居住社区低成本建筑节能设计分析

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在建材方面，由于目前大多数节能建筑只强调材料技术的性能使用，对于材料在整个生命周期内的安全环保考虑不多，缺乏完整有效的绿色建材认证体系，对绿色建材的评价简单和盲目，片面追求新型材料。如我国光伏太阳能电池板在生产过程中，由于回收工艺不成熟或本着“节约成本”的目的，耗费的电能和排出的污染是巨大的，大量的三氯氢硅、四氯化硅、氯化氢、氯气等有害物质外溢，存在重大的安全和污染隐患。因此，在节能建筑的设计过程中，如何理性看待和使用绿色建材，避免盲目使用高科技、新材料成了考验设计师和投资方需要谨慎考虑的问题。

在运营方面，我国已颁布实施绿色建筑相关法律法法规，但仍存在种种缺陷，如：缺乏针对物料生产、运营维护及拆除、回收阶段的相关政策与监控；缺乏针对建筑节能和绿色建筑的财政补贴、绿色贷款、减税政策等方面的政策引导和扶持；没有可操作的奖惩方法来规范和制约社会各利益主体参与建筑节能；缺乏节能建筑投入使用后的运营监管，使得建筑节能仅停留在表面，无法形成全民意识和共同价值观。正是这些不足之处阻碍了建筑节能的发展，成为我国全面建设资源节约型社会的一个薄弱环节。

大规模推进低成本节能建筑发展的必要性

近年来，我国开始重新认识住房保障政策的必要性，加快住房保障体系的建设，这为低成本节能住宅的发展提供了契机。我国要实现节能建筑的大规模发展，首先要考虑的是国家的经济承受能力，以及老百姓的实际支付能力，对科技含量及节能指标的过高追求，都会导致单位面积造价的攀升和使用成本的增加，这是现阶段我国政府和民众无法承受的。因此，以大规模保障性住房为出发点，在有限的预算下建立低碳节能住宅体系，尽量使用简单、自然的方式和巧妙的设计，充分利用可再生能源，可以有效地推动低碳节能建筑的全面快速发展。建筑节能不一定需要大投资，很多时候细小的行为模式改变就可以取得很好的节能效果。在技术、设计和管理方面都做好的建筑节能措施不仅不会增加成本，还会减少成本，因此，在我国经济欠发达的城市及城市中保障性住房领域，低成本节能建筑有着更多的实现机会和广阔的发展空间。

低成本节能建筑发展的有效途径

节能建筑的发展是实现人文与建筑、环境与科技和谐统一，实现建筑选址规划合理、资源利用高效、节能措施有效、建筑环境舒适、废物排放减量的有效途径。“低成本”建筑的发展，意味着对建筑建造及运营环节成本的控制，这使得建筑设计对新科技、新材料依赖程度势必会降低，而对设计方式、技术方案以及后期运行的要求则相应提高，本文将从这三方面阐述发展低成本节能建筑的有效途径。

巧妙的设计方式对于一个既定的建筑来说，它的能量需求取决于场地和当地的气候条件，这些条件影响着建筑的采光、通风、保温、供暖、制冷等需求。在节能建筑的设计过程中，根据场地特征顺应气候和自然环境，用巧妙的设计方式减少能耗应当是实现建筑节能的首要方式。在一定程度上，“低成本”意味着“低科技”，国际上对低成本节能建筑有一个低科技设计的KISS原则——Keepitsimple,stupid，即保持简单、乏味，用高品质材料和巧妙的设计实现低成本节能建筑，用几个简洁的单词概括了低科技设计的核心思想。在此原则基础上，不依赖高耗能的建筑设备，通过建筑自身的空间形式、围护结构、建筑材料与构造设计来实现节能的低成本节能建筑设计显得尤为重要。建筑中所使用的低技术会随着时间的发展而被淘汰，但巧妙的设计将始终存在。在设计之初就使用被动式的设计策略，不仅建筑的复杂程度和机械设备的造价会降低，建筑的舒适性和能源使用方面的运行情况也会更加优良。例如，在保障性居住社区的设计中，通过前期规划手段，优化小区布局，改变建筑形体、立面颜色等，可以有效促进建筑的通风，减少太能能在建筑社区中的停留，解决城市热岛问题；向北的窗户相对较小，在南向窗户上悬挂遮阳装置，同时利用冬季入射角度较低的太阳光供暖等也是较为理想的被动式太阳能设计（图2、图3）。

