仇保兴:我国绿色建筑回顾与展望

2019-06-11 17:10

       国务院参事、住房和城乡建设部原副部长、中国城市科学研究会理事长仇保兴为大会做主旨演讲《我国绿色建筑回顾与展望》。

       在主旨演讲中,作为我国绿色建筑奠基人之一的仇保兴参事对十五年来我国绿色建筑的发展进行了梳理总结,同时还就我国绿色建筑演化方向、历年来我国绿色建筑发展中的若干误区、驱动绿色建筑发展因素以及如何提升绿色建筑质量作出了重要判断。并且,他还表示,绿色建筑设计的根本宗旨是尊重传统的文化、尊重自然生态环境、尊重普通老百姓的长远利益。做到建筑全生命周期的“四节一环保”是绿色建筑的原则,通过绿色建筑的大发展将为我囯生态文明建设奠定坚实的基础。

      以下内容根据现场实录整理▽

 

      今天我要跟大家探讨的是我国绿色建筑的回顾与展望。

      我首先要讲的是我国发展绿色建筑的初心以及其五个里程碑;第二,绿色建筑“演化”的丰富性;第三,驱动绿色建筑发展因素的动态复杂性;第四,我国绿色建筑发展中的若干误区;第五,提升绿色建筑质量的几点思考;最后是小结。

 


图1:报告主要内容

01

 绿色建筑的“初心”与五个里程碑


      本世纪初,清华大学建筑学院院长秦佑国、赖明等教授编写出版了绿色建筑的书籍,这对北京筹办“绿色奥运”起到了推动的作用。但是除了清华建筑学院少数人之外,当时我国的建筑界几乎没人知晓绿色建筑。

     为此,2004年我们专门组团参加了美国绿色建筑大会并在会上介绍了绿色建筑在中国必然会有大发展(刚才陈宜明总工已经做了充分的说明)。在2006年,我们组织编写了第一版绿色建筑评价标准,到了2014年出台了第二版,而第三版绿色建筑评价标准也已编制完成即将公布。这样一来,我国绿色建筑评价的前后三块垫脚石就基本确定了。

 

图2:《绿色建筑评价标准》

      绿色建筑是什么?在中国,绿色建筑就是指在建筑的全生命周期内最大限度地节约资源(节地、节能、节水、节材),保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。概括起来,绿色建筑必须兼顾建筑的安全、生态可持续性以及人居环境的提升,这也就形成了绿色建筑的“铁三角”,这个“铁三角”所描述的绿色建筑特征和发展三目标不仅涵盖了当代人的宜居而且还涵盖对下一代人的生态空间需求。

 

图3:绿色建筑“铁三角”


    我国绿色建筑全面发展经历了十五年的历史,可划分为“五个里程碑”。

    第一个里程碑:2005年绿建大会(绿博会)召开。

    从2005年第一次绿色建筑大会由国家发改委、建设部等六部委主办,在北京国际会议中心隆重召开,向全社会正式提出我国开始大规模发展绿色建筑。

    第二个里程碑:曾培炎副总理绿博会讲话。

    在2006年第二次绿色建筑大会提出了“智能,通向节能省地型建筑的捷径”,时任国务院副总理曾培炎在大会上做了重要讲话,对我国发展绿色建筑作了充分的肯定并指明了方向。不久我国首部绿色建筑评价标准进行了公开发布。

    第三个里程碑:2006年中国绿色建筑与节能专业委员会成立。

    中国绿建委的成立引发了全球同行的关注,成立之际,国际绿建委、美、英、德、法、印、日本、澳大利亚、墨西哥、新加坡等国绿建委都派主要领导参加了成立大会。现在这个专业委员会已经发展到1500多名会员,几乎已经把全国各地从事于绿色建筑设计研究的工程师、设计师和设计研究所总工等全部包囊在内,近年内还发展了国外数十名著名的绿色建筑设计师。

