通向綠色建筑的未來：既有建筑可持續(xù)運(yùn)營及優(yōu)化策略

在中國改革開放40多年的歷程中，快速城鎮(zhèn)化帶動(dòng)了以房地產(chǎn)開發(fā)為核心的建筑產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，急劇增長的建筑房屋供應(yīng)量讓市場供給不再短缺。在新樓宇開發(fā)與建設(shè)開始放緩的當(dāng)下，我們必須思考如何讓既有建筑的運(yùn)營表現(xiàn)更加高效可靠且能夠提升居住者的體驗(yàn)與幸福感；如何通過老舊城區(qū)與街道的改造與更新，滿足城市功能新需求，提升城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力與活力；如何讓鱗次櫛比的建筑群落組成的都市圈、城市群能夠持續(xù)且穩(wěn)定地輸出高性能表現(xiàn)，探索可持續(xù)、節(jié)能、低碳的公共建筑發(fā)展路徑，走出屬于中國的百年建筑之路。

既有建筑運(yùn)行過程減碳是關(guān)鍵

在2020年9月中國向世界宣示“雙碳”目標(biāo)后，《中共中央? 國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》于2021年9月、10月相繼發(fā)布，成為中國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)“1+N”政策體系的頂層設(shè)計(jì)。2022年3月，國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》 ，成為“雙碳”政策體系“N”的重要組成部分，其中“加強(qiáng)既有建筑節(jié)能綠色改造”是重點(diǎn)任務(wù)之一。

我國建筑單位面積碳排放約34kgCO2 /（m2·a），建筑人均碳排放約1.6tCO2 /（人·a）。建筑運(yùn)行過程中的碳排放僅次于工業(yè)領(lǐng)域的碳排放，碳排放總量約23億噸/年，其中，建筑運(yùn)行中的電力、熱力等能源消耗帶來的碳排放約21.7億噸/年，空調(diào)冷媒溫室效應(yīng)當(dāng)量碳排放約1億～1.5億噸/年。能源消耗相關(guān)碳排放中，用電碳排放和其他能源碳排放約各占一半。分建筑類型看，公共建筑碳排放最高，占比30%；其次是北方集中采暖建筑，占比25%。分系統(tǒng)看，暖通空調(diào)能耗碳排放占比約41%，空調(diào)冷媒溫室效應(yīng)當(dāng)量碳排放占比約6%，生活熱水碳排放占比22%，這三項(xiàng)之和約70%。也就是說，在建筑運(yùn)行過程中，由于供冷供熱而產(chǎn)生的碳排放占比約70%。由此可見，暖通空調(diào)節(jié)能，使用環(huán)保冷媒，供暖電氣化，生活熱水電氣化，使用本地可再生能源（如屋頂光伏、太陽能熱水等）以及發(fā)電行業(yè)的電力脫碳等，是建筑邁向碳中和之路的關(guān)鍵。

在這一背景下，國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2021年9月發(fā)布并于2022年4月1日起正式施行新國標(biāo)《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》（GB 55015—2021），且該國標(biāo)為強(qiáng)制性工程規(guī)范。新國標(biāo)在總則中提出，建筑節(jié)能應(yīng)充分利用天然采光、自然通風(fēng)，改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能，提高建筑設(shè)備及系統(tǒng)的能源利用效率，降低建筑的用能需求。應(yīng)充分利用可再生能源，降低建筑化石能源消耗量。

既有建筑運(yùn)營優(yōu)化機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存

2010年以來，一線城市的土地供應(yīng)呈逐年減少態(tài)勢，城市新增可開發(fā)土地不斷減少，政府在土地市場的謹(jǐn)慎態(tài)度使開發(fā)商的開發(fā)成本不斷被推高。未來，城市發(fā)展和建筑行業(yè)將聚焦城市更新，尤其是中心城市核心區(qū)域的“舊樓改造、存量提升”。在此背景下，探索既有建筑可持續(xù)運(yùn)營及優(yōu)化的實(shí)施策略，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳的目標(biāo)，不僅有助于解決土地供應(yīng)瓶頸問題，也可以幫助房地產(chǎn)企業(yè)降低開發(fā)成本。

