绿色建筑在解决北京城市发展问题中的作用研究

文/北京市建筑设计研究院有限公司 郑文元

北京市环境保护科学研究院 宋秀杰

1 绿色建筑

绿色建筑又称可持续建筑，指在整个建筑生命周期中对环境负责和资源有效的结构和应用，即从规划到设计、建造、运营、维护、翻新及拆除。

绿色建筑涵盖从科学技术到人文经济的不同层次，能更科学及全面地评估建筑或设计。为使绿色建筑概念更具实用性和可操作性，各国先后开发绿色建筑评估体系，定量描述绿色建筑的节能效果、环境影响及经济性能。

绿色建筑以人、建筑与自然环境的协调发展为目标，在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时，尽可能控制和减少对自然环境的使用和破坏，充分体现人与自然的平衡。

2 国内外绿色建筑发展

2.1 绿色建筑评估体系

20世纪60年代，意大利裔美国建筑师保罗·索勒瑞提出“建筑生态学”概念。20世纪70年代，在石油资源短缺的背景下，能源成本迅速增加，环境健康逐渐引发关注，绿色建筑思想开始融入建筑设计中。受各国经济发展水平、技术条件和关注点差异的影响，该时期的绿色建筑尚处于起步阶段。

1990年，英国建筑研究机构（BRE）提出BREEAM（英国建筑研究院环境评估方法），这是世界上首个绿色建筑评估系统。英国BREEAM评估体系对许多国家的评估方法产生深远影响，如美国LEED、加拿大与欧盟的EA、德国LNB、挪威ECO、法国ESCALE、澳大利亚NABERS、日本CASBEE等。2006年，我国原建设部以“节约用地、节约能源、节约用水、节约材料”为目标，颁布“绿色建筑评价标准”，并于同年6月开始实施。

以绿色建筑评估体系的建立为契机，各国尝试从设计、施工管理、环境友好建材使用、节能环保技术运用等环节开始绿色建筑实践，涌现出诸多优秀案例，如利兹广播大厦曾获2010年世界最佳高层建筑奖。

2.2 我国绿色建筑发展

2006年，原建设部制定GB/T 50375一2006《绿色建筑评价标准》，既是我国首个绿色建筑评价标准（以下简称《标准》），又是多目标、多层次的绿色建筑综合评价标准。虽然较欧美绿色标准体系建立稍晚，但该标准的发布恰逢我国2008年奥运会筹办期，在绿色奥运引领下，绿色建筑标准对指导我国该时期房地产业规范有序、可持续发展起着重要作用。为适应我国技术发展需求，促进绿色建筑高质量发展，住建部分别于2014年和2019年对《标准》进行2次修订，标志我国绿色建筑结束概念阶段，进入推广阶段。以北京为例，目前北京有绿色建筑评价标识项目363个，总建筑面积4230.79万m2。其中一星级绿色建筑标识项目36个，总建筑面积321.75万m2；二星级绿色建筑标识项目174个，总建筑面积2181.94万m2；三星级绿色建筑标识项目153个，总建筑面积1727.10万m2。在上述绿色建筑评价标识项目中，设计绿色标识项目314个，建筑面积3538.72万m2；运行绿色标识项目49个，建筑面积692.07万m2。上述绿色建筑系统地采用节地、节能、节水、节材等综合环境技术，取得良好效果，有效改善区域环境和居民居住环境，推动北京绿色建筑发展。

目前，北京绿色建筑发展还缺少政策激励，存在消费者对绿色建筑有效需求不足、绿色建筑供给端动力不足等问题，这是由北京全市范围内发展水平不均衡、交通拥堵、城市基础设施不完善造成的。因此, 消费者在购房时, 主要考虑建筑物区位、交通状况、基础设施、周围环境等因素, 至于建筑物是否绿色不是重要参考依据。绿色建筑距大规模市场推广尚待时日，暂时缺乏大规模推广绿色建筑的技术与物质基础。

3 北京城市发展问题

3.1 土地资源紧张，建设用地较少

北京市虽拥有16807.8km2土地，但因产业平衡及地形因素，建设用地存量不多。在此种情况下，北京市周边居民不断涌入，进一步缩减了人均建设用地面积。如何利用仅存的可建设用地满足住房需求是政府必须解决的问题。

3.2 水资源短缺

历史上，北京市曾是水资源较丰富的地区，多年平均水资源总量为37.4亿m2。但自1999年以来，北京市进入连续枯水期。尽管北京市近几年的平均降水量仍为585mm，但年均水资源总量已下降至21.0亿m2，比以往的水资源总量减少38%。近几年，北京市平均用水总量达36.0亿m2，用水缺口15.0亿m2。

3.3 能源消耗大，污染严重

在北京市已建成建筑中，绿色技术应用程度不高，未经过绿色建筑标准测试的建筑占较大比例。建筑已成为北京市第一大能源消耗领域，2014年总计消耗3114万t标准煤，占北京市总能耗45.6%。能源浪费伴随空气污染，是城市热岛效应及能源消耗的共同产物。多数发达国家PM2.5年均浓度低于30μg/m2，而北京市空气质量与其相比有明显距离。

