建筑节能为“低碳生活”作贡献

邵乐韵

许多开发商反对建设绿色建筑,主要是担心成本过高。而事实上,只需增加一点点成本,甚至完全不增加成本,就可以在大多数类型的建筑中整合入可持续设计理念。

研究城市建筑设计规划和节能环保的专业人士爱举这样几个例子——

弗莱堡,德国南部小城,有“黑森林之都”之称,此外,它还有个自豪的美誉:欧洲最具生态意识的小城。早在上世纪70年代,弗莱堡就开始致力于打造一个“环保之都”。16年前,弗莱堡定下减排目标:到2010年,使用的能源(包括居民、商业、工业)和交通二氧化碳排放量要减少25%。

如今,弗莱堡的有效能源利用堪称世界首位,热电混合蒸汽系统和生物燃气可以为整座城市供电,城市收集的太阳能几乎是英国使用太阳能源的总和。弗莱堡城区里的房子严格遵从低能耗设计标准,虽然造价超出3%,但其能源花费和二氧化碳排放量却减少了30%。

Bo01,在瑞典语中意为“生活在2001年”,Bo01区又称“明日之城”,它也有一个值得称道的褒奖:绿色城市最佳典范。Bo01原址是瑞典第三大城市马尔默废弃的造船厂,2001年,通过“明日之城”改造计划,现在已经变成了可持续和高度生态保护的住宅示范区,1000户居民的能源供应100%依靠可再生能源。

在阿联酋首都阿布扎比机场皇室专用航站楼的对面,一座占地6平方公里的“马斯达城”正在沙漠中崛起,目标是成为世界首座不使用一滴石油、碳排放为零的绿色城市。马斯达城于2008年初开始兴建,总投资约为220亿美元。按设计,其30%的土地用以住房建设、20%是经济“特区”、24%为交通和基础设施、10%为新能源的实验和展示区。城里将没有汽车,绿树成蔭……

那么,中国的绿城何时建起?上海的低碳经济实践区临港新城和崇明生态岛项目将以何面貌示人?

建筑节能,最朴素的节能方式

从成功案例中不难发现,发展低碳经济,建筑节能是关键一环。

2009年4月,世界可持续发展商业委员会公布了耗时4年针对美国、欧洲、日本、印度、比利时和中国进行的可持续项目调研结果。结果显示,除了各个国家为解决全球变暖问题所实施的节能策略以外,我们还需要节省70%的建筑能量消耗才可以稳定地球气候。

在我国,建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列,成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。1970年,全国建筑能耗占社会总能耗的10%,而根据2007年建设部总工程师王铁宏公布的数字,我国建筑能耗(包括建筑能耗、生活能耗、采暖空调等)已占全社会能耗的约30%,如果再加上建材生产过程中的耗能,与建筑相关的能耗将占社会总能耗的46.7%。

我国建筑的平均单位能耗约30升燃油,而在德国,进行过节能改造的房屋单位的能耗仅相当于3升燃油,新建住宅平均能耗可控制在1升燃油。

在美国,建筑物占据了38%的二氧化碳排放量、71%的电力消耗、39%的能源使用、12%的水消耗量和40%的非工业废物。

虽然建筑行业是社会能源消耗中的大头,却也是可塑性最强的行业。建筑规划设计咨询公司美国MCM集团首席执行官迈克·米切尔(MichaelC.Mitchell)说,根据专家测算,在投资20美元减排1吨碳的众多方案中,建筑行业可以实现的方案是其他任何行业的3倍之多。因此,建筑行业具有极大的潜力,可以让我们采用经济高效的方式减少碳排放,可谓是缓解全球变暖最经济最快捷的方式。

2009年1月25日,美国白宫最新发布的《经济振兴计划进度报告》强调:近年内要对200万所美国住宅和75%的联邦建筑物进行翻新,提高其节能水平。比如,纽约帝国大厦的绿色改造就成了公众关注的焦点,预计工程完工后将为该地标性建筑节能近40%,每年节省440万美元能源费。

