低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)和綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)研究

鄭 明 大連海洋大學(xué)海洋與土木學(xué)院

1 前言

在國民收入顯著增加，人民生活水平提升之后，人們的消費(fèi)能力也出現(xiàn)了顯著提高。在此基礎(chǔ)上，人們開始追求溫飽之外的高品質(zhì)生活，因此對居住環(huán)境的要求也不再僅僅局限于遮風(fēng)擋雨和保溫取暖。為了滿足人民群眾對美好生活的向往，綠色健康的生活方式就成了改善人民居住環(huán)境的重要手段，順理成章的，各種綠色建筑設(shè)計(jì)理念在很多建筑工程中得到應(yīng)用和體現(xiàn)。

2 低碳節(jié)能及綠色建筑的發(fā)展背景

2.1 節(jié)能減排的全球大環(huán)境

目前，由于地球生態(tài)環(huán)境破壞的速度大大超過了人類之前的預(yù)估，急劇惡化的生存環(huán)境已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了各國的自身利益。在此情形下，各國政府不得不對環(huán)境問題加以重視，因此，出于人類命運(yùn)的總體考慮，各國都在根據(jù)自身國情積極推行節(jié)能環(huán)保政策。1999年簽訂的《京都議定書》是世界各國控制碳排放的一個(gè)重要里程碑，當(dāng)時(shí)一共有183個(gè)國家通過了該條約。該條約旨在通過限制各國的碳排放增長率降低環(huán)境污染壓力，最終達(dá)到節(jié)能減排的目的。

《京都議定書》規(guī)定：以“凈排放量”計(jì)算溫室氣體排放量，即從本國實(shí)際排放量中扣除森林所吸收的二氧化碳的數(shù)量。鼓勵(lì)各國采用綠色開發(fā)機(jī)制，促使發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家共同減排溫室氣體。該條約要求作為《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的締約方，具有強(qiáng)制效率，對于控制全球節(jié)能減排具有重大意義。特別是《京都議定書》第11次締約方大會(huì)（又稱第21屆聯(lián)合國氣候變化大會(huì)、巴黎氣候大會(huì)），更是促使196個(gè)締約方（195個(gè)國家+歐盟）形成統(tǒng)一意見，達(dá)成一項(xiàng)普遍適用的協(xié)議，并于2020年開始付諸實(shí)施。由此可見，綠色環(huán)保與節(jié)能減排已深入人心。

2.2 低碳節(jié)能設(shè)計(jì)的技術(shù)背景

低碳節(jié)能的概念源自氣候?qū)W說，主要指大氣中溫室氣體的排放情況和石化能源的消耗情況。因?yàn)榇髿庵卸趸嫉暮繒?huì)影響太陽能的反射，令更多的熱量滯留在大氣層中，導(dǎo)致地球環(huán)境溫度升高，從而產(chǎn)生溫室效應(yīng)，不利于人類的生存。隨著二氧化碳排放量的增多以及環(huán)境的大量污染，導(dǎo)致全球氣候變暖，人們對環(huán)境保護(hù)的意識(shí)也逐漸增強(qiáng)，低碳節(jié)能建筑已慢慢走近人們的生活中，所以降低碳排放就與綠色環(huán)保概念相吻合并形成關(guān)聯(lián)，逐漸成為建筑行業(yè)的主流趨勢。

采用低碳節(jié)能技術(shù)和設(shè)計(jì)理念的建筑項(xiàng)目在建設(shè)過程中，會(huì)要求建筑材料、設(shè)備制造、施工建造等流程其成分不含有毒有害成分，同時(shí)在建筑物所使用的整個(gè)生命周期內(nèi)，降低能源的消耗，提高能源能效，減少二氧化碳、一氧化碳等污染物的排放量，從而達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。在此種市場需求的促使下，逐漸衍生出了各種應(yīng)用于建筑市場的材料及設(shè)備。

3 節(jié)能建筑發(fā)展對建筑行業(yè)的重要意義

3.1 綠色建筑設(shè)計(jì)對建筑領(lǐng)域改革的重要意義

傳統(tǒng)的建筑施工過程中，建筑工地總是會(huì)產(chǎn)生并積累各種建筑垃圾和廢氣、廢水，這些廢棄物處理不當(dāng)就會(huì)給當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境造成危害。小到室內(nèi)裝修，大到各種路橋、建筑工程等，施工作業(yè)過程中都會(huì)產(chǎn)生各種形式的危害。因此，長久以來，建筑行業(yè)作為環(huán)保領(lǐng)域的“差等生”，經(jīng)常受到周邊居民的反感和詬病，在各地出臺(tái)了相關(guān)環(huán)保政策之后，各建筑施工單位也經(jīng)常受到各級(jí)環(huán)保部門的“重點(diǎn)照顧”。

