“双碳”在云南系列报道之三|他山之石: 英国伦敦贝丁顿碳中和社区的探索
开屏新闻2023-01-06 15:27

随着全球“温室效应”的逐渐加剧,气候条件也在不断恶化。在这一大环境下,节能减排、碳中和等话题不断受到世界各国的强烈关注,越来越多的碳中和社区建立起来,并在世界各地不断壮大。

那么,碳中和社区的构建包括哪些要素?国外碳中和社区的打造又有什么特点?可借鉴之处在哪里?

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贝丁顿社区

贝丁顿碳中和社区的环保元素

在所有的碳中和社区中,英国伦敦贝丁顿碳中和社区最具典型性,也是世界上第一个公认的碳中和社区。该社区位于伦敦萨顿区,于2002年完工并投入使用,总投入约2400万英镑,是英国最大的环保生态小区。

从云南到英国学习、就读于英国纽卡斯尔大学的硕士研究生王威,学习期间充分感受到了国外的碳中和理念并看到了实践成果。他说,碳中和代表的是一种社会理想,而对社区空间的规划及具体行动则代表一种实践。

王威介绍,该社区约有220个居民和100个办公人员。社区所涵盖的99套房屋中,50%是用于售卖的住所,25%由核心工作人员共同拥有,另外25%的房屋用于社会性出租。重要的是,社区属于经济适用房性质,这也意味着零能耗走出概念和先锋建筑,真正落实到大众中。该社区还包含1405平方米的工作空间和环绕社区的公共空间。公共空间包括步行区生活街道,一个为儿童打造的村庄广场,还有运动场、菜园和一个多功能社区中心。

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倾斜面的雨水搜集和墙上绿植降温

贝丁顿碳中和社区最初的设计理念是达到零能耗,也就是仅使用现场产生的可再生能源满足居民生活所需,不向大气释放二氧化碳。“目的是向人们展示一种在城市环境中实现可持续居住的解决方案,减少能源、水和汽车使用率的好办法。”王威说,社区的设计是强调对阳光、废水、空气和木材的可循环使用,各种节能措施都是从环保角度考虑。

在社区的空间设计中,为了达到节能目的,社区中配备了777平方米的太阳能电池板,最大限度保证居民用电的环保性。小区周围还栽种了一片三年生的70公顷的速生林,每年砍伐其中的三分之一,并补种上新的树苗,增加碳汇。在能源供应系统上,零能耗的采暖系统也是贝丁顿社区的特点之一。社区采取各建筑物紧凑相邻、朝向朝南、建筑墙壁的厚度超过50厘米、风帽技术、内充氩气的三层玻璃等,其目的都是要最大限度地从太阳光中吸收热量,保障房屋隔热保温,实现节能减排。

另一方面,这片速生林还综合了社区的碳排放,一年可以吸收20吨至60吨二氧化碳。社区房屋经过特殊设计,通过利用房屋朝向和开放式阳台,以及具有高隔热性的玻璃来提供舒适的室内温度,从而最大限度减少空调等高能耗电器的使用。房屋的通风系统是由墙壁内的风道和屋顶的风帽组成,是自然通风,不使用一点电能。

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用于生物质能的速生林

另外就是节水。下雨时,大部分落在社区范围内的雨水将会被收集和再利用,社区也倡导使用节水型电器,并在条件允许的情况下回收废水进行二次利用。

再就是建筑用材。碳中和建筑是指在建筑的全生命周期内,建筑的综合碳排放为零的建筑。全生命周期指在建筑、材料、构件等的生产、规划与设计、建造与运输、运行与维护直到拆除与处理,通过建筑自身利用清洁能源将多余的能量输入电网,或者通过“碳税”“碳中和”等措施来补偿寿命同期内的排放,从而在全社会层面实现碳中和甚至负碳。

“贝丁顿社区的建筑秉承了就地取材的理念,按重量计算,社区52%的建筑材料来自于场地周围80公里以内的地区。”王威说,社区附近有一个废弃的火车站,社区建设之初便使用火车站拆下来的建筑材料进行最大限度的利用,这也是为了在建设时确保建筑材料在生产时和交通运输中最大限度减少能耗。建筑材料就近取材,也是为了交通运输的环保,因为建筑材料的交通运输过程恰恰是碳排放最大的。

