发展低碳生态建筑,营造美好生活

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[摘要] 资源短缺、环境恶化、生态失衡、人炸已成为 21 世纪困扰全球的四大显著危机，温室气体减排和能源安全成为影响当今各国发展的重要因素。人工自然中最直观、最基本的环境部分就是建筑，随着人类活动中越来越多的内容融入建筑，建筑将演变成一个复杂的功能体，正成为大量物质流、能量流、信息流的汇集点。生态与自然环境和谐的建筑不仅仅是建筑领域关心的，更是人类可持续发展的重要部分。

[关键词] 生态建筑 节能

引言

近年来，反常的气候变化和高速的能源枯竭引起人们的普遍关注，尤其，我国目前正处于城市建设的高峰期，高能耗的建筑业发展造成了严重的能源消耗和环境污染，发展低碳生态型建筑已成为时代的需要。为了实现人类与自然和谐共生的生存目标，我们必须改变现有的生活方式，节约能源，保护生态，迎接低碳时代的到来，这已经成为当今人类的共识。建筑是人适应环境的产物，却在高速发展的社会进程下成为能源消耗的大户之一。也使我们在可持续发展的前提下，从新审视建筑与环境、能源、资源的关系。

一、发展低碳生态建筑的意义

1.1 建筑与全球变暖问题

建筑是一个高能耗的产业，在建筑全周期中排放的大量的 CO2 及其他有害气体，对全球变暖产生了很大影响。近年来建筑节能技术已成为全世界关注的热点，也是当前国内外节能领域的一个热点研究课题。2007年联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的《第四次评估报告》指出：2004 年，全球建筑行业产生的与能源有关的二氧化碳排放大约占2004年全球二氧化碳排放总量的33%。

西方发达国家，建筑能耗占社会总能耗的 30～45。2004年我国建筑总面积为389亿平米，总商品能源消耗约5.1亿吨标煤，占社会总能耗的25.5％，目前正逐步上升到30。 我国单位建筑面积能源消耗为发达国家的3倍多， 按目前趋势发展，到2020年我国建筑能耗将达到10.9亿吨标准煤。因此，推进建筑低碳生态化的研究和使用形势非常严峻。

1.2 能源危机与建筑

1973 年国际石油危机爆发，由此引发了对全球性的节能建筑的研究。据报道：建筑相关能耗(包括建筑能耗、生活能耗、采暖空调能耗等)已经超过工业成为社会第一能耗大户，占总能耗的46.7%。建筑消耗的能源以传统能源特别是矿石类能源为主，而这种传统能源的开发与利用对环境造成的危害远大于其他能源， 所以建筑低碳生态化势在必行。

1.3 我国的建筑能耗情况

我国拥有世界上最大的建筑市场。全国房屋总面积已超过400亿平方米，我国建筑的单位面积能耗相对较高，而今后我国每年新增建筑面积16～20亿平方米，到2020年将新增建筑面积200多亿平方米。统计数据显示,中国每建成1 平方米的房屋约释放出0.8吨碳。我国既有建筑近400亿平方米,95%以上是高能耗建筑，每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米,其中80%以上为高耗能建筑。在房地产的开发过程中建筑采暖、空调、通风、照明等方面的能源消耗都参与其中,造成大量碳排放。有关数据表明,建筑耗能已占到我国总能耗的40%。

同时，随着经济的发展和人民生活水平的提高，我国城乡居民的消费结构从“衣、食”逐步向“住、行”方向升级，生活由生存型向舒适性转变，人们对建筑面积、室内环境的舒适性及各种家用电器的服务水平提出更高的要求，必将导致建筑能耗持续增加，并将成为未来 20 年主要能源消费的增长点。建筑能耗的持续增长将导致温室气体的大量排放。因此，建立节约型社会已是当务之急，加强建筑节能迫在眉睫。低碳和生态成为21世纪人居环境建设的目标。

二、我国的气候环境与建筑节能

2.1 我国建筑气候特点

不同的气候条件对房屋建筑提出不同的要求。炎热地区需要通风、遮阳、隔热，防室内过热。寒冷地区需要采暖、防寒和保温。为了明确建筑和气候两者的科学联系，使各项建筑可以更充分地利用和适应气候条件，做到因地制宜，我国《民用建筑热工设计规范》从建筑热工设计的角度，对我国各地气候作如下划分：

严寒地区(简称 I 区)：累年最冷月平均温度低于或等于-10℃ 的地区。这一地区的建筑应充分满足冬季保温设计要求，加强建筑物的防寒措施，不需考虑夏季防热设计要求。

寒冷地区(简称Ⅱ区)：累年最冷月平均温度高于-10°C，低于或等于0°C的地区。这一地区的建筑应以满足冬季保温设计要求为主，适当兼顾夏季防热。

温暖地区(简称Ⅲ区)：累年最冷月平均温度高于0°C，最热月平均温度低于+28℃的地区。这一地区的建筑应兼顾冬季保温和夏季防热， 结合本地区传统做法适当处理。

炎热地区(简称Ⅳ区)：累年最冷月平均温度高于或等于+28℃的地区。这一地区的建筑应以满足夏季防热设计要求为主，适当兼顾冬季保温。其中南京、合肥、芜湖、九江、南昌、武汉、长沙、赣州、衡阳、株洲、重庆等城市，日平均温度≥+30°C。累年平均超过15天的地区，在建筑设计上应加强夏季防热措施。新疆的吐鲁番盆地，夏季极端炎热，空气干燥，但冬季寒冷，气温的日较差和年较差大于其他地区．在建筑设计上宜加强围护结构热稳定性。

