耿慶芬,任 捷,聶 兵
(廣州賽寶認證中心服務有限公司,廣東 廣州 511370)
隨著經濟的高速發展,我國經歷了世界歷史上規模最大、速度最快的城鎮化進程,多數城市已逐步邁入存量更新轉型發展的新時期[1]。城市更新對挖掘城市存量土地價值、優化城市空間布局等具有重要意義。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》明確提出,“加快轉變城市發展方式,統籌城市規劃建設管理,實施城市更新行動,推動城市空間結構優化和品質提升。”2020年月召開的中央經濟工作會議也指出“要實施城市更新行動,推進城鎮老舊小區改造”。城市更新成為“推進以人為核心的新型城鎮化”的重要手段。
經統計分析,在各種人類活動中,建筑業被認為是碳排放的主要源頭之一。在城市更新推進實施過程中,為達到城市化進程及生態環境之間的平衡,發展綠色、低碳、生態建筑是擺在當下的主要任務。建筑物低碳或零碳設計對一個國家實現減少碳排放的目標起到極為重要的作用,零碳建筑更是為在新型城鎮化建設中融入生態文明指標提供了一種探索模式。各級政府也在大力支持、鼓勵房地產企業及設計、研究單位對零碳建筑進行研究探索。
在城市更新過程中,如何保障零碳建筑的可持續運營,并推動其規模化發展,為城市生態環境和人居環境改善提供更加明顯的生態效益,對城市運營提出了新的要求。
零碳建筑是指在建筑的全生命周期內,綜合碳排放為零的建筑[2],其主要特點是除加強建筑圍護結構的被動式節能設計外,還能將建筑能源的需求由化石能源轉向太陽能、風能、淺層地熱能、生物質能等可再生能源。目前,可應用的建筑節能技術有建筑能耗模擬分析技術、建筑能耗監控系統、建筑外圍護保溫隔熱技術、真空絕熱地板保溫技術、特朗博墻體技術、真空玻璃節能門窗、玻璃陽光房、建筑遮陽技術、熱反射外墻涂層、屋頂綠化、分布式光伏發電、太陽能熱水技術、地源熱泵技術、水源熱泵系統、空氣源熱泵系統、風帽、雨水回收利用、中水回用、毛細管輻射空調系統、新鳳能源一體機、生物質能源等。參考綠色建筑運營管理的概念,零碳建筑運營管理是在零碳建筑運營階段,采取先進、適用的管理手段和技術措施,確保零碳建筑預期目標實現的各項管理活動的總稱[3]。
世界上著名的零碳建筑示范項目有美國加州陰陽住宅、中新天津生態城公屋展示中心、香港零碳天地、臺灣綠色魔法學校、新加坡建設局辦公大樓、英國倫敦貝丁頓零碳社區、美國赫斯特大廈以及上海世博會零碳館等[4,5]等,它們的建成向人們展示了一種在城市環境中實現可持續居住的解決方案以及減少能源、水和汽車使用率的良策。
城市更新是將城市發展過程中不適應現代化城市社會生活的地區進行必要的、有計劃的改建活動。我國城市更新的主要內容包括城市空間結構調整、城市生態修復和完善城市功能、城市文化和歷史保護、居住社區建設、城市基礎設施建設、城鎮老舊小區改造、城市防洪抗澇能力提升等內容。
城市運營,是指政府和企業在充分認識城市資源基礎上,運用政策、市場和法律的手段對城市資源進行整合、優化、創新而取得城市資源的增殖和城市發展最大化的過程[6]。在我國智慧城市建設進入務實發展的新階段,新型智慧城市的目標也日益清晰的背景下,傳統城市運營模式也逐漸向智慧城市運營模式轉變。
成本問題是零碳建筑推廣應用的瓶頸。零碳建筑技術相對復雜,研發成本高;尚未形成規模化,建設成本高;此外,消費者對零碳建筑在節能、質量方面作用的認識還需要多年才能逐步形成,短期內因零碳目標帶來的額外成本絕大部分還需要房地產企業和建筑企業承擔。以上因素帶來的高成本阻礙了零碳建筑的市場推廣。城市更新過程中,零碳建筑產業化的推廣和普及需要相關政策的扶持。
