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努力打造绿色城市

  当前,新常态下城镇化建设正在我国如火如荼地全面展开,与此同时,我国一些城市,由于部分市政建设的不合理布局、不合理建设、不合理发展,存在着十分严重的生态环境问题,个别城市甚至生态环境窘迫,因此,无论是在建和新建的城市,无论是原有的城市和发展中的城市,防止和解决城市生态环境窘迫,创建绿色城市以及创建可居、容居、宜居、易居的城市生态环境是当务之急。

  绿色城市“五彩缤纷”

  提起绿色城市,人们往往想到的是城市绿化。由此可见,这是一直以来人们对创建绿色城市概念的误解,也是人们对打造绿色城市观念的落后,更是人们对建设绿色城市科普知识的不普及的结果。城市绿化仅仅只是打造绿色城市的一个小小的分支,绿色城市涵盖的内容丰富多彩,用“五彩缤纷”来形容毫不为过。

  概括起来,打造绿色城市的建设内容和项目,除了绿化城市外,还有其他许许多多“琳琅满目”的项目和内容,比如低碳建筑、室内种“树”、“海绵城市”中的渗水路面、城市通风等。这些包罗万象的城市建设和城市发展项目,构成了打造绿色城市“枝繁叶茂”、十分新颖的“绿色”内涵。

  正是因为我国一些城市极其缺乏成片的、大范围的低碳建筑,城市不能大范围地进行地下蓄水,城市大范围地缺少林地和园林,城市大范围的室内缺少绿色植物,城市大范围的通风不佳等,致使一些城市的生态环境不好,尤其是一些城市的空气污染十分严重。因此,用打造绿色城市、建设绿色城市良好的生态环境来改变城市环境,特别是改变一些城市极其恶劣的生态环境,已经成为我国城镇化和城市建设、城市发展中的战略首要。

  大力推行低碳建筑

  早在2009年,我国政府就向全世界宣布,到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。要实现这个目标,除了节能减排、汽车尾气治理等,低碳建筑任重道远,责任重大。

  在全球二氧化碳排放总量中,建筑占据了50%的首席地位。建筑使用能耗占全社会总能耗的比重,在发达国家为30%至40%,发展中国家较低。我国建筑使用能耗截至目前,也已达到了发达国家的下限标准,已经占到全社会总能耗的30%。因此,要实现到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%的目标,低碳建筑的确任重道远,因为建筑是温室气体排放的主要来源之一。

  当前,我国正处在快速发展城镇化的特殊阶段,因此,我国是目前世界上最大的建筑市场,每年仅消耗的水泥和钢材就分别占了全球的42%和40%。目前,我国房屋总面积已超过500亿平方米,今后,每年还将新增建筑面积16亿~20亿平方米,到2020年新增建筑面积将达100多亿平方米,即600多亿平方米,到那时,我国每年消耗的水泥和钢材将分别占全球的52%和50%。

  特别是随着我国经济的快速发展和人民生活水平的日益提高,我国城乡居民对建筑面积、室内环境舒适度等居住条件的要求不断提高,导致建筑能耗持续刚性上升,并将成为未来15年能耗和排放的主要增长点。在这样的背景下,如果新建的建筑不遵循节能建筑和绿色建筑的标准,不对既有建筑进行节能改造,将不能有效解决我国发展中的碳排放的瓶颈问题。

  鉴于成片成区成域的低碳建筑是打造绿色城市的关键一环,因此,低碳建筑必须是在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用期内,能减少能源的使用、降低二氧化碳排放量的建筑。低碳建筑必须是涵盖土地获取、规划、设计、施工、建筑运行阶段的节能直到建筑报废阶段的节能建筑。

  低碳建筑必须从以下几个方面进行建设:

  一是太阳能的利用。太阳能在建筑上的应用分为光电与光热直接利用。将太阳能光伏电池板安装在楼顶、墙面、窗户等地方,利用太阳能光伏发电,产生的电,供楼房使用,是低碳建筑必须具备的功能之一。因此,在我国推行的低碳建筑中是否能利用太阳能光伏发电,是衡量是否低碳建筑的标志之一。

