同濟大學 機械工程學院暖通空調及燃氣研究所 王利珍
同濟大學 綠色建筑及新能源研究中心 譚洪衛
近年來,全球氣候變化日益加劇,應對氣候變化成為亟待解決的問題。而且 我國正處于城鎮化和工業化的快速發展期,城鎮人口在逐步增加,城鎮建筑面積以極快的速度增長,同時還面臨著土地、資源、人口、環境等方面的嚴重制約。將可持續發展的理念融合到城鎮建筑的全壽命周期過程,即發展綠色建筑是必然的趨勢。
中國《綠色建筑評價標準》關于綠色建筑的定義:綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能,節地,節水,節材),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。在中國,綠色建筑又定義為“四節一環?!盵1]。綠色建筑與傳統建筑的區別在于綠色建筑不僅僅孤立考慮建筑自身系統,還要體現與周圍環境的和諧關系,以自然、生態、高效、循環為基本原則,結合考慮生態環境、社會經濟、歷史文化、生活方式和適宜的技術等多種因素,因而綠色建筑又可稱之為綠色建筑體系。
2.1.1 國外綠色建筑發展概況
國外由于對綠色建筑的研究與實踐起步較早,尤其是近年來綠色建筑的形式和內涵均有豐富和擴延,在綠色生態建筑的設計、施工、材料和設備等各個環節下功夫,在節約資源,資源再利用和再循環以及防止環境破壞等方面均有新進展,出現了生態房、生態村、植物建筑、新型太陽能建筑等新概念建筑,并加強了政策支持力度。美國一家較大的建筑公司,對所有建材的環境影響進行評測;英國約克郡一座辦公樓采用“自然通風”設計降低能耗;德國多數大城市普遍有出售綠色建材的商店;日本政府為了鼓勵對新能源的使用,對住宅用太陽能發電推行補助制度,另外在保證生態空間、能源的有效利用、廢棄物的處理、關心人的健康,材料的選擇和規劃方面日本都有一系列的政策與措施。下面對美國、德國和日本的綠色建筑發展情況作一概述。
美國的綠色建筑發展經歷了一個從無到有,逐漸重視的過程。美國早先的大多數商業建筑都缺乏最基礎的環保技術。從20世紀60年代開始,到70年代石油危機爆發,迫使“最不注重環保”的美國人也開始注意到運用新科技節能的重要性。2000年加州能源危機和2001年“9·11”事件后,能源價格居高不下,促使美國綠色建筑發展逐漸高漲。美國一些州先后通過立法或政策宣言要求在政府建筑的建設中使用綠色建筑標準。如加利福尼亞州通過州政府的行政命令為公共建筑提供一個可持續的建筑準則,要求州政府建筑在選址、設計、建造、修復、運行和維護中成為節能、節水和節材的典范,提供一個健康舒適的室內環境[2]。美國在發展綠色建筑的同時還開展了綠色建筑的評價與認證工作。美國綠色建筑協會制定了以自愿遵守為基礎的國家標準,即能源與環境設計導則 (Leadership in Energy and Environment Design,簡稱LEED)。
德國在建筑領域引起了一次綠色革命,德國政府制訂了規范而詳盡的政策,一方面大力推進建筑領域的綠色進程,一方面用健全的制度規范其發展。政府對綠色建筑建設的政策支持,通過經濟杠桿的作用,撬動綠色建筑的發展,比如政府支持和鼓勵居民安裝太陽能裝置[3]。
