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零碳产能社区 德国弗莱堡沃邦(Vauban)社区


发布时间:2022-4-29 11:34:07   文章来源:友绿智库   浏览:[  ]

 

  德国弗莱堡市被誉为“绿色之都”和“太阳能之城”,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。作为绿色城市的典范,弗莱堡在气候保护、能源利用、交通规划、住宅设计、森林管理、垃圾处理等各方面突出环保主题,打造现代生态之都,实现环境、社会和经济效益的三赢。

 

  三十多年来,这座位于黑森林的繁荣城市利用一切手段来减少温室气体排放。它投资了可再生能源,实施了德国最严格的建筑标准,建造了整个低排放社区,修建了自行车道和电车线路,并将汽车赶出了市中心。

 

  结果是,这座拥有 23 万人口的城市的人均温室气体排放量自 1992 年以来下降了 37% 以上,明显好于德国的平均水平。

 

  交通就是一个很好的例子。经过长达数十年的优先考虑绿色交通工具而不是汽车的运动,骑自行车的城市出行比例已从 1982 年的 15% 上升到今天的 34%。汽车出行仅占 21%。

 

沃邦社区俯瞰,随处看见屋顶光伏

 

  弗莱堡绿色雄心的最壮观象征是沃邦,一个前法国军营现已变成了一个可容纳 5,500 人的产能碳中和社区,成为弗莱堡建设新型社区的样板区。

 

  沃邦社区内的房屋多集体建造,并以低耗能、能源自给和利用太阳能等作为建房准则,被誉为德国可持续社区的标杆。该社区的一大特色是提倡无车化生活方式,要求交通设施的新建和扩建不能对城市发展和生态环境带来过多的负面影响,鼓励人们使用对环境危害小的交通工具和设施,包括提倡步行、使用自行车和公共交通等。沃邦几乎没有温室气体排放源,是德国弗莱堡的一个“零排放”区。

 

  沃邦社区是整个欧洲低碳经济的人居典范。在构想之初,就将“人”定位为可持续发展的中心议题与最终目标,其推动力来自“灵感”、“创意”与“居民参与”,德国人认为只有这样做,环保、社区发展、经济、文化并重的远景才能实现。

 

  沃邦社区部分数据:总面积 41 万㎡、居住面积 16.4 万㎡、商业面积 1.6 万㎡、居民人数 2472户 、5500人、平均年龄 28.7 岁、小汽车拥有密度 每千人172辆。

 

绿色能源和产能建筑

 

  根据规划,所有住宅的高度控制在13米以下,楼与楼之间的距离则不低于19米。拥有大片的公共绿地加上怡人的街道空间,又排除了机动车的干扰,使得沃邦社区的居民们享有了高品质的休闲质量,街道的功能更多的是留给了儿童玩耍。这一环境也对带孩子的家庭产生了巨大的吸引力,儿童占居民人口的比重超过了20%,使得沃邦这个发展历史最短的社区成了居民年龄最年轻的社区。

 

 

沃邦的一个游乐场

 

  弗赖堡位于德国最西南角,邻近法国和瑞士的地方,年平均日照时数超过1800个小时,年平均太阳辐射量为1117千瓦/平方米,这里的光照资源是德国最好的地区之一。在沃邦太阳能建筑的未来和与自然和谐共处已经成为现实。在沃邦太阳能住宅区的民宅建筑中,通过使用光伏技术,使得这些建筑所产出的能量比起消耗的能量还要多。光伏发电系统与城市电网连接并网运行,居民在自发自用之外,还能并网赚钱。社区内居民自愿在住宅屋顶上增设光伏设备十分普遍,2007全社区年产电621636千瓦时,相当于约200户居民的年用电量。

 

 

弗赖堡著名的向日葵建筑,屋顶光伏板可向阳变化角度

 

 

太阳船

 

