在人們對建筑的可持續發展不斷研究和探索過程中,從不同角度和方面提出了各種概念和設想,其中最為廣泛的概念是綠色建筑。我們認為“綠色”的主要原則是節約資源、提高效率和降低影響,其中最普遍的關注點是節約能源和降低廢水、廢氣和廢物的不利影響。
節約能源方面的研究主要包括兩部分:減少傳統化石能源用量和可再生能源替代應用。我們所說的零能耗、低能耗、節能建筑都指的是一次能源的節約,也就是化石能源的節約,可以采用可再生能源替代化石能源的方法來降低化石能源的使用。其實只要建筑在運行就一定會發生能耗,所以從這個角度來說是不可能有零能耗建筑的,超低能耗建筑是指建筑本身的運行能耗極低,這個能源消耗包括各種能源。我們可以通過一系列的被動式方法將建筑運行的采暖、空調和照明能耗降到最低,可以使用節能燈和電器將電力消耗降到最低;當建筑能耗降低到可以用可再生能源完全供給時,就是零能耗建筑;當建筑中的可再生能源供給量超過建筑運行的消耗量時就出現了正能量建筑。盡管這些概念和設想很早就提出了,但因為其成本的高昂和技術的瓶頸很難變成現實。
降低排放方面的研究主要以建筑物運行的不同排放物類型為不同研究方向,大致分為以下幾個方向:廢氣的排放、污廢水的排放、垃圾(固體廢棄物)的排放。其中廢氣的排放主要以減量為主,因其接受體是大氣,所以不用專門的收集管線和設施。污廢水的排放必須通過管網收集和處理設施處理,達到無害化標準后排放到自然水體或重新應用。垃圾的收集和處理因為其收集、運輸和處理的困難和潛在的危害更加直接是目前難度最大的部分。人們提出的零排放建筑概念,是指無限地減少建筑運行的污染物和能源排放直至為零的活動。可以利用清潔生產,3R(Reduce,Reuse,Recycle) 及生態產業等技術,實現對自然資源的完全循環利用,從而不給大氣,水體和土壤遺留任何廢棄物。零排放比零能耗更加難以做到,對于廢氣可以盡量降低其中的有害物質實現無害化,先進的污水水處理工藝和回用措施使污水零排放的性價比逐漸趨向合理,但建筑運行產生的垃圾很難就地處理,這需要垃圾收集策略和技術的進一步發展和創新。
一直以來,綠色建筑因為可再生能源、節能減排技術的高昂投資和不穩定效果而飽受詬病,許多人認為綠色和可持續是華而不實的概念,無法真正推廣應用。但隨著技術進步和經濟發展,原來昂貴技術的性價比正在不斷趨向合理,經濟水平的提高使傳統建筑的成本不斷增加,也使新技術的投資比重也就相應地不斷降低;人們也開始越來越關注建筑物的運行維護成本和效果,使一些新技術的社會接受度逐漸提高,一些綠色可持續發展技術逐漸從研究嘗試進入到實用階段。
節能方面的技術進展
被動房系統
德國的被動房體系通過30多年的研究和實踐,總結出從設計、施工、產品、材料到運行的全生命周期解決方案,其性能可以在夏季和冬季保證一個舒適的室內環境,而無需傳統的供熱系統的建筑物。被動房的性能要求完全量化,在中歐氣候條件下其性能指標如下:采暖制冷能耗:居住空間的采暖能耗不超過15 kWh/(m2a),采暖熱指標不超過10 W/m2;在有制冷要求的地區,制冷能耗的限值與采暖匹配,可以有一定的除濕補償。 電氣設備能耗:所有設備的一次能源消耗不超過120 kWh/(m2a),包括的設備有采暖設備、熱水設備及其它用電設施。 氣密性的要求:在室內外壓差50Pa的條件下,每小時的換氣次數不得超過0.6次 。 熱舒適度要求:在全部居住空間內,一年內不超過10%的時間溫度超過25攝氏度。
被動房因為提高性能帶來的增量成本較多,但隨著技術的進步一直處在不斷下降的過程中,在德國被動式房屋的增量成本從最初的50000歐元下降到了6000-15000歐元一個單位,最初Kranichstein Passive House一個單位的面積是156m2,以現在的匯率計算,單位平米的增量成本是2733元人民幣,隨著德國及歐洲建筑能耗標準的不斷提高和被動式房屋產業化的發展,單位平米的增量成本可以下降到了318-795元人民幣。在我國被動房因為其建筑材料設備依賴進口,而且對該技術掌握不充分所以還必須依賴德國技術支持,導致其增量成本可能高于德國本土;但隨著相關產品的國產化和技術本地化,該技術的成本將迅速降低。如果在被動房的基礎上進一步降低綜合能耗,合理采用可再生能源,實現零能耗甚至正能量建筑將不再是夢想。
來源:碳排放資訊網