張 莉

(陜西能源職業(yè)技術(shù)學院，陜西 咸陽 712000)

從20世紀90年代末開始，中國進入了工業(yè)化、信息化、城市化和新農(nóng)村建設(shè)快速發(fā)展的歷史時期。城鄉(xiāng)建設(shè)的大規(guī)?？焖侔l(fā)展為建筑業(yè)帶來了空前的繁榮。但是，資源和能源的高消耗、高環(huán)境污染、高投資和低收入所造成的負面影響日益突出。隨著人們對環(huán)境問題的認識不斷提高以及對氣候變化的日益關(guān)注，全球范圍內(nèi)逐步提出了可持續(xù)發(fā)展的要求。因此，為實現(xiàn)資源能源的可持續(xù)利用和經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，必須重視提高資源能源的利用效率，走中國特色的低碳發(fā)展道路。在這種情況下，中國采用了“綠色建筑”、“生態(tài)建筑”、“低碳社區(qū)”、“低碳公園”和“生態(tài)城市”的概念[1]。

在當前時代，綠色節(jié)能的概念在各個領(lǐng)域相互滲透。在建筑工程施工過程中，由于整個工程量大，施工中存在嚴重的能源消耗問題。在當前的建筑工程施工中應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)非常重要，需要相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)建筑工程的施工要求和施工標準，科學合理地應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，人們越來越重視環(huán)境保護意識和社會的可持續(xù)發(fā)展。如今，綠色建筑已成為建筑業(yè)的基本要求和選擇，綠色建筑可以減少環(huán)境污染和建設(shè)項目的負面影響，并提高經(jīng)濟和社會效益，特別是環(huán)境效益。因此，有必要完善綠色建筑技術(shù)，提高綠色建筑水平[2]。

1 綠色建筑技術(shù)

綠色建筑是在全社會“可持續(xù)發(fā)展”、“循環(huán)經(jīng)濟”和“低碳經(jīng)濟”的背景下提出的一種新的建設(shè)理念。綠色節(jié)能新技術(shù)的理念在整個施工過程中，相關(guān)的施工環(huán)節(jié)和施工技術(shù)離不開科學合理的施工技術(shù)，從而提高了整體施工項目的施工質(zhì)量和施工效率[3]。在當前時代，隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，空氣污染和溫室效應(yīng)問題日益突出。因此，中國有關(guān)環(huán)保部門已開始推廣綠色環(huán)保發(fā)展理念，以提高建設(shè)項目的整體環(huán)保效益?；谥袊幕緡椋瑢嵤┲袊髽I(yè)的綠色建設(shè)是必然的選擇。綠色建筑將成為建筑企業(yè)進入建筑市場的綠色通道。建筑企業(yè)將面臨建筑市場的競爭和挑戰(zhàn)。實施施工企業(yè)綠色建設(shè)可以創(chuàng)造經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益，有利于提高施工管理水平，提高國際市場競爭力和長期健康發(fā)展[4]。因此，綠色建設(shè)是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。綠色建筑在建筑的整個生命周期中都發(fā)揮著重要作用。

實施綠色建筑，首先需要優(yōu)化總體方案，再規(guī)劃和設(shè)計階段考慮總體要求，并為綠色建筑的需求提供基本條件。綠色建筑是系統(tǒng)工程。綠色建筑技術(shù)管理是實施綠色建筑的關(guān)鍵?？沙掷m(xù)發(fā)展的關(guān)鍵思想是綠色建筑在整個施工過程中的應(yīng)用。實施綠色建筑是為了減少對環(huán)境和資源的影響。綠色建筑是可持續(xù)發(fā)展理念在整個施工過程中的應(yīng)用，是綠色建筑技術(shù)的綜合應(yīng)用[5]。綠色建筑不僅要實現(xiàn)無塵無染的封閉式建筑，而且要保護生態(tài)環(huán)境、資源和能源的利用以及社會經(jīng)濟的發(fā)展。因此，綠色建筑技術(shù)在實現(xiàn)可持續(xù)技術(shù)應(yīng)用方面也起著重要作用。

2 綠色建筑技術(shù)的發(fā)展

美國于1975年首次制定了ASHRAE(美國采暖制冷與空調(diào)工程師協(xié)會)標準“新建筑的節(jié)能設(shè)計”。英國于1990年就開始擬定了綠色建筑技術(shù)規(guī)范[6]，并且英國的所有建筑物均應(yīng)符合2008年以來的綠色建筑規(guī)范[7]；2009年，英國宣布了《低碳過渡計劃》，要求從2016年開始實現(xiàn)零排放的所有新建筑物，從2018年開始的所有新公共建筑物，從2019年開始的所有辦公建筑物以及到2020年之前所有住宅完成的智能電表安裝[8]。最近，歐盟在節(jié)能領(lǐng)域頒布了更先進、更完善的法律體系，名為《建筑節(jié)能績效法》。該法律要求到2020年，所有國家或國家使用的新建筑物的能耗必須接近零。從早期開始，建筑節(jié)能工作在一些發(fā)達國家就取得了巨大成就。自2011年制定第1個節(jié)能標準以來，美國在能源成本和環(huán)境管理方面節(jié)省了430億美元[9]。

