绿色建筑发展与可再生能源应用
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1.3 国内外绿色建筑标准发展及现状

自20世纪90年代第一部绿色建筑标准在英国诞生以来,世界各国致力于发展各自的绿色建筑评估系统。在建筑设计师、工程师、学者和其他环保组织团体的合作下,美国、德国、日本、澳大利亚、新加坡、中国先后出台了有各自地区特色的评估体系。总体来讲,从评估体系结构的类似性角度分析,澳大利亚、欧洲和中国香港特别行政区的标准很多都是在英国的体系基础上发展起来的;而中国内地和新加坡的标准是在美国体系基础上发展起来的。日本的体系相对独立,尤其在结构层次和计分方法上与英美体系有明显不同。因此,本章对于国内外发展现状的介绍主要围绕英国、美国、日本、中国内地和中国香港特别行政区这五个地区的绿色建筑标准展开。

1.3.1 国外主要绿色建筑标准发展及现状

本节主要围绕英国的绿色建筑评价标准BREEAM、美国的标准LEED和日本的标准CASBEE展开介绍。首先将简单介绍每个评价系统的发展历史、现状、成果统计以及系统特色和覆盖建筑范围,接下来以各系统的新建建筑评价标准的最新版本为例予以详细分析和讲解,包括评估条文的种类、算分方法、等级制度、评估流程和与国内标准的交流互动等。

1.3.1.1 英国BREEAM

BREEAM由英国建筑研究所(building research establishment,BRE)开发,是所有绿色建筑标准的始祖,起源于20世纪90年代初。其第一个版本是1993年发行的针对办公建筑的评价标准,接下来的第二版本发行于1998年,扩大了参评建筑类型,包含办公、工业、商业和教育建筑等。其后每隔数年BREEAM都会审核并推出修订的新版本,例如2008年的新建建筑标准、2010年的数据中心标准、2012年的住宅改造标准和2014年的新建非住宅标准等。BREEAM经过多年发展在国内和国际上享有较高声誉并且在德国、荷兰、挪威、西班牙、瑞典和澳大利亚都有其经过改编的本土化应用版本,同时也吸引了一些国家和地区参照其发展自己的绿色建筑体系,如澳大利亚的Green Star和中国香港特别行政区的BEAM。

截至2014年,全球范围内有跨越60多个国家的190万余项目参与了BREEAM评估,其中超过42.5万个建筑已经通过认证,达到优秀等级以上的项目有2500余个,在欧洲绿色建筑市场中占有率高达80%,接受培训的绿色建筑专业人才累计14000位。1990—2012年已通过认证的新建非住宅的建筑类型分布和逐年数量变化趋势如图1-26和图1-27所示。

图1-26 已认证新建非住宅建筑的建筑类型分布(来源:The Digest of BREEAM Assessment Statistics Volume 01,2014)

图1-27 已认证的新建非住宅建筑数量逐年变化趋势(来源:The Digest of BREEAM Assessment Statistics Volume 01,2014)

BREEAM系统具有应用最广泛、第三方认证、自愿性、可信性、全面性以及以客户为中心等特点,是全球首次提出建筑生命周期碳排放概念的标准。在不断全球化和本土化的过程当中,BREEAM已经形成社区(communities)、新建非住宅(non-domestic)、新建住宅(domestic)、住宅改造(domestic refurbishment)和运营(in-use)五个主要体系。另外,2015年相继推出了基础建设(infrastructure)和非住宅改造(non-domestic refurbishment)。本书将以新建非住宅标准2014年版(BREEAM UK new construction non-domestic buildings 2014)为例,对BREEAM评估系统予以详细分析讲解。

新建非住宅标准2014版的所有评分项目条文分为十大类:管理(management),健康和舒适(health and wellbeing),能源(energy),交通(transport),水(water),材料(materials),废物(waste),土地使用和生态(land use and ecology),污染(pollution)和创新(innovation)。其中创新项目作为对新技术应用的额外奖励,需由评估师根据情况申请相关分数,再通过BRE审核确认。每个种类都有不同的总分数和权重系数。权重系数由每组条文类别对建筑环境效益的潜在影响大小决定,主要通过总结相关领域专业意见的统计数据获得。以多用途住宅建筑(multi-residential)评审为例,每个类别的可获得的最高分数和权重比例见表1-1。

评估体系的认证等级分为:通过(pass)、好(good)、非常好(very good)、优秀(excellent)和卓越(outstanding)五个等级。通过等级只是比当地的建筑环境的法例规范稍微严格了一些,而最高的卓越等级代表最杰出的建筑设计,是行业的领先水平和区域的标志。为保证建筑性能不低于环境法规的基本要求,每个等级的实现都需要预先满足六个重要类别(能源、水、管理、废物、土地使用和材料)中的某些最小前提条件。将每个种类所得分数占最大可得分数的比例乘以该类别的权重系数后,再相加求和即得到最终总分数(满分为110)。创新类别占到总分数比率接近10%,对评估结果的影响至关重要。各个等级的总得分数和最小前提条件见表1-2。

