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Abstract:Protection of the environment, the pursuit of the concept of energy take full advantage of the growing popular, green building comply with this requirement of the times, attracted widespread attention. Wuhan as an example, the status of green building in Wuhan,that is proposed and analyzed in the development of green building issues, thesis focused on green building in the use of new technology, green construction and green building rating standards, with specific examples to illustrate the argument.
Key words: resource conservationgreen building energy-saving buildings
green construction green building evaluation criteria.
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
1 引言
据住房城乡建设部的相关规定,绿色建筑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(包括二氧化碳排放),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[1]。特别注意的是,这里的绿色建筑与传统建筑不一样,而且与节能建筑的概念也不同,绿色建筑是从建筑节能起步,其意义远远超过运行能耗的节约。实际上节能建筑是绿色建筑的一个部分,绿色建筑包括节能建筑这一概念。绿色建筑不仅注重能源的节约还有土地、水资源、建筑材料等各方面的控制。
1.1 绿色建筑国内外发展现状
目前在世界范围内,绿色建筑已成为通行的理念及广泛使用的名词[2]。一些发达国家根据自身特点,按照绿色建筑的理念进行了实践示范。这些绿色建筑通过精妙的总体设计,结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分展示了绿色建筑的魅力和广阔的发展前景。
在我国绿色建筑起步比欧美等发达国家稍晚。但我国从上世纪九十年代开始,进行了建筑节能措施的推广工作,在2006年6月1日,《绿色建筑评价标准》(GB/T50378―2006)正式颁布实施[3],在全国进行了绿色建筑的倡导、评估评价等发展工作。但由于国内绿色建筑评价体系尚处于推广应用的阶段当中,然而比较成熟的美国LEED评价体系及英国的BREEAM评价标准在中国也有所应用 ,截止2008年底,国内有10个绿标项目,23个LEED项目。
1.2 区域概况、数据来源及研究方法
本文主要实例及数据来自武汉市。武汉城市面积大,人口众多,地理气候属于亚热带气候,气候多变和高能耗的建筑业促进了武汉推广绿色建筑。
武汉市近年来,建筑业总产值快速攀升,如图1所示,显示武汉建筑业总产值每年平稳递增的良好趋势。武汉建筑业总产值占全市总产值的比重逐步加大。2004年占30%,2005年占32.7%,2006年占35.4%,2007年占39.6%,平均占34.25%[4]。
武汉作为“两型社会”建设综合配套改革试验区,探索绿色建筑发展道路的重任在肩。房地产作为高耗能、高排放行业,既是节能减排的重要领域,更是绿色建筑的重要组成部分。武汉市从抓试点示范入手,发展绿色建筑。三年来,全市共建设绿色建筑试点示范创建项目33个,建筑面积约333万平方米。其中,绿景苑小区获“詹天佑”土木工程大奖,是全国仅有的2个项目之一。
2 武汉市绿色建筑案例实例引述相关问题
2.1 案例1――静安小区落地窗设计不佳
位于武昌静安小区的一处复式楼。其设计新颖,造型美观,落地式的大窗几乎占去客厅的整面墙。夏天,太阳从早晨就透过窗户直射客厅和楼上卧室,一直到正午。即便拉上了双层厚厚的窗帘,炽热的阳光还是烤得客厅内犹如蒸笼,室内温度高达摄氏35度,因此经常开空调进行温度调节。因此,电费居高不下,最高时一个月达到800元。据统计,武汉市类似的小区楼房还有很多。
2.2 案例2――分析绿景苑小区运用的绿色措施
武汉“绿景苑小区”是武汉市青山区城市建设综合开发公司开发建设的国家级绿色住宅示范小区,湖北省首家国家康居示范工程。在绿色建筑的方面,绿景苑重点采用了建筑节能、节材、节水等方面作出了许多有益的实践尝试。主要体现在以下3个方面:
1.太阳能供热水技术:绿景苑小区一期住宅和二期多层五层以上住宅全部采用太阳能热水器,晴天可提供3~5人热水沐浴,阴雨天可用电辅助加热。太阳能热水器具有结构简单,布置方便,不影响住宅本身的布局、功能及结构等特点。统一安装,管线预埋,外观整齐协调。
2.外墙保温材料:绿景苑小区外墙面保温隔热技术采用了聚苯颗粒保温隔热砂浆和聚苯乙烯泡沫塑料板外保温两种形式。住宅外墙面采用20mm厚聚苯颗粒保温隔热砂浆,外墙外保温隔热技术具有保温隔热性能好,且阻燃、隔声、抗震防腐,其不空鼓、抗裂、防水技术尤其是适合武汉地区多雨、季节温差大等特点,有效避免外墙开裂、渗水等质量问题。
3.节约水资源,循环利用:小区配置有50吨/天污水处理设施,在光合作用和生化作用下使污水得到处理,处理的水质完全达到生活杂用水水质标准,可以安全回用于景观用水、绿化喷灌和道路冲洗。六个生化桶内的植物茂密,郁郁葱葱,鲜花点缀其间,不仅具有降解污染物的能力,而且具有很好的观赏性,在小区形成了景点式人工生态湿地。每天处理回用中水50吨,年节约用水1.8万吨。
