可持續(xù)發(fā)展社會的綠色建筑(三)

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如今列入GBC中的現(xiàn)有評估參數(shù)包括下列問題:
    ●范圍因數(shù)(未評定)
    ●運(yùn)輸(有關(guān)上下班交通的排入)
    ●資源消耗(非可再生資源、土地、水和材料)
    ●環(huán)境負(fù)荷(溫室氣體排放,空氣污染,臭氧層破壞,固體廢料,液體廢料,對相臨房屋的影響)
    ●空內(nèi)環(huán)境質(zhì)量(空氣質(zhì)量,溫度舒適,日光照明,燈光照明,隔音)
    ●服務(wù)質(zhì)量(可適應(yīng)性,可維護(hù)性)
    ●經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(壽命周期重點(diǎn))
    ●管理(職工培訓(xùn),租戶表現(xiàn)獎勵等)
    性能目標(biāo)與地區(qū)差別
    前面一節(jié)概述了在增加市場對高性能建筑的需求方面可能有幫助的系統(tǒng)種類。然而,這些系統(tǒng)需要具體的性能目標(biāo)才有意義。
    所有系統(tǒng)發(fā)展者的經(jīng)驗已經(jīng)清楚地證明,性能問題的相對重要性因地而異。這不僅是一個氣候和材料可供性的問題,而且與建筑傳統(tǒng)、文化和社會學(xué)問題相連。例如,歐洲的現(xiàn)代化辦公大樓經(jīng)常用窄樓板建造(一般地板上內(nèi)墻之間的距離)并且采用自然通風(fēng),而北美的同類樓房則往往有非常深的樓板、密封窗和全機(jī)械空氣調(diào)節(jié)。這在一定程度上歸因于氣候——例如,較之歐洲沿海地區(qū),北美大陸地區(qū)夏季相對濕度往往較高。不過,它也反映出歐洲更加偏好日光照明(這需要窄樓板)和自然通風(fēng)。它還反映出一些歐洲地區(qū)辦公室工作人員自愿容忍與溫度和相對濕度舒適區(qū)的較大偏高。還須注意到,歐洲人一般愿意在其建筑上比北美人花更多的錢。這對再對將影響評估方式的建筑性能的期望產(chǎn)生重要影響。
    舉例說,我們能對兩座新辦公大樓進(jìn)行比較,一座在加拿大,另一座在瑞士。加拿大的年度能源消耗(供暖、供冷和電力)可能是125千瓦小時/平方米,而瑞士的建筑很可能會表現(xiàn)更好,即90或100千瓦小時/平方米,這兩個不同的能源消耗數(shù)字掩蓋了大量有趣的事實和相關(guān)問題,會產(chǎn)生重大環(huán)境影響。一個簡要的部分示例清單包括:
    ●對日光照明的強(qiáng)烈偏好導(dǎo)致瑞士建筑使用窄樓板和強(qiáng)調(diào)窗戶、外部遮擋和減少眩目的百葉窗。假定照明控制良好,則這又導(dǎo)致在白天減少使用電燈照明,從而減少耗電。另一方面,較深的樓板(較方正的形狀)會使加拿大建筑具有一種盡量減少表面積與體積比率的形狀,因而更容易優(yōu)化能源性能。
    ●瑞士對自然通風(fēng)的強(qiáng)烈偏好是設(shè)計師盡可能地運(yùn)用自然通風(fēng)辦法,而北美在辦公大樓設(shè)計方面的傳統(tǒng)是機(jī)械降溫和通風(fēng)。自然通風(fēng)辦法影響室內(nèi)空氣質(zhì)量和溫度舒適性,而兩個國家的工作人員在容忍短時間溫度不適的意愿方面不盡相同。
    ●由于加拿大的建筑事實上很可能使用煤、水力和核能源混合發(fā)出的電力,而瑞士的建筑很可能從一般“綠色”(例如環(huán)境影響?。┑哪茉窗l(fā)出的電力,因此環(huán)境影響方面存在的差別。材料來源也對其具體化的能源產(chǎn)生很大影響。
