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所屬欄目:建筑設(shè)計論文 發(fā)布日期:2010-09-02 10:36 熱度:
【摘要】能源匱乏是世界性的問題,節(jié)能是世界的當務(wù)之急,也是我國可持續(xù)發(fā)展的保障。本文從迫切性、可行性、技術(shù)性及現(xiàn)實性等幾方面闡述我國的建筑節(jié)能路向。
【關(guān)鍵詞】空談,建筑節(jié)能,關(guān)鍵,行政,技術(shù)
一前言
近幾十年來,特別是1973年爆發(fā)石油危機以來,建筑節(jié)能在其風靡世界的過程中,其內(nèi)容和含義不斷更新,在發(fā)達國家,已經(jīng)經(jīng)歷了三個階段。開始時一般說成是energysavinginbuildings,就是我們現(xiàn)在所說的建筑節(jié)能;不久則改稱energyconservationinbuildings,即在建筑中保持能源,意思是要減少能源的散失;近來則普遍稱作energyefficiencyinbuildings,其含義是要提高建筑中的能源利用效率,不是消極意義上的節(jié)省,而是從積極意義上提高利用效率。在我國,現(xiàn)在仍然通稱為建筑節(jié)能,但含義應(yīng)該是第三層意思,要比字面上的意義豐富、深刻得多。(引自楊善勤、郎四維、涂逢祥編著的《建筑節(jié)能》一書)
二建筑節(jié)能實施的關(guān)鍵
根據(jù)我國的體制,建筑節(jié)能實施的關(guān)鍵所在可分為兩個方面去分析:其一是的行政方面的政策、法律、規(guī)范;其二是建筑節(jié)能的技術(shù)支持。
先從行政方面去分析。立法是必然的,也是關(guān)鍵的第一步。有了法律、法規(guī)的規(guī)定,執(zhí)法就有了依據(jù),政府行使其審批權(quán)、監(jiān)督權(quán)就有法可依,才能在節(jié)能工作中起到主導(dǎo)作用。按常規(guī)而論,先制定節(jié)約能源法作為一切節(jié)能法的母法是當然的事,在母法的基礎(chǔ)上可產(chǎn)生出新的法規(guī)、國家標準、行業(yè)標準、地方標準等一系列的規(guī)范性文件及標準來完善這個體系,但是由于我國幅員遼闊、氣候區(qū)多,涉及的區(qū)域由嚴寒地區(qū)至夏熱冬暖地區(qū),從技術(shù)上跨度較大,所以在制定規(guī)范及標準時難度相當高,需要的技術(shù)支持力量也較大。從目前來看,立法基本上是做到了,但同時也產(chǎn)生了很多地方標準,難以統(tǒng)一。同一氣候區(qū),根據(jù)不同的行政區(qū)域,有著不同的一套標準,同一氣候區(qū)由于不同的行政區(qū)域,標準也會不一樣(例如廣東境內(nèi)的夏熱冬冷地區(qū)要進行東、西外墻及屋頂內(nèi)表面溫度限定的要求,其它省就不用),顯而易見,這與各地的經(jīng)濟實力、技術(shù)認同度是密切相關(guān)的。這自然就轉(zhuǎn)入第二個層面就是技術(shù)支持,因為作為政府部門,也只能做到行政層面,至于如何在建筑上實施,也就只能有待廣大的專家學者為政府依法行政提供技術(shù)支持了。