3 绿色建筑发展中产生的问题及其原因分析
武汉当下正是一个建筑工地密集的时期,目前有5000多个工地同时施工。据悉未来5年武汉市建设投资将超过2000亿元,武汉在这个建筑迅猛发展的时期,绿色建筑这一概念更突显出它的必要性。高速发展的城市,高能耗也是它面临的一大问题,武汉市政府鼓励推行绿色建筑,并就绿色建筑制订了相应规范以及奖惩制度[5],经调查研究分析,武汉在具体的绿色建筑发展过程中也出现了一些问题,下面就这些问题进行归纳说明并分析研究其原因。
3.1 设计不科学造成的“不绿色”
设计包括了建筑外观、科技运用和材料选择各方面的因素,三者共同作用才能建造出符合标准的绿色建筑。
上述案例1中,体现了设计不合理而对居住者产生的影响,大面落地窗设计固然美观大气,但设计方应就武汉地区气候以及小区建筑朝向等因素进行协调,否则美观的设计反而成为了不适居住的环境,消耗更多的能源。相比下,案例2使用太阳能这种无污染的绿色能源,既可以减少温室气体排放,又可以保护环境、节约能源,这样的设计更符合绿色标准。
其次,在绿色建筑的材料选择上也存在误区,认为绿色建筑需要将所有的高精尖技术与产品集中应用在建筑中,总想将所有绿色节能的新技术不加区分地堆积在一个建筑里。很明显,绿景苑小区采用外墙保温材料、塑钢中空双层玻璃窗、屋面保温材料,合理地选择了材料,而且恰好地体现了绿色建筑全寿命期倡导节约的理念。
3.2 施工过程中措施处理不当造成的“不绿色”
建筑施工过程中的一些不当措施也会造成过多的能源消耗和成本的增加,在建筑的全寿命周期管理中[6],这也是违背了建筑绿色化的要求。这些现象都在武汉以及其他城市的实际施工过程中普遍存在。
例如工地用水无节制跑滴漏情况依然在目前水资源保护与利用很差。施工生产实际用水成本大大超过施工定额用水量的160%,中小类工程甚至超过200%以上。有的作业人员在管网上随意乱接临时用水胶管,接口处绑扎密闭性差,胶管出水口不安控制开关,用水后随意拆卡造成胶管裂缝、砂眼漏滴。特别是在淋砖、润墙作业的工艺上由于对淋、洒、润、浇的概念掌握不准,任由水管冲淌,造成多余水四处流淌。施工中机械使用方面,机械在施工周期内投入使用超时、超负荷运转或闲置时横卧露天,不遮挡、不养护、任由风吹雨打,日晒灰积,加快了陈旧、老化,造成传动系统锈蚀变形,增大耗能。
施工过程中一些建筑通过采用新型材料或技术使得建筑绿色节能,这一举措引发了成本的变化,增加的成本是开发商和消费者都关注的问题,如何进行成本控制也是绿色建筑普及的关键。在绿色建筑成本控制方面要目光长远,与传统建筑相比绿色建筑就是节省了各种能源消耗,在前期投入的成本可能绿色建筑会高于传统建筑,但长久计算,绿色建筑不仅更加节约能源并且提供了更舒适的生存环境。
3.3 绿色建筑评价标准有待完善
随着环保意识的日益普及,人们把建筑“绿色”与否也纳入购买住宅的考察标准中。房地产商们推广自己楼盘也或多或少打出“绿色”旗号吸引消费者目光,宣传大于实效。针对绿色建筑发展中的种种认识误区,随着绿色建筑评价标识在住宅和公共建筑中的逐步推广,我国正逐步推广完善符合各地实际情况的绿色建筑评价标准体系。但由于全国标准未达成统一,绿色建筑市场还处于混乱当中,绿色建筑评价标准的完善统一十分必要。
2006年颁布的《绿色建筑评价标准》GB/T150378-2006(见附表)为国内第一步绿色建筑监督评价标准,但是经过市场调查,该标准的使用普及程度不高,有待推广,部分企业习惯运用国外的例如LEED绿色评价标准,我国推广的《绿色建筑评价标准》处于初步发展有待完善阶段。
3.4 认识理念及现行政策法规的局限性
3.4.1 认识理念仍有局限
一是不少地方尚未将发展绿色建筑放到保证国家能源安全、实施可持续发展的战略高度,缺乏紧迫感,缺乏主动性,相关工作得不到开展。二是由于发展起步较晚,各界对绿色建筑理解上的差异和误解仍然存在,对绿色建筑还缺乏真正的认识和了解,简单片面地理解绿色建筑的含义。如认为绿色建筑需要大幅度增加投资,是高科技、高成本建筑,我国现阶段难以推广应用等等。关于绿色建筑真正内涵的普及工作仍然艰巨。
3.4.2 激励政策相对滞后
尽管目前已经实行可再生能源在建筑中规模化应用的财政补贴政策,但支持建筑节能和绿色建筑发展的财政税收长效机制尚未建立,对绿色建筑缺乏补贴或税收减免等有效的激励,很难提高企业开发绿色建筑的积极性。制度与市场机制的结合度有待提高。
3.4.3 法规有待完善
绿色建筑在我国处于起步发展阶段,相应的政策法规和评价体系还需进一步完善。国家对绿色建筑没有法律层面的强制要求,缺乏强制各方利益主体必须积极参与节能、节地、节水、节材和保护环境的法律法规,也缺乏可操作的奖惩办法规范。
绿色建筑与区域气候、经济条件密切相关,我国各个地区气候环境、经济发展差异较大,目前的绿色建筑标准体系没有充分考虑各地区差异,不同地区差别化的标准规范有待制定。因此,结合各地的气候、资源、经济及文化等特点建立针对性强、可行性高的绿色建筑标准体系和实施细则是当务之急。
4 小结与展望
发展绿色建筑在我国具有特别重要的意义。目前,推动建筑节能、发展绿色建筑已成为社会共识,但绿色建筑的推广仍存在很多困难。本文通过以武汉市的相关实例说明了绿色建筑发展的一些问题并研究分析了其四点原因。有利于发展绿色建筑实践中对应查找问题,分析原因。并对明确的问题及其原因进行相应的处理解决。
[1]中国建筑科学研究院.GB/T50378―2006绿色建筑评价标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.[2]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):88-92.[3]薛明.绿色建筑发展现状及其在我国的应用探讨[J].后勤工程学院学报,2009,1(5):167-181.
