绿色建筑的前世今生
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绿色建筑的前世今生

摘要

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、舒适和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑[1]。绿色建筑技术超越于传统建筑技术,注重低耗、高效、经济、环保、集成与优化,是人与自然、现在与未来之间的利益共享,是可持续的建设手段。我国绿色建筑发展起步较晚,但技术研究方向已取得了突出成绩,同时也面临着一系列的瓶颈问题。本文从绿色建筑的发展历程出发,介绍了绿色建筑的评价体系、技术体系以及生态效益,为绿色建筑的鉴定、管理和维护提供参考和借鉴。

关键词:绿色建筑评价体系

1 绿色建筑的发展脉络

1.1 绿色建筑的发展历程

1962年,美国生物学家莱切尔·卡逊《寂静的春天》的出版,成为可持续发展的里程碑,人类开始理性反思人与自然环境的关系[2]。1969年,美国建筑师保罗·索勒瑞提出生态建筑学的概念。同年,美国风景建筑师麦克哈格出版了《设计结合自然》提出人、建筑、自然和社会应协调发展,并探索生态建筑的建造与设计方法,生态建筑理论初步形成[3]。1972年,罗马俱乐部发表研究报告《增长的极限》预言,自然资源支持不了人类持续的经济增长,引起了全球对环境与发展的深度关注。同年6月,联合国人类环境会议通过《联合国人类环境会议宣言》提出了“人类只有一个地球”[4]。1976年,安东·施耐德博士在西德成立了建筑生物与生态学会,探索采用天然的建筑材料,利用自然通风、天然采光和太阳能供暖的生态建筑,倡导有利于人类健康和生态的温和建筑艺术[5]。1984年,联合国大会成立环境资源与发展委员会,向世界各国提出可持续发展的倡议。1987年,联合国环境资源与发展委员会的报告《我们共同的未来》中指出:环境危机、能源危机和发展危机不能分割;地球的资源和能源远不能满足人类发展的需要;必须为当代人和下代人的利益改变发展模式[6]。1990年,英国建筑研究院绿色建筑评估体系

———BREEM(Building research establishmentenvironmental assessment method)发布,世界上首次建立科学的绿色建筑设计和评价体系[7]。此后,很多国家和地区参考BREEM 体系,

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编制本地的绿色建筑标准,如德国的DGNB 、法国的ESCALE 、澳大利亚的NABERS 、加拿大的BEPAK 等。1991年,布兰达·威尔和罗伯特·威尔夫妇出版了《绿色建筑:为可持续发展而设计》提出绿色建筑系统和整体的设计方法:节能设计、结合气候条件的设计、资源的循环利用、用户为先、尊重基地环境,使绿色建筑设计变得系统和容易操作,而不仅仅是停留在理念和技术层面[8]。1992年,在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上,第一次明确提出了“绿色建筑”的概念[9]。1996年,美国绿色建筑协会能源与环境设计先导LEED(Leadership in energy and environmental design)公告执行,1998年颁布正式的LEED V1.0版本,并成为了全球范围内应用最广的绿色建筑评价体系。

1.2 中国绿色建筑发展简史

由于历史和经济的原因,中国绿色建筑发展历史并不长,前后不到30年时间[10]。在20世纪80年代及以前,是中国绿色建筑萌芽阶段,由于当时建设水平低,建筑质量差,基本没有考虑保温隔热,建筑冬冷夏热问题突出。在这种情况下,各地尝试研究改善建筑性能的办法,较有代表性的是北方地区生土建筑的研究和实践,成为中国建筑技术因地制宜的研究典范和绿色建筑的雏形。

20世纪90年代,国外绿色建筑理论的引入和绿色建筑基础研究阶段以1994年《中国21世纪议程》通过为标志,建筑能耗、占用土地、资源消耗以及建筑室内外环境问题逐渐成为人们关注的焦点,建筑的可持续发展成为政府和行业的共识,绿色建筑探索性的研究开始活跃,通过政府资助和国际合作的研究项目,国外绿色建筑技术和研究成果进入中国,中国绿色建筑的理论逐渐清晰[11]。

