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建立五大創(chuàng)新體系 促進綠色建筑發(fā)展
(2006年3月28日) 我們正站在一個新的歷史起點上,同時處在一個非常重要的關(guān)口。在世界范圍內(nèi),以大量消耗原材料和能源為特征的傳統(tǒng)經(jīng)濟正在逐漸失去昔日的榮耀。由資源依賴型轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動型,真正實現(xiàn)經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變,已成為正處于快速城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和機動化的中國經(jīng)濟發(fā)展面臨的非常迫切的重大戰(zhàn)略選擇。在未來30年內(nèi),我國還需建造400億平方米的新建筑,建筑數(shù)量和建設(shè)速度都屬于世界發(fā)展史上所罕見。建筑屬于長期的消費品,不可能進行頻繁地更新。延長建筑使用壽命或裝修期限,就意味著能源和資源的大量節(jié)約和環(huán)境污染的減少。 綠色建筑是指為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動的空間,同時在建筑全生命周期(物料生產(chǎn)、建筑規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營維護及拆除、回用過程)中實現(xiàn)高效率地利用資源(能源、土地、水、材料)、最低限度地影響環(huán)境的建筑物。綠色建筑是以節(jié)約能源、有效利用資源的方式,建造低環(huán)境負荷情況下安全、健康、高效及舒適的居住空間,達到人及建筑與環(huán)境共生共榮、永續(xù)發(fā)展。綠色建筑最終的目標是以“綠色建筑”為基礎(chǔ)進而擴展至“綠色社區(qū)”、“綠色城市”層面,達到促進建筑、人、城市與環(huán)境和諧發(fā)展的目標?! ∮纱丝梢?,發(fā)展綠色建筑必然伴隨著一系列前所未有的創(chuàng)新活動。綠色建筑在中國的興起,既是形勢所迫,順應(yīng)世界經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變潮流的重要戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,又是應(yīng)運而生,是我國建立創(chuàng)新型國家的必然組成部分。這包括了以下幾方面的創(chuàng)新:
(一)建筑發(fā)展觀的創(chuàng)新 綠色建筑是對傳統(tǒng)建筑價值觀和技術(shù)工藝的創(chuàng)新與發(fā)展,使得建筑在生產(chǎn)制造、規(guī)劃設(shè)計、施工建造、運營維護等理念和方法上產(chǎn)生質(zhì)的變革,從而引起整個建筑業(yè)的技術(shù)系統(tǒng)的創(chuàng)新與發(fā)展?! 【G色建筑強調(diào)辨識場地的生態(tài)特征和開發(fā)定位,以充分利用場地資源和能源,減少不合理的建筑活動對環(huán)境的影響,使建筑與環(huán)境持續(xù)和諧相處。綠色建筑采用建筑集成設(shè)計方法并遵守環(huán)境設(shè)計準則,將建筑物作為一個完整的系統(tǒng),綜合考慮建筑的間距朝向、形狀、結(jié)構(gòu)體系、圍護結(jié)構(gòu)等因素。傳統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計理論和思想必須改變,標新立異不應(yīng)是建筑師追求的目標。用適宜的技術(shù),創(chuàng)造出生態(tài)的、與自然和諧統(tǒng)一的建筑形式是世界建筑發(fā)展的趨勢。規(guī)劃設(shè)計所涉及的范圍也不再是建筑設(shè)計本身,整個建造過程都必須納入到可持續(xù)設(shè)計元素中,盡可能地節(jié)約土地、保持緊湊型的開發(fā)模式將成為中國綠色建筑區(qū)別于他國的重要特征之一。同時,還要盡可能利用再循環(huán)原料和材料,利于施工的快捷與清潔,方便報廢時建筑物廢棄物的回收和再利用。建筑構(gòu)件和材料的使用要考慮可再生性、本土化、易得性;整體設(shè)計要考慮易維護性、和當?shù)丨h(huán)境的親和性、適應(yīng)性和當?shù)貍鹘y(tǒng)建筑文化的傳承性等。如徽派建筑、陜北窯洞(見圖1)。