我國當(dāng)前的建筑存量達(dá)670億平方米，城市更新領(lǐng)域存在巨大的商機(jī)，越來越多的相關(guān)企業(yè)加入一線城市既有建筑運(yùn)營優(yōu)化的爭奪戰(zhàn)。如何有效利用有限的資金達(dá)到良好的改造效果，從而獲得良好的投資回報(bào)，是每一棟既有建筑運(yùn)營優(yōu)化面臨的實(shí)際需求。城市更新考驗(yàn)著房地產(chǎn)企業(yè)的綜合運(yùn)營能力，其不僅僅是對建筑物的硬件設(shè)施以及外觀進(jìn)行改造升級(jí)，同時(shí)也需要對生態(tài)環(huán)境、歷史文化、社會(huì)心理、產(chǎn)業(yè)布局、城市發(fā)展，以及貢獻(xiàn)“雙碳”目標(biāo)等有更深入的認(rèn)識(shí)，涉及金融、科技、創(chuàng)新、人文、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、民生、碳排放等多個(gè)領(lǐng)域，這表明既有建筑改造相比新建樓宇有著更高的要求。

既有公共建筑可持續(xù)運(yùn)營及優(yōu)化的策略

建筑領(lǐng)域的減碳行動(dòng)方案主要包括提升建筑能效，發(fā)展綠色節(jié)能建筑，建筑用能的電氣化改造，發(fā)展替代化石燃料的新型采暖，以及在建筑建造過程中采用環(huán)保建材等。

對于既有公共建筑而言，提升建筑能效、發(fā)展綠色節(jié)能建筑、推進(jìn)建筑用能電氣化改造均會(huì)對其可持續(xù)運(yùn)營表現(xiàn)產(chǎn)生積極推動(dòng)作用。依據(jù)《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》的指導(dǎo)要求，推動(dòng)既有公共建筑節(jié)能綠色化改造，需要強(qiáng)化公共建筑運(yùn)行監(jiān)管體系建設(shè)，統(tǒng)籌分析應(yīng)用能耗統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)、能耗監(jiān)測等數(shù)據(jù)信息，開展能耗信息公示及披露試點(diǎn)，普遍提升公共建筑節(jié)能運(yùn)行水平。引導(dǎo)各地分類制定公共建筑用能（用電）限額指標(biāo)，開展建筑能耗比對和能效評價(jià)，逐步實(shí)施公共建筑用能管理。持續(xù)推進(jìn)公共建筑能效提升重點(diǎn)城市建設(shè)，加強(qiáng)用能系統(tǒng)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造。推廣應(yīng)用建筑設(shè)施設(shè)備優(yōu)化控制策略，提高采暖空調(diào)系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)效率，加快LED照明燈具普及，采用電梯智能群控等技術(shù)提升電梯能效。建立公共建筑運(yùn)行調(diào)適制度，推動(dòng)公共建筑定期開展用能設(shè)備運(yùn)行調(diào)適，提高能效水平。為了實(shí)現(xiàn)上述可持續(xù)運(yùn)營優(yōu)化和改造的要求與目標(biāo)，建立邏輯清晰且具有切實(shí)可操作的步驟措施非常重要。

第一步，建筑物理性能模擬與分析。基于計(jì)算機(jī)輔助工程平臺(tái)搭建建筑物理模型，輸入當(dāng)前運(yùn)營參數(shù)后，診斷建筑實(shí)際運(yùn)營中所產(chǎn)生的問題，提出針對性的優(yōu)化改造方案，解耦運(yùn)營痛點(diǎn)，再次模擬或驗(yàn)證改造方案。這種方式高效且直觀地展現(xiàn)了建筑運(yùn)營表現(xiàn)和可以改進(jìn)、提升的問題，如建筑室內(nèi)舒適度、建筑通風(fēng)氣流組織等。

第二步，能源審計(jì)、運(yùn)營診斷、測試驗(yàn)證。相對于建筑物理性能模擬分析方式，能源審計(jì)加運(yùn)營診斷并提供測試驗(yàn)證的方式則更為直接和具體。它要求專業(yè)能耗分析人員實(shí)地勘察既有公共建筑系統(tǒng)現(xiàn)場，搜集建筑運(yùn)營相關(guān)數(shù)據(jù)（用電、用水、用氣及采暖等），結(jié)合初始設(shè)計(jì)文件與建筑現(xiàn)狀對數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向與縱向比較，在與運(yùn)營維護(hù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行充分交流后，制定潛在可行的節(jié)能方案，在改造優(yōu)化措施實(shí)施完成后再予以測量和驗(yàn)證，以此判斷整個(gè)可持續(xù)運(yùn)營優(yōu)化策略及實(shí)施的可靠性。

