綠色建造能源減碳綜合管理探討

張守軍

天津市和平區(qū)住房和建設(shè)委員會(huì)綜合行政執(zhí)法支隊(duì) 天津 300020

綠色建造是在綠色設(shè)計(jì)、綠色施工探索的基礎(chǔ)上，建造全過(guò)程融合綠色發(fā)展理念提出的一種新型建造概念。建筑的綠色建造是節(jié)能減排、應(yīng)對(duì)氣候變化最重要領(lǐng)域之一，為了實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的雙碳目標(biāo)，綠色建造只有統(tǒng)籌分析工程全生命周期，在建筑工程立項(xiàng)、設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，找出產(chǎn)生碳排放的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，綜合降低建筑建造和使用過(guò)程的能源消耗，才能真正實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。國(guó)際上綠色建筑、節(jié)能技術(shù)進(jìn)步非常快，已從低能耗建筑向超低能耗建筑到產(chǎn)能建筑上發(fā)展。

本文重點(diǎn)論述綠色建造能源減碳方面，如何從政策引導(dǎo)、提高認(rèn)知、模式創(chuàng)新、技術(shù)集成四個(gè)方面管理，通過(guò)超低能耗建材節(jié)流，綠色能源供給開(kāi)源，能源使用智慧管理，實(shí)現(xiàn)建筑能源全周期低碳綠色。

1 國(guó)際國(guó)內(nèi)及綠色建造的發(fā)展?fàn)顩r

《建筑環(huán)境評(píng)價(jià)方法》是第一套在市場(chǎng)和管理中實(shí)際應(yīng)用的綠色建筑評(píng)價(jià)體系，它于1990年由英國(guó)建筑研究所推出，美國(guó)最具代表性的是《能源和環(huán)境設(shè)計(jì)先鋒標(biāo)準(zhǔn)體系》，LEED評(píng)價(jià)體系由美國(guó)綠色建筑委員會(huì)（USGBC）于1993年開(kāi)始著手制定。評(píng)價(jià)建筑物全壽命周期環(huán)境性能，是綠色建筑的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。德國(guó)可持續(xù)建筑評(píng)估體系（DGN B）由德國(guó)可持續(xù)建筑委員會(huì)組織開(kāi)發(fā)并頒布實(shí)施，特別是通過(guò)過(guò)程管理質(zhì)量把綠色建造的三個(gè)階段即策劃、設(shè)計(jì)、施工貫穿了起來(lái)，代表了今后的發(fā)展方向。

我國(guó)住建部于2005年發(fā)布了《綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》，2007年發(fā)布了《綠色施工導(dǎo)則》，引導(dǎo)開(kāi)展綠色建筑的設(shè)計(jì)和綠色施工工作。2006年發(fā)布了《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，2019年發(fā)布了第三版，主要是對(duì)設(shè)計(jì)綠色建筑產(chǎn)品和運(yùn)維要求作出評(píng)價(jià)。2010年發(fā)布了《建筑工程綠色評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，注重于施工過(guò)程的“綠色”。在綠色建造的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則方面，雄安新區(qū)在2019年實(shí)施《雄安新區(qū)綠色建造導(dǎo)則》，2021年住建部印發(fā)了《綠色建造技術(shù)導(dǎo)則（試行）》，綠色建造應(yīng)充分體現(xiàn)綠色化、工業(yè)化、信息化、集約化和產(chǎn)業(yè)化的總體特征，將綠色發(fā)展理念融入工程策劃、設(shè)計(jì)、施工、交付的建造全過(guò)程。在綠色建造技術(shù)、管理研究方面，2012年肖緒文院士在施工工藝技術(shù)、施工圖設(shè)計(jì)與施工一體化技術(shù)、投資與施工階段的信息化技術(shù)等方面取得了一系列創(chuàng)新成果。2017年肖緒文院士提出了推進(jìn)綠色建造的一系列政策、技術(shù)、發(fā)展方向等成果[1]。2017年毛志兵主編了《建筑工程新型建造方式》一書(shū)[2]。

