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摘要:本文以绿色运动与建筑工程结合形成绿色建筑技术开头,依次介绍了绿色建筑的概念、绿色建筑技术的主要内容、影响工程造价的主要绿色建筑技术,最后给出了实际案例绿色建筑技术影响工程造价统计数据。
关键词:绿色建筑建筑技术 全寿命周期成本 绿色建筑认证 工程造价
中图分类号:TU198文献标识码: A
本世纪60年代以来,工业化国家不断发生类似于伦敦烟雾事件、洛杉矶光化学污染之类的严重公害,人们越来越感到生活在一个不健康的环境中。1962年,美国海洋生物学家卡逊在《寂静的春天》一书中向人们预示由于滥用DDT等农药而将产生的无法挽回的生態恶果--在明媚的春光下,大量物种却濒临死亡的边缘,宛若生命最后一刹那的片刻宁静。卡逊的著作被视为绿色运动的里程碑,之后,绿色运动开始渗透到建筑工程上,形成独特的绿色建筑技术,对工程造价产生重大影响。
1.绿色建筑的概念
1.1绿色建筑的定义
在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
1.2绿色建筑的起源
1972年,联合国第一次人类环境会议在瑞典的斯德哥尔摩召开,会议提出了人类"只有一个地球"的口号。从此,以关注生态环境为主旨的绿色运动便一直活跃在国际社会的最前沿。1991年1月,绿色运动与房屋建筑开始结合,在照明节能灯具上出现重大突破,绿色建筑开始起步。
1.3全寿命成本
建设项目全寿命周期成本管理模式的核心思想是将一个项目的建设期成本和项目运营期使用及维护成本进行综合考虑,人们通过科学的设计、计划、决策等一系列成本管理,进行建设期成本和项目运营期使用成本间的平衡,设法以较小的全寿命周期成本去完成项目的建设和运营,努力争取实现项目价值的最大化。一般应用多方案比选理论,在项目功能和产出不变的情况下,当实现了全寿命周期成本最小时,项目价值也就实现了最大化。
1.4绿色建筑与建筑节能的异同点
(1)相同点。立足可持续发展,都对房屋建筑建造过程和使用过程的能量消耗提出控制要求,追求节约能耗。
(2)不同点。建筑节能:指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中,满足同等需要或达到相同目的的条件下,尽可能降低能耗,对生态环境破坏起到缓解作用;绿色建筑:指建筑的生成能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造,做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展,比建筑节能要求更高、更广、更远。
2.绿色建筑技术简介
2.1绿色建筑分类
(1)按建筑功能分:住宅建筑和公共建筑;
(2)按阶段分:规划设计阶段和运行使用阶段;
(3)按等级分:白金、金、银和认证级别或一星、二星、三星。
2.2绿色建筑认证
(1)LEED认证
LEED是美国民间绿色建筑认证奖项,由非盈利组织美国绿色建筑协会(USGBC)于2003年开始运作,目前在世界各国的各类建筑环保评估、绿色建筑评估以及建筑可持续性评估标准中被认为是最完善、最有影响力的评估标准。LEED成功的商业运作和市场定位得到了世界范围内的认可和追随,如今它已经成为全球默认的主流绿色建筑评级体系,得到全球不同气候带国家的认可。
美国绿色建筑协会建立并推行《绿色建筑评估体系》(Leadership in Energy & Environmental Design Building Rating System),国际上简称LEEDTM。LEEDTM评估体系由六大方面,若干指标构成其技术框架,主要从可持续建筑场址、水资源利用、建筑节能与大气、资源与材料、室内空气质量、创新和设计过程几个方面对建筑进行综合考察、评判其对环境的影响,并根据每个方面的指标进行打分,综合得分结果,将通过评估的建筑分为白金、金、银和认证级别,以反映建筑的绿色水平。
