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基于低碳生态详细规划的绿色建筑指标体系

来源:中英文核心期刊咨询网 所属分类:理工论文 点击:次 时间:2021-02-06 09:02

  【摘要】国内外已经在低碳生态规划和绿色建筑两个层面开展了大量的探索性示范工作,形成了各自的指标体系,但绿色建筑如何与上位的低碳生态规划之间形成直接的指标对应关系,还是研究领域的一个空白点。本文通过对国内外低碳生态规划指标与绿色建筑相关指标的梳理研究,结合北京地方特点,在总结实践经验的基础上,从详细规划阶段切入, 将绿色建筑与城市低碳生态发展目标相结合,建立起低碳生态详细规划阶段与绿色建筑设计阶段相衔接的指标体系。在详细规划阶段涵盖了空间规划、交通组织、资源利用、生态环境4方面、20项指标,在建筑设计阶段涵盖了建筑、结构、给水排水、暖通空调、电气、景观环境、室内装修7方面、27项指标,两阶段的各项指标相互对应,并在规划审批环节逐层落实,为世界城市推进低碳生态规划和绿色建筑发展提供了一套可落实的指标体系。

基于低碳生态详细规划的绿色建筑指标体系

  【关键词】低碳生态规划;绿色建筑;指标体系

  1 引言

  当今世界已经进入低碳时代,低碳发展成为世界城市发展的核心议题。我国“十二五”规划纲要中明确提出“梳理绿色、低碳发展理念,以节能减排为重点,健全激励与约束机制,加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式”,低碳生态规划和绿色建筑被提升到至关重要的地位。中共“十八大”报告也提出“着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展,形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式,从源头上扭转生态环境恶化趋势,为人民创造良好生产生活环境,为全球生态安全做出贡献”。

  “低碳生态城市”是当前城市发展的热门课题。2009年,吴良镛院士在《中国城乡发展模式转型的思考》中认为:“发展低碳经济,既是大国的全球责任,也是新的全球竞争的舞台、技术创新的新领域,也是应对中国快速工业化和城市化中资源紧缺的新途径”。低碳城市一经提出,便受到各领域推崇,如碳审计、碳汇、低碳监测、零碳建筑等概念及实践相继涌现[1]。“低碳(low carbon)”是一个外来词,即把降低碳排放作为城市建设的目标,作为一种节能概念,“低碳”对建设环境友好型城市的引导作用值得提倡;而“生态”在中文语境中更能表达发展模式上的用意。中国传统语境下对于生态的理解与西方语境下生态的含义是有所差别的,我们强调的生态是指“生命所处的适当的生存状态”,是一种动态化的生命进步过程,强调“整体生存”,而不是纯粹的技术性概念。低碳生态规划将低碳目标与生态理念相融合,采用系统的思想来指导城市发展模式的转型,提出宏观层面、战略层面的关键策略,在区域、城市或街区规划中通过整合土地、产业、交通、能源、资源、环境、社会等低碳生态策略,实现人与自然环境的和谐共生、可持续发展。

  相比较而言,绿色建筑更注重从微观层面考虑建筑功能和节地、节能、节水、节材、保护环境之间的辩证关系,以降低建设行为对自然环境的影响为目的,实现建筑全寿命期内的资源节约和环境保护。能够致力于改善生态环境问题的城市或建筑,被称为“生态城市/生态建筑”、 “绿色城市/绿色建筑”、“低碳城市/低碳建筑”。讨论这三种名称的差异,并做出孰是孰非的结论,其实并不重要,而确定它们的引导方向,归纳它们的内涵,从城市规划到建筑设计建立一个能被较为普遍接受的概念,并对城市可持续发展有所推动,则既是可能的,也是需要的。

  近几年来,随着以低碳为核心的生态规划理念相继提出,国内也陆续出现了一批低碳生态城项目的实践和一些基于低碳生态城市背景下的典型功能区指标体系。2008年开始,绿色建筑按照《绿色建筑评价标准》执行标识认证后也在全国范围内大量出现,截止2012年10月,全国获得标识的绿色建筑项目已经超过600项,建筑面积约 6100万m2 。

  可以看出,低碳生态区规划和绿色建筑两个层面都已经开展了大量的探索性工作,也形成了各自的指标体系。但是,绿色建筑作为城市建设最基本的单元,无法与整个城市的可持续发展策略以及低碳生态规划指标之间形成直接的对应关系。两套指标体系之间如何对接,如何在整个规划设计流程中得以落实,还是研究领域的一个空白点。本文从规划、设计、管理的角度进行探索, 将绿色建筑与城市低碳生态发展目标相结合,将绿色建筑向更宏观的尺度延伸,与低碳生态规划指标体系相关联,建立基于低碳生态详细规划的绿色建筑指标体系,探索一条可落实、可执行的发展之路。

