绿色建筑:折中与平衡

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  人们先在绿色建筑中获得舒展和放松,继而享受绿色社区营造的舒适环境,最终融入绿色城市的整体氛围之中。在这一进程中,一面是人们对生活质量越来越高的要求和期许,一面是刻不容缓的低碳环保行动。看似相悖的目标必须折中和平衡,别无它途。小到建筑,大到城市规划,所有这一切今后必将围绕着这一原则而展开。
  
  挑战环保与舒适的悖论
  
  城市的建筑能耗是城市能耗中的最主要部分。据美国绿色建筑委员会(USGBC)的报告,目前建筑物消耗了美国72%的电力、39%的能源,同时占38%的二氧化碳排放量、40%的原材料、30%的废物产出(每年1.36亿吨)以及14%的便携式水。美国环境保护署指出,减少建筑对自然资源的消耗以及污染产出,对自然环境、经济、健康和生产力都会产生深刻的影响。
  与建筑耗能的庞大体量形成鲜明对比的是建筑节能水平的落后。我国现有建筑约430亿平方米,只有4%采取了节能措施。每年新增的P6亿~20亿平方米建筑中,80%以上是高能耗建筑。美国人也好不到哪里去,他们大量使用的平房和别墅建筑尤为耗费能源。
  “中国现在的问题在于,大量的人还处在温饱水平,他们需要能满足基本住宿需要的建筑;而还有很多身处上海、北京这类大城市的高收入人群,他们对住宅的舒适度提出了更高的要求。”香港城市大学建筑系教授梁以德说,“一面要解决大量人口的基本住宅需求,另一面要满足部分人对豪宅的梦想。但无论是哪种,舒适度和节能低碳必须结合起来设计规划。我们已经回不到过去那种可以肆意挥霍资源的年代了。”
  对于住在大城市的人们来说,住宅的舒适度与环保性能往往不能兼得,譬如,人们都向往着住在幽静的乡间别墅而不是喧器的闹市高楼,但别墅比高楼要“高碳”得多。别墅的叫“密度”“大空间”势必导致每栋每产独立供暖供电,增加能耗成本。梁以德说,香港的人均碳排放量仅为500千克/年,仅与越南胡志明市相当,而香港的人均CDP是胡志明市的十数倍。如此低的碳排放,除去香港没有工业和厂房的因素之外,“大量的高楼是降低人均碳排放的重要原因”。按照通行标准,POO米以上的楼就称为高楼,香港目前已有超过600栋高楼,而一个偌大的纽约也不过才200多栋高楼。穿行在这高楼森林中的香港人,日子过得自然没有在郊区别墅生活的纽约人舒适,但却创造了极低的碳排放。
  那么,当住高楼成为越来越多的城市人生活的基本状态时,怎么让住在高楼的人们拥有较高的舒适度?办法还是很多的:安装具有更好隔音效果的门窗来阻挡噪音、使用遮阳装置来阻挡过于强烈的阳光、使用保温墙体材料减少空调的使用、良好新风系统保证室内空气新鲜、种植楼顶绿地花园增强美观,等等,不一而足。
  智能建筑领域也越来越多地体现舒适和环保的平衡趋势。长期从事智能建筑研究和应用的梁以德教授说,过去的智能建筑设计更多是考虑如何增强人们的舒适度。譬如智能的门禁系统让你隔着门看到访客的容貌、智能的视频系统让你在办公室可以看到自家保姆在干什么,智能的遥控系统让你远程指挥家里的电饭煲和热水器开始工作……但现在智能建筑的趋势则是追求舒适和节能的双重效应。通常大型建筑物中,空调、电梯和电灯、电器的使用各占建筑能耗的1/3。如今这三方面都开始了智能节电的研究和应用。譬如,商场中空调风机的转速越快,耗能越大。人们开始研究根据温度高低自行调节风车转速的空调;自动感应人的到来从而自动开始加热的电热毯和电热椅,跟随人的离开自行熄灭的节能灯,等等。
  一个更新的趋势是,云计算也开始应用在建筑的智能化控制上。“过去一个智能大厦有一套大型的计算机设备来控制,但这些设备的运行、保养和维护非常耗费财力人力,很多建筑正是因为计算机系统维护不力而逐渐失去了智能,而今,云计算的应用让建筑可以不使用实物的电脑设备,而将整个运算功能外包。这也是智能建筑节能环保的一个大方向。”梁以德说。
  