    上面概述的所有差別意味著加拿大的設(shè)計師和建筑商不如他們的瑞士同行出色嗎?答案是雙方都受到他們不得不與之相適應(yīng)的某些條件和傳統(tǒng)的束縛,而且一個成功的評估系統(tǒng)必須使當(dāng)?shù)赜脩敉ㄟ^權(quán)衡利弊調(diào)整他們的行分,從而不同的優(yōu)先考慮在這些結(jié)果中得到尊重。
    環(huán)境性能指標(biāo)
    雖然地區(qū)價值和差異肯定很重要,但GBC過程已經(jīng)表明,仍需進(jìn)行直接比較。因此,已經(jīng)增加了六個“環(huán)境性能指標(biāo)”,以補(bǔ)充相對性評估。
    實際和潛在的能源性能
    在前面幾節(jié),我們已概述了一些必要的理論。當(dāng)然,現(xiàn)實是完全不同的,但理論有助于解釋有關(guān)建筑性能和我們?nèi)绾螐默F(xiàn)行準(zhǔn)則奔向更為高效的未來的現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)。
    多倫多辦公樓調(diào)查
    近在多倫多進(jìn)行的辦公樓調(diào)查提供了一些有用的實際數(shù)據(jù)。1998年,一位經(jīng)驗豐富的機(jī)械工程師對多倫多地區(qū)約80座私營部門辦公樓進(jìn)行了一項調(diào)查。這些建筑總面積為250,000平方米,3至50層,樓齡范圍從非常新到超過36年,換言之,這是一個有關(guān)現(xiàn)代北美城市辦公樓區(qū)的非常好的示例。
    調(diào)查涉及能源和水消耗兩個方面,并且將之與占用和空置小時聯(lián)系在一起。這些因素可能很重要,而且該示例表明空置平均為10%,15%的空間出現(xiàn)超時使用,而且平均為該空間中正常占用小時的24%。年度平均能源消耗(包括耗電)為每年402電千瓦小時/平方米,而電力需求(有很強(qiáng)的成本影響)平均為74.3瓦/平方米。耗水量為平均1,610升/平方米。這些數(shù)值掩蓋了結(jié)果中大量的變數(shù),尤其是在相關(guān)的支持用途方面,諸如數(shù)據(jù)處理、餐廳廚房和零售商店,它們平均分別為1,884、1,345和409電千瓦小時/平方米。該研究的作者羅伯特•坦布林估計,僅從改善照明中,平均能源消耗就有可能從每年402電千瓦小時/平方米降至280電千瓦小時/平方米。
    C – 2000和CBIP性能
    由加拿大自然資源局操作的C-2000和CBIP方案提供有關(guān)建筑潛在性能的信息,例如入住前估計性能。除了它們現(xiàn)在提供的北美現(xiàn)代做法概覽外,隨著監(jiān)測研究的完成,還將逐步提供有關(guān)這些建筑實際性的信息。
    必須記住,上面引述的結(jié)果針對這些建筑的潛在性能,就象入住前模擬那樣。我們在入住后監(jiān)測方面的經(jīng)驗使我們相信,在模擬方案中所用的假設(shè)和辦公樓的能源編碼,借助一個15%至20%的系數(shù),帶來過于樂觀的結(jié)果。其中多數(shù)是因為占用時間表和在設(shè)計時未預(yù)料到的設(shè)備電力負(fù)荷。
    盡管有這些資格條件,但這些方案的結(jié)果顯示出多倫多或加拿大類似地點(diǎn)的辦公樓能設(shè)計成在營運(yùn)條件下達(dá)到每年200電千瓦小時/平方米以下的實際能源消耗水平,大大優(yōu)于多倫多調(diào)查中現(xiàn)有辦公樓典型的每年超過400電千瓦小時/平方米的水平。
