节能环保住区的可持续性(2012814)

关注节能减排、建设低碳住区—节能环保型住区的可持续性中国建筑设计研究院赵冠谦一.序言1.针对全球气候变化，1992年联合国总部达成“联合国气候框架公约”，94年以后举行缔约方会议，取得不同程度的成效，如签订京都议定书，巴厘岛路线图以及2009年末哥本哈根国际会议协议，均为缓解全球环境恶化进程研讨措施。之后2010年坎昆会议、11年德班会议、12年多哈会议等仍在为改善人类生存环境条件作出努力。我国在哥本哈根大会上承诺了：到2020年单位国内生产总值温室气体排放，比2005年下降40～45%，因此低碳目标必将引起全国各行业的重视，并得以实现。2.实现低碳途径⑴低碳经济就是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式进行经济活动，也就是要采用新能源（即清洁能源、可再生能源等）、节能环保（生产、生活过程中节约能源与保护环境），做到能源技术与减排技术的创新，最终以低碳排放方式推进经济增长。⑵低碳生活就是在日常生活中减少或抵消碳排放行为，如出行以骑自行车、步行、乘公交车代替小轿车；用日光、通风代替空调；生活资料的回收利用、重复利用、循环利用；多参加植树活动等等。⑶发展碳汇联合国将大气中清除二氧化碳过程、活动和机制称作碳汇。森林具有高效碳汇功能，通过植树造林和保护原始森林来吸收和固定二氧化碳，其成本要远低于工业减排，因此碳汇林的重要性日益显著。⒊低碳住区的解释低碳住区应是在选址、规划、建造、运营、维护等整个过程中均能做到低能耗、低排放、高效率、高舒适度。低碳住区还应是用地紧凑、环境洁净、交通便捷、生活方便、居住舒适、文脉丰实、治安良好、管理文明、社会和谐，人人生活于绿色生态和安居乐业之中。4.低碳住宅技术体系框架中国房地产研究会住宅产业发展和技术委员会编制了体系框架，从住宅建设的全寿命周期出发，着眼于每个生产环境与阶段，有效的控制和降低碳排放，此框架涵盖了八个方面，摘录如下：⑴低碳用能：能源供给系统，包括热电冷联供、热电煤三联供、余热利用等系统。可再生能源系统，包括太阳能利用（光热、光电、采光技术）、风力发电、生物质能、地能利用（水源热泵、地源热泵）、污水和废水热泵等技术。⑵低碳设计：规划设计，包括环境质量、地形利用、用地等控制。建筑设计，包括被动房屋控制（朝向、日照、通风、窗墙比、面宽进深、体形系数、层高层数等）。气候响应构件控制（通风呼吸式墙体、调解温适度墙体）。空间可变性控制与全寿命周期控制。⑶低碳构造：墙体、门窗、屋面、遮阳、楼地面等系统。⑷低碳运营：建筑设备、配电照明、运营管理等系统。⑸低碳排放：优化给排水系统，包括同层排水、设备管井及夹层、卫生安全保障、节水设备等系统。再生水利用系统，包括中水回用、雨水收集利用。绿化景观用水系统，包括透水地面、地下水涵养、水体生态净化、绿化景观用水、智能程控喷灌、江河水处理循环应用、湿地水循环保护等技术。室内外环境保护系统，包括污染物（空气、放射性、粉尘、光污染防治技术）、噪声、空气质量等控制技术。垃圾收集处理系统，包括有机垃圾生化处理、垃圾压缩集中转运、垃圾焚烧、垃圾管道输送、垃圾粉碎管道排放等技术。⑹低碳营造：建筑结构、建筑装修、建筑施工、既有建筑改造等系统。⑺低碳用材：废弃材料循环利用、新型管材、新型墙体、保温隔热材料、新型防水材料、就地取材等。⑻植绿碳汇：绿化种植、屋顶与垂直绿化、坡地绿化等系统。5.欧洲低碳住宅技术从欧洲绿色节能建筑考察报告中看出，其低碳技术关注以下方面：⑴三玻节能窗（提高建筑气密性，减少室内散失热、冷量）。⑵高效热冷回收新风系统。⑶可再生能源（太阳能光热光电技术、地源热泵技术）。⑷有效的遮阳技术。⑸雨水收集与回用、屋顶绿化蓄水、中水回用。⑹可再生、可回用的建材。⑺将办公区和居住区混合建设，有利改善交通环境，减少交通能耗及废气排放。二.住区规划与建筑设计的节能措施（一）求解住区节能理念的答案1.住区节能与居住舒适性的关系居住舒适性是目标，节能是国策，两者均为重要。