綠色低碳節(jié)能建筑的發(fā)展趨勢(shì)及影響*

張季偉，彭海婷 ，張季超，張 巖

(1.河南省省直機(jī)關(guān)房屋建設(shè)開發(fā)公司，鄭州 河南 450003； 2.鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院，鄭州 河南 450001； 3.廣州大學(xué)，廣州 廣東 510006)

近年來，綠色建筑理念及相關(guān)應(yīng)用技術(shù)日趨成熟，相應(yīng)的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)模式逐步完善。國(guó)內(nèi)外學(xué)者不斷探索建筑的可持續(xù)發(fā)展，低碳綠色建筑的研發(fā)取得較大進(jìn)展。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們低碳減排意識(shí)不斷增強(qiáng)，各類綠色示范工程不斷涌現(xiàn)[1]，本文主要闡述國(guó)內(nèi)外綠色低碳建筑的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)及影響，以為綠色建筑的發(fā)展提供借鑒。

1 國(guó)外低碳建筑發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 英國(guó)綠色低碳建筑的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

21世紀(jì)初，英國(guó)政府頒布可持續(xù)住房標(biāo)準(zhǔn)，并將節(jié)能環(huán)保的新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于綠色建筑的設(shè)計(jì)中。政府公布住宅能效的綠色評(píng)估，并頒發(fā)相應(yīng)的能效質(zhì)量證書。低層住宅的購(gòu)房者可向政府建立的綠色家庭服務(wù)中心尋求幫助，積極采取住宅節(jié)能措施，提高能源使用率。2016年開始建造節(jié)能住宅，以實(shí)現(xiàn)高水平零碳排放[2]。蘇格蘭地方政府計(jì)劃在2030年內(nèi)建造全生命周期零碳排放住宅建筑，位于倫敦西南部的貝丁頓能源開發(fā)社區(qū)，占地1.65萬m2，包括82m2公寓和2 500m2辦公、商業(yè)空間，于2002年完成。該建筑通過設(shè)計(jì)和使用可回收建筑材料、太陽能裝置及雨水收集裝置，成為英國(guó)第1個(gè)也是最大的碳平衡生態(tài)社區(qū)，并獲得可持續(xù)發(fā)展獎(jiǎng)。此社區(qū)必要的能源供應(yīng)通過太陽能和生物能實(shí)現(xiàn)，無須使用石油等碳燃料，也不會(huì)增加空氣中CO2的排放，家庭能源需求總量下降60%，熱能需求下降90%，熱能消耗下降57%，用電量下降25%，用水量下降50%，被稱為零能耗，在把握環(huán)境邊界、不降低生活質(zhì)量方面積累了成功經(jīng)驗(yàn)。

1.2 美、德、日等國(guó)關(guān)于綠色低碳建筑的立法與研究

美國(guó)環(huán)境管理部門會(huì)為滿足綠色環(huán)保要求的建筑材料頒發(fā)“能源之星證書”，要求政府采購(gòu)部門從“能源之星”的產(chǎn)品中選擇?！澳茉粗恰钡募s束力已成為一種政府行為，同時(shí)也成為建筑材料進(jìn)口產(chǎn)品的準(zhǔn)入門檻。

在德國(guó)，進(jìn)行房屋交易時(shí)房產(chǎn)商被要求出示能源證明，消費(fèi)者通過證明可得知每年的能源消耗量。新的法規(guī)還鼓勵(lì)公司和個(gè)人對(duì)舊建筑進(jìn)行環(huán)保改造，同時(shí)有強(qiáng)制的條文要求。

日本早期就對(duì)綠色低碳社會(huì)改造進(jìn)行過規(guī)劃和研究。2008年5月，日本的研究小組發(fā)表《針對(duì)日本低碳公司到2050年的12個(gè)目標(biāo)》的報(bào)告，為日本的綠色低碳發(fā)展規(guī)劃了路線。

