舒平：双碳目标下老旧住区更新多元路径与策略

1.1 “双碳”目标与住区更新

2020年9月，中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，即“双碳”目标。2019年全国建筑全过程排放总量为49.97亿tCo2，占全国碳排放的比重为50.6%。

“十四五”规划中明确提出“实施城市更新行动”，标志着城市更新行动上升为国家战略。2022年政府工作报告中提出“有序推进城市更新，开工改造一批城镇老旧小区”。

从1986年开始，随着新住宅建筑节能措施的实施，老旧住区的能源过量消耗问题愈显突出。

1.2 住区空间环境

在中国房地产协会的组织下调查了全国30多个城市，梳理出老旧住区的一些问题：

■ 管线与交通：供暖管线节能，楼梯间隔墙保温等各种问题。

■ 可持续更新：避免过度装修；空间更新可持续性。

1.4 居住满意度调研

根据全国绿色宜居住区质量与建筑品质居住满意度调查，总结出住区满意程度及TOP5,及关注的重点问题。

城市更新核心目标还是通过改善环境，为老百姓提供高质量的居住环境。

居住建筑节能的几个阶段：

对天津市不同年代的住宅做调研，进行了分类：

3.1 英国贝丁顿零能耗发展项目

设计理念：给居民提供环保生活的同时,不牺牲现代生活的舒适性。

贝丁顿零能耗发展项目（简称BedZED）位于伦敦附近的萨顿市（Sutton），由英国著名的生态建筑师比尔·邓斯特（Bill Dunster）设计。整个项目占地1.65h㎡，包括82套公寓和2500㎡的办公和商住面积，于2002年项目完成。

能源策略：

零采暖（Zero-heating）住宅模式：(1)建筑师选用紧凑的建筑形体，以减少建筑的总散热面积。(2)为减少表皮热损失，建筑屋面、外墙和楼板都采用300mm厚的超级绝热外层。(3)窗户选用内充氩气的3层玻璃窗，窗框采用木材以减少热传导。

采用自然通风系统来最小化通风能耗：(1)经特殊设计的“风帽”（Wind Cowl）可随风向的改变而转动，利用风压给建筑内部提供新鲜空气，同时排出室内的污浊空气。(2)“风帽”中的热交换模块利用废气中的热量来预热室外寒冷的新鲜空气。

燃烧速生林木材——使用木材废弃物发电：满足小区生活用电和热水的供应：木材预测需求量为每年1100t，其来源包括周边地区的木材废料和邻近的速生林，树木成长过程中吸收了CO2，在燃烧过程中等量释放出来，因此它是一种零温室气体排放的清洁能源。

太阳能电力满足交通工具的能源需求：小区发展了一种私车“合营”模式，汽车以电力为能源，由小区内的77㎡太阳能光电板产生，其峰值电量109kWh，可供40辆汽车使用。

材料策略：

在建造材料的取得上，制定“当地获取”的政策：项目中95%的结构用钢材都是再生材料，是从其56.3km范围内的拆毁建筑场地回收的，选用木窗框而不是uPVC，窗框则减少了大约800t的制造过程中的CO2排放。

采用多种节水器具与独立完善的污水处理系统和雨水收集系统：(1)生活废水被送到小区内的生物污水处理系统净化处理。(2)中水和收集的雨水一起被储存用于冲厕所。

环保健康的生活方式：

功能复合化，减少交通碳足迹：(1)公寓和商住、办公空间的联合开发，使社区内就业的居民可以从家中徒步前往工作场所，减少交通量。(2)物业管理公司为小区内的商店组织当地货源，提供新鲜的环保蔬菜、水果和其他食品。(3)社区的多种交流场所及各式社区活动增进社区和谐。

建立屋顶花园，减少实物里程和碳足迹：退台式的屋顶为大部分住户提供了屋顶花园，居民都被鼓励在自己花园中种植蔬菜和农作物。

3.2 德国弗莱堡沃邦社区

沃邦社区总面积38公顷，居住面积16.4公顷，商业面积1.6公顷，绿化面积2.6公顷，社区公共用地2公顷，居民人数2472户，5500人。从1992年到2007年，沃邦社区人口增长10%，但弗莱堡市的碳排放量却下降了14%。

