/g mooc 回顾|双碳目标下的绿色建筑新标准、新实践、新趋势

g mooc 回顾|双碳目标下的绿色建筑新标准、新实践、新趋势


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—2022年02讲 · 总第64讲—




主讲 / 葛坚
浙江大学求是特聘教授

建筑工程学院教授、博导

 




特邀分享 / 谢远建
朗绿科技创始合伙人、副总裁、执行董事

6月24日,g mooc 系列公开课2022年第2讲于goa大象设计总部8F g space开讲。讲座围绕“双碳目标下的绿色建筑新标准、新实践、新趋势”展开。本期的主讲嘉宾是浙江大学求是特聘教授、建筑工程学院教授兼博导葛坚。葛坚教授主持了十余项国家及省部级科研项目和重大工程,长期专注于绿色低碳建筑与生态城区的基础理论、关键技术及其工程应用的教学与研究。她以全生命周期低碳排的绿色建筑和生态城区为目标,聚焦于“建筑能效和健康性能双提升”的关键问题,将其多年在绿色建筑领域的深耕与探索娓娓道来。

同时,本期特邀朗绿科技创始合伙人、副总裁谢远建以“绿色视角下的建筑健康、舒适、低碳与节能”为题带来主题分享。谢总现身说法,以自身丰富阅历和绿色建筑项目经验为引,与我们分享朗诗控股在绿色健康的低碳公建和低碳园区中的实践与探索。


本场活动由goa大象设计总建筑师张迅主持,康奈尔中国中心主任、康奈尔大学人类生态学院人因设计系华颖教授,goa总建筑师王彦,goa技术研发中心执行总经理、总建筑师杜立明共同参与对谈。本期讲座延续了线上线下结合的方式,建道筑格ArchiDogs和城市中国Urban China合作参与本次活动组织及媒体报道。



主持人 / 张迅
goa大象设计总建筑师

国家一级注册建筑师

 特邀对谈嘉宾 


▽点击下方回看直播▽

# 01 讲座 · The Lecture




从绿色建筑新标准的解读,到全生命周期碳排放关键技术路径和突破点解析,再到低碳和零能耗建筑实践项目分享,葛坚教授以多元角度向我们展示了双碳目标下绿色建筑的发展趋势。作为整个分享的前提,葛坚教授提出建筑的节能减排需要同时考虑使用者的健康舒适,在健康舒适的基础上做最大限度的节能。她认为该领域核心的发展内容,是以降低建筑生命期碳排放为总目标,抓住提升建筑运行能效和提升建筑环境性能两大关键点,最终达成碳排放和环境品质的综合优化。整个讲座围绕这一严密框架而展开。


△《双碳目标下的绿色建筑
新标准、新实践、新趋势》 节选


葛坚教授提出,建筑师应作为建筑减碳的总负责人。目前,建筑全生命期碳排放机制的难点,在于碳排放核算边界不清晰、计算方法不完善、基础数据缺失等,导致碳排放核算不准确、减碳措施无法精准落实、运行阶段低碳排但全生命期反而高碳排等问题时有发生。而行业的现阶段任务,是从全生命期角度明确建筑碳排放阶段和边界、建立完善的建筑碳排放清单及全生命期各阶段碳排放核算模型。基于此,葛坚教授团队建立了从建材生产、建造施工、运行使用、修缮维护、拆除废弃五个阶段的碳排放清单与核算模型,建立了覆盖建筑尺度、住区尺度甚至城区尺度的案例数据库,为绿色建筑从设计、施工、运行等环节提供科学减碳指导。



△《双碳目标下的绿色建筑
新标准、新实践、新趋势》 节选

在建筑运行能效提升和减碳措施方面,葛坚教授进行了深入的讲解。她分享道,运行阶段碳排放占建筑全生命期碳排放的70%-80%,运行阶段能效提升是关键环节。目前宏观的路线计划,是以2015年底为基准,分步实现低能耗建筑、超低能耗建筑、近零能耗建筑。面向未来零能耗建筑的目标,需要更精细化的设计、更高质量的施工、更精准化的调控。具体的技术路线,包括从准确的建筑负荷及能耗预测、被动式建筑设计降低负荷、高性能建筑能源系统提升能效、可再生能源建筑一体化设计及零能耗监控调试运行策略。

