从“拆改留”到“留改拆”
——城市更新的低碳实施策略
2022-08-23张杰张弓李旻华
张杰,张弓,李旻华
1 从“拆改留”向“留改拆”的转变
2021 年,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要》提出“加快转变城市发展方式”,“实施城市更新行动,推动城市空间结构优化和品质提升”。同年,为履行“碳达峰、碳中和”的庄严承诺,国务院印发《2030 年前碳达峰行动方案》,提出城市更新要落实绿色低碳要求,“推动建立以绿色低碳为导向的城乡规划建设管理机制,制定建筑拆除管理办法,杜绝大拆大建”[1]。在此基础上,住建部进一步发文提出城市更新要“以内涵集约、绿色低碳发展为路径”,“转变城市开发建设方式,坚持‘留改拆’并举、以保留提升为主”[2],“实现建筑垃圾减量化”[3]等要求。这一系列国家政策文件从“城市更新”“碳达峰、碳中和”两个国家战略层面,宣告了过去以“拆”字当头、“大拆大建”城市发展建设模式的终结,代之以“留”优先、“留改拆”并举的新时代低碳城市更新建设模式。
从“拆改留”到“留改拆”的转变不仅是建设模式的转变,更是实现“双碳”目标、实现高质量发展和可持续发展的要求。这一转变有着深刻的科学原因,与我国目前的发展阶段密切相关。
根据中国建筑节能协会相关研究,2018 年,我国建筑全寿命周期(包括建筑材料生产运输、建筑施工、建筑运行使用、建筑拆除及废弃物处理4 个阶段)碳排放总量达49.3 亿tCO2,占全国能源碳排放比重的51.2%。其中,建材生产阶段碳排放27.2 亿tCO2,占全国能源碳排放总量比重高达28.3%,远高于建筑运行阶段碳排放量占比21.9%的比重[4]。在过去“大拆大建”的快速城镇化阶段,我国大量未到寿命期的建筑被过早拆除,造成建材的大量浪费,产生的碳排放总量惊人。1953-2020 年,我国累计超过126 亿m2的建筑被拆除2)[5-7],其中,“十一五”期间全国城镇建筑拆除量约30 亿m2,拆建比高达23%,其中20 亿m2建筑在拆除时未满40 年使用寿命[8];2007 年过早拆除建筑量为7 亿m2并快速增长,至2020 年稳定在每年16 亿m2左右[9],相当于每年过早拆除建筑产生碳排放约5 亿t3)[10]。基于“碳达峰、碳中和”的战略目标,面对我国目前650 亿m2城镇存量建筑,“大拆大建”的城镇发展建设模式在能源消费端显然不可持续。
另一方面,随着我国社会经济发展进入新时代,以“大拆大建”模式拉动建筑业作为我国经济支柱的模式亦不可持续。我国建筑业GDP 占比自2014 年攀升至7%后,直至2021 年一直稳定在这一比重上下,并呈下降趋势4)[11-12]。对比发达国家建筑业GDP 占比4%~6%的现实,我国建筑业GDP 占比下降符合发展规律,由此将带来的建筑施工、拆除处置及受其影响下的建材生产运输领域碳排放总量的下降也符合“双碳”目标(图1、2)。
面对我国650 亿m2的巨大既有建筑存量,绝不能延续高投入、高消耗的“大拆大建”粗放发展模式,将能源和碳排浪费在低质量的一“拆”一“建”中。城乡建设领域从“拆改留”向“留改拆”的战略转变势在必行。
1 2014年全球建筑业20强国家建筑业增加值及GDP占比[13]
2 1953-2021年我国建筑业增加值及其占GDP比重变化
2 “留改拆”模式的基础与内涵
2.1 城镇建筑总量短缺不再成为问题
新中国成立后,我国经济和城市建设发展迅速,城镇化率从1953 年的13%增长至2020 年的64%[14],已超过世界平均水平[15],进入增速减缓的中后期阶段。改革开放以来,城镇建设提速猛增,尤其以1992 年市场经济体制改革和2008 年施行“一揽子计划”两个时间点的转变最为显著,房屋建设呈阶梯式增长。短短30 年后,我国城乡主要建筑类型总量的人均占有量已达到较高水平。
