建筑的全壽命周期消耗的資源占到世界資源消耗總量的50%左右,產(chǎn)生的污染和二氧化碳氣排放也占到世界總量的50%左右。因而,必須要著眼于建筑生命全周期的節(jié)能減排,以及能源使用效率的提高。如果僅僅把建筑節(jié)能的目標(biāo)集中在建筑的運行方面,盡管節(jié)能成效極大,但還有50%的潛力沒有發(fā)揮出來。針對我國南方地區(qū)而言,建筑節(jié)能減排著重點要放在十個方面。
(一)盡量采用低品質(zhì)的可再生能源
如,水源熱泵、太陽能熱水器應(yīng)用等。利用低品質(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。比如光熱在南方地區(qū)的使用成本大大低于光電。如果在一棟建筑中,利用低品質(zhì)的能源,也就是那些直接可以獲得的能源,如陽光、通風(fēng)或淺層地?zé)帷⑺礋岬葴囟日{(diào)節(jié)方式來負責(zé)進行建筑的整體性、基礎(chǔ)性的溫度調(diào)節(jié)。而用高品質(zhì)的能源,比如說電能、天然氣能,來完成屬于局部的、精細的調(diào)節(jié)用能。這樣,建筑的整體能效就可以得到大大的改善。所以說,綠色建筑的本質(zhì),就是盡可能利用建筑物本身來獲得周邊免費使用的能源——太陽能、風(fēng)能等,讓建筑物本身就具有氣侯的適應(yīng)性。就像鳥兒到了夏天把羽毛更換一樣。建筑物本身如果具有氣侯適應(yīng)性、氣侯的敏感性,就是一座聰明的建筑,也會成為zui節(jié)能的建筑。
(二)盡可能應(yīng)用簡單的、廉價的技術(shù)
比如說自然通風(fēng)、外遮陽、自然采光、導(dǎo)光管采光等等,都能夠達到非常巧妙利用建筑自身和氣候條件來實現(xiàn)節(jié)能的目的。我國古代的建筑都有這個特點,如徽派建筑、嶺南建筑,建筑的天井很小,四周有閣樓圍合,形成自然的通風(fēng)廊道。例如,澳門的鄭家大院有幾個小天井,每個小天井都有三四層樓高,自然拔風(fēng)的效果非常明顯。建筑自身就成了一個煙囪效應(yīng)的通風(fēng)口,把熱氣帶走的同時,涼爽的氣體從建筑陰影區(qū)的底部進來,這是一種很巧妙的節(jié)能實踐。我國具有歷史非常悠久的農(nóng)耕文明,傳統(tǒng)建筑的特點是與當(dāng)?shù)氐臍夂罹哂懈叨鹊倪m應(yīng)性,充分體現(xiàn)了建筑采用自然通風(fēng)、外遮陽、自然采光等等。由此可見,傳承學(xué)習(xí)古人的智慧來推進現(xiàn)代建筑節(jié)能工作的發(fā)展,充分利用本地的自然資源、本地的傳統(tǒng)知識和材料,是為人們提供價廉質(zhì)優(yōu)綠色建筑的好途徑。這些樸素的傳統(tǒng)技術(shù)和方法可以通過現(xiàn)代的技術(shù)來分析研究。例如,不同的遮陽技術(shù)對節(jié)能的貢獻并不一樣,普通的透明玻璃,可見光和能量的透射吸收率幾乎是*,如果裝上內(nèi)遮陽,還有約75%的光熱進入室內(nèi),但是如果裝上外遮陽,陽光的熱效應(yīng)就減少了80%以上。因此,這是很簡單且成本非常低的一項技術(shù),卻是阻隔陽光熱效應(yīng)的zui有效辦法。
但是,近些年的建筑實踐中也犯過很多錯誤,特別是在一些地方,非常急于邀請發(fā)達國家的一些建筑師到中國來參與建筑設(shè)計。這本來是好事兒,應(yīng)該敞開邀請國外的設(shè)計師參與中國的建設(shè),但不能照搬照抄國外的所謂“先進模式"。事實上,一些發(fā)達國家的建筑師喜歡采用他們自己國家適用的方法和手段,而忽略了中國當(dāng)?shù)氐臍夂睢⒆匀粭l件。比如某個非常的干部學(xué)院,是聘請溫暖地區(qū)的國外建筑師設(shè)計的,學(xué)校的主樓像一個大玻璃柱子,冬天不保溫,室內(nèi)工作人員冷得發(fā)抖,夏天室內(nèi)教員們在陽光的照射下熱得汗流浹背,每年僅電費就高達1600萬元,比一般建筑高2-3倍。由于這個學(xué)院的建筑簡單搬用了歐洲地區(qū)的建筑設(shè)計,這個設(shè)計在冬冷夏涼的北歐可能是節(jié)能建筑,但在冬冷夏熱的上海就成為高耗能建筑,需要進行強制性改造。
