綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于城市微氣候的討論

王茹 呂曉芳

1 西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院

2 西安建筑科技大學(xué)信息與控制工程學(xué)院

0 引言

目前，各國都倡導(dǎo)綠色建筑的建設(shè)，這樣可以節(jié)約資源，提高能源效率，同時減少 CO2排放，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)[1]。為了減少對環(huán)境的影響并提高建筑物的可持續(xù)性，需要一個客觀的評估標(biāo)準(zhǔn)。英國BREEAM 作為第一個綠色建筑評估標(biāo)準(zhǔn)，為 LEED 和HK-BEAM 提供參考。

城市微氣候是指近地氣候與周圍氣候之間的差異現(xiàn)象，由城市下墊面的結(jié)構(gòu)特征決定[2]。由微氣候引起的最典型的熱效應(yīng)是城市熱島效應(yīng)，城市溫度高于郊區(qū)溫度的現(xiàn)象稱為城市熱島效應(yīng)[3]。建筑物和微氣候之間是相互影響的，建筑物會影響外部的微氣候[4-5]。例如，建筑物的 CO2排放將增加室外溫度并影響城市的微氣候。同時，微氣候改變風(fēng)速并產(chǎn)生熱島效應(yīng)，從而影響建筑物的能耗。因此，城市微氣候研究是城市綠色建筑不可分割的一部分。

2 各國綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)比較

本文主要選擇 BREEAM，LEED-NC 和 GBA，用于研究它們對城市微氣候和建筑物的影響。

2.1 BREEAM 英國新建筑

BREEAM（建筑研究機(jī)構(gòu)環(huán)境評估）方法是世界上第一個綠色建筑評估方法。BREEAM 對不同類型的建筑有不同的標(biāo)準(zhǔn)。BREEAM 英國新建筑分為十大類：管理（人），健康和福利（Hea），能源（Ene），運(yùn)輸（Tra），水（Wat），材料（墊），廢物（Wst），土地使用和生態(tài)學(xué)（LE），污染（Pol）和創(chuàng)新（Inn）。每個部分的權(quán)重不同，總分為100 分，根據(jù)分?jǐn)?shù)分為六個等級。表 1 列出了BREEAM UK New Construction 的指標(biāo)中用于評估建筑物對城市微氣候的影響的評估內(nèi)容。

表格1 BREEAM UK New Construction關(guān)于城市微氣候的評價標(biāo)準(zhǔn)

Ene01-08（07 除外）是建筑物對 CO2排放的直接影響，CO2的排放濃度將直接影響城市微氣候。Ene01的方法主要使用三個指標(biāo)來評分，包括建筑物供暖和制冷的能源需求，二氧化碳的總排放量以及建筑物的主要能耗。Mat04 絕緣物質(zhì)是間接影響城市微氣候的指標(biāo)。使用良好的絕緣材料意味著可以減少熱量損失，從而影響建筑物的能源需求并減少溫室氣體排放。LE04 增強(qiáng)場地生態(tài)學(xué)包含增強(qiáng)的物種多樣性和植物物種的增加，可以改善植物多樣性可以直接緩解城市微氣候。建筑物產(chǎn)生的污染物也是城市微氣候的一部分，指標(biāo) Pol 02 通過評估建筑物中是否使用低排放源來減少氮氧化物排放。

2.2 LEED-NC

LEED（能源與環(huán)境設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)力）是評估綠色建筑的工具。LEED-NC 標(biāo)準(zhǔn)主要適用于新建筑的評估。目的是在設(shè)計階段減少環(huán)境對用戶的負(fù)面影響，并提供規(guī)范，完整的綠色建筑概念。該標(biāo)準(zhǔn)分為七類：可持續(xù)場所（SS），水效率（WE），能源與大氣（EA），材料與資源（MR），室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量（EQ）和創(chuàng)新與設(shè)計過程（ID）?？偡譃?9 分，分為四個等級。LEED-NC 中城市微氣候和建筑關(guān)系的指標(biāo)見表2。

表2 LEED-NC 的關(guān)于城市微氣候的評價標(biāo)準(zhǔn)

在這些指標(biāo)中，有些建筑物對城市微氣候有直接影響。例如，指示器 SS7 減少了熱島，以最小化對微氣候的影響。EA1 優(yōu)化能源性能和EA5 測量和驗(yàn)證的目的是提高能源性能水平，以減少能源使用對環(huán)境的影響。EA2 可再生能源和EA4 臭氧保護(hù)通過改變建筑物中使用的能源類型來減少污染物排放。評價標(biāo)準(zhǔn)EA6綠色能量和SS4.4 停車容量可以間接減少CO2排放。

2.3 GBA

GBA 中國是貫徹國家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，規(guī)范綠色建筑評價，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。綠色建筑評價指標(biāo)體系包括節(jié)約土地和室外環(huán)境，節(jié)能和能源利用，節(jié)水和水資源利用，材料節(jié)約和材料資源利用，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，施工管理和運(yùn)營7 種指標(biāo)管理。每個部分的權(quán)重不同，總分為100，分為三個等級。表3 列出了GBA 中國評估建筑物對城市微氣候影響的指標(biāo)。

