生态建筑、绿色建筑、节能建筑与低碳建筑之辨析

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  【摘 要】 随着社会对环境问题的关注,建筑对环境的影响也成为了讨论的焦点,通过剖析生态建筑、绿色建筑、节能建筑与低碳建筑这个等高频名词的区别与联系,来使大家了解并认识真正的绿色建筑,最后提出了对我国未来绿色建筑发展一些个人建议。
  【关键词】 生态;绿色;节能;低碳;建筑
  引言:
  自从人类诞生,就不断的改造并影响着自然,建筑事业无疑是人类改造自然过程中最重要的活动之一,20世纪80年代初,《华沙宣言》中这样描述建筑学:为人类建立生活环境的综合艺术和科学。曾有人把建筑比为人的第三层皮肤,保护人类免受自然的侵害,从旧石器时代的天然洞穴到新石器时代的半穴居、简单的木架结构房屋到反映着各种文明的古建筑到工业革命后的现代建筑,建筑的功能也从最初简单的抵御风寒、野兽袭击等居住的实用功能发展到现在的使人们具有愉悦、幸福感等精神功能[1],其性质也从最初的与自然共生转化为反自然。建筑业耗费了大量的资源,给自然带来了极大的负担,世界观察研究所(World Watch Institute)估计建筑业消耗世界范围制造能量的40%左右,与建筑业有关的环境污染所占的比例为34%[2]包括空气污染、水污染、固体垃圾污染、光、电磁污染等,建筑活动排放的二氧化碳占总量的30%左右[3]。
  一系列的环境问题也带来了建筑领域的革命,生态建筑、绿色建筑、节能建筑、低碳建筑等等在国内外期刊上频繁出现,但是关于这些新名词的定义却不尽相同,社会上更是不乏举着绿色低碳的大旗来高调高价销售、大肆炒作的行为,所以,本文在阅读相关文献的基础上结合实际情况,对这些名词进行深入剖析,希望对房屋购买者和相关专业人士在做研究时起到一定的帮助作用。
  1 内涵辨析
  无论是节能建筑、生态建筑、绿色建筑还是低碳建筑、可持续建筑,这些概念的提出都是源于对能源危机与全球温室现象的日渐重视[4]。国际上众多政府与非政府机构都为人类能够与环境共生做出了很大的努力,重要事项日程参见表1
  表1 与绿色建筑有关的重要事项日程
  1962年 可持续发展启蒙作《寂静的春天》发表,保罗索勒里首次提出“生态建筑”理念
  1974年 舒马赫《小是美好的》,反对使用高耗能的技术
  1976年 建筑与生态学会在西德成立
  1987年 《我们共同的未来》首次提出“可持续发展”概念
  1990年 英国BREEAM
  1992年 联合国环境与发展大会,达成《21世纪议程》《里约环境与发展宣言》《气候变化框架公约》等,第一次明确提出了“绿色建筑概念”
  1993年 加拿大BEPAC
  1995年 挪威EcoProfile,美国LEEDTM
  1996年 香港HK-BEAM
  1997年 联合国气候变化框架公约缔约方第三次会议《京都议定书》
  1998年 加拿大GBTool
  2001年 中国《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》《中国生态住宅技术评估手册》
  日本CASBEE,澳大利亚NABERS,台湾《绿色建筑解说与评估手册》
  2002年 《执行计划》《约翰内斯堡可持续发展承诺》的政治宣言
  2003年 中国《绿色奥运评估体系》
  2005年 京都议定书生效,中国《绿色建筑技术导则》
  2006年 《绿色建筑评价标准》
  2007年 巴厘岛路线图
  2009年 哥本哈根气候大会
  1.1生态建筑
