建筑工業(yè)化綠色建筑發(fā)展必由之路

曾令榮　吳雪樵　張彥林

【摘要】本文詳細(xì)介紹了綠色建筑和建筑工業(yè)化，并對建筑工業(yè)化是我國綠色建筑發(fā)展的主要途徑與必然選擇做出了說明。

【關(guān)鍵詞】綠色建筑；建筑工業(yè)化；發(fā)展趨勢與模式

【中圖分類號】F407 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1003-1324（2012）-03-0094-03

1 綠色建筑的概念、內(nèi)涵及由來綠色建筑的概念

根據(jù)我國《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB 50378-2006的定義，綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材），保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。

綠色建筑的內(nèi)涵

所謂“綠色建筑”的“綠色”，代表著一種概念或象征，既不是純粹的、絕對的“綠色”概念，也不僅僅是狹義上的立體綠化、屋頂花園，而是指建筑對環(huán)境的無害化，既充分利用自然資源和環(huán)境，其建造過程和使用過程又不破壞生態(tài)環(huán)境平衡的一種建筑，又可稱為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。因此，綠色建筑的基本內(nèi)涵可以歸納為：減輕建筑對環(huán)境的負(fù)荷即節(jié)約資源和能源；提供安全、健康、舒適的生活空間；人、建筑、自然環(huán)境和諧共處。

綠色建筑的起源和由來

綠色建筑的概念起源于20世紀(jì)80年代，正式確立于20世紀(jì)90年代。伴隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，資源、能源大量消耗，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，地球生態(tài)系統(tǒng)遭受嚴(yán)峻考驗(yàn)，走可持續(xù)發(fā)展道路的呼聲日漸高漲。1992年聯(lián)合國環(huán)境和發(fā)展大會“里約熱內(nèi)盧宣言”提出了“可持續(xù)發(fā)展”（Sustainable Development）思想。這一新的思想催生了新的建筑觀可持續(xù)發(fā)展建筑觀，即保護(hù)生態(tài)、創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的人類生存環(huán)境，是21世紀(jì)建筑的基本任務(wù)。

隨著全球氣候的變暖，世界各國對建筑節(jié)能的關(guān)注程度正日益增加，人們越來越認(rèn)識到，建筑使用能源所產(chǎn)生的CO₂是造成氣候變暖的主要來源之一，節(jié)能建筑成為建筑發(fā)展的必然趨勢，綠色建筑理念也應(yīng)運(yùn)而生，人們開始了研究探索和不斷實(shí)踐。1990年世界首個綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)在英國發(fā)布；1993年美國創(chuàng)建綠色建筑協(xié)會；1996年香港地區(qū)推出綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)；1999年臺灣地區(qū)推出綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)；2000年加拿大推出綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過二十年的不斷努力，綠色建筑在美國及歐洲國家受到極大推廣并取得良好發(fā)展。上世紀(jì)末，綠色建筑概念引入我國，2006年中國正式推出相應(yīng)的綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)（GB50378-2006）。

2 建筑工業(yè)化的由來與基本概念和內(nèi)涵

建筑工業(yè)化的概念

建筑工業(yè)化是指采用大工業(yè)生產(chǎn)的方式建造工業(yè)和民用建筑。它是建筑業(yè)從分散的、落后的、大量現(xiàn)場人工濕作業(yè)的生產(chǎn)方式，逐步過渡到以現(xiàn)代技術(shù)為支撐、以現(xiàn)代機(jī)械化施工作業(yè)為特征、以工廠化生產(chǎn)制造為基礎(chǔ)的大工業(yè)生產(chǎn)方式的全過程，是建筑業(yè)生產(chǎn)方式的變革。

建筑工業(yè)化的起源和由來

建筑工業(yè)化的概念起源于歐洲。18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命以后，隨著機(jī)器大工業(yè)的興起、城市發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步，建筑工業(yè)化的思想開始萌芽。20世紀(jì)20～30年代，當(dāng)時有觀點(diǎn)提出，應(yīng)當(dāng)改革傳統(tǒng)的房屋建造工藝，由專業(yè)化的工廠成批生產(chǎn)可供安裝的構(gòu)件，通過現(xiàn)場組裝的主要途徑來完成房屋建造，不再把全部工藝過程都安排到施工現(xiàn)場完成，這就基本形成了早期的建筑工業(yè)化理論。第二次世界大戰(zhàn)后，歐洲面臨住房緊缺和勞動力缺乏兩大困難，促使建筑工業(yè)化迅速發(fā)展。其中，法國和蘇聯(lián)發(fā)展最快。到60年代，歐洲各國，以及美國、日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家也都迅速發(fā)展。對發(fā)展中國家如何實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化問題，聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)事務(wù)部在1974年發(fā)表了《關(guān)于逐步實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的政府政策和措施指南》，認(rèn)為建筑工業(yè)化是20世紀(jì)不可逆轉(zhuǎn)的潮流，發(fā)展中國家雖有大量廉價的勞動力，但是各國根據(jù)現(xiàn)有條件，有步驟地推行建筑工業(yè)化，提高勞動生產(chǎn)率，仍有重要意義。

