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1、韌性更新既有建筑氣候應對升級城市土地學會(ULI)簡介城市土地學會是一個會員制的全球性組織,由超過45,000 名房地產和城市開發專業人士組成,致力于推動學會的宗旨:為全球社區塑造與時并進的建設環境。城市土地學會會員均為來自行業不同領域不同學科的代表,包括開發商、業主、投資人、建筑師、城市規劃師、公務人員、房地產經紀人、評估人、律師、工程師、金融人士和專業學者。學會成立于 1936 年,在美洲、歐洲和亞太區均設有分支機構,會員遍及 80 個國家和地區。欲知更多信息,請訪問 uli.org,也可以通過 Twitter、Facebook,、LinkedIn 及 Instagram 關注 ULI。U
2、LI城市韌性項目簡介ULI 城市韌性項目專注研究建筑、城市及社區如何更好抵御氣候變化的影響、避免其他環境因素導致的弱點。該項目與 ULI 會員合作,提供技術援助,通過研究拓展知識,并促進房地產及土地使用政策采用變革性的操作。韌性土地使用系列活動簡介韌性土地使用系列活動(“RLUC”)是一連串韌性技術援助及學習機會,范圍較廣,本報告即為其中一部分。RLUC 網絡由 ULI 國家/地區分會、會員專家及社區合作伙伴組成。他們遍及七個城市,共同努力制定韌性加強戰略,以應對氣候變化及其他因素包括洪水、極端風暴、干旱、野火和極端高溫,以及相關社會、環境和經濟的影響。RLUC 采用 ULI 標志性的技術援助
3、模式咨詢服務專家組及技術援助專家組,提供實地技術支援。這些專家組利用 ULI 會員的專業知識,就與氣候韌性相關、復雜的房地產及土地使用挑戰提供建議,同時處理規劃、區域劃分、土地使用、發展戰略、住房及基礎設施建設等問題。ULI 城市韌性項目定期開展活動,學習本國最佳實踐,討論同類城市通過土地使用政策及發展戰略促進韌性的下一步行動。該援助及活動資金由 ULI 基金會提供,并得到了摩根大通公司的支持。2022 城市土地學會西北大街 2001 L號 2001 室,華盛頓特區,郵編 20036-4948版權所有未經版權方書面許可,不得復制或使用本報告的整體或任何部分。推薦文獻引用城市土地學會韌性更新:既
4、有建筑氣候應對升級華盛頓特區:城市土地學會,2022 年ISBN:978-0-87420-475-9封面圖:馬德里開廈銀行廣場當代藝術館(CaixaForum),由發電站改建而成。3韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄報告綜述 4導言 5報告要點 8韌性更新的商業案例 11設計:針對不同氣候風險的韌性更新策略 14政策:韌性更新規劃 45財務:韌性更新開支 49結論 54報告團隊 55韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會4目錄/報告綜述韌性更新:既有建筑氣候應對升級 面向房地產商、設計師、政策制定者及財務專業人士,介紹若要使既有建筑能夠應對與日俱增的物理氣候風險,人們將面臨何種
5、機會和挑戰。這些風險包括極端氣溫、洪水、風暴和大風、地震風險、缺水/干旱和野火。報告包括如下內容:韌性更新的商業案例針對各物理氣候風險的多種設計策略匯總影響更新環境的公共部門政策選擇適合更新項目的融資方案難以計數的建筑面臨氣候變化的風險,但韌性更新技術可適用于幾乎所有的建筑類型及物理風險。隨著設計知識、支持政策和融資工具的進一步統一,韌性更新將可能成為主流操作,從而提高建筑價值和使用壽命,也利于健康和可持續發展。本報告要點列于下文,并在導言中有進一步詳細探討。社會公平貫穿各個要點,人們應在更新規劃實施中全程優先考慮這一因素。報告要點設計韌性更新策略可應對各類主要災害。業主應針對多種災害進行全面
6、規劃。韌性更新應同時處理適應環境和減災問題。韌性更新規劃應全面,但應漸進實施。政策/規劃投資組合及城市政策方面,建筑物韌性更新法規/程序仍屬新興戰略。韌性更新帶來了巨大的政策挑戰。社區參與是成功實施的關鍵。財務韌性更新是潛在的經濟轉型機會。韌性更新的潛在商業價值巨大,可通過政策及市場變化進一步加強。5韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/導言導言隨著洪水和野火等氣候風險的加劇,既有建筑必須得到加固。這是繞不開的問題:既有建筑到 2040 年仍將占全球建筑總量的三分之二。對建筑進行更新改造以應對氣候風險是一項艱巨的挑戰:與簡單設計新建筑、應對自然災害相比,韌性更新這一任務涵蓋更廣、難度
7、更大。在成本、涉及復雜性、政策、社會公平及市場慣性方面,擴大更新改造規模以適應主流實踐的方式面臨重大障礙。然而,韌性更新的需求也將成為一代人的機遇:他們有機會、有責任改造世界各地易受影響的建筑,使其能夠更好地面對各類災害。本出版物介紹了更新改造建筑時,針對極端氣溫、洪水、風暴和大風、地震風險、缺水/干旱和野火應考慮哪些基本的設計、政策及財務情況,并指出業主、設計師和政策制定者為何、又應如何采取行動,以保護居住者的健康和建筑物的價值。除案頭研究、訪談及焦點小組外,本報告亦借鑒了“韌性土地使用系列活動”的經驗?!绊g性土地使用系列活動”作為技術支援及同行學習網絡,由 ULI 城市韌性項目管理,為美國
8、各城市,如紐約、納什維爾及休斯頓的韌性更新改造提供建議。6韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/導言何為韌性更新韌性更新方案包含各樣規模、成本及防護水平從相對簡單的技術,如反光屋頂或防火壁板,到更換建筑圍護結構、抬高底樓或更換機械設備等全面升級。本報告中,韌性更新包括任何為增強建筑應對物理氣候風險能力而進行的改造。報告將主要關注建筑仍在使用時進行的改造重新定位或適應性再利用期間完成的大修,性質上有時更接近新建建筑,因為在此期間,建筑往往沒有住戶,且存在重大設計變化的機會。建筑更新目的可以各異例如新的入住類型、審美考量或更高性能。對許多以高性能為目標的項目而言,“更新”一詞主要指能源效
9、率或建筑脫碳能力改善,如LED 照明或供暖、通風及空調(暖通空調,“HVAC”)系統升級。這些調整能夠顯著減少建筑碳排放量(由此可能最終降低所有建筑面臨的氣候風險嚴重程度)。此外,它們還能帶來重要的、與韌性相關的協同效益,如改善備用電源的運行時間,或協助應對極端高溫和干旱等長期性天氣風險。然而,能源改造本身無法保證建筑能夠抵御颶風或地震等物理沖擊。因此在策略及性能結果方面,韌性更新與能源改造有所重疊,但并非完全相同。韌性更新種類美國能源部“建筑優化中心”(Better Buildings Solution Center)將韌性改造分為三類:1.結構加固(發生災難時,減輕財產損失、減少傷害、降低
10、系統中斷影響):抗震改造 防風屋頂和窗戶 防洪減災2.節約資源(降低建筑的能源及水需求,延長其依靠備用電源運行的時間,并降低活動中斷的影響):高效的照明和供暖、通風、空調系統 提高用水效率的措施 建筑維護結構修繕,例如加強保溫3.能源供給(有助于確保關鍵的建筑系統在電網或燃料供應中斷時仍能繼續運行):可再生能源 熱電聯產 蓄電池 備用發電機 微電網 電動車充電7城市土地學會韌性更新:既有建筑氣候應對升級目錄/導言韌性更新為何必要?近期研究表明,僅美國國內,就有 1240 萬套住宅和90 萬座商業地產面臨洪災風險。世界資源研究所估計,全球范圍內,7200 萬人口及 1740 億美元的城市資產已面
11、臨沿海及河流洪災風險。加之地震、大風或野火等其他風險造成的損失和對生命安全的威脅,對建筑物進行更新改造以縮小風險敞口的必要性愈發突出。目前的建筑規范無法實現這一目標。建筑規范中,有多條安全標準旨在于自然災害發生時保護住戶。設立這樣的標準理所應當,但它們并不能確保建筑能夠迅速恢復使用,不能避免持續性損害,甚至無法保證建筑物本身不受重大破壞而這些正是韌性設計的目標。按照上述高于規范的目標應對某些災害、進行更新改造可能十分昂貴;例如,通常只有在長期占有,以及資產屬于機構或政府的情況下,高于規范的防震改造費用才可能合理,但這一改造又是將直接和間接損失降至最低的關鍵。街區規模的基礎設施,如自然堤岸、公園
12、和樹冠層,對降低脆弱性至關重要。然而,建筑層面的解決方案是對這些大型項目的重要補充。它能夠提供額外保護,或處理最好能在資產層面進行管控的災害風險。韌性建筑作為社會性基礎設施,其作用重大:學?;驁D書館等社區建筑往往成為實際抗災中心,在氣候事件中提供庇護、傳遞信息、進行協調等功能。急速升級、日益嚴重的氣候風險要求公共及私營行動人采取全方位、多層面的方法。此外,更新改造能夠保護并提高建筑價值,產生多種金融、社會及環境回報。國家建筑科學研究所(NIBS)發現,韌性更新能為社會帶來 4:1 的收益/成本比,在高風險地區,這一比例甚至可能更高?,F在開展投資,將能確保地產及住戶做好長期準備(見“韌性更新的商
13、業案例”)。最后,建筑業主已經分配了大量資源,用于維護、改善地產。例如,僅住宅領域,每年有超過 100 萬戶美國家庭更換壁板,600 萬戶家庭更換屋頂和窗戶這些均為針對野火、大風與極端高溫進行的更新改造。翻修早已通過年度維護的形式不斷發生,人們完全可以利用它們產生更高的韌性紅利。8韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/報告要點報告要點追求韌性更新將引發一系列復雜、互相影響的設計、政策、融資與社會公平方面的相關考量。報告以下部分包含若干要點,供各領域利益相關者在開展韌性更新時參考。首先,韌性更新應優先考慮社會公平。通常,為低收入人群、黑人、原住民及有色人種(BIPOC)社區服務的地產,
14、暴露于氣候災害中的程度更高。由于歷史性投資縮減及結構性種族主義,上述社區在獲取資本以適應氣候方面也面臨障礙。小規模業主同樣缺乏時間和人力,來管理復雜的更新改造過程。最后,韌性更新可能增加建筑價值,也會導致買方無力負擔對價的潛在風險。韌性更新規模擴大時,應優先考慮解決上述問題的設計、政策及財務方案。設計韌性更新策略可應對各類主要災害。業主應針對多種災害進行全面規劃。資產往往容易受到多重風險的影響。全面規劃資產生命周期內面臨的所有危險,較單獨規劃更具成本效益,因其突出了尋求協同效益(如選擇既防洪又防火的材料)和解決矛盾(例如,若建筑可能遭受地震及洪災,應將機械設備置于地下室還是屋頂)的機會。韌性更
15、新應同時處理適應環境和減災問題。將物理風險相關更新與能源改造結合,無論在成本或時間方面效率都更高。該方式能減輕停電帶來的后果,并創造節約成本的機會以支持更新改造的商業應用。韌性更新規劃應全面,實施可漸進。全面的長期計劃并不代表業主需要一次性解決所有問題。根據短期、中期和長期戰略分段實施的方法,與年度維護需求相一致。從實際操作和財務角度,它使更新改造變得易于管理,并允許業主優先考慮建筑物或投資組合最緊迫的需求。政策/規劃投資組合及城市政策方面,建筑物韌性更新法規/程序仍屬新興戰略。在地震和颶風多發的美國地區,韌性更新項目已成功運行數十年。隨著新技術和氣候風險數據的出現,更新設計相關知識也在不斷完
16、善。眾多個人業主及政策制定者已經開始實施改造,相關案例屢見不鮮。然而,全面、多災并防的組合或城市改造政策戰略尚未成為商業地產和公共部門的主流手段。隨著建筑性能標準(BPSs)的普及,上述情況可能有所轉變。9韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/報告要點“市場現狀是,許多公司都在進行韌性風險評估,但尚未步入改造實施階段?!盫erdani Partners 創始人、首席執行官 Daniele Horton韌性更新帶來了巨大的政策挑戰。政府無論規模大小,在制定建筑改造政策/方案時都面臨著挑戰,即如何反映城市或區域中多樣的的建筑類型、設計背景、氣候風險,以及社會經濟/文化挑戰與偏好?,F有法規
17、無論地方、州(如區劃和建筑要求,或歷史保護規則),還是國家層面(如洪泛區要求)亦可能阻礙或支推動更新改造,同時影響政策制定。社區參與是成功實施的關鍵。韌性更新須協調各個利益相關者的需求、利益和貢獻,使其在目標和手段上達成一致。這與處理任何大型建筑項目的方法相同。除業主外,當地的利益相關者可能包括租戶、物業/資產管理經理、維修人員、承包商和貸款人。隨著實施范圍擴大至街區、城市或投資組合,利益相關者也將擴展。公共領域的社區組織、城市官員,和房地產公司內部的環境、社會和公司治理(ESG)團隊、風險管理團隊及投資委員會均可能包含其中?!巴顿Y社區外展團隊,其價值不可估量。在諸多項目中,社區參與不僅是錦上