日本的綠色建筑發展相對較早,日本政府從1993年開始陸續頒布了《環境共生住宅》和《新建政府辦公大樓綠色設計指南》等,國土交通省住宅局并于2002年頒布了《建筑綜合環境性能評價體系》,即CASBEE(Comprehensive Assessment System for Building Environment Efficiency)。日本的綠色建筑發展主要是以政府主導的方式完成的,不是實行“一般由市場機制解決、政府起引導作用”的模式,而是由中央政府、地方政府與開發商在住宅領域各負其責、互相補充。日本的綠色建筑評估體系是基于日本國情的考慮,從環境效率出發,因而在日本得到廣泛應用。
2.1.2 國外綠色建筑評估體系情況
美國、英國、日本、加拿大的綠色建筑評估體系[4]比較如表1所示。
近幾年來,中國在綠色建筑發展上做了大量工作,開展了綠色建筑關鍵技術研究,設立了“全國綠色建筑創新獎”,組織實施了“低能耗和綠色建筑雙百工程”試點示范,在辦公建筑、高等院校圖書館、城市住宅小區、農村住宅等建筑類型進行了綠色建筑的創作實踐并建成投入使用。住房城鄉建設部從2005年起組織一年一度的國際綠色建筑大會,廣泛交流綠色建筑的相關政策管理和技術措施。我國已初步建立了《綠色建筑技術導則》、《綠色建筑評價標準》、《綠色建筑評價技術細則》,2010年還發布了《綠色工業建筑評價導則》、《建筑工程綠色施工評價標準》和《民用建筑綠色設計規范》,《綠色辦公建筑評價標準》等正在編制。各級地方政府也非常支持綠色建筑的發展,20多個省市因地制宜地出臺了當地的綠色建筑評價標準,上海市還成立上海綠色建筑促進會,促進綠色建筑的發展和推廣。

表1 國際主要綠色建筑評估體系簡介
上海市在發展綠色建筑方面走在全國前列,市城鄉建設和交通委員會先后發布的文件有:《上海市綠色建筑評價標識實施辦法》、《上海市綠色建筑評價標識實施細則》、《關于組建上海市綠色建筑評價標識工作辦公室的通知》和《上海市綠色建筑評價專家組管理準則》。并明確了上海市綠色建筑評價標識工作辦公室為綠色建筑評價標識日常管理機構,組建了上海市綠色建筑促進會來承擔綠色建筑評價標識日常工作[5]。
“十一五”期間,上海市從新型建筑節能材料研制、民用建筑維護結構保溫系統的開發、節能預制裝配式墻體開發應用、新建建筑節能技術集成、既有建筑節能改造技術、可再生能源建筑一體化、廢棄物資源綜合利用、低能耗住宅建設模式等多方面進行研發創新,開展了“中心城區中小型公共建筑節能改善與示范”、“上海市公共建筑用能定額研究”等,設立了包括世博、虹橋和崇明的典型項目,培育了綠色建筑的相關專業機構和專業人才。
上海市是第一批由住房和城鄉建設部批準從2009年底開始綠色建筑一二星級的評定,該項評定工作由上海市綠色建筑促進會和 上海市建筑學會組織開展,技術依托單位為上海建筑科學研究院(集團)有限公司。由全國綠色建筑項目區域分布圖可以看出上海的綠色建筑評價標識工作在國內已處于領先地位。2010年度上海市一二星級“綠色建筑設計評價標識”項目11項,建筑面積合計約為64.34萬平方米。上海市建筑科學研究院綠色建筑工程研究中心辦公樓和張江集電港總部辦公中心改造裝修項目等4個公共建筑項目獲得綠色建筑運行標識[6]。
上海市不但積極推動單體綠色建筑,而且還確定虹橋商務區、臨港新城和崇明東灘生態城作為三大低碳示范區,探索低碳示范區的建設模式。
虹橋商務區作為上海西進、聯動長三角地區的經濟走廊,規劃到2015年,虹橋商務區86平方公里的范圍內,預計常住和就業人口將達到100萬左右。在空間形態規劃上,虹橋商務區將形成路網高密度、街坊小尺度、建筑低高度的鮮明形象特征。虹橋商務區還將強化多元混合功能,除了商務辦公,也能滿足購物、休閑、文化、娛樂等多方面需求,打造宜人、宜商、宜居的城市綜合體。上海市城鄉建設和交通委員會發布了《上海市虹橋商務區低碳建設導則》的通知,對建筑節能、節水、節材、環境、智能化系統、施工建設和運營管理分別作了詳細規定,為虹橋商務區建設綠色建筑、打造上海第一個低碳商務區奠定基礎。