[4]顾国维.绿色技术及其应川[M].海:同济大学出版社,2009.
关键词 低碳 生态 展馆设计 会展经济
一、绪论
(一)研究背景
近年来,随着国内会展业的快速发展,许多城市均加快了建设会展场馆的脚步,随之而来的是我们不得不面对的资源、能源问题。这些问题主要表现在展馆用电量巨大、展装搭建浪费、开展期间纸质资源浪费等。在北京的《我国建筑垃圾资源化产业发展报告(2014年度)》指出,2014年,我国年建筑垃圾产生量超过15亿吨,而再生利用率仅为5%左右。在中国的南方,“2014珠海国际车展”上,一个展位三天的电费竟达6000元,展览中被随处丢弃的广告传单也消耗了大量资源。而国内外现已有建设低碳展馆的案例,这些低碳展馆的建筑模式,不仅符合我国节能减排的政策要求,也节省了展会支出,从而在根本上增加了展会的经济效益。
自科学发展观的提出和“十二五”规划实施以来,可持续发展、低碳经济、绿色环保等词汇逐渐进入到社会生活。会展行业作为未来在经济中将发挥巨大影响作用的朝阳产业,从各方面贯彻“低碳”政策已显示出不可磨灭的重要性。
(二)研究目的与意义
会展业作为我国一大朝阳产业,其在经济中的作用不仅表现在它具有1∶9的带动效应,可以为会展城市带来巨大的经济收入,促使第一、二、三产业的协调发展,它的另外一个惊人之处在于:展馆办展期间资源、能源的消耗量理论上与展会收入呈正相关关系。而现实中,办展机构和展馆方通常入不敷出。资源、能源的支出占据了办展支出的绝大部分。造成这种情况的原因大概有二,一是办展机构和参展企业都没有低碳意识,一味追求展位的美观与新颖,造成数额巨大的展位搭建费用和大量的搭建废弃材料;二是办展机构和参展企业受到展馆的硬件限制,在现有的展馆设施基础上无法实现低碳的目标,不得已而造成的资源、能源浪费。
综上所述,我们可以将原因归纳为国内普遍缺乏系统、严格、深刻的关于低碳展馆建设的理论指导,尤其是没有长期的规划和设想,只在外观上追求创新,实则“换汤不换药”,展馆仍然采用传统的运营模式。在这背景下,研究国内外低碳建筑的设计案例有着重要的历史意义和时代意义,能更好地为国内会展从业人员提供可行、有益的展馆设计认识。从单纯为展会提供场地而建设展馆的单一模式,更新到涵盖了设计理念、设计思维、建筑、材料、多媒体、环境、照明等领域的集成设计,力求从根本上建成真正的低碳展馆。
二、文献探讨
(一)“低碳”与会展经济的关系
会展经济发展的新趋势应是低碳经济。“低碳经济是在科学发展观的指导下,在可持续发展的要求下,结合现代减少碳排放的环境顺势兴起的。”随着我国经济的快速增长,中国内地已拥有世界上发展最快的会展市场。为此,我们要结合政策法规,打破常规,努力走出一条适合会展经济发展的低碳道路,使我国会展业成长为新兴的、具有代表性的城市经济。
(二)生态建筑学理论的提出
中国会展经济研究会常务副会长陈泽炎说到,低碳将是未来十年会展业发展的新理念。说到“低碳”,就会想到“绿色”“生态”。20世纪60年代,建筑师保罗・索勒里(Paolo Soleri)创建了城市建筑生态学理论,把生态学(Ecology)和建筑学(Architecture)合并为一体,即Arcology,意为生态建筑学,并在《生态建筑学:人类理想中的城市》(Arcology:the city the image of man,Paolo Soleri,Cambridge:MIT Press,1969)中提出了生态建筑学的理论。所以低碳场馆的建设可以充分借鉴生态学的思想和内容。杨国杰(2013)将展览会展示设计的生态设计解释为“运用生态学原理与美学原理对展品、辅助设备、展示空间、展品组合造型、色彩、灯光等进行合理设计,既能突出展示主题、文化内涵,又能体现生态内涵。特别是所使用的材料和技术要有利于环境保护”。从中可以看出,设计低碳展馆的重点是要使用环保的建筑材料和建筑技术。
(三)生态建筑学理论的应用
1.理论的应用范围。杨国杰(2013)还认为“生态设计的内容包括了展示空间、展示材料、采光照明、展品组合造型这四方面的生态设计”。笔者将展示空间划分成两种范围,一是每次办展的场地,即展品展出以及人员流动的主要区域;二是整个展馆,它的设计包括外形设计、外部材料的使用,以及内部设施的选择与摆放。
2.理论的实际应用。首先,笔者认为展馆的外形设计和外部材料的使用是能决定展馆内部设计的。比如说,考虑当地的日光照射情况,将展馆的总体走向设计成让展馆在多数时间能最大程度接受阳光直射的角度,然后展馆的外墙采用镂空、蜂窝结构或者全透型玻璃面板的形式,那么自然光照射将成为展馆内主要的照明方式,从而减少照明费用的支出,节省电力的消耗。其次,设计展馆时要充分考虑到人类与植物的关系,利用植物能净化空气、调节温度的特性,在展馆周边或设置生态花园,绿化植被能为展馆提供阴影和富氧环境。再次,设计师要突破封闭空间的思维,采用流通的空间形式,不设置或少设置固定的墙体,利用过渡空间使得流动的空气能够达到展馆内的每一处,但这在建筑技术上有较高的要求,如“成对的剪力墙在角落围合起来,以支撑承托八层建筑的大跨梁”,这在国外已有了先例。最后,由于科学技术的迅猛发展,市场中不乏用于自动检测空气质量及能耗使用情况的系统或机器,展馆在装设内部设备时一定要有一套自动检测系统,用于检测、及时调节、减少设备和空调系统的能耗。另一方面,无纸化办公早已成为趋势,展馆提供数字化阅读的机器和可自动为手机发送信息的机器,这将大大减少指引标志、展示画报、传单广告的使用量。如果有一个展馆做到了上述理想目标,那么它将是会展业走向技术尖端的时代标志。
