四川省绿色建筑发展及技术应用分析

来源:建筑师 发布时间:2022-10-20 点击:

陈红林 黄建 何婉艺 周耀鹏

[摘  要]:文章通过对已取得四川省绿色建筑评价标识的项目进行调研,分析了四川省近年来绿色建筑标准体系的发展情况及技术应用情况。结合四川省不同时期的绿色建筑标准体系,从能源和环境两个方面,分析并总结四川省绿色建筑常用技术措施的应用特点,以此希望在“碳达峰、碳中和”的背景下,对今后在四川省内开展绿色建筑设计具有一定的指导参考作用。

[关键词]:绿色建筑; 常用技术; 能源; 环境

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21世纪初,我国正处于工业化和城镇化加速发展时期,资源总量和人均资源都严重不足,并且在资源利用上远低于发达国家,发展绿色建筑是一项意义重大而迫切的任务。2006年,我国出台了第一部有关绿色建筑的国家标准,确立了以“四节一环保+运营”为核心内容的绿色建筑发展理念和评价体系[1]。2014年,随着绿色建筑发展逐步推进,绿色建筑的外延和内涵不断丰富,为满足绿色建筑发展的实际需求,以“四节一环保+施工+运行”的评价体系,更具逻辑性、系统性,突出我国重视“节约”的特色。2019年,我国绿色建筑发展全面推进,以“四节一环保”为基本约束,遵循以“人”为中心的发展理念,从建筑安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约和环境等方面,提高大众对绿色建筑的感知[2]。

如今,在“双碳”目标下,对绿色建筑的要求和发展提出了更高的要求,根据“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划,到2025年,城镇新建建筑全面达到绿色建筑要求;建筑领域要提升绿色建筑发展质量,加强既有建筑绿色改造。为响应国家绿色建筑政策发展要求,更好推动四川有序、高质量发展绿色建筑,本文首先对四川省绿色建筑的标准体系进行了梳理,进而通过项目调研并统计分析了不同时期绿色建筑典型技术,最后结合国家和地方绿色建筑发展规划,针对性地提出了高质量发展绿色建筑的相关建议。

1 四川省绿色建筑发展现状

四川省绿色建筑发展近10年,经历2个五年规划,城镇新建建筑按照绿色建筑标准目标要求的比例分别达到了20%和50%,到2022年,城镇新建建筑中绿色建筑面积占比将达到70%以上[3]。近年来,四川省全面推进城镇绿色建筑发展,各地市州新建绿色建筑持续增加,发展绿色建筑已经成为全省建筑行业转变发展和城乡建设的重要途径[4]。

1.1 四川省绿色建筑标准体系

在四川省绿色建筑标准体系发展初期,评价标准编制参照国家标准GB/T 50378-2019《绿色建筑评价标准》(以下简称“国标”)的指导要求,以“四节一环保+运营”构建居住建筑和公共建筑的评价指标体系。2018年,四川省绿色建筑发展进入了新的阶段,修编的评价标准适用范围扩展至民用建筑各主要类型,指标评价体系中增加建筑规划与设计、施工管理章节,兼具通用性和可操作性。到2022年,在总结绿色建筑实践经验的基础上,追随“国标”的新理念,从安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居5个方面重新构建评价指标体系。