  比如,位于河北保定的我国首座以太阳能发电为主要低碳技术的建筑体——电谷广场。其主体——电谷锦江国际酒店的屋顶、外墙及窗户都安装了多晶硅电池板。这些被电路划分为数个小网格的深蓝色玻璃电池板,不仅能让整座建筑发电,还同时起到了装饰外墙及窗户的功效。其年发电171万千瓦时,可替代1400吨标准煤,减排二氧化碳1100吨。这座建筑还采用了污水源热泵技术,建筑所产生的污水为采暖、制冷提供能量。

  至于光热的利用,远比光电的利用率高,许多地方太阳能热水器的普及率远远超过光伏发电。例如某大城市实现了太阳能光热利用,年替代常规能源量达到3.45万吨标准煤,减少排放二氧化碳8.6万吨。

  二是自然风的利用。建筑的自然通风有两种形式: 一是传统意义上的完全靠自然风的流动调节室内风流风速;二是利用无动力屋顶通风设备调节风流风速。无动力通风设备无需维修,能永久维持正常运转,还有极好的耐腐蚀性和防水性。因为不使用马达动力,实现了免电力、免成本、免维护的运转,运转也基本没有噪音。

  建筑对自然风的利用的另一种形式是楼宇小风电。这种技术已在上海等地试用。其原理是在楼宇的高处安装小型风电机,扑捉楼宇间的“夹道风”,让其带动风机发电,供楼内用。

  三是自然光的利用。利用玻璃纤维,将自然的光亮引入地下室,让自然光照亮地下建筑。目前,全国许多城市采用天然导光技术,将室外自然光通过专用导光材料引入地下建筑,如地下商场、地下车库、地下设备房、地下仓库及半地下室等采光不足的区域。通过与人工照明的有机结合,不仅可以节省建筑用电、降低运营费用,还可以提高地下空间的照明质量。

  四是地下水的利用。采用地源热泵,将地下热量带入楼房是一种行之有效的节能项目。地源热泵系统是一种利用浅层地热能,以土壤(地下水、地表水等)作为冬季热源和夏季冷源,通过热泵机组向建筑物提供热量和制冷,并可以同时制备生活热水的新型中央空调系统。其原理和过程是在建筑物边上挖两眼井,通过冷热交换,形成一个闭路循环,在冬季把地热能中的热量“提取”出来,传送到室内以用于取暖和制造生活热水;在夏季,把室内的热量“提取”出来传送到地下。地源热泵系统具有高效节能的优点,能效比在1:4~1:6之间,在所有的低碳节能环保建筑技术中,这一技术是最成熟的,目前东北、华北、西北地区已有大规模应用。

  在我国南方,许多地区充分利用地下水给建筑物降温和升温,即利用地下水作为建筑物的降温和升温的循环水,已经达到“天然空调”的目的。笔者曾经在上海市崇明岛参观过一幢利用地下水循环楼体作为“天然空调”的建筑物,冬暖夏凉,实在是非常舒服和非常有新意,此举,每年节约空调经费数百万元。

  五是环保墙的利用。环保型墙壁就像一块夹心饼干——剥开表层类似石膏板的面板,中间10厘米厚的“夹心层”是蜂窝状的纸板。这种墙体材料阻燃防潮,施工简单,强度与普通砖墙相当,但其生产过程却远比传统的水泥、红砖节能,而且原材料都来自废弃物——外面用矿渣加工而成,板内里的纸板则是再生纸。更重要的是,这种有夹心墙的房屋在使用过程中因保温良好而节能减排。

  六是“好”玻璃的利用。由于建筑能耗的近一半是从不保温的玻璃窗户“溜”走的,因此,积极使用镀膜玻璃——镀有二氧化钒薄膜的智能温控节能窗,既能节能又能保能。试验表明,装有镀膜玻璃窗户的居室与装有普通玻璃窗户的居室相比,室温可相差8摄氏度。反之,当室外温度降至20摄氏度以下时,镀膜玻璃又会为阳光让道,给室内增温。

  节能窗调控温度的奥秘在相变材料二氧化钒,构成二氧化钒的内部晶体能根据外界温度的变化,夏天呈现金属态,将阳光中一半以上的红外线(热量的主要来源)阻隔在外;冬天变成半导体,让阳光尽情照射进屋。此外,它还可以根据不同地区的气候条件,设定是向增暖还是向偏冷调控的“度”。这使镀膜玻璃成为善解人意的智能化节能玻璃。其每平方米成本仅较普通玻璃增加10多元,玻璃颜色还可依设计要求而定。

  总之,积极推行低碳建筑,既能节能又能保能,既能减少二氧化碳排放,又能减少空气污染,何乐而不为?