在國內(nèi)，1996年發(fā)布了《新城市建筑節(jié)能標準體系》，該體系由住宅建筑節(jié)能設(shè)計標準組成。夏熱冬冷地區(qū)的住宅建筑節(jié)能設(shè)計標準于2001年發(fā)布，并于2003年進行了更新。隨著綠色建筑創(chuàng)新獎的啟動，2004年9月，中國綠色建筑技術(shù)進入了綜合發(fā)展階段。2006年，《綠色建筑評價標準》通過審核之后正式發(fā)布。綠色工業(yè)建筑評估標準和綠色辦公大樓評估標準分別于2009年和2010年開始實施。目前，在中國幾乎所有地區(qū)，至少有50%的建筑能效實現(xiàn)，而北京、上海和天津正在執(zhí)行一些標準，這些標準要求能效至少達到65%，而北京正在執(zhí)行新目標自“十二五”以來的75%[10]。

深圳大學的Wu Zezhou等[11]通過對3個官方網(wǎng)站和2個知名數(shù)據(jù)庫的研究調(diào)查，根據(jù)“五年計劃”，從1986年到2019年，總共收集了199份有關(guān)綠色建筑政策數(shù)據(jù)，分為5個階段。確定的綠色建筑政策數(shù)量分布如圖1所示。

圖1 1986—2019年中國綠色建筑政策的分布

從圖1中可以看出，在2004年之前，每年發(fā)布的綠色建筑政策數(shù)量不到4個。但是，自2004年以來，綠色建筑政策數(shù)量一直穩(wěn)定增長，每年出版5個或更多的綠色建筑政策。

3 開發(fā)綠色節(jié)能新技術(shù)的必要性

3.1 緩解二氧化碳的排放

2012年12月3日，著名的《自然》雜志發(fā)表了權(quán)威的科學研究報告。根據(jù)該報告，2012年全球二氧化碳排放量增加到創(chuàng)紀錄的356億t，2011年最大的碳排放國是：中國(28%)、美國(16%)、歐盟(11%)和印度(7%)。其中，2011年中國和印度的排放量分別增加了9.9%和7.5%，而美國和歐盟的排放量分別減少了1.8%和1.8%。中國已成為全球第一大CO2排放國，在2007年以8%的排放量超過美國。根據(jù)2015年美國能源信息署的計算，美國的CO2排放量為56.8億t，比中國在2015年的排放量少很多。在中國的“十二五”規(guī)劃中，2015年的碳排放量為78.9億t，比美國高22.1億t，如果總能耗超過41億t，中國與美國之間的碳排放差距將變得更加龐大。為了確保全球變暖在2 ℃以內(nèi)，必須在2020年之前大幅削減全球碳排放量[12]。在中國，2015年底已經(jīng)完成CO2排放量減少17%，在2020年減少40%～45%[13]。在所有要素中，因建筑物建造等過程中產(chǎn)生的CO2排放量約占英國和其他發(fā)達國家一次能源消耗的一半[14]。建筑物排放主要是指在建筑物的整個生命周期中消耗的資源和溫室氣體所產(chǎn)生的溫室氣體，它與人類的日常生活和工作密切相關(guān)。50%的人可能會因使用汽車而導(dǎo)致碳排放，30%的人可能會參與工業(yè)生產(chǎn)，有90%甚至更多的人會在日常生活中產(chǎn)生更多的CO2。研究表明，全球建筑業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域從建筑材料的生產(chǎn)到建筑物的建造和使用，造成了70%的溫室效應(yīng)，整體上是溫室氣體的巨大排放者。

3.2 緩解國內(nèi)能源緊缺

能源是一個國家可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，任何行業(yè)的發(fā)展都離不開能源。2011年，全球一次能源凈消費凈額增長了2.5%，僅中國就占了全球能源消費增量的71%。由于我國各種產(chǎn)業(yè)的興起，資源顯得相對稀缺。同時，在建設(shè)項目的建設(shè)過程中，由于整個建設(shè)過程量巨大，能耗問題也非常嚴重。在當前時代，越來越多的科學家加強了對綠色節(jié)能新技術(shù)的研究，以不斷減少建設(shè)項目中產(chǎn)生的能源消耗[15]。在建設(shè)項目中，能源消耗不僅會造成相關(guān)成本的浪費，還會使建筑的周圍環(huán)境無法協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，在當前時代的建設(shè)項目中應(yīng)用新的綠色節(jié)能技術(shù)非常重要[16]。在新的綠色節(jié)能技術(shù)中，一些建設(shè)者增加了太陽能技術(shù)和各種回收材料，有效減少了建設(shè)項目中相關(guān)能源的消耗，還減少了建設(shè)項目對周邊地區(qū)的污染，使建設(shè)項目在當前時代可以實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。隨著當前綠色節(jié)能概念在我國建設(shè)項目中的廣泛應(yīng)用，綠色節(jié)能技術(shù)已在當前的全國建設(shè)項目中得到廣泛應(yīng)用。我國各個地區(qū)應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)后降低的能耗比率如圖2所示。

