi)粘I钣媚埽绮膳?、空調(diào)、照明、烹飪和洗衣等耗能,其中又以日常生活用能最大,材料及設(shè)備生產(chǎn)用能次之,施 工用能僅居第三。相比理念轉(zhuǎn)變和結(jié)構(gòu)調(diào)整,科技創(chuàng)新對于施工企業(yè)低碳發(fā)展作用則更加直接。具體來說,企業(yè)實施低碳施工過程,一是要通過科學的施工組織設(shè) 計,實現(xiàn)機械使用效能的最大化,以此降低機械使用帶來的能耗和二氧化碳排放;二是要通過優(yōu)化設(shè)計,促成綠色、環(huán)保、生態(tài)建筑材料和低耗能設(shè)備在建筑上的使 用,以及低碳、零碳建筑產(chǎn)品的最終實現(xiàn);三是要通過技術(shù)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新,在科學可行的范圍內(nèi)有效地節(jié)約建筑原材料,尤其是鋼材、混凝土和周轉(zhuǎn)材料的使用; 四要廣泛推行工程項目的標準化管理,進而達到安全優(yōu)質(zhì)的目標,避免低品質(zhì)的建筑產(chǎn)品帶來更大的浪費。低碳住宅將逐漸成為市場新寵。在今年3月召開的“兩 會”期間,低碳經(jīng)濟成為最受關(guān)注的關(guān)鍵詞之一,與低碳有關(guān)的話題層出不窮,其中就包括低碳住宅。低碳住宅除了實現(xiàn)降低碳排放的社會責任之外,最關(guān)鍵的因素 是在建設(shè)過程中采用各項節(jié)能技術(shù),讓業(yè)主在使用過程中降低能耗,節(jié)約使用成本。低碳住宅技術(shù)體系分為八個部分:低碳設(shè)計、低碳用能、低碳構(gòu)造、低碳運營、 低碳排放、低碳營造、低碳用材和增加碳匯等。人們對開發(fā)商已經(jīng)在做的“節(jié)能、環(huán)保、綠色、科技”等已經(jīng)耳熟能詳?shù)?,最大的賣點就是“低碳”。比如墻體沒添 加有污染的防凍劑,保溫材料是環(huán)保的,內(nèi)裝修材料是綠色的,甚至水是再生的,光是天然光,風是自然風,熱量是從地下通過熱源泵交換來的等等,有些建在遠郊 的房屋直接做成木結(jié)構(gòu)[2].
4建筑節(jié)能是低碳化的關(guān)鍵
發(fā)展低碳經(jīng)濟,建筑節(jié)能是重要環(huán)節(jié)之一。節(jié)能建筑是指按節(jié)能設(shè)計標準進行設(shè)計和建造、使其在使用過程中降低能耗的建筑。節(jié)能建筑中最關(guān)注的就是 外墻保溫技術(shù),它是通過在外墻體上增加導熱系數(shù)小的材料,使墻體達到保溫隔熱的效果,使室內(nèi)冬暖夏涼,從而降低能源的損耗。從最初的綠色到生態(tài),到可持續(xù) 發(fā)展,到現(xiàn)在的低碳,是一脈相承的。節(jié)能低碳要有應(yīng)用新技術(shù)的系統(tǒng)觀。在我國,幾乎可以看到全世界的所有節(jié)能新技術(shù),可惜的是我們沒有把它們用好。比如, 在門窗節(jié)能技術(shù)中的中空玻璃、鍍膜玻璃(包括反射玻璃、吸熱玻璃)、高強度LOW一E玻璃(低輻射鍍膜防火玻璃),還有采用磁控真空濺射方法鍍制含金屬銀 層的玻璃以及智能玻璃等。又比如,在屋頂節(jié)能技術(shù)中可以利用智能技術(shù)、生態(tài)技術(shù)來實現(xiàn)建筑節(jié)能的愿望,如太陽能集熱屋頂和可控的通風屋頂?shù)?。再比如,在?jié) 能建筑系統(tǒng)設(shè)計中的空調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)等,是在裝機功率不變的情況下,通過提高能源使用效率實現(xiàn)節(jié)能目標??