甘肅寒旱地區(qū)綠色建筑發(fā)展研究

羅 軍 匡 靜（甘肅省建筑科學(xué)研究院、甘肅省綠色建筑與建筑節(jié)能工程研究中心，甘肅 蘭州 730000）

甘肅寒旱地區(qū)綠色建筑發(fā)展研究

羅 軍 匡 靜（甘肅省建筑科學(xué)研究院、甘肅省綠色建筑與建筑節(jié)能工程研究中心，甘肅 蘭州 730000）

本文總結(jié)了綠色建筑在國(guó)內(nèi)外及甘肅省內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀，依據(jù)甘肅省自然氣候、能源與經(jīng)濟(jì)條件分析綠色建筑適宜性，因地制宜構(gòu)建具有甘肅省地域特征的綠色建筑發(fā)展策略，為甘肅省寒旱地區(qū)綠色建筑進(jìn)一步發(fā)展提供了參考依據(jù)。

寒旱地區(qū)；綠色建筑；發(fā)展策略

21世紀(jì)以來(lái)，世界進(jìn)入經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展時(shí)期，建筑業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)，能源消耗量大幅增加，與人類生存息息相關(guān)的資源與環(huán)境問(wèn)題日益凸顯，漸趨嚴(yán)峻的形勢(shì)呼喚建筑業(yè)啟動(dòng)可持續(xù)發(fā)展模式。綠色建筑的實(shí)質(zhì)是滿足四節(jié)一環(huán)保要求的前提下，合理利用自然條件和人工技術(shù)為使用者創(chuàng)造一個(gè)舒適健康、生態(tài)文明、可持續(xù)發(fā)展的人居環(huán)境。發(fā)展綠色建筑，是目前應(yīng)對(duì)全球氣候變化，踐行節(jié)能低碳，恢復(fù)生態(tài)和諧的有效舉措，適宜在全國(guó)各地大力推廣施行。

1 綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 何為綠色建筑

綠色建筑指在全壽命期內(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(hù)環(huán)境、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[1]。從其定義來(lái)看，綠色建筑涵蓋了三大特點(diǎn)：其一，綠色建筑是一個(gè)系統(tǒng)概念，覆蓋建筑的全壽命周期，而非視覺(jué)上的綠色或單純景觀園林的綠化；其二，綠色建筑是一體技術(shù)集成，它以統(tǒng)籌考慮“四節(jié)一環(huán)?！睘榧夹g(shù)引導(dǎo)，通過(guò)方案設(shè)計(jì)優(yōu)化、技術(shù)材料創(chuàng)新合理提高建筑性能與質(zhì)量達(dá)到降低能耗的目標(biāo)；其三，綠色建筑是一種生態(tài)理念，其出發(fā)點(diǎn)是人類生存質(zhì)量的追求與城市生態(tài)、環(huán)境保護(hù)、能源消耗的整體和諧，是秉承天人合一、因地制宜原則的設(shè)計(jì)新理念。

1.2 綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀

第二次世界大戰(zhàn)后，世界經(jīng)濟(jì)飛速增長(zhǎng)，人口數(shù)量急劇膨脹，快速發(fā)展的城市建筑成為能耗與碳排放的主要因素，建筑能耗在社會(huì)總能耗中的占比很快過(guò)半。越來(lái)越多的研究人員開(kāi)始關(guān)注建筑能耗問(wèn)題，尋求建筑與自然資源、能源間的平衡發(fā)展途徑。20世紀(jì)60年代，“生態(tài)建筑”理念的提出，是綠色建筑最早的雛形。70年代，因全球能源危機(jī)影響，人們的關(guān)注點(diǎn)回到建筑自身的節(jié)能，“節(jié)能建筑”在世界各國(guó)紛紛涌現(xiàn)。在“節(jié)能建筑”基礎(chǔ)上，北美國(guó)家提出以可持續(xù)發(fā)展為中心原則的“綠色建筑”概念，并于1992年在聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)上最終確立，得到世界各國(guó)的普遍認(rèn)同。隨后美國(guó)LEED、英國(guó)BREEAM、德國(guó)DGNB、日本CASBEE等綠色建筑評(píng)價(jià)體系陸續(xù)建立，為“綠色建筑”在世界范圍內(nèi)的發(fā)展提供科學(xué)、規(guī)范的管理標(biāo)準(zhǔn)，綠色建筑逐步以星火燎原之勢(shì)實(shí)現(xiàn)了從理念推行到實(shí)際工程的轉(zhuǎn)化，成為全球建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展新方向。

