被動(dòng)式建筑是實(shí)現(xiàn)建筑低碳化的根本途徑

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以二氧化碳為代表的溫室氣體，導(dǎo)致地球不斷變暖。應(yīng)對氣候變化、緩解溫室氣體的排放、倡導(dǎo)低碳生活，已成為全人類的共識(shí)。在這種共識(shí)下，建筑低碳化、低碳建筑等成為繼綠色建筑、可持續(xù)建筑之后備受關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一。低碳建筑與建筑低碳化在一定程度上是同義語，建筑低碳化是建筑在建造及使用過程中達(dá)到低碳排放量的過程，其結(jié)果表現(xiàn)為更多的低碳建筑的出現(xiàn)。由于建筑低碳化是一個(gè)新概念，人們對其在理解上存在誤區(qū)，致使現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)大量的偽低碳建筑。因此，正確理解建筑低碳化的涵義、明晰被動(dòng)式建筑是實(shí)現(xiàn)低碳建筑的根本途徑，具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

一、 建筑低碳化的涵義

建筑低碳化是指在建筑材料制造、建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建造、使用以及廢棄拆除的整個(gè)生命周期內(nèi)，減少化石能源的使用。充分利用可再生能源，降低能耗，減少二氧化碳的排放量的過程?；谶@一概念，可以將建筑低碳化分為由低到高三個(gè)層次：即建筑設(shè)計(jì)低碳化、建筑設(shè)備系統(tǒng)低碳化及建筑用能低碳化。

1. 建筑設(shè)計(jì)的低碳化

建筑設(shè)計(jì)的低碳化要求建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)基于氣候、地域等因素，在掌握建筑使用者的舒適性要求的基礎(chǔ)上，通過確定相關(guān)參數(shù)，運(yùn)用氣候調(diào)控策略，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和開窗、空間布局，獲得最舒適的居住環(huán)境，這是第一層次的建筑低碳化，核心是通過建筑本體實(shí)現(xiàn)低碳化，現(xiàn)實(shí)中存在一些認(rèn)識(shí)誤區(qū)。如一些建筑師認(rèn)為，建筑低碳化是暖通空調(diào)設(shè)備工程師的責(zé)任，是依賴高技術(shù)的應(yīng)用及高效率的設(shè)備才能夠做到的。因此在設(shè)計(jì)過程中把氣候問題作為一個(gè)可有可無的參數(shù)，忽視甚至放棄地域氣候和太陽輻射資源對建筑室內(nèi)熱環(huán)境的調(diào)節(jié)作用，將更多的注意力集中在建筑空間的功能以及美觀等方面，阻礙了建筑設(shè)計(jì)低碳化的實(shí)現(xiàn)。

2. 建筑設(shè)備系統(tǒng)利用的低碳化

如果建筑設(shè)計(jì)中已經(jīng)采用被動(dòng)式技術(shù)及設(shè)計(jì)策略，由于室外環(huán)境過于寒冷或炎熱，建筑的室內(nèi)環(huán)境依然不能夠達(dá)到人體熱舒適的要求，這就需要配備相應(yīng)的采暖空調(diào)等機(jī)械設(shè)備。建筑低碳化的第二層次即是指在采暖空調(diào)等設(shè)備選用過程中，需要選擇節(jié)能、高效的設(shè)備系統(tǒng)，提高能源的使用效率，降低碳排放。只有實(shí)現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)低碳化，建筑設(shè)備系統(tǒng)利用的低碳化才是有意義的。因?yàn)楫?dāng)建筑設(shè)計(jì)沒有結(jié)合氣候、沒有考慮地域等因素時(shí)，這種設(shè)計(jì)往往會(huì)造成建筑室內(nèi)環(huán)境比室外更不舒適。需要通過機(jī)械系統(tǒng)消耗大量的能源，將室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)到舒適范圍。這種情況下，即使使用最高效的建筑設(shè)備系統(tǒng)，建筑能耗依然會(huì)很高，不能夠達(dá)到低碳排放。

3. 建筑用能的低碳化

做到了建筑設(shè)計(jì)中的低碳化、建筑設(shè)備系統(tǒng)利用的低碳化，建筑師為了減輕空調(diào)負(fù)荷和利用自然的力量滿足空調(diào)及熱水供應(yīng)所需的熱源。在設(shè)計(jì)過程中，還應(yīng)最大可能利用天然氣、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源及低品位能源，實(shí)現(xiàn)第三層次的建筑低碳化?？稍偕茉醇暗推肺荒茉丛诮ㄖ械膽?yīng)用主要包括地源熱泵、太陽能采暖空調(diào)及生活熱水供應(yīng)、太陽能光伏照明發(fā)電等。第三層次的建筑低碳化必須因地制宜，在擁有豐富的太陽能及地?zé)崮艿瓤稍偕Y源、自然條件得天獨(dú)厚的地域。通過適宜的新能源應(yīng)用技術(shù)，并考慮其經(jīng)濟(jì)可行性，從而達(dá)到優(yōu)化建筑用能結(jié)構(gòu)，降低建筑采暖、空調(diào)、照明以及電梯等設(shè)備對常規(guī)能源的消耗，減少碳排放。

