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建筑设计可持续推动中国步入净零碳建筑环境

来源:未知 发布时间 2017-12-04 11:36
编辑:乐乐小编

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中国经济社会近年来的快速发展显著推动中国的城市化进程步入了前所未有的快车道。据调查显示,截止2016年底,中国的城镇化率已达到57.35%,如果按照1.2%的增长速度,到2020年中国的城镇常住人口比重将达到60%以上。不可忽视的是,中国在经历城市化高速发展的进程当中,一系列问题也随之出现,其中一大突出的矛盾便是急剧扩张的城市人口与城市规模为环境所带来的巨大挑战与威胁。

 

据统计,在当前城市化进程高速推进的背景下,中国每年将需要新建15-25亿平方米的建筑,以容纳2030年预计约10亿人次的城市人口。此外,据联合国开发计划署和中国社会科学院共同撰写的《2013中国人类发展报告》预测,到2030年中国将新增3.1亿城市居民,城镇化水平将达到70%。在此趋势下,中国需要严格贯彻落实可持续发展战略,推动可持续生活方式,建立更加完善、绿色、健全、包容的城市生态体系,以应对越来越庞大的城市人口规模。

 

《巴黎协定》为全球应对气候环境变化指明方向

 

自2015年具有里程碑式意义的《巴黎协定》诞生以来,保持全球平均温度的上升与工业化前期相比在2℃以内已成为国际社会认同和设定的临界值。为实现将气温上升幅度控制在2℃以内的目标,全世界所有商业领域都必须在2050年达到二氧化碳零排放,并在2060—2080年达到全球温室气体零排放。建筑业自然也不例外。据测算,建筑业的能耗在全球总量中的占比约30%,因此建筑业将在全球共同应对气候变化的行动中发挥举足轻重的作用。

 

而城市区域正是建筑业应对气候变化的起点。长期以来,城市几乎消耗了75%的全球能源产出,并产生了类似比例的全球温室气体排放。建筑作为最大的能源终端用户(占全球能源消费的40%),产生着三分之一的碳排放,消耗着所有电力的50%,也是城市温室气体的主要来源。建筑同时造成了大量的能源和资源浪费,其中能源的浪费率达30%。中国建筑的平均寿命只有30年,比西方建筑的寿命明显短,这同时意味着中国建筑生命周期的排放中,隐含碳具有更高的比例。而伴随城市化的急速发展和城市生活标准的提升(例如人们对温度的舒适性提出越来越高的要求),建筑业能源的使用和碳排放都将会继续升高。因此城市必须按照各自的发展步伐和实际情况,尽快实行净零碳排放的政策,并采用净零碳排放的设计策略,以保证在2030年消除新建建筑的排放以及至2050年消除所有现有建筑的排放。

 

净零碳建筑——全球建筑业发展的必要趋势

 

所谓净零碳建筑是一种在不消耗煤炭、石油、电力等能源的情况下,建筑全年的能耗可由场地产生的可再生能源提供,以满足每年建筑运用能源消耗的高能效建筑。净零碳定义的提出也为朝着零碳排放建筑环境而迈进的新建筑和既有建筑设定了明确的方向,旨在让可持续、碳中和、可适应的建筑环境规划设计行动联结起来。

 

国际范围内,一些组织与团体已经采取了一系列积极的行动。诸如非营利公益组织“建筑2030”,其使命便是通过设计快速改变建筑环境,使建筑由最大的温室气体排放源转变为解决气候危机方案的核心部分。为实现这一目标,建筑2030目前正从两方面着手推进,一是通过改变城市、社区、基础设施以及建筑物的规划、设计、建造和运行的方式,以此大幅减少建筑环境的化石燃料使用和温室气体排放;二是从区域的视角发展高适应性和具有韧性的建筑环境以应对气候变化的影响、保护自然资源,以低成本获取可再生资源。

 

而这一切的实现,都离不开设计——建筑之根本,同时也是净零碳建筑环境开端的机遇所在。

 

设计,通向可持续建筑环境的利器

 

据统计,到2035年全球净零碳建筑市场的规模将达到1.4万亿美元。高性能建筑、模块化预制建筑、具有抵御自然灾害与风险的韧性建筑,以及绿色健康建筑将成为建筑业发展的主流趋势,并将对建筑设计提出越来越高的要求。

