基于全壽命周期的綠色建筑“深綠”設(shè)計研究

王艷飛

(江蘇省無錫汽車工程中等專業(yè)學(xué)校,江蘇 無錫 214153)

基于全壽命周期的綠色建筑“深綠”設(shè)計研究

王艷飛

(江蘇省無錫汽車工程中等專業(yè)學(xué)校,江蘇 無錫 214153)

隨著城市發(fā)展和諸多環(huán)境問題的出現(xiàn),能源變得緊張。于是人們開始日益關(guān)注耗能、節(jié)能問題，節(jié)能建筑也就成為建筑發(fā)展的必然趨勢,綠色建筑應(yīng)運而生。綠色建筑要做到“深綠”,而非“淺綠”,需要從建筑的全壽命周期即前期規(guī)劃設(shè)計、中期施工、后期運營管理、最后的拆除過程各環(huán)節(jié)做起,體現(xiàn)出“深層次”的綠色理念。

綠色建筑；深綠設(shè)計；規(guī)劃設(shè)計；施工；運營管理

城市的高速發(fā)展給全球帶來了眾多環(huán)境問題,包括能源消耗、空氣污染和城市熱島效應(yīng)等,對人們生活和社會發(fā)展造成的影響日益嚴(yán)重,引起社會普遍關(guān)注。節(jié)能理念的提出,源于1970年的石油危機給發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟造成的重創(chuàng),大家開始認(rèn)識到節(jié)約能源的重要性,而建筑能耗在能源消耗中是大戶,歐盟 1999 年統(tǒng)計,其建筑部門能源消耗約占社會總能源消耗的42%,高于交通和工業(yè)部門。經(jīng)過多年的能源節(jié)約的努力,發(fā)達(dá)國家新建建筑單位面積能耗減少到原來的1/5到1/3。在我國建筑的整個生命周期過程中,大約消耗 35%的能源,48%的水資源,排放 35%的溫室氣體以及 40%以上的固體廢料[1]。要使鋼筋混凝土堆砌起來的城市建筑“綠”起來,節(jié)能建筑成為建筑發(fā)展的必然趨勢,綠色建筑應(yīng)運而生。

1 基于全壽命周期的綠色建筑

綠色建筑又可稱為生態(tài)建筑、可持續(xù)建筑,從生態(tài)環(huán)保的觀點,指在建筑全生命周期即建筑規(guī)劃設(shè)計、施工、運營管理及拆除過程中,以最節(jié)約能源、最有效利用資源的方式,盡量降低環(huán)境負(fù)荷,同時為人們提供安全、健康、舒適的工作與生活空間,達(dá)到人、建筑、環(huán)境三者的平衡優(yōu)化和持續(xù)發(fā)展。

2 綠色建筑“深綠”設(shè)計

所謂綠色建筑“深綠”設(shè)計,是“深層次”“綠色建筑設(shè)計”的簡稱。它是針對于市場中出現(xiàn)的建筑節(jié)能技術(shù)的“淺綠”或“假綠”而言的。建筑從原始的穴居發(fā)展到今天的恒溫恒濕的環(huán)境,應(yīng)該說是取得了巨大的進步,但其發(fā)展并非是完美的。傳統(tǒng)建筑群體布局形式、建筑的自然采光與通風(fēng)、建筑遮陽、防潮與防噪等技術(shù)手段在現(xiàn)行建筑設(shè)計中進行創(chuàng)新應(yīng)用較少,大量的節(jié)能技術(shù)是“冷拼”與“疊加”的,為技術(shù)而技術(shù),為綠色而綠色的現(xiàn)象比比皆是。不能因地制宜地采用節(jié)能技術(shù)措施,使得實踐中的綠色建筑千篇一律,加之工作人員的施工水平,節(jié)能技術(shù)細(xì)節(jié)部位處理不到位,致使節(jié)能效果大大降低。在建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的實踐過程中,要讓建筑節(jié)能設(shè)計持續(xù)發(fā)展,需要在建筑的全壽命周期,即全過程、全角度的“深綠”設(shè)計。

