施靜華
(中國江蘇國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作集團(tuán)有限公司,江蘇 南京 210008)
國際生態(tài)建筑走向與應(yīng)勢對接
施靜華
(中國江蘇國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作集團(tuán)有限公司,江蘇 南京 210008)
當(dāng)今國際建筑業(yè)面臨著要發(fā)展還是要環(huán)境的二難選擇,以生態(tài)化、可持續(xù)化為特征的生態(tài)建筑應(yīng)運(yùn)而生,其迅猛發(fā)展走勢引領(lǐng)建筑設(shè)計(jì)理念、建筑材料、施工技術(shù)和評估標(biāo)準(zhǔn)等發(fā)生重大轉(zhuǎn)向,世界各國結(jié)合自身特點(diǎn)應(yīng)勢對接已成當(dāng)務(wù)之急。
生態(tài)建筑;國際走向;對接
隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人與自然的矛盾日益凸顯,全球性環(huán)境問題逐步升級甚至威脅人類生存,作為人類改造世界重要標(biāo)志的現(xiàn)代建筑更是成了環(huán)境的一大殺手,全球氣候變暖的有害物質(zhì)50%產(chǎn)生于建筑建造和使用,建筑所耗費(fèi)能源占到能耗總量的1/3。國際建筑業(yè)面臨著要發(fā)展還是要環(huán)境的二難選擇,有識之士著手對人、建筑與環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行重新評價(jià)和深度思考,以生態(tài)化、可持續(xù)化為特征的生態(tài)建筑應(yīng)運(yùn)而生且發(fā)展迅猛,其強(qiáng)勁走勢引領(lǐng)建筑設(shè)計(jì)理念、建筑材料、施工技術(shù)和評估標(biāo)準(zhǔn)等諸多方面發(fā)生重大轉(zhuǎn)向,也給世界各國結(jié)合自身特點(diǎn)應(yīng)勢對接提供了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
生態(tài)建筑是根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境,以與之和諧共生為前提,運(yùn)用生態(tài)學(xué)、建筑學(xué)和其他相關(guān)科學(xué)技術(shù)原理建造的與環(huán)境成為有機(jī)組合體的建筑物與構(gòu)筑物。與通常的現(xiàn)代建筑不同,生態(tài)建筑要求從整體出發(fā)考慮建筑的生態(tài)學(xué)問題,注重系統(tǒng)優(yōu)化和資源整合利用,以求對自然生態(tài)擾動最小,達(dá)到可循環(huán)、可再生、可持續(xù)的目的。
“生態(tài)建筑”經(jīng)常又被稱為“綠色建筑”和“可持續(xù)發(fā)展建筑”,但嚴(yán)格地說,這三個(gè)概念只是在出發(fā)點(diǎn)和內(nèi)涵上有相互交融的地方,在側(cè)重點(diǎn)上還是有所不同?!翱沙掷m(xù)發(fā)展建筑”是從問題的全局整體性出發(fā)提出的,其含義較為寬泛和龐雜;“綠色建筑”側(cè)重于環(huán)保和健康,較為通俗化,沒有完整的系統(tǒng)理論;“生態(tài)建筑”則更加學(xué)術(shù)化,強(qiáng)調(diào)利用生態(tài)學(xué)原理和方法解決建筑與環(huán)境問題,在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營、再利用乃至拆除等建筑全生命周期內(nèi)整合利用資源,降低消耗,減少廢棄物的產(chǎn)生和對生態(tài)環(huán)境的影響,使建筑與周圍環(huán)境成為有機(jī)的整體,實(shí)現(xiàn)自然、建筑與人的和諧。目前,上述三個(gè)概念正日趨統(tǒng)一,一般情況下可在同一意義上使用。
當(dāng)今世界,生態(tài)建筑方興未艾,引起廣泛關(guān)注。在許多項(xiàng)目,節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)變得與功能、空間和形式等傳統(tǒng)的建筑要素同樣重要,已經(jīng)深入到建筑設(shè)計(jì)的核心且影響到建筑的最后形象。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)旨在將建筑這一人工物置于自然環(huán)境中,充分考慮其對自然環(huán)境的適應(yīng)、影響和與之進(jìn)行物質(zhì)能量的交換,以組成建筑與環(huán)境相互作用的生態(tài)。在設(shè)計(jì)過程中,既要考慮建筑與所處環(huán)境的能量流動和物質(zhì)循環(huán),又要兼顧建筑自身系統(tǒng)的生態(tài)平衡。伴隨著相關(guān)理論研究和應(yīng)用實(shí)踐在世界范圍內(nèi)的漸次展開,生態(tài)建筑逐步形成了一系列富有特色的設(shè)計(jì)原則:
1.1 和諧共生原則
