零碳工场高巍:不能再用传统思路去设计未来的建筑

建筑节能领域系列政策出台,为行业指明前路,但是真正触达落地,需要因地制宜,人们不能再用过去的建造方式,去打造未来的建筑。最好的低碳建筑,不是高大上技术的罗列,而是结合人的需求和地方产业现状,实现能耗、成本、舒适、美观的平衡匹配。

十二年前,上海世博会场各国场馆争奇斗艳,在城市最佳实践区立起一座英国设计的“零碳馆”,成为中国首座零排放的公共建筑。馆内清洁电力供应自给自足,空气温湿度可以自动调节,用餐垃圾能够发电和施肥,桌椅、指示牌等陈列也采用循环材料和垃圾组成,向人们展示了建筑领域对抗气候变化的一系列方法和巧思。

英国贝丁顿社区(图由零碳工场提供)

这座建筑的原型,是2001年建成于英国伦敦的贝丁顿社区,作为全球第一座广受公认的零碳社区,建成之初吸引了全球建筑迷、环保迷慕名参观。屋顶随风旋转的彩色风帽、倾斜的外立面、大而透亮的玻璃窗,引发人们对未来可持续城市的无限遐想。

英国贝丁顿社区(图由零碳工场提供)

二十年后,贝丁顿社区的拜访者仍络绎不绝,其设计者——英国零碳工场建筑事务所(ZedFactory),将低碳生活为核心的设计理念在全球更多地区推广。浙江安吉、江西景德镇、广东东莞,在中国不同气候带上,零碳工场也打造着一座座造型独特的低能耗建筑。

“双碳”目标公布一年多以来,建筑行业降碳政策持续出台,近两个月,住建部发布《十四五建筑节能与绿色建筑发展规划》,公布《建筑节能与可再生能源利用通用规范》为国家标准,设定了“十四五”期间国家建筑节能的具体指标,并要求从2022年4月1日起,所有建筑项目应开展节能设计、强制进行碳排放计算。

零碳工场中国区总经理高巍说,找他们设计咨询的需求比以前更多了。系列强约束力的政策文件出台,在行业内引发减碳热议。高巍认为,政策为行业指明前路,但是真正触达落地,还需因地制宜,仍有很多问题亟待革新。

人们不能再用过去的建造方式,去打造未来的建筑,他说,“最好的低碳建筑,不是高大上技术的罗列,而是结合当地人的需求、产业发展情况,实现能耗、成本、舒适、美观的平衡匹配。”

低碳建筑成本高,可能是过多无效技术堆砌导致

南方周末:英国贝丁顿社区是世界第一个认可度较高的零碳社区,目前已经成功运营二十年,有哪些经验可供国内借鉴?

高巍:贝丁顿社区最早是一个垃圾填埋场,政府收回之后,交给开发商做半公益性的开发,零碳工场创立者比尔·邓斯特接手项目时,希望可以打造一个面向未来的社区,工作模式、设计思路都不同以往。

他提出一种工厂协作概念,一开始便集成政府、资本方、标准方、设计方、建筑商、开发商、运营商等相关方,共同讨论社区构想,解决建造运营过程中各项问题,一起建成了这个社区。作为贝丁顿社区的设计方我们在当时不只做了建筑的规划设计,更多的精力还投入到为了实现设计理念而进行的零碳建筑产品研发上,因为在当时业内还没有能匹配我们理念的产品。这也成为零碳工场(Zedfactory)得名的由来。

同时,由于那时候很多低碳技术尚未发展成熟,零碳工场在设计时便为技术更新预留了空间。比如在一些污水处理或电热联产系统上留下后期加装新设备的端口,便于技术改造。二十年来,贝丁顿社区一直在更新优化,这也是它可持续运营的关键。

此外,贝丁顿社区设计始终将人放在核心地位,没有为追求“零碳”而“零碳”,而是力求以最小能耗,为人的生活提供最优服务。例如,贝丁顿社区设计了很多连廊,促进邻里见面,增加人们的互动和安全感。英国人经常外出度假,便可把家里交给熟悉的邻居打理,某种程度上减少了外雇人员,也是一种行为减碳。

南方周末:成本是不是阻碍零碳建筑在中国进一步推广的原因?

高巍:零碳建筑需应用环保材料和设备,会增加一定的建造成本,但是,项目造价是不是有人们以为的那么高,应该要具体分析。成本大幅度增加,很可能是过多无效技术堆砌导致。

例如,为建造一个新型零碳项目,在咨询阶段,除了做绿建咨询,还可能要做低碳咨询;在材料选择上,采用一种新材料,无法兼顾其他性能,又要采用另一种材料;在室内设备上,除空调之外,要安装新风系统,玻璃采用三玻两腔,再加上智能调节系统、储能系统、能源监测传感器……如此堆叠,必然增加成本。但是这里很可能存在重复的工作或不适合当地环境的设计。

二十年前打造贝丁顿社区,成本只增加15%,现在我们建造一个升级版贝丁顿社区,成本经过实际测算也只会增加5%。一方面是因为材料设备便宜了,另一方面也是因为我们在项目中逐步总结出经验,知道到底在哪些场景、哪些环节、应用哪些产品组合减碳效果最好。

好的低碳建筑是能耗、舒适、审美、成本等要素平衡匹配的结果

南方周末:你们在具体项目设计中,如何平衡环保和成本?

