生态足迹理论视角下的绿色建筑评价研究.docx

生态足迹理论视角下的绿色建筑评价研究0 引言建筑业是我国的三大支柱产业之一，对我国经济发展起着不可替代的作用。然而，传统建筑方式对物质资源的消耗过大和产生过多环境污染等问题日益突出。通过发展绿色建筑，能够有效地减少建筑能源消耗和温室气体排放，对于改善环境污染和解决资源短缺具有重要意义1。目前我国采用的绿色建筑评价标准（GB/T50378-2014）是根据住建部的要求，由中国建筑科学研究院会同相关单位在原国家标准绿色建筑评价标准（GB/T50378-2006）基础上进行修订完成的，是一种以既有规范和专家系统形成的权重为组织基础的评价体系。根据这一体系形成的生态目标相对单一，而采用固定单一的标准来评价绿色建筑，往往会影响到结果的合理性和可信度2。由于每个地区的自然环境、物资能源千差万别，生态目标也不尽相同，各类指标的具体要求也存在一定的差异，运用这一评价体系来对不同的绿色建筑进行评价时就会面临很多实际问题。生态足迹分析法是一种直接反映生态环境影响程度的方法。该方法建立以生态足迹减量为基础的生态指标，通过对生态赤字和生态盈余的定量化测算，能够直观地判断绿色建筑与生态环境之间的关系，从而解决绿色建筑评价缺乏整体的环境考量、易受主观因素的干扰、生态目标单一等缺陷3。目前，有学者已将生态足迹分析法运用到了建设项目以及绿色建筑项目的评价中来。2010年东南大学的张建坤4等人对建设项目的生态足迹进行了评价和实证分析；2011年重庆大学的颜哲5等人利用生态足迹理论构建了绿色建筑生态足迹减量的简单计算模型。2013年西安建筑科技大学的臧朋2从生态视角出发，采用生态足迹分析法设计绿色建筑生态指标体系，并以此作为评价绿色建筑与评定标杆项目的依据；2014年东北财经大学的张建新6等人用生态足迹理论量化了建设项目对环境的影响并评价了项目的可持续性。生态足迹法可以将绿色建筑与所在区域的生态承载力联系起来，有利于客观地评价绿色建筑的整体生态影响2。绿色建筑评价体系情况的介绍来看，其中仍有许多制约着绿色建筑评价完善的问题，而生态足迹分析法是一种结构简单，易于理解操作比较客观的方法，文章基于生态足迹理论，构建出绿色建筑生态足迹减量模型，将绿色建筑项目生态足迹减量与绿色建筑项目所在地的生态赤字进行比较，对绿色建筑项目提出生态性建议。1 生态足迹理论生态足迹（Ecological Footprint）是加拿大生态经济学家William Rees于1992年提出的一种评价可持续程度的概念，定义为：生产相应人口所消费的所有资源和消耗所产生的废物所需要的生态生产性土地面积，表示一定消费水平下特定人口对环境的影响和持续生存对环境的需求7。生态足迹的分析方法是通过跟踪国家或区域的能源和资源消费，将它们转化为提供这种物质流所必需的生物生产土地面积，并与国家或区域范围所能提供的这种生物生产土地面积进行比较，从而判断一个国家或区域的生产消费活动是否处于当地生态系统承载力范围内。1.1 生态足迹分析法的优点生态足迹分析法在具体的计算过程中，将绿色建筑项目建设过程中的各种自然资源和能源的消耗视为消费品，对其进行分类计算，并将其转化为生态生产性土地面积。能够通过精确的数据表现绿色建设项目对资源的消耗和环境的占用，综合建筑本身生态足迹和环境承载力，反映建筑与环境的协调性和相容性，计算结果用统一的指标和单位来表达特定区域、特定人口条件下定量的生态赤字或者生态盈余，直观形象6。1.2 生态足迹分析法在绿色建筑评价中的步骤确定绿色建筑项目的生态目标。Top Energy绿色建筑论坛组织人员提出绿色建筑生态目标是：使绿色建筑比常规建筑多实现的生态足迹削减量与社会总体产生的生态赤字持平8。计算绿色建筑项目的生态足迹减量。绿色建筑生态足迹削减量是其在各个生态指标上减少的生态足迹的总和。依据绿色建筑评价一级生态指标，总的生态足迹削减量主要由：节地与室外环境生态足迹削减量、节水与水资源利用生态足迹削减量、节能与能源利用生态足迹削减量、节材与材料资源利用生态足迹削减量以及室内环境质量生态足迹削减量组成。计算绿色建筑项目所在区域的生态赤字，并与该项目的生态足迹减量进行比较。评价绿色建筑项目能否满足其生态目标，将绿色建筑项目的生态足迹减量与项目所在区域的生态赤字相比较，如果生态足迹减量大于区域生态赤字就表示达到了生态目标，反之，则没达到生态目标。2 基于生态足迹理论的绿色建筑评价模型2.1 生态足迹减量计算模型根据国家标准绿色建筑评价标准（GB/T50378-2014）的评价指标“节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量”中的5项一级生态指标和14项二级生态指标，归纳出生态足迹减量计算模型。