我國(guó)通過(guò)綠色建筑、綠色設(shè)計(jì)和綠色施工標(biāo)準(zhǔn)的推廣應(yīng)用，特別是綠色施工發(fā)展深入人心、成果豐碩。但是綠色建造綜合減碳效果還有待加強(qiáng)，一些地區(qū)新建民用建筑全面執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，綠色建筑具備一定的體量規(guī)模，但已建成的綠色建筑中，部分僅停留在設(shè)計(jì)階段的“綠色”，后期缺乏科學(xué)的運(yùn)營(yíng)管理，難以實(shí)現(xiàn)真正意義上的節(jié)能與綠色。加快轉(zhuǎn)變綠色建筑的傳統(tǒng)發(fā)展模式，加強(qiáng)綠色建筑全生命周期能源減碳管理，加強(qiáng)政府監(jiān)管，全面提升綠色建造管理水平，十分迫切而意義深遠(yuǎn)。

2 綠色建造涵蓋內(nèi)容及減碳管理重點(diǎn)

綠色建造比綠色施工的要求更高，綠色建造的內(nèi)涵更廣，由于考慮了工程產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程，綠色建造減碳管理的重點(diǎn)不僅涵蓋綠色施工，應(yīng)以更廣闊的視野綜合考慮立項(xiàng)策劃、設(shè)計(jì)和施工三個(gè)階段的減碳管理。

2.1 政策引導(dǎo)

強(qiáng)化政府、行業(yè)和企業(yè)三個(gè)層面的政策引導(dǎo)。政府層面要強(qiáng)化政策引導(dǎo)，明確建筑業(yè)雙碳目標(biāo)主攻方向，在關(guān)鍵領(lǐng)域推進(jìn)突破。建筑全生命周期能耗是由“建材開(kāi)采與生產(chǎn)、建筑施工、建筑運(yùn)行、建筑拆除與回收”四階段組成。建材開(kāi)采與生產(chǎn)階段的單位時(shí)間碳排放比例最高，是建筑產(chǎn)業(yè)鏈降低碳排放的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色建造的關(guān)鍵是首先實(shí)現(xiàn)建材的綠色化，低能耗向超低能耗建筑發(fā)展首先要解決建材問(wèn)題。在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的大背景下，地方政府往往將材料制造產(chǎn)業(yè)作為高污染、高耗能產(chǎn)業(yè)，包括一些新材料產(chǎn)業(yè)。政府層面要重視綠色建材的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移不是出路，保持地區(qū)綠色建材制造業(yè)優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，搶占新型建材至高點(diǎn)，贏(yíng)得建筑業(yè)綠色發(fā)展先機(jī)，進(jìn)而推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。在現(xiàn)有綠色建筑、綠色設(shè)計(jì)、綠色施工綜合管理基礎(chǔ)上，推動(dòng)綠色建材的突破，實(shí)現(xiàn)綠色建造的更高階段發(fā)展。結(jié)合地區(qū)資源優(yōu)勢(shì)、氣候特點(diǎn)，科學(xué)確定不同區(qū)域的綠色建筑、裝配式建筑適宜技術(shù)，發(fā)展本地特色綠色建材，因地制宜，就地取材，降低建筑業(yè)總體建造成本。

行業(yè)層面要配合政府在關(guān)鍵領(lǐng)域突破思路，在行業(yè)內(nèi)研究突破路徑。新材料研制周期長(zhǎng)、復(fù)雜程度高。國(guó)內(nèi)重要領(lǐng)域配套材料有嚴(yán)格流程，導(dǎo)致用戶(hù)優(yōu)先選用國(guó)外先進(jìn)材料，使得國(guó)內(nèi)企業(yè)嚴(yán)重缺失產(chǎn)品迭代發(fā)展的機(jī)會(huì)。重點(diǎn)材料建立綠色通道，由企業(yè)提出申請(qǐng)，行業(yè)從速組織評(píng)估和試用，形成良性循環(huán)。行業(yè)管理中要結(jié)合地區(qū)特點(diǎn)進(jìn)行戰(zhàn)略規(guī)劃，對(duì)攻關(guān)任務(wù)進(jìn)行梳理分解，形成任務(wù)清單，確保研究成果有試點(diǎn)和有市場(chǎng)，鼓勵(lì)重點(diǎn)工程，龍頭企業(yè)承擔(dān)重點(diǎn)任務(wù)，優(yōu)先解決關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化替代。