2009年6月初,中国环境保护部副部长张力军表示,在国家发改委公布的“4万亿投资计划”中,有2100亿元会用于节能减排和环境保护。

金融危机下,全球两大经济体的选择,使绿色建筑产业被寄予引领经济振兴的重望。

事实也正是如此,未来的竞争将是能源的竞争,谁主导全球能源产业的变革,谁就将领跑世界。大能源变革是美国当前振兴经济的主力,而中国同样拥有主导全球新技术革命的历史机遇。

以上海为例,上海当前住宅建筑总量是37997万平方米,公共建筑(包括有办公建筑、商场以及学校旅馆医院等)总量是13498万平方米。“十一五”期间,上海还将完成1.3亿平方米节能型建筑。按每一幢老建筑节能改造所需的耗费约为100——200元/平方米计算,这就意味着,仅上海一地,可持续建筑产业未来就将带动包括材料、设计、开发、施工、技术等相关企业,产生至少650亿的经济效益。中国建设部副部长仇保兴也表示,光是既有建筑的改造,全国就要投入至少1.5万亿,这是一个巨大的市场。

目前中国每年增加20亿平方米的建筑面积,占全球施工总量的将近一半。根据我国节能政策,计划于2010年实现所有新建项目能耗降低50%,到2020年争取实现大部分现有建筑的节能改造,新建建筑实现节能65%的总目标,大城市和东部发达地区要争取实现更高的节能水平。也就是说,在2020年前,建筑方面可以节约约3.5亿吨标准煤。如果能基本完成甚至超额完成节能指标,我国将为稳定地球气候做出巨大贡献。

许多开发商反对建设绿色建筑,主要是担心成本过高。而事实上,只需增加一点点成本,甚至完全不增加成本,就可以在大多数类型的建筑中整合入可持续设计理念。

与成本投入的幅度相比,绿色建筑的经济效益是显而易见而且超值的,其体现最明显的地方就是节能与节水。有数据显示,2008年全球获得能源与环境建筑认证(LEED)认证的建筑总计节水约3800万立方米,到2020年,节水可达9.3亿立方米,相当于37.8万个标准游泳池的水量。

建筑节能也要因地制宜

欧洲的绿色城市固然令人神往,但是,同济大学教授龙惟定在接受《新民周刊》采访时指出,发展低碳城市、采用建筑节能技术也要因地制宜,不是照搬照抄就能生效的。如果不考虑国情,可能会适得其反。

《新民周刊》:低碳城市的打造涉及哪些方面?

龙惟定:首先要考虑城市规划。中国人口这么多,比如上海有常住人口1800万,市区人口密度5万多人/平方公里,如果都像欧美那样发展别墅型的低密度住宅肯定不合适,必须是发展高层、高密度、高容积率的紧凑型城市,尽量留出空地植树绿化,发展碳汇。我国现在提出保住18亿亩耕地的底线,我觉得不光是考虑粮食安全,其实也是要保住碳汇底线。要是把土地都变成混凝土路面、水泥房子,那碳排放就越来越严重,本来的碳汇都变成碳源了。

其次是城市交通。我们国家现在私人汽车发展很迅速。私人汽车不是说不要发展,而是不要发展成私人汽车优先的模式。中国已经是世界最大汽车销售国,2009年国内汽车销量达到1368万辆,如果按平均一辆车一年行驶2万-3万公里算,一年总体就增加3000多万吨油,所以每年光汽车增加的碳排量就达接近1亿吨。现在我国的城市交通规划中,给人的感觉是把发展私车放到了优先位置,这种发展模式是不适合中国国情的。去年6月初,传出中国某公司要收购悍马,不管出于什么目的,当全世界都在将减少碳排放放在首位的时候,你再去收购这种高耗油、高排放的车型,会在国际上留下什么印象?相反,通用汽车旗下的小排量汽车欧宝是节能车型,中国企业反而没有予以关注。所以,中国在一些问题上还是需要理念的转变。