目前,四川省绿色建筑从设计、评价、检测、验收、运维和改造等方面,已经逐步形成了可续发展的标准体系,以評价标准为核心,其他标准相辅相成。为规范绿色建筑前期设计,体现共享、平衡、集成的理念,四川省发布了地方标准DBJ51/T 037-2015《四川省绿色建筑设计标准》。为规范绿色建筑后期的运行维护,四川省发布了地方标准DBJ51/T 092-2018《四川省绿色建筑运行维护标准》,进一步明确在运维阶段对低碳、节能、节地、节水、节材和保护环境的要求。为加强绿色建筑工程竣工验收和绿色性能验证,四川省发布了团体标准T/SSACE 014-2021《四川省绿色建筑检测技术标准》,规定对绿色建筑绿色性能指标的检测技术要求。为推进城市更新和既有公共建筑绿色改造,四川省发布了团体标准T/SSACE 013-2021《四川省既有公共建筑绿色改造技术标准》,明确了既有公共建筑绿色改造的设计、施工、验收和运行管理的要求。为加强绿色建筑工程施工质量管理,规范绿色建筑施工质量验收,四川省即将发布绿色建筑工程质量的验收规范。如图1所示,从绿色建筑评价标准体系发展变化可以看出,绿色建筑整个生命周期内始终围绕“能源”与“环境”两个大方向进行考虑,在保证建筑可持续性和安全性基础上,越来越注重考虑“人”在建筑中的安全感、幸福感与获得感。

1.2 四川省绿色建筑标识项目

四川省在2010年开始进行绿色建筑设计标识认证,如图2、图3所示,从2010年到2012年,四川省绿色建筑设计标识认证缓慢。2012年11月,DBJ51/T 009-2012《四川省绿色建筑评价标准》(以下简称“2012版地标”)正式发布后,绿色建筑发展呈线性增长状态。2018年9月,DBJ51/T 009-2018《四川省绿色建筑评价标准》(以下简称“2018版地标”)修编后,省内绿色建筑设计标识认证项目增长速度加快,也可以看出“2018版地标”对推动绿色建筑发展提供了正确指导方向。

建筑论坛与建筑设计陈红林, 黄建, 何婉艺,等:四川省绿色建筑发展及技术应用分析

截至2020年1月初,四川省共253个项目获得了绿色建筑标识,总建筑面积3 371.72万m2,按标识划分,设计标识246个,总建筑面积3 290.39万m2;运营标识7个,总建筑面积80.93万m2,如图4、图5所示。

按星级划分,一星级项目142个,总建筑面积2 079.64万m2;二星级项目72个,总建筑面积930.83万m2;三星级项目39个,总建筑面积360.85万m2,如图6、图7所示。

按建筑类型划分,住宅建筑147个,总建筑面积2 396.95万m2;公共建筑104个,总建筑面积893.44万m2;工业建筑2个,总建筑面积80.93万m2,如图8、图9所示。

按地域划分,由于经济发展水平、气候条件等因数,四川省取得绿色建筑标识的项目主要分布在成都区域。按项目数量统计,成都项目182个,占比达到了71.9%,德阳、遂宁、绵阳等区域项目总计有34个,占比均在5%左右,其他区域项目数量相对较少,占比均在5%以下;按建筑面积统计,成都项目总建筑达到2 520.42万m2,占比达到74.8%,其他区域建筑面积占比均在5%以下。如图10所示,可以看出,成都作为四川省绿色建筑发展的重点城市,做好了先锋带头作用。

2 四川省绿色建筑技术应用分析

本文在依据各个时期评价标准的控制项条款全都满足的基础上,围绕“能源”与“环境”2个方面,对评分项条款的技术措施应用比例进行梳理和总结。同时,将能源方面条款分为电耗和水耗2个方向,将环境方面条款分为室外环境和室内环境2个方向。

2.1 设计阶段

2.1.1 2012版地标-住宅

“2012年地标”发布后,如图11所示,可以看出,在能源电耗方面,住宅建筑设计时主要采用室内自然通风优化设计、节能型电梯、声光控照明、节能型标识门窗等技术措施;在能源水耗方面,主要采用非传统水源利用、微喷灌和按用途设置计量水表。在成都周边地区,城市降雨量丰沛,大部分项目均设置雨水回用系统,一方面,可用于收集屋面和场地雨水,经弃流、过滤、沉淀处理后,可用于绿化浇洒、道路冲洗和景观补水等;另一方面,雨水回用系统整体造价不高,如采用PP模块蓄水池,安装与施工配合方便[5]。

