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中科院院士吳碩賢:“如果綠色建筑不推行,減碳是減不下來的”

發(fā)布日期:2021-11-16 作者: 點擊:

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11月11日,中國科學(xué)院院士、華南理工大學(xué)教授吳碩賢在深圳創(chuàng)新發(fā)展研究院做了題為“綠色建筑規(guī)劃設(shè)計中的聲與光”的演講報告。



“如果綠色建筑不推行,減碳是減不下來的?!?/strong>


11月11日,中國科學(xué)院院士、華南理工大學(xué)教授吳碩賢在深圳創(chuàng)新發(fā)展研究院做了題為“綠色建筑規(guī)劃設(shè)計中的聲與光”的演講報告,在該演講中,他如是表示。

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吳碩賢稱:“建筑的運行能耗占到了總能耗的25%,我們建筑只要能耗降低一半就不得了了,要多少的電站才能達(dá)到。這還沒有包括建筑材料,如果把建筑材料加進去是半壁江山了,碳排放占了40%多。所以綠色建筑是(減碳)最大的行業(yè)之一?!?/span>


根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù),2020年全國建筑業(yè)總產(chǎn)值263947億元,同比增長6.2%,建筑業(yè)總產(chǎn)值占到了國內(nèi)生產(chǎn)總值的約26%。根據(jù)各地區(qū)已公布的“兩高”項目名錄,建材子行業(yè)主要包含:水泥、玻璃、陶瓷、瀝青防水、耐火材料等。這些子行業(yè)未來將是能耗管控的重點。


吳碩賢還認(rèn)為:“為了進一步建設(shè)美麗中國、留住鄉(xiāng)愁,提升我們?nèi)司迎h(huán)境的品質(zhì),我們認(rèn)為一個重要的途徑是重視向傳統(tǒng)學(xué)習(xí),挖掘傳統(tǒng)文化的精髓做到古為今用,同時與時俱進,借鑒國際先進經(jīng)驗做到洋為中用?!?/p>


在演講中,吳碩賢分享了他對于綠色建筑規(guī)劃設(shè)計的諸多思考,包括綠色建筑規(guī)劃的理念、如何打造綠建中的“聲環(huán)境”與“光環(huán)境”等問題。


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▲ 作為碳減排最重要的手段,光伏在發(fā)電過程中碳排放比較少。根據(jù)計算,光伏全生命周期的度電碳排放僅為化石能源的5-10%,將光伏發(fā)電建材作為建筑的一部分,已經(jīng)成為綠色建筑未來發(fā)展的必然趨勢。


以下是記者對吳碩賢演講內(nèi)容的整理——


問題一:綠色建筑規(guī)劃對于減排有怎樣的重要性?


吳碩賢:先從能源來談,我們國家發(fā)展了很多的核電,但是核電占能源的比例只有3%多,還達(dá)不到4%。但是我們建筑的運行能耗,也就是我們平常的空調(diào)、采暖等電器的日常運行能耗就占到總能耗的25%,跟核電的比例一算就知道建筑的能耗很高。而且建筑能耗不光是運行能耗,還包括建筑材料以及建材的運輸過程,如果加上這一塊,那應(yīng)該占到半壁江山。


我們知道建筑上的一磚一瓦、一鐵一石都是能源的固化物,在它的生產(chǎn)和制作過程當(dāng)中都要排放出大量的二氧化碳。比方說,每生產(chǎn)1公斤的水泥要排放出0.8公斤的二氧化碳,每生產(chǎn)1公斤的鋼會排放出2.23公斤的二氧化碳。每生產(chǎn)1平方米的瓷磚會排放7.38公斤的二氧化碳。所以我們每平方米中等住宅樓所使用建材的二氧化碳排放量就達(dá)到300公斤。


而且建筑物的建造和日后拆除過程中還將產(chǎn)生大量的廢棄物。建筑本身是資源跟能源的固化物,所以我們要減碳就要重視少拆除既有建筑,現(xiàn)在也提倡要限高,對高層建筑要加以限制。