圖1:徽派建筑與陜北窯洞 建筑師的定義也將發(fā)生質(zhì)的變革,建筑師將會是建筑學(xué)家、環(huán)境專家和生態(tài)專家的綜合體。他們面臨的不再是單一建筑美學(xué)和功能問題,環(huán)境科學(xué)和生態(tài)科學(xué)的理論將成為建筑師知識結(jié)構(gòu)的組成部分。
(二)能源利用種類和模式的創(chuàng)新 使用不同種類的能源對可持續(xù)發(fā)展的影響差別巨大,但這往往被傳統(tǒng)的建筑節(jié)能所忽視。世界著名的能源專家霍華德?T?奧德姆所定義的能源轉(zhuǎn)換率是指:產(chǎn)出一單位能量所需另一類型能量的量(見表一)。
表一 典型能值轉(zhuǎn)換率
項 目 太陽能卡/卡*
太陽光能
1
風(fēng)能
1500
有機物、木材、土壤
4400
雨水潛能
10000
雨水化學(xué)能
18000
大河流能量
40000
化石燃料
50000
電能
170000 *生產(chǎn)所列物質(zhì)1卡所需的太陽能的卡數(shù)(這些太陽能直接和間接用于能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)換) 如將太陽能源轉(zhuǎn)換率定義為1的話,某一產(chǎn)品(或能源)的太陽能轉(zhuǎn)換率可以被看作是消耗該產(chǎn)品(能源)發(fā)出1卡的能量時,相當于消耗多少大卡的太陽能(歷史上的儲存)。這可以闡明能源的品質(zhì)以及可再生程度。如果計及某一產(chǎn)品(或能源)利用的經(jīng)濟性(不計環(huán)境成本)(見表二)
表二 典型能源產(chǎn)品的能值產(chǎn)出率
項 目 能值產(chǎn)出率*
依賴性能源
·農(nóng)場風(fēng)車,17mph的風(fēng)
0.03
·太陽熱水器
0.18
·太陽能電池
0.41
燃料
·棕櫚油
1.06
·能源密集玉米
1.10
·蔗糖醇
1.14
·人工林木材
2.1
褐煤
6.8
天然氣(海面)
6.8
油(從中東購買)
8.4
天然氣(海邊)
10.3
煤(懷俄明州)
10.5
油(阿拉斯加州)
11.1
雨林木材(100年樹齡)
12.0
電能
·海熱電站
1.5
·風(fēng)電站,強而穩(wěn)的風(fēng)
2-?
煤火電站
2.5
雨林木材火電站
3.6
核電
4.5
·水電站(山上水流域)
10.0
·地熱電站(火山區(qū))
13.0
·潮汐電(25ft范圍)
15.0 *能值產(chǎn)出被總投入能值所除,總投入能值是從經(jīng)濟系統(tǒng)購買的能值(包括商品和勞務(wù)),但不包括環(huán)境損失的能值。凈能值的計算方法來源于《環(huán)境核算——能值與決策》(H?T?奧德姆,1996) 建筑節(jié)能不僅要著眼于減少能源的使用,也必須考慮盡量采用低品質(zhì)(低能值轉(zhuǎn)換率)的能源。例如用天然氣直燃機組進行建筑空調(diào),在同等效果的前提下,比電力空調(diào)能源使用整體效率高三倍,溫室氣體排放少三倍?! ≡诮ㄖ欣迷偕茉矗馕吨鴾厥覛怏w的零排放?! ∪绻ㄟ^建筑一體化技術(shù)或其他技術(shù)創(chuàng)新使某種低品質(zhì)能源的實際能值產(chǎn)出率高于平均值,就意味著該技術(shù)具有明顯的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益?! ±玫推焚|(zhì)能源進行建筑整體性或基礎(chǔ)性調(diào)溫;高品質(zhì)能源來進行局部性、精細性調(diào)溫,將成為綠色建筑設(shè)計的通則?! ?B>(三)建筑技術(shù)的創(chuàng)新 