第2章　保障房绿色建筑发展概论

2.1　绿色建筑与绿色建筑评价体系

2.1.1　可持续建筑、生态建筑与绿色建筑

2.1.1.1　可持续建筑

1993年,国际建筑师协会召开了第18次会议,首次提出可持续建筑的概念。会议的主题为“芝加哥宣言”,呼吁建设并关注可持续发展的明天,倡导建筑设计师在保持生物多样性、降低资源和能源消耗、减少环境污染、提高环保理念、力求建筑物长期保持卫生性、安全性及舒适性。

在建筑学领域实施可持续发展理念主要体现在城市的生态化、建筑的绿色化、能源的节约化、地域传统的延续化以及建筑、居住者与周边环境的协调化方面。可持续建筑成为一种建筑思潮,主张在更高的层面营造良好的人居环境,承担世界安全卫生,保持和谐发展。它广泛渗透于各种建筑流派中,从思想上改变了当时建筑界过多关注艺术造型而忽视环境生态和地域文脉的现状。

2.1.1.2　生态建筑

生态建筑学的创始人是美国建筑师保罗·索勒瑞,20世纪60年代初,他把生态学(ecology)和建筑学(architecture)组合在一起,创造了一个全新的名词——生态建筑学(arcology)。

随后,英国的中等型技术发展组、美国新炼金术学院、前西德生物建筑学和生态学学院等研究机构陆续在建筑界诞生,开始探索地球与人类、技术与人性、生态与环境等问题,并进行了一系列的建筑实践,形成了基于整体生态观的建筑学理论。

西方国家的一些建筑师基于生态学的理念设计了能源消耗为“零”或趋近于“零”的自循环住宅。他们将整个住宅看成一个生态系统,住宅空间内外的物质元素,在生态系统内部有序地循环转换,通过这种生态的循环方式,获得一种资源、能源消耗最低、维持生态平衡的居住环境。

美国景观建筑师伊恩·伦诺克斯·麦克哈格提出用生态学的原理来指导城市建设,从生态学角度来探讨城市设计与环境关系的全新设计观。

当代建筑师修改并扩大了生态建筑学的内容和范围,认为建筑生态学受空间因素和时间因素的影响。建筑生态体系只是地球生态系统的一部分,在建造、使用、改造乃至其寿命终结的过程当中,持续地与所处环境的生态体系交换能量,彼此作用。如理查德·克劳瑟和杨经文所言:“建筑是材料、能量和系统的一种合成”“建筑师用这种方法,把地球上的材料、能量及资源组装成一个临时的系统,以建筑物的形式体现,当建筑物达到使用寿命周期,这个系统也随之消失”。其出发点与可持续发展建筑不谋而合,从而生态建筑经成为严格意义上的可持续建筑。

2.1.1.3　绿色建筑

绿色建筑是20世纪中叶环境运动催生的产物,其本质是少废物、无污染、高效率和良性循环,即友好高效、可持续的建筑,是适应并保持地域生态的建筑,是在城市规划和建设领域对可持续发展思想的具体解读。

从根本上说,绿色不是一个设计标准,而是一种设计理念,是实现“人—建筑—自然”三者和谐相处的有效途径。绿色建筑在不同的国家和地区又称为“环境共生建筑”“绿建筑”“节能省地建筑”“健康建筑”,其实质都是体现在建筑对环境造成的危害量最小,同时为居住和使用人群提供舒适的居住质量。

日本将绿色建筑定义为环境共生建筑,即对环境产生最小的负荷,同时又能保持自身可持续发展的建筑。

绿建筑是我国台湾省的称谓,指在建筑生命周期中,以最大限度节省能源、产生最低环境负荷的方法,建造最能体现安全、健康、舒适、高效的生活空间,达到人、建筑及环境和谐共生,持续发展目标的建造过程。

我国《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2014)将绿色建筑的定义为:在全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。

相关领域专家组还认为,绿色建筑应同时具备选址恰当、规划适宜、资源高效利用、居住环境舒适优美、节能措施合理、废物排放较少、建筑功能多样等六大特点,充分体现人文、建筑、环境与技术的和谐统一。还包含了造型美观简洁,满足人们的审美需求;能源资源消耗平衡,体现环境系统经济理念;采用本地产绿色建材、工业化集成施工以及太阳能、地热能、中水系统节能集成技术等可持续理念和生态思想。