(2)我国绿色建筑论证
属于我国官方论证的奖项,于2006年开始施行,目前依据《绿色建筑评价标准》和《绿色建筑评价技术细则(试行)》,按照《绿色建筑评价标识管理办法(试行)》,确认绿色建筑等级并进行信息性标识的一种评价活动。
绿色建筑评价标准(GB/T50378-2006)主要参考了LEEDTM,结合我国自身情况后形成标准,分六个方面的指标进行评价。1)节地与室外环境;2)节能与能源利用;3)节水与水资源利用;4)节材与材料资源利用;5)室内环境质量;6)运营管理(住宅建筑)、全生命周期综合性能(公共建筑);具体项数见下表。
划分绿色建筑等级的项数要求(住宅建筑)
划分绿色建筑等级的项数要求(公共建筑)
根据建筑所在地区、气候和建筑类型等特点,符合条件的项数可能会减少,表中一般项数和优选项数的要求可按比例调整。
2.3绿色建筑评价标准(GB/T50378-2006)简介
各大指标中的具体指标分为控制项、一般项和优选项三类。其中,控制项为评为绿色建筑的必备条款;优选项主要指实现难度较大、指标要求较高的项目。针对评价对象,可根据需要和可能分别提出对应于控制项、一般项和优选项的指标要求。绿色建筑设计标识评价可在设计文件完成和规划许可证后进行,运行标识评价在建筑投入使用一年后进行。
绿色建筑的条件为全部满足本《标准》第四章住宅建筑或第五章公共建筑中控制项要求。对住宅建筑,原则上以住区为对象,也可以单栋住宅为对象进行评价;对公共建筑,以单体建筑为对象进行评价。两者控制项、一般项和优选项的指标存在交叉或类似,但要求的程度可以不同,为便于理解,列举一些典型指标项内容。
(1)节地与室外环境
建筑场地选址无洪灾、泥石流威胁,建筑场地安全范围内无危害性电磁辐射及火、爆、有毒物质等危险源,为共同控制项。地下空间利用,对住宅为优选项,对公建为一般项。
(2)节能与能源利用
照明采用高效光源和高效灯具或采取其它节能控制措施,对住宅建筑为一般项,对公共建筑为控制项。采用太阳能、地热、风能等可再生能源利用技术,为共同优选项,但占建筑总能耗的比例不同,对住宅为大于10%,对公建为大于5%。
(3)节水与水资源利用
合理选用节水器具,为共同控制项。采用微灌、渗灌、低压管灌等绿化灌溉方式,为共同一般项。
(4)节材与材料资源利用
结构施工与装修工程一次施工到位,不破坏和拆除已有的建筑构件及设施,装修时避免重复装修与材料浪费,为共同一般项。采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑结构体系,为共同优选项。
(5)室内环境质量
住宅强调日照、自然采光、自然通风,对开窗面积有要求;公建强调新风和室内空气质量保证。采用可调节遮阳,调控夏季太阳辐射,为共同一般项。
(6)运营管理或全寿命周期综合性能
采取具体措施有效控制施工引起的大气、土壤、噪声、水、光污染以及对场地周边区域的影响,为共同控制项。对水、电、天然气、热等实行独立计量收费,对住宅为控制项,对公建为优选项。
3. 影响工程造价主要绿色建筑技术
3.1结构
(1)采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑结构体系,如型钢混凝土结构、预应力结构。
(2)使用耐久性好建筑材料,如高强度钢、高性能混凝土、高性能混凝土外加剂等建筑材料。
(3)结构工程不得返工。
3.2建筑
(1)从全生命周期(包括材料的生产、运输、使用、维护、废弃、再生利用等)评价并优选所用建筑材料。
(2)可调节遮阳板技术。
(3)围护结构内部或表面无冷凝现象。
(4)降噪措施。
(4)道路和地面停车场采用透水地面。
(5)住区的绿地率不低于30%,人均公共绿地面积1-2m2/人。