表1-1 各种类权重系数和最高得分

表1-2 BREEAM等级标准和最小要求

续表

BREEAM新建非住宅标准的评估程序包括:设计预评估(项目规划和设计纲要阶段)、设计阶段评审、暂定认证(设计)、施工阶段评审和最终认证(竣工后)。其中暂定认证是针对设计阶段的模拟计算和提交证明材料的预认证,鼓励项目在施工前充分做好绿色建筑的设计和规划。相比之下,改建建筑和建筑运营的评估则没有中间的暂定认证,实行一次性评估。

BREEAM在全球化的发展过程中注重根据当地的自然、气候环境和人口密度等因素,通过科学完善的体系重新计算并调整评估条文种类的权重系数。自2011年李克强总理访问英国建筑研究所以来,中英之间正式开展绿色建筑标准的交流和互认工作。2014年,BRE更与清华大学签署战略合作协议,共同研究建筑环境技术和标准。如果中国的绿色建筑标识与BREEAM系统互认成功,中国当地的法规标准就可以用来实施BREEAM的本地化评估和重塑权重体系,同时BREEAM的相关研究和应用成果也可推动中国绿色建筑的发展和国际化。

1.3.1.2 美国LEED

LEED是由美国绿色建筑协会(US green building council,USGBC)研发以市场为导向的另一个从建筑生命周期和整体性能表现出发的绿色建筑评估系统。首个版本LEEDTM 1.0颁布于1998年,用于新建建筑的评估,随后的LEEDTM 2.0于2000年获准执行。早期的LEED标准主要用于新建建筑的评估,在接下来的十年间LEED系统获得迅速发展和国际化,截至2010年发布的LEED 2009其体系已经相对完整。目前最新版本的LEED为2014年颁布的LEED V4。LEED V4在LEED 2009的基础上对条文项目种类和标准技术细则都有较大改动,从整体上提高了LEED评审的要求。

截至2014年,全球注册的LEED总项目不少于76507个(官方网站公布数据),已经通过验证的项目大于35328个,总面积超过1900万m2。中国(包括大陆、香港、澳门和台湾)注册的项目数量从2004年(2个)开始逐年递增,2013年全年共有499个,累计注册项目达到1961个,其中582个已经通过认证。图1-28所示为LEED项目在中国的注册规模变化。

LEED评估体系包含新建建筑(LEEDBD+C)、室内设计和施工(LEEDID+C)、既有建筑的运行与管理(LEEDO+M)和邻舍区域发展(LEEDND)。其中新建建筑已经涵盖多种情况:包括新建和重大改建建筑(new construction and major renovation),核与壳建筑(core and shell development),学校(schools),商业建筑(retails),数据中心(datacenters),仓储和物流中心(warehouse and distribution centers),医院(hospitality),健康护理中心(healthcare),家庭和多家庭低层建筑(homes and multifamily lowrise),多家庭中层建筑(multifamily midrise)。接下来同样以最新版的新建建筑标准(LEEDBD+C)为例,对LEED评估系统进一步分析讲解。

图1-28 中国LEED项目注册逐年变化趋势(来源:LGEESLtd.)

LEED新建建筑评分条例分为以下九类:选址与交通(location and transportation),可持续场地(sustainable sites),用水效率(waterefficiency),能源与大气(energy and atmosphere),材料与资源(materials and resources),室内环境品质(indoor environmental quality),创新(innovation),整体规划与设计(integrative process),地区优先性(regionalpriority)。其中区域优先性是LEED独有的为适应不同区域气候条件的评分调整方法。当该建筑所在区域的某种类环境资源对绿色建筑的综合效益更加重要时,在该种类中某些条文的既得分数可以在地区优先性类别中获得额外加分。LEED与BREEAM不同,不采用复杂的权重系数对每个种类的得分加以调整,根据美国绿色建筑协会的说明,LEED系统的权重已经通过分配给各个种类的不同分数值来体现。图1-29所示为各个评估条文种类的分数值差异。

LEED认证等级可分为:合格级(certified,40~49分),银级(silver,50~59分),金级(gold,60~79分),铂金级(platinum,≥80分)。在满足参评基本要求的基础上,各个部分条文得分总和即可决定参评项目的认证等级。基本要求包括:参评建筑必须是处于现有土地上的非临时性结构;项目必须有合理的场地或者空间边界和范围;项目建筑面积必须满足最小要求。与其他绿色建筑标准不同,LEED允许以团体途径(groupapproach)和校园途径(campusapproach)对处于同一场地的建筑采取特殊评估方法。团体途径旨在将处于同一场地且设计类似的建筑以作为一个整体进行认证;而校园途径可使分享同一场地的建筑分别获得各自的认证。LEED倡导整体性设计和规划,强调把前期探索规划阶段、中期设计和施工阶段以及后期运行、维护和反馈阶段有效结合,将环境可持续发展概念贯穿于建筑的全部生命周期。

