葉耀先:低碳建筑與節(jié)能減排

　　4月24日上午，2010中國建設行業(yè)創(chuàng)新管理大會和2010中國房地產兩會論壇隆重開幕，邀請專家、行業(yè)領導探討我國宏觀走勢、解讀國家兩會政策、把握未來市場趨勢、決策企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。

　　以下為中國建筑設計研究院顧問總工程師葉耀先老師的發(fā)言

　　葉耀先：諸位下午好。

　　非常高興能夠有這個機會和大家交流一下低碳建筑和節(jié)能減排的問題，什么叫低碳建筑？現(xiàn)在對這個問題國際上也沒有統(tǒng)一的定義，我現(xiàn)在說的是在全生命周期的同一般建筑相比，碳排放很少或為零的建筑就叫低碳建筑。比如比一般建筑減少80%到100%,等于是零了，就叫零碳建筑。為什么要出現(xiàn)低碳建筑呢？現(xiàn)在很多人說，綠色建筑、可持續(xù)建筑、生態(tài)建筑、健康建筑，很多很多，低碳建筑的出現(xiàn)和應對氣候變化有關系。什么叫氣候變化呢？就是自然變化或者人類活動所引起的變化，這是聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會做的一個定義。但是聯(lián)合國氣候變化框架公約里面就說，經(jīng)過相當時段的觀察，除自然氣候變化外，由人類活動直接或間接地改變全球大氣組成所導致的氣候改變，這就是氣候變化。氣候變化是這樣的，比如我們這是地球，太陽的光線就照射到地球，如果地球的表面沒有大氣層、沒有溫室氣體，什么都沒有，這時候地球的表面溫度是負18度，但太陽照射以后到達地球表面，地球把一部分反射過去，一部分地球本身吸收，本身大氣要吸收，吸收完了以后，又重新釋放出紅外線，這些紅外線當中有一部分返回來，就成為溫室氣體。由于有了溫室氣體，地球的表面溫度就不是負18度而是15度。溫室氣體主要有六種，主要是二氧化碳、甲烷等等，對氣候影響最大的就是二氧化碳，二氧化碳大概占總增溫效應的63%.

　　過去一萬年當中，二氧化碳等等這些溫室氣體的濃度發(fā)生了什么變化。這張圖是指二氧化碳，這是一萬年以前的，這是現(xiàn)在的，中間看的不太清楚，我們把工業(yè)革命以來，就是1750年開始畫了一個小圖，1750年到現(xiàn)在，二氧化碳的濃度開始很明顯增加，甲烷和一氧化碳也同樣是這個情況。

　　還有氣溶膠等等也是溫室氣體，溫室氣體溫度增加就導致了氣溫的變化，表現(xiàn)在地球溫度上升、海平面上升、降水出現(xiàn)變化，出現(xiàn)干旱和洪水。有的海島國家就擔心海平面上升以后，整個國家的國土就到海里面去了，就沒有了，這樣對人類和自然界會產生很大的影響，包括糧食與水資源、生態(tài)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)和人類活動都會受到影響，這在社會發(fā)展中間、經(jīng)濟增長、技術、人口、管理等等也會受到影響，同時也會影響到溫室氣體?，F(xiàn)在聯(lián)合國提出來，我們的氣候有變化，怎么辦呢？有兩種，一種是所謂適應性的措施，還有一種是減緩的措施，就是把二氧化碳排放減緩，從兩個方面采取措施來應對氣候變化。

