中国可持续建筑发展现状与改进途径的研究

摘要：本文在简要分析中国可持续建筑实施的重要性与成绩的基础上，针对中国国情，提出了中国可持续建筑发展在设备材料技术、设计方法、教育模式上所存在的问题与改进的方式和方向。指出设备材料技术不仅仅要在自主知识产权与创新上加强，还需考虑到经济性；设计方法需要改变“图示思维”为主的现状，以定量化数据为设计判断原则；教育上需要通过学校教育、职业再教育、普及教育等三个不同层级来加强可持续建筑推广的潜力。

关键词：可持续建筑；现状分析；改进途径；设计方法

Abstract:This article in the summary analysis China sustainable construction implementation's importance and in the result foundation, in view of the Chinese national condition, proposed the Chinese sustainable construction development the question which and the improvement way and the direction in the equipment material technology, the design method, the educational pattern exists. Pointed out that the equipment material technology not only need strengthens in the proprietary intellectual property rights and the innovation, but must consider the efficiency; The design method needs to change “the graphical representation thought” the present situation primarily, take quantitative data as design judgment principle; Educates needs through the school edition, the occupation to educate, the popularization education and so on three different levels to strengthen the sustainable construction promotion again the potential.

Keywords:sustainable construction；present situation analysis；improvement way；design method

中图分类号：TU-021

文献标识码：A

文章编号：1008-0422（2011）04-0043-02

1 前言

建筑在建造过程和使用过程中消耗了大量的能源、资源，对整个社会的可持续发展带来了极大的压力。研究表明，发展中国家建筑消耗的原材料超过总量的50％，能耗则占总量的40-50％，同时还产生了大量的废弃物[1]。中国的建筑资源消耗与能耗也已接近上述比例，同时剧增的建筑量也造成侵占土地、破坏生态环境的现象。因此，总书记明确指出“要大力发展节能省地型住宅，全面推广节能技术，制定并强制执行节能、节材、节水标准，按照减量化、再利用、资源化的原则，搞好资源综合利用，实现经济社会的可持续发展”， 总理也多次指出“建筑节能不仅是经济问题，而且是重要的战略问题”[2]。

由于中国的特殊国情，可持续建筑的实施推广和障碍有其鲜明的特点。据建设部统计：中国每年新建房屋面积近20亿m2，其中80%以上为高耗能建筑，既有建筑近400亿m2，95%以上都属于高能耗建筑。建筑能耗占全社会终端能耗的比例已达27.8%，对社会造成了沉重的能源负担和严重的环境污染，制约了我国可持续发展战略的实施[3]。上世纪改革开放以来中国建筑产业发展十分迅速，环境破坏极其严重，每年都丧失大量的耕地面积，人均耕地面积不及世界人均水平的1/4。因此，中国政府提出了“节能省地型住宅和公共建筑”的发展理念，在《节能中长期专项规划》中，将建筑节能作为节能的重点领域，要求建筑节能在“十一五”期间要实现节约1亿吨标准煤的规划目标。同时，国家也在执行建筑节能专项检查来督促、推广可持续建筑的发展。截至2007年10月份，全国城镇新建建筑在设计阶段执行节能标准的比例为97%，施工阶段执行节能标准的比例为71%。据此估算，2007年1~10月份新建的节能建筑可形成500万吨标准煤的节能能力[4]。可以看出，可持续建筑在我国已经进入了如火如荼的推广应用的阶段，但是仍然有诸多问题亟待解决。

2设备材料技术是可持续建筑发展的基础

可持续设备材料和技术的发展与推广与可持续建筑市场的规模密切相关。根据权威统计，中国用于节能建筑的项目投资达到1.5万亿，而且还在持续扩大中。作为全世界规模最大的建筑市场，巨大的利益吸引着全球的设备材料厂商和技术服务商不断的努力以打开中国市场。目前中国可持续设备材料技术的发展还需要从以下方面分析总结，并加以改进：

2.1可持续建筑设备材料技术有待进一步研发

可持续建筑设备材料与技术是可持续建筑发展的基础，其相关研发工作及成果是推动可持续建筑进一步发展的动力。建筑是一个庞大的系统，牵涉到的设备材料和技术也很多，大致可分为暖通空调设备技术、可持续能源设备技术、保温隔热材料技术、节水与中水利用设备技术、智能建筑设备技术、被动式技术设备、绿色建材、其它用能设备等方面。

住房与城乡建设部副部长仇保兴在“第二届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会”就曾提出“以节地、节能、节水、节材和生态环保为一体的绿色建筑基础性和共性关键技术与设备的研究开发将极大地促进现代建筑技术自身的创新与发展”，并从政府层面提出了中国目前可持续建筑设备材料与技术的研发方向与创新主要包含“以保温节能、减轻建筑物自重、构件模块化、循环再生材料利用、生态性新型建筑部件使用、利于快速清洁施工、已有建筑物的加固改造等为目的的新型结构体系；生活污水处理与再利用技术研究和设施设计；黑色水与灰色水分离处理系统和卫生设备技术与设计；可升级的智能化系统设计；经济性太阳能供热、制冷及动力系统等多个方面”[5]。

