国外城市建筑领域低碳发展经验和案例实践
2022-05-30郭玉佳郝放赵六珍陈振华井国茂李欣
郭玉佳 郝放 赵六珍 陈振华 井国茂 李欣
气候变化是全人类面临的严峻挑战。工业革命以来,全球碳排量激增,特别是发达国家大量消耗化石能源产生的二氧化碳排放,导致大气中温室气体浓度显著增加,使得全球气候变化加剧。人与自然是生命共同体,正如习近平总书记所说,绿水青山就是金山银山,良好的生态环境是子孙后代的福祉所在。因此,在发展经济的同时,需要持续推动绿色低碳发展,实现经济发展与环境优化的双赢。
一、国外城市建筑领域低碳发展经验
1.伦敦
伦敦是低碳城市规划和实践的先行者,低碳城市建设处于世界领先位置。伦敦低碳城市建设实践主要是应对气候变化的政府主导型城市行动, 2007年,伦敦市政府颁布《行动今日,保护明天:气候变化行动方案》,宣布到2025年将二氧化碳排放降至1990年的60%,之后相继颁布《伦敦环境战略》和《大伦敦规划2021》,对伦敦气候目标的实现形成了强有力的保障。
建筑是伦敦城市碳排放的重点领域,伦敦的主要做法是改善现有和新建建筑的能源使用效率。对于新开发的建筑项目,通过更新城市规划对于建筑节能的要求,强化节能指标,引导提高建筑节能。推广分布式能源供应系统,主要在房屋上安装太阳能电池板,作为家庭的电力来源;并加大绿色屋顶和绿墙的覆盖面积,为家庭环境降温和降噪。此外,伦敦市政府还对所有房屋节能程度进行“绿色评级”,对评级等级低的住房,提供绿色家庭服务帮助居民改进能源效率。在市政府建筑减排方面,严格执行绿色政府采购政策,采购低碳技术和服务,引导公务员形成节能习惯。
公众参与是伦敦应对气候变化的重要举措,市民自觉主动参与节能减排和保护生态环境的行动中,积极主动地参与自己房屋的能源系统改造,以提高能源利用效率,减少温室气体排放。同时,非政府组织如社会环保团体在低碳城市建设中起着重要作用。例如,有些环保非政府组织制作减排网页并附有二氧化碳计算器,帮助个人和家庭提出减排建议;以社会环保组织为代表的非政府组织主动向市民普及低碳知识与技术,提升市民的低碳意识;在政府制定政策期间,非政府組织积极参与其中建言献策,推动城市节能减排行动。总之,伦敦非政府组织贴近民众、灵活快捷,弥补了政府在管理和服务中的疏漏和欠缺,加强了政府和市民之间的沟通与合作。
2.新加坡
新加坡作为一个土地资源有限、人口密度高的城市型国家,在低碳发展方面一直走在世界前列,是低碳生态城市的先行者与成功典范。新加坡通过对城市规划、绿色建筑建设和管理进行动态治理,使新加坡城市发展实现了生态低碳化过程,成为全球著名的花园城市。
围绕绿色概念制定整体开发规划。新加坡在新中国成立之初就聘请联合国专家,历时4年,完成新加坡概念性开发的整体规划。在整体规划中,新加坡将原始森林、动物栖息地和湿地划为自然保护区,并在后续建设中又新增3个自然保护区,形成新加坡的四大自然保护区,约150平方公里,占到国土面积的23%。新加坡整体规划除了对自然保护区的严格保护外,还将绿色概念深入城市中。自20世纪60年代开始,新加坡开始实施花园城市计划,大规模实施城市绿化,引进多样化的植物种类,建设生态公园和连接各公园的廊道系统,通过绿化“无孔不入”“新式”管理方法和垂直园艺等措施,让新加坡市民可以轻松走进自然。世界银行2014年资料显示,虽然新加坡的人口密度高居世界第二,但国家绿化率达到45%,国家绿化覆盖率达到80%以上。
统一进行土地开发规划,实行组屋制度。20世纪70年代,新加坡颁布了《土地收购法》,政府可以通过收购、补偿等方式征用土地,以非营利为原则,大规模建设组合式的低价房屋(被称为“组屋”)。组屋是一种经济实惠的住房,深受普通市民的喜爱,低收入的人也可以承担组屋的价格,实现了“居者有其屋”,避免了贫民窟、落后区等社会不均衡发展的情况出现。