人、建筑與環(huán)境的關(guān)系說到底還是人和自然的關(guān)系,可以表示為:人—建筑(人造自然)—自然,這樣三個(gè)層次構(gòu)成了一個(gè)相互影響、相互作用和相互依存的動態(tài)系統(tǒng)。建筑物是人用建筑材料構(gòu)筑的空間和實(shí)體,是人造自然的主體部分,是人所居住和從事各種活動的穩(wěn)定空間場所。作為人類與自然環(huán)境的一種中介物,建筑在空間選擇、建造施工、功能使用乃至拆除回收等全生命周期都存在著對人和環(huán)境的擾動、消耗和程度不同的影響。人所造的建筑與人所在的環(huán)境是一種互相延伸、滲透和補(bǔ)充的整體。僅僅考慮建筑內(nèi)部的空間處理的傳統(tǒng)建筑觀念已經(jīng)顯得不再適應(yīng)當(dāng)今世界建筑發(fā)展的需求,優(yōu)先考慮建筑生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能需要,創(chuàng)造更為豐富的空間環(huán)境,保護(hù)植被和生物多樣性,維持生態(tài)平衡,讓建筑與環(huán)境、社會融為一體、和諧共生是當(dāng)今建筑活動必須首先考慮的問題,也理所當(dāng)然地成為生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的首要原則。
1.2 少費(fèi)多用原則
少費(fèi)多用是生態(tài)建筑又一重要原則。少費(fèi)多用就是要在符合建筑全生命周期使用總量和服務(wù)功能均衡的總前提下,對資源占有和資材消耗實(shí)現(xiàn)最小化與減量化,優(yōu)先選用可循環(huán)、可再生材料和節(jié)能減排技術(shù),高效利用資源、資材,減少廢棄物和其他對人類環(huán)境的影響和破壞。
1.3 因地制宜原則
生態(tài)建筑應(yīng)該具有多樣性,不可能整齊劃一。由于地域特點(diǎn)和自然生態(tài)條件的差異,加之經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展水平的不平衡,生態(tài)建筑必須綜合考慮地區(qū)優(yōu)勢和各種因素,因地制宜地采用運(yùn)輸少的當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)材料,使用地方性適宜技術(shù)和與新能源、新材料相結(jié)合的混合材料技術(shù)。在建筑設(shè)計(jì)中,要求根據(jù)建筑當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛病夂?、生物、材料、水資源以及周邊人文環(huán)境,采用被動式設(shè)計(jì)策略,提高對氣候、環(huán)境和社會的適應(yīng)能力,滿足具有地區(qū)特色的整體生態(tài)需要。
1.4 發(fā)展可塑原則
生態(tài)建筑稟持的是一種可持續(xù)發(fā)展的理念,由于建筑生態(tài)系統(tǒng)是不斷發(fā)展變化的,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮建筑和環(huán)境可能發(fā)生的變化及其應(yīng)對策略,在基礎(chǔ)和管道空間預(yù)留、承重預(yù)考慮、通訊發(fā)展乃至周邊環(huán)境改善預(yù)留等方方面面,備有未來發(fā)展和改進(jìn)變通的余地,體現(xiàn)較為充分的靈活性、可塑性和生長性。
生態(tài)建筑技術(shù)集成體系是反映生態(tài)建筑發(fā)展趨向的綜合性指標(biāo)。目前,生態(tài)建筑已在選址設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、采光通風(fēng)、環(huán)保建材、環(huán)境控制和改善以及可再生能源利用等方面取得了大量成果,并逐漸形成集成技術(shù)體系引領(lǐng)未來建筑發(fā)展方向。
2.1 基于BIM(建筑信息模型)的集成化規(guī)劃設(shè)計(jì)
生態(tài)建筑的集成化規(guī)劃設(shè)計(jì)是一種多專業(yè)協(xié)同配合的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法,通常是在形式、功能和成本上把生態(tài)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)策略與常規(guī)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來。傳統(tǒng)建筑師在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中主要是以平面圖紙進(jìn)行方案展示,工程師很難使工程建設(shè)的后期效果與建筑師概念設(shè)計(jì)階段的效果保持一致,這就大大增加了粗糙設(shè)計(jì)理念出現(xiàn)的幾率。