可持续建筑设计思路（精选10篇）
可持续建筑设计思路 篇1
1 引言
从1980年到2006年,中国的能耗以每年5.6%的速度迅速增长,使得经济以每年9.8%的速率激增[1]。随着经济的发展及人们生活水平的提高,中国建筑能耗也快速增长。统计数据显示,建筑能耗占社会商品总能耗的比例从1978年的10%增长至2006年的30%,并且仍在持续增长[2]。作为最主要的能耗来源,空调能耗占建筑总能耗的65%[3],建筑空调采暖的巨大能源消耗不仅需要珍贵的化石燃料资源,同时也会释放大量的二氧化碳及其它污染物。因此,建筑节能研究对于中国经济社会的可持续发展有着十分重要的意义。
建筑围护结构作为隔绝室内外环境的重要屏障,对于建筑的舒适美观有着十分重要的意义。同时,良好的围护结构形式也是实现建筑节能的重要手段。适当提高围护结构蓄能能力,可以有效减缓室内温度波动,并将夏季夜间室外冷源蓄存以减少白天的空调负荷,亦可将冬季日间多余的热量蓄存起来,到夜间室内温度较低时进行释放,在节能的同时提高室内热舒适。
我们从居住者的热舒适需求出发,基于反问题思路,研究了能够使得建筑能耗最小时的围护结构最佳热物性。首先,我们提出了建筑围护结构理想热质体热性能的概念。基于所提出的反问题方法,得出理想热质体热性能形式接近δ函数形式,具有相变材料的特征。基于这一结论,进一步开展了建筑蓄能领域相变蓄能材料研发及应用研究,研制出了围护结构中使用的定形相变材料和微胶囊相变材料,以克服传统相变材料使用中存在的易泄漏及导热系数低等不足。通过将相变蓄能材料应用于主被动建筑围护结构蓄能系统中,提出了相变蓄能材料与围护结构一体化的方法,拓展了相变材料的应用范围,为相变蓄能材料和建筑围护结构一体化设计提供了指导。
2 理想围护结构热物性研究方法
2.1 理想围护结构热物性
图1为某建筑全年室内外空气温度变化示意图,由于围护结构的蓄热,与环境温度相比,室温的日波动和年波动都有衰减和延迟现象。
张寅平等提出了理想蓄能围护结构的概念[4],即如果围护结构的蓄能及隔热性能良好,能有效地延缓及衰减室外的温度波动,那么室内就可不依靠空调采暖实现热舒适。这种建筑就可以被称为理想被动式建筑,而对应的这种围护结构热质体就被称为围护结构理想热质体。
为了评价围护结构不使用空调采暖时室内环境的热舒适情况,张寅平等[4]提出了夏季热不舒适度指标Isum和冬季热不舒适度指标Iwin:
其中,tin为室内空气温度,℃,tH,tL分别为室内热舒适温区的上限及下限,℃,Isum,Iwin分别为夏季及冬季的室内热不舒适度时数,℃h。
对于主动式建筑,当给定围护结构热质体能够使得室内环境达到热舒适而外加辅助能耗最小时,相应的围护结构热质体即为主动式建筑围护结构理想热质体。
2.2 理想围护结构热质体热物性求解方法
研究给定地区及建筑类型的热物性参数的传统优化方法为:通过模拟及试算,得出给定围护结构参数及空调采暖形式下,为满足热舒适需求所需要的空调采暖能耗。而后,再从几种模拟的工况中选择出能耗相对较小的围护结构热物性。但是,这种方法只能够从已有的几种方案中选择出相对较优的研究方案,无法得出给定工况下的最优围护结构热物性。同时,由于需要计算较多的工况,耗时费力,不利于指导工程应用。
曾若浪等[5]提出了一种营造可持续建筑蓄能围护结构的新思路及新方法。这一方法以不舒适度时数(被动式)或者总能耗(主动式)最小作为目标函数,以比热随温度的分布作为优化变量,通过序列二次规划方法不断调整热质体比热随温度的分布形式,使得被动式房间的不舒适度时数不断减小,当房间内的不舒适度时数为零时,即可得出最优热质体比热随温度的分布形式。
反问题的目标是在已知室外气象参数和房间构造的情况下,给定总附加焓,求解内围护结构理想热质体比热随温度的分布形式,使得被动式房间内冬季热不舒适度时数Iwin或夏季热不舒适时数Isum最小。显然房间热舒适度随着Isum/win减小而增大,当Isum/win变为0时,即得到“建筑内部理想热质体”,图2反映了反问题方法与传统方法的差异。
为了使所得结论对于任何比热随温度的分布形式都具有普适性,其假设内热质体拥有基础比热cp0,J kg-1 oC-1,和有限的附加焓值Hm,MJ m-3。N段法选择一温度区间,区间平分为N段,将有限的附加焓分配到这N段中,近似描述热质体比热特性(图3);通过调整分配方式,提高室内热舒适度,调整是运用序列二次规划法(Quadratic Programming Method,SQP)最小化Isum/win值来实现的;然后根据调整优化的结果,在附加焓分配相对集中的区域缩小比热分配的温度区间,继续优化直到室内热舒适满足要求或无法继续提高。
反问题方法案例研究了北京地区多层建筑中一间朝南典型房间的理想热质体比热形式,房间尺寸为5.2 m(深)×3.6 m(宽)×3.2m(高),有一面外墙和三面内墙,室内热舒适空气温度为16~28℃,当不满足热舒适条件时,空调设备开启以实现热舒适,具体房间参数可参见文献[5]。
结果显示,所研究的典型城市的被动式太阳房理想比热随温度的分布均接近δ函数形式(图4)。我国不同气候区理想热质体的特征温度值比较接近,但是临界附加焓值却相差较大。从应用的角度看,其意味着被动式建筑理想热质体具有相变材料的特征,即优化特征温度对应相变材料的相变温度,附加焓对应相变材料的相变潜热(表1)。
依据所提出的方法,还可以进一步使用反问题方法优化得出使得全年不舒适度时数最小(被动式)以及能耗最小(主动式)的最优导热系数分布,夏季理想节能机械通风策略和冬季理想加热模式。进而可以直接求出给定地区建筑的最优建筑环境营造方案,可进一步指导工程应用。
为了验证反问题计算方法的准确性,姜峰等运用解析方法得出了被动式太阳房内的理想非线性比热特性[6]。主要假设如下:(1)忽略轻质围护结构的显热蓄热;(2)对相变板使用集总参数法而不考虑其导热系数;(3)忽略围护结构内表面间的互辐射;(4)相变板在相变过程中潜热足够大以实现室内热舒适;(5)室内空气均匀混合。基于上述假设,分别对被动式太阳房内围护结构的理想相变温度及相变潜热进行了优化;通过分析得出最优相变温度取决于热舒适温区的下限,并且其会受到通风策略,室内热源,外围护结构保温效果,表面对流换热系数,以及室外最低温度的影响。最优相变温度随着通风换气次数及外墙和窗的导热系数的增大而升高,随着室外最低温度及内热源的升高而减小。并且,随着热质体表面换热系数的增大,最优相变温度就越接近室内热舒适温区的下限。通过对一幢多层建筑中的一间被动式太阳房的分析得出:在中国不同地区,节能被动式太阳房的最优相变温度比热舒适温度下限高约1.1~3.3℃。这一方法能分析出对于被动式太阳房中使用相变材料效果产生影响的主要因素,可用于指导相变建材的设计与制备。
注:●全年可达热舒适;▲仅在夏季可达热舒适
肖伟等研究了轻质被动式太阳房内墙相变材料的优化使用效果,给出了最优相变温度和相变潜热的解析计算式[7]。与姜峰等人[6]的研究不同,其研究了内墙有相变材料的被动式太阳房在周期性气象条件及内热源时的情况,并且假设相变板在一个周期内的蓄放热平衡。计算结果表明:最优相变温度不仅取决于室内平均温度,而且取决于室内吸收的太阳辐射,当太阳辐射为零时,最优相变温度等于平均室温。并给出了使用相变材料后平均室温的计算公式,结果表明,当围护结构的综合传热系数U给定后,内墙体的潜热蓄热不会影响到室内空气的平均温度。室内空气温度的振幅取决于室外空气温度振幅,以及相变材料的表面对流换热系数hin及其面积A。室内空气温度振幅随着hin A值的增大而减小。这为预测相变材料改善室内热舒适的效果提供了一种简单而有效地分析方法,也从反问题角度为不同地区、不同类型建筑相变材料的选型提供了理论依据。
综上所述,我们从居住者的热舒适需求角度出发,使用反问题思路得出了被动式太阳房内围护结构理想热质体形式接近相变材料这一结论,并从解析的角度给出了最优相变温度及相变潜热的解析解,为其研制与应用提供了指导。
3 相变蓄能围护结构研制及应用
3.1. 建筑蓄能相变材料的研制
建筑用相变蓄能材料需要具有下述特点:(1)相变过程可重复性好;(2)膨胀收缩性小;(3)过冷或者过热度小;(4)潜热大;(5)相变温度在热舒适温区内,且蓄热密度大;(6)导热系数较高,经济成本较低。
目前而言,建筑用相变材料主要包括石蜡及无机水合盐。石蜡的相变温度变化范围很广,可以从20℃变化至70℃。由于石蜡的气化温度很低,其显著优点之一就是不会相分离。然而,其不足之处在于,石蜡的导热系数较小,约0.2 W m-1℃-1,限制了石蜡的应用。一般而言,无机相变材料要比有机相变材料便宜且导热系数较大,但由于相分离、泄露及腐蚀等问题不宜在建筑围护结构中直接使用。
定形相变材料是一种新型复合材料,它主要由两部分组成——作为支撑材料的囊材和作为相变材料的芯材。心材的质量含量可以达到70~85%,通过固液相变放出或吸收大量的相变潜热。囊材为有机高分子材料或其他无机材料,熔点较高,在复合材料中形成空间网状结构,对心材进行微封装。只要复合材料的温度低于囊材熔点温度,复合材料即能保持固体状态,不需要封装,不会泄漏,适合在建筑中应用。1998年我们在国内率先开展了定形相变材料的研究工作,研制了20~60℃范围石蜡-聚乙烯体系、石蜡-SBS体系的定形相变材料,用DSC(Differential Scanning Colorimeter)测量了其热性能,并通过添加高导热系数材料的方法增大了导热系数(图5)。秦鹏华等研制了一种定形相变材料和混凝土的混合物[8]。其研究了这种材料的均匀性和稳定性,同时得出了这种混合材料中所需石蜡的临界质量分数。通过实验证明了所研制的使用高密度聚乙烯为支撑材料的定形相变材料具有很好的热效应及热稳定性。丁剑红等研究了添加掺杂剂对于定形相变材料导热系数的影响[9、10]。其对硅藻土、硅石粉、石墨等9种添加剂进行了掺混实验。测试结果表明添加石墨的改善效果最明显,当添加质量分数为15%的石墨时导热系数从0.15提高为0.31 W/(m℃),但是当石墨质量分数达到20%时,定形相变材料的机械强度很差,相变材料泄漏严重[8]。其通过添加膨胀石墨改善了这一不足(图6),其批量制备了膨胀石墨质量含量为5%,石蜡质量含量为80%,支撑体系质量含量为15%的导热增强型定形相变材料。根据实际工程需要的不同,相变材料可以被挤塑成板状和粒状等不同形式。采用Hot Disk-TPS 2500S热分析仪(导热系数测量精度为±2%),在室温下对制备的新型定形相变材料进行了测量,定形相变板的导热系数从0.15 W/(m℃)提高到0.77W/(m℃),增大为原导热系数的5.1倍,改善效果十分明显。同济大学张东等人采用纳米多孔石墨作为载体基质,与硬脂酸丁酯混合形成了一种定形相变材料[11]。并且其通过实验得出:当硬脂酸丁酯含量达90%时,即出现渗出,故建议应将其控制在85%以内。这种定形相变材料在经多次热循环之后相变潜热变化小,热稳定性很好。
