生命周期低碳建筑論文
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1概述
世界范圍內(nèi)對低碳建筑的界定還不清晰，通過文獻查閱，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，作者對國內(nèi)外關于低碳、綠色建筑的相關指標體系及構成細則、計算方法、評價標準作了詳細闡述。
2國際主要標準和指標體系
2.1日本CASBEE建筑環(huán)境綜合性能評價系統(tǒng)
它是2001年4月在日本國土交通省住宅局的支持下，政府和科研機構的共同努力下開發(fā)出的對建筑物的綜合環(huán)境評價系統(tǒng)。CASBEE以建筑環(huán)境效率BEE(Eco-efficiency)作為建筑物的評估基準，重點評估建筑物對周圍環(huán)境產(chǎn)生的負荷影響。CASBEE指標體系具體計算方法如圖1所示，每個納入標準的參數(shù)均對應相應的權重系數(shù)，BEE根據(jù)權重系數(shù)累計計算出來。針對全球變暖，CASBEE增加了全生命周期CO2排放的計算。該計算包含3個部分：(1)建設過程中的CO2排放，主要針對既有建筑物用途、建造使用材料、建筑外殼利用率3部分折合計算；(2)運用階段：根據(jù)建筑物的冷熱負荷、自然資源利用種類、適用設備的利用率計算；(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。
受到東日本大地震的嚴重影響日本國內(nèi)對能源需求量進一步加大，同時在地球溫暖化的日益嚴重的背景下，日本政府于2012年出臺了針對低碳建筑的相關規(guī)定，對低碳建筑物進行了認定。根據(jù)CO2排放的統(tǒng)計數(shù)據(jù)得知，建筑領域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個方面出發(fā)制定了相關指標。該標準規(guī)定：基于能源節(jié)約法規(guī)一次能源使用基準，所建建筑一次能源消費量(除去家電的能源消費)若能夠節(jié)省10%以上，該建筑被認定為低碳建筑。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認證。它是世界范圍內(nèi)應用最為廣泛的標準之一，50多個國家都以它作為本國評價可持續(xù)性建筑的范本。BREEAM幫助用戶、設計者和運行管理商高效的制定解決策略，保證建筑物在整個生命周期內(nèi)達到可持續(xù)性發(fā)展。BREEAM評估內(nèi)容涉及設計、新建成和翻修建設階段建筑的核心性能。評估內(nèi)容涵蓋管理、健康和幸福、能源、運輸、水、原材料、土地使用、污染等9個方面。BREEAM的評價得分體系如表1所示。每一個二級指標都對應一個分數(shù)，逐級遞加獲得一級指標的得分，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、銅的哪個等級。從BREEAM的評價項可以看出，它強調(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)性建筑指標體系評價體系。LEED既有建筑指標體系是一個不斷發(fā)展的過程。它認為如果建筑物是可持續(xù)性的，那么隨著時間的推移，建筑物的價值可以得到保持和提升。LEED既有建筑從站點、水、能源和大氣、材料和資源、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、創(chuàng)新和設計過程6個方面展開評價。該指標體系由強制項和得分項組成。評價方法是對每一個子項是否達到規(guī)定要求及達標程度進行判別，根據(jù)達標程度不同獲得相應分數(shù)，最后計算總分。根據(jù)總分所落入的分數(shù)區(qū)間，分別授予鉑金級、金級、銀級以及通過認證等認證級別。
2.5德國DGNB
它是德國頒布可持續(xù)性建筑指標認證體系，強調(diào)建筑的低能耗、低危害性，聚焦建筑整個生命周期的可持續(xù)性，以建筑的性能為重要考察點，涵蓋了所有和可持續(xù)性建筑相關的主題。DGNB主要從6個方面63個獨立項進行評定，包括：經(jīng)濟質(zhì)量、生態(tài)質(zhì)量、過程質(zhì)量、技術質(zhì)量和社會質(zhì)量、建筑物的位置質(zhì)量作等。DGNB不同于其他評價體系，它沒有過分強調(diào)能源、水、材料等，更多的強調(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)各指標項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。
3國內(nèi)主要標準和指標體系
國內(nèi)對于低碳建筑的研究已列入了“十二五”規(guī)劃，一些科研機構和高校對低碳建筑的發(fā)展方向及評定方法做了相關討論。重慶大學和重慶市勘察設計協(xié)會頒布了低碳建筑評價標準。它以重慶市住宅建筑和公共建筑為研究對象，針對建筑全生命周期計算碳的排放。圍繞低碳規(guī)劃、低碳設計、低碳施工、低碳運營、低碳資源化5方面展開，每一方面包含控制項、一般項、優(yōu)選項。該標準對重慶地區(qū)低碳建筑的規(guī)劃、設計、建設和管理提供規(guī)范化的具體指導，為重慶市低碳建筑評價工作提供更加明確的技術原則，用以積極引導、大力發(fā)展重慶市低碳建筑，推進重慶市的低碳建筑理論的探索與創(chuàng)新，促進建筑的可持續(xù)發(fā)展。山東建筑科技大學也進行了基于生命周期的低碳建筑的相關討論。分析了全生命周期、建筑層面、項目層面、社會層面低碳建筑實現(xiàn)途徑。研究指出建筑層面是低碳建筑實現(xiàn)的物質(zhì)基礎，包含2個方面：構成建筑物的材料及構件；構成建筑各系統(tǒng)的設備。項目層面是低碳建筑實現(xiàn)的關鍵。項目層面是以工程項目為視角研究低碳建筑的實現(xiàn)途徑。該層面不再局限單純的建筑實體，而是從組織角度、技術角度等多個方面研究低碳建筑的實現(xiàn)方法。社會層面是通過引導、監(jiān)督、宣傳、激勵等手段保障低碳建筑得以順利實現(xiàn)。《低碳住宅與社區(qū)應用技術導則》聚焦于如何減少能源與資源消費，降低碳排放，促進社區(qū)與城市可持續(xù)性發(fā)展，以整個社區(qū)的低碳建設為目標，以建筑的整個生命周期為對象制定了相關指標。通過采取低碳技術、社會動員及政策措施，在住宅與社區(qū)的建設與運營過程中，降低能源、資源消耗和碳排放，來應對城市增長中出現(xiàn)的高能耗、高排放等問題，緩解氣候變化帶來的不利影響，促進我們經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
4結語
通過以上的闡述和分析，可以看出日本CASBEE重點強調(diào)建筑負荷對環(huán)境的影響，在建筑的整個生命周期中對CO2排放進行了討論。日本低碳建筑認定標準首次對低碳建筑的定義進行了量化，是目前世界范圍內(nèi)唯一一部對低碳建筑明確界定的標準。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)境的影響進行評估，減少建筑對地區(qū)環(huán)境的負面影響。美國LEED是以市場為導向的評估系統(tǒng)，用建筑生命周期的觀點探討建筑性能整體表現(xiàn)的評估方式。國內(nèi)對低碳建筑的研究集中在對建筑的整個生命周期的討論。
作者：吳越 李懷 于震 高彩鳳 吳劍林 單位：北京大學工學院 中國建筑科學研究院建筑環(huán)境與節(jié)能研究院