綠色建造能源減碳綜合管理探討

張守軍

天津市和平區住房和建設委員會綜合行政執法支隊 天津 300020

綠色建造是在綠色設計、綠色施工探索的基礎上，建造全過程融合綠色發展理念提出的一種新型建造概念。建筑的綠色建造是節能減排、應對氣候變化最重要領域之一，為了實現碳達峰、碳中和的雙碳目標，綠色建造只有統籌分析工程全生命周期，在建筑工程立項、設計和施工過程中，找出產生碳排放的關鍵環節，綜合降低建筑建造和使用過程的能源消耗，才能真正實現綠色發展。國際上綠色建筑、節能技術進步非常快，已從低能耗建筑向超低能耗建筑到產能建筑上發展。

本文重點論述綠色建造能源減碳方面，如何從政策引導、提高認知、模式創新、技術集成四個方面管理，通過超低能耗建材節流，綠色能源供給開源，能源使用智慧管理，實現建筑能源全周期低碳綠色。

1 國際國內及綠色建造的發展狀況

《建筑環境評價方法》是第一套在市場和管理中實際應用的綠色建筑評價體系，它于1990年由英國建筑研究所推出，美國最具代表性的是《能源和環境設計先鋒標準體系》，LEED評價體系由美國綠色建筑委員會（USGBC）于1993年開始著手制定。評價建筑物全壽命周期環境性能，是綠色建筑的權威標準。德國可持續建筑評估體系（DGN B）由德國可持續建筑委員會組織開發并頒布實施，特別是通過過程管理質量把綠色建造的三個階段即策劃、設計、施工貫穿了起來，代表了今后的發展方向。

我國住建部于2005年發布了《綠色建筑技術導則》，2007年發布了《綠色施工導則》，引導開展綠色建筑的設計和綠色施工工作。2006年發布了《綠色建筑評價標準》，2019年發布了第三版，主要是對設計綠色建筑產品和運維要求作出評價。2010年發布了《建筑工程綠色評價標準》，注重于施工過程的“綠色”。在綠色建造的標準導則方面，雄安新區在2019年實施《雄安新區綠色建造導則》，2021年住建部印發了《綠色建造技術導則（試行）》，綠色建造應充分體現綠色化、工業化、信息化、集約化和產業化的總體特征，將綠色發展理念融入工程策劃、設計、施工、交付的建造全過程。在綠色建造技術、管理研究方面，2012年肖緒文院士在施工工藝技術、施工圖設計與施工一體化技術、投資與施工階段的信息化技術等方面取得了一系列創新成果。2017年肖緒文院士提出了推進綠色建造的一系列政策、技術、發展方向等成果[1]。2017年毛志兵主編了《建筑工程新型建造方式》一書[2]。

我國通過綠色建筑、綠色設計和綠色施工標準的推廣應用，特別是綠色施工發展深入人心、成果豐碩。但是綠色建造綜合減碳效果還有待加強，一些地區新建民用建筑全面執行綠色建筑標準，綠色建筑具備一定的體量規模，但已建成的綠色建筑中，部分僅停留在設計階段的“綠色”，后期缺乏科學的運營管理，難以實現真正意義上的節能與綠色。加快轉變綠色建筑的傳統發展模式，加強綠色建筑全生命周期能源減碳管理，加強政府監管，全面提升綠色建造管理水平，十分迫切而意義深遠。

2 綠色建造涵蓋內容及減碳管理重點

綠色建造比綠色施工的要求更高，綠色建造的內涵更廣，由于考慮了工程產品生產的全過程，綠色建造減碳管理的重點不僅涵蓋綠色施工，應以更廣闊的視野綜合考慮立項策劃、設計和施工三個階段的減碳管理。

2.1 政策引導

強化政府、行業和企業三個層面的政策引導。政府層面要強化政策引導，明確建筑業雙碳目標主攻方向，在關鍵領域推進突破。建筑全生命周期能耗是由“建材開采與生產、建筑施工、建筑運行、建筑拆除與回收”四階段組成。建材開采與生產階段的單位時間碳排放比例最高，是建筑產業鏈降低碳排放的重點環節。建筑行業實現綠色建造的關鍵是首先實現建材的綠色化，低能耗向超低能耗建筑發展首先要解決建材問題。在實現雙碳目標的大背景下，地方政府往往將材料制造產業作為高污染、高耗能產業，包括一些新材料產業。政府層面要重視綠色建材的發展，產業轉移不是出路，保持地區綠色建材制造業優勢，引導產業升級，搶占新型建材至高點，贏得建筑業綠色發展先機，進而推動地區經濟可持續發展。在現有綠色建筑、綠色設計、綠色施工綜合管理基礎上，推動綠色建材的突破，實現綠色建造的更高階段發展。結合地區資源優勢、氣候特點，科學確定不同區域的綠色建筑、裝配式建筑適宜技術，發展本地特色綠色建材，因地制宜，就地取材，降低建筑業總體建造成本。