從技術(shù)支持方面去分析建筑節(jié)能,那問題就復(fù)雜起來了,因為科學是發(fā)展的,建筑節(jié)能工程是全世界同時在發(fā)展中,但在學術(shù)上、社會其他領(lǐng)域一樣會存在不同的流派特點,針對不同的氣候特點就有不同的處理手法。從宏觀而言,最起碼可以分出采暖地區(qū)與空調(diào)地區(qū),即保溫與隔熱、通風的關(guān)系。從熱工原理上是相同的,但就其采取的措施則是截然不同的,通俗而言,就是爭取日照與減少太陽熱輻射(直射)的不同,這是矛盾產(chǎn)生的一個方面,然而,另一方面就是減少太陽熱輻射與衛(wèi)生日照時間的矛盾。作為南方,尤其是夏熱冬暖地區(qū),充足的日照通常不是人們所喜愛的,一般都千方百計地采取遮陽設(shè)施,令太陽光不致于直射入室內(nèi),反而言之,較為喜歡的是漫反射所帶來的光線,所以規(guī)范上的強制規(guī)定,在地方上執(zhí)行起來就顯得力度不足了,因為它已經(jīng)不是簡單的節(jié)能問題。
當年我在清華大學建筑系讀書時,畢業(yè)設(shè)計的課題就是建筑熱工方向,當年師從張家璋先生從事農(nóng)村被動式太陽房的設(shè)計與研究,對建筑熱工的認識較深刻。在當時的課題里,采用大面積的玻璃令室內(nèi)產(chǎn)生溫室效應(yīng),以求達到采暖的目的,可見日照對寒冷地區(qū)的重要性(當時項目地點在河北石家莊市)。但畢業(yè)后回到廣東從事建筑設(shè)計就大感不一了。因為廣東這個地區(qū)是亞熱帶氣候,日照充足,從傳統(tǒng)的嶺南園林建筑到現(xiàn)在的新建筑都在很大程度上反映了嶺南人對日照有著不同的解讀,總是千方百計地避免直射陽光的照射,這就可見,不同的地區(qū)對日照有著不同的需求和喜惡。
然而除了對日照有不同的需求外,還有對地表熱源的不同看法。采暖地區(qū)到了采暖期,地面在未經(jīng)處理的情況下,會耗掉相當大的熱能,因而需要做好地面保溫,使之與地表的低溫土壤隔開,避免熱量散失,因而它需要的地面熱阻就較大,反之,非采暖地區(qū)則以空調(diào)制冷能耗為主,則室內(nèi)地面就有不同的處理方法了,因為地球是很好的調(diào)溫蓄熱體,在長期沒有直射陽光照射的地面,其地面溫度是較室溫低的,它反過來吸收室內(nèi)的熱量,因此就沒有必要去對其熱阻再作人為處理,但規(guī)范上還對其進行強制性的規(guī)定,這就不太必要了(最起碼在夏熱冬暖的南區(qū)就沒這必要)。這樣做的話,一方面可能會增加投資,另一方面使之大大減弱了其調(diào)溫作用,不大可取,應(yīng)區(qū)別對待。這僅是其中的一個小問題。然而更大的問題在于到底怎樣的建筑才是真正的節(jié)能建筑。按目前,因為各地的經(jīng)濟實力不同,墻材不一,某些地區(qū)建成了一批高能耗的建筑,反而說是節(jié)能建筑。各地行政主管部門對建筑節(jié)能的理解不一,有很大的差異,究其原因,可能有三種:其一,對節(jié)能的認知度不同,執(zhí)行力度不同;其二,對節(jié)能原理不太明白,主觀地解讀規(guī)范,盲目地執(zhí)行;其三,規(guī)范的問題。這可能是最大的問題。因為我們現(xiàn)在使用的是對比法來評定是否達標,標準提出的50%節(jié)能目標,是有其比較基準的,即以20世紀80年代改革開放初期建造的建筑作為比較能耗的基礎(chǔ)。這就意未著對比的參照物的標準是否合適,這是其一,另外,這種對比法還有一個問題,比如一棟全玻璃幕墻的建筑的節(jié)能問題又怎樣去計算呢?難道就是用20世紀80年代使用普通玻璃來對比嗎?這些問題,在對比法的框架下,恐怕很難妥善解決。從這些方面來看,就證明了節(jié)能建筑的推廣,不是光靠技術(shù)人員去做就行了,它應(yīng)該是全民性的推廣,最起碼要讓全國人民都認識到為什么要節(jié)能,如何在各行各業(yè)、各個領(lǐng)域去節(jié)能,這最起碼的概念是要明確的。