(6)再生資料利用,如木渣板、回收沥青混凝土、煤渣砖等。
(7)建筑入口和主要活动空间有无障碍设计。
3.3给排水
(1)节水器具。
(2)管道材料应防止二次水质污染,设置用水计量仪表和装置检测和控制系统渗漏。
(3)太阳能热水系统。
(4)余热回收系统。
(5)雨水收集系统和再利用系统。
(6)游泳池选用技术先进的循环水处理设备。
(7)非传统水源的利用。
(8)室外绿植采用高效的灌溉技术。
3.4电气
(1)太阳能、地热、风能发电。
(2)节能灯具照明。
(3)低能耗电机,覆盖非电气专业的其他分部工程的电机。
(4)低阻高绝缘导体。
3.5通风与空调
(1)自然通风和诱导通风。
(2)采用适宜的蓄冷蓄热技术和新型节能的空气调节方式。
(3)采用能效比先进的设备。
(4)地源热泵空调系统。
(5)热回收式空调系统。
3.6智能建筑
(1)楼宇自控系统功能完善,各子系统均能实现自动检测与控制。
(2)各类能耗独立计量。
(3)室内空气质量监测系统。
3.7电梯
(1)高效节能电梯,高效节能电机、灯控、长时等候休眠等技术的应用。
3.8施工阶段
(1)绿色工地措施,如:采取具体措施有效控制施工引起的大气、土壤、噪声、水、光污染以及对场地周边区域的影响;施工单位制定建筑废弃物管理计划,建筑废弃物回收利用率达到30%以上。
(2)各地施行建筑业绿色施工示范工程实施办法。
3.9整体评价
目前采用的绿色标准尚处于初级阶段,很多因地制宜和因时制宜的理由,对标准的深化和改进已经产生重大影响,许多定性指标向定量指标发展,评价得分趋向具体化。政府对二星、三星绿色建筑有一定的补贴政策,等待各地细则:绿色二星级奖励45元/ m2,三星级奖励80元/ m2。各地也出台了地方奖励政策:青岛50-60万/项目,南京20元/ m2(仅对绿色保障房),上海20-50元/ m2,北京3%容积率增加,安徽20万/项目等等约10多个省市均有地方性政策。
4.实际案例工程造价统计数据
根据沿海区域某省自2008年至2013年获得绿色建筑标识近40项建筑工程造价数据统计,绿色建筑技术对工程造价影响明显,且不同类别的绿色建筑具有一定的规律性。由于房屋建筑绿色建筑技术新增价格与工程规模相关,相应费用随着工程规模的增大被摊薄,其中土建专业对工程造价的影响又弱于安装专业,因此同类星级中住宅建筑造价增加指标又要低于公共建筑。
4.1一星级。由于控制项许多内容与其他建设规范一致、没有优选项要求、建筑节能属于房建工程基本要求,在选择了雨水收集系统等少量指标项后极易满足一般项选择数量的相应要求,所以对工程的造价影响很小,一般增加额度为15-30元/ m2。
4.2二星级。由于处于中间标准,针对绿建标准的指标项(一般项、优选项)有较大的选择余地,在一星级的基础上重点在节水、太阳能上加大投入,所以未造成工程造价大幅度提高,一般增加额度为30-80元/ m2。
4.3三星级。由于对优选项、一般项的选择比例高,在受建筑特点制约时,许多指标项成为必选项,往往产生牵一发动全身的效应,使工程造价大幅增加。例如遮阳技术,目前普遍采用外立面外设铝合金百叶遮阳板,但对沿海地处台风活动区域,抗风压要求很高,不是简单增加铝合金百叶遮阳板费用,必须另增加外立面受力结构费用,若采用电动机构,增加的费用更大。据现有数据,三星级绿建增加费用达300-500元/ m2,该项技术一般应用于中小型工程。
5.结语
绿色建筑技术尽管目前还是一个新技术,是一项综合的系统性技术,世界各国尚在进一步研究探索之中,而涉及的范围、内容比较广,需要各方面、各个阶段、各部门的通力合作,特别是建造成本随着星级的提高而增加,而在建筑的全寿命周期内核算的成本比传统要低得多,这样,一方面可以大大节约了有限的资源,最大限度的利用太阳能等丰富的可再生资源,节约可枯竭的能源,另一方面,有利于实现低碳环保,有利于实现社会的可持续发展需要,造福于子孙后代,因此,是一项值得投资发展的技术,政府及其主管部门有必要应出台一系列的优惠政策,推动这项事业的进一步发展。
