【摘 ?要】建筑是為滿足人類(lèi)生產(chǎn)和生活所需的物質(zhì)和精神而創(chuàng)造的空間,在人類(lèi)生活的重要組成部分中扮演著重要的角色。但工業(yè)革命以來(lái),隨著人類(lèi)對(duì)自然的逐漸征服,無(wú)節(jié)制的開(kāi)發(fā)建設(shè)給自然帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。近年來(lái),各國(guó)政府頒布了有關(guān)處理環(huán)境問(wèn)題的指示,包括環(huán)境友好型建筑的行動(dòng)計(jì)劃和評(píng)估制度,旨在促進(jìn)環(huán)境友好型建筑和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能減排目標(biāo)。本文在總結(jié)前人對(duì)生態(tài)平衡、綠色建筑和CO2排放測(cè)量研究成果的基礎(chǔ)上,探討了當(dāng)前綠色建筑評(píng)價(jià)和CO2排放測(cè)量研究中存在的問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】綠色建筑;生命周期;碳排放;節(jié)能減排
Abstract:Architecture is a material space created to meet the material needs of human production and life as well as the spiritual needs of belief and aesthetics,which is an important part of human life. However,since the industrial revolution,man's ability to conquer nature has been continuously improved,and uncontrolled development and construction has brought heavy burden to nature. In recent years,the governments of all countries have issued corresponding policies to deal with environmental problems,including the action plan and evaluation system of green buildings,aiming at promoting the development of green buildings and related technologies,in order to achieve the goals of energy conservation and emission reduction from the perspective of buildings. Based on the previous research results of life cycle assessment,green building and carbon emission measurement,this paper studies the current problems of green building assessment and carbon emission measurement.
Key words:green building;Life cycle;Carbon emissions;conserve energy,reduce emissions;
引言
綠色建筑的發(fā)展不僅僅代表了建筑建造方式和設(shè)計(jì)理念的更迭,也是改變了人們的日常生活居住條件、生活理念和生活方式,從過(guò)去追求奢華舒適,轉(zhuǎn)變?yōu)榕c自然和諧的清潔、高效、環(huán)保的生活環(huán)境[1]。隨著建筑的材料、設(shè)計(jì)和風(fēng)格的變化,建筑建造成本的逐步增加某種意義上已經(jīng)開(kāi)始制約我國(guó)綠色建筑的發(fā)展趨勢(shì)。高昂的成本意味著綠色建筑等同于奢華,讓普通消費(fèi)者望而卻步,綠色建筑開(kāi)發(fā)商的發(fā)展也逐漸偏離了低碳環(huán)保的本質(zhì)[3]。
目前,雖然我國(guó)的綠色建筑經(jīng)濟(jì)或影響評(píng)價(jià)體系已經(jīng)形成,但與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的綠色建筑評(píng)價(jià)方法還處于相對(duì)初級(jí)的階段,其研究資料多為一些定性分析的資料,缺乏系統(tǒng)、全面的綠色建筑評(píng)價(jià)體系[5]。此外,我國(guó)綠色建筑的成本效益評(píng)估體系沒(méi)有考慮碳排放,忽視了綠色建筑發(fā)展的初衷。本文充分考慮了綠色建筑的碳排放,基于全生命周期衡量碳排放,更全面衡量綠色建筑的真實(shí)價(jià)值,為其評(píng)價(jià)體系的應(yīng)用提供了有效的參考[7]。
本文在國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,參考前人的研究成果,對(duì)全生命周期的碳排放模型計(jì)算和構(gòu)建方法進(jìn)行總結(jié)和識(shí)別。通過(guò)計(jì)算建筑全生命周期的二氧化碳排放量,對(duì)綠色建筑的碳排放量進(jìn)行分析比較并采取合理的碳減排措施[12]。