另一种防止相变过程中芯材泄露的方法为微胶囊化。相变材料的微胶囊化是指大量的小相变材料微粒被包裹在密封的、连续的基质中。为了克服微胶囊化的不足及降低成本,王懿等通过复凝聚法、无皂乳液聚合法等微胶囊化方法[12],制备了十四烷、20℃石蜡等低温相变微胶囊,所制得的微胶囊具有双层结构,外层的高分子壳材具备一定的强度和韧性,可对其中的相变材料芯材起到保护作用。徐军等以熔点在58~60℃的半精炼石蜡作为相变芯材[13],与单体,分散剂水溶液形成核壳结构分散液,室温下自由基聚合制备甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸的共聚物为壳材的微胶囊。微胶囊的直径范围为1~5μm,其中相变芯材的含量可达70%左右,具有较高的相变潜热(99 J/g),可以应用于空调、供暖等领域。天津工业大学张兴祥研究组对正十八烷为囊心、三聚氰胺-甲醛树脂为壁材的相变材料微纳胶囊乳液的稳定性进行了深入的研究[14],研究发现:PH值对微胶囊乳液的稳定性影响很大,并影响微胶囊外观;热处理温度影响微胶囊的热稳定性。在120~160℃温度范围内,热稳定性随热处理温度的升高而升高,超过160℃后热稳定性降低,其中160℃热处理获得的胶囊,其耐热温度在200℃以上。当在160~180℃温度范围内处理30~60min时,得到的胶囊破裂较少,胶囊的相变热为150J/g,耐热温度可以达到215℃左右。
综上所述,虽然相变材料存在着一些固有的缺点,但是随着新技术的不断应用,相变材料的热性能也日趋完善,其应用范围也将日益广泛。
3.2 相变材料在建筑蓄能中的应用
3.2.1 相变蓄能技术在被动式围护结构中的应用
在被动式太阳房中使用相变蓄能技术的主要目的是为了贮存夏季夜间冷风的冷量或者是为了在冬季贮存太阳能。我们在这些方面也进行了相关实验及模拟研究[15]:
(1)将夜间通风建筑和相变围护结构相结合,将有效提高蓄冷效果。钟志鹏等分析了中国不同地区相变墙结合夏季夜间通风蓄冷的降温节能效果[16]。分析了优化通风换气次数及相变温度。结果显示:在大日较差和低平均温度的情况下,相变墙结合夜间通风可以有效节能及防止房间过热。研究发现使用相变墙能获得比单纯使用240 mm粘土砖墙或是粘土砖墙加上和所用相变墙板等热阻的保温材料更好的热舒适性,其室内温度的最大值要比仅仅使用粘土砖的房间温度最大值低2℃左右。周国兵等使用数值模拟研究了定形相变材料结合夜间通风蓄冷系统对于室内热舒适的改善效果[17],其将定形相变材料作为围护结构内表面的衬里。使用焓法模型对北京地区一朝南房间夏季使用这一系统的蓄冷降温效果进行了分析。研究结果表明,定形相变材料可以通过夜间蓄冷将日间的最高温度降低约2℃。在其所研究的工况下,定形相变材料优化的相变温度、熔解热、导热系数以及厚度分别为26℃、160 k J/kg、0.5W/(m℃)和20 mm,且应当尽量增大夜间通风换气次数,同时控制日间的通风换气次数。研究结果可为将定形相变材料用于夜间通风蓄冷提供指导。
(2)将相变材料和被动式围护结构相结合,并对关键设计参数进行优化。张寅平等分析了直接受益式太阳房中使用定形相变材料的降温效果,并且基于模拟对关键参数(如相变潜热,温度,导热系数等)进行了优化[18、19]。结果表明:主要是内墙表面的对流换热而非导热限制了相变材料的夜间通风蓄冷效果;相变复合石膏板和定形相变板分别能有效将室内温度波动减小46%和56%。肖伟等模拟分析了相变蓄能内隔墙板对轻质建筑冬季室温波动的影响,针对其研究的工况[20],得到如下结论(图7):定形相变板相变温度为20℃时,房间热性能改善效果最好,室温最大波动减小了65%;定形相变板的潜热大于90 k J/kg,厚度大于15 mm后,对室温影响很小;定形相变板导热系数制约了相变板的蓄热速率,而对其放热速率影响较小,增大到0.3 W/(m K)后对室温无明显影响。
3.2.2 相变蓄能技术在主动式围护结构中的应用
主动式相变蓄能围护结构是指需要外加能源及设备以帮助实现蓄放热过程的围护结构系统,其一般具有内热源,如加热电缆、热水管或者热风管道。这些主动式蓄能装置可以有效利用可再生能源,节省运行费用并且提高室内热舒适度。具体可分为:主动式相变围护结构蓄冷系统及主动式相变围护结构蓄热系统[9]。
(1)主动式相变围护结构蓄冷系统
康艳兵等对于使用相变堆积床蓄存夜间冷量开展了大量研究[21]。其提出了一种用于北京的夜间通风相变蓄能系统的实验装置(图8)。由于使用了相变堆积床系统,换热面积及换热能力都被极大地强化了。实验结果表明:夜间通风系统的COP(即相变蓄能系统所释放的冷量与风机电耗之比)在北京地区典型建筑中可达80,具有较好的节能效果。
(2)主动式相变围护结构蓄热系统
依据传热介质的不同,主动式相变蓄热系统可以分为直接电加热,热风、热水加热相变蓄能系统等。
直接地板电加热相变蓄能系统:林坤平等基于试验研究了具有相变蓄能系统的地板电加热系统(图9)[22]。结果表明:相变板上表面温度在停止加热后仍能够维持在45℃以上超过10小时。室内竖直方向两个测点(0.5m及1.5m)的温度差始终维持在0.5℃以内,表明室内的热舒适水平较高。对于所研究的房间,每天有3.3 k Wh的电能从峰值时段转移至低谷时段,占总能耗约54%。
热风加热式相变蓄能系统:林坤平等提出了一种热风式地板加热相变蓄能系统,其可使用夜间廉价电来蓄热,并可将所蓄热量在白天进行释放,还可调节风速以调节放热速率[23]。研究结果显示:即使已经停止加热,相变板始终维持在相变温度。所有的电能消耗都从高峰时段转移至低谷时段。当室内热负荷确定和相变材料用量确定后,可以通过选择合适的相变温度及控制供热的热风流速来优化系统热性能。
肖伟等提出了一种与太阳能空气集热器结合的定形相变蓄能地板采暖系统(图10)[24],通过房间采暖可行性实验研究,得到如下结论:此采暖系统安全可靠,不用在地板铺设管道,有一定的应用前景;试验期间,在白天日照良好的条件下,相变蓄能地板夜间能够一直维持在18℃以上,提高了房间夜间温度;试验房间白天依靠地板辐射采暖,房间温度均匀;夜间依靠风扇送风供暖,送风速度稳定,房间各处温差很小。
热水加热式相变蓄能系统:张群力等提出了一种采用定形相变材料蓄能的低温热水采暖地板(图11)[25]。通过建立该地板的传热分析模型,分析定形相变材料蓄能式低温热水采暖地板的传热性能。结果表明:同混凝土显热蓄能地板相比,在间歇供热方式下相变材料潜热蓄能地板表面热流波动要小、供热稳定性好。且蓄热阶段可避免表面温度过高、热量散失过多;放热阶段其表面可在较长时间内维持稳定的热流密度,避免过快衰减现象;当相变温度从30~40℃变化时,定形相变材料地板的蓄能比要比混凝土地板的蓄能比(地板表面在停止加热阶段16小时内放出的热量与该地板表面24小时内放出的热量的比值)大16%~21%,相变地板能更多地转移和利用夜间蓄存热量。
4 小结
营造可持续建筑蓄能围护结构对于有效实现建筑节能,提高室内环境热舒适有着十分重要的意义,对于实现我国建筑行业的可持续发展有着积极的促进作用。我们从居住者的需求出发,使用反问题方法,从一个新的视角来研究建筑环境调控的本质途径。使用所提出的新方法和新思路来重新看待建筑环境控制问题,可以透过现象抓本质,也可以节省重复设计及尝试所耗费的时间资源,直接找到给定参数下的最优节能围护结构设计方案及室内环境调控方法。在节能围护结构设计方面,我们从理论上证明了相变材料是理想节能围护结构材料,可以最大程度的提高室内热舒适。在此基础上,我们开展了围护结构用相变蓄能材料的制备与应用研究,为了克服传统相变材料热物性中的不足,研制了建筑用定形及微胶囊化的相变材料。同时,将所研制的相变材料应用到了被动式太阳房中,并和夏季夜间通风蓄冷及冬季直接受益式太阳房蓄热相结合。另外,还将相变蓄能材料应用到了围护结构主动式蓄冷蓄热系统中,提出了电加热及热水,热风相变蓄能系统,为使用最少的附加能耗实现室内热舒适提供了途径。随着能源供求失衡日益加剧,相变材料必将在建筑围护结构蓄能节能中发挥更大的作用。
摘要：随着能源供求失衡日益加剧,建筑蓄能节能的重要性不断凸显。营造具有高效蓄能及可调节能力的可持续蓄能围护结构,对于建筑节能具有重要意义。本文从居住者的热舒适需求出发,通过反问题思路,提出了被动式及主动式建筑中可持续室内环境营造的一些新思路和新方法。研究发现,被动式建筑围护结构理想热质体热性能具有相变材料的特征,即热容随温度的分布接近δ函数形式。并进一步开展了建筑用相变材料的研发及应用研究,研制了建筑用定形相变材料和微胶囊化相变材料,克服了传统相变材料易泄露和导热系数偏低等缺点。最后,提出了主被动式建筑围护结构和相变材料一体化的系统应用方案,并通过实验及模拟验证了其节能舒适效果,为相变材料和建筑蓄能围护结构一体化的设计及应用提供指导。
关键词：相变材料,建筑节能,反问题,建筑围护结构,蓄能
可持续建筑设计思路 篇2
关键词:林权制度;改革;可持续经营;基本思路
