中新天津生态城生态社区可持续住宅建设标准专题研究.pdf
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1、生态社区可持续住宅建设标准中 新 天 津 生 态 城 总 体 规 划 专 题 研 究(七)中新天津生态城生态社区可持续住宅建设标准专题研究I生态社区可持续住宅建设标准2008 年 3 月目 录目 录1 可 持 续 住 宅 和 居 住 区 标 准 框 架可 持 续 住 宅 和 居 住 区 标 准 框 架 .1 1.1 背 景 .1 1.2 标 准 框 架 .1 2 可 持 续 住 宅 和 居 住 区 规 划 设 计 原 则 与 方 法可 持 续 住 宅 和 居 住 区 规 划 设 计 原 则 与 方 法 .2 2.1 可 持 续 住 宅 和 居 住 区 规 划 设 计 原 则 .2 2.1.1
2、节 约 资 源 和 生 态 系 统 原 则 .2 2.1.2 减 少 环 境 负 荷 和 经 济 原 则 .4 2.1.3 人 性 和 健 康 原 则 .6 2.2 可 持 续 住 宅 和 居 住 区 规 划 和 设 计 方 法 .7 2.2.1 场 地 规 划 .7 2.2.2 建 筑 设 计 .9 2.2.3 建 筑 材 料 和 制 品 .11 2.2.4 绿 色 设 备 .12 II生态社区可持续住宅建设标准3 可 持 续 社 区 评 价 指 标 体 系可 持 续 社 区 评 价 指 标 体 系 .14 3.1 评 价 指 标 体 系 框 架 .14 3.2 评 分 方 法 .14 3.
3、3 评 价 指 标 .15 1 节 约 资 源 与 能 源(100 分).15 3.3.1 2 减 少 环 境 负 荷(100 分).33 3.3.2 3 创 造 健 康 舒 适 居 住 环 境(150 分).44 4 可 持 续 住 宅 和 居 住 区 实 施 政 策 和 措 施可 持 续 住 宅 和 居 住 区 实 施 政 策 和 措 施 .68 4.1 总 体 方 针 .69 4.1.1 为 可 持 续 住 宅 建 设 提 供 一 定 的 优 惠 政 策 .69 4.1.2 制 定 可 持 续 住 宅 设 计 导 则 .69 4.1.3 鼓 励 节 能 和 发 展 可 再 生 能 源,建
4、 立 新 型 能 源 结 构 .70 4.1.4 大 力 发 展 循 环 经 济,打 造 资 源 节 约 型 社 会 .71 4.2 规 划 与 设 计 .71 4.2.1 制 定 科 学 的 规 划 用 地 方 针 .71 4.2.2 完 善 相 关 行 业 标 准 和 规 范 .72 4.2.3 使 用 环 保 材 料 和 节 水、节 能 设 备 .73 4.2.4 对 建 设 项 目 实 行 寿 命 周 期 成 本 分 析 .73 4.2.5 开 发 可 持 续 设 计 辅 助 工 具 .74 4.3 现 场 施 工 .75 4.3.1 减 少 对 场 地 环 境 的 干 扰 .75 4
5、.3.2 对 场 地 周 围 环 境 影 响 的 控 制 .76 4.3.3 节 约 材 料 与 资 源 再 利 用 .76 4.3.4 节 约 施 工 能 源 消 耗 .76 4.3.5 严 格 把 关 使 用 具 有 环 境 认 证 的 材 料 .77 4.4 运 行 与 维 护 .77 4.4.1 完 善 建 筑 质 量 认 证 体 系 .77 4.4.2 建 筑 运 行 与 维 护 手 册 .78 4.4.3 废 弃 物 回 收 与 处 理 .78 4.4.4 设 立 管 理 与 维 护 的 监 督 机 构 .79 II生态社区可持续住宅建设标准IV生态社区可持续住宅建设标准生 态 社