世界各國推行建筑工業(yè)化做法和要求不盡相同，但建筑工業(yè)化的基本內(nèi)容和發(fā)展方向一般概括為：①建筑標(biāo)準(zhǔn)化。這是建筑工業(yè)化的前提。要求設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化相結(jié)合，構(gòu)配件設(shè)計(jì)要在標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上做到系列化、通用化。②構(gòu)配件生產(chǎn)工廠化和發(fā)展新型建筑材料。這是建筑工業(yè)化的物質(zhì)基礎(chǔ)。具體包括：采用裝配式結(jié)構(gòu)，預(yù)先生產(chǎn)出各種構(gòu)配件運(yùn)到工地進(jìn)行裝配；混凝土構(gòu)配件實(shí)行工廠預(yù)制、現(xiàn)場預(yù)制和工具式鋼模板現(xiàn)澆相結(jié)合，發(fā)展構(gòu)配件生產(chǎn)專業(yè)化、商品化，有計(jì)劃有步驟地提高預(yù)制裝配程度；在建筑材料方面，積極發(fā)展經(jīng)濟(jì)合用的新型材料，重視就地取材，利用工業(yè)廢料，節(jié)約能源，降低費(fèi)用。③施工機(jī)械化。這是建筑工業(yè)化的核心，即實(shí)行機(jī)械化、半機(jī)械化和改良工具相結(jié)合，有計(jì)劃有步驟地提高施工機(jī)械化水平。④組織管理科學(xué)化。這是建筑工業(yè)化的重要保證。從建筑的設(shè)計(jì)開始，直到構(gòu)配件生產(chǎn)，施工的準(zhǔn)備與組織，建筑生產(chǎn)全過程都應(yīng)當(dāng)納入科學(xué)管理的軌道。

我國的建筑工業(yè)化始于50年代第一個五年計(jì)劃時期。國務(wù)院在1956年5月作出的《關(guān)于加強(qiáng)和發(fā)展建筑工業(yè)的決定》中明確提出：“為了從根本上改善我國的建筑工業(yè)，必須積極地有步驟地實(shí)行工廠化、機(jī)械化施工，逐步完成對建筑工業(yè)的技術(shù)改造，逐步完成向建筑工業(yè)化的過渡”。隨后即迅速建立起建筑生產(chǎn)工廠化和機(jī)械化的初步基礎(chǔ)，對完成當(dāng)時的國家建設(shè)起到了顯著的作用。經(jīng)過20多年的實(shí)踐，1978年國家基本建設(shè)委員會正式提出，建筑工業(yè)化以建筑設(shè)計(jì)際準(zhǔn)化、構(gòu)件生產(chǎn)工業(yè)化、施工機(jī)械化以及墻體材料改革為重點(diǎn)。在以后的很長一段時間內(nèi)，我國一直沿用建筑工業(yè)的提法，建筑工業(yè)化作為我國建筑業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)思想，也成為我國建筑業(yè)追趕世界先進(jìn)水平的著眼點(diǎn)和著力點(diǎn)。但令人遺憾的是，自20世紀(jì)80年代后期，建筑工業(yè)化的概念銷聲匿跡，建筑工業(yè)化的進(jìn)程隨之中斷，沒能伴隨改革開放和我國工業(yè)化、城市化、市場化大發(fā)展，特別是建筑業(yè)大發(fā)展時期，建筑工業(yè)化與我國失之交臂，取而代之的是所謂住宅產(chǎn)業(yè)化，其著力點(diǎn)是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、施工大機(jī)械化以及要求墻體材料改革適應(yīng)住宅產(chǎn)業(yè)化的要求?？v觀上世紀(jì)我國推行建筑工業(yè)化的得失與成敗，過分強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)千篇一律；過分強(qiáng)調(diào)施工機(jī)械化，忽視或忽略構(gòu)件生產(chǎn)工業(yè)化特別是裝配工業(yè)化，導(dǎo)致大量房屋漏水、漏風(fēng)、不隔音、房屋建造尺寸偏差大等一系列嚴(yán)重問題；脫離當(dāng)時中國的物質(zhì)條件、技術(shù)條件和工業(yè)基礎(chǔ)，導(dǎo)致大量粗制濫造，影響房屋質(zhì)量，最終導(dǎo)致中國早期的建筑工業(yè)化以失敗告一段落。

