碳中和丨绿色建筑三问:我们离返璞归真还有多远?

712平方公里、560万的人口、超高的人口密度、有限的天然资源…得天独厚的“先天劣势”,培养出新加坡政府对绿色建筑独有的专注与坚持。2005年,新政府开始积极推行Green Mark(绿色建筑标志)认证,并对获得这一认证的建筑项目所涉开发商、业主以及设计师进行表彰。在政府支持下,截至到2012年,新全国就已有近800个建筑项目获得了Green Mark认证,其总建筑面积已相当于新加坡当时可建面积的11%。[1]

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新加坡金沙湾大酒店不仅有网红高空泳池,绿色建筑也是它的一大特点 图源:Pexels

在追逐“绿建先锋”道路上,我们也从未放松过前进的步伐–2012年,财政部和住建部提出到2015年新增绿色建筑面积要达到10亿平方米以上,而就在刚才过去的2021年,住建部等十部门《“十四五”全国清洁生产推行方案》中公布:到2025年,我国城镇新建建筑将全面达到绿色建筑标准。当绿色建筑逐渐融入我们的生活,我们有时也会感到困惑:什么是绿色建筑?造价成本如何?与建造普通建筑的流程有何区别?现在就让我们从这三个问题出发,迈出奔向绿建时代的第一步。

□ 什么是绿色建筑?

对我们普通人来说,理解绿色建筑绕不开这几个问题:绿色建筑是什么?它和我们老百姓有什么关系?又能给带来哪些实惠?

绿色建筑其实是一个很容易引起误解的词汇。对我们来说,或许大型综合商业体顶楼的空中花园的繁茂程度,建筑表面爬山虎覆盖率,就是判断眼前这座建筑是否足够绿色的强有力依据。而这一类型的“绿色建筑”,也常被我们认为是上了岁数的、过了时的“老古董”—只可远观欣赏,却不太会产生太多入内生活、办公、娱乐的欲望。

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绿色建筑与绿毛怪其实是两码事 图源Pexels

绿色建筑从来不是把森林搬进大楼。两者更多是一种“若即若离”的关系。建筑内滥植绿化不仅容易招引蚊虫,相应也会造成绿植养护人工成本的提升。这种流于表面的“绿化”工程,无疑与宣扬节能、环保、低碳的绿建理念背道而驰。

2019年新版《绿色建筑评价标准》对绿色建筑做了以下解释:“在全寿命期内、节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间,最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。

绿色建筑,是将人与自然和谐共处,相互融合的生活理念具象落地的一种手段方式。

此外我们发现现行条文中大幅调整了2014年版《绿标》中对于绿色建筑的评判标准:从原先的节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料能源利用、室内环境质量、运行管理、施工管理,调整为1安全耐久2健康舒适3生活便利4资源节约5环境宜居。对比老版《绿标》,新版明显加强了对人的重视程度,建筑设计也更加强调提升楼宇使用者的舒适度,并致力于为用户提供更多价值。

我们可以挑取出五点新规中的一些与使用者舒适度相关要点,做一个简单归纳:

  • 安全耐久:建筑结构应满足承载力和建筑使用功能要求。外遮阳、太阳能设施、空调室外机位等外部设施与建筑主体结构统一设计、施工。
  • 健康舒适:通过改善室内空气品质、水质、声环境与光环境、室内热湿环境多个方面,提升人体舒适程度。
  • 生活便利:无障碍、服务设施、智慧运行物业管理,创造更加健康舒心的生活环境。
  • 资源节约:节地、节能、节水、节材。
  • 环境宜居:布局应满足日照、声环境、热环境、风环境要求,要让业主能够切身体会到绿色建筑的乐趣。[2]

拒绝传统建筑师本位的设计模式,坚定“以人为本”为核心理念的绿色建筑,还不足以让久在樊笼中的你我为之而心动吗?

□ 绿色建筑建造成本如何?