6、 区 可 持 续 住 宅 建 设 标 准生 态 社 区 可 持 续 住 宅 建 设 标 准1可 持 续 住 宅 和 居 住 区 标 准 框 架可 持 续 住 宅 和 居 住 区 标 准 框 架1.1背 景背 景可持续建筑通过设计、施工和建成环境的运行把建筑材料和提升环境质量、经济活力和社会效益的方法整合起来,把优秀的、环境友善的范例融入一门学科,这门学科从整体上来考虑一栋建筑或者一个建筑项目的环境、经济和社会影响。可持续建筑设计的内容十分广泛,包括:能源和水资源的高效利用,建筑材料和废弃物的利用和回收再利用,环境质量的保护,健康和室内环境质量的保护,自然系统的增强,以及设计方法的整合等。可持续
7、建筑的概念在我国和国际上还没有统一和公认的定义。绿色建筑、健康建筑、生态建筑和节能建筑等都是可持续建筑的范畴。我国正处在历史上的建设高潮期,住宅占建筑总量的一半以上,拟订可持续住宅和居住区标准,减少CO2排放量、节能、节水和保护环境势在必行。中新天津生态城的建设目标是成为可持续发展和生态文明的典范,并且在生态城初步方案中,居住用地的比重约 51%,住宅和居住区将是生态城中量最大的建筑类型,其生态性能直接影响到生态城的环保、节约资源等方面的效果。因此,对住宅建设提出完整的指标体系,1.2标 准 框 架标 准 框 架根据可持续住宅和居住区的三条原则:即(1)可持续节约资源和生态系统原则,(2)减少
8、环境负荷和经济原则和(3)人性和健康原则,可持续住宅和居住区标准框架如图 1-2 所示。1生态社区可持续住宅建设标准图 1-2 可持续住宅和居住区标准框架2可 持 续 住 宅 和 居 住 区 规 划 设 计 原 则 与可 持 续 住 宅 和 居 住 区 规 划 设 计 原 则 与方 法方 法2.1可 持 续 住 宅 和 居 住 区 规 划 设 计 原 则可 持 续 住 宅 和 居 住 区 规 划 设 计 原 则2.1.1节 约 资 源 和 生 态 系 统 原 则节 约 资 源 和 生 态 系 统 原 则1)可持续住宅和居住区的规划设计首先要遵循节约和高效利用资源原则,特别是节约和高效利用能源、
9、水和土地资源住宅和居住区的建造需要多种资源,包括天然的和人造的。如果我们考察一座建筑的资源流,则可以看出,流入的建筑材料、能源、水、消费品、太阳照射、风和雨等资源,经过建筑使用以后,就分别变成用过的材料、燃烧副产品、中水和污水、可再利用材料、废热、污染的空气和地面水(图 2-1-1)。对于每一种资源,它们的形态在进入房屋以前和从房屋流出以后都是不同的。这种从流入到流出的转换是由于多种机械过程和室内人员的介入而造成的。于是,人、建筑和自然就构成一个生态系统。根据资源流守恒定律,任何一种进入建筑生态系统的资源,最终都会从它流出。住宅和居住区投入使用以后,每天都需要一定的能源输入,这种在供热、制冷、
10、照明和设备运行中的耗能是不可能复原的。建筑消耗能源对环境的影响除自2建筑运营建筑运营和维护和维护生态和人文环生态和人文环境影响分析境影响分析建筑经济和建筑经济和环境分析环境分析建筑施工建筑施工建筑设计建筑设计建设场地建设场地建筑运营建筑运营和维护和维护生态和人文环生态和人文环境影响分析境影响分析建筑经济和建筑经济和环境分析环境分析建筑施工建筑施工建筑设计建筑设计建设场地建设场地生态社区可持续住宅建设标准身以外,主要发生在居住区之外,如采矿、伐木、发电和运输,而其影响地点、方式和规模则取决于建筑所用能源的种类。比如,燃煤的火力发电厂主要是向大气排放SO2,、CO2,、CO,和NOx等污染气体;核