18、添花之物,其作用遠不止如此。遇到頗具顛覆性的項目,社區參與便成為了保證項目延續、使之不受利益相關者阻攔的關鍵所在?!奔~約市住房管理局復原及韌性部門副總裁 JoySinderbrand財務韌性更新是潛在的經濟轉型機會。全球范圍內,數不清的建筑需要更新改造以應對氣候風險,這一需求本身的規模,及其為多個行業制造的相關就業機會、人力發展機遇,創造了巨大的投資和增長前景。此外,氣抬高沿海建筑是一種改造策略,可降低洪災風險、減輕風暴潮的破壞。10韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/報告要點候風險對房地產定價的影響程度,以及業主是否采取手段通過更新改造降低風險,都將廣泛影響地產價值。若管理上述變
19、化時兼顧公平,這一轉型的財務利益可以幫助處于社會經濟邊緣的社區積累財富。韌性更新的潛在商業價值巨大,可通過政策及市場變化進一步加強。韌性更新成本因多重因素而異。然而,除前述收益/成本比之外,研究及項目概況顯示,更新改造能為房地產價值鏈上的各個利益相關者帶來財務及其他方面的好處。韌性建筑也最容易避免在銷售時出現“舊樓折讓”。如果建筑不夠堅固、無法滿足市場預期,這一折讓可能影響交易。相關收益包括:價值、銷路、資本獲取渠道增加;保險費減少;避免損害或干擾造成的損失;降低合規成本;社會/社區回報。此外,如果在韌性更新中采取措施,將建筑加固與能源效率結合,還能直接節省資金。若氣候風險未被計入建筑價值、市
20、場評估或保險支出,投資回報可能受到限制。然而,上述情況正逐漸發生改變(詳見 ULI 的“氣候風險系列”及“投資基金Heitman 談地產投資”)。隨著氣候風險的惡化及氣候風險披露的演進,確保建筑物能夠抵御極端天氣事件很可能成為維護投資回報、保證投資資金、保護建筑用戶的先決條件。加強的韌性激勵和融資工具也可協助創造更好的回報。在結構基礎上增加綠色外墻,有助于減少得熱,保持室內溫度適宜。11韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/韌性更新的商業案例相較考慮傳統建筑升級,評估韌性更新的回報率需要更廣闊的視野和更長遠的打算。人們要證明韌性升級的前期成本合理,將面臨兩個重大障礙:(a)潛在或可見
21、的短期回報缺失,及(b)不確定性,即氣候風險是否會在持有期間實際影響資產、影響程度又有多大。這兩點尤其影響了短期持有者。更新改造可能十分昂貴,盡管激勵措施、專項撥款,以及改造直接節約的開支能夠抵消部分成本。然而,隨著氣候風險的加劇,若不曾投資韌性升級,未來成本可能會更高。而且,并非所有建筑都需要更新改造(參見“風險與脆弱性評估”)。此外,韌性更新的回報韌性更新的商業案例“在此過程中,我們必須認識到,財務壓力是根本問題。當前,房地產開發商面臨的財務壓力,通常為 24 到 36 個月的開發周期。.如果真要解決建成環境、更新改造以及韌性的問題,你就必須按照大多數開發商的規模(即 36 個月以內)進行
22、操作?!盤ublic Square 創始人 Clay Haynes來源多種多樣,隨著人們對韌性的興趣增加,市場力量可能相應調整,以支持更廣泛的來源。ULI 韌性項目簡報資料庫“發展城市韌性”已記錄了諸多上述回報。為外墻增添礦棉保溫材料,以提高能源效率,也有利于熱量管理。12韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/韌性更新的商業案例價值、銷路、資本獲取渠道增加。韌性建筑脫穎而出,創造了競爭優勢。這一優勢體現在:出租及出售速度加快;吸引租戶和顧客的能力加強;轉售價格提高;以及取得融資更優。的確,獲取資本的渠道增加是重要增值因素,因為投資人越來越希望業主通過諸如全球房地產可持續評估體系(GR
23、ESB)或氣候相關財務信息披露工作組等披露系統披露、處理氣候風險。像LBA Realty 這樣行業領先的房地產公司已開始在收購前的盡職調查中評估資產韌性,并將升級成本納入資本支出計劃,促進韌性投資,甚至鼓勵短期持有者進行此類投資。嚴重的氣候風險可能簡化等式;若建筑物的持續使用功能長期遭受嚴重的氣候風險威脅(如海平面上升),而建筑物如歷史建筑、重要人文建筑或政府財產必須繼續使用,那么無論成本大小,更新改造都十分必要。保險費減少、保證能夠獲得保險。隨著氣候事件造成損失的增加,保險供應商為那些積極行動加固地產的客戶提供了折扣。例如,美國國家洪水保險計劃(NFIP)長期就防洪減災措施向業主提供保費折扣
24、;位于野火頻發地區如加利福尼亞的部分保險公司為更新了屋頂及其他設施的房屋提供近 20%的折扣。美國許多州要求保險公司為那些提升房產抗颶風能力的住宅及商業地產業主提供大幅折扣,在某些情形下,該類折扣可高達 50%。隨著氣候風險的加劇,以及保費與可保性的波動,進行更新改造以獲取實惠的保險將更加重要。這對低收入業主和長期持有地產的業主而言尤為重要。避免損害或干擾造成的損失。氣候影響會造成財產損失、提高維護費用,并破壞商業及住宅建筑的連續性。然而,主動的更新改造投資所需的資金往往遠少于未經改造的建筑產生的損失。盡管支出因更新措施和建筑類型而異,美國法特瑞互助保險公司(FM Global)佛羅里達州南部
25、的一個度假村采取韌性措施,使年度保費減少約50 萬美元,顯著降低了年度營業成本。洪水對歷史性建筑形成了獨特威脅。13韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/韌性更新的商業案例發現:“公司每花 1 美元保護建筑結構免遭颶風、大風和洪水的破壞,平均損失預計減少 105 美元,原因是財產損失及業務中斷風險的降低?!倍?NIBS 估計,野火防護改造,每 1 美元的投資可避免 8 美元的損失。颶風/大風防護改造也能提供類似的投資與損失回避比例;減輕河流區洪災危害的更新改造策略,如墊高建筑、暖通空調或濕式防洪,每投入1 美元便可避免 2 美元的損失;且為提高防震韌性而進行的軟層改造,每投入1 美元
26、,可避免 12 美元的損失?!盀榻档晚g性風險進行的投資,其金額將遠小于地產可能面臨的潛在經濟損失?!盫erdani Partners 創始人、首席執行官 Daniele Horton合規成本降低。無論是由于加大支持力度以采納氣候相關財務信息披露工作組的建議,還是由于地方政府立法,韌性相關的要求日益增多。例如波士頓等地區已要求高風險區域建筑符合韌性規定,而奧克蘭等城市正審議通過新的條例,規范美國西部地震多發地區的抗震更新改造。由于更新改造項目應從風險及脆弱性評估著手(可見“風險與脆弱性評估”),業主及公司如盡早采取這一步驟,了解風險狀況,便能將所需的升級改造納入資本性支出計劃,也能更好地滿足合規
27、要求。多方利益相關者的回報。根據 NIBS 在 韌性激勵路線圖中的建議,廣義的投資回報也包括租戶、貸款人、投資人、承保人、政府及廣大公眾獲得的回報:租戶希望生活和工作環境安全可靠,壓力和干擾減少,并可能愿意為此支付溢價;貸款人、投資人、承保人希望確保其資金安全;政府及廣大公眾則承擔了因氣候影響而增加的成本。尤其在公共部門回報方面,近期城市土地學會發布報告,涉及多倫多和紐約市針對老化的公共住房塔樓進行的更新改造。報告發現,“衡量應急服務(消防、救護車及臨時安置)、醫療照護(醫院就診及精神衛生資源)以及其他保障生命安全和生活質量的社會項目支出的減少,量化其經濟效益”將顯著促進投資回報的提升。FM
28、Global 發現,“公司每花 1 美元保護建筑結構免遭颶風、大風和洪水的破壞,平均損失預計減少105 美元,原因是財產損失及業務中斷風險的降低?!?4韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:針對不同氣候風險的韌性更新策略設計:針對不同氣候風險的 韌性更新策略協助既有建筑應對氣候風險的設計路徑多種多樣,方法屢屢創新。本節將介紹一系列應對極端氣溫、洪水、風暴和大風、地震風險、缺水/干旱和野火的策略,供建筑業主以及建筑、工程和施工專家探索。在設計過程中,許多技術都具有協同效益,也各有利弊需要考量。一些解決方案適用于多種災害(如備用電源),因此在各個部分均有提及。盡管颶風及其他風暴同時
29、涉及洪水與風力的影響,但因其所需的設計路徑不同,我們將針對上述風險分別進行討論。社會公平應為防災設計的關鍵考量。與受物理氣候風險影響最大的利益相關者合作,制定符合其文化的策略,將有助于確保他們的需求和關切被納入更新改造全程。美國建筑師協會搜集了一系列韌性設計資源,指導人們應對本指南提到的各個氣候風險,也包含了更多其他內容??捎纱瞬榭淳唧w指南,了解應對物理氣候風險的設計方案。15韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:針對不同氣候風險的韌性更新策略評估風險與脆弱性針對氣候風險進行更新改造的第一步,是確定某個投資組合或區域將面臨哪些物理災害。許多組織從多災害風險評估或脆弱性評估著手(
30、后者往往包含社會經濟信息,表明哪些人群受災害威脅最大)。各類資源,如美國建筑師協會的“開展脆弱性評估”課程,能為設計師提供更多細節。新建及既有建筑風險評估:來自新世界發展公司的觀點 總部位于中國香港的新世界發展公司(NWD)正在將氣候相關風險納入其企業風險管理,并通過持續的評估和監測,提高物業的氣候韌性及適應性。NWD目前致力于制定氣候韌性設計指南。該指南將多種氣候緩解及適應措施與新開發項目及重大更新建設活動相結合,內容涵蓋整個物業生命周期從收購、重新開發到設計、建設、設施管理及建筑用戶參與,無所不包。該指南目前即將定稿,將包括各類與主要商業地點相關的氣候風險,如洪水、缺水、極端氣溫和極端風力
31、等,并提出韌性改善措施?;谡g氣候變化專門委員會提出的兩種情景(a)中等風險情景(即“典型濃度路徑(RCP)”6.0):全球平均氣溫上升不低于2.5攝氏度,及(b)氣溫上升超過4.0攝氏度的極端情景(即RCP 8.5)NWD評估了不同情景下氣候相關的風險(洪水、缺水、極端氣溫和極端風力)對中國大灣區14座主要地產的影響。NWD越來越認識到洪災風險的壓力,開始進行詳細的洪災風險評估,包括檢查既有公共排水記錄、二維水力模型、沿海堤頂越浪模型,并在香港兩座大樓內生成洪水范圍地圖。根據評估結果,NWD確定了具有潛在洪災風險的地點,并相應于地下停車場、機房、建筑物入口等處安裝水閘,同時設立定期檢查和
32、維護規定。新世界發展公司 可持續部門經理 Jackson Cheung16韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:針對不同氣候風險的韌性更新策略免費資源,如聯邦緊急事務管理署(FEMA)的國內風險指數,亦可作為了解當地風險的有效起點。FEMA 在全國范圍內提供針對 18 種主要災害的脆弱性評估,精確到各個人口普查分區,同時也評估社會脆弱性以及社區韌性。歸根結底,資產甚至建筑構件層面的數據往往最為實用。該數據可從氣候風險分析供應商處獲得。房 地 產 ESG 領 軍 企 業,如 新 世界發 展 公司(New World Development)及 LBA Realty,已開始將氣候風
33、險評估及戰略納入盡職調查甚至企業層面的風險管理,進而影響整體業務及投資策略。上述評估應根據風險暴露程度、建筑條件和使用壽命、社會脆弱性或,更新改造投資的收益/成本分析等,確定優先改造的建筑。由于風險評估可能并不包括改造策略建議,人們或許需要進一步研究,考慮如何針對多種風險進行更新改造尋找協同效應或解決需求間的互相沖突至關重要。后續章節將提出多種戰略。這些戰略間的協同效益或權衡取舍將影響多種災害的應對?!拔覀儗㈤_發項目翻修視為整體,而非逐一對各部分進行考量。紐約市住房管理局(NYCHA)對此經驗豐富:“徹底翻修需要包含哪些因素?”我們不僅修繕建筑,或使建筑符合規范,我們也降低風險、營造場所,從而
34、改善居民的生活?!奔~約市住房管理局負責建筑物修繕與韌性事務的副總裁Joy Sinderbrand許多風險評估方法可以作為起點。例如,設計、規劃和工程公司奧雅納(Arup)正在開發一個名為“韌性路線圖”的框架。該框架列出了多個步驟,可用于任何行業領域的各類風險應對:1.了解并量化建筑物風險(包括損壞的可能性及嚴重性、維修費用、停工時間、人員傷亡,以及對更大范圍社區的影響,如建筑物內的工作崗位、人口情況、企業遷移、稅基侵蝕等);2.制定減災策略(包括物理干預及操作措施)及相關支出預算,進行成本/收益分析;以及3.優先考慮并進行相應的更新改造投資,制定政策框架以指導未來決策。如果風險無法降低,也許可