通过湖州市某近零能耗建筑设计、临安市某零能耗建筑运行性能提升、绍兴市某既有建筑零能耗改造等项目,葛坚教授分享了实现建筑零能耗的具体实践策略。

在建筑环境健康性能提升方面,葛坚教授提出“节能减排的同时必须充分考虑环境品质”这一论点。2016年,在绿色建筑的相关标准基础上,国家颁布了《健康建筑评价标准》,它是建立在绿色建筑基本要求之上的延伸标准。基于建筑运行能效提升和减碳措施、建筑环境健康性能提升两方面的考虑,葛坚教授团队创立了一套全生期碳排放与环境性能综合优化平台,这一平台通过实时监测案例数据,形成各种环境参数的监控、更新、比较等。


特邀嘉宾谢远建先生在分享中提出了低碳健康和碳中和目标下的绿色建筑发展新思路。他认为,建筑师应因变而变,肩负起自身的责任感,通过被动式超低能耗建筑、超高能效设备系统、智慧管理运维体系、能源代替等的运用,达成绿色建筑的“有机生长”,贯彻以人为本、节能低碳的设计理念。借助前人“天人合一”的被动式利用大自然条件的启示,营造健康舒适的环境,将建筑打造成追求美好生活品质的重要载体。



△《绿色视角下的建筑健康、舒适、低碳与节能》 节选

相比于单体建筑,低碳/零碳园区在统筹过程中也将数字化管理推向了智能园区管理规划的层面。在实践过程中集中关注被动式建筑、主动式设计、室内环境优化、装配式建造、零碳建筑典范等建设,符合园区基准的同时,更加推进低碳交通、场地微环境等服务于人的设施构建。在一定的成本控制范围内,通过精细化设计和优化设备选型等系统工程挖掘园区所蕴藏的潜力,将绿色和低碳的理念落到实处。


# 02 对谈 · The Talk

讲座之后,主持人张迅同康奈尔大学华颖教授、goa总建筑师王彦、goa技术研发中心执行总经理杜立明,与葛坚教授、谢远建先生以“绿色建筑:设计与技术的融合之道”为题展开对谈。从贴近绿色建筑师的角度出发,对谈嘉宾们在绿色金融、绿色建筑意识引导、逆向设计、低能耗指标下的限制条件等方面提出了不同程度的见解和看法,以“互动”和“互释”的方式展开多元领域和深度的对话。

对 谈 话 题

TOPIC


绿色建筑:设计与技术的融合之道




Q1
王彦:我有一个问题想请教各位老师,目前来讲,在建筑领域有没有碳交易?可以分享一下这样的案例或者经验吗?
葛坚:据我的了解,建筑最初是不放在碳市场的碳交易平台里的。现在各地发改委在纷纷出台有关碳市场、碳交易的政策。全国也出现了一些绿色金融的试点城市,例如浙江湖州和衢州。我曾参与湖州市“绿色金融支持绿色建筑”相关的评价标准编制工作,对于衢州的碳核算账户相关事宜做过一些基础储备工作。全社会碳排放公认的三大领域有交通、工业、建筑,建筑作为三大领域之一,在未来碳交易市场中会越来越得到重视和体系化的。

谢远建在朗诗控股中,我们是有团队负责碳交易的相关工作的。最初,碳交易在世界上分了两个体系,其一是“强制碳减排”,西方发达国家来帮助发展中国家减碳,减下来的碳在核证以后可以帮助抵消发达国家的碳排放,因此产生了强制碳减排的市场。这个市场有八个领域,包含电力、交通、建材等,但是不含建筑运营领域。在这个强制碳减排的体系里,存在一个碳限额的问题。没有限额,即没有减排。在同时期还有另一种CCER体系,可以简单理解为“自愿碳减排”。通过这个体系减下来的碳可以找相关机构帮助按照国际标准去核证,核证下来后也可以放到碳交易市场上补充给那些需要购买碳资产的人。最早全国范围内也设定了八个碳交易试点省市,于去年试点结束,这次试点目前仍然局限于八大领域,据说目前建筑运营领域也正在被纳入体系的过程之中。
华颖我在2010至2012年做过一个项目,当时出台了一个强制性目标,是在十年内把东京市范围内的所有商用建筑的能耗降低25%,分两个阶段完成。当我们的建筑节能或减碳的强制性目标开始大幅度实现,其实会在局部产生交易的可能性。

