淺談綠色建筑

陳柳蓉

自從人類誕生之初,人便開始了對環(huán)境不懈的改造,使之更適合人類的生存。在人類文明進程中,建筑本身反映了人類文明的發(fā)展狀態(tài)。從早期的擇穴而居,到農(nóng)耕社會的石、木房屋,建筑都是人類的重要庇護所。那時人類對自然心存敬畏,順應(yīng)自然進行居所建設(shè)。但到了18世紀中葉,隨著人認識自然、改造自然的能力逐漸加強,人類進入了工業(yè)時代。工業(yè)革命在帶來巨大社會財富的同時,也帶來了巨大的環(huán)境污染。迅速膨脹的人口和城市化進程打破了人類和自然環(huán)境的平衡。森林面積減少、沙漠化、溫室效應(yīng)、資源枯竭、物種加速滅亡,這些問題都危及到了人類自身的可持續(xù)發(fā)展和生存。進入21世紀以來,隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,人類逐漸認識到了人與自然應(yīng)該和諧相處、共同發(fā)展。20世紀60年代,美籍意大利建筑師保羅·索勒瑞首次將生態(tài)與建筑合稱為“生態(tài)建筑”,即“綠色建筑”。在1992年舉行的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會上,與會者第一次比較明確地提出“綠色建筑”的概念。世界上第一個綠色建筑標準是英國1990年發(fā)布的BREEAM英國建筑研究組織環(huán)境評價法,隨后美國推出了LEED能源及環(huán)境設(shè)計先鋒體系,加拿大頒布了GBC 2000綠色建筑挑戰(zhàn)2000。中國在2006年6月也發(fā)布了國家標準GB/T 50378-2006綠色建筑評價標準。

什么是綠色建筑。GB/T 50378-2006綠色建筑評價標準給出了這樣的解釋:“在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑?！边@就是說,從建筑的規(guī)劃、設(shè)計、施工到使用、拆除的全過程,最大限度的利用現(xiàn)有可再生資源、節(jié)約資源,減少對環(huán)境的負面影響,創(chuàng)造出舒適空間的建筑就是綠色建筑。

綠色建筑的設(shè)計理念包括以下幾個方面:

節(jié)約資源和能源:在建筑設(shè)計、建造和建筑材料的選擇中,均要考慮資源的合理使用和處置。要減少資源的使用,盡量使用可再生資源。節(jié)約水資源,節(jié)約綠化用水。在設(shè)計建筑的時候要盡可能讓建筑不使用能源,盡可能減少能源需求。在無法避免的情況下必須要使用能源,要盡可能使用可再生能源。在使用了可再生能源基礎(chǔ)上還是無法滿足所有能源的需求,就要使用不可再生能源,但是要采用高效的方式來利用。

減少環(huán)境污染和碳排放量:人類不斷的向環(huán)境排放各種污染物質(zhì),化學(xué)污染、生物污染、物理污染、能源污染隨處可見。排放的污染物質(zhì)已經(jīng)超過了環(huán)境的自凈能力。由于人類越來越多地依賴碳燃料,大氣中的二氧化碳濃度在迅速增加,從工業(yè)革命前的280 ppm到今天的370 ppm。如果目前使用礦物燃料的趨勢繼續(xù)下去,到21世紀末二氧化碳濃度可能超過700 ppm。根據(jù)政府兼氣候變化專門委員會(IPCC)的研究表明,這可能導(dǎo)致全球氣溫上升1.4℃～5.8℃,惡劣天氣更加頻繁,許多自然生態(tài)系統(tǒng)被破壞。在建筑的全壽命周期內(nèi)我們要考慮如何在各個環(huán)節(jié)減少污染物的排放,減少碳排放量,減少對自然環(huán)境的破壞。

以人為本:人是建筑的最終使用者,建筑應(yīng)該給人提供安全、舒適、便捷的空間。在建筑設(shè)計中我們應(yīng)該以人文原則、舒適原則為中心,為人們提供良好的活動場所。失去了以人為本的理念,建筑就如同失去了靈魂的空殼,失去了存在的意義。

建造成本要經(jīng)濟:綠色建筑要減少能耗、降低污染、更加舒適,就要采用一系列的新技術(shù)、新材料來達到這些目標。這給人們帶來一個誤區(qū),認為綠色建筑是現(xiàn)代化的、高科技的、高造價的建筑。其實綠色并不意味著高價和高成本,我們在設(shè)計綠色建筑時,應(yīng)充分考慮這些問題,綠色建筑所采用的技術(shù)、產(chǎn)品和設(shè)施,成本要低,對建筑價格的影響不大,投資回報率要高。并不是只用高技術(shù)和高投入才能實現(xiàn)綠色建筑的功能,運用一些地方化的材料和技術(shù)同樣可以建造綠色建筑。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部副部長仇保興就曾提出延安窯洞冬暖夏涼,把它改造成中國式的綠色建筑,造價并不高;新疆有一種具有當(dāng)?shù)靥厣慕ㄖ?它的墻壁由當(dāng)?shù)氐氖嗪屯笟庑院玫慕斩捊M合而成,保溫性很高,再加上非常當(dāng)?shù)鼗奈蓓?就是一種典型的鄉(xiāng)村綠色建筑,其造價只有800元/m2,可謂價廉物美。