建筑工業(yè)化的內(nèi)涵

隨著建筑工業(yè)化的發(fā)展，其內(nèi)涵和意義也在不斷延伸和拓展。筆者認(rèn)為，建筑工業(yè)化的核心內(nèi)涵就是“三化”，即部品化、工廠化、裝配化。徹底改變傳統(tǒng)建筑主要靠現(xiàn)場施作業(yè)的理念，改變了傳統(tǒng)建筑原材料現(xiàn)場集合和集成的方式，最大限度減少現(xiàn)場施作業(yè)量，極大提高生產(chǎn)效率，確保建筑物品質(zhì)和功能。建筑工業(yè)化是建筑業(yè)發(fā)展方式的革命，是可持續(xù)發(fā)展的要求，更是百年建筑的要求。

部品化內(nèi)涵包括部品及其設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化、多樣化和柔性化。其中基礎(chǔ)部品、通用部品要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、通用化設(shè)計(jì)與制造；通過模數(shù)協(xié)調(diào)機(jī)制，應(yīng)能做到系列化和多樣化；為滿足個性化需求，還必須做到柔性化設(shè)計(jì)與制造。部品化就是將建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行部品化分解再設(shè)計(jì)的過程，是建筑工業(yè)化的前提和標(biāo)志。部品設(shè)計(jì)和構(gòu)配件（亦稱部件）設(shè)計(jì)應(yīng)滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。部品設(shè)計(jì)又是部品化的實(shí)現(xiàn)前提。

工廠化就是部品和部件的工廠化制造與加工。是指用大工業(yè)生產(chǎn)的方式，采用現(xiàn)代化機(jī)械裝備和流水化作業(yè)線，嚴(yán)格的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)密的組織管理進(jìn)行生產(chǎn)，確保部品和部件質(zhì)量。工廠化是部品化的實(shí)現(xiàn)途徑和重要保證，是建筑工業(yè)化的核心。

裝配化是指將部品和部件通過現(xiàn)代化機(jī)械裝配工具、嚴(yán)格的組織管理進(jìn)行現(xiàn)場組裝、連接的過程，是建筑工業(yè)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是工業(yè)化建筑最終實(shí)現(xiàn)途徑和根本特征。

3 綠色建筑的發(fā)展趨勢與發(fā)展模式探析

綠色建筑本質(zhì)上是復(fù)合多功能的建筑，既包含建筑功能的復(fù)合，又包含建筑環(huán)境和生態(tài)的統(tǒng)一，是高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一的建筑居住功能、建筑美學(xué)功能、建筑生態(tài)功能的集合體。綠色建筑設(shè)計(jì)、綠色建材生產(chǎn)、綠色建造施工、綠色生活消費(fèi)的內(nèi)在統(tǒng)一，是綠色建筑的必然要求。綠色建筑是未來建筑的主要發(fā)展方向。

綠色建筑設(shè)計(jì)理念強(qiáng)調(diào)節(jié)約能源、節(jié)約資源、回歸自然?！?jié)能性。建筑設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能采用適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的平面形式及總體布局，采用節(jié)能的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)自然通風(fēng)的原理設(shè)置風(fēng)冷系統(tǒng)，使建筑能夠有效地利用夏季的主導(dǎo)風(fēng)向；充分利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)岬瓤稍偕茉?，設(shè)置太陽能采暖、熱水、發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電裝置，減少采暖和空調(diào)的使用?！Y源性。在建筑設(shè)計(jì)、建造和建筑材料的選擇中，均考慮資源的合理使用和處置，減少資源使用，并節(jié)約用水?！匀恍?。建筑內(nèi)部不使用對人體有害的建筑材料和裝修材料，盡量采用天然材料，且經(jīng)檢驗(yàn)確保對人體無害；保持室內(nèi)空氣清新，溫、濕度適當(dāng)，使居住者感覺良好，身心健康；外部強(qiáng)調(diào)與周邊環(huán)境相融合，土壤中不存在有毒、有害物質(zhì)，地溫適宜，地下水純凈，地磁適中等。

綠色建材制造的相對性。比如，水泥作為建筑膠凝材料，是不可替代的。水泥生產(chǎn)消耗大量能源和資源，排出二氧化碳，是由其工藝和材料生產(chǎn)特性所決定的。水泥材料的綠色化，應(yīng)該是指生產(chǎn)過程盡可能降低能源消耗，減少排放，提高水泥熟料標(biāo)號，多摻入工業(yè)廢料，減少水泥生產(chǎn)對自然礦石資源的消耗，并提高水泥標(biāo)號和混凝土標(biāo)號等級，減少水泥直接用量。