21世纪前10年,是绿色建筑实践和中国绿色建筑标准体系建立阶段,中国绿色建筑逐渐走向成熟[12]。2002年,清华大学超低能耗实验楼开始建设,2005年建成,该建筑成为全国首个节能技术最全面、丰富和创新的示范楼。2004年,上海建筑科学研究院生态办公楼建成,该建筑采用了4种外墙外保温体系、3种遮阳系统、断热中空玻璃窗及阳光控制膜、自然通风系统、热湿独立控制空调系统、太阳能空调和地板供暖系统以及太阳能光伏发电并网技术等多种新技术和新产品,2005年,该项目荣获全国首个绿色建筑创新奖一等奖,2009年通过全国首批国家三星级绿色建筑运营标识认证[13]。2005年,深圳招商地产的泰格公寓获得LEED 银级认证,成为中国首个商业项目的绿色建筑,为绿色建筑的市场化道路奠定了信心[14]。

2011年起,国内出现生态城市热潮,带动了绿色建筑从建筑向城区的发展[15]。2011年当年获得中国绿色建筑认证的项目达到160多个,而截止2012年7月,正式通过住房

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和城乡建设部网站公示的绿色建筑项目已达488个,加上地方政府评审的项目和国外机构认证的绿色建筑,项目总数超过700个。获得认证的488个绿色建筑项目的地区分布表明,经济较发达地区的绿色建筑数量较多,江苏省南京和苏州2个城市绿色建筑总数达到81个,占全国总数的1/6[16]。

2 国内外绿色建筑评价体系

2.1 英国环境评估法(BREEAM)

英国环境评估法(BREEAM ) 是国际上首个绿色建筑评价体系,也是目前绿色建筑评价体系中最成熟体系之一[17]。从1990 年开始,英国建筑研究院( BRE) 就开始研发BREEAM 评价体系,其采用简洁、透明的评价框架,将其评价的内容分为三部分,包括建筑的设计阶段、新建成阶段和后期管理阶段中的核心性能、设计施工及运行管理三方面内容进行评价。评价指标包括管理、能源、水资源、原材料、室内外环境、运输、污染、土地使用、地区生态、创新十个方面。依据建筑项目所处建设阶段的不同,将建筑核心性能分(BPS) 、运行和管理分、设计与建造分或BPS 三项分数相加得出BREEAM 的总分,再通过BPS 值换算表转换成建筑环境性能指数(EPI) ,最终结果以直观的量化分数展示出来。

2.2 美国能源与环境设计先导计划(LEED)

美国能源与环境设计先导计划(LEED ) 以市场为导向的建筑物环境影响评价体系。从 1995 年至今,LEED 根据市场的需要已细化为很多不同的版本[18]。其中,住宅版本LEED —H 旨在促进高性能住宅建筑的设计与建造,对美国住宅建筑的可持续发展具有重大意义。另外,LEED —NC 是针对性能较高的公共建筑和商业建筑,为综合性住宅楼、写字楼、实验室和制造厂等而设计;LEED —EB 是致力于协助业主和物业进行运营、维护和更新方面的工作,以达到降低环境影响和提升运营效率的目的,其主要包括整个建筑的循环利用、外部维护、清洁与维护和系统升级四个方面的内容。LEED 在评价内容方面,从资源与材料、室内环境质量、能源与大气、资源利用的有效性、场地设计的可持续性和革新设计六个方面对建筑进行绿色性能评价。在每个大方面,LEED 提出评价可能的得分条目和前提条件,在每个得分条目中又包括提交文件(LEED —NC2.2未包含) 、评价目的、可能的策略、要求及技术。评价系统根据相应的得分情况,得出总分,依据总分,将建筑分为白金、金、银、铜四个等级[19]。

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2.3 加拿大绿色建筑挑战计划( GBTOOL)

1998年,加拿大发起并领导“绿色建筑挑战”GBC 项目。该项目由英国、美国、法国等14个西方主要工业国家参与,旨在建立一个国际化的绿色建筑评价体系和认证系统( GBTOOL)[20]。GBTOOL 体系的优势在于各国可根据各自的实际情况自定义详细的评价内容、权重系数和评价基准,促进绿色建筑信息在多个地区、国家之间的交流与协作,使不同地区、国家之间的绿色建筑具有借鉴性和可比性。GBTOOL 以 EXCEL 软件为操作背景,所有评价过程及全部评价内容均在 EXCEL 软件中进行,所有评价的性能得分和子项得分的等级设定为-2分到+5分,通过设置比例加权系统,各较低层系的得分分别乘以各自的权重系数后再相加得出高—级层系的得分值。

2.4 日本建筑物综合环境性能评估体系(CASBEE)

日本建筑物综合环境性能评价体系(CASBEE) ,是依据日本本国的特点制定绿色建筑评价体系[21]。 CAS-BEE 主要考察两大指标,包括建筑物的环境质量和性能指标、建筑物环境负荷指标。其采用 Q /L 的双指标评价法,“产出”Q 表示“建筑物的环境质量和性能”;“消耗”L 表示建筑物的“环境负荷”。通过 Q/L 值判别建筑物的绿色水平,得出“建筑物环境效率”。BEE 突出了建筑物综合环境性能,使评价结果更为明确。