關(guān)于城市規(guī)劃中的綠化,大家都知道這些樹木綠化通過光合作用可以固定空氣中的二氧化碳。根據(jù)氣候變化委員會的認(rèn)定,森林中每立方米的木材量每年可以固定0.95噸的二氧化碳,所以綠化也是所有減少二氧化碳對策中最有效最經(jīng)濟的辦法。其中,生態(tài)復(fù)層二氧化碳的固定量最高,達(dá)到每平方米是1200公斤,也就是指大小喬木、灌木和花草密植而成的綠化區(qū)。闊葉大喬木次之,大概達(dá)到每平方米900公斤。其他喬木再次之,大概是每平方米600公斤。而草坪、花圃的土固碳量最低,每平方米只有20公斤。我們做城市綠化的時候,要注意喬木跟生態(tài)復(fù)層,少搞一些草坪花圃。


從這里可以看出,現(xiàn)在要達(dá)到碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo),我們的建筑跟城規(guī)非常重要。我們推行綠色建筑本身可以減少大量的碳排放,節(jié)能,同時推行綠色建筑還能提高我們居住的品質(zhì),要朝著向健康居住、健康建筑來發(fā)展。


問題二:綠色建筑規(guī)劃設(shè)計應(yīng)該遵循哪些理念?


吳碩賢:應(yīng)將“大音希聲、大象無形”列為城鄉(xiāng)規(guī)劃的重要哲理,在城鄉(xiāng)規(guī)劃中發(fā)揮指導(dǎo)作用?!按笠粝B暋笔侵敢魳分械耐nD跟靜謐,“大象無形”就是指留白。


建筑是凝固的音樂,通過理解音樂這種流動的藝術(shù)中“希聲”的重要性,我們可以推及在建筑學(xué)與規(guī)劃學(xué)這種空間設(shè)計規(guī)劃的藝術(shù)中,無形跟留白的重要性。從微觀來講,建筑的“無”就是我們跟實體相對的,這個實體就是墻、柱、樓板等等。正是這種建筑空間,成為我們生活的空間、容器。高明的建筑師非常注意“圖底關(guān)系”,一張建筑的平面圖通常用黑顏色或者是藍(lán)顏色標(biāo)記地基、墻體等實體,稱為“圖”,用留白的方法來表現(xiàn)空間成為“底”。所以我們的建筑師如果他很高明的話,不僅要設(shè)計這些實體,而且要設(shè)計空間。


從中觀和宏觀來講,我們在城鄉(xiāng)規(guī)劃中要注重留白的手法,所謂的城市中留白就是要注意留出足夠的戶外空間和未開發(fā)建設(shè)的土地和空間,并合理加以分布。這些留白留在什么地方,留多大,他們在空間上怎么樣分布,這也跟作曲家在考慮他樂譜的休止是同樣重要的。所以我們的規(guī)劃師如果高明,他不僅要規(guī)劃這些建筑實體、建筑群,還要規(guī)劃留白留在哪里,留多大,空間的布局是什么樣的。這樣我們空間的藝術(shù)有踐律、有節(jié)奏、有美感。


這些未開發(fā)的空間可以是山巒和河川、池塘,可以是森林、公園和田地,他們具備防災(zāi)減災(zāi)的功能,可以作為城市泄洪儲水的區(qū)域,可以補充涵養(yǎng)城市的地下水,也可以作為災(zāi)害發(fā)生的避難地。這是我們提倡“海綿城市”的緣由,為什么有些城市一下暴雨就洪澇,這跟留白不夠是有很大的關(guān)系。


我們的綠化本身的固碳很重要的,我們留白就是要給這些綠化騰出空間。我們也講了建筑的實體(這些墻、樓板、柱子)都是能源跟資源的固化物,我們對這些建筑的實體要加以控制,非有必要不要建得太多,也不要大量拆除。


這些留白的空間還具備保護環(huán)境的功能,有助于緩解溫室效應(yīng)、防噪降噪形成安靜的區(qū)域、防塵凈化空氣;還具備生態(tài)功能,可以作為有利于生物生長和遷徙的處所和廊道,有助于微生物的多樣性,形成良好的生態(tài)系統(tǒng)。


