中德绿色建筑评价体系比较研究
2021-11-01王聪何国青钱匡亮胥小龙鲁洁赵文杰WangCongHeGuoqingQianKuangliangXuXiaolongLuJieZhaoWenjie
王聪,何国青,钱匡亮,胥小龙,鲁洁,赵文杰 Wang Cong,He Guoqing,Qian Kuangliang,Xu Xiaolong,Lu Jie,Zhao Wenjie
(1浙江大学 建筑工程学院,浙江杭州 310058;2中国建筑节能协会,北京 100089)
0 引言
随着我国经济社会不断发展,生态文明建设地位日益凸显。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视生态文明建设,绿色环保的理念逐渐深入人心。今年全国两会,“碳达峰”和“碳中和”首次被写入政府工作报告,大力减少建筑领域碳排放将对我国早日实现碳达峰目标与碳中和愿景具有重要意义。加快推广与发展绿色建筑,是建立我国绿色低碳循环发展经济体系的重要途径,对落实新时代高质量绿色发展的建设要求、集中体现人民群众对美好生活环境获得感与满意感,具有积极重要的作用,同时也是实现碳达峰目标的重要抓手。《绿色建筑评价标准》是我国实现绿色建筑技术支持的重要抓手,而DGNB评价体系作为在全世界范围内最为领先和全面的对建筑可持续发展水平进行评价的工具,其宗旨与我国的绿色建筑评价标准一致,都是以环境保护和提高使用者的幸福感为目标对建筑物进行设计与管理。相较于我国,德国在可持续发展建筑上的研究起步较早,标准发展也较为完善。为更好地实现我国碳达峰的目标,完善我国绿色建筑评价标准,向世界推广我国的绿色建筑评价体系,有必要对比分析我国绿色建筑评价体系与德国DGNB体系的异同。
1 我国绿色建筑评价标准
我国于2006年在对各地绿色建筑经验进行总结并借鉴国际先进技术理念的基础上,首次发布了《绿色建筑评价标准》,其评价体系主要由六大指标组成,分别是:节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、运营管理(住宅建筑)全生命周期综合性能(公共建筑)[1]。之后,我国绿色建筑的发展取得了一定的成效,在对近十年绿色建筑发展的实践经验和研究成果进行总结后,我国发布了2014版的《绿色建筑评价标准》[2]。相较于2006版,在修订后的标准中,评价对象的范围得到扩展,评价阶段更加明确,评价方法更加科学合理,评价指标体系更加完善,整体具有创新性[5]。其评价体系主要由七大指标组成,前五项的“四节一环保”与2006版相同,增加了绿色施工的相关要求,将住宅和公共建筑统一为运行管理。之后,为了推动新时代高质量绿色建筑发展,整合健康建筑、可持续建筑、百年建筑、装配式建筑等新理念新成果,扩展绿色建筑内涵,对标新时代高质量绿色建筑品质要求,进一步修订了《绿色建筑评价标准》,以更好地满足人民群众对优质绿色建筑产品的需要。2019年发布了最新一版的《绿色建筑评价标准》,对其评价指标组成进行了修订,修订内容[3]见图1,评价条款内容见图2。
图1 2019版《绿色建筑评价标准》评价指标修订内容
图2 2019版《绿色建筑评价标准》评价指标
2 DGNB评价体系
德国可持续性建筑委员会(Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen,DGNB)是一个非营利组织。为了将自己打造成可持续性建筑领域中的中央技术支持平台,DGNB发展出了一套以评价和优化建筑物及城区的环保性、节能性、经济性和使用舒适性等为目标的评价系统——DGNB建筑可持续性评价系统[4],并于2007年第一次发布。DGNB体系自问世以来,通过对系统的不断改进和扩充,由最初针对办公建筑的单一评价系统,逐渐发展成为能够对办公、商业、工业、学校和医疗等在内的现今大多数类型的单个建筑、建筑群以及城区进行评级的综合性评级体系。