行業層面要配合政府在關鍵領域突破思路，在行業內研究突破路徑。新材料研制周期長、復雜程度高。國內重要領域配套材料有嚴格流程，導致用戶優先選用國外先進材料，使得國內企業嚴重缺失產品迭代發展的機會。重點材料建立綠色通道，由企業提出申請，行業從速組織評估和試用，形成良性循環。行業管理中要結合地區特點進行戰略規劃，對攻關任務進行梳理分解，形成任務清單，確保研究成果有試點和有市場，鼓勵重點工程，龍頭企業承擔重點任務，優先解決關鍵材料國產化替代。

充分發揮骨干企業的創新主體作用，解決課題來源和產品試點投放問題。行業定期組織國有企業領銜研究關鍵共性技術課題，形成頭部企業，技術創新平臺，領軍人物的攻堅組合。催化國有企業與研究結構合作聯合，建筑類企業擁有巨大施工產值，遇到具體的科研問題，為研究機構找到持續的研究任務，課題研究更加具備針對性，產生更有推廣價值的實用技術，實現資金和效率的優化。加快其他所有制科技型企業的資源整合，建設開放、共享的全產業鏈創新平臺。鼓勵大型國有企業和小型科技型企業建立產業聯盟，創新型技術和建材優先在聯盟內推廣使用。

2.2 提高認知

綠色建造是一項復雜的系統工程，需要多個環節、多個部門的綜合協調，對認識高度提出更高要求。綠色建筑存在一些誤區，工程立項策劃、設計與施工三個階段各自為政，無法形成共同的減碳節能目標。2019年3月13日，住房與城鄉建設部發布《綠色建筑評價標準》將七大指標體系，更新為“安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節約、環境宜居”五大指標體系，更趨合理，融入建筑工業化、海綿城市、健康建筑、垃圾資源化利用、BIM應用等新理念新技術，極大地拓展了綠色建筑內涵，整體對綠色建筑未來發展提出了更高要求。綠色建造不僅涉及建筑業，還涉及國土、環保、能源、信息技術、工業制造等多個領域。需要在原有綠色建筑、綠色施工認知的基礎上，綜合吸收其他領域的先進技術和先進理念。

建筑能源管理方面，按照最新提出的雙碳目標，電力并不是排碳量最低的能耗方式。在實現光能、風能、核能綠電普及前，建筑行業要做好階段策劃，能源供給多元化，供給低碳化，避免單一電力供能傾向。在超低能耗和產能建筑推廣中，注意太陽能利用的地域差異化，城市高層中空間有限，光伏轉化效能還需提升。由于城市建筑純光伏供電零碳目標難度大，故只需合理減碳目標即可，不必強求產能建筑，在郊區低密度住宅充分利用建筑物本身和場地空間，在現有光伏技術基礎上，實現零碳和產能建筑任務。目前大部分綠色建筑無法實現產能建筑，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，要有意識培育綠色建造產業鏈，目前無法自負盈虧的綠色產業應適當給予扶持鼓勵，逐步增強綠色建造產業的盈利能力。

2.3 模式創新

投融資模式，為保留城市底色，部分工業城市存在龐大的老舊建筑，城市更新過程中的綠色化改造，以政府投資為主，未充分發揮業主主觀能動性。吸引業主參與綠色改造，業主享受改造后能源支出減少的利益，政府享受整個社會能源消耗降低的成果，成本共擔、利益共享。探索能源企業老舊小區綠色改造與碳排放指標的結合，激發既有建筑綠色改造的積極性。

建設模式，由于國內多年形成的傳統建造模式，將綠色建造的三個階段人為地分裂開了。工程立項階段，由建設單位提出基本要求，委托咨詢單位完成項目可行性研究報告，報發改部門審批，可研報告缺少綠色策劃。設計單位主要根據建設單位要求和綠色建筑評價標準來完成綠色建筑的設計，無法全面思考技術的適宜性、運營的可達性等目標。施工單位作為負責主體，更多地關注自身的綠色施工過程，對于如何將綠色設計要點落實缺乏系統的考慮。為了實現建設階段更全面的綠色決策，應增強使用方參與決策機制，大型場館運營單位作為項目公司成員，深度參與項目工程建設階段的決策管理。一些頭部企業嘗試投資設計施工一體化，通過建設模式的創新探索，從投資源頭解決綠色決策的科學性，實現多項技術的綜合運用，探索完善超低能耗和產能建筑的應用場景。繼續深入工程項目總承包模式創新，發展基于全生命周期的建筑服務商，培育全過程工程咨詢市場。