另外,低碳城市不光是城市建设和低碳技术问题,还包括产业结构调整。我们国家之所以排碳量这么高,主要是重化工业发展比较快,这些都是污染大、能耗高的产业。从全球角度来看,中国约有210种工业产品产量居全球之冠。2007年,粗钢产量占全球1/3,煤炭产量占38%,水泥产量超过45%;中国的进出口贸易量全球排名第三,约占全球贸易总量的7.7%。在一个依赖出口的经济体中,约20%的二氧化碳排放来自于生产出口貨物;而投资重工业和能源密集产业是刺激GDP增长的主要原因,第二产业在GDP中所占比重超过50%。与此相比,中国的环境依赖产业却未得到充分发展,第三产业在GDP中占40%,低于全球平均水平。如果产业结构不改变,低碳经济还是实现不了——当然,光讲低碳不讲GDP也不行。所以在经济和环保之间总是会存在矛盾。

《新民周刊》:我国发展低碳城市,有什么国外经验可以借鉴?

龙惟定:严格地讲,整个中国实现完全低碳是不可能的。所以现在我国在东部比较发达的地区搞一些低碳试点。

从技术角度讲,国外的低碳示范区也只是个别国家中的个别例子,它们的优势在于当地产业结构比较好。比如瑞典的马尔默市,地处海滨,以渔业、旅游业等为主,先天排碳量较低。

引进国外的先进技术必须适合我国国情。如阿联酋的马斯达城采用了很多先进和昂贵的技术,但在沙漠里建城本来就不可仿效,是用石油美元堆砌起来的。我看到报道,该城的建设预期到2020年将投入220亿美元,但累计节能量只有20亿美元,基本没有回报。

对于我国来说,局部地区可以搞低碳建设,比如上海的崇明东滩、临港新城,天津滨海新区等。但对于整个城市,关键还是要搞节能,采用先进的、成本可以接受的技术,并通过碳交易的方法从发达国家引进资金和技术。近来,一种“规划方案下的清洁发展机制(PCDM)”得到迅速发展,非常适合中国在大规模成片开发项目中引入清洁发展机制。

反过来,我们也不能以国家不够发达为借口而不承担自己的责任。在应对全球气候变暖方面,中国要在国际上努力树立正面形象,并建立自己的低碳试点,如上海的崇明东滩项目、河北省保定的“中国电谷”项目、天津滨海新区的中新生态城项目等,同时聘请国外专家参与,显示了我们作为一个负责任的大国积极应对温室气体减排的一种姿态。

《新民周刊》:崇明东滩项目现在进行得怎样?

龙惟定:崇明最早定位是“生态岛”,请了英国ARUP公司(设计包括“鸟巢”、悉尼歌剧院等)、美国SOM公司等国际一流咨询公司做了规划,方案很好,但是需要的投入较大,还没有大规模启动。

但是,针对崇明发展低碳经济的科研项目一直在积极开展。国家科技部正在组织《崇明低碳经济产业发展模式、关键技术集成应用与示范研究》的重大科研项目,将整个崇明作为低碳经济的示范区。崇明已经启动了若干示范项目,如建造示范楼等,但对整个崇明岛的建设和开发还是非常慎重的。一方面因为它所需的投入较大;另一方面就是对崇明今后产业发展的定位很难。如果我们仅仅把崇明建设等同于一般房地产开发,轻易决策,恐怕是对子孙后代不负责任的。我们学校正在承担上海市的课题,为崇明的生态建设制定技术导则,既然这里是低碳示范区,那么上岛的项目入门的门槛肯定要高些。

《新民周刊》:2009年3月,宁波诺丁汉大学可持续能源技术中心大楼荣获“绿色建筑奖”,这是唯一一个来自中国的获奖建筑项目。该楼由英国诺丁汉大学建筑环境学院作建筑环境和节能策略规划、由意大利马里奥?库西内拉建筑师事务所进行建筑设计、由宁波市建筑设计研究院进行施工图技术设计。您怎么看这幢楼在节能上的效果?

龙惟定:我没有去看过这幢楼,不太方便做评价。但是可以想象得到,如果完全照搬国外特别是欧洲的技术是不一定完全适合中国国情的。我也听说国内有专家对这幢楼提出了不同的意见。

《新民周刊》:为什么不能复制国外的节能技术?