  全球闻名的太阳船是弗莱堡太阳能住宅的服务中心,也是第一座商业产能建筑。它沿着一条主要道路延伸超过 125 米,并作为其对面住宅社区的隔音屏障。太阳船南三层,北五层。在屋顶花园景观中,建造了九套独特的三层顶层公寓。在地下两层,有储藏室和一个拥有 138 个停车位的停车库。

 

  太阳船的北端是著名的 Ökoinstitut eV(生态研究所)的所在地。在主楼的底层有总面积为 1,200 m 的大型销售区,供生态超市、药房/便利店以及生态导向的 GLS 银行使用。Sun Ship 的整个办公空间合计为 3,600 m。

 

  太阳船为约 25,000 人的城市集水区提供基础设施。在相当程度上,许多入驻该建筑的企业迎合了可持续发展行业,从而成为该地区及其他地区重要的生态和经济驱动力。

 

整个屋顶全部安装光伏,而且扩大一圏

 

  社区内建有一座热电联产发电站,以高能木屑为燃料,不仅保证碳中和的热能供应,还能为大约700户居民供电。

 


   沃邦的生物质发电厂与太阳能相结合,为整个生态区提供热能和电力

  

  而建筑周围的花园和绿色植物,不仅装点了人们的生活,而且恰到好处的起到了让建筑冬天保暖,夏天避暑的功效,不让空调和暖气消耗大量能源。而沃邦还发挥地处黑森林得天独厚的优势,部分使用木材作为建材,让住户在冰冷的玻璃和水泥墙中多了一丝生活的气息。

 

为了使建筑单体具有灵活性和多样性,规划时特别放弃了对建材、颜色、房顶倾斜度等的限制

  

  节能标准在沃邦社区内具有十分重要的意义。其中有240套公寓达到了被动房(Passivhaus)节能标准,其建筑每平方米的年能源消耗低至15千瓦时。

 

  沃邦社区房屋都严格遵守弗莱堡市低耗能建筑标准(65 kWh/m²),而且占很大比例的房屋更是被动节能屋(能耗低于15 kWh/m²)。

 

  与此同时,生态建筑、绿色建筑成为重要标准,它在选材用料方面无废无污,能使住宅内外的能源交换系统实现良性循环,能源利用方面尽量节能甚至增能。住宅建筑的规划设计、施工建造、使用运行、维护管理、拆除改建等一切活动中都自始至终做到尊重自然,爱护自然,尽可能地把对自然环境的负面影响控制在最小范围内,实现住区与环境的和谐共存。

 

  沃邦社区的建筑完全符合弗莱堡市的节能标准,并且被分为了三种类型:一种是耗能很少的建筑;第二种是被动式建筑,自身产生的能源与消耗的能源大体相等;第三种是自身产生的能源大于本身的消耗,即产能建筑。沃邦社区内三类节能建筑的成本不一:沃邦社区每平方米低能耗房屋的建筑成本约为1800欧元—2000欧元;被动式房屋的成本约为2000欧元—2200欧元;产能建筑的成本约为2200欧元—2500欧元。20年前在节能建筑研发的初始阶段,由于节能理念尚未普及,加之节能技术和建筑材料的研究推广均需大笔资金投入,节能建筑的建设成本比普通建筑高出了25%。而现在节能建筑已经发展成熟,市场需求得到了有效扩大,节能建筑的成本自然相应下降,目前低能耗房屋与传统建筑的建设成本已大体相当。

 

  节能建筑的节能效果明显,其能耗与普通建筑相比可减少50%—60%。仅仅是暖气一项,每年就可减少一笔庞大的支出,这还不包括热水的开销。例如在沃邦社区的一套120平方米住房每年水、电、暖气、煤气的全部开支只有740欧元,如果分摊到每个月只有几十欧元。换言之,仅仅是节省的能耗开支,在二三十年后就相当于当初建房的全部投入,这还不包括空气质量提高、生活更加健康等改善带来的生态和社会效益。

 

