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英國、瑞士和法國節能建材與建筑節能考察報告

所屬分類:干粉砂漿企業參考信息 發布人:本網整理 發布時間:2010-04-02 20:30

       受英國中英貿易協會、英國建筑研究院、瑞士蘇黎世聯邦理工大學、Holcim公司和法國建筑技術研究中心、拉法基公司等機構的邀請,2009年11月17日~28日,中國終端能效項目辦組織節能建材與應用考察團赴英國、法國、瑞士執行考察任務。本次考察是基于我國目前節能建筑材料的發展和建筑節能的發展需求,主要考察綠色節能建筑發展的理念、新型節能建材產品和保溫節能構造體系、認證與標識、政策法規等方面的內容,學習發達國家發展節能建材、促進建筑節能的經驗以及了解發達國家綠色節能建筑的發展趨勢??疾靾F成員來自中國終端能效項目辦、住房和城鄉建設部、國家發展改革委員會資源節約和環境保護司、中國建筑材料聯合會等??疾靾蟾嫒娼榻B了英國、瑞士和法國的綠色節能建筑的理念與示范、可持續建筑認證與每年標識、建材產品與建筑構件認證與標識、新型節能建材和建筑節能構造等,其中的思考與建議具有一定的借鑒作用。

  綠色節能建筑的理念與示范

  在歐洲節能與綠色建筑的發展并行不悖、融為一體。在當前全球應對氣候變暖的行動中,這些發達國家從各個方面推進綠色環保、節能減排的工作。在書店里有專門開設的可持續發展、綠色建筑專柜等。交流中可以感受到這些發達國家應對環境和氣候變化是非常認真而且非常努力的。

  據介紹,英國現存既有建筑每年排放1.5億噸二氧化碳,英國由建筑排放的二氧化碳占社會總排放量的27%%。從目前情況看,建筑使用中對環境的影響遠大于其建造過程或建筑物本身對環境的影響,而英國既有建筑中的90%%至少將存續至2050年。因此,對既有建筑的節能改造顯然對于英國的碳減排具有重要意義。在應對氣候變化行動中,英國要求2050年的二氧化碳排放比1990年減少80%%,垃圾實現零填埋。從2007年4月起英國要求新建建筑必須滿足《可持續住宅規范》,2016年起,新建住宅必須達到6星級。2008年3月,英國政府制定新目標,從2019年起所有新建非住宅建筑必須為零碳建筑。這些政策目標雄心勃勃,反映了英國政府發展綠色節能建筑、最大限度實現建筑碳減排目標的決心,令人印象深刻。

    英國節能建筑和綠色建筑的設計概念

  英國建筑科學研究院可持續節能建筑部主任PaulDavidson,AndrewMDunster博士和FlavieLowres博士從英國現有建筑能耗及排放量現狀、節能建筑的優勢和新建建筑的節能設計概念及策略、零能耗建筑的節能策略和未來的技術方向介紹了英國綠色節能建筑的設計理念。

  英國建筑耗能的碳排放量幾乎占英國碳排放總量的一半,另外10%%的碳排放來自建筑材料的生產。因此以較低的或不變的建設成本提高建筑能效,或通過既有建筑節能改造提高建筑能效是必要的。節能建筑可以降低住戶的運行成本,降低碳排放。節能建筑的設計要使用戶更愿意選擇自然通風和天然采光的節能方式,創造良好的建筑內環境,從而提高建筑內人群的工作效率。設計節能建筑要注意發揮兩個優勢:一是本土建筑的形式與功能優勢,采用當地生產的可持續的建筑材料,從而降低對環境的影響;二是當地的自然資源,滿足采暖、制冷、通風和采光的需求。

  英國設計綠色節能建筑強調采用“整體系統”的設計方法,即從建筑選址、建筑形態、保溫隔熱、窗戶節能、系統節能與控制等方面去整體考慮建筑的設計方案。新建建筑的節能設計應考慮如表1-1所列的要求:

  發展零能耗建筑或可持續建筑是歐洲等發達國家的發展方向。零能耗建筑不是不耗能建筑,而是在采用各種先進節能技術盡可能降低建筑能耗的基礎上,僅利用可再生能源滿足建筑使用過程中的能耗需求,實現消耗化石燃料為零的建筑。

  零能耗或可持續建筑未來在設計方面的趨勢如表1-2所示。零能耗建筑不但在設計方案中要考慮各種先進的節能措施,還要在運行過程中加強能源管理,如對建筑能耗進行連續實時監測,對設備進行經常性維護和更新改造,采取一些低成本的節能措施等從而獲得真正的低能耗建筑。

  BRE科技創新園低碳建筑示范

  英國建筑科學研究院(BRE)的科技創新園是專門用于展示低碳建筑的科技園。園區內設有訪問者接待中心、信息樞紐中心和11個低碳示范項目。這些示范項目及接待中心都是由英國行業領先的制造商、建筑師和工程師設計建造的,它們展示了英國最新和最先進的設計思想、施工技術及200多種建筑產品與新技術。信息中心提供了創新園內所有技術和產品的資料與信息。創新園每天接待國內外許多參觀者,成為技術傳播和擴散中心,促進了參與示范項目的合作伙伴、供應商的市場開發和技術交流。

  這些低碳示范建筑采用了可再生的建筑材料,高效的節能保溫技術,如夾心高效保溫復合墻體、三玻Low-E窗、熱回收新風系統,樓板輻射采暖制冷技術、可再生能源利用技術和中水回用、景觀綠化蓄水技術、智能化信息控制技術等。這些技術和系統與建筑進行集成優化,實現了建筑的低碳甚至零碳排放。以下主要介紹幾個低碳示范項目:

    (1)“可再生房”(RenewableHouse)