在室外环境方面,如图12所示,在住宅建筑设计时主要采用环境噪声控制、透水地面等技术措施。在室内环境方面,主要采用室内温湿度调控、卫生间开窗等影响人体舒适度方面的技术措施。

2.1.2 2012版地标-公建

在能源方面,如图13所示,公共建筑在外窗性能、节能型设备、节能控制措施,非传统水源利用等方面的技术措施应用比例均达到了90%以上,大部分相同绿建技术措施的应用比例与住宅建筑的应用比例接近。与住宅建筑不同的是,公共建筑在节约能耗方面增加更多技术措施,如:外遮阳设施;自保温墙体;峰谷电价应用;全空气系统全新风运行;能耗监测系统;设置排风能量回收;地下室采光分析等。

在室外环境方面,如图14所示,多数项目在进行公共建筑室外环境设计时,通过场地室外风环境和热环境模拟优化,改善场地风速分布和场地热气候环境。在进行公共建筑室内环境设计时,多数公共建筑的室内空间为人员密集区域,设计师更多采用提高健康与舒适度方面的技术措施,如:采用空气质量监测装置,对室内温湿度、CO2、TVOC、颗粒物浓度等进行实时监控;对室内采光效果、室内噪声级和室内隔声量进行模拟优化,合理调整室内布局,达到最好的舒适效果。

2.1.3 2018版地标

相对于“2012版地标”,“2018版地标”评分项条款中,虽然未住宅和公共建筑,但是增加了更多节能、节水的技术措施要求,如:高效节水器具、电梯节能控制、可再生能源利用等技术措施。如图15所示,在能源电耗方面,对于住宅建筑,采用分体式空调时,可直接认定满足降低供暖、通风与空调系统能耗的要求。对于公共建筑,室外机安装在屋面可以实现排热顺畅;选用节能型电气设备,如三相配变压器、水泵、风机、光源及镇流器等均满足相关节能评价值要求;公共建筑采用可再生能源设置类型通常为太阳能光伏发电系统或太阳能光熱系统。

在能源水耗方面,住宅建筑和公共建筑项目均采用设置减压阀、按用途设置水表、高效节水器具、节水灌溉、非传统水源利用等技术措施。其中,高效节水器具的节水效率均在2级及以上;在设置有景观水体的项目中,景观水体补水均采用雨水回用水。

在室外环境方面,如图16所示,“2018版地标”增加了室外光污染控制、雨水专项规划设计等技术措施。通过控制玻璃幕墙的可见光反射比和限制室外夜景照明等方式,可以合理控制光污染;通过合理的雨水专项规划设计,可以合理控制场地雨水径流量。

在室内环境方面,建筑室内隔声性能分析、同层排水设计、采光系数分析、空调独立末端控制、建筑通风优化、地下室气流组织分析等方面的技术措施应用比例均达到100%。虽然多数项目受到室外交通噪声的影响,但通过合理设计外窗的类型,仍有75%以上的项目室内噪声级可以达到低限和高限的平均值水平。对于公共建筑,人员密集区域设置二氧化碳探测器,浓度超标联动启动新风系统;在地下室车库设置一氧化碳探测器,如浓度超标启动排风系统。

2.2 运营阶段

在通过“2012版地标”和“2018版地标”绿色运营评价标识认证的项目中,大部分项目为公共建筑,通过对比图13~图16,分析在设计阶段绿色建筑技术措施的落实情况,并将绿建技术措施应用比例分为低、中、高3个层次的达标率,统计结果如表1所示。

在运营阶段电耗方面,大部分项目的节能技术措施已经良好的实施,如:节能型标识门窗、照明节能控制、电梯节能控制、节能型电气设备等。但是,个别项目在设计阶段的节能技术措施并未落地,例如:在设计时选择空调输配能耗设计值均达标,由于在项目施工时设备选型不一致或安装不规范或在运营阶段未做运维管理,会造成冷热源机组能效、输配能耗不达标。

