生命周期低碳建筑論文

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1概述

世界范圍內(nèi)對(duì)低碳建筑的界定還不清晰，通過文獻(xiàn)查閱，目前世界范圍內(nèi)只有日本明確提出了低碳建筑的概念。以此為契機(jī)，作者對(duì)國內(nèi)外關(guān)于低碳、綠色建筑的相關(guān)指標(biāo)體系及構(gòu)成細(xì)則、計(jì)算方法、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)作了詳細(xì)闡述。

2國際主要標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)體系

2.1日本CASBEE建筑環(huán)境綜合性能評(píng)價(jià)系統(tǒng)

它是2001年4月在日本國土交通省住宅局的支持下，政府和科研機(jī)構(gòu)的共同努力下開發(fā)出的對(duì)建筑物的綜合環(huán)境評(píng)價(jià)系統(tǒng)。CASBEE以建筑環(huán)境效率BEE(Eco-efficiency)作為建筑物的評(píng)估基準(zhǔn)，重點(diǎn)評(píng)估建筑物對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)荷影響。CASBEE指標(biāo)體系具體計(jì)算方法如圖1所示，每個(gè)納入標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)均對(duì)應(yīng)相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，BEE根據(jù)權(quán)重系數(shù)累計(jì)計(jì)算出來。針對(duì)全球變暖，CASBEE增加了全生命周期CO2排放的計(jì)算。該計(jì)算包含3個(gè)部分：(1)建設(shè)過程中的CO2排放，主要針對(duì)既有建筑物用途、建造使用材料、建筑外殼利用率3部分折合計(jì)算；(2)運(yùn)用階段：根據(jù)建筑物的冷熱負(fù)荷、自然資源利用種類、適用設(shè)備的利用率計(jì)算；(3)修繕、更新和解體過程中CO2排放量。建筑物生命周期中的CO2排放量為這3部分的總和。

2.2日本低碳建筑物認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)

受到東日本大地震的嚴(yán)重影響日本國內(nèi)對(duì)能源需求量進(jìn)一步加大，同時(shí)在地球溫暖化的日益嚴(yán)重的背景下，日本政府于2012年出臺(tái)了針對(duì)低碳建筑的相關(guān)規(guī)定，對(duì)低碳建筑物進(jìn)行了認(rèn)定。根據(jù)CO2排放的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得知，建筑領(lǐng)域90%的CO2排放源自于建筑物一次能源的使用，因此，該規(guī)定從一次能源及非一次能源使用2個(gè)方面出發(fā)制定了相關(guān)指標(biāo)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：基于能源節(jié)約法規(guī)一次能源使用基準(zhǔn)，所建建筑一次能源消費(fèi)量(除去家電的能源消費(fèi))若能夠節(jié)省10%以上，該建筑被認(rèn)定為低碳建筑。非一次能源層面，低碳化措施是必要條件。

2.3英國BREEAM

BREEAM自1990年以來一直沿用至今，目前全世界已有25萬多建筑獲得BREEAM認(rèn)證。它是世界范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)之一，50多個(gè)國家都以它作為本國評(píng)價(jià)可持續(xù)性建筑的范本。BREEAM幫助用戶、設(shè)計(jì)者和運(yùn)行管理商高效的制定解決策略，保證建筑物在整個(gè)生命周期內(nèi)達(dá)到可持續(xù)性發(fā)展。BREEAM評(píng)估內(nèi)容涉及設(shè)計(jì)、新建成和翻修建設(shè)階段建筑的核心性能。評(píng)估內(nèi)容涵蓋管理、健康和幸福、能源、運(yùn)輸、水、原材料、土地使用、污染等9個(gè)方面。BREEAM的評(píng)價(jià)得分體系如表1所示。每一個(gè)二級(jí)指標(biāo)都對(duì)應(yīng)一個(gè)分?jǐn)?shù)，逐級(jí)遞加獲得一級(jí)指標(biāo)的得分，最后得到建筑物的總得分，根據(jù)總得分確定建筑物屬于金、銀、銅的哪個(gè)等級(jí)。從BREEAM的評(píng)價(jià)項(xiàng)可以看出，它強(qiáng)調(diào)能源使用在可持續(xù)性建筑中的作用。

2.4美國LEED

LEED是美國于1998年的，是目前美國最流行的，也將發(fā)展成為世界范圍內(nèi)流行的可持續(xù)性建筑指標(biāo)體系評(píng)價(jià)體系。LEED既有建筑指標(biāo)體系是一個(gè)不斷發(fā)展的過程。它認(rèn)為如果建筑物是可持續(xù)性的，那么隨著時(shí)間的推移，建筑物的價(jià)值可以得到保持和提升。LEED既有建筑從站點(diǎn)、水、能源和大氣、材料和資源、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、創(chuàng)新和設(shè)計(jì)過程6個(gè)方面展開評(píng)價(jià)。該指標(biāo)體系由強(qiáng)制項(xiàng)和得分項(xiàng)組成。評(píng)價(jià)方法是對(duì)每一個(gè)子項(xiàng)是否達(dá)到規(guī)定要求及達(dá)標(biāo)程度進(jìn)行判別，根據(jù)達(dá)標(biāo)程度不同獲得相應(yīng)分?jǐn)?shù)，最后計(jì)算總分。根據(jù)總分所落入的分?jǐn)?shù)區(qū)間，分別授予鉑金級(jí)、金級(jí)、銀級(jí)以及通過認(rèn)證等認(rèn)證級(jí)別。

