08
2011
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建筑的節(jié)能、綠色與低碳
作者：
如果以1986我國(guó)頒布實(shí)施第一部建筑節(jié)能法規(guī)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》為標(biāo)志，中國(guó)的建筑節(jié)能工作已經(jīng)走過(guò)25年的歷程。與這一段歷史對(duì)應(yīng)的是，中國(guó)的城市建設(shè)和房地產(chǎn)行業(yè)以歷史上空前的規(guī)模蓬勃發(fā)展，在推動(dòng)國(guó)家GDP高增長(zhǎng)的同時(shí)也積累了資源、環(huán)境、社會(huì)等等方面的種種問(wèn)題。進(jìn)入新世紀(jì)，我國(guó)適時(shí)提出了轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，建設(shè)資源節(jié)約，環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展新思路。建筑行業(yè)的“節(jié)能減排”更成為受到全社會(huì)關(guān)注的話題，
如果以1986 我國(guó)頒布實(shí)施第一部建筑節(jié)能法規(guī)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》為標(biāo)志，中國(guó)的建筑節(jié)能工作已經(jīng)走過(guò)25 年的歷程。與這一段歷史對(duì)應(yīng)的是，中國(guó)的城市建設(shè)和房地產(chǎn)行業(yè)以歷史上空前的規(guī)模蓬勃發(fā)展，在推動(dòng)國(guó)家GDP 高增長(zhǎng)的同時(shí)也積累了資源、環(huán)境、社會(huì)等等方面的種種問(wèn)題。進(jìn)入新世紀(jì)，我國(guó)適時(shí)提出了轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，建設(shè)資源節(jié)約，環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展新思路。建筑行業(yè)的“節(jié)能減排”更成為受到全社會(huì)關(guān)注的話題，通過(guò)大眾媒體的廣泛報(bào)道和深入討論，生態(tài)住宅，綠色建筑，低碳排放等等專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)也逐漸為公眾所熟知，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、科學(xué)發(fā)展已經(jīng)逐步成為全民共識(shí)。
我們還應(yīng)看到，建筑節(jié)能從思想認(rèn)知統(tǒng)一到產(chǎn)業(yè)政策制定，再到技術(shù)解決方案是三個(gè)層面的課題，它們之間還各有一段距離。其中涉及到的大量理論研究，政策制定，技術(shù)推廣工作在我國(guó)仍然缺乏系統(tǒng)性、針對(duì)性、有效性，甚至一些業(yè)內(nèi)專(zhuān)家也還存在著一些模糊的認(rèn)識(shí)。建筑節(jié)能、綠色建筑和低碳建筑在很多人理解中說(shuō)的是一回事，在媒體上也常常能看到用“節(jié)能減排、綠色環(huán)?！钡臉?biāo)題討論建筑問(wèn)題。實(shí)際上，嚴(yán)格意義上的建筑節(jié)能、綠色建筑與低碳經(jīng)濟(jì)是不同的課題，他們既有聯(lián)系又有區(qū)別，明確界定討論的問(wèn)題對(duì)指導(dǎo)具體工作也有重要意義，本文將試圖對(duì)三者的關(guān)系做一個(gè)簡(jiǎn)單分析和討論。
一、建筑節(jié)能
節(jié)能在許多人看來(lái)就是要減少能源消費(fèi)——“讓電表少走字！”，我國(guó)實(shí)施的30%，50%，65%遞進(jìn)的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)也給人建筑能耗越來(lái)越少的印象。實(shí)際上這種理解是存在片面性或是誤區(qū)的，建筑節(jié)能包括更廣義的目標(biāo)指向，我們關(guān)注的不僅是建筑使用了多少能源，更主要的是要解決能源利用效率的高低。其他行業(yè)的節(jié)能問(wèn)題也是一樣，對(duì)于中國(guó)這樣一個(gè)正處在工業(yè)化、城市化進(jìn)程中的國(guó)家，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間里，中國(guó)的能源消費(fèi)都將會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，尤其是建筑能耗在總體能源消費(fèi)中的比重還會(huì)有所增加，但這并不一定表明我們節(jié)能工作的失敗。