從2D過渡到基于BIM的3D,已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)輔助建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的一大趨勢,越來越多的世界知名建筑師和事務(wù)所運(yùn)用BIM進(jìn)行建筑規(guī)劃設(shè)計(jì),為生態(tài)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中的能量分析自動化和智能化提供了基礎(chǔ)、平臺,也為生態(tài)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的總集成提供了可能?;贐IM的集成化生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì),要求在規(guī)劃設(shè)計(jì)伊始就植入整體的可持續(xù)發(fā)展理念,通過建筑信息模型模擬建筑物的外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱狀態(tài)等實(shí)際建筑工程建設(shè)行為和管理運(yùn)行行為,對建筑構(gòu)件和系統(tǒng)進(jìn)行綜合,使建筑物的能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最佳性能表現(xiàn)。利用BIM技術(shù),建筑師可以創(chuàng)建包含全部信息的虛擬建筑模型,在規(guī)劃設(shè)計(jì)的任意階段將其直接導(dǎo)入能量分析的相關(guān)軟件,以調(diào)整優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì)方案,確保生態(tài)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性和完備性。
2.2 融入自然的建筑選址
基址的選擇及其分析是生態(tài)建筑活動最為重要的一環(huán),因?yàn)樗鼘⒂绊戨S后各個(gè)步驟的決策和結(jié)果。生態(tài)建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)要求全面了解和充分利用建筑擬在位置的氣候地形條件、水文地質(zhì)資料、本土建材特點(diǎn)和當(dāng)?shù)亟ㄖ?xí)慣?;返倪x擇主要是考慮位置是否適合建設(shè)和發(fā)展,有何優(yōu)勢和劣勢,怎樣才能使建筑與自然融為一體。比如,不同的地形地貌會對建筑能耗產(chǎn)生較大的影響,在寒冷地區(qū),建筑適宜選擇在向陽、避風(fēng)的地域,而不宜布置在洼地、溝底、山谷等凹形區(qū)域,以免冬季氣流在凹地聚集對建筑物形成“霜洞”效應(yīng)。與此相反,對炎熱地區(qū)而言,將建筑選建在山谷、溝底、洼地等凹形區(qū)域則相對有利,高處涼爽氣流會自然流向凹地把熱量帶走。
2.3 被動式低消耗的圍護(hù)結(jié)構(gòu)
伴隨著現(xiàn)代化程度的提高,人類對能源的依賴與日俱增,各種資源均以很高的增長率被開發(fā)和消耗。鑒于建筑能耗在能源消耗總量中居高不下,低消耗技術(shù)得到了業(yè)內(nèi)前所未有的重視、研究,被動式的圍護(hù)結(jié)構(gòu)也逐步得以運(yùn)用。
包括建筑物的屋面、外墻、門窗和外遮陽等在內(nèi)的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)有著直接與自然界交換熱量的重要功能。由于氣候條件的差異,各國、各地區(qū)對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱性能要求也不一樣。通常情況下,氣候寒冷地區(qū)采暖度數(shù)相對較高,其建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系統(tǒng)的規(guī)定也更為嚴(yán)格。生態(tài)建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡臍夂蛱攸c(diǎn),因勢利導(dǎo),充分利用現(xiàn)有的自然條件,在建筑材料、建筑方法、建筑布局等方面契合氣候,使建筑最大限度地適應(yīng)周圍環(huán)境以達(dá)到低消耗的效果。由于這種節(jié)能技術(shù)是對氣候條件被動接受,所以被稱為被動式低消耗技術(shù),有別于傳統(tǒng)的將室內(nèi)空間與自然相隔離主要以空調(diào)設(shè)備創(chuàng)造家居環(huán)境的主動技術(shù)。
建筑的熱過程涉及到冬季保溫、夏季隔熱和過渡季節(jié)的除濕與通風(fēng)等,是室外綜合溫度波作用下的一種非穩(wěn)態(tài)傳熱。在夏季,白晝室內(nèi)綜合溫度波低于室外,太陽輻射通過對外圍護(hù)結(jié)構(gòu)升溫加熱向室內(nèi)傳遞熱量。進(jìn)入夜間,室外綜合溫度波下降,圍護(hù)結(jié)構(gòu)開始散熱。冬季則主要是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)向室外傳遞熱量的過程。這就要求生態(tài)建筑根據(jù)氣候特點(diǎn),同時(shí)考慮冬夏熱量和熱濕過程的雙向傳遞,通過特有的圍護(hù)結(jié)構(gòu)在室內(nèi)空間與室外空間之間建立屏障,對相關(guān)過程進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。通過建筑朝向安排、周邊環(huán)境布置和對外墻、屋面、門窗、外遮陽以及空間和形體的巧妙處理,以熱量自然交換方式改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能。冬季采集、保持、蓄存和分配太陽能,防止室內(nèi)熱量外泄,夏季遮蔽太陽輻射,隔絕外熱入內(nèi)以散逸室內(nèi)熱量,確保當(dāng)室外空間環(huán)境惡劣之時(shí),室內(nèi)空間仍能為居住者提供有效的庇護(hù)和舒適的溫度,以減少主動式采暖制冷設(shè)備的使用,不消耗或少消耗化石能源,達(dá)到冬暖夏涼、健康舒適和節(jié)省能源的目的。