11、电厂则产生放射性废料,对于这种核废料至今还没有永久性处理的解决办法;每一个水力发电厂都需要建造一个能够积蓄大量水的水库和水坝,而建造水坝会破坏河流生态系统,丧失动植物生长的自然环境。图 2-1-1 建筑生态系统资源流住宅和居住区需要大量的水,用作饮用、炊事、洗涤和清洁、便器冲水、以及浇灌花草和树木等。所有这些水,包括中水和污水,都需要消耗能源去处理和运送。建造住宅和居住区时,需要向建筑场地运入大量的建筑材料和部件。施工和安装过程中会产生大量的废料。进入使用期以后,建筑的维修和更新仍然不断需要少量的建筑材料和部件。所有这些进入建筑、使建筑得以正常运行的材料和部件最后都要流出建筑。2)可持续住宅和
12、居住区的规划设计还要遵循生态系统(ecosystem)原则。生态系统是1935年英国生态学家 A.G.Tansley 首先提出的,它是指在一定时间与空间范围内,生物群落与其赖以生存的环境构成的整体。这一整体具有一定的结3流入流入用过的材料用过的材料燃烧副产品燃烧副产品中水、污水中水、污水可再利用材料可再利用材料废热废热污染的空气污染的空气地面水地面水建筑材料建筑材料能源能源水水消费品消费品太阳照射太阳照射风风雨雨流出流出建筑建筑流入流入用过的材料用过的材料燃烧副产品燃烧副产品中水、污水中水、污水可再利用材料可再利用材料废热废热污染的空气污染的空气地面水地面水建筑材料建筑材料能源能源水水消费品消
13、费品太阳照射太阳照射风风雨雨流出流出建筑建筑生态社区可持续住宅建设标准构与大小,组成生态系统的各个成分之间通过物质循环与能量流动而相互联系、相互影响,并形成具有自我组织与自我调节功能的复合体。住宅和居住区存在于自然界不是孤立的,它也是一个生态系统。地球是由人类、有生命机体和无机元素构成的生态系统。这个系统的三大方面的成员靠大气环境(空气)、土地环境(土壤)和水环境(水)来维系(图2-1-2)。用国民生产总值度量一个国家的经济水平,不考虑工业化对环境质量和生活质量降低,已经使人类付出巨大的代价。比如单就美国来说,为挽回无控制的开发所造成的影响,已经化去了数十亿美元。前苏联对生态所造成的大破坏至今
14、才开始完全醒悟(Jong-Jin Kim and Brenda Rigdon.1998)。诺贝尔奖得主、美国麻省理工学院(MIT)的梭罗教授提出用人力资源、天然资源和人造资产等 3 个因素来衡量经济水平。这是把地球视为生态系统的重要理念。根据节约资源和生态系统原则,在居住区规划和住宅设计中,要把住宅和居住区视为生态系统,采取措施,使流入资源最小化,尽可能使流出资源减量,可再生或可再利用或可回归自然。图 2-1-2 地球生态系统4地球生态系统地球生态系统人人类类有生命机体有生命机体无机元素无机元素大气环境(空气)大气环境(空气)土地环境(土壤)土地环境(土壤)水环境(水)水环境(水)地球生态系统
15、地球生态系统人人类类有生命机体有生命机体无机元素无机元素大气环境(空气)大气环境(空气)土地环境(土壤)土地环境(土壤)水环境(水)水环境(水)生态社区可持续住宅建设标准2.1.2减 少 环 境 负 荷 和 经 济 原 则减 少 环 境 负 荷 和 经 济 原 则这条原则主要通过建筑全过程分析来实现。全过程分析实际上是一种分析方法,用来对住宅和居住区进行全过程分析。它是基于这样一种观点,即建筑材料可以永远重复利用,只是从一种有效寿命转换到另一种有效寿命而已。这里所述的“全程”是指从住宅和居住区所用到的材料的开采到住宅拆除后的建筑垃圾处理的全过程,即住宅建筑从孕育到废弃的全过程。“分析”是分析上