能量的守恒與轉(zhuǎn)化定律告訴我們：一個(gè)孤立系統(tǒng)，如果與外界沒(méi)有能量交換，最終的狀態(tài)只能是一片寂靜。小到一幢住宅，大到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)，如果沒(méi)有源源不斷的能源供給都是不可能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的。實(shí)際上地球上蘊(yùn)藏的各種形式能源也足以滿足人類(lèi)社會(huì)發(fā)展對(duì)能源的需求，“能源枯竭說(shuō)”在科學(xué)界基本上是被否定的。我們遇到的真正困境是由于化石燃料的大規(guī)模開(kāi)采使用，造成極為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，反而危及到人類(lèi)的生存和發(fā)展。
解決這個(gè)問(wèn)題的途徑有兩個(gè)，第一就是發(fā)展清潔能源，用清潔能源替代化石燃料，包括消除化石燃料污染的碳捕獲-碳儲(chǔ)藏（CCS）技術(shù)等。極端的說(shuō)如果我們能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的廉價(jià)生產(chǎn)清潔能源，就可以解決人類(lèi)面臨的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、氣候變化等等絕大多數(shù)問(wèn)題，可惜這還是一個(gè)相當(dāng)遙遠(yuǎn)的事情。
第二個(gè)途徑就是提高能源利用效率，這正是建筑節(jié)能的意義所在。迄今為止我們所使用幾乎所有耗能設(shè)備都還沒(méi)達(dá)到理論上的效率極限，也就是說(shuō)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，各種機(jī)器設(shè)備、工藝過(guò)程、運(yùn)輸工具、照明器材等等都存在著提高能源利用（轉(zhuǎn)化）效率的可能。通過(guò)提高能效，我們可以在維持經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，生活水平不斷改善的前提下，減緩甚至制止能源消費(fèi)的過(guò)渡增長(zhǎng)，從而達(dá)到“節(jié)能減排”的目的，在這方面，建筑節(jié)能確實(shí)有著極大的潛力。建筑運(yùn)行中所需能源中的很大一部分是低溫?zé)崮埽T如采暖、制冷和生活熱水等能源需求，這種低品位能源在其他行業(yè)難以利用，例如我們很難想象用60 度熱水蘊(yùn)含的能量去開(kāi)動(dòng)一輛汽車(chē)，但用在建筑系統(tǒng)卻非常合適。所以從能源的梯級(jí)利用的思路出發(fā)，在更大的尺度上規(guī)劃能源方案，有利于進(jìn)一步提升能源利用的總效率。
不少發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)提出甚至實(shí)現(xiàn)了建筑能耗絕對(duì)總量的逐步降低，但是中國(guó)的現(xiàn)實(shí)國(guó)情不能與其簡(jiǎn)單類(lèi)比。達(dá)到富裕水平的發(fā)達(dá)國(guó)家早已完成了工業(yè)化、城市化進(jìn)程，人口接近零增長(zhǎng)；居住面積和住宅設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)普遍達(dá)到舒適健康的要求，住房建設(shè)處在簡(jiǎn)單更新的狀態(tài)。在這樣的前提下，通過(guò)先進(jìn)節(jié)能技術(shù)和可再生能源-建筑一體化的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)建筑能耗總量的下降。
而在中國(guó)的情況則有所不同，一是中國(guó)當(dāng)前的住房舒適標(biāo)準(zhǔn)偏低，夏熱冬冷地區(qū)的住房普遍不設(shè)采暖設(shè)備，普通住宅很少有生活熱水供應(yīng)，多層住宅樓通常沒(méi)有電梯等等。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活水平的提高，中國(guó)住宅的設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)必然逐步提高，相應(yīng)的單位面積建筑能耗也會(huì)有所增加。第二，中國(guó)的城市化進(jìn)程還將持續(xù)20 年或更長(zhǎng)的時(shí)間，城市住房的總量和保有量勢(shì)必會(huì)相應(yīng)的持續(xù)增長(zhǎng)；基于改善性的需求，城市人均住房面積也會(huì)繼續(xù)增加，這同樣會(huì)導(dǎo)致建筑總能耗的增加。這也就是我們說(shuō)的，中國(guó)住房建設(shè)尚處在脫困型、改善型階段，遠(yuǎn)還未達(dá)到舒適型、享樂(lè)型階段。