在运营阶段水耗方面,大部分项目运营阶段的绿建技术措施实施情况与设计相符。如:采用分级设置计量水表、按用途安装计量水表、高效节水器具、非传统水源利用、景观补水采用雨水等方面的技术措施应用比例均达到80%以上。

在运营阶段室内环境方面,对于一般民用建筑,主要功能室内噪声级、房间空气声隔声和楼板撞击声的实测隔声量均能满足标准要求;采用同层排水、室内空调末端独立控制、照明功率密度达目标值、室内空气质量监控、一氧化碳浓度监控、外窗可开启通风等技术措施的应用比例均达到80%以上。在运营阶段室外环境方面,前期项目设计采用室外风环境、声环境模拟优化后,在后期运营阶段室外风速和噪声值实测值基本满足要求。

3 四川省绿色建筑常用技术总结

通过对四川省各个时期标准体系的绿色建筑技术措施进行统计分析后,首先梳理设计阶段和运营阶段应用比例至少大于70%的技术措施。其次,按住宅和公共建筑类型进行划分,在不参照标准体系及其他建筑类型的情况下,对能源和环境方面常用绿色建筑技术措施进行归纳,统计结果如表2所示。

4 四川省绿色建筑发展建议

在“碳中和、碳达峰”目标下,用能效率和技术较低、碳排放总量高居不下是我国建筑行业面临的困难。在梳理绿色建筑在不同阶段所采用的绿色建筑技术措施的应用情况后,不难发现,从前期设计到后期运维阶段,四川省绿色建筑缺少施工质量过程把控和后期运维管理。因此,对于当下如何推动四川省绿色建筑行业的发展,笔者有几点建议:

(1)完善四川省綠色建筑评价认证结果管理机制。绿色建筑评价认证结果不是开发商一次性的成绩,而是对建筑

“绿色性能”持续性的评价。政府应出台相关政策办法,逐步完善对绿色建筑实际运行效果的持续监管机制,并将实际结果和具体数据向社会公布。

(2)完善四川省绿色建筑工程质量施工验收制度。编制四川省绿色建筑工程质量施工验收规范,进一步加强对新建绿色建筑工程施工质量管理,规范绿色建筑工程施工质量验收,落实绿色建筑设计目标,保证绿色技术落地。在绿色建筑工程质量专项验收过程中,应按照国家、行业和地方现行检测技术标准对绿色性能指标进行验收,由具有相应资质的第三方检测机构检测并出具检测报告

(3)完善绿色建筑新技术、新产品、新材料认证体系及相关激励政策。绿色建筑的设计和建造的适宜技术应被专业机构认证,并进行应用和推广。

(4)加强绿色建筑运维管理。多数项目在取得绿色建筑标识认证后,未进行运行和维护管理,导致节能和环境保护相关的设施设备逐渐陈旧。绿色建筑运营管理者应对绿色建筑建筑设备系统进行调适,并应加强日常的设备运行和维护管理。

参考文献

[1] 中国建筑科学研究院,中国绿色建筑标准规范回顾与展望[M].北京:中国建筑工业出版社,2017.

[2] 绿色建筑评价标准:
GB/T 50378-2019[S].北京:中国建筑工业出版社,2019.

[3] 四川省住房和城乡建设厅,四川省建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划[EB/OL].(2017-05-02)[2022-04-20].http://jst.sc.gov.cn/scjst/c101428/2017/5/2/22f4e0193880461282a7949ea2482113.shtml.

[4] 四川省住房和城乡建设厅,四川省绿色建筑创建行动实施方案[EB/OL].(2020-12-29)[2022-04-20].http://jst.sc.gov.cn/scjst/c101428/2020/12/29/e2c364ff9c8b4d61860311affe4d7a90.shtml.

[5] 程航,上海某商业综合体雨水回用系统设计探讨[J].给水排水,2018(44):214-216.

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