　　二氧化碳排放到空氣當中以后，它的濃度和大氣溫度和對海平面的影響要持續(xù)很長的時間，比如說這個地方假如全球或在某一個地方，二氧化碳排放到了最高點，然后就開始下降，即使二氧化碳排放下降，它本身的影響像海平面的增加或者溫度的升高等等，要持續(xù)200年。這是聯(lián)合國包括我們國家主流的看法、正統(tǒng)的看法。但是現(xiàn)在還有另外一種看法，因為氣候變化主要的論據(jù)是從聯(lián)合國氣候專門委員會搞的報告，有的人在這個報告里找到問題，找到的一個問題是說，這個報告里說氣候變化將會影響到40%的亞馬遜雨林，這個報告是不對的，原文是說威脅是源于砍伐?！缎驴茖W家》雜志還說喜馬拉雅冰川很可能將2035年消失，其實也是曲解了。二氧化碳現(xiàn)在因政治利益關系而被妖魔化了，氣象專家麻省理工學院的一個教授說，如今“地球變暖”幾乎成了一種宗教。哥本哈根會議上有一個說法，人類對這個有兩種看法，只能信其有，不能信其無，因為這個事件對地球影響大了，我們必須得采取措施?，F(xiàn)在中國政府向全世界承諾四條，一個是要加強提高能效工作，爭取到2020年單位GDP二氧化碳排放量比2005年下降45%,大力發(fā)展可再生能源，都是圍繞二氧化碳，中國政府的立場是要減少二氧化碳的排放。

　　溫室氣體主要是由于日常我們用能、各種材料生產也是需要能源的，如果用化石能源的話就要排放二氧化碳，所以既有化石能源的利用，就能減少二氧化碳的排放。中國的能源消耗從2001年到2008年，每年平均增加8.5%,所以說化石能源的消耗增加的很快。建筑耗費的能源是比較多的，中國大概是30%到40%耗費的能源比較大，而且各種環(huán)境問題，比如建筑垃圾、臭氧層破壞等等和建筑都有關系。現(xiàn)在中國的立場就是要減少二氧化碳的排放，減少化石能源的消耗，就是要節(jié)能、要低碳。節(jié)能、在建筑上要實現(xiàn)節(jié)能和低碳怎么做呢？現(xiàn)在我們國家考慮的很多，包括你們在座的各位都考慮到建筑是有全壽命的，全壽命是指在建筑的前期，從自然界把材料采集過來，然后加工制造、包裝運輸，然后搞規(guī)劃設計，建造期就是施工，然后就是使用、維護，之后到拆除期，拆除以后的材料，一種是再生，就是加工制造，還有再利用，做就是廢棄物。節(jié)能低碳就是在建造前期要減少原材料的用量，在建造使用時期要降低材料的耗損，利用邊角廢料在日常要逐漸積累，到拆除期的時候要減少建筑垃圾，盡可能再利用，讓廢棄物盡可能回歸自然。現(xiàn)在中國對于建筑的全壽命整個過程考慮的比較少，現(xiàn)在最主要的是從規(guī)劃設計到施工、使用，要想建筑節(jié)能低碳，必須從建筑全壽命的三個過程通盤考慮。

　　怎樣做一個低碳、節(jié)能的建筑呢？大概有四個方面，減少建筑材料生產的耗能、減少日常使用耗能、利用可再生能力、在建設方針和原則上需要考慮。我們中國建筑平均壽命不到30年，現(xiàn)在網(wǎng)上引起很多爭議，說我的房子蓋起來，怎么才住30年，實際上我認為沒有搞清楚，所謂30年是叫建筑的統(tǒng)計平均壽命，統(tǒng)計平均壽命是怎么算出來的呢？是拿現(xiàn)有的套數(shù)，比如說我們的建筑面積現(xiàn)在有多少，除以每年新建的套數(shù)或者面積，這個叫做統(tǒng)計平均壽命。用這個統(tǒng)計平均壽命來看，建設的越早、越老，那么建筑壽命就越長。英國為什么長？它多少年就建設了，所以是125年，因為每年新建的很少，基本上不建了。剛剛興起的國家，像中國，每年新建的很多，建起來的都不夠，所以統(tǒng)計壽命就低。統(tǒng)計壽命只能對使用壽命作為一個參考，并不是說就是使用壽命，這個必須弄清楚。

