建筑的功耗综合指标与可持续发展

1建筑的功耗综合指标与可持续发展CompositeTargetforArchitecturalUses-ExpensesandSustainableDevelopment北京维拓时代建筑设计有限公司徐米甘一、现实与危机——绿色文明世纪之初的思考近年来，“绿色、生态、可持续发展”成为人们开会、交谈和种种媒体的最热门话题，人们越来越感到这个问题的重要性，它不仅关系到我们今天的日常生活，甚至关系到人类未来的“生死存亡”。在日常生活“衣食住行”中，人们关于这个话题谈论最多的可能要算“住”，也就是“建筑”了。对于中国多数城镇居民来说，“衣食”已不在话下，至于“行”，自行车已普及，小汽车虽然一般已有实力购买，但出驶、存放却有多多不便，因此，购买一套甚至多套舒适的住宅，成为目前城镇家庭消费领域与子女教育并列的超级热点；“绿色、生态建筑”被老百姓所关注，也成为开发商抄作楼盘的卖点。问题是对于可持续发展，人们说得多、做得少；真正做起来，想到的只是如何加快发展速度，如何拉动和剌激消费。对于可持续发展与人类“生死存亡”的关系，人们往往注意的是自己当前的“生存”，自觉或不自觉地忘掉了如何“不损害人类后代满足他们自身需求的能力”。当前地球上每年要建造几千万栋建筑，消耗几十亿吨植物、矿物资源；住宅和公共建筑使用中的能源消耗，约占当今世界总能耗的三分之一。最近数十年世界经济发展速度惊人，地球亿万年形成的化石能源，将在我们这几代人中间耗光；亿万年形成的生态环境，将在我们这几代人中间恶化。不要以为这是杞人忧天，恶果已有征兆：动辄损失几百、几千亿财产的天灾人祸（地震、洪水、传染病、沙漠化……）频频出现，谁敢说与我们自己片面追求速度的行动无关？恐龙灭亡的确切原因至今仍未肯定；但能肯定的是恐龙灭亡的内在因素是它庞大的身体，需消耗大量的食物；环境一旦恶化，恐龙首当其冲，迅速灭亡。中国曾因政治因素耽误了经济发展约二十年，但目前正以世界公认的罕见速度向前猛追。有人说，如今整个中国给人的印象就是一个热火朝天的大工地。我们追赶的目标有:国民生产总值、城市化率、人均居住面积、世界最高建筑、××产量世界第一等等，但是可持续发展方面我们要达到什么样的目标呢？近年来，我国城乡居民生活水平确有极大提高；但我们是否应该自问，在所取得的成就中，多少是源自我们自己诚实的劳动，多少是源自掠夺本应由后代享受的宝贵资源？在世纪之交，关于21世纪时代特征有两种表述之争：信息时代，还是生态时代（可持续发展时代）。争论未获结果，却基本停息下来；我们的学术界、媒体、乃至日常交谈一般不喜欢针锋相对，遇到问题绕着走；但问题的重要性并不在于争论本身，而在于人们的认识如何落实于行动。认为21世纪是信息时代的人，将人类迄今为止在科学技术上取得的最伟大的、影响最深远的成就作为新世2纪的标志，本身并没有什么错；但人类是否过于乐观了？是否过于夸大自己的能力和信息的作用了？当人们为信息业的发展使“地球变小了，国界将被打破”而兴奋时，9.11事件为当今世界最强国，也为全世界敲响了警钟：“地球变小”是好事，也会变成坏事；政治领域的“可持续发展”和“生态平衡”，就是“你活，也要让别人活，否则你也活不了”；作为20世纪人类成就标志的世界最高建筑物，在21世纪之初，与数千各国人士的生命一起，以20世纪罕见的速度骤然消失，其意义的深远如何高估也不会过分。没过两年，当中国人还在为申奥成功、加入WTO、入围世界杯而兴奋不已时，小小“非典”病毒为当今世界发展最快的国家——中国，也为全世界又一次敲响了警钟：生物医学领域已向“克隆”自身进发的人类，仍将受制于最微小的生物体——病毒；当人们享用着果子狸、猴子、蛇这些生物界“弱势群体”的美味时，当人们用前所未见的各种化学品、以前所未有的规模制造和使用着形形色色的“假冒伪劣”产品时，不知在哪一环节，会生成威胁人类生命的变异病毒？使人们能够安居乐业的新式宽敞舒适住宅，其建筑材料的致癌作用还未搞清楚，又发现房间空调器可能成为各种细菌、病毒的滋生场所。