上述建筑低碳化的三個(gè)層次中，建筑設(shè)計(jì)的低碳化是基礎(chǔ)，在實(shí)現(xiàn)建筑低碳化中起著根本性的作用。如果想要在建筑全生命周期中取得理想的CO2減排效果，必須在建筑設(shè)計(jì)的早期就為相應(yīng)的策略做出全盤的考慮，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)低碳化。

二、 被動(dòng)式建筑是實(shí)現(xiàn)建筑低碳化的根本途徑

被動(dòng)式建筑基于技術(shù)角度提出，深入并鎖定到建筑設(shè)計(jì)的過程中。強(qiáng)調(diào)在建筑設(shè)計(jì)過程中，通過被動(dòng)式技術(shù)的使用以實(shí)現(xiàn)建筑低碳化所設(shè)定的目標(biāo)，從而成為實(shí)現(xiàn)建筑低碳化的根本途徑。具體來說，被動(dòng)式建筑從以下兩個(gè)方面保證了建筑低碳化的實(shí)現(xiàn)。

1. 從建筑設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)方法方面

現(xiàn)代建筑室內(nèi)熱環(huán)境調(diào)控理論及方法是建立在“能源與資源無限、自然環(huán)境容量無限”的理念之上，建筑設(shè)備工程師可以通過制冷與供熱設(shè)備，實(shí)現(xiàn)人們對建筑室內(nèi)空間熱環(huán)境的需求。被動(dòng)式建筑摒棄了這一理念，它基于生物氣候?qū)W理論及方法，以規(guī)劃、設(shè)計(jì)、環(huán)境配置的建筑手法來改善和創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境。充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂蛸Y源，盡量使用適當(dāng)?shù)慕ㄖ侄蝸硐魅跬饨鐨夂驅(qū)κ覂?nèi)熱舒適環(huán)境的不利影響。實(shí)現(xiàn)了低能耗建筑，或者零能耗甚至負(fù)能耗建筑，實(shí)現(xiàn)了建筑低碳化。

2. 從建筑技術(shù)方面

被動(dòng)式建筑在于保持建筑物房間內(nèi)部物理?xiàng)l件的獨(dú)立性，維持內(nèi)部環(huán)境的熱平衡。因此在建筑設(shè)計(jì)與建造過程中，要求建筑具有緊湊的外形和良好熱工性能的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)、建筑物的朝向與陽光相適應(yīng)、注重外窗的構(gòu)造等。另外，建筑師還應(yīng)該綜合考慮建筑的防霉處理、熱水供應(yīng)等，并盡可能地利用可再生能源以及采用節(jié)能型的家用電器和設(shè)備。通過使用這些建筑技術(shù)，可直接節(jié)約能源，減少碳排放；也可將相關(guān)信息傳遞給建筑使用者，轉(zhuǎn)變他們在節(jié)能減排方面的意識(shí)和行為，改變他們原有的高能耗生活模式，實(shí)現(xiàn)建筑低碳化。

三、 結(jié)語

被動(dòng)式建筑基于全新的自然觀、科學(xué)觀及建筑觀的基礎(chǔ)之上，尋求人、自然、建筑的和諧統(tǒng)一，將焦點(diǎn)設(shè)定在建筑設(shè)計(jì)階段的低碳化，是實(shí)現(xiàn)建筑低碳化的根本途徑?，F(xiàn)階段，國內(nèi)的被動(dòng)式建筑的理論研究相對較少，相關(guān)概念界定較為模糊，基礎(chǔ)理論研究缺乏。同時(shí)，現(xiàn)有的被動(dòng)式建筑的標(biāo)準(zhǔn)大部分是基于歐洲冬冷夏涼地區(qū)的中性氣候特征制定的。我國地域遼闊，從南到北覆蓋了多個(gè)氣候區(qū)。氣候變化大，而且很多地區(qū)屬于寒冷或酷熱的極端氣候區(qū)，這意味著現(xiàn)行的被動(dòng)式建筑標(biāo)準(zhǔn)有可能難以實(shí)現(xiàn)。因此，必須立足于國情，建立及完善被動(dòng)式建筑的理論框架、技術(shù)路線及設(shè)計(jì)策略。制定被動(dòng)式建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)勢在必行，且意義重大。

發(fā)展被動(dòng)式建筑是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，不僅需要從建筑理論及建筑技術(shù)上進(jìn)行深入探討和研究，還需要做好兩方面工作。第一，根據(jù)國外被動(dòng)式建筑發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，短期來看，建造被動(dòng)式建筑比普通建筑經(jīng)濟(jì)成本高。但長遠(yuǎn)來看，初期額外增加的建造成本能夠在可以預(yù)見的時(shí)期內(nèi)，通過減少采暖等費(fèi)用支出而得以回收。研究分析被動(dòng)式建筑是否經(jīng)濟(jì)合理、能給消費(fèi)者帶來多大的經(jīng)濟(jì)效益、給予消費(fèi)者較為明確的信息，是影響被動(dòng)式建筑是否可以在市場上推廣的關(guān)鍵因素。第二，我國政府應(yīng)該借鑒發(fā)達(dá)國家發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，制定相應(yīng)的減免稅收、貼息貸款等經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策，創(chuàng)新投融資體制，籌措開發(fā)被動(dòng)式建筑的資金。通過政策的引導(dǎo)及支持，推動(dòng)被動(dòng)式建筑的發(fā)展。