“低碳住宅”的内涵与建设发展的路径研究

“低碳住宅”的内涵与建设发展的路径研究摘要：文章通过对“低碳住宅”的内涵和特点的剖析，从理论和实践上探讨其发展的路径，认为理论上需要借助全寿命周期管理的思想，寻找各阶段“低碳”实施的可行性，贯彻“低碳”思想；实践上则应借助“住宅产业化”的实践经验，实现“低碳住宅”和“住宅产业化”的相互促进，为大规模推行“低碳住宅”的建设而寻找到坚实的基础。关键词：“低碳住宅”；“住宅产业化”；全寿命周期；理论路径；实践路径一、 “低碳住宅”的内涵与特点分析1. “低碳住宅”的内涵。低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内，以低能耗、低污染、低排放为基础，最大限度的减少温室气体的排放，为人们提供具有合理舒适度的使用空间的建筑模式。而低碳住宅则指低碳建筑中住宅这一子类，即人居建筑。与绿色住宅、节能住宅等等相比，低碳住宅更偏重于强调能耗带来的温室气体二氧化碳的排放量问题。事实上，低碳住宅的概念涵盖的范围包括了住宅从早期的土地规划、建筑材料、建设施工、交付使用等全过程，社区的物业管理也应纳入此范畴，不仅新建住宅可以追求低碳目标，老社区也可以通过改造，实现绿色节能，减少二氧化碳的排放。因此，“低碳住宅”所体现的是住宅具有全寿命期的可持续发展的特性，即节能减排，最大限度的减少碳源（温室气体的排放），同时增加碳汇（吸收消耗空气中的二氧化碳），减少总的碳排量，进而减轻住宅对环境的负荷； 与自然环境的融合和共生，做到人与住宅及自然的和谐、持续发展；提供安全、健康、舒适的生活空间。2. “低碳住宅”的特点。（1）低碳设计。设计是实现住宅低碳的最关键、最基本的环节，包括规划设计体系（如用地控制、朝向控制、日向控制、风向利用、地形、地下、住宅选择等）、建筑设计（如面宽进深控制、型体控制、层高层数控制等）、结构选择（如高强度结构体系、混凝土大空间结构体系、工业化预制装配式结构体系、砌体结构体系等）。（2）低碳用能。即实现低碳排放的同时，实现节能节能减排，则住宅的能源供给与可再生能源系统需突破现有住宅用能技术的瓶颈，减少碳基燃料，使用可再生能源替代碳基能源。（3）低碳构造。即住宅在满足其各组成部分使用功能，在构造设计综合考虑结构选型、材料选用、施工方法、构配件制造工艺，以及技术经济、艺术处理的同时能否实现“低碳”的问题，也就是使墙体、门窗、屋面、遮阳及楼地面等系统的构造有助于实现减排。（4）低碳运营。指的是在住宅的使用与维护过程中，住宅系统所体现出的“低碳”特性，如建筑设备、配电照明、运行管理等系统。（5）低碳排放。这是“低碳住宅”的应有之义，其所有的排放系统都实现了“碳”的减排甚至“零碳”排放。需要优化给排水、再生水利用、绿化景观用水、室内外环境保护、垃圾收集处理等系统。（6）低碳营造。在住宅的施工及装修过程中，采用设计施工一体化技术、工业化集成装修技术等，减少温室气体排放。（7）低碳用材。这也是实现住宅低碳的基础，即在废弃材料循环利用、新型管材、新型墙材、保温隔热材料、新型防水材料、就地取材等方面，实现其提高效率和节约材料及资源的作用。（8）增加碳汇。这是体现吸收消耗空气中二氧化碳的能力，即通过绿化种植、屋顶与垂直绿化、坡地绿化等系统，尽可能增加住宅小区绿量，提高区域含氧量和负离子含量，从而增加碳汇。二、 “低碳住宅”建设发展的理论路径1. 工程项目的全寿命周期管理思想。在传统的项目管理模式中，开发管理（development management，dm）、业主方项目管理（project management on behalf of the owner，opm）和物业管理（facility management，fm）相对独立，对业主方和运营方管理带来种种弊端，如由于传统管理模式中相互独立的dm、opm和fm针对决策阶段、实施阶段和运营阶段分别进行管理，缺少对工程项目真正从全寿命周期角度进行分析，全寿命周期目标成为空中楼阁而无法实现；传统管理模式中承担dm、opm和fm服务的专业工程师各自在本阶段代表业主方或运营方利益提供咨询服务。