当“非典”肆虐造成街市停业，车流稀疏之际，人们发现天依然蓝，草依然绿，花依然艳，空气甚至更加清新；这是我们反思的好时机：我们到底要什么？城市化的道路该怎么走？翻几翻是最重要的指标吗？我们应该追求什么样的生活方式？人类历史经过的三个文明的比较表时代色彩象征稀缺资本中心产业资源能源技术城乡关系人与自然农业黄色文明劳动力种.养殖业生物植物农耕相互依存依赖自然工业黑色文明金融.物资制造业自然矿物工业相互对立掠夺自然生态绿色文明自然资源生态.信息智力可再生信息缩小差别和谐共生21世纪应该是绿色文明的世纪；从人类历史经过的三个文明的比较表可以看出，在绿色文明世纪，稀缺资本、资源、能源、人与自然的关系等方面均发生了极大变化，这是我们今天必须走可持续发展之路的根本原因。旧有文明的成果我们应该继承，但是当时代特征、生存条件发生了根本性的变化时，我们的思想和行动应该跟上变化，不能再局限在过去文明的框框内。过去，我们一谈到发展，首先考虑的是经济，是一个国家、民族自身的发展；确实，历史上国家、民族间的竞争，首要的是经济实力的竞争，所谓“落后了就要挨打”。新世纪人类面临的各种天灾人祸提醒着人们，自己过得好，还要宽厚待人，还要善待自然；富而不义，先进了也会挨打；你逃过了，子孙后代也会受到惩罚。绿色文明时代的“可持续发展”，谋求的是整个人类今天以至未来子孙万代的生存发展，人们应该有更加全面、完善的思想和行动；经济、政治、道德、法律应该有新的准则，来衡量人们行为的好坏对错。我们研究可持续发展，不仅要研究经济，还要研究政治、文化；不仅面向未来，还要面向历史。3理论与实践均要求我们拿出尽量准确而又实用的定量计算方法，对人类的活动及其成果，从可持续发展的角度进行分析、比较和研究。目前各国政府和有关组织在这一方面作了不少工作，如出台了一些生态住宅的技术评价体系等。本人在这一领域未做过系统的学习和研究，仅在工作中接触到一些资料，有了一些不成熟的想法，提出来供大家参考。二、人类活动的可持续发展评价从宏观来说，对人类活动在可持续发展方面的意义进行评价，很明显应考虑这一活动对于地球资源消耗的程度；但是，这一消耗程度随着人类文明的发展呈指数曲线增长；如何进行历史的、横向和纵向的评价？什么样的资源消耗程度是可接受的？为回答这个问题我们引入功耗综合指标的概念。所谓“功”，就是人类活动满足自身需求，包括物质和精神两方面的需求的结果；将人类某一活动满足自身需求的程度作为分子，其消耗地球资源的程度作为分母，成为衡量这一活动在可持续发展方面作用的综合指标。这一指标的具体计算方法，也就是“功”、“耗”两个程度的取值方法，应随研究对象的不同而不同；具体计算结果，也不是绝对的，将随科学水平、人类认识水平的发展而不断变化。比如对历史上某一时期各个国家的总体政治、经济活动，在人类社会可持续发展意义上可这样进行评估：历史这一时期人类社会的发展客观上有一平均文明程度，对地球资源的消耗客观上有一人均消耗量；该时期人类社会可持续发展平均功耗综合指标为1，表示此时期内某个个人按人均消耗量消耗地球资源，享受平均生活水平时的指标。某一国家的文明指数（该国文明程度与各国平均文明程度之比）除以资源消耗指数（该国人均资源消耗量与世界人均资源消耗量之比），得到该国该时期的功耗综合指标数值；这一数值大于1，说明该国在可持续发展方面领先于当时世界平均水平，反之亦然。使用这种方法，不仅可以对历史某一片断作横向比较研究，也可以对社会某一领域前后发展作纵向分析研究。三、建筑的可持续发展评价（一）建筑的功耗综合指标建筑是人类进行生产、生活、娱乐各种活动的场所；是民族文化、文明发展、技术水平的标志；是人类用智慧和劳动，以各种建材，在大地上留下的立体史书。狭义的“建筑”，指的是人类“衣食住行”中的“住”处；广义的“建筑”，涵盖“衣食住行”各种活动的场所（如纺织工厂、餐厅、飞机场），不仅满足人们物质生活的需要，也满足人们精神生活的需要（如音乐厅、电影院）。