德国弗莱堡市被誉为“绿色之都”、“太阳能之城”和“永续之都”，是全球率先实现可持续发展理念的城市之一，被世界各地许多城市和社区视为楷模。沃邦社区内的房屋多为集体建造，所有住宅的高度控制在13米以下，楼间距不低于19米，以低能耗、能源自给和利用太阳能等作为建房准则，被誉为德国可持续发展的标杆。

绿色低碳策略：

能源循环利用策略：

产能建筑：(1)在轻质木结构外墙中采用具有非常高绝缘电阻的密闭结构。(2)拥有两个热反射面的三层玻璃窗。(3)建筑体量非常简约，但是拥有南向大窗户，冬天可以吸收阳光，夏天有菩提树为这些窗户遮阳。(4)使用机械通风系统，通过暖流排出空气，预热新进入室内的新鲜空气。(5)吸收来自人、电器和灯光的内部热量。

其他节能细节：用于内墙和预制混凝土地板的高热体结构，吸收和储存南面窗户的太阳能，为夏天夜间通风提供冷却体。小型天然气热电联产机组（CHP system，12千瓦时峰值），辅以屋顶光伏发电（3.2千瓦时峰值），提供88%的电力需求。近50%的屋顶太阳能热水器，结合热电联产机组，为建筑提供了所有的热水所需。

该项目表明，包括电力在内的一次能源使用减少了79%。而初始建设成本只增加7%，与传统的新建筑相比，这座建筑减少了80%的温室气体排放。

河道技术、堆肥、雨水利用等：(1)河道技术：局部设置台阶草甸、雨水花园及生物滞留区，在过滤净化雨水的同时，丰富生物多样性。(2)雨水利用：需要排放的雨水经过有植被的露地之后再渗透到地下，或把雨水用分道排水系统排到江湖。(3)垃圾利用：市政府通过各种奖励措施控制垃圾产量，降低共享回收箱的家庭垃圾处理成本；社区建立环保标准高的垃圾处理站，垃圾焚烧过程产生的余热可保证25000户家庭供暖。

生活方式提质策略：

无车绿色交通：(1)沃邦社区稠密的自行车专用道已连接成网，总长度达到420公里。(2)随处可见的自行车停车处、指示路牌、城市路线图以及围绕自行车开展的各项营销活动都在鼓励自行车的使用。(3)社区提供低廉方便的按时计价租车服务，两个停车场屋顶都修建了太阳能光伏设施。(4)社区内禁止停车，若居民选择私家车出行，只能把车停在沃邦公共停车区，步行或骑自行车回家，社区打造为一个“district-of-short-distances”（短途社区）。(5)居民使用私家车受到限制，70%的居民没有车，而是鼓励使用共享出行方式或公共交通。(6)无车家庭节省了停车和其他隐藏在购买或租赁中的成本，也为土地利用腾出大量额外空间，街道被用作儿童游乐场和社交场所。

3.3 阿联酋马斯达尔零碳城

阿联酋阿布扎比市目前正在沙漠地区建设世界首座“零碳城市——马斯达尔城”。占地6平方千米，坐落在阿布扎比机场皇室专用航站楼对面。该项目总投资约为220亿美元，第一阶段于2015年完工，整个项目预计2025年完工。

阿联酋零碳城是阿联酋政府主导、官方机构阿布扎比未来能源公司统筹规划的大规模绿色低碳区域试验项目，是世界首座碳中和、零废弃物城市。马斯达尔零碳城位于阿联酋首都阿布扎比的西南方向，是具有可持续发展性质的地产开发项目，预计可容纳5万人，其规划性质为可持续发展性质的新城开发，拥有绿色节能产业、研发科技机构、住宅、商务和教育等多功能。主要合作对象包括英国Foster+Partners建筑设计与城市规划公司、美国麻省理工学院、OPL、WWF等设计事务所和基金委等。