　　中國的設計使用壽命是50年，不是30年，30年是統(tǒng)計平均壽命，開發(fā)商蓋的房子，按照規(guī)劃設計至少是50年，是沒問題的。但是防水現(xiàn)在搞的非常差，現(xiàn)在工程質量最嚴重的是防水問題，漏水的嚴重，一個防水層的平均壽命1950年到1958年，是26年的壽命，但是到了1990年就每況愈下，一直到后來就只有3年了，和施工不精細等等都有關系?，F(xiàn)在中國最嚴重的問題就是防水層的壽命太短，有的一年都不到。

　　要減少建筑材料的浪費，把使用年限增加到100年，日本現(xiàn)在搞200年，所以延長建筑生命的年限很重要。再就是控制面積水準，像日本有最低水準和誘導水準，城市四口人的家庭，面積是95平米，即使95平米所謂誘導的面積，而不是全部所有家庭都能達到，美國豪華的標準或者中等標準，經(jīng)濟型的是46.5到51.1平米，三個臥室雙衛(wèi)的才125到134,中國現(xiàn)在建筑面積明顯比這些國家要大。新加坡曾經(jīng)堅持一套住宅面積是42到125平米，后來他們就想是不是能夠擴大一點，擴大到145平米，但是經(jīng)過幾年實踐以后，他們認為這個還是不行，又回到了125平米，就是一套住房的建筑面積不要搞的太大，不僅不節(jié)約材料，碳排放也多，而且也不節(jié)約土地。

　　1999年國家統(tǒng)計局曾經(jīng)對5000戶居民做了調查，我根據(jù)調查資料畫成了這個圖。這個調查資料里問你最理想的住宅面積是多大，回答的是80到120平方米，我個人對于90、70不是很贊成，如果搞到80到120就很贊成，90、70對一部分人還不是很符合實際。

　　這是部分國家和地區(qū)的平均住宅面積，比如澳大利亞是210平米，是最高的，就是奧地利、法國等等，美國平均是150平米，中國臺灣不到110,我們大陸沒有統(tǒng)計數(shù)字，我根據(jù)幾個省的統(tǒng)計數(shù)字大概是123平米。從這里看，中國大陸的住宅平均建筑面積是居于第三位的，僅次于澳大利亞和美國，比日本要大的多。

　　這幅圖是日本京都大學請我當客座教授的時候給我提供的住房，從這個住房看，面積是非常節(jié)約的使用，這么一個小地方，底下是電冰箱，上面是微波爐，旁邊是電飯鍋，再旁邊是熱水瓶，把這么小的空間全部用上了，這四件東西如果我們擺的話，面積是它的一倍。

　　要減少建筑材料生產和消耗第三就是輕量簡約，所謂輕量就是建議用鋼結構，中國現(xiàn)在鋼材數(shù)量很大，2009年我們鋼產量達到了6億多噸，是全球產量的1/3,另外鋼結構在建筑業(yè)的比重，現(xiàn)在中國只占5%,發(fā)達國家已經(jīng)50%以上了。鋼結構和傳統(tǒng)結構相比可以增加使用面積，自重是鋼筋混凝土結構的70%,鋼結構的碳排放，住宅用的鋼大概是一平米100到120公斤，比鋼筋混凝土低得多。采用鋼結構是低碳、節(jié)能減排，就是減少材料生產的一種方法，所以我想我們在座的大家回去以后可以考慮一下采用鋼結構。再就是采用輕格墻，還有關于石材的利用，石材最好用在建筑物底下一兩層，不要在整個建筑里用石材。

　　建議采用木結構，木結構是一種可再生材料，而且自重比較輕，要多用寒帶、溫帶的木材，少用熱帶木材，同時要木材和鋼材結合使用，同時木結構要注意防火、防潮和可持續(xù)森林經(jīng)營。中層住宅二氧化碳排放量是300公斤，鋼材是480公斤，而且它或有光合作用，能夠排放氧氣，是天然的氧氣儲藏庫，能夠防蟻、防潮，木材優(yōu)點很多。加拿大木材很多，就一直到中國來推廣，讓我們買他們的木材。我就搞不明白我們中國的木材哪兒去了，我想中國應該對森林加強管理，生產更多木材。