  2 现行国内外低碳生态规划指标体系分析

  2.1 国内外低碳生态规划研究

  全球范围内许多大城市都在大力推进低碳生态城市建设,阿联酋阿布扎比马斯达尔(Masdar) 和天津中新生态城等,都引入了“低碳生态城市”的理念。综合性低碳生态规划的理念,既包括低碳技术的应用,如可再生能源的利用、建筑节能改造、公共交通系统的建设,又包涵以规划策略为主的引导与规范机制。在土地、交通、能源、绿化、建筑等方面,低碳生态城市均有相应的规划理念和行动内容(表1)。

  低碳生态城规划建设已成为全球趋势,其中丹麦哥本哈根、德国弗莱堡、伦敦低碳城、温哥华宜居城市等都探索出了一套适宜自身发展的低碳生态建设模式。美国的一些地方政府也出台了城市低碳发展的行动计划[2~5],如加州阿拉梅达 (Alameda)市于2008年2月颁布了《阿拉梅达的气候保护》(Climate Protection in Alameda),计划到2020年,二氧化碳排放量至少降低25%。采用的方式包括,城市发展采用公交优先(TOD)的发展模式,建立和完善公共交通体系并加强管理;推行基于公共交通的生态通行项目(eco-pass),推行自行车交通系统,并修改街道设计标准,以鼓励行人和自行车交通;修订停车场的使用标准,在主要的交通走廊上设置停车与换乘场地,鼓励在公共交通站点步行范围之外的居民开车前往这些场地换乘公交或者拼车出行①。

  但是由于西方大规模城市发展阶段已经过去,既有城市格局已经基本形成,对城市空间结构做颠覆性的调整和修改难度很大,因而西方对节能减排、环境友好的探讨侧重于绿色建筑、既有建筑节能改造、小型生态化社区等。而我国处于完全不同的发展阶段,城市化进程方兴未艾,因此从宏观的规划层面入手,探索一条适宜国情的低碳生态实施路径至关重要。

  根据中国城市科学研究会对中国大陆地区 287个地级及以上城市的调查,截止2012年4月,提出以低碳生态城市为发展建设目标的有280个城市,占这些城市的97.6%,其中曹妃甸国际生态城、中新天津生态城、深圳光明新区等都已经开展了大量的探索性示范。曹妃甸国际生态城指标体系,从城市空间、交通运输、能源、景观、建筑等方面提出了30项指标,包括60~100m的街区规模、50%以上的乔木覆盖率、50%以上的非机动车出行率等②。中新天津生态城指标体系,从自然环境良好、人工环境协调、生活模式健康、基础设施完善等方面提出了22项控制性指标,包括:一年内不少于310天区内环境空气质量好于等于二级标准、30%以上的绿色出行比例、就业住房平衡指数达到50%以上等③。

  2.2 北京市低碳生态功能区实践

  近年来,北京市在延庆县、丰台长辛店、昌平未来科技城等城市典型功能区层面开展了低碳生态实践。延庆县低碳城乡规划,从空间规划的角度自下而上系统地研究了城乡规划碳排放评估方法与规划手段,提出了城乡总体规划碳排放计量框架、分析模型、城乡规划碳排放分析数据库等内容,在发展功能定位、城镇空间布局、低碳交通规划、生态环境建设等方面提出了低碳城乡规划优化建议④。

  丰台区长辛店绿色建筑生态社区,提出了空间规划、资源利用、生态修复相集成的生态城规划策略,并创新性地制定了低碳控规导则。研究并落实利用控规技术手段将生态城市目标纳入城市规划管理的方法,将10项生态指标纳入土地招拍挂中,彻底解决生态发展目标在城市建设中 “落地难”的问题,是北京首例系统完整的、可实施的生态规划项目(图1)[6]。

  昌平未来科技城绿色建筑专项规划,提出所有建筑都应达到一星级绿色建筑标准,且应保证至少30%的建筑达到三星级的要求。管委会与建设单位签订了“约定书”,以保证17项分地块绿色建筑控制指标能得以落实(表2)⑤。丽泽金融商务区低碳生态建设指标体系,对土地一级开发、二级开发、公众三个实施主体,在园区层面的人工环境协调、能源高效利用、绿色交通出行、自然环境良好、资源循环利用、运营管理机制完善 6方面提出12项指标,在地块层面提出平均日用水定额、能源利用方式、非传统水源利用率等10 项指标⑥。低碳生态区建设是低碳城市发展各项策略与技术在城市重点功能区的落实,但是低碳生态指标体系并非是绿色建筑和节能技术的简单集合,需要对规划策略与建筑技术进行整合对接,并综合创新。