  商业推动绿色建筑
  
  在寻求舒适和环保双重目标的道路上,“绿色建筑”成为了人性化的综合解决方案。
  所谓绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生。目前国际上最为成熟的绿色建筑认证体系是美国绿色建筑委员会推行的LEED标准。评分标准分为五个维度——可持续的场地规划、保护和节约水资源、高效的能源利用和可更新能源的利用、材料和资源问题、室内环境质量。LEED将绿色建筑分为银奖、金奖和白金奖。
  2005年,招商地产开发的泰格酒店公寓拿到了LEED认证体系的银奖,成为中国第一个获得LEED认证的非官方项目。这个建筑的一些可圈可点之处包括:
  全部232套房间采用了“分质供水”和“新风系统”的绿色技术,用20%~30%的处理后的废弃水来冲厕所;在居住者离开的空闲时间中,用能耗更低的“新风系统”替代空调来调节温度;花园中的人工湿地除了可由屋顶流下的雨水灌溉,还能处理每天20吨的生活污水。处理后的水质达到城市杂用水水质标准,可用于绿化和路面保洁清洗,成本只要0.2元/吨:屋顶上厚达35厘米的覆土种着绿化植物,使顶层房间室内温度降低了2℃;建筑的白色外墙上爬满藤蔓植物,侧立面的外墙则用木质百叶和铝合金百叶来遮阳;外窗则全部是Low-E中空玻璃,可以有效隔热隔音。
  去年12月,惠普和东航的合资公司——上海普惠飞机发动机维修有限公司获得了LEED认证的最高奖项——白金奖。万科新落成的万科国际会议中心也正在申请此奖项。这座会议中心拥有可根据阳光强弱度自动调节的遮阳板、自动感应的办公室节能灯、日处理能力达100吨的废水处理系统。
  那么,既节能环保又符合人们对舒适追求的绿色建筑,其建筑成本要比普通建筑高多少?掘估算,LEED银奖建设成本增加了总建造成本的1.9%,金奖的这个数字是2.2%,假如要申请白金奖,则要多花6.8%。
  但这并不意味着绿色建筑的总成本高于普通建筑。这涉及到建筑物“生命周期成本”的概念,亦即要考虑从建筑物的设计、建造、使用、维护、修建直至拆除的整个生命周期所发生的全部费用。绿色建筑一般都具有初投资较大而运行和维护费用较低的特点。算一笔细账就能发现,绿色建筑整个使用寿命中节省的成本和产生的效益要远高出初期建设中增加的那不到10%的成本。美国《新闻周刊》的报道称、在投入使用的第一年,泰格公寓与规模相似的传统建筑相比,通过节能节省了177 857美元。
  所以,商业可以成为推动绿色建筑大行其道的终极力量。“建筑开发商完全可以通过采用绿色环保的创新技术作为项目卖点,从而将绿色建筑增量成本转化为市场溢价,大幅提高投入产出比。”深圳洛赛声学技术公司董事长刘韬说。刘的公司专门为那些追求高 舒适度的地产项目提供解决方案,帮助它们消除室外环境噪声以及建筑室内上下层楼板的生活噪音。这家公司最为独特的一个服务莫过于其向客户提供的“噪声地图”咨询和解决方案(案例详见附文)。它有別于传统的现场测量,噪声地图技术为开发商提供小区的整体噪声分布情况,精确到每家每户每扇窗户]米之外的噪音值,而且它与实测值之间的误差可以控制在P分贝以内,从而为客户了解项目现状和寻求最优噪声解决方案提供了全面、科学的决策依据,根据刘韬的观察,在环保和舒适度方面投入更多的房地产公司,其房屋售出均价往往比普通建筑有一个十分明显的溢价。
  很多人会质疑这种把成本价格转移到消费者头上的做法,建筑市场中不同的利益主体具有不同的成本观,因而对生命周期成本的态度也不同。房地产开发商总是把短期经济效益放在首位,对他们而言,绿色建筑、节能和环保往往只是一种促销手段。业主兼住户则不仅关心项目的初始投资,而且十分注重建筑物的环保、节能效果和运行、维护费用。显然,后者应用生命周期成本法的积极性要比前者高得多。所以,一种更为科学合理的绿色建筑开发模式是一体化设计。也就是将建筑师、开发商、物业管理和业主等多方利益攸关者全部纳入建筑的规划、建造和管理中,让房产开发商在日后的物业管理中享受到绿色建筑带来的好处,才有建造绿色建筑并以合理价格卖给消费者的商业冲动。日本在这方面已有良好尝试。在川崎市一座大型写字楼的建设中,建筑师、业主和物业商共同组成生态委员会,下设环境管理、资源循环利用和二氧化碳排放控制三个分委员会,完善的组织和激励措施保证了绿色建筑方案的实施,使该建筑的能量消耗减少,生命周期二氧化碳排放量降低了38%。同时,开发商也在后续的物业管理中分享了绿色建筑带来的成本节省。在这栋大楼中,业主并没有为绿色建筑而更多付出费用。
  