  然而这些年来,在我国一些城市中的低碳建筑少而又少、差而又差,甚至在一些城市,老百姓对此闻所未闻。低碳建筑的增长与城市的快速增长成反比趋势,这又是什么原因造成的?

  经过调查,笔者认为有以下三点主要原因:

  一是认识不到位。许多人对于低碳建筑的认识十分模糊,既不了解低碳建筑的性能,又不了解低碳建筑的作为,更不了解低碳建筑对城市发展的贡献。还有许多人误认为低碳建筑是在做秀、做戏、做假,没有适用、适应、适合和实用、实在、实际的价值。这些浅薄的认识严重阻碍了我国低碳建筑的建设和发展。究其原因,之所以许多人对于低碳建筑的认识十分模糊,认识不到位是主要原因。一方面是自己跟不上时代的步伐,知识更新缓慢和落后;另一方面,媒体对低碳建筑的功能和作用宣传不够。

  其实,早在五年前的上海世博会,就展出了许多新型的低碳建筑。比如,日本馆的幕墙能发电,弧型穹顶上的三个触角可接收雨水并发电,三个凹孔可强化冷暖空气的流通、减少能耗。又比如,德国馆外墙用的是1.2万平方米发光网膜,能有效减轻展馆内的空调负担。

  尤其要注意的是,德国的“被动”环保屋以特殊的设计,使得室内取暖主要来自“被动源”,如太阳光、室内电器的散热以及居住者体温散发的热量。“被动”环保屋的墙壁可达50厘米厚,中间10厘米为实墙层,实体墙的内外各20厘米,均为隔热纤维材料。窗户也一改过去的两层隔热玻璃为三层,并在夹层中充氩或氪等稀有气体。同时,“被动”环保屋还采用了“可控室内通风装置”,使室内废气中的80%可以转换为热能。最神奇的是,“被动”环保屋冬天可以靠普通电灯取暖,在20平方米的房间安装两个75瓦的白炽灯,室温就可以达到20摄氏度。也就是说,只需一个吹风机的用电量,即可满足整个房间的冬季取暖的要求。目前,“被动”环保屋主要建在德国、奥地利、瑞士等国,仅德国就有6万多栋。去年,德国与我国青岛市开始了“被动”环保屋建设的合作。

  低碳建筑有这么多鲜为人知的好处和作用,因此,我们一方面要加大低碳建筑的宣传推广,另一方面要大力普及低碳建筑的环保知识,提高人们对打造绿色城市和建设低碳建筑目的的认识,为大力打造绿色城市和低碳建筑建设从思想认识上“开山铺路、涉水架桥”。

  二是观念不前瞻。在城市建设和低碳建筑的发展上,一些人因循守旧、墨守成规、固步自封,尤其是有些人已经居住在21世纪的现代化城市之中,对于城市的建设、低碳建筑的发展,还抱着2000多年来“秦砖汉瓦”的传统观念不放,自认为从古至今,我国建筑形式、建筑方式、建筑内涵中的“秦砖汉瓦”理念仍旧不过时。因此,这些人在接受新事物、新概念、新观点上总是落后于时代的发展、落后于时代的创新、落后于时代的科学。因此,加大现代化建筑理念、观念、意念的与时俱进的思想教育势在必行。