  可再生能源房是由英國非糧食農作物理事會贊助建造的,展示的是可再生的材料,如木材、稻草和羊毛,從而實現高水平的可持續發展。該建筑的目標是獲得“可持續住宅規范”四星級標識。

  該示范項目的特點是:采用木結構,采用的Hemcrete墻體不僅有優異的保溫性能,而且采用材料的自有能耗(生產材料消耗的能源)很低,同時材料可回收利用。外墻表面是裝飾灰漿涂層,室內地板輻射采暖系統。

    (2)OsborneHouse

  OsborneHouse于2006年7月建造,考察團在參觀該建筑時和BRE的專家進行了交流。OsborneHouse的主要技術特點有:

  采用創新的結構保溫體系SIP,只需1天半就能完成結構搭建施工。

  采用熱回收通風系統;該系統通過熱交換器將廚房和臥室的廢氣中的熱量用于加熱新風,從而減少了換氣熱損失和對采暖負荷的需求。

  采用智能化信息和控制技術,讓住戶能了解家里每日、每周各種能源的消耗情況,室內的溫度、濕度等,遙控家里的照明和電器,享受便捷的生活方式。

  比2006年英國建筑規范的要求節能2/3;與建筑規范相比降低了40%的CO2的排放。

  非常好的氣密性,換氣次數比2007年建筑規范降低了10%。

  達到生態住宅評價的優秀等級。2009年通過對其中的空氣源熱泵進行進一步改造,使該建筑達到了“可持續住宅規范”的四星級水平。

    (3)BedZED貝丁頓零排放社區

  11月19日考察團訪問了英國Zedfactory設計公司及其示范項目。該公司位于倫敦南部的貝丁頓零能耗發展項目區,是引領城市可持續生活方式的典范。社區建筑充分利用天然因素:自然光、太陽能、自然通風、雨水回收利用等。建筑外墻厚度達70厘米,由兩層厚磚砌成,中間還有一層保溫層,保溫層厚度10~15厘米。窗戶均采用三層玻璃,以防止熱量流失。屋頂還設有花園,保證室內四季如春。該項目研發的對環境無害的零碳排放設計,可持續發展社區的建造方式,零能耗的標準住宅的人性化設計方法,增加了住宅的舒適性。此外,該零能耗建筑以就地取材、建筑產品標準化以及對環境低影響的綠色生活方式等特點大力宣傳推廣零能耗建筑開發。

  太陽能利用

  在建筑物的坡屋頂上安裝太陽能集熱板,用于供應家庭熱水。在建筑立面的設計上,將太陽能光電板與窗體一體化,產生的電用于給電動力車充電;房屋均為南向,屋頂流線型設計,充分吸收太陽光。

  新風換氣系統

  每個房屋的屋頂安裝自然通風煙囪,煙囪呈雞冠狀,一端口徑大,用于排除室內廢氣,另一端口徑小,引入新鮮空氣。煙囪根據風向自動調整位置,保證進風口始終朝向正風向,源源不斷地將新鮮空氣送入每一個房間??趶叫〉男嘛L通道從口徑大的排風道中穿過,使用排除的廢氣為新風預熱,達到了很好的熱回收效果。

  雨水和廢水利用

  每家每戶均安裝簡易的雨水收集設備,社區建有大的儲水池,雨水在進入儲水池之前,還要經過自動凈化過濾器的過濾,居民可以用這種簡單過濾的雨水,直接清洗衛浴、灌溉樹木以及公園綠植,而社區的廢水也經過社區的生態濕地和溫室等的凈化作用后,才排入鄰近的河川之中。

  社區交通與服務

  為了鼓勵住戶轉買電動力汽車和生物質能汽車,在社區的每個停車站都配有電動力汽車充電器(電力來源于太陽能),社區提供免費充電、免費停車。為引導人們改變現在的生活方式,社區在規劃中嘗試配套建造辦公區和居住區,以減少工作對長途交通需求,形成未來工作和生活的理想社區。

    法國應對全球氣候變暖的能源策略

  1997年,京都議定書明確了各國在2012年前減少溫室氣體排放的目標。為了實現該目標,在2007年3月,歐盟開始實施低碳政策目標,提出了三個“20%”:即在2020年以前將溫室氣體的排放量在1990年水平上降低20%,將建筑能效提高20%,2020年前可再生能源的應用量提高20%。2009年12月召開的哥本哈根會議的目標是為了2012年~2020年期間溫室氣體減排目標和任務達成全球共識。

  法國為了應對全球氣候變暖,2007年10月提出了《Grenelle環保倡議》(簡稱環保倡議)的環境政策,為解決環境問題和促進可持續發展建立了一個長期的政策。環保倡議的核心是強調建筑節能的重要性和潛力,以可再生能源的適用和綠色建筑為主導。為建筑行業在降低能源消費、提高可再生能源應用和控制噪音和室內空氣質量方面制定了宏偉的目標:所用新建建筑在2012年前能耗不高于50kWh/m2.年,2020年前既有建筑能耗降低38%%,2020年前可再生能源在總的能源消耗中比例上升到23%。

  毫無疑問,法國的低碳政策對建筑行業的影響是深遠的。沒有技術的變革就不能實現這些能源目標,降低全球變暖對環境的影響。要實現環保倡議的目標,就要轉變創新的模式,從建筑產品的創新轉變為對系統、工程和服務的創新,不僅發展可持續的建筑,也要實現社區和整個城鎮的可持續發展。

  可持續建筑認證與標識

  英國建筑環境影響評價方法

  英國目前有兩類建筑環境評價體系:一是BREEAM,二是可持續住宅規范。

  BREEAM體系是世界上第一個綠色建筑評估體系,由英國建筑研究中心于1990年制定。BREEAM體系的目標是減少建筑物的環境影響,體系涵蓋了從建筑主體到場地生態價值的范圍。BREEAM體系關注環境的可持續發展,包括了社會、經濟可持續發展的多個方面。這種對建筑環境影響的非官方評價和要求高于英國建筑規范的要求。如今,在英國及全世界范圍內,BREEAM體系已經得到了認同和支持。

