绿色建筑 GREEN BUILDING 王舒媛  周静敏：贝丁顿零碳生态社区可持续设计理念及策略 贝丁顿零碳生态社区可持续设计理念及策略 Sustainable Design Concepts and Strategies for the BedZED ■ 王舒媛 WANG Shuyuan 周静敏 ZHOU Jingmin 摘  要：“双碳”目标的提出给城市发展带来了进一步的挑战，社区作为城市管理和居民生活的基本单元，需要规划师和 建筑师转变既有设计理念，探索未来可持续社区的发展方式。英国贝丁顿零碳生态社区作为零碳设计探索的先驱，已成为 全球绿色低碳与环境友好型社区实践的典型案例。文章以贝丁顿零碳生态社区为例，分析其零碳设计理念，在能源供应、 被动式设计、节能及降低碳排放、资源节约及循环利用方面的设计策略，以及在新世纪的发展，以期为未来可持续社区的 建设发展提供参考。 关键词：贝丁顿零碳生态社区；可持续社区；设计理念；设计策略 Abstract: The proposal of the “dual carbon” goal has brought further tasks and challenges to urban development. As the basic unit of urban management and residents’ life, the community needs planners and architects to change the existing design concepts and explore the development methods of sustainable communities in the future. As a pioneer in the exploration of zero-carbon design, this paper takes the the Beddington Zero (fossil) Energy Development in the United Kingdom as an example to analyze its zero-carbon design concept, as well as its energy supply, passive design, energy saving and carbon emission reduction, resource conservation and recycling, design strategies and its development in the new century, in order to provide reference for the construction and development of sustainable communities in the future. Keywords: BedZED; sustainable community; design concept; design strategies 王舒媛，同济大学建筑与城市 规划学院、高密度人居环境生态 与节能教育部重点实验室博士研究 生；周静敏，同济大学建筑与城市 2021 年 9 月，我国在联合国大 会上宣布提升应对气候变化国家自 主贡献，力争 2030 年实现碳排放达 峰，2060 年前实现碳中和。同年 10 月，发布《关于完整准确全面贯彻新 发展理念做好碳达峰碳中和工作的意 见》，对具体目标和工作进行部署。 “双碳”目标的提出，对各类产业转 型升级提出了根本性的要求，要更坚 定地走向绿色、低碳、循环、高质量 的发展之路。 当前中国人均碳排放 7 t 多，超 过世界人均的 4.75 t，其中，城市作 为碳排放主体，在建筑、交通和市政 等方面占有很大比重，也成为减碳的 主要着力点之一。我国在快速城镇化 发展过程中，建材的生产、运输以及 使用产生大量碳排放，同时，建筑本 身能耗高，且由于缺乏全生命周期的 考量不得不反复拆建，以及当前化石 能源供能的交通模式向城市释放了大 量的 CO2 和 PM2.5，而人们长期以来 的生活习惯也会无形中带来资源的浪 费（如水电资源、食物等）。因此， 减碳需要从能源结构、建筑模式、治 理方式、生活方式等多角度入手，是 一个长期而系统的工程。当前领域内 对城市公共系统规划、绿色建筑、海 绵城市等方面已经进行了一定的研究 与尝试，但多集中于单项技术层面。 英国作为世界上第一个设立碳排 放管理规划的国家，在 2003 年发布 规划学院、高密度人居环境生态与 节能教育部重点实验室教授、博士 生导师，通信作者。 58 住宅科技 /2022.5 基金项目：国家自然科学基金面上项目“基于 SI 分离体系的装配式住宅设计方 法优化模型研究——以上海地区为例”（编号 51978470）。 王舒媛  周静敏：贝丁顿零碳生态社区可持续设计理念及策略 了《我们能源的未来：创建低碳经济》 白皮书，并致力于实现 2050 年建立 低碳经济国家的目标 [1]。