王玉振
(環(huán)境保護部環(huán)境發(fā)展中心,北京 100029)
人類日益認識到地球吸收人類活動影響的能力不是無限的,目前工業(yè)化國家的消費水平是不可持續(xù)的,不應再繼續(xù)消耗地球的自然資本超過其恢復能力。應該改進建筑行業(yè)的實踐使其對自然環(huán)境的不利影響最小化,并已經引起了全世界建筑行業(yè)專業(yè)人士的關注??沙掷m(xù)發(fā)展和建筑行業(yè)的關系已經變得清晰,因為建筑行業(yè)對經濟有極高的重要性,并且有極強的環(huán)境和社會影響。
本文的目的是發(fā)展從生命周期的觀點出發(fā),推動可持續(xù)發(fā)展,建立建筑行業(yè)實施可持續(xù)發(fā)展的原則和策略的一個概念框架。開發(fā)框架的原則和方法為建筑的利益相關方提供工具。例如:城市設計師、建筑師、規(guī)劃師、合同方和供應商。該框架基于重要的優(yōu)先條件,目的是有助于開發(fā)最適用的評價工具。
有好幾種方法已經對可持續(xù)發(fā)展進行了定義,這個概念化的術語是相互矛盾的而且有著廣泛的爭議(Willian and Dan,2007) 實際上,各種定義有著相同的目的:拯救地球,根據1987年世界環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展委員會報告(WCED,1990)該定義包含了兩個重要內容。首先,接受的是必須為全世界的窮人提供合理舒適的生活;其次,環(huán)境能力既要滿足當代的需求也要使未來可持續(xù)。世界環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展委員會的定義也建議可持續(xù)能力常常表示為環(huán)境、社會和經濟的三角形關系。(Hall and purchase,2006)
根據(David pearce,2003,2006),所有定義的起點必須表明個人的需要以創(chuàng)造個人的幸福。使人有幸福感的能力依賴于財富,這既可以是個人財富也包括公共財富。住房、機器、衣服、電器商品或出租的資產屬于個人財富,而道路、公共建筑、機場則屬于公共資產。因此,個人所有不是幸福的關健因素,而社會幸福也是可持續(xù)發(fā)展的關健,與Pearce相比,Dobson(2007)也建議,公共產品的每一份收獲也將是每個人、每個社會成員的一份收獲。所以環(huán)境公民權思想呈現出模糊的政策選擇。先導行業(yè)顯然會對國家發(fā)展作出貢獻,例如:建筑、交通、農業(yè)等行業(yè),對推動可持續(xù)發(fā)展有很大的潛力。
可持續(xù)發(fā)展是一個交叉概念并影響或受到許多基礎設施發(fā)展因素的影響。根據Redclift(2005)的觀點,人類使用化石燃料每解決一個科學問題并制造成材料,傳統上被認為是管理的成就和對經濟發(fā)展的貢獻。然而,也被看作是對未來可持續(xù)發(fā)展的一種威脅。建筑業(yè)就其居住、生活質量、工作場所、設備和交通基礎設施的經濟地位極為重要而且會帶來嚴重的環(huán)境和社會后果。(Burgan and sanson,2006)現存建筑環(huán)境和新增建筑的建設過程對環(huán)境、社會、經濟有巨大的影響(見表1)。由于建筑原材料獲取的能源消耗、運輸、運行、維護和拆除等是造成溫室氣體排放的直接或間接原因 (Sorrell,2003; Rwelamila et al., 2000)。