    改進(jìn)設(shè)計進(jìn)程
    本文的引言曾提到,創(chuàng)造條件措施,尤其是設(shè)計過程工具,在推動該行業(yè)達(dá)到更高的性能標(biāo)準(zhǔn)方面發(fā)揮著有益的作用。
    設(shè)計過程是重要的,因為一座新建筑或翻新的建筑的初設(shè)計在很大程度上或好或壞地決定著該建筑在其整個服務(wù)壽命中以后的潛在性能。建筑的經(jīng)營者和使用者可能使性能降級,但他們很難顯著提高一座設(shè)計不良的建筑的性能。研究和現(xiàn)場經(jīng)驗也已表明,性能提高的大潛力非常早地發(fā)生在設(shè)計過程中。因此,現(xiàn)有的努力大多集中在整合建筑師、工程師及其他人力的努力上,以及在設(shè)計階段的早期提供指導(dǎo)、培訓(xùn)和支持工具上。
    該領(lǐng)域的大量工作集中在技術(shù)計算或模擬軟件上,包括模擬能源性能、排放、空氣質(zhì)量和熱性能的工具。發(fā)展迅速的領(lǐng)域之一是發(fā)展實行壽命周期評估的模式(LCA),而且不久就會向設(shè)計師提供一系列這類工具。IEA附件31中的工作在識別與建筑性能評估系統(tǒng)的能源因素相關(guān)的工具方面至關(guān)重要,而且不久就能提供該附件的結(jié)果。
    現(xiàn)在人們對有助于設(shè)計過程本身的有效性的設(shè)計工具也非常感興趣。C –2000演示方案的活動,加拿大在這一領(lǐng)域的研究可上溯到6年前。該方案的管理人員曾預(yù)期,符合要求的性能標(biāo)準(zhǔn)包括能源性能50%的改進(jìn))的項目將必須包括廣泛的新技術(shù)。事實上,盡管技術(shù)肯定是新的,但所有參加者同意,在達(dá)到性能目標(biāo)方面幫助大的該方案要求的設(shè)計過程的改變。這些包括一個一體化的設(shè)計過程(建筑師和工程師從概念設(shè)計階段一開始就一道工作)、提供支持專家和由該小組判明性能目標(biāo)。這些調(diào)查結(jié)果現(xiàn)在正以軟件支持工具的形式肯定下來。其中之一是預(yù)定用于概念設(shè)計階段性能評估GBC工具縮節(jié)版(C2K-A,見附件1)。該工具迄今已經(jīng)在兩個項目中經(jīng)過現(xiàn)場檢驗,取得了相當(dāng)大的成功。
    當(dāng)然,加拿大只是對改進(jìn)設(shè)計過程感興趣的許多國家之一。一個對一體化設(shè)計感興趣的團(tuán)體是總部設(shè)在美國的Bild-IT組織,它正在(與IAI密切合作)開發(fā)一系列HVAC行業(yè)內(nèi)一體化設(shè)計的軟件工具。國際能源機(jī)構(gòu)(IEA)第23工作組正在調(diào)查設(shè)計過程與采用主動和被動太陽能技術(shù)之間的關(guān)系。參加該工作組的國家超過12個,并且正在對現(xiàn)有的設(shè)計議定書進(jìn)行考察,許多案例研究已編制文件。該工作組的一個成果是旨在進(jìn)行早期性能評估(象C2K-A一樣)的多標(biāo)準(zhǔn)決策工具(MCKM-23)。
    對革新過程開發(fā)支持工具需要付出更我的努力,而且許多研究人員現(xiàn)在正在開始重視這一需求。該領(lǐng)域迅速改進(jìn)的一個障礙是盡管人們能推廣新建筑設(shè)計的某些特征,但革新項目往往十分獨(dú)特。盡管如此,仍然取得了進(jìn)展,特別是在分享類似特色的大建筑區(qū)的場合,諸如戰(zhàn)后歐洲住房、另住房項目或者20世紀(jì)60年代加拿大的辦公樓等。
