魏本钢(广东博意建筑设计院有限公司, 广东 佛山 528311)
绿色建筑通过提供健康的居住环境、卓越的声环境,以及低挥发有害物的居住环境,提高居住者的舒适度,给住户带来“身体,心理和精神健康”积极影响。调查[1]显示这也是居住者关注的领域。绿色建筑认证在提高室内居住空气质量的同时,有助于提升楼盘宣传、体现开发商的社会责任、减少运行成本。获取绿色建筑认证是在建筑同质化发展背景下提升建筑闪光点的重要选择。
Leed for Residential 认证(以下简称 LEED 住宅标准)是美国绿色建筑委员会(U.S. Green Building Council,USGBC) 在 2019 年发布的新版 LEED v4.1 认证标准体系的一部分,整合了 LEED BD+C 及 LEED Home,保留欧美常见独户 HOUSE 建筑(类似于国内的独栋别墅)类型,并增加亚洲地区常见的多用户高层商品住宅类型的评价体系。东南大学孙亚伟[2]对 LEED 标准框架结构、评分方式、运行模式、支撑体系等进行了对比分析;陕西省建筑设计研究所李建平[3]从评价指标、权重、报审程序、等方面进行了比较分析;Basel[4],Kajikawa[5],Pushkar[6],Stankovic[7]等研究了 LEED、英国建筑研究院环境评估方法(Building Research Establishment's Environmental Assessment Method,BREEAM)、建筑环境效率综合评估系统(Comprehensive Assessment System for Built Environment Efficiency,CASBEE)等国际标准的差异,探究各国标准的研究方法、实用性和发展方向。2019 年,我国发布了GB 50378—2019《绿色建筑评价标准》,2 个标准在同样的时间段发布,体现了绿色建筑国际发展的一致性,也有二者发源地的原始特征。
本文通过对上述 2 个标准的比较以及总结 LEED 住宅标准在国内项目中的应用情况,探究二者的差别以及背后的文化差异,促进 LEED 住宅标准在国内的应用。由于 2 个标准均条文众多,牵涉的参与成员贯穿整个建筑建造全周期,因此本文从参与成员角度对上述标准进行分析。
建筑建设全周期参与成员有业主、建筑、结构、给排水、暖通、电气、景观、内装、智能化、标识、物业、成本、施工。将 LEED 住宅标准与 GB 50378—2019 各条文拆解对应到每个成员的工作,各成员的工作项数占总工作项数的比例即为该成员在标准中的参与比例。
LEED 住宅标准及 GB50378—2019 各成员参与比例如图 1 所示。由图 1 可知,2 个标准中参与比例最大的成员均为建筑专业成员,表明国际与国内标准对于建筑专业在绿色建筑领域的贡献认可度一致。建筑专业从建筑热工、室内风环境、室内热舒适、室内声环境等领域改善建筑性能,提高建筑绿色性能指标。通过建筑设计来改善节能以及室内热舒适,首先确保建筑从设计之初即达到绿色健康舒适的基准,其次降低了空调、新风、照明等运行能耗。
图 1 LEED 住宅标准及 GB50378—2019 各成员参与比例
给排水、暖通、电气专业以及成本成员在 LEED 住宅标准中参与比例略高于 GB50378—2019。给排水、暖通、电气专业在 LEED 标准体系中被统称为机电专业(MEP)。欧美绿色建筑评价标准起源于公共建筑,由于业态的多样性、权属的独立性导致机电系统较住宅建筑更为复杂,故机电专业在 LEED 标准中参与比例较高。LEED 住宅标准对材料的应用量分析以造价为分析依据,而 GB 50378—2019 评价以材料重为分析依据,故成本在 LEED 住宅标准中参与比例高于 GB 50378—2019。
