文/卞文志
发展绿色建筑需要追求综合平衡
文/卞文志
随着我国对生态文明建设的高度重视,绿色发展和绿色消费已经成为当今各行各业追求的目标。在此绿色潮流的喷发涌动之下,中国正在大力推动和加快绿色建筑的发展,特别在政策激励、技术升级、产业支撑、标准规范、认证评估等相关方面进行了大量的工作。
业内人士皆知,绿色建筑中的关键因素是全寿命周期,而全寿命周期是指产品寿命历程的所有环节包括规划、设计、生产、经销、运营、使用、维修保养直到回收再利用等的综合规划和优化。全寿命周期的理念实际上是对绿色建筑发展过程中相关系统、技术、工艺、材料以及创新等因素的一种制约,是要求这些因素在绿色建筑中的综合平衡。因为,外围保护结构节能在绿色建筑中占有举足轻重的地位,研究建筑发展的历史可以发现,墙体保温隔热节能技术有其自身发展的历程和规律,即从自保温到内保温,再发展到夹芯保温,最后升级到目前公认的优秀的外墙外保温技术。
作为一座建筑体,外围保护结构由不同功能的构造组成,墙体或框架用于承重,外保温用于实现冬暖夏凉并节能,密封构造可以防水密闭等。而所谓的自保温技术要求将这些功能集于一身。建筑工程实践结合自然界规律的发展,即建筑物全生命周期过程,外墙外保温节能和防护技术的优势已经一目了然。
近年来,绿色建筑的发展在欧美发达国家已经基本趋于成熟,在中国却刚刚起步,但发展速度很快。以欧洲的被动房外围保护结构为例,成熟的技术,是基于欧洲的经济基础、建筑业整体的技术水平和从业人员的工作素质三个要素。中国并不具备相应的条件,在这样的背景下,被动房中的围护结构若需要高保温隔热性能,消除一切冷热桥,便只有外保温可以满足要求,这与中国夏热冬冷和夏热冬暖地区目前大力倡导的内保温、夹心保温和自保温无法匹配。更令人困惑的是,即使都勉强认同了外墙外保温系统技术形式,用什么样的保温材料也会引发较大的争议。
众所周知,被动房围护结构传热系数很低,通常需要设计很厚的保温层,厚度达到300毫米至350毫米,这样厚度的保温材料如果使用有机的材料,其燃烧荷载是目前节能标准下要求厚度的4-6倍,从而给火灾埋下隐患,欧洲已经尽可能多地使用无机保温材料,但中国开发商用不起造价昂贵的高品质无机岩棉保温材料,即使设计师设计了,采买到的保温材料也根本不是合格的岩棉制品,更多的时候是矿渣棉制品,而矿渣棉是不能用于高保温节能要求的被动房建筑的。
因此,创新技术在没有工程实践验证的情况下大面积推广使用,将带来安全、环保、耐久性等问题,是无法实现我们建造绿色建筑初衷的,希望这个规律能使更多的相关人员认识并感受到。
有资料显示,2008-2015年,我国共评出3979项绿色建筑评价标识项目,总建筑面积达4.6亿平方米。但中国绿色建筑发展是自上而下的主动型,十余年来,虽不断取得成效,但同时也应看到出现的一些问题。
业内人士认为目前我国绿色建筑存在的问题主要有:1.绿色建筑的发展速度与城镇化速度不匹配,距离目标要求还有不小的差距。2.中国建筑的平均寿命只有30—40年,因此,延长建筑使用寿命是最大的节能、节材、环保。3.相当一批节能示范建筑,生硬“嫁接”绿色技术,或将绿色建筑作为一种销售道具,或将绿色建筑营造成一种时尚代名词,根本达不到节能效果。4.绿色标识项目少于设计标识项目。截至2015年,绿色运行标识项目共204项,占总数的5.1%。5.建筑能耗数据缺失。
对于上述问题,笔者认为,在发展绿色建筑追求综合平衡的同时,还要重视升级绿色建筑的设计及用材,其发展重点应关注三个方面:
关注点一:避免建筑的大拆、大改。近年来,每年产生建筑垃圾超过15亿吨。建筑的二次装修中(以住宅为例),隔墙拆改率95%,电路改造率80%,水管改造率68%,这些不可降解的建筑垃圾浪费能源、破坏环境,还给建筑造成安全隐患。