    第四个里程碑:2013年国务院办公厅发了1号文件《绿色建筑行动方案》。

    紧接着在2014年出台的国家新型城镇化的发展规划中明确提出:“城镇绿色建筑占新建建筑的比例要从2012年的不到 20%,提升到2020年的50%”。从此,绿色建筑被列入多个国家政策指引目录,各地也纷纷出台了激励政策。

    第五个里程碑:习总书记巴黎峰会讲话。

    到了2015年的时候,习近平总书记在巴黎峰会上明确提出“中国将通过发展绿色建筑和低碳交通来应对气候变化”。紧接着在近几年的我国全国人民代表大会上,李克强总理在工作报告中都提出了我国要发展绿色建筑的明确要求。

    这五个里程碑相继推动着我国绿色建筑不断加速、不断升级。

 

 

图4:我国绿色建筑发展的五个里程碑

02

 绿色建筑“演化”的丰富性

 

      我国绿色建筑的演化路径是非常丰富的,首先从省地节能建筑到被动房、低能耗建筑、近零能耗建筑、再到零能耗建筑,围绕这条能源节约轴线,建筑师们甚至提出碳中和建筑等新建筑形式。

 

图5:绿色建筑演化方向

      第二条轴线是装配式建筑,从PC结构延伸到模块化、智能建筑、全钢建筑、3D打印建筑,围绕的是一条技术变革轴线。其中智能建筑,将来会借助人工智能、物联网等新技术的应用,将使得建筑的温湿度、照明、能耗、水耗都能调节到对环境更友好、对人类更宜居的这样一种“双全”的最佳状态,这是完全可以做到的。

      第三条轴线是从适老建筑、健康建筑、立体园林建筑、生态建筑方向演化,将园林、建筑和环境融合在了一起,因为建筑终究是为了“人”本身诗意般的幸福栖息。

      第四条轴线是乡村的绿色建筑、生土建筑到地埋式建筑的演变路线,这条轴线将我国5000多年传统生态文明积淀的地方知识、地方智慧凝聚到中国绿色建筑设计建造之中。

      最后一条轴线是建筑与各种各样可再生能源结合在一起,建筑就是利用可再生能源最好的场所,建筑不仅是用能的单位,而且也同时是发电的单位、是一个能够输出能源的单位,那就变成“正能”建筑了。总的来看,绿色建筑的演化范围很广泛,包容量也非常巨大。


 

图6:绿色建筑评价标准覆盖范围

      除此之外,我国绿色建筑覆盖范围也越来越大,从商业建筑、住宅建筑、绿色村落建筑、商店建筑、飞机场建筑、工厂建筑等不断拓展,所有类型的建筑都可设计建造成为“四节一环保”的绿色建筑。而且我国绿色建筑标准将根据我国不同的气候区,每一类气候区将有最适宜的绿色建筑评价标准。因为,绿色建筑本质上属于“本地气候适应性建筑”,必须进行地理的区分和细化。


03

 驱动绿色建筑发展因素的动态复杂性 

       

       绿色建筑驱动因素有着动态的复杂性。首先是政策驱动,中央领导讲话、国务院文件、部委政策、指导方针等的提出。几乎所有省委省政府,以及600多个城市都拿出了地方化的针对绿色建筑不同发展阶段的激励政策。这些政策大大推动了各地绿色建筑的发展。

      二是观念转变。通过领导号召、生态文明方案的具体实施、全球人类共同命运体的提出、循环经济体系和生态绿色城市的构建等等,这些绿色意识形态和生态文明制度方面绿色建筑的建设使绿色建筑观念逐步深入人心。

      三是开放创新。从应对气候变化这一人类命运共同体的共识角度出发,我国在绿色建筑技术创新、可再生能源的利用、新材料的革命、新开放合作政策的涌现等方面都有所强化,再加上信息革命、大数据、云计算、人工智能、物联网等新技术的应用也将帮助绿色建筑的快速发展,从而形成了一个复杂的、不断变化的经济社会环境。

