1.3 国内外保障房绿色建筑研究现状
1.3.1 国外保障房绿色建筑研究现状
针对建筑的生态建设过程、水平和可持续性,发达国家都设计自己的绿色建筑评价指标体系。不同国家对绿色社区的定义和理解有所差异,由此形成的评价指标体系也不尽相同,然而各国所建立的社区及绿色建筑评价系统又具有相似之处:它们都具有系统科学和详细的特点,同时涵盖了社会经济、生活环境、建筑场地及其他多个方面。但由于保障房的投资、区位和入住人群等原因,保障房的绿色社区建设比公共建筑和商品住房的开展稍微滞后一些。21世纪初,绿色保障房社区在发达国家才开始大规模形成。
国外的保障房,一直关注房屋的整体设计以及住宅的单元设计特色,其规模从58～144m2不等,已发展成了“强力的社会形式住宅”。在保障房绿色建筑的实践方面,不论居住形式还是住宅节能系统都做了有益的探索,开拓了独特的道路。
英国关注保障房居住环境是从公租房聚集区的生存质量开始的。20世纪80年代起,英国的一些学者通过调查揭示了居住条件与住户身心健康的关系,认为公租房住区房屋密度大、居住拥挤、空间狭小、空气质量差、监控死角多,由此带来了住户患病率和社区犯罪率高、儿童发育迟缓、成人精神抑郁等现象。针对公租房的居住环境,英国政府出台了《劳动阶级住房法》,采取了政府干预、慈善机构资助等措施,用以规范公租房社区的建造密度,提高居住质量,减少犯罪率,保证住户的健康。
绿色建筑作为一种社会运动在美国历史悠久。今天的美国,绿色建筑已成为公共建筑,商业和高端住宅发展的主流思潮。然而,在相对成本较低、预算额度偏少的保障房领域,绿色建筑理念的接受则稍晚了一步。美国保障房走上绿色建筑技术应用之路得益于地方启动支持公司与社区企业合伙人公司,这是两个全国性的社区开发组织,它们调动了全美国的资源,于2003年和2004年陆续组成了绿色社区发展公司和绿色社区项目组织,从此在全国范围内开始大规模的建造绿色保障房工程,取得了令人鼓舞的成绩。仅在2005—2006两年间,美国应用绿色建筑技术的保障房工程就新增了150多个。例如,济旭家庭公寓保障房项目,依靠在屋顶安装30kW的太阳能光电板来满足该社区的生活能源需求;公寓内部使用雨水收集系统、双层玻璃窗和节水卫生器具以及分室供热、分户计量的方式,集成化的节能技术让设计施工更加规范,特别适用于工业化的建造需求,成为保障房项目使用适宜绿色建筑技术的典范。
德国在1977年就颁布了《保温条例》,对建筑外围护结构的热工性能提出具体要求。1988年,德国联邦政府建设部提出“利用10年时间实现旧建筑改造与新建建筑在现行标准基础上提高50%,以达到低能耗的建筑标准”的目标。针对保障房的能耗控制,主要从建筑材料制备的能量消耗、建筑围护结构的热工性能指标及CO2的排放量指标方面来实现。
日本是亚洲国家中较早关注住宅建筑节能的国家。石油危机爆发伊始,日本人就注意到建筑业的超大能耗问题,一些科技人员着手在扩大住宅使用面积系数、提高建筑设备效率、优化住宅质量功能方面展开研究。1980年,日本国土交通省在居住开发项目中开始倡导百年住宅系统的理念,并将其定义为:可持续的为住户提供舒适的居住生活,并且能够通过自我维护与更新从而有效再利用的住宅。在日本的加世田环境共生绿色可持续保障房工程中,套型设计上体现了对空间的集约利用和对绿色能源的充分应用:每套住房均设置了太阳能热水器,社区采用统一的屋顶绿化和和雨水收集系统,并用回收的工业垃圾制品铺设住区的人行道路,是一个比较成功的保障房绿色建筑技术实践项目。