直到綠色建筑和低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的橫空出世，這種施工污染的現(xiàn)象才得以改觀；可以認(rèn)為，綠色建筑設(shè)計(jì)將會(huì)是建筑設(shè)計(jì)行業(yè)未來發(fā)展的主要方向，因?yàn)樗鼘?dòng)整個(gè)建筑行業(yè)上下游企業(yè)自發(fā)性的改革。以建筑材料的環(huán)?；镄聻槔?，很多建筑施工新興的高分子復(fù)合陶?？招拇u代替?zhèn)鹘y(tǒng)紅方磚堆砌墻體，這種復(fù)合陶粒材料不僅質(zhì)量更輕，還可以為施工提供方便，它采用的高分子材料和新穎的空心化設(shè)計(jì)，還能有效吸收噪聲，避免過多噪聲給他人造成干擾。

3.2 節(jié)能建筑設(shè)計(jì)理念對于環(huán)境保護(hù)的重要意義

在環(huán)境保護(hù)方面，我國過去有著相當(dāng)慘重的教訓(xùn)。由于解放初期相當(dāng)長一段時(shí)間，我國的環(huán)保意識(shí)欠缺，且過于片面地強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，忽視了對自然環(huán)境的保護(hù)，導(dǎo)致全國各地都存在對資源無節(jié)制開采利用，“國在山河破”的環(huán)境現(xiàn)狀比比皆是。因此，大力發(fā)展綠色建筑和低碳節(jié)能建筑產(chǎn)業(yè)符合我國的基本國情。

但是，盡管政府層面已經(jīng)通過立法的形式抵制“靠山吃山，靠水吃水”的發(fā)展模式，但既有的消耗型發(fā)展模式很大程度上根深蒂固于很多人的意識(shí)形態(tài)當(dāng)中。所以往往出現(xiàn)環(huán)?？谔?hào)喊得震天響，“說一套，做一套”更多的成為一些人的常態(tài)。直到綠色建筑行業(yè)相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，低碳節(jié)能與綠色建筑設(shè)計(jì)凸顯出過去發(fā)展模式無法比擬的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢后，人們意識(shí)到了過去生產(chǎn)模式已經(jīng)不符合時(shí)代潮流，影響了人們的環(huán)保觀念，自下而上地改善了環(huán)保政策落實(shí)的群眾基礎(chǔ)，從而間接地對我國可持續(xù)發(fā)展的過程產(chǎn)生積極意義。

4 綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)在發(fā)展過程中暴露的問題

4.1 綠色建筑生態(tài)工程的人才梯隊(duì)缺乏厚度

得益于我國整體經(jīng)濟(jì)大環(huán)境的繁榮昌盛和巨大的市場潛力，綠色建筑和低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)理念也隨著建筑行業(yè)的發(fā)展而發(fā)揚(yáng)光大。但是，由于有經(jīng)驗(yàn)的施工和相關(guān)技術(shù)人才短缺，導(dǎo)致很多非綠色建筑專業(yè)的施工技術(shù)人員“半路出家挑大梁”。這種拔苗助長情況的出現(xiàn)，反映出綠色建筑工程方面發(fā)展迅猛，但也反映出對于專業(yè)性人才的需求非常迫切。然而在事實(shí)上，綠色建筑領(lǐng)域的發(fā)展相較于歐美等西方發(fā)達(dá)國家，不論技術(shù)、人才方面的儲(chǔ)備還是相關(guān)環(huán)保施工項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)累積，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及。和其他很多行業(yè)一樣，綠色建筑行業(yè)技術(shù)和施工人才隊(duì)伍素質(zhì)的良莠不齊，也造成很多不必要的麻煩。

例如，某項(xiàng)目中，由于給水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)不足，過度追求對水資源的循環(huán)利用，大量使用技術(shù)還不十分成熟、可靠性還未得到充分認(rèn)證的變頻供水設(shè)備。這一設(shè)計(jì)缺陷不僅導(dǎo)致整體項(xiàng)目成本超標(biāo)嚴(yán)重，而且由于故障頻發(fā)，使得后期的維護(hù)成本激增。不僅如此，低碳節(jié)能相關(guān)專業(yè)人才儲(chǔ)備不足，也限制了綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。因?yàn)椴徽撌蔷G色建筑的低碳節(jié)能的設(shè)計(jì)，還是綠色建筑材料的研發(fā)，都依賴于市場對研發(fā)產(chǎn)品的認(rèn)可，而缺乏產(chǎn)品創(chuàng)新力就意味著缺乏市場競爭力，這會(huì)對綠色建筑市場的造血能力產(chǎn)生極大影響。