值得指出的是,不同的被動式圍護(hù)結(jié)構(gòu)在減耗節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效果上有很大差異性,何為最好,一直存在爭議。其實(shí)并不存在絕對的孰優(yōu)孰劣,關(guān)鍵是看在氣候條件、經(jīng)濟(jì)狀況和社會環(huán)境方面,何者更為適合和協(xié)調(diào),要具體情況具體分析,不能一概而論。
2.4 環(huán)境親和的建筑材料
以健康安全和環(huán)境親和為總體要求的生態(tài)建材是未來建筑賴以發(fā)展的重要基礎(chǔ)。采用清潔技術(shù)取材、生產(chǎn)和加工,注重廢料利用,減少污染、運(yùn)輸擾動和其他對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響,確保建筑材料與生態(tài)環(huán)境的親和性,已經(jīng)成為業(yè)界普遍接受的價(jià)值和推崇標(biāo)準(zhǔn),由此也限定了生態(tài)建材富有特色的選擇和使用要點(diǎn):
2.4.1 根據(jù)實(shí)際情況選擇和使用建筑和裝修材料,綜合考慮其化學(xué)、物理特性和成本效能。選用持久耐用材料,減少維護(hù);選用本地產(chǎn)材料,減少運(yùn)輸和能源消耗;選用毋須再加工和內(nèi)含能量低的材料,避免不必要的細(xì)致加工制造和再處理;選用由再生原料制成和循環(huán)使用的材料,節(jié)省自然資源,減少固體垃圾產(chǎn)生量和減輕廢棄物掩埋壓力。
2.4.2 避免使用產(chǎn)生粉塵、放射性污染和導(dǎo)致臭氧層破壞的材料。建材工業(yè)上原先大量生產(chǎn)使用的CFC(氯氟烴)雖在世界范圍內(nèi)逐步淘汰,但其主要替代品HCFC(一氟二氯乙烷)的消耗臭氧潛能值(ODP)和全球變暖潛能值(GWP)均不為零,同樣能夠破壞臭氧層,削弱對紫外線的吸收。由于紫外線β的作用,導(dǎo)致人體免疫力下降,造成皮膚癌等疾病的增加。與其他鹵化碳產(chǎn)品類似,HCFC在高含量時(shí)會導(dǎo)致人體腎上腺素的應(yīng)急心律不齊等諸多不適。一些發(fā)達(dá)國家已于2003年停止生產(chǎn)和進(jìn)口HCFC。根據(jù)蒙特利爾哥本哈根修正案,到2030年將全面禁止對HCFC產(chǎn)品的使用。目前,業(yè)界已開始盡量避免使用HCFC。此外,對釋放甲醛等揮發(fā)性有機(jī)混合物的化纖毛毯、復(fù)合地板和溶劑型油漆等也持審慎態(tài)度。
2.4.3 盡最大可能少用木材。在全球生態(tài)系統(tǒng)中,森林的面積和積存量具有舉足輕重的地位。大規(guī)模砍伐樹木獲取木材會嚴(yán)重破壞環(huán)境和生態(tài)平衡,造成水土流失、溫室氣體排放量增加和生物差異多樣性損失,帶來許多自然、經(jīng)濟(jì)和社會問題。目前,少用、慎用木材已經(jīng)成為建筑業(yè)重要的選材理念,一系列限制性規(guī)定也逐步具體化,如:各種圍墻(包括工地臨時(shí)圍擋)禁止使用木材;永久性建筑設(shè)施不得使用木材打樁;城市一般建筑和廠礦企業(yè)禁止使用木屋頂、木屋架;室內(nèi)不得使用木制地板、護(hù)墻板和樓梯;用金屬等材料制成的門窗代替木門窗;用菱鎂砼、鈣塑材料取代木材做滑升模板和定型模板等。
2.4.4 積極使用新型建筑材料。新型建筑材料在生態(tài)建筑中扮演著重要角色,它包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料和裝飾裝修材料。這些材料除了擁有吸濕、透氣和保溫等功能,還具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、吸音、采光、防腐、防水、防火、裝飾以及快速裝配等特性。與傳統(tǒng)建筑材料不同,新型建筑材料采用無污染的生產(chǎn)技術(shù)和低能耗的生產(chǎn)工藝,在生產(chǎn)過程不得使用鹵化物、芳香烴、甲醛和含汞、鉻、鎳及其化合物的顏料、添加劑,也不以天然材料和不可再生材料為生產(chǎn)原料。有些新型建筑材料本身就具有一定的環(huán)保性,如空氣凈化建材、抗菌建材等;還有些建筑材料能夠依靠自身的特質(zhì)自動應(yīng)對自然條件的變化,例如:SMAs(記憶合金)就可以將溫度變化轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)作,能夠在嚴(yán)重變形后借助溫度的回升恢復(fù)原來形狀,從而在熱吸收、存儲和通風(fēng)控制方面自動發(fā)生作用。當(dāng)前,密切關(guān)注新型建筑材料信息,積極地、有的放矢地選擇和使用新型材料及其制品,已經(jīng)成為建筑業(yè)內(nèi)一種新的導(dǎo)向。