Q2
张迅:作为建筑设计师,我们会从设计最初进行场地规划的开始,就将绿色节能和可持续发展的理念融入进去。刚才在分享中葛老师有提及一种后评估的方法:运用既有设计做分析评估,得到一个基准值后,根据数据对其进行提升和改良,最终对两者进行一个直观的对比。我好奇我们有没有可能把思考前置?
葛坚这是一个很好的问题。“绿色建筑”的原则之一就是跟建筑设计同步进行。绿色建筑并不滞后于传统的设计,独立于传统设计之外。如果未来只有一种建筑师,那必然是绿色建筑师。整个建筑设计的全过程,必须都有绿色的元素。由此,我们的设计师实际上是在最前端,就应该具备引导绿色建筑设计理念的能力。如果在这个过程中需要专业团队来辅助的话,也是必须前置的。应该在立项时就对目标进行界定,最理想的合作方式,其实是建筑设计师来实行总体控制作用,各方咨询团队提供支持。
华颖首先在评估和改良中要考虑三个递进的方面:一是选用被动式设计,尽量利用自然;二是尽可能选用高效的设备,节约化石能源;三是采用可再生的绿色能源供应。至少前两点,建筑师已经具备充分条件,很自然地站在了统筹者的角色之上。现在市面上有很多模拟软件是支持前置性的设计策略的,这些量化工具可以帮助设计者进行方案比较,从而形成更为理性、更具科学基础的判断。
杜立明在goa技术研发中心的工作中,绿色设计已经成为一个越来越重要的方面。从现实状况来看,对于当下的开发行为而言,追求超低能耗或近零能耗与投入成本之间可能是一个需要考虑的问题。我们目前也是希望在材料的应用等方面进行更多的研究,如钙钛矿在建筑中的立面应用等。但是这些新材料的成熟度、市场化程度我们还在观察之中。

Q3
张迅:鉴于建筑是从全生命周期研究碳排放的含量,我们在做设计的时候,如何在前端设计的时候抓住有利的关键点呢?无论是在运输方面,还是材料生产方面,抑或是建筑的运行方面,建筑本身关键的能源消耗问题在哪里呢?
葛坚对于设计而言,从最前端开始解决碳排放的问题会有很大的支持和帮助。一种概念是“正向设计”,在前端设计中对场地的风环境、光环境进行模拟研究生成形体分析,再拿着这些成果应证其性能,进行选择。在当下,我接触到的一个新的概念是 “逆向设计”,即凭借标准规范的要求来逆向生成设计,这在很多科研项目和博士论文中得到了应用。

杜立明逆向设计是指先设定一系列清晰的目标,包括碳排放的要求、风光热的要求,然后反向产出设计。基于这个过程,可以扩充出几十、几百种甚至几千种符合标准的设计方案。我想,设计最终仍需要主观看法来评判左右,而机器则能辅助我们在此过程中实现更多的控制、获得更多的可能性,从而更大程度上实现设计方案的能效提升。


Q4
王彦:纵观如今超高层建筑遍地开花,容积率大、密度大的建筑比比皆是的现状,能够达到低碳的目标还是存在一定挑战的,如何看待这个问题?我们是应该出于低碳的目标对“高密度”提出限制呢,还是说顺应这种趋势、以辅助手段来控制能源的消耗?

