綠色建築理論在公共建築項目節能減排管理研究的理論論述

綠色建築理論在公共建築項目節能減排管理研究的理論論述

1.綠色建築基本理論

1.1 綠色建築概念

根據當前國內外研究文獻資料中隊綠色建築研究概念的分析可以發現，對綠色建築概念的定位主要是從施工技術、客戶使用需求等角度進行分析的，但不同的學者有不同的觀點，如A·Rovensy從綠色建築的物質和人文需求角度進行分析，提出綠色建築不僅要能夠從物質方面減少熱能損失，採取自然通風，還需要能夠從經濟發展和人文角度方面提倡自然、健康的建築環境要求，實現自然與建築的和諧發展。[6]K·Dennis則認爲綠色建築就是要通過對自然能源、資源的管理控制，減少建築消耗的產生，同時還要實現對環境的保護。他認爲在各種綠色設計管理中太陽能的使用最爲必要。[7]美國學者賴恩愛德華茲的《可持續性建築》中則將綠色建築界定爲在建築的生命週期內，最大限度的節約資源、降低能耗，兼顧環境保護和健康居住的雙重目標。[8]在我國國內的綠色建築研究中，學者多是從建築的功能性需求出發，並以建築環境保護和可持續發展爲主要目標，如我國2006年的《綠色建築評價標準》中隊綠色建築的界定爲包括“四節一環保”的內容即“節水、節能、節地、節材、環境與資源可持續發展”，同時要能夠滿足人對建築的基本需求和自然與建築的和諧共存雙重目標的生活空間。[9]從上述的分析中可以總結得出，綠色建築主要是指在建築項目的生命週期內，既能夠節約資源、實現與環境的可持續發展，又能滿足使用者的功能需求，從而爲使用者提供健康、舒適環境的生活空間。

1.2 綠色建築設計原則

（1） 協同性原則

協同性原則的應用主要涵蓋兩個方面，其一是綠色建築的建築過程中要重視環境保護和建築建設過程的協調發展，能夠充分對建築周邊環境的各項要素進行充分調查和分析，從而實現建築周邊生態系統內各要素的協調運行；其二是要在建築項目全生命週期內充分運用多種不同學科知識和專業技能，對多個部門的工作進行協調，實現建築建設過程內不同部門的協同。

（2） 地域性原則

所謂的地域性原則實際上就是要重視地域環境因素對建築項目的影響。在綠色建築的要求下，要能夠將建築的自然氣候條件、資源能源狀況、經濟發展基礎水平、文化特色等進行綜合考評，合理配置各種要素，選擇出能夠反映地域特色和符合地域內自然環境的要素，並將其作爲建設設計施工中節能環保的關鍵指標，從而指導建築項目的設計施工工作。

（3） 高效性原則

高效性原則則是從能源、資源、環境因素的高效利用角度入手，要儘可能通過施工技術手段和管理控制措施實現能源、資源、自然環境因素的充分利用，尤其是在可再生的使用、污染物排放、雨水會送貨利用方面，要能夠充分利用環境條件結合施工技術提高資源、能源的利用效率，減少能源、資源的浪費。

（4） 自然性原則

這項原則實際上就是綠色建築的內在涵義，綠色建築提倡以自然條件爲基礎，建築項目全生命週期內的各個環節的實施和管理都應當以當地的自然環境條件爲基礎，要保證不破壞自然環境，同時還要能夠充分利用自然環境中的一切有利條件，減少能源資源的浪費，保證室內環境與室外環境的融合，同時針對建築項目對自然環境已然造成的破壞要盡最大努力進行修復重建。

（5） 健康性原則

這一原則既是對建築環境的要求，也是對使用者需求的提煉，具體來說，建築的設計、施工、管理都要能夠保證建築環境的環保節能，同時還要滿足建築使用者的生活質量，要能夠滿足居住生活的基本需求，同時能夠爲使用者提供健康舒適的環境。具體來說，主要表現在對室內空氣、溼度、溫度、採光、通風、供暖等方面的合理控制。