    按照實踐者的觀點(diǎn),一項明顯的需求是整合和簡化工具。當(dāng)然,這與對杳明日益復(fù)雜的各種問題的工具的需求不相符合,但許多研究人員目前正在通過(例如)ADELINE和建筑設(shè)計顧問平臺將重點(diǎn)放在這一問題上。此外,國際共同操作性協(xié)會(IAI)的工作很可能大大提高各種相互數(shù)據(jù)的軟件工具的能力。
    地區(qū)和地方的考慮
    前面的討論涉及一般層面上的性能問題。將政策和方案變成現(xiàn)實需要考慮哪些實施方法可能為有效。
    乍一看,似乎象稅額減免或國家方案(CBIP示例)等國家措施,在某一國家中只需要一個集中控制點(diǎn)。然而建筑過程需要考慮氣候、場址、當(dāng)?shù)乜晒?yīng)的建筑材料和產(chǎn)品、當(dāng)?shù)赜?xùn)練有素的貿(mào)易人員的可供性以及地方條例等因素。用現(xiàn)在流行的話說,我們可能談?wù)摻厝徊煌慕ㄖ袌觥.?dāng)然,我們在加拿大各地區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)適合C – 2000和CBIP的不同實施模式,而方案接受率和應(yīng)用模式則大相徑庭。
    隨著我們越來越多地搬進(jìn)綠色建筑,許多新問題變得十分重要,其中多數(shù)具有重要的地區(qū)或地方成分,諸如以下信息:
    ●地區(qū)能源的種類及其排放;
    ●該地區(qū)的專家顧問;
    ●可供重復(fù)使用的材料和產(chǎn)品;
    ●該地區(qū)具體的能源以及材料和產(chǎn)品的排放;
    ●有關(guān)該地區(qū)現(xiàn)有建筑的詳細(xì)性能數(shù)據(jù)。
    有人可能爭辨說,可在國家一級收集和保持有關(guān)這一切問題的信息,但數(shù)據(jù)量的激增以及為了收集這些信息與當(dāng)?shù)匦袠I(yè)代表密切協(xié)作的需求將會使這一辦法無法操作。此外,如果采用一項性能評定和標(biāo)識方案,就需要地區(qū)中心來培訓(xùn)評估員、進(jìn)行評估和簽發(fā)標(biāo)識。
    所有這些因素表明,按非盈利原則運(yùn)用的地區(qū)或地方中心很可能在未來推進(jìn)綠色建筑做法方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
    結(jié) 論
    盡管已經(jīng)發(fā)展了為該行業(yè)努力提高性能提供獎勵的方案,但經(jīng)驗表明,在說服客戶沿著這條路取得市場優(yōu)勢的時候,這些方案更為有效。
    一座業(yè)已經(jīng)歷造成能源高效率的設(shè)計過程的建筑很可能具有較高的質(zhì)量,而且運(yùn)營和維修費(fèi)用會較低。資本費(fèi)用設(shè)計時間增幅適中,并且這類建筑已經(jīng)顯示出對合意的租戶有吸引力。所有的因素很可能共同導(dǎo)致更高的長期資產(chǎn)價值。
    對于設(shè)計師來說,運(yùn)用一體化設(shè)計過程使許多工程師得以一開始就參與建筑設(shè)計的早期階段;而建筑師正在學(xué)習(xí)寶貴的新技能。當(dāng)這與現(xiàn)有的獎勵相結(jié)合時,就很難看到阻礙擴(kuò)大參與的任何障礙。
    當(dāng)廣泛提供標(biāo)識系統(tǒng)時,將會掌握更明確的高性能重要性的證據(jù)并且性能不佳的建筑有希望成為20世紀(jì)的遺跡。