关键词:绿色建筑建筑技术 全寿命周期成本 绿色建筑认证 工程造价
中图分类号:TU198文献标识码: A
本世纪60年代以来,工业化国家不断发生类似于伦敦烟雾事件、洛杉矶光化学污染之类的严重公害,人们越来越感到生活在一个不健康的环境中。1962年,美国海洋生物学家卡逊在《寂静的春天》一书中向人们预示由于滥用DDT等农药而将产生的无法挽回的生態恶果--在明媚的春光下,大量物种却濒临死亡的边缘,宛若生命最后一刹那的片刻宁静。卡逊的著作被视为绿色运动的里程碑,之后,绿色运动开始渗透到建筑工程上,形成独特的绿色建筑技术,对工程造价产生重大影响。
1.绿色建筑的概念
1.1绿色建筑的定义
在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
1.2绿色建筑的起源
1972年,联合国第一次人类环境会议在瑞典的斯德哥尔摩召开,会议提出了人类"只有一个地球"的口号。从此,以关注生态环境为主旨的绿色运动便一直活跃在国际社会的最前沿。1991年1月,绿色运动与房屋建筑开始结合,在照明节能灯具上出现重大突破,绿色建筑开始起步。
1.3全寿命成本
建设项目全寿命周期成本管理模式的核心思想是将一个项目的建设期成本和项目运营期使用及维护成本进行综合考虑,人们通过科学的设计、计划、决策等一系列成本管理,进行建设期成本和项目运营期使用成本间的平衡,设法以较小的全寿命周期成本去完成项目的建设和运营,努力争取实现项目价值的最大化。一般应用多方案比选理论,在项目功能和产出不变的情况下,当实现了全寿命周期成本最小时,项目价值也就实现了最大化。
1.4绿色建筑与建筑节能的异同点
(1)相同点。立足可持续发展,都对房屋建筑建造过程和使用过程的能量消耗提出控制要求,追求节约能耗。
(2)不同点。建筑节能:指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中,满足同等需要或达到相同目的的条件下,尽可能降低能耗,对生态环境破坏起到缓解作用;绿色建筑:指建筑的生成能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造,做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展,比建筑节能要求更高、更广、更远。
2.绿色建筑技术简介
2.1绿色建筑分类
(1)按建筑功能分:住宅建筑和公共建筑;
(2)按阶段分:规划设计阶段和运行使用阶段;
(3)按等级分:白金、金、银和认证级别或一星、二星、三星。
2.2绿色建筑认证
(1)LEED认证
LEED是美国民间绿色建筑认证奖项,由非盈利组织美国绿色建筑协会(USGBC)于2003年开始运作,目前在世界各国的各类建筑环保评估、绿色建筑评估以及建筑可持续性评估标准中被认为是最完善、最有影响力的评估标准。LEED成功的商业运作和市场定位得到了世界范围内的认可和追随,如今它已经成为全球默认的主流绿色建筑评级体系,得到全球不同气候带国家的认可。
美国绿色建筑协会建立并推行《绿色建筑评估体系》(Leadership in Energy & Environmental Design Building Rating System),国际上简称LEEDTM。LEEDTM评估体系由六大方面,若干指标构成其技术框架,主要从可持续建筑场址、水资源利用、建筑节能与大气、资源与材料、室内空气质量、创新和设计过程几个方面对建筑进行综合考察、评判其对环境的影响,并根据每个方面的指标进行打分,综合得分结果,将通过评估的建筑分为白金、金、银和认证级别,以反映建筑的绿色水平。