所有這些因素使得中國(guó)的建筑能耗在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，不論是能耗總量還是單位面積強(qiáng)度都有可能繼續(xù)增長(zhǎng)，現(xiàn)在就提出建筑總能耗要減少多少億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的指標(biāo)是不切合實(shí)際的。我們的目標(biāo)應(yīng)該是通過(guò)強(qiáng)化政策法規(guī)的完善、執(zhí)行，大力推廣應(yīng)用各種建筑節(jié)能技術(shù)，提高能源利用效率，遏制我國(guó)建筑行業(yè)建造與運(yùn)行能耗的過(guò)快增長(zhǎng)。一個(gè)擺脫了貧困生活的中國(guó)家庭，從人均居住面積5 平米的棚戶區(qū)搬進(jìn)人均20 平米的新房，冬天有暖氣供應(yīng)，每天能夠洗上熱水澡，家里還第一次安裝了空調(diào)，他家電表走的字肯定會(huì)比以前多，但這不代表他的新家不是節(jié)能建筑。
二、綠色建筑
世界各國(guó)對(duì)于綠色建筑的解釋各有不同，如果要找到一個(gè)高度概括的詞來(lái)表達(dá)它的科學(xué)定義，可持續(xù)建筑（Sustainable Building）可能是更準(zhǔn)確的表述。也有學(xué)者將生態(tài)建筑視為綠色建筑的同義語(yǔ)，但從嚴(yán)格意義上的生態(tài)學(xué)角度講，“生態(tài)建筑”本身仍是一個(gè)有疑問(wèn)的命題，因?yàn)樯鷳B(tài)學(xué)的本意是觀察和描述自然界生物群落和他們賴以生存的地理、氣候環(huán)境，而不是要干預(yù)或是人工構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)。
無(wú)論我們?nèi)绾味x，顯然綠色建筑所包含的內(nèi)容要比建筑節(jié)能廣泛得多。我國(guó)在2006年頒布實(shí)施的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》就明確了節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材，保護(hù)環(huán)境五個(gè)方面的綠色建筑特征指標(biāo)和技術(shù)要求，應(yīng)該說(shuō)頗具中國(guó)特色。同樣，世界其他國(guó)家的綠色建筑評(píng)價(jià)體系包含的具體內(nèi)容、要求、權(quán)重、評(píng)價(jià)方法雖然不盡相同，但無(wú)一例外也都會(huì)強(qiáng)調(diào)建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)，對(duì)環(huán)境的負(fù)荷越小，建筑也就越“綠色”，可以說(shuō)綠色建筑的核心理念就是環(huán)境友好：人造的建筑物在何種尺度內(nèi)，與自然環(huán)境能否構(gòu)成一個(gè)可循環(huán)，可持續(xù)的依存關(guān)系。由此也可以認(rèn)為，綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)中的“保護(hù)環(huán)境”是一個(gè)有些牽強(qiáng)的說(shuō)法，因?yàn)槌艘恍┨囟ǖ男迯?fù)環(huán)境的工程項(xiàng)目外，一般建設(shè)項(xiàng)目最多不過(guò)是能夠追求盡可能降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響。
建筑節(jié)能是綠色建筑的重要組成部分，低能耗往往是構(gòu)成各類(lèi)型綠色建筑最主要的特征，而且對(duì)于一般民用建筑，保溫隔熱的低能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系還是實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境舒適度的基礎(chǔ)。低能耗也意味著更少的污染污染物排放，可以說(shuō)，節(jié)能是綠色建筑的必要條件。
在一些歐洲國(guó)家的綠色建筑評(píng)價(jià)體系中，近年來(lái)更加入了社會(huì)、人文的評(píng)價(jià)內(nèi)容，這與我國(guó)建設(shè)和諧社會(huì)的發(fā)展思想有些不謀而合。的確，提倡有節(jié)制的消費(fèi)理念，鼓勵(lì)自然健康的生活方式是非常有效而且是零成本的節(jié)能環(huán)保措施，而這些理念都可以通過(guò)綠色的社區(qū)規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)來(lái)宣示、引導(dǎo)、鼓勵(lì)和實(shí)現(xiàn)。
