- 生活中的綠色建筑
- 趙先美
- 4003字
- 2020-09-02 14:52:35
一、資源與建筑
(一)我國的資源現狀
人口、資源、環境是21世紀制約人類社會發展的三大因素。近年來,資源與環境已成為世界各國最為關注的熱點,各國紛紛從自己的國情出發,研究如何解決資源與環境問題。
1.土地資源
土地是人類生存的基本條件和生活資料的主要來源,作為資產,它可以產生財富。中國人口眾多,吃飯問題始終是第一位,要解決這個問題就必須對土地進行近乎殘酷的開發和利用;中國是一個發展中國家,經濟正處在發展階段,基礎設施、城市化建設都需要大量的土地做保證;中國又是生態環境較為脆弱的國家,必須建設和維持穩定的生態環境。這三個方面,可以說都對土地提出了持續增長的數量需求和質量安全需求,使土地成為食物生產、經濟發展和生態環境建設爭奪的焦點。
根據調查可知,發達國家城市人均建設用地為82.4平方米,發展中國家城市人均建設用地為83.3平方米,而目前我國城市人均建設用地為101.2平方米,明顯高于其他國家。然而,我國城市土地利用效率低下卻是不爭的事實。目前,我國城市土地有4%~5%處于閑置狀態,40%左右被低效利用,若按土地低效利用相當于1/4的閑置土地來推算,空閑土地占城市用地的14%~15%。
2.能源
在我國化石能源資源探明儲量中,90%以上是煤炭。不管是現在還是將來(直到2050年或更晚),煤仍是我國的能源主力。
2002年,中國石油需求量躍居世界第二;2010年2月,中國原油進口量達1851萬噸,中國能源的對外依存度超過50%,由此引起了一系列的能源安全問題。由于我國石油短缺,車用液體燃料還是得從煤基替代燃料上找出路。在我國推廣糧食乙醇,從長遠發展的角度來看,很難實行下去。按現有技術水平來分析,5噸糧食作1噸汽油當量,此外還要消耗0.5~0.8噸的煤用于發酵和脫水。若生產1000萬噸汽油當量,需用糧食5000萬噸,占我國糧食總產量的十分之一,這顯然是不現實的。當然,可以考慮用木薯和甜高粱等其他作物來生產乙醇,或用秸稈及其他纖維素來制造(目前技術還沒有完全商業化),但后者存在大規模收集與運輸問題。
可再生能源(主要指風能、太陽能和生物質能)在2020年以前,很難在我國能源比例中占有一定分量,這和歐洲國家有所不同。一些歐洲國家,它們的總能耗已不再增長或增長很少,可再生能源正逐步替代目前使用的化石能源。而我國卻處于總能耗急劇增長之中,單是發電設備(其中主要是以燃煤的方式發電),每年增長的裝機容量達60~80吉瓦。在這種高速增長量中,可再生能源所能起的作用是非常有限的,更不用說去替代原有的化石能源。譬如說,按國家規劃,到2020年,我國風力發電的裝機容量將達30吉瓦(是2005年的24倍),考慮到每單位裝機容量的滿負荷工作時間平均只有2500小時,則30吉瓦的風電相當于火電12吉瓦左右,也只占2020年我國發電總裝機容量950~1000吉瓦的1.2%左右。
3.水資源
我國是一個干旱和半干旱地區面積很大的國家,干旱、半干旱地區的面積約占國土面積的52.5%,其中干旱地區占30.8%,半干旱地區占21.7%。