(2)我国绿色建筑论证
属于我国官方论证的奖项,于2006年开始施行,目前依据《绿色建筑评价标准》和《绿色建筑评价技术细则(试行)》,按照《绿色建筑评价标识管理办法(试行)》,确认绿色建筑等级并进行信息性标识的一种评价活动。
绿色建筑评价标准(GB/T50378-2006)主要参考了LEEDTM,结合我国自身情况后形成标准,分六个方面的指标进行评价。1)节地与室外环境;2)节能与能源利用;3)节水与水资源利用;4)节材与材料资源利用;5)室内环境质量;6)运营管理(住宅建筑)、全生命周期综合性能(公共建筑);具体项数见下表。
划分绿色建筑等级的项数要求(住宅建筑)
划分绿色建筑等级的项数要求(公共建筑)
根据建筑所在地区、气候和建筑类型等特点,符合条件的项数可能会减少,表中一般项数和优选项数的要求可按比例调整。
2.3绿色建筑评价标准(GB/T50378-2006)简介
各大指标中的具体指标分为控制项、一般项和优选项三类。其中,控制项为评为绿色建筑的必备条款;优选项主要指实现难度较大、指标要求较高的项目。针对评价对象,可根据需要和可能分别提出对应于控制项、一般项和优选项的指标要求。绿色建筑设计标识评价可在设计文件完成和规划许可证后进行,运行标识评价在建筑投入使用一年后进行。
绿色建筑的条件为全部满足本《标准》第四章住宅建筑或第五章公共建筑中控制项要求。对住宅建筑,原则上以住区为对象,也可以单栋住宅为对象进行评价;对公共建筑,以单体建筑为对象进行评价。两者控制项、一般项和优选项的指标存在交叉或类似,但要求的程度可以不同,为便于理解,列举一些典型指标项内容。
(1)节地与室外环境
建筑场地选址无洪灾、泥石流威胁,建筑场地安全范围内无危害性电磁辐射及火、爆、有毒物质等危险源,为共同控制项。地下空间利用,对住宅为优选项,对公建为一般项。
(2)节能与能源利用
照明采用高效光源和高效灯具或采取其它节能控制措施,对住宅建筑为一般项,对公共建筑为控制项。采用太阳能、地热、风能等可再生能源利用技术,为共同优选项,但占建筑总能耗的比例不同,对住宅为大于10%,对公建为大于5%。
(3)节水与水资源利用
合理选用节水器具,为共同控制项。采用微灌、渗灌、低压管灌等绿化灌溉方式,为共同一般项。
(4)节材与材料资源利用
结构施工与装修工程一次施工到位,不破坏和拆除已有的建筑构件及设施,装修时避免重复装修与材料浪费,为共同一般项。采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑结构体系,为共同优选项。
(5)室内环境质量
住宅强调日照、自然采光、自然通风,对开窗面积有要求;公建强调新风和室内空气质量保证。采用可调节遮阳,调控夏季太阳辐射,为共同一般项。
(6)运营管理或全寿命周期综合性能
采取具体措施有效控制施工引起的大气、土壤、噪声、水、光污染以及对场地周边区域的影响,为共同控制项。对水、电、天然气、热等实行独立计量收费,对住宅为控制项,对公建为优选项。
3. 影响工程造价主要绿色建筑技术
3.1结构
(1)采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑结构体系,如型钢混凝土结构、预应力结构。
(2)使用耐久性好建筑材料,如高强度钢、高性能混凝土、高性能混凝土外加剂等建筑材料。
(3)结构工程不得返工。
3.2建筑
(1)从全生命周期(包括材料的生产、运输、使用、维护、废弃、再生利用等)评价并优选所用建筑材料。
(2)可调节遮阳板技术。
(3)围护结构内部或表面无冷凝现象。
(4)降噪措施。
(4)道路和地面停车场采用透水地面。
(5)住区的绿地率不低于30%,人均公共绿地面积1-2m2/人。
(6)再生資料利用,如木渣板、回收沥青混凝土、煤渣砖等。
(7)建筑入口和主要活动空间有无障碍设计。
3.3给排水
(1)节水器具。