近年来,DGNB体系快速发展,发布了多个版本,最新的版本是2020年发布的DGNB国际版。其评价体系主要由六大核心要素组成,分别是环境质量(ENV-Environmental Quality)、经济质量(ECO-Economic Quality)、社会文化及功能质量(SOC-Sociocultural and Functional Quality)、技术质量(TEC-Technical Quality)、过程质量(PRO-Process Quality)和区位质量(SITE-Site Quality),六大要素涵盖了包括建筑全生命周期评估、空气质量、热舒适、声学舒适、视觉舒适、项目文件的可持续管理、施工、交通连接等总计38项评价条款[5]。其以可持续发展作为内核,主要关注了以人为本、循环经济、设计质量、可持续发展目标、气候保护和创新领域这五个总体目标,旨在为进一步提高全球人居环境的质量贡献一份力量。其组成占比见图3。
图3 DGNB各指标评分占比[5]
3 评价内容比较分析
3.1 安全耐久
在安全耐久方面,我国绿色建筑评价标准与DGNB中有对应指标的内容见表1[6]。
表1 安全耐久中德绿色建筑评价体系条文对比
相对于我国的《绿色建筑评价标准》,DGNB更多地从建筑对当地环境的影响去评价,目标是减少、避免或替代所有可能对人类、植物和动物造成短期、中期或长期不利影响或造成损害的危险或破坏性材料、产品或制剂;从减少建筑物对土地的过度使用,保护当地环境的生物多样性等方面体现建筑物选址的重要性。我国建筑物的灵活性和适应性主要体现在设计时多用大开间形式,办公室间使用各种可拆除的隔断。而DGNB的灵活性和适应性则是通过空间利用效率、室内净高、建筑进深、垂直通道、结构灵活性及建筑技术服务等方式体现,其中,结构的灵活性便包含了可拆除的隔断[7]。从灵活性来看,DGNB评价的内容比我国《绿色建筑评价标准》更加丰富。从建筑的抗震性能来看,我国对建筑物的抗震性能是针对当地的抗震设防烈度进行选材和结构设计的,DGNB则是从风险分析、预警系统、安全措施等全过程提出要求。
3.2 健康舒适
在健康舒适方面,我国绿色建筑评价标准与DGNB中有对应指标的内容见表2[6]。
表2 健康舒适中德绿色建筑评价体系条文对比
热舒适中,我国主要对换气和遮阳提出了要求,具体到换气次数和遮阳面积的比例,DGNB中则直接对室内外部件表面的温度提出了要求,即直接对结果提要求;室内空气质量中,DGNB主要对室内的TVOC、甲醛和CO2进行控制,相较于我国,控制项更少,某些指标要求更低,比如TVOC,我国要求的限值是600μg/m3,而在DGNB中达到3000μg/m3即可得分。我国除了对TVOC、甲醛有相应要求外,还对氨、氡、PM2.5、PM10有相应要求。声环境中,我国主要对噪声排放限值进行评价,而DGNB中主要对混响时间和吸声面积进行评价。视觉舒适度中都强调自然采光、照明强度、眩光控制等要求,区别不大。
3.3 生活便利
在生活便利方面,我国绿色建筑评价标准与DGNB中有对应指标的内容见表3[6]。
表3 生活便利中德绿色建筑评价体系条文对比
DGNB从建筑物的入口情况、路线和路标、接驳区、停车场数量、自行车停放空间、入住率来评价整个建筑物的建筑及其用途在多大程度上满足市场和场地的要求。这方面的要求比我国更为具体,且建筑物的分类也更为细致。在用户控制方面,DGNB鼓励设计师在他们的项目环境中更密切地关注标准的目标,主要评价个人对通风、遮阳和眩光保护、供暖期间和供暖外的温度、人工照明的控制,如果用户可以单独对系统进行操作,可获得更高的得分;系统调试评价以下技术组件:供暖系统、通风系统、房间空调、冷却技术、建筑自动化、照明、热水供应、立面百叶窗,旨在让使用者更好地对建筑物进行控制。我国则侧重于各种智能监控、服务系统,尽量减少人为的操作,使建筑物“活起来”。交通方式上,DGNB采用定性和定量相结合的方法,对机动私人交通、公共交通,自行车、行人交通和公交站点无障碍设计等指标的接近度和类型进行了评价。我国则更多地从公共交通路线数量、距离、无障碍设计等角度去评价,大体与DGNB相同。室内外的空间质量目标是为建筑用户提供高品质的室内外空间,尽可能使其具有各种各样的娱乐等功能用途,并在未来很长一段时间内增加财产的可持续性和所有用户的舒适度。拥有高品质空间的建筑提高了使用者的健康水平和幸福感,促进了社会互动。