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日本城市建成环境效率综合评价方法研究

主持人:

王晓军,天津大学建筑学院城市规划系,博士研究生。xj83mail@gmail.com

朱文莉,天津大学建筑学院建筑系,博士研究生。zhuwenli2005@163.com


日本城市建成环境效率综合评价体系(CASBEE-City)是目前世界上具有一定影响力的城市环境性能评价工具。基于CASBEECity(2012 版)的最新内容,详细介绍环境质量和环境负荷的核心内容与建成环境效率(BEE)的计算方法,并在比较城市现状和未来环境性能的基础上,评价环境政策和规划实施的实际效果,帮助城市管理者改善方案与措施。分析CASBEE-City 评价体系的特点,为我国构建绿色生态城区评价标准提供参考。

——栏目主持人


1 CASBEE-City 简介

目前,许多国家都推出了符合本国国情的建成环境评价标准,由日本可持续建筑联合会(JSBC: Japan Sustainable Building Consortium)研究和开发的建成环境性能综合评价体系(CASBEE:

Comprehensive Assessment System for Built Environmental Efficiency)正是其中之一,并在世界范围具有一定的影响力。CASBEE 有三个核心理念:(1)在基础数据分析时考虑建筑的全生命周期评价;(2)从环境质量(Quality,下称Q)和环境负荷(Load,下称L)两方面对建成环境进行评价;(3)以使用建成环境效率(BEE: Built Environmental Efficiency)的数值确定评价等级。

CASBEE 包含具有特定用途的多种工具,城市层面的是城市建成环境效率综合评价体系(CASBEE for Cities,下称CASBEE-City),其与住宅层面的CASBEE-Home、建筑层面的Basic Tools和街区层面的CASBEE-Neighborhood等评估工具共同组成了CASBEE 家族(CASBEE family)(图1)。


图1 不同层面下的CASBEE 工具分类

资料来源:根据参考文献[1] 改绘


目前CASBEE-City 有2011 和2012 两个版本。第一版CASBEE-City(2011 版) 发布于2011 年3 月,而后对CASBEE-City 手册进行了如下改进:(1)通过使用公开可用的统计资料和数据库汇编简化行政管理程序;(2)改进环境质量Q 的数据分析,Q 的变化(⊿ Q)代表落实倡议前后城市环境质量的改善;(3)在环境负荷评价时不再考虑CO2 的吸收量,只准确评价CO2的减少情况。通过改进的新版CASBEECity被称为标准版(2012 版),原来的版本仍然可用,被称为详细版[1,2]。


2 CASBEE-City 的评价框架

2.1 假想边界

为了使用BEE 对城市环境性能进行评价,CASBEE-City 在目标城市周围设定一个假想边界,使城市整体都处于这个边界围合的封闭空间里。城市建成环境性能的提升可以理解为提高这个假想封闭空间内城市的环境质量和减少对于这个假想封闭空间外的环境负荷(图2)。

图2 目标城市的假想边界和封闭空间

资料来源:根据参考文献[3] 中的图表改绘


2.2 评价体系

2.2.1 体系概要

在CASBEE-City 的评价体系中,城市环境性能的等级是通过BEE 的数值来确定的,它是Q与L 的比值(Q为分子,L为分母),包括五个等级:极好(S)、良好(A)、好(B+)、略差(B-)和差(C)(表1)。如果一个城市拥有较高Q值和较低L值,那么在图表上得到的直线的斜率也会较大,也就是BEE 的数值会较高,即城市的环境性能是更加可持续的。


表1 基于BEE 值的对应评价等级

资料来源:根据参考文献[4] 内表格整理


2.2.2 评价步骤

CASBEE-City 的评价过程包括如下五个主要步骤。

(1)对现状L 和Q 进行评价,按照一定的方法和计算标准将结果表示成评分。

(2)用BEE 值综合评价环境性能。这里要注意的是,即使斜率大于3.0,如果Q 值没有超过50,BEE 值也不会被评为最高等级S 级。从评价的实际角度考虑,BEE 值最高被确定为10,即使Q/L 远大于10(图3)。

图3 BEE 图表

资料来源:同图1


(3)评价L 和Q 的未来预测值和目标值。

(4)计算未来BEE 的数值。

(5)为了确定改进的可行性,以实现城市的长期目标,将步骤1 和2中的现状Q、L 和BEE 值与步骤3 和4中的未来Q、L 和BEE 值进行比较。


3 环境负荷和环境质量的评价

3.1 环境负荷的评价

(1)评价项目

CASBEE-City 以温室气体排放的多少来评价城市的环境负荷。温室气体排放需要转换成CO2 当量来计算,这里取的是每年温室气体的人均排放量。

CASBEE-City 通过如下评价项目来计算城市的环境负荷:与能源相关的CO2 排放量(包括工业、居住、商业和交通等部门)和与能源无关的CO2排放量(包括废物处理和其他)。共计两个大项和五个中项。