零碳建筑運營需要通過城市智慧能源系統,充分利用智能技術、互聯網技術、物聯網技術和能源分布點,形成更加高效的能源供給體系,更好地調度使用不同種類、不同時段的能源,從而形成一種更具經濟效益和低碳高效的能源供給結構。
零碳建筑的設計是以人、建筑和自然環境的協調發展為目標,在利用天然條件和人工手段創造良好、健康的居住環境的同時,盡可能地控制和減少對自然環境的使用和破壞,充分體現向大自然索取和回報之間的平衡。零碳建筑的生態價值主要體現在對有限資源進行無限的循環利用,既節約了成本,也使得環境得以改善。在“雙碳”目標背景下,如何從“碳”的角度,實現零碳建筑的生態價值,從而部分沖抵建筑本身的高成本,并提高零碳建筑的運營質量,向城市運營服務提出了新的需求。
零碳建筑的產業化發展,需要政府逐步構建目標指標體系、標準技術體系、政策法規體系、監測考核體系。在推廣政策方面,首先可在政府投資的公共建筑或保障性住房中率先使用零碳建筑技術,對相關技術成本的提高通過財政進行補貼,并對項目或企業給予稅收優惠和金融支持。其次,在政策扶持的基礎上,推動大型建筑企業主動承擔起零碳建筑推廣的重任,加快標準規范的制定,使得更多新材料、新技術、新的施工辦法能夠被廣達的中心企業所采用。同時積極引導、鼓勵消費者購買零碳建筑,對購房者給與一定稅費減免或金融優惠,提高零碳建筑的市場接受度。
零碳建筑建成使用并實現零碳排放,不只依靠設計和施工技術,特別關鍵的還有建筑運營過程中的管理。由于零碳建筑運營成本要高于一般建筑,所以除零碳建筑設計、建設激勵外,政府或園區還需要制定針對零碳建筑運營管理的激勵政策,使得零碳建筑能夠發揮更大的社會效益和環境效益。
根據世界資源研究所(WRI)觀點,零碳建筑能源供給遵循“四個優先”:能源效率優先于可再生能源、現場的可再生能源優先于遠程輸送的可再生能源、可再生能源優先于碳補償、碳減排優先于碳補償。盡管現場的可再生能源優先于遠程輸送的可再生能源,為實現建筑零碳排放目標,在城市更新規劃中也要充分利用智慧能源系統,為零碳建筑提供必要的太陽能、風能、淺層地熱能、生物質能等清潔能源保障。
零碳建筑是“以人為本”的低碳建筑,其運營依賴于智慧能源、政務、醫療、教育、社區服務等城市服務。只有加快推進智慧城區(園區)的建設,才能保障零碳建筑運營目標的實現。
智慧城區建設。以區域信息基礎設施建設、信息資源和知識資源管理為基礎,加強信息資源整合共享,推進區域與市級信息業務平臺間的數據交換共享。推動無線網絡等信息基礎設施建設,開展“醫食住行娛購游”等智慧化服務模式創新應用,帶動區域內零碳建筑信息化運營管理。
智慧園區建設。依托重點產業,完善信息基礎設施及共享平臺,推動園區內各類管理、服務、商業等系統的互聯互通。構建園區智慧公共服務管理系統,對人力、物資、設備、物料、車輛等實施統一化管理,為園區企業提供網絡資源、軟件云、虛擬資源租用、園區物流等綜合服務,不斷優化園區服務環境,帶動園區內零碳建筑的智慧運營。
零碳建筑需要以區域的眼光來運營,而非一個單體建筑,更大范圍內的生態優化會反哺零碳建筑本身。城市更新過程中需要平衡政府、開發商、公眾等各方利益。政府在政策制定、規劃審批實施過程中要予以零碳建筑、通風等空間上的考慮。此外,依托專業機構的技術支撐,制定相關碳交易、碳補償等相關政策,為零碳建筑生態價值實現提供政策支撐,同時實現區域內生態優化目標。
盡管零碳建筑長遠看來更加經濟且節約能源,由于我國零碳建筑的建設和發展還任重道遠,需要開展多方面的工作來克服社會觀念、科研水平、建筑成本、管理制度、執行策略等多種因素構成的障礙。所以在城市更新過程中,要提前考慮到為零碳建筑的運營提供政策激勵、清潔能源保障、智慧城區(園區)建設和區域生態優化等服務保障,這將有助于推動零碳建筑盡快從示范或實驗性建筑階段向商業性建筑過渡。