同時這些留白給居民提供旅游休閑鍛煉身體的處所,以及給青少年提供接觸自然的場地和機會。這點非常重要,現(xiàn)在我們城市的青少年跟過去我們小時候不一樣,很少有接觸自然、接觸動植物的機會,這樣對他們的人文情感的培養(yǎng)和擴大知識面很不利?,F(xiàn)在我們學(xué)生要減負(fù),也要提供他們接觸自然的機會。


有了這些自然空間和未開發(fā)的土地,我們的城市將更低碳、更環(huán)保、更宜居、更具備可持續(xù)發(fā)展的潛力。


我曾經(jīng)去看過西南有一個新大學(xué)的校區(qū)的規(guī)劃,已經(jīng)建成了,有5千畝的土地,我看了以后覺得規(guī)劃有點問題。5千畝地給了它以后,它一次性規(guī)劃就把建筑都星羅密布擺得滿滿的。這樣戶外的空間顯得有點分散,將來可持續(xù)發(fā)展的余地都沒有了。因為他把地都占了,只有一些零碎的空間。我認(rèn)為他這個建筑群應(yīng)該比較集中的布局,多留出一些留白跟空地,將來他可以有二期、三期的發(fā)展。


關(guān)于景觀設(shè)計,應(yīng)該將“漸入佳境、流連忘返”列為景觀環(huán)境設(shè)計的重要法則。我們看到不少的廣場戶外空間的環(huán)境景觀設(shè)計,有一些為了追求視覺的效果,為了追求宏大的氣派,采取過于曝露、直白的設(shè)計,將面積很大的戶外公共空間設(shè)計得讓人一覽無余、毫無懸念。這些廣場景區(qū)的戶外公共活動空間,或者以噴泉、或者以大型雕塑作為視覺中心,采取規(guī)則的幾何圖案劃分空間、布置行道樹,使得視線的穿透性極強,毫無私密性而言。由于缺乏引人入勝的設(shè)計,沒有設(shè)置能讓游客在里面探幽索隱、自得其樂的設(shè)施和活動地點,因此缺乏人氣。我們很提倡“節(jié)地”,但是這些屬于不是很節(jié)地的設(shè)計方案,幾百畝一覽無余,一去幾分鐘看完了,大家就不愿意在這里逗留。


問題三:綠色建筑規(guī)劃中應(yīng)該如何打造“聲環(huán)境”?


吳碩賢:現(xiàn)在我們的人居環(huán)境比過去惡劣得多,我們公交的發(fā)達(dá),我們的電器設(shè)備的發(fā)達(dá),使我們產(chǎn)生了很多高分貝的噪聲源,像交通噪聲、工業(yè)的噪聲、電器的噪聲等。所以我們的噪聲分貝比過去高得多。現(xiàn)在在各地環(huán)境保護的投訴案件中,經(jīng)常是噪聲的干擾占第一、第二位的,所以我們要加強對人居環(huán)境聲環(huán)境的改善問題,重視聽覺關(guān)懷。

怎么樣改善我們的人類聲環(huán)境呢?首先我們在室內(nèi)要改善我們的聲環(huán)境,包括音樂廳、歌劇院、報告廳、會議中心,住宅也是要重點保護改善聲環(huán)境的處所。


對聲環(huán)境的改善,總的來講就是八個字,就是“佳則收之,惡則屏之”。首先我們在城鄉(xiāng)規(guī)劃當(dāng)中要做好防噪聲的規(guī)劃,這里面的一個原則是,無論是宏觀或者是中觀或者是微觀,我們都要注意區(qū)分熱鬧區(qū)、緩沖區(qū)跟安靜區(qū)。我們現(xiàn)在不可能把所有高噪聲的這些設(shè)備都去掉,這是很難的。但是我們可以從規(guī)劃設(shè)計里面注意區(qū)分聲音的梯度,就是不要到處吵。吵的地方讓它吵,有過渡區(qū)、緩沖區(qū)等等。我們有不少噪聲的預(yù)測軟件,可以很精確地描述我們的噪聲圖,包括空間、高度和廣域的噪聲度。另外,還要做好室內(nèi)聲品質(zhì)的設(shè)計。