綠色建筑認(rèn)證體系在世界各國(guó)都是一個(gè)自愿實(shí)施的先進(jìn)建筑系統(tǒng)，政府通常可以采用財(cái)政、稅收的傾斜政策鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)企業(yè)參與綠色建筑的實(shí)踐。而真正推動(dòng)、普及綠色建筑的動(dòng)力是來(lái)自公眾環(huán)境意識(shí)的覺(jué)醒和規(guī)范有序的市場(chǎng)環(huán)境。將綠色建筑作為參與項(xiàng)目投標(biāo)的條件也是各國(guó)常有的作法，美國(guó)聯(lián)邦政府投資建造的學(xué)校、醫(yī)院、圖書(shū)館、政府辦公樓等公共建筑往往會(huì)明確要求達(dá)到LEED 認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)商業(yè)開(kāi)發(fā)市場(chǎng)的建筑節(jié)能，綠色建筑發(fā)展起到了正面引導(dǎo)作用，值得我們借鑒。
現(xiàn)在有一種呼聲要求用行政法規(guī)強(qiáng)制推行綠色建筑認(rèn)證，相信持這種意見(jiàn)的人初衷是好的，期望綠色建筑在中國(guó)得到更快地普及發(fā)展，但這樣做的實(shí)際效果只會(huì)適得其反。建設(shè)工程強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)代表了這一行業(yè)的市場(chǎng)準(zhǔn)入門(mén)檻，側(cè)重對(duì)社會(huì)公眾利益和消費(fèi)者個(gè)人安全、健康的保護(hù)；而綠色建筑認(rèn)證體系強(qiáng)調(diào)參與者對(duì)環(huán)境的關(guān)注和承諾，是企業(yè)社會(huì)責(zé)任的體現(xiàn)，它的內(nèi)容、條文要求應(yīng)該比強(qiáng)制法規(guī)更廣泛，更全面，更嚴(yán)格，以代表設(shè)計(jì)理論和建筑技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，這樣才能夠起到探索方向，引導(dǎo)市場(chǎng)的作用，二者不應(yīng)混為一談。即使是政府的投資建設(shè)項(xiàng)目設(shè)置了綠色建筑認(rèn)證達(dá)標(biāo)要求，也應(yīng)該在招標(biāo)過(guò)程中保證公平的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)規(guī)則。這樣才是真正有利于綠色建筑發(fā)展的政策環(huán)境。
三、低碳建筑
去年哥本哈根氣候大會(huì)以后，低碳經(jīng)濟(jì)在國(guó)內(nèi)迅速變成了一個(gè)熱點(diǎn)詞匯，更有專(zhuān)家引申出低碳城市、低碳社區(qū)、低碳建筑、低碳生活等等新概念，似乎所有節(jié)能問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題、城市問(wèn)題都可以或是需要用“低碳”來(lái)重新定義。
我們知道，“低碳經(jīng)濟(jì)”是英國(guó)政府對(duì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式創(chuàng)新的重要貢獻(xiàn)，是應(yīng)對(duì)氣候變化與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展矛盾的戰(zhàn)略路線圖，自2003 年提出后，迅速為學(xué)術(shù)界和世界各國(guó)政府所認(rèn)同，現(xiàn)在已經(jīng)成為公認(rèn)的可持續(xù)發(fā)展宏觀經(jīng)濟(jì)模型。
氣候變化無(wú)疑是人類(lèi)目前面臨最緊迫的全球性問(wèn)題之一，被科學(xué)界普遍接受的一個(gè)警示是：溫室效應(yīng)是全球氣候變暖的主要原因，如果平均氣溫升高超過(guò)2 攝氏度，地球生態(tài)環(huán)境將發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的災(zāi)難性變化，遏制大氣中溫室氣體的增加被認(rèn)為是制止氣候變暖的唯一有效措施。
大氣中的一部分溫室氣體是人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的產(chǎn)物，其中最主要的就是由于人類(lèi)開(kāi)采燃燒化石燃料而排放的二氧化碳，全球每年高達(dá)300 億噸以上，地球上的森林、海洋已經(jīng)無(wú)法吸收、轉(zhuǎn)化、存儲(chǔ)這么多的二氧化碳，從而造成了大氣中的溫室氣體逐年增加，溫室效應(yīng)逐漸加劇。可見(jiàn)“低碳”首先是針對(duì)氣候變化問(wèn)題，核心是降低煤炭、石油等化石燃料的消費(fèi)增長(zhǎng)。發(fā)展風(fēng)電、光伏發(fā)電等可再生能源，核能發(fā)電，增加森林覆蓋率，CCS 技術(shù)等都被認(rèn)為是有效的途徑和手段；同樣提高能效，節(jié)約能源也是緩解碳排放增加的主要措施，從這個(gè)意義上講，建筑節(jié)能與低碳確實(shí)是有聯(lián)系的。
