基于全壽命周期的綠色建筑“深綠”設計研究

王艷飛

(江蘇省無錫汽車工程中等專業學校,江蘇 無錫 214153)

基于全壽命周期的綠色建筑“深綠”設計研究

王艷飛

(江蘇省無錫汽車工程中等專業學校,江蘇 無錫 214153)

隨著城市發展和諸多環境問題的出現,能源變得緊張。于是人們開始日益關注耗能、節能問題，節能建筑也就成為建筑發展的必然趨勢,綠色建筑應運而生。綠色建筑要做到“深綠”,而非“淺綠”,需要從建筑的全壽命周期即前期規劃設計、中期施工、后期運營管理、最后的拆除過程各環節做起,體現出“深層次”的綠色理念。

綠色建筑；深綠設計；規劃設計；施工；運營管理

城市的高速發展給全球帶來了眾多環境問題,包括能源消耗、空氣污染和城市熱島效應等,對人們生活和社會發展造成的影響日益嚴重,引起社會普遍關注。節能理念的提出,源于1970年的石油危機給發達國家的經濟造成的重創,大家開始認識到節約能源的重要性,而建筑能耗在能源消耗中是大戶,歐盟 1999 年統計,其建筑部門能源消耗約占社會總能源消耗的42%,高于交通和工業部門。經過多年的能源節約的努力,發達國家新建建筑單位面積能耗減少到原來的1/5到1/3。在我國建筑的整個生命周期過程中,大約消耗 35%的能源,48%的水資源,排放 35%的溫室氣體以及 40%以上的固體廢料[1]。要使鋼筋混凝土堆砌起來的城市建筑“綠”起來,節能建筑成為建筑發展的必然趨勢,綠色建筑應運而生。

1 基于全壽命周期的綠色建筑

綠色建筑又可稱為生態建筑、可持續建筑,從生態環保的觀點,指在建筑全生命周期即建筑規劃設計、施工、運營管理及拆除過程中,以最節約能源、最有效利用資源的方式,盡量降低環境負荷,同時為人們提供安全、健康、舒適的工作與生活空間,達到人、建筑、環境三者的平衡優化和持續發展。

2 綠色建筑“深綠”設計

所謂綠色建筑“深綠”設計,是“深層次”“綠色建筑設計”的簡稱。它是針對于市場中出現的建筑節能技術的“淺綠”或“假綠”而言的。建筑從原始的穴居發展到今天的恒溫恒濕的環境,應該說是取得了巨大的進步,但其發展并非是完美的。傳統建筑群體布局形式、建筑的自然采光與通風、建筑遮陽、防潮與防噪等技術手段在現行建筑設計中進行創新應用較少,大量的節能技術是“冷拼”與“疊加”的,為技術而技術,為綠色而綠色的現象比比皆是。不能因地制宜地采用節能技術措施,使得實踐中的綠色建筑千篇一律,加之工作人員的施工水平,節能技術細節部位處理不到位,致使節能效果大大降低。在建筑節能技術應用的實踐過程中,要讓建筑節能設計持續發展,需要在建筑的全壽命周期,即全過程、全角度的“深綠”設計。

3 基于全壽命周期的建筑深綠設計措施

3.1 規劃設計是深綠設計的關鍵

規劃設計是建筑全壽命周期的起點,也是關鍵點。一個綠色建筑的設計,理念是否與現實相匹配,關鍵就是看建筑在設計中,是否尊重環境,是否采用了最佳的建筑構造措施以達到最大限度的節能。

1)尊重環境,體現“中國式”的建筑節能理念是綠色建筑“深綠”設計的出發點

由于世界各國的經濟發展水平、地理位置、觀念、技術、生活習慣等的不同,盡管綠色建筑設計可以吸取國外的先進建筑節能理念,但卻不能忽視建筑節能的“中國式、老百姓式”。所謂中國式即體現了深綠設計的“地域性”,而老百姓式則體現了深綠設計的“親民大眾性”,兩者均體現了對環境的尊重,建筑的深度節能。

“中國式、老百姓式”的深綠建筑設計,其實是引導一種正確的綠色建筑設計理念。在綠色建筑的設計旅程中,基本被大眾理解成它是一種“高端的”“貴族化”的,在老百姓關心的房價中,也可以看出,稱呼為“綠色建筑”的房價單價基本是普通房價的1.5～2倍,前期投入過多,運營成本高,阻止了綠色建筑的發展步伐,也違背了國家要大力發展綠色建筑的初衷,無形中阻礙了人們的購買熱情。其實舒適的節能建筑不是高成本的,從我國的舒適節能的民居建筑中就可以深刻看出深綠設計的方向。就像布賴恩·愛得華茲(Brian Edwards)在《可持續建筑》一書中寫道:“人類實現可持續性發展應當遵循的一個最重要的原則,便是向過去學習———重視和理解鄉土建筑的結構和風格,使用當地采購的材料,當地供應的能源和當地的傳統工藝?！?/p>