据统计,1953-2017 年5)我国累计房屋竣工面积约748 亿m2;其中,1992-2007 年房屋竣工面积约286 亿m2,占比38%;2008-2017 年房屋竣工面积约319 亿m2,占比43%[5,16]。住宅方面,全国城镇住宅存量面积从1978 年的14 亿m2跃升至2017 年的267 亿m2,城镇居民人均住房面积从1978 年的6.7m2增加到2019 年的39.8m2,2020 年预计已超40m2[17]。办公和商业用房方面,2001-2020 年间,我国35 个大中城市的房地产开发企业竣工办公楼面积约3.1 亿m2,商业营业用房面积约6 亿m2,按2019 年这些城市常住人口总计约3.5 亿人计算,人均办公面积约1m2,人均商业面积约2m2[18-19](图3)。
经过快速城镇化,我国已解决了人民生产、生活用房短缺的问题,海量的既有建筑的建成时间在30 年以内,当下的工作重点已不再是面积“增量”问题,而应迅速转向既有建筑和空间的“提质”。
3 1953-2017年我国历年房屋竣工面积
2.2 大部分既有建筑可改可用
目前,我国大部分既有建筑具有可改造、可利用的物理基础。以工业建筑、住宅建筑两种主要类型为例。
工业建筑方面:1840-1948 年为我国近现代工业发展的第一阶段,这一时期工业建筑多为砖木混合结构且数量较少;1949-1979 年,计划经济时期推行“建设服务生产”方针并引用苏联标准,建设了大量砖混、钢架、钢混框架等结构的工业建筑,甚至出现了装配式预制构件,总量约7.5 亿m2[5];1980-2005 年,随着新技术、新材料的升级,工业建筑开间跨度、空间高度及结构强度均得以提升,但仍以单层或多层为主,总量约22.5 亿6)[20-21]。既有工业建筑虽建设时间及结构类型不一,但普遍具有结构坚固、空间开放性和可塑性强、区位和设施条件优越等特征,适于再利用;其中,建成年代在1980 年代以前的工业建筑因其较高的历史、文化、科学价值,更应加强其保护及活化利用。
既有住宅建筑情况较为复杂。1840 年以前,我国传统民居基本为木构或砖木结构建筑;1840-1948 年,随着西方资本和技术的引入,各地演化出众多中西合璧的集居或单元式住宅,但建成于这两个时期的住宅数量较少,且多为文物或历史风貌建筑。1949-1978 年,因受计划经济方针的指导,住宅多数为多层砖混结构建筑,出现了装配式预制构件及少量钢筋混凝土框架结构,总量约5 亿m2;1979-1991 年,市场经济体制改革前仍维持多层砖混结构为主的建造形式,强调模数化和定型模块单元组合;1992-2000 年,住宅建筑以钢混框架或剪力墙承重结构及新型砌块维护结构为主,出现了高层住宅。建设于这两个阶段的住宅存量约有35 亿m27)[5,22]。既有住宅建筑总量大,且多数建成于近20~30 年间,其结构体系和绝大多数建材都具备很好的再利用的潜力。
总的来说,建成时间较长的既有建筑由于其较高的历史文化价值,应作为文化遗产予以妥善保护和利用;而建成时间较近的既有建筑则因为其总量巨大、结构安全寿命期仍较长、区位较为优越、建筑空间具备改造利用基础等原因,在当前城市更新和“双碳”要求下,能够且应当进行合理的改造利用,而非一拆了之。
2.3 “留改拆”模式的内涵