東灘位于崇明最東端,土地面積86km2,地勢平坦,三面環水。啟動區規劃面積為12.5km2,東灘將建成生態示范區,制定了“減少開發影響及促進東灘可持續性發展的策略”,包括可持續性框架、城市設計策略、物流策略、能源策略、水策略、廢棄物策略等內容。城中的公共交通工具將使用清潔能源,使整個項目向“零碳排放”的目標接近[7]。
臨港新城位于上海東南端,規劃面積296.6km2,由主城區、重裝備產業區、物流園區、主產業區和綜合區5個功能區組成。臨港新城在基于單體建筑整個壽命周期評價的理論基礎上,形成了《臨港新城主城區碳排放評估框架體系與低碳規劃指標》,旨在打造宜居、宜商、宜游的綠色新城、生態新城。建設了滴水湖馨苑體育會所項目,獲得“國家綠色建筑設計二星標識評價”和“LEED銀級認證”,運行能耗降低65%,全生命周期碳排放減少50%。該項目主要采用的綠色低碳技術有:高性能圍護結構體系,高能效比能源體系(地源熱泵+太陽能組合+冷凝熱回收),多技術集成的空調系統(毛細管輻射、泳池節能空調),深入挖掘節水潛力(雨水收集、中水回用、河道水利用、節水型衛?。?,先進的節能照明體系(自然光照明,LED、節能照明,回路控制及人員感應),動態能耗監測與管理系統(量化指標,動態運行策略運行)。該項目成為臨港綠色低碳示范性項目,探索了新技術的運用、實踐與論證,最終轉化成可推廣的綠色建筑產品[4]。
上海市除了開展單體綠色建筑和低碳示范城建設,還在經濟適用房的建設中推廣綠色建筑技術,“讓低收入群體也住得體面和舒適”,很多先進的綠色建筑技術都被應用到經濟適用房、配套商品房等保障性住房項目上。其中,上海大型居住社區江橋基地經濟適用房 已被評為一星級“綠色建筑評價設計標識(住宅建筑)”,優先讓低收入群體能夠降低能耗支出。
上海市還敦促通過“綠色建筑評價標識”(設計標識)的項目建成運營一年后參與“綠色建筑評價標識”(運營標識),以實現全壽命周期的綠色化。
在2011年的綠色建筑創新獎評比中,上海市獲得2個一等獎(占一等獎總數的50%)、3個二等獎(占43%)和2個三等獎(占25%),由此可見對上海市綠色建筑的高度評價[8]。
上海城市地理環境多為平坦無丘陵高山、地質為軟土地基,典型的夏熱冬冷氣候,冬夏兩季主導風向分別為東南風和西北風,城市人均公共綠地12.51m2,綠化覆蓋率38%。全年70%的雨量集中在5-9月。上海市太陽能資源為4658MJ/m2,風能資源為50-100w/m2,城區內河面率為10.1%。上海市是國際金融中心,城市家庭人均可支配收入26675元,居民消費性指數人均為19398元[9]。
根據對上海市獲得二星級“綠色建筑評價標識”的部分項目進行分析,對比在節地、節能、節水、節材方面所采納綠色建筑技術的應用比例情況,見圖1~圖4。室內環境質量方面主要是注重自然通風、隔聲、減震、可調節外遮陽以及日照條件,運營管理方面主要是智能化系統設計,居住建筑一般設置電話及網絡布線、火災自動報警及消防聯動系統、電梯監視控制、設備管理、廣播、車庫管理系統、廚房內燃氣泄漏報警器、大堂和電梯廳等區域安裝閉路監視系統,公共建筑還注重設備管理系統如空調設備控制和照明控制等。



圖3 各項節水與水資源利用技術的應用情況