民居是根據不同的地形、地貌，結合當地的氣候、人文習慣形成的,體現出了諸多綠色建筑設計理念,都是“老百姓式”的。陜西窯洞,就地取材(土窯、石窯、磚窯)說明它的成本并不高,但它做到了冬暖夏涼。透過它的設計理念看綠色建筑,完全可以當地材料低成本的 “老百姓式”的綠色建筑。土樓是福建、廣東等地客家人的住宅,土樓材料選用的“黃土”“杉土”都是可以重復利用的。北京的四合院,以南北縱軸對稱布置和封閉獨立的院落為基本特征,這種“老百姓式”建筑設計,是尊重了北京夏季高溫、冬季寒冷,冬季春季風沙較多的氣候特點。吊腳樓又稱“吊樓”,為苗族、壯族、水族等少數民族傳統民居,多依山而建、朝向坐東向西或坐西向東,這與北京四合院有明顯不同,主要適應當地潮濕悶熱、降水量大的特點。民居在歷史的實踐,是各民族勞動人民在長期的生產實踐中,運用自己的經驗和智慧努力創造的結果。它不是“貴的”,不是高不可攀的“高大上”的,而是“中國式”的,“老百姓式”的。它們具有典型的地域特色,它適應了環境,改善了生活。從中國傳統民居中汲取經驗,設計“中國式”的綠色節能建筑,是建筑節能設計的最基本的出發點,做到能源消耗最少,資源利用最佳，環境負荷最小[2],即做到了深綠設計中對環境的尊重。簡單說就是利用當地的建筑材料,利用周邊環境的有利條件以及建筑群自身互相遮擋,目的是不僅讓建筑在夏天隔絕太陽輻射，而且在冬天則要盡可能多地吸收太陽輻射,應達到良好日照和土地利用的最優組合[3]。

2)項目全方位設計是綠色建筑“深綠”設計的基石

一個節能項目,包含了諸多單位工程,而單位工程又包含了很多分部、分項工程。通俗講一棟完美的綠色建筑,如同一個高尚的人一樣,要從上到下,從里到外,點點滴滴做到深綠的節能設計,一個環節不到位,就會影響整棟建筑的節能效果,而一棟建筑的不完善,會波及到整個項目,一個項目又有可能會波及到一個城市。目前建筑的節能構造設計,在材料的選用與圍護結構的節能措施選擇上,應注意其完整性。從地下室的墻體、底板，到上部圍護結構的墻體、樓板、門窗、屋頂各個環節,都需要進行細部設計及節能效果的測算。全壽命周期設計方案需達到投入最小化、產出最大化、安全可靠化、設計標準適當化、功能適用化、操作運行維護簡單快捷化、工藝標準化、實施可操作化、環境協調化、各方滿意化、風險最小化、可回收持續發展化的目標[4]。

3.2 建筑施工到位是綠色建筑“深綠”的保障

在《建筑工程綠色施工規范(GB/T 50905—2014)》中,規范了綠色施工的概念,即在保證質量、安全等基本要求的前提下,通過科學管理和技術進步,最大限度地節約資源,減少對環境的負面影響,實現“四節一環?！?節能、節材、節水、節地和環境保護)的建筑工程施工活動。建筑施工到位是綠色建筑“深綠”的保障,關鍵部位抓好,即可滿足“深綠”施工。

施工場地布置合理,做到用地的節約；永久道路和臨時道路相結合的,主要道路的硬化處理采用可周轉使用的材料和構件,體現對場地的尊重；地基與基礎工程施工中注意減噪、降水措施,地下水需在工程施工中充分利用,以節約水源；主體結構施工中模板宜使用大模板、定型模板、爬升模板和早拆模板等工業化模板體系,以加快施工進度；鋼筋除銹時,應采取避免揚塵和防止土壤污染的措施加工,鋼筋需存放有序、標識清晰、儲存環境適宜,并應采取防潮、防污染等措施,建立健全保管制度防潮；混凝土在配置時合理選用材料,澆筑過程中注意減噪,養護中宜采用塑料薄膜加保溫材料覆蓋保濕、保溫養護,當采用灑水或噴霧養護時,養護用水宜使用回收的基坑降水或雨水；砌體結構宜采用工業廢料或廢渣制作的砌塊及其他節能環保的砌塊,按組砌圖砌筑；外保溫施工中,保溫材料的選用,與基層的粘結采用的點粘方式,可以大幅度提高粘結面積并可以減少粘結材料的使用；門窗節能玻璃的選用,窗框的斷橋處理到位等等。細節決定成敗,決定了整個綠色建筑的建筑施工質量,深綠設計的貫徹執行程度。

