来源:绿色建筑与节能圈子
你也许已经发现LEED v4.1 BD+C对能效表现的要求有了较大调整,从原来以能源价格论节能,转向“能源价格 + 温室气体排放”结合的模式。某新建建筑通过设计优化实现减少用能,根据LEED v4标准,用能价格比基准线少45%可以得到17分;但是根据v4.1标准,能源价格减量45%只可以拿到9分。与此同时,LEED v4.1增加了能源对应的温室气体减排的要求,比如新建建筑减排65%可以得8分,这样两个相加才可以到达原来的17分。
LEED最新标准对于建筑能效的衡量方式趋于“经济效益加环境效益”导向,这个重要的变化意味着USGBC对于建筑减排不仅认可,而且倡导更多项目参与实践。LEED设立建筑能源价格降低的目标,这已经让许多项目意识到需要通过设计和运营阶段的优化来达到用能量减少。这些还不够,用能少并不等同于用能结构合理,并不代表碳足迹小。LEED v4.1的这个额外要求其实启发建筑设计和维护运营团队考虑哪些容易获取的能源是相对清洁绿色的,比如水电就比火电清洁,比如距离较近能源就比距离较远的能源传输中的浪费就低。
不仅仅是LEED,还有许多绿色建筑标准对于建筑减排都有要求。比如英国的BREEAM,举例New Construction-2016的能源部分,ENE01要求将项目建筑的EPRINC与基准线进行比较,根据项目能效表现的高低,最多可得15分。EPRINC全称Energy Performance Ratio for International New Construction(国际新建建筑能效性能比),是一个包括三个维度的综合指标:1)建筑供暖和制冷的能耗需求(MJ/㎡),2)建筑的一次能耗(kWh/㎡), 3)结果产生的二氧化碳总排放量(kg CO2/㎡)。也就是说EPRINC兼顾了末端能源使用、产能源头、能源排放三者。再比如被誉为目前全球最严格的Living Building Challenge标准中提到的零能耗要求也有类似提法。
如果往深处想一下,除了建筑用能减少给业主和运营者带来的直接节能经济效益和减排所带来的环境社会效益,结合了节能 + 减排的要求,其实真真切切为推动清洁能源、可再生能源铺平了道路。此刻不得不提到被动式建筑标准(Passive House Standard)。这个标准源于德国,诞生之初的目的很简单:节能。像德国人简单直白的性格一样,标准简单得只要打印在一张A4纸:我们不管你用什么方法,你要让项目建筑年度供暖和制冷的能耗需求都不超过15kWh/㎡,除此之外还有一个气密性要求(这里不展开讨论)。标准之外,当然有指导手册告诉你哪些技术手段可以帮助设计和建造出被动式建筑。这套标准看似无关通风、无关材料、无关室内环境,然而要想到达被动式建筑认证要求,其实对于通风设计、高质量材料、高效灯具的要求非常苛刻,因为严苛的设计意外带来了极高的室内环境品质,当然这些并不是不善言辞的德国人设立标准时的初心。
上世纪80年代末90年代初第一栋被动房在德国建起,之后的很多年里这个标准一直没有大调整,直到在这套标准传入了美国。一贯用能大手大脚的美国,那时已经有了LEED标准,受惠于USGBC多年的市场培育,美国很多业主已逐步认识到建筑节能就是节省运营成本。随着被动式建筑标准打入美国,设计师突然发现如果一个项目建筑成了被动式建筑,全年如此低的能耗要求,不再需要庞大的机电设备,机电设备缩减带来成本大大降低。而且还有一个额外的好处,以前有些项目想要安装太阳能光伏电板,受限于场地规模和预算,往往只能供应一定比例的用能,当建筑用能被大大减少之后,就有机会通过在场地内设置尺寸合理的太阳能光伏电板提供能源了。德国被动式建筑协会之后也对标准做了调整,分为Classic(经典级),Plus(提升级),和Premium(最高级),区分的最主要指标是PER(Primary Energy Renewable):主要就是看建筑是否安装了可再生能源设备,可以提供多少比例的能源。可见“节能+减排”的模式已成为主流绿色建筑标准的共识。
Living Future Institute所在的美国西雅图办公室位于Bullitt Center,西雅图多云和雨天居多,而晴天却很少。通过设计团队的努力,这栋建筑借鉴了很多在被动式建筑中采用的技术和材料,能耗模型数据显示这个建筑能耗50 kWh/㎡。当时根据西雅图地方建筑法规的要求,屋面最大可以安装的光伏板可以提供能源是57 kWh/㎡,所以设计安装的电板帮助这个建筑实现零能耗,拿到了Living Building Challenge认证。2013年大部分租户完成内部装修并搬入大楼办公,2014年大楼入住率85%,当年的实际单位面积能耗仅为28 kWh/㎡,楼顶上的太阳能电板源源不断地为大楼提供能源,额外的电能通过电网被输入了西雅图的电网,提供给了其它建筑。