但我們?nèi)圆荒軐⒍吆?jiǎn)單的等同，因?yàn)榻ㄖ锊⒉恢苯优欧哦趸迹ㄓ萌細(xì)庠顭鲲埖臅r(shí)候會(huì)有一些），但它在建造和運(yùn)行過(guò)程中會(huì)有各種形式的能源消耗，與之相關(guān)的碳排放大部分會(huì)發(fā)生在建材生產(chǎn)廠，供熱廠、發(fā)電廠等等地方，可見(jiàn)“建筑物”或者說(shuō)“建筑節(jié)能”與碳排放不是直接的因果關(guān)系。是否需要，如何把建筑的性能評(píng)價(jià)與碳排放聯(lián)系起來(lái)仍是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。
近來(lái)“零碳建筑”“碳中和建筑”也是業(yè)內(nèi)常常討論的熱點(diǎn)話題，細(xì)看對(duì)它下的定義，可以發(fā)現(xiàn)它和“零能耗建筑”概念沒(méi)有什么本質(zhì)區(qū)別。受熱力學(xué)定律的限定，世界上任何一座“零碳建筑”或是“零能耗建筑”都一定要附帶可再生能源生產(chǎn)裝置，不論是太陽(yáng)能集熱器、光伏電池，還是發(fā)電風(fēng)車(chē)或是沼氣發(fā)生器等等，否則這座建筑是無(wú)法運(yùn)行使用的。我能想到的唯一反例是地處北極的挪威國(guó)家生物種質(zhì)庫(kù)，它在建成之后就幾乎不再耗能，只需要寒冷黑暗的環(huán)境保護(hù)植物種子的發(fā)芽能力，但畢竟這只是一個(gè)特例。
零能耗建筑不僅是造價(jià)昂貴，而且一般需要更大的占地空間實(shí)現(xiàn)能源循環(huán)。中國(guó)的土地資源狀況決定了在現(xiàn)階段，我們的城市居住形態(tài)只能是以高密度集合住宅為主，這樣的建筑形式很難有足夠的空間采集、利用可再生能源。所以要求一般建筑實(shí)現(xiàn)零能耗、零碳排放顯然不切實(shí)際，我們應(yīng)該針對(duì)中國(guó)的具體國(guó)情制定綠色建筑發(fā)展策略。
我們現(xiàn)在看到有國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)編制出低碳建筑的評(píng)價(jià)方法，這種與時(shí)俱進(jìn)的探索精神是非?？上驳?，低碳問(wèn)題應(yīng)該得到充分關(guān)注，我們也需要針對(duì)氣候變化對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展的挑戰(zhàn)思考新的對(duì)策。只是科學(xué)問(wèn)題需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方法，我們不必為追趕潮流而去發(fā)明新名詞，新概念，新理論，新方法。
溫家寶總理在哥本哈根氣候大會(huì)上代表中國(guó)政府做出了中國(guó)為應(yīng)對(duì)氣候變化的減排承諾：到2020 年，中國(guó)單位GDP 的碳排放強(qiáng)度降低40-45%。盡管有一些發(fā)達(dá)國(guó)家認(rèn)為這一承諾不具約束力和可執(zhí)行性，但公正的說(shuō)這種承諾是符合中國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r的，同時(shí)也是很有挑戰(zhàn)性的目標(biāo)。
中國(guó)經(jīng)濟(jì)如果保持8%的增長(zhǎng)率，到2020 年GDP 總量還會(huì)增加約1.2 倍，碳排放強(qiáng)度降低40-45% 意味著我們要在能源消費(fèi)只能增加30% 的條件下支撐經(jīng)濟(jì)規(guī)模的成倍增長(zhǎng)。盡管可再生能源的商業(yè)化生產(chǎn)可以增加一定比例的能源供給，但在現(xiàn)階段，風(fēng)電、核電、光伏發(fā)電等新能源的綜合投資成本還是成倍高于火電，發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)需要先進(jìn)技術(shù)和巨額投資，所有這些都有可能成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。節(jié)約能源、提高能效則是更直接，更具體，更有效的對(duì)策和措施。
概括的講：建筑節(jié)能是能效問(wèn)題；綠色建筑關(guān)注環(huán)境的可持續(xù)；低碳經(jīng)濟(jì)源于應(yīng)對(duì)氣候變化；所有這些問(wèn)題都與建筑密切相關(guān)。建筑與城市是文明的載體，建設(shè)行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的耗能大戶，我們今天建造的房屋、社區(qū)、城市會(huì)存在幾十甚至上百年，成果和遺憾都會(huì)留給我們的子孫后代，作為業(yè)內(nèi)人士我們有責(zé)任全力以赴，勤勉工作。