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綠色建筑與鋼結構
什么是綠色建筑
“綠色建筑”是在全世界實現“可持續發展”的背景下提出的，上個世紀60年代意大利建筑師保羅·泰勒瑞提出了“生態建筑”(Arology，Architecture+Ecology)的概念，即綠色建筑前身。綠色建筑現在在國際上仍然缺少一個統一的概念，隨著世界環境危機和能源危機的日益加劇，歐美國家提出的“生態建筑”、“節能省地型建筑”和“可持續建筑”，以及日本提出的“環境共生建筑”等都是從不同角度對綠色建筑的闡述。對綠色建筑的提法的共同特點是將建筑與環境緊密聯系，突出以下三個方面：對資源和環境的影響和負荷小；能為人類提供健康舒適的生活環境；要求建筑與自然條件相融合。
我國對綠色建筑的定義：綠色建筑(Green Buildings)是指在建筑的全壽命期內，最大限度地節約資源、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。(摘自《綠色建筑行動方案》國務院[2013]1號文件及《綠色建筑評價標準》GB/T50378-2006)簡言之，綠色建筑就是在全壽命周期內四節一環保，滿足使用功能的同時與自然和諧共生。
我國綠色建筑評價體系：《綠色建筑評價標準》GB/T 50378—2006，評價體系共由以下六類指標組成：節能和能源利用；節水和水資源利用;節材和材料資源利用;節地和室外環境利用;室內環境質量;運營管理。《標準》適用于住宅建筑(約占我國建筑總面積的2/3)和公共建筑(限于辦公建筑、商場建筑和旅館建筑)，《標準》按滿足一般項和優選項的個數將評價結果分為一星、兩星、三星3個級別。
我國綠色建筑評價體系國家層面激勵政策：2012年4月，財政部和住建部印發了《關于加快推動我國綠色建筑發展的實施意見》(財建167號文)，明確提出了全國綠色建筑發展的主要目標和財政措施。
2013年1月國務院辦公廳轉發了發展改革委、住房城鄉建設部《綠色建筑行動方案》(國務院[2013]1號文件轉發)，明確提出了全國綠色建筑發展的重要任務和保障措施。我國綠色建筑評價體系-地方標準：目前，全國已有20余個省市編制了地方綠色建筑評價相關的標準。例如上海市工程建設規范《綠色建筑評價標準》(DG/TJ08-2090-2012)
國外綠色建筑評價體系：美國能源及環境設計先導計劃(LEED，Leadership in Energy & Environmental Design)通過6方面對建筑項目進行綠色評估，包括：可持續的場地設計；有效利用水資源；能源與環境；材料和資源；室內環境質量；革新設計。LEED評價結果的4個等級：合格認證、銀獎認證、金獎認證、鉑金認證。
英國建筑環境評價方法BREEAM評估的內容包括：建筑性能；設計建造；運行管理。評價條目包括：管理——總體的政策和規程；健康和舒適——室內和室外環境；能源——能耗和CO2排放；運輸——有關場地規劃和運輸時的CO2排放；水——消耗和滲漏問題；原材料——原料選擇及對環境的作用；土地使用——綠地和褐地使用；地區生態——場地的生態價值；污染——(除CO2外的)空氣和水污染。BREEAM評價結果的4個等級：合格、良好、優良、優異。德國可持續建筑評估體系(DGNB，Dentsche Guetesiegel Nachhalteges Bauen)。日本建筑環境效能綜合評估系統(CASBEE，Comprehensive Assessment System for Building Environmental Efficiency )。加拿大綠色建筑挑戰計劃(GBTool，Green Building Challenge)。
綠色建筑關鍵字
一般建筑對人類環境的不利影響。其中之一就是建筑材料對人類環境的影響：原料生產、部品加工—人工建筑材料帶來的問題；自然資源破壞嚴重；傳統建筑材料生產耗能大；傳統建筑材料生產碳排放大。一般建筑材料對人類環境的不利影響：比如我國2003年的水泥產量為7.4億噸，而同期世界總產量為16億噸，我國水泥產量占世界總產量的47%，生產消費1噸水泥=石灰石1噸+水0.6噸+沙子2噸——排放CO21噸。2003年我國消耗：石灰石7.4億噸、水4.44億噸、沙子14.8億噸、排放CO27.4億噸。