工程项目作为一个复杂系统，要实现全寿命周期目标，需要自决策阶段开始就将各方的经验和知识进行有效集成，而传统管理模式相互独立的dm、opm和fm很难做到这一点；传统管理模式中dm、opm和fm服务往往分别委托，很难对不同阶段之间界面进行有效的管理和控制；传统管理模式中dm、opm和fm的相互独立，造成全寿命周期不同阶段用于业主方（运营方）管理的信息支离破碎，形成许多信息孤岛或自动化孤岛，决策和实施阶段生成的许多对物业管理有价值的信息往往不能在运营阶段被直接、准确地使用，造成很大的资源浪费，不利于全寿命周期目标的实现等等。现代工程项目的特殊性、业主角色和要求的变化、承包商介入工程的时间和角色的变化使工程项目管理向全寿命周期管理的模式转变，在现代大量的工程管理实践中，由于这些原因使得工程项目全寿命周期的意识得到了普遍增强。工程项目的全寿命周期管理（life cycle management，lcm）是顺应社会生产力和科学技术水平发展到一定阶段所必然出现的产物，是人类管理思想演变过程中出现的结果，也是人类为了更好地提高管理水平和管理效率而必然要采取的措施。工程项目的全寿命周期一般包括决策阶段、实施阶段和运营阶段，如图1所示。建设项目的全寿命周期管理（lcm）是一种新型的管理模式，它将传统管理模式中相对独立的决策阶段开发管理（dm），实施阶段业主方项目管理（opm）、运营阶段物业管理（fm）通过集成化和统一化，形成一个新的管理系统。集成化主要是指在管理理念、管理目标、管理组织、管理方法、管理手段等各方面进行有机集成，而不是三个独立子系统的简单叠加。统一化是指管理规则和管理语言的统一，以及管理信息系统的集成化。业主方、运营方、开发管理方、项目管理方和物业管理方，运用公共的、统一的管理语言和规则及集成化的管理信息系统，实施建设项目全寿命周期目标。该目标是项目全过程的目标，它不仅要反映项目建设期的目标，而且要反映项目运营期的目标，是两种目标的有机统一。2. “低碳住宅”全寿命周期的建设发展路径（1）住宅项目的“低碳”决策。一个住宅项目实行“低碳”建设，决策阶段的dm是关键，该阶段又可以细化为前期决策、规划设计两个阶段。其中前期决策阶段是首要环节，建设方与相关咨询单位对“低碳住宅”开发的必要性、技术可行性、经济和社会环境合理性进行分析论证，设定住宅的低碳目标，并对其进行市场调研、产品定位、技术经济分析，最后作出投资决策。比如可以根据项目所在的环境条件，选择可再生能源的利用方式，确定住宅围护结构的性能指标、绿化方式等主要措施和控制指标等。“低碳住宅”的开发要求开发商从全寿命周期角度来设定“低碳住宅”目标，按此目标分阶段要求实施低碳控制。规划设计阶段是在项目目标的指导下，深入设计，为“低碳住宅”项目提供建设依据的设计文件和图纸的过程，其设计涉及到环境、生态、建筑、能源、材料和设备等诸多方面。如可持续的场地规划与设计，整体区域多绿地少硬化、铺装的规划，节能墙体、低耗门窗、保温屋面的节能设计，雨水收集系统和地热供暖系统等在住宅中的利用、节水设计等，都可以大量地减少因为加热和冷却所产生的co2。如果在规划设计阶段对不注意住宅能耗的影响，在运营维护阶段就会出现能耗大、室内通风采光不好及在拆除报废阶段部分建筑材料不能回收利用等现象。规划设计阶段是“低碳住宅”总目标实现的主要阶段，使其具有可控和可操作，同时也为后续工作的进行做准备。（2）实施阶段的“低碳”技术与措施。建造施工阶段是对设计的实施，是形成“低碳住宅”的实体阶段，也是最终形成低碳住宅产品的重要阶段。这一阶段主要是通过质量控制及减少施工能耗（如建筑垃圾、噪音、粉尘、材料及劳动资源浪费等）来实现，根据绿色施工要求，编制施工方案，可以通过施工工艺、施工技术方案及施工组织设计的合理安排，施工过程中的能源消耗是否合理，能否达到预期的质量及建筑物的低碳节能要求，或能否做到施工过程中的人员、材料、机械的合理安排。如施工中可以采用钢模钢管架取代木模板木支撑，减少木材的使用量；采用滑模施工取代传统的定型模板，减少模板的使用量和人员的劳动量；进行材料、设备选型时，优先采用技术成熟、能源消耗低的材料和设备及当地可利用的材料，尽量使所有的建筑材料就地取材，减少外地采购材料的运输耗能。同时在施工中要严格加强低碳建材的质量控制，要注意目前低碳建材虽然有一定的发展和应用，但是很多低碳建材市场还不规范，用非低碳建材冒充低碳建材，从而给低碳住宅的施工及使用留下隐患。（3）住宅运营阶段的“低碳”实现。住宅项目运营期包括运营维护和拆除报废两个阶段，是住宅能耗大小的主要阶段，包括业主的节能意识，对日常的维护管理，废旧建筑材料、废弃物和生活垃圾的回收和循环使用的技术发展等。