  目前全世界共有超過11萬棟建筑通過了BREEAM評價并取得標識。BREEAM評價是根據建筑在各個方面運行性能打分,所有得分相加得到一個總分,依據總分高低劃分為:通過、好、較好、很好、卓越幾個等級。BREEAM針對不同建筑類型,如:辦公建筑、學校、醫衛建筑、監獄、工業建筑、零售商店等,使用不同的評估方法。對新建住宅建筑,依據可持續住宅規范進行評價。BREEAM評價體系通過10類指標來衡量建筑的可持續性:管理、健康或宜居、能源、交通、水、材料、廢物、土地使用或生態、污染、創新。

  英國《可持續住宅規范》是由英國環境、食品及農村事務部(DEFRA)、工商部(DTI)等機構于2007年4月建立的官方評價體系,該國家標準是基于BREEAM/EcoHomes(生態住宅規范)評價標準的基礎上制定的,分為兩個評價程序,即設計階段和竣工后評估階段。設計階段基于設計圖紙及規范等,最終評估和認證在竣工后進行,對設計階段進行回顧,確認符合規范要求,包括現場記錄及現場檢查。在英格蘭,該規范替代EcoHomes對新建住宅進行評估。從2008年5月1日起,英格蘭所有新建住宅必須實行強制評估,該項工作納入政府管理范疇。

  該評價規范中包含9類指標。根據各項得分的總和,給出被評估建筑的總得分,同時用1到6星級標示出評估結果。6級代表最高性能評級,1級也要滿足基本的標準。

    可持續建筑的評估標識

  對可持續建筑的評估體系主要是HQE(高品質環境質量建筑)的評估體系,它是一個整體提高環境與建筑質量的評估體系。第三級NF標準的HQE評估由CSTB集團的子公司實施。HQE的認證適用于所有的新建和既有居住建筑以及工業和第三產業的建筑,同時適用于道路和高速公路。

  HQE評估的建筑必須要達到四個領域共14個目標。

  截止到2009年10月份共有380棟建筑獲得了NF第三級建筑HQE的標識。

    可持續建筑聯盟(SustainableBuildingAlliance)

  隨著全球化的發展和跨國貿易的增加,氣候變化已經沒有國界。與此同時,在市場和公共政策的影響下,各種環境質量評價體系也有了協調統一的發展趨勢,人們越來越需要一套對建筑和城市進行環境性能評估的“國際化”標準。

  目前許多國家都建立了綠色建筑或可持續發展建筑的評價體系,如法國的“高環境質量”(HQE)評估體系,美國的LEED,英國的BREEAM,日本的CASEBEE等,但這些評價標準有局限性,即只考慮了各自國家的特點而沒有考慮適用于幾個國家,各個評價體系之間不能對比和互認。這種現狀對于希望在全球開發項目、建筑全球標準的企業是非常不利的,因為選擇任何一個地方標準都可能導致在本土外的建筑性能降低,預期目標無法實現,從而導致成本增加。

  歐盟的一些國家,法國、英國、德國等國家于2008年倡議并成立了可持續建筑聯盟(SustainableBuildingAlliance)??沙掷m建筑聯盟是像星空聯盟“StarAlliance”一樣的科學技術網絡系統。旨在為參與的組織定義和共享一套共同的核心評價指標,這套包含關鍵指標的系統是從共同原則出發而適應地方的機制,即在關鍵問題上推行共同標準,提供透明的建筑評價標準,同時也承認地區與國家之間的差異需要在這些系統中體現出來。該系統的核心指標體系由6個指標組成:溫室氣體、能源、水資源、廢物、空氣質量和經濟效益,是由英國建筑科學研究院(BRE)、法國建筑科學技術中心(CSTB)、德國可持續建筑理事會(DGNB)、巴西FCAV、芬蘭國家技術研究中心(VTT)和美國國家標準和技術研究院(NIST)共同制定。聯盟還打算將這套核心指標體系遞交給聯合國環境署-可持續建筑理事會(UNEP-SBCI),獲得他們的支持和認可。“可持續建筑聯盟”的目標歸納為以下幾點:為建筑業創造可持續環境提供更多的確定性標準;建立任何建筑評估系統都必須覆蓋的一套關鍵性指標,不同國家的使用者能找到方法的共同點,同時又符合國內相關標準而不必尋求一個單獨的系統;為建筑業提供一致的有共同標準的可持續評估辦法,使用同一語言并加強信息交流;開發具有挑戰性且市場能承受的評估系統并注意成員國間的差異;加強可持續評估辦法效益的理論研究和實際案例研究;共同確定和資助相關研究項目和開發項目以推動環境評估和建筑認證的發展。在建筑業和可持續發展領域加強研究成果的共享和交流。

    瑞士建筑領域政策及行動

  11月24日,考察團訪問了瑞士聯邦理工大學(ETH),大學可持續建筑中心主任HolgerWallbaum教授介紹了瑞士建筑領域的政策及行動、大學的研究狀況及校園的可持續建設等,并帶領參觀了信息技術大樓,其中重點介紹了瑞士兩千瓦社會的目標。

  “兩千瓦社會”

  “兩千瓦社會”(2000WattSociety)是由瑞士聯邦理工大學于1998年底提出的一個設想,即到2050年,發達國家在不降低生活質量的條件下,將人均化石動力燃料(即煤、石油、天然氣)消耗降至2000瓦,即17500kWh/人.年,人均CO2排放量為2噸/每人。按照他們的計算,人均2000瓦是目前世界能源消耗的平均水平。當今世界最浪費能源的國家是美國、加拿大,人均能源使用率約為12000瓦,西歐國家大部分在6000瓦左右,中國約為1500瓦,印度約為1000瓦,而孟加拉國只有300瓦。“兩千瓦社會”這一設想意味著發達國家的化石動力燃料消耗要在未來50年內減少一半。瑞士10位科學家綜合建筑、交通、動力、垃圾處理等各方面的節能技術,論證了實現這一目標在技術上的可行性。2002年,瑞士聯邦政府將“兩千瓦社會”作為可持續戰略的遠景目標。

  隨著城市化及都市化的發展,預計在2050年,超過75%%的人口會居住在城市里。對能源的需求和對自然資源的依賴會越來越大,造成能源和資源供應的緊張。因此控制能源消耗,實現兩千瓦社會的目標必須要考慮兩個問題:

    (1)需不需要建造很多的新建筑?