高巍:设计角度而言,有两个环节至关重要。一是项目前期的踏勘和调研,需要了解项目所在地的资源条件、空间功能、市政配套、甲方预算等,提出适合的目标。二是扩初阶段,即施工图最终定稿前的设计阶段,建筑节能关键设计都在这个环节,包括确定建筑主动产能方式、机电系统匹配等,保证每一分钱达到最优能效。

一般我们会在测算后为业主提出三个方案,一是节碳效果最好的方案,往往造价较高;第二个是造价和性能兼顾的方案;第三个方案是符合所在地区节能标准或绿色建筑标准的达标方案。有时候,我们会希望业主采纳造价与性能兼顾的方案。

以浙江安吉山川乡景区接待中心项目为例。这里盛产石材与竹林,是“两山”理念的提出地,属于丘陵山地地形,不适合钢结构运输,当地工人不太会现代建造技术,更擅长石材建造。于是项目设计减少了现浇混凝土,应用了更多的石材与竹材,结构、抗压、美观一样可以达到,也可减少能耗。

南方周末:怎么测算一个社区是否可以实现零碳?

高巍:对零碳建筑设计师而言,需评估两方面内容,一是计算建筑使用的材料和设备的能耗;二是预测建筑运行后的碳排放。业内已有较系统的碳测算方法,立足于能源、交通、人的行为三大模块,实现从建造到运营全生命周期的碳测算。

现在说的零碳项目多是“近零碳”项目,很少刻意去追求“纯零碳”,这种项目可能不方便人类居住或者成本过高。最终建成的项目都是建筑能耗、空间使用、建筑美学和项目成本等要素之间平衡匹配的结果。

南方周末:住入零碳社区会不会给居民生活带来麻烦?怎么让人们更主动践行低碳生活方式?

高巍:所有建筑都是服务于人的,零碳建筑是在最低能耗的基础上,满足建筑宜居、美观、耐用的要求,让人们乐于住、住得好。

需让居民获益。现在国际上很多低能耗住宅,不再叫做“低碳建筑”或“零碳建筑”,而称其为“零账单房屋”(Zerobillshome)。人们住进这样的房子,能源自给自足,不需要支付电费,多余的电力还可以出售,用来支付物业管理费,成了“能赚钱的房子”,造价也不高,受到人们的欢迎。

贝丁顿社区里也有很多双赢模式。比如社区与周边一座农场合作超过15年,定期将经过降解的生活厨余作为肥料免费供给农场;作为交换,农场则为社区提供新鲜牛奶和蔬菜。

需要美观实用。虽然低碳贯穿建筑设计始终,但也不会为了节能伤害美观和实用性。传统观念里,说到低碳建筑或者绿色建筑,建筑屋顶总是铺满密密麻麻的光伏板,刺眼又单调,应尽量避免这种情况。例如,在景德镇陶瓷艺术文化中心的设计上,我们将光伏板润物无声地隐藏在园区里,人们不仔细观察感觉不到它的存在。此外,光伏板也发挥了遮阳板的作用,铺设在商业中庭之上,下面设计商业步行街,太阳越晒,步道上越凉快,顾客可以舒适地散步和购物。

让环保变有趣。越来越多的服务商在开发低碳产品,零碳工场有一款家用电表,显示刻度之外,还用红、黄、蓝、绿色的灯指示家庭用能情况。一旦电表指示灯变红,意味着家中自产电力已耗尽,要花钱购买邻居家的电,像游戏一样刺激居民主动节能。很多居民以住在这样的社区为傲,乐于带朋友参观,持续获得自豪感和价值感。

需要以新的建造方式推动建筑全生命周期减排

南方周末:中国建筑行业推进零碳社区建设,还面临哪些挑战?

高巍:在我看来,目前有两方面问题,需大家一起面对解决。一是行业有待形成建筑全生命周期共享交流平台。目前建造模式是传统的,设计完交给施工,施工后交给运营方,之后再交给业主——各阶段存在一定脱节,不利于建筑全生命周期减排。随着应对气候变化的迫切性提升,不能再用过去的思路做今天的建筑。怎么更好地纳入各方,将设计、建造乃至运营工作往前做,需要建造模式的革新。

二是行业应破除单纯对节能技术和设备的过度依赖。随着建筑领域的新技术越来越多,不少人产生了误区,认为要做好低碳建筑,必须应用更多新技术、新产品。其实并非如此,好的低能耗建筑并不是简单的技术堆砌,需要立足于气候、产业和使用者的需求综合考虑。例如,目前备受关注的光伏建筑一体化(BIPV)技术,如何应用可以更具能效、更持久、更美观同时节约成本,尚待形成行业标准。

南方周末:南方周末正联合相关机构起草零碳社区建设的团体标准,对此您有哪些建议?

高巍:我们作为一家应用型企业,乐于听到零碳建筑领域的多种声音。南方周末可以调动更多相关方参与,促进大家讨论到底什么是好的低碳产品、如何更好地将低碳社区落地,乃至如何引领一种绿色生活方式。希望可以更好地发挥平台作用,促进产业链上下游的对话和共识。

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