大部分能源是由建筑所消耗的,建筑大約要消費50%的原材料(Rees,1990. Roberts, 1994)。而建筑工業(yè)的廢棄物的產生量大約在15%—50%之間,其大小取決于所在地區(qū)(Rees,1990. Roberts, 1994)。根據1997年《京都議定書》的要求,發(fā)達國家在2008—2012年之間要減少5.2%的溫室氣體排放量。而專家們認為這種沖擊對發(fā)達國家將是嚴重的(UNEP, 2003)。與其他工業(yè)相比較,建筑工業(yè)呈現出持續(xù)時間長的特點,發(fā)達國家建筑結構的平均壽命為80—100年,許多國家的建筑橋梁及其結構的壽命甚至可達數百年。這意味著辦公建筑設計將對結構環(huán)境性能有著長期的影響。為了實現高性能,低環(huán)境影響的建筑結構,關鍵是在項目之初就要將可持續(xù)發(fā)展原則融合進來。
表1 建筑工業(yè)和建筑的主要影響
一個實際的可持續(xù)建筑項目,應該在規(guī)劃、建設和拆除階段就融合好經濟、社會和環(huán)境問題,目的是提供一種經濟的,易于實現的及環(huán)境意識的建筑(K,1994;W,1994)。傳統設計和建筑活動則要關注資源消耗的最小化、環(huán)境質量的惡化、保證人類健康的建筑環(huán)境和建筑舒適性。設計師和建筑商運作每一個項目不僅僅是初期的資本投資,而且要考慮到建筑的整個壽命周期。不要將建筑環(huán)境看作獨立于自然環(huán)境為目標,而應該將其作為物質交換、能源流,是自然界生物圈的一部分(Yeang, 2000)。
社會和技術力量正在對更為有環(huán)境意義的技術方案帶來壓力。公司和機構也認識到了,適用的材料、廢棄物管理、有效的工藝及產品設計、資源效率、循環(huán)將會帶來更好的環(huán)境和贏利。此外,新標準、法令鼓勵公司管理好環(huán)境成本和周到的安排,現在國際標準也要求公司開展環(huán)境績效評估和體系(Lerario and Maiellaro,1999; Owens and Cowell, 2002)。
根據可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境、社會、經濟的三個維度,可持續(xù)性建筑的原理可以被分解為圖1。此框架的目的在于通過重視環(huán)境問題的條件下,確定建設活動與環(huán)境、社會、經濟問題的關系,喚起人們對建筑行業(yè)推動可持續(xù)發(fā)展的興趣。
可持續(xù)性建筑要依靠以下三個基本原理
(1) 資源管理
(2) 生命周期設計
(3) 為人類而設計
全球資源大約50%是由建筑工業(yè)所消費的。全部的建筑活動都會涉及到地球資源要素的使用、再分配和集中,例如:水、能源、原材料。當建筑活動的影響出現時,就會改變部分生物圈的生態(tài)狀況(Hudson,2005)。建筑環(huán)境的存在和維護要依賴于地球資源和環(huán)境,并向建筑行業(yè)提供投入。投入到建筑環(huán)境的不僅僅包括建筑材料而且還有源自不可再生資源的能源以便用于材料的運輸,現場的組裝還有室內環(huán)境對能源的連續(xù)需求。資源消費的結果會影響到現場以及全球的環(huán)境。正是這些原因,設計團隊,包括承包商、業(yè)主必須把一個建筑的建立看作是某種形式的資源管理。例如:電力供應涉及到燃料轉換為能源。而且這個過程要消耗不可再生資源并排放有害氣體和對環(huán)境造成負面影響。
資源管理的作用可以減少投入到建筑中的天然有限資源及回用和循環(huán)。因為在建筑的建設過程中不可再生能源、水、原材料和土地發(fā)揮著主要作用,這些資源的保護對可持續(xù)的未來是至關重要的。資源管理提出了特別的設計方法,如圖2。
3.1.1 能源的有效利用
能源消費造成的環(huán)境影響類型、位置、大小取決于所用能源的類型。Burgan and Sansom(2006)指出了大部分建筑的運行能源消費要遠遠超過建筑本身的能量。例如:設計壽命為60年的具有空調的辦公建筑物,本身的能量與運行能量比大約為1:10(Burgan and Sansom, 2006)正是由于這一原因,法規(guī)要求改進建筑的能源效率。能源轉換的主要目標是減少礦物燃料的消費,并增加可再生能源的使用,實現這一目標的方法見圖2。