绿色建筑的实施不但需要明确的设计思想、详细的技术支撑,还需要便于操作的评估体系。在不同的国家,不同机构分别从不同角度、不同侧重点制定了不同的绿色建筑评估体系。

2.1.2　国内外绿色建筑评价体系

20世纪90年代至今,发达国家的研究机构先后制定出自己的绿色建筑评估体系,用来衡量建筑生态品质,推动绿色建筑健康发展。1990年,英国建筑研究中心率先推出全球首部绿色建筑评估体系BREEAM(英国建筑研究组织环境评估法),随后,美国、加拿大、澳大利亚、挪威、德国、日本等国家也陆续开发了本国的绿建评价体系(表2-1)。

这些评价体系虽然研发机构不同,操作程序各异,但出发点都是以减小环境负荷、创造舒适生活、协调人居环境为目标的;其评估方式也采用可操作的量化指标分析进行。它们的制定、推广及应用,有力地推动了绿色建筑在全球范围内的发展。

2.1.2.1　BREEAM——全球开发最早、运行时间最长的绿建评价体系

英国建筑研究中心(Building Research Establishment,BRE)在1990年推出了全球首部绿建评估体系——英国建筑研究组织环境评价法(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM)。它对建筑全生命周期进行评估,涵盖了英国的生态足迹数据库;评价对象包括新建建筑和既有建筑;评估内容涵盖了土地使用、能源、水资源、交通、材料、管理、生态价值、污染和使用者的身心健康等诸多方面;采用二级权重体系,条款式评估;评价结果分为“通过、好、很好、优秀”四个等级。BREEAM是世界上开发最早、运行时间最长的绿色建筑评价体系,许多国家的绿色建筑评价体系都是以它为参考开发的,如香港的HK-BEAM、挪威的EcoProfile是以它为模板制定的。因此在世界上具有广泛的影响,其知名度仅次于美国的LEED体系。但由于它是根据英国国情研发的,评价系统也是按照传统的欧式建筑而设计的,所以在推广上受到地域性的限制。

2.1.2.2　LEED——世界知名度最高、最完善的绿建评价体系

美国绿色建筑协会(United States Green Building Council,USGBC)于1998年推出的能源与环境设计先导(Leadership in Energy and Environmentul Design,LEED)是世界上影响力最大、适用范围最广的绿色建筑评估体系。它的评价对象包括新建建筑、商业建筑和公共建筑;评估内容覆盖了项目场地、用水资源、环境和能源、材料和资源、建筑室内环境及应用创新等方面;采用一级权重体系,系统简单,易于把握;评价结果分为“白金、黄金、银质、铜质”4个级别。LEED体系是世界知名度最高、最完善的绿色建筑评价体系,已被许多国家作为开发绿建评价体系的标准或范本,我国于2001年发布的“生态住宅技术评估体系(CEHRS)”就是在它的基础上编制的。LEED采用第三方机构认证的操作方式,操作透明,资料开放,使该体系具有较高的信誉度和权威性,因而获得了快速的推广和应用,成为世界上拥有认证建筑最多的绿色建筑评价体系。从我国科技部节能示范楼率先通过LEED认证开始至2012年年底,我国通过LEED认证的项目已达到267个。[1]尽管LEED体系具有很多先进性和大量的用户,但它也有美中不足的地方,即评估建筑物对环境的影响不是采用全生命周期的过程考察。

2.1.2.3　GBTool——适应于不同国家和地区的绿建评价体系

GBTool是加拿大自然资源部(Natural Resources Canada)发起并领导、多个国家共同参与开发的绿色建筑评价体系,是一套不受项目所在地域限制、适应于不同国家和地区的绿色建筑工具。它的评价对象包括办公建筑、居住建筑、教育建筑、工业建筑;评估内容包括能源与资源消耗、周边环境负荷、经济性能、室内环境质量、生态管理和设备质量等6个方面;采用4级权重体系,评价结果分为5个等级。它的体系结构像一个通用的框架,不同国家的绿色建筑都可以用这个标准来比较,操作者只需将其中某条款的通用标准替换成某一国家或地区的标准,即可得到一套适用于该国或地区的特定评价体系。GBTool以其基准灵活、适应性强的特点成为全球影响力最广的绿建评价体系之一而被不少国家借鉴,日本CASBEE体系里的扩展评价工具(CASBEExxx和CASBEE-DR)就是借鉴了GBTool框架体系的通用性编制的。