(三)內(nèi)部分隔式建筑可采用分體式空調(diào)
建筑物內(nèi)部根據(jù)實用功能進行分隔和針對性用能。我國絕大部分建筑是內(nèi)部空間分隔較小的住宅以及內(nèi)部空間分隔成小空間的辦公樓。凡是內(nèi)部空間分隔的建筑都可以采用分體式空調(diào)。分體式的空調(diào)從自身能源的轉(zhuǎn)換效率上講可能不如集中式空調(diào),但是,分體式的空調(diào)具有兩大優(yōu)勢:一是避免了大馬拉小車。當(dāng)一個建筑只有5%的空間有人使用時,如果是集中式空調(diào),必須要全馬力開足;而分體式空調(diào)可以靈活控制開啟具體的房間空調(diào)和用能;更重要的是,中國南方包括亞熱帶的各國的人民都有非常勤儉的習(xí)慣,晚上睡覺時只開臥室的空調(diào),而其他的房間就不需要打開空調(diào)。這種行為方式的節(jié)能量非常巨大。我國的建筑節(jié)能有一個非常奇特的現(xiàn)象,北方地區(qū)由于建筑的保溫做得不夠以及沒有大面積實行供熱計量,建筑能耗比北歐要高3-5倍,但是南方地區(qū)由于采用了大量的分體式空調(diào),其能耗僅為發(fā)達國家和地區(qū)能耗的1/3不到,根本原因就是分體式空調(diào)幫了大忙。但現(xiàn)代建筑師一般不太樂意應(yīng)用分體式空調(diào),主要是因為建筑外立面設(shè)計太難。所以,建筑師應(yīng)該認真研究如何通過建筑物表面的優(yōu)化設(shè)計來減少空調(diào)的影響,比如將空調(diào)箱排列成建筑外立面非常有特色的裝飾性線條的組成部分。
(四)盡快全面推行住宅的配件化和全裝修
我國建筑施工整個過程產(chǎn)生的建筑垃圾占城市垃圾的30%以上,住宅的二次裝修也造成了很大的浪費,因此有條件的城市*步必須要推行全裝修。據(jù)測算,一旦推行全裝修,全國每年可以減少300億元價值的資源消耗,二氧化碳氣體的排放也可以大幅度減少。我國毛坯房的供應(yīng)比例之高是世界上少有的,與采取傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的企業(yè)相比,采取配件化的企業(yè)可節(jié)約20%能耗,節(jié)約水耗63%,節(jié)約木材87%,每平方米產(chǎn)生的垃圾量減少90%。推行住宅的配件化和全裝修,不僅可以使施工過程中的能耗、水耗、噪聲影響大大降低,更重要的是有助于城市空氣的整潔,空氣中懸浮顆粒物的含量可以大大下降。在很多城市,空氣中的浮塵首先是交通引起的,第二就是建筑工地貢獻的。
(五)推廣建筑物立體綠化
這其實是一項非常、非常廉價、一舉多得的節(jié)能工程。在屋頂、立面、公共構(gòu)筑物的表面進行綠化,夏天可節(jié)約30%的空調(diào)用能,還可以顯著減少城市的熱島效應(yīng),降低灰塵的排放,美化環(huán)境。監(jiān)測結(jié)果表明,某城市熱島效應(yīng)zui嚴重時,城市中心與邊緣區(qū)氣溫可以相差6~8度,而且越到夏天熱的時候,因建筑物大量使用空調(diào)排出熱量,城市中心區(qū)的熱島效應(yīng)就更明顯。這個時候通過建筑表面和建筑屋頂?shù)木G化,通過水汽的蒸發(fā)可以大大降低熱島效應(yīng),再結(jié)合綠色交通,城市的主要用能可以持續(xù)地下降,城市的人居生態(tài)環(huán)境也可以得到明顯改善。
(六)對新建建筑強制執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)