严格的技术方案在建筑技术解决方面，需要用审视的态度看待新技术，避免盲目投资。高科技往往需要大量的研究和开发预算，同时也需要大规模、高投入的基础设施，这些都需要以大量的资金和能源消耗为代价，因此，低成本节能建筑的技术方案必须建立在本国可获取的有限再生能源之上。同时，对于建筑节能所使用的技术方案需做好前期技术测试，针对预计的生命周期的成本、额外运行成本以及收益等方面，需计算好收益比。在建筑材料选用方面，评估一种建筑材料是否是可持续建筑材料，需要考量其中的隐藏能源，它包含产品整个生命周期中的各种因素，如提取和运输原材料的能量、制造建筑材料的能量、运输加工后的产品到建设场地以及安装的能量，再加上额外的维护能耗（例如电动冲洗、喷涂）、修理（更换破损的材料）以及丢弃（或者回收）终止使用的材料的能耗等。建筑系统和材料的全寿命是可持续建筑设计的重要元素，在生命周期中需要大量维护或者修理的建筑要比那些部件耐用和只需小保养的建筑消耗更多的资源。因此，我们归纳出以下可持续性建筑材料的要点：（1）材料生产过程对环境的影响——材料的生产不以破坏公共环境及其它社会利益为代价。（2）运输方式和距离——不仅要考虑从加工地到安装地的距离，还要考虑运输方式（如火车比汽车运输节省能源）。（3）材料回收与重复使用——使用含有可回收成分的材料和重复使用已有材料有助于减少资源的消耗。（4）适应性、灵活性、易拆性——可适应未来使用，容易拆除或重复使用（图4、图5）。

有效的后期运行目前国内节能建筑的运行环节并没有得到足够的重视。由于缺少对能耗数据的分析，缺少对用电情况的了解，缺少对物业管理人员的指导，导致即使新建建筑运用了很多节能新技术，也并不一定真正节能，使得高额的投资节能新技术并不具有吸引力。因此，在建筑的运行和维护期间加强管理与数据搜集分析，对于中国节能建筑的发展有着更实际的现实意义。节能建筑的开发不仅仅是提供一种基于环保意识的新理念，同时它的后期运行工作也要保证该区域所在城市的运转一切如常。环保要求过于苛刻的节能建筑将无法经受住现实和时间的考验，只能成为乌托邦的幻想。节能建筑的规划不能单纯地把关注点放在节约能源上，它应当代表一套全新的社会价值观，将新的审美观、新艺术运动、新的批判和哲学争论、新的社会结构和新的居住方式，并不断改进原有的传统基础设施，推动整个行业的乃至社会的变革和进步。节能型的居住社区将产生新的文化价值观，极大地丰富城市多样性需求，从而提供一种新的绿色生活范本，并向更广泛的城市区域推广，使节能建筑的概念不仅仅停留在强制性法规层面（图6）。

结语

由于受到技术、成本、管理等方面的制约，当前我国的节能建筑仅仅停留在实验性建筑和少数的商业地产项目中，随着我国住房保障体系的发展和民众对保障型住房需求的提升，低成本节能建筑必定会有广阔的发展空间，因为它不仅能真正带来优良的生活品质，更为重要的是，它能为文明社会带来全新的文化框架和全新的生活理念价值观。低成本节能建筑的发展将降低节能建筑对新科技、新材料的依赖，使节能建筑真正走入普通百姓的家中。在实践中，通过将绿色理念渗透在建筑设计、建造和后期运营等各个方面，利用巧妙的设计方式、严格的技术方案和有效的后期运营实现建筑、环境、科技、人文和社会的和谐统一，在提高最普通居民生活质量的同时，逐渐地降低建筑对环境的影响。在城市中，让不同收入和生活背景的人们都能够居住在节能建筑中，共同享有绿色生活，是建筑师们的美好愿景，也是我国节能建筑发展的可持续之路。

作者：王娴单位：上海市城市建设设计研究总院助理工程师