而在此之前， 英国贝丁顿零碳生态社区就已经作为 实践先驱提供了一系列先锋性的理念 和技术探索，它以社区为基本单元， 不仅是对绿色技术的开创和运用，而 且还从碳排放的各个环节寻找对策， 从开端优化能源选择与利用方式，在 过程中降低能耗，加强资源循环利用， 在末端控制碳排放，并且项目后期仍 然在做长期的监测，最终勾画的是一 个可自给自足并且未来期望正向产能 的社区生态系统。下文将从能源供应、 被动式设计、节能与降低碳排放、资 源节约及循环利用几方面，剖析贝丁 顿零碳生态社区的设计理念及策略， 及其后续的发展，期望为未来中国城 市的生态发展提供思考与借鉴。 和 集 约 的 交 通， 并 减 少 对 绿 地 的 占 用，同时，也保证了建筑体量和布局 可以满足太阳能使用要求。在公共空 间方面，住区设置有步行的“生活街 道”、小村庄广场、运动场、社区中 心，还有可供居民租来种地的小块园 地（allotments）（图 1、2）。 2  项目缘起与设计理念 当前以化石能源为主的消耗方 式，对能源的转换效率低，并且在供 能的过程中还会产生大量的碳排放， 这使得人类社会对能源的消耗入不敷 出，而建筑作为自然资源的最大消耗 者和垃圾的产生者之一，建筑全生命 周期中，所有材料的采购、加工、运 输、使用中的副产品、回收再利用的 可能性等均会影响到生态环境。 1  项目概况 贝 丁 顿 零 碳 开 发 项 目（the Beddington Zero (fossil) Energy Development， 简 称 BedZED） 是 英国伦敦南部萨顿区开发的零碳生 态住区项目，建于一块棕地（brown field site） 之 上， 由 英 国 著 名 的 低 碳 建 筑 设 计 师 比 尔· 邓 斯 特（Bill Dunster）设计，英国最大的住房协 会之一皮博迪信托公司（the UK’s Peabody Trust） 和 机 构 BioRegional Development 联 合 开 发， 工 程 顾 问 机构奥雅纳（Arup）一同参与工程设 计，2000 年开始施工，2002 年完工 并分阶段投入使用，是英国最大的低 碳可持续发展社区，也是世界上最早 的零碳生态社区探索实践，于 2000 年 7 月获得了英国皇家建筑师学会 （RIBA）住宅设计大奖优胜奖。 该项目共有 99 套混合使用权住 宅，包括 50% 待售住房、25% 的核 心工人共享所有权住房以及 25% 的 社会住宅供出租。住区采用高密度布 局 方 式， 每 公 顷 100 户 住 宅（ 不 包 括运动场），以提供连贯的社区空间 图 1  BedZED 外观 绿色建筑 GREEN BUILDING 在此背景下，设计师比尔·邓斯 特 在 BedZED 项 目 之 前 就 开 始 探 索 城市中的可持续发展方案，并在他的 自宅“希望之家”中探索了零能源的 实施手法，BedZED 项目为他提供了 一个更大规模的实践机会，去进一步 展望城市可持续生活方式。同时，英 国一家致力于将可持续业务带入市场 的机构 BioRegional Development 的 想法与邓斯特不谋而合，他们意识到 该项目的潜力，从世界野生动物基金 会（WWF）获取基金，并展开与皮 博 迪 公 司 的 合 作， 皮 博 迪 公 司 作 为 BedZED 的 开 发 商， 拥 有 约 150 年 的历史，管理着近 2 000 套房屋，拥 有着前瞻性的眼光。他们将地点选在 伦敦萨顿区的一块土地，在当地教会 的 支 持 下， 与 当 地 社 区 进 行 了 广 泛 协商，最终在 1999 年项目获批，在 2002 年迎来了它的第一批居民。 该项目旨在创造一个可以自给 自足的碳中和社区（图 3），项目中 采用了太阳能、生物质等综合供能方 法，以及建筑隔热、热回收风罩、天 然采光等被动式设计，与周边普通小 区相比，可节约 81% 的供热能耗以 及 45% 的电力消耗 [2]，同时，还鼓 励了一种可持续的生活方式（如水资 图 2  BedZED 总平面图 2022.5/ 住宅科技 59 绿色建筑 王舒媛  周静敏：贝丁顿零碳生态社区可持续设计理念及策略 GREEN BUILDING 图 3  BedZED 可持续设计要点图示 源利用、减少食物浪费等），提供了 更加绿色的城市治理和基础设施设计 策略。这向大众展现了一个先锋前沿 的零碳社区建造模式及其市场需求， 不仅为城市可持续建设提供了可能的 发展路径，也推动了相关理念、标准 规范，以及实践的发展。 3  设计策略 3.1  零碳能源供应 BedZED 开发了一种技术来评估 和 匹 配 可 再 生 能 源 与 能 源 需 求， 即 “ 能 源 分 级”（energy grading） 技 术 [3]，例举可利用的能源清单，并根 据其与最终需求的匹配程度进行排 序，包括考虑能源利用的可实施性。 目的在于尽可能选取最匹配需求的能 源形式，实现包括能源利用效率、成 本效益、可操作性、环境影响等在内 的最佳平衡。 为了实现最优的能源供应方案， BedZED 也经历了不断的尝试，最开 始 BedZED 的电力供应 80% 来自国 家电网，热水则由备用天然气冷凝锅 炉 供 应。 遵 循 BedZED 最 早 家 庭 能 源自主的理念，项目需要寻求更加具 有成本效益的供能方式，项目又尝试 利用当地的生物燃料进行生物质发 电，即生物质热电联产（Bio-fuelled combined heat and power，CHP