1.3 丹麥綠色建筑示范項(xiàng)目

太陽能和風(fēng)能社區(qū)是丹麥居民組織的首批低碳生態(tài)區(qū)之一。社區(qū)建筑主要為公共住房和自助餐廳等，設(shè)計(jì)使用太陽能、風(fēng)能等可再生能源。例如，社區(qū)公共及住宅樓安裝清潔能源板約600m2，公園及公共休息區(qū)下方放置集熱箱。通過集熱箱加熱排出液體，并將熱量沿地下管道輸送到建筑物內(nèi)，清潔能源產(chǎn)生的熱量可滿足社區(qū)居民30%的日常需求，此外，在山上安裝1座風(fēng)塔，距社區(qū)約2km，獲取風(fēng)能，約占社區(qū)總能耗的10%。

2 我國(guó)低碳建筑發(fā)展現(xiàn)狀

發(fā)展綠色低碳建筑是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的必要階段，是生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分。我國(guó)建筑業(yè)多年的粗放型發(fā)展，使綠色低碳建筑在我國(guó)的發(fā)展步履維艱。實(shí)際上，綠色建筑、低碳排放的理念應(yīng)與節(jié)約型社會(huì)聯(lián)系在一起，不僅與全球能源消耗、環(huán)境治理等有關(guān)，也是中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的需要。逐步加強(qiáng)低碳節(jié)能減排的推進(jìn)力度，引起社會(huì)各界對(duì)低碳生活、綠色建筑的重視，讓綠色生活成為居民的日常生活方式，從而推動(dòng)我國(guó)綠色低碳建筑的發(fā)展。

近年來，我國(guó)逐步推廣綠色低碳建筑，政府、企業(yè)和公眾紛紛采取了行動(dòng)。政府對(duì)建筑項(xiàng)目的節(jié)能監(jiān)管涵蓋了從征地、規(guī)劃到建筑垃圾回收的所有階段。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部正在督辦新建建筑節(jié)能措施的實(shí)施及北方采暖區(qū)節(jié)能改造、國(guó)家建筑節(jié)能減排管理機(jī)構(gòu)建設(shè)、大中型建筑節(jié)能改造、可再生能源應(yīng)用及新材料應(yīng)用推廣等工作。各大房地產(chǎn)企業(yè)積極參與建設(shè)低碳減排工程項(xiàng)目，在綠色建筑和節(jié)能環(huán)保方面均取得重大成就。為應(yīng)對(duì)氣候變化，各單位制定相應(yīng)的節(jié)能減排戰(zhàn)略，包括努力減少生產(chǎn)和商業(yè)活動(dòng)中的碳足跡。在政府和社交媒體的宣傳引導(dǎo)下，公眾努力支持并參與綠色低碳節(jié)能的相關(guān)活動(dòng)，環(huán)保理念得到廣泛傳播。綠色低碳成為人們?nèi)粘Ｉ钪械臒衢T話題，低碳環(huán)保產(chǎn)品也得到市場(chǎng)青睞。

3 綠色建筑技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前，我國(guó)正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展時(shí)期，提高建筑能效、發(fā)展綠色建筑是實(shí)施我國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略和資源配置的重要手段。綠色建筑將以前所未有的速度發(fā)展，持續(xù)推動(dòng)建筑業(yè)的綠色革命[6-7]。

1)低碳綠色技術(shù)將逐步融入設(shè)計(jì)、施工、拆除全過程，改變傳統(tǒng)的建造方式，不斷提高建筑的實(shí)用性能和集成度。

2)綠色建筑技術(shù)與低碳概念相融合，在實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的同時(shí)，達(dá)到低碳減排的效果。

3)綠色低碳建筑與智能化建筑相結(jié)合，通過信息化、標(biāo)準(zhǔn)化管理提高節(jié)能減排效率。

4)低碳技術(shù)產(chǎn)業(yè)化程度進(jìn)一步提高，技術(shù)選擇更加注重投資效益比。

5)綠色建筑技術(shù)正朝著更高的技術(shù)性能發(fā)展，即綠色建筑將逐步發(fā)展成為高性能的綠色建筑。

6)標(biāo)準(zhǔn)綠色建筑體系將緊跟最新技術(shù)發(fā)展，緊扣行業(yè)特點(diǎn)，朝著“一體化設(shè)計(jì)及建造體系”的方向發(fā)展。