绿色建筑的建造成本如何?之前不少开发商会认为:一座绿色建筑的诞生,意味要堆砌大量“时兴”节能技术投入,或是需要对已有建筑,进行大规模节能化改造。绿色建筑的成本也一定会比造普通建筑要高昂–这也成为一些开发商在推进绿色建筑项目道路上踌躇不前的一块“绊脚石”。

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我们应如何与绿色建筑“共舞”? 图源:Pexels

绿色建筑并不能与烧钱直接画上等号。以延安窑洞为例,窑洞冬暖夏凉,舒适度高,但窑洞本身的建造成本并不高昂。[3]这个道理放在现代建筑上也是说得通的。建造绿色建筑并不等于节能技术的单纯堆砌,而是找到向大自然巧妙“借力”的方法,动用我们的智慧对建造成本进行有效把控的一个过程。

中国房地产研究会副会长兼秘书长张元端就曾指出:“绿色建筑不等于贵的建筑,不是非要高科技,其实我们有很多经济实用大众化设计,如外遮阳装备设施等,所以不能一说绿色建筑就和高房价联系起来。”而清华大学建筑学院博士生导师栗德祥也曾表示:“绿色建筑应该注重采用适宜技术,遵循自然做工的策略,如自然通风、自然采光,实现这些目标成本很低,甚至不要增加就能实现。”[4]

除了“借力”自然,压缩前期成本以外。“把眼光放长远”也是推动绿色建筑行业发展的关键,过去囿于“重建设,轻运营”思维惯性,项目前期的投入成本,很多时候被认为是衡量项目是否具备推进价值的唯一依据。我们如果让思路拐个弯,就能发现:其实我们可以把从绿色建筑身上获取的总收益,置于建筑全生命周期加以考量—如果通过投入绿色建筑技术,可以为后续的楼宇使用者削减大量的运营费用、水电开销乃至改造费用,那以“节能住宅”为核心卖点的绿色建筑项目,将有希望获得市场上更多用户的青睐,这对于帮助加速开发商资金周转无疑是有好处的。以上海金茂大厦为例,金茂大厦作为早期的一批摩天建筑,正是依靠其持续性的楼宇节能诊断、系统改造和调试优化,2018年楼宇整体能耗相较2008年下降了足足600万人民币。楼宇高节能性与舒适度,换来了连续20年接近满租,100多家知名企业入驻的优秀成绩单,金茂大厦也一度被誉为“站着的金融街、世界的办公室”。

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2009-2018年上海金茂大厦年能耗累计下降600万元 图源:Pexels

□ 如何管控绿色建筑成本?

当然,如果绿色建筑能在规划、设计、建设阶段,主动对各环节成本进行有效管控,就能更好避免绿建产生的增量成本转移到我们头上。除了在建筑上投入“节能技术”以外,越来越多绿色建筑正通过“绿色设计”,力求“从头”削减绿色建筑成本,让利于民。

过去,CAD(Computer Aided Design)时代的设计师基本以出2D平面图为主,仅靠平面图、立面图和剖面图等来展现一栋建筑物。为了进步减少因前期规划混乱导致返工,产生额外的建筑成本,在CAD基础上,建筑设计师开始通过使用特殊的设计软件,比方说BIM软件来搭建模型,从一座建筑的起点开始,辅助开发商进行绿建成本管控。

BIM(Building Information Modeling)软件讲究 “所见即所得”,通过三维建模,可以清晰直观地完成从规划、设计、施工、运营到维护建筑全生命周期的可视化模拟。我们可以先来梳理一下BIM软件价值:

  1. 减少建筑师与业主纠纷:BIM软件可以精准预估材料用量,并对建筑热环境、日照进行精准的模拟与分析。
  2. 碰撞检查:BIM软件查出三维模型中的碰撞点,尽快调整管道路线。
  3. 后期质量运营与维护:全生命周期成本控制 BIM技术可与物业管理系统相结合,降低建筑出现突发状况,减少维护成本。[5]

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全周期控制成本 图源:Pexels

进入BIM时代,不同的视图在设计师构造的三维立体模型中就可轻松获取。随着BIM技术的深入运用,对绿色建筑建造成本与建造工期的把控将会变得更为直观,更为严格。相信这一技术的加持下,绿色建筑的建造成本有望进步缩减,而对我们来说,未来入手一套绿色住宅,或许不再会是个太有负担的事物。

□ 变化中的绿建标准,暖通该如何发力?