森林是国民经济的重要基础,更是生态环境建设的主体,在实现国家可持续发展中具有不可替代的作用。1992年联合国环发大会后,森林问题得到了国际社会的广泛关注,世界各国都在积极寻求新的林业发展模式。为了加快林业改革,消除林业发展的体制和机制性障碍,2003年6月,中共中央、国务院做出了《关于加快林业发展的决定》,福建、江西、辽宁等省按照中央林业决定精神,首先拉开了集体林权制度改革的序幕,而且取得了非常不错的成就,本文通过对林权改革对森林可持续经营的影响的描述,以及分析改革前后森林经营状况和变化的原因,提出了更多有关森林可持续经营的建议。
一、林权改革对森林可持续经营的影响分析
(一)产权对森林可持续经营的影响
只有在林权明晰到户后,山林经营才会由过去被动、粗放的经营管理转变为主动的参与式高效经营管理。只有林农把“山当田耕、竹当菜种”的经营理念深入人心,林农才会加大对林地的投入,重视防火,学习林业科学技术,统一栽植、统一地膜、统一覆盖,并开展立体复合经营,这样造林成活率、保存率就会得到提高,对森林的可持续经营非常有利。
(二)税费对森林可持续经营的影响
税收政策对森林的可持续发展有重大影响,就我国的林业而言,育林费占木材销价的9%,林业“三费”占木材銷价的16%。由于税费负担过重,加上木材统一收购,林农基本上无利可图,林农的实际利润非常少,利益分配严重扭曲,导致林农对林地的经营漠不关心,一般都是只关心砍树、卖山,没有造林的积极性,森林资源不断匮乏,对森林的可持续经营能力大为削弱。
(三)经营形式对森林可持续经营的影响
在森林经营中严管当然重要,但严管和放活是相互依存的,必须把两者统一起来,做到因地制宜,对不同森林资源实行不同管理模式。比如将集体未承包到户的荒山、荒地、荒坡、荒滩以较高的起价拍卖给有能力的个人或单位,由其投入资金、劳力等发展林业,这样荒山得到充分利用,对林业的可持续经营也有利。在经营形式上,合作经营、股份经营、承包经营等多种所有制成分并存、经营主体多元化、经营方式多样化的森林资源经营,大大鼓励了各种社会群体体参与森林经营和林业建设,林业发展得到了加强,林业的经营得到了重视,同时对森林的可持续经营相当有利。
(四)流转机制对森林可持续经营的影响
林地使用权流转方式可归为承包、租赁、股份合作、折价转让等多种形式。由于林地流转制度不规范,就难保公平交易。另外,林地定价缺乏科学依据,随意性较大。而林地流转中都是买方说了算,造成转让价格偏低。还有,林地转让中过程有的收取工作费用占交易价比例过高,加大了交易成本,不利于林地流转,以上因素都不利于森林的可持续经营。另外,对于依靠耕作林地或大部分依靠耕作林地来增加收入的林民,经常把刚刚获得的林地使用权和林木所有权轻易转让掉,很多只是口头合同,没有书面合同,农民的经营自主权得不到尊重,使其失去从耕作林地增加收入的机会,只有按照“依法、自愿、有偿、规范”的原则,鼓励林木所有权、林地使用权有序流转,引导林业生产要素的合理流动和森林资源的优化配置,促进林业经营规模化、集约化经营,从而推动森林的可持续经营。
二、林权改革前后森林经营状况及其原因分析
(一)林权改革前森林经营状况
一是林地所有权和经营权含糊不清。由于林地所有权和经营权含糊不清,农村集体林地所有权归集体所有,林地、林木所有权与使用权的高度统一,投资经营主体不明确,产权不清晰,责、权、利联系不紧密,形成了“春天栽,秋天黄,冬天进锅堂,明年再重忙”的恶性循环,造成了人力财力的巨大浪费。另外有的地方出现“谁造谁有”的现象,但这种“谁造谁有”无法落实,有的甚至认为是“谁占谁有”,出现了抢造集体山地,强占国有林经营区的现象。二是林业投入效益低,林农没有积极性。由于林业投入效益较低,投资环境不好,生产周期长,资金周转慢,林木价格低,利润又低,林农都不愿意也不敢投资。三是林业建设的投资机制不健全。由于林业建设的投资机制不健全,投入主体单一,栽种与管理防护脱节,严重制约着林业的发展。四是林地的高度分散化。
由于林地使用权主体组织程度较低,有的集体林区在落实林业生产责任时,遵循所谓的“公平”原则,却造成“一山多主、一主多山”的局面。由于林地的高度分散化,对森林的管理和适度规模经营都产生不利影响。严重阻碍了林地的商品属性与市场机制的引入,导致林地流转的非市场性、流转程序的不规范性,流转内容的不完整性、流转价格的不确定性等。
(二)林权改革后森林经营状况
1、农民更加追求经营林业的效益
广大林民更加追求经营林业的效益,主动思考实现效益的途径和办法。由此出现了各种新的农村林业合作经济组织和实体,有的采取自愿组合,联办林场,劳力互补互换。有的采取股份合作经营,效益共享,按股分红。同时与各方利益紧密结合的新的林业经营规模正在形成和扩大,这种新的经济合作组织以产权关系为纽带,是新的利益结合体,与过去僵化的集体经济模式相比,经营活力明显增强,有力促进了林业生产力的提高,促进了农村经济管理方式的转变,推进了农村市场经济体制的建立和完善。同时促进林业生产要素向林业龙头企业、林业经营能人集聚,创建产供销一体化、公司加农户的现代林业产业体系,不断提高林业的经营效益。
2、森林有序有节奏的砍伐
农民更加珍惜自己的林子,把山林当作命根子,把看管林子看作是自己的事,自觉维护意识、自我保护意识大大增强,很多农民自觉砍伐时先砍“老的树”,留下中壮年的树,既算经济效益账,又算可持续经营账。集体林过去是少数人被动管护,现在是千家万户自觉管护,管护的力量大大增加,管护的面积大大扩展。许多竹产区,过去政府每年都要发布布告,强制要求护笋养竹,现在则成了农民的自觉行为,效果更加明显。此外,管护机制的转变,还大大减少了政府管理成本开支,减轻了林业部门工作压力。盗砍滥伐明显减少,森林资源持续增长。
3、森林经营状况变化的原因
在产权不够明晰前,经常出现森林资源“公共地悲剧”,因为每个人都想如果只有自己砍几棵树,只要别人不砍就无关紧要,自己却可以得到利益。如果其他人都砍自己却不砍,自己就要吃亏,最后的结果就是砍总是比不砍划算,到最后林子是只有人砍,没有人种。林子变的越来越少,林农的收入也慢慢变少,森林完全没有可持续经营的能力。哈丁认为对公用地悲剧的防止有两种办法:一是制度上的,即建立中心化的权力机构,无论这种权力机构是公共的还是私人的——私人对公用地的拥有即处置便是在使用权力;二是道德约束,道德约束与非中心化的奖惩联系在一起。实际上,林权改革就是采用的第一种方法,产权明晰以后,实现了“山定权、树定根、人定心”,确立了林农经营的主体地位,林农积极性变强,开始学习林业技术,争山栽种树苗,积极防火等,这样森林经营状况当然好。减轻税费,林农可以从中获得更多的利益,林农就会更好地经营自己的林地,保持森林的可持续经营。放活经营后,会出现合作经营、股份经营、承包经营等多种所有制成分并存、经营主体多元化、经营方式多样化的森林资源经营格局,鼓励了各种社会主体参与森林经营和林业建设,不断增强林业发展活力,对森林可持续经营有很大帮助。
三、深化林权制度改革促进森林可持续经营的思路
(一)林业产权制度改革政策要稳定
给农民经营的自留山和分包到户的责任山,要稳定不变。这是维护林业政策连续性的需要。如果政策三五年一变,林农就不敢对林地进行投入,也不会太重视林地管理,森林质量提不上来,对森林的可持续经营非常不利。
(二)因地制宜选好机制
造林机制改革涉及到各个地方,我们应该既要考虑各个地方的社会经济条件,比如林农的造林习惯,村里干部建设情况,林农和集体经济状况等,又要因地制宜,不要什么地方都采取一样的机制,要根据不同立地条件、不同树种、不同营林目的,确立不同的机制。总之,无论采取哪种机制,必须达到调动林农造林管林护林积极性、推动林业可持续经营的目的。
(三)严格把好资产评估关
资产评估是林权改革中的一项基础工作,也是最重要的一个环节,科学合理地确定底价是保障集体资产不流失,经营者利益不受损,参与者积极性不挫伤的首要前提。林业资产不同于一般商品,在资产评估过程中,应根据不同树种和树木的生产周期,采取收益现值法进行客观公正的评价。同时,为了使评估工作得到有效监督,评估结果还要经过林地所有者确认,经农村集体资产管理部门和林业主管部门的鉴证,以确保资产评估更为科学合理。
(四)强化资金管理,确保专款专用
要认真执行有关规定,加强改制资金的收、管、用,防止国有、集体资产流失。对改制资金回收,原则上一次到位,但也可根据不同树种和轮伐期,分期回收。对资金的管理,可采取两种办法:一种是村有乡管,专户专存,实行直接监督管理;另一种是由县(区)委农业办公室牵头以乡镇为单位建立林业发展专项资金,确保资金权属不变,投向合理,滚动发展,良性循环。
(五)建立多层次的产权制度
一是经营权拍卖型,即林地所有者,按照公开、公平、公正的原则,在调查摸底确定标底的基础上,发布公告,召开拍卖会,面向社会公开竞价出售林地经营权;二是招标承包型,即林地所有者按照所有权与经营权分离和责权利相结合的原则,通过调查摸底,召开竞标会,将林地经营权承包给中标者经营,承包方向发包方一次性或逐年上交承包金,林木成材后或承包期滿后,承包方与发包方按预先约定的分成比例进行收益分成;三是股份合作型,对具有一定规模和发展潜力的成片宜林地,林地所有者以土地入股,企事业单位或个人以技术、资金、苗木等生产要素入股,结成利益共同体,合作造林,并签订合同,约定双方的权利义务,收益分成,风险共担;四是反租倒包型,经营者以租赁的方式通过交纳租金取得林地使用权,再以林地所有者的身份将林地承包给农户造林,并签订合同,规定双方的权利义务和收益分成比例。
林业是一项重要的公益事业和基础产业,承担着生态建设和林产品供给的重要任务,做好林业工作意义十分重大。在具体工作中,要深入贯彻《中共中央国务院关于加快林业发展的决定》精神,深化林权制度改革。林权制度改革政策性强、涉及面广、影响力大,所以必须全方位地做好各项工作,提供坚强有力的组织保障、政策保障和制度保障,统筹兼顾、协调运作,才能确保林权制度改革不断向纵深推进,同时我们应该进一步研究林权制度,提出更多有利的方案。
参考文献:
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4、郑贤明,何路青.淮安市林业产权制度的改革经验[J].林业科技开发,2002(2).