中國淡水資源總量為28000億立方米,占全球水資源的6%,居世界第四位。但人均淡水量只有2200立方米,僅為世界平均水平的1/4,在世界上名列第128位,是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。預計到2030年,我國人均淡水量將下降至1000多立方米,接近貧水國家的極限。目前,全國668個城市中,有400多個城市出現缺水現象,108個城市嚴重缺水。地表水資源的減少造成人們對地下水的過量開采,20世紀50年代,北京的水井在地表下約5米處就能打出水來,現在北京4萬多口井的平均深度達49米,地下水資源已近枯竭。近年來,黃河斷流、淮河污染,使得沿河地區供水緊張,不少城市不得不分區、分時供水,而一些用水量大的工礦企業也不得不在用水高峰期停產。水資源短缺不僅影響了人們的生活質量,也制約了經濟的發展。
中國水資源的特點是時空分布不均;降水年內、年際變化大;水資源空間分布與土地、礦產資源分布以及生產力布局不相匹配。部分地區近年來降水情況發生變化,如北方地區水資源明顯減少,水資源供需矛盾不斷加劇,水的問題已成為關系經濟社會可持續發展的戰略問題。水資源不足、用水浪費、水污染嚴重,資源型缺水、工程型缺水和水質型缺水并存,是中國嚴峻水情的真實寫照。按正常需要和不超采地下水來計算,中國年缺水總量達300億~400億立方米。
4.森林資源
木材是生活中應用非常廣泛的重要材料,木材的獲取依賴森林,而森林又是維持地球生態平衡的重要資源。森林吸收地球上多余的二氧化碳,保證足夠的降雨,并能有效抵御洪澇。另外,它還是生物多樣性的保護區。
建筑業需要大量的木材。隨著人們生活水平的提高,建筑裝修、家具乃至紙張、一次性筷子等,都形成了巨大的木材消耗量。從舒適和健康的角度來看,采用木材裝修具有獨特的優點,因此高檔的室內裝修往往少不了木材。另外,盡管現在很多家具已經開始更多地使用再生木材或金屬材料制作,但是仍有很多人對實木家具情有獨鐘。而且隨著生活水平的提高和消費觀念的改變,人們更新家具的速度也在加快。這些都大大加快了砍伐森林的速度。森林被過度砍伐而不能得到有效補充,將形成生態災害。我國的森林覆蓋率本就不高,近10年間,我國森林面積銳減了23%,可伐蓄積量減少了50%。云南西雙版納的天然森林,自20世紀50年代以來,以每年約1.6萬公頃的速度消失,當時55%的原始森林覆蓋面積現已減少了一半。
總之,我國資源短缺主要是由粗放式的發展模式導致的。據《2017中國可持續發展戰略報告》對世界59個主要國家的資源績效水平的調查排序可知,中國資源績效排名靠后,能源利用效率低。我國鋼、水泥、紙和紙板的單位產品綜合能耗比國際先進水平高。另外,礦產資源的總回收率大概是30%。由于資源利用水平低,我國廢棄物排放水平高于發達國家,單位工業產值產生的固體廢棄物也比發達國家多。
(二)我國的建筑及其能耗現狀
1.我國的建筑現狀
據初步統計,全球的建筑從業人員有1.11億人,其產值占世界國民生產總值的10%。近年來,我國每年約新建20億平方米建筑,建筑量連續12年居世界首位,其中住宅占到3億平方米。在未來30年內,我國還需建造400億平方米的新建筑,這樣的建筑數量和建設速度在世界發展史上都是罕見的。同時,我國進入了快速城市化階段,城鎮化水平以年均2%的速度增長,目前中國的城市化水平是53%,預計到2020年,中國城市化水平將達到57%左右,相當于每年從農村轉移400萬~1500萬人到城鎮。一般來講,城鎮人口人均能源消耗量是農村人均量的3.5倍。農村人口大規模轉移必然會相應地增加對建筑的需求,以及對能源和資源的消耗。隨著中國經濟以每年6.5%~8%的高速度增長,預計每年會有1500萬~2500萬人進入中產階級行列。這些人不僅是自住房的購買者,還是商場、酒店的潛在顧客。建筑業在未來20年仍將保持高速發展的態勢。