景观、内装、智能化、标识、物业等成员在 LEED 住宅标准中参与比例略低于 GB 50378—2019。LEED 住宅标准主旨为搭建一套适用于全球的绿色建筑体系,管控全周期技术措施,确保获得认证的建筑满足可持续发展的要求。GB 50378—2019 为专门针对中国建筑体系的绿色建筑设计标准,由于中国建筑设计分为主体施工图设计和二次深化设计,所以对于 GB 50378—2019,上述二次深化设计专业成员参与比例高于 LEED 住宅标准。GB 50378 从 2006 年第一版标准发布开始即设置了绿色建筑运行标识,旨在对绿色建筑运行效果进行评价。由于对于物业运行能力有专项的要求,在 2019 版标准“生活便利”中还设置了“物业管理”章节,所以 LEED 住宅标准中物业成员参与比例低于GB 50378—2019。
业主及施工 2 类成员在 LEED 住宅标准参与比例明显高于 GB 50378—2019 参与比例。首先此现象的出现是由于标准对应文化的碰撞,其次是体现 2 个标准侧重点和对绿色建筑发展方向的展望。LEED 住宅标准上一版本为 LEED House 标准,要求业主全流程参与,其中相关技术点如保护或恢复栖息地、可再生能源等可由业主异地投资进行替代,这种业主在项目外投资替代本项目的得分方式是由LEED 标准的全球性、开放性等特质衍生而来的。国内建筑设计一般是业主委托给设计院,设计的主体是建筑、结构、给排水、暖通、电力等 5 大专业,并且突出的是建筑项目对绿色低碳的贡献,故 GB 50378—2019 业主参与比例较低。LEED 住宅标准作为国际性标准,为了保持国际上通用性,将建筑设计、施工、运营各个阶段技术要求均纳入标准中,GB 50378 在 2019 年更新时将绿色施工部分移除,绿色施工评价参照 GB/T 50640—2010《建筑工程绿色施工评价标准》,故 GB 50378—2019 标准中施工参与比例低于 LEED标准。
结构专业成员在 LEED 住宅标准中参与比例明显低于 GB 50378—2019。LEED 住宅标准的评价指标为 “整合过程、位置与交通、可持续场地、节水增效、能源与大气、材料与资源、室内环境质量”,而 GB 50378—2019的评价指标为 “安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居”。LEED 住宅标准突出的是场地及资源利用,而 GB 50378—2019 增加了建筑的安全性以及增强建筑使用耐久性,提高了结构成员参与比例。
综上所述,在全球碳中和背景之下,充分利用建筑设计改善室内居住环境,通过户型配置、朝向布局、体形优化、门窗设计等措施实现室内舒适的声光热湿环境,减少机械设备使用、能源能投入、碳排放是绿色建筑重要措施;给排水、暖通、电气、成本、景观、内装、智能化、标识、物业等成员参与比例互有高低,整体属于高参与度成员,表明无论是以 LEED 住宅标准为代表的国际绿色建筑标准,还是中国本土绿色建筑标准体系,绿色建筑原则均为“被动优先,主动优化”,需要采用一定的绿色建筑措施来实现建筑的舒适性与低能耗的平衡。业主及施工成员、结构专业成员在上述两个标准中参与比例差异较大,主要是受 2 个标准的背景文化影响:LEED 住宅标准突出业主成员参与制定《业主需求文件》(OPR)和《设计基础文件》(BOD)并确保施工按上述要求落实;GB 50378—2019 编制时中国正值快速发展进程,考虑到对于未来建筑的功能和需求并非一成不变的情况下,故突出对于建筑安全性能以及建筑生命周期的要求,以建筑的生命力促进可持续发展。
为了研究LEED住宅标准在实际项目中应用和各成员参与的工作,本文选用一栋住宅建筑为案例进行分析。
本建筑位于严寒地区,为一栋 18 层居住建筑,一梯两户,地上建筑面积 7 858.36 m2,地下建筑面积 170.83 m2,LEED 标准根据建筑实际使用空间划分,其中地上包含单元大堂,地下室包含垃圾房。项目参照 LEED 住宅标准进行设计,设计目标为 LEED 认证级。以下为各个成员在 LEED 住宅设计中的相关工作。