      四是经济因素。随着劳动力价格上升和劳动方式的日益转变,人们对住宅“健康、绿色”的需求越来越强烈,人们待在建筑里的时间越来越长。建筑占了人们80%停留时间,民众对建筑的质量、室内的空气、建筑对人体是不是友好、是不是保障健康等日益关注,这些因素都导致了绿色建筑关键技术的创新日新月异向前发展,包括相关资源价格的变化和环保政策强化实施等也助推绿色建筑不断普及化。

      五是企业家和管理者的响应。实践证明,企业家是市场中最活跃的主体,对绿色建筑的普及发展起决定性因素。

      当然企业家也分几类:一类是迟钝的企业家,他们觉得对市场需求必须垄断,在这个过程中像柯达曾作为超级企业的存在而风光无限,它企图依靠大规模的技术专利保护对市场进行垄断,但是因数码技术的兴起而失败了,现在几乎没有几个人还记得柯达作为超级企业的存在了。

      第二类企业家的原则是适时而变,他们的创新是为了满足民众的需求。一般企业家开发新产品都需要经过详细的市场调节,厘清民众现在需要什么,企业就开发制造什么产品。

      这样一些企业家也会遇到问题,像著名的诺基亚、摩托罗拉这些仅为满足市场需要而跟随时代变化的企业也逐渐没落甚至消亡了。

      第三种的企业家是最优秀的企业家和管理者,他们是需求的创造者。我们知道苹果、华为。在不确定为主导的现代市场经济时代,民众未来的需求是优秀企业家创造出来的,当苹果的缔造者乔布斯在研发平板电脑的时候,当他设想新一代的手机能够跟网络相结合时,实际上人们还想象不到未来的手机是怎么样的。

      一流的企业家和管理者创造了民众的“需求”,这点在绿色建筑非常重要,绿色建筑是快速变化的,是创造当代人甚至未来民众最大的需求品,又是使用期最长久的产品,所以设计绿色建筑也应该着眼于创造未来的需求。

04

 我国绿色建筑发展过程中的若干误区

 

    第一个误区,装配率、工业化程度越高越好

      我国一些地方政府曾经盲目的认为建筑的装配率、工业化程度越高越好,其实这是一个误区。

     上世纪50年代我国从苏联引进的大板建筑技术其装配率是最高的,那时从莫斯科市开始,在所有“社会主义”阵营国家中,这种装配式建筑都曾经比比皆是、遍地开花,并且装配率几乎达到了百分之百。

     但是1983年唐山大地震的惨痛教训使得这些装配式建筑被打上“休止符”,这个教训是以几十万人的死亡代价换来的。在地震发生时,这些一个个像“夹板”结构的装配式构件把许多人压在了里面。从此以后,这些高装配率、高工业化水平的建筑就几乎消失了。

     最后,连它的发源地莫斯科市的这类被人们讥笑称之为“莫斯科假牙”的大板建筑都被拆除了。

     由此可见,建筑装配率并不能成为“绿色”主导目标,重要的是均衡的“铁三角”性能与价格之比。

 

图7:“莫斯科假牙”大板建筑

     第二个误区,高新技术应用越多越好

 


图8、9:亚马逊公司总部

      上图所示的这个建筑是世界上最大的公司之一亚马逊的总部,它耗资248亿美金,把各种新的建筑技术都集成组合在建筑之中,每平方米的造价非常高,维护保养的费用更加高昂,但是这样的建筑案例无法得到复制和普及。

      由此可见,技术并不是运用越复杂、越高端越好,而是实用,满足“铁三角”的要求。和建筑装配率一样,科学技术是为了满足人性需求、创造未来更好的生活环境的手段,不能“本末倒置”。

      第三个误区,中心化控制程度与规模越大越好


 