可持续建筑设计思路 篇3
关键词：水资源,可持续利用,发展,莆田市
1 莆田市水资源的基本情况
莆田市水资源基本情况是:1) 水资源总量少, 人均年占有水资源量少, 2014、2015 年度水资源总量分别为22 亿m3、38.84 亿m3, 居全省十个市最后两位。2014、2015 年度莆田市人均年占有水资源量为789 m3、1 382 m3, 约为全省平均量的1/3;2) 用水粗放, 效率低, 特别是农业用水, 2015 年度全市总用水量为9.15 亿m3, 农业用水占5.5 亿m3, 农业灌溉每亩用水量770 m3, 比全省平均水平高出52 m3, 居全省第二位;3) 大型骨干水利工程少, 总蓄水量相对少, 莆田市现有大型水库两座 (东圳水库、金钟水利) , 中型水库5 座, 按正常水位蓄水, 全市总蓄水量约为4.5 亿m3。我市供水主要依靠水利工程, 2005 年度全市总供水量9.15 亿m3, 其中工程引水8.9 亿m3, 约占总供水量的97%。
2 影响莆田市水资源可持续利用的几个问题
1) 原水价格低, 水管单位体制不顺, 无法维持正常运转, 工程老化失修, 影响正常蓄水。莆田市原水价格普遍偏低, 生活用水原水价格为0.25 元/t, 低于工程核算成本0.38 元/t, 而且农业用水几乎不收原水费, 这样水管单位近几年来水费收入一直没有增加。水管单位体制改革落实不到位, 现行水管单位一般定性为自收自支事业单位, 没有将单位从事公益性性质人员和企业性性质人员分开, 增加单位负担, 体制不顺;另外用于工程维修的水利基金一直没有落实到位, 造成工程老化失修, 影响蓄水。现在我市水管单位几乎都处在收不抵支状态, 人员超编, 工资上涨, 维修费用增加, 而收入受到气候影响没有增加, 反而减少。例如仙游县蒋隔水库, 2015 年收入为105 万元, 支出180 万元, 支出大于收入, 财政补助少, 单位无法正常运转。
2) 生活用水和工业用水与农业用水的矛盾日益突出。2015 年度, 莆田市用水量为9.15 亿m3, 其中农业用水5.5 亿m3占60%, 工业用水为1.66 亿m3占18%, 城镇生活用水为1.09 亿m3占12%。从中我们可以看出农业用水仍然占很大比例, 由于我市农业用水大部分不收费, 或者只有少部分不计水量按亩收很低水费, 无法提高农户节水意识, 农业用水总量无法减少。工业和城镇生活比例逐渐提高, 在水资源没有增加的情况下, 必然直接冲击农业用水, 随着工业和城镇用水量增加, 工业和城镇用水与农业用水的矛盾日益突出。
3) 水资源费、污水处理费标准和征收率偏低, 乱开采地下水现象严重。现在市水资源费收费标准为0.1 元/t, 远远低于城市自来水供水价格1.8 元/t, 且水资源费征收率低, 乡镇和城区自备水资源都没有征收, 自备水资源成本远远低于城市供水价格, 造成大量地下水被无序开采。
4) 终端用户水价偏低, 例如仙游县自来水公司现在水价为1.8 元/t, 平均每户月用水量约为30 t, 每个月水费约为54 元。现在家庭收入按每月4 500元算, 水费支出约占月收入的1.2%。据专家分析, 水费支出一般占居民家庭可支配收入2%以上时, 居民才有较强的节水意识。
5) 部分工业集中的地区, 水污染严重。水资源是可再生的, 可以循环往复、不断利用, 但水资源所赋存的环境和以为水基础的环境是不可再生的, 必须加以保护。从2014 年、2015 年度福建省水资源公布木兰溪水质情况看, 工业集中的涵江区和仙游县区河段的水污染严重。
3莆田市水资源可持续利用的对策与措施
3.1 合理提高原水价格, 推进水管单位体制改革, 确保水管单位正常运行
水利工程原水价格严重偏低, 如仙游县金钟水利原水价格0.4 元/t, 三座中型水库:古洋水库、东溪水库原水价格为0.25 元/t, 蒋隔水库原水价格为0.15 元/t, 按工程成本核算水利工程运行保本水平, 以维持水管单位正常费用。
水管体制改革必须落实到位。根据水管单位的性质。任务和经营状况可将水管单位分为三种类型:一是纯公益性水管单位;二是准公益水管单位;三是企业性质的水管单位。我市水管单位大都属于准公益水管单位, 应科学核算公益性比例, 将单位人员分为二种性质:一种从事公益性工作人员, 其工资经费应由财政负担;另一种从事企业生产性质工作, 其工资和费用由单位本身承担。例如仙游县蒋隔水库, 按岗位设定要求, 蒋隔水库需人员25人, 防汛和灌溉所占公溢系数为51%, 按核算应该由财政供养人员为13人。
3.2完善水资源费征收机制, 优先提高污水处理费征收标准
应综合考虑本地区水资源状况, 产业结构调整和企业承受能力等情况, 逐步使城区公共管网覆盖范围内取用地下的自备水源价格高于自来水价格, 以限制地下水的不合理开采, 促进再生水利用。同时要将水资源费的调整与供水价格调整结合起来, 在补偿供水单位合理成本费用的同时, 通过水资源费的征收来体现水的稀缺状况和国家对水资源所有者的权益, 收益由政府支配;通过价格合理补偿供水单位的成本费用, 收益由供水单位支配。要通过水资源费的征收和使用, 为调水工程的实施以及水资源的开发利用和保护提供资金保障。
3.3 合理调整市县区供水价格
城区供水价格作为终端水价, 要综合考虑上游水价、水资源费变的情况、供水企业正常运行和合理盈利, 以及水质改善等因素, 在对供水企业的运行成本审核时, 要结合供水企业体制和经营机制变化, 进一步完善城市供水价格管理方式, 促进城市供水事业和供水企业的良性发展。莆田市城区供水平均价格为1.8元/t, 这样价格相对供水企业运行成本还是偏低, 应逐步提高到2.8元/t, 以增强居民节水意识。
3.4采取严厉措施, 从源头上控制污染水资源所赋存环境
采取严厉措施, 坚决关闭一批高耗能、高污染的企业, 如一些设备落后的水泥厂;高额征收部分企业超标排放污水, 使其排污的成本远远高于净化处理污水的成本, 促进企业投入资金, 处理净化污水;政府应加大力度对现有污染严重的地区、河段进行整治, 争取各级水利资金支持, 对木兰溪涵江河段和仙游县区河段进行整治, 使其恢复原来的生态环境, 有效保护我市水资源所赋存的环境, 确保水质状况好转[1]。
“十三五”规划, 莆田市区把水资源作为战略资源规划, 合理开发、利用。2014 年底完工的金钟水利枢纽工程可以为仙游城区提供第二水源, 并通过金莆管道向莆田市区、秀屿区、北岸城区, 以及眉洲岛供水, 规划再建两座中型骨干水利工程:乌溪水库、西音水库可直接向涵江市区和莆田城区供水, 改变城区供水依靠单一水源的状况。
莆田市是一个缺水地区, 水资源作为基础性的自然资源和战略性的经济资源, 我们一定要合理利用、开发、保护, 实现水资源可持续利用, 促进人和自然和谐共处, 并为实现经济社会可持续发展打下坚实的基础。
参考文献
谈可持续的建筑天然采光设计 篇4
【关键词】可持续；建筑设计；天然采光
从古至今，建筑设计师们对建筑物的天然采光都十分的关注，这不仅是整个建筑的灵魂，还在建筑设计当中扮演着十分重要的角色。而随着社会的不断发展，人们也将许多先进的设计理念应用到了建筑天然采光设计当中，而可持续科学发展理念的应用，不仅满足了人们在日常生活和工作中生理需求，使得人们有着良好的情况，还有效的提高了建筑资源的利用率，使得建筑行业在发展的过程中，也满足当代人们节能环保的相关要求，从而有效的降低了建筑耗能给周围环境带来的压力。可见，可持续发展理念在建筑天然采光设计的应用过程中，有着十分重要的意义。下面我们就对可持续天然采光的内容和实际应用进行简要的介绍。
一、可持续天然采光的内涵
人们在日常生活和工作的过程中，建筑采光设计有着十分重要的作用，它不仅有利于人们的生理健康，还给建筑结构设计带来了很多的便利。但是，在建筑设计的过程中，天然光没有经过相应的处理，那么就十分容易对建筑结构的内部环境造成影响。例如导致室内环境温度升高，使得空调系统的耗能增大。这就和当前我国建筑行业的绿色可持续发展有着一定的冲突。此外，如果被太阳光过多的直射，也会对人们的生态健康有着极为严重的影响。因此，设计师们在对建筑技术的过程中，就要将可持续天然采光的理念应用到其中，对建筑结构的天然采光系统进行适当的改良，从而有效的解决在其中存在着相应问题，以保证室内空间环境的舒适和健康。