 

其中,高性能可持续建筑因节能、耐久性长、全生命周期性能表现优良等特点在全球范围内都迎来了越来越多的需求。而高性能建筑的根本便是从设计源头提高能源、水资源、材料的使用效率,以减少建筑在全生命周期内对人类健康和环境的影响。

 

模块化建筑以及预制建筑则是建筑领域的一大重要推进,同时也为整个行业带来了更多的机遇。从前期预制到建造的过程中,模块化的建筑能够大幅降低能源消耗并同时提供更为精确、韧性更强的建筑部件,从而降低建筑的后期维护成本。与此同时,模块化建筑还为建筑拆除和翻新提供了最简单直接的方式,减少了拆迁过程中出现的诸如现场混乱、垃圾大量产生、空气污染等问题。

 

抵御自然灾害和风险的韧性建筑。在气候问题仍在加剧的今天,海平面上升、洪涝灾害、飓风天气、暴风雪灾害、水资源短缺、干旱等极端气候情况的频发无不为人类的生存与正常生活带来威胁。因此,能够抵御自然灾害的具有较强气候韧性的建筑也将被越来越多的国家所需要。这类具有气候韧性的建筑不但在自然灾害来临时可以保护生命财产安全,还能显著提高能源效率。

 

此外健康建筑也是非常重要的一点。通常,人类90%的时间都会在物理建筑空间中度过,因此越来越多的人都对建筑物本身提出了越来越高的要求,包括建筑物的布局、通风、采光、温度等等。调查显示,更加绿色、宽敞且采光良好的办公环境能大大提高员工的满意度与工作效率。

 

因此,设计作为有意塑造世界的行为,将在这四大类建筑的发展方面,为世界各地的建筑师、设计师、城市规划人员提供强有力的支持。在能源模型构建和能源分析两大方面,在欧特克专为建筑信息模型(BIM)而构建的Revit软件中,设计师一方面可以通过Insight(市场上唯一一款in-BIM建筑能耗分析工具)在Revit中进行能耗优化,包括日光能源分析、能源负荷分析等,一方面可获得更高效、精确、实时的反馈。同时,Insight建筑能耗分析工具还可在欧特克FormItPro中使用,帮助设计师高效完成包括前期设计分析、详细设计分析、价格性能对比等工作。此外值得一提的是,欧特克专为工程建设行业推出的工程建设行业软件集则囊括了所有最新的创新软件和云端技术,帮助设计师在各类建筑的设计、优化中获得深入洞察。

 

在今年9月由非盈利组织建筑2030和中国勘察设计协会建筑设计分会零碳绿建技术推进委员会联合举办的首个“中国净零碳设计研讨会”上,欧特克便通过为期一天的Insight软件工作坊,帮助与会的设计师与规划师学习了如何通过设计软件的运用早日将高性能可持续建筑变为现实,并自信使用各种分析方法与设计策略的组合,以大幅减少建筑能耗与碳排放。

 

与此同时,在坚定推动可持续零碳排放建筑的过程中,欧特克也欣喜地看到有越来越多的客户正在积极拥抱这一趋势,从设计的源头改变建筑业的整体面貌,并从中获得了可观的商业价值,诸如通过BIM以及前沿建筑能耗分析工具,显著降低整体成本以及风险,将建筑产品更快的投向市场,通过更具创新性的设计在市场上获得更强竞争力,继而在全球可持续建筑市场表现出更为突出的领导者地位。

 

世界正在逆转,行动的号角已经吹响。在世界气象组织最新发布的研究结果——“过去七十年的全球二氧化碳排放量是上一冰河时期结束时的近100倍之多”的警示下,我们必须采取更加坚决的行动,应对气候变化所带来的艰巨挑战。11月6-17日的第23届联合国气候大会期间,各国政府和相关机构也将进一步强化在气候行动方面做出的庄重承诺,宣布一系列新的应对气候变化的举措。而建筑业作为全球应对气候变化行动的重要力量,推动净零碳建筑的发展不但是整个建筑业发展的大势所趋,也将帮助人类社会早日实现联合国17项可持续发展目标中第11条“建设包容、安全、有抵御灾害能力和可持续的城市和人类社区”的目标。而设计,正是我们通向净零碳建筑环境的一大关键所在。 

编辑:乐乐小编
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