  發達國家和發展中國家由于發展進程不一樣面臨的問題和答案不一樣。發達國家可能并不需要建造很多的新建筑,一些地區,中心城市的人口在不斷上升,但其他一些城市的人口在下降,因此在規劃新建建筑量時不能一概而論,要考慮在哪里建更合適。但是不可能有一個固定的方法來解決所有問題,也不能簡單地通過不再新建建筑來達到兩千瓦社會的目標。要考慮新建建筑和既有建筑改造比例的合理組合。

    (2)應該怎樣建造新建筑?

  瑞士目前有43.1%%的建筑為混凝土建筑,今后大部分建筑也將是混凝土建筑。在混凝土建筑70~80年的生命周期內,有3%~13%能源消耗在建造上,70%~80%的能源則消耗在建筑運行中。木材是公認的環保建材,但是用木結構建筑全部代替混凝土建筑也有很多問題。這些問題與其說是能源問題,不如說是資源問題,可供使用的自然資源正在變得越來越少。因此,最好的方式是充分利用已有的建筑,研究解決舊物利用的障礙,推動舊物的重新利用。

  ETH科學城—可持續校園的建設

  瑞士聯邦理工大學在可持續建筑領域已有25~35年的研究歷史,對可持續建筑的研究不僅限于理論,還將研究成果應用于新校區—ETH科學城(ScienceCity)的建設中,把校園作為一個整體來考慮。在所有的學院建設中推廣這一理念。不僅在建筑系中應用和教授可持續發展理念,還按照瑞士可持續建筑標準(Min鄄ergieStandard)將校園建設成清潔和可持續校園。ETH科學城的目標是成為可持續發展研究的開放式公共平臺,為科學研究提供一流的科學設施,讓校園成為科學、經濟和社會公眾的結合點,通過公眾集會活動讓大眾了解可持續發展的理念與實踐。

  科學城采用的能源技術包括樓宇間的熱能循環系統,使用地下儲能系統,從地下抽取熱能/冷量供給各類建筑,地下200m深處低能存儲系統剛建成一個,今后4~5年還將建成4~5個,這些地下系統聯接全部建筑。同時,將機房等散熱量大的建筑中散發的熱量通過這些系統傳輸給需要供熱的建筑,實現校園整體能源的協調利用。

  考察團開會和參觀的信息技術大樓是接近零能耗的新建筑,2005年動工,2006年竣工,2008年開始運營并獲得評價標識。該建筑總投資6500萬瑞士法郎,其中政府資助3000萬,私人贊助2300萬,其它設備和材料供應商通過設備折價贊助。該樓采用多項節能技術,如:保溫、自然通風、削減照明強度、減少廢棄物污染、利用其它建筑產生的余熱等。充分利用人和設備產生的熱量,例如,化學樓需要更多的制冷,因此可以利用化學樓制冷產生的熱量來給學生公寓供熱;就近取材,外立面使用羅馬的天然石材板做遮陽,外窗采用三玻Low-E窗,陽臺遮陽板寬度根據各方位陽光輻照角不同略有不同;采暖進風口在門入口內側地下,實現門開采暖即停,平均20%%換氣量。燈光可通過大樓控制系統控制,空氣的熱回收率達到85%;樓內開放空間采用統一安裝的感應裝置控制照明;墻體采用內保溫,內保溫體系能夠反復拆卸并重復利用。由于大樓氣密性做得極好,整個大樓很少需要輔助供熱,主要利用建筑內的人和設備運轉產生的熱量滿足熱負荷需求,其它補充熱量最多只需20%%。學校還對既有非節能建筑進行改造,通過改造,減少了70%%的供暖能耗。

  蘇黎世Triemli醫院

  11月24日,代表團參觀了蘇黎世Triemli醫院。醫院按照mini-eco-P即最嚴格的生態標準建造,擁有530個床位,2300名員工,每年急救病人4萬人,每年接待門診病人8萬人。2003年醫院制定戰略發展規劃,改擴建1994年完成住院大樓。在制定總體空間布局方案時,保留更多的靈活性以適應未來變化?,F在醫院人均消耗能量降低2/3,從6000瓦降至2000瓦,即全球平均水平。該醫院不同于其它醫院建筑的特點:

  工廠預制整體式衛生間;病房內部裝修使用暖色調,如家庭般溫馨舒適;病房天花板采用2.5cm厚黏土質材料涂貼,可以吸收水分并緩慢釋放出來,調節室內干濕度和保溫隔熱,泥質材料中埋設了采暖制冷管線;進風口在內墻肋角處,夏季冷氣從底部上升經人體加熱后提升至洗手間天花板處排出;注重衛生條件,每個手術室安裝新風系統,集中控制,在瑞士法律規定通風換熱回收余熱率不低于70%%,通風管道要采取保溫措施;盡量使用自然光線,只有17%%的人工照明,冬天陽光射入房間,夏天避免直射,三層玻璃,透光好,玻璃人性化雕花,單面透視,保證病房的私密性;生活熱水等利用地熱,12~15℃,通過地埋貯藏能量系統,地下取水深度3000米,水溫達90℃,實現熱源聯網。除醫院自用以外,還能為附近居民供暖4~5個月。

