綠色建筑在解決北京城市發(fā)展問(wèn)題中的作用研究

文/北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 鄭文元

北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院 宋秀杰

1 綠色建筑

綠色建筑又稱(chēng)可持續(xù)建筑，指在整個(gè)建筑生命周期中對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)和資源有效的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，即從規(guī)劃到設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、翻新及拆除。

綠色建筑涵蓋從科學(xué)技術(shù)到人文經(jīng)濟(jì)的不同層次，能更科學(xué)及全面地評(píng)估建筑或設(shè)計(jì)。為使綠色建筑概念更具實(shí)用性和可操作性，各國(guó)先后開(kāi)發(fā)綠色建筑評(píng)估體系，定量描述綠色建筑的節(jié)能效果、環(huán)境影響及經(jīng)濟(jì)性能。

綠色建筑以人、建筑與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，在利用天然條件和人工手段創(chuàng)造良好、健康的居住環(huán)境的同時(shí)，盡可能控制和減少對(duì)自然環(huán)境的使用和破壞，充分體現(xiàn)人與自然的平衡。

2 國(guó)內(nèi)外綠色建筑發(fā)展

2.1 綠色建筑評(píng)估體系

20世紀(jì)60年代，意大利裔美國(guó)建筑師保羅·索勒瑞提出“建筑生態(tài)學(xué)”概念。20世紀(jì)70年代，在石油資源短缺的背景下，能源成本迅速增加，環(huán)境健康逐漸引發(fā)關(guān)注，綠色建筑思想開(kāi)始融入建筑設(shè)計(jì)中。受各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、技術(shù)條件和關(guān)注點(diǎn)差異的影響，該時(shí)期的綠色建筑尚處于起步階段。

1990年，英國(guó)建筑研究機(jī)構(gòu)（BRE）提出BREEAM（英國(guó)建筑研究院環(huán)境評(píng)估方法），這是世界上首個(gè)綠色建筑評(píng)估系統(tǒng)。英國(guó)BREEAM評(píng)估體系對(duì)許多國(guó)家的評(píng)估方法產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，如美國(guó)LEED、加拿大與歐盟的EA、德國(guó)LNB、挪威ECO、法國(guó)ESCALE、澳大利亞NABERS、日本CASBEE等。2006年，我國(guó)原建設(shè)部以“節(jié)約用地、節(jié)約能源、節(jié)約用水、節(jié)約材料”為目標(biāo)，頒布“綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”，并于同年6月開(kāi)始實(shí)施。

以綠色建筑評(píng)估體系的建立為契機(jī)，各國(guó)嘗試從設(shè)計(jì)、施工管理、環(huán)境友好建材使用、節(jié)能環(huán)保技術(shù)運(yùn)用等環(huán)節(jié)開(kāi)始綠色建筑實(shí)踐，涌現(xiàn)出諸多優(yōu)秀案例，如利茲廣播大廈曾獲2010年世界最佳高層建筑獎(jiǎng)。

2.2 我國(guó)綠色建筑發(fā)展

2006年，原建設(shè)部制定GB/T 50375一2006《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，既是我國(guó)首個(gè)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)》），又是多目標(biāo)、多層次的綠色建筑綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。雖然較歐美綠色標(biāo)準(zhǔn)體系建立稍晚，但該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布恰逢我國(guó)2008年奧運(yùn)會(huì)籌辦期，在綠色奧運(yùn)引領(lǐng)下，綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)對(duì)指導(dǎo)我國(guó)該時(shí)期房地產(chǎn)業(yè)規(guī)范有序、可持續(xù)發(fā)展起著重要作用。為適應(yīng)我國(guó)技術(shù)發(fā)展需求，促進(jìn)綠色建筑高質(zhì)量發(fā)展，住建部分別于2014年和2019年對(duì)《標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行2次修訂，標(biāo)志我國(guó)綠色建筑結(jié)束概念階段，進(jìn)入推廣階段。以北京為例，目前北京有綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)項(xiàng)目363個(gè)，總建筑面積4230.79萬(wàn)m2。其中一星級(jí)綠色建筑標(biāo)識(shí)項(xiàng)目36個(gè)，總建筑面積321.75萬(wàn)m2；二星級(jí)綠色建筑標(biāo)識(shí)項(xiàng)目174個(gè)，總建筑面積2181.94萬(wàn)m2；三星級(jí)綠色建筑標(biāo)識(shí)項(xiàng)目153個(gè)，總建筑面積1727.10萬(wàn)m2。在上述綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)綠色標(biāo)識(shí)項(xiàng)目314個(gè)，建筑面積3538.72萬(wàn)m2；運(yùn)行綠色標(biāo)識(shí)項(xiàng)目49個(gè)，建筑面積692.07萬(wàn)m2。上述綠色建筑系統(tǒng)地采用節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材等綜合環(huán)境技術(shù)，取得良好效果，有效改善區(qū)域環(huán)境和居民居住環(huán)境，推動(dòng)北京綠色建筑發(fā)展。

