在最近25年以上的時(shí)間里，建筑業(yè)的生產(chǎn)率在降低，創(chuàng)新率低，而今天，這一趨勢(shì)正在被深刻地扭轉(zhuǎn)。
弗朗索瓦·米歇爾 / 圣戈班ECOPHON集團(tuán)總裁
在最近25年以上的時(shí)間里，建筑業(yè)的生產(chǎn)率在降低，創(chuàng)新率低，而今天，這一趨勢(shì)正在被深刻地扭轉(zhuǎn)。從1960年代末到21世紀(jì)初，建筑業(yè)生產(chǎn)率的這一相對(duì)下降趨勢(shì)，在美國等一些國家很明顯。最近15年來，許多發(fā)達(dá)國家的政府已努力解決這一問題。它們采取一些戰(zhàn)略來促進(jìn)建筑業(yè)的創(chuàng)新，提升其生產(chǎn)率。
有活力的創(chuàng)新
在這些戰(zhàn)略中，信息科技的推廣發(fā)揮了關(guān)鍵作用。例如，建筑信息模型(簡(jiǎn)稱BIM)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、建筑和維修的最優(yōu)化，日益成為所有公共建筑合同的法定要求。近年來，在建筑行業(yè)，對(duì)創(chuàng)新的理解和創(chuàng)新推廣機(jī)制，都取得了明顯的大進(jìn)步，并為制定更有效的公共政策提供了支持。同時(shí)，在這些進(jìn)步的基礎(chǔ)上，建筑企業(yè)已走向更大程度的整合，并以不同的力度增加了研發(fā)投資。
盡管該趨勢(shì)出現(xiàn)地較晚，但已開始為大眾所知悉，反過來又提升了對(duì)創(chuàng)新的需求，提升了建筑和維修行業(yè)的業(yè)績(jī)，尤其是在能源領(lǐng)域。法國最近進(jìn)行了一次調(diào)查：哪種職業(yè)最具創(chuàng)新性。建筑業(yè)工程師排名第五，建筑師排名第七。這說明人們?nèi)找嬲J(rèn)識(shí)到建筑業(yè)的創(chuàng)新潛力。這也反映為，建筑業(yè)、維修業(yè)終端用戶的需求提高了。拜信息科技之賜，用戶的決策權(quán)也在提升。
就用戶的選擇標(biāo)準(zhǔn)而言，該趨勢(shì)使用戶對(duì)舒適的需求不斷提升，如在視覺、保暖、聽覺、空氣質(zhì)量等方面。除了傳統(tǒng)的質(zhì)量要求、施工期限、全行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)性標(biāo)準(zhǔn)之外，這些新需求也開始影響企業(yè)。一些能快速提升舒適度的創(chuàng)新是可理解、可衡量、有保障的，由于終端用戶在決策鏈上的發(fā)言權(quán)不斷提升，這些創(chuàng)新的普及進(jìn)一步加速。舉一個(gè)正在快速發(fā)展的應(yīng)用技術(shù)為例：能吸收強(qiáng)音的天花板行業(yè)正在飛速增長(zhǎng)，因?yàn)樵S多科學(xué)研究已表明，這種天花板能明顯提升學(xué)生的認(rèn)知能力和學(xué)術(shù)表現(xiàn)，更不用說可以提高商務(wù)效率、改善醫(yī)院監(jiān)護(hù)質(zhì)量了。
節(jié)能表現(xiàn)
當(dāng)然，在節(jié)能表現(xiàn)方面，對(duì)創(chuàng)新的需求也在飛速上升，節(jié)能成效顯著。近年來已有很多創(chuàng)新，帶來了能效的明顯提升，尤其是在隔熱領(lǐng)域。
在短短十年時(shí)間里，玻璃棉的隔熱效果就增強(qiáng)了20%，同時(shí)還能最大程度地確保健康與環(huán)保。新一代玻璃棉里包含各種比例的生物質(zhì)原料。因一些環(huán)境的條件限制，礦棉很難使用，生產(chǎn)商就使用高度隔熱性原料，尤其是真空隔熱板(包括芯材、真空保護(hù)層并經(jīng)壓縮制成)，或者幾年后應(yīng)能投入使用的硅氣凝膠。硅氣凝膠由很輕的無定形硅結(jié)構(gòu)組成，其中95%以上的空氣儲(chǔ)于納米孔中。