  沃邦社区的住宅不仅保暖隔音而且环保,这要得益于新建筑材料的应用、建筑技术的进步以及对居民身体健康的重视。例如用化工塑料制造的隔音保暖建材,虽然效果很好,但由于不利于环境和居民健康而被禁止采用。通过好的隔热及有效的暖气供应大约可减少60%的二氧化碳排放。

 

  该小区很多新型建材都是用复合材料制成的,例如一尺多厚的板材,只有上下各10厘米是水泥或木质的硬质材料,中间全是稻草、锯末或谷物的壳,在制作过程中经过压缩黏合而成。用新型建材铺地,不仅隔音而且保暖,人在上面走动还有一种弹性感,好像踩在地毯上。比如室外的楼梯或台阶,它们与主建筑之间有1厘米的距离,只要在中间填充一些绝缘材料,室外的人上下楼梯,里面的人根本听不到任何声音,而且冬天台阶上的冷气也不会传递到建筑的外墙,从而达到保暖的效果。

 

  沃邦社区的成功还有两点需要提及:一是政府对节能建筑的支持。凡属节能住宅,根据其节能的程度,可从联邦和州政府获得约合建筑成本8%的补贴。对旧房进行节能改造,也可获得相同的政府补贴。二是居民具有很强的环保意识。沃邦社区的地表水在渗水渠中只有一掌深,甚至剥开表面的草皮,用手挖一个坑,地下水就会渗出地面。在水源如此丰富的沃邦社区,仍有居民储藏雨水或购买二次用水设备,将处理过的雨水和过滤了的废水用来洗衣服、冲厕所或浇花园,其环保意识可见一斑。

 

 

绿化空间,为高品质生活规划环境

 

  沃邦社区虽然建筑密集度较高,但却重视保留用以休闲放松的绿色空间。例如,原区的古树得以保留,并不断有新树加以补充。为了促进空气流通,该社区还在居民的参与下规划了五座个性化绿化带。此外,按照建造规划,区内房屋顶上应种植绿色植物。沃邦社区周围自然保护区和山林资源丰富,这也使居民生活品质得到提升。

 

  整个沃邦社区不设雨水下水道,所有雨水的均通过石砖铺成的明沟导入沃邦大道旁的两条中心排水渠。雨水在排水渠里缓慢渗入地下,既可补给地下水源,又能减轻排洪沟的负担,避免暴雨时排洪沟下游的居民遭受洪涝之灾。

 

A宅间绿地

 

  规划共开辟了三条南北向的公共绿带,这些绿带不仅为社区居民提供了自由活动与社交休闲空间,亦能作为通风廊道,为整个新区引入来自自然的新鲜空气。

 

 

B南侧林地

 

  位于沃邦新区南侧边缘的圣乔治小溪及其周边年代悠久的树木在规划之初就被设计师加以重视并确立保留,活动场地最大限度保持自然生态的状态。

 

 

 

C建筑垂直绿化

 

 

 

 

绿色交通

 

  采用可持续交通政策的短途城区,人行道和自行车道形成了一个高度连接、高效、绿色的交通网络,家家户户都在电车站的步行范围内,所有学校、企业和购物中心都在步行范围内。

 

A无车绿色的舒适生活

 

  沃邦社区实行私车减量的规划理念,如今已见成效,这里每千人仅拥有172辆小汽车。这是因为该社区是居民足不出区便可完成日常购物和服务需求的“短途社区”。

 

  • 有轨电车和公交车(方便连接其他城区)
  • 自行车专用车道(弗莱堡城市设计要求)
  • 公共租用汽车(专门预留30个停车位)
  • 200个公用停车位(为来访者设置)

 

有轨电车提供便捷的服务,减低居民拥有车辆的需求

 

  所有这些使居民自己购买汽车成为多余,为此430户家庭已加入“无私车居住协会”。

 