新加坡的租屋由政府投资建造后按折扣价格出售给低收入家庭,价格低廉、环保舒适,是少有的完全满足绿色建筑标准的保障房。由于在选址时兼顾城区与市郊均衡分布,所以租屋公共设施配套都很齐全:在保证明厨明卫的前提下,政府出资给租屋公共区域配备LED灯具和感应装置、专业的垃圾回收槽、收集洗手水回用的节水大便器。并且在社区大量设置自行车停车位和坡道,鼓励住户骑自行车出行。
近10年来,国外保障房绿色建筑技术在理论和实践方面,都得到长足的发展。他们认为,保障房是住宅领域不可或缺的一部分,应采用生态循环方案,使建筑与城市乃至周边环境有机融合;建筑师将住宅作为构成生态循环系统的一部分进行设计,通过适宜技术将社区完好的融入自然环境中,为城市和周边村镇创造可持续的共存关系;市民的绿色生态理念也已经上升到了城市乃至生态循环的高度。
保障房绿色建筑理论在发达国家迅速发展并得到推广得益于民众的环保意识、建筑师的社会责任感、国家的经济实力和物质技术基础以及政府的推动作用。在广大的发展中国家,在保障房建造时不可能像欧美、日本、新加坡等国家那样,有充足的资金应用昂贵、先进的绿色科技技术,但他们也通过自己特有的设计理念,适应当地气候、尊重地域习俗,利用低成本的构造方式达到节能降耗的目标。例如,著名的印度建筑师查尔斯·柯里亚提出的管式住宅的设计理念:在长宽比超大、类似于管状的居住空间中,设计跃层加大室内净高,利用室内热压带动烟囱效应加大室内风速。这种住宅自生的拔风现象能够赶走室内潮热的空气,降低室温,调节居住微环境,应对印度炎热潮湿的气候效果非常好,对改善低成本的贫民住宅居住条件做出了巨大贡献。[3]
当然,由于经济基础、技术手段、气候差异性、建筑地域性、生活习惯、文化理念等多方面的差异,国外先进的绿色建筑技术并不能直接照搬到我国的保障房建筑当中。我们应该对其取得的成功经验消化吸收,与中国的国情相结合,发展适宜我国的绿色建筑应用技术。
1.3.2 我国保障房绿色建筑研究现状
1.3.2.1 生态住宅导则及绿色建筑评估体系发展
近年来,中国对住宅的绿色设计和管理越来越重视,出台了一系列相关政策和指导性文件,如《国家康居工程建设技术要点》《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》《中国生态住宅技术评估手册》等,推动了我国城市住宅的规划和管理,也促进了城市绿色生态社区的建设。
2006年,我国又出台了《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2006),按照建筑物的达标程度,把绿色建筑划分成一星、二星和三星3个等级开展评审与认证。为了尽快实施该标准,引导绿色建筑朝着健康的方向良性发展,又出台了配套的《绿色建筑评价技术细则》,为申报用户提供了一个更加系统、明确的操作细则,同时,也为绿色建筑创新奖在全国范围内的申报和评判提供了一套更加量化的评审依据。
除了上述由建设部支持的绿色建筑评价体系和绿色建筑奖项,环保部也在全国开展了“绿色住区”创建活动,并组织制定了国家和省市级相应的考核指标和评价标准,从住区的基本条件、建设环境质量、对环境的破坏程度、公众参与居住环境的管理等角度对住区进行绿色评价。
这些评估标准的制定与应用,对在建筑领域推广“绿色”理念,引导设计和建造人员加强绿色和可持续发展意识起到了重要的作用。
1.3.2.2 保障性住房绿色建筑评价的研究现状
2011年6月,住房和城乡建设部牵头相关单位举办了我国第一届保障房设计大赛。参赛作品类型繁多,覆盖了包括廉租房、公租房、拆迁安置房和经适房在内的各类保障房,实践性强、现实指导意义很大。随后,又颁布和出版了《公共租赁住房建设标准》(TS—GZF)、《装配式剪力墙住宅建筑设计规程》(DB11/T970—2013)、《公共租赁住房产业化实践——标准化套型设计和全装修指南》等系列标准及图书,用以指导和普及我国的保障房建设。在社会需求和国家的双重推动下,各省市都相继出台了适合当地的保障房建设导则或标准。