充分發(fā)揮骨干企業(yè)的創(chuàng)新主體作用，解決課題來(lái)源和產(chǎn)品試點(diǎn)投放問(wèn)題。行業(yè)定期組織國(guó)有企業(yè)領(lǐng)銜研究關(guān)鍵共性技術(shù)課題，形成頭部企業(yè)，技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)，領(lǐng)軍人物的攻堅(jiān)組合。催化國(guó)有企業(yè)與研究結(jié)構(gòu)合作聯(lián)合，建筑類(lèi)企業(yè)擁有巨大施工產(chǎn)值，遇到具體的科研問(wèn)題，為研究機(jī)構(gòu)找到持續(xù)的研究任務(wù)，課題研究更加具備針對(duì)性，產(chǎn)生更有推廣價(jià)值的實(shí)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資金和效率的優(yōu)化。加快其他所有制科技型企業(yè)的資源整合，建設(shè)開(kāi)放、共享的全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新平臺(tái)。鼓勵(lì)大型國(guó)有企業(yè)和小型科技型企業(yè)建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，創(chuàng)新型技術(shù)和建材優(yōu)先在聯(lián)盟內(nèi)推廣使用。

2.2 提高認(rèn)知

綠色建造是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要多個(gè)環(huán)節(jié)、多個(gè)部門(mén)的綜合協(xié)調(diào)，對(duì)認(rèn)識(shí)高度提出更高要求。綠色建筑存在一些誤區(qū)，工程立項(xiàng)策劃、設(shè)計(jì)與施工三個(gè)階段各自為政，無(wú)法形成共同的減碳節(jié)能目標(biāo)。2019年3月13日，住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》將七大指標(biāo)體系，更新為“安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居”五大指標(biāo)體系，更趨合理，融入建筑工業(yè)化、海綿城市、健康建筑、垃圾資源化利用、BIM應(yīng)用等新理念新技術(shù)，極大地拓展了綠色建筑內(nèi)涵，整體對(duì)綠色建筑未來(lái)發(fā)展提出了更高要求。綠色建造不僅涉及建筑業(yè)，還涉及國(guó)土、環(huán)保、能源、信息技術(shù)、工業(yè)制造等多個(gè)領(lǐng)域。需要在原有綠色建筑、綠色施工認(rèn)知的基礎(chǔ)上，綜合吸收其他領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)理念。

建筑能源管理方面，按照最新提出的雙碳目標(biāo)，電力并不是排碳量最低的能耗方式。在實(shí)現(xiàn)光能、風(fēng)能、核能綠電普及前，建筑行業(yè)要做好階段策劃，能源供給多元化，供給低碳化，避免單一電力供能傾向。在超低能耗和產(chǎn)能建筑推廣中，注意太陽(yáng)能利用的地域差異化，城市高層中空間有限，光伏轉(zhuǎn)化效能還需提升。由于城市建筑純光伏供電零碳目標(biāo)難度大，故只需合理減碳目標(biāo)即可，不必強(qiáng)求產(chǎn)能建筑，在郊區(qū)低密度住宅充分利用建筑物本身和場(chǎng)地空間，在現(xiàn)有光伏技術(shù)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)零碳和產(chǎn)能建筑任務(wù)。目前大部分綠色建筑無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能建筑，存在前期投入大，資金回籠慢的情況。各方主體，尤其是政府層面，要有意識(shí)培育綠色建造產(chǎn)業(yè)鏈，目前無(wú)法自負(fù)盈虧的綠色產(chǎn)業(yè)應(yīng)適當(dāng)給予扶持鼓勵(lì)，逐步增強(qiáng)綠色建造產(chǎn)業(yè)的盈利能力。

2.3 模式創(chuàng)新

投融資模式，為保留城市底色，部分工業(yè)城市存在龐大的老舊建筑，城市更新過(guò)程中的綠色化改造，以政府投資為主，未充分發(fā)揮業(yè)主主觀(guān)能動(dòng)性。吸引業(yè)主參與綠色改造，業(yè)主享受改造后能源支出減少的利益，政府享受整個(gè)社會(huì)能源消耗降低的成果，成本共擔(dān)、利益共享。探索能源企業(yè)老舊小區(qū)綠色改造與碳排放指標(biāo)的結(jié)合，激發(fā)既有建筑綠色改造的積極性。