　　另外我們要簡約景觀造型，避免不規(guī)則的、豪華的沒有用的東西。像這個圖是一個住宅小區(qū)的照片，我去過西方很多國家，我看過很多個住宅小區(qū)，沒有一個住宅小區(qū)有這樣的東西，這個通常是在公園等地方有，這個肯定花了很多錢去做，所以這些錢都攤在房價里去了，買房子的人都要付這些錢的。另外噴泉，住宅小區(qū)搞噴泉我認為是豈有此理，但是現(xiàn)在很多小區(qū)有，中國人住宅希望有水，有水就有靈氣，這其實沒法解釋。

　　這幅圖是四棟房子，中間就是很小一塊地，結果搞了兩個亭子，體量很大，整個空間都沒有了，我說搞這個亭子干什么，花這么多錢，沒有用，做成這么豪華。這就是建筑材料使用增加，碳排放增加，花的錢又多。

　　這種房子在中國到處都是，頂上這些東西毫無使用價值，而且施工單位跟我說，非常難施工。建筑師就說好看，也沒有什么用。我認為建筑師去搞這個房子，沒有本事節(jié)能減排，就叫人多花錢、多增加碳排放，這么搞不行。這棟房子旁邊的這些東西，完全可以不要，而且小偷還可以爬到上面去，進入家里面偷東西。中國現(xiàn)在到處都是這種情況。今后我建議施工單位跟設計單位說，這種東西沒有用就不要搞。

　?。ú逶挘含F(xiàn)在不是設計單位的事情，地方行政領導讓這么做，規(guī)劃局，如果你不做他就不批）

　　葉耀先：這幅圖，有的施工單位跟我說，別看這么一個小東西，做上去非常難做，這些東西都是毫無用處的，浪費資源。地震區(qū)最尖上的東西，有一個邊帶效應，最危險，發(fā)生地震的時候，這個東西掉下來砸你腦袋，有百害而無一益，說好看的那個人本身并不懂得規(guī)劃。這是減少建筑材料生產耗能。

　　第二是減少日常使用耗能，建筑的圍護結構包括外墻、外窗和屋頂，中國的圍護結構考慮是跟氣候條件有關系，中國有一個建筑熱工設計分區(qū)圖，分成五個區(qū)，嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱東冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)，各個區(qū)設計要求不一樣。這些區(qū)怎么劃分呢？主要是根據(jù)最冷、最熱的熱平均溫度和熱平均溫度的天數(shù)，比如嚴寒地區(qū)，最冷的時候就是負10度以下，負5度以下的一般在145天以上，這樣的地區(qū)就屬于嚴寒地區(qū)。嚴寒地區(qū)主要的要求就是采暖、保溫。但是對于南方的夏熱冬暖地區(qū)，主要就是隔熱、通風。溫和地區(qū)基本上部分采用采暖或者部分采用隔熱，但是中國到現(xiàn)在為止，溫和地區(qū)的節(jié)能設計沒有標準、沒有規(guī)范，而且有的時候我們把嚴寒地區(qū)的保溫要求弄到夏熱冬暖地區(qū)，比如到南方溫州、廣州一帶，窗戶鋁合金根本不需要，不分地區(qū)、不分氣候條件去做，結果會造成很多浪費。

　　現(xiàn)在采暖的方式各種各樣，比如建筑采暖，采暖需要0.35兆焦，假如家庭獨立采暖0.35兆焦就夠了，因為中間沒有任何損失，但是如果一個樓集中采暖就有損失，損失就是0.03兆焦，如果是通過小區(qū)來供熱，又會增加損失，如果全市集中供暖又會增加損失。

　　建筑體形系數(shù)，什么叫體形系數(shù)？

　?。ɑ卮穑翰煌鈮Ρ砻婧徒ㄖ娣e的比）

　　葉耀先：體形系數(shù)是什么呢？就是一個建筑外表面和空氣接觸的面積除以它所包圍的體積，這個叫體形系數(shù)。體形系數(shù)越小就越節(jié)能，如果和空氣接觸的面積很大，就不節(jié)能。大家看這幅圖，現(xiàn)在這四種平面形狀，哪一種體形系數(shù)大？