英文里面對應(yīng)景觀有一個詞,聲景是Soundscape,是訴諸于聽覺的風(fēng)景。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對聲景定義,是指個體、群體或社區(qū)所感知的給定場景下的聲環(huán)境。這個定義,聲景把客觀的聲環(huán)境跟我們不同人群感知到的聲音聯(lián)系到一起。有客觀的環(huán)境要素,有人的要素,有社會的要素。


聲景的營造成為我們應(yīng)對城市噪聲,提升城市公共聲品質(zhì)的一個積極的手段。我們過去對噪聲都是強調(diào)從物理上把它削減控制,現(xiàn)在我們認(rèn)為這個聲音也是一種資源,我們要區(qū)分不同的場合,有一些地方我們可以利用人所喜歡聽到的這些佳音來改善這些噪聲。

例如,在英國謝菲爾德市中央火車站站前廣場,他們用一組不銹鋼的雕塑作為聲屏障,同時設(shè)計一些流水的聲景,提供流水聲還有建造噴泉,用悅耳的水聲掩蓋交通的噪聲。在柏林的Nauener Platz廣場也實施了聲景干預(yù)設(shè)施,包括用石籠墻做聲屏障。還設(shè)置了音頻島,幫助民眾擺脫交通噪聲的干擾。瑞典馬爾默市也開發(fā)了聲景干預(yù)項目,安裝了擴音器增加森林的聲音,用了常春藤覆蓋的屏障。


問題四:綠色建筑規(guī)劃中應(yīng)該如何打造“光環(huán)境”?


吳碩賢:光景可以分為自然光景與人工光景兩大類,自然光景是由自然光源在一定環(huán)境中形成的光景,包括日光、月光、星光、極光、熒光以及磷光等等。人工光景是指主要由人工光源在一定的環(huán)境中所形成的光景。


隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,LED燈和激光、三維全息投影、激光水幕電影、音樂燈光噴泉等新手段不斷出現(xiàn),我們創(chuàng)造光景觀可能性更大,這方面也有很多可以創(chuàng)新的地方。所以我們應(yīng)該注意在保護傳統(tǒng)模式的基礎(chǔ)上利用新的技術(shù)推陳出新,創(chuàng)造更加美好的人居環(huán)境和景觀。


提倡光景也有節(jié)能減碳的意義。過去我們比較熟悉的就是夜景照明,很多人叫“光亮工程”,這種工程有一點問題。當(dāng)然對促進夜生活商業(yè)繁榮有一定的作用,但是它過于強調(diào)亮度,這樣一方面會干擾我們?nèi)烁鷦游锏纳砉?jié)奏,因為我們過去都是日出而作日落而息,動物也是基本上這樣。晚上我們比較喜歡暗的環(huán)境,如果太亮?xí)円共环謱θ说慕】涤杏绊?,還造成光污染。這對節(jié)能也不利,發(fā)電在能源里面占很大的比例。所以我們要盡可能地節(jié)能減碳的話,要盡可能要減少人工光,多用自然光。


過去的照明設(shè)計還有一個問題是,很多地方千城一面沒有特色。我們現(xiàn)在強調(diào)光景就是要把光作為一個景觀的元素來欣賞。所以這個景觀的元素他就跟地方的特色、跟民俗的傳統(tǒng)有很大的關(guān)系,我們要設(shè)計出獨特的光景,就要要挖掘傳統(tǒng),我們民俗的傳統(tǒng)。


比如,位于臺北市東北郊區(qū)50分鐘車程的九份鎮(zhèn),就提出“越夜越美麗”的旅游發(fā)展戰(zhàn)略,當(dāng)?shù)氐陌傩昭刂暄训纳铰?,張掛錯落的燈籠,形成溫馨懷舊、流光異彩的夜景來吸引游客。離日本大阪79公里外的和歌山城,也利用當(dāng)?shù)氐奶禺a(chǎn)竹子,發(fā)展起“竹燈夜”,在山城中心點亮8千多盞竹燈,擺放各種美麗的圖案,形成令人印象深刻的獨特光景。


建筑中的光景有很多,光景也是建筑設(shè)計里很重要的手段。比如,日本建筑大師安藤忠雄的代表作“光之教堂”,在實墻上開設(shè)十字形的窗洞,讓陽光從洞中射入,這是日本最著名的建筑之一。


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