圖4 節材與材料資源利用技術的應用情況
由圖1~圖4可以看出在上海地區適宜采用的綠色建筑技術有:緊鄰公交站點、合理利用地下空間、圍護結構(外墻保溫、節能門窗)、高效設備和系統、使用高效節能燈具、透水地面、節水器具、雨水回收利用、優質管網系統、預拌混凝土、土建和裝修一體化設計、高效綠化噴溉、智能化系統、綠化用水分項計量等。
1)上海市綠色建筑技術標準體系有待建立。目前綠色建筑評價標準在多項專項條文上主要是從全國氣候條件考慮的,在一定程度上局限了標準規范的適用性?,F行的綠色建筑評價標準主要針對的是居住建筑和公共建筑的評價,其中公共建筑沒有細化建筑類別,更沒有考慮如學校建筑、醫院建筑等其他公共機構類型建筑的用能特性。上海市還缺少適應本地氣候特征和資源條件的技術體系,相關單位應及時總結上海市的綠色建筑成功經驗,進行技術路徑設計和綠色建筑技術增量成本分析,將適宜技術在上海市推廣應用。
2)缺乏綠色建筑經濟激勵制度。目前,上海市在新建建筑節能、既有建筑節能改造與可再生能源建筑應用等方面有財政支持政策,但缺少對綠色建筑的支持,對綠色建筑的經濟激勵手段也相對缺乏。
3)設計標識多,運行標識少。就全國范圍來看,綠色建筑有100多個設計標識,而運行標識僅10余個。上海市已經重視運行標識(獲得4個運行標識),但是還要加大支持力度,鼓勵通過設計標識的綠色建筑申請運行標識。
1)上海市應制定符合上海當地氣候條件、資源環境和經濟發展水平的,經濟適用、因地制宜、方便實施和可操作的綠色建筑實施細則與管理辦法。
2)建立綠色建筑的經濟激勵政策。建議上海市建筑節能項目扶持資金增加對綠色建筑的支持,對綠色建筑的建設單位、設計單位和施工單位等給予一定的獎勵。
3)加強對綠色建筑的增量成本分析。分別對上海市的一星級、二星級和三星級綠色建筑增量成本和效果進行分析,梳理各項技術的選用位次。
4)開展綠色建筑普及教育與多層次專業培訓。大力宣傳綠色建筑理念,增強綠色建筑的公眾意識,使社會各界進一步了解發展綠色建筑的重要意義,讓全社會理解、參與、支持這項工作,被全社會接受。
目前,上海市的綠色建筑已經在有序推進,有7個項目獲得了2011年度綠色建筑創新獎,還加強了與國際間的合作,參加并舉辦了“第三、四、五屆國際智能、綠色建筑與建筑節能大會暨新技術與產品博覽會”、“2007中國上海建筑節能博覽會”、“2008上海國際綠色建筑技術與產品展”、“建筑節能與綠色生態建筑發展國際論壇”等。在“十二五”期間,應將綠色建筑向區域化推進,在低碳示范區進行推廣,同時開展既有建筑的綠色改造,使上海的建筑走向綠色化、低碳化的道路。
[1]GB50378-2006。綠色建筑評價標準。
[2]高升,論美國和歐盟促進綠色建筑發展的策略,山東科技大學學報社會科學版,2010(6),58。
[3]姚潤明、李百戰、丁勇、劉猛,綠色建筑的發展概述,暖通空調,2006(11):27-33。
[4]許鵬、宣振興、殷榮興、劉超,低碳引領臨港發展之路上海臨港新城主城區碳排放評估框架體系與低碳規劃指標。
[5]中國城市科學研究會。綠色建筑2010。
[6]中國城市科學研究會。綠色建筑2011。
[7]付予光、李京生、李將,上海崇明東灘生態城規劃中關于土地使用及停車規劃的思考,上海城市規劃,2007(2):12-14。
[8]上海市綠色建筑促進會2010年度工作總結和2011年度工作計劃。
[9]丁建華,上海綠色建筑地域性適宜方法應用研究,上海市現代建筑設計(集團)有限公司技術中心。