但是，中国目前在这些领域的研究还很薄弱，基础性与应用性研究还存在很多缺陷，拥有自主知识产权的设备材料技术偏少。目前广泛使用的可持续建筑设备材料技术，有很大一部分是从国外直接引进的。如Low-E玻璃，欧洲的制造商是在60年代末开始实验室研究，1978年美国的英特佩就成功地将“Low-E”玻璃应用到建筑物上。而我国的研究生产历史仅有十年，仅两家企业自主研制成功相关技术并投入工业化生产，其余都是从发达国家进口技术与生产线。因此，在中国，可持续建筑设备材料技术的研究还急需进一步深入发展，同时考虑中国国情，选择适当的研究方向。

2.2设备材料技术的应用与推广必须客观科学，重视经济性能

由于前文所述的可持续建筑的知识缺乏，导致了国内相当数量的开发商、设计师、消费者盲目追求新型的设备材料和技术，学习国外采用的高技术，把可持续建筑当成节能设备材料技术的堆积，忽视了应用的科学性以及由此带来的成本增加，没有从性价比的角度考虑和应用这些设备技术。以地板辐射采暖系统为例，一户120m2普通住宅就需要增加2万元的造价。而目前广泛推广的中空Low-E玻璃国产价格达到150-200元/m2，高于常用的镀膜玻璃1倍以上。这些设备材料的过度使用，大大的提高了建筑造价，为业主带来了相当的经济压力。更为严重的是，大量的节能设备与技术未加选择的堆积在建筑上，不经过客观科学的分析应用，还有可能形成冲突，从而影响到建筑可持续目标的实现。例如，未经过详细模拟的使用遮阳设备和技术，固然可以降低夏季太阳辐射给室内热环境带来的负荷，但也将影响到冬季被动式采暖的应用和室内自然采光的应用，从而造成冬季能耗的升高。

因此，在可持续建筑设备材料技术的应用与推广需要尊重客观科学规律，建立完善科学的体系，同时，需要考虑到我国经济不发达的现状，侧重经济性来选择合适的材料设备，以期在尽量少增加投资的情况下获得最大化的可持续性能。

3设计是可持续建筑实施的保障

设计是达成可持续建筑目标的技术保障。就社会各方面而言，设计与设计人员都被视为建筑质量的技术保障，是可持续建筑实现的主要技术力量。对于政府而言，设计文件受到规范限制和政府的审查，是最终控制建筑性能的最重要文件。这都决定了设计在可持续建筑实施过程中的重要性。

建筑可持续性能的实现离不开可持续建筑技术的应用，而这种应用需要包含建筑师在内的多专业设计团队的合作。图1是建筑物寿命周期不同阶段的决策效力曲线，说明了设计在可持续建筑中的重要性和决定性影响。可以看到，在建筑设计前期和设计阶段做出的决策，在建筑整个寿命周期中，其有效性是最大的。对于可持续建筑而言，越在早期所做出的决策，越能影响到建筑可持续目标的实现。在绝大多数的可持续建筑技术应用中需要采用数值模拟仿真的方法，预测采用该技术后建筑的可持续性能，以定量化的数据作为建筑师选择决策的依据。

而在我国，建筑界基本还是沿用老的传统的以建筑师经验、直觉判断和灵感为基础的设计方法 [6]。赵伟峰与张伶伶[7]认为，从系统论的角度来看， 建筑创作过程是一个开放巨系统的作用过程。这就决定了“不断地与外界进行信息交换”是其本质属性。王立山[8]则认为，建筑设计中的创造基础是抽象思维，指“脱离了具体事物的事物关系结构的符号式逻辑表达”。 乐民成[9]更是认为现代建筑没有不可选用的语汇，只有不先进和不合理的技术。可见，在国内目前建筑设计界较为强调“图示思维”，信息搜集交换与思维过程也偏重于语汇、模式、图形等图示符号。这样的设计思维方法并不能适应以定量化信息为主要设计判断依据的可持续建筑设计体系。我国建筑师的知识结构受到教育体系的限制，对定量化数据较难理解，更难以纳入现有的“图示思维”体系中。还需看到，在现有的建筑师知识结构与设计思维方法中，数值模拟仿真方法由于其使用的复杂性与专业性，很难为建筑师所接受并推广应用。

要从根本上改变这种状况，需要设计方法的创新、相关技术知识的普及和相关软件的学习应用。这些都离不开合理的教育体系。只有通过不断的培训、教育，才能系统的介绍可持续建筑的相关知识和信息，重新构造其知识结构，改变其故有的技术堕性，培养其实现可持续建筑目标的主动意识。因此，可以认为教育是实现可持续建筑最有效的途径之一。

