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國務院參事仇保興:中國綠色建筑發展的三大前景

來源:能源世界  作者:仇保興  日期:2015-5-20
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  導讀:綠色建筑在我國雖然起步僅十年,但由于其節能減排的潛力超越了建筑業本身,可以從建筑全生命周期來實現資源能源的大幅度節約,故處正方興未艾的狀態。我國綠色建筑的發展前景之一是讓民眾可以感知的綠色技術;發展前景之二是互聯網+綠色建筑;發展前景之三是更生態友好、更人性化的綠色建筑。

  本篇文章內容由[中國幕墻網]編輯部整理發布:

  二是新部品、新部件、綠色建材、新型材料、新工藝互聯網化。通過互聯網,設計師們可以方便地找到各種各樣符合當地氣候條件或國家標準的新材料、新工藝和新技術,當前新型建筑材料已經到了一個革命性的發展新階段。幾乎每天都有多種新型建筑材料涌現出來,許多新型的建筑材料不僅安全性、防腐性、隔熱性非常優異,還能夠吸附有害的氣體,甚至夠釋放出有益于人們身體健康的氣體。這些新材料通過互聯網可以迅速地在建筑中得到應用。僅新型玻璃一項就處于革命的前端,不僅種類繁多,而且性能優異,能實現高強度、隔熱、保溫、自動調節光線、冬季與夏季性能反差等等,甚至有些玻璃(詞條“玻璃”由行業大百科提供)還可以產能、儲能(圖10)。

 
  三是標識管理互聯網化。中國城科會將在本屆大會之后的兩個月之內推出綠色建筑標識申請咨詢監測評估的網絡系統,而且提供免費軟件,實現標識申請評估管理咨詢監管網上一體化和便捷化,能進一步降低綠色建筑咨詢評估成本。

  四是施工互聯網化。類似于日本豐田公司發明的敏捷生產系統(Just in time),未來的建綠色建筑施工就像建造汽車那樣實現產業化,整個過程由互聯網進行嚴格監管,各部件、部品生產商與物流系統、施工現場、監理等“無縫”聯結,使整個系統達到零庫存、低污染、高質量和低成本,這是綠色建筑施工必然要發展的方向(圖11~圖4)。

  五是運營互聯網化。首先要引進物聯網的概念,即只要安裝了相應的傳感器,通過個人的智能手機就可方便地實現建筑的節能、節水或家電的遙控。

  通過上圖所示傳感器,有關室內空氣質量的PM2.5、揮發性污染物(Voc)二氧化碳濃度、濕度、溫度等五項數據均可測量(圖15~圖17)。這樣一個傳感器成本只有40美元,如果把這個傳感器與互聯網相結合,由互聯網的云計算平臺進行統一校準,精度會大大提高。通過這樣的系統感知,每個人都可以通過智能手機來對自己的住宅進行監測和操控。今天,微軟公司全球副總裁Orlando Ayala先生也出席了第十一屆國際綠色建筑與建筑節能大會的主論壇,微軟公司的創始人比爾蓋茨先生早就已經運用互聯網技術實現了對建筑運營的遠距離掌控,隨著IT技術的普及和成本的迅速下降,我們每一個人都可以像比爾蓋茨先生那樣,遠距離掌控自己的住宅性能,而且成本極其低廉。

  六是運行標識管理互聯網化。未來,要給每一棟綠色建筑裝上一個智能芯片,這個芯片包括上面提到的集成傳感器及其相關的軟件,并將其聯接到云端,便于定時收集電耗、燃氣、供暖(詞條“供暖”由行業大百科提供)等能耗等數據,同時還要及時運算、比較并警示發布,再加上安全保衛功能,就可以為用戶提供周到的服務。不久將來國家綠建中心可利用該系統加物聯網、大數據等技術手段定期為用戶提供分析、診斷、反饋、改進等服務信息,這在物聯網時代已不是夢想,而且成本可以做到很低(圖18)。

  小結:未來,首先要把綠色建筑設計互聯網化,由用戶與設計師合作來精心設計自己的家園。然后通過眾多軟件(例如BIM),實現對綠色建筑的設計、施工、調試、運行全過程的監督和用戶參與。這還遠不夠,未來我們需要更多的像BIM這樣的系統,更全面、更精細化、也更加開源的軟件,而且這些軟件的普及應用可以實現不同氣候區、不同條件下的綠色建筑自適應調節。總之,不久將來每個用戶都通過手機終端就可以顯示所處環境的空氣質量和遙控住宅的性能(圖19、圖20)。
 