  建材產品與建筑構件認證與標識

  建筑產品和系統認證標識

  歐盟對建筑產品和系統的評估和認證分為強制性認證和自愿認證兩種方式。在歐盟市場“CE”標志屬強制性認證標志,沒有CE標志的,不得上市銷售。不論是歐盟內部企業生產的產品,還是其他國家生產的產品,要想在歐盟市場上自由流通,就必須加貼“CE”標志,以表明產品符合歐盟《技術協調與標準化新方法》指令的基本要求。這是歐盟法律對產品提出的一種強制性要求。“CE”標志是一種安全認證標志,CE認證只是證實該產品已通過了相應的合格評定程序和/或制造商的合格聲明,獲得CE的產品只是表明其達到了基本安全、健康要求,而不是一般質量要求。凡是貼有“CE”標志的產品就可在歐盟各成員國內銷售,無須符合每個成員國的要求,從而實現了商品在歐盟成員國范圍內的自由流通。已加貼CE標志進入市場的產品,發現不符合安全要求的,要責令從市場收回,持續違反指令有關CE標志規定的,將被限制或禁止進入歐盟市場或被迫退出市場。CE認證制度中對建筑產品的認證必須符合其《建筑產品指令》(CPD)的規定。

  另外一種強制性產品認證制度是歐洲技術許可(ETA),建筑建材產品的ETA認證是在歐盟安全CE《建筑產品指令》的六大基本要求的基礎上,對產品在特定應用范圍的技術性能的證明。建筑建材類產品可以申請ETA認證的前提是:CE指令對于該種產品沒有強制認證規定。產品通過ETA符合性證明程序,滿足ETA相關標準,歐洲技術認可認證機構將允許制造商在產品上標注CE標識。ETA認證在全體歐洲自由貿易協議成員國有效,證書有效期5年。

  與強制性認證有區別的是自愿認證。自愿認證制度是根據特定用戶的需求確認制造商是否在產品質量方面滿足特定要求的承諾。不同的認證劃分為不同的領域,這些認證需要第三方認證機構的參與。CSTB標準沒有規定而需要進入市場的新技術、產品和系統提供資源認證。認證的結果是在對某一種產品或系統詳細的分析基礎上給出“技術評估文件”(ATec)。當一種帶CE標識的新產品申請其他方面用途的性能認定時,CSTB會基于CE標識的要求分析新產品的適用性,因而也被稱為是“技術應用文件”(DTA)。ATec提供的信息類似于給傳統產品和體系認證的信息。2008年CSTB共收到975個評估申請,最后通過發布了903個。此外還有一種試驗階段的技術評估(ATex),它是對還不符合正式技術評估的新產品進行評估,主要針對的是輕型外立面和隔墻、屋面防水材料、結構加固材料等。

  在認證基礎上頒布認證標識,它的目的是確保生產商的產品具有連續的品質。CSTB主要負責頒布以下幾種標識:

  NF:對所謂的“傳統”產品頒發的標志,保證其產品符合法國和歐洲的標準,CSTB代表法國標準化協會(AFNOR)簽發該標識。如水質軟化劑、衛生潔具、百葉窗、石膏灰泥板、PVC窗橫斷面等。

  CSTBat:對創新型產品的標識,如預制的保溫墻板和包覆材料、下水設備、帶濕度調節的機械通風系統等。

  Acorherm:是對門窗的熱工性能和聲學性能方面的標識,它和NF和CSTBat的標識配合使用。如非傳統的外門、窗框、斷熱橋鋁合金窗框、PVC窗框等。

  ACRMI:是對建筑隔熱保溫材料的標識。

  UPEC:是對符合歐洲產品標準并有額外認證要求規定地面鋪覆材料的標識。英國建筑材料和建筑構件環境影響評價辦法和體系

  英國可持續住宅評價標準中對材料的評價基礎是建筑材料環境影響評價和建筑構件環境影響評價及分級。首先是對建筑材料的環境影響評價,在這個基礎上形成對建筑構件的環境影響評價,最后形成對建筑整體的評價。不同層次的評價有各自的評價依據和標準,對建筑材料的評價依據是環境影響概述,對建筑構件評價的依據是《建筑構造做法綠色指南》,對建筑整體評價是依據BREEAM或CodeforSustainableHomes。

  建筑材料的環境影響評價

  英國建筑科學研究院的子公司BRE-Global負責建立環境建筑產品、材料的環境影響數據庫,進行建筑產品、材料的環境影響評價和認證,評價結果為“產品的環境申明”(EPD)。BRE-Global對建筑材料、產品的環境影響的評價方法采用了全壽命周期評價辦法(LCA)。生命周期評價是目前較為合理的判定可持續性影響的評價方法,對各種產品和服務的生命周期評價就是研究產品或服務系統的生命全過程的環境因素和潛在影響。對生命周期評價體系的定義是:通過確定和量化相關的能源消耗、物質消耗、廢棄物排放等來評價某一產品、過程對環境造成的影響;通過分析這些影響,尋找改善環境的機會;對建筑材料的評價過程應該包括從原料的提取與加工、制造、運輸和分發、使用、再使用、循環回收再生,直至最后廢棄的整個生命循環過程。建筑的全生命周期應包括五個階段:原材料的提取、生產和運輸、建造、使用和維護以及最終處理。

  為了有效地評價建筑材料在全生命周期對環境的影響,BRE-Global通過建立各種數據庫將各種影響因素進行量化,并將這些不同的量化指標換算成標準化數據,同時賦予不同的權重,通過標準化數據和權重的乘積得到無量綱的生態評分,并將生態分相加的結果來衡量某樣產品的環境影響。開發的環境影響因素及權重和相應的換算如下表所示。