生態(tài)建筑由理論到實(shí)踐漸成體系,不少國家尤其是歐美一些發(fā)達(dá)國家,在建設(shè)思路、政策法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和評估體系等方面不斷完善,相關(guān)實(shí)踐也風(fēng)生水起、卓有成效。
在法國,爭當(dāng)全球“生態(tài)先鋒”是該國前總統(tǒng)薩科齊公開提出的戰(zhàn)略目標(biāo)。其實(shí),在薩科齊任期前,法國的生態(tài)建筑就已經(jīng)走在世界前列。早在20世紀(jì)70年代,法國就成立了國家住房改善署,研究部署隨后進(jìn)行的以改善居住區(qū)環(huán)境為主要內(nèi)容的大規(guī)模住區(qū)改造工作,對已建和新建住房實(shí)施高效率用能標(biāo)準(zhǔn),取得了令人矚目的成就。近些年來,生態(tài)建筑和可持續(xù)發(fā)展更是成為法國政府的重要工作。專門設(shè)立生態(tài)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略委員會,全方位統(tǒng)領(lǐng)建筑和國土規(guī)劃,構(gòu)建“綠色大國”的整體藍(lán)圖,為生態(tài)建筑的研究、創(chuàng)新和發(fā)展提供具體的支持。2005年2月,法國議會通過《環(huán)境憲章》,對生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)性發(fā)展做了憲法性解釋和說明,把環(huán)境利益放到了國家根本利益的高度,將環(huán)境問題置于國家法律最高等級。2009年7月,法國議會又通過新環(huán)保法草案,法案規(guī)定,建筑業(yè)從2012年開始嚴(yán)格根據(jù)所建房屋的能耗發(fā)放建房許可。2012年9月,該國召開環(huán)境大會加速生態(tài)轉(zhuǎn)型。
英國也是生態(tài)建筑實(shí)踐開展最早的國家之一。石油危機(jī)后,為了降低能耗、節(jié)省能源,英國政府出臺了一系列政策和制度以促進(jìn)高能效技術(shù)在新建建筑和已建建筑中的應(yīng)用,并制定了強(qiáng)制性的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)且每四、五年修訂一次,有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高。在政府的推動下,一些具體的節(jié)能技術(shù)得到應(yīng)用和推廣,諸如:以地板絕熱保溫;對建筑外墻進(jìn)行中保溫和外保溫;外窗采用低輻射玻璃制作雙玻塑窗等。在低碳排量建筑方面,英國政府進(jìn)行細(xì)致規(guī)劃,實(shí)行激勵(lì)政策和利用稅收杠桿限制用能,撥款資助節(jié)能咨詢機(jī)構(gòu)為業(yè)主和建筑設(shè)計(jì)施工單位提供咨詢服務(wù),并在建筑科技研究和革新方面加大投入,成為研究開發(fā)綠色建材較早的歐洲國家。
德國從20世紀(jì)90年代起推行適應(yīng)生態(tài)環(huán)境的居住區(qū)政策,在建筑節(jié)能、新能源開發(fā)和太陽能利用方面做了大量工作。目前,該國是歐洲太陽能利用最好的國家之一,包括國會大廈、普通住宅、私人別墅在內(nèi)的各類建筑普遍安裝和使用太陽能光伏板發(fā)電,一些生態(tài)節(jié)能建筑已經(jīng)可以做到能源盈余。為了降低建筑能耗、提高供熱效能和資源利用率,德國政府不斷改進(jìn)建筑保溫技術(shù)規(guī)范,從原先的對單項(xiàng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)最低保溫隔熱指標(biāo)進(jìn)行控制,轉(zhuǎn)向?qū)ㄖ锏膶?shí)際能耗實(shí)行控制。生物降解、雨水回收和廢物利用等多種節(jié)能技術(shù)也得到廣泛采用。德國復(fù)興信貸銀行(KFW)還以長期低息貸款面向新舊建筑物開展碳減排再開發(fā),大批已建項(xiàng)目得到節(jié)能改造,能耗和碳排放總量持續(xù)下降。
美國聯(lián)邦政府對發(fā)展生態(tài)建筑極為重視,不僅頒布了一系列推行生態(tài)建筑的政策法令,而且要求和鼓勵(lì)有條件的州制定相應(yīng)法規(guī)。1992年,美國政府頒布能源政策法案和13123號總統(tǒng)令,對新建建筑的選址、設(shè)計(jì)和建設(shè)等作出可持續(xù)發(fā)展規(guī)定,要求在2010年之前實(shí)現(xiàn)建筑能耗在1985年基礎(chǔ)上降低35%。地方政府的法規(guī)以美國加州推出的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)頗為有名,該標(biāo)準(zhǔn)分為規(guī)定性和功能性兩部分,前者須強(qiáng)制執(zhí)行,后者則為前者提供方式方法。聯(lián)邦政府和地方政府還相繼出臺許多激勵(lì)措施,如稅收優(yōu)惠、貨幣補(bǔ)助、降低保險(xiǎn)費(fèi)和提供材料折扣等。此外,政府還提供一些非貨幣形式的優(yōu)惠,諸如特別規(guī)劃許可、密度獎(jiǎng)勵(lì)以及允許開發(fā)商建設(shè)更大規(guī)模項(xiàng)目等。