如通过“低碳住宅”主体及设备的合理使用和定期检修以保证其正常性能的发挥，同时倡导使用者具有低碳生活的理念，采用低碳生活方式（如减少水电消耗，分类处理回收固体垃圾，控制合理的室内温度等）。其中，维护与管理的水平对“低碳住宅”的运行影响最大，传统的管理侧重于对故障的维修处理，是一种被动式的管理，仅考虑经济性而很少考虑到设备设施的碳排放。“低碳住宅”要求的是低碳化管理，需要管理工作在项目的决策设计、施工建造等阶段从全寿命周期的角度就提出建议进行主动管理。因此，在进行低碳节能设计时要尽量将维护管理人员介入到决策和设计阶段或将信息反馈于其中，以弥补决策与规划设计人员不熟悉物业使用过程中能耗情况的不足，为运营管理阶段的低碳排放打好基础，达到优化低碳节能设计方案的目的。社区的绿化建设也以低碳排放为指导，优先选择吸附二氧化碳能力较强的乔木、灌木和自然生态绿化，尽量减少使用人工草坪等吸附能力基本为零的绿化方式。在老社区在维护管理中可以通过一些低碳改造，实现绿色节能，减少co2的排放。此外，对于“低碳住宅”的拆除报废，要尽量做到废旧建材的回收循环利用，减少生产材料时的碳排放。三、 “低碳住宅”的实践路径及分析1. “住宅产业化”及其实践。“住宅产业化”（housing industrialization，hi）是为了推进住宅建设的可持续发展，努力实现优化资源利用、提高资源产出，降低运行消耗，减轻环境压力的目标而进行的住宅生产建设方式的变革。它是指用工业化生产的方式来建造住宅，是机械化程度不高和粗放式生产的生产方式升级换代的必然要求，以提高住宅生产的劳动生产率，提高住宅的整体质量，降低成本，降低物耗、能耗。可见，住宅产业化提出的初始目的是提高住宅总体质量和劳动生产率。实现住宅产业化的基础是住宅的工业化生产，日本是世界上率先在工厂里生产住宅的国家，迄今已有50多年的历史，如今日本的住宅产业已形成一套较完整的体系，包括住宅建筑标准化、住宅部件化、钢结构住宅建筑体系、住宅智能化，它所体现出的效果和意义，随着社会环境的变迁有了很大变化，从最初的提高住宅质量和劳动生产率而向可持续性住宅建设演变，向资源循环、低碳排放住宅演变。我国于1994年，原建设部正式提出大力发展住宅产业化，我国住宅产业化的进程自此步入一个新的发展阶段。建设部陆续发布了住宅产业现代化试点工作大纲，提出了利用20年的时间，分3个阶段推进住宅产业化的实施规划；下发了关于推进住宅产业现代化，提高住宅质量的若干意见，明确了推进住宅产业现代化的指导思想、主要目标、工作重点和实施要求；发布了关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知，对技术落后、不符合产业政策的产品和部品实行了强制淘汰；颁布了商品住宅性能认定管理办法，及住宅性能评价方法与指标体系等配套文件，在全国范围开始试行住宅性能认定制度，引导各地不断提高新建住宅的性能。我国“住宅产业化”的精髓体现在住宅体系标准化、住宅部品化、住宅生产工业化、住宅生产经营一体化、住宅协作服务社会化，其相互间的关系如图2表示。可见，标准化是产业化的前提，部品化是工业化的基础，工业化是产业化的核心，集成化是产业化的集中体现，而社会化则是产业化各因素共同作用的结果。经过10多年的发展实践，我国的住宅产业化取得了显著成绩，长期存在的住宅质量通病，住宅的质量水平和住宅建设的综合效益均得到很大的改善，但仍然面临着较多制约因素，在实现住宅设计的标准化、部品部件生产的工厂化、现场施工的装配化和土建装修的一体化等推进住宅产业化的核心工作方面，仍然与国外有较大差距。2. 基于产业化的“低碳住宅”实践路径分析。（1）产业化住宅生产方式，由于采用标准化进行大批量的住宅生产，有利于发展“低碳住宅”。“低碳住宅”在节能、低碳、环保等的技术要求很高，住宅产业化的“四节一环保”技术及其生产方式可以很好地满足这些要求。因此，住宅产业化与“低碳住宅”相关的技术、产品相结合，其潜在的市场需求将十分巨大，发展前景非常好，且由于住宅产业化生产使建筑施工转型为工业生产，使建筑项目在建筑施工周期上大大缩短，对于能源资源消耗、建设成本、人力物力、成本预算、劳动强度的降低都有巨大的好处，因而能够大大提升生产效率，满足住宅建设的大规模需求。（2）通过发展“低碳住宅”，是现阶段推进住宅产业化的切实之举。推进住宅产业化的核心是要实现住宅设计的标准化，部品部件生产的工厂化，现场施工的装配化和土建装修的一体化，这