新年伊始,中共中央政治局以努力实现碳达峰碳中和目标为题进行了第三十六次集体学习。习近平总书记在主持学习时强调,实现碳达峰碳中和,是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求,是党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策。目前,各级政府和各行业部门都在对标党中央的“双碳”目标决策部署,确定工作思路,制定实施措施,确保“双碳”目标的实现。建筑领域的碳减排是实现碳达峰碳中和的重要措施和重点领域,“十四五”时期是档案馆建筑绿色转型的关键时期,需要更好地发挥科技创新的支撑引领作用,加强先进适用技术研发和推广应用,广泛借鉴国内外绿色建筑发展过程中的经验和成果,因地制宜科学谋划实施路径,积极推进档案馆库的绿色低碳建设,促进档案事业可持续发展。
绿色建筑发展历程
20世纪60年代,美籍意大利建筑师保罗·索勒瑞首次将生态与建筑合称为“生态建筑”,即“绿色建筑”。随着人类越来越认识到建筑及其运行对气候和环境的巨大影响,世界掀起了发展绿色建筑的高潮。
目前,以美国、英国、澳大利亚以及日本等为代表的发达国家已经在绿色建筑技术领域进行了深入的研究,并且建立起各自较为完善的评价体系、认证方法及政策措施来推广绿色低碳建筑技术,应对气候变化,实现可持续发展。我国绿色建筑工作始于21世纪初,相比发达国家起步较晚,但发展的速度非常快。2005年,建设部公布《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》,首次提出推广“节能、节地、节水、节材”型建筑,这一要求也成为我国定义“绿色建筑”内涵的起源。随后,住建部陆续发布了《民用建筑绿色设计规范》《绿色建筑评价标准》等系列的工程建设标准20余项,为各类民用建筑绿色评价,以及绿色设计、绿色施工、绿色改造等工作提供了技术支撑。同时,住建部还印发了《绿色建筑评价管理办法》和《绿色建筑标识管理办法》等规范性文件,进一步规范绿色建筑评价标识工作,引导绿色建筑健康发展。截至目前,我国已基本形成了目标清晰、政策配套、标准较为完善的推进体系,绿色建筑发展也取得了显著成效。根据住建部的统计数据,截至2020年年底,全国累计绿色建筑面积达到66.45亿平方米。
绿色建筑标准体系研究进展
为了规范和推动绿色建筑的发展,世界各国相继制定了绿色建筑标准。早在20世纪90年代,一些发达国家的行业机构就已经纷纷制定了各自的绿色建筑评价体系,对建筑物全寿命周期对环境造成的影响进行评估。1990年,英国建筑研究院发布了第一个绿色建筑评估方法——BREEAM(Building research establishment environmental assessment method),标志着科学的绿色建筑设计和评价体系的首次建立。该标准体系提出坚持“因地制宜、平衡效益”的核心理念,提出建筑应该注重建筑本身和人居环境,同时能够节约能源和资源,减少对自然和生态环境的影响。BREEAM的建立为许多国家和地区绿色建筑标准的建立提供了借鉴和指导。1992年,在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上,第一次明确提出了“绿色建筑”的概念。这是绿色建筑首次在国际会议上被正式提出。美国绿色建筑协会(USGBC)于1998年在BREEAM基础上开发了LEED(Leadership in Energy and Environmental Design),目前已有175个国家和地区使用。现在较为知名的评估体系还有日本的CASBEE、加拿大的GBTOOL、德国的DGNB以及澳大利亚的Green Star等标准体系。经过多年的发展,各国绿色建筑评价标准体系不断更新完善,评价方式更加科学合理。