在“拆改留”难以为继的新时代,以保留为主、“留改拆”并举的城市更新模式成为低碳、可持续发展的必然选择。“留”,就是要在城市更新中尽可能多地保留建筑、构件和材料;“改”,则是开展适应性改造,使建筑空间、结构、性能等适应当前生产生活需求,提升建筑节能水平,优化建筑供能方式;“拆”,则是要尽可能减少拆除量,少而准地拆危、拆违,拆“建”留“材”。通过尽可能多的“留”“改”,尽可能少的“拆”,减少建筑拆除及建筑垃圾处理、新建材生产环节的碳排放,保护传承连续的城市记忆与历史文化,提升整体品质。
3 “留改拆”低碳城市更新模式的“四步走”实施策略
“留改拆”低碳城市更新模式立足于保护、保留与改造提升,强调精细化、小规模、渐进式、可持续的原则。这一模式需着眼于总体策略,落实于项目分解、空间策略与投资运营策略,依靠工程实施策略与适应性政策保障,贯穿城市、片区、建筑3 个层次,总体上遵循“调查评估—确定目标—分类施策—实施保障”的“四步走”实施策略。
3.1 城市层面的“留改拆”四步走实施策略
城市层面的“留改拆”重点解决的问题包括:摸清待更新用地及建筑家底、确定城市更新目标及重点、制定不同用地及建筑“留”“改”“拆”措施、形成项目分解清单、实施计划与政策机制保障。
以济南市城市更新专项规划8)[23]为例。首先,在市域范围内以用地为主、兼顾建筑,进行包括规模、权属、功能、效益、文化、安全、品质等方面的全面系统调查评估,确定“1+4+N”城市更新重点,即“1”老——历史文化遗产及各类保护区、风貌区的历史建筑和风貌建筑,“4”旧——旧住区(含2000 年以前建成的老旧小区、建成区内的棚户区和危房)、旧村庄(含城中村和城边村)、旧厂区和旧市场,“N”——老旧楼宇、传统商圈、低效产业园和老旧院区等其他类型。经调查,济南市本轮城市更新重点资源占地面积约128km2,占济南建成区总面积的1/6,“十四五”期间各区各类待更新建筑面积超3200 万m2。
针对有待更新的用地及建筑的巨大总量,规划明确了优化空间格局、彰显特色风貌、促进民生改善、推动产业提效、推动绿色低碳等五大发展目标,并确定了空间改造与精细整治结合、多主体参与的系统、动态、可持续的更新思路。
4 济南“1老4旧”更新对象进行分类施策
在此基础上,对济南“1+4+N”的各类更新对象分类施策,从分区更新专项规划、城市更新单元更新规划、更新项目实施方案3 个层面,确定“留(保护改善)、改(综合整治)、拆(拆除更新)”的具体措施,形成城市更新项目清单,并对各更新项目提出用地性质、规模、更新方式、拆建比、资金、时间等指标和分期实施计划要求(图4)。
为破解非增容式城市更新的实施难题,重点在规划、土地、资金、实施机制方面提出技术支撑和政策实施保障。例如:在规划方面提出容积率奖励、用地功能混合、开发权转移、完善危房翻改扩建政策等措施;在土地方面提出工业用地功能转换过渡期、差别化土地供应、土地价款分期缴纳、工业用地性质转变激励等政策;在资金方面提出加大财政资金投入、设立城市更新基金、鼓励自主改造、建立历史建筑保护专项资金等政策;在实施保障方面提出完善更新项目审批程序、探索申请式腾退、换租、改善等政策。
3.2 片区层面的“留改拆”四步走实施策略
基于城市层面提出的总体策略与政策保障,片区层面的“留改拆”重点解决的问题包括:片区及项目层面既有建筑家底摸排,片区及项目层面更新目标的确定,以DIBO(设计、投资、建造、运营一体化)思路确定项目“留”“改”“拆”措施、实施路径,更新管控图则、实施计划与实施模式引导等。
以保定古城保护更新项目9)[24]为例。在古城范围内,规划设计团队采用自主研发的“英招”聚落文化遗产保护及城市更新信息采集平台,对保定古城用地及建筑的规模、权属、功能、效益、文化、安全、品质、高度、风貌等方面现状进行信息采集,开展区位与可达性、资源价值、实施难度等综合评估;确定“产业与文化、民生与品质、环境与低碳”三大城市更新目标;根据综合评估结果及更新目标,提出不同建筑保护、整治、生态修复和极少量拆除更新的分类更新措施(图5、6)。