比如規(guī)定建筑外立面與窗子面積的比例,窗子不能太大,而且要盡可能避免采用玻璃幕墻(具有光伏效應(yīng)的玻璃幕墻除外)。強制性節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的實施,可以大幅度減少普通建筑的能耗。但是還有一些建筑,例如的住宅、辦公樓、寫字樓、工廠等,不可能簡單由幾項指標(biāo)來約束。這些建筑要走綠色建筑的路,通過綠色建筑設(shè)計來大幅度減少建筑能耗,強制節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和綠色建筑的引導(dǎo)性節(jié)能規(guī)范這兩條路應(yīng)一并推行。5年來,中國在推行建筑物強制性節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)方面取得了突飛猛進的展,99%的建筑在設(shè)計階段運用了強制性標(biāo)準(zhǔn)和綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn),在施工階段90%以上建筑達到了強制性標(biāo)準(zhǔn)和綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)。
要推動全社會都關(guān)注建筑物的節(jié)能,對強制性標(biāo)準(zhǔn)進行嚴格的檢查、評比、暴光和處罰。對于那些不執(zhí)行規(guī)范性和強制性節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的單位要給以罰款、公開曝光、限制進入市場、不予核準(zhǔn)售房、資質(zhì)降級直至吊銷資質(zhì)等處罰措施。
(七)完善激勵政策
任何建筑如果注意到能源使用效率的提高和審美環(huán)境的舒適性,必須會有代價或成本的提高。而這種代價必須要通過外部的激勵來補償和推動。這種激勵是需要政府而不是市場來實現(xiàn)的。因為建筑的節(jié)能和舒適性具有信息的不對稱性,是不可能一開始就從市場價格直接反映出來的,必須通過政府激勵來進行推動。綠色建筑和節(jié)能建筑的推廣 ,尤其是高等級綠色建筑的推廣,很多地方都出臺了相關(guān)的稅收、容積率等方面的獎勵政策。這樣既可以推動綠色建筑的普及,又可以使得建筑節(jié)能的成效大幅度提高,花一點錢是非常值得的。近3年來,我國的綠色建筑標(biāo)識認證量大幅度上升。此外,對可再生能源的建筑應(yīng)用,每個項目財政補貼200到1000萬,*財政對太陽能光伏發(fā)電在建筑中的應(yīng)用,每瓦裝機容量補貼17~20元。
(八)對既有建筑和大型公共建筑改造
我國有兩項建筑能耗的指標(biāo)很高:*項是北方地區(qū)因集中供暖而產(chǎn)生的能耗,僅占全國建筑總量10%的北方城鎮(zhèn)建筑卻消耗了40%的全社會建筑能耗;第二項就是大型公共建筑的能耗。通過對上海9幢商業(yè)樓進行全年能耗調(diào)查的測量結(jié)果表明,這9幢商用樓全年一次耗能量為1.8GJ/(m2a),超過了日本相應(yīng)商業(yè)建筑的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)(1.25GJ/(m2a))近43.3%。大型公共建筑采用集中式空調(diào),往往出現(xiàn)大馬拉小車的情況,單位面積的能耗比民用建筑要高五到十倍,甚至高達20倍。這就意味著我國大型公共建筑的節(jié)能潛力非常大。對于大型的公共建筑,首先要有改造計劃,同時,對所有的公共建筑都應(yīng)該進行實時動態(tài)監(jiān)測。深圳市建筑科學(xué)研究院已將300多個建筑納入在線監(jiān)測的范圍,針對這些建筑的單位面積能耗進行實時監(jiān)測,建筑能耗監(jiān)測情況每年以白皮書的形式發(fā)布一次。