二、 国外城市建筑领域案例实践
1.贝丁顿“零能耗”社区
伦敦设置了零碳建筑示范区——贝丁顿“零能耗”生态社区,这是世界上第一个二氧化碳零排放社区,自2002年建成以来,曾获得国际上的多项奖项,更吸引着各地游客慕名参观学习。
贝丁顿社区在建筑选材、居民入住、生活出行等一系列活动中都贯彻零碳理念。在建筑材料上,取用工业和建筑废料,大大降低建筑成本,并减少了材料制作和施工过程中的碳排放;使用夹心保温墙体,在墙体中填充绝缘纤维,减缓室内外温度传导;屋顶、墙体和地面全部使用高质量的绝缘材料,保证房屋冬暖夏凉。在供暖方面,该社区采用在屋顶安装太阳能电池板等方式进行供暖,实现零碳供暖;设计保温式的通风口,通风口在进行室内外通风的过程中,不会导致屋内热量流失;屋顶的绿色植被也可以有效保持室内恒温。在交通出行方面,实现交通电气化,而电来源于太阳能电池板,可以保证为社区内的公共交通和私人电动汽车提供充足的电力。在社区规划中,通过科学配置工作地点和居住场所,减少职住距离,从而减少通勤的时间和交通使用。在水资源使用方面,通过屋顶花园进行雨水收集,从管道引入房屋下面的储水器中,经过过滤可用于灌溉和卫生间。通过对雨水以及生活污水的回收和利用,提高了水资源的循环使用率。
2.新加坡国家图书馆
新加坡国家图书馆建成于2005年7月,是新加坡最早一批新绿色建筑,获得了绿色建筑白金奖。国家图书馆建筑面积达5.8万平方米,建筑主要通过卓越的节能设计来减少碳排放,整个建筑在运行期间的能源使用要比普通等规模建筑节约80%。图书馆的设计主要着力在通风、遮阳、智能和植被。
在通风方面,图书馆主体结构架于地面之上,自然风可以从底部穿过,起到降温的作用,并设置导风翼墙,汲取传统建筑的优点。在遮阳方面,采用长短、间距、悬挑深度各不相同的金属遮阳构件,使得建筑可长时间处于阴影中;采用最佳的建筑朝向和位置,减少热负荷。在智能建筑方面,设置光感应系统,当自然光足够满足室内需求时,照明系统自动关闭;设置雨水感性收集系统,以灌溉建筑植被;并通过楼宇管理系统对能源的消耗进行监测。在绿化方面,图书馆利用雨水收集系统来灌溉建筑内约6300平方米的绿色植被,通过立体绿化的方式,不仅可以给建筑降温,遮蔽太阳直射,对读者来说,也可以近距离接触自然,提供良好的读书环境。
三、对我国建筑领域低碳发展的启示
1. 优化国土空间开发格局
城市国土空间规划是城市功能布局、交通网络、用地分类的基础,不同城市要因地制宜,以资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价为基础,增加绿化覆盖面积,一方面增加碳汇,另一方面则有利于提高城市生态和人居环境。通过对土地利用规划和产业布局优化,建设节能低碳城市,促进生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀。
2. 建设完善的城市基础设施
推动地方基础设施建设,将绿色低碳理念融入城市建设全过程。加大电动汽车充电桩网络建设,布局密度适中的路网结构,形成城市绿色基础设施联通,加大绿色空间和水域面积,提高城市的可持续性和宜居性。
3.大力推广绿色建筑
加强对绿色建筑的标准体系建设,在新建建筑中全面推广绿色建筑。在设计端,加强对建筑通风、采光的优化设计,以及雨水收集创新设计。在材料使用端,推广使用保温墙和多层玻璃,加强建筑保温功能,对墙体、屋面、门窗等围护结构进行节能改造,在屋顶安装太阳能电池板,使用清洁能源供电。在施工端,鼓励施工材料的循环利用,推进对废弃材料的加工和再利用,并对施工过程中的碳排放进行监管。