目前，北京綠色建筑發(fā)展還缺少政策激勵(lì)，存在消費(fèi)者對(duì)綠色建筑有效需求不足、綠色建筑供給端動(dòng)力不足等問(wèn)題，這是由北京全市范圍內(nèi)發(fā)展水平不均衡、交通擁堵、城市基礎(chǔ)設(shè)施不完善造成的。因此, 消費(fèi)者在購(gòu)房時(shí), 主要考慮建筑物區(qū)位、交通狀況、基礎(chǔ)設(shè)施、周?chē)h(huán)境等因素, 至于建筑物是否綠色不是重要參考依據(jù)。綠色建筑距大規(guī)模市場(chǎng)推廣尚待時(shí)日，暫時(shí)缺乏大規(guī)模推廣綠色建筑的技術(shù)與物質(zhì)基礎(chǔ)。

3 北京城市發(fā)展問(wèn)題

3.1 土地資源緊張，建設(shè)用地較少

北京市雖擁有16807.8km2土地，但因產(chǎn)業(yè)平衡及地形因素，建設(shè)用地存量不多。在此種情況下，北京市周邊居民不斷涌入，進(jìn)一步縮減了人均建設(shè)用地面積。如何利用僅存的可建設(shè)用地滿足住房需求是政府必須解決的問(wèn)題。

3.2 水資源短缺

歷史上，北京市曾是水資源較豐富的地區(qū)，多年平均水資源總量為37.4億m2。但自1999年以來(lái)，北京市進(jìn)入連續(xù)枯水期。盡管北京市近幾年的平均降水量仍為585mm，但年均水資源總量已下降至21.0億m2，比以往的水資源總量減少38%。近幾年，北京市平均用水總量達(dá)36.0億m2，用水缺口15.0億m2。

3.3 能源消耗大，污染嚴(yán)重

在北京市已建成建筑中，綠色技術(shù)應(yīng)用程度不高，未經(jīng)過(guò)綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的建筑占較大比例。建筑已成為北京市第一大能源消耗領(lǐng)域，2014年總計(jì)消耗3114萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，占北京市總能耗45.6%。能源浪費(fèi)伴隨空氣污染，是城市熱島效應(yīng)及能源消耗的共同產(chǎn)物。多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家PM2.5年均濃度低于30μg/m2，而北京市空氣質(zhì)量與其相比有明顯距離。

3.4 材料消耗大，回收利用率低

北京城市發(fā)展中產(chǎn)生的建筑垃圾日益增多，其數(shù)量在城市垃圾總量中占比較大，建筑資源的可回收性較差，建筑可使用年限較短。我國(guó)建筑質(zhì)量水平普遍較低，許多建筑的使用壽命遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)壽命。

4 綠色建筑在解決北京城市發(fā)展問(wèn)題中的作用

北京市長(zhǎng)期致力于尋求城市化可持續(xù)發(fā)展的路徑和方案。綠色建筑的興起和發(fā)展為這些問(wèn)題的解決提供較好思路。

4.1 提高土地利用率

綠色建筑尤其是綠色高層建筑的最大作用在于提高土地利用率，這對(duì)于改善北京市這樣人口基數(shù)大、人口集聚迅速的國(guó)際化都市的人居環(huán)境具有重要意義。

2008年北京奧運(yùn)會(huì)結(jié)束后，更多外地人口涌入。北京市建設(shè)用地供應(yīng)不足導(dǎo)致房地產(chǎn)市場(chǎng)需求大于供給，最直觀反映是房?jī)r(jià)高升。北京城市社區(qū)內(nèi)仍有諸多20世紀(jì)50年代的低層建筑，還有相當(dāng)一部分低矮棚戶(hù)區(qū)，若能適時(shí)改造為綠色高層建筑，不僅可容納更多住戶(hù)，還可興建更多公共空間。

4.2 節(jié)約水資源

綠色建筑另一大優(yōu)點(diǎn)是在節(jié)約用水和水資源循環(huán)利用方面的作用，即通過(guò)各種循環(huán)再利用技術(shù)和有效節(jié)水設(shè)計(jì)節(jié)約更多水資源。上述措施主要分為使用可替代水源與提高用水效率2類(lèi)。

1）可替代水資源在綠色建筑中已被成熟利用，且很大程度上能減少建筑物對(duì)外來(lái)水的需求。可替代水資源包括被利用的雨水、被回收的中水、回收的冷凝水等。可替代水源的優(yōu)勢(shì)在于減少對(duì)自然水源的過(guò)量消耗，在非飲用水領(lǐng)域內(nèi)大量使用，如綠化灌溉、地面清洗、景觀水體補(bǔ)水、沖廁。其中，中水和雨水利用在目前建筑中使用最多。