1 綠色建筑生命周期與碳排放計(jì)量相關(guān)理論
1.1 綠色建筑的基本含義
建筑設(shè)計(jì)的概念和目的已經(jīng)從最初的防風(fēng)、防雨、抵御惡劣的自然環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)展一年四季環(huán)境宜人的建筑。人們享受現(xiàn)代科技帶來(lái)的舒適,并開(kāi)始逐漸對(duì)建筑產(chǎn)生的環(huán)境的影響和破壞進(jìn)行反思。[10]所謂綠色建筑,就是在規(guī)劃和設(shè)計(jì)當(dāng)中,注重、保護(hù)和利用周邊環(huán)境因素,采用對(duì)環(huán)境負(fù)擔(dān)較小的施工工藝及工序,同時(shí)在營(yíng)運(yùn)期為使用者提供足夠綠色舒適、低消耗、無(wú)害化的空間,拆除后,將整體的環(huán)境影響及風(fēng)險(xiǎn)降至最低。通過(guò)減少建筑全生命周期中資源和能源的消耗流失,以及減少過(guò)程中各種廢棄物的總量,從而實(shí)現(xiàn)建筑與自然的共存的目標(biāo)。
1.1.1 我國(guó)綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀
2005年和2006年,我國(guó)先后出臺(tái)的《綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》和《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)志著我國(guó)綠色建筑評(píng)價(jià)體系的建立,綠色建筑開(kāi)始運(yùn)行[4]。綠色建筑的概念逐步為社會(huì)所了解和接受,隨著房地產(chǎn)“黃金十年”的到來(lái),相關(guān)理念亦得到長(zhǎng)足的發(fā)展??偟膩?lái)說(shuō),我國(guó)綠色建筑發(fā)展的現(xiàn)狀才剛剛開(kāi)始,相信我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和綠色建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將逐步改善面臨的問(wèn)題。此外,還要確保我國(guó)具有一定的后發(fā)優(yōu)勢(shì),通過(guò)參照發(fā)達(dá)國(guó)家的歷史、錯(cuò)誤及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),從最初便以可持續(xù)發(fā)展為核心理念理解和發(fā)展綠色建筑,在發(fā)展過(guò)程中聚集優(yōu)質(zhì)資源 [6]。
1.2全生命周期建筑理論
1.2.1 全生命周期評(píng)價(jià)的概念和方法
生命周期的定義為產(chǎn)品從物料生產(chǎn)到消亡過(guò)程的完整時(shí)間跨度,包括從原材料采購(gòu)、生產(chǎn)到使用、處置的全過(guò)程[9]?;谶@一概念,生命周期評(píng)價(jià)(LCA)作為一種基于產(chǎn)品整個(gè)生命周期的物質(zhì)、能量和環(huán)境污染的輸入或輸出流的環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法應(yīng)運(yùn)而生。在眾多的環(huán)境評(píng)價(jià)方法中,生態(tài)平衡法以其良好的規(guī)范性、科學(xué)性和可行性成為應(yīng)用最為廣泛的方法。生態(tài)平衡的應(yīng)用已經(jīng)有很多案例,它們經(jīng)常被用于生產(chǎn)戰(zhàn)略規(guī)劃中,為產(chǎn)品改進(jìn)提供決策依據(jù)。生命周期評(píng)價(jià)方法的技術(shù)過(guò)程的框架如圖1所示。
(1)目標(biāo)與范圍的確定(Goal and Scope Definition)。也就是說(shuō),根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象的特征,確定評(píng)價(jià)的目標(biāo)和范圍。作為L(zhǎng)CA方法的出發(fā)點(diǎn),其決定了整體工作及最后結(jié)論的發(fā)展與形成。隨著后續(xù)工作的展開(kāi),收集到的評(píng)價(jià)目標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息逐漸詳細(xì),評(píng)價(jià)目標(biāo)和范圍亦會(huì)在其基礎(chǔ)上發(fā)生變化。
(2)生命周期清單分析(Life Cycle Inventory,LCI)。這意味著對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象某一特定領(lǐng)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理和收集,并以“物流”和“能流”的形式表達(dá)產(chǎn)品在整個(gè)生命周期內(nèi)的原材料消耗、能耗和性能,這是進(jìn)一步措施的基礎(chǔ)。