以節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材和生態(tài)環(huán)保為一體的綠色建筑基礎(chǔ)性和共性關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備的研究開發(fā)將極大地促進現(xiàn)代建筑技術(shù)自身的創(chuàng)新與發(fā)展?! ∨c綠色建筑形態(tài)相適應(yīng)的可持續(xù)性結(jié)構(gòu)設(shè)計理論是新的研究方向,以保溫節(jié)能、減輕建筑物自重、構(gòu)件模塊化、循環(huán)再生材料利用、生態(tài)性新型建筑部件使用、利于快速清潔施工、已有建筑物的加固改造等為目的的新型結(jié)構(gòu)體系等等都是當今建筑技術(shù)創(chuàng)新的重點?! ∩钗鬯幚砼c再利用技術(shù)研究和設(shè)施設(shè)計、黑色水與灰色水分離處理系統(tǒng)和衛(wèi)生設(shè)備技術(shù)與設(shè)計、可升級的智能化系統(tǒng)設(shè)計,以及經(jīng)濟性太陽能供熱、制冷及動力系統(tǒng)等已經(jīng)成為重點的研究領(lǐng)域?! ?gòu)件工廠化制造工藝、裝配化施工工藝、快速施工工藝、清潔施工工藝、超大型構(gòu)件吊裝工藝、保溫節(jié)能構(gòu)造施工工藝、可使材料再生利用施工工藝、生態(tài)性新型結(jié)構(gòu)部品施工技術(shù)等都是當今施工技術(shù)創(chuàng)新的重點領(lǐng)域?! “l(fā)展綠色建筑的設(shè)計、運營管理和診斷咨詢和施工單位等新興行業(yè),正在成為相關(guān)企業(yè)新的生存、競爭和發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。一些意識領(lǐng)先的企業(yè)已意識到綠色建筑未來巨大的發(fā)展?jié)摿?,并積極積累綠色工程建設(shè)經(jīng)驗和研制優(yōu)化綠色建筑管理和系統(tǒng)硬件,其專業(yè)領(lǐng)域拓展到綠色工程估算、綠色建筑材料、廢物最小化和循環(huán)以及室內(nèi)空氣
質(zhì)量管理等?! 【G色建筑技術(shù)集成體系是促進綠色建筑發(fā)展的綜合創(chuàng)新體系,應(yīng)盡快在綠色建筑設(shè)計、自然通風(fēng)、智能氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)與可再生能源利用、綠色環(huán)保建材、室內(nèi)環(huán)境控制改善技術(shù)、資源回用技術(shù)、綠化配置技術(shù)等單項生態(tài)關(guān)鍵技術(shù)研究成果的基礎(chǔ)上,盡快形成太陽能、地熱能、沼氣能、風(fēng)能利用一體化建筑與園區(qū)的集成技術(shù)體系,發(fā)展適合中國各氣候區(qū)特點的綠色建筑集成技術(shù)體系(見圖2)。
圖2:綠色能源一體化園區(qū)示意圖 園區(qū)中應(yīng)用了多項再生能源技術(shù): 光伏(太陽能電池)發(fā)電系統(tǒng):將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能。 太陽能聚熱系統(tǒng):包括太陽能熱水系統(tǒng)和太陽能取暖、制冷系統(tǒng)?! √柟庹彰鳎豪猛干涫讲晒鈾C,采集陽光,再通過光纖傳導(dǎo),將太陽光引進建筑內(nèi)?! ∥⑿腿細廨啓C熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng):該系統(tǒng)以沼氣為燃料。 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng): 熱泵系統(tǒng):利用地溫地熱能制冷?! ∥帐街评浜图訜嵯到y(tǒng):利用熱電聯(lián)產(chǎn)或太陽能聚集熱系統(tǒng)生產(chǎn)的熱力?! 「邔幼≌蚪ㄖ娞菹陆禃r發(fā)電系統(tǒng)?! 〈祟悎@區(qū)一般需要5萬-15萬個居民,才能產(chǎn)生足夠的“規(guī)模效益”。這對于發(fā)展中的中國和印度等國尤為合適。