建設(shè)模式，由于國(guó)內(nèi)多年形成的傳統(tǒng)建造模式，將綠色建造的三個(gè)階段人為地分裂開(kāi)了。工程立項(xiàng)階段，由建設(shè)單位提出基本要求，委托咨詢(xún)單位完成項(xiàng)目可行性研究報(bào)告，報(bào)發(fā)改部門(mén)審批，可研報(bào)告缺少綠色策劃。設(shè)計(jì)單位主要根據(jù)建設(shè)單位要求和綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)完成綠色建筑的設(shè)計(jì)，無(wú)法全面思考技術(shù)的適宜性、運(yùn)營(yíng)的可達(dá)性等目標(biāo)。施工單位作為負(fù)責(zé)主體，更多地關(guān)注自身的綠色施工過(guò)程，對(duì)于如何將綠色設(shè)計(jì)要點(diǎn)落實(shí)缺乏系統(tǒng)的考慮。為了實(shí)現(xiàn)建設(shè)階段更全面的綠色決策，應(yīng)增強(qiáng)使用方參與決策機(jī)制，大型場(chǎng)館運(yùn)營(yíng)單位作為項(xiàng)目公司成員，深度參與項(xiàng)目工程建設(shè)階段的決策管理。一些頭部企業(yè)嘗試投資設(shè)計(jì)施工一體化，通過(guò)建設(shè)模式的創(chuàng)新探索，從投資源頭解決綠色決策的科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)的綜合運(yùn)用，探索完善超低能耗和產(chǎn)能建筑的應(yīng)用場(chǎng)景。繼續(xù)深入工程項(xiàng)目總承包模式創(chuàng)新，發(fā)展基于全生命周期的建筑服務(wù)商，培育全過(guò)程工程咨詢(xún)市場(chǎng)。

施工模式，建造過(guò)程綠色發(fā)展，涉及建筑行業(yè)工業(yè)化，大力推進(jìn)工廠(chǎng)式建筑、裝配式建筑，在工廠(chǎng)生產(chǎn)各種建筑用件，然后到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，可以大大節(jié)約能源、減少污染、降低成本。在裝配式建筑實(shí)施過(guò)程中，仍面臨著一些需要解決的問(wèn)題，如標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化設(shè)計(jì)程度有待進(jìn)一步提高。在市場(chǎng)環(huán)境下，需要政府進(jìn)一步引導(dǎo)各方主體形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，解決阻礙裝配式建筑發(fā)展的實(shí)際問(wèn)題，制定兼具前瞻性、引領(lǐng)性、實(shí)操性、落地性的發(fā)展規(guī)劃，出臺(tái)政策引導(dǎo)文件，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、規(guī)?；a(chǎn)起到實(shí)質(zhì)性的指導(dǎo)作用，提高裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)程度。綠色施工做到裝配化、機(jī)械化、智能化、精益化。

運(yùn)維模式，信息化服務(wù)支撐能力有待提升，在建立能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)價(jià)值尚應(yīng)充分挖掘顯現(xiàn)。當(dāng)前，大數(shù)據(jù)與人工智能等技術(shù)發(fā)展迅速，但充分利用智慧化技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑能效提升的促進(jìn)與管理機(jī)制欠缺，標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)手段尚未形成，存在對(duì)數(shù)據(jù)利用程度低、利用方式模糊的問(wèn)題，對(duì)能耗限額管理、節(jié)水管理、合同能源管理模式的發(fā)展并未起到有效支撐作用，智慧化技術(shù)與綠色建筑發(fā)展在政策、標(biāo)準(zhǔn)、工程實(shí)施等方面的有機(jī)融合力度尚需不斷加強(qiáng)。云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析推動(dòng)了建筑功能和智能化應(yīng)用的增長(zhǎng)。建筑業(yè)主和第三方服務(wù)公司越來(lái)越多地使用軟件平臺(tái)來(lái)遠(yuǎn)程管理大型建筑物，這些軟件平臺(tái)均使用云來(lái)提供性能監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、可視化、故障檢測(cè)和診斷、資產(chǎn)組合能源管理以及文本消息傳遞。這種趨勢(shì)反映在過(guò)去幾年中，在樓宇自動(dòng)化、設(shè)施管理、無(wú)線(xiàn)控制和樓宇服務(wù)信息管理中提供了大量新產(chǎn)品，以及能源儀表板、廉價(jià)傳感器的普及和對(duì)業(yè)務(wù)的更高認(rèn)識(shí)進(jìn)行能源升級(jí)的案例。在建筑智能化管理中應(yīng)抓主要環(huán)節(jié)，優(yōu)先解決耗能主要方面。智能運(yùn)維功能過(guò)多，沒(méi)有統(tǒng)籌優(yōu)先級(jí)的管理，將極大增加智能化建設(shè)的前期成本，應(yīng)該集中主要方面，適當(dāng)放棄過(guò)多控制環(huán)節(jié)，關(guān)鍵功能提高控制靈敏度和靈活度，降低智能管理成本，提高智能運(yùn)維效果。