35、以考慮收購策略。這一策略在城市土地學會報告 安全之處:洪泛區收購與社區韌性中有所提及?!拔覀儯ǜ鶕騼袅闾夹袆佑媱潱┱谶M行的升級改造將能源效率、電氣化與韌性相結合。一方面,將二者分而治之通常會更容易,但實際上業主并不這么認為。你不能先讓他們處理電氣化、效率和可再生能源問題,再回過頭來提出需要增加防洪功能;這一切都必須通盤考慮?!瘪R薩諸塞州劍橋市環境規劃師John Bolduc17韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:針對不同氣候風險的韌性更新策略業主何時應進行更新改造?更新改造時機包括:收購過程中;隨資本性支出時間表或融資周期而定;設備達到使用壽命時;重新定位期間;資產處置
36、前;及經歷氣候事件后,其他工作開展期間。Verdani Partners 創始人、首席執行官 Daniele Horton指出,當前的最佳實踐是在建筑生命周期的各個階段(包括針對新收購、既有資產及新開發項目的盡職調查)進行韌性風險評估、加入減災策略。此外,Horton 建議,投資組合可采取三至六年的實施策略:第一年:制定計劃、目標、指標及戰略,確定責任方,實施韌性政策 第二年:進行案頭工作,評估、了解投資組合風險,識別高風險資產第三年:對高風險資產進行額外的現場風險評估第四年之后:實施風險消減策略,確保采取最佳運營實踐 第六年:發展公共/私營伙伴關系,合作尋找區域解決方案 然而,建筑師 Sat
37、pal Kaur 強調:“對絕大多數建筑而言,更新改造的時機可遇不可求。鑒于改造在所難免,不如從現在開始規劃,仔細考慮干擾較小的系統性方案?!本o急時刻,沙袋可作為低技術含量的“臨時改造”方案,和加強防洪措施的奠基石。18韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:極端氣溫 極端氣溫 無論是平均氣溫上升還是更嚴重的熱浪與寒潮,極端氣溫都可能造成廣泛的影響。例如,2021 年歐洲夏季熱浪及美國太平洋西北地區“熱蓋”造成了數以千計的非正常死亡;當年 2 月,極端嚴寒天氣擾亂了美國德州及南部其他地區秩序,造成數百人死亡,導致近2000 億美元的損失。針對極端氣溫的韌性更新策略著重:提高建筑圍
38、護結構能力,以維持室內溫度舒適;提供有效制冷或制熱;增加被動生存能力,即停電時建筑保持可居住環境的能力。例如,加拿大安大略省的肯 索布爾(Ken Soble)塔樓更新改造項目增加了保溫層。如遇停電,建筑在冬季可保暖兩天,在夏季可連續四天保持涼爽,而通常情況下,建筑在冬季僅可保暖兩個小時,夏季也僅能保持半天涼爽。意料之中的是,與本指南中討論的其他氣候風險相比,針對極端氣溫的更新改造和能源效率改造策略重合度較高。圖表 1 列出了一系列更新改造策略;下列設計指南提供了更為詳細的信息:抵御高溫:紐約市高溫脆弱型社區韌性研究 城市設計論壇寫給建筑師的建筑性能指南 美國建筑師 協會炙烤:極端高溫與房地產
39、城市土地學會被動式節能屋更新改造(建造藍色建筑)可大大增強對極端氣溫的抵抗能力,使建筑在炎熱和寒冷天氣中仍然提供舒適環境。19韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:極端氣溫圖表 1 極端氣溫更新改造策略降溫屋頂/降溫外墻 淺色或反光表面可以反射太陽熱量,降低室內溫度,減少降溫所需的制冷量。顏色各異的反射涂層及材料可用于增加反射率。綠色屋頂/綠色外墻覆蓋植被的屋頂或墻壁能夠減少太陽熱量的吸收,并提供局部蒸發冷卻,從而降低室內及建筑四周氣溫(綠色外墻尤其能夠達成該效果),同時增加生物多樣性。若住戶或公眾能夠安全出入,綠色屋頂還能提供建筑物現場的綠色空間。協同效益與利弊權衡:除抗高溫
40、、節省能源的益處外,綠色屋頂亦能協助儲存暴雨積水,降低當地洪災風險。高性能建筑圍護結構被動式圍護結構策略如增強或連續的墻體及屋頂保溫、雙層或三層窗戶、細致的空氣密封及智能玻璃均有助于建筑在炎熱和寒冷天氣中保持舒適的室內溫度,且無需使用任何能源??煽紤]被動式節能屋或類似設計(根據當地氣候因地制宜)。協同效益與利弊權衡:高性能的圍護結構是凈零碳建筑的關鍵組成部分,因為它們可以大大減少建筑供熱和制冷所需的能量。選擇建筑材料,特別是保溫材料時,需考慮其中的隱含碳。例如,綿羊毛或干草包等天然材料的隱含碳排放量遠低于噴涂泡沫保溫材料??砷_啟式窗戶建筑如缺少面向室外開放的窗戶,一旦停電將迅速過熱。外部遮陽設
41、施懸臂、遮陽篷及外部活動護窗、遮簾或固定百葉窗都能阻止熱氣進入建筑,從而降低室內溫度。與室內窗簾或遮簾相比,外部設施阻熱效果更好。經設計,這些設施可以在冬季吸收太陽熱量,以降低溫和氣候下的供熱能耗。協同效益與利弊權衡:緩和熱增量也能減少供暖及制冷所需的能源。高效的暖通空調系統(如熱泵)現代的暖通空調系統,特別是熱泵,在降低能源成本的同時提供了高效的供暖及制冷。隨著極端氣溫情況的惡化,上述系統很可能成為被動式設計策略的必要補充??煽紤]在溫和氣候下增加室內吊扇以促進空氣流通。協同效益與利弊權衡:全電動暖通空調系統,如熱泵,并無現場碳排放。一切屋頂或外部設備都必須固定,以防遭遇大風時造成危害。定期維
42、護可防止碎屑堆積、引發野火。20韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:極端氣溫考量與挑戰建筑整體設計。成功的極端氣溫更新改造需考慮建筑的各個系統。在保持氣溫適宜方面,每個系統都會嚴重影響其他系統的能力。調整某一系統將影響其他更新改造的時間和細節。例如,憑借構建更為高效的圍護結構,人們能夠使用更小型的暖通空調系統,因此圍護結構策略應予以優先考慮。此外,若未通盤考慮整個建筑的調整,人們將面臨多種復雜情況。例如某些多業主公寓或多租戶辦公樓允許個別單位進行更新改造,忽視更大范圍的影響。建筑類型的影響。人們更容易對造型和特征簡單的建筑(如“大盒子”式工業建筑)進行更新改造,也更容易針對包
43、含多個同類建筑的投資組合開展批量改造。此外,建筑用途會導致改造過程復雜化。例如,醫院和學校通風需求較高,這可能使得更新改造變得更為復雜。LBA Realty 的熱管理效果立竿見影“我們存在降溫方面的問題,尤其是在西南陽光照射的上方樓層。為平衡氣溫,LBA為全部窗戶安裝玻璃貼膜。這些窗戶原先僅由單層玻璃構成,并無熱阻特性。我方工程師根據長期建筑經驗,堅定地認為玻璃貼膜將大幅降低能耗,減少基礎的暖通空調設備磨損,同時減少約15%的租戶舒適度投訴。項目完成后,我方接到的暖通空調相關緊急求助顯著減少,這使建筑工程師能夠專心處理其他相關問題。玻璃貼膜的性能超出預期,節能效果也得到了顯著改善?!盠BA R
44、ealty ESG與可持續發展部門總監Michelle German圖表 1 極端氣溫更新改造策略智能建筑系統(物聯網及連網傳感器)智能建筑系統可以精準管理室內熱舒適度及環境質量,例如,系統可依靠溫度或濕度傳感器自動調節暖通空調系統,或根據室外溫度或空氣質量自動打開或關閉窗戶。協同效益與利弊權衡:配備上述系統的建筑可大大降低眾多系統的能源使用量和運營成本。例如,系統可在房間無人時關閉照明或暖通空調,也可識別失靈部件。能源效率相關更新改造除改進圍護結構和暖通空調外,也可考慮其他能源效率提升,如安裝高效照明和電器等。高效建筑可減少對能源網格的影響,協助確保需求高峰期(如熱浪來襲時)能源網格的持續運
45、行?,F場備用電源(如太陽能加蓄電池)遭遇較大范圍停電時,備用電源能使建筑保持舒適?,F場可再生能源,如太陽能電池板和蓄電池,能夠確保能源低碳,并保護當地的空氣質量常見替代品如柴油發電機則截然不同。(續)21韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:極端氣溫可用的技術。新的改造方式,如構建預制和面板化外墻系統,目前尚未覆蓋所有市場。新方式也可能需要其他先進技術如激光掃描(以對建筑外形進行建模),而多數小型建筑業主并無機會接觸上述技術。從大型建筑入手、開發標準化改造模式用于廣泛實施,將有助于降低成本、提高普及率。同理,某些替代技術如保溫外墻飾面系統,不建議用于野火多發地區。建筑之外的益處
46、。高效建筑中,空調等機械系統向周圍環境排放的廢熱較少,綠色外墻等植被覆蓋策略也提供了局部降溫效果。最大化廣義回報的關鍵,在于思考上述更新改造如何支持舒適社區的實現。歷史建筑保護及其他政策障礙。存在歷史性建筑保護要求的地區,建筑外墻改造可能受限,設計靈活性隨之受到制約。同樣,涉及區域規劃的限制,如地塊邊界限制,可能需要區規變通,允許安裝新的保溫外墻。人們可以從建筑內部為外墻加添保溫材料,或與區劃官員及鄰近業主合作,獲準進行變通調整。不過,這些步驟可能對租戶造成更大干擾,使審批進度放緩。項目概況新加坡星展銀行紐頓綠色建筑(DBS Newton Green)新加坡地處熱帶,極易受到極端高溫的影響;然
47、而,這一城市國家也已走在了綠色建筑前列。星展銀行是新加坡領先的金融服務集團。為應對氣候挑戰,銀行重新開發了位于紐頓的辦公大樓。該樓擁有 30 年歷史,即將成為新加坡首個凈零碳銀行建筑。該建筑名為“星展銀行紐頓綠色建筑”,預計將于 2022 年第一季度完工。它包含若干抗高溫設計特點:板條式的外墻結構和加寬的挑檐,可遮蔽建筑、減少日照得熱(solar heat gain),并促進自然通風覆蓋半座大樓的本地植物形成了具有生物親和力的外觀,提供了額外的蔭蔽和蒸發冷卻效果;人們選取能夠為本地瀕危物種提供棲息地的植物,并以空調冷凝水澆灌(Kaia Architects Pte Ltd.)22韌性更新:既有
48、建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:極端氣溫大廳和走廊的吊扇提供低能耗的冷卻功能,能源再生通風機受二氧化碳傳感器控制,利用已冷卻的空氣為室外新鮮空氣預冷,如有需要,則可排出新鮮空氣,以改善室內空氣質量10%的樓層面積由空調覆蓋轉換為自然通風,降低了制冷的能源成本上述因素結合該建筑的能源效率特色,如敷設于屋頂的 25 萬千瓦發電量的太陽能板陣列、熱泵熱水器和太陽能冰箱,以及基于空間占用情況的照明與空調自動調節系統,使該建筑每年減少 58 萬千瓦時以上的能源消耗,從而達到凈零排放,同時提高能源韌性。星展銀行為該項目投資 500 萬新元(370 萬美元),也得到了新加坡建設局針對政府“綠色建筑創
49、新集群項目”提供的撥款支持。這體現出,在促成建筑韌性并可持續性方面,公共/私營部門合作頗具價值。更新改造不會止于星展銀行紐頓綠色建筑。星展銀行地產戰略及管理部門集團主管 Erwin Chong 指出:“我們相信辦公空間需要可持續的未來,而我們的最終目標,是將這些創新技術推廣至集團內其他辦公室、分行及大堂?!焙商m能源跳躍(Energiesprong)組織與紐約市 RiseBoro 伙伴關系更新改造建筑圍護結構可以保護住戶免受室外極端氣溫(無論炎熱還是寒冷)的影響,同時也對建筑能源使用及碳排放影響巨大。然而,深入改造圍護結構通常是時間密集型、成本密集型工程,令人望而生畏。Energiesprong
50、 組織在荷蘭開發的更新改造模式提供了一種替代方案,可迅速擴大規模,將改造過程縮短至幾周,即使大型建筑改造也不例外。該方案運用激光掃描建筑圍護結構,隨后在舊外墻基礎上安裝預制的、高度保溫的墻板及屋頂板,同時將熱泵技術用于供熱、制冷及熱水。預制的保溫板可以調節熱量,加快更新改造進程。(Energiesprong 國際及 Fabrice Singevin)23韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:極端氣溫上述更新改造可減少近 80%的能源用量,幫助建筑達到凈零排放或被動式節能屋的標準。針對小型建筑的改造可在一天之內完成。保溫板有時有時厚達 8英寸也大大增強了建筑對氣溫變化的抵抗力,當
51、加入太陽能等現場可再生能源時,將提高停電時建筑的被動生存能力。荷蘭已有超過 5700 個家庭進行了更新改造。該項目已逐步拓展至歐洲和美國后者境內的拓展,部分應歸功于試點的開展,如落基山研究所的 REALIZE 平臺,也有住房相關非營利組織方案落地(如 RiseBoro 伙伴關系)的原因。RiseBoro 是一家提供保障性住房及社會服務的非營利組織,于 2013 年建造了全國第一座被動式建筑一座經認證的經濟型多戶(multifamily)建筑。此后,RiseBoro 始終致力于運用基于 Energiesprong 方法和被動式節能屋原則的技術,對其包含 150 座建筑的資產組合進行更新改造,改造