發(fā)展低能耗城市以改進城市的生活質量,包括了生態(tài)、文化、政治、機構、社會、經濟因素。低能耗城市的分區(qū)規(guī)劃有利于建立混合型交通以提倡節(jié)能意識,不依賴于機動車而要依靠公共交通、步行出行、整合土地利用、交通和環(huán)境規(guī)劃實現最小化的出行要求是重要的,促進有效率和有效的交通模式就包括了步行。根據Herala(2004)的研究,綜合土地利用規(guī)劃促進可持續(xù)發(fā)展并防止環(huán)境問題的發(fā)生。城市形式、活動分配一起與經濟激勵和良好的公共交通組織對于交通流有重大影響。城市的居住形式也決定著人們的取向而且建筑的類型也影響著微氣候條件。
這種方法的一個顯著例子是英國的大象與城堡地區(qū)的總體規(guī)劃,該計劃是重建倫敦東南地區(qū)200英畝的地區(qū)并提出以可持續(xù)為理念,對這一地區(qū)進行徹底的改造。該地區(qū)運輸和交通樞紐的形式為地上、地下的火車線和汽車線路、恢復了社區(qū)公共空間,減輕了現場的交通壓力 (Gissen, 2002) 。
利用建筑朝向方位的被動式采暖與散熱可以最大化的根據現場使用可再生能源,例如:太陽能、風能(Gissen,2002)。設計建筑時,設計師必須注意到對環(huán)境的影響和建筑與現場的關系及背景意義,尋找替代方案安排建筑方位要根據太陽的軌跡被動式獲取太陽能和日光(Yeang, 1997;Gordon,2005)。窗戶朝東可以使冬天獲得溫暖的空間,而朝南的窗戶可以增加下午的室溫。對西向的窗戶要認真設計使其不會使室內空間溫度過熱。植物也會對被動式采暖和散熱發(fā)揮作用。例如:在建筑物的北側種植常綠樹木也將免于冬日的冷風,而在南面的樹木則會遮擋夏日的曝曬。例如:奧雅納服務有限公司與皮爾斯合作設計的東門中心是津巴布韋最大的零售商業(yè)項目,沒有采用機械空調而是采用了無源采暖和冷卻方法.通過對白蟻的研究,項目團隊發(fā)現了借助于太陽和風力自然的空調方式。白天丘頂被陽光加熱而夜間溫暖的頂部產生了吸力,抽取了地下室的冷空氣。這些空氣使辦公室地板下的水泥磚冷下來,保持了辦公室室內全天的舒適度。太陽光也被用于了室內及這個綜合建筑中庭的采光。
替代能源的使用,例如:太陽、風和水力以及地熱能將消除對礦物燃料的依賴。主動能源生產的資源強度要遠遠超過替代能源。太陽能、風力系統是可再生的、生態(tài)友好的,因為它們不排放污染物,所以是可持續(xù)的。倫敦市政廳是一個最顯著的的例子,該建筑自稱能耗比正常建筑的一半還要少,被認為是利用天然冷藏井水的范例,水取自倫敦125米黏土層以下的含水層,該冷藏井使用的能耗小于傳統的冷水機組或冷卻塔(Burgan and Sansom, 2006)。
選擇低能材料將可以使采礦、加工、制造和材料運輸過程中減少能源消耗??梢試L試計量材料整個壽命周期的能量,例如:鋁的顯能很高,因為在其鋁礦開采中要消耗大量的電能。
避免熱量獲取和通過絕熱及附屬設備的熱損失從而降低加熱和冷卻的負荷所導致的建筑維護所造成的能耗。例如:高效窗戶和墻體,即可防止熱的獲取又可以防止熱損失,對暖通設備的要求較低從而使建筑的初期投資也會降低。太陽能附屬設備的陰影也將降低建筑物夏天的熱量獲取,而風葉也可保護建筑免于受主導風向影響而造成冬天的熱損失。
利用能效設備將可以減少建筑物運行的能源消耗,并構成了建筑壽命周期中能源成本的大部分。認真選擇高效采暖、冷卻和通風系統成了重點。高效凝結鍋爐比傳統鍋爐更有效率,可以將所用燃料能量的88%轉化為熱能。這類設備的最初投資可能較高,但這可以從未來的節(jié)約中而得到回收(Storey and Baird, 2001)。
3.1.2 水的有效使用
全世界的水資源正在變得日益珍貴和稀缺。水效率的提高不僅要減少水的出口也要注意其投入。減少用水量也會減少廢水的產生量。實現水的有效使用的方法可以見圖2。利用有效設備實現自來水的減量,例如:節(jié)水、輔助真空、生物堆肥式廁所、低流量衛(wèi)浴噴頭、自動關閉式水槽、無水式小便池、循環(huán)式商用洗碗機以及蒸汽式存水彎。