关注点二:建筑师应植入、升级绿色建筑理念。绿色建筑设计水平不高的根源在于全社会的价值观错位以及建筑师投入不够,比如重感官、轻伦理,重创作、轻功能与技术等。这就导致绿色建筑的“特点”往往体现在一些“新、奇、特”技术的应用上,有些绿色建筑变成信马由缰的建筑设计加上各种技术措施。我认为,绿色设计应该从“标准工况”向“运行工况”转变,绿色建筑实践提醒我们,由于实践运行条件与设计条件差异很大,一些设计工况下节能的技术也可能在实际运行条件下变得高耗能。
关注点三:引导使用者的绿色行为。绿色建筑技术容易达到,但人的“态度”是最关键的。全社会应提升对绿色建筑的认知,树立绿色思维,形成绿色行为,绿色行为直接导致绿色结果。注重建筑调适与资源能源消耗计量管理,落实绿色。所以,绿色建设要从绿色管理运行维护出发。
绿色建筑除了是节能、环保、可持续等综合平衡的关键着力点之外,还能对人的思考能力产生影响。“根据调研数据分析,我们发现,参加绿色建筑实验的人员,其认知分数是他们在普通建筑时所取得分数的两倍。而认知功能对我们的决策有着重大影响,还会最终影响员工的生产效率。”今年6月14日,在北京举办的可持续发展高级研讨会上,哈佛大学公共卫生学院副教授兼健康及全球环境中心健康建筑项目主任Joseph Allen博士向与会者公布了这一最新研究成果。
结论来自哈佛大学与联合技术公司共同进行的一项研究——“绿色建筑对认知功能的影响”。该研究报告显示,绿色建筑除了能更好地节约能源,对人类的思考也有着积极影响,其中包括有利于人体健康,提高生产力等,而这也是其追求综合平衡的重要意义。
上述“绿色建筑对认知功能的影响”研究评估了24位参与者的认知表现,研究人员在绿色建筑的模拟环境实验室中,测量了9个功能领域的认知功能,包括基本、应用和集中活动水平,任务导向,危机反应,信息搜寻,信息使用,解决问题的宽度和策略。结果表明,室内环境质量改善使参加认知功能测试人员的分数提高一倍。
第二阶段的研究,从实验室转移至美国各地真正的建筑物中。“做这方面的研究是因为城市白领和商界精英及政策制定人士90%的时间是在室内度过的,所以,我们就思考如何提高室内的空气质量,使其更加干净和健康。”联合技术公司首席可持续官John Mandyck如是说。研究结果填补了绿色建筑与居住者健康之间关系的研究空白。这对于北京来说,是一项非常及时的研究,因为中国的绿色建筑数量增长非常快。我们的目标是取得高质量的科学成果,以便让从业人员做出数据导向型的建筑决策。
2008年,中国绿色建筑委员会成立,联合技术也是发起单位之一。John Mandyck表示将与中国住建部门合作,一起努力支持中国绿色建筑的发展。对于房地产领域,联合技术一直在对先进的、高能效的技术研发进行投入。空调系统方面,有适用于大型综合楼宇的制冷机,相比行业标准而言,其产品技术能够使节能率高达44%。
另外一个例子是电梯,中国拥有最大的电梯市场。众所周知,电梯必须要有动力才能上升,但通过重力的吸引,它却可以自行下降。实际上重力也是一种能源,奥的斯的技术是利用重力,将这一能源转化为电梯上升的推力,而这一技术能够降低70%的能耗。John Mandyck还认为,绿色建筑不一定比传统建筑的成本更高。研究发现,如果在一开始的设计环节就将发展绿色建筑需要追求综合平衡的原则考虑进去,其实可以在不增加成本的情况下,达到绿色建筑的成效。基于此,我们希望在中国向建筑工业化4.0迈进的伟大时代,有越来越多的人共同关心我们的绿色建筑,共同关心我们的绿色家园。
(作者单位;山东省临沂市园林局)