相比公共建筑与商品房,我国保障房制度相当不完善,这和保障房的推广时间短、户型面积小、资金投入有限、户内物理环境不易保障有很大关系。因此,针对保障房建设领域绿色建筑评价的研究还尚未大规模的开展,由于保障房的特殊性,通用的《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2006)在某些方面不易操作,给评价和认证带来了极大不便。
1.3.2.3 大城市保障房绿色建筑研究现状
香港特别行政区的保障房称之为公屋,是从1953年石硖尾失火事件后,逐步发展为今天的规模。公屋设计由房屋署专门的建筑师利用电脑技术制定最佳的格局、位置、朝向和间距;在保证高密度用地的前提下,高层公屋的建筑底层通常架空或连廊,以适应当地炎热潮湿的气候,增加室外活动空间和居住的舒适性,弥补室内空间狭小的缺点。进入21世纪以后,其设计更加注重强调环保、健康生活和绿化环境,强调可持续发展的建筑策略。
近年来,上海、深圳、北京、天津、厦门、南京等经济发达城市先后涌现出一批优秀的绿色保障房社区,吸引着许多专家学者针对现有的《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2006),探讨地域不同的保障房绿色建筑技术集成问题。他们从不同的角度和层面提出了自己的保障房绿色建筑设计观,引导发达地区率先开展保障房绿色建筑研究和实践。
2008年,同济大学黄一如教授带领他的团队在上海开展了“以持续可居性为核心的经济适用房设计策略”研究工作。提出了适应气候特点的生态住宅设计策略和基于不同经济水准的节能技术分级选择要素。李振宇通过对上海地区保障房建设的选址确定、社区规划和单体设计3个层面进行探讨,针对空间复合化、一题多户、多样化选址、半模数等问题提出相应的解决策略。
2010年,深圳市出台新政策,强制在全市保障房中实施绿色建筑标准。为了成为名副其实的“绿建之都”,深圳绿色建筑开始向光明和坪山新区全区域推广,是全国最早将绿建技术由商品房普及到保障房的城市。近年来,深圳市在光明新区拆迁安置房、梅山苑、体育城等保障房建设中开展了一系列的绿色建筑实践。
北京市自2012年开始要求设计部门在保障房投标方案中撰写节能专篇,积极鼓励设计人员在保障房方案中选用生态技术、绿色材料和节能措施。期望在政策激励下,北京市的保障房能够早日普及绿色建筑标准。
胡英、于海泳等于2011年在《大连集合住宅自然通风设计探讨》一文中,针对大连市的风速、风向等气候条件,提出大连集合住宅实施自然通风的设计要求,结合实例分别从住宅规范、单体设计、细部设计和辅助通风设计四个方面,对自然通风设计进行探讨,以达到改善保障房居住舒适度和建筑节能的目的。
2012年,扬州佳家花园保障房项目顺利竣工。该项目采用了绿色建筑技术获得绿标认证:社区住宅尽量错位布置,拉大间距,以保证各户住宅的自然采光和自然通风,减少对不可再生能源的依赖;所有围护结构采用自保温系统,门窗采用活动外遮阳与双层玻璃保温窗,以降低户内能源消耗量;采用太阳能热水系统与建筑一体化设计;选用节水型用水设备,减少水资源消耗;社区路灯全部安装LED光源。
李建硕根据重庆的地域气候特征,针对重庆的保障房节能设计策略进行了研究,通过公租房设计过程中的空间和环境、构成和形态、构造和选材实践和体会,阐述了重庆市公租房绿色设计的一些策略。张晔从重庆市保障房建设的角度,立足政策体制、保障房建设的可行性,从节能设计原则角度进行探讨,提出了具体的设计策略。