但實(shí)現(xiàn)能效的方式并不僅僅是使用最好的隔熱技術(shù)。建筑材料的物理特性，系統(tǒng)與自動(dòng)控制的結(jié)構(gòu)，以及活性系統(tǒng)，都也起了一定的作用。在這些領(lǐng)域，研究都很活躍。例如，在法國現(xiàn)行的熱工制度(RT2012)中，空氣密封和熱橋斷路器是強(qiáng)制性要求。該制度推動(dòng)使用日益復(fù)雜的涂層系統(tǒng)或隔膜。良好的密封有助于減少熱能損失，使住宅微循環(huán)空氣置換系統(tǒng)(VMC)的效果最大化，控制室內(nèi)空氣質(zhì)量，并通過消除冷凝風(fēng)險(xiǎn)來保護(hù)建筑內(nèi)部。解決方案包括墻面和屋頂?shù)姆浪裟?具有濕度調(diào)節(jié)特性)，以及針對(duì)磚石墻面的內(nèi)部石膏技術(shù)涂層。
越來越大的玻璃墻面的使用，也降低了照明需求，同時(shí)提升了視覺舒適度，減少了熱能損失。最新一代的三層玻璃的熱透射率，要比普通的雙層玻璃低四倍，而后者只不過是15年前才進(jìn)入市場(chǎng)的。美國賽智公司(Sage)研發(fā)的電致變色玻璃，允許用戶通過一個(gè)簡(jiǎn)單的電動(dòng)控制設(shè)施來調(diào)節(jié)色彩，將吸收的太陽能最大化，并顯著降低對(duì)空調(diào)的需求。
另一個(gè)充滿活力的解決方案，是雙向流動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)和使用開放式傳感器的加熱器的普及。制造商正在研究如何應(yīng)用一些相變材料，它們有助于調(diào)節(jié)建筑的室內(nèi)氣溫，減少對(duì)空調(diào)和制暖的需求。最后，為了測(cè)試所有已有系統(tǒng)的有效性，企業(yè)正在增多對(duì)演示裝置的使用。在斯坦福大學(xué)、利茲城市大學(xué)和圣戈班集團(tuán)的支持下，英國推出的“節(jié)能房屋”，展示了在受控環(huán)境中進(jìn)行翻修的效果。這是迄今為止室內(nèi)節(jié)能翻修最成功的演示。一些這樣的演示裝置是對(duì)公眾開放的。
這些科技的推廣和發(fā)展將為小型能效建筑帶來顯著的節(jié)能效果，這些建筑存在于多數(shù)歐洲國家。法國建筑業(yè)也不例外，一些數(shù)據(jù)有助于我們理解這一點(diǎn)。在法國，建筑業(yè)占各行業(yè)最終能耗的44%，而建筑業(yè)70%的能耗是用于制暖方面，目前為止居住性建筑在這方面的比例更大。居住建筑的平均能耗較高，約為每年每平方米274度。相比而言，RT2012要求中低海拔地區(qū)新住宅的能耗不能超過每年每平方米50度。這個(gè)上限表示的是初級(jí)能耗而非最終能耗。最終能耗是指用戶可以使用的能量。初級(jí)能耗是指產(chǎn)生最終能耗所需要的能量。按照慣用的能耗計(jì)算方式，由于生產(chǎn)、處理、運(yùn)輸與儲(chǔ)存過程中會(huì)產(chǎn)生的損失，對(duì)電能來說，1度的最終能耗等于2.58度的初級(jí)能耗，對(duì)天然氣、制暖系統(tǒng)、木材等其他能源方式而言，1度的最終能耗等于1度的初級(jí)能耗。