施工模式，建造過程綠色發展，涉及建筑行業工業化，大力推進工廠式建筑、裝配式建筑，在工廠生產各種建筑用件，然后到現場進行組裝，可以大大節約能源、減少污染、降低成本。在裝配式建筑實施過程中，仍面臨著一些需要解決的問題，如標準化、模數化設計程度有待進一步提高。在市場環境下，需要政府進一步引導各方主體形成統一認識，解決阻礙裝配式建筑發展的實際問題，制定兼具前瞻性、引領性、實操性、落地性的發展規劃，出臺政策引導文件，對標準化設計、規模化生產起到實質性的指導作用，提高裝配式建筑標準程度。綠色施工做到裝配化、機械化、智能化、精益化。

運維模式，信息化服務支撐能力有待提升，在建立能耗監測平臺的基礎上，數據價值尚應充分挖掘顯現。當前，大數據與人工智能等技術發展迅速，但充分利用智慧化技術實現建筑能效提升的促進與管理機制欠缺，標準化技術手段尚未形成，存在對數據利用程度低、利用方式模糊的問題，對能耗限額管理、節水管理、合同能源管理模式的發展并未起到有效支撐作用，智慧化技術與綠色建筑發展在政策、標準、工程實施等方面的有機融合力度尚需不斷加強。云計算和大數據分析推動了建筑功能和智能化應用的增長。建筑業主和第三方服務公司越來越多地使用軟件平臺來遠程管理大型建筑物，這些軟件平臺均使用云來提供性能監控、數據分析、可視化、故障檢測和診斷、資產組合能源管理以及文本消息傳遞。這種趨勢反映在過去幾年中，在樓宇自動化、設施管理、無線控制和樓宇服務信息管理中提供了大量新產品，以及能源儀表板、廉價傳感器的普及和對業務的更高認識進行能源升級的案例。在建筑智能化管理中應抓主要環節，優先解決耗能主要方面。智能運維功能過多，沒有統籌優先級的管理，將極大增加智能化建設的前期成本，應該集中主要方面，適當放棄過多控制環節，關鍵功能提高控制靈敏度和靈活度，降低智能管理成本，提高智能運維效果。

2.4 集成技術

綠色建造涉及多個階段、多個環節，單項技術創新研究無法發揮整體提升效果，工程項目是多種復雜要素耦合作用，應重視建筑全生命周期綜合技術集成創新，通過示范工程帶動綜合技術研究，強化跨學科成套技術研究和集成技術研究。鼓勵地區樣板綜合探索，在使用中反復迭代升級。推廣系統集成的智慧綠色樣板工程，讓全社會有意識地采用綠色建材，采用更加“綠色”的建造方式。通過打造綠色建筑樣板，讓更多人親身體會到它的優點，主動建設綠色建筑。通過樣板工程的經驗教訓，總結各環節出現的疏忽和存在的不足，反復循環改進。

我國幅員遼闊、氣候差異較大，應當根據氣候特點和地質特點，結合傳統建筑中的優秀綠色理念，打造因地制宜的現代綠色建筑。綠色建筑發展還需要全面地系統性規劃研究。綠色建筑設計不應簡單地指標化，綜合考慮材料原產地，造型融入山水景觀，歷史文脈延續等多方面系統設計。系統研究將自然通風、自然采光與低能耗圍護結構有機集成，新能源利用與綠色建材和智能控制有機集成。集成的另外一個問題就是發生矛盾的時候如何科學地作出決策，即針對不同功能建筑，科學合理地選用技術。比如采光，住宅建筑綜合節能與照明能耗后，窗戶要開得小一些；學校建筑，采光很重要，窗戶就要開得大一些。要根據當地情況、建筑功能綜合考慮采用何種技術。

3 未來前景展望

我國經濟已由高速增長轉向高質量發展，建筑業進入存量時代。為了持續減碳，打造友好環境，未來將充分利用地下空間，增加城市容量，改善城市環境。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系，隨著城市發展，很多原有建筑面臨改造升級，城市需要更新，很多機構正在著力研究城市更新的理論和技術，為新的綠色建造理論和應用實踐做好準備。

4 結語

在雙碳目標背景下，綠色建造的能源減碳非常重要，建筑材料行業的研究周期長，材料行業的突破將極大改變建筑業的碳排放形勢，政府層面、行業層面要重視材料領域長期的規劃布局。在綠色能源普及前的相當長一段時間內，抓好建筑全生命周期能源管理，做好建筑能源的綠色開源和超效節約，為雙碳目標實現作出建筑行業貢獻。