  對建筑材料的環境影響評價是出具環境概述。環境概述是通過對環境影響因素的評分得到建筑材料或產品最終生態分。

  對建筑材料的評價除了其環境影響評價外,還對材料供應商是否有責任心的采購制度給予評價,對包括生產組織管理和產品的供應鏈管理及社會與環境方面的影響給予評價。

  建筑基本構件的環境影響評價

  建筑材料的環境影響數據庫用于建筑構件的評價與分級。指導建筑構件的評價標準是《建筑構件構造做法綠色指南》,該指南對6種類型的建筑(住宅、醫療、工業、商業、零售和教育)和10種構件(頂層樓板、底層樓板、內墻、居室窗戶、屋頂、外墻、保溫、間隔墻、間隔樓板、綠化)的不同構造做法給予評價,分為6級(A+、A、B、C、D、E)評分,每級有一個對應的生態分。如居住建筑外墻的構造做法有:磚混預制板+保溫+輕鋼龍骨+石膏灰泥板+涂料的做法,磚混預制板+中密度砌塊+石膏灰泥板+涂料的做法,這兩種構造做法的分級按照其材料在全壽命周期對環境影響因素的評分,最后根據分數得到的構造做法的級別都為“C”級。

  新型節能建材和建筑節能構造

  拉法基創新材料產品

  11月26日考察團在法國拉法基公司本部進行考察交流,作為邀請單位,拉法基公司非常重視,為我們準備了四個報告,都有部門負責演講。拉法基公司在材料方面的發展在不同尺度規模上全面推進,從納米、微米、厘米一直到建筑構件。微觀上發展高性能水泥基材料,宏觀上作為材料制造商推進建筑的可持續發展。第三個報告談到拉法基開發的新材料ductal在建筑節能方面的應用。這是一個令人振奮的成果。因為這次介紹的這種高性能結構材料用于支持外墻內保溫系統的發展,而且是很重要的發展。為讓我們更深入了解該材料在建筑內保溫體系中的應用,拉法基特別安排代表團參觀巴黎附近的住宅建筑施工現場。外墻內保溫隔斷熱橋結構產品(ductal技術)

  11月27日,考察團到拉法基公司的建筑工地考察了其外墻外保溫工程關于熱橋處理的現場。

  ductal技術用于現澆混凝土住宅建筑的外墻內保溫的熱橋阻斷技術,充分利用了ductal材料的超高性能,與巖棉和鋼筋復合構造成為熱隔斷部件,在外墻內保溫工程中,用于熱橋部位的隔絕,如內外墻連接處、樓板與四周外墻連接處、鋼筋混凝土柱或肋與內墻連接處等?,F場ductal部件用于樓板與圈梁接合處,結合部使用巖棉作為隔熱材料,錨桿為彎折成135°左右的高強鋼筋,巖棉上下用硬質塑料板固定,豎向受拉一側使用厚度為1cm左右的ductal板固定,錨桿伸入巖棉保溫材料中的部分包裹直徑2.5cm左右的ductal材料,避免錨桿受拉時與高強纖維水泥板基面接觸處發生應力集中破壞。錨桿一端彎鉤,用于與混凝土柱的連接;另一端水平,植入內墻體。

  在工地上,我們還意外地發現一個相似的競爭性技術,不使用ductal,而是使用聚苯板和不銹鋼筋組合,顯然這種結構安排的成本要比ductal高,為了節省成本,不銹鋼只用于一部分長度,這里涉及到不銹鋼與普通鋼筋的安全焊接技術。拉法基公司的技術開發主管告之,這種技術現在還有一定的不確定性,因為鋼筋在聚苯中沒有水泥混凝土保護,暴露在空氣中,長期抗腐蝕能力還需要受到時間的考驗。而duc鄄tal則是依靠其優異的性能不僅能保護而且還提供了承載能力。由于涉及不同材料的焊接,該競爭性技術只在頂層屋面板使用,因為不需要承重。這反映了對不銹鋼焊接及其長期耐久性的擔心。

  這種技術對內墻和樓板與外墻的接觸處的熱橋阻隔十分有效,降低了內保溫體系熱損失的35%%。這是一個重要的進步。特別是對于不宜采用外墻外保溫(安全性和耐久性)的現澆混凝土高層建筑,外墻內保溫采用這種技術能夠達到很低的綜合傳熱系數。該項技術值得我們重視和研究。

  在施工現場看到,在現澆樓板與圈梁連接處使用聚苯乙烯板(EPS)作為隔熱材料的部件,上下各用一塊木板固定并通過多個單體構件的組合拼接形成一個封閉的熱橋隔絕體系。鋼筋一端彎曲并深入圈梁中用于固定,錨桿部分為普通鋼筋,植入現澆樓板中。

  這兩種體系均通過實驗室檢驗,具有較好的隔絕熱橋的性能,被拉法基公司稱為熱橋解決終端產品。采用該產品,可以將通過熱橋散失的熱量降低35%。體系已應用于其內保溫示范工程。

  思考與建議

  關于我國綠色建筑評價體系

  我國現行的綠色建筑評價標準與建筑環境影響評價有關的判據中,對于建筑材料僅有一般性的要求,例如采用高性能混凝土,材料的可循環使用率達到10%%等,沒有包括原材料的開采、生產和運輸、建造和維護以及最終處理過程中的環境影響。這種只管材料性能,不問材料出生的方法可能帶來“陽光下的黑暗”,“美麗后面的丑惡”。而且這種“市場拉動”帶來的結果可想而知。