照{(diào)熱泵比一般的空調(diào)機節(jié)能,冷凝鍋爐比一般鍋 爐節(jié)能。另外,低碳不是一個點問題,而是要通過全過程去實現(xiàn)。建筑與人一樣,有一個完整的生命過程。從項目定位到后續(xù)的運營維護,具體包含10個過程:項 目立項、方案制定、初步設(shè)計、做施工圖、工程及產(chǎn)品招投標、施工、系統(tǒng)調(diào)試、工程驗收、試運行、運行維護。參與主體涉及到業(yè)主方、設(shè)計單位、施工單位、物 業(yè)部門,還有租戶和用戶。然而,在這ro個過程中可能存在參與主體脫節(jié)的現(xiàn)象。比如,設(shè)計方設(shè)計好了,施工方卻沒有建好,而設(shè)計方在房屋運行中并沒有參與 其中,最后體現(xiàn)出來的問題就是大量消耗能源。節(jié)能的判斷應(yīng)有科學數(shù)據(jù),行業(yè)的進步和科學技術(shù)的發(fā)展(特別是仃技術(shù)手段)可以作為節(jié)能的判斷依據(jù)。定量化的 重要意義在于,它可以減少重疊投人和資源浪費,有效地利用項目現(xiàn)有的資源條件。系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計要求整體協(xié)調(diào)平衡,從分析多方面的影響因素出發(fā),以最低的投 資、最簡化的手段完成并達到節(jié)能設(shè)計目標,這就是建筑節(jié)能設(shè)計定量化的思路,并通過低碳、節(jié)能來實現(xiàn)經(jīng)濟收益,進而推動產(chǎn)業(yè)進步l3]。
要發(fā)展低碳建筑,科技創(chuàng)新有著舉足輕重的地位。一直以來,建材產(chǎn)業(yè)都被認為是高能耗、高污染的產(chǎn)業(yè)。它的高能耗有三大原因,即結(jié)構(gòu)不合理、單位 耗能高和總量增長快。因此,節(jié)能可以從調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、降低單位能耗、控制總量增長過快等幾個方面進行,而結(jié)構(gòu)調(diào)整又是降低行業(yè)綜合能耗的最重要途徑。低碳 建材就是低能耗、低排放、低污染、追求綠色GDP的建材產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。國際上公認的低碳經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)體系包括低碳產(chǎn)品、低碳技術(shù)、建筑節(jié)能、工業(yè)節(jié)能和循環(huán)經(jīng) 濟、資源回收、環(huán)保設(shè)備和節(jié)能材料等。其中不僅大到包括了所有建筑材料的就地取材、無鉛化設(shè)計、太陽能和日光利用、防噪聲和振動對策,而且小到電梯的節(jié) 能、低輻射玻璃、既能蓄熱又能散熱的天窗,甚至是能根據(jù)二氧化碳濃度控制新風量等技術(shù)。可見,建筑節(jié)能的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是新型節(jié)能建材的使用。新材料產(chǎn)業(yè) 包括新材料及其相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)裝備,具體涵蓋了新材料本身形成的產(chǎn)業(yè)、新材料技術(shù)及其裝備制造業(yè)、傳統(tǒng)材料技術(shù)提升的產(chǎn)業(yè)等。