專家顧問:清華大學(xué)建筑學(xué)院教授、中國建筑學(xué)會理事劉念雄
清華大學(xué)建筑學(xué)院教授、清華大學(xué)建筑設(shè)計研究院副總建筑師宋曄皓
北京建筑大學(xué)北京城市保護與更新研究院總規(guī)劃師張帆
建筑是人類的棲息地,為人類生存發(fā)展提供保護,為生產(chǎn)生活提供物質(zhì)環(huán)境保障,但極端氣候事件頻發(fā)對人類的生活理念以及居住方式提出了挑戰(zhàn),也影響著建筑安全。
建筑應(yīng)對氣候變化,要在事前“減緩”和事后“適應(yīng)”上持續(xù)發(fā)力。作為我國二氧化碳排放“大戶”,建筑業(yè)在綠色建筑發(fā)展的道路上日益精進,正在為減緩氣候變化做出努力。同時,應(yīng)對氣候變化帶來的極端天氣與氣候,建筑在規(guī)劃設(shè)計上也有一系列“小妙招”。
減緩——
節(jié)能降碳向“綠”而行
為應(yīng)對氣候變化,各個國家都在努力減少碳排放量,而建筑行業(yè)是全球碳減排的重點領(lǐng)域。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,全球建筑業(yè)建造和建筑運行相關(guān)的終端用能占全球能耗的36%,二氧化碳排放量占全球總排放量的37%。因此,建筑領(lǐng)域急需采取減碳行動——“減緩”,即通過各種技術(shù)和管理手段減少碳排放,盡量減輕可能發(fā)生的負面影響,在建設(shè)設(shè)計中制定量化減排目標(biāo)和控制機制。
從建筑的生命期來看,建筑建材和建設(shè)階段的隱含碳和建筑使用階段的碳排放是主要來源。通過在建設(shè)階段采用低碳建材和施工技術(shù),提高建筑設(shè)計的適應(yīng)性,可延長建筑使用壽命,減少拆除改造的資源浪費。建筑使用階段也是建筑碳減排的重點階段,這個階段的碳排放大約占建筑生命期碳排放的80%,大部分來自室內(nèi)熱環(huán)境調(diào)控用能。對此,氣候適應(yīng)性建筑設(shè)計通過建筑的朝向、窗墻比和體形系數(shù)控制,合理采用自然通風(fēng)、自然采光、遮陽等被動式技術(shù)實現(xiàn)有效節(jié)能,減少供暖和空調(diào)能耗。
大力發(fā)展新型綠色建筑,不僅有助于緩解氣候變暖,還能夠改善城市大氣質(zhì)量。
打造綠色建筑的重要理念之一是因地制宜,最大化利用自然資源,實現(xiàn)建筑的節(jié)能、環(huán)保、舒適功能。如深圳建科大樓整體造型呈現(xiàn)“凹”字形,面向東南側(cè),這是根據(jù)深圳夏熱冬暖、常年刮東南風(fēng)的特點,使室內(nèi)空間進深變小,讓更多自然光照進來,同時用風(fēng)道把東南風(fēng)引入大廈內(nèi),帶走熱空氣,達到降溫目的。
據(jù)統(tǒng)計,近年來全國新建綠色建筑面積由2012年的400萬平方米,增長至2021年的20億平方米,累計建成綠色建筑達86億平方米。相關(guān)部門推動建筑節(jié)能占比由30%提升至75%,并且向超低能耗建筑、零能耗建筑、零碳建筑發(fā)展,充分讓建筑“綠”起來。
適應(yīng)——
面對“任性”災(zāi)害增強城市“韌性”
適應(yīng)氣候是建筑的基本屬性。通常情況下,城市氣候具有長期穩(wěn)定性,這是城市規(guī)劃和建筑設(shè)計應(yīng)對氣候的基礎(chǔ)。氣候變化在一定程度上打破了這種穩(wěn)定性,偶發(fā)或頻發(fā)的災(zāi)害性天氣讓城市自然和地理系統(tǒng)發(fā)生變化,給建筑的結(jié)構(gòu)、安全和耐久性、選址、標(biāo)高設(shè)置、功能布局與圍護結(jié)構(gòu)的變化帶來挑戰(zhàn)。
因此,建筑也在應(yīng)變中“適應(yīng)”,以長期的數(shù)據(jù)跟蹤、趨勢分析為基礎(chǔ),調(diào)整建筑設(shè)計的響應(yīng)機制以及原則、規(guī)范和標(biāo)準,提升安全性和舒適性,最大限度地減少損失。
高溫?zé)崂耸侨驓夂蜃兓牡湫吞卣髦?。專家預(yù)計,到2050年我國將有1.1億至2.5億人口遭受極端高溫?zé)崂说那忠u。通過提高建筑的熱工性能,利用建筑良好的保溫隔熱特性減少夏季熱量進入室內(nèi),配合空調(diào)設(shè)備降溫來提供舒適的室內(nèi)環(huán)境,并盡可能通過自然通風(fēng)、遮陽等方式降溫。氣溫升高也加劇了城市熱島效應(yīng),使建筑應(yīng)對極端氣候變化的保溫、隔熱性能難度和成本增加,并耗費更多的能源,減弱建筑防護功能。為消減熱島效應(yīng),應(yīng)合理選擇建筑材料和色彩,將道路和廣場鋪裝改為滲水性材料,利于雨水就地滲透并參與城市氣候調(diào)節(jié),增加綠地和水體面積,通過楔形綠化和城市風(fēng)廊設(shè)置來引入夏季主導(dǎo)風(fēng),為城市通風(fēng)降溫,以改善建筑微氣候。
在應(yīng)對特大暴雨和內(nèi)澇方面,建筑選址應(yīng)盡可能避開易積水區(qū)地段;在設(shè)計時,合理安排室內(nèi)外標(biāo)高和排水組織,確保匯水和排水通暢。同時,泄洪區(qū)沿線的建筑設(shè)計要考慮防災(zāi)減災(zāi),提供安全預(yù)案,以便于災(zāi)后恢復(fù)。其實,無論建筑性能和節(jié)能技術(shù)如何先進,最終都是一個綜合系統(tǒng)問題。極端天氣氣候事件頻發(fā),不僅需要建筑采取應(yīng)對策略,更需要一個個能有效應(yīng)對氣候風(fēng)險的“韌性”城市來托底。
2017年,我國啟動氣候適應(yīng)型城市建設(shè)試點,探索氣候適應(yīng)型城市建設(shè)的路徑和模式。2023年8月,生態(tài)環(huán)境部等八部門聯(lián)合印發(fā)通知,在全國范圍內(nèi)遴選一批工作基礎(chǔ)好、預(yù)期示范帶動作用強的試點城市,深化氣候適應(yīng)型城市建設(shè)試點……我國越來越多的城市都踏上韌性化建設(shè)的道路,面對極端災(zāi)害,城市憑自身的能力抵御災(zāi)害,減輕災(zāi)害損失,并合理調(diào)配資源以從災(zāi)害中快速恢復(fù)過來。城市、建筑作為我們賴以生存的棲息地,通過技術(shù)升級、合理規(guī)劃等方式,一直在努力守護著氣候變化下的人們,使其盡可能免受極端災(zāi)害威脅。(作者:劉倩 于桐)