52、內容包括:(a)用絕熱、氣密的組件重新包覆(歐洲使用的預制板在美國尚未商業化);(b)使用高性能的門窗;(c)通過熱泵和電磁爐使建筑系統電氣化;(d)增加能源再生通風機與新風管道;以及(e)將機械設備和配電線路移至建筑外部。針對特定開發區 Casa Pasiva 的升級改造,預計每年可為該組織節省 18 萬美元。其平均單位成本約 12.5萬美元,包括內部裝修,如新地板、浴室及廚房?!岸鄶当粍邮焦澞芪莸膶嵸|,僅僅是建設質量控制控制空氣、濕度,抑制霉菌、害蟲、異味。這些因素都會影響人們的居住生活,但往往在建造多戶住宅時被人們所忽略?,F在,我們必須正視這一問題。許多成果(如更優的室內空氣質量)均來自
53、質量控制,但它們對租戶影響很大?!盧iseBoro社區合伙企業可持續發展和建設總監Ryan Cassidy大部分工作可在建筑外部進行,這對租戶的干擾要小得多干擾租戶往往是更新改造最令人憂慮的方面。上述改造不僅能夠提高建筑對極端氣溫的抵抗力,而且能夠大大改善室內空氣質量。實施改造的較大障礙之一,是禁止越過地塊邊界的政策增加幾英寸的保溫材料便可能超出區劃的允許范圍,有時還必須取得鄰近地產的法定許可,使得改造進程大大放緩。此外,持續擴大改造規模,需不斷與租戶、管理層以及施工團隊進行協調。24韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:洪水 洪水 在本指南討論的所有風險中,針對洪災風險的更新
54、改造可能具有重塑建成環境的最大潛力。長期的洪水侵襲有時會迫使人們采取某些重要舉措,如洪澇災害高發地區,人們會抬高或重新定位大量建筑的底層。建筑業主、使用人和設計者需全面考慮具體的洪水風險,思考維持建筑物功能和通達性的最佳方式,尤其要關注沿海地區,因為當地洪水難免深入發達地區。本節討論的洪水包括沿海洪水(風暴潮、海平面上升及潮汐洪水)、河流區洪災或暴雨。更新改造設計方案通常分為兩類:(a)阻擋水流(干式防洪)或(b)讓水流安全進入,同時盡量減少損失(濕式防洪)。圖表 2 列出了一系列更新改造策略;下列設計指南提供了更為詳細的信息:沿??购轫g性設計指南,波士頓建筑防洪改造,紐約市應戰:多戶住宅韌性
55、策略 企業綠色社區不可抬高的住宅建筑如何降低洪水風險 聯邦緊急事務管理署對某些較小的獨立建筑而言,將建筑物抬高至洪水水位之上完全可行(左圖);其他建筑可能需要防洪屏障(右圖)?!白匀灰幝蔁o論如何不會改變,但我們需要幫助建筑應對。我們可以進行相應設計,.選擇能使建筑逐漸干燥的系統。即便我們試圖實現全面防洪,水流也總會滲入。因此最好的方法是,讓水流進入、通風、然后干燥?!盨ATPAL創始人、設計與建筑科學負責人Satpal Kaur25韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:洪水圖表 2 防洪更新改造策略干式防洪(防止水進入建筑物)為門窗或其他開口安裝防水/防洪屏障;使用密封劑或防水
56、膜封住墻壁及入口處的任何裂縫或縫隙;增加自帶備用電源的水泵,用于排出進入該區域的水流;并增加倒流閥,以防下水道及排水管倒流。這種方法給建筑結構帶來了巨大壓力(流體靜壓)。除非住宅建筑擁有混凝土或磚石材質的墻壁以及水泥板地基,否則該方法不適用;商業建筑更適合采用這一策略。如洪水水深小于 3 英尺、水流緩慢且持續時間不超過 3 天,采用干式防洪最為合適。干式防洪無法完全阻止水流進入,因此通常不會導致美國國家洪水保險計劃(NFIP)下的洪水保費減少。濕式防洪(允許水流安全進入建筑物)在洪水水位以下不作為生活空間的區域,在地基和圍墻上安裝排洪口,容許水流自由進出,防止流體靜壓對結構的破壞。在預備接收水
57、流的區域安裝防水材料,如混凝土或瓷磚飾面,并安裝倒流閥,以防止下水道和排水管倒灌。重新安置/抬高公用設備(utility equipment,詳見后文)以及儲存于洪水水位以下區域的高價值物品。濕式防洪可幫助建筑獲得 NFIP 下降低保費的資格。抬高整座建筑用樁或柱將建筑物完全抬高至當前及未來的洪水水位之上,允許水流從底下通過。該策略主要可適用于較小的獨立建筑;密集的城市區域很難或完全無法適用。抬高建筑可幫助建筑獲得 NFIP 下降低保費的資格。協同效益與利弊權衡:務必在底層地板下鋪設保溫層,以防止熱量流失。抬高/重新安置或加固公用系統將公用設施(如暖通空調,機械、電氣和給排水系統)移至屋頂、建
58、筑上層、地下室的高臺或防洪/抬高的附屬建筑(如果空間和系統允許)。如果重新安置/抬高系統不可行,則可在其周圍加入干式防洪方案,如防洪門或屏障。協同效益與利弊權衡:改造暖通空調系統可能是投資高效選項(如熱泵)的良機。重新定位或改變水位以上底層或一樓的用途,或代替地下室當前或未來水位以下的樓層不應用于居住,而應轉為更安全的用途,如停車場、建筑通道、儲藏室,或者如果區劃允許,還可作商業用途??紤]將地下室安置在最鄰近水位的樓層,并安裝被動式排洪口,以盡量減少地下室洪水。如區劃情況允許,屋頂或橫向的建筑增建可彌補較低樓層的空間損失。26韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:洪水圖表 2
59、防洪更新改造策略防洪電梯電梯坑往往延伸至最低樓層以下,因此極易受到洪水影響、無法通達。安裝的電梯,其電機與控制器須在水位以上。加固水位以下的電梯井部分。為電梯坑滲水安裝抽水泵。設置控制裝置,防止電梯轎廂降至洪水中,并在電梯坑內安裝洪水警報器。對任何不能被抬高的部件采取干式防洪。抬高一樓并增加外部或內部通道功能若室內天花板高度允許,建筑物一層可抬高至洪水水位以上。為保持通達,應增加內部/外部樓梯或坡道。為創造富有吸引力的建筑物入口,可考慮在外部通道處增加景觀或進行其他改進,或將防洪特征區域作為現場的開放空間便利設施或人群聚集區。防水材料針對水位以下的建筑區域,可用混凝土或瓷磚等防水材料取代干墻等
60、水敏性材料,以減少清理工作量、降低發霉的風險。協同效益與利弊權衡:需注意,使用混凝土可能增加建筑的隱含碳量。綠色屋頂、藍色屋頂,或其他集雨系統綠色屋頂(使用活體植物覆蓋屋頂)、藍色屋頂(該類屋頂經設計可滯留并緩慢排出雨水)或其他收集和儲存雨水的系統可減少雨水徑流,降低洪水水位。欲了解上述策略的更多細節,請參見城市土地學會發布的 收獲水之價值 報告。協同效益與利弊權衡:綠色屋頂和藍色屋頂可減少進入建筑的太陽熱量,協助建筑保持涼爽,并降低能源使用量以及暖通空調系統的碳排放。綠色屋頂提供機會,使受干旱影響的地區能將雨水作為非飲用水使用?,F場備用電源(如太陽能加蓄電池)遭遇較大范圍停電時,備用電源能使
61、建筑保持舒適?,F場可再生能源,如太陽能電池板和蓄電池,能夠確保能源低碳,并保護當地的空氣質量常見替代品如柴油發電機則截然不同。拋光混凝土地板等防水飾面頗具吸引力,且在洪水過后幾乎無需維護。(續)27韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:洪水波士頓 沿??购轫g性設計指南 提供了一套詳細的、圖解式的策略及考量因素,可適用于多種建筑類型從單層或雙層住宅到工業建筑,再到左圖所示的混合用途建筑的更新改造該指南主要處理洪災風險,但也指出了與其他氣候防災及可持續發展措施相重疊的領域。(波士頓規劃和發展局)幫助歷史性建筑適應洪災歷史性建筑在防洪方面面臨著獨特的挑戰。美國國家公園管理局存有一份指
62、南,指導人們在修復這些建筑時考慮洪災風險。點此鏈接了解更多。保險成本。降低成本可能是建筑業主的首要考慮因素。設計工作應重點考量降低保費的選項,因為在美國,并非所有措施都能減少 NFIP 下支付的保費。觸發其他法定要求。改變建筑平面或建筑通道可能會導致建筑物無法遵守美國殘疾人法案,因而需要額外改造這將增加成本。主動與被動解決方案比較。就防洪系統而言,應選擇無需時間和人力部署的“被動”方案,這樣可幫助確保建筑不被突如其來的洪水淹沒,使防災措施的激活成本保持低位??剂颗c挑戰城市設計。從安裝大型防洪系統到抬高整座建筑,防洪改造將對城市區域產生重大美學影響,因為建筑外觀、出入口以及與街道平面的關系可能發
63、生改變。影響建筑外觀的設計應設法通過景觀、作為可用空間的屏障或其他方式緩和視覺沖擊。歷史建筑保護。在受歷史遺產保護法規規范的地區進行建筑改造,面臨與極端氣溫相關改造類似的挑戰。改造可能需要額外審批,或面臨設計上有限的防洪選擇。28韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:洪水項目概況改造規模:資產投資組合街區資產:邁阿密布里克爾 701號Nuveen 房地產公司 邁阿密是世界上風險最大的沿海城市之一,在應對颶風方面歷史悠久。Nuveen 房地產公司為布里克爾 701號業主,公司已將氣候韌性納入長期 ESG 戰略,同時投資防洪措施,保障該沿海大廈整體安全。相關更新改造策略包括:安裝定
64、制的防洪屏障;提高地下室配電間內的變壓器位置;更換原有發電機;填塞窗戶縫隙;更換建筑外墻和陽臺的密封膠;以及修復并加強外墻板。盡管防洪屏障對于保護較低樓層免受洪水侵襲至關重要,但風驅雨(wind-driven rain)多發地區,窗戶及外墻處理才是關鍵。如果水分通過未密封的窗戶深入建筑材料,由此產生的霉菌問題將很難補救,且補救費用昂貴。Nuveen 對于這一資產的總投資約為 160 萬美元,其投資回報與建筑物未來的防護、滿足市場需求的程度緊密相關。上述改善措施將最直接地降低與小型洪水相關的維修保養開支。保險扣除額未必能夠覆蓋這一開支。此外,關鍵的利益相關者,如承保人、貸款人、租戶及未來買家,都
65、希望增加氣候相關風險透明度,也十分重視建筑業主的韌性投資??傮w而言,上述改進使建筑獲得提升、得以滿足新的市場標準。該標準要求采取類似的韌性抗災措施來減輕區域氣候風險的影響。投資組合:紐約市住房管理局(NYCHA)2012 年,紐約遭受颶風“桑迪”的嚴重破壞,創紀錄地獲得了 30 億美元的聯邦重建資金。此后,紐約市住房管理局不斷努力,對 35 個遭到“桑迪”破壞的公共住房開發項目進行改造,并將全面抵御氣候災害的韌性能力融入投資組合內建筑的基礎工作。其投資組合包含 300 多個園區,為 40 多萬居民服務。管理局發布的 NYCHA 氣候變化應對 詳細介紹為保護建筑和居民免受沿海洪水侵襲、采取種種更
66、新改造措施時,措施帶來的益處及挑戰,包括:安裝新式、高效的鍋爐為 200 座建筑安裝備用發電機邁阿密布里克爾 701 號(Daniel Christensen,CC 3.0)29韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:洪水使用防洪門/屏障密封機械室,將發電機遷移至屋頂,或新建高架附屬建筑,以保護關鍵設備防洪措施,包括在 22 個開發項目中為門窗安裝可移動的主動型防洪屏障,在 11 個項目中安裝被動被動型屏障,以及在 6 個項目中進行濕式防洪。NYCHA 在有人居住的建筑中進行大規模改造,獲得了重要經驗。這些經驗表明,各類改造方法之間存在本質矛盾(例如,可移動的屏障較被動型屏障便宜
67、,但須由訓練有素的工作人員啟動),與租戶合作也尤為重要。NYCHA 復原及韌性部門副總裁 Joy Sinderbrand指出,獲得居民對破壞性項目的認同非常重要,因為這些項目需要工作人員挨家挨戶推進,而居民的合作至關重要。例如,只有當住戶愿意清空上方樓層時,起重機才可能將發電機吊至屋頂。街區:漢堡的港口新城(HafenCity)漢堡是德國北部的港口城市。由于位于易北河沿岸,而易北河的風暴潮從北海涌入內陸,該城早已適應洪水泛濫的情況。港口新城(HafenCity)是一個重新開發的河中島嶼,部分為人工建造。它展示了包括更新改造在內的街區抗洪策略。該島的主要適應策略為:將大部分土地抬高至超過高潮線約
68、 8 米(26 英尺)的位置(這是一種具有千年歷史的荷蘭技術,被稱為“terp”),并在較高的平面上新建富有韌性的建筑。然而,島上的紅磚倉庫建于 19 世紀 80 年代,受聯合國教科文組織保護,因此不能被抬高。為確保這些建筑得到保護,較低樓層的窗戶做了防洪處理,人們也采用了其他加固措施。不過,最令人印象深刻的或許是,鑒于建筑可能被淹沒,人們鋪設了高架人行橋以貫穿多座建筑,并將出口安排在建筑第二層,來保證發生洪水時,住戶能夠安全離開。與單一的建筑策略相比,這種方法結合了建筑及街區層面的更新改造,保證了更便捷的通道和更大的流動性。重新擺放的機械設備(藍色)以及新的太陽能板(NYCHA 抗洪韌性指南