經(jīng)過多年的研究和推動,歐美發(fā)達(dá)國家的生態(tài)建筑取得了長足的發(fā)展,相關(guān)政策法規(guī)日臻完善,新技術(shù)、新工藝、新材料層出不窮,相繼建成了一批極具示范作用的新型建筑,如:德國法蘭克福的商業(yè)銀行總部大廈,成功將自然景觀引入超高層集中式辦公建筑,被譽(yù)為世界上第一座“生態(tài)型”超高層建筑;位于英國格林威治半島上的森斯伯瑞大型連鎖店,以其獨(dú)具匠心的生態(tài)景園和整體被動式的建筑設(shè)計(jì)享有盛名,這個(gè)極具前瞻性的高品質(zhì)綠色超市不僅獲獎(jiǎng)?lì)H豐,而且經(jīng)濟(jì)與社會效益令人矚目;法國一所名為馬賽爾·塞姆巴特的中學(xué),巧妙地將校園建設(shè)與周圍綠草、樹木和環(huán)境融為一體,使校舍幾乎完全隱身于自然綠色之中,成為聞名遐邇的綠屋頂中學(xué);在美國新墨西哥州的陶斯,佇立著200多棟建筑在半地下位置的“地球船”房屋,它們以夯滿泥土的廢舊輪胎作為墻體材料,用廢棄酒瓶填充輪胎之間的縫隙,不僅恒溫、環(huán)保,而且柔韌性和防震性極佳,堪稱一絕。這些各具特色且分布廣泛的生態(tài)建筑,通過精妙的總體設(shè)計(jì),將自然通風(fēng)采光、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來,彰顯了人與自然和諧共生的精品魅力和美好發(fā)展前景。
伴隨著生態(tài)建筑實(shí)踐的不斷推廣,有關(guān)監(jiān)測和評價(jià)工作在國際上也受到越來越多的重視。發(fā)達(dá)國家從20世紀(jì)90年代起就陸續(xù)開發(fā)出相應(yīng)的建筑評估體系,旨在通過具體的評估計(jì)數(shù),定量客觀地描述和評估生態(tài)建筑的節(jié)能效果、排量控制、環(huán)境影響和經(jīng)濟(jì)性能,為項(xiàng)目決策、規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)和運(yùn)營管理提供標(biāo)準(zhǔn)和參考依據(jù)。經(jīng)過多年的發(fā)展和完善,這些評價(jià)體系已從早期單一的性能指標(biāo)評定轉(zhuǎn)向環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)性能的綜合指標(biāo)評定。目前,國際上較為成熟且影響較大的生態(tài)建筑評價(jià)體系主要有:英國建筑研究組織推出的“建筑環(huán)境評價(jià)方法”(BREEAM,Building Research Establishment Environmental Assessment Method),美國綠色建筑委員會開發(fā)的“綠色能源與環(huán)境設(shè)計(jì)先導(dǎo)計(jì)劃”(LEED,Leadership in Energy and Environmental Design),以及由加拿大自然資源部發(fā)起并領(lǐng)導(dǎo)的,最初有14個(gè)(后來有更多)國家參加的“綠色建筑挑戰(zhàn)”(GBC,Green Building Challenge)中開發(fā)制定的綠色建筑評估工具(GB Tool)。
英國的BREEAM是國際上第一套實(shí)際應(yīng)用于市場和管理的生態(tài)建筑評價(jià)體系,它以直觀量化的條款評分形式就CO2排放、酸雨、臭氧層破壞、天然資源和再生建材使用、日照障礙、局部風(fēng)環(huán)境、噪聲、煙害、濕度、環(huán)境性能、熱舒適度以及給水設(shè)備的傳染菌等諸多要項(xiàng)進(jìn)行環(huán)境性能評估,根據(jù)分值給予評級和建筑環(huán)境標(biāo)志認(rèn)證。
在英國BREEAM的基礎(chǔ)上,美國綠色委員會開發(fā)出了LEED評估體系。在美國,超過99%的已認(rèn)證生態(tài)建筑來自該體系。LEED是一個(gè)基于分值的等級系統(tǒng),可以對不同的建筑進(jìn)行標(biāo)識和評估,通過所得出的分值對相關(guān)的生態(tài)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行等級評定和總分值比較。LEED系統(tǒng)對生態(tài)建筑的評估涵蓋了建筑選址、環(huán)境優(yōu)先的采購、水和能源的使用、廢舊物處理、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量改進(jìn)以及促進(jìn)生態(tài)建筑創(chuàng)新的“持續(xù)進(jìn)步”方法。對每一方面和每一個(gè)得分點(diǎn),LEED都提出相關(guān)的前提要求、目的和技術(shù)指導(dǎo),使建筑的生態(tài)特性得以量化,達(dá)到相關(guān)要求就獲得積分,積分累加便得出總評分和對應(yīng)的認(rèn)證級別。這種類似于食物營養(yǎng)標(biāo)簽的“生態(tài)標(biāo)簽”,以不同的分值卡和等級,表達(dá)了一個(gè)建筑在每個(gè)分值類別里的成果,界定了項(xiàng)目的環(huán)境特征,可以使人一目了然地快速掌握該建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)所采用的可持續(xù)策略。