由此可见，人们在建筑设计的过程中，利用相关的技术手段将天然管的有利之处进行很多好的用于，使得室内空间环境的舒适性得到有效的改善，大幅度的提高了天然光的利用率。近年来，随着科学技术的不断进步，人们也将许多先进的科学技术和管理理念应用到建筑天然采光设计当中，从而为建筑结构天然光的利用提供了一个良好的发展平台，而且在许多先进的科学技术的支持下，设计师们也可以对其相关的建筑数据信息进行收集分析，通过精确的数字化测量，充分的发挥出可持续采光的应用效果。
二、天然采光的虚拟预测与评价
随着人们开始对计算机的应用逐步深入，以及对居住环境的追求，对计算机模型天然光的计算建模开始逐渐发展起来，相对于实体模型，能够提供更加精确、细致的数据。相关研究学者曾经指出：到现在为止，恰如其分的天然采光设计如此困建难的原因就是缺相应的设计工具[1]。可见，数字化对天然光的采集有很大的便利，这也为建筑师们设计提供了很多的便利，通过预测天然采光效果，从而进行尤为准确的采光设计。这就是说设计师在设计方面必须将“采光”设计考虑到建筑设计当中。当今国外搭建了许多数字化的天然采光分析模型，这里简单介绍其中的几种模型。由微软公司开发，在EXCEL的平台上搭建而成，面对对象是建筑顶部的设计，通过建立天然的采光分析模型，使气候和建筑能够很好的通过这个平台得到计算，使建筑师通过所得数据得到自己想到的采光率。对于分析照明情况，AG132和Lu menOe -51gner通过分析计算达拉斯一年中太阳运行轨道的精确数据，建立了三维遮挡曲线，以此为基础建立了以中国形似贝壳的铝型铸件。这些由特殊材质制作的五十万个贝壳，以开口向北的方式很整齐的排列在屋顶，通过吸收向北朝向的阳光，并且阻止直射阳光带来的紫外线的投入，很好的避免了建筑物的展品吸收那些有害的成分，从而对人体进行损害。
三、天然采光的实时监控和自动调节
我们可以透过室内看到室外的天空。这个博物馆通过吸收天然光的照射，达到稳定光照的效果，从而避免了展品吸收大量紫外线而产生不良的阴影，影响视觉效果。而且我们在对建筑天然采光设计的过程中，发现这是一个吸引人的、别具一格的、完美组合的建筑学上的解决方案，提供了丰富的自然光，光影效果丰富，隔热装饰巧妙，让人感觉愉悦，视线自由、透明、通畅，可以直视天空。太阳在一年中的变化都会使建筑物采光的均匀度降低。太阳直射的热量会使夏天空调的制冷系数降低，增加了空调以及能源的消耗率和负担。
四、天然光照明范围的扩大
为保证室内光环境、热环境的舒适性与稳定性。人们在天然采光系统中采用一系列的技术手段来实时控制天然光及热的摄入量。首先是在采光材料上出现了革新。采光材料能够自己感知光与热的变化从而调节采光量。现已研制出多种类型的调光玻璃，这些调光玻璃和吸热玻璃、热反射玻璃不同，它们能够随着外界光、热条件的变化而变，从而实现对阳光射入量的控制，为建筑提供理想的光、热环境。目前的调光玻璃主要有四种类型：光致变色、电致变色、温致变色和压致变色。
例如：美国新墨西哥州的一家太阳能技术公司在2003年9月发明了一种能够自动控制热量和阳光射入量的预制屋顶和墙板构件。这种构件内含有一层由水溶性碳水聚合物制成的透明薄膜，只要调整聚合物中各种成分的比例，就可以改变薄膜对阳光的射入和反射性能。从而可使室内温度控制在15.5℃一65.6℃中的任何一处[2]。
美国建筑能源公司目前正在开发一种传感器定位和定向工具，简称这是一个计算机控制程序，只要在适当的位，安放传感器。就可以实时监测电光和天然光的光照情况，并可以输出照度变化曲线、电光和天然光在一年中的照明状况、一定时期内产生的光电能等信息。
总之，可持续建筑天然采光设计在实际应用的过程中，有着许多良好的经济效益，而且随着科学技术的不断发展，设计师们也可以将建筑采光设计的内容和自然环境完美的搭配在一起，使得建筑内部环境中光和环境可以完美的结合在一起，这样就有效的扩大了天然光照明范围，大幅度的降低资源的消耗量，使其在提高人们生活水的同时，也极大的降低了能源的消耗，致使建筑设计的成本得到有效的控制，从而为人们带来了较多的经济利益。目前，可持续建筑天然采光设计已经成为建筑设计中的主要内容之一，这样建筑行业的可持续发展打下了扎实的基础。
五、结束语
由此可见，可持续的建筑天然采光设计在应用中，不仅有效的保障了人们的生理健康，为了人们提高了安逸舒适的生活环境，还有着良好的节能环保功能，为社会经济的可持续发展提供了前提条件。但是，由于可持续的建筑天然采光设计理念在我国建筑设计中起步得比较晚，许多方面还存在着一定的问题，因此我们还要在不断的实践活动中，来对其进行改革和完善，从而推动我国建筑行业的发展。
参考文献
[1]杨志达.建筑采光设计的几个误区[J].山西建筑，2007（13）
[2]胡毅.浅谈如何做好建筑节能设计[J].赤峰学院学报（自然科学版），2011（08）
作者简介
刘鹏，男，出生年月：1985年5月，出生地：辽宁省铁岭市银州区。毕业院校：大连理工大学城市学院。研究方向：建筑设计。身份证号：211202198505041298
可持续建筑设计思路 篇5
自改革开放以来, 出口导向战略一直是我国外贸发展的重要战略。所谓的出口导向战略是指国家采取种种措施促进面向出口的工业部门的发展。在带来收益的同时, 此战略所带来的问题也不可忽视, 而环境问题又是重中之重。
作为发展中国家, 受资金和技术水平的限制, 我国在国际分工中仍然处于较低的层次。为在国际市场上获得竞争力, 根据比较优势理论, 我国主要出口劳动密集型和资源密集型产品。据统计, 2007年我国货物出口总额为12177.8亿美元, 其中机械级运输设备出口为5770.45亿美元, 轻纺织品、橡胶制品、矿冶产品及其制品出口为2198.77亿美元, 分别占出口总额的47.3%和18.1%。这些产品具有“低技术、高能耗、高污染”的特点。
另外, 英国Tyndall中心气候变化研究部门从“碳出口”的角度研究中国贸易出口与温室气体排放的关系后发现:2004年, 中国由于进口货物和服务可以避免的二氧化碳排放大约是3.81亿吨;从中国出口的货物产生大约14.9亿吨二氧化碳的排放, 也就是说, 大约11.09亿吨的二氧化碳排放是中国的净出口导致的, 占中国当年二氧化碳排放总量的23% (当年的二氧化碳排放总量是47.32亿吨) ;相当于同年日本的二氧化碳总排放量, 是德国、澳大利亚的排放总量之和, 是英国全国排放量的2倍多。
2 后危机时代提出新的要求
2009年6月26日, 美国众议院通过了《2009年清洁能源安全法案》。该法案要求2018年启动国际储备配额制度。该制度要求进口商从没有承担国际减排义务的国家进口相关商品时, 购买排放配额。
与此同时, 欧盟在设计后京都时代的减排制度过程中, 拟将在没有达成全球减排协议的情形下, 引进碳平均化体系。
这些事实说明, 后危机时代将是低碳时代。所谓的低碳经济是一种以低能耗、低污染、低排放为特点的发展模式, 追求能源的高效利用、清洁能源的开发, 发展低碳技术、产品和服务, 在发展经济的同时减少二氧化碳气体的排放量。因此, 在后危机时代, 我国的对外贸易环境将面临以下转变:
(1) 劳动密集型产品和我国加工贸易的脆弱性进一步显露。燃料、化工品等劳动密集型产品在我国的出口中占据很大的份额。随着低碳经济的提出, 对新能源、新技术的探索将成为各国的发展道路。而劳动密集型产品由于不具有稀缺性, 很容易被新型低碳产品所替代, 这将对我国的出口造成很大的威胁。
(2) 新一轮产业技术革命正蓄势待发。金融危机和应对气候变化催生了以低碳经济和“物联网”为代表的新技术革命, 绿色经济和智慧地球有望成为全球经济新的增长点。美欧日等发达经济体均把新能源、节能环保、物联网、下一代互联网等新兴产业提升到国家战略高度, 大力扶持其发展。全球新一轮产业升级、调整和转移, 已势不可挡。
(3) 非关税措施不断推陈出新。随着人们对生态环境保护的呼声越来越大, 技术壁垒、环境壁垒、劳工标准等非关税措施不断推陈出新。美国众议院通过的《清洁能源与安全法案》和《限量及交易法案》都授权奥巴马政府对那些没有实施碳减排限额强制政策国家的产品, 在进口美国时要征收碳关税。目前, 国际上已经签订了约200多个多边环保公约和协定, 各国也纷纷制定一些政策法规来加强对全球环境的保护。这些将对中国的外贸产生严重影响, 也要求我们不得不对对外贸易发展战略做出调整。