三、低碳展馆(建筑)案例研究
下文将对德国法兰克福考莫兹银行总部大厦(国外)和中国2012上海世界博览会世博中心(国内)的生态设计进行资料收集和详细分析,列举两个案例中突出的生态性设计,并从迪拜建筑的两个案例中吸取经验和教训,从实践中萃取理论,最终梳理成为有力的理论资料。
(一)国外低碳建筑优秀案例
1.德国法兰克福考莫兹银行总部大厦。德国法兰克福考莫兹银行总部大厦是由诺曼・福斯特爵士1994年担纲设计的德意志商业银行总部大楼,于1997年竣工,是世界上第一座也是全球最高的高层生态建筑。该建筑的生态性体现在它的外形是平面边长60米的等边三角形,其结构体系是三个独立框筒通过八层楼高的钢框连接而围成的巨型筒体系。这样设计外观的好处是三角形平面能够最大限度地接受阳光照射,又减少了对北邻建筑的遮挡,创造良好的视野。顶部采用透明采光设计,使楼内有充足的阳光;整座大厦全部采用自然的通风和温度调节,在三条办公空间中设置了多个空中花园,将运行能耗降到了最低,自然通风量可达到60%。将绿色生态体系移植到室内,不仅能净化空气、调节温度,也能借助其自然景观价值来柔和建筑的刚性,把社会、自然、生活融合为一体,充分表现了现代生态建筑追求贴近自然、符合健康要求并且环境舒适的精髓所在。
2.中国2012年上海世界博览会世博中心。上海世界博览会世博中心(以下简称世博中心)是我国在举办2010年世博会时的运营指挥中心、庆典会议中心、新闻中文、论坛活动中心。世博中心充分利用得天独厚的区位优势,充分利用沿江景致,设计成晶莹通透的内部空间和外部形态,使得建筑大部分功能空间都能获得最佳的景观视野,也获得了节能、生态价值。设计师将地面设计成绿化用地,屋顶设置大面积的景观绿化,降低了建筑外表的温度,也减少了可能的光污染。在建筑内部,设计按照减量化(Reduce)、再使用(Reuse)、再循环(Recycle)的3R原则,将资源、能源最大化地节约、回收、再利用,尽量减少建筑对环境的影响。世博中心还采用了很多高新技术,除了使用节能环保的太阳能、LED照明和冰蓄冷系统外,还创新利用地理环境的优势,采用降水循环降温技术,减少空调的耗电量,地源热泵、雨水收集等节能技术也被运用其中。另外,设计师避免使用大量传统建筑材料,转而使用新型环保、节能材料,如玻璃结合铝板等。外墙也将使用不同材料形成的组合幕墙,舍弃传统的封闭式建筑形式,满足了人们对阳光和清新空气的追求。
(二)低碳建筑对经济的影响
人们在衡量一件事物时通常只考虑短期的、眼前的效益是否满足他们的需要,而很难接受一个短期内效益不好、但具有长期发展潜力的事物。低碳场馆的建设是一项长期投资,在前期需要很多的费用,而要实现利益,则有一段缓慢的、较长的过程。
迪拜的旋转塔是由意大利建筑师戴维・菲舍尔设计的一座世界首个风力发电的旋转摩天大楼。建设这座大楼花费了约7亿美元,但整座大厦所需的能源都是自给自足的。它还装有太阳能板,能为自己或邻近的建筑物提供电力。
另一面,迪拜的“蓝色水晶”给我们展示了一个反面的案例。虽然这座冰制建筑由镶嵌在冰体表面的太阳能电池板供应电力,但是,想要在夏季炎热的波斯湾沿岸长期保存一座人造冰山,必定是要花费巨大能耗的。我们很有必要去思考这样的建筑是不是得不偿失。这启示会展相关从业人员在规划场馆之时一定要认真考察当地的自然条件、风土人情,以免在当地甚至在国际上闹出笑话。
四、结论
通过对上述生态设计案例的分析,我们可以了解到国内外的生态建筑技术已达到相当成熟的水平,所以“低碳展馆”不应该是个陌生词。但国内大多数还是传统的展览型展馆,这需要很多人在观念上进行转变,也需要已成功的案例发挥引领作用,更需要国家在政策上给予更多的关注与支持。上海世博中心的设计在设计理念、形式、建筑、展示、材料等各方面都是当代世界最前沿的展馆设计。这一类的低碳展馆,在经济上能开源节流,避免不必要的浪费,减少污染物的排放。也正因其对环境的友好,能帮助展馆树立起不错的品牌形象,继而帮助当地会展业在国内乃至在国外都具有一定的美誉度。但盲目追求建筑的生态性,不仅不能达到预期效果,反而与追求经济效益的道路背道而驰。
总而言之,“低碳”是会展业必走的一条路,是一条对会展经济影响巨大的路。如何走以及何时开始走,这需要政府和会展从业人员做出长远的规划。
(作者单位为北京师范大学珠海分校)
参考文献
[1] 李萧萧.济南市吴家铺农业示范区生态展览馆设计方案[D].济南大学,2013:3.