2.2 气候因素与建筑节能的密切关系

(1)由于北方寒冷气团的频繁侵袭，与世界同纬度地区相比，我国冬季气温低得多，冷天时间又相当漫长，因而供暖日数较大，特别要比欧洲国家大很多。在如此严酷的气候条件下，搞好建筑保温，并提高供暖设施的热效率，对于改善我国人民冬季室内的热环境，节约供暖用能源，具有特别的意义。

(2)与世界同纬度地区相比，我国夏季气温较高，尤其是长江流域一带，气温较高，热天时间又长。酷热的气候环境，对生活、工作造成十分不利的影响。在人民生活水平日益提高的情况下，采取降温、通风措施，必然成为夏热地区人民的迫切需要，由此又引起能源的大量消耗与电力的过度紧张。因此，提高建筑物的隔热性能和空调设备的制冷效率，是建筑节能的基本条件，必须十分重视。

(3)我国东部地区热天和冷天过高的湿度，加剧了严寒和酷暑对健康的威胁，使人体更加感到不舒服。为了提高建筑的舒适性，必须在改善建筑热环境的同时，注意改善建筑湿环境，并为此采取相应的措施。

三、我国发展环境型建筑所面临的问题

3.1 被动式节能技术、材料利用率低

人类与自然的关系由顺从自然到征服自然再到与自然和谐发展的演变过程中， 技术起了关键的作用，众多专家学者充分认识到了这些技术在建筑节能中的重要地位，并在通风技术、 遮阳技术、太阳能技术、中水系统技术、地源热泵技术、节能墙体材料、节能门窗和供热制冷设备等方面都取得了相应的科研成果。 但是这些新技术和新产品多数仅仅是作为学术论文使用， 在实践中推广应用率极低， 研究开发与实际应用严重脱节，无法发挥其应有的社会和生态价值。 而一些地方虽然将开发研制的节能技术和节能材料投入使用，但在使用过程中往往存在保温材料质量不合格、施工工艺不成熟、节能产品性能不稳定等问题，同样没有发挥出节能新技术、新材料和新产品对建筑节能工作的贡献。相比国际水准，多数现有技术还比较低级，系统配套差，其产业化程度也不高，如果大幅度提高节能标准要求，现有技术大都难以支撑。

3.2 相关主体节能意识薄弱

环境型建筑设计是一项系统工程，从建筑的规划设计，到建筑的施工建设，直到竣工后使用的每一个环节都关系到是否实现低碳生态化的目标。 广大社会公众缺乏清晰的节能意识，尚未真正意识到能源危机和全球气候变暖可能带来的灾难性后果。消费者和开发商均具有较强的短视行为，消费者只考虑目前的购房支出，而忽视了未来的建筑运行费用， 不能从建筑全寿命周期成本的角度选择产品； 开发商则只考虑目前的投资收益，而忽视了未来的社会和环境影响，不能从可持续发展的角度选择开发决策方案。建筑专业人员和物业管理人员虽比普通民众拥有较强的节能意识， 但由于不是房地产开发的决策者，缺乏资金和技术方面的支持而抑制了节能倾向。

3.3 环境型建筑节能经济激励政策缺乏

目前开展的建筑节能工作仅靠建筑节能设计标准这种单一手段， 缺乏对建筑节能的实质性经济激励政策和必要的资金支持， 而标准规范实际上对开发商和消费者这两大建筑节能主体并没有强制作用，因此节能效果不显著。由于建筑节能工作需要大量的资金投入，若不制定财政税收类的经济激励政策，而是单纯依靠建筑节能立法和标准的强制性推行，难以推动开发商和消费者的自觉行为，建筑节能战略必将进展缓慢。

四、我国发展环境型建筑的策略

4.1 关注普通建筑

目前，在中国发展节能建筑、绿色建筑，或者是低碳生态建筑，重要的并不在于设计和建造一些高技术水准、高标准的建筑用于宣传和思考，而是实实在在的解决最广大的一般住宅和普通建筑的问题。建筑的低碳生态化不是做几个示范性的建筑，而是要切合实际的解决当前建筑的问题，例如住宅的冬天保温、夏季防热、自然通风，就是低碳的生态的；建筑隔声、垃圾堆砌、降低采暖费用，太阳能与建筑结合就是低碳生态的。所以，技术策略要抓主要矛盾。不能技术堆砌，片面追求节能。8亿农民居住的农村住宅也应该进入发展生态建筑、绿色建筑，减碳发展的视野。

4.2 优化建筑设计

建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。 直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而，建筑物是个复杂系统，各方面因素相互影响，很难简单地确定建筑设计的优劣。例如，加大外窗面积可改善自然采光，在冬季还可获得太阳能量，但冬季的夜间会增大热量消耗，同时夏季由于太阳辐射通过窗户进入室内使空调能耗增加。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。

4.3 开发节能建筑围护构件

开发新的建筑围护结构部件，以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求，甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能， 达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有：外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。自上个世纪90年代起，我国自主研发和从国外吸收消化的外墙、屋顶保温隔热技术被慢慢的采用。尤其外墙外保温可通风装饰板、通风型屋顶产品、通风遮阳窗帘的使用，都大大提高产品的质量、降低建筑运行成本。

结束语

在中国的建筑业还有相当大的能源增长空间，要剥离能源消耗（或 CO2排放量）与经济增长和舒适生活之间的联系是不实际的。 我们应该在可持续发展的框架下既能满足合理的经济增长速度又能满足人们舒适便利的生活。因为建筑始终是为人类服务的，如果一味的为了减少 CO2排放量而牺牲应有的舒适度，并不是我们要探究的方向，也不符合可持续发展的真正含义。