我國(guó)綠色建筑同樣經(jīng)歷了“節(jié)能建筑”到“綠色建筑”的概念發(fā)展歷程。1986年發(fā)布的《節(jié)約能源管理暫行條例》將節(jié)能作為建筑設(shè)計(jì)的必要考慮環(huán)節(jié)；1991年，國(guó)家“八五計(jì)劃”提出“推廣節(jié)能、節(jié)地與節(jié)材的住宅體系”，仍以節(jié)能為主導(dǎo)；2004年開(kāi)始，我國(guó)明確推廣“四節(jié)一環(huán)?！钡木G色建筑，并在國(guó)內(nèi)全面鋪開(kāi)推進(jìn)；2006年6月，具有我國(guó)本土特色的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》正式頒布執(zhí)行，并于2014年全新改版，由較模糊的定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)為更精確的定量評(píng)價(jià)。這一系列歷史事件充分表明了我國(guó)綠色建筑正沿著規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展之路穩(wěn)步前進(jìn)。目前，我國(guó)近30個(gè)省市已成立了綠色建筑委員會(huì)及評(píng)審專家委員會(huì)，并設(shè)置了綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)管理機(jī)構(gòu)，積極開(kāi)展當(dāng)?shù)氐木G色建筑標(biāo)識(shí)評(píng)價(jià)工作，開(kāi)創(chuàng)綠色建筑在全國(guó)遍地開(kāi)花的大好局面[2]。

1.3 甘肅省綠色建筑評(píng)價(jià)現(xiàn)狀

隨著綠色建筑在我國(guó)的逐漸普及，甘肅省綠色建筑也如雨后春筍般進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。甘肅省發(fā)展綠色建筑的策略是以綠色建筑標(biāo)識(shí)評(píng)價(jià)為起點(diǎn)，進(jìn)而推進(jìn)綠色建筑,從建筑設(shè)計(jì)與運(yùn)行層面開(kāi)始綠色建筑在全省范圍的建設(shè)進(jìn)程。自2013年起，甘肅省陸續(xù)啟動(dòng)了綠色建筑評(píng)價(jià)工作，大批新建建筑取得了綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)的認(rèn)證，表1列出了甘肅省具代表性的四個(gè)綠色建筑項(xiàng)目。甘肅省以綠色建筑評(píng)價(jià)為重要抓手，使省內(nèi)建筑業(yè)迎來(lái)了綠色建筑的發(fā)展風(fēng)潮。

表1 甘肅省具代表性的綠色建筑

2 甘肅寒旱地區(qū)綠色建筑推進(jìn)條件

1）氣候特點(diǎn)

甘肅省大部分地區(qū)為典型的西北寒旱地區(qū)，除隴南外其他各市州均位于我國(guó)熱工氣候區(qū)劃中的嚴(yán)寒與寒冷地區(qū)，氣候?qū)倜黠@向大陸性氣候過(guò)渡的溫帶季風(fēng)氣候，干旱缺雨，日溫差大。甘肅省冬夏長(zhǎng)春秋短，冬季嚴(yán)寒少雨雪，夏季高溫、集中了全年50%~70%的降雨。省內(nèi)年平均氣溫在0~16℃之間，年降雨量在40~800mm之間，空間上均大致呈東南向西北遞減的趨勢(shì)。

典型的寒旱氣候及其在空間時(shí)間上的迥異分布，對(duì)甘肅省建筑物使用功能提出了不同的要求，綠色建筑的推進(jìn)必須以適應(yīng)氣候?yàn)槭滓疤帷?/p>

2）能源狀況

甘肅省能源種類較多，傳統(tǒng)能源有煤炭、石油、天然氣等，還有豐富的新能源如太陽(yáng)能、風(fēng)能等。甘肅省太陽(yáng)能資源相當(dāng)豐富，位列全國(guó)前三，尤以河西西部、甘南西南部最為豐富，可利用潛力巨大。風(fēng)能資源豐富，主要集中在河西走廊和省內(nèi)部分山口地區(qū)，河西的瓜州素有“世界風(fēng)庫(kù)”之稱。

盡管有著地域性差異，甘肅省豐富的能源儲(chǔ)備還是為綠色建筑創(chuàng)造了良好的條件，可以通過(guò)統(tǒng)籌規(guī)劃，將這些能源科學(xué)合理的應(yīng)用到綠色建筑工程中。

3）經(jīng)濟(jì)水平

甘肅省地處黃河上游，是我國(guó)內(nèi)地通往寧青新西等少數(shù)民族地區(qū)的交通要道。改革開(kāi)放三十年來(lái)，甘肅省科技、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展取得了一定的成就，但仍然面臨基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后、城市化率不高、生態(tài)環(huán)境脆弱、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢等經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀。

綠色建筑在建造中會(huì)引起一部分增量成本，但并不等同于高投入建筑，結(jié)合甘肅省欠發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)水平，綠色建筑的推進(jìn)可以通過(guò)選取投資少、回收期短的技術(shù)體系實(shí)現(xiàn)。