非飲用水替代系統收集和使用附產水代替飲用水而用于各種用途。非飲用回收水的一些應用可以是冷卻系統的熱槽、灌溉系統、沖水馬桶和工藝冷卻水(Armstrong, 2002)。
水的循環(huán)是另一種保護水資源的方法,并有兩種消費方式灰水和污水?;宜怯上裣词诌@類活動產生的,并不需要作為污水進行集中處理,可以在一個建筑內循環(huán)用于灌溉觀賞性植物或沖冼馬桶。
低耗水景觀美化設計,使用適于本地生態(tài)系統的植物也可以減少水的消費。因為本地植物可以適應當地的雨水強度。這樣免除了額外的澆水。通過地下滴灌系統也可以改善用水效率,從而降低滴灌和雨后由于表層水的蒸發(fā)造成的水損失。收集雨水用于灌溉也可以大大降低水處理的消費,雨水也能用于包括飲水等的居民用水。實際上,世界上許多地區(qū)傳統上依靠收集雨水作為水源。
3.1.3 材料的有效使用
礦物燃料和水的消耗伴隨著其他資源的快速消耗,每年至少30億噸的材料被用于建筑上,這相當于全球總材料流的40%,而且每年建筑材料廢棄物估計大約為20億噸(Kim and Rigdon,1998a)。因此,必須減少用于建筑的資源消耗量。實現材料效率的方法(圖2)如下:將現有建筑用于新的用途是一種減少材料消費的有效方法,經過重新裝修廢棄的結構被認為是最基本的改建形式。(Gordon,2005)。其結果要比爆破舊建筑產生遠遠少得多的建筑廢棄物,通常比蓋新建筑要來的快得多。這種方法提高了能源效率減少了運送商品的需求。
綜合循環(huán)式回收材料,在建筑項目中可有效的減少原材料的使用以及通過將廢棄物轉化為有用新產品,從而減少廢棄物的處置。循環(huán)利用通常比生產新材料需要的能源要少。
通過限制建筑的尺度減少材料的利用也可以獲得巨大的資源節(jié)約。超大規(guī)模的建筑或超大尺度的設施會過度的消費材料。本方法直接涉及到了建筑過程的規(guī)劃和設計階段。
選擇耐用材料是一種延長現有建筑壽命的有效方法,同時也減少了材料的消費。減少了制造過程所需要的自然資源和花費在安裝過程及有關工人的資本消費。耐用材料需要較少的維護減少了建筑的運行預算(Kim and Ridon, 1998a)。
選擇可循環(huán)材料也是一種提高材料效率的有效方法,尋找利用循環(huán)材料的方法保存了自然資源以及材料制造過程所消耗的能源。
通過預制造和模塊化組合技術減少廢棄材料能保留住材料,要防止在現場進行材料的切割和再確定尺寸的活動。
Kendal Wilson Bill與 Richardson合作設計的位于華盛頓特區(qū)的綠色和平總部提供了通過利用可再生和地區(qū)性材料及太陽能來提高能源和材料效率的顯著實例。重新使用了五座現有建筑。建筑師用開放式規(guī)劃建立了辦公空間,使用者最大化的利用日光和自然通風。他們利用日光所提供的太陽能、自動調光器、安放了光伏電池、屋頂的加熱水板、辦公室位于靠近主要地鐵通勤車站,還包括了自行車的存放空間(Leventhal, 2001; Gissen, 2002)。
3.1.4 有效的利用土地
土地是有限資源,在許多地方,土地遭受到了比我們所能見到的更為嚴重的損害。土壤侵蝕、地下水污染、酸雨和其他工業(yè)污染物損害著植物的健康生長,所以加劇了這種挑戰(zhàn),而且必須恢復這種自然環(huán)境??沙掷m(xù)設計必須發(fā)展為尊重景觀和更為有效的理解土壤、水、植被、群落、生境之間的相互關系以及人類利用的影響。適當的利用現有舊建筑可以減少對新建筑的需求,避免了建筑環(huán)境的擴張而對農業(yè)、生態(tài)敏感區(qū)的占用。
