丁 杰,胡振宇
(南京工業(yè)大學(xué),江蘇 南京 210009)
地球生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的根本。當(dāng)前,地球生態(tài)系統(tǒng)正面臨著巨大的考驗。人口膨脹、資源匱乏、全球變暖、臭氧破壞、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題,都威脅著人類的生存和發(fā)展。建筑是人類從事各種活動的主要場所,建筑活動與人口增加、資源匱乏、環(huán)境污染和生態(tài)破壞密切相關(guān)。
世界各地的建筑每年都消耗著地球上的大量資源,隨著自然資源的急劇消耗,人們對于建筑能耗大的認(rèn)識也逐漸清晰。中國城鎮(zhèn)的人均建筑運行能耗低于發(fā)達國家的平均水平,再加上60%多的農(nóng)村人口,中國的人均建筑能耗更是遠低于發(fā)達國家。通過世界主要國家建筑單位面積年能耗的比較,人均差距過度地放大了中國建筑能耗較低的事實。就建筑單位面積年能耗來看,城鎮(zhèn)建筑的能耗約是發(fā)達國家的1/3,再加上約占中國60%左右的農(nóng)村建筑,中國的建筑單位面積年能耗約是發(fā)達國家的1/6,而發(fā)達國家的年人均能耗約是中國8~20倍不等(圖1)。
圖1 世界主要國家人均建筑能耗比較
中國的建筑能耗低于發(fā)達國家的水平。但能耗偏低并不是因為我國的建筑節(jié)能技術(shù)高、節(jié)能理念深入人心,而是與我國的經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r和人民生活水平有關(guān)。從人均數(shù)據(jù)來看,我國似乎并不急需從現(xiàn)在開始,大力發(fā)展綠色建筑、節(jié)能建筑,但從建筑單位面積和建設(shè)速度看來,如果按照現(xiàn)行的建筑模式繼續(xù)建造,可能很快就能追上發(fā)達國家的能耗水平,到時再進行建筑節(jié)能方面的研究和探索,則會進一步拉大我國和發(fā)達國家之間關(guān)于建筑節(jié)能方面的差距。因此,從現(xiàn)在開始大力發(fā)展綠色建筑、推廣綠色建筑是很有必要的,也是一項極其正確的決策(圖2)。
圖2 世界主要國家建筑單位面積年能耗比較
現(xiàn)在世界各國都在積極推動綠色建筑快速、健康地發(fā)展,綠色建筑在發(fā)展的過程中體現(xiàn)出許多的優(yōu)勢,如節(jié)約土地、節(jié)約能源、節(jié)約用水、節(jié)約材料、廢棄物利用等。綠色建筑的實踐基礎(chǔ)是建立在評價和認(rèn)證系統(tǒng)上的,用定量的方式檢測建筑設(shè)計生態(tài)目標(biāo)達到的效果,用量化指標(biāo)來衡量其所達到的預(yù)期環(huán)境性能的實現(xiàn)程度。這些標(biāo)準(zhǔn)的確立有世界普遍性、國家的特殊性,也有地區(qū)的特殊性。如英國的BREEAM體系、美國的LEED體系、日本的CASBEE體系、中國的評價體系(《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50378-2006》、《民用建筑綠色設(shè)計規(guī)范JGJ/T229-2010》)等。這些準(zhǔn)則也在不同程度上對綠色建筑的發(fā)展起到了推動作用。
綠色建筑評價體系,確實有助于規(guī)范綠色建筑的發(fā)展,但同時也制約了綠色建筑的創(chuàng)新發(fā)展。綠色建筑“數(shù)字指標(biāo)化”是一件很難取舍的事,因為規(guī)范中定下了40%的下限值,所以39%和39.9%全部都不能達標(biāo),這些建筑都不能成為綠色建筑。