與傳統(tǒng)材料相比,新材料產(chǎn)業(yè) 具有技術(shù)高度密集、研究與開發(fā)投人高、產(chǎn)品的附加值高、生產(chǎn)與市場的國際性強,以及應(yīng)用范圍廣、發(fā)展前景好等特點,其研發(fā)水平及產(chǎn)業(yè)化規(guī)模已成為衡量一個 國家經(jīng)濟、社會發(fā)展、科技進步和國防實力的重要標志,世界各國特別是發(fā)達國家都十分重視新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
5“低碳世博”的設(shè)計理念
歷史上的每一屆世博會,都會給人類帶來生活方式和觀念的重大轉(zhuǎn)變。“低碳世博”是2010年上海世博會的核心理念,園區(qū)內(nèi)誕生了200多棟時尚 的綠色建筑,它集中展示了各國的屋頂、墻體和立體綠化的新技術(shù),展示了新能源應(yīng)用、節(jié)能減排的低碳生態(tài)新理念,成為一個精美絕倫的低碳建筑和環(huán)境保護的博 覽會。上海世博會的主題是“城市讓生活更美好”,各主題館非常注重場館建設(shè)的環(huán)保性,低碳則是始終堅持的原則。不少展館在節(jié)能、環(huán)保、低碳這幾方面做得尤 為精彩,現(xiàn)舉兩例。第一,零碳館的一大亮點就是墻體表面附著的特殊熒光涂料,建筑在白天儲存的太陽能將在夜間釋放熒光,減少照明能耗,使展館成為會發(fā)光的 建筑,真是奇妙無比!零碳館表面上似乎無特別之處,似乎就是兩座連體小別墅,但實際上里面蘊含著多種先進的低碳技術(shù)和理念。零碳館的屋頂上有22個五顏六 色的風帽,這些風帽可以隨著風向靈活轉(zhuǎn)動。這些風帽可利用溫壓和風壓將新鮮空氣源源不斷地輸人每個房間,并將室內(nèi)污濁的空氣排出。陽光和水的利用也成為零 碳館中節(jié)能減排的一部分,屋頂上的太陽能熱水板可將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能。通過屋頂收集雨水,凈化后用于沖洗衛(wèi)生間、車輛或灌溉植物等,減少了零碳館對自來水 的需求l4]。第二,觀看中國館的外觀,我們還能發(fā)現(xiàn)一些可能忽略的低碳設(shè)計。其中外墻材料均為無放射、無污染的綠色產(chǎn)品,所有的門窗都采取LOW一E玻 璃,不僅可通過反射熱量降低能耗,還能通過特殊涂料將陽光轉(zhuǎn)化為電能并儲存起來,為建筑外墻照明提供能量。中國館采用一系列節(jié)能技術(shù)措施和環(huán)保材料,除了 上面介紹的自遮陽技術(shù)和屋頂太陽能系統(tǒng)外,頂層也有雨水收集系統(tǒng)。4根立柱下面的大廳是東西南北皆可通風的空間,在四季分明的上海,在展會舉辦期間無論是 什么氣候,都能讓觀眾感到陣陣與人體相宜的氣流。伴隨著上海世博會的舉辦,低碳建筑的概念必將成為世界建筑發(fā)展的總趨勢。
6借鑒國外成功的經(jīng)驗
目前,歐盟、美國、日本都將建筑業(yè)列人低碳經(jīng)濟、促進節(jié)能和克服金融危機的重點領(lǐng)域。歐洲近年流行的被動節(jié)能建筑,它可以在幾乎不利用人工能源 的基礎(chǔ)上,依然能夠使室內(nèi)能源供應(yīng)達到人類正常生活需要。美國實驗室主要研究領(lǐng)域之一就涉及到建筑的節(jié)能低碳,德國的建筑研究所把建筑熱工學、建筑聲學與 室內(nèi)設(shè)計有機結(jié)合起來。在日本建筑師看來,低碳建筑并不是一個新名詞,他們早在年前就開始在建筑界踐行。對于一個沒有資源的國來說,能源就意味著生命,而 低碳就成為大多數(shù)本建筑師當時考慮的出路之一。