  再比如相同的建筑如果使用壽命較長,一定比使用期較短的建筑對環境的影響小,因為如果以時間為參照系,它減少了建筑對原材料的提取、生產和運輸、建造及最終處理對環境的影響。但現行的綠色建筑標準對設計壽命沒有要求和評價,不能對這種情況做出區分。全生命周期方法涉及建材產品生產過程的綜合能耗和環境影響指標,對于最終的評價結果有重要影響。因此,采用建筑全生命周期評價方法可以推動相關建材行業的技術進步,促進建材行業節能減排,也能引導人們選擇使用環境影響小的材料。因此,我國應該盡快加強有關研究工作,建立建筑的全生命周期評價方法,科學合理地評價建筑材料和建筑物的環境影響。

    關于環境影響數據庫

  開展建筑材料和建筑設計的環境影響評價必須有相關基礎數據庫。我國在這方面的研究工作廣度和深度都不夠,例如建筑材料全生命周期環境影響數據,包括生產過程的能耗、排放、資源的消耗、材料性能及其耐久性、重復使用性、資源化循環再生性等。由于對這些基礎研究不夠重視,迄今未能建立環境影響數據庫,因此不僅影響我國建筑材料的可持續發展,也影響我國綠色節能建筑的發展。因此,有關政府主管部門應盡快開展這方面的研究和數據庫建設,為綠色節能建筑評價采用全壽命周期方法評價提供支撐。

    關于綠色節能建筑示范

  綠色節能建材和綠色生態建筑的示范是非常重要的。新型和先進節能建材必須通過試驗性建造使用才能正確評價。我國有不少使用中的“示范建筑”,但是難以滿足作為近觀和“透視”研究的需要。鑒于此,建筑文化中心曾較長時間地展示過別墅類房屋,包括設計建造細節。但是,對于我國各種樓房的綠色節能設計建造,缺乏專門的機構和場地進行展示。應該像英國BRE的InovationPark那樣,常年展示各種綠色環保節能建材和建筑,讓建筑師、結構工程師、建造工程師、材料工程師走到一起,觀摩、研討、交流,這樣能夠盡快地推廣先進綠色節能材料和建筑??疾靾F在現場看到的全都是真實的示范性房屋,例如:采用模塊化的聚苯乙烯泡沫板作為內外墻的模板,一體化澆注的混凝土房屋,可以清楚地看到結構細節;采用燒結多孔磚建造的房屋,采用夾心結構的保溫墻體和屋頂;用水泥漿粘接破碎的粗木屑纖維制成的輕質墻體,這種輕質材料本身具有一定的保溫性能。

  此外,還在BRE看到實驗室外墻掛板的纖維水泥制作的波形板和平板,這些纖維水泥板大約有30年的歷史,歷經風雨,除了一些機械沖擊的破損以外,表面依然完好無損。值得指出的是,這種材料表面并沒有做任何防護。關于零能耗建筑

  英國Bedzed示范小區經歷了14年的考驗,證明是成功的。其中值得學習借鑒的有:比較厚的夾心巖棉保溫墻體,3層玻璃的落地式中空窗門,太陽能光電板屋面。據介紹,英國政府以高價收購太陽能發的電,小區與電網相連,發電時,進入電網,不發電時從電網輸電??傮w來說,發電量高于用電量,相當于“零碳排放”。

  該小區設計者Dunster先生介紹時說,曾給中國住房和城鄉建設部寫過信,建議不要按建筑面積賣房,應按使用面積或套內面積,這樣設計較厚的高保溫外墻體就不受影響。實際上國內對該問題已有考慮,一些地區正在考慮試點。目前按建筑面積計算售房面積的規定,使得開發商想盡辦法使外墻盡可能的薄,只是因為“寸土寸金”的利益而不是從長期節能性能考慮。目前大面積推廣的外保溫體系的耐久性已留下質量隱患,將來系統失效后誰來出這筆維修費?這將是一個有待破解的社會問題。

  在另一方面,如果我們設計上要求外墻體系必須與建筑同壽命(例如50年),并且允許合理地增加墻厚,那么,這對于發展高性能的節能墻體材料也會是一個很大的促進,墻材革新和建筑節能“一舉兩得”。從材料技術上來看,這些沒有什么做不到,關鍵是建筑產業技術政策和節能設計規范必須引領。

  從考察情況來看,歐洲零能耗建筑除了圍護結構的保溫隔熱性能和通風換氣節能等措施外,主要依靠可再生能源的利用。目前光伏發電與屋面和墻體立面的結合正在成為趨勢。

    關于節能換氣系統

  在我國北方采暖地區,除了圍護結構的散熱損失以外,人為的換氣通風造成的損失難以估計。對于中央空調系統,通風換氣系統對于節能和人體健康非常重要。此次考察,英國和瑞士的住宅和公共建筑的節能換氣技術令人影響深刻。Bedzed建筑采用的換氣系統是將進氣和排氣從一個管道走,進入的空氣和室內熱/冷空氣進行隔離式的換熱,熱能利用可達70%%。當然這個換氣“煙囪”的設計也非常別致,進氣口一定是對著風向,出氣口一定是背著風向,全靠可轉動的導向板(風向板)。瑞士聯邦理工大學(ETH)的新風換氣系統的性能也令人印象深刻,換氣量的控制與室內溫度調節等都得到很好的控制。

    關于節能建材產品的評價認定制度

  目前我國對于建筑節能工程和節能建材產品的認定工作,主要在地方政府層面。根據節能建材及其系統的實踐,一些地方政府已經頒布了有關材料和系統的管理條例,例如一些省市禁止使用膠粉聚苯顆粒保溫材料及系統。形成這些政策所付出的代價是很高的。對于工程實踐已經證明的先進節能建材和系統,缺乏跨地區認可機制,換句話說,缺乏在全國行業層面的認定和協調機制。例如,在某省市得到推廣應用的先進材料系統能否得到其他省市的認可,怎樣避免企業在相同條件的不同省市進行不必要的重復測試。這些問題的解決對于加快推廣先進適用節能建材產品和技術非常重要。