(四)建筑開發(fā)運行方式的創(chuàng)新 確立雙跨越的建筑節(jié)能目標體系。 節(jié)能目標上的跨越: 我國建筑節(jié)能目標:通過全面推進建筑節(jié)能工作,到2010年,城鎮(zhèn)建筑達到節(jié)能50%的設(shè)計標準,其中各特大城市和部分大城市率先實施節(jié)能65%的標準;開展城市既有居住和公共建筑的節(jié)能改造;大城市完成改造面積25%,中等城市完成15%,小城市完成10%。 在此基礎(chǔ)上,到2020年實現(xiàn)大部分既有建筑的節(jié)能改造,新建建筑東部地區(qū)要實現(xiàn)節(jié)能75%,中部和西部也要爭取實現(xiàn)節(jié)能65%。 節(jié)能模式上的跨越: 一般節(jié)能建筑與綠色建筑同步發(fā)展,逐步提高綠色建筑的比重,以避免將來的再改造造成資源浪費。其中大城市、特大城市和公用建筑應(yīng)率先采用綠色建筑的標準規(guī)范?! 娀G色建筑評估體系的功能,降低商品房開發(fā)者與購房者之間的信息不對稱性,發(fā)揮優(yōu)“綠”優(yōu)質(zhì)優(yōu)價的市場調(diào)節(jié)功能?! ∪媛鋵嵭陆ńㄖ?zhí)行節(jié)能設(shè)計標準工作。進一步強化建筑建設(shè)過程中各個環(huán)節(jié)執(zhí)行節(jié)能設(shè)計標準的監(jiān)督管理力度,保證節(jié)能標準落到實處。每年組織開展建筑節(jié)能專項檢查工作。公開披露各省市執(zhí)行建筑節(jié)能標準和推廣綠色建筑的情況與進度?! 」膭罡魇∫罁?jù)新頒布的綠色建筑標準,制訂符合當?shù)貧夂驐l件、地方建筑傳統(tǒng)的綠色建筑實施細則和評估辦法。推進綠色建筑結(jié)構(gòu)、部品與構(gòu)配件的產(chǎn)業(yè)化進程?! ?B>(五)政府管理制度的創(chuàng)新 推行住宅裝修一次性到位。我國每年應(yīng)二次裝修導(dǎo)致的浪費達300億之多。綠色建筑性能的系統(tǒng)優(yōu)化與裝修質(zhì)量和運行管理直接有關(guān)?! 嵭邢拗菩哉吲c鼓勵性政策并舉的方式,對達不到節(jié)能設(shè)計標準的建筑,采取禁止投入使用等強制性措施進行限制;對超過節(jié)能設(shè)計標準或采用可再生能源的建筑和綠色建筑,采取減免稅收、費用、貼息貸款、財政補貼進行鼓勵。促進既有居住和公共建筑節(jié)能改造、低能耗、超低能耗及綠色建筑的發(fā)展、可再生能源在建筑中規(guī)?;瘧?yīng)用?! ?gòu)建有綠色建筑四節(jié)效果的評價監(jiān)測體系,建立建筑能耗統(tǒng)計、建筑能效認證、建筑節(jié)能性能測評與標識等制度,形成有效的建筑節(jié)能行政監(jiān)管體系。充分調(diào)動科研院校、設(shè)計單位、開發(fā)企業(yè)、地方政府和消費者發(fā)展節(jié)能建筑、綠色建筑的積極性和創(chuàng)造性?! 〖涌旖ㄖ?jié)能的法制建設(shè)?,F(xiàn)已完成《建筑節(jié)能管理條例》初稿及相應(yīng)的背景材料和相關(guān)制度專題論證報告。重新修訂發(fā)布了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》,擴大適用的氣候區(qū)范圍和建筑類型。 兩年內(nèi)基本完成北方地區(qū)的供熱體制改革,推行分戶計量、單室溫控,徹底解決節(jié)能不節(jié)錢的問題?! ∝瀼亍毒G色建筑技術(shù)導(dǎo)則》,指導(dǎo)綠色建筑技術(shù)研究開發(fā)和推廣應(yīng)用工作。結(jié)合我國實際情況,制定完善財政、稅收、價格等方面的經(jīng)濟激勵政策?! 嵤?00項綠色建筑示范工程和10個以上示范城市。建立若干個綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新平臺和行業(yè)及國家實驗室?! 】傊?,中國綠色建筑道路,就是要在學(xué)習(xí)、借鑒國外成功做法基礎(chǔ)上,結(jié)合國情建立綠色建筑健康發(fā)展的五大創(chuàng)新體系。參照國際經(jīng)驗,加強綠色建筑相關(guān)的重點技術(shù)的研究開發(fā)力度,加快推廣和普及國外先進適用的節(jié)能技術(shù),促進綠色建筑的發(fā)展,也是構(gòu)建創(chuàng)新型國家的重要內(nèi)容。如何把握機遇,需要的不僅僅是深層次的思考,更重要的是盡快拿出切實的行動??梢灶A(yù)言:未來的建筑業(yè)將不再是過去的秦磚漢瓦或傳統(tǒng)的操作模式,必定進入一個全新的綠色建筑升級轉(zhuǎn)型期。