  3 现行国内外绿色建筑指标体系研究分析

  3.1 国外绿色建筑标准及制定思路

  从20世纪90年代开始,西方各国陆续出台了各种绿色建筑标准,这些标准在具体的评价方法上各有不同。日本的建筑物综合环境性能评价方法(comprehensive assessment system for building enviromental efficiency,CASBEE)提出对绿色建筑的评价需综合考虑积极与消极因素,通过引入建筑物环境效率指标(building environmental efficiency,BEE),综合考察建筑性能和环境代价之间的综合平衡[7]。德国绿色建筑评估体系 (DGNB)⑦将经济型指标与全生命周期理念结合,推出建筑全生命周期成本(life cycle cost, LCC) 科学计算方法,对绿色建筑的建造成本、运营成本和回收成本进行动态计算,使绿色建筑真正能够达到既定的建筑性能优化和环保节能目标。美国面向社区的绿色建筑评估体系(LEED-ND)[8]主要由精明选址与联系、社区模式与设计、绿色建造与技术、创新与设计方法4大部分组成,总体框架包括场地选址、水资源利用效率、能源利用效率及大气环境保护、材料及资源的有效利用、室内环境质量、设计流程创新、地域优势。以上标准的使用对象都是设计行为的结果,对设计行为的影响比较间接,缺少全过程的设计引导与控制。

  3.2 国内现有绿色建筑研究

  国内的绿色建筑研究分为设计和评价两个层面。2010年11月,住房城乡建设部发布了《民用建筑绿色设计规范》,在章节划分上按照场地、建筑、给排水、暖通、电气等专业进行划分,提出了技术集成和优化方向,遴选了适宜的绿色技术体系[9]。由于该规范主要关注建筑单体层面的设计指导,因而无法在规划层面与整个城市的可持续发展形成直接的对应关系。2011年8月北京市发布了《绿色建筑评价标准》,该标准侧重对具体建筑的评价和设计目标的描述,从节地、节能、节水、节材、室内环境、运营管理6方面对建筑进行评价[10],按照满足的项数得出星级结果。

  要深入落实低碳生态城市策略,将绿色建筑与生态城市发展对接起来,必须有适用的、可实施的指标体系——基于低碳生态详细规划的绿色建筑指标体系作为支撑。而基于低碳生态详细规划的绿色建筑指标体系的制定,非常有必要借鉴国际和国内两方面的相关研究成果和实践经验。但鉴于国内外发展路径的差异,在体例、板块、操作方法等方面,更多可直接借鉴的经验来自国内的一些领先性探索,而对于国外相关的实践研究,我们则更关注他们在绿色建筑设计理念、标准与设计行为相互关系、具体指标的制定与管控方法等方面的成果。

  4 基于低碳生态详细规划的绿色建筑指标体系制定的总体思路

  4.1 指标体系与低碳生态规划、绿色建筑的关系解析

  基于低碳生态详细规划的绿色建筑指标体系将低碳生态城市策略和建筑设计两个层面的各方面诉求进行整合。低碳生态城市强调交通、建筑、绿化等方面,建筑设计涉及建筑、结构、给水排水、暖通空调、电气、景观环境、室内装修等专业。将这两套相对分割的指标在详细规划层面进行对接,将空间规划、交通组织、资源利用、生态环境作为两套指标的转换点,将两者紧密衔接起来,从而实现从低碳生态规划到绿色建筑的过渡(图2)。

  低碳生态城市策略、详细规划板块和建筑设计板块的相互对应是紧密、不可分割的。比如,低碳生态城市策略在交通板块提倡大力发展非机动车交通,与详细规划板块的空间规划、交通组织和建筑设计板块的建筑、景观环境有密切联系,需要在规划层面采用小尺度街区设计,创造人行、自行车出行友好的城市尺度,并保证公交站点覆盖率;在建筑层面,控制建筑到公交站点的距离,并提供舒适的非机动车通行环境,从而逐步落实低碳生态城市策略。低碳生态城市策略在绿化板块和建筑板块的理念,更加需要从详细规划的空间规划、交通组织、资源利用、生态环境等方面逐步向建筑设计的各方面落实(图3)。

  4.2 指标体系的总体思路

  即以城市低碳发展为导向,建立“规划先导、指标控制、指标落实、指标验证”的分阶段指标管控机制,构建基于低碳生态详细规划的绿色建筑指标体系,使详细规划阶段和建筑设计阶段的各项指标相互关联,并能在规划审批环节落实,最后通过标识评价,保证规划策略落实和建筑设计实施(图4)。

  5 基于低碳生态详细规划的绿色建筑指标体系

  5.1 指标体系设置原则

  5.1.1 强调规划的先导作用

  为实现绿色建筑在资源节约和环境保护方面图3 低碳生态城市策略、详细规划板块、建筑设计板块的指标对应 Fig.3 Index correspondence between low-carbon ecological city strategy, detailed planning, and architectural design 图4 指标体系构建总体思路 Fig.4 Overall framework of index system establishment 的综合效益,不仅需要在建筑设计阶段实现“四节一环保”的具体目标,还需要在详细规划阶段为低碳生态城市策略的实施创造良好的基础条件。单体绿色建筑的节能减排任务和目标分解工作,需要通过规划来总体协调,将原本分散在各板块中的指标建立起统一体系,并向更宏观的尺度延伸,通过与规划指标的对接,和整个城市的可持续发展形成直接的对应关系,以实现绿色建筑与低碳生态城市策略的结合。 ——论文作者:叶大华 胡 倩

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