有關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)在社會上公布,并對節(jié)能效果和zui差的建筑進行排名。在此前提下,對zui不節(jié)能的建筑進行強制性節(jié)能改造,在改造過程中還可以推行合同能源管理模式,合同能源管理公司的節(jié)能改造投資通過改造后節(jié)能的能源費用來補償。建筑節(jié)能改造可先進行試點示范,對高能耗的建筑,尤其是政府建筑,可以通過專家會診,確定需要改造的方面,再以經(jīng)濟合理有效的節(jié)能措施來進行改造。在節(jié)能改造時,要優(yōu)先考慮采用成本低、節(jié)能效果好的適用技術(shù)和措施,比如自然通風(fēng)、遮陽,立體綠化等等。這樣,只需較少的投入就可以起到很好的節(jié)能效果。
(九)從綠色建筑走向綠色校園、綠色社區(qū)
節(jié)能減排不能僅著眼于單棟的建筑,而是要提升到更高的層次,把校園、社區(qū)變成綠色校園、綠色社區(qū)。學(xué)生是未來的主人,社會教育是一種zui強有力、成本zui低、效率zui高的辦法,建設(shè)綠色校園就是培養(yǎng)未來的主人們自覺節(jié)能減排的意識,所以必須要從社會教育這方面做起。今年已經(jīng)確定了四所大學(xué)來創(chuàng)建節(jié)約型高校,未來的主人們就在綠色的環(huán)境中接受教育和熏陶。
(十)從單一產(chǎn)能建筑走向集合—分布式綠色能源園區(qū)
建筑只在單個建筑推進節(jié)約能源和可再生能源利用還遠遠不夠,應(yīng)該將一個小區(qū)乃至城市的建筑全部改造為產(chǎn)能的建筑,并將產(chǎn)能的建筑組成一個系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)里面,分布式綠色能源所占的比例逐漸擴大。在這些區(qū)域中,屋頂上裝上風(fēng)能、太陽能,垃圾回收和沼氣發(fā)電、可再生能源的電梯應(yīng)用,再通過系統(tǒng)組合,把光伏發(fā)電、太陽能聚熱、太陽能光照明、沼氣發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、電梯的下降能等統(tǒng)統(tǒng)組合起來。可再生能源供應(yīng)的波動較大,可通過接入電動汽車和電動自行車的蓄電池來減少和穩(wěn)定這種波動,即所謂的微電網(wǎng)。每一個建筑都可就近使用建筑自身產(chǎn)生的可再生能源,這樣能源的傳輸損耗接近于零的,而且建筑進行技術(shù)的互聯(lián),這些都是非常成熟的技術(shù)。如果實現(xiàn)這種系統(tǒng),整個小區(qū)甚至整個城市就可以做到非常的節(jié)能和。
雖然目前風(fēng)力、太陽能發(fā)電效率還較低,但是根據(jù)專家zui保守預(yù)計,到2030年太陽能光伏發(fā)電的成本與火電、核電的成本可以持平。金融危機使得太陽能光電的技術(shù)成本大大下降,危機前單晶硅400美金一公斤,現(xiàn)在降到了60美金一公斤,原材料成本降低了好幾倍,這就使得整個清潔能源利用的時間表大大提前。比如原來預(yù)計2030年才能達到的,現(xiàn)在整整提前了10年,2020年太陽能光伏發(fā)電成本就可以控制在這個時間表范圍內(nèi),所以留給建筑師們的時間已經(jīng)不多了,應(yīng)該趕快進行模式的轉(zhuǎn)型,要跟上時代的步伐,因為可再生能源技術(shù)的發(fā)展將推動著專業(yè)技術(shù)人員更新知識。要將可再生能源技術(shù)應(yīng)用和建筑的功能、建筑的堅固度一樣重視,要進一步把建筑的基本關(guān)注項目擴展到節(jié)能、舒適和環(huán)保。機會總是垂青于有準(zhǔn)備的頭腦!
總之,建筑,尤其是亞熱帶的建筑,都必須具有當(dāng)?shù)貧夂虻倪m應(yīng)性,當(dāng)?shù)氐娜宋臍v史的適應(yīng)性,當(dāng)?shù)亟ㄖ牧系倪m應(yīng)性。做到了這三個適應(yīng)性,建筑就是一個智慧的建筑,綠色的建筑,一個對下一代負責(zé)任的低排放的建筑,而且是能夠吸收古代人類聰明智慧的建筑。這就成為綠色建筑的實施準(zhǔn)則,即綠色建筑是本地氣候適應(yīng)性的建筑,而不是食洋不化的建筑。