1绿色建筑发展的方向
在我国人与自然和谐发展,节能减排,合理利用资源及保护环境理念原来越深。应加大建立节能省地型建筑,强调可持续发展。绿色建筑已成为了人们研究和探讨的重要话题。
2绿色工业建筑成为新的研究热点
2.1发展绿色工业建筑对我国更为迫切一些西方国家已经处于后工业时代,工业只占有一小部分。而我国正处于工业化发展中,并且在以后的数十年中,工业发展仍旧是我国主要的产业。在我国工业化阶段,工业行业多,技术和工艺各企业水平也不一样,高能耗、高污染还会在一定时间内存在。这几年人人闻之色变的“雾霾”、“PM2.5”,工业生产的过量排放正是造成这一现象的罪魁。在北京APEC会议期间,北京周边大小工业企业均停止生产,空气指标顿时大好,从而又衍生出一个新名词“APEC蓝”。可见,发展绿色工业建筑已经刻不容缓。
2.2发展绿色工业建筑是强国之路当前,我国经济结构中,高能耗、高污染、高费水的问题还是严重的,这使得我国能源消耗总量在世界上的总能源消耗也是比较突出的,它阻碍了我国总经济的可持续发展。在可持续发展的前提下,引入绿色建筑理念,在设计中寻求改变,体现出绿色与环保,这对于节能减排任务的完成具有重大的战略意义。
3我国工业建筑现状
3.1能耗高据统计,我国工业企业的能源耗量占全国能源耗量的70%,而工业建筑能耗占行业总能耗的35%~50%。工业建筑的跨度和层高都远远高于民用建筑,为满足工艺生产所需的采光、通风要求也远远大于民用建筑窗地比。而工艺设备运行时所产生的热量更是加大了空调设备的能耗。
3.2设计粗放很多时候,建筑师在工业厂房设计中仅仅扮演着配合者的角色。国内很多工业企业,为了追求短平快,短期内的投资回报率,对工艺设备以外的一切都是能省则省的态度,建筑师在整个设计过程中所能做的也仅仅是让这些“壳子”不违反国家强规。而当企业需要产能升级时,它们的唯一命运就是被拆除。
4绿色工业建筑的特点
首先,作为建筑的存在,它不能丑陋。在满足工艺流程的前提下,无论是厂区的整体规划还是厂区内的某一个单体,都应该体现出为其量身打造的创意构思和建筑美学。其次,作为工业建筑,建筑物不但要实用、坚固耐久,还要具有改建、扩大和通用的可能性。另外,作为绿色工业建筑,要充分考虑对周边环境的影响,包括声音污染、大气污染和水污染。
4.1科学总体规划绿色工业建筑要先进的科学方式来进行节能减排。它还需要在整体布局上、工业流程上、规划选址上、工业生产中人流和物流等多方面来设计,从而达到高效的目的。在建筑寿命周期内,既能最大限度节约资源、保护环境、减少污染,又可为生产人员供安全健康高效的工作环境,既要为当前产能提供适度的工作空间,更要为后续产能升级考虑其可行性。这就要求建筑师在工业设计中充分发挥作用,和主体专业协调配合,而不是被动迎合。
4.2降低能耗,减少污染合理选择建筑材料。比如在有集中热源的车间内使用隔热材料,在有噪声污染的厂房内使用个隔声材料,在有大量粉尘产生的车间里使用有吸附性能的材料。利用当地自然条件,在适当部位利用风能、太阳能。
4.3工业建筑的可持续发展简单意义上的可持续发展,是指为满足工业产能升级而扩建改造。而另一种理解的可持续发展是指当它作为工业建筑已经彻底不能满足需要而停止使用时,通过简单的改造,以新的面貌、新的功能重新投入使用。国内最著名的案例非北京798莫属。从2002年开始,一些艺术家进入几近废弃的798工厂,新鲜的艺术行为与老旧的厂房在碰撞中使这地区迅速升华,成为北京的新符号,并且以一种更富有亲和力的姿态融入到了人们生活中。
5结语
【关键词】照明节能;绿色建筑;城市发展;合同能源管理;EMC
中图分类号: TE08文献标识码: A
一、前言
当前我国正处于加快推进工业化、城镇化、新农村建设的有利时期,特别是城市建设日新月异。近10年来,每一个城市的建筑面积都迅速的扩展了好几倍。在城市快速发展的同时也带来了诸多问题,如交通拥堵、建设用地紧缺、污染排放增多、能源和资源消耗严重等大量涌现,能源消耗巨大,能源利用效率低,对环境影响突出——比如现阶段最突出的阴霾天气、水源污染等,这些都导致全社会保护生态的意识迅速增强。
面对城市发展过程中遇到的问题,许多城市不再过分追求过快过大的建设思路,积极转变城市建设模式,提出了建设生态城市的目标,要把城市建造得更加干净、更加美丽、更加生态环保。许多城市都将节能确定为发展循环经济,建设节约型社会的主要内容。
节能成为了全社会的共识并成为了政府重要的战略举措,因为能源供应的安全问题关系到国家的长治久安。
2009年北京市提出了建设人文北京、科技北京、绿色北京的口号,这就是当前政府深刻认识到必须转变城市发展模式而提出的应对战略。
二、绿色建筑的特点及政策支持
所谓的绿色建筑就是指满足《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006),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。
城市建筑是城市的主要组成部分,也是城市居民居住、工作、休闲娱乐的主要活动场所。推进建筑节能,开展绿色建筑行动,把城市建筑建设得更加节能环保,建设得更加舒适宜居,以绿色、循环、低碳理念指导城市建设,转变城市的建设模式,破解资源瓶颈,正是体现了倡导城市节能发展绿色建筑的必然需求,终将会为城市持续健康发展增添光彩。