张迅针对这个问题,随着时代的发展,人的需求是在不断提高的。传统建筑与气候和地域特征有着强关联度,但现代建筑对于“舒适性”的提升与过去已经不可同日而语,舒适性与低碳之间是存在一定矛盾的、是需要平衡的,我们需要不断地去厘清我们的目标。
谢远建这个问题已经从行业层面上升到了哲学层面。我们对环境的追求不应沦为一种“教条主义”,为了满足规范而规范,这是人焦虑的反映。我认为一个好的建筑首先要满足因地制宜、因人制宜、以人为本的原则,其次才会去关注它的绿色建筑星级和效能。技术的发展也成为了我们手中强大的武器,我们用“武器”去做设计,而技术永远不会替代人本身,人才是使用“武器”的主体。再者,我们要把如今的建筑用现代化产品的逻辑思维去进行考虑,思考它为使用者带来的相关体验与收获,思考它在社会层面带来的正面及负面影响。希望建筑师能真正担起责任,把建筑当作一个产品来对待,既对人负责,又对社会有所贡献。
葛坚我先从发散的思维来回应。我问大家一个问题,假若能源技术的革命在3-5年或20年以后迎来爆发性的突破,造成我们的每一度电都已经是“绿电”,那么我们的建筑是否不需要节能了?人们是否就可以敞开来使用能源了?我们期待着有一天这样的革命能够到来,我们可以更多关注人的舒适度的问题而非能源的问题,但这并非是当下的现实。在这一天还没到来的时候,我们需要尽到我们这一代人的责任,建筑师需要在自己责任范围内让设计、技术在减碳的目标之下有更多的耦合。对于高层建筑、高密度建筑的发展而言,目前很多零能耗与超低能耗的示范工程,当体量达到一定程度之后,做起来确实挑战很大,我们在推进的过程中会尤为强调技术的“适宜性”,而不是单纯堆砌大量的技术就结束了。

Q5
观众:如今建筑行业处于转型阶段,绿色低碳等概念于建筑领域而言是比较新的话题,难免会带来一定的“转型焦虑”。我想请教各位老师,青年建筑师初涉绿色建筑领域应当从何学起,从何做起?可否从学者的角度,为青年建筑师提供一些切入的思路和建议?
谢远建我对青年建筑师的发展是充满期待的。第一个建议是要保持自己眼界,这是个多看即多得的过程。随着日积月累阅历的增长和知识储备的提升,我们对不同专业的关注点会变得不同,这就需要综合思维去整合不同维度所见的东西。其二是青年建筑师要不怕多干事,要去尝试难而正确的事情,去挑战自我。
葛坚我在建筑系任教30年的过程中深有体会,建筑学是集科学、艺术、技术和人文于一体的学科。首要的是“厚基础,宽口径”。这也意味着,专业领域的基础要做到扎实,而我们的眼界要综合和开阔。其次是顺应因地制宜、因人制宜、因时制宜的条件,紧跟绿色化和信息化两大发展趋势。在重视积累的同时,重视交叉学科和信息化、智能化的技术运用。
华颖绿色化和信息化的普及,可能会使行业在未来有翻天覆地的变化。“跨学科”会激发大量的机会。与此同时,青年建筑师也会不得不“跨学科”,因为我们需要对不同的知识有所了解,以顺应这一趋势。我的建议是要保持对信息的敏感度,逐步在信息积累的过程中养成习惯,这会是一个非常享受的过程。现在全社会都在关注“体验导向”,对于“体验”的认知在建筑师的训练里是一个非常重要的部分,希望建筑师能基于这一财富有更多的发挥。
王彦我以自身在国内外读书的经历做一个比较。我早年在国内受教育的时候关注绿色建筑较少。在瑞士ETH求学时,需要学会外围护结构的热功计算,我开始了解到了设计对于建筑性能方面和人的舒适度的影响,这也使我受益匪浅。我想青年建筑师成长过程中一定要学会“比较”,学会理解不同的文化、不同的地域之下有何种不同的理念,然后去解决具体问题。
张迅建筑一直在随技术的进步而发展,而引领我们的技术和建筑形式更新的,其实是人的想法、人的目标、人的需求。从古典建筑到现代建筑,我们可以看到材料和结构等方面技术的更新,伴随着建筑形式和审美的迭代变更。我想,这种形式和美学上的迭代可能会随着碳排放和环境理念的提升而再度重现。


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