3.4 材料消耗大，回收利用率低

北京城市发展中产生的建筑垃圾日益增多，其数量在城市垃圾总量中占比较大，建筑资源的可回收性较差，建筑可使用年限较短。我国建筑质量水平普遍较低，许多建筑的使用寿命远低于设计寿命。

4 绿色建筑在解决北京城市发展问题中的作用

北京市长期致力于寻求城市化可持续发展的路径和方案。绿色建筑的兴起和发展为这些问题的解决提供较好思路。

4.1 提高土地利用率

绿色建筑尤其是绿色高层建筑的最大作用在于提高土地利用率，这对于改善北京市这样人口基数大、人口集聚迅速的国际化都市的人居环境具有重要意义。

2008年北京奥运会结束后，更多外地人口涌入。北京市建设用地供应不足导致房地产市场需求大于供给，最直观反映是房价高升。北京城市社区内仍有诸多20世纪50年代的低层建筑，还有相当一部分低矮棚户区，若能适时改造为绿色高层建筑，不仅可容纳更多住户，还可兴建更多公共空间。

4.2 节约水资源

绿色建筑另一大优点是在节约用水和水资源循环利用方面的作用，即通过各种循环再利用技术和有效节水设计节约更多水资源。上述措施主要分为使用可替代水源与提高用水效率2类。

1）可替代水资源在绿色建筑中已被成熟利用，且很大程度上能减少建筑物对外来水的需求。可替代水资源包括被利用的雨水、被回收的中水、回收的冷凝水等。可替代水源的优势在于减少对自然水源的过量消耗，在非饮用水领域内大量使用，如绿化灌溉、地面清洗、景观水体补水、冲厕。其中，中水和雨水利用在目前建筑中使用最多。

2）提高用水效率是指在同等用水时间内，尽可能减少水流量，提高用水效率。节水器具一般分为2种，通过分流节水或感应式装置控制用水量，皆能达到节水目的。使用自闭式水龙头、感应式水龙头等可将用水效率提高15%～20%。

4.3 节约能源

绿色建筑于20世纪70年代第一次全球资源危机背景下兴起，能源的高效利用和节能是绿色建筑设计的重点。

引入绿色高层建筑有助于改善北京能源紧张及建筑能耗巨大的现状，高层建筑可促使城市竖向发展，缩短出发地到目的地的水平距离，节约人们的出行成本及产品的运输成本。同时，绿色建筑还可减少二氧化碳排放，缓解城市热岛效应，为城市空气质量的提升发挥作用。

4.4 促进建材产业向环境友好型发展

绿色建筑促进建材产业的环境友好型发展主要体现在以下方面。

1）设计阶段 绿色建筑标准化和模块化设计十分关键。在设计浴室、厨房、楼梯间时，应尽可能统一开口及表面宽度，并建立与材料模量的对应关系，以减少施工过程中的二次加工工序。

2）施工阶段 能减少施工过程中的物料浪费及施工现场的建筑垃圾。

根据建筑预制程度，预制装配式建筑分为4类：①预制率低的建筑通常为在工厂完成组件的制造和组装，而非现场组装；②预制率略高的为非体积预装配，不能封闭可用的空间结构，在项目内进行生产和装配；③相对高程度的体积预组装是指在工厂生产封闭可用空间的预组装单元，不是建筑物主要结构；④高预制率的结构是在工厂预制独立功能结构，如汽车旅馆房间。

与传统建筑技术相比，预制结构在工厂内生产，不受恶劣天气影响且制造条件严格，产品缺陷少、返工率较低，生产过程中产生的材料废物较少。

装配式建筑适用于北京市新农村住宅建设。近年来，北京市新建建筑尤其是北京市副中心建设中也多采用预制结构建筑。考虑到经济发展和工业基础状况，北京市采用上文所述的预制程度最低的第一种装配式建筑较合适，其不需较多的加工工厂供应建筑原材料，且对施工模式改变较少，有利于预制装配式建筑进一步推广。

4.5 改善居住环境

绿色建筑可创造比普通建筑更多的空间，可改善办公及居住环境。它不仅能为人们提供健康、适用、高效的空间，还可通过绿化美化的绿色空间净化周边空气，缓解城市热岛效应，改善周边小环境。绿色建筑致力于降低成本，减少维护费用。成本的降低可使市民以等价货币购买的居住面积变大。维护成本的降低可让居民在更亲近自然的同时提高生活质量，包括室内环境和室外环境的质量。

5 结语

目前，北京市绿色建筑面积累计3480万m2，相较15亿m2的总建筑面积，绿色建筑仅占2%。其中达到我国绿色建筑三星级标准的建筑仅有1272万m2，占绿色建筑总面积的1/3左右。北京市正处于城市发展和新农村建设的关键时期，预计大规模建设至少持续20～30年，北京市的城市化进程快，时间高度集中，建设规模巨大，应以绿色理念指导城乡建设，改变以往的城乡建设模式和建筑业发展模式，缓解经济社会资源和环境压力。随着先进技术的应用、GB/T 50378-2019《绿色建筑评价标准》的推进及绿色建筑实践的深入，“十四五”期间，北京市绿色建筑的数量和质量将会有较大提升。