表3 中國GBA 的關(guān)于城市微氣候的評價標(biāo)準(zhǔn)

從表 3 可以看出，指標(biāo) 4.2.2,4.2.7 和 4.2.15 都通過改善室外環(huán)境（增加綠色植被面積和減少熱島強(qiáng)度）減輕城市微氣候?qū)ㄖ锏挠绊憽９灿?6 個指標(biāo)（5.2.3-5.2.8）是通過減少建筑物的能耗對城市微氣候的間接影響。指標(biāo)5.2.16 鼓勵建筑物改變其能源使用類型，并建議使用可再生能源來減少環(huán)境污染。

3 BREEAM，LEED-NC 和 GBA 區(qū)別討論

首先，通過每個標(biāo)準(zhǔn)中針對城市微氣候的評估的比重，可以得出圖1。從圖1 中可以看出，關(guān)于城市微氣候，BREEAM 和 GBA 中國標(biāo)準(zhǔn)的比例幾乎相同。LEED-NC 具有最大比例的指標(biāo)，用于評估建筑物對城市微氣候的影響。對于這三個標(biāo)準(zhǔn)，影響微氣候的評估指標(biāo)都至少占各自規(guī)范的五分之一，這表明綠色建筑與城市微氣候之間是相互聯(lián)系的。

圖1 不同標(biāo)準(zhǔn)中城市微氣候所占標(biāo)準(zhǔn)的比例

其次，在每個標(biāo)準(zhǔn)中，節(jié)能和能源利用占建筑物對微氣候的影響的很大一部分。在 BREEAM，LEED-NC 和 GBA 中，建筑物在微氣候影響能中的比例分別為65%，84%和75%。這是因?yàn)槟茉吹氖褂弥苯佑绊?CO2等溫室氣體的排放，CO2會間接影響城市微氣候。BREEAM 和LEEDS-NC 都有停車容量指標(biāo)，它們鼓勵使用私家車以外的車輛，以減少與建筑操作相關(guān)的交通污染排放并改善微氣候。LEEDS-NC 和GBA還有直接改善熱島效應(yīng)的額外指標(biāo)，鼓勵設(shè)計師在設(shè)計階段考慮城市微氣候問題。GBA 鼓勵綠色建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能，同時增加戶外環(huán)境的綠地面積，這是由于植被和綠地可以改善城市微氣候造成的熱島效應(yīng)。

最后，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)來評估建筑物對城市微氣候的影響。先在標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新項(xiàng)目中可以增加綠色屋頂，綠色墻壁等增加綠色區(qū)域的額外得分指數(shù)。然后，還應(yīng)鼓勵建筑物使用高反照率材料，這可以減少周圍和城市表面吸收的太陽輻射量，并降低表面溫度。接著，在選擇建筑物位置時也應(yīng)避免峽谷效應(yīng)。峽谷效應(yīng)會影響室外環(huán)境通風(fēng)，因此不利于城市微氣候。

4 結(jié)論

城市微氣候可能會影響建筑能源的需求，因此，在評估綠色建筑時，還需要考慮城市微氣候。本文分析了BREEAM，LEED-NC 和GBA 城市微氣候的相關(guān)指標(biāo)，得出以下結(jié)論：

在這三個標(biāo)準(zhǔn)中，建筑物對微氣候的影響都有相關(guān)的評價標(biāo)準(zhǔn)。在LEED-NC 中，評估建筑物微氣候的指標(biāo)百分比占其總指標(biāo)的最大百分比相比于其它兩個。在每個標(biāo)準(zhǔn)中，能源的管理和使用是評估建筑物對微氣候影響的最重要部分，因?yàn)榻ㄖ锏哪芎耐ǔ０殡S著污染物和溫室氣體的產(chǎn)生，這會影響室外環(huán)境。標(biāo)準(zhǔn)包括直接影響微氣候的指標(biāo)，如 LEED-NC 的 SS 7（熱島效應(yīng)）和 GBA 4.2.7（采取措施降低熱島強(qiáng)度），用于評估減少熱島的強(qiáng)度。還有一些間接因素，例如改變建筑材料和使用可再生能源以減少碳排放。

但是，要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須加強(qiáng)城市規(guī)劃，選擇合理的城市結(jié)構(gòu)，增加綠地面積，改善城市微氣候?？梢栽谥甘酒飨逻m當(dāng)?shù)靥砑痈唧w的內(nèi)容，例如綠色屋頂，綠色墻壁，高反射率材料的使用等，以減輕熱島效應(yīng)。然后，鼓勵設(shè)計師從設(shè)計階段從建筑的角度改善城市微氣候，盡可能降低熱島強(qiáng)度，間接降低建筑物的能耗水平。最后，通風(fēng)也是減輕熱島效應(yīng)的重要原因，并且在這三個標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確要求室外通風(fēng)。簡而言之，在進(jìn)行任何評估時，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐奈幕蜅l件靈活地進(jìn)行改變。