  居住在沃邦无车区内的有车居民,汽车仅在自家装卸货物等情况下驶入自家门口,平时车辆停放在无车区边缘的两座停车场内,由此住宅区街道已经成为居民休闲和儿童放心玩耍的场所。

 

B 公共租用汽车

 

  为那些偶尔有汽车需求的人提供,是非常方便的按时计价租用汽车服务,价格便宜。有小型车和面包车等类型可供选择。在租汽车公司办理一张租车卡,使用时刷卡即可开车门,操作简单。有专门的停车位,私家车不能占用。

 

  私家车只能停在很远的停车楼里,支付高昂停车费;而租用汽车可以停放在家旁边的专用车位里,停车位充足,免费停车。

 

  沃邦就是这样,以各种措施来进一步减少私家车拥有量,鼓励选择公共交通,特殊情况下也可以选择方便使用的租用汽车。

 

C 多重功能的沃邦大道

 

  规划方案基于限制机动车使用,打造高品质的居住区并最大限度满足方便出行要求的原则,设立了一条长约550米长东西走向的公共通道—沃邦大道。

 

  在沃邦大道的东侧端头即为沃邦社区的主要出入口,周边拥有三座超市、药店、餐饮设施以及一个购物中心。而临近周边圣乔治区的大道西侧端头则仅允许非机动车交通进入,从而避免了从别的区域进入的过境交通。连接市中心的有轨电车在沃邦大道上共设有三站,保证了全区每户居民距离车站都不超过300米, 有轨电车道铺在地下设有防噪音装置的草坪上。除此以外这条东西向大动脉还承载了两项功能,公路与渗水渠。

 

 

 

  在路面分配上,大约各占三分之一。为了使地面透气,尽量减少硬化的路面,有轨电车行驶在下方铺有减震材料的草坪之上,渗水渠里也长满了鲜草,从而使得绿色成为沃邦大道的主旋律。

 

  乘坐电车可直达弗莱堡市中心和中央火车站,从那里转车可通往全国各地。在沃邦大道东边的入口一侧,设有3个超市和购物中心、1个药店。小区有幼儿园、中小学校。有自己的物业管理机构和餐饮设施。这是一个适合儿童成长的社区,儿童和家长在这里感到很安全。楼与楼之间除了自行车,不允许停放任何其他车辆。有车的家庭只能在小区外围的东南角或西北角上的两个公共停车库购买一个停车位,将车停放在那里。小区内古树参天,这是因为在小区规划和建设的过程中,古树全部得以保留的缘故。楼房住宅占地面积和绿化绿地的比例为1:6。

  

D 人车分流,控制车速

 

  沃邦社区里除了沃邦大道上允许机动车以最高时速30公里行驶外,其他区域均为交通安静区(时速不超过10公里),而且这些区域均不设停车位,拥有私家车的业主只能将车集中停在两座设于新区边缘的停车库中(必须为此购买停车位)。而无车业主如需使用汽车则可采取合租合用的形式直接在新区内的固定站点提取汽车。

 

E 小区节能停车场

 

  作为沃邦社区交通规划的一部分,太阳能停车场和玻璃停车场为来访者和居住在无车社区的居民提供停车位。两个停车场屋顶都修建了太阳能设施。弗莱堡的停车费2欧元/小时,且满90分钟必须开走,否则视为违章处理。

 

 

立体停车场,顶上装了光伏

 

F 鼓励使用自行车

 

  从沃邦社区骑自行车去往市中心或是火车站均只需要12分钟,这甚至比乘坐有轨电车还要快。目前弗莱堡全市稠密的自行车专用道已连接成网,总长度达到420公里,市内随处可见的自行车停车处、自行车指示路牌、自行车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。

 

 

 

 

垃圾处理

 

A循环经济

  弗莱堡市的经济发展遵循生态学规律,将清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费等融为一体,实现废物减量化、资源化和无害化,维护自然生态平衡。德国的循环经济是由垃圾问题而起,重点是“废物经济”,即达到废物减量化、资源再使用、再循环利用和最终安全处臵。循环降低了能耗,给垃圾创造了新的利用价值。沃邦社区居民再循环利用各种有价值的废旧物品,如从建筑碎料到 PET 塑料,从纸张到软木塞盖等。