荷蘭阿姆斯福特著名的太陽能居住社區(qū)是以筑節(jié)能為中心的、裝機容量名列世界前茅的太陽發(fā)電居住區(qū),是當今荷蘭住宅建設(shè)的示范項目。西牙畢爾巴鄂 市的Atika住宅是一座將未來的居住念、綠色建筑設(shè)計和可持續(xù)發(fā)展的城市等設(shè)計理相結(jié)合,運用斜屋頂技術(shù)、低能耗策略、全方位的陽能系統(tǒng)(不僅是取暖、 還包括降溫)、樓宇智能化管理體系以及模數(shù)化技術(shù)而建造一座歐洲最新的節(jié)型住宅試點項目。英國倫敦的BedZED是未來居住的雛形,它創(chuàng)造了一種全新的生 活方式,設(shè)計了一個高生活品質(zhì)、低能耗、零碳排放、再生能源、零廢棄物和生物多樣性的未來。BedZED低能耗的一個主要原因是其組合熱力發(fā)電站發(fā)揮了巨 大作用,即通過燃燒木材廢棄物發(fā)電為社區(qū)居民提供生活用電,而且用這一過程中產(chǎn)生的熱能來生產(chǎn)熱水,而燃料主要是附近地區(qū)的樹木修剪廢料。另外,家家戶戶 都裝上了太陽能光電板,可為40輛汽車提供電力。BedZE沒有任何中央暖氣系統(tǒng),但在其屋頂、墻體及地面均采用高質(zhì)量的絕緣材料,保證冬天住房的舒適。 德國巴斯夫的“3升房”項目是世界上最大的化學公司在一幢已有70多年歷史的老建筑基礎(chǔ)上改造而成,因其每年每口使用面積消耗的采暖耗油量不超出3而被稱 為“三升房”。與改造前相比,采暖耗油量從20L降到了3L。如按100口的公寓測算,每年取暖費可從5400元人民幣降至770元,二氧化碳的排放量也 降至原來的In。屋頂?shù)奶柲馨迦何樟颂柲苡糜诎l(fā)電,電能隨之進人市政電網(wǎng),用發(fā)電所得的收人來填補建筑取暖所需費用;在屋頂墻壁上懸掛的太陽能電池 板可提供熱水。2009年1月25日,在美國白宮發(fā)布的《經(jīng)濟振興計劃進度報告》中強調(diào),近年內(nèi)要對200萬所美國住宅和75%的聯(lián)邦建筑物進行翻新,提 高其節(jié)能水平。比如,紐約帝國大廈的綠色改造就成為公眾關(guān)注的焦點,工程完工后可為該地標性建筑節(jié)能近40%,每年節(jié)省440萬美元能源費。在阿聯(lián)酋首都 阿布扎比機場皇室專用航站樓的地面,一座占地6k口的馬斯達城正在沙漠中崛起,目標是成為世界上首座不使用一滴石油、碳排放為零的綠色城市。馬斯達城于 2008年初開始興建,總投資約為220億美元。還有被形象地譽為“榴蓮頭”的新加坡濱海藝術(shù)中心,屋頂窗戶巧妙地使用遮陽部件,并根據(jù)光線角度設(shè)置于不 同方向,在遮陽的同時保證了室內(nèi)最大限度地利用自然光……。從諸多成功的實例中不難發(fā)現(xiàn),發(fā)展低碳經(jīng)濟,建筑節(jié)能是關(guān)鍵一環(huán)。我國應(yīng)該吸取世界上所有國家 在綠色節(jié)能建筑上的最新技術(shù),少走彎路,采取成本最低的可靠辦法推行建筑節(jié)能,為低碳生活作貢獻。
7結(jié)語
一切跡象顯示,低碳建筑已逐漸成為國際建筑界的主流趨勢,一個全新的建筑變革時代正在快步向我們走來。低碳代表一種態(tài)度,更代表一種責任。低碳 建筑是一個系統(tǒng)工程,需要全社會方方面面的參與,讓建筑在全生命周期中都低排放。我們應(yīng)該立足現(xiàn)實,確立符合中國國情的節(jié)能理念和設(shè)計體系,努力實現(xiàn)建筑 的低碳化。





