李 瑞,張 紅,張 洋
(1.西安財經(jīng)學(xué)院 陜西資源環(huán)境與區(qū)域經(jīng)濟研究中心,陜西 西安 710100;2.清華大學(xué) 建設(shè)管理系,北京 100084)
氣候變化是21世紀(jì)人類社會面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一,人類的生命和行為受到了氣候變化多尺度、全方位、多層次的深遠(yuǎn)影響。如何應(yīng)對氣候變化,成為國內(nèi)各行業(yè)在發(fā)展過程中必須面對的問題。2010年2月8日,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建筑節(jié)能與科技司下發(fā)了《關(guān)于開展住房城鄉(xiāng)建設(shè)系統(tǒng)應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略和規(guī)劃研究的通知》(建科合函[2010]18號),明確將住宅產(chǎn)業(yè)列為與氣候變化密切相關(guān)的重點領(lǐng)域之一。本文從能源、土地、水資源和建筑材料的角度,分析氣候變化對住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境的影響,并在此基礎(chǔ)上提出應(yīng)對策略。
《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)中,將“氣候變化”定義為:經(jīng)過相當(dāng)一段時間的觀察,在自然氣候變化之外由人類活動直接或間接地改變?nèi)虼髿饨M成所導(dǎo)致的氣候改變。全球氣候變化給我國帶來影響主要表現(xiàn)在兩方面。一方面是對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響。例如,東南沿海海平面升高、西北冰川融化、湖泊萎縮、凍土融化、春季物候期提前等[1]。另一方面是對人類生存環(huán)境的影響??茖W(xué)家預(yù)測氣候變化將使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加、旱澇災(zāi)害頻率增加、一些地區(qū)水質(zhì)產(chǎn)生變化以及加劇水資源供需矛盾。氣候變化還會引起各種極端氣候現(xiàn)象的產(chǎn)生,如海嘯、臺風(fēng)、暴雪、暴雷等,同時增加對氣候變化敏感的傳染性疾病的傳播范圍[2]。
住宅是人類抵御氣候變化的屏障,為人類提供了限定在一定空間的有別于自然氣候的人工氣候[3],減少了自然氣候?qū)θ祟愒斐傻牟焕绊?。住宅產(chǎn)業(yè)是以生產(chǎn)和經(jīng)營住宅為最終產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)。由于住宅產(chǎn)業(yè)是以自然環(huán)境為基礎(chǔ)創(chuàng)造人工環(huán)境的產(chǎn)業(yè),這一特性決定了住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境必然會受到氣候變化的影響,主要體現(xiàn)在溫室氣體排放、土地資源、水資源和建筑材料四個方面。
大量使用化石燃料、毀林等人類活動所排放的溫室氣體大幅增加,溫室效應(yīng)增強,這是引起氣候變化的主要原因。減緩和應(yīng)對氣候變化,最切實可行的方法包括提高能源使用效率、發(fā)展可再生能源和減少CO2等溫室氣體的排放。我國正處在經(jīng)濟高速發(fā)展的階段,能源需求量較大,而且,我國能源結(jié)構(gòu)以煤為主,煤炭消費占69%,所以我們面臨著巨大的節(jié)約能源和減少排放的壓力。
對于住宅產(chǎn)業(yè)來說,現(xiàn)階段的住宅建設(shè)和消費依然存在著資源能源利用效率低下的問題。一是住宅建造以現(xiàn)場濕作業(yè)砌(澆)筑、手工操作為主,采用工業(yè)化方式生產(chǎn)的住宅比例較低,與發(fā)達(dá)國家存在較大差距。住宅成套技術(shù)集成度較低,建筑材料、設(shè)備及住宅商品的生產(chǎn)和供應(yīng)尚未形成有效的產(chǎn)業(yè)鏈。二是商品住房供應(yīng)以毛坯房為主,土建裝修一體化的比例不到10%,裝修二次污染和資源浪費嚴(yán)重。三是單位能耗為相同氣候條件下發(fā)達(dá)國家的2~3倍。目前我國住宅使用能耗占全國總能耗約20%,若考慮建材生產(chǎn)和建造的能耗,占到37%左右[4]。
溫家寶總理在2009年哥本哈根氣候大會上提出:“我國到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%的減排目標(biāo)?!痹谌绱碎L時間內(nèi)這樣大規(guī)模降低二氧化碳排放,需要全國上下、各行業(yè)共同付出艱苦卓絕的努力,住宅產(chǎn)業(yè)也應(yīng)責(zé)無旁貸的承擔(dān)起節(jié)能減排的重任。
土地是住宅的載體,是住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。中國有960萬平方公里的國土面積,但是可供建造住宅的土地面積較少,加之13億人口帶來的巨大住宅用地需求總量,住宅用地十分緊張。然而,氣候變化的一系列影響,使住宅用地面臨更加嚴(yán)峻的考驗。
首先,氣候變化引發(fā)東南沿海海平面上升,將減少可供使用的住宅用地面積。一方面,海平面上升使沿海低地和海岸受到侵蝕,海岸后退,陸地面積減少,住宅用地數(shù)量減少。另一方面,海平面上升還會使濱海地區(qū)用水受到污染,農(nóng)田鹽堿化,潮差加大,波浪作用加強,加劇河口的海水入侵,增加排污難度,破壞生態(tài)平衡。這些地區(qū)雖然沒有被海水淹沒,但已不適宜建設(shè)住宅,住宅用地數(shù)量進(jìn)一步減少。