(2)评价方法:两个原则工业城市往往会因为生产流程而消耗大量的能源,导致温室气体排放总量较高。这些城市在进行环境负荷评价时得分较低。虽然工业城市应该尽早开始产业转型,向着低碳和可持续化努力,但是在现阶段又不能忽视工业城市的产品对其他城市发展的促进作用,而实际上这些碳排放的受益者是整个国家。因此,CASBEE-City 使用两种原则来计算城市的环境负荷。

原则1 :排放者支付原则(Emitterpays Principle)。也称为生产地型,即全部温室气体的排放均分配至生产地区。

原则2:受益者支付原则(Beneficiarypays Principle)。也称为再分配型,基于工业产品消费地区应分担生产地区的温室气体排放的原则,将温室气体再分配至消费地区。这里的再分配指的是全国范围内的再分配[3](图4)。

图4 两个原则下的环境负荷计算

资料来源:根据参考文献[5] 内图表改绘


3.2 环境质量的评价

(1)评价项目

环境质量指的是市民生活质量。虽然经济发展对城市各方面来说都很重要,但是市民生活质量的评价项目不能仅仅用经济指标来表达。因此,对城市与区域的可持续发展的深刻理解是环境质量评价的基础,评价项目正是这样一组城市附加值的解释变量。

CASBEE-City 的环境质量评价项目共分为大项、小项和子项三类。大项包含环境、社会和经济三个主要方面。其中,环境类的小项包括:自然保护(绿地率)、本地环境品质(空气和水)、资源回收和CO2 吸收;社会类的小项包括:居住环境(住宅质量、交通安全、犯罪预防和防灾准备)、社会服务(教育、文化、医疗、托幼和养老)和社会活力(出生与死亡率和移民比例);经济类的小项包括:产业活力(地区生产总值)、财政活力(税收和地方债务)和排放交易。共计10 个小项和

20 个子项。

(2)评价方法

CASBEE-City环境质量评价的主要理念是环境、社会和经济所构成的“三条底线”(TBL: Triple Bottom Line),需要对评价项目的大项赋以权重系数来实现三者的平衡,通过调整权重系数以适应每个城市的具体情况。

每个小项的评价数值是基于统计数据计算得出的,根据城市的这一项目在日本所有城市中的排名确定具体得分,得分范围为1.0~5.0。5.0 是最高分,表明目标城市在本项目上具有一定的前瞻性。1.0 是最低分,那些在某个项目上行动迟缓的城市将得到这个分数。最后,环境质量的评价结果是基于每项得分的总和计算得出的。


4 现状与未来城市环境政策效果的评价

基于《京都议定书》的框架,为实现城市中长期温室气体排放大幅减少的目标,相关政策的实施对城市环境现状有着直接的影响。CASBEE-City 以现状年份作为基准年,以2020—2030年作为未来预测年,通过比较城市环境性能的现状情况与未来预测,借以评价政策实施的效果。

如图5 所示,在一张BEE 图表上表达现状与未来的城市评价。在城市现状下,路径1 是①向着不采取任何环境政策的未来③发展,路径2 是①向着采取了恰当的政策后的未来②发展,可以看出是否采取政策对城市未来的环境性能影响截然不同。②和③之间x轴的差值⊿ L 代表了采取恰当的政策后环境负荷的减少,③和②之间y 轴的差值⊿ Q 代表了采取恰当的政策后环境质量的改善。②和③之间的路径3就是环境政策的实施效果[4-6]。

图5 现状和未来的位置与环境政策实施的效果

资料来源:同图1


5 案例分析

神户市位于日本西部, 是政令指定都市①之一,人口154 万(2014年),是以第三产业为主导的大型商业城市,也是一座宜居城市。2012 年,神户市成为日本“ 环境未来城市”(Environmental Future City)计划选定城市之一,该计划的主要目的是应对城市环境问题和降低老龄化社会冲击,包括若干倡议、政策和措施。以此为契机,为实现高标准的城市可持续发展目标,由世界企业可持续发展委员会(WBCSD: World Business Council for Sustainable Development)的城市基础设施计划(UII: Urban Infrastructure Initiative)小组受官方委托与庆应义塾大学合作,对神户市进行了CASBEECity评价(图6)。