4.2 綠色節(jié)能建筑行業(yè)內(nèi)部缺乏統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

目前，綠色節(jié)能低碳生態(tài)建筑體系發(fā)展，整體上尚且處于正常軌道，但這主要是因?yàn)槠浒l(fā)展尚不充分，仍處于有限的競爭狀態(tài)。但隨著綠色建筑設(shè)計(jì)理念和相關(guān)建筑材料的不斷推陳出新，其行業(yè)內(nèi)部惡性競爭的問題也隨之暴露。特別是其中不乏濫竽充數(shù)、魚目混珠者，通過不正當(dāng)手段排擠其他競爭者，搶占正常從業(yè)者的市場份額，造成了極其惡劣的影響。這種“劣幣驅(qū)逐良幣”的現(xiàn)象極大地?fù)p害了從業(yè)者和廣大消費(fèi)者的正當(dāng)權(quán)益。

除此之外，對于綠色建筑施工及環(huán)保材料的認(rèn)定方面也缺乏統(tǒng)一的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不同品牌各說各話，存在較大爭議。比如，在建筑裝飾材料市場，曾有調(diào)查顯示，在各類乳膠漆的廣告宣傳中，都或多或少強(qiáng)調(diào)其產(chǎn)品的天然原料、無異味、易降解、易揮發(fā)等環(huán)保屬性，但經(jīng)過抽樣調(diào)查，大部分乳膠漆都含有甲醛、苯、烴聚合物等有毒物質(zhì)。由于苦于沒有統(tǒng)一的環(huán)保評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，對這些建材產(chǎn)品有多少環(huán)保屬性，無法做到量化。無獨(dú)有偶，不僅在材料方面，在施工工藝方面也存在類似問題，例如，很多建筑采用新能源作為電能的替代品。然而這些太陽能、地?zé)崮茉垂╇娦苋绾?，設(shè)計(jì)壽命如何，蓄電池存儲(chǔ)能力等都缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)予以衡量。

4.3 綠色建筑相關(guān)技術(shù)的市場競爭力有待加強(qiáng)

綠色建筑相關(guān)技術(shù)的市場競爭力還未完全形成，短時(shí)間內(nèi)仍然難以撼動(dòng)傳統(tǒng)建筑施工技術(shù)的市場地位。這也是事物發(fā)展過程中所必然面臨的科學(xué)規(guī)律。但是，這本身也存在一些建筑行業(yè)所獨(dú)有的特殊原因。

一方面，是建筑本身所攜帶的文化特性，令其具有一定的保守色彩，所以綠色建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在地域上存在的不均衡、不充分，是當(dāng)?shù)鼐幼∽迦旱奈幕町悓?dǎo)致。而面對這種地域性質(zhì)的文化差異，急躁的強(qiáng)行移植綠色建筑技術(shù)只會(huì)事半功倍。只有根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥莱煞稚踔溜L(fēng)土民情因地制宜，將新興技術(shù)與當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)緩緩結(jié)合，才能做到充分發(fā)展。

另一方面，綠色建筑的很多技術(shù)發(fā)展還不完善，在許多環(huán)節(jié)還無法完全取代傳統(tǒng)建筑的施工流程，因此二者之間存在明顯的互不兼容現(xiàn)象。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的根本原因是對建筑的施工理念不同，畢竟綠色建筑相關(guān)技術(shù)還未發(fā)展到可以兼顧環(huán)境保護(hù)和傳統(tǒng)工藝流程。這使得很多綠色建筑技術(shù)方案難以操作，從而缺乏協(xié)調(diào)性，導(dǎo)致整體施工進(jìn)度的延誤。

此外，在建筑材料的選擇方面，很多建筑開發(fā)商相比于高昂的綠色建筑材料，更青睞于價(jià)格低廉的傳統(tǒng)材料。這種基于成本的考量也從市場的角度提醒人們：綠色建筑技術(shù)的發(fā)展除了建筑施工環(huán)保效果方面，還應(yīng)從降低成本上下功夫，只有這樣才能得到更加全面的發(fā)展。

5 低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)和綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展前景策略分析

5.1 依托城市建設(shè)規(guī)劃組織設(shè)計(jì)格局

綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)的初衷是改善人類整體生存環(huán)境，這不是僅僅靠某個(gè)建筑、某個(gè)小區(qū)就能完成。所以低碳節(jié)能建筑技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，不能脫離城市建設(shè)規(guī)劃而單獨(dú)存在。綠色建筑的普及必須依托于城市建設(shè)規(guī)劃組織的設(shè)計(jì)格局來實(shí)現(xiàn)，而城市格局的規(guī)劃需要對整個(gè)城市面貌的特殊性做出綜合考量決定。