（6） 經濟性原則

在建築建設施工的過程中，建築項目需要耗費大量的人力物力，綠色建築除了要滿足節能環保的要求之外，還需要通過成本控制管理等降低建築項目的成本，尤其是在建築設計階段，要能夠提出更加合理、行之有效的設計方案，降低建築項目的成本。

（7） 進化性原則

該項原則實質上就是適應性原則，也就是要能夠保證建築項目在建成使用過程中能夠對生態環境、政策法規、使用需求等的變化進行預測分析，並在當前建築需求的基礎上，能夠最大限度的滿足適用過程中的變化情況，保證建築項目能夠有一定的發展空間。[10]

1.3 綠色建築項目全生命週期管理要求

建築項目全生命週期管理理論起源於20世紀60年代，其是由英國人A·Gordon的“全壽命週期管理”理論發展而來的。在這樣理論中，項目被當作一個系統的、內部各要素相互制約的管理過程，該理論被應用到建築領域中即是要將建築項目當作是一個系統的管理過程，且科學的管理要貫徹到建築項目的整個生命週期內，生命週期從建築項目的產生到項目的消除，從建築項目的決策開始，延續到項目規劃設計、施工、使用、維護等各個階段，直到建築被拆除都需要實施科學有效的管理。[11]

基於建築項目全生命週期管理理論而提出的綠色建築理論，實際上就是要在建築項目的全生命週期內貫徹綠色管理理念，以實現建築與自然的和諧發展爲原則，將綠色節能技術和節能減排的管理理念貫徹到建築項目的規劃設計、施工、運營維護等過程中。綠色建築項目全生命週期管理理論實際上是一種集成化的管理理念，其不是簡單的科學管理，而是將生態效益、經濟效益、人文效果等集中起來的管理理念，以實現建築節能環保、構建健康舒適生活空間爲目標，對建築項目全生命週期內的每個階段實施科學管理，從而保證建築質量、生態環境保護等目的的實現。[12]綠色建築項目全生命週期管理要求包含了宏觀和微觀兩方面的要求，從宏觀上看，其是要在建築領域內實現人與自然的和諧統一，建設生態經濟和循環經濟；從微觀上看，則是要在滿足使用人的使用質量基礎上，降低項目的能耗和成本，最大限度的利用生態環境的自然條件。

具體而言，對於綠色建築領域的管理來說，首先是要實現對建築項目全過程的綠色管理，也就是要在建築項目的全生命週期內都要嚴格貫徹綠色管理理念，在建築的規劃設計階段要重視對建築自然生態環境和能源資源條件的考察，重視對各要素的合理配置，合理利用自然條件和自然資源，最大限度的優化室內環境，實現環境與建築的有效統一；在建築施工階段，要重視對建築設計階段所提出的各項節能技術的運用，加強對綠色建材的選用，做好施工階段人財物的科學配置，減少建築施工對生態環境的影響，降低建築施工的成本；在建築的使用運營階段要善於利用多種激勵措施和科學的物業管理制度，保證建築使用過程中節能減排和綠化環境的維護。其次是要實現對建築項目全要素的綠色管理，這裏所包含的要素主要包括技術質量、工期進度、費用成本、安全管理、環境保護等。第三要實現對建築項目全方位的綠色管理，即要對建築項目全生命週期內的所有參與者開展綠色管理，做到責任到人，構建起合理的監督機制，促使項目各階段的銜接，保證建築項目參與者能夠貫徹落實綠色管理制度。

2 公共建築節能減排理論

2.1 建築能耗

建築能耗作爲評價建築綠色程度的一項重要指標，如何降低建築能耗已經成爲建設綠色建築所要考量的關鍵問題。尤其是在建築節能減排的工作要求下，建築能耗的研究更加具有現實意義。當前理論上將建築能耗分爲兩種，一種是建築建設過程中產生的能耗，一種則是建築使用過程中產生的建築能耗。前者主要包括建築材料、建築構件、建築設備運輸、建築施工、建築設備安裝等過程中產生的能耗，後者則主要是指建築適用過程中的採暖、通風、空調、照明、家用電器、熱水供應等方面的能耗。[13]在這兩種能耗中，建築使用能耗佔比更多，建造能耗與使用能耗的比值一般是在1:9-1:4之間，因而在建築項目的全生命週期內，建築使用能耗所佔據的比例更多，其中採暖和空調的能耗最高。

