浅谈绿色建筑

陈柳蓉

自从人类诞生之初,人便开始了对环境不懈的改造,使之更适合人类的生存。在人类文明进程中,建筑本身反映了人类文明的发展状态。从早期的择穴而居,到农耕社会的石、木房屋,建筑都是人类的重要庇护所。那时人类对自然心存敬畏,顺应自然进行居所建设。但到了18世纪中叶,随着人认识自然、改造自然的能力逐渐加强,人类进入了工业时代。工业革命在带来巨大社会财富的同时,也带来了巨大的环境污染。迅速膨胀的人口和城市化进程打破了人类和自然环境的平衡。森林面积减少、沙漠化、温室效应、资源枯竭、物种加速灭亡,这些问题都危及到了人类自身的可持续发展和生存。进入21世纪以来,随着科学技术的进一步发展,人类逐渐认识到了人与自然应该和谐相处、共同发展。20世纪60年代,美籍意大利建筑师保罗·索勒瑞首次将生态与建筑合称为“生态建筑”,即“绿色建筑”。在1992年举行的联合国环境与发展大会上,与会者第一次比较明确地提出“绿色建筑”的概念。世界上第一个绿色建筑标准是英国1990年发布的BREEAM英国建筑研究组织环境评价法,随后美国推出了LEED能源及环境设计先锋体系,加拿大颁布了GBC 2000绿色建筑挑战2000。中国在2006年6月也发布了国家标准GB/T 50378-2006绿色建筑评价标准。

什么是绿色建筑。GB/T 50378-2006绿色建筑评价标准给出了这样的解释:“在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。”这就是说,从建筑的规划、设计、施工到使用、拆除的全过程,最大限度的利用现有可再生资源、节约资源,减少对环境的负面影响,创造出舒适空间的建筑就是绿色建筑。

绿色建筑的设计理念包括以下几个方面:

节约资源和能源:在建筑设计、建造和建筑材料的选择中,均要考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用,尽量使用可再生资源。节约水资源,节约绿化用水。在设计建筑的时候要尽可能让建筑不使用能源,尽可能减少能源需求。在无法避免的情况下必须要使用能源,要尽可能使用可再生能源。在使用了可再生能源基础上还是无法满足所有能源的需求,就要使用不可再生能源,但是要采用高效的方式来利用。

减少环境污染和碳排放量:人类不断的向环境排放各种污染物质,化学污染、生物污染、物理污染、能源污染随处可见。排放的污染物质已经超过了环境的自净能力。由于人类越来越多地依赖碳燃料,大气中的二氧化碳浓度在迅速增加,从工业革命前的280 ppm到今天的370 ppm。如果目前使用矿物燃料的趋势继续下去,到21世纪末二氧化碳浓度可能超过700 ppm。根据政府兼气候变化专门委员会(IPCC)的研究表明,这可能导致全球气温上升1.4℃～5.8℃,恶劣天气更加频繁,许多自然生态系统被破坏。在建筑的全寿命周期内我们要考虑如何在各个环节减少污染物的排放,减少碳排放量,减少对自然环境的破坏。

以人为本:人是建筑的最终使用者,建筑应该给人提供安全、舒适、便捷的空间。在建筑设计中我们应该以人文原则、舒适原则为中心,为人们提供良好的活动场所。失去了以人为本的理念,建筑就如同失去了灵魂的空壳,失去了存在的意义。

建造成本要经济:绿色建筑要减少能耗、降低污染、更加舒适,就要采用一系列的新技术、新材料来达到这些目标。这给人们带来一个误区,认为绿色建筑是现代化的、高科技的、高造价的建筑。其实绿色并不意味着高价和高成本,我们在设计绿色建筑时,应充分考虑这些问题,绿色建筑所采用的技术、产品和设施,成本要低,对建筑价格的影响不大,投资回报率要高。并不是只用高技术和高投入才能实现绿色建筑的功能,运用一些地方化的材料和技术同样可以建造绿色建筑。住房和城乡建设部副部长仇保兴就曾提出延安窑洞冬暖夏凉,把它改造成中国式的绿色建筑,造价并不高;新疆有一种具有当地特色的建筑,它的墙壁由当地的石膏和透气性好的秸秆组合而成,保温性很高,再加上非常当地化的屋顶,就是一种典型的乡村绿色建筑,其造价只有800元/m2,可谓价廉物美。