3 后危机时代可持续贸易战略
从根本上讲, 面对世界贸易低碳化大趋势, 中国的贸易强国之路也需要用低碳化的产业基础加以铺垫。本文认为, 基于低碳经济的可持续贸易战略, 应从以下几点做起:
3.1 转变出口增长方式, 将出口与产业升级相结合
后危机时代的低碳经济背景下, 中国需要改变粗放的出口增长方式, 转向集约型的增长方式。第一, 我们要大力控制高碳行业的出口规模, 减少造成资源破坏和浪费的初级产品出口, 切实抑制国内高碳产业的过猛发展, 从而控制污染排放量。第二, 通过财政补贴、税收减免、信贷和技术支持等手段积极鼓励环境友好型低碳产业的发展, 如一般的家电、食品零售等。通过环境友好型产品的发展并扩大出口, 取得规模经济, 在国内形成示范效应, 推动低碳经济的发展。第三, 要大力发展服务业, 优化我国的贸易结构。
3.2 推进出口贸易市场的多元化
20世纪90年代以来, 中国国际贸易出口产品市场主要集中在美国、日本、欧盟等OECD国家。商务部统计数据显示, 1996~2005年我国对这三个经济体的出口总额占中国出口贸易总额的比重绝大部分年份都在50%以上。
然而, 后危机时代国际贸易格局发生了变化。虽然欧美等国家在世界贸易体系中仍然占据主导地位, 但新兴国家地位有所上升。碳要素的提出, 使得国际分工格局将发生变化。因此, 后危机时代, 中国要发展全方位的对外贸易关系, 积极开拓新兴经济体市场。尤其是东盟国家的市场潜力巨大, 要通过实施“走出去”战略, 推动新兴出口市场的建立。
3.3 积极应对新形势的贸易保护主义
碳关税的征收, 使我国的出口贸易必定会陷入更加复杂的国际贸易争端, 碳关税等一些环境政策、法规正悄然成长。在环境问题上, 发达国家采取了双重标准。一方面设置绿色壁垒, 防止不符合环境标准的产品进入本国市场;另一方面, 鼓励本国企业将污染较重和破坏环境的产业转移到发展中国家。针对第一种标准, 我们应该懂得贸易规则, 加大研究应对国际碳关税的政策力度, 充分掌握以争端解决机制为代表的WTO系列协议文件的内涵, 熟悉其约束性规则, 努力降低碳关税可能对我国高碳行业出口造成的负面影响和收益损失。而对第二重标准, 我们一方面需要改变外资的投资领域, 将外资引进农业、服务业和高新技术等领域, 另一方面我国也设定相关的环境技术标准, 将中国的技术标准与国际接轨, 严禁外国污染产业和不符合标准的产品生产向中国转移。
3.4 重视与其他国家的技术合作, 共同促进低碳经济的发展
在低碳经济成为世界发展主流的趋势下, 低碳技术作为低碳经济发展的核心必将成为决定各国话语权的重要砝码。面对目前世界碳技术国际协作渠道不足且机制不健全的现实, 我国一方面应当充分利用现存的协作渠道 (清洁发展机制 (CDM) 和多国基金机制) , 努力申请低碳项目;另一方面, 要积极促进发达国家与发展中国家之间减排协作新制度的建立, 并且建立技术联盟, 积极加入国外大公司发起的标准联盟, 尤其是技术和标准共同开发的联盟, 以此来巩固中国在世界经济中的话语权。
参考文献
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关于可持续建筑设计探索 篇6
一、可持续建筑的内涵分析
传统建筑施工中需要消耗大量的能源, 对我国资源节约型社会的建设造成了一定的阻碍。随着可持续发展理念的出现, 人们对建筑节能的关注程度越来越高。我国的建筑能耗占据全国能源总消耗的13%, 其中生物能源的消耗量占商业用能总量的52%。不仅如此, 建筑工程建设过程中还会产生大量的污染物质, 对环境造化严重的污染, 针对建筑本身对环境产生的影响, 可以通过加强建筑设计的方法来减少这一影响因素。因此, 在建筑设计中可以将建筑和环境看成一个统一的整体, 从建筑施工的不同环节减少工程施工对环境造成的影响, 推动建筑的可持续发展。可持续建筑的设计要求走能源节约、环境友好型的道路。建筑材料的选择尽可能使用绿色建材产品, 使用可以循环再利用的材料, 从而减少建筑材料生产过程中对环境造成的污染。加强绿色能源的利用包括两个方面的内容, 首先是建筑物内部的能源使用绿色能源, 例如, 太阳能、风能、地热能的使用, 其次, 将建筑物的能源消耗降至最低, 可以借助于自然风光和通风条件为建筑物营造良好的环境。
二、可持续建筑的设计重点及方法
(一) 可持续建筑的设计重点分析
可持续建筑在设计过程中应该坚持四个设计重点, 首先是坚持重点目标, 当今社会发展中, 能源短缺和环境污染是人类发展和环境的主要矛盾, 因此, 可持续建筑建设过程中应该坚持高效利用洁净能源减少环境污染的设计重点;其次是坚持重点部位, 通过对建筑室内设计目标和室外设计要求的平衡, 加强建筑内外空间维护结构的分割成为建筑施工中的关键问题, 所以, 可持续建筑设计的重点部位是对建筑外围结构的研究和设计;紧接着是重点方式, 建筑设计中以被动设计方式为主, 机械设计方式为辅, 最终促进能源的高效利用以及资源节约目的的实现;最后一个是重点内容, 可持续建筑的重点内容就是加强太阳能、风能、地热能等洁净能源在采暖、制冷以及通风方面的使用。
(二) 可持续建筑的主要设计方法
1、加强土地资源的合理开发和利用
绿色建筑设计需要坚持土地的合理开发和利用原则, 强调土地资源的集约化利用, 建筑设计人员要充分利用周边环境的配套设施, 对土地资源进行合理规划, 在不增加土地利用的前提下, 提高土地资源的利用效率, 并且加强地下空间的有效利用。建筑施工单位在开发土地资源的过程中, 应该认识到地下空间的微气候稳定对防风暴和防尘的作用, 意识到微气候对生态平衡的保护作用。通过对地下空间的合理开发利用能够很大程度上改善城市的生态环境, 增强城市的环境质量。建筑设计需要结合我国的基本国情, 优先发展地下车库以及地下商场等。
2、选择生态材料作为建筑的基础材料
生态材料是生态建筑的物质基础, 生态建筑材料主要是指环保性材料、安全性材料等。生态材料的利用对地球的负荷最小, 同时对人们的身体不会造成伤害, 一般情况下, 将生态材料主要分为天然建材和人工材料两种形式。生态建筑建设在材料选择上没有统一的标准, 需要在选材的过程中充分了解材料的使用目的。建筑设计中采用对环境污染较小的材料可以增强生态效益, 同时也可以加强现有资源的使用, 利用地方资源来取代外来的特殊资源。
3、建筑设计中加强可再生能源的利用
材料的再生和循环利用可以增强资源的利用效率, 减少污染物的排放量, 同时还能够降低建筑生产中的相关处理程序。建筑构造中可以使用钢材、铝材等一些可循环利用的材料, 一定程度上能够减少建筑物垃圾。此外, 新型材料的生产、使用和回收过程不会对环境产生较大的影响。增强材料的可循环利用性是促进可持续发展的关键所在。不仅如此, 建筑设计中还应该加强自然可再生能源的使用, 例如, 太阳能、风能和地热能的使用。在建筑物布局设计中, 充分利用自然通风的效果能够增强建筑内部能源的消耗量, 自然通风可以解决建筑内部空气流通问题, 确保建筑气候的良好, 从而增强建筑内部的空间质量和舒适度, 住户无需增加投资改善建筑内部的小气候, 使整个建筑的环境更加协调舒适。
结束语:
随着建筑规模的扩大和建筑数量的增加, 当前的建筑设计向着多元化的方向发展, 可持续建筑设计也成为建筑发展的主要趋势。考虑到可持续建筑设计是一个系统性的工程, 不仅涉及到建筑的所有环节, 同时也涉及到建筑的使用者以及建筑内外部环境之间的关系, 需要建筑工程设计人员综合考虑多方面的因素, 加强能源的有效利用, 利用可再生能源取代建筑建设中的不可再生能源, 利用可循环利用的材料取代不可循环利用的材料, 增强建筑材料的使用效率, 同时减少建筑施工中因为材料使用问题对环境造成的污染, 树立科学的建筑设计目标, 确定建筑设计的重点, 将建筑艺术和人类的发展相结合, 从而促进建筑施工和环境保护的协调发展。
参考文献
[1]姚侃.可持续发展建筑设计的地域性策略初探[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2015, (20) :2412-2413.
[2]褚冬竹, 魏书祥, 塔战洋等.可持续建筑计IMGESB方法的建立与实验[J].新建筑, 2013, (4) :20-26.
