李 瑞,张 红,张 洋
(1.西安财经学院 陕西资源环境与区域经济研究中心,陕西 西安 710100;2.清华大学 建设管理系,北京 100084)
气候变化是21世纪人类社会面临的最严峻的挑战之一,人类的生命和行为受到了气候变化多尺度、全方位、多层次的深远影响。如何应对气候变化,成为国内各行业在发展过程中必须面对的问题。2010年2月8日,住房和城乡建设部建筑节能与科技司下发了《关于开展住房城乡建设系统应对气候变化战略和规划研究的通知》(建科合函[2010]18号),明确将住宅产业列为与气候变化密切相关的重点领域之一。本文从能源、土地、水资源和建筑材料的角度,分析气候变化对住宅产业发展环境的影响,并在此基础上提出应对策略。
《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)中,将“气候变化”定义为:经过相当一段时间的观察,在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。全球气候变化给我国带来影响主要表现在两方面。一方面是对自然生态系统的影响。例如,东南沿海海平面升高、西北冰川融化、湖泊萎缩、冻土融化、春季物候期提前等[1]。另一方面是对人类生存环境的影响。科学家预测气候变化将使农业生产的不稳定性增加、旱涝灾害频率增加、一些地区水质产生变化以及加剧水资源供需矛盾。气候变化还会引起各种极端气候现象的产生,如海啸、台风、暴雪、暴雷等,同时增加对气候变化敏感的传染性疾病的传播范围[2]。
住宅是人类抵御气候变化的屏障,为人类提供了限定在一定空间的有别于自然气候的人工气候[3],减少了自然气候对人类造成的不利影响。住宅产业是以生产和经营住宅为最终产品的产业。由于住宅产业是以自然环境为基础创造人工环境的产业,这一特性决定了住宅产业的发展环境必然会受到气候变化的影响,主要体现在温室气体排放、土地资源、水资源和建筑材料四个方面。
大量使用化石燃料、毁林等人类活动所排放的温室气体大幅增加,温室效应增强,这是引起气候变化的主要原因。减缓和应对气候变化,最切实可行的方法包括提高能源使用效率、发展可再生能源和减少CO2等温室气体的排放。我国正处在经济高速发展的阶段,能源需求量较大,而且,我国能源结构以煤为主,煤炭消费占69%,所以我们面临着巨大的节约能源和减少排放的压力。
对于住宅产业来说,现阶段的住宅建设和消费依然存在着资源能源利用效率低下的问题。一是住宅建造以现场湿作业砌(浇)筑、手工操作为主,采用工业化方式生产的住宅比例较低,与发达国家存在较大差距。住宅成套技术集成度较低,建筑材料、设备及住宅商品的生产和供应尚未形成有效的产业链。二是商品住房供应以毛坯房为主,土建装修一体化的比例不到10%,装修二次污染和资源浪费严重。三是单位能耗为相同气候条件下发达国家的2~3倍。目前我国住宅使用能耗占全国总能耗约20%,若考虑建材生产和建造的能耗,占到37%左右[4]。
温家宝总理在2009年哥本哈根气候大会上提出:“我国到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%的减排目标。”在如此长时间内这样大规模降低二氧化碳排放,需要全国上下、各行业共同付出艰苦卓绝的努力,住宅产业也应责无旁贷的承担起节能减排的重任。
土地是住宅的载体,是住宅产业发展的基础。中国有960万平方公里的国土面积,但是可供建造住宅的土地面积较少,加之13亿人口带来的巨大住宅用地需求总量,住宅用地十分紧张。然而,气候变化的一系列影响,使住宅用地面临更加严峻的考验。