图10:具有中心化控制的大型能源中心

     例如,人们希望中心控制式的能源站规模越大越好。工业文明是以流水线生产为高峰的生产体系,但生态文明是一种微循环经济社会体系,两类体系是不一样的。但是我国四十年工业文明的巨大成就,使得人们错误认为中心化控制和规模越大越好,这对建筑的节能和绿色建筑发展埋下了隐患。

     我国许多地方仍然是以工业文明的方法、手段、思路来建设绿色生态文明,这实际上很多能源被浪费了,会产生诸如“小马拉大车”,打着“生态绿色的旗帜”反生态文明的恶果来,例如一座建筑可以满足一万人需求,结果只住了一千个人,也要把这个中央能源系统启动起来,又例如南方某大学城投资十多亿实施了“三联供”的热水、制冷和供暖集中控制系统,结果不到两年就因巨大的能耗和亏损而拆除,造成了严重的浪费。

     事实证明,对能源进行分散式分布式储存和调节才应该是绿色建筑的标配。

     
第四个误区,运行能耗越低越好

 

图11:应用“可变光”技术玻璃

     片面追求“零能耗”、建筑运行的能耗越低越好,似乎“低能耗”就要通过高昂费用的、复杂的建筑维护结构把所有的热量散发渠道进行阻断或隔离,这常常是不合时宜的。

     有些“高端”零能耗建筑在绝热隔离上下了很多功夫,有的“高技派建筑”在窗玻璃上应用了“可变光”等高价技术,一系列复杂技术和产品得到了应用,建筑运行能耗确实有所下降,但是在建筑全生命周期是不是“四节”非常值得怀疑。

     没人对建筑各环节的资源节约水平进行科学计算和理性考虑,这就带来了很大的问题,我们可能把建筑运行环节上能耗降低了,但全生命周期能耗就有可能全面扩大了。

     
第五个误区,忽视了当地气候适应性和原材料可获得性


 

 

图12:地方建筑关于能耗的相关数据

     中国地广物博,而且又是历史文明传承从未中断的大国,上万年的人类聚居创造出来许多原始生态文明的“本地智慧”。

 

 


图13:结合“本地智慧”的当地建筑

      例如北方农村的窑洞、土坯建筑、地埋式建筑,我们可以适当地进行传承和改造,这些改造后的“地方传统”绿色建筑将比一般的混凝土结构建筑、砖砌建筑能耗要低得多,而且由于使用了新结构,它们同时又具有抗震性能。

      实际上,我国不少此类建筑多次获得过联合国教科文组织奖。这类建筑成本是很低的,建筑材料当地取之不尽,不需要长途运输,从而在全生命周期最具“绿色”。

     第六个误区,重设计、施工,轻运行、维护

 

 

 

图14:2011年-2017年全国累计绿色建筑面积

      全国各地绿色建筑基本处在重设计,轻运行的初级阶段。虽然我国绿色建筑的数量得到快速发展,但处在运行阶段的绿色建筑数量还比较少,很多城市的主管部门太注重设计环节,却忽略了绿色建筑必须投入运行才能节能减排,这就本末倒置了。

 
05

 总之,我国绿色建筑发展过程中有存在许多误区,必须得到有效纠正


    如何提升我国绿色建筑?

    首先,绿色建筑是一种环境适应性的建筑,是与周边环境、气候“融合”、“生成”的绿色细胞。所以它必须遵循“本地化”以及从中国五千年的历史文明中获取地方知识经验并和现代科技正确结合。

 

 


图15:能够与当地环境、气候“融合”的“本地化”建筑

      其次,绿色建筑的形式、品种是多样化的,这也是其生命力的本质特征。只要符合“四节一环保”的建筑模式就蕴含着“绿色”,绿色建筑是一种对新的创造形式和技术包容性极大的新建筑形式。

 