在绿色生态可持续发展战略背景下,我国的相关法律法规逐步完善。2003年,清华大学和中国建筑科学研究院共同完成了“绿色奥运建筑评估体系”,这是我国首个有关绿色建筑标准和评估的体系。2006年,我国颁布了第一版的《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378—2006),明确提出了绿色建筑“四节一环保”的概念,填补了我国绿色建筑评价标准史上的空白。之后经过2014版和2019版两次修订,重新构建了绿色建筑评价标准体系,尽可能地实现了量化评价,除少数必须达到的控制项外,其余条文都被赋予了分值;对于各类一级指标分别给出了权重,提高了标准整体的可操作性和针对性,强调实际建筑建成和运行效果,强化绿色建筑技术指标的落地。与此同时,对不同类型的建筑,具有针对性的绿色建筑评价标准逐渐齐全,包括《绿色办公建筑评价标准》(GB/T 50908—2013)、《绿色商店建筑评价标准》(CSUS/GBC 03—2012)、《绿色医院建筑评价标准》(CSUS/GBC 2—2011)、《绿色工业建筑评价标准》(GB/T 50878—2013)。由于我国地域辽阔,气候环境差异较大,不少省市基于国家标准和当地实际,出台了具有地域特色的绿色建筑评价地方标准或技术细则。据初步统计,我国31个省、直辖市、自治区中,现已有23个发布或编制了绿色建筑评价的地方标准或者国家标准实施细则,这些地方标准或细则为因地制宜地发展和推广绿色建筑提供了重要的技术依据和保障。我国绿色建筑标准的建立,立足国情,有选择地借鉴国外标准,通过不断地修订和完善,形成了适用于我国自身的绿色建筑评价标准体系,有效地促进了我国绿色建筑健康发展。
我国档案馆绿色低碳技术、标准应用研究
1、绿色档案馆的定义
国外绿色档案馆建设起步比较早,“绿色档案馆”概念最早由英国伦敦城市档案馆馆长德波尔·詹姆斯提出,绿色档案馆也属于绿色建筑的范畴,许多国家的绿色建筑评估标准包括档案馆建筑在内的公共建筑项目,将档案馆建筑的可持续发展纳入城市整体规划中,引导其在能耗、环保等方面开展工作,明确绿色建设目标以减少能源资源消耗。如荷兰鹿特丹市档案馆在改建过程中,充分利用当地自然环境的有利条件,采取一系列节能减排措施,实现了档案馆的绿色节能及档案的长期存储;美国国家档案与文件署和法国朗德斯省档案馆通过对建筑照明节能改造,减少档案馆的能源消耗与维护费用;法国马赛市档案馆由一个20世纪30年代建造的烟草工厂改造而成,洛特省档案馆则是由小教堂改造而来,通过对旧建筑的改造利用,充分体现节约能源和自然资源的可持续发展理念。2011年,上海市档案馆、国际档案理事会城市和地区档案馆处执委会在上海召开了“绿色档案建筑”国际研讨会,会议以“节约能源、节省资源、保护环境、以人为本”为理念,就如何构建“绿色档案建筑”进行深入交流,这标志着绿色档案馆建设得到了国际社会的共识,对于我国绿色档案馆建设是一个有力的推动和引导。
2013年,国家档案局科研所开始着手研究编写《绿色档案馆建筑评价标准》,2019年标准颁布实施,该标准是国内第一部针对档案馆建筑的绿色建筑专用评价标准。标准定义绿色档案馆建筑为:在档案馆建筑的全生命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为档案馆工作人员以及档案利用人员提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。标准在编制时,充分考虑了档案馆与其他建筑的差异,结合档案保存、保管、利用及安全保护等工作特征,增加对档案馆建筑安全、档案实体安全,方便利用、提高馆内环境质量等方面的绿色性能的综合评价,丰富了建筑的绿色内涵,将档案馆的绿色评价置于以建筑项目全生命周期的动态管理和度量评估,强调整体性和系统性的评价。标准的颁布实施让档案馆建筑的“绿色”有据可依,是落实国家节约资源与保护环境的举措,也是推进档案事业可持续发展的有力保障。