綠色建筑評價體系,不應(yīng)成為綠色建筑發(fā)展的一種制約,相反應(yīng)該用它作為一種參考,而不是盲目地為了達標(biāo)。應(yīng)認(rèn)識到“數(shù)字游戲”不是綠色建筑評價體系的真正目的,而只是一種“標(biāo)準(zhǔn)答案”。
綠色建筑設(shè)計的最基本原則是“被動式優(yōu)先,主動式優(yōu)化”。目前有些綠色建筑設(shè)計方法正和我們這種設(shè)計原則違背,為了達到那些原則性的指標(biāo),而漸漸走進了一個誤區(qū):大量采用新設(shè)備、新材料,以高技術(shù)、高成本為代價,以達到綠色評價標(biāo)準(zhǔn)中的要求。人們把綠色建筑當(dāng)成了用金錢堆砌的丑陋建筑,這讓很多人對于綠色建筑產(chǎn)生誤解,把綠色建筑當(dāng)成了現(xiàn)代高科技產(chǎn)品的集成品,這和最初的希望是完全背道而馳的。
“被動式”綠色建筑設(shè)計的核心思想就是減少熱損失、太陽能收益最大化,這其中包括以下幾個主要因素:緊湊的形體;南北朝向(被動式接受太陽能);良好的自然采光和通風(fēng)效果;良好的保溫隔熱性能;高質(zhì)量的窗戶。這些設(shè)計手段是最基本的綠色建筑設(shè)計手法,也是最容易忽視的地方。綠色建筑的設(shè)計應(yīng)從被動式的設(shè)計方法出發(fā),用主動式的技術(shù)彌補被動式設(shè)計中的不足(圖3)。
圖3 被動式房屋剖面示意
現(xiàn)在的評價體系中,部分條目對于高新技術(shù)有著間接的要求,這可能會對綠色建筑的設(shè)計產(chǎn)生一個不良的導(dǎo)向,如果不采用高新的技術(shù)手段,就很難拿分,就達不到評價體系的標(biāo)準(zhǔn)。然而并不是所有的時候,高新手段都比低成本、被動式的方法要好。
以采光效果為例,比較一下建筑頂層利用太陽能照明的被動式和主動式方案的效率:太陽光的光效是104lm/W,被動式方案采用的是“開天窗”的形式,而主動式方案采用的是“太陽能板加節(jié)能燈”的形式(圖4)。
以光伏發(fā)電效率為13%、節(jié)能燈的發(fā)光效率為70lm/W來計算,1W的太陽輻射在房間工作界面上的照度達9.1lm;被動式方案:按相同面積天窗總和透過率為70%計算,1W的太陽輻射在房間工作界面上的照度可以達到72.8lm。
圖4 被動式天窗采光方案
有些時候高新技術(shù)也不能替代建筑設(shè)計中的最基本手段,節(jié)能燈可以照明,但它需要能源的消耗;空調(diào)可以降溫,但它也需要能源的消耗。被動式技術(shù)的合理運用對于綠色建筑來說,也能起到節(jié)能效果。
盲目地追求建筑室內(nèi)環(huán)境的高品質(zhì),而忽略對于室外環(huán)境的影響,其本身就是一種反綠色的做法。我們建造的是綠色建筑,但有些時候卻又在破壞周邊的生態(tài)環(huán)境,這是一種自相矛盾的做法。美國LEED體系采用的是得分制,在能源與大氣一部分共有17分,在室內(nèi)環(huán)境上有15分,LEED的評價標(biāo)準(zhǔn)是以總分制來計算,這樣使得一些在室內(nèi)環(huán)境上得高分的建筑,即使在能源與大氣部分不合格,也能得到LEED認(rèn)證,也就是說即使不節(jié)能,也能評上綠色建筑,這就是評價體系中存在的問題。
評價系統(tǒng)出現(xiàn)了漏洞,但在設(shè)計和建造綠色建筑的過程中,應(yīng)盡可能地減輕對自然環(huán)境的破壞,減少環(huán)境污染,降低環(huán)境負荷,在保證室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的同時,也不對建筑周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞。例如使用對環(huán)境負荷影響較小的建筑材料,如生態(tài)水泥、綠色混凝土、高性能長壽建筑材料、可回收利用的建筑材料等,還可以使用模數(shù)構(gòu)件來減少建設(shè)過程中產(chǎn)生的建筑垃圾。