16、述全过程及其对环境的影响。传统的建筑全过程模型把建筑全过程分为 4 个阶段,即规划设计(含场地选择)、施工建造、使用维护和废弃拆除,它是一个线性过程(图 2-1-3)。这个模型没有考虑同建筑材料采购和生产有关的环境问题和建筑拆除后的废弃物再利用和再生等问题。图 2-1-3 传统的建筑全过程模型可持续的建筑全过程模型(图 2-1-4)则把建筑的全过程分为 3 个大的时期,即建造前期、建造和使用期、以及拆除期,并分别考虑各个时期的资源消耗、成本和对环境的影响。建造前期包括在建筑施工和安装之前进行的场地选择、规划设计和建筑所用的材料、部件和设施的制备,如原料采掘、加工制造、包装和运输等环节,在多5场
17、地选择场地选择建筑使用寿命建筑使用寿命规划设计规划设计施 工施 工使用维护使用维护拆除拆除生态社区可持续住宅建设标准数情况下,这些环节并不是针对某一栋具体建筑进行的。在这个时期,需要着重考虑建筑规划和设计、建筑朝向、以及建筑材料对环境和景观的影响。众所周知,选用木材要砍伐森林,选用钢材需要开采铁矿,选用铝材需要开采铝土矿,选用混凝土需要开采砂、砾石和石灰石,所有这些都可能破坏自然环境。这些材料的运输还会耗用能源、支付费用并造成污染,其大小和程度则取决于材料的重量、体积和到建筑场地的距离。建筑产品和部件的生产也需要能源和支付费用,也会对环境造成污染,比如钢结构和铝制品的生产就需要耗用很多的能源。
18、建造和使用期则主要是指施工建造、运营使用和维护修理等环节,这是建筑全过程中时间最长的时期,而其中竣工投入使用直至拆除的一段时期则是我们常说的“建筑寿命”。在这个时期,如何减少资源消耗对环境的影响和室内环境对人员健康的长期影响是需要重点考虑的问题。拆除期通常较短,主要是处理拆除的建筑构件和部件。在这个时期,建筑材料和部件成了其他建筑的资源或要回归自然的废弃物。其中,可以直接再用的,就运往工地应用;不能直接应用,但可回收处理后再用的,就送到工厂加工后应用;不能利用的废弃物,则回归大自然。在这个时期,最重要的是减少建筑垃圾,尽可能使拆除的建筑材料和部件能够再生或再利用,因为现有填埋的固体废弃物中60
19、%是建筑垃圾。对以上 3 个时期进行分析,就可以更好地了解一栋建筑在从建筑材料采购、场地选择、规划设计、施工、使用维护直到拆除的全过程中成本效益和对更大生态系统的影响。6自然界自然界建造前期建造前期原料采掘原料采掘加工制造加工制造包装运输包装运输场地选择场地选择规划设计规划设计拆除期拆除期再生再生再利用再利用废弃物废弃物建造使用期建造使用期施工施工使用使用维护维护自然界自然界建造前期建造前期原料采掘原料采掘加工制造加工制造包装运输包装运输场地选择场地选择规划设计规划设计拆除期拆除期再生再生再利用再利用废弃物废弃物建造使用期建造使用期施工施工使用使用维护维护生态社区可持续住宅建设标准图 2-1-
20、4 可持续建筑全过程模型2.1.3人 性 和 健 康 原 则人 性 和 健 康 原 则上面所述的节约资源和生态系统原则以及全过程分析原则主要是强调节约资源和高效地利用资源,减少对环境的压力,而这里的人性和健康原所涉及的是所有全球生态系统成员(包括植物和野生动物)的宜居性。从根本上来说,这条原则是从保护使人类能够长期生存的生态系统的成员链的需要而提出的。现代人的一生中,大约有一半以上的时间生活在住宅和居住区里。因此,住宅和居住区必须成为居住者安全、健康、舒适、幸福和有效率的生活场所。由于环境质量是无形的,所以人们常常忽略了它的重要性。很多设计人员没有认真地考虑室内及其周围建成环境的质量。人性和健