GBTool的评价方式与英国的BREEAM和美国的LEED不同,虽然是采用全寿命周期评价,但它参照了多国的数据库,从最初的GBTool 98版到现行的SBTool 2012版,始终未建立一个适用于自己国家的数据库,只能采用基准的方法进行评价。当在某个具体的国家和地区进行评估时,需要依据具体情况对评价基准进行调整,使操作过程显得过于繁杂。加之它的主要作用在于指导设计,不具备认证职能,因此在推广上受到局限。现行的版本SBTool 2012具备一个最突出的优点,即将设计导则与性能评价做了明确区分,更好地为设计师提供技术策略。

2.1.2.4　CASBEE——首个由亚洲国家创立的绿建评价体系

早期的绿色建筑评价体系均系欧美国家开发,不适用于亚洲国家的具体国情。2003年,日本推出一套全新的绿建评价体系——建筑物综合环境性能评价体系(Comprehensive Assessment System for Building Environmental Efficiency,CASBEE),成为亚洲国家自己建立的第一个绿建评价体系。CASBEE的评价对象包括新建和既有的不同规模的建筑物;评估内容涵盖了能源消耗、资源循环利用、室内环境和周边环境等方面;采用三级权重体系,评价结果分为“S、A、B+、B-、C”5个级别(图2-1即为CASBEE表达方式为斜率图的评价结果)。CASBEE体系包括规划设计前、设计阶段、既有建筑运营、建筑改造四个基本评价工具,分别适用于设计过程的不同阶段。其评估对象大体分为“非住宅类建筑”和“住宅类建筑”两大类,按功能不同又分为细化的详细建筑名称(表2-2)。将建筑物外部环境负荷(Lood,L)和建筑物的环境质量与性能(Quality,Q)两个指标分别进行评价,是CASBEE的创新之处。以往的评价体系均是以减小建筑对环境的负荷为出发点的,而没有注重提高人的生活质量和建筑的品质;像CASBEE将建筑物的L和Q同等对待,提倡以最少的环境负荷达到最大的舒适度的评价体系是前所未有的;其多元的、积极的特点对我国的绿色建筑评估体系起到较大的指导和借鉴意义,我国的绿色奥运建筑评价体系(GOBAS)即是在此基础上创立的。尽管CASBEE集众多优点于一身,但还是有许多待完善之处:由于它的评价项目繁多造成评价工作量巨大,权重划分过细造成体系灵活性差,尚需不断调整和改进;同时关于审美性和经济性的内容也未曾涉及。

2.1.2.5　NABERS——首次将使用者的反馈作为评估指标的绿建评价体系

国家建筑环境评价体系(The National Australian Buliding Environment Rating Systenm,NABERS)是2003年由澳大利亚环境遗产部(Australian Dept of Environment and Heritage)推出的绿色建筑评价体系,是首次将使用者的反馈作为评估指标的绿建评价体系。它的评价对象仅适用于既有建筑,分为住宅和办公建筑,办公建筑评估又细分为综合评估、基础性能评估、用户反映评估3个分册,住宅评估针对单户住宅的设备和占地等情况进行综合评估。其评估内容包括场地管理、建筑材料、能耗、水资源、室内环境、资源、交通、废物处理等方面;采用一级权重体系,系统简单,易于把握;评价结果分为“0～5星级”6个级别。它采用实测、用户调查的评价方式,通过对使用者的调查询问来评价项目,不需要专门的评价人员,操作简单,使该体系具有较强的推广性能。NABERS的系统非常开放,允许在不影响基本框架结构的条件下,增减子项目,能够充分反映科技的进步和发展,这也是该评价工具能够不断完善的主要原因。NABERS是针对澳大利亚缺水的国情而制定的,款项充分体现了对水资源的重视,但不适用于丰水的国家和地区。加之它只针对建筑物在运行过程中的能源消耗和温室气体排放量进行评估,不针对建筑物的设计过程和建造过程进行评估,无法帮助建筑师和业主对建筑进行预测评价,因此该体系的适用范围受到一定限制。