4）政策發(fā)布

2013年12月，甘肅省政府辦公廳發(fā)布《甘肅省綠色建筑行動(dòng)實(shí)施方案》，要求“自2014年1月1日起，全省單體建筑面積超過(guò)2萬(wàn)平方米的大型公建及蘭州市保障性住房要全面執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)其他市州保障性住房、新區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目和工業(yè)建筑執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。到2015年底，20%的城鎮(zhèn)新建建筑達(dá)到綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)要求”。2014年3月，甘肅省設(shè)立綠色建筑專項(xiàng)資金補(bǔ)貼，對(duì)綠色建筑發(fā)展提供經(jīng)濟(jì)激勵(lì)與支持。2016年10月，蘭州市印發(fā)《加快推進(jìn)綠色建筑工作的通知》，首次將“10萬(wàn)平方米以上的住宅小區(qū)”納入全面執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)的范圍，同時(shí)表示應(yīng)確保蘭州市“2020年城鎮(zhèn)新建綠色建筑比例達(dá)到60%以上”。

綠色建筑的推廣離不開(kāi)政府的規(guī)范、引導(dǎo)與支持，在政策的有力推動(dòng)下，讓政府投資的工程項(xiàng)目建設(shè)成為綠色建筑的典范，達(dá)到引領(lǐng)和帶動(dòng)省內(nèi)其他社會(huì)工程綠色化的效果。

3 綠色建筑在甘肅寒旱地區(qū)的適應(yīng)性分析

綠色建筑的一個(gè)重要特征是它需要根植于當(dāng)?shù)鼐唧w的自然條件而展開(kāi)，在甘肅寒旱地區(qū)推廣綠色建筑，應(yīng)該針對(duì)其特殊氣候與能源、經(jīng)濟(jì)水平進(jìn)行適應(yīng)性分析，綜合考慮后構(gòu)建合理可持續(xù)的綠色建筑發(fā)展策略。

3.1 建筑形態(tài)

建筑形態(tài)是建筑表現(xiàn)出的最客觀本質(zhì)的實(shí)體與空間形態(tài)特征，是建筑給人的第一直觀印象，分析其適應(yīng)性的重要程度不可忽視。不同氣候與環(huán)境條件下，建筑形態(tài)的適應(yīng)性主要體現(xiàn)在建筑單體形狀、建筑朝向與布局等方面。甘肅省寒旱地區(qū)綠色建筑應(yīng)盡可能選用體型系數(shù)小、造型規(guī)整簡(jiǎn)潔的建筑單體形狀，可明顯避免建筑過(guò)多的熱量散失，節(jié)能的同時(shí)也有利于節(jié)地。建筑朝向與布局的調(diào)整是考慮夏季室內(nèi)室外自然通風(fēng)、冬季充分利用南面的太陽(yáng)輻射熱量并避開(kāi)當(dāng)?shù)囟局鲗?dǎo)風(fēng)向，通過(guò)夏季良好的自然通風(fēng)、冬季多獲日照和疏導(dǎo)寒風(fēng)達(dá)到有效節(jié)能的目的。甘肅省建筑朝向以近南北向?yàn)橐恕?/p>

3.2 建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫

對(duì)于寒旱地區(qū)綠色建筑來(lái)說(shuō)，建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫是有效對(duì)抗嚴(yán)酷氣候、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗至關(guān)重要的技術(shù)舉措。建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)通常指建筑外墻、屋面及外門窗，不僅分隔著建筑室內(nèi)外空間，也承擔(dān)著建筑與外環(huán)境熱能交換的功能，其保溫性能的良好與否直接影響建筑的熱舒適性和能源消耗水平。建筑外墻保溫形式多樣，有適應(yīng)廣泛的外墻外保溫形式，還有只適宜用于多層、中低層建筑的墻體自保溫和外墻夾心保溫形式。建筑屋面保溫原理同外墻保溫，一般做法是在屋面板上設(shè)置保溫構(gòu)造，近年來(lái)新興的種植屋面因其生態(tài)功效良好利于節(jié)能與環(huán)保，可以在甘肅省寒旱氣候條件下小范圍內(nèi)采用。建筑外門窗保溫的關(guān)鍵是適宜的窗墻比、良好的氣密性及窗框與玻璃選擇剛度足夠且熱導(dǎo)率低的材料，減少該部位熱傳導(dǎo)活躍性與敏感性[3]。

表2 甘肅省寒旱地區(qū)綠色建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫適用材料

表2列出了適宜在甘肅省寒旱地區(qū)綠色建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫適用材料，建設(shè)方與設(shè)計(jì)方應(yīng)在考慮地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平的前提下，盡可能采用性能更優(yōu)的保溫材料與形式，以貫徹綠色建筑節(jié)材節(jié)能的原則。