2）提高用水效率是指在同等用水時(shí)間內(nèi)，盡可能減少水流量，提高用水效率。節(jié)水器具一般分為2種，通過(guò)分流節(jié)水或感應(yīng)式裝置控制用水量，皆能達(dá)到節(jié)水目的。使用自閉式水龍頭、感應(yīng)式水龍頭等可將用水效率提高15%～20%。

4.3 節(jié)約能源

綠色建筑于20世紀(jì)70年代第一次全球資源危機(jī)背景下興起，能源的高效利用和節(jié)能是綠色建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

引入綠色高層建筑有助于改善北京能源緊張及建筑能耗巨大的現(xiàn)狀，高層建筑可促使城市豎向發(fā)展，縮短出發(fā)地到目的地的水平距離，節(jié)約人們的出行成本及產(chǎn)品的運(yùn)輸成本。同時(shí)，綠色建筑還可減少二氧化碳排放，緩解城市熱島效應(yīng)，為城市空氣質(zhì)量的提升發(fā)揮作用。

4.4 促進(jìn)建材產(chǎn)業(yè)向環(huán)境友好型發(fā)展

綠色建筑促進(jìn)建材產(chǎn)業(yè)的環(huán)境友好型發(fā)展主要體現(xiàn)在以下方面。

1）設(shè)計(jì)階段 綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)浴室、廚房、樓梯間時(shí)，應(yīng)盡可能統(tǒng)一開(kāi)口及表面寬度，并建立與材料模量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以減少施工過(guò)程中的二次加工工序。

2）施工階段 能減少施工過(guò)程中的物料浪費(fèi)及施工現(xiàn)場(chǎng)的建筑垃圾。

根據(jù)建筑預(yù)制程度，預(yù)制裝配式建筑分為4類(lèi)：①預(yù)制率低的建筑通常為在工廠完成組件的制造和組裝，而非現(xiàn)場(chǎng)組裝；②預(yù)制率略高的為非體積預(yù)裝配，不能封閉可用的空間結(jié)構(gòu)，在項(xiàng)目?jī)?nèi)進(jìn)行生產(chǎn)和裝配；③相對(duì)高程度的體積預(yù)組裝是指在工廠生產(chǎn)封閉可用空間的預(yù)組裝單元，不是建筑物主要結(jié)構(gòu)；④高預(yù)制率的結(jié)構(gòu)是在工廠預(yù)制獨(dú)立功能結(jié)構(gòu)，如汽車(chē)旅館房間。

與傳統(tǒng)建筑技術(shù)相比，預(yù)制結(jié)構(gòu)在工廠內(nèi)生產(chǎn)，不受惡劣天氣影響且制造條件嚴(yán)格，產(chǎn)品缺陷少、返工率較低，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的材料廢物較少。

裝配式建筑適用于北京市新農(nóng)村住宅建設(shè)。近年來(lái)，北京市新建建筑尤其是北京市副中心建設(shè)中也多采用預(yù)制結(jié)構(gòu)建筑。考慮到經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)基礎(chǔ)狀況，北京市采用上文所述的預(yù)制程度最低的第一種裝配式建筑較合適，其不需較多的加工工廠供應(yīng)建筑原材料，且對(duì)施工模式改變較少，有利于預(yù)制裝配式建筑進(jìn)一步推廣。

4.5 改善居住環(huán)境

綠色建筑可創(chuàng)造比普通建筑更多的空間，可改善辦公及居住環(huán)境。它不僅能為人們提供健康、適用、高效的空間，還可通過(guò)綠化美化的綠色空間凈化周邊空氣，緩解城市熱島效應(yīng)，改善周邊小環(huán)境。綠色建筑致力于降低成本，減少維護(hù)費(fèi)用。成本的降低可使市民以等價(jià)貨幣購(gòu)買(mǎi)的居住面積變大。維護(hù)成本的降低可讓居民在更親近自然的同時(shí)提高生活質(zhì)量，包括室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境的質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，北京市綠色建筑面積累計(jì)3480萬(wàn)m2，相較15億m2的總建筑面積，綠色建筑僅占2%。其中達(dá)到我國(guó)綠色建筑三星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的建筑僅有1272萬(wàn)m2，占綠色建筑總面積的1/3左右。北京市正處于城市發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期，預(yù)計(jì)大規(guī)模建設(shè)至少持續(xù)20～30年，北京市的城市化進(jìn)程快，時(shí)間高度集中，建設(shè)規(guī)模巨大，應(yīng)以綠色理念指導(dǎo)城鄉(xiāng)建設(shè)，改變以往的城鄉(xiāng)建設(shè)模式和建筑業(yè)發(fā)展模式，緩解經(jīng)濟(jì)社會(huì)資源和環(huán)境壓力。隨著先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用、GB/T 50378-2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的推進(jìn)及綠色建筑實(shí)踐的深入，“十四五”期間，北京市綠色建筑的數(shù)量和質(zhì)量將會(huì)有較大提升。