2、发挥档案科技引领支撑作用
目前,我国的档案馆建筑已经由高速增长阶段转向高质量发展阶段,科研工作者紧紧围绕绿色低碳技术在档案馆的应用,以及档案馆建筑可持续发展的重点难点问题开展研究。国家档案局科研所积极与地方档案馆和相关建筑节能研究机构等单位开展合作,通过申报国家档案局科技项目和财政部基础性研究项目开展了许多针对性较强的研究课题,多项研究课题获得了国家档案局优秀科技成果奖项,很好地发挥了科研工作在档案事业发展中的引领支撑保障作用。
(1)开展多层次的绿色安全节能技术应用研究
针对目前档案馆耗能普遍较高的档案馆照明和信息化工作特点,开展了档案馆照明系统节能研究和档案馆电子信息机房节能研究。为了满足不同气候区域的档案馆建筑绿色节能工作,开展了热带海洋性气候绿色档案馆建设研究。针对特殊形式的库房安全和节能改造,开展了地下档案库房安全利用研究和既有档案馆近零能耗改造可行性研究。这些内容丰富的研究成果具有较高的应用推广价值,并且已经在相关标准编写及档案馆建设中发挥了积极的作用。
(2)开展可再生能源在档案馆应用的研究
针对可再生能源在档案馆建设中的应用需要,开展了光伏发电技术以及光伏一体化技术在档案馆建筑管理中的应用研究。研究工作结合实际工程案例,基于仿真模拟技术和现场试验2种不同的研究方法,编制不同地区的光伏发电系统的方案设计和工程实施指南。为了进一步探索光伏建筑一体化技术在档案馆建设应用中的可行性,将光伏建筑一体化技术(BIPV技术)与档案馆建筑结合,应用模拟分析技术,针对不同材料光伏组件和不同辐照资源地区,分析了BIPV技术应用在档案馆建筑后的年发电量、碳减排量以及经济效益等技术指标,对全国各地档案馆建筑光伏技术的应用提供有价值的方案数据和应用案例。
(3)加强档案馆室内环境绿色安全研究
随着绿色环保的理念深入人心,档案馆环境质量对人和档案的影响也越来越引起广泛关注。科研工作者在对档案馆环境进行长期的监测和治理工作中,针对室内环境问题,开展了档案馆污染源的来源、传播途径以及作用机理分析研究,探索不同因素对人体、档案和环境的影响规律,形成了一套室内环境设计预测、检测评估和控制改善等实用技术,为绿色档案馆的环境治理和监控提供技术支撑和标准依据。
(4)推动档案馆库的智能化建设研究
档案馆的智能化建设是促进自身功能不断完善、提升运行效率,实现绿色化建设的重要基础。科研人员通过对信息网络技术、建筑技术、控制技术和通信技术的综合应用研究,开发的无线智能节能库房综合管理系统,实现了对库房设备设施的智能管控,提升设备运行效率,满足库房节能降耗的管理要求。
问题和挑战
随着建筑新技术、新材料、新设备设施的不断涌现,面对新时代建设高质量档案馆的要求,绿色档案馆建筑在建设过程中也遇到许多新的问题和挑战。
1、认识理念仍有局限性
目前,档案界对绿色档案馆的理解还存在差异甚至误解,认为建设绿色档案馆需要大幅度增加投资,是高科技高成本的建筑,绿色档案馆的推广应用的主动性紧迫感不足。
2、对绿色建筑认识不全面
一方面,绿色低碳技术的应用仍然偏重于设计层面,有技术堆砌的倾向;另一方面,档案馆建筑设计存在优化措施较少的问题,许多绿色档案馆建筑运行效果难以保证,投资效益有待进一步深入细致研究。
3、能源计量管理不精细