69、)洪災事件中,人們可通過相連的高架人行道進入歷史建筑。30韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:洪水建筑保護立竿見影:移動防汛墻采用移動防汛墻(如 Aqua Fence)的策略廣受房地產業主歡迎,因其無需對建筑進行大規模改造。盡管從技術角度,該策略并非更新改造,但較結構性防洪而言,其安裝更為迅速,且不會造成永久性視覺影響。這使它成為了有效的短期操作方案。在采用這一策略的同時,人們可以考慮更為密集、持久的方案。新世界發展、Common-wealth 地產和 Parkway 等公司已成功實施了上述技術。Commonwealth 地產特別指出,盡管公司的 Aqua Fence 系統具
70、有上述優勢,但其部署需要花費8 小時,由幾位全職工人參與,并動用一臺山貓(Bobcat)設備:這些臨時障礙表明,在重型機械進出、人員配置及災前警告方面,挑戰仍然存在。(Midtown Equities)31韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:地震風險/地震 地震風險/地震 與本指南中的其他風險相比,人們對氣候惡化與地震間的聯系了解較少;然而,針對不同風險,評估其對建筑和安全的威脅、制定改造策略的過程大同小異。此外,某些證據顯示,干旱與強降水周期交替、工業運營大規模抽取地下水以及水力壓裂(hydraulic fracturing)相關活動,都可能影響氣候、影響當地地震活動。地震
71、活躍地區尤其是美國西部存在某些運行時長數一數二的公共部門建筑改造項目。在有效的設計、政策及資金策略方面,這些項目可提供豐富的經驗。更新改造策略的重點為:(a)加強結構部件或整個建筑的抗震能力;(b)減少建筑經歷的震動;以及(c)確保載荷路徑暢通,使能量能夠通過結構安全傳遞。圖表 3 列出了一系列更新改造策略;下列設計指南提供了更為詳細的信息:基于韌性設計(REDi)的地震評級系統 奧雅納既有建筑震后修復技術 FEMA實用指南:降低非結構性地震損失風險 FEMA圖表 3 地震風險/地震防范改造策略軟層/弱層建筑更新改造第一層缺乏足夠結構強度或剛性的建筑-如一樓帶有店面或停車場的混合用途住宅在地震
72、中容易倒塌,因其開口較寬,隔墻較少。在舊金山、伯克利和洛杉磯,此類建筑成千上萬。這些城市已強制要求人們對該類建筑進行更新改造。額外的支撐無論力矩框架、剪力墻或緊固件可加強結構,提供更高的剛性和穩定性。更多細節請見 FEMA 及辛普森眾泰有關這一特定改造類型的設計資源。無筋砌體(URM)建筑更新改造無筋砌體(URM)建筑(一種歷史性的、符合震前建筑規范的建筑方法,其中 承重或非承重 墻體由磚、煤渣砌塊或其他缺少鋼筋等加固的砌體材料構成)在地震中極易發生坍塌或砌體外墻“剝落”。更新改造方法:使用緊固件或增加剪力強度的材料,如噴射混凝土、纖維增強的聚合物或織物增強的砂漿等,來加固 URM 柱體或墻體
73、使用緊固件將 URM 墻體固定于屋頂或地板支撐護墻及煙囪(煙囪可能需要更換或拆除)使用特殊力矩框架加固大型開口將 URM 單板墻面固定于外墻的背板墻面 為 URM 墻體增加新的地基元素,如混凝土板和加固的地基 更多細節,請見辛普森眾泰 URM 建筑 相關資源。32韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:地震風險/地震圖表 3 地震風險/地震防范改造策略無筋砌體(URM)建筑更新改造(續)協同效益與利弊權衡:URM 建筑也很容易受到大風的影響,而上述改造可同時處理這兩種風險。此外,包括材料加固及保溫的 URM 墻體圍護結構改造,如織物增強的砂漿,可提高墻體對極端高溫和野火的抵抗力。
74、抵抗程度因材料而異。然而,如果并未特別選擇低碳方案,使用更多傳統混凝土和鋼材可能會增加建筑的隱含碳量。非彈性混凝土(nonductile concrete)建筑更新改造非彈性混凝土建筑其老式結構缺乏加固,無法承受地震時的橫向晃動很容易崩潰或倒塌。人們需要進行結構評估,以確定建筑是否屬于這一類別。更新改造方法可包括:加固混凝土柱以提供額外的剛性增加支架、混凝土剪力墻,或基礎隔震(見下文)、新的鋼矩框架加強特定結構組件 支架-螺栓更新改造支架-螺栓改造是一種比較簡單的技術,適用于建于抬高地基之上的小型木結構住宅建筑。這類建筑在地震中很容易從地基上滑落,“殘缺墻”(cripple walls)框架與
75、地基之間的矮墻也十分容易倒塌。這種低技術含量、低成本的改造方式,運用木材支撐墻面,或用螺栓將框架固定在地基上。部分項目,如加利福尼亞州的“地震支架-螺栓”(EBB)項目,也要求對熱水器進行固定和支撐,以防止燃氣或水管泄露和損壞。更多細節,請見加利福尼亞州 EBB 項目或辛普森眾泰關于開展此類更新改造的指南?;A隔震 基礎隔震切斷建筑與地基的連接,并在隔震墊上方增加鋼梁或鋼筋混凝土梁,從而在地震期間將建筑與震動的地面隔離。此時地基可以震動,建筑物則得以保持穩定。因此基礎隔震能夠減輕建筑承受的震動。這一技術可避免對非結構性組件進行升級。補充性阻尼器阻尼器可作為減震工具吸收多余的運動能量,或作為配重
76、來抵消受力,與鐘擺原理類似。配重又稱調諧質量阻尼器,通常采用重球形式,置于上層樓板鑲嵌的彈簧之上,或以裝有大量液體的防震罐形式出現,有時也置于屋頂。地震時,這兩種配重均會隨建筑物振動而反向振動。如建筑剛性明顯,上述系統的使用效果并不理想,因為阻尼器起到了支撐作用,并根據本身的需要,連接了有必要移動的樓層。帶有鋼柱或混凝土柱的力矩框架建筑具有更大的靈活性,很適合使用阻尼器。非結構性更新改造根據 FEMA 的說法,“近期美國地震中,絕大多數地震損害為非結構性故障?!狈墙Y構性元素包括建筑組件,如室內隔板或貼面、天花板或煙囪;包括機械、電氣和給排水設備,如熱水器、通風管道或水管;甚至包括家具,如書架或
77、置物架。這些元素需要固定或改造,以免造成重大損失。(續)33韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:地震風險/地震考量與挑戰復雜性??拐鸶脑斓姆秶劝ê唵?、經濟的技術(如前文所述的支架-螺栓更新改造,用于使結構更好地固定于地基),也包含高度復雜、損傷性、定向或全面的更新改造。后者成本可能達到建筑重置價值的80%,在此情況下,全面更換結構可能更具成本效益。奧雅納在其為英屬哥倫比亞大學完成的地震脆弱性及更新改造分析中指出,定向改造選擇結構性組件以增強抗災能力,成本較低,與建筑整體改造相比,造成損傷也更小。然而,定向改造并非總能取得同樣效果,在某些情況下,它甚至可能帶來新的問題過去最
78、薄弱的環節已經過更新改造的修補,導致可能的故障點移至其他尚未改造的部位?!叭绻闵硖幍卣鸹钴S區,不加入基礎隔震或阻尼器等防震元素,便很難實現抗震韌性。盡管我見過更 野蠻的做法,即通過筑厚墻增加 建筑 剛性.這種做法實際上會增加樓層的加速度,破壞水管、電梯及外立面等非結構性組件。如果這些組件遭到破壞,建筑就不能繼續使用了。在更新改造中僅僅解決結構問題,可能會帶來新的困擾,阻止你實現韌性目標?!眾W雅納副總經理兼風險及韌性實踐領導 Ibbi Almufti外部支撐能加固建筑,以應對地震風險。34韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:地震風險/地震軟層建筑美國韌性委員會有關軟層建筑的故
79、事圖介紹了南加州面臨的風險及更新改造機會。點此鏈接了解更多??赏ㄟ^增加力矩框架(紅色柱)來加固軟層??紤]非結構性組件。增加建筑硬度的傳統抗震方法可能會加大非結構性部件的壓力,使這些部件需要額外支撐,從而提高成本。目前,結構工程在增強非結構性組件的抗壓能力以應對地震風險方面仍是空白。將抗震改造與其他改造結合。由于需要解決主要的結構問題,抗震改造可以成為及時處理其他風險的機會例如通過安裝排洪口或保溫外墻,協助推動價值提升。除節省開支外,也可能存在協同效益。例如,電氣化更新改造使建筑從燃氣向全電動暖通空調和烹飪系統轉變。這一轉變能確保地震后,燃氣管道即使并未關閉,也不會引發爆炸或火災。此外,依賴木材
80、的抗震改造新技術如交叉層壓材,可提供更大的結構強度,同時降低建筑隱含碳量排放量。欲知更多細節,請參見城市土地學會發布的 電氣化:全電房地產運動 及 房地產建筑材料隱含碳 報告。項目概況廣島紙鶴塔(Orizuru Tower)紙鶴塔為日本廣島的一座綜合性辦公大樓,建于 1978年,后經改造,于 2016 年重新開放。從塔上可俯瞰該市的和平紀念公園(Peace Memorial Park)和原爆圓頂館(Atomic Bomb Dome)。這座 14 層的塔樓結合辦公空間以及向游客開放的底層和頂層。它最具標志性的特征為露天觀景臺,自臺上俯瞰,可見公園、圓頂館以及紙鶴墻。這些紙鶴已成為重要的和平象征,
81、也是市內的觀光熱點。由于原有的鋼筋混凝土結構不符合建筑新規的抗震能力要求,工程和設計公司奧雅納與當地的 Sambuishi建筑事務所合作,對該建筑進行地震風險相關更新改35韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:地震風險/地震造。新建的加固鋼構架通過高強度鋼筋固定在現有框架上,東側新建的螺旋坡以及西側露臺均為加固構件。部分建筑增加了新建樁基,可以將荷載安全傳送至地面。最后,為減輕結構重量,沉重的混凝土墻則由輕盈的幕墻取代。建筑抗震性能為現行標準要求的 1.5倍。此外,該項目還將抗震改造、能源效率以及通過被動設計抵御極端高溫結合起來。通過季節性盛行風研究以及流體力學建模,新的立面開
82、孔最大程度優化了自然通風的效果,為辦公空間提供交叉通風,以達到制冷與聯系戶外環境的效果,卻并不依賴能源密集的空調系統。紙鶴塔作為新的歷史和文化標志,吸引了大量的游客。它的成功一方面表明,那些可能成為獨特資產的舊建筑,其更新改造具有價值,另一方面也表明,將針對不同風險的更新改造聯系起來,是獲得更大協同效益的機會。36韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:風暴和大風 風暴和大風 大風,無論是颶風、雷暴、龍卷風還是其他風暴,都可直接影響結構,或導致水流入侵結構,從而造成破壞。因此,防風應與防洪改造同步進行,以確保建筑結構能夠抵御強風暴。防 風 改 造 策 略 著 重 加 強 對 風
83、載 碎 片(windborne debris)沖擊的抵抗力,并提高建筑結構的穩定性,抵御來自多方無論是屋頂的上升氣流還是墻側的橫向氣流的風荷載建筑圍護結構的弱點,即使是車庫門這樣看似微小的開口,如果不進行處理,也會造成重大損失。圖表 4 列出了一系列更新改造策略;下列設計指南提供了更為詳細的信息:加 強 型 建 設 標 準(FORTIFIED Construction Standards)建筑與家庭安全保險學會(IBHS)住宅建筑防風改造指南 及 成功的建筑防風改造 FEMA下一代建筑基于韌性設計(REDi)的地震評級系統:極端風暴篇 奧雅納防雨百葉窗(頁首)和堅固的屋頂材料(上圖)提供了抗風
84、載碎片沖擊的能力。37韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:風暴和大風圖表 4 風暴和大風防范改造策略 沖力分級的門窗,包括天窗;防風等級的車庫門將門窗尤其是卷簾門或車庫門更換為沖力分級的型號,以確保其抵御風載碎片破壞的能力。安裝防風等級的車庫門也可提供額外保護以抵御風壓。暴風雨來臨前,所有內部及外部門都應關閉盡管這是一種操作性方案,但根據 IBHS 的研究,僅靠關閉內門便可減少最多 30%的屋頂風荷載。協同效益與利弊權衡:更高性能的窗戶有助于減少能源使用和成本,并根據其型號,可能包括鋼化玻璃,以增強抗野火能力。防雨百葉窗防雨百葉窗可提供額外的保護,或充當沖力分級窗的替代品。設
85、計多種多樣。膠合板只能在沒有其他選擇的情況下作為暴風雨前的最后防護手段使用,且至少厚達 3/4 英寸。協同效益與利弊權衡:防雨百葉窗也可作為外部遮陽設備使用,以減少太陽能得熱,提高極端高溫韌性,同時降低能源成本。密封的窗戶和外墻/屋頂風驅雨往往可能造成大規模破壞。確保窗戶嚴格密封有助于防止風驅雨的侵入。封堵建筑中的任何其他裂縫或縫隙也十分有效。協同效益與利弊權衡:密封型更強的建筑圍護結構也能提高極端氣溫韌性,降低能源成本。屋頂與墻壁、墻壁與墻壁、墻壁與地基的連接用颶風綁帶、夾子、帶子和和其他連接器/緊固件連接所有的結構元素,以創造連續載荷路徑,使風力安全傳導至地基。協同效益與利弊權衡:該技術在