3 基于全壽命周期的建筑深綠設(shè)計措施

3.1 規(guī)劃設(shè)計是深綠設(shè)計的關(guān)鍵

規(guī)劃設(shè)計是建筑全壽命周期的起點,也是關(guān)鍵點。一個綠色建筑的設(shè)計,理念是否與現(xiàn)實相匹配,關(guān)鍵就是看建筑在設(shè)計中,是否尊重環(huán)境,是否采用了最佳的建筑構(gòu)造措施以達(dá)到最大限度的節(jié)能。

1)尊重環(huán)境,體現(xiàn)“中國式”的建筑節(jié)能理念是綠色建筑“深綠”設(shè)計的出發(fā)點

由于世界各國的經(jīng)濟發(fā)展水平、地理位置、觀念、技術(shù)、生活習(xí)慣等的不同,盡管綠色建筑設(shè)計可以吸取國外的先進建筑節(jié)能理念,但卻不能忽視建筑節(jié)能的“中國式、老百姓式”。所謂中國式即體現(xiàn)了深綠設(shè)計的“地域性”,而老百姓式則體現(xiàn)了深綠設(shè)計的“親民大眾性”,兩者均體現(xiàn)了對環(huán)境的尊重,建筑的深度節(jié)能。

“中國式、老百姓式”的深綠建筑設(shè)計,其實是引導(dǎo)一種正確的綠色建筑設(shè)計理念。在綠色建筑的設(shè)計旅程中,基本被大眾理解成它是一種“高端的”“貴族化”的,在老百姓關(guān)心的房價中,也可以看出,稱呼為“綠色建筑”的房價單價基本是普通房價的1.5～2倍,前期投入過多,運營成本高,阻止了綠色建筑的發(fā)展步伐,也違背了國家要大力發(fā)展綠色建筑的初衷,無形中阻礙了人們的購買熱情。其實舒適的節(jié)能建筑不是高成本的,從我國的舒適節(jié)能的民居建筑中就可以深刻看出深綠設(shè)計的方向。就像布賴恩·愛得華茲(Brian Edwards)在《可持續(xù)建筑》一書中寫道:“人類實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展應(yīng)當(dāng)遵循的一個最重要的原則,便是向過去學(xué)習(xí)———重視和理解鄉(xiāng)土建筑的結(jié)構(gòu)和風(fēng)格,使用當(dāng)?shù)夭少彽牟牧?當(dāng)?shù)毓?yīng)的能源和當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)工藝。”

民居是根據(jù)不同的地形、地貌，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂?、人文?xí)慣形成的,體現(xiàn)出了諸多綠色建筑設(shè)計理念,都是“老百姓式”的。陜西窯洞,就地取材(土窯、石窯、磚窯)說明它的成本并不高,但它做到了冬暖夏涼。透過它的設(shè)計理念看綠色建筑,完全可以當(dāng)?shù)夭牧系统杀镜?“老百姓式”的綠色建筑。土樓是福建、廣東等地客家人的住宅,土樓材料選用的“黃土”“杉土”都是可以重復(fù)利用的。北京的四合院,以南北縱軸對稱布置和封閉獨立的院落為基本特征,這種“老百姓式”建筑設(shè)計,是尊重了北京夏季高溫、冬季寒冷,冬季春季風(fēng)沙較多的氣候特點。吊腳樓又稱“吊樓”,為苗族、壯族、水族等少數(shù)民族傳統(tǒng)民居,多依山而建、朝向坐東向西或坐西向東,這與北京四合院有明顯不同,主要適應(yīng)當(dāng)?shù)爻睗駩灍?、降水量大的特點。民居在歷史的實踐,是各民族勞動人民在長期的生產(chǎn)實踐中,運用自己的經(jīng)驗和智慧努力創(chuàng)造的結(jié)果。它不是“貴的”,不是高不可攀的“高大上”的,而是“中國式”的,“老百姓式”的。它們具有典型的地域特色,它適應(yīng)了環(huán)境,改善了生活。從中國傳統(tǒng)民居中汲取經(jīng)驗,設(shè)計“中國式”的綠色節(jié)能建筑,是建筑節(jié)能設(shè)計的最基本的出發(fā)點,做到能源消耗最少,資源利用最佳，環(huán)境負(fù)荷最小[2],即做到了深綠設(shè)計中對環(huán)境的尊重。簡單說就是利用當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧?利用周邊環(huán)境的有利條件以及建筑群自身互相遮擋,目的是不僅讓建筑在夏天隔絕太陽輻射，而且在冬天則要盡可能多地吸收太陽輻射,應(yīng)達(dá)到良好日照和土地利用的最優(yōu)組合[3]。