3.3 室內(nèi)外環(huán)境優(yōu)化技術(shù)

優(yōu)質(zhì)高效的室內(nèi)外環(huán)境是綠色建筑根本目標(biāo)所在并通過(guò)應(yīng)用各種優(yōu)化技術(shù)來(lái)達(dá)到。甘肅省寒旱地區(qū)發(fā)展綠色建筑，室內(nèi)環(huán)境優(yōu)化適宜采用的技術(shù)有：在滿足功能性、美觀性和工作效率的前提下，盡可能選用節(jié)水節(jié)能型衛(wèi)生器具與設(shè)施；采用節(jié)能供水系統(tǒng)、同層排水系統(tǒng)和中水回用系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)利用優(yōu)質(zhì)雜排水和中水等非傳統(tǒng)水源的潛力；采用新風(fēng)系統(tǒng)，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量等。室外環(huán)境優(yōu)化適宜采用的技術(shù)有：采用喬灌草復(fù)層綠化技術(shù)，營(yíng)造接近自然的生態(tài)綠化環(huán)境；鋪裝透水地面，滿足人類活動(dòng)機(jī)能的同時(shí)改善城市地表生態(tài)平衡。同時(shí)，室內(nèi)外環(huán)境均適宜采用消音降噪墻面、樓板、管道材料，設(shè)計(jì)良好的側(cè)窗采光、導(dǎo)光式天然采光系統(tǒng)及室內(nèi)外節(jié)能照明系統(tǒng)，保證室內(nèi)外安全健康的聲光環(huán)境。

3.4 可再生能源利用

可再生能源包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒖諝饽?、生物能、海洋能等，這些能源具有量大、廣泛、無(wú)害、相對(duì)穩(wěn)定且可持續(xù)利用的特點(diǎn)，可利用性能優(yōu)異。甘肅省發(fā)展綠色建筑，應(yīng)不遺余力推進(jìn)可再生能源在建筑領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；?、復(fù)合化的高水平利用。甘肅省賦有利用價(jià)值的可再生能源有太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮芎涂諝饽?，可針?duì)能源空間分布現(xiàn)狀選擇最優(yōu)化的可再生能源利用方案，在太陽(yáng)能豐富區(qū)域發(fā)展太陽(yáng)能采暖、熱水、光伏發(fā)電技術(shù)，風(fēng)能豐富區(qū)域發(fā)展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，并可結(jié)合發(fā)展地源熱泵、空氣源熱泵技術(shù)，最大限度利用可再生能源服務(wù)綠色建筑發(fā)展。

4 結(jié) 語(yǔ)

甘肅省作為自然條件欠友好的寒旱地區(qū)代表，對(duì)建筑節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材與環(huán)保的要求相對(duì)更為迫切，這與綠色建筑的內(nèi)在要求正契合，因此，甘肅省未來(lái)的城市建設(shè)進(jìn)程中發(fā)展綠色建筑勢(shì)在必行。

政府完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支撐體系與法規(guī)政策領(lǐng)導(dǎo)推動(dòng)，結(jié)合適當(dāng)經(jīng)濟(jì)激勵(lì)，是綠色建筑在地方順利實(shí)施的有力保障，甘肅省綠色建筑發(fā)展路線宜以政府投資建筑為先驅(qū)示范，推廣普及到其他企業(yè)、社會(huì)建筑。

綠色建筑發(fā)展策略構(gòu)建必須因地制宜，充分考慮自身氣候、能源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)條件，通過(guò)選用適宜的建筑形態(tài)、建筑保溫、室內(nèi)外環(huán)境優(yōu)化技術(shù)及可再生能源，從技術(shù)上保證綠色建筑在甘肅省的順利實(shí)施與發(fā)展。

[1]GB/T 50378-2014綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[S],北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2014.

[2]葉東杰,我國(guó)綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展研究[J].建筑經(jīng)濟(jì).2014(09).

[3]鄭捷,陳景恒,等.綠色建筑材料研究與應(yīng)用綜述[J].地震工程學(xué)報(bào).2016(06).

Development of green building in gansu frigid and arid region

This paper summarizes the development status of green building at home and abroad and also in Gansu Province,analyzes the suitability of green building according to the natural climate, energy and economic conditions of Gansu Province, and constructs the green building development strategy with the regional characteristics of Gansu Province .This paper is to provide a reference for the further development of green building in frigid and arid areas of Gansu Province.

frigid and arid area;green building; development strategy

TU50文獻(xiàn)識(shí)別碼：B

1003-8965(2017)05-0018-03