2.5 我国的《绿色建筑评价标准》

2006年3月16日,我国住房和城乡建设部公布了《绿色建筑评价标准》(GB /T50378—2006) 以下简称《标准》,并于同年6 月1 日开始实施.《标准》借鉴美国 LEED 评价体系,采用措施得分法,易于操作[22]。在《标准》中,将绿色建筑标准分为两大体系———居住绿色建筑评价标准和公共绿色建筑评价标准。在各系统中分为六类一级指标,包括节水与水资源利用、节能与能源利用、节地与室外环境、节材与材料资源利用、室内环境质量和运营管理。每一级指标中具体指标又细化为三类: 控制项、一般项和优选项。其中,控制项指标是评价必须具有的条件,为必备项;优选项指标一般为要求较高、实现较困难的指标,为加分项。对于同一评价对象,根据实际情况控制项、一般项和优选项又有所不同。评价的得分是根据满足一般项和优选项的程度不同,划分为一星级、二星级和三星级绿色建筑。《标准》强调建筑的全生命周期,在建筑的最初设计规划阶段就要充分考虑和运用环境因素,并在建筑施工过程中把对环境的影响最小化,在建筑后期运营过程中给人们提供一个健康、舒适、无害、低耗的活动空间[23]。2015年1月1日,新版的《绿色建筑评价标准》将代替2006年出台的绿色建筑评价标准开始实行,届时绿色建筑评价工作将进入一个全新的阶段。随着我国各省市地区推进绿色建筑的力

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度继续加大,未来一段时间我国将迎来绿色建筑发展的一个高潮期[24]。

3 我国绿色建筑技术体系

绿色建筑在技术体系方面,2001年《中国生态住宅技术评估手册》出版,2004年《绿色奥运建筑评估体系》和2005年《住宅性能评定技术标准》出版[25]。在以上3个绿色建筑技术体系的基础上,2006年,GB /T50378—2006《绿色建筑评价标准》以国家标准的形式发布,以及其后住房和城乡建设部配套相关政策的出台,标志着中国终于建立了官方的绿色建筑技术标准体系[26]。2015年1月1日,新版的《绿色建筑评价标准》代替2006年出台的绿色建筑评价标准开始实行,届时绿色建筑评价工作将进入一个全新的阶段。

3.1 绿色建筑设计体系

我国正在推动的绿色建筑建设的政策将对城市规划带来新的发展方向。根据国家发展改革委员会与住房和城乡建设部2013年1月公布的《绿色建筑行动方案》[27],城镇新建建筑会严格落实强制性节能标准,“十二五”期间,完成新建绿色建筑10亿m 2;到2015 年末,20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求。同时,“建立包括绿色建筑比例、生态环保、公共交通、可再生能源利用、土地集约利用、再生水利用、废弃物回收利用等内容的指标体系,将其纳入总体规划、控制性详细规划、修建性详细规划和专项规划,并落实到具体项目[27]。绿色建筑建设已从原本建设管理提升到前期城市规划管理工作中的重要决策环节。要有效地通过法定管理手段,落实城市规划管理的目标,就必须要了解市场中绿色建筑的建设内容、指标、手段等情况[28]。绿色建筑建设是面向市场的一种经济活动,建设单位的决策包括融资、设计﹑建造、管理等内容,而其中设计技术的选择对城市整体空间布局、形态、环境、市民行为等有直接的影响。要有效推动绿色建筑在法定规划中的实施,需要全面了解绿色建筑采用的设计技术情况。这里指的技术手段包括在建筑规划设计中采用的绿色技术,主要是节能、能源供应、水资源、废物处理、室内外环境、建材、建筑管理。

3.2 绿色建筑施工体系

在绿色建筑周期过程中,绿色施工是其中非常重要的一个组成部分,它随着绿色建筑的推广而得到发展,并体现了绿色建筑的可持续发展理念[30]。绿色建筑就是在保证质量和安全的同时更加注重生态环境的保护和资源的节约,同时利用科学技术将对环境的影响降到最低。绿色施工就是在施工的过程中建筑单位就如何很好的利用绿色技术来提高工程的质量。