2)項目全方位設(shè)計是綠色建筑“深綠”設(shè)計的基石

一個節(jié)能項目,包含了諸多單位工程,而單位工程又包含了很多分部、分項工程。通俗講一棟完美的綠色建筑,如同一個高尚的人一樣,要從上到下,從里到外,點點滴滴做到深綠的節(jié)能設(shè)計,一個環(huán)節(jié)不到位,就會影響整棟建筑的節(jié)能效果,而一棟建筑的不完善,會波及到整個項目,一個項目又有可能會波及到一個城市。目前建筑的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計,在材料的選用與圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施選擇上,應(yīng)注意其完整性。從地下室的墻體、底板，到上部圍護結(jié)構(gòu)的墻體、樓板、門窗、屋頂各個環(huán)節(jié),都需要進行細(xì)部設(shè)計及節(jié)能效果的測算。全壽命周期設(shè)計方案需達(dá)到投入最小化、產(chǎn)出最大化、安全可靠化、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)化、功能適用化、操作運行維護簡單快捷化、工藝標(biāo)準(zhǔn)化、實施可操作化、環(huán)境協(xié)調(diào)化、各方滿意化、風(fēng)險最小化、可回收持續(xù)發(fā)展化的目標(biāo)[4]。

3.2 建筑施工到位是綠色建筑“深綠”的保障

在《建筑工程綠色施工規(guī)范(GB/T 50905—2014)》中,規(guī)范了綠色施工的概念,即在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下,通過科學(xué)管理和技術(shù)進步,最大限度地節(jié)約資源,減少對環(huán)境的負(fù)面影響,實現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)保”(節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地和環(huán)境保護)的建筑工程施工活動。建筑施工到位是綠色建筑“深綠”的保障,關(guān)鍵部位抓好,即可滿足“深綠”施工。

施工場地布置合理,做到用地的節(jié)約；永久道路和臨時道路相結(jié)合的,主要道路的硬化處理采用可周轉(zhuǎn)使用的材料和構(gòu)件,體現(xiàn)對場地的尊重；地基與基礎(chǔ)工程施工中注意減噪、降水措施,地下水需在工程施工中充分利用,以節(jié)約水源；主體結(jié)構(gòu)施工中模板宜使用大模板、定型模板、爬升模板和早拆模板等工業(yè)化模板體系,以加快施工進度；鋼筋除銹時,應(yīng)采取避免揚塵和防止土壤污染的措施加工,鋼筋需存放有序、標(biāo)識清晰、儲存環(huán)境適宜,并應(yīng)采取防潮、防污染等措施,建立健全保管制度防潮；混凝土在配置時合理選用材料,澆筑過程中注意減噪,養(yǎng)護中宜采用塑料薄膜加保溫材料覆蓋保濕、保溫養(yǎng)護,當(dāng)采用灑水或噴霧養(yǎng)護時,養(yǎng)護用水宜使用回收的基坑降水或雨水；砌體結(jié)構(gòu)宜采用工業(yè)廢料或廢渣制作的砌塊及其他節(jié)能環(huán)保的砌塊,按組砌圖砌筑；外保溫施工中,保溫材料的選用,與基層的粘結(jié)采用的點粘方式,可以大幅度提高粘結(jié)面積并可以減少粘結(jié)材料的使用；門窗節(jié)能玻璃的選用,窗框的斷橋處理到位等等。細(xì)節(jié)決定成敗,決定了整個綠色建筑的建筑施工質(zhì)量,深綠設(shè)計的貫徹執(zhí)行程度。

3.3 運營階段管理到位是深綠設(shè)計的關(guān)鍵

在建筑節(jié)能的道路上,技術(shù)節(jié)能是最直接的,運營階段管理的節(jié)能最容易受到忽視,很多好的技術(shù)、措施應(yīng)用后,卻沒有達(dá)到好的節(jié)能效果。運營管理階段應(yīng)處理好建筑、用戶、自然三者之間的關(guān)系,為用戶提供安全舒適的空間環(huán)境的條件下,保護好周圍的自然環(huán)境。