2.1.2.6　GHEM——中国第一部真正意义上绿建评价体系

国家“十五”科技攻关成果《中国生态住宅技术评估手册(GHEM)》是我国第1部真正意义上绿色建筑评价体系。该体系的评估对象仅为住宅建筑;权重结构非常简单,平均采用2阶段5分项综合评分的评价方式;评价内容包括规划设计和运行管理两个阶段以及每个阶段涉及的住区环境、能源、室内环境质量、水环境、材料资源5个分项,每个阶段对5个分项分别独立进行评价,两阶段相加所得总分就是判断住区是否符合绿色标准的依据。

GHEM融合了世界发达国家先前制定的多个绿色建筑评估体系(如美国LEED体系、德国的LNB系统、英国的BREEAM系统、澳大利亚的NABERS体系、加拿大的GBTool系统和日本的CASBEE体系),开创了我国绿色建筑评价的先河。虽然它的评价对象过于单一(仅限住宅),指标权重过于平均,不适应中国地域广阔,环境多变、气候跨度大的特点。然而作为中国首个绿色建筑评价体系,对中国的绿色建筑发展起到了示范、引导和推动作用,其意义是划时代的。

2.1.2.7　HK-BEAM——针对香港地区绿建评价体系

1996年,香港环保建筑协会以英国BREEAM体系为蓝本推出了针对香港地区的香港建筑环境评估法(HK-BEAM),是仅针对香港地区制定的一部用于评价和完善建筑性能并进行认证与标签的地方性绿建评价体系。它采用全寿命周期进行评估,借鉴英国BREEAM的生态足迹数据库;评价对象包括所有类型的新建与现有建筑;评估内容覆盖了场地管理、建筑材料、能源消耗、用水资源、交通状况、室内环境、技术创新和垃圾处理等方面;采用二级权重体系,易于操作的条款式评估;评价结果分为“通过、好、很好、优秀”4个等级。

HK-BEAM体系突出的特点设立了办公和高层住宅建筑分册,另一特点是重视节约能源和优化室内环境质量的评估,这充分体现了该体系的地域性和适用性。这恰恰是针对香港高层住宅和写字楼众多,能源消耗巨大现实情况制定的。因此,该体系对于高层住宅建筑的评估在世界范围一直处于较高的水平。

2.1.2.8　绿色建筑评价标准——我国首部综合性绿建评价体系

2004年,中国以北京奥运场馆建筑为切入点,参考日本CASBEE体系中Q、L的二维评价模式和美国LEED系统全生命周期的评价方式,组织开发了《绿色奥运建筑评估体系》,弥补了《中国生态住宅技术评估手册(GHEM)》在公共建筑的绿色评价标准上的欠缺,体现了我国在绿色建筑评价体系上的又一次进步。

2006年,我国住建部组织相关单位综合国内绿色建筑方面的经验及成果,参考国外先进经验编制了我国首部绿建综合评价体系《绿色建筑评价标准》(GB50378—2006)。它的评价对象包括新建与改扩建的住宅和公共建筑(办公、商业类及旅馆),采用全生命周期的评价方式,分规划设计阶段、施工阶段和运营阶段来评估。其评估内容包括节地与室外环境、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6部分,采用多目标、多层次的评价方式,按照参评建筑所满足一般项和优选项的总数值将评价结果分为“一星级至三星级”3个级别(表2-3、表2-4)。

我国的绿色建筑虽然开始较晚,但是有政府层面的支持,发展异常迅速。全国多个省市制定了适用于本省市的绿色建筑评价实施细则,引导和鼓励本地区的绿色建筑发展。在住建部科技中心和中国城市科学研究会的倡导下,目前,全国提出创建生态城市目标的城市已超过269个,据住建部节能司发布的官方消息,截至2012年年底,全国获绿建评价标识的项目共有742个。[2]