三如何在實踐中解決關(guān)鍵問題
現(xiàn)階段建筑節(jié)能在我國建筑實踐中還應(yīng)視為初級階段(因為盡管在技術(shù)要求上好像要按前言里說的第三個階段,但實際上從各方面條件來說都未達到它所要求的境界)。首要問題是全民性推廣節(jié)能的重要性、迫切性及其概念,令人們都意識到其重要性及迫切性,還要粗略地理解節(jié)能的概念。
與此同時,更重要的是對規(guī)范及地方標準的修編。盡管現(xiàn)在規(guī)范及地方標準都有了,但我總覺得這些規(guī)范、標準的修訂并不完善。作為按氣候區(qū)劃分的規(guī)范沒有兼顧到所涵蓋的地區(qū)的特殊性,因而導(dǎo)致各行政區(qū)域各自出現(xiàn)不同的地方標準,這樣就使其上層規(guī)范的嚴謹性受到挑戰(zhàn),也會造成各地在執(zhí)行時的混亂局面。各自為政不利于推廣、交流,而且難逃地方保護之嫌。我覺得省級主管部門應(yīng)重視這些問題,應(yīng)規(guī)范所轄地區(qū)的執(zhí)行,否則,國家有國家標準、行業(yè)標準,省有地方標準,各城市又有各自的實施細則或標準,那么到底以什么標準去執(zhí)行就變得混亂了,這個法律問題其實是顯而易見的,但執(zhí)行起來就不一樣了。很多城市都有自己的標準、格式,不按其城市的標準、格式,那怕你按省的標準、格式,就是不能通過審批,其格式的花樣百出更是不勝枚舉了。其實,在技術(shù)上來說,無非是列出各種指標而已,但現(xiàn)在就變成是形式主義的官樣文章上了,這又有何必要呢?技術(shù)上總有其標準性,為什么就不能統(tǒng)一格式呢?這就造成浪費時間在一些細枝末節(jié)上,反而忽略了節(jié)能創(chuàng)新的主流。
就現(xiàn)行的規(guī)范、標準而言,我覺得并不是真正的節(jié)能辦法,因為,首先建筑是為了滿足人們生產(chǎn)、生活、工作、休閑等功能需要為目的,就可以以每平方米能耗來規(guī)定各種功能的建筑的能耗作為標準來實施建筑節(jié)能,這就是限值法。我認為這種方法才是真正能達到節(jié)能效率的做法,既簡單又好理解。反之,我們現(xiàn)行的規(guī)范是采用對比法,大大地限制了建筑師的創(chuàng)意,其局限性又大。建筑物的朝向是多變的,但為了便于計算就限定了一定的范圍值,這顯然是不科學的,退一步講,限定也只能適用于規(guī)定性指標的計算,不應(yīng)應(yīng)用到性能性指標的計算上,在現(xiàn)行標準的框架下,會出現(xiàn)一個建筑物只有三個朝向的情況。這種計算方式下得出的規(guī)定性指標,根本就無法從根本上控制其節(jié)能率。從實際節(jié)能的角度出發(fā),應(yīng)該采用較為科學的限值法,那么就無論你把建筑設(shè)計成什么體型,什么朝向都無所謂,這也很大程度地解放了建筑師們在創(chuàng)作過程中的約束,就不會因為節(jié)能要求而去先入為主地局限了創(chuàng)作思維,這才是雙贏的做法。若用此法,在行政審批上也簡單得多,對他們的專業(yè)技術(shù)要求,也相對要求低些,那么就更好地深入到基層,而不是現(xiàn)在很多問題只停留在技術(shù)層面的爭論,而主動權(quán)往往掌握于個別專家學者手上,讓他們樂此不彼地到處解釋、說明;還有的問題就是目前國內(nèi)的計算軟件不成熟,軟件開發(fā)商們要花太多的時間去為一些標準或有地方標準的地區(qū)量身定做軟件,而沒有從根本上對自身軟件的缺憾去深入探求,在初始階段就給他們帶來太多的不必要的麻煩,而去忽略其實質(zhì)性問題,那是否是舍本逐末的做法呢?因而追根溯源,問題還是來自政府主管部門,節(jié)能政策作為國策去執(zhí)行,當然有壓力,但如何正確地去解決這個壓力就必須依靠專家、學者們,因而就會出現(xiàn)現(xiàn)時的這種矛盾的局面。