21、康原则要求在住宅和居住区的全过程,特别是规划设计中,考虑居民、建筑和环境之间的共生共存。例如:提供多样化居住空间,确保室内环境健康和舒适,保护自然条件,使建筑对其当地生态系统(如现有的地形、植物和野生动物)的影响最小;通过城市设计和场地规划,减少对能源和水的需求,并避免污染;通过可持续设计,使居住者舒适,减少压力,健康,幸福和高效率。2.2可 持 续 住 宅 和 居 住 区 规 划 和 设 计 方 法可 持 续 住 宅 和 居 住 区 规 划 和 设 计 方 法2.2.1场 地 规 划场 地 规 划传统的场地规划和设计方法的主要步骤是:(1)收集场地资料,并绘制成图。地理信息系统是收集植被、野
22、生动物等生物方面资料,地形、土壤和气候等形体方面资料,以及权属、法律和历史等文化方面资料的实用工具和方法;(2)进行初步设计分析,弄清有利于规划设计和制约规划设计的因素;(3)综合和比较这些资料和数据,按照适应场地的原则进行规划和设计。可持续的场地规划和设计方法不止于综合和比较场地资料和数据,而是试图确定场地因素和这些因素如何适应变化之间的关系,并进而弄清场地区域对其他7生态社区可持续住宅建设标准区域的影响,其主要步骤是:(1)建立描述各个场地因素基本功能和相互关系的环境模型和确定施工期间和施工结束以后可接受的变化极限;(2)分析社会经济背景;(3)建立可接受的变化极限;(4)在社会和环境限度
23、内规划和设计各种设施;(5)在整个施工过程中对场地因素进行监测;(6)在开发的各个阶段之间对设计方案进行再评价。可持续的场地规划和设计决不能脱离场地的具体情况,把自己的设计强加给场地,而是在弄清场地生态特点的基础上,通过设计把建筑同场地整合起来。可持续的场地规划和设计必须考虑以下要求和方法。1)必须遵从生态系统和文化背景,爱护场地的自然和文化资源,尽一切努力把开发的影响减到最小。2)必须以场地的环境和生态状况为依据。为此,要对场地的环境和生态进行详细的调查和分析,尽可能保持场地特点,包括原生地形、地貌、水文和植被等。3)创造步行环境,减少使用汽车,使居住者更接近自然。4)在建成区采用填充式开发
24、,而不是使城市无计划地伸展。所谓填充式开发,就是保护野生土地和农业,提高密度的开发。场地附近有商店、相应服务设施和和可通达的交通。5)尽可能设计成为商住两用的居住建筑。这样既能创造充满生气的社区,又能减少因使用车辆而造成的最大的污染源。6)选择骑自行车和步行可以到达公交车站的场地。这样可以把使用机动车辆减8生态社区可持续住宅建设标准少到最低程度。在家里办公也是减少使用机动车辆的办法,所以在规划设计和布线时应考虑在家办公的需要。7)老旧建筑尽可能改造使用,而不是动不动就拆除重建。因为现有建筑的更新改造是最符合生态要求的。8)选择对环境影响最小的场地。采用组团式建筑或建造附联式单元可以保护空地和野
25、生动物栖息地,特别是可以避开塘地等敏感地区,并且可以缩短道路和设施线路的长度。不要触动最原始的地区,要寻找过去受到过破坏的地区作为建设场地。9)选择能从现有植被获得好处的场地。一座房屋的南边,东边,特别是西边的每年落叶的树木夏天可以遮阳,冬天可以有阳光进入室内。树枝篱笆和灌木丛冬天能阻挡冷风进入室内,夏天则能把柔和的凉风引到房间。如果有抗干旱的本地植物常青的地被植物的景观则千万要细心保留。10)混凝土和沥青铺装使雨水集中排放,既增加排水系统投资,又使污水和雨水混合排入江河湖海。为此,铺装地面要尽可能采用可渗透的铺装材料。2.2.2建 筑 设 计建 筑 设 计20世纪最后10年,建筑设计开始进入
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