建筑就像一個個靜伏的黑洞,不斷占用本已稀缺的寶貴資源。因此,實踐綠色建筑,推進建筑節能,對于解決中國能源和資源短缺問題有著重要意義。
2.我國的建筑能耗現狀
(1)建筑能耗的不斷加劇
有資料顯示,各類建筑消耗了全球40%的能源,16%的水資源,并釋放出占全球50%的二氧化碳。目前,我國建筑能耗已占全社會終端能耗的27.5%,單位建筑面積采暖能耗相當于發達國家相同氣候地區的2~3倍。現有城鄉建筑面積400多億平方米,約95%都是高耗能建筑。在我國高速發展的城市化進程中,中國的城鎮建筑面積在5年內翻了一番,需要新建住宅面積約68億平方米。據統計,到2025年,全國城鄉房屋建筑面積還將新增約300億平方米,如果不采取有力的節能措施,每年建筑用能將消耗12萬億度電和4.1億噸標準煤,接近目前全國建筑能耗的3倍。
(2)資源利用量的持續增加
隨著建筑的迅速發展,在建筑能耗不斷增加的同時,建筑形成過程中的資源利用量也在持續增加,包括建造建筑和運營建筑的土地資源、原材料資源、水資源、自然植被資源、森林資源、礦物資源等。資源利用量的持續增大,使各種資源逐漸趨于枯竭甚至消失,影響了整個社會的可持續發展。
(3)環境狀況的不斷惡化
在建造及使用建筑的過程中,由于建造本身及建筑使用者需要依賴必要的能源和資源進行建筑活動的運轉,在能源和資源的利用、轉換和傳遞過程中,不可避免地造成了對環境的破壞,而且具有不斷擴大的趨勢。如建筑能源使用過程中所造成的溫室氣體和污染物質的排放,對地球自然環境造成了一定的破壞和影響,導致全球氣候變暖、自然災害頻發。
(4)居住者的安全性、健康性和舒適性要求逐步提高
建筑本身就是為人們提供必要的遮風、擋雨、御寒、防災等功能的場所。隨著經濟和技術水平的不斷提高,人們對建筑的安全性、健康性和舒適性功能要求與日俱增,使得其成為當今建筑發展的必備條件。
3.建筑對資源及環境的影響
全球的資源短缺和環境問題已引起了人們的廣泛關注,研究者發現,引起全球氣候變暖的50%的有害物質是在建筑施工和運營過程中產生的,而且建筑業的溫室氣體排放量正以驚人的速度增長。大量人為的溫室氣體(主要是二氧化碳)包圍著地球,使地球的熱量無法散發,由此導致了全球性氣候變暖。科學家認為,與前工業時期全球氣溫水平相比,全球氣溫上升的幅度必須控制在2℃以內。全球氣溫上升的幅度若超過2℃,災難將接踵而至:糧食生產將減少,原始冰川積雪的消失將危及城市的飲用水供量,極端異常的氣候變化將更加劇烈,上升的海平面將淹沒沿海地區,25%的海洋生物的家園——珊瑚礁將遭到破壞,25%的動植物將滅絕……后果將是毀滅性的。
人們已逐步意識到建筑對環境的負面影響,并且正在與人為的環境問題(如氣候變暖)抗爭。這時,建筑師、設計師及規劃師應走在前面,遵循減少資源消耗、環境污染的原則,在自己的作品中體現、實踐人類可持續發展的理念。
建筑行為對環境的影響主要表現為,在建筑的全壽命周期內消耗自然資源和造成環境污染,圖1-1定量地表示出了這種影響的程度。

圖1-1 建筑業帶來的資源消耗和污染
傳統建筑對資源的消耗量和對環境造成的污染程度十分驚人。據歐洲建筑師協會測算,建筑在整個建造和使用過程中,能耗占用了全部能源的50%,其中水泥生產和其他建材生產的消耗能源占20%,建筑使用過程的消耗能源占30%。