绿色低碳策略：

可再生能源：马斯达尔零碳城利用太阳能和风能等可再生能源作为区域的能量来源，并采用环保材料，真正实现区域的零碳排放。主要体现在三个维度：(1)建筑设计：全城以坐东北、朝西南走向兴建，以获得最佳采光及隐蔽效果；街道限制在3米宽、70米长，以维持微气候稳定并促进空气流通。(2)减废与减费：短期内通过回收再利用机制，减少98%废弃物产生，预计2020年达到零废弃物、零掩埋的目标。(3)电力供应：发电方式以风力、水力、太阳能与氢气发电并行，并不断提升太阳能发电效率和比例。

无车交通：(1)马斯达尔城的设计初衷：鼓励步行、拒绝汽车、回应传统。沙漠环境中的马斯达尔城是传统的阿拉伯风格城市，内部街道狭窄、适合徒步，俗称“被墙围起来的城市”。(2)三类交通方式：长途运输以轻轨电车为主；城内交通将以轨道或磁浮建立个人快速运输系统来取代；短程的部分则兴建步道、鼓励步行。

零碳排放：(1)合作能源公司——Ryse能源公司将风能和太阳能作为独立的技术提供，提供电网连接或离网的能源存储选择。(2)创新和独特的风能技术已经与太阳能光伏和能源存储相结合，创造了定制和可靠的混合可再生解决方案，包括石油天然气行业的脱碳基础设施、农村电气化社区电力。

3.4 瑞典哈默比社区

设计理念：土地集约与生态兼容

哈默比社区是瑞典推进以低碳和零碳为建设理念的示范住区项目。在系统的规划设计上，按照闭合的生态系统理念，进行综合统筹设计。

集约的土地利用：在土地利用方面，哈默比采用了集约紧凑的开发模式，形成紧凑的空间形态。

生态兼容的空间形态：两条3公里长的生态廊道贯通整个住区。开放通透的滨水界面，使住区步行道路与滨水步道以及水上栈道直接相连。

小尺度开放社区：(1)街区肌理：采用高4-6层、尺度在70米X100米左右的围合式住宅形式构成主要的街区肌理。(2)嵌入城市：住区内外的界限并不明确，使得哈默比社区在功能上直接嵌入到周边的城市当中。

儿童友好空间营造：(1)“街道眼”：住宅入口直接面向步行道路，家长可以通过阳台和窗户观察户外孩子的活动。(2)安全奔跑空间：通过适当微起伏的路面来减慢在住区道路的车辆，营造孩子们可以安心奔跑的街道空间。

资源循环利用将能源、供排水和废弃物综合管理等集成一整套有机循环理念。

3.5 旧金山帕克默塞德住区

绿色低碳策略：

住宅定位的变化与核心空间的保留：(1)住宅定位的变化：旧金山帕克默塞德住区最初旨在满足中低收入劳动者的需求。后来受产业变迁的影响，成为城市核心位置的住区，从根本上动摇了住区在城市社会结构中的定位，人们开始讨论对其进行适应性更新。(2)原有空间格局和视廊的保留：加州环境署（DEIR）认为帕克默塞德住区符合“历史街区”的标准，将保留帕克默塞德核心空间设为更新规划的前提和底线。

建筑的保留、重建与高度控制：(1)建筑的保留与重建：住区更新方案除保留帕克默塞德现有的11座塔楼外，需要拆除所有其他建筑，新建高层和多层建筑，以使社区密度得到提升。(2)建筑的高度控制：最高的新建建筑不能超过原最高建筑的13层高度，使社区空间形态和谐。

分阶段的渐进式更新模式：(1)更新实施时间：采取渐进式更新模，在三十年（2011-2041）的时间内逐渐实施。这种做法不论从城市文脉延续，还是原有住区的社会稳定方面都有积极意义。(2)周转房安置：以一期工程为例，分为阶段A-E五个阶段：阶段A和阶段B并没有拆除住宅，而是在空地或拆除的停车库场地上新建住宅并预留周转房，以保障后续阶段拆除住宅房屋时，有足够的周转房供人们过渡安置。

3.6 曹妃甸生态城

曹妃甸生态城是唐山“四点一带”和“四大主体功能区”开发战略的重要组成部分，目标是建设服务于曹妃甸新区的现代化未来生态城市。2009年曹妃甸生态城谋划建设项目35个，总投资977亿元，预计2020年以后形成200万人口、150平方公里面积的城市规模。