优质的绿色建筑,离不开环保节能的暖通设备的加持。空调是建筑能耗中的超级大户,约占整体建筑能耗6成。在绿建政策驱动+绿建理念认可度逐步提升的背景下,兼顾用户制冷、采暖舒适度与设备能耗精准管控成为了暖通厂商的重要使命。作为行业头部暖通厂商,我们很早就开始尝试将商用产品研发方向,从单纯追求更高能效比数值,转变为兼顾节能与产品智能性,为用户提供接近“自然体感”的舒适体验。同时,我们也希望可以通过这一设计思路上的变化,培养楼宇使用者对绿色建筑乃至绿色家电好感度,进而推动整个绿色建筑行业的发展。

2021年年初,基于“智能与环保并存、科技与绿色共生”这一基础共识,我们与中海地产旗下创新型办公品牌成都中海OFFICEZIP建立合作伙伴关系,通过打造定制化暖通方案,

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大金×成都中海OFFICEZIP项目

由于OFFICEZIP项目涉及办公区域较多,各区域功能各不相同,因此在施工前,我们先利用BIM建筑信息模型技术,对整栋大楼建模,还原各空间布局。通过3D模拟室内冷热负荷以及气流分布,为各空间配备更适合的空调机型,避免能源浪费同时也提升了业主舒适度;另外通过BIM模拟各管道工程,优化空调管道走向,提前规避管道碰撞风险,减少额外施工耗材产生,更大限度缩短项目周期。

为了提升使用者的舒适感,我们也将项目配套的暖通设备升级为搭载智能控制功能系统VRV Intelligent系列。这套于2017年面市,以精密智能控制为主打特点的智控系统,支持温度调节的权限设定,防止误操作带来温度波动导致体感不适。并可实现对区域内的商铺与办公空调进行分组批量管理,针对不同区域设定日程定时开关,避免用户离开时出现忘关机情况发生。值得一提的是,我们会实时监测整套系统的运行情况,并出具《空调运行报告书》,为业主提供更优节能方案。使用过程中一旦出现故障,会主动告知业主,并第一时间安排专人提供上门维修服务。

除此之外,综合疫情反复,且共享办公区域人员复杂这一特殊背景,我们也为这一项目设立了独立的新风系统,并按照区域的功能单独设计新风量。中央空调与新风可实现联动,通过我们特制的空气监测器–空气盒子实现空气可视化,用于实时监测办公区域的空气湿度,PM2.5,二氧化碳,TVOC浓度,快速掌握室内空气指标并及时响应。例如当监测到房间二氧化碳浓度大于800ppm时,新风系统将自动开启,强排室内污浊气体。全程无需动手,操控更省心。空气质量提高同时,办公效率也获得质的提升。

在全球碳排放量激增的背景下,主张“人、建筑和自然环境协调发展”的绿色建筑也正成为未来建筑行业的必然趋势。对我们暖通厂商来说,建立产品舒适度与节能性高度协调关系,打造与自然环境和谐一致、动静互补的室内环境是恒久不变的追求。我们也衷心期望,在社会各方的共同努力下,终有那么一天即便你我身处城市樊笼,只需要一个转身就能和自然撞个满怀。

参考文献

*1中国建筑标准设计研究院有限公司 绿色建筑研发中心 朱滨、何中凯 《新加坡绿色建筑考察与启示》
*2建标库 中华人民共和国 国家标准绿色建筑评价标准GB/T 50378-2019 http://www.jianbiaoku.com/
*3科普:绿色建筑≠高额工程造价成本http://www.gbwindows.org/news/14252.html
*4经济参考网 《专家指出绿色建筑需要大众化设计》http://jjckb.xinhuanet.com/2011-07/14/content_321405.htm
*5许涛-基于BIM技术的建筑成本控制研究-BIM技术

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