86、地震區域必不可少。加強/密封的屋頂板用額外緊固件加強屋頂板與桁架/椽子之間的連接。協同效益與利弊權衡:也可在接縫處使用防水膠帶密封屋頂板,用防水膜或防風襯墊覆蓋屋頂,防止滲水。防風等級的屋頂材料確保屋頂材料,無論是瀝青瓦、金屬還是其他替代品,均經過防沖擊與防風等級評定。協同效益與利弊權衡:防沖擊的屋頂也能防御冰雹,A 級屋頂材料也有助于防止野火造成損失。盡管綠色屋頂是極端高溫及雨水管理的重要策略,但如果缺乏特殊的設計方法,易受風災的地區并不適用,例如,為邁阿密大學開發的綠色屋頂就采用了特殊設計。保護屋頂設備建筑機械系統,如暖通空調或太陽能電池板設備,應用帶子或其他緊固件牢牢固定在屋頂上?,F場備
87、用電源(如太陽能加蓄電池)遭遇較大范圍停電時,備用電源能使建筑保持舒適?,F場可再生能源,如太陽能電池板和蓄電池,能夠確保能源低碳,并保護當地的空氣質量常見替代品如柴油發電機則截然不同。38韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:風暴和大風考量與挑戰住宅與商業建筑策略比較部分結構性防風改造,如改進屋頂與墻體的連接,更適用于較小的住宅結構。集中解決風驅雨滲入屋頂和窗戶,以及窗戶和幕墻的抗沖擊性問題,商業建筑更能從中獲益,尤其是當玻璃制品在建筑圍護結構中占比很大時。取得觸手可及的成果通常,前文所述簡單、低成本的更新改造可加強屋頂、墻壁和地基間的連接,還可通過小型緊固設備創造連續的載荷路
88、徑一種安全傳輸風力通過建筑的方式從而產生重大影響。幸運的是,該技術對地震多發地區也非常適用,能夠同時提高對這兩種風險的抵御能力。針對各級保護的設計業主與設計者應考慮實施更新改造“套餐”方案的全面程度。加強型建設標準(FORTIFIED construction standard)由 IBHS 開 發,高于一般建設規范,主要解決商業及住宅建筑面對大風、冰雹、颶風和龍卷風的脆弱性問題。標準展示了針對建筑升級保護的分類方法之一。加強型標準的認證級別(屋頂級、銀星級、金星級)對應累積的保護程度:首先處理屋頂的抗災能力;然后增加沖力分級門、窗、墻,以及受保護的機械、電氣和給排水設備;最后確保建筑擁有經驗
89、證的連續載荷路徑。項目概況佛羅里達州南部韌性度假村重新開發因其設計上的靈活性,與租戶或業主使用期間完成的改造有所區別是加強物理風險韌性的理想時機。幾年前佛羅里達州南部的某個度假村認識到颶風和風暴潮帶來的高風險,在重建過程中開展了一系列全面的韌性升級,來確保度假村在遭遇大風暴時仍能維持運作。升級措施包括整體安裝防颶風等級的門窗,在 30 英尺以下的樓 層 安 裝 可 防 大 型 沖 擊(large missile impactresistant)的玻璃,在 30 英尺以上樓層則安裝可防小型沖擊(small-missile)的玻璃為項目中的冷卻塔加裝鋼制外殼,保護其免受大風和風暴潮夾帶碎片的影響采
90、購 5 臺容量為 2000 千瓦的應急發電機。災害發生后,它們將被戰略性安置,以提供電力服務。安裝 20,000 加侖的地下柴油罐,可供應急發電機最多運行 10 天將項目中的電力基礎設施遷移至 20 英尺高度,遠超風暴潮的高度,以保護關鍵電氣元件開關設備、變壓器及配電盤。業主估計,該項韌性投資使該項目的可保價值提高了50%,使年度保費降低約 50 萬美元,且由于抗沖擊的窗戶屬于節能的低輻射等級,項目每年可節省約 11萬美元。夾子有助于將屋頂固定于墻上,以增強建筑對大風和地震的抵抗能力。39韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:缺水/干旱 缺水/干旱 與風暴或熱浪等單一“沖擊”事
91、件不同,干旱是一項長期的“壓力”事件,由長期降水減少引起。水源短缺使水費增加,在嚴重的情況下,甚至導致無水可飲、給排水或機械過程無水可用,從而影響建筑物的運作和人們的生活質量。氣候變化導致的氣溫上升促使土壤水分蒸發,使干旱狀況更加惡化;相應地,干旱也會加劇野火風險和不定期驟雨造成的洪水風險(堅硬、干燥的土壤吸收水分能力較差,可能導致山洪爆發)。近年來,美國西部一直在經歷所謂的特大干旱。世界衛生組織估計,缺水已影響 40%的世界人口,而到2030 年,多達 7 億人口可能因干旱流離失所。部分受到干旱嚴重影響的地區甚至短暫地禁止新的開發項目,直到水資源的供給更加穩定這些情況下,更新改造確保了房地產
92、市場能夠持續增長。(更多有關房地產行業干旱影響及管理策略的細節,請參見城市土地學會 明智用水:抗旱韌性開發策略 )應對干旱的主要建筑改造方法,集中在運用節水方案代替衛生器具。前者在任何地區都具有成本優勢?,F場水回用系統,如可再利用廢水和雨水收集系統,也能起到一定作用,同時也利于管理洪災風險;然而,既有建筑安裝上述系統比較困難,且價格昂貴,盡管隨著技術選擇的豐富,成本可能有所下降。圖表 5 列舉了部分應對缺水的更新改造策略;更多信息,請見如下資源:水回用操作指南 William J.Worthen 基金會抗旱韌性策略 氣候和能源解決方案中心40韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計
93、:缺水/干旱考量與挑戰公共衛生和監管。由于公共衛生問題,現場水系統的使用受到高度監管,由于沒有聯邦管理系統,美國各州規定互不相同。遵守法規及規范是開發現場水系統的關鍵考量因素;一些城市,如洛杉磯、紐約和波士頓,正在制定新的政策框架。舊金山已經要求部分大型新建建筑包含現場水回用系統,以幫助市場建立對新技術和服務商的需求。然而,其他地區的項目可能需要與地方政府合作,以獲得上述系統相關的定制許可。既有基礎設施擴展的水回用系統必須與既有給排水基礎設施鏈接。這意味著它們可以減輕城市下水道及污水處理系統的壓力;然而,它們也增加了項目設計和工程的復雜性。然而,像 Epic Cleantec 這樣的公司正在為
94、商業建筑和多戶住宅建筑開發現場水循環技術,并聲稱,處理廢水與熱量回收產能同時進行,可減少高達 95%的用水需求及 40%的能源消耗,并簡化施工、許可及維護過程。項目概況舊金山市集街 1455 號,哈德遜太平洋地產(Hudson Pacific Properties)水往往來自意想不到的地方。只需一點創意,就能善加利用,減輕公共飲水的壓力。市集街 1455 號是一座 1978 年建成的建筑曾是美國銀行數據中心,現在也有其他租戶如優步和 Square 等入駐。業主哈德遜太平洋地產開始注意到地下水侵入的問題。通常情況下,地下水侵入本身會造成損害,(如與大雨或海平面上升結合)還可導致復合型洪水。然而,
95、工程師開發了一項系統,以捕捉、處理上述水分,并將其作為工藝用水引入建筑冷卻系統,而非將其排入城市的排雨或排污系統。該方法每年能獲得 200 萬加侖的水,先前用于大樓冷卻系統的飲用水中,近 15%可用此代替。圖表 5 應對缺水的更新改造策略高效能衛生器具(fixtures)廁所、淋浴器、水龍頭和小便池等衛生器具可替換為用水較少的型號,例如具有環保局(EPA)節水認證(WaterSense)項目標識(與能源之星認證標識類似)的器具。部分水務公司可能為上述系統安裝提供折扣。協同效益與利弊權衡:節水衛生器具也能減少能源使用,削減多種公用事業成本?,F場水回用系統考慮安裝水回用系統,涵蓋多種水源,可以針對
96、雨水(即使是接于下水管道的收集桶或蓄水池也能發揮作用),也可將更為復雜的系統接入給排水系統。旨在處理和再利用多來源廢水無論是可再利用廢水(如使用過的水槽水或洗碗機和洗衣機的處理水、空調冷凝水等),還是污水(含有生物物質的廢水)的新技術,均在開發之中。經過仔細規劃,這些技術可用于既有建筑的更新改造。協同效益與利弊權衡:這些系統有時可與綠色屋頂進行整合。此外,水回用系統可減少雨水徑流,降低洪災風險。在某些情況下,如果自然災害事件使水供應中斷,水回用系統可用于供水。41韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:野火 野火 隨著野火頻率和嚴重程度的增加,影響新地點的可能性也隨之增加。許多地
97、區尚未熟悉野火的破壞性,在這些地區為野火的影響做好準備至關重要。最有利的防火方式,是將建筑改造策略與場地/街區范圍內的景觀管理相結合。有關其他防火方式的概述,請參閱城市土地學會報告 防火帶:房地產防火策略.更新改造策略須著重加固建筑物圍護結構,使其不易點燃。許多策略涉及降低材料可燃性,減少余燼進入后者可先于野火數英里到達。此外,定期維護的規范必不可少,因為堆積的殘骸碎片(如落葉層)或儲存在建筑周圍的材料是常見易燃品。圖表 6 列舉了部分應對野火的更新改造策略;更多信息,請見如下資源:區域防火改造指南 商業與家庭安全保險學會家庭防火改造指南 內華達大學里諾分?!疤幚硪盎饐栴}時,我們需要將建筑視為
98、多個部分組成的 系統,這些部分包括屋頂、墻壁、窗戶和通風口。.我們考慮改造結構以抵御災害時,也需要考慮集群的問題。一個很好的例子是壁板、窗戶和屋檐?!苯ㄖc家庭安全保險學會研究工程師 Daniel Gorham纖維質水泥壁板可呈現類似木材的效果,并提供防火性能(左圖);金屬或瓦片也可防止屋頂著火(右圖)。42韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:野火圖表 6 防火更新改造策略 防火屋頂(ASTM E108/UL 790 標準中的 A 級)屋頂按 A 到 C 分級,其中 A 級提供最大保護。許多商業屋頂材料,如石碴單層膜、瀝青瓦、黏土、板巖、混凝土瓦或金屬,已被評為 A 級。屋頂
99、更換項目應以 A 級材料為目標,因為屋頂是建筑圍護結構中最脆弱的部位之一。協同效益與利弊權衡:A 級屋頂也可抵御風載碎片及冰雹的影響。鋼化隔熱玻璃及可展開的非易燃百葉窗單窗格退火玻璃窗在野火的極端高溫下容易破碎,從而暴露建筑內部??捎每垢邷啬芰娙剿谋兜亩啻案皲摶A娲???紤]在高密度開發地區加裝百葉窗作為額外保護層。協同效益與利弊權衡:安裝雙窗格玻璃窗還可提高能源效率,降低公用事業成本,增強對極端氣溫的韌性。非易燃覆層及外門木材及乙烯基塑料等可燃覆層/墻板常見于多種建筑類型,極易起火。人們可用混凝土、纖維水泥、灰泥、磚/石、金屬或經阻燃劑處理的木材替代它們。FEMA 還建議更換外部保溫飾面
100、系統。協同效益與利弊權衡:部分覆層系統,如纖維水泥及混凝土,隱含碳量更高。外墻保溫(無毒)及氣密性發生野火時,加強外墻保溫可減緩熱量向建筑內部傳導。增加保溫層很容易與更換壁板或覆層結合。此外,天然保溫材料,如干草包、羊毛或漢麻混凝土,均為耐火或防火材料,燃燒時不會釋放毒副產品。野火產生的煙霧會導致遠遠超出野火區范圍的重要健康風險,而嚴格氣密的建筑不容易受到野火煙霧的侵襲。協同效益與利弊權衡:加強建筑保溫及空氣密封可大大減少供暖與制冷的能耗及成本,也可增強對極端氣溫的韌性。天然的保溫材料也可降低隱含碳量,在某些情況下甚至可以固碳(如干草包保溫)。防余燼通風口在建筑通風口安裝八分之一英寸或更細的金
101、屬濾網,對限制余燼進入至關重要。濾網是一種非常重要的低成本改造方式,它會對建筑結構的防火能力產生重大影響??紤]在烹飪、暖通空調系統等通風口安裝。排水溝蓋如可能,安裝與屋頂斜坡平行的非易燃排水溝蓋。這樣可燃垃圾就不會堆積。非易燃走道、陽臺、露臺、樓梯、圍欄建筑外部通道或附屬結構(如圍欄),如可能,應用金屬或輕質混凝土代替,如沒有條件,則應選擇復合塑料復或硬木。43韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/設計:野火圖表 6 防火更新改造策略 封閉/腹拱屋檐屋檐應使用非易燃拱腹進行封閉,因為余燼很容易進入其中。此外,熱量會在下方積聚,導致易燃材料起火。屋頂與墻面交接處和墻基的防火板屋頂與墻面
102、交接處(如屋頂窗所在位置)會產生拐角,余燼可能點燃其中積聚的殘骸碎片。墻面與地面相接處同理。在上述地點安裝非易燃防火板可降低可燃性。加強空氣過濾為減少煙霧滲入及空氣質量惡化引發的健康風險,可考慮在通風系統中安裝高性能(如MERV 等級 13 或更高)空氣過濾器。需注意,性能更高的空氣過濾器可能會增加運行能耗。協同效益與利弊權衡:加強空氣過濾、改善空氣質量廣泛有利健康,益處包括減輕極端高溫帶來的空氣污染,以及降低 COVID-19 帶來的病毒傳播風險?,F場備用電源(如太陽能加蓄電池)遭遇較大范圍停電時,備用電源能使建筑保持舒適?,F場可再生能源,如太陽能電池板和蓄電池,能夠確保能源低碳,并保護當地
103、的空氣質量常見替代品如柴油發電機則截然不同。(續)考量與挑戰美觀。某些業主不喜歡非易燃材料(如纖維水泥壁板)的外觀。然而,人們也可選擇與傳統木質覆層外觀和感覺非常相似、但能提供更佳防護的材料。確定優先次序與邊際成本。許多規模較小的業主在實施眾多更新改造策略時,可能面臨財務方面的挑戰。處理建筑中最脆弱的部分,有助于確立策略的優先次序。例如,如果全面更換壁板的成本過高,業主可將地面以上幾英尺的壁板更換為相應的非易燃材料或防火板,盡量減少開支。同理,在按正常計劃裝修期間,選擇韌性材料或附加物是關鍵例如,若已有計劃更換屋頂,以較小的邊際成本增加為代價,同時解決排水溝、通風口以及任何屋頂-墻面防火問題,