綠色建造施工要求建造和施工過程注重節(jié)能減排和降低環(huán)境影響。綠色生活消費(fèi)是發(fā)展綠色建筑的思想和認(rèn)識前提，只有倡導(dǎo)并實(shí)踐綠色消費(fèi)、綠色生活、綠色環(huán)保的理念，綠色建筑才能成為人們不懈的精神追求和物質(zhì)追求的統(tǒng)一體。

當(dāng)然，綠色建筑是一個廣泛的概念，發(fā)展綠色建筑應(yīng)走出幾個誤區(qū)：即綠色并不意味著高價和高成本，綠色建筑不一定是高檔建筑；綠色建筑不應(yīng)局限于新建筑；并不是現(xiàn)代化的、高科技的就是綠色的，智能化建筑不一定是綠色建筑；綠色建筑的工業(yè)化，并不排斥窯洞式建筑、木結(jié)構(gòu)建筑等傳統(tǒng)方式建造的建筑；綠色建筑不應(yīng)僅僅停留在城市，農(nóng)村發(fā)展綠色建筑也可以。

4 建筑工業(yè)化是實(shí)現(xiàn)綠色建筑發(fā)展的主要途徑

在我國發(fā)展綠色建筑，一定要通過建筑工業(yè)化來實(shí)現(xiàn)或完成，或者說，主要應(yīng)通過建筑工業(yè)化途徑來實(shí)現(xiàn)，這是中國國情所決定的。未來20年，我國城市化率將達(dá)到60%以上，將近4億人從農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市發(fā)展，由于人口眾多，人均國土面積十分有限，不得不采取最嚴(yán)厲的“耕地紅線”保護(hù)制度，導(dǎo)致城市發(fā)展用地矛盾將十分尖銳。我國每年將近20億平方米竣工面積，保障房、公租房、廉租房建設(shè)，需要占用大量住宅用地，這就決定了城市必須向空間發(fā)展，尋求空間解決的辦法，即向空間發(fā)展高層永久性綠色住宅，而實(shí)現(xiàn)這一發(fā)展目標(biāo)的最佳途徑是建筑工業(yè)化。

當(dāng)然，既有建筑的綠色化改造和節(jié)能改造也可以采用建筑工業(yè)化的途徑來實(shí)現(xiàn)。比如，北京對老舊房屋進(jìn)行“平改坡”，就是在不改變原有房屋結(jié)構(gòu)和不影響使用的前提下，對原有平頂屋面進(jìn)行坡屋面系統(tǒng)改造與替換。還有大量門窗系統(tǒng)的節(jié)能改造與更新，都是采用新型節(jié)能門窗部品替代原來不節(jié)能門窗系統(tǒng)以達(dá)到節(jié)能改造的目的。這其中坡，屋面部品系統(tǒng)和節(jié)能門窗部品的工廠化生產(chǎn)發(fā)揮了巨大的支撐作用。

建筑綠色化設(shè)計(jì)是發(fā)展綠色建筑的前提條件。建筑工業(yè)化（部品化、工廠化、裝配化）是綠色建筑發(fā)展的根本保證，是解決建筑業(yè)發(fā)展模式粗放問題的靈丹妙藥。當(dāng)然，在中國，不排除窯洞、秦磚漢瓦、木制建筑甚至土房子、石房子等的節(jié)能、環(huán)保、舒適性，和滿足多樣化需求的必要性。但工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的發(fā)展趨勢，要求走建筑工業(yè)化的道路，盡可能少占土地來解決大量的、大宗的、大面積的住房建設(shè)問題，這既是節(jié)能減排的需要，又是改善和保障民生的要求，更是我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的必然選擇。

因此，建筑工業(yè)化是建筑業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的突破口和切入點(diǎn)，是綠色建筑的主要發(fā)展模式。在我國，重啟建筑工業(yè)化進(jìn)程，重新確立建筑工業(yè)化對我國綠色建筑發(fā)展的主導(dǎo)地位，將具有十分重要而深刻的歷史意義。中日兩國基本國情具有很大的相似性，日本建筑工業(yè)化的成功經(jīng)驗(yàn)值得我國認(rèn)真借鑒和消化吸收，他山之石，可以攻玉，中國應(yīng)該能夠探索出一條適應(yīng)本國國情的新的建筑工業(yè)化的發(fā)展模式。日本建筑工業(yè)化發(fā)展的最新趨勢表明，高耐久性和長壽命周期是綠色建筑的長期發(fā)展方向。將建筑物分解為軀體（結(jié)構(gòu)體s）和填充體（I），通過建筑工業(yè)化途徑和工法，分別完成結(jié)構(gòu)體和填充體的工廠化制造和現(xiàn)場裝配，從而確保建筑物安全可靠、節(jié)能環(huán)保、舒適美觀、方便快捷性能和整體品質(zhì)的提升，是實(shí)現(xiàn)建筑高耐久性和百年建筑的重要途徑和根本保證。