中国绿色建筑的发展和城市节能的应用,与发达国家有着显著的不同。中国目前正处于城镇化高速发展阶段,而发达国家是在工业化、城镇化高速发展期之后的后工业时期开始绿色建筑和城市节能的进程。因此中国的绿色建筑和城市节能建设具有边发展边推广节能的特点。
从1980年世界自然保护组织首次提出“可持续发展”的口号以来,节能建筑的体系开始慢慢地进入人们的视野。在1987年联合国环境署发表了《我们共同的未来》报告,确立了可持续发展的思想。直到1992年联合国环境与发展大会才将绿色建筑逐渐确定为发展方向。绿色建筑的概念进入中国后,在2004年建设部举办了“绿色建筑创新奖”,这标志着我国的绿色建筑发展进入了全面发展的阶段。从这个时间算起我国的绿色建筑发展进入了快车道,2006年住房和城乡建设部正式颁布了《绿色建筑评价标准》,2009年我国政府了《关于积极应对气候变化的决议》,提出了发展绿色经济、低碳经济的概念。2012年财政部、住房和城乡建设部出台了《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》,又在2013年的国务院办公厅1号文件中转发了发展改革委、住建部《绿色建筑行动方案》。从2009年贵州省出台《贵州省绿色建筑示范项目管理暂行办法》以来,北京、上海等十三个省市相继出台了相关的评价标准和办法。从上述绿色建筑的发展之路来看,绿色建筑是当前国内外未来建筑发展的共识,它将会是未来政策导向的重中之重。
三、照明节能在城市绿色建筑中的位置
一个能源消耗巨大的建筑,无论它有多么的时尚和豪华,都不是绿色建筑。
一个没有照明的建筑,是一个不适用的建筑。
一个没有照明的城市,是一个毫无美感的城市
照明节能是建筑节能的重中之重,照明节能是城市节能的革命性领域,是引领城市节能的先行者。
城市照明分家用照明、商场照明、酒店照明、机场照明、道路照明、场馆照明等。照明节能是发展绿色建筑的必经之路,照明节能更是节约资源四项内容中的重要一环。
发达国家照明用电消耗的比重已经占到总用电量的25%,中国照明用电量占全国总用电量也已经达到12%以上,并在以平均每年15%的速度递增。
以2012年全国电力工业统计数据为例:
全国全社会用电量 49591亿kW.h
其中城乡居民生活用电6219亿kW.h
如果城乡居名生活用电中有一半是照明用电,这部分照明用电全都更换为LED或者太阳能等高效节能的照明产品,按照节电率50%计算,每年就能节约电量1555亿kW.h左右,大略相当于两个三峡工程的发电量(三峡工程多年平均年发电量846.8亿kW.h)。
所以城市照明节能是发展绿色建筑的必由之路,也是倡导低碳生活的必由之路。
四、新技术在照明节能中的应用情况及实现措施
现有节能新技术大概有如下几种:
使用高效光源,降低使用光源的功率,从而降低能耗,比如用LED灯代替荧光灯等。
使用低功耗照明电器,比如用扼流圈式整流器代替电感式整流器等。
使用高效率灯具,比如增强光罩透光率、反射率,相同条件下增强照度。
使用太阳能光伏发电技术代替原有照明用电。
使用光感、遥控等照明智能控制系统,比如根据纬度的不同设置自动开关灯时间,减少手工开关灯时间出现的大白天还在亮灯的情况。
照明设计阶段充分考虑现场环境、使用效果等,避免照度浪费。
上述各种新技术的使用均有现成的案例,效果突出,但集成使用节能技术还在初级应用阶段。例如将节能产品、节能设计方案、节能管理应用等打包节能的方式还只是零星的在一些点应用,如果能大规模推广应用,将会取得更明显的节能效果。
照明节能的实现措施有以下三种:
1、照明设计节能——对空间的照明方式重新规划,合理的调配照度需求,达到节能。
2、照明产品节能——应用新型的照明产品和先进的照明技术,比如应用LED产品、太阳能光伏产品等达到节能。
3、管理节能——就是在利用低能耗照明产品的同时,集成光控、遥感等科技,再辅之以计量监测、无线数据交换、集中控制、数据处理、远程监控软件等技术和产品,实现了能耗系统在科技节能的基础上达到管理的二次节能,并将分散的数据,通过无线移动网络集中到一个统一的平台,通过这个平台能准确的对数据进行统计、存储,并形成详细的用电档案,在方便相关人员查看实时能耗等数值的同时,还可以进行数据分析。
在上述三种节能措施中管理节能的变化最大,即使产品和设计都达到了节能目标,但管理跟不上,也会造成大量的浪费,将上述两种措施实现的节能又浪费掉了。笔者曾经遇到过一个显著的案例,通过优化设计和应用节能产品,项目节能率达到了50%以上,但实际使用中发现节能率只有30%左右,20%的差距出现在哪里呢?经过分析和检测,发现线路老化损耗一部分,手工管理中提前开灯,延后关灯等又浪费一部分,造成实际节电率达不到设计节电率的情况发生。
五、能耗基数的确定是实现管理节能的基础
一个小局部的点即使没有准确的能耗数据也影响不大,但一个区域、一个城市如果没有准确的能耗数据,节能将无从下手。因为能源应用广泛,各个行业、各个区域用能情况都不一样,拿照明来说,分家用照明、商场照明、酒店照明、机场照明、道路照明、场馆照明等,如果不根据各种照明的情况使用符合这种照明的节能措施,将无法达到节能的目的。就像现在有些地方推行的免费用节能灯具更换家庭原有白炽灯等的方法,虽然达到了一定的节能效果,但从整个区域来看,节能效果并不理想。因为每个家庭都会从最经济的角度去使用照明灯具,绝不会无端的浪费,加之不用掏钱就能领取到免费的灯具,大家并不珍惜,所以设备人为损坏严重。商场照明、机场照明、道路照明、场馆照明等才是节能的重点方向,这些地方用电量大,用电时间长,如果使用综合节能措施,节能效果最明显。所以能耗平台的搭建势在必行。