(1)业主:介绍场地现状、周边配套、交通规划、建筑密度,并明确住宅项目定位及目标人群。组织设计单位、施工单位、专项分包单位、物业单位等全生命周期参与的成员,讨论并制定本项目《业主需求文件》(OPR)和《设计基础文件》(BOD)且形成文件由各单位落实到各成员的工作计划中。
(2)建筑:LEED 住宅标准提高了建筑气密性能,建筑内部穿孔位置如穿墙洞口及穿楼板洞口均加强了密封措施,墙与套管之间粘贴隔气膜,并采用密封胶密封;根据不同户型设计外窗高宽比,选用玻璃可见光透射比不小于0.62,保证室内 50% 空间自然采光达到 150~5 000 lux;建筑 1 层单元大堂出入口设置 3 m 长防尘垫;与暖通协同设计,通过对围护结构节能设计、建筑布局、户型、朝向等进行优化,并结合供暖通风及新风系统节能措施,实现全年运行耗能降低 25%。
(3)结构:如上文所示,结构专业在 LEED 住宅标准中并未直接参与,而是在荷载设计时将 LEED 新增设备、构件纳入计算中。
(4)给排水:室内给水系统采用市政自来水,用水器具含水嘴、花洒及淋浴,均采用二级节水器具,室外用水协同景观采用喷灌,年可节约用水量 40% 以上;设置用水计量系统,包含场地市政总用水量、景观用水、分户用水等各项用水表具,并具备远传功能。
(5)暖通:LEED 住宅标准提高了建筑对于新风的要求。本项目设置新风系统供给各专业人员活动空间以及电梯厅,风量达到 30 m3/(人·h),新风系统过滤等级达到MERV6 级,并配置气流监测装置。室内供暖由市政集中供热源,末端采用地板辐射供暖,制冷采用分体式空调。在厨房、车库邻间配备 CO 浓度监测设备。
(6)电气:设置配备充电桩的充电车位,充电车位数量不低于总车位数量的 6%。照明系统采用智能控制,非全天使用空间如车库、楼梯间等采用感应开关;电能计量系统计量分户用电、公共区域电梯和照明用电。
(7)景观:利用本地化乡土植物建立室外开放活动场地,为本项目住户提供室外活动场地以及体育锻炼场地。本地物种比例超过 50%;绿化灌溉采用节水喷灌,整个项目年可节约用水量 40% 以上。
(8)内装:室内装修选材结合建筑室内污染物分析模型,分析各项装修材料散发量混合后室内的污染物浓度,确保满足 LEED 住宅标准要求;每户入户设置 1.2 m 长防尘步垫,并在玄关位置设置换衣间。
(9)智能化:与电气协同设计照明智能控制,与暖通协同设计 CO 浓度监控系统,与排风进行联动。
(10)标识:设置禁烟、充电桩等引导标识。
(11)物业:制订单元防尘垫更换制度,不少于一周一次。
(12)成本:核算建筑施工中环保材料环境产品申明(Environment Product Declaration,EPD )材料,以及装修中使用到的低挥发材料费用比例。
(13)施工:施工之前做好绿色建筑施工手册,并落实到施工组织方案中。制订表层土保护计划,避免地面裸露,并采用覆盖以及喷水等措施。明确施工过程中灰尘、噪声、废水等处理措施以及废弃建材回收利用方案的制订。制订地下水、雨水回用方案,利用非传统水源进行降尘、地面清洗等。
LEED 住宅设计要求业主的参与度更高,由业主牵头各个成员制订明确的项目需求文件。将业主对项目的需求告知各个成员并形成文件,避免中途转包、分包等造成的项目质量问题,有利于各方了解各自工作界面以及穿插关系,有助于提高工作效率;同时也要求业主在项目之处即制订出设计基础文件,有助于改善国内设计出现的业主指代不明以及反复修改设计的设计内卷现象。室内需制订新风系统要求,这已被纳入国内部分地区相关标准中,对 LEED 住宅标准在相关地区应用起到良好的促进作用;LEED 住宅标准在本土住宅项目应用时对机电专业的设计需结合本土建筑特色做相应的优化。