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房屋朝向向南

贝丁顿社区还与英国领先的汽车共享运营商City Car Club进行合作,鼓励居民使用环保汽车。并且在该社区,清洁能源汽车多于燃油汽车,因此所有停车位都配备了可供电动汽车充电的充电桩。同时与当地的租车公司签订租车协议,尽量少用汽车出行。“在交通工具的使用中,社区鼓励居民步行,建立了许多步道,同时建议居民使用自行车或乘坐公共交通,并在社区附近配备了完善的铁路和巴士,保证居民日常出行。”社区甚至鼓励居民多食用本地食品,减少进口食品消费。王威说,在英国期间,不止在贝丁顿社区,他看到许多居民出行都是骑自行车或步行,环保理念深入人心。

2003年的监测发现,与英国平均水平相比,贝丁顿社区实现了如下目标:空调供暖需求降低了88%;热水消耗量减少了57%;人均用电量降低了25%;自来水消耗量减少了50%;居民汽车行驶里程减少了65%。

据相关资料,社区建成以来也出现了一些问题。例如社区内原来设计的生活污水处理系统遇到了一些问题。社区的生活污水处理设施利用芦苇湿地对生活污水进行过滤,然后用来再次冲厕所和浇灌花园。但由于其维护成本过高,因此现在这套系统停用了。“但是无论如何,出现问题并不用过于苛责,站在二十年后的今天,贝丁顿社区已经算是碳中和社区实践的一个杰作。”

碳中和社区需具备什么要素

王威说,通过对美国、日本、英国等国家的多个碳中和社区案例的研究,他认为碳中和社区的建设应该具备一些可以参考的点。

在建筑材料方面,应选择使用更环保的建筑材料。项目本身的原则是做到碳中和、零能耗,那么使用环保材料就是节能减排的第一步。此外,由于项目在开发和建设过程中需要用到大量建筑材料,因此车辆在运输过程中排放的废气也是需要考虑的一个重要部分。比如,英国贝丁顿社区大多使用低影响材料。

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空中绿色廊桥和透气板

在房屋设计方面,应把当地气候特点作为参考。作为人们日常生活的空间,在保证环保的同时亦要考虑舒适性。不同地区往往有着不同的气候特点,将气候与房屋设计相结合,能有效保证房屋的保暖性和隔热性,从而最大限度避免使用空调等设施。例如,美国犹他州的Living Zenith和英国贝丁顿碳中和社区都采用了被动式进气房屋设计。

要考虑碳减排,电能则是关键因素。王威说,光伏发电是当下碳中和社区的主要选择。由于科技等多种因素的限制,目前最适用于民用的绿色可持续发电系统依然是太阳能光伏发电。但是,针对一些较大的社区,光伏发电可能很难满足居民的日常用电需求。因此除了光伏发电系统以外,英国贝丁顿碳中和社区采用了生物质锅炉系统来为社区供电和供暖。

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风帽

节约用水也是节能减排的重要部分。抽水需要电力,对水进行加热需要热能,因此社区使用的水越少,能源消耗就越少。这方面最直接的策略就是使用节水型设施,例如节水马桶。相关资料显示,厕所是家里日平均用水量最大的设施,因此选择低流量的节水马桶可以大大减少水的消耗。此外,对于雨水充沛的地区而言,雨水收集器也是可以考虑的节水型设施,它可以将雨水收集和再利用。使用更好的保温热水管道也是一个不错的策略,保温管道可有效避免热水在输送过程中的热能损失,减少了反复加热水所需要的能量消耗。

王威认为,除了上述建立碳中和社区可采用的用于实现可持续发展的策略外,所研究的案例中还展示了一些优秀的方法可供参考。例如,组建了自己的居委会,共同经营社区,从而使居民之间产生更深的联系;设立公共种植区域,使用鱼菜共生系统,可持续地种植自己的产品;将废弃食物和生物废料合理利用起来,制作沼气系统,用于区域发电或供暖。

开屏新闻记者 邓建华   视频  周明佳  受访者供图

一审  邓建华

责任编辑  胡 巍

责任校对   吴龙贵

主编  邓建华

终审  编委  刘 超

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