2.5德國DGNB

它是德國頒布可持續(xù)性建筑指標(biāo)認(rèn)證體系，強(qiáng)調(diào)建筑的低能耗、低危害性，聚焦建筑整個(gè)生命周期的可持續(xù)性，以建筑的性能為重要考察點(diǎn)，涵蓋了所有和可持續(xù)性建筑相關(guān)的主題。DGNB主要從6個(gè)方面63個(gè)獨(dú)立項(xiàng)進(jìn)行評(píng)定，包括：經(jīng)濟(jì)質(zhì)量、生態(tài)質(zhì)量、過程質(zhì)量、技術(shù)質(zhì)量和社會(huì)質(zhì)量、建筑物的位置質(zhì)量作等。DGNB不同于其他評(píng)價(jià)體系，它沒有過分強(qiáng)調(diào)能源、水、材料等，更多的強(qiáng)調(diào)了建筑的生態(tài)環(huán)境和人的視覺、聽覺、溫濕度方面的舒適性及科技在可持續(xù)性建筑中發(fā)揮的作用。DGNB也是根據(jù)各指標(biāo)項(xiàng)的得分得出建筑物的總得分，判定建筑物屬于金、銀或者銅級(jí)。

3國內(nèi)主要標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)體系

國內(nèi)對(duì)于低碳建筑的研究已列入了“十二五”規(guī)劃，一些科研機(jī)構(gòu)和高校對(duì)低碳建筑的發(fā)展方向及評(píng)定方法做了相關(guān)討論。重慶大學(xué)和重慶市勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)頒布了低碳建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。它以重慶市住宅建筑和公共建筑為研究對(duì)象，針對(duì)建筑全生命周期計(jì)算碳的排放。圍繞低碳規(guī)劃、低碳設(shè)計(jì)、低碳施工、低碳運(yùn)營、低碳資源化5方面展開，每一方面包含控制項(xiàng)、一般項(xiàng)、優(yōu)選項(xiàng)。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)重慶地區(qū)低碳建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理提供規(guī)范化的具體指導(dǎo)，為重慶市低碳建筑評(píng)價(jià)工作提供更加明確的技術(shù)原則，用以積極引導(dǎo)、大力發(fā)展重慶市低碳建筑，推進(jìn)重慶市的低碳建筑理論的探索與創(chuàng)新，促進(jìn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。山東建筑科技大學(xué)也進(jìn)行了基于生命周期的低碳建筑的相關(guān)討論。分析了全生命周期、建筑層面、項(xiàng)目層面、社會(huì)層面低碳建筑實(shí)現(xiàn)途徑。研究指出建筑層面是低碳建筑實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，包含2個(gè)方面：構(gòu)成建筑物的材料及構(gòu)件；構(gòu)成建筑各系統(tǒng)的設(shè)備。項(xiàng)目層面是低碳建筑實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。項(xiàng)目層面是以工程項(xiàng)目為視角研究低碳建筑的實(shí)現(xiàn)途徑。該層面不再局限單純的建筑實(shí)體，而是從組織角度、技術(shù)角度等多個(gè)方面研究低碳建筑的實(shí)現(xiàn)方法。社會(huì)層面是通過引導(dǎo)、監(jiān)督、宣傳、激勵(lì)等手段保障低碳建筑得以順利實(shí)現(xiàn)?！兜吞甲≌c社區(qū)應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)則》聚焦于如何減少能源與資源消費(fèi)，降低碳排放，促進(jìn)社區(qū)與城市可持續(xù)性發(fā)展，以整個(gè)社區(qū)的低碳建設(shè)為目標(biāo)，以建筑的整個(gè)生命周期為對(duì)象制定了相關(guān)指標(biāo)。通過采取低碳技術(shù)、社會(huì)動(dòng)員及政策措施，在住宅與社區(qū)的建設(shè)與運(yùn)營過程中，降低能源、資源消耗和碳排放，來應(yīng)對(duì)城市增長中出現(xiàn)的高能耗、高排放等問題，緩解氣候變化帶來的不利影響，促進(jìn)我們經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

4結(jié)語

通過以上的闡述和分析，可以看出日本CASBEE重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)建筑負(fù)荷對(duì)環(huán)境的影響，在建筑的整個(gè)生命周期中對(duì)CO2排放進(jìn)行了討論。日本低碳建筑認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)首次對(duì)低碳建筑的定義進(jìn)行了量化，是目前世界范圍內(nèi)唯一一部對(duì)低碳建筑明確界定的標(biāo)準(zhǔn)。英國BREEAM主要圍繞建筑和其環(huán)境：建筑區(qū)域、場地和室內(nèi)環(huán)境的影響進(jìn)行評(píng)估，減少建筑對(duì)地區(qū)環(huán)境的負(fù)面影響。美國LEED是以市場為導(dǎo)向的評(píng)估系統(tǒng)，用建筑生命周期的觀點(diǎn)探討建筑性能整體表現(xiàn)的評(píng)估方式。國內(nèi)對(duì)低碳建筑的研究集中在對(duì)建筑的整個(gè)生命周期的討論。

作者：吳越 李懷 于震 高彩鳳 吳劍林 單位：北京大學(xué)工學(xué)院 中國建筑科學(xué)研究院建筑環(huán)境與節(jié)能研究院