  二十世纪60年代,美籍建筑师Paolo Soleri将生态(Ecology)与建筑(Architecture)两个词合为:生态建筑(Arcology)。生态建筑是利用生态学的途径来达到建筑的可持续发展,生态系统是生物群落与非生物环境组成的物质循环和能量流动系统[3],建筑师效仿自然生态系统来设计建筑,使建筑系统内部的各种能源、物质进行良性循环,从而达到一种对自然生态系统无污染而又满足人类生活需求的一种状态。其研究对象涵盖了自然、经济、社会等多方面的内容,国内关于生态建筑的定义有几十种[2,3,5],但是显而易见,在狭小空间内的单栋建筑很难达到这种生态可持续效果,尤其是在城市中,高密度的建筑很难达到自己供给能源,而又自己处理污水、垃圾等,所以,本人认为,相对于生态建筑,生态社区、生态城市更具有实际意义。但是,生态建筑这个理念是好的,我们应尽自己最大努力,在不影响建筑功能的同时,来减少建筑对环境所造成的负面影响。
  1.2 绿色建筑
  同生态建筑一样,绿色建筑也涵盖了经济、环境、社会、文化等方面的内容,但是其更加容易实现,也具有了量化特征,目前世界上的几种对于绿色建筑的评估体系(绿色建筑评价标准,LEED,BREEAM,CASBEE等),是衡量建筑绿色程度的一把标尺,但是,由于评估体系的漏洞,使得一些开发商为了达到这些标准而不惜使用昂贵的“高端产品”,却没有考虑到这些“高端产品”生产运行所需投入的人力、物力、财力,以至于带来运行期间管理难度大,投资高等一系列问题。
  另外由于开发商以及销售商的不正确引导,使人们对绿色建筑产生了不少误解。有些人认为,绿色建筑的造价比普通建筑高出很多,因此对绿色建筑望而却步,有些人虽然愿意为“绿色”买单,但是却认为绿色建筑是昂贵的“节能”高科技以及小区内的绿地等堆砌起来的。实际上,绿色建筑追求的是综合的节能效率,而不是某些单一的环境目标(比如节能),达到绿色建筑的措施可以有费用较高的“主动措施”亦有几乎不用投入资金的“被动式”措施,关于绿色建筑的定义,也是数不胜数[6,7,8,9],美国国家环境保护局给出了绿色建筑的定义:在整个建筑的生命周期(建筑施工和使用过程中)从选址、设计、建造、运行、维修和翻新等方面都要最大限度地节约资源和对环境负责。[10]我国绿色建筑评价标准中关于绿色建筑的定义:绿色建筑是指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[11]。所以,首先,我们应该有“全寿命周期”概念,即从建筑的选材开始,到其规划设计、施工、运行的每一个阶段,我们都应权衡,尽量节约资源,保护环境。我们应该发挥人类的智慧,并养成良好的生活习惯,使老百姓也了解并住得起“绿色建筑”。   1.3节能建筑
  能源是整个世界发展和经济增长的基本的驱动力,是人类赖以生存的基础。而我国也将建筑节能放在了绿色建筑的核心位置,关于节能建筑的定义也有多种[12,13,14],早期的“节能建筑”起源于20世纪70年代阿以战争引起的能源危机,从众多定义中可以看出,在我国,节能建筑的首要条件是符合节能设计标准,其次,节能建筑关注的是建筑运行期间节约的能耗,建筑物耗热量指标和采暖耗煤量指标[15]是评价建筑物能耗水的两个重要指标,我国的能耗的基准是以1980年到1981年住宅通用设计[16],我国建筑节能经历了大约三个阶段:86年提出的节能30%,95年修改《民用建筑节能标准》,将节能目标提高到50%,最后一阶段2005年之后在全国30个城市实现将建筑节能指标提高到65%。从《建筑节能》等核心期刊上有关文献中可以看出,建筑能耗的模拟和评估主要侧重于冷暖负荷,没有从建筑全生命周期角度考虑,而其节能量的含义也与上述不同,一般文献中的节能量是指前瞻性的增量节能[17],即:假定不采取节能措施,对建筑物作能耗分析,得出参考情景的“虚拟能耗”,然后再针对采取了节能措施后的节能情景再作能耗模拟分析,得出模拟情景下的“预测”能耗,二者差值便是节能量。显然,节能建筑专注于建筑运行过程中的能耗方面,是绿色建筑、生态建筑在某一方面的体现。