DGNB评价旨在增加交流的空间,为用户提供额外设施,家庭友好型、儿童友好型和老年人友好型的设计,室内通道和流通区域、户外空间的设计,户外区域装置和设备。相较于我国只对建筑物与上述场所的距离提出要求和对室外健身场地面积提出要求,DGNB则提出了更为细致、更能使建筑物给人带来幸福感的要求,这样的规定使得建筑物的使用者对绿色建筑的获得感更加强烈,为绿色建筑的推广和实施助力。DGNB通过对自行车基础设施、租赁系统、电动力和建筑物内用户舒适度、设施的可用性等指标来评价建筑物的服务设施给使用者带来的服务质量,而我国则是通过对主要提供服务的物业公司提出相应要求来提高服务质量。
3.4 资源节约
在资源节约方面,我国绿色建筑评价标准与DGNB中有对应指标的内容见表4[6]。
表4 资源节约中德绿色建筑评价体系条文对比
可持续的资源开采中,可循环使用的原材料在总材料用量中所占比例越大,该项评价越好。饮用水需水量和废水量中,对水的利用价值和总用水量进行评价,与我国标准相比,DGNB并未对具体的节水设备提出要求,而是通过最终的用水量和水的利用率进行评价。土地使用则是通过减少建筑用地的过度使用,并限制不发达地区的土壤封闭,以达到土地节约的目的。节约使用土地,最大限度地减小对当地土地的影响,从而降低土地开发、污水治理和改善气候环境的投入。我国标准中的节约土地,主要针对建筑物对土地的利用效率提出相应要求,而DGNB则是从建筑物对所用土地的影响角度作出相应规定。建筑围护结构的质量评价使用四个指标评估建筑围护结构的质量,这些指标旨在创造必要的条件,以确保最高的热舒适性和最低的能源需求。根据具体使用情况对传热系数、现有热桥、气密性和夏季防暑降温进行评价,通过严格的围护结构要求,以达到节约能源的目的。我国标准主要从围护结构的传热系数、空调机组的能效、节能措施和可再生能源的利用等规定出发,以达到节约能源的目的。与我国标准不同的是,DGNB更多地从阻断室内外的冷热量传输出发,减少能源的浪费,以达到能源节约的最大化。我国则是通过更高效的能源输出与减少能源浪费相结合的方式提出更为具体的要求。
3.5 环境宜居
在环境宜居方面,我国绿色建筑评价标准与DGNB中有对应指标的内容见表5[6]。
表5 环境宜居中德绿色建筑评价体系条文对比
为了维持生态系统的多样性,DGNB提出了“生态小区质量”评价内容;为了促进动物、植物物种的多样性,提出了一系列激励措施。最终的目标是让建筑物使用者能够体验到更为真实的自然环境,从而获得更为强烈的主观幸福感。选择适合当地的植物可以减少后续的维护成本,因为这些植物通常不容易害病,仅需要较少的照料。我国标准中除了对建筑物占地原有的自然水域、湿地、植被等生态的连贯性,表层土地的生态补偿和修复有要求外,还从雨水径流的规划、绿地使用到更为细致的吸烟区都作出了要求,内容更为细致和全面。室内外的空间质量方面,要求为建筑用户提供高品质的室内外空间,尽可能容纳各种各样的娱乐和功能用途,并在未来很长一段时间内增加财产的可持续性和所有用户的舒适度。DGNB在促进交流的空间,为用户提供额外设施,家庭友好型、儿童友好型和老年人友好型的设计,室内通道和流通区域,户外空间的设计,户外区域和装置与设备等方面提出了要求。与我国标准单纯从环境噪声、光污染、风环境和热岛效应提出要求相比,DGNB的要求则更为丰富和人性化,同时鼓励创新,使建筑物更具特色,并从各种不同类型使用者的角度出发提要求,让使用者对绿色建筑的获得感更加具体,但同时也相应增加了实施难度。
3.6 提高与创新
提高与创新旨在鼓励建筑物在评价指标的基础上,使用更高的标准来要求自己,同时,鼓励一些新技术的使用。DGNB通过ENV1.1建筑生命周期评估、ECO2.1寿命周期成本和可持续管理文件和PRO1.6城市规划与项目设计的融合,达到与我国标准相对应的提高与创新。但对于DGNB来说,这些要求都是必须达到的。在我国标准中,BIM技术的应用,可以获得一个相应的加分,在DGNB中,除了BIM技术的应用要求外,还要求建设方向使用者提供维护、检查、操作和保养说明,可体现建筑物实际情况的相关文件和计算书,如能源性能计算书、隔音文件、室内声学文件、消防安全概念、热模拟、日光模拟等,以及可帮助使用者更好地管理建筑物的管理手册。上述要求都是为使用者更好地使用建筑物而制定的,而且针对的是实际的建筑物,并不是设计的相应阶段。