改進建筑的可持續(xù)性,需要系統的、綜合的了解建筑整個生命周期對社會、環(huán)境、文化的影響(Tshudy,1996)。常規(guī)的建筑的生命周期模型包括設計、建設、運行、維護、和拆除(Kim and Rigdon, 1998a 1998b)。該模型沒有強調有關原材料采購和制造及建筑資源的回用和循環(huán)的可持續(xù)性問題。然而,從搖籃到墳墓的設計方法需要識別建筑整個生命周期到拆除的全部材料、能源、自然資源投入的環(huán)境影響(圖3)。生命周期法尋求環(huán)境利益與傳統問題的平衡,并會影響到設計階段的選擇與決策。
建筑的生命周期可以被劃分為三個階段:建設前、建設中與建設后。每個階段過程都提供了對建筑設計、建設、運行和處置對環(huán)境造成影響的了解,每個階段都涉及到一系列的方法并改進產品的可持續(xù)性(圖 4)。
3.2.1 建設前
建設前的場地選擇、靈活與耐用設計、選擇可持續(xù)性材料和產品都是主要的策略。實施策略的方法如下:從場地選擇開始就要計算資源的使用強度,現存自然系統的分配。這些條件將對建筑開發(fā)提供支持(Dines,1996)?,F場基礎設施同環(huán)境問題一樣重要。例如:自然采光的使用和可再生能源的整合。所選擇場地具有充分的公共運輸設施以降低現場的開發(fā)成本,從而減輕對環(huán)境的影響。設計團隊必須分析現場資源、關系和最大化能源效率的約束條件,從而保護并恢復生態(tài)及其文化資源(High performance Building Guidelines, 1999)。
靈活的設計,可以實現模塊化設計技術、標準化進一步支持改變成本效率和資源效率。例如:即使公司發(fā)生變化,一致的辦公室的標準化規(guī)劃提供了按需求重新配置的組織框架,設計也應該支持技術的變化(Kohn and Katz, 2000)。
選擇可持續(xù)材料和產品而持續(xù)改進環(huán)境績效,原材料來源、生產并運輸到現場、安裝和使用、最終處置或回用必須經質詢以及材料選擇前的評估。對資源的要求是無毒的、可再生的、可持續(xù),制造過程污染最小、安裝和維護更方便。對區(qū)域性材料則要求銷售過程能源消耗最小。
建筑工業(yè)對可持續(xù)發(fā)展最重要的響應是產品的認證,通過產品認證、行業(yè)承諾有效的使用資源,并提供認可的可以滿足符合性的特定標準,通過產品認證、行業(yè)承諾有效的使用資源,并提供認可以滿足符合性的特定標準(Redclift, 2005)。英國的世界自然基金會(WWF)就是一個例子,其建立了1995家公司,努力實現木材工業(yè)的可持續(xù)。管理體系確定了目標并發(fā)明了日常自我管理的體系。在管理者控制下,實現其目標,實現可持續(xù)木材生產的收益(森林業(yè)主委員會FSC),包括了在其產品上使用FSC的LOGO(Redclift, 2005; WWF, 1996)。
3.2.2 建設中
在建設、運行和維護期間,為了最小化現場的影響,使用無毒材料,廢棄物管理最優(yōu)化的任務是改進建筑的可持續(xù)性,實現這些任務的方法如下:
通過建筑活動的適當規(guī)劃和管理以及防止大型設備的進入從而實現最小的環(huán)境影響,大型設備會破壞現場的實際結構和生態(tài)系統。挖掘作業(yè)應該不會改變整個現場的地下水流。最終結構應該重視現場的地質和現有的排水情況。當確實影響到進與出時,不得以才將樹和植被移除。對于敏感現場必須避免道路施工和重型卡車的使用。材料必須用手工運輸。
對建筑工人和居住者健康和安全而言使用無害建筑材料和產品是關鍵。居住者大約有3/4的時間是在室內度過的(Kim and Rigdon, 1998b)。無毒材料和產品呈現有限的或無毒氣體釋放傾向,有極小的或根本無毒性,不會脫落粉塵和纖維,不吸收污染物,也必須阻止建筑污染在暖通系統、吸附類產品中,例如:地毯、皮毛中的積累。前面提到的建筑,綠色和平總部給出了利用無毒材料和產品的最重要的例子。設計師為去除建筑的PVC和指定使用低揮發(fā)性有機化合物(VOC)黏合劑和森林業(yè)主委員會(FSC)認證木產品做出了極大的努力。在門、嵌入式家具中使用無甲醛白板、刨花板,選用高回收成分的臺面、瓷磚、地板(Leventhal, 2001)。