绿色低碳策略：

合院式邻里结构：(1)空间采用合院式布局，增加了交流机会还有利于抵御冬季的大风。传统合院空间的引入与再创造，以适应当代社区的生活意识和步调。(2)社区容纳了住宅、办公、商业和社会服务等不同使用功能类型。社区内高度混合为曹妃甸生态城提供了一个更多样的住房类型和建筑表达。(3)使用功能划分出不同的层次，有秩序而复杂高度的社区空间是一个尺度精密且激发互动的场所。

生态技术策略：(1)社区内外资源体系接应系统。社区供电可实现与缘起近海风力发电对接，供热可实现与远期工业余热供应对接。(2)新能源负荷应用系统。采用风光互补型路灯、太阳能供应热水，低层建筑采用地源热泵冷热源，多层建筑采用空气源制冷。(3)源分离与分离式污水处理系统。住宅采用污废水分离，废水与雨水统一处理后，一部分进入景观水系，一部分回用于办公建筑冲厕。污水进入黑水处理站处理，经过后续湿地深度处理后，进入景观水系，作为区域浇灌用水水源。(4)源头分类的垃圾减量处置系统。住宅建筑厨房垃圾全部经过粉碎机粉碎后进入黑水收集系统，与黑水统一处理。(5)社区自成体系的景观生态系统。社区污水深度处理所采用的人工湿地，同时兼有景观观赏性。雨水则以景观式生态草沟收集，同时过滤拦污，改善雨水水质。

3.7 褐石公寓改造

设计理念：基于气候特征的阳台更新设计

褐石园小区位于北京，北京冬季寒冷，夏季炎热，春秋季干燥。因此，夏季的空调降温和冬季的取暖加湿在北京必不可少。

绿色低碳策略：

阳台的玻璃和格栅罩面：基于气候特征更新了阳台设计，营造花园和菜园空间。用玻璃和格栅罩面，既能吸收太阳辐射的热量，又可以根据需求主动调节射入光线的强度。

多用途雨水收集利用系统：从屋顶收集的雨水存放于预留在种植槽下的储水箱中。水具备比热容大的特性，用来浇灌植物的同时，可有效地缓解夏天的炎热和冬天的寒冷。

由普通隔墙到“生态墙”的转化：隔墙改造中，将公寓之间共用的隔墙设计为“生态墙”。墙面上镶嵌大块的多孔上水石。夏天，富含水分的墙体蒸发可以降低室内的温度；干燥的冬季，蒸发的水气则会给室内加湿。

公寓的更新设计成效：由于阳台花园和生态墙的调节作用，公寓基本整个夏天不用开空调就可以维持室内较舒适的热环境，两套公寓仅此一项，一个夏天就能节约用电6000-8000kWh。

当前我国老旧住区更新问题日趋复杂多元，既需要关注基础设施的提升，改善老旧住区物质环境；更需要回应养老、休闲、宜居和健康等需求。

在这样的背景下，我们认为双碳目标下老旧住区更新不仅仅要实现减碳、降碳目标，更需要满足居民多元化、多层次、高品质和健康化的社会需求,从能源利用技术和生活方式等多个层面与路径，创建高质量的居住环境.

从不同层面创建高质量居住环境的路径：

住区绿色低碳化更新策略：

针对非节能阶段建设的住区，要优先利用可再生能源尤其是太阳能。通过开展太阳能光电、光热一体化改造计划，最大化挖掘住区产能潜力。

在住区15分钟生活圈内配置商业、办公、居住和教育等必要的功能，从而缩短居民出行距离，达到减少碳足迹的目的。

针对住区厨余垃圾等有机废弃物增量巨大、城市垃圾处理负担日益严重的问题，提出在住区中构建社区花园、都市农园等种养系统消纳有机废弃物，从而减少住区垃圾输出，降低城市垃圾处理能耗。

无论是能源设备安置，还是适老化、儿童友好型设施配置，甚至是绿地面积拓展，均需要占用大量的户外空间资源。开展户外空间分时共享和复合化使用等创新型的土地利用模式，可极大地提高空间利用效率，满足多种改造需求。

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