应反思高能耗建筑带来的危害
对于建筑行业来说,现有建筑模式和建材所带来的巨大污染、大量建筑物没有因地制宜,是亟待解决的问题。 经济全球化带来的“建筑风格一体化”对建筑带来的环境破坏负有不可推卸的责任。“千城一面”——以钢筋、水泥、玻璃等为主要建材的大型建筑构成了所有大城市的主体,建筑模式、通风方式、供水设计等也大同小异。但实际上,对于很多地方而言,大规模兴建这些所谓的现代建筑或许根本就不是好的发展模式。如许多玻璃幕墙建筑因能耗高,而违背了国家当前的建筑节能产业政策,如何降低其能耗,是建筑专家们一直关注的问题。 能耗高的玻璃幕墙建筑 在如今世界各地的城市中,大型玻璃幕墙建筑因为其晶莹剔透的外形而受到格外的青睐。殊不知,这会带来对能源的浪费和对环境的破坏。 玻璃幕墙建筑起源于寒带气候的温室建筑,这是因为玻璃具有优良的保温性,适于在寒冷气候下作为采光和保温、抗寒的围护结构。生活在寒带气候下的人,早已了解玻璃的保温功能。在16世纪的荷兰,已开始采用玻璃来建造温室花园,并逐渐推广到其它具有寒冷气候的欧美地区。从17世纪开始,很多欧美地区的富人希望将产于殖民地的热带植物引入寒冷的北方,温室建筑开始逐渐流行起来。各地广建温室的18世纪甚至被称为“温室的时代”。 在1851年的伦敦万国博览会,象征着时尚的水晶宫的出现被誉为“近代建筑的起点”,因为这是第一次在重要建筑物上采用钢材和玻璃相结合的结构形式。这种原来只被用在温室建筑的结构形式,后来被用到一般公共建筑,并逐渐在近代发展成玻璃幕墙的结构形式。 从近代玻璃建筑的发展史可以知道,这种起源于寒冷气候温室的建筑形式本来就是一种反气候、反生态的行为,为的是在寒冷气候地区更好地保温,但如今却成了全世界争相效法的对象。这不能不说是对地球环境的一大破坏,因为具有“温室效应”特性的玻璃建筑其实正好不应该用于温带和热带。 所谓“温室效应”,指的是玻璃建材可以让短波的日光进入室内,并以长波形式的热辐射状态存在,不易消散于室外,使得热量累积以致室内越来越热。 因此,玻璃建筑完全不适于应用在温带和热带地区,因为其玻璃外墙的遮阳性能永远比不上不透光的外墙。虽然玻璃科技在不断进步,在热带和亚热带地区,玻璃建筑以具有高遮阳性能的低辐射玻璃(Low E玻璃)减少空调能耗,但依然无法改变大面积玻璃先天在能源浪费上的弱点。 根据美国能源部的一项实验,对于温带、亚热带和热带的城市而言,办公建筑的玻璃面积越大,总空调耗电量(冷房与暖房合计)也随之剧增。由新加坡、台北到北京,玻璃面积每增加1%,在单层吸热玻璃条件下,耗电量密度分别增加0.25千瓦时/平方米、0.27千瓦时/平方米和0.44千瓦时/平方米;在双层低辐射玻璃条件下,耗电量密度分别增加0.13千瓦时/平方米、0.12千瓦时/平方米和0.19千瓦时/平方米。而且,空调也难为玻璃建筑提供舒适的室内环境。夏日,曝晒于烈日下的玻璃表面温度可能高达50摄氏度以上,使玻璃面与内墙表面温差高达20摄氏度以上,造成不均匀热辐射,使人感觉极为不适。 玻璃幕墙建筑不仅浪费能源,其采光性能也可能不如开窗面积一般的建筑。过去人们存在一种错误的认识,即大面积地使用玻璃幕墙可以减少开灯而节约用电,但事实上,这反而会造成强烈的眩光而使室内照明产生巨大差异,使人更会全面开灯以便消除这种差异。这样,大面积采用玻璃作为建材不但对照明节能无益,有时还适得其反。况且强烈的眩光效应使人的瞳孔产生激烈的扩张和收缩,加速人的疲劳度。因此,一个人在玻璃幕墙的房间内,反而比在一般开窗面积的房间内更不舒服。 总而言之,人们欣赏具有玻璃幕墙结构的建筑固然有一定的道理,但这种晶莹剔透的透明美学偏见是以巨大的能耗为代价的。因此,对于大面积兴建这种丧失了气候、土地、文化感的建筑的做法,人们必须进行反思。 钢筋混凝土建筑是环境杀手 玻璃幕墙建筑的使用能耗高,但也有其相对优势,即其普遍采用钢结构。从建筑材料获取角度而言,玻璃建筑相对于另一种主要采用的建筑模式——钢筋混凝土建筑而言,对环境的破坏要小得多。 与西方国家偏爱钢结构不同,东亚国家的大型建筑物多采用钢筋混凝土结构。 然而,钢筋混凝土建筑的大规模推广却可能带来另外形式的环境破坏。钢筋混凝土建筑对于砂石存在大量需求,而这也导致了对砂石的滥采之风。 据统计,仅在2005年,北京市建筑行业年用砂量就达到了7000万吨,其中1/3来自非法砂石加工厂。而在广东省,近年来每年对砂石的需求量高达8000万立方米,但目前广东主要大江大河每年采砂量还不到这个数的1/4。 建筑行业的兴旺助长了蔓延全国的疯狂采砂风气。在长江的中下游河道,大量的采砂船聚集,甚至形成“江上不夜城”的景象,占据航道,使船舶航行受阻,同时对长江大堤的安全构成严重威胁,也使长江面临冲淤、失衡、塌江的巨大险情。 水泥从石灰石中开采,经窑烧制成熟料,再加入石膏研磨成水泥,生产过程耗用大量煤炭和电能,并排放巨量的二氧化碳。在中国,每生产1吨水泥,排放1吨二氧化碳、0.74千克二氧化硫、130千克粉尘;每生产1吨石灰,排放1.18吨二氧化碳,两项合计每年排放二氧化碳量达到6亿吨。 加拿大的一项研究指出,钢筋混凝土建筑建材生产所排放的二氧化碳、氮氧化合物、甲烷等温室气体是钢结构建筑物的1.24倍,是木构造的1.81倍,而其产生的固体废弃物则分别是后两者的1.44倍和1.96倍。而且,钢筋混凝土建筑不仅在水泥生产等阶段产生高污染,在营建过程和日后的拆除过程中废弃物污染也十分严重。 当今全球城镇化进程的加速缔造了一个个的超级都市,但是,在大兴土木进行建设的同时,人们却很少想过这些模式是否合理。对于建筑行业来说,现有建筑模式和建材所带来的巨大污染和大量建筑物没有因地制宜是亟待解决的问题。怎样尽量减少甚至消除这些污染?如何改变千篇一律的城市形象,根据各地的气候、风土等因地制宜地进行建设?值得我们进行深刻思考。 |