其次,氣候變化加劇荒漠化。根據(jù)中國國家林業(yè)局于2008年公布的數(shù)據(jù)顯示,中國荒漠化土地總面積達(dá)263.62萬平方公里,主要分布于西北地區(qū)及華北北部。近年來,華北大部、西北東部和東北地區(qū)降水量明顯減少,平均每10年減少20毫米~40毫米。中國干旱區(qū)范圍可能擴大、荒漠化可能性加重,這將進(jìn)一步減少住宅用地總量。
再次,氣候變化可能導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加,高溫、干旱、蟲害等因素都可能造成糧食減產(chǎn)。預(yù)計到2030年,中國種植業(yè)生產(chǎn)能力在總體上可能會下降5%至10%,到21世紀(jì)后半期,產(chǎn)量最多可下降37%。糧食安全受到嚴(yán)重威脅。我國是人口大國,糧食安全問題關(guān)系到國家穩(wěn)定。因此,國家將會加大農(nóng)地保護工作力度,嚴(yán)守18億畝(1.2億公頃)紅線,這在一定程度上也限制了住宅用地的發(fā)展空間。
最后,極端氣候頻發(fā)導(dǎo)致部分地區(qū)住宅建設(shè)用地范圍受到限制,如在我國西南地區(qū),山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害多發(fā),極端氣候如暴雨、洪水等,極易短時間內(nèi)破壞山體穩(wěn)定,引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,因此在住宅建設(shè)選址時,充分考慮極端氣候帶來的影響,住宅用地的范圍受到進(jìn)一步的限制。
水資源指與人類生活和生產(chǎn)活動以及社會進(jìn)步息息相關(guān)的淡水資源。我國是一個干旱缺水嚴(yán)重的國家,人均可利用的淡水資源量約為900立方米,并且其分布極不均衡,是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。
氣候變化已經(jīng)引起了中國水資源的變化。首先,氣候變化導(dǎo)致青藏高原冰川消融,進(jìn)而導(dǎo)致下游的洪水。其次,氣候變化還可能使我國西北、華北江河徑流量減少,南方徑流量增加,各流域年均蒸發(fā)量增大,這將進(jìn)一步加劇我國水資源短缺的局面,而且氣候變化可能導(dǎo)致水資源污染問題的加重。例如,已有研究表明氣候變化對湖泊富營養(yǎng)化與海洋赤潮有間接影響[5]。
住宅的建設(shè)和使用過程都需要消耗大量的水資源。據(jù)統(tǒng)計,在氣候變化導(dǎo)致水資源更加緊張的情況下,住宅產(chǎn)業(yè)面臨著兩個難題:一個是要在住宅建設(shè)過程中提高水資源利用效率,避免水資源的浪費;另一個難題是如何提高住宅使用過程中的節(jié)水性能。
受氣候變化的影響,部分傳統(tǒng)建筑材料的性能受到影響,尤其是材料的耐久性和安全性,不能在極端反常氣候的長期作用下保持穩(wěn)定。例如:溫度和濕度的變化會對混凝土材料的性能產(chǎn)生影響;紫外線的增加將加快建筑中聚合物材料的降解速率,減少使用壽命[6];氣候變化導(dǎo)致的酸雨對四川、湖南等地區(qū)的建筑物表面的嚴(yán)重腐蝕。另外,對建筑材料存儲、設(shè)備的安裝和在建工程的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響,施工過程中需要采取必要的措施[7]。
應(yīng)對氣候變化,對建筑材料的使用效率和循環(huán)利用提出新的要求。住宅產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)住宅產(chǎn)品需要使用大量的建筑材料,主要有鋼鐵、有色金屬、水泥、玻璃、塑料等,這些建筑材料的生產(chǎn)需要各種礦產(chǎn)資源,2008年建材行業(yè)共消耗各種礦產(chǎn)資源達(dá)100億噸以上[8]。目前,建筑材料消耗了大量的礦產(chǎn)資源,并且利用效率不高,例如,應(yīng)用高強混凝土、高性能混凝土等材料替代普通性能建筑材料還不普遍;對建筑施工過程中的管理還不到位,造成了一定的材料浪費;在材料循環(huán)利用方面,循環(huán)利用率極低,每年產(chǎn)生大量的建筑垃圾;對于廢棄材料的再生利用水平也較低,沒有起到變廢為寶的效果。
應(yīng)對氣候變化的最直接有效的辦法就是減少溫室氣體的排放?;茉吹倪^度使用是溫室氣體的主要來源。因此,住宅產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)始終堅持節(jié)能減排的基本方針。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,把大幅降低能源消耗強度和二氧化碳排放強度作為發(fā)展的約束性指標(biāo),有效控制溫室氣體排放,合理控制化石能源消費總量,提高能源利用效率。
在減少化石能源消耗的同時,還應(yīng)加大可再生能源的利用。適宜在住宅建筑中應(yīng)用的可再生能源包括太陽能、淺層地能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。住宅產(chǎn)業(yè)應(yīng)因地制宜,大力發(fā)展適用的可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù),如太陽能生活熱水供應(yīng)、太陽能采暖、太陽能空調(diào)、太陽能光電照明、地下水源熱泵、土壤源熱泵、污水源熱泵、地表水源熱泵及上述技術(shù)的綜合集成等。
