徐 力 ,崔艷梅
(1.中國城市建設研究院有限公司,北京 1001201;2.中國建筑科學研究院有限公司,北京 100013;3.建科環能科技有限公司,北京 100013)
2020年9月22日,我國在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上鄭重宣布“二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和”,在接下來的聯合國生物多樣性峰會、第三屆巴黎和平論壇、金磚國家領導人第十二次會晤、二十國集團領導人利雅得峰會“守護地球”主題邊會、氣候雄心峰會、世界經濟論壇“達沃斯議程”對話會等世界級會議中,多次密集提出我國實現“雙碳”的宏偉目標。2021年9月發布《關于在城鄉建設中加強歷史文化保護傳承的意見》,黨中央、國務院關于實施城市更新行動的決策部署,轉變城市開發建設方式和經濟增長方式,對提升城市品質,滿足人民群眾美好生活需要,促進減污降碳協同增效和經濟社會發展全面綠色轉型,在實現生態環境質量改善由量變到質變的關鍵時期,推動城市高質量發展具有重要意義。
中央政治局第二十九次集體學習會議中強調,“十四五”時期,我國生態文明建設進入了以降碳為重點戰略方向、要明確“時間表、路線圖、施工圖”,這是黨中央作出的重大戰略決策,在此戰略決策背景下,本文通過城市更新片區對城市存量建筑及場區改造進行綠色低碳管控研究分析,拓展建筑領域綠色低碳技術創新的多層次、多方面融合,為城市更新片區的改造提供建設性思路,通過研究更進一步塑造既有老舊城區建筑綠色低碳發展技術特色。
碳排放是人類生產經營活動過程中向外界排放溫室氣體(二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟碳化物和六氟化硫等)的過程?!疤歼_峰”從廣義來說,是指某一個時點,CO2的排放不再增長,達到峰值后逐步回落。根據世界資源研究所的介紹,“碳達峰”是一個過程,即碳排放首先進入平臺期并可在一定范圍內波動,之后進入平穩下降階段。為實現“雙碳”目標,要達成以下4個指標:單位GDP碳排放量比2005年要下降65%;非化石能源占比較2019年要提高到25%;森林的蓄積量要新增加60億m3;風電、光電的裝機容量要新增12億kW。目前,全球已有54個國家實現“碳達峰”,CO2排放量約342億tce,其中大多國家已在1990年前完成達峰,按照《聯合國氣候變化框架公約》,這些國家到2050年可實現“碳中和”。我國目前CO2排放量約98億tce,占比全球28.7%,CO2排放年均增長是世界平均增長值的2倍,這意味著這些國家從“碳達峰”到“碳中和”需要30年的時間,而我國要用60年方可完成,擺在我國的任務十分艱巨,未來將會付出巨大的努力。
建筑領域實現“碳達峰”主要通過建造、運行、市政的邊界劃分,其中還有與工業、農業、交通相交叉的農業建筑、工業廠房、附屬辦公建筑、宿舍、交通樞紐等,這些能耗均需從農業、工業、交通中劃到建筑領域。
了解城市更新發展可持續發展理念,挖掘城市更新區存量空間利用潛力,針對復雜難題,探索城市更新中既有存量建筑的綠色建筑規劃方法及再利用低碳技術框架體系,深入研究綠色、低碳、環保、節約、簡約建筑特點,為城市更新區低碳運營效能和綜合生態環境品質提升改造提供綠色低碳技術支撐和實踐思路。
當前,“雙碳”目標是我國的重要發展目標,隨著我國城鎮化迅速發展,建筑業規模持續調整,建筑運行能耗不斷增長,在中國建筑節能協會發布的《中國建筑能耗研究報告(2021)》中指出:2019年全國建筑全過程碳排放總量約為50.0億tCO2,占全國碳排放的比重為50.6%,其中:建材生產階段碳排放27.7億tCO2,占建筑全過程碳排放的55.4%,占全國碳排放的比重為28.0%;建筑施工階段碳排放1.0億tCO2,占建筑全過程碳排放的2.0%,占全國碳排放的比重為1.0%;建筑運行階段碳排放21.3億tCO2,占建筑全過程碳排放的42.6%,占全國碳排放的比重為21.6%。由此可見,推動城市更新區存量空間建筑的節能、改造、降碳對我國實現“雙碳”目標具有重大意義。
在分析城市更新片區建筑實現“碳達峰”前,首先要明確我國未來建筑領域建筑面積的增長趨勢,眾所周知,建筑面積越大,建筑能耗就越高,CO2排放量就越大。根據城市更新片區類型、建筑類型和歷史發展趨勢設定了中長期基準參數,分析“十一五”時期到“十三五”時期變化趨勢,在“十三五”期間建筑全過程碳排放仍然呈現平穩增長趨勢,但增速明顯放緩,年均增速2.7%,分別比“十一五”和“十二五”期間增速下降4.7和4.3個百分點。
面對城市更新片區存量建筑的改造,首先對所要更新的片區分單元、分產權、分規模、分類型、分改造功能和改造程度進行細化分析后,得到城市更新片區建筑存量和增量空間,對既有建筑節能改造,對新建建筑進行綠色建筑、被動式超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑等建造,加大規模以進一步加快實現“碳中和”。
城市更新片區改造一定是生態保護優先,低碳可持續發展,有序開發,尊重原有場地功能屬性,延續功能定位,結合綠色建筑和后期運營管理,賦予新的更新單元內容。根據城市氣候特征,綜合研究分析更新片區的開發建設環境,在保留原有生態環境基礎上,進行生態環境診斷,建立生態規劃體系,在空間環境進行生態設計。建立綠色生態廊道,改善水環境之間關系,發揮并保護建筑物周邊場區生態環境,保護原有場地的街巷空間、植物景觀、建筑標識等場地風物。利用良好自然氣候條件優勢,發展集中連片綠色能源系統,形成綠色低碳產業,發展高水平綠色建筑,以建設低碳、綠色建筑為示范,進行綠建實施、綠建規劃設計、應用各類示范技術、綠色建筑新技術推廣,建設綠色、低碳/零碳綠色建筑示范區。
城市更新片區建筑綠色化改造實施路徑首先建立城市更新片區綠色建筑規劃指標體系,包括安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節約、環境宜居等內容。其中,以生態規劃和生態建設為導向,綜合考慮土地利用、交通、能源、水資源、環境、生物系統、固廢利用及空間布局等因素。在各個城市更新片區單元的上位規劃內容基礎上,因地制宜結合地方特色和更新需求,研究綠色建筑專項規劃內容,落實后續具體項目實施(見圖 1)。

圖1 城市更新片區綠色化改造實施建設路徑
在建立新老城區綠色新發展與低碳城市發展新格局的基礎上,連接新老城區的綠色紐帶,優化城市空間布局,引領綠色建筑產業發展,對整體路網系統和近期建設的道路形式、走向及寬度進行系統的研究,對近期規劃建設的供電設施、污水泵站、分布式能源站等市政工程、市政設施進行結合及規劃控制。
城市更新片區建筑綠色化改造助力“雙碳”目標,必須要進行能源結構的調整和轉型,將基礎能源結構逐漸轉變成為以可再生能源為基礎的零碳能源,通過改變源側供給、簡化輸送過程、提效末端用能、提高多元服務方式,加大建筑圍護結構、建筑光電、建筑低能耗、建筑蓄能、建筑柔性用電及提升周邊區域綠色化模式等的節能降碳發展和研究。