首先,气候变化引发东南沿海海平面上升,将减少可供使用的住宅用地面积。一方面,海平面上升使沿海低地和海岸受到侵蚀,海岸后退,陆地面积减少,住宅用地数量减少。另一方面,海平面上升还会使滨海地区用水受到污染,农田盐碱化,潮差加大,波浪作用加强,加剧河口的海水入侵,增加排污难度,破坏生态平衡。这些地区虽然没有被海水淹没,但已不适宜建设住宅,住宅用地数量进一步减少。
其次,气候变化加剧荒漠化。根据中国国家林业局于2008年公布的数据显示,中国荒漠化土地总面积达263.62万平方公里,主要分布于西北地区及华北北部。近年来,华北大部、西北东部和东北地区降水量明显减少,平均每10年减少20毫米~40毫米。中国干旱区范围可能扩大、荒漠化可能性加重,这将进一步减少住宅用地总量。
再次,气候变化可能导致农业生产的不稳定性增加,高温、干旱、虫害等因素都可能造成粮食减产。预计到2030年,中国种植业生产能力在总体上可能会下降5%至10%,到21世纪后半期,产量最多可下降37%。粮食安全受到严重威胁。我国是人口大国,粮食安全问题关系到国家稳定。因此,国家将会加大农地保护工作力度,严守18亿亩(1.2亿公顷)红线,这在一定程度上也限制了住宅用地的发展空间。
最后,极端气候频发导致部分地区住宅建设用地范围受到限制,如在我国西南地区,山体滑坡、泥石流等地质灾害多发,极端气候如暴雨、洪水等,极易短时间内破坏山体稳定,引发地质灾害,因此在住宅建设选址时,充分考虑极端气候带来的影响,住宅用地的范围受到进一步的限制。
水资源指与人类生活和生产活动以及社会进步息息相关的淡水资源。我国是一个干旱缺水严重的国家,人均可利用的淡水资源量约为900立方米,并且其分布极不均衡,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。
气候变化已经引起了中国水资源的变化。首先,气候变化导致青藏高原冰川消融,进而导致下游的洪水。其次,气候变化还可能使我国西北、华北江河径流量减少,南方径流量增加,各流域年均蒸发量增大,这将进一步加剧我国水资源短缺的局面,而且气候变化可能导致水资源污染问题的加重。例如,已有研究表明气候变化对湖泊富营养化与海洋赤潮有间接影响[5]。
住宅的建设和使用过程都需要消耗大量的水资源。据统计,在气候变化导致水资源更加紧张的情况下,住宅产业面临着两个难题:一个是要在住宅建设过程中提高水资源利用效率,避免水资源的浪费;另一个难题是如何提高住宅使用过程中的节水性能。
受气候变化的影响,部分传统建筑材料的性能受到影响,尤其是材料的耐久性和安全性,不能在极端反常气候的长期作用下保持稳定。例如:温度和湿度的变化会对混凝土材料的性能产生影响;紫外线的增加将加快建筑中聚合物材料的降解速率,减少使用寿命[6];气候变化导致的酸雨对四川、湖南等地区的建筑物表面的严重腐蚀。另外,对建筑材料存储、设备的安装和在建工程的质量产生不利影响,施工过程中需要采取必要的措施[7]。
应对气候变化,对建筑材料的使用效率和循环利用提出新的要求。住宅产业生产住宅产品需要使用大量的建筑材料,主要有钢铁、有色金属、水泥、玻璃、塑料等,这些建筑材料的生产需要各种矿产资源,2008年建材行业共消耗各种矿产资源达100亿吨以上[8]。目前,建筑材料消耗了大量的矿产资源,并且利用效率不高,例如,应用高强混凝土、高性能混凝土等材料替代普通性能建筑材料还不普遍;对建筑施工过程中的管理还不到位,造成了一定的材料浪费;在材料循环利用方面,循环利用率极低,每年产生大量的建筑垃圾;对于废弃材料的再生利用水平也较低,没有起到变废为宝的效果。
应对气候变化的最直接有效的办法就是减少温室气体的排放。化石能源的过度使用是温室气体的主要来源。因此,住宅产业应当始终坚持节能减排的基本方针。在产业发展过程中,把大幅降低能源消耗强度和二氧化碳排放强度作为发展的约束性指标,有效控制温室气体排放,合理控制化石能源消费总量,提高能源利用效率。