图1-29 LEED各种类评估条文分布

LEED体系中除核与壳(core and shell)申请流程中存在预认证之外,其他所有标准都采取一次性认证。采用LEED在线系统(LEED online)可以从始至终引导项目团队完成全部认证步骤,包括:初始探索阶段(收集项目信息),选择合适的LEED体系(根据建筑的设计、功能和所需施工规模),检验是否满足基本项目要求(每个参评的项目必须符合的最小要求),建立项目目标(结合项目背景资料制定目标等级),确定项目评估范畴(根据初始探索阶段收集到的资料检查场地周边相关设施,通过土地所有权和最小项目要求等规定项目边界,决定是否采取团体或者校园途径),建立分数计算表(根据确定的等级和项目实际情况讨论确定需要达标的条文和优先级别),继续发现探索(对能耗、用水量等进一步分析计算),持续迭代过程(重复以上研究分析和计算直到获得满意解决方案),分配任务明确责任(对项目团队成员分工,决定每个成员负责的条文和相关资料的收集验证),提供连续一致的证明材料(有规律地在设计和施工过程的各个阶段收集材料并确保目标达成),检验证明材料的准确性并予以正式提交(提交评审前的最后内部检查)。

根据美国绿色建筑协会2014年公布的项目排行榜,除美国本土之外,中国已经成为项目认证总数排名第二的国家。仅2013年,中国就有29个通过铂金级认证的项目和281个金级认证的项目。北京侨福芳草地的海沃氏展厅(Haworth Beijing Organic Showroom)更成为全世界第一个获得LEED V4(ID+C)(最新版)金级认证的建筑。图1-30所示为该展厅的室内设计效果。

图1-30 北京乔福芳草地的海沃氏展厅室内设计(来源:http://blog.sina.com.cn/s/blog_8e4d7e210102v12e.html)

1.3.1.3 日本CASBEE

自1994年《环境基本法》颁布以来,日本建筑界致力于减少生命周期内环境负荷的各种研究。2002年,由日本绿色建筑协会(JaGBC)、日本可持续建筑财团(JSBC)和其他分机构共同设计了第一部用于办公建筑的CASBEE标准。接下来,新建建筑、既有建筑和改造建筑标准分别于2003、2004和2005年问世。经过多年发展,CASBEE已经形成了包括各种建筑类型的新建、既有和改造建筑,从独立住宅到城市区域发展标准的评估系统。目前CASBEE发展的最新成果是2010年的新建建筑标准。CASBEE是针对日本以及亚洲地区的自然气候条件和人口密度等因素制定的,曾经作为原型开发了用于2008年北京奥运会的绿色奥运建筑评价标准(green olympic building assessment system,GOBAS)。

根据CASBEE官方统计,在2008年到2014年间,参与独立式住宅评估的项目有111个,其中达到S级的有92个,A级别的有16个,B+级别的有3个。图1-31所示为独立式住宅评估项目的统计结果,可以看出80%以上的达标建筑都做到了最高级别。

CASBEE评估体系目前包含:独立式住宅(detachedhouse),新建建筑(newconstruction),既有建筑(existing building),改建建筑(renovation),热岛效应(heatisland)和城市区域发展(urbandevelopment)六大标准系列。其中,新建建筑标准又分为临时性建筑(temporaryuse),普通新建建筑简化版和地方政府建筑(localgovernment);而城市区域发展标准分为“城市区域和建筑”(urbanarea+ buildings)以及城市区域发展简化版。新建建筑标准覆盖了大部分现有建筑类型,包括各种居住和非居住类建筑。其中居住类建筑涵盖酒店、公寓(不含独立式住宅)和护理中心;非住宅建筑有办公楼、学校、商业建筑、餐厅、门厅(含礼堂、健身房、电影院等)、工业建筑等(如工程建筑、车库、仓库、计算机房)。

图1-31 独立式住宅评估认证等级分布

其中,新建建筑标准涵盖了预设计、执行设计以及施工和竣工阶段,接下来主要围绕该标准进行分析讲解。日本评估系统与英美标准的关键分别在于加之于条例种类之上的另一个结构层次。贯彻所有CASBEE标准的另一个层次是指建筑环境质量(Q)和建筑环境负荷(L),以及由这两参数计算而得的建筑环境效率(BEE)指标。其中建筑环境负荷在实际评估条文中以减少建筑环境负荷的效率(LR)体现。建筑环境质量主要涉及三个方面:室内环境,室内服务性能和室外场地环境。相应地,建筑环境负荷减少也由三个方面组成:能源、资源与材料,场地外环境。以上每个条文种类都有各自的权重系数,每个种类或者子类别的权重系数相加一定等于1,所有系数都是通过层次分析法(AHP)统计,以建筑设计师、开发商、运营商和相关团体为对象的调查问卷得到的。种类内每个条文项目的分数都按照1~5分成五个等级。其中,1表示相关法规的要求水准,3表示普通建筑所能达到的水准,5表示性能优秀的建筑水准。对于建筑环境质量的条文,得分越高则所提供的环境越符合可持续发展理念,而对于环境负荷,分数越高意味着环境负荷减少越明显。图1-32所示为各个种类条文分配的权重比例。

2008版本之前的CASBEE认证根据建筑环境效率(BEE)的数值决定,而BEE由以下公式计算:

其中,SQ表示建筑环境质量的分数总和,由每个种类的所得分数乘以权重系数再求和得到;SLR表示建筑环境负荷减少的分数总和,由与SQ相同的方法计算而得。

如果BEE<0.5,则该建筑表现差(poor),等级为C,用一颗红星表示;如果0.5≤BEE<1.0,则建筑表现比较差(fairlypoor),等级为B-,用两颗红星表示;如果1.0≤BEE<1.5,则建筑表现好(good),等级为B+,用三颗红星表示;如果1.5≤BEE<3.0且Q<50,则建筑表现为非常好(verygood),等级为A,用四颗红星表示;如果BEE>3.0且Q≥50,则建筑表现优秀(excellent),等级为S,用五颗红星表示。图1-33所示为建筑环境效率与认证等级的关系。

图1-32 CASBEE新建建筑标准种类权重分布

CASBEE 2008版本开始引入生命周期二氧化碳排放(LCCO2)的指标。生命周期二氧化碳排放指标计入建筑从施工、运行到拆除阶段的所有碳排放,与BEE指标共同构成可持续建筑的衡量标杆。2009年以来,日本政府设定了在2020年实现较1990年减排20%的目标。2010版的CASBEE新建建筑标准为实现这一目标和推进低碳减排理念,提倡提高能源使用效率,采用生态环保材料,延长建筑寿命,利用可再生能源以及采取非现场的碳补偿和购买绿色电力等方案,并且明确了LCCO2指标与1~5颗绿星相对应的评估体系。LCCO2值与满足节能法规标准的参考建筑碳排放量的比值与星级的对应情况如下:比值>100%为非节能建筑,授予一颗绿星;比值≤100%为达到当前节能标准的建筑,授予两颗绿星;比值≤80%相当于运行阶段节能达到30%的建筑,授予三颗绿星;比值≤60%相当于运行阶段节能50%的建筑,授予四颗绿星;比值≤30%为相当于运行阶段零能耗建筑,授予五颗绿星。

图1-33 建筑环境效率与评估等级

2014年,CASBEE成功认证了首个海外项目,位于天津的泰达MSD H2低碳示范建筑(见图1-34)。整幢大楼采用了从雨水收集利用到太阳能光伏发电、热水和地源热泵系统等在内的多种低碳技术,并通过内部结构、双层幕墙、可再生能源、电器与照明系统、给排水与暖通等多方面的建筑及工程设计创造节能、舒适的建筑室内环境。该项目不仅探索了新型建筑材料和系统的可行性,还试图将低碳环保设计融入智能、新颖的建筑表现形式中,是一个极具代表性的科技示范项目。除CASBEE外,该建筑还获得了BREEEAM、LEED和中国绿色建筑标识三星级认证。

图1-34 天津泰达MSD H2低碳示范建筑

1.3.2 国内主要绿色建筑标准发展及现状

自1992年参加巴西里约热内卢联合国环境与发展大会以来,中国政府相继颁布了若干相关纲要、导则和法规,大力推动绿色建筑的发展。2004年9月建设部启动“全国绿色建筑创新奖”,标志着国内开始进入绿色建筑全面发展阶段。紧接着,2005年召开的首届国际智能与绿色建筑技术研讨会暨技术与产品展览会(其后每年举办一次)公布了“全国绿色建筑创新奖”获奖单位,并于同年发布了《建设部关于推进节能省地型建筑发展的指导意见》。2006年住房与城乡建设部正式颁布了《绿色建筑评价标准》;同年3月,国家科技部和城乡建设部签署了“绿色建筑科技行动”合作协议,为绿色建筑产业化奠定基础。随后,住建部于2007又推出了《绿色建筑评价技术细则(试行)》和《绿色建筑标识管理办法》,进一步完善了中国特色的绿色建筑评估体系。2008年一系列推动绿色建筑评价标识和示范工程的措施展开,中国城市科学研究会节能与绿色建筑专业委员会正式成立。2009年中国政府出台《关于积极应对气候变化的决议》,并于哥本哈根气候变化会议召开前制定了到2020年国内二氧化碳排放总量比2005年下降40%~45%的中长期规划。2009—2010年间,绿色建筑评估体系进一步完善,先后启动了《绿色工业建筑评价标准》和《绿色办公建筑评价标准》编写工作。2011—2012年间参与绿色建筑评价标识的项目数量迅速增长,财政部发布《关于加快推动中国绿色建筑发展的实施意见》。2013年3月住建部出台《“十二五”绿色建筑和绿色生态城区发展规划》,明确了新建绿色建筑面积要求、绿色生态城区示范建设数量要求,以及既有建筑节能改造要求等。2013年6月份,《既有建筑改造绿色评价标准》编制工作正式开始。同年年底,《绿色保障性住房技术导则》试行版发布,以提高政府投资或主导的保证性住房的安全性、健康性和舒适性为目的,全面提升保障性住房的建设质量和品质。2014年,新版《绿色建筑评价标准》《绿色办公建筑评价标准》和自评估软件iCodes、《绿色工业建筑评价标准》相继出台或开始实施,从而推动国内绿色建筑产业进入新一轮高速发展阶段。