不能因节能舍弃居住舒适性，但舒适性必须与国情相适应，需要寻找两者的结合点。2.住区节能与科技应用的关系节能并非必须高科技。科技需要相应经济来保证。节能应采用“因地制宜”，“就地取材”的低成本的适用技术。引进高科技应尽快国产化与本土化。3.住区节能与地域气候差异的关系应解除仅北方节能重要的偏见。北方采暖节能重要，南方空调节能同样重要，过渡地区两者节能都重要。北方应强调保温，南方须重视遮阳隔热，需视气候差异采取不同的节能措施。4.住区节能与整体技术的关系单项节能技术固然重要，但更应重视系统化和整体化的节能技术。还应对规划、设计、建造、维护、运营等各阶段各环节的节能进行整体综合考虑。（二）住区规划的节能措施1.正确选择朝向目标是使冬季获得更多日照，夏日避免强烈光照。一般以南向或南偏东、南偏西较小角度朝向为好，以保证冬暖夏凉自然良好的居住状态。天津万科水晶城天津金地格林世界杭州金都华府2.顺应风流环境选择夏日主导风向为开敞口，使住区内风流通畅，降低气温，冬季应控制西北风的侵袭，使住区气温温和，避免寒风刺骨。重庆同创奥韵风环境分析根据地势与风向，通过气流分析，对靠近山崖住宅以及整区住宅布置做了处理，使峡谷地带两侧形成数个开口区域，避免出现涡流现象。嘉兴江南太阳城中山奥园·爱琴湾风流分析图3.适度的绿化和水景绿化和水景能改善住区微小气候。其作用调节气温，增加湿度，遮阳庇荫。绿化需要合理配置植物，选择适应当地土壤和气候，阔叶树冠和冬季落叶的树种，切忌异地移植名贵和古老大树。水景应从地域水资源条件考虑，面积不宜过大，以免减少活动场地，应积极采用中水、雨水作为景观水源，并应保证水质水量，控制维护经费。深圳万科金海岸水质：采用人工湿地等平湖梅兰苑水源:引入自然河流保护与利用原生树丛和栽植本土植物广州岭南花园长沙亚华香舍花都4.控制单元组合长短多单元组合可减少建筑物外围护面积，从而减少能耗，少单元组合可使气流畅通，应视地域不同而采取相应组合方式。上海万里城中环花苑高层短单元（16.18层）北京国风北京长短单元楼结合的住区中高层、高层（为主）（三）住宅设计的节能措施1.适度的面积标准面积标准提高应与经济发展水平相适应。超越现实过分追求奢华，不应提倡。应提倡节约型住宅。合理的面积是最大最有效的节能措施，可以节约建材、节约劳动力和节约建造、使用、维护过程中的大量能源。E75.31㎡F86.14㎡嘉兴文星花园套型A:57.61m2套型B:80.20m2套型C:88.12m2一个交通核服务3套，大、中、小套组合，平面紧凑，尺度适宜，功能齐全，公摊面积相应减少。2.合理的平面布置首先要确定每个功能空间的合理面积和开间进深，其次关注相互关系的紧凑性。应避免与功能不匹配的空间尺度、出现过多的交通面积等。应尽可能多地布置主要居住空间于南向，并形成空气对流。功能分区清晰、明确，做到公私、洁污、动静分离。功能分区示意公私、洁污、动静分区清晰合理。上海碧林湾住宅功能空间适宜面积参照表功能空间短边净距(m)使用面积(m2)布置家具设备墙面连续长度(m)起居室(厅)3.0~3.612~16≥3.0主卧室3.0~3.312~14≥3.0双人卧室2.7~3.010~12≥3.0单人卧室2.4~2.76~8≥2.5厨房1.5~1.84~6≥2.7卫生间1.2~1.83~5≥2.0一个交通核服务四套，提高了使用系数，套型齐全，适应性强，公共交通组织不影响入户，外形简洁，有利节能，各套都获得日照，南北相邻两套可作适当调整，有灵活性。北京123灵活可变阳光小户型杭州精致小三居四套组合板楼，日照采光通风良好。交通核明设使用方便。套型平面紧凑，空间尺度适宜，创造了三居室实属不易。厨卫设备设施齐全，使用方便。0187.73㎡0289.95㎡3.适当的住宅层高层高确定与经济条件有关，也与人的概念有关。层高过低会造成压抑感和空气质量差现象，层高过高会形成空旷感，同时浪费能源。一般以2.8m为宜，不宜超过3m。4.合理的体形系数规范规定了不同气候区的体形系数标准以控制外围护结构的面积值。