(2)管道材料应防止二次水质污染,设置用水计量仪表和装置检测和控制系统渗漏。
(3)太阳能热水系统。
(4)余热回收系统。
(5)雨水收集系统和再利用系统。
(6)游泳池选用技术先进的循环水处理设备。
(7)非传统水源的利用。
(8)室外绿植采用高效的灌溉技术。
3.4电气
(1)太阳能、地热、风能发电。
(2)节能灯具照明。
(3)低能耗电机,覆盖非电气专业的其他分部工程的电机。
(4)低阻高绝缘导体。
3.5通风与空调
(1)自然通风和诱导通风。
(2)采用适宜的蓄冷蓄热技术和新型节能的空气调节方式。
(3)采用能效比先进的设备。
(4)地源热泵空调系统。
(5)热回收式空调系统。
3.6智能建筑
(1)楼宇自控系统功能完善,各子系统均能实现自动检测与控制。
(2)各类能耗独立计量。
(3)室内空气质量监测系统。
3.7电梯
(1)高效节能电梯,高效节能电机、灯控、长时等候休眠等技术的应用。
3.8施工阶段
(1)绿色工地措施,如:采取具体措施有效控制施工引起的大气、土壤、噪声、水、光污染以及对场地周边区域的影响;施工单位制定建筑废弃物管理计划,建筑废弃物回收利用率达到30%以上。
(2)各地施行建筑业绿色施工示范工程实施办法。
3.9整体评价
目前采用的绿色标准尚处于初级阶段,很多因地制宜和因时制宜的理由,对标准的深化和改进已经产生重大影响,许多定性指标向定量指标发展,评价得分趋向具体化。政府对二星、三星绿色建筑有一定的补贴政策,等待各地细则:绿色二星级奖励45元/ m2,三星级奖励80元/ m2。各地也出台了地方奖励政策:青岛50-60万/项目,南京20元/ m2(仅对绿色保障房),上海20-50元/ m2,北京3%容积率增加,安徽20万/项目等等约10多个省市均有地方性政策。
4.实际案例工程造价统计数据
根据沿海区域某省自2008年至2013年获得绿色建筑标识近40项建筑工程造价数据统计,绿色建筑技术对工程造价影响明显,且不同类别的绿色建筑具有一定的规律性。由于房屋建筑绿色建筑技术新增价格与工程规模相关,相应费用随着工程规模的增大被摊薄,其中土建专业对工程造价的影响又弱于安装专业,因此同类星级中住宅建筑造价增加指标又要低于公共建筑。
4.1一星级。由于控制项许多内容与其他建设规范一致、没有优选项要求、建筑节能属于房建工程基本要求,在选择了雨水收集系统等少量指标项后极易满足一般项选择数量的相应要求,所以对工程的造价影响很小,一般增加额度为15-30元/ m2。
4.2二星级。由于处于中间标准,针对绿建标准的指标项(一般项、优选项)有较大的选择余地,在一星级的基础上重点在节水、太阳能上加大投入,所以未造成工程造价大幅度提高,一般增加额度为30-80元/ m2。
4.3三星级。由于对优选项、一般项的选择比例高,在受建筑特点制约时,许多指标项成为必选项,往往产生牵一发动全身的效应,使工程造价大幅增加。例如遮阳技术,目前普遍采用外立面外设铝合金百叶遮阳板,但对沿海地处台风活动区域,抗风压要求很高,不是简单增加铝合金百叶遮阳板费用,必须另增加外立面受力结构费用,若采用电动机构,增加的费用更大。据现有数据,三星级绿建增加费用达300-500元/ m2,该项技术一般应用于中小型工程。
5.结语
绿色建筑技术尽管目前还是一个新技术,是一项综合的系统性技术,世界各国尚在进一步研究探索之中,而涉及的范围、内容比较广,需要各方面、各个阶段、各部门的通力合作,特别是建造成本随着星级的提高而增加,而在建筑的全寿命周期内核算的成本比传统要低得多,这样,一方面可以大大节约了有限的资源,最大限度的利用太阳能等丰富的可再生资源,节约可枯竭的能源,另一方面,有利于实现低碳环保,有利于实现社会的可持续发展需要,造福于子孙后代,因此,是一项值得投资发展的技术,政府及其主管部门有必要应出台一系列的优惠政策,推动这项事业的进一步发展。