图6 神户市的CASBEE-City 评价

资料来源:根据参考文献[8] 改绘


CASBEE-City 评价所需的数据是通过与神户市政府官员讨论获得的。评价年限以神户市加入“环境未来城市”计划的2012 年为基准年,以2025年为未来预测年。按照前面所述的方法,通过资料统计各个指标项的内容,再分析得出具体数值。神户市2012 年的现状BEE 为2.0,如果没有采取具体的政策措施,到2025 年BEE 值将降至1.7。然而,如果实施“环境未来城市”计划和最新的神户城市总体规划中提出的政策和措施,到2025 年BEE 值将升至2.3。这些政策措施包括环境措施(如CO2 排放量从8.2减少到6.9吨/人·年)、老龄化应对措施(如老人之家的数量由153 增加到171)等[9]。

同时,UII 小组根据神户市的现状条件与发展目标,提出大幅提高城市环境性能的解决方案,包括:积极改造老旧住宅,提高能源使用效率(如节能奖励);增大分区供热和冷却方案比例,实施本地能量管理系统;利用垃圾焚烧生产清洁能源(如沼气);通过智能交通系统改善交通管理与道路安全;大力推广公共交通(如市域范围内的公共交通网络)以及适应老龄化社会的交通方式和低排放的交通工具(如超小型车辆)等。若实施这些措施,神户市未来的BEE 值有可能达到2.6。神户市的CASBEE-City 评价通过图表直观地表达了不同环境、经济和社会性能提升的路径所带来的城市环境性能改善效果,有助于城市管理者选择并进一步完善城市环境政策与措施,有效应对城市环境问题和社会老龄化[8]。


6 结论与借鉴

CASBEE-City是一种有效的评价城市过去、现在和未来环境可持续性能的方法,并且可以初步、定量地评价城市新政策或改善措施的潜在影响。我国住房和城乡建设部在《“十二五”绿色建筑和绿色生态城区发展规划》中明确提出了建设100 个绿色生态城区示范项目的目标,有关绿色生态城区评价标准也在讨论制定当中。CASBEE-City 城市建成环境评价标准由于具有上述特点并且具有一定影响力,对于我国绿色生态城区评价体系的建立有一定的参考价值。

(1)城市建成环境评价标准与绿色建筑评价标准使用同一套评价工具并且遵循着同样的核心理念,从建筑单体到城市层面,能够形成完整的评价体系。

(2)针对不同类型的城市(如温室气体排放负担较重的工业城市)提出不同的环境负荷评价原则,体现城市可持续发展评价的公平性。

(3)在环境质量评价时全面考虑环境、经济和社会发展的“三条底线”,多角度促进城市的可持续发展。

(4)依靠详细的统计资料和数据库汇,简化评价过程,易于城市管理使用。

(5)通过比较城市现状和未来预测的BEE 值,评价环境政策和规划实施的实际效果,有利于城市管理者提出更有针对性的改善方案。


参考文献:

[1] The Committee for the Development of an

Environmental Performance Assessment

Tools for Cities. CASBEE for Cities Technical

Manual (2012 Edition)[S]. Japan Sustainable

Building Consortium (JSBC), 2012.

[2] The Committee for the Development of an

Environmental Performance Assessment

Tools for Cities. CASBEE for Cities Technical

Manual (2011 Edition)[S]. Japan Sustainable

Building Consortium (JSBC), 2011.

[3] 村上周三, 川久保俊 その他. 都市の総合

環境性能評価ツールCASBEE- 都市の開発

-評価システムの理念と枠組み- [R]. 日

本建築学会技術報告集第17 巻, 2011: 239-

244.

[4] Blanch Verges A. Environmental Efficiency

Assessment on Spanish Urban Settings

applying CASBEE methodology[D]. Universitat

Politècnica de Catalunya & Keio University,

2009.

[5] Shun Kawakubo, Shuzo Murakami, Yasushi

Asami, et al . Assessment Framework of

CASBEE-City: An Assessment Tool of the

Built Environment of Cities[C] // Regional

Sustainable Conference (SB10). Sustainable

Community - Building SMART. Finland, 2010:

34-35.

[6] 干靓, 丁宇新. 从绿色建筑到低碳城市:日

本“CASBEE- 城市”评估体系初探[J]. 城市

发展研究(增刊): 城市发展与规划大会论

文集, 2012s: 55-64.

[7] 政令指定都市[EB/OL]. [2015-04-19]. http://

zh.wikipedia.org/wiki/ 政令指定都市.

[8] Urban Infrastructure Initiative (UII) Team,

Ikaga Laboratory. A Solutions Landscape for

Kobe Japan[R]. The World Business Council

for Sustainable Development (WBCSD), 2013.

[9] Toshiharu Ikaga. Comprehensive Assessment

System for Built Environment Efficiency

(CASBEE) in Japan[R]. Japan, Keio University,

2012.


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