“十二五”期间,全国累计新建绿色建筑面积超过10亿m2,完成既有居住建筑供热计量及节能改造面积9.9亿m2。完成公共建筑节能改造面积4450万m2。稳步推广绿色建材,对建材工业绿色制造、钢结构和木结构建筑推广等重点任务作出部署,启动了绿色建材评价标识工作。在经济奖励政策上,对于获得绿色建筑标识二星级和三星级的建筑分别按照45元/m2和80元/m2给予补贴,而对于生态城区建设,资金补助基准为5000万元。据统计,2015年,中国内地新建建筑中取得绿色标识数量排名前三位的分别是江苏省、广东省和上海市。

上海市早在2005年就开始低碳城区的生态实践,先后有嘉定新城、崇明陈家镇(见图1-35)等一批以低碳生态理念为目标的城区发展项目诞生[3]。2014年上海市人民政府办公厅制订《上海市绿色建筑发展三年行动计划(2014—2016)》,要求新建民用建筑原则上全部按照绿色建筑标识一星级或以上标准建设。其中超过一定面积的大型公共建筑和国家机关办公建筑需按照二星级或以上标准设计施工,并规定八个低碳发展实践区和六大重点功能区内的新建民用建筑中,达到二星级或以上标准的绿色建筑应占同期新建民用建筑总面积的50%以上。广东省、江苏省和国内其他地区也有各自相应的地方绿色建筑和财政补贴规范。

图1-35 上海崇明陈家镇(来源:http://blog.fang.com/24527726/7883801/articledetail.htm)

我国香港特别行政区作为一个高密度的现代化城市,能源与环境问题也促进了一系列地方法规的出台。为促进香港绿建环评(BEAMPlus)标准的推广普及,屋宇署先后出台了多项有关条例。PNAPAPP—151优化建筑设计缔造可持续建筑环境条例规定:如果新建建筑项目在向屋宇署申请图纸批核时,同时提交BEAM Plus的暂定认证结果,并且于入住许可签发日期起18个月内提交最终认证结果,则授予该项目高达10%楼宇建筑面积宽免(该部分面积仅可用于提供环保、舒适性设施和非强制性非必要机房或设备)。图1-36所示为建筑面积宽免示意图,虽然多出的10%建筑面积只能用于提供指定的绿色设施,但这样就赋予开发展商更多可出售空间。PNAPAPP—130规定:对于改造整栋旧工业大厦或其他类型建筑用作办公室的方案,如果因周边环境导致设计无法达到自然采光和通风的相关法例规定时,若能在香港绿色建筑议会授予的BEAMPlus认证中就“能源使用”和“室内环境质素”两大类别中达到40%水平,仍可考虑批准该项目施工。PNAPAPP—152规定:某些建筑因长度和体积方面有特殊要求(如基建、交通、体育文化和娱乐设施等)而无法满足楼宇间距规定时,如果能够在满足BEAM Plus认证中建筑微气候条例对室外空气流通评估(AVA)(使用风洞法或CFD模拟计算)要求的基础上,再通过人行区域风速增大影响证明或缓解热岛效应措施中的任意一条,就认为该建筑符合法例规定。

图1-36 香港建筑宽免面积规定示意图

香港特别行政区除官方机构之外,非政府组织香港绿色建筑议会(HKGBC)也发起了倡导节能减排的HK3030运动。香港特别行政区建筑耗电量常年居高不下,占地区全部用电总量的90%以上(根据机电工程署2013年的能源统计),相当于该地区60%的二氧化碳排放。HK3030运动的终极目标是在2030年之前将香港特别行政区年用电量降低到2005基准的30%。香港特别行政区人口在2030年预计达到830万,实现60%的减排目标要依靠“技术创新应用”(占48%)和“改变使用者行为模式”(占12%)双管齐下,图1-37所示为实现HK3030减排60%的目标预期各个方面做出的努力和贡献。HK3030运动包含三大战略支柱:既有建筑、新建建筑和公众环保意识,总计提出28项建议。其中的4项建议对实现该运动目标起到关键作用:加大公众教育力度,从认知转向实践;建立能耗指标公众数据平台,允许建筑之间能耗比较(平台建设已经展开,预计2018年完善所有建筑类型的数据库);加大对高能效建筑的财政补贴(尤其加大对能耗监测设备的投入);强化建筑面积宽免条件(例如根据不同BEAM Plus等级给予不同比例的宽免:授予铂金级绿色建筑15%面积宽免,金级10%,银级8%,铜级或者无级别的建筑5%)。

图1-37 实现HK3030节能60%目标的各方面预期贡献(来源:https://www.hkgbc.org.hk/eng/news/hk3030launch_news.aspx)