4教育是可持续建筑的智力支持

教育为可持续建筑环境的实现提供了智力支持。这是一种投入最小而效果最大的可持续建筑实现途径。可持续建筑的教育面向不同的人群，具有不同的目标，这也要求形成不同的侧重点和深度不一的教育方式。

4.1学校教育：学校教育的目标人群是包括城市规划、建筑学、土木工程、建筑环境与设备工程等建筑相关专业的学生，侧重于知识结构的构建。专业学生是未来教育、研究、工程和产品设计、建造甚至决策的核心力量，他们的知识匮乏将决定一代人在可持续建筑实践方面的欠缺。传统的教育体系包含的是为了满足建筑的基本功能而进行设计、建造所需要的知识，现在虽然有少数与可持续建筑相关的理念包含在不同专业的不同课程中，但是还远远不能对学生的知识结构产生系统有效的影响。从可持续建筑出发，需要重新建构相关专业的专业知识体系，从最开始培养学生的可持续建筑意识，促使其在未来工作时能自觉的提出可持续目标并加以实现。

4.2职业再教育和培训：顾名思义，这种教育面向建筑相关专业的从业人员，特别是设计师，侧重于技术的应用。专业人员的知识结构与能力是能否推动可持续建筑向前发展的关键力量。由于目前的专业人员的专业知识结构建立在数年乃至数十年前，远远不能适应新的可持续建筑的要求，这直接导致了专业人员的能力缺陷，大大的延缓了可持续建筑的实现。面向专业人员进行可持续建筑相关知识、技术的职业再教育和培训，是改变其知识结构，消除技术惰性，培养可持续建筑意识最快速、有效的方法。而且，由于可持续建筑的相关设备材料和技术的发展日新月异，这种职业再教育培训需定期举行，防止形成第二次技术惰性。

4.3普及教育：普及教育主要针对政府和社会大众，重点在建立正确、科学的可持续建筑价值观，并了解相关知识。对于政府，国际上各种峰会和议定书的召开和签订，以及国内能源短缺造成的经济社会发展瓶颈，带来了国际国内的双重压力，使其必须推动可持续建筑的发展。但是，政府的决策不能是盲目的，必须在充分了解可持续建筑相关背景、知识后，才能做出科学、符合实际的近期、中期和长期目标，并为之进行政策、法规和规范的配套工作。对于社会大众，为了获得更好的居住环境，降低家庭能源消耗也对可持续建筑知识抱有兴趣。推广普及教育，能够给予政府和社会大众准确、科学、系统的可持续建筑相关知识，促使目标人群做出正确的决策和选择，在政府和社会层面上对可持续建筑的实现起到规范引导和促进作用。

5结语

本文通过对中国可持续发展的现状的分析，提出中国可持续发展的障碍体现在设备材料技术、设计方法、教育体系等三个方面。由此，文章认为中国可持续建筑发展的改进方向应针对这3个问题找到独立的解决之路。在设备材料技术上，加强拥有自主知识产权的创新，考虑国情并注重经济性；在设计方法上，摒弃传统的“图示思维”模式，加强以定量化数据为基础的设计优化模式与多专业的跨学科合作；教育上，通过学校教育、职业再教育、普及教育满足不同人群对可持续建筑的知识需求，为其推广应用创造更好的智力支持。

当然，中国可持续建筑的发展道路还很漫长，其问题也不止本文所提。文章的目的在于通过对现状的分析找到部分障碍并提出自己的解决途径，供所有人思考，起到抛砖引玉的作用，以期汇聚更多的力量共同推动可持续建筑的发展。

参考文献：

[1]UNEP and CIB. Agenda 21 for Sustainable Construction in Developing Country [M]. Pretoria: Capture Press, 2002.

[2]中华人民共和国建设部. 贯彻落实科学发展观大力发展节能与绿色建筑 [OL]. www.cin.省略/hydt/200804/t20080424_162639.htm.

[3]德国能源署, 建设部建筑节能中心. 中国建筑节能手册. 北京: 建设部建筑节能中心, 2007, 1-4.

[4]仇保兴. 建设部副部长仇保兴在国务院新闻办公室新闻会上的讲话. www.cin.省略/ldjh/jsbfld/200802/t20080226_165586.htm. (2009-02-18).

[5]仇保兴. 仇保兴副部长在第二届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会上的讲话. www.cin.省略/ldjh/jsbfld/200611/t20061114_165444.htm. (2009-02-18).

[6]刘先觉. 西方现代建筑理论. 1. 北京: 中国建筑工业出版社, 1999, 87-536.

[7]赵伟峰, 张伶伶. 建筑创作过程与信息收集. 建筑学报, 2007, (3): 84-85.

[8]王立山. 创造思维与建筑设计. 建筑学报, 2005, (11): 82-84.

[9]乐民成. 与时俱进的建筑“认识论”和建筑设计.“方法论”. 建筑学报, 2004, (3): 74-76.