與英國BREEAM和美國LEED相比,由加拿大自然資源部發(fā)起開發(fā)和制定的GB Tool體系則是一個(gè)較為特殊的生態(tài)建筑評價(jià)工具,它將地區(qū)適應(yīng)性與國際可比性相結(jié)合,根據(jù)國際生態(tài)建筑發(fā)展的目標(biāo)提出統(tǒng)一的評價(jià)框架和基本評價(jià)內(nèi)容,而將評估基準(zhǔn)和權(quán)重系數(shù)交由各國(地區(qū))增減刪節(jié)。一致的框架和不一樣的地區(qū)特征,使得不同版本的GB Tool同時(shí)具備國際可比性和地區(qū)適用性,使有用的建筑性能信息在國家之間得以交換,為各國、各地區(qū)生態(tài)建筑的評價(jià)提供了一個(gè)統(tǒng)一的平臺,推動國際建筑的可持續(xù)發(fā)展。
4.1 對接現(xiàn)狀
20世紀(jì)80年代,“生態(tài)建筑”概念被引入我國,顧孟潮先生提出的“未來的世紀(jì)是生態(tài)建筑學(xué)時(shí)代”的觀點(diǎn),可以看作是我國學(xué)者對生態(tài)建筑的早期研究。90年代中后期以來,我國先后發(fā)表了《中國21世紀(jì)議程》和《中華人民共和國人類住區(qū)發(fā)展報(bào)告》,建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心也相繼出臺了《綠色生態(tài)住宅小區(qū)建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)》、《中國生態(tài)技術(shù)評估手冊》和《綠色奧運(yùn)建筑評估體系》等法規(guī)文件。2005年10月,建設(shè)部與國家質(zhì)檢總局聯(lián)合發(fā)布《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50378—2006》,這是我國首部對生態(tài)建筑進(jìn)行綜合評價(jià)的國家標(biāo)準(zhǔn),在評價(jià)方法、等級評判上都有所創(chuàng)新,它的頒布實(shí)施標(biāo)志著我國生態(tài)建筑評價(jià)體系的形成,也給我國開展生態(tài)建筑技術(shù)體系的集成研究和應(yīng)用實(shí)踐提供了有力的推動。
然而,對照國際生態(tài)建筑的發(fā)展進(jìn)程,我國的相關(guān)研究、應(yīng)用和推廣尚處于起步階段,仍有許多需要認(rèn)真面對和解決的問題:一是對發(fā)展生態(tài)建筑的重要性和緊迫性認(rèn)識不夠,觀念上沒有深入人心,忽視生態(tài)環(huán)境、盲目追求建筑規(guī)模、速度和開發(fā)利潤的情況并不鮮見;二是投入過少,新技術(shù)、新工藝和新材料研發(fā)緩慢;三是推廣力度不大,參與度不高,真正意義上的生態(tài)建筑尚未進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的實(shí)踐推廣階段;四是政策法規(guī)配套銜接不夠,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)體系有待完善;五是與國際生態(tài)建筑領(lǐng)域的深度合作交流還沒有全面展開。
當(dāng)前,我國建筑業(yè)正處于鼎盛時(shí)期,每年建成的房屋面積近20億m2,超過所有發(fā)達(dá)國家年建成面積總和,相當(dāng)于全球每年新建建筑的40%,水泥和鋼材消耗也占全球消耗總量的40%。不斷攀升的建筑總量和居高不下的建筑能耗,給我國的環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大壓力和挑戰(zhàn)。國際生態(tài)建筑在理論研究、技術(shù)開發(fā)和實(shí)踐推廣方面的長足發(fā)展和強(qiáng)勁走勢,則為我國奮起直追提供了新的動力和機(jī)遇。面對挑戰(zhàn)和機(jī)遇,當(dāng)務(wù)之急是要借鑒歐美發(fā)達(dá)國家的生態(tài)建筑實(shí)踐,結(jié)合我國國情,通過政府部門、科研院所、建筑設(shè)計(jì)施工單位和工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的緊密配合,切實(shí)做好相關(guān)應(yīng)勢對接工作。
4.2 對接策略