我國土木工程的快速發展，是以對資源的極大消耗、對環境和自然景觀、生態的破壞為代價而實現的。土木工程的可持續發展已經成為我們不得不面對的問題。常規施工建設對人類環境的不利影響，土木工程建設帶來的問題——浪費資源情況比較嚴重，我國每年建成房屋的95%以上屬高能耗建筑，單位建筑面積能耗是氣候相近發達國家的3倍；我國鋼材利用率僅為65%，而發達國家大多在80%以上。在我國，建筑能耗已接近社會終端總能耗的30%；建筑工程的材料消耗量占全國總消耗量的比例大約為：鋼材占25%，木材占40%，水泥占70%；每年新建工程產生垃圾約4000萬噸。使用、拆除過程對人類環境的不利影響，使用過程帶來的問題：耗能大，碳排放大；采暖制冷、生活垃圾破壞自然和諧。拆除過程帶來的問題：大量建筑垃圾；大量粉塵污染環境。
土木工程行業資源浪費、破壞環境的有所表現：設計求異，建筑能耗高，如有的工程用鋼指標高達712公斤/平方米，創造了世界最高耗鋼量的記錄，并出現了屋頂結構自重達到活荷載10倍以上、占總荷載70%以上的極不正常現象，為其安全性埋下隱患。為了形成建筑師刻意營造的雜亂無規律的外表圖像，次結構的構件和節點都將扭曲，受力最大的部位不得不采用昂貴的Q460、厚度達110毫米的厚鋼板，增加了制作和安裝的難度，延長了工期，其制作和安裝的單位造價上升到了一般大型鋼結構建筑的一倍以上。工程總造價高昂。還有的工程設計求異，建筑能耗高，建于8度抗震設防區工程，高度為234米的超高層建筑，建筑方案為高空大懸挑的傾覆性不平衡體型，整體前傾且在高空懸臂外伸75米的建筑造型已無法得到抗震合理的結構體系，用鋼指標高達296公斤/平方米，總用鋼量14萬噸，是世界用鋼量最大的單體建筑。造成資金和能源的巨大浪費，并給主樓的抗震設計留下了無法彌補的隱患。
規劃滯后，大拆大建：城市規劃不甚合理，大片的拆建現象比比皆是，官員決策，隨意修改城市規劃，大拆大建的情況比較突出，很多城市不切實際的興建大學城、科技開發區和經濟技術開發區，造成土地資源的極大浪費。建筑壽命短：建筑壽命短主要有兩個方面的原因，其一，建筑質量本身不過關，其二，城市規劃變動頻繁，2011年3月，南京太平南路一地鐵施工點附近的一排梧桐“修整”后留下樹干，樹身上噴涂了遷移編號。片面追求政績工程，不合理的城市規劃及盲目的舊城改造，導致了環境污染，綠色資源破壞。
綠色建筑關鍵字就是節能、能源利用；節水、水資源利用；節材、優質材料利用；節地、土地資源利用；室內外環境保護及生態環境；綠色施工；運行信息管理、綠色運行管理；可持續建筑。
綠色建筑的使命
綠色建筑與社會可持續發展的關系，社會可持續發展的根本要求：自然資源的可持續利用，滿足社會的長期需要；環境保護符合人類生存的基本條件。實施“四節一環保”是可持續發展的具體化。綠色建筑的要求：綠色建筑以社會可持續發展思想為基礎；推行綠色建筑是社會可持續發展思想的繼承、創新與具體實施。綠色建筑的內涵：安全性；適用性；經濟性；耐久性；四節一環保；綠色施工；使用過程的節能性；拆除可重復利用。綠色建筑行動的實施：實施各階段有規劃、設計、施工、運行使用階段、維護階段等。各階段實施者：注冊規劃師；注冊建筑師；注冊結構師；注冊設備工程師；注冊土木工程師。
鋼結構建筑的優勢
有以下幾大特點：安全可靠——材質均勻；力學性能清楚；計算及分析規范成熟。抗震性能好——我國70%以上城市在抗震區，地震災害頻發，鋼結構建筑具有良好的抗震性能。鋼材延性好——能利用鋼材塑性變形耗能；鋼結構建筑震害少、震害輕。耐久性好——材料性能不因時間長而損傷；正常維護下可以長期使用，不受時間限制。減輕地基受力——鋼結構建筑自重較輕，減輕地基受力。增加使用面積、減小建筑總高度——鋼材強度大，梁、柱、墻、板等截面小；結構構件輕量化，降低建筑自重。全部工廠制作——質量有保證，部品品質高，安全耐久；節能、節水、環保、減排。安裝簡單、建設工期短——現場機械化施工，部品工廠化制造，建設工期短。結構和構件輕、運輸方便——運輸量少、節能，運輸過程中對環境污染小。易拆除，部品可重復利用、材料可循環利用等優點。綜上所述，鋼結構具有輕、快、好、省的優點，目前是綠色建筑最佳的結構形式。
推廣綠色建筑的建議
推廣綠色建筑存在的瓶頸：經濟瓶頸：增加的費用誰買單？建筑收益誰保證？理念瓶頸：增加人力、財力投入有無必要？科技瓶頸：綠色建筑的科技成果缺乏；研究項目資金誰提供？科技成果誰支持？人才瓶頸：缺少具有綠色建筑的設計和施工技術等方面的人才。
發展綠色建筑的建議：發展方向——工業化建造的綠色鋼結構建筑，部品制備工廠化；部品和設計標準化；部品制備和現場施工機械化；管理信息化(BIM)。政府支持——向社會宣傳；給技術政策；搭研發平臺；改善競爭環境；給開發商、設計和施工單位必要的經濟激勵高校參與：培養人才；完善技術體系。企業——創自己的綠色品牌；提高技術附加值。行業協會——引導產學研合作；引領產業發展。社會——改變觀念；適應綠色(建筑)生活方式。（建筑時報）