具体公式见表1。2.2 案例分析为验证绿色建筑生态足迹减量模型的可行性，对福州某二星级绿色建筑进行案例分析。2.2.1 项目主要指标项目总用地面积100729m2，总建筑面积455868m2，总户数2788户，居民8922人，绿地面积30218m2，容积率4.5，福州市年降水量为1500mm、人均年用水量为222m3、基准耗电为94kW?h/m2，现福州市电价约为0.5元/kW?h。福州市人均生态足迹为1.952ghm2，人均生态承载力为0.294ghm2。该项目位于晋安区，面积567平方公里，人口792491人。2.2.2 项目节水与水资源利用经济指标绿色建筑项目卫生器具均采用节水型产品，所采用的节水器具和设备，节水率不低于20%。全部公共场所节水器具使用率达100%。制定并实施上水、中水、下水梯级管理制度，确保雨水的收集利用和生活废水的循环使用，中水回收率为30%。采用雨水储蓄技术，将雨水收集并经过净化处理后用于室外的绿化用水非传统水源利用率不低于30%。2.3 项目节能与能源利用经济指标节能评估结果：根据建筑物各参数和福建省居住建筑节能设计标准实施细则（DBJ13-62-2004）所提供的参数，可得到该建筑物的年能耗，见表2。设计建筑的实际全年能耗小于指标限值的参照全年能耗，节能率约为35%。由于建筑自然通风对节能的贡献率能够达到5%，所以综合节能率能达到40%。2.4 生态足迹减量计算参照本文中的计算模型与数据，后得到项目的生态足迹减量，如表3所示。2.5 结果分析该绿色建筑项目的人均年生态足迹减量达到了6.029ghm2，年福州市的人均生态足迹为1.952ghm2，生态承载力为0.294ghm2，即人均生态赤字为1.658ghm2，生态足迹减量大于生态赤字，即本项目达到了绿色建筑的生态目标。该绿色建筑项目对环境的生态足迹减量主要是通过节能与能源利用来实现的，其生态足迹减量占到总生态足迹减量的70.75%，相比于节地与室外环境的19.37%、节水与水资源利用的7.75%、节材与材料资源利用的1.82%和室内环境质量的0.28%占绝对优势。在有额外绿色成本支出的情况下，节地与室外环境相关的技术或措施所带来的生态足迹减量是比较可观的。出现这种情况的原因，一是我国的建筑节能相对于国外发达国家起步较晚，加之我国是一个高能耗的国家，建筑业又是一个高能耗的产业，建筑能源对生态资源的占用本身就很高；二是我国绿色建筑起步较晚，在节地与室外环境、节水与水资源利用、节材与材料资源利用等很多方面的技术措施仍有一些缺陷与空白，这些方面有待在今后的绿色建筑项目中继续增强。该绿色建筑项目在节地与室外环境和节水与水资源利用方面的某些措施效果不是很明显，还有很大的提升空间。但在这两方面取得的成果仍是不容忽视的，这说明在这两方面的绿色建筑项目还有很大的发展潜力。例如在节水与水资源利用方面，就性价比而言却是比较高的，例如雨水回收利用，在降水较多的地区，雨水回收技术可以凭借其投入较小，效率高的优势，广泛地应用于绿色建筑的设计与建设当中。对于节地与室外环境方面，可以加大该方面的投入，比如在绿色建筑项目选址方面尽量不要占用耕地、保护原生态土地、合理利用地下空间与适当增加建筑密度，从而使土地资源得到充分利用。在节材与材料资源利用方面其环境-成本效率较低。室内环境方面，影响室内声环境噪声主要是来自于交通噪声、工业噪声和生活噪声等，良好的室内光环境与视野需要营造较好的采光条件以及避免视线干扰，对于室内湿热环境，应尽量选取向阳、背风的地段，而要保障室内空气质量，就要远离污染源和避免居民区垃圾管理失控。针对绿色建筑项目的开发，不仅需要加强在“四节一环保”各个方面的投入，也需要把相关成本考虑进去。对于绿色建筑评价标准（GB/T50378-2014）中增加的施工管理指标与运营管理指标的模型构建还有待进一步的研究。3 结语文章针对绿色建筑评价指标，将生态足迹理论与绿色建筑评价相搭接，利用生态足迹模型和生态足迹减量模型，衡量了绿色建筑在“四节一环保”各个方面对生态足迹的贡献。将“节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用和室内环境质量”等不同的量纲统一到了同一个量纲，有利于直观比较不同绿色建筑策略在生态方面的贡献，根据绿色建筑生态足迹减量与当地生态承载力及生态赤字之间的数量关系设计了绿色建筑的各项具体生态足迹评价指标，构建了绿色建筑各项指标的生态足迹具体计算模型。进一步可以将整个绿色建筑的生态足迹减量与地区生态承载力相结合，并且与绿色建筑项目的绿色成本联系起来，可以定性地判断该绿色建筑项目是否能够达到其生态目标。