廢棄物管理是關鍵的有效策略,要為回收箱提供專用的區(qū)域和空間促進減少廢棄物的管理及最小化資源的消費。防治污染也是廢棄物管理的一種有效方法,可以在制造工廠中加以實施(Vanegas,et al, 1995)。
3.2.3 建筑后
當建筑有效壽命結束時,建筑后過程開始,在這個階段,建筑材料或部件成為了其他建筑的資源或者回到自然界的廢棄物。根據設計師的觀點,當建筑有效壽命結束時,這是建筑壽命周期被最少考慮到的階段。建筑拆除和處置廢棄物給環(huán)境帶來重大影響??山到獠牧峡赡軙a生有害廢棄物,并消費寶貴的填埋空間。在這一階段可實施的減少或消費廢棄物的方法如下:
適當的回用現有的建筑物可以明顯的減少廢棄物而保存材料制造和建筑所使用的能源。建筑建設的內能和材料的生產將被浪費掉,如果不適當的利用現有資源,這種通過使用、維護、保護歷史建筑也保存了文化遺產。
如果一座建筑不被完全利用,回用建筑材料或部件是最小化廢棄物產生的一種方法。在這種情況下,則可以裝飾或回用個別部件,例如:窗戶、門、內部裝置物。
建筑拆除后回收材料可提升建筑工業(yè)的可持續(xù)性。廢棄物意味著是新建筑的資源。在大部分情況下,用回收拆除的廢棄物制造產品空氣污染小,水污染也會比制造新產品少?;厥找矂?chuàng)造了新的工作崗位并節(jié)約了有價值的資源并保護了自然資源。
一個可持續(xù)的建筑工業(yè)必須平衡人類需求與自然和文化環(huán)境承載力的關系。在現代社會,人們的時間70%以上是在室內度過的。建筑的一個基本作用是為居住者提供安全、健康、心理舒服、心理滿足和生產條件。建筑師往往專注于建筑式樣和造型,而忽視了環(huán)境質量和人類對周圍及建筑環(huán)境的滿足度。例如:一件產品可能節(jié)能且性能好;然而它可能對居住者的舒適性和提高生產率無正面影響,則產品是不可持續(xù)的。
下面三條策略提升了環(huán)境、建筑和居住者三者間的共有性(圖5)。
3.3.1 自然條件的保護
離開環(huán)境問題考慮自然環(huán)境是錯誤的,所以自然條件,例如:地形特征、植被、排水、通風方式和其他物種及其棲息地必須加以保護,其方法如下:尊重地形條件是致關重要的,因為這樣可以緩和產品對自然條件的負面影響。基本形式花費不高,而且還會由于改變了現有的空氣質量、排水和風模式的改變而破壞現場的微氣候。
保護好瀉水臺與環(huán)境條件的協調是重要的,建筑不要挖掘低于瀉水臺是合適的,在建筑施工期間如果瀉水臺是暴露的會更易受到污染的地表涇流的影響。
通過植樹和路面選擇減少城市熱島效應,改進環(huán)境質量并減少對自然條件的負面影響。保護好動植物群落將使成品更適合于人類的居住。本地野生動物和現有植被應該被認作為現場的一部分加以保護而不危害到生態(tài)環(huán)境和居住者的褔利。
3.3.2 保護文化資源
文化資源是文化系統中那些有形的部分,過去和現在都代表了文化的價值或包含著文化的信息。雖然過去文化的物質證明是有限的,文化資源一般是無限的并被每一后代所創(chuàng)造。保護文化資源對人類可持續(xù)生活是極為重要的。從建筑的觀點出發(fā),保護有形、無形文化資源的兩種方法如下:
保護城市的文脈保證了社區(qū)生活也貢獻了可持續(xù)城市發(fā)展。自然環(huán)境社區(qū)生活和城市文脈之間有很強的關系。文化、行為、社會經濟、空間特征形成了城市化進程的內涵構成了建筑形態(tài)。設計有違城市文脈的建筑將傷害到城市的景觀和天際線。保護好歷史建筑是極其重要的,因為這些建筑是有形的文化資源傳承著歷代的知識。
3.3.3 保護健康和舒適