  三是资金不充足。实事求是地说,在一些城市的建设和低碳建筑的发展上,除了上述的认识不到位、观念不前瞻外,资金不充足是绿色城市建设和低碳建筑发展的关键瓶颈。

  一些城市为了维持自己城市建设和发展的日常开支,总是把城市建设和发展的资金像撒胡椒面一样面面俱到、面面皆到,而城市的各个部门、各个单位、各个区域为了突出自己的部门、自己的单位、自己的区域正常运转和发展,争先恐后地为自己管辖的“一亩三分地”申请资金、使用资金、投入资金。这样一来,由于打造绿色城市资金的欠缺,城市低碳建筑的建设和发展只好、只能、只会是年复一年、月复一月、日复一日地盼望下去、等待下去、幻想下去。低碳建筑的建设和发展,在一些城市已经成为纸上谈兵和一枕黄粱。低碳建筑的建设和发展总是沉睡在理想、幻想和梦想之中。低碳建筑的普及和传承总是停留在样板间阶段。因此,当前在城市低碳建筑的建设和发展中,各部门、各单位、各区域应发扬舍小域顾大域、舍小局顾大局、舍小利顾大利、舍小账顾大账的精神,将城市建设和发展资金优先投入到打造绿色城市和低碳建筑的建设和发展之中,以此掀起打造绿色城市和低碳建筑的建设和发展的新高潮。

  其实,只要认真算好打造绿色城市和低碳建筑的建设和发展的投入与效益之比这笔账,好与坏、利与益、功与过、远与近的能效比将一目了然。比如,一座新建的民宅如果从一开始就采用保温墙、隔热层、自动控制等节能手段,每平方米成本会增加数百元。再比如,对原有建筑进行节能改造,成本也略高于新建建筑,这些虽然看起来初期建筑成本增加了,但能源使用却少了又少、今后的使用费用也将随之降了又降。这样算一算,成本几年就收回来了。

  此外,只要认真算好城市低碳建筑的环保账,加大、加快、加剧低碳建筑在现代化城市建设中的发展将起到事半功倍的促进作用。众所周知,城市空气污染源主要来自于煤炭和天然气的燃烧、汽车尾气的排放以及建设施工的扬尘等。大量和大规模的建设低碳建筑可从源头上减少建筑物使用能源。这样一来,减少建筑物使用能源等同于减少了煤炭、天然气的燃烧,也就减少了城市空气的污染源,这样将极大地提高人们对低碳建筑在环境保护中作用的认识,极大提高低碳建筑在打造绿色城市中的战略地位,促进低碳建筑在我国现代化城市建设和快速实施的城镇化中的建设和发展。

  大力建设林园城市

  林园城市是个新的称谓。林园城市,这个称谓是笔者将住建部推行的国家园林城市和国家林业局推行的国家森林城市合二为一的统称。

  城在园中、园在城中,城在林中、林在城中,园中有水、水中有园,水绕园林、园林环水,森林傍水、水依森林,这样的生态环境,这样的绿色之景,这样的美好远景,只要我们坚持不懈地努力、持之以恒地将林园城市的建设进行下去,可以预见,在不久的将来,在我国众多的城市中将逐步实现上述这些诗情画意的美好情景。

  因此,建设林园城市,必须坚持做到以下三点:

  一、造林绿化

  造林绿化,即植树造林。说起植树造林的重要性,已是众所周知,无需多说。但是,如今,在寸土寸金的城市中,要想多找出一块空地用来植树造林,还真是好比“虎口拔牙”那么难,因此,为了强调和说明,同时提高人们对在现代化城市建设中植树造林的重要性、紧迫性、必要性的认识,不得不谈古论今以兹佐证。

  自古以来,植树造林在我国历朝历代都是处在至高无上的政略和战略地位的。2000多年前,齐国的上卿管仲就曾经说过:“为人君而不能谨守其山林菹泽草菜,不可立为天下王。”可见,我国古代已将植树造林、生态环境的保护与江山社稷的安危紧密联系在一起了。

  新中国成立以后,党和政府更是把植树造林、保护生态环境立为基本国策,在此指引下,我国国土植树造林成效显著,根据第八次全国森林资源清查,全国森林面积2.08亿公顷,森林覆盖率21.63%,森林蓄积151.37亿立方米。人工林面积0.69亿公顷,蓄积24.83亿立方米,森林覆盖率在20年增长了近10%。这个来之不易、突飞猛进的10%,是我国几代人历尽千辛万苦、艰苦奋斗、自强不息、努力拼搏而来的硕果,它积淀了共和国几十年长期大量的投入,凝聚了几代人千难万险的辛勤付出。