4.2.1 要學(xué)習(xí)、借鑒國際生態(tài)建筑研究成果和成功經(jīng)驗(yàn),加大新材料、新能源和新技術(shù)的開發(fā)力度,認(rèn)真做好本土化單項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)儲備和集成技術(shù)體系一體化研究,立足于國情,綜合考慮科技含量、發(fā)展水平和建筑造價(jià)等因素,以適用技術(shù)和適宜技術(shù)為切入點(diǎn),兼顧適當(dāng)?shù)母咝录夹g(shù)引進(jìn),選擇現(xiàn)代化與本土化相結(jié)合的生態(tài)建筑發(fā)展之路。
4.2.2 把生態(tài)建筑納入?yún)^(qū)域和城市建設(shè)總體規(guī)劃,以生態(tài)原則指導(dǎo)土地利用和開發(fā)建設(shè),將生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)作為區(qū)域和城市品質(zhì)提升的重要支撐。摒棄片面追求建設(shè)規(guī)模和速度的發(fā)展思路,采用以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的集成設(shè)計(jì)模式,綜合考慮建筑的能源消耗、使用功能、室內(nèi)環(huán)境和外部影響,在空間利用、結(jié)構(gòu)配置、功能優(yōu)化和景觀營造等方面與生態(tài)系統(tǒng)相適應(yīng)、相吻合,牢牢把握區(qū)域和城市生態(tài)建設(shè)的發(fā)展方向、步驟和時(shí)序,把生態(tài)提升、環(huán)境再造與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展同步推進(jìn)。
4.2.3 建立健全生態(tài)建筑法律規(guī)范、管理體制和評估體系。通過嚴(yán)格的準(zhǔn)入制度,從源頭上防控建筑企業(yè)、工程項(xiàng)目對環(huán)境可能造成的不利影響;通過立法和常態(tài)化的管理,對建材選擇、能耗控制、可再生能源利用等進(jìn)行規(guī)定和引導(dǎo),對建筑立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營各環(huán)節(jié)實(shí)行強(qiáng)有力的監(jiān)督;通過完善的評估體系,為決策者、管理者、設(shè)計(jì)者、施工者和使用者提供一個(gè)明確的、科學(xué)的建筑生態(tài)環(huán)境評估結(jié)果,形成業(yè)界乃至全社會對工程優(yōu)劣的統(tǒng)一認(rèn)定和準(zhǔn)確褒貶,使環(huán)保優(yōu)先逐步成為我國建筑發(fā)展的自覺追求。
4.2.4 倡導(dǎo)生態(tài)價(jià)值觀和節(jié)能、環(huán)保、和諧的行為規(guī)范,加強(qiáng)生態(tài)知識宣傳、培訓(xùn)和全民生態(tài)教育,同時(shí)加大生態(tài)建筑實(shí)踐的推廣和政策傾斜,通過稅收等方面的政策調(diào)整和鼓勵(lì)措施,補(bǔ)償開發(fā)商由于額外投入所帶來的損失,切實(shí)增強(qiáng)生態(tài)建筑在經(jīng)濟(jì)上的可行性,逐步形成良好的社會氛圍和道德、經(jīng)濟(jì)方面的引導(dǎo)、激勵(lì)機(jī)制,大力推動我國生態(tài)建筑的發(fā)展和小康社會的全面建設(shè),早日實(shí)現(xiàn)黨的十八大提出的“美麗中國”的愿景。
[1]周浩明,張曉東.生態(tài)建筑——面向未來的建筑[M].南京:東南大學(xué)出版社,2002.
[2](美)尤德森,J.姬凌云譯.綠色建筑集成設(shè)計(jì)[M].沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2010.
[3]李繼業(yè).建筑節(jié)能工程設(shè)計(jì)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2012.
作者:施靜華(1958-),男,博士研究生,高級經(jīng)濟(jì)師,科學(xué)哲學(xué)專業(yè)。
Nowadays,construction industry is faced with a dilemma of choice between development and environment.With its unique ecological and sustainable feature,arcology emerges as the times require.The fast speed of its development is now leading a revolution which affects the idea of architectural design,building materials,construction technology and evaluation criteria.It is top urgent for all the countries to go with the tide of international development with their own characteristics.
arcology;international trend;dovetailing
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2014-7-17)