下面对设计院各专业在绿色建筑的具体设计中,需要考虑的问题谈一下自己的体会。

总图规划专业:建筑规划应该避开生态脆弱区,保证建筑周围生态系统的平衡。生态环境好坏的因素不只是绿地指标,还应包括水系及其他动植物资源。在尽量保护原有场地生态系统的前提下建立立体的环境景观系统。采用屋顶绿化来降低“城市热岛”效应,提高建筑的节能效果,净化空气。集约使用土地资源,减少土地浪费。通过道路布局规划、改善路面构造将道路使用中产生的尾气、粉尘、噪声等污染降至最低。

建筑专业:根据当地的风玫瑰,通过建筑形体设计、平面布局、朝向,利用风压通风和热压通风来取得最大的自然通风效果,使建筑内部冬暖夏凉,人们既感到舒适又节约能源。设置采光中庭或者透明采光屋面窗,充分利用日光来降低人工照明能耗。建筑外立面大面积的使用玻璃,在早上和傍晚的时候容易产生眩光,应尽量避免。合理的体形系数、复合墙体、节能门窗的选择也可以大大降低建筑能耗。我国出台墙改政策禁止使用实心黏土砖,为避免毁田烧砖应采用环保砌体。尽量采用本地化材料,减少材料运输过程中产生的能源消耗和环境污染。

结构专业:国外研究表明,钢筋混凝土建筑的耗能量为钢结构建筑的1.2倍,其耗能所产生的CO2排放量为钢结构建筑的1.4倍;钢筋混凝土结构拆解时一般只回收钢筋,而混凝土难以回收再利用,给环境造成巨大负担,所以在结构设计时应尽量考虑钢结构体系。但目前我国建筑形式还是以钢筋混凝土结构为主。为达到节能减排的目的,在进行钢筋混凝土结构设计时,应尽量采用高强度材料。高等级的混凝土可以减少水泥的消耗,水泥用量的减少就意味着能源与国土流失减少、环境污染减小;每吨新三级钢(HRB400)价格比二级钢(HRB335)价格只贵几十元,但与二级钢相比,除具有性能优良、适于抗震等优点外,还可以节约钢材10%～16%。结构工程师在设计选材时,还应该有使用再生建材的理念。美国南加州煤气公司项目所使用的材料,有80%为再生、回收、包含再生成分或可更新资源的材料。

公用专业:公用专业包括给排水、暖通、动力、电气等专业,绿色建筑中的很多系统都与这些专业有关。合理选择冷热源系统、减少输送系统的动力能耗(如变风量VAV)、提高送风温差及合理调节新风比这些措施可以有效的降低空调系统的能耗。采用高效光源、根据需要设置照度标准、采用分区分时段的开关控制方式可以有效的降低照明系统的能耗。目前太阳能的利用分为太阳能热利用和太阳能发电。太阳能热水系统和太阳能光伏发电系统是有效利用太阳能的途径。为充分利用水资源,给排水系统应该考虑中水系统和雨水收集系统。将雨水、生活污水通过水处理设备,使其达到中水水质标准,最终用于室外绿化、洗车、施工和冲厕等。

目前国内常见的绿色建筑的评估体系有中国的《绿色建筑评价标准》和美国的LEED(Leadership in Energy&Environmental Design Building Rating System)。

绿色建筑是一个复杂的系统工程,涉及到许多学科的相互交叉,需要各专业人员的共同合作才可以完成。胡锦涛主席在联合国气候变化峰会开幕式上发表讲话,提出:“到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年有显著下降;大力发展可再生能源和核能,争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右;大力发展绿色经济,积极发展低碳经济和循环经济。”这不仅是中国对世界的一个承诺,更是绿色建筑的一个发展契机。相信绿色建筑会在不远的将来走进千家万户,让人们不仅从绿色建筑中受益,更从良好的生态环境中受益。

[1]GB/T 50378-2006,绿色建筑评价标准[S].

[2]饶 戎.绿色建筑[M].北京:中国计划出版社,2008.

[3]苏玉格,赵培凤.浅析绿色建筑及其重要性[J].山西建筑,2009,35(6):47-48.