第三步，建筑系統(tǒng)可持續(xù)/再調(diào)試。當(dāng)既有公共建筑可持續(xù)運(yùn)營優(yōu)化措施應(yīng)用一段時(shí)間（如1年）后，可以引入具有資質(zhì)的第三方專業(yè)團(tuán)隊(duì)對當(dāng)初改造所采用的設(shè)備與系統(tǒng)進(jìn)行可持續(xù)調(diào)試，以此確保對應(yīng)建筑性能表現(xiàn)與節(jié)能優(yōu)化改造的目標(biāo)保持一致且具有穩(wěn)定性。這樣不僅可以提升建筑可持續(xù)運(yùn)營優(yōu)化改造的投資回報(bào)率，也能夠?yàn)榻ㄖ胱≌叽蛟旆€(wěn)定、舒適、可靠的綠色健康室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)。

既有公共建筑可持續(xù)運(yùn)營及優(yōu)化的效益分析

根據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析，經(jīng)科學(xué)改造與優(yōu)化后的既有公共建筑，在符合綠色建筑及健康建筑標(biāo)準(zhǔn)的情形下，其運(yùn)營表現(xiàn)可達(dá)到以下效果。

一是降低運(yùn)行成本。采用可持續(xù)運(yùn)營優(yōu)化改造的樓宇，可大幅減少運(yùn)營成本開支，降低建筑日常用電量、用水量以及市政采暖能耗。開利公司（Carrier Global Corporation）資助哈佛大學(xué)對美國、德國、中國、巴西、土耳其以及印度等六國超過25 000個(gè)獲得綠色認(rèn)證的商業(yè)建筑進(jìn)行了研究和分析。分析表明，和普通的商業(yè)建筑相比， 獲得綠色認(rèn)證的商業(yè)建筑每年每平方米節(jié)約的總費(fèi)用為8.43美元。根據(jù)2023年匯率折算，相對于普通商業(yè)建筑，研究中涉及的項(xiàng)目從2000年至2023年節(jié)約費(fèi)用達(dá)187億美元。

二是提升室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)。既有公共建筑可持續(xù)運(yùn)營的優(yōu)化策略，借鑒了國際健康建筑研究院《WELL 健康建筑標(biāo)準(zhǔn) v2》，其中很多優(yōu)化措施的主要目的是滿足住戶對室內(nèi)空氣品質(zhì)、室內(nèi)光環(huán)境、室內(nèi)熱環(huán)境以及室內(nèi)聲環(huán)境的要求。戴德梁行在《中國的辦公室健康與員工幸福感》（Wellness & Wellbeing In The Office Workplace In China）報(bào)告中指出，辦公空間的健康表現(xiàn)對企業(yè)成本和員工的工作績效有顯著的影響，預(yù)計(jì)辦公空間健康狀態(tài)改善10%，將有助于提升員工5%以上的工作績效。

三是資產(chǎn)價(jià)值的提升。提升建筑可持續(xù)運(yùn)營表現(xiàn)，并加以節(jié)能優(yōu)化和改造，使其滿足當(dāng)代人對綠色建筑和健康建筑的期望和要求，是既有公共建筑提升價(jià)值品質(zhì)和社會(huì)聲譽(yù)的重要途徑。越來越多的建筑也因此獲得國內(nèi)外知名可持續(xù)建筑評價(jià)體系的認(rèn)可。據(jù)世邦魏理仕研究部的數(shù)據(jù)，國內(nèi)17個(gè)主要城市獲得LEED認(rèn)證的綠色建筑租金溢價(jià)中位數(shù)為25%的同時(shí)提升1.5%的出租率。

根據(jù)Dodge Data & Analytics發(fā)布的《2021年綠色建筑趨勢報(bào)告》（World Green Building Trends 2021），除新建的綠色建筑外，既有建筑的綠色改造同樣能夠給建筑帶來很好的收益。報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，既有公共建筑綠色改造可以實(shí)現(xiàn)1年下降11.5%的運(yùn)營成本，5年下降17%的運(yùn)營成本，資產(chǎn)升值9.1%。針對中國的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，既有公共建筑進(jìn)行綠色改造后，1年可下降7.6%的運(yùn)營費(fèi)用，5年可下降12.6%的運(yùn)營費(fèi)用。

作者：張信何，君凱環(huán)境管理咨詢（EMSI）資深綠色建筑咨詢師、項(xiàng)目總監(jiān)，LEED AP BD+C 綠色建筑認(rèn)證專家，WELL AP健康建筑認(rèn)證專家，2023年榮獲全球綠色建筑行業(yè)LEED AP人士最高認(rèn)可及最具聲望榮譽(yù)——LEED Fellow稱號(hào)