2.1.2.9　国内外绿建评价体系对比分析

纵观国内外不同的绿建评价体系,它们都是以降低资源消耗、减轻环境负荷、优化环境质量、倡导建筑可持续发展为原则编制开发的,但是由于制定的背景、机构和国情不同,它们在评价对象、指标内容及评估方式上也有不同的特点,如多国的GBTool突出了经济性,英国的BREEAM突出了对CO2排放量的关注,澳大利亚的NABERS突出了对水资源的节约,香港的HK-BEAM突出了对高密度办公环境质量的重视。

除澳大利亚的NABERS体系只针对既有建筑运行阶段进行评价外,其余体系的评价都涵盖了建筑物全生命周期的各个阶段。

国外的绿建评价体系由于开发时间早,在长期的实践中不断改进、完善、发展为针对性较强的评价工具产品系列。如日本的CASBEE体系,就包括CASBEE-TC、CASBEE-DH、CASBEE-UB分别对应了临时建筑、独立式住宅、城镇区域。美国的LEED体系也拥有分别适用于新建建筑、既有建筑、商业室内装修、社区规划的LEED-NC、LEE-EB、LEED-CI、LEED-ND等版本。而我国的绿色建筑评价体系开发时间较短,评估的建筑类型较少,产品也比较单一,仅在通用的一个标准内划分了住宅和公建评价指标。

就评价对象住宅而言,澳大利亚的NABERS体系只是针对单户住宅进行评价,日本的CASBEE-DH针对独立式住宅,香港的HK-BEAM和日本的CASBEE还编制了高层住宅分册,这和开发国家与地区的经济能力和居住习惯分不开的。但是,这些体系中都没有关于保障房的单独评价工具。

自2006年实施以来,我国的《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2006)中的一些条款和内容在多年的实践中逐渐显现出不适宜发展之处。相关专家结合近年来我国绿色建筑的发展和建设经验,对其进行了修订形成了更加成熟的《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2014)。但是,相比较国外先进的绿色建筑评价体系,仍存在个别待完善之处。

(1)性能评价和设计措施区分不明确。不论是住宅建筑还是公共建筑,都是按照现行国家规范的要求设定评价内容,对建筑建成后的性能指标约束较少,也缺乏对不同专业技术人员的设计指导。

(2)评估对象较少。目前的ESGB只是涵盖住宅和部分公建,缺乏针对具体建筑类型的细化指标,例如保障房和商品房的性能表现有差异,旅馆和体育建筑的能耗指标也有差异,用同一个评价工具评估,结果缺乏客观性。

(3)评价条款构成强差人意,各条目间彼此分散,评价内容偏于定性化,缺少定量的技术参数与成熟的实践经验。

(4)评价体系的地域适应性差。GB/T50378—2014规定,当个别条文不适应参评建筑所在区域时,允许该项条文不参评,评估总项数相应减少,评定等级的项数也按原比例调整。这样的调整直接导致评价过程复杂化,还会因不同地域的调整不统一、随意性太大削弱了不同地域参评项目评价结果的客观性和科学性。

(5)评价条目过多地关注项目自身的环境质量,缺乏项目对大气环境冲击的衡量。例如,LEED对建筑材料的低排放、低污染、低挥发方面的长效监测有要求,关于空调冷媒对臭氧层的破坏方面也有限制要求。

(6)由于我国早期的城市公共设施缺少停车场,造成国内很多公建及社区停车位不足,因此我国的相关建筑设计规范都是限定机动车停车位的最小值,强调交通舒适度。相比LEED体系鼓励应用自行车和新能源汽车的评价条目,我国的《绿色建筑评价体系》(GB/T50378—2014)在绿色出行和交通节能的控制及管理等方面还有欠缺。

针对本文研究的豫西南地区保障房建筑,必须从对国内外不同绿建评价的体系比较中汲取经验和优秀的研究方法。在我国《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2014)的基础上,结合该地区特有的地理、气候及经济状况,针对保障房建筑建立专用的绿色建筑评价体系,为不同专业的设计人员提供一套评价体系供其参考。同时也为主管部门、设计人员、评估机构、参评用户提供一个便捷、开放、互动的管理与交流平台。