四對節(jié)能標準的解讀
首先,我們不得不承認節(jié)能規(guī)范及其衍生出來的地方標準制訂時間均較為倉促,致使很多問題都未認真考慮全面,就舉兩個例子來說一下:第一,就是夏熱冬暖地區(qū)關(guān)于采取了節(jié)能措施后,屋面及外墻的當量附加熱阻如何選用的問題,就未在標準中明確起來,致使出現(xiàn)兩派意見。現(xiàn)時最流行且被采用的做法是:當進行規(guī)定性指標評定時可選用,性能性指標評定時不可選用,這種做法很難與修訂標準時的初衷相吻合。因為其條文解釋時提及到:當沒有太陽照射時(陰天、黑夜時)外墻、屋面向外輻射散熱存在有不同的問題,則應(yīng)予考慮,因為性能性指標評定是以24小時來計算的,有大部分時間是日照不強或者無日光照射,不考慮其當量附加熱阻,顯然是不妥當,但從提高地方的節(jié)能效率而言,則可以取消其在動態(tài)計算中的使用亦未嘗不可,但這是站在不同的出發(fā)點來看這個問題了。第二,就是判定墻體朝向的規(guī)定更顯得過于簡約,如此劃分并不科學。從理論上來說,作為規(guī)定性指標判定時這樣的規(guī)定也不見得科學,實際工程中建筑物一般都有偏角,這種情況下,這種簡單的規(guī)定顯然是簡化了許多計算,更適合于工程設(shè)計,但并不十分科學準確,現(xiàn)在有計算機輔助設(shè)計,將各個方向投影分解,亦不是麻煩,因而從理論上亦不應(yīng)簡單地對其進行規(guī)定;對其進行動態(tài)計算時就更不科學,因為參照建筑的設(shè)置已經(jīng)遵循了這一規(guī)則,再對其選擇朝向,其計算顯然是多余的,因為這一原則已貫穿在整個計算邏輯中去了。
再者,規(guī)范的制訂亦存在兩種可能性,或者稱之為兩派吧。現(xiàn)時我們使用的對比法顯然是簡單,但我卻認為其不科學。因為這樣規(guī)定對建筑設(shè)計是一個局限,而且參照建筑物的定位起點存在問題。而限值法則較為科學,因為它是以最終能耗限值作為評定標準,作節(jié)能率來講是較為直觀有效,節(jié)能的目標更能充分表現(xiàn)出來,從對建筑設(shè)計的制約來講,則大大減少。簡單來講,對比法具有更大的相對性,而限值法則有較大的實際性和絕對性,亦能更有效的對建筑物進行節(jié)能設(shè)計及減少一些人為主觀因素的干擾。因而規(guī)范及標準在這一點上更顯示出其時效性不強。我覺得用不了多久,這些規(guī)范及其衍生標準隨時間的推移、更多人對節(jié)能的重視及認識而不得不向更合理的方向進行修訂。而且我們國內(nèi)的建筑從業(yè)人員素質(zhì)參差,認識不同,解讀深度不足,結(jié)合其工作崗位不同,就會出現(xiàn)局面太亂,各地對同一標準執(zhí)行力度及方向不同。在這里我就一個具體的工程實例作出分析:該工程是一所中學里的風雨操場,按我們這個氣候區(qū)及地方習慣做法,一般都設(shè)計為外墻上設(shè)大面積的百葉窗,在建筑設(shè)計上充分考慮其自然通風、采光及聲學設(shè)計,因此這十來年中所建的風雨操場均較受好評。但節(jié)能標準實施后,則帶來的問題就大了,大部分人均死套規(guī)范,要求對其進行節(jié)能計算,這顯然是荒唐的。