  目前世界上统计建筑能耗的方法尚无统一的科学标准,不同的方法可能会得出不同的结论[18]。常见的建筑能耗统计方法有:建筑能耗宏观模型、微观模型和根据建筑终端电器使用状况统计模型[19],世界上比较流行的几种建筑能耗模拟软件有:e-QUST,Energy-10,HAP,TRACE,DOE-2,BLAST,EnergyPlus,TRNSYS,ESP-r,DeST等。我国一般将能耗换算为“标准煤”来对能耗进行统计。
  1.4低碳建筑
  低碳建筑这个词的盛行,是源于2009年的哥本哈根气候大会,建筑业给全球气候变暖作出了相当的贡献,文献查阅的关于低碳建筑的定义[18,20,21,22,23,24,25],其中有一部分是根据低碳经济的定义转换而来,很明显,低碳建筑着眼于在建筑的整个生命周期内最大限度的减少温室气体排放,强调采取一切减少化石能源消耗的措施,尤其是可再生能源的利用,目前还没有统一的低碳建筑的计算基准,有些案例是拿不同材料、结构的建筑碳排量做比较,也没有统一的建筑碳排放核算方法。一般情况下,是从建筑能耗量及能源形式中计算得出二氧化碳的排放量,一般采用IPCC2006里面的基准算法,排放量=活动数据*排放因子。由于碳排放量是根据能源换算而来,所以,节能技术与低碳技术有相通之处,但是,由于不同能源的品质不同,碳排放量也不同,所以减碳技术不一定节能,但是节能技术一定减碳,以地源热泵为例,确实减碳,却属于高能低用。因此,在选用低碳建筑能源系统时,要根据当地资源条件,选取最合适的技术[17]。
  2 结论
  由以上分析我们可以得出下列结论:生态建筑概念最宽泛,是理想中的建筑,强调建筑系统内各个组分的能量、物质循环,是一个封闭的系统,不给自然生态系统带来任何污染与负面影响,而绿色建筑更容易实现,通过一系列的评估体系,我们可以很清楚的知道要达到绿色建筑的各个方面的定性或定量的标准。节能与低碳是绿色建筑的两个目标,也是目前我们对建筑关注最多的两个点,但是,这两个点并不能代表绿色建筑的全部内容,所以,节能、低碳建筑不一定是绿色建筑。节能建筑与低碳建筑这两者之间既有区别又有联系,碳排放量是通过能耗换算而来,目前还没有低碳建筑统一的历史基准,目前所谓的“零耗能建筑”“零碳建筑”仅仅考虑了运行期间的建筑能耗与碳排放,而整个生命周期概念上的“零能耗、零碳建筑”也就是所谓的“生态建筑”,是很难实现的,也是我们的最终目标。
  虽然这几种建筑的涵盖面与侧重点不同,但是其目标都是一致的,都是要追求与自然和谐共生的建筑,这个目标不是一朝一夕能完成的,况且,我国绿色建筑的发展尚处于初级阶段,我们需要不断的探索与突破,在借鉴国外经验的基础上,寻找一条本土化的绿色建筑道路:普及人们的环保意识,使人们养成良好的生活习惯,可大大降低建筑运行中的能耗;采用合理的措施,发展“平民化”绿色建筑;由于之前对建筑的不重视,导致大量基础数据的缺失,给绿色建筑评估造成了很大的障碍,所以,要加强基础数据的收集,加强评估体系的研究与完善,使更多的条款能够定量化,更科学;政府出台多种激励政策支持绿色建筑的发展;建筑设计要遵循“整体设计”原则,各方面人才要相互协作,才能设计出完美之作。
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  作者简介: 王益杰(1986.10~)女,学士,主要研究方向为建筑给水排水节能减排
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