  社区一城市,为人而设计
  
  单栋绿色建筑的节约毕竟是有限的。对于整个城市的低碳和人性化,必须由政府统筹规划设计。梁以德认为,建设一些具有综合功能的社区是降低城市碳排放、提高人们舒适度的必由之路。以香港为例,沙田、粉岭、上水等社区即属此类。人口在10万~50万之间,每天离开社区工作的人不超过1/4,学校、医院、车站、购物商场等配套设施齐全,与中心城区由轨道交通连接。绝大多数人就在本社区活动,不用在社区与中心城区之间来回奔波。这是降低城市碳排放的有效手段。
  社区在欧美国家十分普遍。在上世纪美国的新兴繁荣时期,城市住房需求空前激增,美国很多都市周边的低密度郊区如雨后春笋大量涌现,开发速度惊人。但这些郊区规划比较随意,缺乏深入思考,随即就出现了很多问题:低密度平房让人们居住舒适度增加,但造成了土地浪费和使用效率低下;没有考虑在社区当地创造更多就业岗位,导致工作单位和家庭住宅过远,对汽车的依赖程度持续增加,人们生活成本增高,污染水平也随之加重。
  盲目的郊区运动之后,“新城市主义”的理念随即兴旺起来,“新城市主义”至少包括两套规划理念:TND和TOD,前者是指偏重步行的传统邻里区开发(Traditional Neighborhood Development),后者是指偏重使用公共交通的邻里区(Transit Oriented Development)。这两套规划理念都是鼓励人们步行或使用公共交通系统,并摈弃了完全的低密度平房,改而使用平房加楼房的混合建筑,以增加土地的利用效率。
  但无论是TND还是TOD,社区规模都比较小,居民住宅距离公交车站的半径不超过600米。到后来,美国人开始提倡更为人性化的“新城”,“新城”的概念已经十分接近梁以德所言的10万~50万人口的功能齐全的社区。在这样的社区中,当地就业是十分重要的因素,而不仅仅是“住在郊区,工作在市中心”的模式。美国]960年代尝试开发的里斯顿新城成为此类社区的典范之一。里斯顿新城的总设计师罗伯特·西蒙在里斯顿开发之初就提出了几项目标:新城需要提供丰富的文化娱乐设施和独处环境;商业文化娱乐设施要从开发之初就为居民配备完毕,而不是几年之后才动手建设;打造“一生之城”,也就是做到让任何人都能终身生活在这个社区;提供丰富的工作岗位;个体的价值和尊严应该成为规划的首要重点。
  现在,里斯顿新城居住人口7万人,就业岗位超过4万个,当地就业率超过50%。设计者罗伯特,西蒙本人就是里斯顿的第一批居民,从开发之初就一直在此居住,50多年从未离开,直到86岁。
  而今,无论是TND、TOD还是里斯顿之类的新型社区,都正在面,临一个更为迫切的问题:如何在满足人们舒适度的同时最大程度地实现低碳和可持续发展?
  国外已经有城市开始了此类尝试。英国的伯丁顿低碳社区始建于2002年,是世界自然基金会和英国生态区域发展集团倡导建设的首个“零能耗”社区,现在成为引领英国城市可持续发展建设的典范。伯丁顿社区零能源发展设想在于最大限度地利用自然能源、减少环境破坏与污染、实现零矿物能源使用,在能源需求与废物处理方面基本实现循环利用。在社区能源利用方面,规划结合环境、社会、经济等不同方面的需求,运用节能技术降低能耗、水耗和汽车使用量,最大限度地节约能源,减少碳排放。具体措施包括:
  分类收集社区生活垃圾,通过先进的垃圾焚烧装置为居民提供热能和日常用电,不用再额外向电力公司买电;
  收集雨水冲洗厕所、使用节水型洗衣机和抽水马桶、生活污水经生物处理装置就地净化处理,这些措施大大降低了居民对自来水的需求;
  采取办公与住宅共存的模式,减少交通污染排放和拥堵;
  利用生物质燃料热电联产为小区集中供暖、通过屋顶铺设光伏板为电动汽车充电、调整南北向窗门玻璃面积大小、广泛应用屋顶绿化、增加建筑保温绝热材料厚度、使用节能电器等,这些举措部显著降低了碳排放。
  *****
  芒福德在《城市发展史》中说:过去在乡村里向往城市,现在在城市里向往乡村,城市的归宿就是重新走向自然。他一语点破城市化进程中人们的无数纠结和困惑。从绿色建筑到人性化社区再到人性化城市。都在追求一种至高境界:人类以及人类文明的产物与自然和谐共处,与周遭环境浑然一体。建筑业一句谚语有云:“建筑本身应像土里面生出来的一样。”——不要刻意跳脱自然的圈子,不要目中无人地拔高自己,不要把自己的享受作为最高和唯一目标来追逐。
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