7)縮短低碳建筑標(biāo)準(zhǔn)體系的評(píng)審周期，逐步建立低碳建筑領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

4 低碳綠色建筑發(fā)展的影響

低碳綠色建筑發(fā)展的積極因素主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①低碳綠色建筑受多種生命形式的影響；②低碳、綠色建材大量涌現(xiàn)；③綠色建筑的價(jià)值日益突出[8]。施工單位對(duì)施工過程中產(chǎn)生的廢氣、粉塵、噪聲和建筑垃圾進(jìn)行控制，并采取相應(yīng)措施，合理使用油漆、涂料，部分企業(yè)還通過了ISO 14001標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境管理認(rèn)證。

低碳綠色建筑發(fā)展的不利因素主要為低碳綠色建筑尚未普及[9]，低碳綠色建筑的初始成本非常高，短期經(jīng)濟(jì)效益不明顯等。

低碳建筑的發(fā)展對(duì)建筑業(yè)的影響如下。

1)規(guī)劃和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的變更 國(guó)家在“十四五”規(guī)劃中對(duì)綠色建筑相關(guān)內(nèi)容提出進(jìn)一步要求，明確了建筑綠色低碳發(fā)展新的戰(zhàn)略和目標(biāo)，并通過強(qiáng)制與激勵(lì)相結(jié)合的方式繼續(xù)推進(jìn)綠色建筑的發(fā)展。2019年版的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》經(jīng)歷2次修訂3個(gè)版本，重新構(gòu)建了綠色建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。一大批涉及綠色建筑的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)也相繼頒布，共同為綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。

2)推動(dòng)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展 裝配式建筑是建筑工業(yè)化的重要組成部分，是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的重要構(gòu)成，也是實(shí)現(xiàn)綠色建筑的手段之一。裝配式建筑具有節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材的顯著特點(diǎn)，應(yīng)用裝配式建筑可大幅度減少建筑垃圾，保護(hù)環(huán)境。裝配式建筑與綠色建筑的概念、側(cè)重點(diǎn)雖不同，但彼此之間又互相關(guān)聯(lián)，具有清晰而廣泛的交集。裝配式建筑是綠色建筑的典型代表，踐行了可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑全生命周期基本理念。

3)新材料和新技術(shù)的出現(xiàn) 綠色、低碳、節(jié)能建筑主要依靠新材料、新技術(shù)的應(yīng)用。在能源和建筑領(lǐng)域，主要應(yīng)用能源供應(yīng)、立面結(jié)構(gòu)和廢水回收系統(tǒng)等新技術(shù)[10]。同時(shí)，采用環(huán)保、可持續(xù)的建筑材料，提高節(jié)能減排效果，因此節(jié)能減排的新材料、新技術(shù)具有巨大的市場(chǎng)潛力。

4)加速建筑業(yè)信息化變革 綠色建筑與互聯(lián)網(wǎng)融合，運(yùn)用BIM、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G通信等技術(shù)，建立綠色建筑信息化平臺(tái)。通過信息共享、規(guī)范管理及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，精確計(jì)算建設(shè)過程中所需的鋼材、水泥等材料，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。收集項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息，建立相關(guān)數(shù)字模型進(jìn)行分析，盡量規(guī)避可能出現(xiàn)的問題，將損失降到最低。通過數(shù)據(jù)模型對(duì)建筑物進(jìn)行采光、節(jié)能分析，以最合理的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，最終實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的“碳達(dá)峰、碳中和”。

在國(guó)家大力推進(jìn)綠色低碳和新基建的整體戰(zhàn)略下，信息化正在建筑行業(yè)發(fā)展過程中發(fā)揮越來越重要的作用，同時(shí)建筑業(yè)也迎來了前所未有的市場(chǎng)空間和發(fā)展機(jī)遇。