在此基础上,根据更新潜力和适宜性评估,以DIBO(设计—投资—建造—运营)一体化的方法确定“针灸式”重点更新片区。例如:位于老城核心地带的保定老城中央核心区,其区位及历史文化价值被明显低估,规划设计以提升资产价值而非增容为导向,对既有大型商业建筑进行以留和改为主的物理改造和全面的功能置换,通过提升重点建筑来重塑城市公共空间,实现城市更新。通过这一低碳更新方式,总建设量约80,000m2的“中央核”片区中拆除重建建筑仅7%,节约碳排放量约5000t。体育场片区是“提质减容”的典型代表,通过对大部分建筑进行整治改造和小部分原有私搭乱建、影响消防和结构安全的“违建”“危房”进行必要拆除,以最小的物理干预手段起到改善民生环境的效果,重新激活这一隅“失落的”公共空间,相比大拆大建模式减少碳排放约2600t。
5 保定古城用地及建筑现状调查评估
6 保定古城经潜力和适宜性评估后确定的“针灸式”重点更新片区
7 景德镇彭家上弄酒店典型砖木结构建筑“留改拆”措施
同时,规划对古城内更新项目编制“保护控制要求及设计引导、综合评估及可行性分析、建设控制要求”3 种规划实施引导图则,对不同项目提出实施模式、资金来源和运营方式建议,为片区及项目的“留改拆”更新模式落地提供实施保障。
3.3 建筑层面的“留改拆”四步走实施策略
在建筑层面实施“留改拆”策略,依然可按照“四步走”方式。在调查评估中,要注重对既有建筑的详细调查评估,尤其要注重对既有建筑中具有一定价值的保留要素的判断和认定、建筑结构检测及评估、建筑构件及其材料的特色和复用可行性评估。在确立更新目标方面,要注重建筑再利用功能策划、低碳更新实施目标、建筑改造性能目标、造价控制目标等。在分类施策方面,对保留建筑,应明确其抢险加固、保护修缮和延寿、展示利用等措施;对改造建筑,应明确其空间调整、结构加固、性能提升、风貌整治等的具体实施方案;对必要的拆除、新建建筑,应慎之又慎,强化对拆除建筑必要性的评估,加强拆除新建建筑在功能织补、风貌协调等方面的措施。在实施保障方面,针对保留、改造项目,由于其工程技术方面的复杂性,应加强在消防、低碳、结构安全等方面的适应性技术规范编研,加强对该类工程审查审批标准和流程的适应性完善。
以上“四步走”策略适用于我国既有建筑中不同材料和结构形式、不同原有功能类型的更新类建筑工程。例如:
景德镇彭家弄上弄酒店10)原为传统砖木结构合院式建筑,经过细致的调查评估,该项目对80%以上的景德镇传统建筑予以保留,通过必要的修缮、改造,使其成为极具特色的文化展示、酒店客房等功能空间,拆除2%左右的违建,通过14%左右的必要新建,为酒店提供大堂等重要功能空间。以留、改为主的实施策略,为景德镇老城创造了既具历史和文化魅力、又满足现代使用功能的文旅设施,同时极大降低了实现该目标的碳排放水平(图7)。
景德镇陶溪川的陶瓷工业博物馆11)原为以砖木材料为主的排架结构工业厂房,这一曾经几近废弃的烧炼车间目前已被改造为集文化展览、零售、休闲功能于一体的陶瓷工业博物馆,成为景德镇重要的城市地标,极大推动了陶瓷产业升级、带动就业、改善民生。该项目通过审慎评估、分类施策,结构体系、外立面、室内外构筑物基本全部予以保留并适度改造,仅再利用的旧砖就高达500t。景德镇“十大瓷厂”同期120 余栋工业建筑采用保留改造策略,可再利用旧砖约13,000t,通过建成环境“留改拆”低碳更新、产业功能提升,碳排放量较等量“大拆大建”模式可降低约35%。
8 保定商城钢筋混凝土框架结构建筑“留改拆”措施