人类使用的建筑物对地球资源的消耗既包括使用过程中的消耗，也包括建造过程中的消耗。随着人类生活水平的提高，建筑对地球资源的消耗在人类各种活动总消耗中所占比例越来越高。因此，对古今中外各种建筑物在可持续发展性能方面的分析研究，有着重要的意义。4这里我们引入建筑物的功耗综合指标概念，它能够标示建筑物在其全寿命期内或研究阶段内，已发生的或预期的，满足人们需求程度和消耗地球资源数量的关系。这样的研究有什么意义呢？举例来说，按目前已有的一些可持续发展（生态）评价方法，某座建筑物可能在建造过程和将来使用中消耗较少的地球资源，是一座符合要求的生态建筑或绿色建筑；但是，假如这座建筑物在满足其它需求方面有重大缺陷，建成后长期空置，或建成不长时间就拆除重建，则其建造过程中消耗的大量资源并没能发挥实际效用，这座建筑物的功耗综合指标应该是很低的。当我们拆除一座旧建筑物，在原址上建起一座新建筑时，按已有评价方法，仅对新建筑本身进行评估；但功耗综合指标的评价方法，应该考虑这一建造活动的全部影响，计算其消耗的资源时要加上旧建筑建造时消耗的一部分资源（因为今后这部分资源本应继续发挥的功效中止了）。用这样的方法来进行可持续发展的研究，就要求我们在建设过程中，不要再以“拆除了多少旧建筑”作为一项成就而沾沾自喜。何况建设者对新建筑的期望值往往过高，对旧建筑的“剩余价值”往往估计不足。人们对旧北京四合院的怀念，对旧王府井大街、旧东安市场的怀念，不是很好的证明吗？（二）建筑功耗综合指标的两种评价计算方法1、加权评分法加权评分法一般可在对历史较久远，或满足需求、消耗资源的价值不便计算的建筑物进行评价时使用。加权评分的计算项目，在消耗资源方面可以有建筑耗材、建造用地、建造耗工、维修耗材、环境影响、使用耗能、再生材料的利用、可再生能源的利用等；在满足使用需求方面可以有适用（舒适）性、安全性、寿命、环境价值、满足人们精神方面需求的性能（美观、旅游景观价值）等。用加权评分法评价建筑物的功耗综合指标，一般可采用如下步骤：（1）评价项目确定。根据评价对象的特点和评价目的，确定对评价有意义的所有项目。（2）数据资料收集整理。收集评价项目的有关数据资料，进行必要的分析、取舍、初步计算等整理工作。（3）综合评分。一般采用百分制。由具备资格的评审人员，根据预先确定的评价标准，对各评价项目进行评分；然后采用加权累积的方法，计算得出资源消耗和满足需求两方面的综合得分。（4）计算功耗综合指标。将资源消耗和满足需求两个综合得分相乘后开方，得到该建筑的功耗综合指标（仍为百分制，即取资源消耗和满足需求两个综合得分的几何平均值）。（5）分析评价结果。得出的建筑功耗综合指标，表明其可持续发展综合性能的优劣；而从资源消耗和满足需求两个综合得分和各评价项目得分的高低，可分析其主要问题所在。举一个应用加权评分法的实例。假设有中世纪留存至今的两座建筑，一座是东方的木建筑，5一座是西方的石建筑，用加权评分法来评价它们在可持续发展方面的优劣得失。下表列出了评价过程中的数据和最终结果。从表中数据可看出，在资源消耗评价中，木建筑的建筑耗材、建造耗工、使用能耗优于石建筑，其它三方面劣于石建筑；在满足需求评价中，木建筑仅在适用性能方面优于石建筑，其它三方面均劣于石建筑；因此，两者资源消耗的综合得分不相上下，而满足需求综合得分，木建筑低于石建筑12.5个百分点，功耗综合指标木建筑低于石建筑6.9个百分点。我国木造古建保存情况较差，以及我国历史上伐木过度造成水土流失严重，都是以上评价结果的事实证据。中世纪木、石建筑功耗综合指标加权评分计算表资源消耗评价（加权分⁄原评分）满足需求评价（加权分⁄原评分）评价项目加权系数石建筑木建筑评价项目加权系数石建筑木建筑建筑耗材0.321⁄7024⁄80适用性能0.424⁄6028⁄70建造耗工0.17⁄707.5⁄75建筑寿命0.325.5⁄8515⁄50维修耗材0.17.5⁄756⁄60景观价值0.18⁄807⁄70环境影响0.216⁄8013⁄65安全性能0.216