龙惟定:因为建筑节能技术不同于其他技术,它与人文环境、生活习惯,特别是当地气候环境有关。在中国不同的气候区,采用的节能技术和节能的重点都不一样。

欧洲昼夜温差较大,室外空气比较干燥,所以他们强调自然通风,欧洲很多旅馆里没有空调,白天室内较热,夜间打开窗温度就下来了。在上海就不行,夜间温度也很高,而且空气湿度大,自然通风在夏季基本上不能起到降温作用。

欧洲建筑能耗以采暖为主,墙体保温就做得很厚。而在中国南方地区就不能太厚,否则夏季热量散出不去。但是,在夏热冬冷地区冬天也还有采暖的需求,所以也不能完全不做保温。在夏季则需要特别重视遮阳设施,这一点倒是可以很好地向欧洲的建筑学习。

另外,欧洲建筑师喜欢在公共建筑中设置玻璃幕墙和玻璃屋顶的“中庭”共享空间,冬季在室内可以享受阳光,十分惬意。而这样的玻璃暖房,在中国炎热的夏季,简直就是一个灾难。我曾经在德国的一次会上,对欧洲的建筑师们介绍过哪些技术是不适合中国的,但恐怕是“人微言轻”。最主要的是国内某些政府官员和发展商,认为凡国外技术就是先进的,最好把伦敦、巴黎的建筑原封不动搬过来,就会造成所谓的“节能建筑”其实并不节能。

《新民周刊》:建筑节能在我国不同地域有什么不同措施?

龙惟定:以前我国的建筑节能标准是以80年代建筑作为计算基准,全国都要实现节能50%的目标,现在有的省市又提高到65%。但是建筑节能标准是不能搞一刀切的。

根据我国建设部的总体考虑,北方将以建筑节能为主,加强围护结构墙体保温,因为北方一半的建筑能耗是用于采暖;而长江流域等夏热冬冷地区,需要建筑节能和绿色建筑并重——绿色建筑比建筑节能更宽泛些,不光是节能问题,还包括室内环境、合理规划、水资源节约等;再往南到夏热冬暖地区,冬天基本不需要采暖,就要以推广绿色建筑为主。

《新民周刊》:在旧建筑改造或新建筑建造中加入节能技术会增加很多成本吗?

龙惟定:现在北京、上海等很多地方在做旧建筑的外保温。其实对住宅建筑来讲,最重要的是窗的问题,因为窗的传热性是最大的,是保温最薄弱的环节。窗户改造好的话,可以有效地解决节能问题,也可以显著改善室内热舒适性。但是老百姓往往比较反感改造窗户,因为要破坏装修。

在新建建筑中,如果单做围护结构保温隔热(包括窗的隔热),每平方米增加造价在200元以下,这点量不应该在房价里有任何体现,完全是房地产商应当承担的。对于社会责任感较强的房地产商,应该朝更高标准去做。建筑质量要保证,更要提高节能标准。

我觉得对建筑节能应该有三个层次的标准:

最低层次的标准是维持健康,房间里不能太热不能太冷,夏天要30度以下,冬天室温在14——16度,12度以下是不适于居住的——但国内很多住宅冬天室内都只有7-8度。健康是最底线,低收入者付不起能源费用,政府应该救济。英国有个概念叫“能源贫困”,即要保证一个家庭在冬天至少有一个起居室和一个卧室温度在18度以上,如果用了收入的10%还不能保证两个房间到18度,政府就要给予补助,不是给钱,而是由政府埋单为能源贫困家庭的住宅做保温。

第二个层次的标准就是舒适标准,所谓舒适标准的室内温度、湿度等是有国际标准的,也是满足大部分人需求的状态。对这样的家庭一是要引导他们树立正确的能源消费习惯,二是要鼓励他们使用节能产品,比如最近国家补贴购买或更换节能家电就是很好的政策。

再上一个层次就是奢侈型的,比如夏天要享受冰雪世界的乐趣、冬天要欣赏人造热带雨林的风光。在市场经济条件下,允许你奢侈享受,但必须为此付出高昂的经济代价。多收的钱也不是说被电力公司收走,而是要补贴给能源贫困的家庭、支持建筑节能事业。