我国内地和香港特别行政区的绿色建筑发展迅速,成果显著,但也面临类似的问题。前住建部副部长仇保兴表示,中国绿色建筑面临一些问题,如高成本、绿色技术实施不理想、绿色物业管理脱节、少数常用绿色建筑技术由于存在缺陷并未运行。要解决这些问题,必须实现专家评审机构尽责到位、政府监管到位、社会监督到位、补贴机制到位、绿色物业运行维护服务到位等“五个到位”,严把绿色建筑质量关[3]。除加强管理外,技术革新和降低成本是解决面临问题的另一种途径。绿色建筑并不一定要堆砌使用大量尖端的新技术,某些适应地区气候、环境和人口等因素的传统建筑结构中也蕴含着低碳环保的精髓,比如黄土高原的窑洞和云南一带的竹楼。

1.3.2.1 香港绿建环评标准

香港绿建环评标准(BEAMPlus)的初始版本由香港绿色建议会(HKGBC)和建筑环保评估协会(BEAM Society Ltd.)在1996年推出,当时的名称为HK-BEAM。初代版本仅适用于新建和既有的办公建筑。接下来的十几年间,HK-BEAM在建筑界、学术界和环保组织的推动下迅速发展,分别于1999年、2003年、2005年、2009年和2012年经历过五次主要改动,目前的最新版本为BEAMPlus Version 1.2。2013年BEAM Plus Interiors作为针对室内设计与施工的标准正式开始运行,该标准采用了与新建和既有建筑不同的评估条文种类和简化的条文准则。未来几年之内,既有建筑的重要更新版本(考虑采用分种类评估和逐步评估代替目前的一次性评估方案)以及邻舍区域发展的评估标准还将陆续出台。

自BEAMPlus于2010年首次实施到2015年1月为止,香港绿色建筑议会已经有30余位注册评审专家,2400多位绿建专才(绿色建筑评估师),超过611个注册项目,其中7个项目已经获得最终认证。已经注册的项目当中以住宅为主,有264个,占总数的43%;排在第二位的是商业建筑,占项目总数的17%。图1-38所示为注册项目的建筑类型的分布。611个注册项目中有217个已经获得暂定或者最终等级认证。其中未获得任何等级的项目为58个,占总数比例高达27%,紧随其后的是评定为金级的项目有56个,占总数约1/4。图1-39所示为已评估项目的等级分布情况。

图1-38 BEAMPlus已评估建筑类型分布(2010—2014)(来源:香港绿色建筑议会)

目前BEAMPlus系统包括新建建筑、既有建筑以及室内设计和施工三套标准(见图1-40)。

其中新建建筑标准同时适用于新建和重要改建建筑,重要改建的定义是当楼宇的主要结构或者大部分(50%)的设备系统被更改或替换的情况。新建建筑认证的有效期为5年,过期后如未有重要改建,则应适用于既有建筑的评估,之前未经过认证的建筑如果具备三年以上的运营记录,也可以申请参评既有建筑。既有建筑评估主要针对建筑当前的管理运营状况和性能,有效期也是5年。内部设计和施工的标准针对的是楼宇内部某一非住宅使用空间(设备和服务设施等特殊用途空间除外,如游泳池、冷库、车库、服务器房等)的装修和改造过程的评价,其认证有效期和前两个标准一样都是5年,但如果空间使用者(租客)提前结束合约,则认证即时失效。根据绿色建筑议会的最新议程,既有建筑的标准正处于修订当中,考虑采用更加灵活的评估步骤和认证方法,例如改变一次性评估为逐步评估,将不同条文种类拆分开来认证等。关于绿色社区,即邻舍区域发展(neighborhoodde-velopment)的标准也已经在编制当中。

图1-39 BEAMPlus已评估建筑等级分布(2010—2014)(来源:香港绿色建筑议会)

图1-40 BEAMPlus体系的三大标准

BEAMPlus新建建筑和既有建筑的评分条文都分为六大类:场地方面(siteaspects),材料方面(materialsaspects),能源使用(energyuse),水源使用(wateruse),室内环境质量(indoor environmental quality),创新与其他(innovations and additions)。与BREEAM评估系统类似,BEAMPlus的每个条文种类(除“创新与其他”外)都有各自的权重系数用于调整所得分数。新建和既有建筑因所考察侧重点不同,而采用了不同的权重系数分配,见表1-3。室内设计与施工标准因其评估对象为建筑内部某一租客的装修空间,而设置了不同的条文种类,主要由绿色建筑属性(green building attributes)、管理(management)、材料方面(material aspects)、能源使用(energy Use)、水源使用(water use)、室内环境质量(indoor environmental quality)和创新(innovation)七方面组成。除条文种类数量增加和内容变化外,每个种类不再有权重系数,与LEED体系类似,每个种类的权重由其最大可得分数决定。

表1-3 BEAMPlus新建与既有建筑条文种类权重

新建与既有建筑的分数计算方法与BREEAM系统类似,每个种类得分的百分比乘以权重系数再相加求和就是总得分比率。总得分比率以及重要的评估种类(场地、能源使用、室内环境品质和创新四方面)的得分比率共同决定了最终的评价等级:铂金级,金级,银级,铜级,未获等级。这里的“未获等级”是指一个参评项目满足了各个评估条文种类里的所有前提条件(prerequisites),但没能够达到铜级要求的情况,详细的等级要求可见表1-4。室内设计与施工标准采用同样的等级分配方式,但算分时只将所得分数相加。由于室内设计评估偏重不同的环境因素,所以除总分外参考的重要评估种类(材料、能源使用和室内环境质量)也不同于其他两套标准。另外,室内设计与施工标准的所有评估条文适用于全部规定的建筑类型,因此对于任何参评建筑可获得分数都是一致的,这一点不同于新建和改建标准,前两者允许根据实际情况减少参评的条文数量,详细的等级要求见表1-5。