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3.2.1绿色施工管理技术

建筑工程企业需要加强对“绿色施工”理念的全面贯彻,确保绿色施工顺利展开[31]。首先在绿色施工管理方面实现绿色施工制度的规范化,不断使得绿色施工管理体系完善与健全,制定管理制度的标准化,从而使得绿色施工目标更加的明确,使得作为项目经理必须加强绿色施工活动科学的组织,制定出不同阶段的施工目标,绿色施工管理人员得到全面监督绿色施工必须加强全方位动态措施的采取进行管理整个施工过程,加强施工的策划、采购材料、现场施工、验收工程、施工准备等阶段管理技术的执行力度更好的增强,确保实现良好的绿色施工技术的应用效果。

3.2.2 优化施工方案,节约和保护土地资源

施工单位通过合理设计施工方案,使得平面布置的方案得到优化,从而加强绿化植被尽量被避开,尽量不要触及有地下管线,坚决杜绝对周边生态和土地造成的破坏。加强临设施工方案的优化一是减少硬化,扩大绿化的面积,使得场地和道路的硬化面积都能够哨站土地,二是根据用途尽量使用一些可回收的砖来铺面层,三是加强现场的围挡的隔离,采用一些工具式来加强围挡组拼,从而减少破坏土地[32]。

4 绿色建筑的生态效益

绿色代表生命,是生态系统的本色,而生态学原则是绿色建筑的理论基石[32]。建筑是人类为了居住生活和生产的某种需要而构造的围护结构。用绿色来修饰建筑,是为了把绿色概念赋于建筑之上,使建筑富有活力和生机,将建筑和可持续性的发展联系在一起。绿色建筑应该以节约土地为目的。土地不仅是人类的家园,还是人类食物的主要工业源地。人口的不断增长,必然导致土地的减少,而节约土地则成为绿色建筑的重要目标。城市化水平的不断提高,节约土地的形势也变的越来越严峻。绿色建筑不应该发生大气的污染,应该给人们提供优良的生活环境。近年来, 我国的空气污染愈发严重,尤其以煤烟污染最为严重,主要污染物是二氧化硫和酸雨[33]。尤其现在雾霾天气的逐渐加剧,更应该使得我们重视环境。绿色建筑也应该将废水的排放减量化、无害化、资源化,因为水是生命之源,万物之本。绿色建筑还应把固体废弃物减量化、无害化,并将其尽可能的做到资源化与再利用[34]。其废弃物主要是砖、瓦、混凝土和玻璃。绿色建筑应把节能资源,扩大使用非燃烧体能源和可再生能源作为追求的目标,包括其建设过程中和使用过程的节约能源。绿色建筑的任务是阐明建筑物——人居环境——人及人类社会的可持续发展机理及措施。绿色建筑的经济效益主要体现在节地、节水和节约能源上[35]。

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在节地方面, 利用集约的土地来做的绿色建筑是理想化的效果,能充分的利用工业废料, 以保护和利用土地资源,达到节约土地和争取更多的绿化面积的目的;在节水方面,使用节水器具来降低近几年来水的使用是一个非常普遍的做法;在节能方面,根据当地的自然条件,充分考虑自然通风和天然采光,以减少空调和照明的使用等。只要将绿色建筑中的这几个“节”做好,必然使建筑的经济效益得到很大的提升[36]。

5 绿色建筑的发展前景

目前,我国绿色建筑的发展进入新的时期,大众化、普及化、可感知成为绿色建筑发展的关键[37]。让民众了解绿色建筑,明确绿色建筑带来的好处将是未来绿色建筑宣传工作的重点,利用网络技术建立能源管理系统,应用于建筑内部水量、电能、热量、冷量等各项能耗相关信息的采集、数据统计、分析、对比,提供了一个可视性、可比性、易管理、易统计的能耗管理平台,也将是绿色建筑未来发展的必由之路。

同时,充分利用互联网的开放性,提供免费的相关软件,分享评价节能、节水、节材、节地、通风、隔热、阳光等方面的基本数据,并将相关数据整合,将成为绿色建筑发展的一个新方向[38]。充分开发互联网的运用潜力,实现标识管理互联网化、施工互联网化和运行标识管理互联网化。使网络技术与节能减排结合起来,可以使绿色建筑的内涵进一步延伸。利用建筑的余能、余水和建筑垃圾,可以实现与大自然的共生。

绿色建筑事关每个人的健康,事关整个民族可持续发展。绿色建筑拥抱互联网,走出设计室,通过绿色建筑与互联网的融合,将虚拟技术与实体建筑相结合,全面提高绿色建筑的节能、节水、节材,降低温室气体的排放量。未来的绿色建筑将更生态友好、更人性化。

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