建筑耗能很大程度在于設(shè)備的運行、管理、維護水平的高低。運營階段管理到位主要是做好物業(yè)公司和業(yè)主兩方面的節(jié)能工作。對于物業(yè)公司來講,其管理水平直接決定了節(jié)能的高低。工程部是物業(yè)工作的一個重要組成部分,是運行階段建筑能耗的管理核心。提高物業(yè)管理人員的專業(yè)水平,管理到位,是運營階段深綠設(shè)計的關(guān)鍵。例如在公共建筑中,過濾器阻塞,風(fēng)機耗能增加,制冷制熱效果則會減弱。運行管理人員應(yīng)熟知樓宇的空調(diào)系統(tǒng),懂得如何在保證質(zhì)量的情況下節(jié)能運行,而不是僅僅會簡單地開機關(guān)機。另一方面,業(yè)主主動節(jié)能也是運營管理階段深綠設(shè)計的關(guān)鍵。提高業(yè)主的節(jié)能意識,讓建筑本身的運行成本直接關(guān)系到業(yè)主的支出,提高業(yè)主方對設(shè)備管理節(jié)能的了解也是重中之重。讓能耗的收益對業(yè)主方和物業(yè)方都有影響,是提高運營管理節(jié)能的措施之一。

3.4 拆除環(huán)節(jié)是深綠設(shè)計尾聲的完美落幕

拆除階段其實首要考慮的不是如何拆,而是要不要拆。目前我國綠色建筑深綠設(shè)計在設(shè)計、施工和運營環(huán)節(jié)已經(jīng)被普遍關(guān)注,但拆除政策的研究還幾乎一片空白,未能真正覆蓋建筑全生命周期。根據(jù)住建部的統(tǒng)計數(shù)據(jù),我國每年由于建筑過早拆除帶來的建筑垃圾增量約4億t,約占我國垃圾總量的40%。 “十二五”期間我國每年拆除的建筑面積約為4.6億m2,若這些被拆除的房屋使用壽命由設(shè)計的50年降低為實際使用的25年,按平均每平方米1 000元計算,“十二五”期間,我國每年因過早拆除房屋浪費4 600億元。而這些本不該拆除的建筑的拆除,垃圾運輸、處理和存放,卻對環(huán)境造成較大影響。對符合城市規(guī)劃和工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),以及在正常使用壽命內(nèi)的建筑,不得隨意拆除。

對于完成基本使用壽命的建筑,在拆除階段,則應(yīng)注意減少對環(huán)境的傷害。應(yīng)遵循以下原則：首先,注意材料的循環(huán)利用環(huán)節(jié)。對于可再生材料,可以集中收集管理,進行后期管理及處理。對于不能重復(fù)利用的材料,做到最大限度的低成本處理,減少對環(huán)境的污染。其次,在拆除過程中,對環(huán)境的污染做到處理妥當(dāng)。運輸過程中垃圾的處理、拆除過程中揚塵的避免、減噪等都應(yīng)制定詳細(xì)的施工方案,并嚴(yán)格執(zhí)行,以確保深綠設(shè)計尾聲的完美落幕。

4 結(jié) 語

綠色建筑要做到真正的節(jié)能、環(huán)保、生態(tài),可持續(xù),就需要在建筑的全壽命周期的各個環(huán)節(jié),進行深綠設(shè)計,提高建筑節(jié)能效果,提高建筑使用壽命,減少耗能,減少對環(huán)境的負(fù)荷,有助于建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型建筑,從而實現(xiàn)全壽命周期系統(tǒng)的最優(yōu)化。

[1] 仇保興.從綠色建筑到低碳生態(tài)城[J].城市發(fā)展研究，2009(7):1- 11．

[2] 甄蘭平,邰惠鑫.面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計方法研究[J].建筑學(xué)報，2003(3):56- 67.

[3] 馬越.建筑節(jié)能在幾個階段的概述[J].陜西建筑，2007(11): 4- 6.

[4] 秦宇飛,王磊,李冰.建設(shè)項目全壽命周期設(shè)計應(yīng)用研究[J].河南科技,2014(9) :243- 244.

Study on “Dark Green” Design of the Green Architecture based on the Life Cycle

WANGYanfei

2017- 03- 08

王艷飛(1974—),女，江蘇無錫人，高級講師，從事建筑教學(xué)及建筑設(shè)計、建筑節(jié)能方面的研究工作。

TU-023

A

1008- 3707(2017)04- 0040- 03