2.4 集成技術(shù)

綠色建造涉及多個(gè)階段、多個(gè)環(huán)節(jié)，單項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新研究無(wú)法發(fā)揮整體提升效果，工程項(xiàng)目是多種復(fù)雜要素耦合作用，應(yīng)重視建筑全生命周期綜合技術(shù)集成創(chuàng)新，通過(guò)示范工程帶動(dòng)綜合技術(shù)研究，強(qiáng)化跨學(xué)科成套技術(shù)研究和集成技術(shù)研究。鼓勵(lì)地區(qū)樣板綜合探索，在使用中反復(fù)迭代升級(jí)。推廣系統(tǒng)集成的智慧綠色樣板工程，讓全社會(huì)有意識(shí)地采用綠色建材，采用更加“綠色”的建造方式。通過(guò)打造綠色建筑樣板，讓更多人親身體會(huì)到它的優(yōu)點(diǎn)，主動(dòng)建設(shè)綠色建筑。通過(guò)樣板工程的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，總結(jié)各環(huán)節(jié)出現(xiàn)的疏忽和存在的不足，反復(fù)循環(huán)改進(jìn)。

我國(guó)幅員遼闊、氣候差異較大，應(yīng)當(dāng)根據(jù)氣候特點(diǎn)和地質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合傳統(tǒng)建筑中的優(yōu)秀綠色理念，打造因地制宜的現(xiàn)代綠色建筑。綠色建筑發(fā)展還需要全面地系統(tǒng)性規(guī)劃研究。綠色建筑設(shè)計(jì)不應(yīng)簡(jiǎn)單地指標(biāo)化，綜合考慮材料原產(chǎn)地，造型融入山水景觀(guān)，歷史文脈延續(xù)等多方面系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)研究將自然通風(fēng)、自然采光與低能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)有機(jī)集成，新能源利用與綠色建材和智能控制有機(jī)集成。集成的另外一個(gè)問(wèn)題就是發(fā)生矛盾的時(shí)候如何科學(xué)地作出決策，即針對(duì)不同功能建筑，科學(xué)合理地選用技術(shù)。比如采光，住宅建筑綜合節(jié)能與照明能耗后，窗戶(hù)要開(kāi)得小一些；學(xué)校建筑，采光很重要，窗戶(hù)就要開(kāi)得大一些。要根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r、建筑功能綜合考慮采用何種技術(shù)。

3 未來(lái)前景展望

我國(guó)經(jīng)濟(jì)已由高速增長(zhǎng)轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，建筑業(yè)進(jìn)入存量時(shí)代。為了持續(xù)減碳，打造友好環(huán)境，未來(lái)將充分利用地下空間，增加城市容量，改善城市環(huán)境。綜合考慮地下空間地源能量、材料、空間效率，超深空間利用，減少地下水系破壞。處理好新建與改造的關(guān)系，隨著城市發(fā)展，很多原有建筑面臨改造升級(jí)，城市需要更新，很多機(jī)構(gòu)正在著力研究城市更新的理論和技術(shù)，為新的綠色建造理論和應(yīng)用實(shí)踐做好準(zhǔn)備。

4 結(jié)語(yǔ)

在雙碳目標(biāo)背景下，綠色建造的能源減碳非常重要，建筑材料行業(yè)的研究周期長(zhǎng)，材料行業(yè)的突破將極大改變建筑業(yè)的碳排放形勢(shì)，政府層面、行業(yè)層面要重視材料領(lǐng)域長(zhǎng)期的規(guī)劃布局。在綠色能源普及前的相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，抓好建筑全生命周期能源管理，做好建筑能源的綠色開(kāi)源和超效節(jié)約，為雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)作出建筑行業(yè)貢獻(xiàn)。