對(duì)建筑業(yè)在節(jié)能方面的不佳表現(xiàn)而言，獨(dú)棟房屋的數(shù)量不是唯一的因素——獨(dú)棟房屋的節(jié)能效果系統(tǒng)性地低于集中式房屋群。巴黎住房的能耗強(qiáng)度相當(dāng)于全國平均水平，45%的住房(530萬套中的210萬套)屬于能效最低的級(jí)別(E、F和G級(jí))。但獨(dú)棟房屋的比例只占27%，而全國城市區(qū)的平均水平是56%。同時(shí)，巴黎房屋的平均面積也顯著低于全國平均水平。巴黎住房節(jié)能表現(xiàn)不佳的主要原因是，新建筑的更新速度顯著低于全國平均水平，建筑翻修率也低。除這兩個(gè)因素外，1950-1980年法國修建的公共建筑，有近40%是在大巴黎地區(qū)。那段時(shí)期最常用的建筑方式(鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、巨大的玻璃表面和單層玻璃)的能耗強(qiáng)度極高。
顯著節(jié)能的潛力
鑒于歐洲建筑的現(xiàn)狀和今天已有的科技的力量，根據(jù)法國RT2012標(biāo)準(zhǔn)建造的能耗強(qiáng)度不高的標(biāo)準(zhǔn)住宅建筑的隔熱系統(tǒng)，可以將制暖成本降到目前的1/10。如果是用2005年實(shí)施的RT2012的前一版，也可以降到1/3。如果RT2005的要求在全歐洲范圍內(nèi)實(shí)行，可實(shí)現(xiàn)的節(jié)能將為41.868千兆焦耳，相當(dāng)于5億噸石油，等于法國和德國初級(jí)能耗的總和!
實(shí)現(xiàn)這樣的節(jié)能很難嗎?要評(píng)估此事，我們最好是以1960年代南錫修建的一棟F級(jí)能效的房屋為例。這種房屋目前占法國房屋的30%。用一種最新的燃油驅(qū)動(dòng)的制暖器，這棟房屋的年平均取暖費(fèi)為3300歐元。在居住區(qū)，最劃算、效果最好的短期干預(yù)措施是改善建筑外殼的節(jié)能表現(xiàn)，這棟房屋也不例外。作為第一步，可以實(shí)施一套簡(jiǎn)單工程，進(jìn)行頂樓隔熱和外部隔熱，裝雙層玻璃，設(shè)置單向流動(dòng)的VMC系統(tǒng)，需花費(fèi)約1萬歐元，而這可以將房屋的能效提升到C級(jí)，將取暖費(fèi)減半。即使不考慮給房屋帶來的增值，這筆投資也能在七年內(nèi)回本。如果同時(shí)實(shí)施其他工程，如整修或有計(jì)劃的擴(kuò)展，回報(bào)率將會(huì)更高。利用可變利率貸款，這樣的改進(jìn)將立竿見影地為房主節(jié)省現(xiàn)金。
正是由于這顯著的節(jié)約潛力和高度的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，近年來大多數(shù)發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)提高了建筑工程的能效標(biāo)準(zhǔn)要求。這也解釋了為什么大多數(shù)歐洲國家都在能源系統(tǒng)升級(jí)立法中強(qiáng)調(diào)建筑隔熱。這些立法通常規(guī)定三項(xiàng)優(yōu)先點(diǎn)：對(duì)已有建筑進(jìn)行改善，同時(shí)改進(jìn)新建筑標(biāo)準(zhǔn);在資產(chǎn)生命周期的關(guān)鍵時(shí)刻，如進(jìn)行定期屋頂修復(fù)或外表維修的時(shí)候，鼓勵(lì)或要求實(shí)施隔熱工程;為提高能效的工程提供特殊貸款。根據(jù)“世界綠色建筑委員會(huì)”(一個(gè)為推廣可持續(xù)性建筑而成立的建筑業(yè)者聯(lián)盟)訂立的目標(biāo)，為了將全球變暖效應(yīng)控制在2攝氏度的范圍內(nèi)，建筑業(yè)應(yīng)在2050年前將二氧化碳排放減少到840億噸。從全球視角來看，上述舉措代表著為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)而做出的有效努力。
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