  設想如果在住房和城鄉建設部的指導下,由指定的機構負責協調全國各省市對節能建材及其系統的認定工作,建立相同的評價指標體系和互相認可的認證檢測機構,建立先進適用技術和產品在不同省市地區之間互相認可的協同機制,將有效促進先進成果轉化和淘汰落后的工作。例如住房和城鄉建設部科技發展促進中心可以接受政府主管部門的委托,開展節能建材及其系統的認定工作,協調各個省市的節能建材在建筑工程中的推廣應用。

    關于與“可持續建筑聯盟”的合作問題

  在當前全球化的發展低碳經濟的熱潮中,我國政府在聯合國氣候大會上作出了節能減排的鄭重承諾:以2005年的水平為基礎,在2020年實現萬元GDP減少排放40%~45%。但是這一承諾受到是否可比較、可核查的質疑。這里除了政治方面的因素外,有一個技術因素,即我國節能減排的計量方法、評價指標體系是否與國際接軌或得到國際同行的承認。從這點出發,我國應該考慮加強與國際可持續建筑聯盟的合作,積極參與綠色建筑評估核心指標體系的建立,完善我國的綠色建筑評價標識,在技術方面提高透明度和認可度,增強我國在國際可持續發展中的話語權,還可以避免或減少將來有可能產生的綠色壁壘。

    關于外墻內保溫體系

  目前我國外墻外保溫幾乎是一統天下,對之前廣泛使用的外墻內保溫基本持否定態度。這不利于技術的創新和發展??删吹氖菄鴥韧庖恍┢髽I并沒有放棄,在發展內保溫的優點同時對存在結構熱橋的問題進行創新改進,并取得了顯著進步。目前國內外發展了一些對熱橋部位特殊處理的方法。這次考察拉法基住宅建筑外墻內保溫體系,令人印象深刻。沒想到先進的ductal高性能水泥基結構材料被用來實現了內保溫熱橋的有效阻斷,而且其施工方便,對推動外墻內保溫的發展具有重要意義。

  但是,由于體系中通過錨桿聯接外墻及內部建筑構件,導致內部構件和外圍護墻體之間的整體性較薄弱。該體系的主要問題是考慮內部構件和外圍護墻體變形的協調問題,以滿足抗震安全性要求。因此,該技術在我國的推廣應用還需經過嚴格的試驗驗證。應該鼓勵有關研究機構與拉法基進行合作研究。該技術的發展至少使我們認識到,外墻內保溫技術創新會有新的發展機會。實際上,復合夾心保溫外墻技術中,內外葉墻體的連接也有這個問題,解決問題的思路和結果可能是一致的。

    關于借鑒法國房屋質量保險制度

  據介紹,法國房屋所有人必須投保,保險公司負責對建筑的質量、性能進行評價并提供擔保。但是如果實施保險制度,那么保險商就會比任何人都關注房屋的工程建設質量,從設計到建造到交付使用全過程實施監督,并對承保風險進行分析。一旦發生質量問題,建筑開發商面對的不是弱勢的房屋所有人個體,而是承擔經濟責任的保險公司。由于房屋購買人面對的是有商業信譽的保險公司,保險公司愿意擔保本身就是一種信用。房屋質量問題經確認后,保險公司必須賠償消費者。開發商作為投保者不僅要賠償保險公司,而且會損失信譽。由于風險所在,保險公司會希望對施工質量、材料性能都有嚴格的規定和評價。另一方面,保險制度與建材產品的認證制度是相互支撐的,如果建材產品沒有質檢合格報告,保險公司可能不會受理保險,因此該建材產品也無法進入該項工程。這種市場約束機制在很大程度上鼓勵設計者采用先進成熟技術和材料,減少偷工減料、以次充好、不負責任等不良行為(因為存在責任機制)。

  房屋工程質量保險是我國還沒有考慮和涉及的領域,可能因為房屋的工程質量保險很復雜。但是汶川地震后發現,由于法國拉法基為其在都江堰的水泥廠在法國投了保,得到10億元左右的理賠。和許多工作一樣,我們許多工作的著力點都在中間過程的某一環節,也許并沒有抓到點上。法國實施的房屋保險制度值得我們去研究、借鑒。畢竟我們已成功地引入了發達國家的汽車保險制度,并不是毫無經驗。

    關于低碳住宅技術

  對于低碳建筑技術的發展,從這次有限的考察來看,主要有以下幾個方面值得關注:

  采用三玻節能窗,顯著地提高了建筑的氣密性,減少了室內熱量的散失,降低了建筑主動采暖需求,依靠室內人體和設備散熱就可以滿足冬季室內80%的采暖負荷;

  采用高效率是熱回收新風系統降低了熱量損失,保證了健康環境要求;

  利用可再生能源,如太陽能光熱光電技術、地源熱泵技術,降低空調采暖對化石能源的消耗;

  采用有效的遮陽系統,降低夏天制冷負荷;

  采用雨水收集及回收利用系統,屋頂綠化蓄水、中水回收技術等實現建筑環境的可持續發展;

  采用可再生、可回收利用的建筑材料,實現建筑可持續發展;

  將辦公區和居住區配套規劃建設有利于改善交通環境,減少交通能耗及排放。

  我國應該加強對被動式低碳建筑的研究和示范,特別是社區的規劃、節能技術和系統的集成優化,擴大可再生能源與建筑一體化的設計與利用,充分利用雨水收集、中水回用、景觀綠化等綠色技術,實現建筑的可持續發展??山Y合新農村建設和中小城鎮建設,因地制宜,發展綠色住宅、低能耗住宅。

  需要注意的是,這次考察所見的低碳示范住宅,采用的都是先進的節能技術和產品,因此造價較高。在我國,需要考慮選用經濟性合理的先進適用技術和產品,盡可能降低建筑成本,才能有效地推進低能耗、低碳建筑的發展。中國終端能效項目管理辦公室

 


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