在减少化石能源消耗的同时,还应加大可再生能源的利用。适宜在住宅建筑中应用的可再生能源包括太阳能、浅层地能、风能、生物质能等。住宅产业应因地制宜,大力发展适用的可再生能源建筑应用技术,如太阳能生活热水供应、太阳能采暖、太阳能空调、太阳能光电照明、地下水源热泵、土壤源热泵、污水源热泵、地表水源热泵及上述技术的综合集成等。
住宅产业化要求用工业化生产的方式来建造住宅,以提高住宅生产的劳动生产率,提高住宅的整体质量,降低成本,降低物耗、能耗,在日本等发达国家已经取得了很大的成功。虽然住宅产业化在我国由于管理、技术、成本等原因一直没有发展起来,但是随着技术进步和环境能源形势的变化,住宅产业化的优越性将进一步得到体现,发展住宅产业化是住宅产业生产方式改变的必然选择。现阶段,我国应当以保障性住房建设为契机,因地制宜,适度发展住宅产业化,总结相关经验,形成一套成熟的推广扩散机制,逐步推进住宅产业化进程。
在住宅产业的发展环境日趋不利的情况下,绿色住宅成了住宅产业发展的必然选择,绿色住宅属于绿色建筑的一部分。绿色住宅不仅能为人们提供健康,适用和高效的使用空间,而且使住宅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,与自然和谐共生[9]。
绿色施工是实现绿色住宅的重要环节,是应对气候变化的有效途径,绿色施工在保证工程质量、安全等基本要求的前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源与减少对环境负面影响的施工活动,实现节能、节地、节水、节材和环境保护。在气候变化引发的水资源短缺,环境恶化的情况下,倡导开展绿色施工,不仅能够减少能源、土地、水资源和建筑材料的使用,而且能够保护环境。
气候变化对住宅产业影响是复杂的,需要对其进行全面又系统的研究,应加大科研投入力度,发挥科学研究的先导作用,以研究成果指导应对气候变化的工作。从技术研究层面,人们需要从建筑规划,建筑设计,新型建材和传统建材性能的开发,可再生能源建筑应用,建筑节能,绿色建筑,低碳建筑,生态建筑,智能建筑等方面进行研究,发展经济适用的技术,支撑住宅产业可持续发展。从科技成果产业化方面,应加快科技成果的转化,对相关企业给予税收和信贷方面的优惠,对先进技术进行试点试验,形成适用技术的推广扩散机制,逐步提高住宅产业应对气候变化的能力。
我国目前还没有应对气候变化不利影响的法律法规。在住宅产业领域,虽然我国已经制定了《住宅建筑规范》《住宅性能评定技术标准》《绿色建筑评价标准》,但这些标准规范都没有专门针对节能、节地、节水、节材,且能够有效实施的强制性标准,无法有效地推进“四节一环保”工作的开展[10]。因此,应首先制定相关的强制性标准和评价体系;其次制定经济激励政策,克服市场失灵的问题和对高于强制性标准的做法予以奖励和支持;此外,还要加强政府的管理和宣传职能,把政策落到实处和提高人们的思想意识、知识水平。
综上所述,住宅产业的发展环境,受到气候变化的复杂影响。住宅产业面临如何应对新的发展环境的问题。在应对的过程中,首先要认真分析气候变化和气候变化对住宅产业发展环境的影响;其次,要在国家政策方针的指引下,因地制宜制定切实可行的应对策略;最后,要针对气候变化这个动态过程,不断总结教训和积累相关经验,及时调整,把气候变化的不利影响降低到最小。
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[9]王有为.实施绿色建筑对环境保护的重要意义[J].浙江建筑,2008(9):1-5.
[10]刘美霞,武洁青,刘洪娥.住宅产业循环经济[J].住宅产业循环经济,2009(10):22-29.