首先是城市中低碳節(jié)能建筑群的空間規(guī)劃，城市空間格局及土地利用是城市規(guī)劃的重要內(nèi)容，將低碳減排的目標(biāo)融入城市的用地布局中，是綠色建筑城市層面中的重要策略。其中多中心模式是“低碳建筑群”城市發(fā)展的主要模式，這種模式在空間結(jié)構(gòu)上，可根據(jù)各城市的歷史及定位靈活確定密集區(qū)或疏散區(qū)。在環(huán)境和生態(tài)方面，在網(wǎng)格中可以有村莊、農(nóng)田等大片空間，在城市群的結(jié)構(gòu)搭建細(xì)節(jié)上，充分利用自然風(fēng)的流通方向進(jìn)行布局，天然采光與可調(diào)節(jié)外遮陽，圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，地道通風(fēng)技術(shù)、雨水回收與生態(tài)景觀相結(jié)合、可循環(huán)材料利用，本土材料利用等，通過宏觀與微觀相呼應(yīng)，對局部氣候起到良好的調(diào)節(jié)作用，也可以一定程度上緩解熱島效應(yīng)。

其次是低碳生態(tài)建筑群的交通規(guī)劃。眾所周知，城市交通需求一直以來都是城市碳排放的主力軍，所以結(jié)合城市規(guī)劃的分中心式空間布局，用高速公路、軌道交通將各個(gè)分中心相連接，建立區(qū)域性公共交通，優(yōu)化低碳城市生態(tài)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了城市的可持續(xù)發(fā)展。

5.2 出臺(tái)綠色產(chǎn)業(yè)的扶持政策，規(guī)范行業(yè)競爭標(biāo)準(zhǔn)

早在2005年3月的兩會(huì)期間，建筑行業(yè)代表就曾經(jīng)向能源部門提出過相關(guān)議案，并對低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)和綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)理念進(jìn)行了可行性研究報(bào)告。后來國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部就綠色建筑設(shè)計(jì)具體發(fā)展策略給出了指導(dǎo)意見，明確了節(jié)約能源、水源、土地等資源和建筑施工排放廢水、廢氣、建筑垃圾的要求，形成了一個(gè)相對完善的框架。隨著近些年綠色建筑設(shè)計(jì)理念的進(jìn)步和新能源的興起，也需要對相關(guān)政策條文進(jìn)行合理的增減改動(dòng)。

首先，在全球范圍限制碳排放的大環(huán)境下，應(yīng)加大對綠色建筑設(shè)計(jì)方面技術(shù)的研發(fā)力度，對于優(yōu)秀的環(huán)保材料研發(fā)企業(yè)，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的進(jìn)展和市場的反應(yīng)情況，在資金貸款方面予以政策扶持。還應(yīng)通過政策傾斜的方式，增加綠色建筑工藝和綠色建筑材料的市場競爭力。例如鼓勵(lì)建筑單位和開發(fā)單位使用環(huán)保材料和環(huán)保工藝完成施工，采用新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源施工的單位給予一定數(shù)額的補(bǔ)貼，使用環(huán)保材料施工的項(xiàng)目，運(yùn)用后可根據(jù)其環(huán)保材料及環(huán)保施工工藝的規(guī)模，進(jìn)行稅費(fèi)減免。

其次，要規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。為保證整個(gè)綠色建筑行業(yè)向著健康穩(wěn)定的方向發(fā)展，還要有一把統(tǒng)一且科學(xué)的“刻度尺”衡量整個(gè)綠色建筑施工工藝指標(biāo)和綠色材料的技術(shù)是否達(dá)到要求。這就需要整個(gè)行業(yè)和政府有關(guān)部門密切配合溝通，推動(dòng)整個(gè)建筑行業(yè)在環(huán)保節(jié)能方面的標(biāo)準(zhǔn)化，為綠色建筑技術(shù)的發(fā)展提供內(nèi)在動(dòng)力。通過規(guī)定合理的碳排放量和提高能源利用效率，敦促其他建筑施工向綠色建筑方面轉(zhuǎn)型，進(jìn)而進(jìn)一步促進(jìn)整個(gè)綠色建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

6 結(jié)束語

低碳節(jié)能的綠色建筑設(shè)計(jì)理念作為二十一世紀(jì)建筑行業(yè)新興的代表性思潮，是未來建筑行業(yè)的主要發(fā)展方向，更帶著塑造新體系的使命和任務(wù)。不僅如此，綠色建筑設(shè)計(jì)相關(guān)項(xiàng)目作為我國“經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展”國策在建筑行業(yè)的先驅(qū)者，也必將在建筑行業(yè)發(fā)展的里程碑上留下濃墨重彩的一筆。