3.3 運營階段管理到位是深綠設計的關鍵

在建筑節能的道路上,技術節能是最直接的,運營階段管理的節能最容易受到忽視,很多好的技術、措施應用后,卻沒有達到好的節能效果。運營管理階段應處理好建筑、用戶、自然三者之間的關系,為用戶提供安全舒適的空間環境的條件下,保護好周圍的自然環境。

建筑耗能很大程度在于設備的運行、管理、維護水平的高低。運營階段管理到位主要是做好物業公司和業主兩方面的節能工作。對于物業公司來講,其管理水平直接決定了節能的高低。工程部是物業工作的一個重要組成部分,是運行階段建筑能耗的管理核心。提高物業管理人員的專業水平,管理到位,是運營階段深綠設計的關鍵。例如在公共建筑中,過濾器阻塞,風機耗能增加,制冷制熱效果則會減弱。運行管理人員應熟知樓宇的空調系統,懂得如何在保證質量的情況下節能運行,而不是僅僅會簡單地開機關機。另一方面,業主主動節能也是運營管理階段深綠設計的關鍵。提高業主的節能意識,讓建筑本身的運行成本直接關系到業主的支出,提高業主方對設備管理節能的了解也是重中之重。讓能耗的收益對業主方和物業方都有影響,是提高運營管理節能的措施之一。

3.4 拆除環節是深綠設計尾聲的完美落幕

拆除階段其實首要考慮的不是如何拆,而是要不要拆。目前我國綠色建筑深綠設計在設計、施工和運營環節已經被普遍關注,但拆除政策的研究還幾乎一片空白,未能真正覆蓋建筑全生命周期。根據住建部的統計數據,我國每年由于建筑過早拆除帶來的建筑垃圾增量約4億t,約占我國垃圾總量的40%。 “十二五”期間我國每年拆除的建筑面積約為4.6億m2,若這些被拆除的房屋使用壽命由設計的50年降低為實際使用的25年,按平均每平方米1 000元計算,“十二五”期間,我國每年因過早拆除房屋浪費4 600億元。而這些本不該拆除的建筑的拆除,垃圾運輸、處理和存放,卻對環境造成較大影響。對符合城市規劃和工程建設標準,以及在正常使用壽命內的建筑,不得隨意拆除。

對于完成基本使用壽命的建筑,在拆除階段,則應注意減少對環境的傷害。應遵循以下原則：首先,注意材料的循環利用環節。對于可再生材料,可以集中收集管理,進行后期管理及處理。對于不能重復利用的材料,做到最大限度的低成本處理,減少對環境的污染。其次,在拆除過程中,對環境的污染做到處理妥當。運輸過程中垃圾的處理、拆除過程中揚塵的避免、減噪等都應制定詳細的施工方案,并嚴格執行,以確保深綠設計尾聲的完美落幕。

4 結 語

綠色建筑要做到真正的節能、環保、生態,可持續,就需要在建筑的全壽命周期的各個環節,進行深綠設計,提高建筑節能效果,提高建筑使用壽命,減少耗能,減少對環境的負荷,有助于建設資源節約型、環境友好型建筑,從而實現全壽命周期系統的最優化。

[1] 仇保興.從綠色建筑到低碳生態城[J].城市發展研究，2009(7):1- 11．

[2] 甄蘭平,邰惠鑫.面向全壽命周期的節能建筑設計方法研究[J].建筑學報，2003(3):56- 67.

[3] 馬越.建筑節能在幾個階段的概述[J].陜西建筑，2007(11): 4- 6.

[4] 秦宇飛,王磊,李冰.建設項目全壽命周期設計應用研究[J].河南科技,2014(9) :243- 244.

Study on “Dark Green” Design of the Green Architecture based on the Life Cycle

WANGYanfei

2017- 03- 08

王艷飛(1974—),女，江蘇無錫人，高級講師，從事建筑教學及建筑設計、建筑節能方面的研究工作。

TU-023

A

1008- 3707(2017)04- 0040- 03