  發展前景之三:建造更加生態友好、更人性化的綠色建筑。

  諾貝爾獎得主Richard Smalley逝世前曾列出了人類未來50年所面臨的十大挑戰問題。按照重要程度進行排序,首先是能源,第二是水,第三是食品,第四是環境,第五是貧窮,第六是恐怖主義,第七是戰爭,第八是疾病,第九是教育,最后是民主與人口。如果把綠色建筑做到更加人性化和更加環保,創造出Aquaponics循環模式,就可以全部或者部分地解決上述前五位和第八位問題(圖21、圖22)。

 

   綠色建筑已經延伸出新的理念,在建筑中利用建筑的余能、余水,以及建筑所產生的垃圾,可以做到與動植物共生,由此產生了一種新的模仿大自然的微循環。例如,在室內培養植物和果蔬,可利用室內綠植調節室內空氣的溫濕度,同時又可以通過室內園林培育新鮮安全的蔬菜和果實。又如,室內綠植可以充分利用污水以及循環利用中水和雨水進行灌溉,植物在吸收室內Voc、PM2.5的同時還提升了環境的美感和空氣的濕潤度,水中生長的植物還給魚類提供食物和氧氣。魚類的飼料主要依靠廚余來制作。這正是借鑒了中國傳統文化的智慧(浙江省永嘉縣農戶在農宅附近稻田養魚,已逾千年歷史,并被評為世界非物質文化遺產)。由此延伸開來,從建筑社區到整個城市都可以最大程度地綜合利用可再生能源和循環利用資源。社區內的太陽能、沼氣能、垃圾發電能、廢水發電能、風能,以及電梯的下降能等,通過能源的物聯網,可以實現“自發自用”,盈余部分的電能可以賣給電網,不足部分再由電網補給。把每一棟建筑、每一個社區都建設成為一個能源自給自足的獨立的電網系統。日前,國務院發布了《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》,根據這個方案,每一棟建筑、每一個社區都可以作為發電單位來經營,每一個城市都可以獨立地成為一個能源單位。眾所周知,城市消耗了80%的能源,但是如果能夠通過綠色建筑、物聯網、智能電網,把一切可再生能源都充分利用起來,城市有可能成為發電單位,這樣就可以大大降低二氧化碳的排放量(圖23)。

  未來,綠色建筑通過綜合利用可再生能源、促進水循環利用,并將太陽能轉化成電能為紫外波段的LED供能,使建筑物內植物晝夜都可以進行光合反應,吸收二氧化碳,排出氧氣。從而實現建筑和植物果樹的完美融合,我們可以建造更加生態友好的建筑(圖24)。中國的園林,歷來講究與建筑的相生共融,將這一理念與建筑物節能減排的設計結合起來,就能夠創造立體園林建筑,這種園林建筑不不僅能使用戶的居住質量進一步提升、在鬧市區也可享“田園漁耕之樂”,而且必將為城市帶來新的生態景觀(圖25~圖27)。

  總結:

  綠色建筑可以大大降低二氧化碳氣體的排放,事關國家民族的可持續發展和每一個人的身體健康。

  未來的綠色建筑要擁抱互聯網,把最新的虛擬空間技術與精心設計的建筑實體空間緊密地結合起來。同時,綠色建筑要走出設計室,重視大眾創新。這樣就能夠全面實現節能、節水、節材,降低溫室氣體排放,并全面地提升綠色建筑的質量。由于在這個過程中增加了民眾參與、互動和可視化因素,也就使得綠色建筑更加生態和人性化。

  綠色建筑已經發展到了一個新的階段,通過互聯網、物聯網、云計算、大數據等新技術,每個人都可以方便地感知和操控自己的家園。這樣的時代已經到來,請大家準備好迎接和擁抱這個全新的綠色建筑時代!

  (本文根據國務院參事;住房和城鄉建設部原副部長;中國城市科學研究會理事長仇保興先生在第十一屆國際綠色建筑與建筑節能大會主論壇做的主題報告整理。)

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