4 案例分析
绍兴市华汇科研设计中心,建筑占地面积3131.17m2,总建筑面积地上28344.4m2,地下建筑11092.40m2。工程总投资约21352.55万元,申报范围用地面积9448.39m2,总建筑面积39436.82m2,结构形式为框架剪力墙结构。该项目在绿色建筑方面应用的主要技术有:先进的围护结构保温技术、导光遮阳通风复合被动式窗墙系统、垂直绿化技术、滴灌系统、太阳能利用、水源热泵+水蓄冷蓄热技术、室内空气监控系统、设备监控及能效管理系统应用等,其节能率达到了67.33%。由于该项目建成于2016年,故在其进行绿色建筑评价时采用的标准为2014版的《绿色建筑评价标准》[2],但将其评价内容在2019版的《绿色建筑评价标准》[3]的基础上进行重新打分,其绿色建筑水平仍可达到三星级。但由于2019版标准中,建筑物的总分除达到一定基础外,某些特殊技术还需达到某些特殊要求,而该案例的建筑供暖空调负荷降低比例为5%,故只能达到新版标准的一星级水平。具体打分表见表6。
表6 案例工程修旧标准打分表
由于DGNB评价内容的组成结构与我国绿色建筑评价标准不同,故不能直接通过现有材料对其进行DGNB的评价结果判定,但通过某些可对比评价的条款,可得出该案例在DGNB评价体系中仍可取得较好的评价结果。如在水资源利用中,由于滴灌系统和水源热泵技术的应用,在DGNB评价体系中可取得高分;室内污染物控制限值上,案例工程在TVOC和甲醛浓度控制上都取得了很好的成绩;用户控制上,案例工程通过多种智能化控制系统,除了可以单独控制建筑物的相应系统外,还可以设置自动化程序,定时定点地开关采光、通风、温度控制设备等等。为更直观地将我国绿色建筑评价标准和DGNB进行对比,在可对比的内容上,采用加权得分的方法,整理了表7的评价结果,DGNB的认证等级划分中,加权总得分超过65%,各核心模块最低得分大于50%,可获得金奖的认证等级。
表7 案例工程DGNB评价结果
通过案例分析,可以总结出目前我国的绿色建筑评价体系在技术水平、指标要求及涵盖内容上,与世界较为领先的DGNB评价体系已经相差不大,在某些评价指标上我国的绿色建筑评价比DGNB评价体系甚至更为全面和细致,如室内污染物控制等。但我国绿色建筑评价体系仍有进步的空间,具体如下:
(1)许多项目的选址并没有选择的余地,而在绿色建筑评价标准中,对场地的要求为控制项,如果在场址没有选择的情况下,不符合控制项的要求就一票否决了绿色建筑的评价,建议将部分控制项中对场址的要求挪到评分项中;
(2)对中国南部地区而言,标准对围护结构的要求过高,建议在围护结构上达不到要求时,可通过其他途径弥补围护结构传热方面带来的冷热损失,以满足最后的节能要求;
(3)BIM的管理模式有利于绿色建筑项目的贯彻实施,减少施工阶段和设计阶段的磨合,减少返工,提高最终的工程质量,建议将BIM的要求从提高与创新项移至评分项中;
(4)建议在建筑物围护结构质量的要求中,增加对气密性、热桥等性能的要求,上述性能对建筑物外围护结构的热量传递具有直接影响。
5 结论
总体而言,我国绿色建筑评价标准各指标要求与DGNB相比各有特点,在某些条款定量的要求上各有高低。我国的绿色建筑评价体系更多地从建筑物的各项部(构)件、设备和做法提出了明确的要求,对于建设方而言,限制了其灵活性与创造性。而DGNB多从使用者的直接感受出发提出要求,以结果为导向,使建设方具有更多的选择,而在实现目标结果的同时,也需要建设方有更强的技术力量和更好的信誉品质。我国幅员辽阔,气候区情况复杂,要实现DGNB以结果为导向的控制方法,需要大量的基础数据与更好的建筑技术支撑。从评价结果看,相较于DGNB来说,我国绿色建筑在指标控制上更为严格,在技术创新上略为保守。以目前我国的建筑技术水平和体系看,我国的绿色建筑评价标准更为合适。从未来发展角度出发,我国的绿色建筑评价标准还需要加强基础数据归纳整理,为我国的绿色建筑评价体系走向世界打下坚实基础。