誤解指標(biāo)化的內(nèi)涵,盲目追求數(shù)字的達標(biāo),忽視了建筑及周邊環(huán)境的人性化設(shè)計,即使?jié)M足了綠色建筑的指標(biāo)要求,也忽視了綠色建筑的本質(zhì)內(nèi)涵。
現(xiàn)行的各種評價體系中,存在著各種建筑技術(shù)用了就得分的現(xiàn)象,例如:電冷三聯(lián)供、雙層玻璃幕墻、lowe玻璃、變風(fēng)量控制系統(tǒng)、新風(fēng)熱回收、地源熱泵、太陽能光伏發(fā)電/熱水、分項計量等。這些都屬于一定條件下可以優(yōu)化系統(tǒng)的技術(shù),但并不是無條件的節(jié)能技術(shù),簡單地堆砌只會造成更多的問題:新風(fēng)熱回收系統(tǒng)多耗費的電能比回收的熱要多;太陽能光伏電板產(chǎn)生的能量不如生產(chǎn)過程中消耗的多;雙層玻璃幕墻夾層中的熱空氣內(nèi)循環(huán)加大了空調(diào)的負荷。因此,盲目地追求指標(biāo)所達到的效果未必是節(jié)能。
綠色建筑經(jīng)歷了一個從說法到定性,再到現(xiàn)在定量指標(biāo)化的過程,這是一個重大的轉(zhuǎn)變過程,指標(biāo)化的出現(xiàn)使得綠色建筑的存在更加能被肯定,同時也明確了綠色建筑的設(shè)計方向。但如果只是盲目地為了滿足這些數(shù)字指標(biāo),而忽視了建筑及周邊環(huán)境的最基本的人性化設(shè)計,必然會適得其反。做出的或許是滿足規(guī)范的綠色建筑,但并不一定是人們需求的、人性化的建筑。綠色建筑有著世界的普遍性,同時也存在著地區(qū)的差異性。同樣,綠色建筑的設(shè)計也應(yīng)該合理地選擇綠色生態(tài)技術(shù),把真正適宜當(dāng)?shù)氐木G色設(shè)計手法,融入到建筑設(shè)計當(dāng)中。
目前我國的能耗還低于發(fā)達國家水平,當(dāng)務(wù)之急不應(yīng)以建設(shè)綠色建筑之名,而激進地走上“反綠色的歧途”。綠色建筑不是由一串串?dāng)?shù)字構(gòu)成,它有自己的存在形式,達到這些數(shù)字指標(biāo)的建筑,并不一定就是綠色建筑。評定一座建筑是不是綠色建筑,根本應(yīng)該看其是否節(jié)能,是否適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境,是否滿足人們的需求。應(yīng)明確綠色建筑的本質(zhì)應(yīng)該是節(jié)能、適應(yīng)環(huán)境與人性化。
[1]仇保興.綠色建筑2010[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010.
[2]江 億.中國建筑能耗遠低于發(fā)達國家[EB/OL].[2007-6-25].http://www.chinadialogue.net/ article/show/single/ch/1118-Promoting-Chinese-energy-efficiency-part-one.
[3]夏 偉.被動式設(shè)計策略的適用性研究[J].建筑學(xué)報,2009(1):37~38.
[4]周建亮.我國綠色建筑評價體系的不足與改進[J].建筑科技,2007(14):511~513.
[5]周盈盈.“生態(tài)建筑”反思[J].消費導(dǎo)刊,2007(12):20~22.
[6]梁俊強.中國建筑節(jié)能:現(xiàn)狀·反思·創(chuàng)新[J].建筑科技,2008(6):139~141.