 

B垃圾分类

  社区家家户户门外都摆放着贴有分类标签的垃圾桶,分别收集纸张、玻璃、有机垃圾及其他诸如金属、塑料和复合材料等有价值的垃圾。垃圾回收处理已成为该市一个很大的产业。自 91 年起垃圾回收利用在弗莱堡已成为一项准则。城市近 80%的用纸为废纸回收加工纸。

 

 

分类垃圾桶

 

C垃圾焚化发电

 

  进行有效分类过后的垃圾可以再造能源,它们在垃圾焚烧场经处理后可转化为电能和热能。生物垃圾可被发酵成气体,通过燃气发动机转化为电能。因此,剩余物质在沃邦同样可以达到最大利用化。新区的热电联产发电站,以高能木屑为燃料,不仅保证碳中和的热能供应,还能为大约700户居民供电。社区内居民自愿在住宅屋顶上增设光伏设备也十分普遍,2007全区年产电621636千瓦时,相当于约200户居民的年用电量。

 

  有机生活垃圾用厌氧消化器处理。在一个试点项目中,这个地方包含一个独特的生态污水系统:粪便被真空管道吸入,被输送到这个消化器中,产生沼气,用于烹饪。灰水在生物膜植物中被净化并返回到水循环中。

 

  重要的是,该项目正在使用 GEMIS 软件的生命周期和区域材料流分析进行监控。这是第一次使用区域数据从建筑、基础设施、电力供应、供热、水和废物、交通和私人消费等方面对完整的城市社区进行全生命周期的分析。除了使用全国平均数据的私人消费外,所有领域都可以收集当地数据。由此,得出了以下临时数字:

 

每年节能:28 GJ(计算为“CER”,累计能源需求)。

每年减少二氧化碳当量:2100 吨。

每年减少二氧化硫 (SO2-) 当量:4 吨。

每年节约矿产资源:1600 吨。

 

D堆肥

 

  厨房和花园中产生的有机垃圾在腐烂后经快速处理可成为混合肥料,这些肥料可为植物栽培提供丰富的养分。用堆肥种植的蔬菜,社区居民均可随意采摘。

 

 

 

 

雨水利用

 

  雨水利用是解决城市缺水和防洪问题的一项重要措施。对雨水进行有效收集和利用,极大解决社区内的缺水问题,实现从经济和生态的双赢。

 

  为了在雨水利用方面与生态和自然相协调,沃邦让需要排放的雨水经过有植被的露地之后再渗漏到地下,或把雨水用分道排水系统排到江湖里。弗莱堡还采取对污水和雨水分别收费的方式,调动了居民们自觉保护和利用水资源的积极性。

 

 

河道技术

 

  位于沃邦社区南侧边缘的圣乔治小溪,作为社区的雨洪滞留溪,在社区建设时,尽量保持了其原有的生态自然状态,在局部设置了台阶草甸、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。

 

 

环保教育培训

 

  生态保护必须从孩子起就及时对他们进行环保教育。弗莱堡市各类环保项目和学校自发性组织繁多,学生能够发挥自己的想象力和创造力,为学校的环保设施集资。如避免垃圾产生、节省用水、节省能源等项目得到了市政府财力和物力的支持。

 

  弗莱堡城市清洁服务公司从 94 年起即与学校和市生态环境站共同举办讲座和参观活动,在课堂上进行环保教育推广。弗莱堡大学作为德国精英大学开设了全德第一个可再生能源研究中心,并开设了与国际接轨的“可再生能源经营管理”硕士研究生班。弗莱堡地区的农业和林业,无公害葡萄酒和绿色食品生产者等,均是弗莱堡大学气候生态学、林业可持续发展和环境医学研究的对象。

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