在保定古城保护提升项目中,针对保定商城这类钢筋混凝土框架结构建筑,亦采取了保留改造为主的规划策略。在建筑既有空间、结构安全性等综合评估的基础上,本项目的更新规划设计方案除对违建、及邻近文物的部分超高框架结构拟进行拆除外,整体以保留和立面整治为主,未来拟规划改造成为特色酒店,同时满足保定老城文旅接待、古城风貌提升的需求(图8)。
4 结语
面对“城市更新”与“碳达峰、碳中和”两大国家战略目标,城市更新从“拆改留”向“留改拆”转变势在必行。从城市、片区、建筑3 个层面,按照“调查评估—确定目标—分类施策—实施保障”四步走策略,稳步推进“留改拆”并举的城市更新,将成为新时代城市发展建设的重要举措。从底层逻辑来看,就是将城市发展从原有靠高碳、增量为主的建设模式向低碳、控量、提质为主的模式转变。由于地方政府对土地财政的高度依赖、经济发展对房地产业的高度依赖,逐步建立统一、清晰的城市更新项目碳排放测算指标体系,倒逼城市政府的城市更新决策从“拆改留”模式向“留改拆”模式转变至关重要。此外,在城市更新过程中,满足保留、改造需求的建筑工程、市政管网工程相关适应性改造技术标准亟待丰富、完善;对建筑供能方式转变起到重要作用的光伏等设施建设的位置、材料与风貌协调等问题也有待研究、示范与推广。
注释
1) 本文主要观点曾于2022年3月27日在第十八届清华大学建筑节能学术周——“城乡能源系统实现碳中和的路径”公开论坛上进行专题报告,并作为论坛简报发表在《可持续发展经济导刊》2022第04期。
2) 根据国家统计局《建国三十年国民经济统计提要》及《中国统计年鉴(1981-2021)》数据统计,1953-2020年我国房屋竣工面积累计约776亿m2;根据中国建设新闻网数据,2020年我国城镇总建筑存量约650亿m2。由此推算,1953-2020年拆除建筑总量累计超过126亿m2。
3) 根据中国建筑科学研究院《建筑拆除管理政策研究》统计,生产1亿m2建筑所用的水泥和钢材将产生碳排放量约0.3亿t,每年过早拆除16亿m2建筑则浪费碳排放量约5亿t。
4) 根据国家统计局《中国统计年鉴》《中国建筑业统计年鉴》我国GDP及建筑业增加值数据统计,2014年我国建筑业增加值占比首次达7%,2014-2021历年依次为7.05%、6.93%、6.90%、6.96%、7.12%、7.16%、7.18%、7.01%。
5) 无1966-1970及1979年相关数据,考虑这一时段建设量较小,对总量统计的影响可不计。
6) 根据《2005年城镇房屋概况统计公报》,2005年底,我国城镇房屋建筑面积约165亿m2,以工业建筑占比约18%(《中国建筑业统计年鉴》2005年工业建筑竣工面积比重)推算,存量工业建筑约30亿m2。根据国家统计局《建国三十年国民经济统计提要》,1949-1978年工业建筑竣工面积约7.5亿m2,由此推算1979-2005年建设工业建筑约22.5亿m2。
7) 根据《北京市老旧小区综合改造主要做法与思考》一文中住建部科技发展促进中心统计,全国31个省区市共有2000年以前建成老旧小区建筑面积约40亿m2;根据国家统计局《建国三十年国民经济统计提要》,1953-1978年住宅建筑竣工面积约5亿m2,由此推算1979-2000年建设的住宅建筑约35亿m2。
8) 除作者外,本项目主要参与人还包括阎照、柳文傲、王博、赵月等。该项目得到了清华大学建筑学院江亿院士、付林教授的技术指导与支持。
9) 除作者外,本项目主要参与人还包括霍晓卫、刘康宁、刘丽娟、罗大坤等。
10)除作者外,本项目主要参与人还包括霍晓卫、胡建新、王志勇、刘子力等。
11)除作者外,本项目主要参与人还包括刘岩、胡建新、李婷、张冰冰等。