表1-4 新建和既有建筑的评估等级要求

表1-5 室内设计与施工的评估等级要求

BEAMPlus新建建筑的评估分两个阶段,允许参评建筑在设计阶段完成后施工阶段开始前获得暂定等级评估(provisional certification),通过设置暂定评估有利于项目团队在早期规划好将要采用的技术和施工方法,及时判断不足之处和寻求改进,以便更加有效地实现最终的目标等级认证。在每个评审阶段,项目团队都有两次根据评审委员会意见重新提交材料的机会。在收到评审结果之后,项目申请团队如果不同意专家审查结果,可以有两次申诉机会。第一次申诉将由建筑环保评估协会处理,第二次申诉由香港绿色建议会给予最终裁决。相比新建建筑,其他两套标准目前都实行一次性评估认证,但是对于既有建筑的非重大改造情况,也可以在改造完成前申请暂定评估。

香港绿建环评标准近年来发展迅速,已认证的建筑面积超过1400万m2,其中住宅单位超过5万个,按照人均标准计算已经是世界上覆盖最广泛的标准之一。除我国香港特别行政区外,在我国内地也有多个铂金级认证项目,其中有著名的北京环球金融中心、上海恒基名人商业大厦等。北京的环球金融中心总建筑面积197766平m2,位于北京市三环中路交通枢纽区域,周边各类生活服务设施齐全,属于中央商业区核心地段。该项目采用多项绿色环保设计,分别获得了HK-BEAM和LEED的铂金级认证。上海恒基名人商业大厦位于上海市交通和基础设施同样方便的外滩,该建筑也获得了HK-BEAM的铂金级认证。图1-41(a)、(b)分别为北京环球金融中心和上海恒基名人商业大厦。

图1-41 香港绿建环评标准在我国内地的铂金级认证项目

1.3.2.2 中国绿色建筑评价标识

不同国家和地区的绿色建筑标准通常由非政府组织编写,采取自愿参与的实施原则。然而我国的绿色建筑评价标识系统的各套标准则由住房与城乡建设部编写,并且与其他地方建设主管部门协同开展评审工作,属于政府性组织性的行为。如前文所述,全球采用的绿色建筑评估体系可分为三类:英国的BREEAM及其衍生系统,美国的LEED及其衍生系统,以及日本相对独立的评估体系CASBEE。我国绿色建筑体系的发展可以追溯到2006年,当时国内尚处于绿色建筑概念和技术的起步阶段,为便于推广普及,绿色建筑评价标准编委会选择了结构简单、清晰,便于操作的初代LEED体系作为框架,制定了以措施性条文为主的列表式评价系统(GB/T 50378—2006)。经过3年的实践,该系统不断调整评估准确性和适应性,增加对建筑的综合效益分析,于2008年正式开启绿色建筑评价标识的注册和评审程序。接下来的5年间,参与评估项目不断增加,各地方政府也按照住建部的框架编写了当地的绿色建筑标准,于是一套更加完善的评估标准《绿色建筑评价标准》GB/T 50378—2014应运而生。最新的评价标准扩展了适用建筑的类型,完善了评估条文的种类,调整了重点条文的评分方法,更加适应当前的绿色建筑发展现状,并且有利于未来的系统优化和推广。

2008—2015年间,全国已认证项目总计3979个。其中,设计标识项目3775项,占总数的94.9%;运行标识项目204项,占总数的5.1%。图1-42展示了绿色建筑认证项目按照评估等级的逐年递增趋势,从2008年的10个项目开始,增加到2015年的1441个,但绝大部分参评项目均为设计标识,运营标识认证的项目只有53个,占当年总认证项目比例不足4%。从建筑的实际环境效益着眼,未来的绿色建筑发展政策应鼓励运营标识的推广。已认证的绿色建筑多集中在经济较发达的直辖市、省会和东部沿海城市,而西北部地区虽然占了大部分国土面积,却因人烟稀少,绿色建筑的认证数量为全国最低。按照省份排名,江苏省和广东省的绿色建筑认证数量高居榜首;如果按照城市排名统计,上海市拔得头筹。

图1-42 中国绿色建筑评价标识2008—2012认证建筑数量变化

目前,我国绿色建筑标识的标准体系主要包括《绿色建筑评价标准》《绿色工业建筑评价标准》《绿色办公建筑评价标准》《绿色商店建筑评价标准》《既有建筑绿色改造评价标准》《绿色医院建筑评价标准》。大部分参评建筑都是根据《绿色建筑评价标准》进行的,分为设计标识和运行标识两种认证:设计标识在建筑工程施工图设计文件审查通过后进行,运行标识应在建筑竣工验收合格并投入使用一年后进行。图1-43所示为设计标识和运行标识证书样本[4,5]。最新版(2014)的标准已经适用于住宅建筑、公共建筑等各种类别的民用建筑、工业建筑或者其他类型建筑,可根据自身情况参与相应标准的评审。