住宅產(chǎn)業(yè)化要求用工業(yè)化生產(chǎn)的方式來建造住宅,以提高住宅生產(chǎn)的勞動生產(chǎn)率,提高住宅的整體質(zhì)量,降低成本,降低物耗、能耗,在日本等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)取得了很大的成功。雖然住宅產(chǎn)業(yè)化在我國由于管理、技術(shù)、成本等原因一直沒有發(fā)展起來,但是隨著技術(shù)進(jìn)步和環(huán)境能源形勢的變化,住宅產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)越性將進(jìn)一步得到體現(xiàn),發(fā)展住宅產(chǎn)業(yè)化是住宅產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方式改變的必然選擇?,F(xiàn)階段,我國應(yīng)當(dāng)以保障性住房建設(shè)為契機,因地制宜,適度發(fā)展住宅產(chǎn)業(yè)化,總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗,形成一套成熟的推廣擴散機制,逐步推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
在住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境日趨不利的情況下,綠色住宅成了住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然選擇,綠色住宅屬于綠色建筑的一部分。綠色住宅不僅能為人們提供健康,適用和高效的使用空間,而且使住宅建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能,節(jié)地,節(jié)水,節(jié)材),保護環(huán)境和減少污染,與自然和諧共生[9]。
綠色施工是實現(xiàn)綠色住宅的重要環(huán)節(jié),是應(yīng)對氣候變化的有效途徑,綠色施工在保證工程質(zhì)量、安全等基本要求的前提下,通過科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步,最大限度地節(jié)約資源與減少對環(huán)境負(fù)面影響的施工活動,實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護。在氣候變化引發(fā)的水資源短缺,環(huán)境惡化的情況下,倡導(dǎo)開展綠色施工,不僅能夠減少能源、土地、水資源和建筑材料的使用,而且能夠保護環(huán)境。
氣候變化對住宅產(chǎn)業(yè)影響是復(fù)雜的,需要對其進(jìn)行全面又系統(tǒng)的研究,應(yīng)加大科研投入力度,發(fā)揮科學(xué)研究的先導(dǎo)作用,以研究成果指導(dǎo)應(yīng)對氣候變化的工作。從技術(shù)研究層面,人們需要從建筑規(guī)劃,建筑設(shè)計,新型建材和傳統(tǒng)建材性能的開發(fā),可再生能源建筑應(yīng)用,建筑節(jié)能,綠色建筑,低碳建筑,生態(tài)建筑,智能建筑等方面進(jìn)行研究,發(fā)展經(jīng)濟適用的技術(shù),支撐住宅產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。從科技成果產(chǎn)業(yè)化方面,應(yīng)加快科技成果的轉(zhuǎn)化,對相關(guān)企業(yè)給予稅收和信貸方面的優(yōu)惠,對先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行試點試驗,形成適用技術(shù)的推廣擴散機制,逐步提高住宅產(chǎn)業(yè)應(yīng)對氣候變化的能力。
我國目前還沒有應(yīng)對氣候變化不利影響的法律法規(guī)。在住宅產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,雖然我國已經(jīng)制定了《住宅建筑規(guī)范》《住宅性能評定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》,但這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范都沒有專門針對節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材,且能夠有效實施的強制性標(biāo)準(zhǔn),無法有效地推進(jìn)“四節(jié)一環(huán)保”工作的開展[10]。因此,應(yīng)首先制定相關(guān)的強制性標(biāo)準(zhǔn)和評價體系;其次制定經(jīng)濟激勵政策,克服市場失靈的問題和對高于強制性標(biāo)準(zhǔn)的做法予以獎勵和支持;此外,還要加強政府的管理和宣傳職能,把政策落到實處和提高人們的思想意識、知識水平。
綜上所述,住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境,受到氣候變化的復(fù)雜影響。住宅產(chǎn)業(yè)面臨如何應(yīng)對新的發(fā)展環(huán)境的問題。在應(yīng)對的過程中,首先要認(rèn)真分析氣候變化和氣候變化對住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境的影響;其次,要在國家政策方針的指引下,因地制宜制定切實可行的應(yīng)對策略;最后,要針對氣候變化這個動態(tài)過程,不斷總結(jié)教訓(xùn)和積累相關(guān)經(jīng)驗,及時調(diào)整,把氣候變化的不利影響降低到最小。
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