面向城乡建设领域的碳达峰碳中和重大需求,中国建研院成立“城镇低碳、碳中和设计方法和技术集成研究与示范”专项基金,旨在开展城乡建设碳减排领域的综合性技术研究。中国建研院环能科技牵头负责“社区低碳、碳中和规划设计技术研究与工程示范”课题,参与单位包括中国建研院设计院、中国建研院城乡规划院、构力科技等多个兄弟二级单位。构建低碳社区技术体系、提出规划设计方法、研发核心产品和工具,推动低碳社区高质量规模化示范。社区是城乡居民生活的重要组成部分,低碳社区是在新型城镇化背景下探索实现国家“30·60”双碳目标的重要途径。低碳社区指标体系是低碳社区建设评价过程中必不可少的部分,但是我国目前尚无完善的低碳社区指标体系和标准规范,为了高质量规模化推动我国低碳社区的发展,研究并确定一套统一的低碳社区指标体系显得尤为重要。国外发达国家在低碳社区指标体系方面的研究与实践起步较早,已取得了比较成熟的经验,并形成了完整的低碳社区指标体系与标准导则,包括英国的BREEAM Communities体系、美国的LEED for Cities and Communities体系、日本的CASBEE for Urban Development体系、澳大利亚的《零碳社区导则2020》、国际标准ISO 37120:2018 Sustainable cities and communities – Indicators for city services and quality of life等[1][2]。
图1/国际低碳社区标准体系
我国城乡建设领域碳排放约占社会总碳排放的23%[3],社区作为人类生活和生产的重要场所是能源消耗和碳排放增长的重要方向,推动社区节能减排势在必行。近年来,我国相继出台了一系列低碳社区相关的政策文件和标准规范,鼓励和引导社区的低碳发展。2015年2月国家发改委编制印发了《低碳社区试点建设指南》[4],用于指导和推进低碳社区试点建设工作。各个地方省市也相继制定出台低碳社区建设指引和指标体系。住建部与国家科研机构逐步开展低碳社区标准制定工作和专项研究工作。
图2/我国低碳社区相关建设指南、标准、与研究概况
2. 低碳社区指标体系研究
低碳社区指标体系是用来评估社区的低碳发展水平和环境友好程度的一套标准和指标。该指标体系考虑了社区在能源、交通、建筑、废物管理等方面的碳排放情况,以及社区居民的低碳生活方式和环境意识等因素。研究成果为编制低碳社区相关国家/行业/团体标准提供依据和支撑。国家标准《零碳建筑技术标准》于2023年7月公开征求意见,标准针对生活社区、办公园区、商业园区等“区域”提出了减碳指标和技术要求。
图3/国家标准《零碳建筑技术标准》(征求意见稿)框架
2.1 明确社区边界
国家标准《零碳建筑技术标准》中针对“区域”定义为以居住、办公、医疗、商业、教学等功能为主且具有清晰物理边界的地理范围。对应于“社区”的物理边界指以市政道路围合而成且统一物业管理的居住社区。
社区碳排放计算边界包括建筑、交通、市政、可再生能源、其他能源、碳汇、以及输送至社区外部的能源的碳排放。社区总碳排放量中需扣除可再生能源发电降碳量、区域碳汇降碳量和输送至区域外部的能源产生的碳排放量。
结合社区碳排放的影响因素,将社区按照降碳程度划分为低碳、近零碳、零碳三个等级。低碳社区:综合考虑社区内的建筑及周边环境、能源结构、市政基础设施、交通等因素,优化社区规划设计和运行管理,统筹降低社区用能需求,充分利用社区内的可再生能源、蓄能、碳汇等。低碳社区降碳率不应低于30%。近零碳社区:进一步降低社区碳排放,近零碳社区降碳率不应低于60%。零碳社区:在不利用周边可再生能源资源的前提下,采用可再生能源信用和碳信用对剩余碳排放进行抵消后,年净碳排放总量不应大于零。采用碳信用抵消的碳排放不应超过基准社区碳排放的20%。
研究成果最终形成适用于我国的低碳社区指标体系。社区碳排放关键指标为“社区减碳率”和“社区人均碳排放量”,满足二者之一即可。
“社区降碳率”是表征社区降碳水平的重要指标,伴随社区等级的提升,社区降碳率的要求也随之提高。
“社区人均碳排放量”是衡量社区降碳水平的重要技术指标,并按照气候区和太阳辐照量等级对社区人均碳排放量限值进行设置,以寒冷地区(I级太阳辐照量等级)居住区域为例:低碳社区、近零碳社区、零碳社区人均碳排放量限值分别为≤940 kg CO2/人·年,≤470 kg CO2/人·年,≤0 kg CO2/人·年。
图7/社区碳排放关键指标(太阳辐照量I级寒冷地区居住社区为例)
研究提出 “社区减碳率”和“社区人均碳排放量”作为社区碳排放指标。通过采用相对值“社区减碳率”和绝对值“人均碳排放”相结合的方式,同时体现社区自身碳排放水平与减碳潜力。
研究提出适用于我国的低碳社区指标体系,支撑低碳社区工程实践。研究成果提出社区分级碳排放控制指标,以实现零碳为目标,考虑不同气候区特点,构建逐步递进的低碳社区指标体系,一方面与现行节能标准和技术相衔接,另一方面为不同气候区不同规模的低碳社区项目提供了多样化的建设目标和对应的技术路径,引导社区逐步实现低碳、近零碳、零碳目标。
我国城乡建设领域碳排放占比不可忽视,社区作为碳排放的关键领域,推动社区节能减排成为当务之急。政策的不断出台和标准的逐步完善,为低碳社区的发展提供了有力支持。低碳社区指标体系的建立为国家标准的制定提供了理论依据,为低碳社区工程建设提供了科学而实用的工具,更为不同气候区和规模的社区项目提供了多样化的低碳社区建设目标,有利于规模化推广低碳社区高质量建设和发展。