园林可持续设计方法 篇7
(1) 保护和构建自然生态环境和尊重传统历史和文化。要保护和尊重自然, 在此基础合理布局绿地系统, 全面协调与环境相关的各个元素。发挥城市绿地系统节能、节材、减躁, 实现人与环境相协调的可持续发展。
(2) 改善区域城市环境。作为城市绿地系统的重要组成部分, 园林应该成为城市可持续发民兵的推动力量, 担负起改善城市区域环境的重任。通过可持续设计, 创造适宜人居住的城市环境, 并使城市健康, 延续。
(3) 营造健康的工作环境。研究表明, 只有当室内外环境的各项物理、化学指标同人类的生理和心理要求相吻合时, 才能使工作者保持身心健康和工作高效率, 推动社会发展。应用可持续技术的节约型园林
1使用可持续技术的原因
1.1 过度能耗, 1990~2010 年世界人口增加了50%, 不可恢复资源比以前消耗速度增加了一倍, 此后资源必然会衰退, 节约应该成为保持生态平衡有益的生活方式。
1.2向自然学习技术, 向传统学习。如果不受人类影响, 自然生态环境是一个稳定的系统, 如此复杂的系统正常运行是人类在研究中应该学习的方法和能力。
1.3环境恶化的原因。环境的持续恶化、垃圾的产生, 水质土壤的污染都影响着人类的发展。
1.4可持续的发展必然要人类的自我限制。建立较为具体的有关资源限制的条约。
从历史的经验看, 有所节制和有制约是解决问题的根本, 可持续发展从设计的角度, 这样不仅缓解了这些问题的出现, 也能节约人均资源。
2物质能源的利用~改变综合用能方式的设计
2.1综合用能方式的改变
园林的能耗主要来自园林材料的消耗、建设消耗、运行消耗等三个方面。节约型园林是指园林绿地在建设和运营中节约资源和能源。在园林使用和建设中降低不可再生能源消耗是符合可持续设计的原则的, 建设中在规划设计时减少多余的工程, 做到土方自平衡, 人工设施尺度合适。施工机械高效使用, 在保证使用美观的基础上, 尽量减少用能。
2.2水处理和利用
在水景设计中应缩短人和水的距离, 在较为安全的情况下, 园林中绿地中的水景, 一般独立于城市的天然水系, 园林用水的处理及利用当前城市缺水的情况是相当重要的, 可以从几下方面考虑: (1) 重视城市绿地系统总体的规划中的园林水系的规划。 (2) 开发水资源, 除了合理开发地表水和地下水外, 尽量不要因为园林的开发, 导致原有水体的恶化。 (3) 节流优先, 治污为本。充分利用当地水资源, 充分利用降水, 回收再生水, 大力发展喷灌, 滴灌。 (4) 水景的处理, 建设水景, 避免水资源的浪费。
2.3废弃旧物的再利用
废旧物在园林营建中利用价值。利用废旧的建筑材料, 重复再利用。每年产生大量的园林废弃物, 如枯枝落叶, 树枝修剪物, 杂草等直接覆盖或堆肥后土地利用, 可以减少填埋场的面积减少病原菌的繁殖。
3立体形式的绿化
形成一个良好的城市环境必须有足够的绿化率, 由于城市绿化率不可能在平面上增加, 因此有必要在空间上发展潜能, 使环境可持续发展。
3.1垂直绿化, 在充分考虑墙面和建筑物的造型等, 选择装饰性的攀缘植物, 做好设计与控制。形成一片生态墙。
3.2棚架绿化, 在广场道路上搭设一些棚架进行绿化, 使其成为走廊或厅堂。成为人们休息活动和赏景的好去处。
3.3屋顶花园, 这种形式的绿化景观优美, 可供人们休息活动, 其绿化在调节气候, 防止污染, 改善生态环境效果好。
4植物的利用
4.1 提倡应用乡土植物。乡土植物具有很高的生态价值, 对突出景观特色, 保护生物多样性和维持城市生态系统方面具有独特的优势。由于本地植物适应本地条件, 栽植后恢复生长快, 可节省养护费用。
4.2 利用好场地原有植物。尽量减少对场地的扰动, 利用原有植物造景, 减少地形变化。
4.3 科学地植物种植方式。在急功近利的影响下, 许多城市开始大面积的种草坪, 虽然由草坪和雕塑组成的绿地中, 效果很好。但是做为物种多样性更好发挥生态功能, 更好的办法是乔灌木综合生态系统, 对于蒸腾作用, 防风降温等作用都比草坪要好。适当的亮化工程, 破坏了城市的园林和绿地, 在绿地上安装射灯, 营造山体变成“星空”, 夜景。干扰了绿化树种的成长。考虑遮阴率, 夏季, 绿地中树木枝叶形成浓阴覆地, 同时高大乔木强烈的蒸腾作用可以遮阴。
4.4绿化植物的选择。选用“野生植物”保持乡土植物的多样性, 适应范围广, 与杂草竟争力强, 管理相对简便。提高生物的多样性, 生物的多样性, 物种多样性是关键, 首先选择搞性较强的树种栽植, 来进行品种之间和科学选择与搭配, 使各种乔灌木、花、草坪相互之间的能量互补和物质循环原理促成可持续发展。
5建筑材料消耗
园林的能耗主要来自园林材料的消耗, 建设消耗, 运行消耗三方面。对于园林而言, 除了实用功能外, 观赏和经济的功能也很重要, 因此建筑材料的合理使用可以使设计更为节能。建筑材料的可持续利用模式应该是从传统的线性模式到循环利用模式。因此, 建筑材料的选择, 应该注意两个方面, 一是对自然资源的保护和循环再生利用, 特别是直接和间接地节约不可再生资源。二是减少和避免建筑活动中的能源消耗和废弃物排放, 尽量使用低环境影响的材料和能源。
浅论可持续建筑 篇8
1 可持续建筑的起源
富勒被称为可持续建筑之父, 自20世纪20年代他就非常关注将人类的发展目标, 需求与全球资源、科技结合起来。提出使用较少的物质和能力追求最大的效益, 主要创作有“4D楼”、富勒穹顶, 其中富勒穹顶巧妙的利用力学原理, 被称为人类所发明的最坚固, 最轻便, 最高效的围合空间的手段。舒马赫提出中间技术的概念, 明确反对高能耗的技术, 提倡利用可再生能源的适宜技术。
可持续性建筑强调建筑环境与自然环境的协调共存, 有机结合, 要从土地开发、建筑布局、建材选择、建筑使用及维护以及建筑拆除的整个生命周期中, 体现出对自然资源的索取少, 能源消耗小, 对环境影响小, 再生利用率高的新特征。建筑行业的可持续性发展的主要途径有材料的循环利用, 能源的节约两方面。
2 建筑材料的循环利用
要实现建筑材料的循环利用, 一方面要实现用可再生资源代替不可再生资源, 另一方面要努力实现垃圾、建筑材料等人造材料的再次利用。
(1) 混凝土再生和循环利用。目前, 我国每年约生产水泥5亿多吨, 生产过程需消耗大量石灰石、粘土和标准煤, 同时产生大量的粉煤灰、CO、CO2和SO2等, 严重破坏生态平衡。每年废弃混凝土量巨大, 其中除一小部分用于填筑海岸、充当道路和建筑物的基础垫层外, 绝大多数作为垃圾填埋, 不仅占用大批土地 (甚至耕地) , 而且还对环境造成污染。现代城市建设, 往往要先拆除旧的建筑物, 然后在原址新建。拆除产生的混凝土和水泥固体废弃物生产生态环境建材, 可再生骨料混凝土是将旧建筑物上拆除下来的废弃混凝土块破碎、清洗和分级后, 按一定比例相互配合后形成再生骨料, 部分或全部代替天然骨料, 加入水泥砂浆拌制的混凝土。再生混凝土的特性与再生骨料的加工工艺、基体混凝土的强度、配合比及替代率等因素密切相关。与天然骨料混凝土相比, 废弃混凝土经过破碎、筛分、清洗后, 可以充当拌制新混凝土的骨料, 可用于加工各种轻型砌块和路面砖, 还可直接用于房屋建筑及道路的垫层, 或者经筛分后作为道路的基层骨料。需要注意的是, 由于废弃混凝土在拆除及破碎过程中内部存在微裂, 导致再生骨料的强度低, 只能用于配制中、低强度等级的混凝土。
(2) 水、土的循环利用。自然资源如降水过程中排出的地下水、雨水可以收集起来, 引入蓄水池中, 适度净化后可用来施工现场的防尘、清洗车辆, 也可用于浇灌花园、清洗和卫生间冲水等。土方开挖产生的土视情况可用来回填或营造绿化、景观等, 不仅节约运输消耗, 还可减少其他材料的使用。
(3) 临时房屋的重复利用。在工期较短的建设施工过程中, 生活区、办公区用房尽量采用可组装活动房屋, 这类房屋的优点是建造简单, 可方便快捷的组装和拆卸, 便于运输、移动方便且可多次周转使用。活动房已大量应用于国内工地临时建筑, 但是, 大部分活动房的隔热、隔声效果较差, 还需改进。
3 建筑节能
建筑使用阶段时间远超施工阶段, 使用阶段的节能显得尤为重要。
(1) 外形设计。高效的节能离不开合理的设计。优化建筑外形, 用最小的建筑外表面积包容最大的建筑空间即减轻墙外表面积的影响, 可有效降低热量的吸收或散失, 据相关研究建筑形体系数每增加一个点, 建筑能耗会增加5%左右, 在保障人的舒适性的同时, 控制建筑的形体系数是节能设计的要点。此外合理平面布置, 如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧, 可以有效阻挡日射, 大大降低夏季的制冷能耗。
(2) 保温材料。围护结构的保温性能是建筑节能的关键。采用高性能保温材料能显著提高节能效果。目前我国墙体节能保温材料包括有机类、无机类、复合材料类, 平屋顶保温材料应用较多的主要是加气砼和膨胀珍珠棉, 保温隔热性能一般。
(3) 外窗保温。建筑中应优先采用多层窗或采用中空玻璃, 利用空气夹层热阻较小的原理, 降低玻璃的传热系数。选择气密性好, 导热系数小的塑料窗框代替常用的金属窗框, 或采取热断桥, 可有效减少热传播和冷风浸入。现在市场上有各种功能玻璃, 采用吸热玻璃、镀膜反射玻璃、夹层变玻璃等技术, 能有效阻止通过玻璃的太阳过强辐射和室内热辐射, 从而减小能耗。
(4) 供暖方式。有条件的地区可采用集中供暖, 热源供给主体是热力公司或小区锅炉房, 供暖效率比分户供暖高。各地应根据当地气候、能源条件和建筑情况, 发展采用适宜的节能采暖方式, 如辐射采暖, 主要依靠供热部件与结构内表面间的辐射换热为各房间供热 (冷) , 热舒适增加, 减少房间上部温度升高增加的无效热损失, 因此可节省采暖能耗。
(5) 清洁可再生能源利用。新型住宅应大力开发利用太阳能、风能、水能和生物能等绿色能源, 实现一定程度上的能源自给自足, 保护未来的生态和环境, 为将来的发展提供优良的基础。太阳能是自然界中的最充分、最便捷的可供利用的绿色能源, 在设计时可在地面、屋顶安装一些装置直接利用太阳能, 如太阳能热水器在我国已经普遍使用, 也可在外围护结构的空气层中填以高效热反射材料, 达到保温隔热的目的。而在阳光充足的寒冷地区, 则可将外围护结构设计成蓄热材料, 可通过窗户集热板系统、空气集热板系统、透明热阻材料组合墙等来实现。