当前,在数据孤岛丛生的情况下,对自己能耗家底的统计显得尤为重要,如果不清楚自己的能耗现状,就不能有的放矢,就会像上述所说的陷入盲人摸象的境地。
当前社会能耗数据的现状是:
无数据状态——粗放式的能源管理
只有总的能耗数据(月账单、年账单)
对工艺及设施的能耗数据不了解
缺乏有效的能源管理机制
有数据但缺乏数据管理和分析——基本能源管理
传统的人工抄表,并对抄表数据进行汇总、制表
简单的抄表和电力监测系统
缺乏对海量数据进行统计、整理和分析
能源管理系统——建立高效的能源管理体系
对能耗数据进行分析和整理
对能源用量、能耗成本进行分摊
生成各种关键能耗指标
根据系统的分析数据进行需求管理
利用能源管理系统发现浪费
利用能源管理系统进行绩效考核
所以将能耗数据电子化,搭建一个城市能耗计量平台需要形成共识,数据本身不产生价值,数据只有通过分析才能产生价值。但数据的电子化是一个漫长的过程。有效的城市能耗计量平台的搭建,形成城市自己的能源消耗终端数据,能将城市的能源消耗透明的展示出来,能定量描述区域内能耗的具体情况,如能耗发展变化趋势、不同行业的用能情况、不同功能建筑的用能情况、不同季节和时点的用能情况、甚至于不同终端的用能情况都能完整清晰的展现出来。这个数据平台的搭建是节能工作的重要基础,目前这样的平台搭建还处在无意识状态,都是企业根据自己的需要搭建,成片区域的平台搭建还处于理论的状态。
城市能耗计量平台的一般模式是通过网络搭建一个无线的能源计量平台,这个平台主要借助无线移动通信网络,通过安装在现场的无线传输终端,读取各配电箱中的数字式电能表的数据,实时传输到能源计量平台,实现了能耗的分散采集、集中管理和耗能数据的统计和分析。
主要功能和特点:
1、规范和加强能源管理,从粗放式的能源管理模式到科学的能源管理模式。
2、发现系统中能源使用过程中浪费的情况。
3、生成各种用能需要的能源经济性指标,例如:单位产量能耗,单位面积能耗,单位销售额能耗等等。
4、帮助用能单位建立能耗基准线。
5、帮助用能单位管理生产或运行各个环节的能耗。
6、发现设备及生产管理中低效的环节。
7、对节能措施产生的节能效果进行测量和验证。
8、分析各种变量对能耗的影响,如天气、运营时间、产量等。
9、和用能单位的ERP系统(如SAP、Oracle等系统)对接,为用户提供各种能耗指标。
只要能上网的地方,任何相关方都可以登录这个计量平台适时察看历史能耗数据、现实能耗数据等,还能知道平台中的开灯情况,哪里灯具有损坏都能及时的反应出来。
城市能源数据平台是摸清能耗家底的利器,是指导节能方向的灯塔,是节能管理的中枢。
在这方面也有具体的应用案例:
1、机场照明节能案例:山西省太原武宿国际机场航站楼照明节能改造
2、公路照明节能案例:北京市京通快速路道路照明及收费站照明节能改造
3、物业小区照明节能案例:新疆乌鲁木齐某物业小区道路照明节能改造
这些案例都有一个共同的特点,引入社会资金,在节能的同时,达到多赢的目的。他们合作的模式是EMC模式,就是所谓的合同能源管理模式。
合同能源管理模式就是节能服务公司与用能单位以契约形式约定节能项目的节能目标,节能服务公司为实现节能目标向用能单位提供必要的服务,用能单位以节能效益支付节能服务公司的投入及其合理利润的节能服务机制。
合同能源管理不是推销产品或者技术,它是一种减少能源成本的财务管理方法。这是一种在国际上成功运用的节能融资新模式。客户不需要承担节能实施的资金、技术及风险,就可以更快的降低能源成本,获得实施节能后带来的收益,并可以获取EMC公司提供的设备。分享期一般为5到8年,节能服务公司和业主的分享比例一般为8:2,合作目标一般为在满足原有照度甚至照度略有提高的基础上降低能耗,实现节能,节能率以照明为例一般不低于60%,它具有如下优势:
1、业主零投资,没有资金和技术风险,固定资产折旧转移到节能服务公司,合同到期后免费赠送给业主,节约能源后全部的利润归入业主方。
2、节能效益高,节能率在50%以上,业主分享节约能耗的收益时间长,效益收益在15年左右。项目实施完成见到节能效益后才与客户一起分享节能成果,达到双赢甚至多赢的效果。
3、贯彻落实国家节能减排政策,完成节能减排任务,享受政府节能减排补贴。
4、新产品性能稳定,降低维护频率,减少了维护人员,运行维护费用降低,适应环境能力更强,运用最先进的电子监控管理,提高了工作效率。
5、改善客户现金流,将有限资金投资在更优先的地方。
6、使客户内部管理更科学,可以获得专业节能咨询和能源管理经验,提升内部管理的科学性,将竞争力提高到一个新的高度,建立绿色企业形象,增强市场竞争力。
六、合同能源管理技术在城市节能及管理中的前景
在照明合同能源管理的平台上未来还可以将水、电、气、油等数据集成进来,形成一个大数据,再利用云技术,将全国的水、电、气、油都汇入这个大网络,让企业、城市、国家的各层管理者都明晰自己的能耗家底,耗能方向,有的放矢地实现节能的目标。
建设部副部长仇保兴曾经指出,绿色建筑这场建筑界的革命既有可能助推我国走向绿色低碳发展之路,同时,也给城市规划和建筑界带来巨大的挑战与机遇。
未来的前景就像初升的太阳一样耀眼和灿烂。
建成“美丽中国”,实现中国梦,也将给投资界带来巨大机会。我们准备好了吗?