许多已建成的档案馆没有设置建筑能耗分项计量系统,不能对建筑的能耗进行长期动态监测,无法掌握能耗实际状况,影响档案馆的节能优化工作。
4、科研成果需要快速跟进
既有档案馆建筑绿色节能化改造目标及方法尚未有进一步明确的研究成果可以借鉴。
5、原有规范标准急需修订
随着建筑科技的迅速发展,新建筑技术、新材料、新工艺和理念不断涌现和投入应用,但是行业相关标准规范中没有充分地吸收和体现。
新的发展趋势
国家发展和改革委员会公布的《2016年中国区域电网基准线排放因子(征求意见稿)》中的数据显示,公共建筑每节约1度电,可以减少排放0.93千克二氧化碳,要做到减少碳排放,实现资源的节约,最有效的途径就是要降低建筑物的能源消耗,提高可再生能源的利用率。2021年3月13日发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出,要实施重大节能低碳技术产业化示范工程,开展近零能耗建筑、近零碳排放、碳捕集利用与封存等重大项目示范。随着“近零能耗建筑”纳入“十四五”规划和2035年远景目标,以及国家碳排放目标和各地超低能耗建设的强制性要求,未来超低能耗建筑必然会成为发展趋势,将推动绿色建筑得到更加广泛的应用。档案馆建筑是重要的公共民用建筑,为实现档案馆库绿色低碳可持续发展目标,还需要重点采取以下几项措施:
一是进一步贯彻落实绿色发展理念,建立科学的标准评价与认证体系,积极推广实施《绿色档案馆建筑评价标准》。在档案馆新建、改扩建工作中,将绿色低碳理念贯穿档案馆项目建设全过程和全生命周期,优先采用绿色建材产品和技术措施,因地制宜推动太阳能、浅层地热能等可再生能源的利用,尽可能减少档案馆能源、资源消耗和对生态环境的影响。
二是开展绿色低碳档案馆示范试点引领,促进技术创新和项目示范辐射作用。绿色档案馆建设是档案事业高质量发展的重要一环,以“双碳”目标为引领,依照《“十四五”全国档案事业发展规划》中的任务要求,开展副省级以上综合档案馆绿色档案馆自评工作。2021年是“十四五”开局之年,国家档案局启动了绿色档案馆建筑试点示范项目,旨在形成以科技为引领、节能减排为重点、特色鲜明、具有辐射带动作用的绿色档案馆建筑示范工程。
三是开展超低能耗近零碳建筑技术的应用研究。超低能耗、近零能耗建筑是建筑领域落实双碳目标的重要抓手,也是未来档案馆建筑深度发展的必然趋势。目前我国仅有5座超低能耗档案馆建筑,总建筑面积不足10万平方米,仅占全国综合档案馆总建筑面积的0.7%。建设超低能耗档案馆,紧紧围绕绿色低碳的时代主题,开展可再生能源技术,新型储能技术、绿色环保材料和安全节能设备系统的应用研究和推广,建成一批高品质的超低能耗近零碳或零碳档案馆。
四是开展既有档案馆建筑节能改造研究。针对既有档案馆建筑能效、环境性能、安全性能提升等要求,开展系列的安全节能科学技术应用研究,形成科学的档案馆建筑综合性能提升改造系统方案,进一步全面提升档案馆建筑的节能性能。
五是丰富标准评价与认证体系。对标国内外绿色建筑评价标准,不断完善行业标准内容,保持标准的先进性、科学性、针对性。不断丰富标准评价体系,形成以档案馆建筑绿色标准为总纲领、档案行业多种绿色标准百花齐放的局面。
全球气候变暖对人类的生存环境和社会经济发展带来了严峻的挑战,应对气候变化、降低建筑全生命周期温室气体排放、实现可持续发展也将是未来建筑发展的核心使命。国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》提出到2025年,我国的城镇新建建筑全面执行绿色建筑标准。档案馆建筑也应紧跟行业发展脚步,积极推进档案馆绿色化建设,促进和推广超低能耗、近零能耗及零碳建筑技术应用,加快制定绿色减碳实施方案和政策激励措施,为我国建筑行业的双碳目标落实作出贡献。