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清華大學朱穎心：以全新視角評估建筑是否“綠色

作者：鋼結構網    
時間：2009-12-23 10:04:33 [收藏]


    用單一環境影響指標衡量建筑是否“綠色”，是不可取的。

    在小區里多鋪些草坪、多種些樹并不代表里面的房子就是綠色建筑。建設部科技司負責人曾在接受記者采訪時指出：即使是那些依據國外的評價標準建設的所謂綠色建筑、生態建筑也不一定真正適合中國國情。

    那么，我們又該如何對綠色建筑進行評估呢？

    清華大學建筑科學系教授朱穎心長期從事綠色建筑評估體系的研究，她認為：對建筑來說，值得關注的不僅是節能，還包括建筑的節地、節材、節水、減少建造和拆卸過程對環境的污染等等問題。朱穎心的最新研究從全生命周期的角度剖析了建筑活動的環境影響，提出了綜合量化的計算方法，建立了用于評價我國建筑生命周期環境影響的終點破壞模型。

    “從搖籃到墳墓”的全過程評估

    朱穎心告訴記者：“降低建筑能耗和建設活動對環境的不利影響是我國可持續發展策略的重要組成方面。建筑不僅在運行階段直接或間接地消耗各種能源、資源，排放污染物，在建材生產、建造施工等階段也是如此。因此，要合理制定建筑設計方案，正確引導建筑可持續發展，就需要對建筑整個生命周期的環境性能進行綜合量化評價。”

    生命周期分析（LCA) 研究起源于20世紀60年代，它是一種用于評價產品在其整個生命周期中，即從原材料的獲取，產品的生產、使用直至產品使用后的處置過程中，對環境產生的影響的技術和方法。70年代初期，LCA研究還主要集中在包裝廢物問題上；隨著方法論和應用方面研究的不斷深入，LCA在各個方面都得到了大量應用。

    朱穎心指出，LCA已經是目前國際上公認的量化評價產品系統環境負荷的方法。近年來，隨著建筑環境性能重要性的凸顯，生命周期評價越來越多地用于建筑領域。

    為量化評價建筑相關活動的節能及綜合環境影響。朱穎心和她的博士生顧道金、谷立靜等提出了適合中國國情的建筑生命周期評價方法，分析了在原料獲取、建材生產、施工、運行、報廢處置這5個階段分別帶來的能耗、資耗、污染等方面的環境影響，并結合我國國情和建筑業特點，選取了資源耗竭、能源耗竭、人類健康受損和生態破壞四個終點環境影響類型，確定了各終點的算法、標準化背景值以及其他相關參數，最終建立了用于評價我國建筑生命周期環境影響的終點破壞模型。

    評價指標體系的中國化

    朱穎心強調：“在LCA方法中，清單數據和環境影響指標均具有很強的地域性。因此，國外的成果不能直接用于我國的研究。能源、建材的清單數據需要針對我國的工藝過程進行分析和重新計算，評價指標更需要依據我國的特殊國情進行選取和計算。”

    “有些國家的學者進行建筑LCA研究時會選用單一環境影響作為評價指標。”朱穎心說，“比如日本學者用建筑生命周期二氧化碳排放量的指標來評判建筑節能方案、衡量建筑生命周期的環境性能。”

    然而就我國來說，用這些單一環境影響指標衡量建筑的環境性能卻是不可取的。朱穎心指出，我國特殊的資源條件決定了我國能源結構以煤為主，煤炭利用是我國二氧化碳排放的主要源頭。因此，我國建筑LCA選取的評價指標，應該利于促進現有能源的高效利用。

    而只用能源消耗作為評價指標也是不夠的。朱穎心解析其中的原因時指出：首先，建筑材料和設備的生產消耗的大量資源中，有些是緊缺資源，有些是嚴重依賴進口的資源。其次，我國的酸雨、富營養化、粉塵、固體廢棄物等問題也日趨嚴重。所以除能源外，資源和各種污染物的環境影響也都需要考慮。這就決定了我國必須采用LCA方法較完整的方式對多種環境影響類型進行綜合評價。

    朱穎心還大量使用到了建筑材料和部件的含能數據。所謂含能是指單位質量的產品從自然界原始材料的掘取經過運輸、加工、組裝直至成品出廠前的所有相關過程的能耗總和。

    為了得到上述含能數據，課題組進行了大量的數據調研工作。谷立靜說：“目前國內這方面的數據較少。研究中采用的數據部分來源于國內研究成果。部分從其他國家的數據推導。推導依據是國內外主要產品單位能耗的對比情況，國內平均水平比國外先進水平多耗能40%～50%。”

    建造維護階段環境影響不可忽視

    在建筑生命周期環境影響的終點破壞模型建立后，朱穎心用其對十幾棟辦公建筑或住宅樓進行了實驗性評估。

    評估結果顯示：建筑物建造過程對環境的影響與它本身的結構體系有比較大的關系。磚混、鋼筋混凝土和鋼結構這幾種房屋結構中，鋼結構房屋雖然造價最高，但它在建造階段對環境的影響反而最小，因為建造它所使用的材料大部分是可以回收再利用的。

    另外，朱穎心還對房屋生命周期全過程中建造階段的環境影響與運行階段環境影響所占比例進行了比較。研究顯示，該比例與建筑的功能和用途有關：普通住宅上述兩者的比例大約是1∶1；而公共建筑由于在運行階段能耗較大，環境影響在整個生命階段所占比例較大。

    “在我們建筑界的傳統做法里，節能主要是建筑運行階段的工作，從我們的研究結果來看，建材生產和建筑施工過程的能耗也是不可忽視。”朱穎心說。

    朱穎心指出，該模型還可以計算出某個特定的建筑物的窗墻比（窗戶占墻面積的比例）、保溫層的厚度和位置的最優值，從而實現最好的節能效果。

    不僅如此，朱穎心告訴記者，他們的研究成果可以從單體建筑擴展到建筑群乃至整個城市的環境影響評估。

    “比如說現在很火的城市熱網集中供暖建設，就可以使用我們的模型進行預判，看它是否能夠實現節能環保，經濟地供熱。”



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