　?。ɑ卮穑何艺J為是右下角那個）

　　葉耀先：你們怎么不看我上面的那個圖呢？根據(jù)那個圖應該是梯形的最大，梯形的系數(shù)為什么大呢？這個地方有一個凹口，有三四米會凹進去，旁邊會有一兩米左右。每套面積非常小，但是住宅設計規(guī)范里規(guī)定，廚房一定要有對外的窗戶，從樓梯進去以后，假如每一家廚房都要有一個對外廚房，就沒辦法設計了，怎么辦呢？就挖一個。有的省就規(guī)定，衛(wèi)生間也要有窗戶，如果要明廚和明衛(wèi)就不好辦了。日本那邊的，廚房和衛(wèi)生間不一定要有窗戶，如果非要有窗戶，就浪費很大。要做兩道墻，這個地方還沒用，又有風，而且這是強制性條文，一定要嚴格做到，不能沒有窗戶。但是中國有很多理由，說中國煤氣不行，日本煤氣沒問題，我們不開窗可能不安全等等的。反正體形系數(shù)越大，節(jié)能就越不好。

　　比如這個房子，凹進去很多，這是一家廚房，這是另外一家廚房，通過這個凹口弄成廚房的窗戶。

　　窗戶性能參數(shù)有兩個，傳熱系數(shù)、氣密性，還有可見透光度。鋁合金傳熱系數(shù)比較大，斷橋鋁合金小，塑鋼鋁合金也小。

　　另外就是空調，現(xiàn)在采暖空調設備能效比人家低，要提高。再就是要解決供熱系統(tǒng)、收費、用戶等等一系列技術問題和管理問題，現(xiàn)在我們想解決，但是很多問題到現(xiàn)在為止解決的不很好，要自然的通風和采光。這個是單側式局部通風、這是混合式通風。這是美國的一個中學，窗戶中間隔開，有時候開下面，有時候開上面，必須好的通風。這是車窗，自然采光，而不是用燈光。

　　利用可再生能源，中國的太陽能是比較豐富的，分成四個帶，云南這塊是豐富地帶，烏魯木齊、新疆是其次，東北、河南等等這是一般區(qū)，再下邊就是比較貧乏。太陽能提供熱水或者供電。光伏發(fā)電系統(tǒng)有兩個，一個是獨立系統(tǒng)，就是自己弄完了自己用，第二是并網(wǎng)的系統(tǒng)，現(xiàn)在太陽能如果沒有一個并網(wǎng)的系統(tǒng)，要發(fā)電可能比較困難。在日本我住了一家人家，就是并網(wǎng)系統(tǒng)，自己發(fā)的機多了就賣給電網(wǎng)，不夠了就買，假如沒有并網(wǎng)的系統(tǒng)就比較困難，但是并網(wǎng)的系統(tǒng)美國只有一個州會提供，中國現(xiàn)在這個問題還沒有完全解決。另外太陽能我們還提出來要和建筑一體化，代替瓦，這個太陽能接受器比較好，放在陽臺上，水箱放在這里，每家每戶自己用自己的水，這樣就比較間。這是平谷縣的熱水器太陽能，用起來很方便。這是太陽能光伏發(fā)電板放在外墻上，這是用在室外照明。

　　中國現(xiàn)在風能的利用是1/3閑置，利用率并不是很高。地熱能沈陽全市建筑面積累計達到4000多萬平米，如果有一棟房子在周邊打管子還可以，如果是一片樓的話，非常麻煩，給子孫后代留下很多麻煩。

　　建設方針的問題。從50年代建國以后，提出來要實用、經(jīng)濟、美觀?，F(xiàn)在我們提出建筑的外觀、建筑的方案，我問一個問題，建筑方案是根據(jù)什么確定的？比如我讓你搞一個方案，你覺得是根據(jù)什么確定的？

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