  与此同时,多年的城市大规模植树造林,使得城市的建设者、管理者和居住者受益匪浅。实践证明,在城市中植树造林,城市的森林、园林绿化工程,对城市的建设和发展,百利而无一害,是利在当代、功在千秋的大战略、大手笔、大举措。城市的森林、园林绿化工程,是建设林园城市和生态城市以及城市生态环境系统工程的重要组成部分,既利于维持城市生态环境系统的健康和平衡,也是宜居、宜业和林园城市可持续发展的基础和基本保障。

  城市植树造林既可美化环境,又可陶冶人们的情操,绿色森林和园林的绿色植物、绿地还可吸收二氧化碳,为城市提供新鲜氧气,吸滞粉尘和有害气体,杀灭病菌减少空气含菌量,从而达到净化空气的目的,一举多得。同时,城市植树造林的成效,进一步佐证了在城市中多种树多放氧、多养林多吸碳、多蓄水多除霾这一科学论断,从而极大地鼓舞了人们在城中植树造林这一经久不衰的热情。根据试验数据,在城市中,每100平方米的公园林地、草地或森林,每天能吸收900kg的二氧化碳,释放出600kg的氧气,所以,城市植树造林对维持大气中的碳和氧的平衡具有不可替代的作用。一句话:它既可调节城市气候、缓解热岛效应,又可隔离噪声减轻污染,还可改善城市生态环境质量。

  因此,我们在打造绿色城市、建设林园城市时,首先想到的是植树造林,首先布置的是植树造林,首先实施的是植树造林。因此,在城市实施植树造林工程时,一定要精心设计、精心准备、精心植树、精心造林,同时,一定要因地制宜、因地而宜,实事求是地根据城市的地形地貌、生态环境、地质条件,宜林则林、宜树则树、宜园则园、宜草则草、宜花则花。特别是种植的花草树木一定要适合当地的气候气象气息条件,一定要适应适合适时当地的水土生长,绝不能出现水土不服现象,由此,确保种一棵活一棵、种一片活一片、种一域活一域。

  同时,要严格遵守城市造林规划、建园计划、绿地筹划,严禁使用、占领和破坏造林、建园、绿地的用地,确实做到扎实认真、自上而下、自下而上、统筹兼顾、有条不紊地开展林园城市建设的植树造林。

  据不完全统计,截至目前,全国共有近百个城市已被命名为国家森林城市和国家园林城市,这表明在许多城市中,城市的植树造林已经摆在了城市建设和城市发展的战略位置,因此,只要我们各级政府、各行各业齐心协力做好城市的植树造林工作,将会有越来越多的林园城市展现在我们的面前。

  二、立体绿化

  立体绿化,是住建部长期以来积极推广的园林城市绿化建设的战略举措,也是建设林园城市不可缺少的内容,因此,立体绿化,既是城市植树造林的辅助,也是城市植树造林的延伸,更是城市植树造林的创新。

  立体绿化是除平面绿化以外的所有可利用面和地的绿化,立体绿化可以充分利用不同的立地条件,选择攀援植物及其它植物栽植并依附或者铺贴于各种构筑物及其它空间结构上,包括立交桥、建筑墙面、坡面、河道堤岸、屋顶、门庭、花架、棚架、阳台、廊、柱、栅栏、枯树及各种假山与建筑设施上的绿化。立体绿化形式丰富多彩,花样琳琅满目,效果十分显著。

  在我国现有500亿平方米的建筑中,据不完全统计,其中100亿平方米为楼房,但这些楼房的屋顶却很少开展立体绿化,不仅白白浪费了屋顶可绿化的宝贵资源,并且没能在治理城市空气污染中,发挥吸收二氧化碳等作用,也是十分可惜的。

  城市立体绿化的空间很大、潜力很大、作用很大,急需城市的建设者、管理者和居住者在城市立体绿化这方面下功夫、下力气、用心思,让城市立体绿化迈上一个新台阶。

  三、室内绿化

  室内绿化,是指在室内种植各种绿色植物。此举既可美化室内环境,又有益于人体健康。这一点人们早在远古时期就已经知道了,著名的浙江省河姆渡文化遗址出土的马鞍型五叶草陶块,表明早在7000年前我们河姆渡的祖先们就已经开始用盆栽美化环境了。