4 结语
经调查发现, 国内大部分建筑在建设和使用阶段存在能耗大、效率低、保温性能差的特点, 在上世纪的建筑中出于对节能方面的忽视, 这一特征尤为明显, 多数建筑都没有相应的措施。建筑节能不应只针对新建建筑, 应对原有建筑进行节能改造, 提高能源使用效率, 并改善居住舒适度, 也能取得良好效果。
参考文献
[1]肖建庄.再生混凝土[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
可持续设计师眼中的“环保” 篇9
近日，奔馳公司和重庆市政府联合推出了一个名叫“汽车公共分享”的项目。项目里，“主角”smart汽车分布停放在重庆的各大街区。使用者只要下载“汽车公共分享”的手机客户端，就可以随时查看身边哪有可以租赁的smart汽车。就近找到汽车之后，使用者通过充值的方式激活汽车的使用服务。奔驰公司是通过定位技术在后台统一管理这些smart汽车，你可以随时开，按你使用汽车的时间计费；你也可以随时停，项目后台的工作人员会协调好汽车的资源分布。这个项目推出后，已经得到了一个可喜的数据——一辆“汽车公共分享”的车，可以替代十三辆私家车。
这些年，欧美一些发达国家纷纷流行起付费使用的洗衣机，高喊“环保”。这样的洗衣机，是厂家低价租给用户，或者直接免费提供给用户。用户每洗一次衣服，就要投进一个一欧元硬币，机器才会运转。对用户来说，付费使用的洗衣成本与自己购买的普通洗衣机的洗衣成本差不多，而对洗衣机的生产厂家来说，他们通过收费赚的钱与之前直接卖洗衣机赚的钱差不多。
可为什么他们非要做出这样的改变？这和环保又有什么关系？理由很简单：厂家免费提供给用户洗衣机，不赚钱反而贴钱，他们要想赚与原来同样多的钱，甚至是赚更多的钱，就要将洗衣机生产得非常耐用。那样一来，他们生产的洗衣机大大减少了，能源消耗也就减少了，自然达到了环保效果。
刘新说：“什么是环保？拿付费洗衣机来说，顾客洗衣成本一样多，企业赚钱一样多。可对于地球来说，它能少消耗生产70台洗衣机所用的材料、能多腾出放置70台洗衣机的位置。”
可持续发展与可持续建筑 篇10
关键词：可持续发展,可持续建筑,混凝土,水泥
1 可持续发展理论和可持续发展战略
20世纪是人类物质文明最发达的时代,但也是地球生态环境和自然资源遭到破坏最为严重的时期。以大量消耗能源、资源为基础的现代文明在给人类社会带来巨大进步的同时,也使人类面临空前危机:能源危机、环境污染、人口膨胀、全球温室效应、荒漠化、气候巨变等。从全球1978年～1987年个人平均主要能源消耗来判断,大约40年后,石油用光;大约80年～100年,天然气用光;大约230年,煤炭用光。不可持续的经济畸增的生产模式和消费模式使人类生存与发展面临严峻挑战。
在付出了惨重的代价之后,人们开始重新审视发展历程,批判不适合人类社会的持续进步和持续发展的错误思路。于是自20世纪80年代起,首先是经济学家、环境学家、社会学家开始审视和反思工业经济中普遍奉行的“不可持续”发展战略,研究和探索人类社会可持续发展道路。
1983年成立的世界环境与发展委员会(WCED),经过三年多调查研究,在1987年召开的第42届联大“环境与发展会议”上提交了一份题为《我们共同的未来》的报告,首次提出:“可持续发展就是既要满足当代人的需要,又不对后代人满足需求能力构成危害的发展”的“可持续发展”概念。同时还提出和阐述了“可持续发展”战略。1992年6月联合国在巴西里约热内卢再次召开“环境与发展”大会,会议通过的《21世纪议程》,正式确立了“可持续发展”是当代人类发展的主题。详细而深刻地阐明了环境与发展的关系,丰富了“可持续发展”战略,提供了落实“可持续发展”战略的行动方案,为人类改善环境、完善发展展示了广阔前景,它已被看作是把可持续发展付诸实践的全球性行动纲领。标志着“可持续发展”理论升华到“可持续发展”战略。
2 生态化可持续建筑
消耗世界总能源约1/3并产生诸多污染的建筑业在不可持续发展的历史进程中扮演了一个重要角色。以混凝土工业为例,据统计,目前世界上每年混凝土用量约80亿t,平均需水泥约15亿t,粗细集料70亿t左右。而15亿t水泥大约要消耗16亿t的石灰石和2.7亿t黏土。开采、破碎、运输集料以及生产、加工、运输混凝土等过程都要耗能,在这些过程中80亿t混凝土共需耗电力约1.1×1012 kW·h,而生产15亿t水泥又大约生产13亿t CO2,6.5亿t粉煤灰,450万t SO2和350万t的其他有害物质。此外,混凝土工程还会产生大量的建筑垃圾。由此可以清楚地看出建筑业对破坏生态平衡和环境要负多大责任。因此,建筑走可持续发展道路已成为世人的共识,生态化可持续建筑的热潮逐渐兴起
“生态化可持续建筑”是20世纪90年代提出的。所谓“生态化可持续建筑”,就是根据当地的自然生态环境,运用生态学、建筑学理论及建筑技术,合理地安排和组织建筑和其他领域相关因素之间的关系,与自然环境形成一个有机的整体。它既利用天然条件与人工手段制造良好的富有生机的环境,又同时要控制和减少人类对自然资源的掠夺性使用,力求实现向自然索取和回报之间的平衡。它寻求人、建筑(环境)、自然之间的和谐统一。
3 生态化可持续建筑的发展对策与措施
3.1 混凝土工业的可持续发展
3.1.1 大量使用工业废渣,帮助消化其他工业废料
混凝土行业可以大量利用工业废渣作掺合料(混合材),抵消工业废渣对环境产生的恶劣影响,有效地减轻了环境负荷。如果进一步运用现代科技成果最大限度的提高资源综合利用率,不仅可以降低相关产业治理污染的费用,而且可以降低水泥混凝土生产的成本。一个工业系统生产的废物作为下一个工业系统的资源,通过废物交换、循环利用,使水泥生产向零成本甚至负成本发展,并做到水泥混凝土生产对环境的低负荷甚至负负荷。利用水泥熟料烧成系统处理城市垃圾(包括除工业废弃物之外的城市居民生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾)是近年来水泥行业提出的一条新的垃圾处理途径。
根据有关资料统计,现在每年全世界生产的粉煤灰约5.5亿t,但利用率非常低。粉煤灰中至少有75%是飞灰或细灰,适用于水泥和混凝土工业和硬凝材料。国外在这方面有很多成功事例,国内在这方面也有成功实践。还有一种方法是利用粉煤灰作原材料配制建筑砂浆,能降低12%～25%的成本,而且可以取得较大环境效益和社会效益。此外,大量利用其他工业废料来制作砌块等都是值得借鉴和推广的。
3.1.2 积极发展高性能混凝土,提高混凝土耐久性
随着我国各种基础设施如高速公路、高层建筑、大跨度桥梁、港口、机场、码头等工程的迅速发展,耐久性问题的严重性也越来越受到各学术机构、工程技术人员的重视。混凝土耐久性破坏不仅要花大量财力物力维修和重建,而且拆除废弃混凝土和配制新混凝土也将加重资源和环境负担。高性能混凝土由于其高强、耐久且能大量利用工业废料、减少维修、改善和保护环境、节省资源而成为备受青睐的建筑材料。
3.1.3 推广预拌混凝土应用技术,鼓励使用商品混凝土
由于商品混凝土搅拌集中、价格相对便宜、质量易控制、便于集中消除现场产生的废料、污水、粉尘,有利于加强废水的循环利用在国外发展较快我国商品混凝土起步晚人均指标低年10月建设部《关于建筑业进一步推广应用10项新技术的通知》对预拌混凝土提出的目标是:全国每年以不低于15%的速度递增,2005年达7 000万m3,全国城市预拌混凝土产量达到现浇混凝土总量的20%,部分大中城市的预拌混凝土产量不低于现浇混凝土总量的60%。即使按达到7 000万m3计,人均指标仍然只有0.05 m3,若按俄罗斯人均水平(0.2 m3～0.3 m3)计算,则每年我国商品混凝土产量应在2.4亿m3～3.6亿m3。由此可见,我国商品混凝土的发展潜力十分巨大,研制或引进先进生产设备,把各项污染指标控制在合理范围内是可行的,而且发展前景将会十分广阔。
3.1.4 重视建筑垃圾回收,扩大再生利用途径和范围
由于建筑业的发展,建筑垃圾逐年迅速增长,而且现在已建或在建的一幢幢高楼大厦几十年,上百年后都将成为垃圾。如此多的建筑垃圾,堆放和填埋需浪费土地且污染环境,焚烧会产生二嘧英、氰化氢等剧毒污染物,造成二次污染,故最好的途径是回收利用,但目前进行回收利用的途径仍然不多。最常见的方法是铺垫路基或作为基础回填料。第二种途径是利用废弃混凝土作为粗集料代替天然集料。此外就是利用回收的建筑垃圾和其他一些城市垃圾,作为建筑材料。
3.2 水泥工业的可持续发展
目前,我国每年生产水泥5亿多吨,生产过程需消耗大量石灰石、黏土和标准煤,同时产生大量的粉煤灰,CO,CO2和SO2等。开采石灰石、黏土破坏地表植被,暴露了原矿,引起水土流失,减少耕地面积,严重破坏生态平衡;生产过程不但要消耗大量煤,而且会产生对环境有毒害的气体如SO2,在空气中会形成酸雨,危害环境;大量未回收的粉煤灰也给环境造成巨大污染。因此,水泥工业的可持续发展就是要大力提高其资源利用率和废物回收率,并能充分利用其他工业废渣废料。具体而言,应遵循如下措施:1)开采石灰石、黏土应合理有序,以不毁坏植被、不导致水土流失为前提,从而达到保护生态平衡的目的;2)对有毒气体在排放前进行无毒化处理;3)变废为宝,开发以粉煤灰为原材料的新产品,提高粉煤灰的回收利用率;4)研制符合环保标准的装备和产品,实现环境的全面保护;5)帮助其他工业消化三废。
4 结语
可持续发展不仅关系我们今天的生存发展,更与子孙后代的生存发展,与国家的兴旺发达密切相关。据有关资料统计,我国每年由于环境污染和生态破坏造成的经济损失高达5 000亿元,也就是说,每年有大约6%的国民生产总值没有了。所以我们每一个中国人肩上都有不可推卸的责任。因此,政府应该普及可持续发展的教育,而广大民众应该自觉地树立起“可持续发展”的观念自觉行动起来为建立和维护良好的生活和发展环境而努力
参考文献