下面對設(shè)計院各專業(yè)在綠色建筑的具體設(shè)計中,需要考慮的問題談一下自己的體會。

總圖規(guī)劃專業(yè):建筑規(guī)劃應(yīng)該避開生態(tài)脆弱區(qū),保證建筑周圍生態(tài)系統(tǒng)的平衡。生態(tài)環(huán)境好壞的因素不只是綠地指標,還應(yīng)包括水系及其他動植物資源。在盡量保護原有場地生態(tài)系統(tǒng)的前提下建立立體的環(huán)境景觀系統(tǒng)。采用屋頂綠化來降低“城市熱島”效應(yīng),提高建筑的節(jié)能效果,凈化空氣。集約使用土地資源,減少土地浪費。通過道路布局規(guī)劃、改善路面構(gòu)造將道路使用中產(chǎn)生的尾氣、粉塵、噪聲等污染降至最低。

建筑專業(yè):根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)玫瑰,通過建筑形體設(shè)計、平面布局、朝向,利用風(fēng)壓通風(fēng)和熱壓通風(fēng)來取得最大的自然通風(fēng)效果,使建筑內(nèi)部冬暖夏涼,人們既感到舒適又節(jié)約能源。設(shè)置采光中庭或者透明采光屋面窗,充分利用日光來降低人工照明能耗。建筑外立面大面積的使用玻璃,在早上和傍晚的時候容易產(chǎn)生眩光,應(yīng)盡量避免。合理的體形系數(shù)、復(fù)合墻體、節(jié)能門窗的選擇也可以大大降低建筑能耗。我國出臺墻改政策禁止使用實心黏土磚,為避免毀田燒磚應(yīng)采用環(huán)保砌體。盡量采用本地化材料,減少材料運輸過程中產(chǎn)生的能源消耗和環(huán)境污染。

結(jié)構(gòu)專業(yè):國外研究表明,鋼筋混凝土建筑的耗能量為鋼結(jié)構(gòu)建筑的1.2倍,其耗能所產(chǎn)生的CO2排放量為鋼結(jié)構(gòu)建筑的1.4倍;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)拆解時一般只回收鋼筋,而混凝土難以回收再利用,給環(huán)境造成巨大負擔(dān),所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)盡量考慮鋼結(jié)構(gòu)體系。但目前我國建筑形式還是以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。為達到節(jié)能減排的目的,在進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)盡量采用高強度材料。高等級的混凝土可以減少水泥的消耗,水泥用量的減少就意味著能源與國土流失減少、環(huán)境污染減小;每噸新三級鋼(HRB400)價格比二級鋼(HRB335)價格只貴幾十元,但與二級鋼相比,除具有性能優(yōu)良、適于抗震等優(yōu)點外,還可以節(jié)約鋼材10%～16%。結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計選材時,還應(yīng)該有使用再生建材的理念。美國南加州煤氣公司項目所使用的材料,有80%為再生、回收、包含再生成分或可更新資源的材料。

公用專業(yè):公用專業(yè)包括給排水、暖通、動力、電氣等專業(yè),綠色建筑中的很多系統(tǒng)都與這些專業(yè)有關(guān)。合理選擇冷熱源系統(tǒng)、減少輸送系統(tǒng)的動力能耗(如變風(fēng)量VAV)、提高送風(fēng)溫差及合理調(diào)節(jié)新風(fēng)比這些措施可以有效的降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗。采用高效光源、根據(jù)需要設(shè)置照度標準、采用分區(qū)分時段的開關(guān)控制方式可以有效的降低照明系統(tǒng)的能耗。目前太陽能的利用分為太陽能熱利用和太陽能發(fā)電。太陽能熱水系統(tǒng)和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是有效利用太陽能的途徑。為充分利用水資源,給排水系統(tǒng)應(yīng)該考慮中水系統(tǒng)和雨水收集系統(tǒng)。將雨水、生活污水通過水處理設(shè)備,使其達到中水水質(zhì)標準,最終用于室外綠化、洗車、施工和沖廁等。

目前國內(nèi)常見的綠色建筑的評估體系有中國的《綠色建筑評價標準》和美國的LEED(Leadership in Energy&Environmental Design Building Rating System)。

綠色建筑是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到許多學(xué)科的相互交叉,需要各專業(yè)人員的共同合作才可以完成。胡錦濤主席在聯(lián)合國氣候變化峰會開幕式上發(fā)表講話,提出:“到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年有顯著下降;大力發(fā)展可再生能源和核能,爭取到2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15%左右;大力發(fā)展綠色經(jīng)濟,積極發(fā)展低碳經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟。”這不僅是中國對世界的一個承諾,更是綠色建筑的一個發(fā)展契機。相信綠色建筑會在不遠的將來走進千家萬戶,讓人們不僅從綠色建筑中受益,更從良好的生態(tài)環(huán)境中受益。

[1]GB/T 50378-2006,綠色建筑評價標準[S].

[2]饒 戎.綠色建筑[M].北京:中國計劃出版社,2008.

[3]蘇玉格,趙培鳳.淺析綠色建筑及其重要性[J].山西建筑,2009,35(6):47-48.