  随着科学的进步和经济的发展,近几年,人们逐渐进一步认识到在室内种植各种绿色植物,不仅可以美化室内环境,又可净化室内空气,同时,还可以挽救长期处于空气污染环境中人们的身体健康。据有关部门的调查显示,现在,我国每年由于室内空气污染引起的死亡人数已达到11.1万人,每天大约为304人。面对如此严重的室内空气污染,根据试验得出的结论,在室内种植绿色植物是可以轻松实施、而且是唯一能解决室内空气PM2.5污染的方法。

  然而,由于我国人均居住面积不大,室内可供种植绿色植物的面积十分有限。按照治理楼房居室内PM2.5的试验数据,在10平方米的房间里,种植44盆(每盆按种植5株计算)绿色植物,就可以使这个房间内的PM2.5日均浓度得到极大的改善,可以朝着达到世界卫生组织规定的标准限值努力。然而,要种植44盆绿色植物,要占居室内较大的面积,以每盆占地面积0.071平方米计算,种植44盆绿色植物需占室内面积3.11平方米,在我国人均居住面积十分紧张的情况下,要在10平方米的房间里拿出1/3的面积用做种植绿色植物,是不现实的。

  因此,一直以来,住房和城乡建设部积极推广城市立体绿化,要求各级和各个城市大力拓展绿化空间,除了在规划的建设绿地植树造林、种花种草外,对城市边角地、弃置地也要全部实施绿化;同时,结合市政基础设施积极开展墙体、屋面、阳台、室内、桥体、公交站点、停车场等立体空间绿化。

  因此,打造绿色城市、建设林园城市,造林绿化、立体绿化、室内绿化缺一不可,我们必须下大力,使这三方面的绿化齐头并进。

  大力推动室内种树

  近年来,世界各国呼吸道疾病、心血管疾病和血液病发病率均居高不下,尤其是肺癌发病率更是高得出奇。根据世界卫生组织调查统计公布的数据,肺癌以每年死亡120万人位居世界十大癌症发病率之首。

  呼吸道疾病、心血管疾病和血液病以及肺癌的高发病率,是与生态环境、生活环境和生产环境状况密不可分的,因此,多年来,世界各国政府都尽全力致力于生态环境、生活环境和生产环境的改善和治理。然而,上述种种措施并没有明显改善和降低呼吸道疾病、心血管疾病和血液病以及肺癌的发病率,这是什么原因呢?直到近几年,世界各国才知道是因为空气中漂浮着的PM2.5在作怪。

  由于PM2.5可以畅通无阻地通过呼吸进入肺部,所以,如果不能在大气中有效地减少PM2.5的含量,人们患呼吸道疾病、心血管疾病和血液病以及肺癌的几率就会大大增加。因此,现在世界各国政府都把治理PM2.5作为重要的环保措施。

  2012年2月,我国国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》,并在其中增加了PM2.5监测指标。当前,我国各级政府已将治理空气中的PM2.5作为今后相当长的一个时期的重要环保措施之一。

  一、当前世界各国治理PM2.5的现状

  世界各国治理PM2.5的方式方法,大同小异。在室外,无外乎:一是植树造林,增加城市“绿肺”吸收二氧化碳、调节空气、吸附降解空气中PM2.5含量的作用;二是充分利用城市立体空间,大力推行城市立体绿化,增加城市绿化率;三是加大节能减排硬指标,同时,加快煤改烧油设施设备改造的进展;四是加大汽车尾气的治理力度,包括提高汽油的清洁度等。在室内,除了养花养草外,无外乎是使用空气净化器。目前空气净化器在我国的普及率在3%左右,在空气质量好于我国的美国和日本为30%左右。且不说空气净化器是否能实现空气净化的作用,在我国,由于空气污染严重,空气净化器每3个月必须更换一次滤芯,这笔昂贵的费用,已使许多家庭对空气净化器望而止步。

  纵观世界各国目前治理PM2.5的效果,各国空气中PM2.5的含量并没有什么太大的改观,特别是室内情况。

  实际上,美国的室内PM2.5也没达到世界卫生组织的要求,一半楼房内PM2.5超标。美国《基督教科学箴言报》曾指出:美国现有40%住户长期生活在室内空气污染超标的糟糕环境中。