参考文献:
1、《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)
2、城市道路照明节能措施及新技术 姚梦明 邓云塘
关键词:绿色建筑;设计策略;案例研究
中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:
未来20~30年,中国每年大约有1200~1500万人口从农村进入城镇,随之而来的是住房、商业服务等各类建筑的大幅增加。麦肯锡(2009)的报告预测,中国总建筑面积将从2005年的420亿平方米增加到2030年的910亿平方米。建筑是城市发展中主要的碳排放源,同时建筑从生产到报废整个全生命周期过程中的能耗也十分巨大,因此研究低能耗低排放的绿色建筑对于需要与全球共同应对气候变暖、能源危机,正处于发展中的中国来说具有重要的战略意义。发展绿色建筑产业的重要一环在于绿色设计。本文通过分析总结国内外经典绿色建筑案例的设计策略,以期对我国绿色建筑未来发展提供启示与借鉴。
一、绿色建筑的内涵与标准
1、绿色建筑的内涵
绿色建筑是指在建筑物的全生命周期中,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,并能够为人们提供健康、适用和高效的,且与自然和谐共生的建筑(中华人民共和国建设部,2006)。根据美国绿色建筑协会的统计,相对于一般建筑,绿色建筑的CO2排放少33%~39%,能耗降低24%~50%。绿色建筑通过整体科学设计,集成自然通风、自然采光、低能耗围护结构、太阳能利用、中水利用、地热利用、绿色建材和智能控制等高新技术,可有效降低建筑的能源和资源消耗,降低其对生态环境的破坏,是实现人文、建筑、环境三者和谐统一的重要途径,是实施可持续发展战略的重要组成部分。
2、绿色建筑标准
因国情不同、地区差异,各国对绿色建筑的定义和范畴有所不同。世界各国针对绿色建筑均出台了相应的标准,这些标准是指导国家绿色建筑建设与规划的重要规范。部分发达国家及我国出台的绿色建筑标准如表1所示(Top Energy绿色建筑论坛组织,2007;王静,2010)。
表1 世界各国的绿色建筑评估体系
二、国外绿色建筑设计策略分析
国内外诸多优秀建筑在绿色建筑设计策略上具备很多值得借鉴之处,这些设计主要包括能源系统设计、自然通风设计、自然采光设计以及建筑物设计等。通过总结分析这些设计策略,可为我国绿色建筑未来发展提供有益借鉴。
1、能源系统设计
据联合国环境规划署可持续建筑和建设促进会(SBCI)的数据,随着建筑建设继续高速发展,尤其在发展中国家,建筑物能耗和温室气体排放的数额还在上升。仅家庭供热、供冷、照明和使用家用电器,就消耗了全球11%的能源(UNEP,2009)。
丹麦的“绿色灯塔”项目与“生命之家”项目分别是迄今为止丹麦第一个按照碳中和理念设计的公共建筑和住宅建筑。其中“绿色灯塔”通过精心的能源、采光等一系列设计,实现了建筑物供热消耗低至22kWh/m2·a,建筑物总体能耗降低了几乎75%。“生命之家”项目在能源设计上充分考虑自然采光和太阳能利用,产生的能源不仅可满足一家四口使用,还有多余能源提供给公共电网(图1),有效实现了能耗、舒适度、视觉美感等各项参数的统筹设计,实现了家居生活质量和住宅周围环境价值的最大化。“绿色灯塔”与“生命之家”项目的能源设计总体原则包括:一是降低能源需求,二是尽量使用可再生能源,三是高效使用化石能源。具体的能源设计策略分析如下(郭成林和赵金彦,2010):
第一,良好保温性能的护结构使建筑整体极具保温隔热性能,建筑整体热量损失降低到最小程度。“绿色灯塔”与“生命之家”项目均采用了与窗户相匹配的多种智能电控室内外遮阳、节能窗、智能电控窗、电控遮阳、隔热窗帘等产品,通过提高外墙、门窗等围护结构的保温系数,大大提高建筑的保温能力。
第二,可再生能源——太阳能的利用。“绿色灯塔”与“生命之家”均在其南向屋顶设计安装了太阳能集热板和光伏电池,分别为“绿色灯塔”提供了35%的建筑物所需总体热能,为“生命之家”提供了65%的建筑物整体能源需求,可满足整栋建筑物照明、通风和维持热泵的运转需求。“生命之家”屋顶上的六块太阳能集热板可产生2000kWh电能,预计项目投入使用30 年以后所生产的剩余能量累计总额,将与生产所使用的所有建材所耗费的能量相等。此外,“生命之家”在屋顶外窗配备了太阳能电池驱动的电控室外防护遮阳卷帘,可降低90% 的太阳照射热量从而提高窗体隔热性能。
第三,可再生能源——地热能的利用。通过热泵循环利用太阳热能及地热能,实现建筑物供热和制冷,为建筑物提供65%的热能,从而保证了季节性储热的优化利用,实现建筑建设对生态环境的最小冲击。
第四,建筑设计中蓄热技术的运用。结合丹麦当地气候条件,设计的热敏地板通过运用季节性蓄热技术,可将夏季储存于地下的过剩太阳能放出供冬季能源短缺时使用,有效弥补了冬季太阳光照有限的不足。
第五,能源监控系统有助于采用最佳策略以提供舒适的室内环境。“生命之家”的能源监控系统通过在建筑的9个分区设置光感、温感、风感、CO2 等若干个探头,通过中央处理中枢电脑和自控系统,采取开关窗、启闭窗帘、启闭电灯等措施,运用最佳策略以改善室内气候。
第六,建筑物开窗设计策略。开窗位置是“生命之家”项目能量设计中考虑的一个关键因素,该建筑的开窗面积相当于楼层面积的40%。窗户的设置数量和位置确保了采光、通风和热能吸收达到最佳状态以确保能源技术和建筑外观的完美结合。
图1 生命之家的能源数据
(数据来源:郭成林,赵金彦. 丹麦的绿色建筑实践. 建筑学报,2010.1)
2、自然通风设计