为调节体形系数的超限，允许以加强外围护的保温隔热措施、降低传热系数来弥补。夏热冬暖地区为增加自然通风流量适当多些凹口可以理解，但应避免因追求建筑阴影或立面凹凸变化所造成过大的体形系数。板式塔（点）式夏热冬暖地区宜≤0.35≤0.40建筑体形系数标准建筑层数≤3层(4~8)层(9~13)层≥14层严寒地区0.500.300.280.25寒冷地区0.520.330.300.26≤3层(4~11)层≥12层夏热冬冷地区0.550.400.35平湖梅兰苑北京金地格林小镇5.合理的窗墙面积比应从地区、朝向和房间功能出发，选择窗面积的大小。窗面积大并不反映建筑现代化。应强调东西南北开窗有别。不能到处都设落地窗、飘窗、多角窗、低窗台等。北东（西）南严寒地区≤0.25≤0.30≤0.45寒冷地区≤0.30≤0.35≤0.50夏热冬冷地区≤0.40≤0.35≤0.45夏热冬暖地区≤0.45≤0.30≤0.50朝向窗墙比地区窗墙面积比标准中山万科城市风景天津万科水晶城深圳万科第五园呼和浩特东岸国际被动式节能适当的窗墙比减少传热（广州万科蓝山小区）青岛燕岛国际公寓中山万科城市风景6.科学的建筑构造围护结构是节能关键部位。北方保温，住宅的墙体、屋面、地面、外门窗均应重视其合理构造。充分注意不同部位连接处的节点构造，如外门窗与墙体、阳台与房间、女儿墙或挑檐与屋面等处连接部位的构造，避免出现热桥。南方隔热还须重视遮阳，不同朝向应有不同遮阳构造。遮阳百叶或遮阳窗帘应设在外部。北京锋尚国际公寓保温隔热技术嘉兴文星花园遮阳措施空中花园、露台、室内通透获得通风降温广州万科蓝山小区被动式节能被动式节能不同形式构造进行遮阳防热三.住区的环境保护环境保护要求住区人居环境达到国家环保标准的规定，使住区内的原生态状况得到保护，住区的“三废”得以控制，减少废物、废水、废气的排放量，并通过各种技术手段，使废弃物做到减量化、资源化和无害化，此外还需大量应用绿色资源，让住区建设成为可持续性。3.1绿色生态自然资源的保护与利用需要对基地内和基地周边的自然生态资源充分保护和利用，诸如地形、地貌、树木、植被、水系、河流、山坡、古迹等绿色生态进行有效保护与合理利用，使居住环境符合绿色人居要求。厦门浪琴湾住区自然景观利用充分利用自然资源，让人们共享海、山自然景观，作到亲和自然，享受自然保留上千株大树与数公顷的水面，形成了自然主题公园，使居住者享尽绿色生态风光。天津水木天成住区南宁邕江湾别墅园自然环境的亲和性依据现有缓坡山体地形进行景观设计，引流邕江水作为园区绿化景观用水，保留多处珍贵古老树木，维护自然资源。利用周边邕江水景观保留原生古树F合肥琥珀山庄结合基地的低洼地、高地与水塘等，提供了与基地自然条件有机结合的实例。广州万科四季花城利用自然资源中山万科城市风景原生态树木保护海口森林花园海口森林花园基地现状与实景台州景元花园利用自然水资源2019/12/17台州汇景名苑规划关注东侧枫山山景，西边海门河景，使居民充分领略山水风光。区内保留姿态优美的老龄樟树，构筑了曲径流淌的溪流，给居民营造了自然生态环境。2019/12/17山景、树景、水景汇成一体天津万科水晶城水晶城为旧厂改造，保留水塔、厂房、路轨等，为人们寻找旧址肌理与文化提供参照物。苏州桐芳巷小区继承原有街巷肌理，保护利用文化旧居、古树，使居民有故根乡情可寻。粉墙、黛瓦、板房、古桥、小巷、流水，展现了江南水乡故里的特色，使人回忆旧时的生活情景。杭州保元泽第小区武汉蓝湾俊园保留百年钟楼，传承历史文物。保护原生古树，绿色生态盎然。3.2生活污水的治理与回用生活废污水包括排便、洗浴、洗涤等污染程度不同的废水以及雨水，一般采用分流后进行处理，雨水以收集、沉淀后再用或直接渗透回灌大地，污水需生化处理后浇灌、喷洒和景观（动、静态水景观）等之用。珠海洲花城大连大有恬园污水处理形成中水系统瑞景公园污水处理中水回用金华南国名城人工湖水处理水源：屋顶、道路雨水收集水质：喷洒增氧，过滤水源：雨水收集与保养水质：生物—生态