每一可持續(xù)建筑必須提升建筑的使命,以提供品質條件。可持續(xù)建筑必須提供健康和舒適的室內環(huán)境并保護資源和自然環(huán)境。影響室內環(huán)境質量的因素,不僅僅限于室內的空氣質量、熱性能、溫度、自然光、通風、噪聲及家具。熱舒適性可改善居住者的健康、舒適和提高生產效率。建筑的空間向居住者提供了生存空間,免于室外的酷暑和嚴寒,空氣溫度、濕度、太陽輻射,例如:反射式屋頂、低E窗戶和窗戶色調。太陽的陰影都是設計師用來優(yōu)化熱舒適性的工具還可以改進能源效率。根據季節(jié)熱量獲取居于室內也是重要的熱舒適的景觀,整個空間的面部控制對舒適性也是重要的。
日光是提供采光質量的一個重要問題,可以改進生產效率,包括控制和分配均勻的光,避免眩光和反射并控制人工采光以實現高的能源效率(Edwards,2006)建議實現舒適的工作環(huán)境以及生產環(huán)境自然條件是重要的。居住空間可獲得日光肯定更有幸福感,而且證據表明其生產效率會更高(Armstrong and Walker, 2002)。
自然通風可以利用充足的新鮮空氣,而不用使用機械手段改變封閉空間的空氣。內部空間的通風對人體健康、舒適性、居住者的幸福感有直接的影響。自然通風可以減少商業(yè)建筑冷風、機械通風能源消耗的潛力,并可以提供可接受的熱舒適性和室內空氣質量。氣候的適應性、窗戶的朝向和窗戶的質量是自然通風的關鍵因素。實例包括提供交叉式通風、利用風羽減少煙囪通風,在干旱的條件下利用水蒸發(fā)系統減少空氣的運動。能開窗戶坐在日光下或陰涼處與大自然接觸是可持續(xù)性建筑所表現出來的特點(Edwards;Raw and Roys, 1993)。如果剝奪居住者干預生活和工作空間的權力,無論能源效率有多高,整個工程建筑就會適得其反。
聲學舒適性必須通過控制機械、電氣設備和建筑外部的噪聲而加以實現。選擇適當的窗戶、隔聲墻和墻體材料也是降低聲音的基本條件。某些隔聲材料、聲學天花板、稻草建筑都具有循環(huán)和使用天然材料的優(yōu)點,堅硬與吸收性的表面對內部空間的噪聲強度有影響。特別要強調利用聲分區(qū)、設備選擇、建筑和適當的管線、電氣設備的設計來消除控制和隔絕暖通設備的噪聲。
選擇無毒、不排放毒氣的家具、地板、墻面漆和清潔、維修材料也會影響到居住者的健康和舒適性。長期化學品暴露也對人體健康產生重大影響。
環(huán)保項目的利用正在擴散和增長(Childs, 2005)。進入新的千年,解決環(huán)境問題唯一的答案是可持續(xù)發(fā)展。如果人類依賴于地球,可持續(xù)發(fā)展必須深入到每個行業(yè),例如:建筑、運輸和農業(yè)。因為主要能源消費是建筑業(yè),所以建筑業(yè)對可持續(xù)發(fā)展有重要作用。
建筑業(yè)推動可持續(xù)發(fā)展的努力體現在三個原理之中:資源管理、生命周期設計和為人類而設計。有大量的考慮因素,有時候這些因素之間彼此會存在沖突;包括資源、消費、室內空氣質量、耐用性、可再生資源、環(huán)境影響和生命周期考慮。項目不可能完全按照可持續(xù)建筑的原理、戰(zhàn)略而設計和建設,設計師和建筑的所有者必須根據自身條件確定優(yōu)先原則。
可持續(xù)建筑設計和建設是一種綜合、整體化的過程,目標遠遠超出了各種因素的整合。其重要意義遠遠超出了每一單項要求,而戰(zhàn)略意義就是要建立環(huán)境意識,健康空間以及為人類提供與大自然接觸,支持地方經濟和文化的發(fā)展。
本文提出的框架提供了可持續(xù)原理、策略和方法的基本概況,強調了需要綜合其方法和可持續(xù)體系的不同的內容。以其說關注該框架的某些內容不如說要根據地方條件確定優(yōu)先項目,而且根據這些優(yōu)先項對產品進行評價,新的設計方法必須認識到每種設計選擇對當地、地區(qū)、全球自然、文化資源的影響。為了總體上使社會主要建筑實現可持續(xù)發(fā)展要進行合理的決策,包括全面考慮和與每一選擇決策相關的影響。