事实上,目前全球范围内城市化在不断加剧。根据International Union of Architects (UIA)的一份报告,全球70%的用能和排放来自于城市,其中最主要的就是建筑。预计未来20年,全球60%建筑将被新建或重建。这既是挑战,也是机会。你也许在想,要怎么样实现更节能减排呢,答案是从现在开始就把这样的理念融入到项目中,不论是LEED,BREEAM还是被动式设计,甚至是WELL,Living Building
Challenge标准,唯有综合运用才可以为业主、入住者、环境、社区都带去最大的效益,以下整理了一些例子供大家参考。
著名设计师Norman Foster的事务所Foster +
Partners宣布,逐步开始只设计零碳建筑,到2030年该事务所将只接受零碳建筑设计的委托。其实他们之前就一直致力于推动绿色建筑的设计。比如苹果公司加州新总部是100%依靠可再生能源的零碳建筑,圆型的剧场式的设计,把舞台的中心交给了植物,这是乔布斯一直希望的办公环境。建筑完全有机地融入自然中。工作累了,便可以在中央绿地漫步放松。
再比如Foster事务所设计的Bloomberg伦敦的总部获得了BREEAM Outstanding(最高级别)认证的,这个看似外观平淡的建筑是BREEAM历史上所有办公室类别项目中得分最高的项目,该项目被誉为全英最环保的建筑。
Foster事务所在中国与AECOM合作,目前有一个施工进行中的项目——山西大同美术馆,美术馆位于大同,设计团队充分利用了被动式建筑设计理念,将建筑主体埋入地下,地平线之上只露出屋顶斜坡,这个屋顶使用的透明或不透明的材料,其保温性能是当地建筑标准的2倍。同时屋顶上根据不同的太阳照射角度设置天窗,覆盖面积约10%,可以将自然光有效带入下有需要的空间,也降低了维护清洁成本。合理布局室内展厅,将需要避光的展品安排在地下不被直射的区域,展厅内部以白色为主,通过安装在坡顶上不同角度的灯具时间不同角度漫射,有效达到室内照明。同时地下主体结构可以完美的利用地下层相对恒温的特点,减少对于机电设备的依赖。待到项目落成之时,大家可以去参观一下。
除了老牌的Foster事务所,这几年丹麦的BIG事务所(Bjarke Ingels Group)也以设计都市环保人文项目而闻名,他们非常善于研究都市空间设计规划,纽约新世贸中心2座是BIG在美国的项目中最著名的一个。然而世贸中心项目非常复杂,其地块实际拥有者为纽约新泽西港务局(PANYNJ),是政府背景。在2001年时Larry Silverstein的公司中标原世贸双塔,不料中标6周后发生了9-11事件,结果10年后才开始重建。由于9-11的历史原因,几乎每个设计稿都要受到各方评价质疑,有没有对死者不敬,是不是有安全隐患,可谓接受了各方严苛的考验。重建宣布后,Silverstein开始陆续敲定新世贸中心每栋楼的主要租户。2座是最晚确定的,最终约一半的空间将是默多克新闻集团的办公区,另一半将进行出租。原设计方是Foster事务所,但是默多克集团看了方案后觉得设计稿更像一个投行,而不是现代的媒体公司,于是半途改了BIG事务所接盘了地基上的全新设计。BIG的新方案外观像是几个堆叠的盒子,更具活力更符合设计要求。同时设计团队巧妙利用了交界区域形成了现代玻璃幕墙大楼里不可多见的高层露台设计,远观大楼就看到绿色的“台阶”,办公楼里的人不用出大楼,移步就是风景绝美的高空自然绿化区。目前2座正在争取LEED认证的过程中,这也将是世贸重建项目最后完工的一栋大楼,预计在2021年完成,Silverstein届时将要90岁,他说他最后的工作就是看到2座竣工。
欧美这几年的新建建筑几乎都把绿色的理念融入其中,随着越来越多的项目建成,将教育更多的业主、租赁者、运营者、生产商、入住者。我国新绿标在8月1日开始实施,其中有关于节能的各项要求,不过略有遗憾暂时还没有关于减排的要求。但我们相信,发展的过程是渐进式的,国内目前也有取得LEED、BREEAM、WELL等不同认证的项目,包括了许多地方的地标建筑,比如大兴国际机场、苏州电视台等等,这起到了非常积极的传播宣传作用,我们衷心希望更多人一起加入绿色建筑的队伍中来。