淺談綠色建筑

陳柳蓉

自從人類誕生之初,人便開始了對環境不懈的改造,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展狀態。從早期的擇穴而居,到農耕社會的石、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,順應自然進行居所建設。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,人類進入了工業時代。工業革命在帶來巨大社會財富的同時,也帶來了巨大的環境污染。迅速膨脹的人口和城市化進程打破了人類和自然環境的平衡。森林面積減少、沙漠化、溫室效應、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發展和生存。進入21世紀以來,隨著科學技術的進一步發展,人類逐漸認識到了人與自然應該和諧相處、共同發展。20世紀60年代,美籍意大利建筑師保羅·索勒瑞首次將生態與建筑合稱為“生態建筑”,即“綠色建筑”。在1992年舉行的聯合國環境與發展大會上,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年發布的BREEAM英國建筑研究組織環境評價法,隨后美國推出了LEED能源及環境設計先鋒體系,加拿大頒布了GBC 2000綠色建筑挑戰2000。中國在2006年6月也發布了國家標準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,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,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。”這就是說,從建筑的規劃、設計、施工到使用、拆除的全過程,最大限度的利用現有可再生資源、節約資源,減少對環境的負面影響,創造出舒適空間的建筑就是綠色建筑。

綠色建筑的設計理念包括以下幾個方面:

節約資源和能源:在建筑設計、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。節約水資源,節約綠化用水。在設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。

減少環境污染和碳排放量:人類不斷的向環境排放各種污染物質,化學污染、生物污染、物理污染、能源污染隨處可見。排放的污染物質已經超過了環境的自凈能力。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下去,到21世紀末二氧化碳濃度可能超過700 ppm。根據政府兼氣候變化專門委員會(IPCC)的研究表明,這可能導致全球氣溫上升1.4℃～5.8℃,惡劣天氣更加頻繁,許多自然生態系統被破壞。在建筑的全壽命周期內我們要考慮如何在各個環節減少污染物的排放,減少碳排放量,減少對自然環境的破壞。

以人為本:人是建筑的最終使用者,建筑應該給人提供安全、舒適、便捷的空間。在建筑設計中我們應該以人文原則、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、新材料來達到這些目標。這給人們帶來一個誤區,認為綠色建筑是現代化的、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,我們在設計綠色建筑時,應充分考慮這些問題,綠色建筑所采用的技術、產品和設施,成本要低,對建筑價格的影響不大,投資回報率要高。并不是只用高技術和高投入才能實現綠色建筑的功能,運用一些地方化的材料和技術同樣可以建造綠色建筑。住房和城鄉建設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;新疆有一種具有當地特色的建筑,它的墻壁由當地的石膏和透氣性好的秸稈組合而成,保溫性很高,再加上非常當地化的屋頂,就是一種典型的鄉村綠色建筑,其造價只有800元/m2,可謂價廉物美。

下面對設計院各專業在綠色建筑的具體設計中,需要考慮的問題談一下自己的體會。

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

建筑專業:根據當地的風玫瑰,通過建筑形體設計、平面布局、朝向,利用風壓通風和熱壓通風來取得最大的自然通風效果,使建筑內部冬暖夏涼,人們既感到舒適又節約能源。設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生眩光,應盡量避免。合理的體形系數、復合墻體、節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,為避免毀田燒磚應采用環保砌體。盡量采用本地化材料,減少材料運輸過程中產生的能源消耗和環境污染。

結構專業:國外研究表明,鋼筋混凝土建筑的耗能量為鋼結構建筑的1.2倍,其耗能所產生的CO2排放量為鋼結構建筑的1.4倍;鋼筋混凝土結構拆解時一般只回收鋼筋,而混凝土難以回收再利用,給環境造成巨大負擔,所以在結構設計時應盡量考慮鋼結構體系。但目前我國建筑形式還是以鋼筋混凝土結構為主。為達到節能減排的目的,在進行鋼筋混凝土結構設計時,應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,除具有性能優良、適于抗震等優點外,還可以節約鋼材10%～16%。結構工程師在設計選材時,還應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:公用專業包括給排水、暖通、動力、電氣等專業,綠色建筑中的很多系統都與這些專業有關。合理選擇冷熱源系統、減少輸送系統的動力能耗(如變風量VAV)、提高送風溫差及合理調節新風比這些措施可以有效的降低空調系統的能耗。采用高效光源、根據需要設置照度標準、采用分區分時段的開關控制方式可以有效的降低照明系統的能耗。目前太陽能的利用分為太陽能熱利用和太陽能發電。太陽能熱水系統和太陽能光伏發電系統是有效利用太陽能的途徑。為充分利用水資源,給排水系統應該考慮中水系統和雨水收集系統。將雨水、生活污水通過水處理設備,使其達到中水水質標準,最終用于室外綠化、洗車、施工和沖廁等。

目前國內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)。

綠色建筑是一個復雜的系統工程,涉及到許多學科的相互交叉,需要各專業人員的共同合作才可以完成。胡錦濤主席在聯合國氣候變化峰會開幕式上發表講話,提出:“到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年有顯著下降;大力發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;大力發展綠色經濟,積極發展低碳經濟和循環經濟?！边@不僅是中國對世界的一個承諾,更是綠色建筑的一個發展契機。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,更從良好的生態環境中受益。

[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.