104、不失為謹慎的做法。同理,與其整體更換木質露臺或其他延伸部分,不如將離建筑最近的部分更換為金屬柵欄或其他非易燃選項。與能源效率及碳排放的權衡。許多抵御野火的策略,如高性能窗戶和建筑圍護結構,都能提高建筑能源效率、減少碳排放。然而,某些材料選擇如更多地使用水泥和混凝土可能導致更高的隱含碳排放。謹慎選擇材料,可確保實現多重目標。此外,太陽能電池板可能導致垃圾積聚,必須定期清理。建筑物周圍環境及密度。在建筑密度較高的城市地區,或建筑密度較低但景觀植被較多的地區,建筑物面臨著更大的風險,也需要更高層次的保護。例如在建筑密集區域,鋼化玻璃及非易燃壁板更為重要。44韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會
105、目錄/設計:野火不同建筑的獨特脆弱性。進行任何更新改造時,每個建筑都必須單獨處理。以野火風險為例:屋頂形狀復雜、轉角較多的建筑更容易出現碎片堆積和余燼引燃的情況。屋頂平緩、屋頂設備(如太陽能電池板或暖通空調系統)較多的商業建筑也是如此。根據建筑類型因地制宜,對于降低其脆弱性至關重要。雙窗格、鋼化玻璃的窗戶是防火的關鍵。項目概況加州獨棟住宅Steve Quarles加州大學合作推廣部名譽顧問、前IBHS 野火與耐久性首席科學家,以及加州野火多發地區居民將他在建筑及野火韌性方面的知識用于自己的獨棟住宅。該住宅位于低密度地區,建于 1965 年。隨著時間的推移,Quarles 逐漸將建筑升級,以提高
106、建筑結構的抗燃性。他首先將窗戶更換為雙窗格、帶有金屬框架的鋼化玻璃窗,并指出自 2000 年代中期安裝以來,鋼化玻璃的成本已有所下降。隨后,Quarles 決定增加太陽能電池板,并意識到它們會比現有屋頂長壽Quarles 指出,的確,“屋頂往往比建筑任何其他部分磨損得更快”,并且是脆弱性的關鍵來源做出這一決定后,他將現有的 A 級瀝青合成瓦屋頂升級為更耐用的立縫鋼屋頂(也是 A 級)。金屬屋頂的安裝還包括額外防火襯墊的安裝。他還安裝了更高質量的排水溝蓋,并在屋頂的某些部分安裝了防火、防余燼的通風口;屋頂主體則采用無通風口設計。由于該建筑與其他建筑間的距離較大,更換壁板并無必要,不過,折中的選擇
107、是更換靠近相鄰住宅的墻面壁板。除更令人安心之外,上述更新改造亦有美感價值。安裝雙窗格玻璃也具有節能效果。雖然獨棟住宅的規模與大型商業或多戶建筑不同,但上述步驟大多適用于各種類型的房產。45韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/政策:韌性更新規劃政策:韌性更新規劃盡管美國某些地區存在針對特定風險的更新改造政策,但大多數司法機關尚未制定涵蓋所有在險建筑、抵御所有風險的公共政策與計劃。因系統性方法缺失、無法整合激勵及強制措施,韌性更新范圍仍十分有限。不同地域和投資范圍內氣候風險的具體情況,以及私營部門改造建筑時可能面臨的最終要求,都包含不確定性。這導致人們不愿主動開始改造。為有意義地擴大實
108、施范圍,全面的政策和規劃方法十分必要。它可提供框架,規劃指導方針、標準及技術援助,供房產業主使用。盡管上述障礙存在,更新改造政策的早期迭代可以提供一定指導。本節將討論若干障礙,并提供數個案例,展示已實施的韌性改造政策。人們必須清除這些障礙,以提高更新改造政策的有效性。鑒于問題的規模與復雜性,設計新的更新改造政策或項目對許多政府而言是一個艱巨的挑戰。FEMA 的“自然災害更新改造項目工具箱”基于案例分析以及針對全美各地更新改造項目的訪談,提供了初步指導,總結了經驗教訓。該工具箱列明了六大步驟:識別風險和弱點、評估建成環境背景、確定資金來源,以及設計、預備和實施計劃。FEMA 自然災害更新改造項目
109、工具箱自然災害更新改造項目工具箱:社區防災建筑更新改造項目設計指南46韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/政策:韌性更新規劃政策障礙:公平、數據與現有要求社會公平是韌性更新政策面臨的核心挑戰。例如在美國,低收入和 BIPOC 社區往往最容易受到復合風險(如洪水、極端高溫和住房質量低劣)的影響。由于結構性不平等與種族主義,這些社區的財務及政治資源也受到了限制。舉例來說,歷史上及目前存在撤資現象,而這些社區也往往被排除在決策之外。2021 年城市土地學會報告 環境正義與房地產 對此有所論述。與更新改造相關的公平問題如財產價值加速上升導致人們流離失所;無力承擔巨額的合規成本;或缺乏資金、
110、專業知識和時間開展改造項目都必須在政策制定中加以考慮。除非對歷史性邊緣化社區造成的潛在影響得到緩解,且真正的社區參與能為監管提供依據,否則政策制定者很可能在通過新立法時失敗。近期俄勒岡州波特蘭市的防震改造條例事件便體現了此類障礙。該條例遭到社區抵制,因為人們擔心租金上漲,也擔心具有文化價值的建筑(如非裔美國人社區教堂)受到影響。該條例因此被擱置。數據可得性及政策/項目管理流程也是根本障礙。更新改造政策要求市政府獲取詳細信息,了解當地既有建筑的特點,以及建筑面臨當前及預測的氣候災害時暴露的弱點。小型社區可能并不具備、也無力搜集上述信息。確保城市工作人員有能力管理溝通、外聯和技術援助,并幫助業主對
111、接融資,也是重大障礙。既有政策也會給更新改造工作帶來障礙。例如,區域劃分要求(如高度限制、地塊邊界及建筑退線要求、機械安置或樓層/面積計算)禁止業主通過抬高或擴建屋頂來代替因洪水風險而不再使用的一層,也禁止業主通過添加更厚的保溫及外墻材料來抵御極端氣溫,或將機械設備置于屋頂或洪泛區之外的側院。修改區域劃分規定從政治角度很難做到,且耗時巨大。此外,如前所述,歷史性建筑保護法規也會嚴重阻礙那些影響歷史街區或建筑結構外觀的更新改造。既有政策先例應對氣候災害的更新改造并非全新過程。幾十年來,美國的許多地區尤其是地震多發區域,都有支持或要求改造的計劃和政策。下面列出了一系列長期存在和比較新近的更新改造政
112、策。需注意,盡管 國際既有建筑規范(IEBC)災害條款為建筑改造融合減災措施提供了指導,但這些條件僅適用于已采用 IEBC 的州或市范圍內,正在進行維修、改造、更換住戶、擴建或搬遷的建筑。本節重點討論哪些政策可鼓勵或要求房地產業主為提高韌性這一特定目開展更新改造。美國西部地區抗震改造條例 加利福尼亞(洛杉磯、舊金山、奧克蘭)、俄勒岡州,以及華盛頓州多城已通過或考慮通過強制性防震改造條例,因為該地區極易受地震影響。這些條例通常要求特定建筑類型進行更新改造,以處理特定的防震缺陷,如“軟層”、非彈性混凝土或無筋砌體建筑。部分條例可追溯至 20 世紀 80 年代,例如帕洛阿托的政策,但許多條例是近期才
113、制定的。例如,洛杉磯要求軟層建筑的業主在 7 年內完成更新改造,疑似非彈性混凝土建筑的業主有 3 年時間來確定其結構是否需要改造,如確需要,則有 25 年時間來完成改造。政策激勵與技術援助計劃,如加利福尼亞州的“地震支架-螺栓”47韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/政策:韌性更新規劃計劃,通常是條例的前奏或配套措施。計劃提供財政援助,或為業主介紹有執照的承包商,以完成所需改造。針對防洪改造的區域劃分創新 部分位于海平面上升及沿海風暴前線社區,已經通過了新的區域劃分規則,以應對在高風險地區進行大范圍更新改造的需要。2012 年颶風“桑迪”造成廣泛破壞后,紐約市的建筑物業主在改造分區
114、規則方面(如前述高度限制以及樓層/面積要求)遇到了重大障礙。為解決這一障礙,市政府通過了臨時性區域劃分修正案,即沿??购閰^劃修正案。這一法案后被永久確立,賦予人們更多靈活性,以處理法規允許的高度增加、機械安置、可行的街景改善以及其他設計要素,并將靈活規則覆蓋區域從年度超限概率 1%/百年一遇(100-year/1 percent annual chance)擴大至年度超限概率 0.2%/五百年一遇(500-year/0.2 percent annual chance)洪水的洪泛區。同樣,2021 年波士頓也采取了 沿??购樾愿采w區規定,要求位于特定洪泛區、須經開發審核的建筑同時接受韌性審核;與
115、紐約條例類似,放寬了對高度、建筑面積及通道特性的要求;并要求建筑遵循該市的 沿??购轫g性設計指南。該指南規定了針對洪災的適當改造策略,并點明其與其他風險改造的協同效益。建筑如需抬高,靈活區劃規則允許其超越高度限制。48韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/政策:韌性更新規劃洪泛區管理條例在美國,在 FEMA 定義的洪泛區內開展建設,由當地洪泛區管理條例監管。成千上萬的社區均存在該類條例。條例通常適用于新建以及既有建筑的“實質性改善”項目。這些項目可能引發改造,以確保建筑通過某種方式無論是將建筑全面抬高,還是使最低居住樓層高于洪水水位,或是濕式/干式防洪免受洪水侵襲。例如加州圣塔芭芭拉
116、市的條例要求洪泛區所有“實質性改善”項目:使用防洪材料及公用設備進行建設,運用可盡量減少洪災損失的方式和操作;將包括地下室在內的最低樓層抬高,超過基礎洪水立面標高兩英尺,在某些高風險區域,還需同時超過臨近最高地表兩英尺;其中防洪的非住宅建筑須高于基礎洪水立面標高兩英尺,以保證建筑水密性,而其他結構組件能夠抵御流體靜力/動力(hydrostatic and hydrodynamic)荷載及浮力的影響;以及設計完全封閉、底層以下的非地下室區域。該區域僅用于車輛停放、進出建筑或物品儲存,且會被洪水淹沒,通過允許洪水進出自動平衡外墻所受的靜水壓力。此外,遭到洪水反復破壞或嚴重損毀的建筑,可能有資格獲得
117、聯邦政府在 NFIP“合規成本增加”項目下提供的更多財政援助。綠色屋頂重建要求一些歐洲城市,如德國的漢堡和瑞士的巴塞爾,已將屋頂更換時的綠色屋頂要求制度化,從而增強對極端氣溫的適應性、加強雨水管理。2002 年,巴塞爾在其建筑規范中增加了對平面屋頂更換項目的綠色要求,并于 2010 年擴大范圍,規定更新改造項目涉及的平面屋頂必須符合綠色要求。1990 年代中期及 2000 年,持續數年的激勵計劃提供了按平方面積計算的直接補貼,以刺激人們吸收、促使業主接受政策這是加強社區對新法規支持的常見策略。丹佛地區還要求超過 25,000 平方英尺的建筑在需要更換屋頂時安裝綠色屋頂,呼應了“定期維護是增加韌
118、性解決方案的好時機”這一建議。建筑性能標準美國城市開始實行更嚴格的政策,要求既有建筑進行改造,已滿足能源效率或碳排放標準。這些政策通常被稱為 BPS 條例,如近期在圣路易斯通過的條例。盡管上述標準通常不涉及物理氣候風險改造,但(如前所述)高效建筑為韌性提供了間接好處。此外,強制要求能源改造創造了機會,使人們能夠同時、低成本地增加韌性更新融資和建設。49韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/財務:韌性更新開支財務:韌性更新開支為韌性更新發展融資可能是整個過程中最困難的方面。成本是其中的重要障礙,它導致低收入建筑業主難以開展改造;能夠降低準入門檻的激勵措施和融資方案是公平實施改造的關鍵。
119、分階段實施更新改造戰略有助于在一段時間內分攤成本,但前期成本仍令人望而卻步。與節能激勵措施相比,加固建筑物、應對物理風險的激勵措施不太常見;將兩者結合的項目更有可能獲得融資。國家建筑科學研究所的 韌性激勵路線圖 闡述了房地產價值鏈及公共部門行為人如何開發更具吸引力的激勵結構,通盤考慮抵押貸款、保險政策、稅收優惠、財政補助及其他機制。然而,韌性激勵措施的確存在,且并非唯一的更新改造融資途徑。本節討論了若干可供業主選擇的融資方式?!搬槍?風險 緩解的投資并未反映其真實回報價值。這是因為供應鏈中各方開發商、業主、租戶、保險公司、貸款人、社區的利益并不一致。建筑業主為建筑韌性支付了額外費用,而其他利益
120、相關者(稅務機關、貸款人等)則免費享受了這一共同利益。激勵措施將共同利益轉回支付韌性初始成本的一方,能夠更公平地分配成本和利益,協調利益相關者利益,促進建筑韌性,并降低長期持有基礎設施的成本?!闭試医ㄖ茖W研究所 韌性激勵路線圖將建筑加固與能源效率或可再生能源相結合,可增加更新改造的商業可行性。50韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/財務:韌性更新開支資本性支出預算隨著氣候韌性總體成為風險管理的常見方面,韌性更新可能被相應視為標準對擁有足夠資金的業主而言,明顯的解決方案是,基于對更新改造創造回報、避免損害造成損失、避免銷售折價的期望制定資本性預算并支付開支。然而,地產類型、位置