因為節(jié)能設(shè)計并不應(yīng)簡單地被認為是節(jié)能計算,運用熱工原理在建筑設(shè)計上作出合理的設(shè)計,本身就是節(jié)能設(shè)計。況且針對這種特殊的非空調(diào)建筑已足矣,再去強調(diào)節(jié)能計算,顯然多余。因為對其進行節(jié)能計算,首先要使建筑空間作密封假設(shè)才行(顯然這種假設(shè)后,建筑物已不再是原來的建筑物了),那么百葉窗就變了普通窗,改變了其固有的通風特性,再者,計算結(jié)果又如何在實際工程中實現(xiàn)呢?這個問題顯然就是他們自已都無法解釋的做法,換言之就是不允許該類建筑存在?那么與其使用的現(xiàn)實需要顯然是相悖的。
五對建筑節(jié)能路向的反思及展望
綜上所述,可見現(xiàn)行建筑節(jié)能存在的問題還很多,并不成熟。當務(wù)之急是盡快調(diào)整規(guī)范、標準,開發(fā)更有效的墻能材料,政府應(yīng)對新型材料加以扶持、推廣。
更重要的是對從事節(jié)能管理的人員進行必要的崗位培訓(xùn),使其較為專業(yè)化,而不是簡單的行政干預(yù)。離開了技術(shù)作為支持的行政干預(yù),后果是不堪設(shè)想的。試想一個不懂得熱工原理的人去管理節(jié)能設(shè)計的實施,那只會定出更多不切實際的規(guī)定,甚至就以上所提及的爭議性問題的仲裁或執(zhí)行都顯得蒼白無力,更為甚者可能會鬧出笑話(某市某區(qū)曾規(guī)定:對僅滿足性能性指標的建筑必須增加空調(diào)設(shè)計,就連學校教室也要按此規(guī)定執(zhí)行)。
對設(shè)計從業(yè)人員而言,則更應(yīng)著眼于基礎(chǔ)知識的掌握,因為在某些地區(qū)存在一個很怪的現(xiàn)象,建筑專業(yè)的人員大多不是學建筑學專業(yè)的,而是其他專業(yè)轉(zhuǎn)過來的,由于地方上對建筑的不理解及不重視,甚至出現(xiàn)做結(jié)構(gòu)設(shè)計沒有前途的就改行做建筑設(shè)計,又不從基礎(chǔ)學起,對建筑物理就更不用說了,連基本的畫法幾何、空間概念都未有,如何去做得好呢?
因此要搞好建筑節(jié)能應(yīng)該是一個全民性的運動,尤其是專業(yè)人員,更應(yīng)從自身做起,而帶動周邊人群,對節(jié)能的必要性進行深刻的理解,而不應(yīng)使其流為一種形式。
六結(jié)束語
基于以上所陳述的現(xiàn)狀及對未來的展望,建筑節(jié)能在建筑發(fā)展的大潮流中,人們可以明顯地看出,建筑節(jié)能是一個極為重要的熱點,是建筑技術(shù)進步的一個重大標志,也是社會進步的一個重要反映,作為建筑師必須知難而上,奮起直追,在掌握好專業(yè)知識的前提下,大力推行節(jié)能理念,帶動周圍的人群,從我做起,從現(xiàn)在做起,發(fā)揮全社會的力量,將建筑節(jié)能工作做好,以適應(yīng)社會的持續(xù)發(fā)展,為提高節(jié)能效率打下良好的社會基礎(chǔ)。
參考文獻:
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5.《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》(GB50189-2005)
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文章標題:空談建筑節(jié)能
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