图1-43 中国绿色建筑评价标识证书样本[4,5]

绿色建筑评价标准(2014)的评分条例分为以下八大种类: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,施工管理,运营管理,提高与创新。如果仅参与设计标识评估,那么施工管理和运营管理有关的分数皆为“不参评”。除创新类别以外的其他七大建筑环境指标都有各自的权重系数用于调整所得分数。根据建筑类型的不同(公共或者居住)以及建筑参评阶段的不同(设计评价和运行评价),各个评估条文种类的权重见表1-6。

表1-6 绿色建筑评价指标种类的权重

绿色建筑评价标准(除“提高与创新”外)的七类指标满分均为100分,每类指标的得分按照参评建筑该类别实际得分数值占总参评分数值的比例乘以100计算而得。接下来每类指标得分与该种类权重系数乘积求和后再附加创新类别得分数就是该评估项目的总得分。总分数分别达到50、60和80,且七类指标每类得分不少于40时,建筑评估等级分别为一星级、二星级和三星级。特别需要注意的是,虽然每类条文中的控制项没有分数,但属于满足认证等级的前提必要条件。

评价标识的申请流程包括以下七个主要步骤:申报单位提出申请和缴纳注册费;申报单位在线填写申报系统,绿色建筑评价标识管理机构开展形式审查;专业评价人员对通过形式审查的项目开展专业评价;评审专家在专业评价的基础上进行评审;绿色建筑评价标识管理机构在网上公示通过评审的项目;住房和城乡建设部公布获得标识的项目。评价绿色建筑时,应依据因地制宜的原则,结合建筑所在地域的气候、资源、自然环境、经济和文化等特点进行评估。参评建筑除应符合本标准外,还需要满足国家法律法规和相关标准,以实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。评价方法应涵盖建筑全生命周期内的技术和经济效益分析,须合理确定建筑规模、选择技术、设备和材料。

中国绿色建筑标识不仅在内地发展迅速,近年来也开始在香港特别行政区建立分会开展项目评估。中国绿色建筑与节能(香港)委员会是经中国科协批准,民政部登记注册的中国城市科学研究会的分支机构,是研究适合我国国情的绿色建筑与建筑节能的理论技术集成系统,协助政府推动我国绿色建筑发展的学术团体。中国绿色建筑与节能(香港)委员会是属中国绿色建筑与节能专业委员会的香港特别行政区分会,于2010年5月15日在香港成立。该会遵循中国绿建委章程,主要任务是辅助绿色建筑产业化发展,积极应用中国绿色建筑评价标识,利用香港学术资源的优势开展绿色建筑的相关研究,搭建与国内外绿色建筑沟通的平台。针对香港的区域性改编标准《绿色建筑评价标准(香港版)》于2010年底正式发行。截至2012年末已经有3个项目获得三星级认证,1个项目获得二星级认证,分别是落禾沙住宅发展项目“迎海”一期,尚汇、牛头角上邨二、三期重建项目以及香港城市大学邵逸夫创意媒体中心(二星级)。

中国绿色建筑标识的评审证明材料中要求提交的成本增量计算和增量效益计算,是其他绿色建筑标准中没有涉及的指标。增量成本在这里的定义是绿色建筑在满足当前法定要求设计建造水平的基准成本之上增加的额外投入。在产生附加成本的同时,绿色建筑也会带来超越单纯经济价值的增量收益,包括比常规建筑在运营生命周期中节省的能源费用,业主及开发商可能获得的政府奖励资助,企业员工在绿色建筑内的生产力提升,企业建立的形象和品牌价值以及绿色建筑对宏观经济带来的收益。

通过比较由55个认证项目统计而得市场调研成本与申报成本,可以发现平均申报成本一般高于市场调研成本,一星级和二星级住宅建筑的差别尤其明显。市场调查的成本是根据三家以上供应商的询价平均值得到的,与申报价格的差异主要来自建设申报单位对增量成本概念理解的不统一或者特别设备的选用(如项目选用进口的高价设备,或者供应商提供的特别优惠)[6]。详细的平均增量成本比较如图1-44和图1-45所示。总体来讲,获得星级越高的项目其增量成本水平越高,但个别项目有一定幅度变化。增量成本较早年的调查整体下降幅度明显,表明绿色建筑设计的知识技术水平、市场供应和成本控制日益成熟。一星级建筑增量成本几乎为零,可以考虑全面强制新建建筑达到该星级标准。从技术角度分析,绿色建筑增量成本最主要来源为“节能与能源利用”的相关技术,其中可再生能源技术由于部分应用(如光伏系统、地热利用系统等)成本较高,选择普遍性较小,是未来绿色建筑发展的主要挑战之一。

图1-44 住宅建筑申报增量成本与市场调研增量成本比较

图1-45 公共建筑申报增量成本与市场调研增量成本比较