(3)生命周期影響評(píng)價(jià)(Life Cycle Impact Assessment,LCIA)。在生命周期清單分析的基礎(chǔ)上,對(duì)每一種前階段內(nèi)確定的物流及能流的環(huán)境影響進(jìn)行計(jì)算、分析和評(píng)價(jià),并提供定量和定性的描述。在確定了將要進(jìn)行分析的清單之后,對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)、總結(jié)及標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算,從而方便根據(jù)工作要求選擇需要評(píng)價(jià)的環(huán)境影響分類(lèi)。
(4)生命周期解釋(Life Cycle Interpretation)。本階段將對(duì)前一階段工作進(jìn)行系統(tǒng)性梳理,對(duì)產(chǎn)品全生命周期的環(huán)境影響做出統(tǒng)一總結(jié),列出相關(guān)的改進(jìn)措施及可能性,并最終形成針對(duì)當(dāng)前目標(biāo)及范圍的、具有較高可執(zhí)行性和參考價(jià)值的報(bào)告。
2 綠色建筑全生命周期減碳策略
在建筑設(shè)計(jì)的早期階段,設(shè)計(jì)的過(guò)程可以提供足夠可靠的反饋信息。在設(shè)計(jì)反饋的連續(xù)循環(huán)中不斷進(jìn)行深化和優(yōu)化設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)真正的綠色建筑設(shè)計(jì)。低碳設(shè)計(jì)整體減碳可采用如下五個(gè)方面的建議:(1)優(yōu)化利用太陽(yáng)和日光;(2)冬季防風(fēng)和夏季通風(fēng);(3)優(yōu)化建筑造型和平面布置;(4)住宅結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì);(5)其他節(jié)能設(shè)計(jì)。鑒于施工期和生產(chǎn)期碳排放比例較高,施工期應(yīng)進(jìn)行總量控制,越是在早期設(shè)定環(huán)保、環(huán)保建設(shè)的初衷,就越有可能在規(guī)劃階段,通過(guò)使用高效的冷卻和加熱設(shè)備來(lái)改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱性能。在盡量減少建筑整體使用能耗的基礎(chǔ)上,在建筑內(nèi)部設(shè)置適當(dāng)且符合使用習(xí)慣的能源管理系統(tǒng),并輔以可再生能源的使用技術(shù),從而最大程度上降低綠色建筑營(yíng)運(yùn)期能耗。建筑全周期范圍內(nèi),可采取減少建筑材料生產(chǎn)階段的二氧化碳排放,減少規(guī)劃階段的建筑材料消耗,減少建筑材料運(yùn)輸階段的能源消耗等方式降低整體環(huán)境影響。因此,發(fā)展和推動(dòng)低能耗的環(huán)保型建筑材料亦顯得尤為重要。此外,市場(chǎng)資源是促進(jìn)綠色建筑發(fā)展、提高市民節(jié)能環(huán)保意識(shí)的最有效手段。民用建筑節(jié)能減排可以依托現(xiàn)有碳排放交易市場(chǎng)。當(dāng)前情況下,民用建筑特別是住宅建筑的環(huán)保責(zé)任主體及交易問(wèn)題比較混亂,民用建筑碳交易尚無(wú)法在全國(guó)范圍內(nèi)大規(guī)模實(shí)施。2019年4月9日,國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》,編號(hào)為GB/T51366-2019,自2019年12月1日起實(shí)施,為建筑碳排放權(quán)交易應(yīng)用和推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3 結(jié)語(yǔ)
為應(yīng)對(duì)全球氣候變化、資源能源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化的挑戰(zhàn),人類(lèi)遵循碳循環(huán)理念,以低碳為導(dǎo)向,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),使低碳綠色建筑深入人心。綠色建筑帶來(lái)的不僅是建筑本身和觀念的改變,更是對(duì)人們生活條件、生活觀念和生活方式的改變。從過(guò)去追求奢華舒適到清潔高效、環(huán)保宜居,自然和諧相處的環(huán)境。隨著建筑材料、設(shè)計(jì)和風(fēng)格的變化,建筑成本的增加在一定程度上制約了我國(guó)綠色建筑的發(fā)展。定量分析綠色建筑的成本效益,還原綠色建筑的真實(shí)成本是很有必要的。因此,本文從整個(gè)生命周期的角度出發(fā),首先介紹了綠色建筑生命周期和二氧化碳排放測(cè)量的相關(guān)理論,然后以生命周期評(píng)價(jià)理論為基礎(chǔ),在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,闡明了綠色建筑全生命周期減碳策略。該策略給周期性二氧化碳排放的量化指標(biāo)構(gòu)成了基礎(chǔ),但在一些領(lǐng)域還需要改進(jìn)和完善。
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作者簡(jiǎn)介:
張藝凡(1994-),女,工學(xué)碩士,助理工程師,從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。
(作者單位:中船第九設(shè)計(jì)研究院工程有限公司)