刘然调研了西安市的保障房现状,分析总结出其节能方面存在的问题及其成因,针对该市保障房社区的规划和建筑设计,基于被动节能的思路,提出了适合西安市地理气候特点的保障房节能策略。
与上述这些省市相比,河南省在绿色保障房政策的制定和推广方面要滞后一些。2013年全省才开始宣传动员,目前出台的文件仅要求郑州市从2014年开始在新建保障房中实施绿色建筑标准,洛阳、开封、焦作这些省会周边城市的执行时间还未有确切日期,在地处偏远、经济落后的豫西南地区强制推广绿色保障房更是遥遥无期,也没有可执行的标准。
1.3.3 我国保障房绿色建筑建设存在的问题
相比欧美发达国家,我国的绿色建筑和保障房建设发展时间较晚,不论是理念还是技术实践,都与国际标准存在较大差距。虽然眼下发展势头较好,各地也陆续推出了一批示范项目,但还是存在着地区间发展不均衡、总量规模仍较小的问题,现有的绿色保障房工程大多集中在沿海地区、经济发达地区或者大城市中。由于政策、观念、经济、认证方式等各方面的原因,绿色建筑在保障房上的推广还未成规模,主要存在以下问题。
(1)一些项目为绿色而绿色,过于依赖先进设备与高科技技术来保证居住的舒适度和高水准,导致建筑成本大幅上升。这样高科技、高成本的绿色建筑,在经济欠发达的中小城市很难推广,而在房价和面积双限的保障房上基本就是无法实现。从已建成的绿色保障房社区多数集中在经济发达城市的现实也可看出:针对经济欠发达地区的中小城市保障房的整体绿色设计思路和低成本应用技术还未有成熟的研究成果。
(2)在设计层面,许多保障房照搬小户型商品房的设计方案,一梯多户,致使室内无法自然采光、通风,物理环境恶劣。在施工图节能设计专项审查阶段,大多数保障房项目采取了减小面宽、加大进深、降低层高等减小“体型系数”的设计策略。即使某些部位不满足当地的节能要求,通过动态平衡计算,也能满足全年空调耗电量指标的要求。实际上,这些理论上满足了“指标要求”的节能设计给社会和住户带来了无尽的隐患:首先,由于中小城市地方财政有限,施工时节能材料和构造手法上主要以“降低造价”为主,较少考虑后续的安全问题,诸如:节能材料不环保,保温材料不防火,构造做法不安全等。其次,保障房住户都是低收入人群,住房以安居为主,平日照明大多依靠天然采光,连照明的电费都精打细算,靠空调设备调节室内温度更是无从谈起。这样的保障房设计内部空间结构不合理,住户生活质量不高,舒适度差,根本达不到绿色建筑的标准。
(3)套型模式缺乏前瞻性和可变性,缺乏人性化、精细化的设计。按照国家对公租房单套建筑面积以40m2、廉租房50m2、经济适用房60m2面积限定要求,当前许多保障房的空间设计都不尽合理。譬如,在40～50m2的户型设计中设置有单独的起居室和餐厅空间,导致卧室等功能空间狭小,显得局促压抑、生活不便,严重影响住户的居住品质。除了空间设计不合理外,还体现出设计人员对住户需求没有深入了解,套型空间不具备可改造性:一方面,一部分保障房住户缺乏稳定的经济来源,需要在家中开展手工业劳动,这就要求保障房设计不能按传统民居的空间要求设计;另一方面,家庭人口结构的变化会导致套内功能空间需求的变化,而我国当前的保障房套型空间普遍无法改造,不能自由开展居住空间转换和功能改变。
随着我国保障房建设的逐步推进和相关研究的不断深入,保障房的居住质量和住区环境,也越来越受到政府和专业人员的关注:将保障房建设与生态环境发展相结合,在集约高效与节能减排的前提下提升居住质量及性能,创建一套可实行、可推广的中小城市保障房绿色建筑适宜策略,为中国实现节能减排和保护环境的目标做出积极的探索,具有重要的研究价值和社会意义。