121、及投資標準的問題也可能導致人們難以從大型投資組合中選擇可進行更新改造的地產。例如,商業地產可將改造成本作為運營費用轉嫁給租戶,但多戶住宅地產可能無法做到;部分地區的租金足以支撐人們收回更新改造投資成本,而其他地區的租金并不足夠;增值型地產通??蛇M行韌性改造,而完全穩定的核心地產卻不能。貸款與融資“我想達成如下效果:即只要資產因氣候風險被標記,測算時就要考慮 更新改造?!盠BA Realty ESG與可持續發展部門總監 Michelle German對于缺少大額資本預算的房地產業主而言,確保融資是開展改造的關鍵。下文將討論若干潛在的改造融資方案,包括現有及新興工具。房產評估清潔能源+韌性(PAC
122、E+R)融資PACE+R 融資擁有多個別稱(C-PACE 針對商業地產,R-PACE 針對住宅,+R 表示已增加韌性元素)作為更新改造尤其是與能源效率相關項目的融資策略,已越來越受到人們的歡迎。PACE+R 融資已在 26個州活躍并運作,以低利率提供前期資金,融資期限通常為 20 年或更長。貸款保留在特定房產之上,作為稅收評估,待出售時轉給新的業主。通常情況下,100%的硬成本和軟成本都能覆蓋。PACE+R 計劃所涵蓋的項目如華盛頓金縣的項目通常同時包括能源項目(如暖通空調/照明更換和電動汽車充電),以及針對韌性的投資,如防震加固、降低大風及洪水風險。各州或全球各地區并非都能利用 C-PACE
123、,各州也并非都會資助物理風險韌性項目。此外,PACE+R 還要求主要抵押貸款人或其他貸款人同意評估優先考慮私人借貸,這對許多房地產公司而言是一個重大障礙。不過,隨著貸款人對該項目越來越熟悉,這一情況可能正在轉變。51韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/財務:韌性更新開支“一派觀點認為,C-PACE 就是貸款,你就應該按照 C-PACE 如何融入整個資本結構的方式分析交易。另一種看法則是根據其本質,將升級成本及其融資成本 C-PACE還款支出 作為營業費用。如果根據租賃條款,它們可以被歸類為營業費用,那么凈現金流將受到何種影響?如果結構合理,尤其在三方凈租賃的情況下,上述改進及還款成
124、本能否作為營業或資本費用轉嫁給租戶?作為投資人,你需要了解這些方案,也需要了解如何根據經營業績、現金流及資本結構情況看待它們?!盌BRS Morningstar高級副總裁Kevin Augustyn改造商業抵押貸款及貸款工具在建筑再融資時,那些通過降低運營成本、提高凈運營收入增加建筑價值的改造,往往也是具有能源效率收益的改造(如應對極端高溫進行的高性能圍護結構改造)測算過程應考慮這一點。例如,紐約市的RiseBoro 社區伙伴關系將改造實現的大額節約納入其建筑物再融資貸款中,通過在測算時考慮上述節約,保證了更高的貸款價值。其他缺乏直接能源效益成分的韌性更新,雖然其價值很難量化,但仍能通過本報告
125、“商業案例”部分提到的途徑如增加銷路、租金收入或入駐率在測算中得到體現。與貸款人合作,溝通有關上述機會的事宜,將有助于普及這一方案。麥肯錫近期報告指出,銀行正加速采取行動,回應將氣候風險納入資本分配及貸款審批、為氣候相關項目調動新資金的需求和前景。其他融資工具也不斷改變,以反映韌性更新。綠色抵押貸款能夠支持上述目標。房利美(如 HomeStyle Energy 抵押貸款)和房地美(如 GreenCHOICE 抵押貸款)等大型供應商已開始提供此類貸款。針對獨棟住宅,這些抵押貸款選擇允許借款人在購買或再融資時為更新項目提供高達升級后住宅價值 15%的資金。符合條件的改進措施包括能源和高溫韌性措施,
126、如太陽能電池板、氣密、保溫、高效窗戶和暖通空調升級;節水措施,如低流量衛生器具;甚至野火、地震及洪水韌性措施,如地基改造或風暴潮屏障。落基山研究所建議簡化和擴大上述產品供給過程,以覆蓋更多房屋業主,尤其是中低收入業主,因為截止目前,全國對此吸收程度仍然低于所需水平。52韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/財務:韌性更新開支綠色銀行如特區綠色銀行(DC Green Bank)已開展融資項目,將能源效率與氣候韌性結合,如 Faircliff 東廣場重新開發項目。該經濟型全電力住房項目由開發商 Jonathan Rose 開發,將以被動式節能屋認證為目標,結合綠色屋頂以改善雨水管理。這些
127、機構對于調動私人資本用于建筑層面改造至關重要。如資金用途廣泛,足以涵蓋多種可持續發展/韌性相關活動,較大的公司可以發行綠色債券,支持韌性更新。綠色債券主要用于資助降低能耗及碳排的更新改造,較少用于加固建筑或基礎設施以抵御物理氣候風險。正如全球氣候適應中心(Global Center on Adaptation)所指出的,涵蓋降低物理風險活動的債券多由當地政府及政府支持實體發行,用于支持公共基礎設施開發建設,而非用于私營公司的個人財產加固。然而,投資人對綠色債券的需求迅速增長,并已超過供給。自 COVID-19 疫情發生以來,人們更為關注以社會或環境影響為中心的“主題”債券。房地產公司日益轉向綠
128、色債券,為氣候相關活動提供資金。一個典型案例是,2021 年初,新世界發展公司曾為一只 10 年期、面值 2 億美元的可持續發展掛鉤債券定價。該債券用于支持長期的可持續發展舉措,包括處理物理氣候風險。傳統資金來源也可進行改進,從而覆蓋未被銀行服務的人群。例如,在菲律賓,小額貸款機構與非營利組織 Build Change 合作,為低收入家庭開發小額貸款試點項目,提供防震、防臺風改造所需的資金,并已為數百萬家庭提供服務。州和地方補助及激勵措施在美國,許多地方性及州政府層面的項目已經出現。它們包括財政和非財政兩部分,激勵業主開展實施。對地方性激勵政策的進一步研究,有助于消除改造實施過程中的財政障礙。
129、某些措施在州層面發揮作用:前文提到的加州“地震支架-螺栓”項目;南卡羅來納州的“安全住宅”項目、“阿拉巴馬住宅加強”項目與 IBHS 的“加強型標準”項目合作,分別為業主提供 5,000 美元和 10,000 美元的補助,以加固建筑、防止大風和颶風破壞;另有佛羅里達“減輕颶風損失”項目為住宅及商業地產提供更新改造資金,以抵御風暴和洪水。上述金額雖然較小,但可能足以幫助大量易受氣候風險影響的小型建筑獲得便宜高效的更新改造技術。其他地方項目運用更大的資金流,提供更大額的補助,如伯克利的“防震改造補助項目”。該項目使用 FEMA的聯邦減災補助,可為建筑業主提供超過 10 萬美元的資金。還有一些項目使
130、用當地資金流,如北卡羅來納州夏洛特麥倫布(Charlotte-Mecklenburg)的“防洪改造補助”(retroFIT floodproofing grant)使用雨水收費,為洪泛區商業和住宅建筑符合條件的減災項目支付高達 95%的成本。公共事業部門也為特定韌性功能提供補助,例如,太平洋煤氣電力公司(PG&E)的補助項目提供 10 萬美元,用于設立新建及既有建筑韌性中心。此外,盡管許多地方公共事業部門管理的節能翻修(weatherization)計劃集中于能源效率方面,但它們也為家庭或企業升級改造提供資金,從而增強其應對極端氣溫的韌性。馬薩諸塞州的“大規模節能”(Mass Save)計劃就
131、是一例。53韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/財務:韌性更新開支除補助外,各市還可為韌性更新提供地產稅減免。紐約市一方面規定大多數主要房屋翻修必須安裝綠色屋頂、太陽能電池板,或兩者兼顧;一方面為綠色屋頂改造提供高達每平方英尺 15 美元的稅收減免。這一改造同時也可參與該市的 C-PACE 計劃。更易遭受極端高溫和雨水泛濫社會影響的街區可享受更高的稅收減免額度。華盛頓特區提供類似的 15 美元/平方英尺的綠色屋頂退稅,休斯頓也為雨水綠色基礎設施(包括綠色屋頂)制定了減稅計劃。最后,部分地區如芝加哥為包括綠色屋頂、集雨系統或能源韌性組件(如太陽能電池板)等在內的更新改造項目提供諸如加
132、快建筑許可審批的非財政優惠。聯邦補助及貸款項目在美國,聯邦資金是更新改造資金最大的潛在來源之一,但其申請過程以復雜和耗時著稱。在符合條件的情況下,業主通常需要通過當地政府申請,才能獲得該筆資金。然而,如下項目值得一提。涵蓋多種災害的“減災補助項目”(HGMP)以及“防洪減災支援補助”均為 FEMA 管理的大型補助項目,用于資助大范圍、昂貴的災后改造項目。上述補助發放通常優先考慮大型社區基礎設施或設備,如機場、醫院或歷史建筑,但并非局限于此;部分城市利用其資金流支持個別項目,如加州伯克利的防震改造或夏洛特麥倫布的買斷項目。FEMA 的“建設韌性基礎設施和社區”補助,旨在用于社區災前預防,涵蓋了與
133、HGMP 類似的項目。同樣地,美國住房與城市發展部著名的災后重建及減災項目“社區發展整筆撥款”,可由州及地方政府申請,之后分發給受到影響的居民和企業,也可用于近期遭受氣候災害影響地區的韌性更新。最后,新興的循環貸款計劃如近期由 持續減輕風險以保障未來(STORM)法案創設的計劃,將向各州及當地政府提供低息資金,以設立貸款用于抵御和降低多種氣候災害風險可能會作為更新改造的融資策略發揮作用;舉例來說,處理洪水反復或嚴重損毀建筑結構的問題,是 STORM 法案的主要目標之一。他國政府也創建了融資計劃來支持韌性更新改造。例如在新加坡,國家公園局自 2009 年起實施了“高樓綠色激勵計劃”。該計劃提供補
134、貼,最多覆蓋既有建筑安裝綠色屋頂或垂直綠化相關開支的 50%。該項目自成立以來已資助了 100 多座建筑。54韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/結論結論對于大小業主而言,韌性更新過程復雜,而房地產行業及當地政府方才開始解決需求及組織規模問題,以鼓勵私營部門采取行動。盡管如此,現有的更新改造項目與項目概況為我們提供了起步階段的經驗教訓。更新改造設計技術已得到充分理解,市場對韌性建筑的興趣日益增長,新的融資工具不斷拓展以滿足需求尤其在業主能夠成功結合能源效率投資與建筑加固的情況下。主要問題在于,我們應如何充分調整上述因素、迅速推進政策吸收以應對不斷惡化的氣候風險,以及如何在社會和經濟
135、領域公平地實施改造,確保兼顧每位利益相關者。未來幾年,韌性改造預期將成為房地產行業的主要操作:要保證既有建筑投資的長久安全,別無他法。我們不必等待;業主、設計師、政策制定者和金融專業人士越早采取行動,保護住戶、提升價值,我們的機會就越大。55韌性更新:既有建筑氣候應對升級城市土地學會目錄/報告團隊供稿人Clay Haynes Public Square 創始人Daniel Gorham 建筑與家庭安全保險學會研究工程師Daniele Horton Verdani Partners 創始人、首席執行官Ellie Tang 新世界發展公司可持續發展主管Ibbi Almufti 奧雅納初級合伙人Jo
136、hn Bolduc 馬薩諸塞州劍橋市環境規劃師Joy Sinderbrand 紐約市住房管理局復原及韌性部門副總裁Kevin Augustyn DBRS Morningstar 高級副總裁Michelle German LBA Realty ESG 與可持續發展部門總監 Ryan Cassidy RiseBoro 社區合伙企業可持續發展和建設總監 Satpal Kaur SATPAL 創始人、設計與建筑科學負責人Steve Quarles 加州大學合作推廣部名譽顧問、前 IBHS 野火與耐久性首席科學家報告團隊主要作者August Williams-Eynon 可持續發展經理ULI 項目成員Lindsay Brugger 城市韌性團隊副總裁Marta Schantz 綠色印記團隊高級副總裁Billy Grayson 中心與倡議團隊執行副總裁James A.Mulligan 高級編輯Joanne Platt,Publications Professionals LLC 手稿編輯Brandon Weil 藝術總監Deanna Pineda,Muse Advertising Design 圖像設計城市土地學會感謝 Kresge 基金會對本報告及ULI 城市韌性項目的支持。