根據2016年建築能耗與節能信息統計數據分析報告顯示，我國建築使用能耗約爲1.42億噸（標準煤），其佔據了國內所有能源消費總量的11.8%，而採暖用能譽爲11430萬噸（標準煤），空調用能爲600 萬噸（電拆煤）。隨着高檔酒店賓館的大規模興起，帶空調的酒店賓館能耗在建築項目能耗中佔據的比例越來越高，北京地區的高檔酒店賓館單位能耗約爲190-220kg標準煤，其爲北京地區一般住宅建築能耗的6-7倍，上海地區高檔酒店賓館的能耗略低於北京，單位能耗約達到120-140kg（標準煤）。在高檔酒店賓館的能耗中，電能的消耗量最高，每平方米建築面積的年用電量達到100-200k W·h（約爲一般城市居民用電的 10-20倍），其中尤以空調通風用電量最多，照明用電量其次。近年來，除了電能的消耗量增大以外，建築用煤的消耗量也在不斷增加，2010-2016年間，將近66.8%的城市建築採暖平均單位建築銘記實際耗煤量比2001-2010年的耗煤量高出了10%。因而在建築節能工作中，控制建築使用能耗，採用節能技術和節能管理方式更加具有現實意義。

2.2 公共建築

所謂公共建築實際上是指民用建築中的一種，建築按照功能和服務對象的不同可以被分爲工業建築和民用建築，前者主要是用於工業用途的工廠、倉庫等，後者則主要滿足建築使用人的日常生活和辦公需要，主要包括居民住宅、商業用房、辦公用房、教育用房、科研用房等。在衆多的民用建築中，除了居民住宅以外，其他類型的民用建築主要是爲了滿足不特定人羣的使用需求，其主要功能是爲了開展公共活動，因而這部分建築類型被稱爲公共建築。[14]

對於公共建築來說，如果從建築能耗的角度考量，不同公共建築類型、不同規模的公共建產生的能耗具有不同的特徵，其中建築面積在2萬m2以下或者建築面積雖然超過2萬m2但並未集中採用空調、採暖等設備的辦公建築、科研建築等都被成爲一般公共建築，而那些超過了2萬m2且集中採用空調採暖系統的建築，如大型酒店商場、高級寫字樓、體育場館等爲大型公共建築。公共建築中，大型公共建築單位建築面積的能耗要明顯高於一般公共建築，其中空調、照明、採暖、電梯等設備的能耗最爲突出。在各類能耗中，電能的消耗量最多，其次爲天然氣、煤、蒸汽的能耗。相較於一般的公共建築而言，大型公共建築的採暖能耗相對較低，約爲一般公共建築能耗的50%-80%，而其他類型的能耗如空調、照明、電梯等的能耗要明顯高於一般公共建築能耗，約爲一般公共建築能耗的5-15倍。

2.3 公共建築節能管理的重要性

通過上文的分析可以發現公共建築涉及的行業領域十分廣泛，且隨着我國經濟建設的不斷髮展，處於服務和商業用途的公共建築會越來越多，而公共建築尤其是大型公共建築的能耗明顯要高於其他的建築類型，相較於西方發達國家來說，我國公共建築的能源浪費問題更加嚴重，尤其是建築使用能耗明顯要高於其他發達國家。如以大型公共建築爲例，其單位建築面積的能耗約爲70-300k Wh/（m2·年），而美國大型公共建築單位建築面積的能耗僅爲40-100k Wh/（m2·年），我國公共建築節能的發展空間十分巨大。另外我國雖然也開始在建築領域內開展節能減排工作，但是其重點主要放在居民住宅建築類型上，對於公共建築的節能管理尚未形成較爲統一的管理制度。公共建築的投資大、能耗高，且參與者相對較少，更加易於管理和控制，因而本文選擇在公共建築的領域內進行研究並以大型公共建築的能耗爲主要分析對象，通過研究分析西安市公共建築的能耗特徵明確綠色建築理論實施的控制要點，重點從強化建築使用能耗管理角度進行分析，以優化的綠色建築管理理念指導我國建築的節能減排工作。