图16:品种多样化的绿色建筑

     再次,要从全生命周期的四节来衡量绿色建筑的可持续性特征。

     比如争议很大的“钢结构建筑”。在美国、日本等发达国家建筑的钢铁使用量已经超过了总的钢铁使用量30%,钢结构建筑在这些国家城镇建筑的总建筑面积中已经达到40%以上,但是我国还不到5%。

     钢铁在冶炼生产阶段中的能耗占比是很大的,但是在建筑全生命周期中钢铁构件是可循环利用的,同时由于钢铁优异的力学性能使得建筑用材也能够得到节约,建筑空间构造也可以更加灵活,居住空间可得性较大。我们这次绿色建筑国际奖第一名就是钢结构的建筑。

 

 

图17:首届国际可持续(绿色)建筑设计竞赛金奖获奖项目

     第四,绿色建筑,本质上应该是一种“百年建筑”。住房是中国百姓最大的财富,是民众使用期最长的生活、生产资料。

     我国新的建筑方针——“适用、经济、绿色、美观”也正是在这种背景下被提出的。

     解放之后,我国对建筑方针进行了三次调整,从十四字方针到八字方针再到2016年中央城市工作会议上明确了最新的“八字方针”(适用、经济、绿色、美观),特别增加了“绿色”二字。

     第五,“多样化”、“群设计”将是建筑质量提升的一个新突破口。

     我们有许多建筑单体设计很优秀,但是开发企业为了节省设计成本把单体设计一拷贝“群发”结果建成的社区由于景观单一变成了建筑垃圾。

     建筑之美应该体现在“君子和而不同”。倡导绿色建筑“群设计优化”将会带来新建筑形式的诞生、社区节能减排的性能改善和社群整体宜居环境的提升。

 

 

图18:上海市政府办公厅出台的建设生态城区的若干文件

 

 


图19:上海市绿色生态城区时实践案例

      上海市已开始实行绿色生态城区实践,从绿色建筑、绿色社区、生态城区、绿色城市三步走,绿色建筑的“四节一环保”性能也会被逐级放大。

      第六,建筑将成为能耗、物耗和污染物排放最大的单一产业,应通过绿色建筑推广实现绿色发展。我们可以通过三步走的方式使全社会建筑整体能耗、物耗、水耗降下来,“无废”城市必须基于“无废建筑”,才能实现绿色发展。

 

 

图20:2010年以来的最终能耗变化

      第七,现代通讯、人工智能等新技术的应用能使每个居住、办公单元的能耗、水耗和人性化,而且“可视化”,将立刻调动民众“行为节约”的积极性。国外研究表明:仅通过简单的物联网技术,将每个建筑单位面积的水耗、能耗显示出来,并进行排位,就可以有效刺激用能单位和居民家庭对用能、用水行为进行本能的行为调节,进而使其达到节能节水15%以上。

 

图21:几种类型的建筑在单位面积年用电量的比较

 

总结:

?绿色建筑是一种包容性很大的自组织系统,是一种能满足并创造新需求的建筑形式。防止以行政命令的形式封杀、禁止某一种传统的建造模式。(例如“消灭土坯屋”等简单做法)

?绿色建筑应该通过运行标志的有效管理使建筑水耗、能耗大幅度降下来,以实际的“四节一环保”实效来开展质量/成本的良性竞争。

?绿色建筑设计、施工和运行阶段的新技术开发都应该尊重当地气候、尊重传统文化、尊重自然环境和普通老百姓的长远利益。只有坚持这种传承创新相结合的态度,才能使各地的绿色建筑更能汲取五千年文明的养料、创造出更适应民众需求、更“绿色”的建筑新技术。

?绿色建筑是全生命周期“四节一环保”的建筑,防止片面强调某个阶段的“节能”损害建筑全生命周期的绿色性能。通过绿色建筑的推广,促使“微循环”生产生活方式的建立,进而逐步确立全社会循环经济新模式,将使我国的生态文明建设有一个坚强的载体。

谢谢大家!



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