圖2 我國各個地區(qū)應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)后的能耗降低

綜上所述，綠色節(jié)能新技術(shù)在建設(shè)項目施工過程中的應(yīng)用已成為當今時代建設(shè)項目的發(fā)展方向和重要發(fā)展重點。有關(guān)技術(shù)人員必須加強綠色節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用，以促進我國建設(shè)項目的有序發(fā)展。

4 中國綠色建筑的成就

盡管國內(nèi)綠色建筑技術(shù)比西方國家晚了10年，但其在中國的發(fā)展迅速，特別是近5年來，中國的綠色建筑技術(shù)每年以驚人的速度發(fā)展(圖3)。

圖3 中國綠色建筑項目總數(shù)

在中國，主要使用的綠色建筑技術(shù)評估標準是USGBC(美國綠色建筑委員會)發(fā)布的LEED評分系統(tǒng)(美國綠色建筑評估體系)和中國政府發(fā)布的三星級評分系統(tǒng)。2009年的三星級項目數(shù)量比2008年增加了100%，2010年的數(shù)量比2009年增加了290%。2012年的綠色建筑數(shù)量與面積相當于2008—2011年的總和[17]。LEED項目數(shù)量如圖4所示。建設(shè)部部長邱寶興指出，2005年，在設(shè)計階段執(zhí)行節(jié)能標準的建筑物僅占53%，在執(zhí)行階段達到21%，但5年后，這一比例分別提高到99%和99%[18]。在“十一五”期間，國標示范面積達到1 300萬m2，累計GDP能耗下降了19.1%，建筑節(jié)能貢獻了20%的節(jié)能量。在“十二五”期間，中國計劃新建10億m2的國標，到2015年底，城鎮(zhèn)中有20%的新建筑達到GB標準。

圖4 中國每年的LEED項目數(shù)量

5 綠色建筑的未來前景

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020—2025年綠色建筑材料行業(yè)市場深度分析及發(fā)展策略研究報告》分析顯示,從目前我國建筑外墻保溫材料的市場份額來看，聚苯板、聚氨酯占有率分別為70%、10%，無機和酚醛等保溫材料占比20%左右。普遍來講無機保溫材料的阻燃防火性能優(yōu)于有機保溫材料，因此無機等保溫材料20%的占比將逐步提高[19]。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)綠色建設(shè)與發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟相結(jié)合。按照循環(huán)經(jīng)濟的“3R原則”，可以在“3C級”開展多維的綠色建設(shè)活動。3R原則是指減少，重復(fù)使用，回收。3C水平是指次要周期、中等周期和主要周期[20]。在利用3R原則的同時，可以在建筑開發(fā)企業(yè)、設(shè)計企業(yè)、建筑企業(yè)、建材企業(yè)內(nèi)部進行較小的循環(huán)；篩選后，建筑公司的部分建筑廢料可用作基金會的填充物。通過使用3R原則，中循環(huán)系統(tǒng)可以在不同類型的跨行業(yè)、企業(yè)之間進行，從而形成行業(yè)之間的“生態(tài)鏈”?？梢酝ㄟ^2種方式設(shè)定主要循環(huán)：①從資源利用效率的角度出發(fā)，將各種建筑廢料和拆遷廢料再利用為再生材料；②將3R原則系統(tǒng)地應(yīng)用于建筑產(chǎn)品的設(shè)計、建造、使用和拆除[21]。

(2)綠色建筑與工業(yè)化建筑相結(jié)合。綠色建筑技術(shù)的發(fā)展勢必與建筑產(chǎn)業(yè)化的方向相結(jié)合。工業(yè)化建設(shè)是利用現(xiàn)代工業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)模式，而不是手工業(yè)模式來建造建筑產(chǎn)品[22]。使用工業(yè)生產(chǎn)方式可以加快施工速度，改善工作環(huán)境，提高勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度，減少資源消耗，提高建筑質(zhì)量，保證生產(chǎn)安全，消除污染物排放。只有綠色建筑與工業(yè)化建筑相結(jié)合，才能保持長期的生命力。在知識經(jīng)濟時代，綠色建筑需要強大的信息技術(shù)支持以跟上時代的發(fā)展。近年來，新興的信息技術(shù)不斷涌現(xiàn)，例如BIM、云計算、虛擬現(xiàn)實、移動技術(shù)與協(xié)作環(huán)境等。它們對項目建設(shè)和管理的影響越來越大[23]。尤其是信息技術(shù)可以極大地改善整個項目的建設(shè)過程優(yōu)化，集成效益，建設(shè)項目的可建設(shè)性，安全性，專業(yè)合作性，動態(tài)目標控制的精度以及“智能管理”的程度。借助現(xiàn)代信息技術(shù)，綠色建筑的實際效果將更好。

(3)綠色建筑與提高建筑企業(yè)綠色生產(chǎn)力相結(jié)合。綠色建筑需要建筑企業(yè)的管理能力。例如，總承包商企業(yè)不僅需要相應(yīng)的設(shè)計能力，而且在設(shè)計過程和施工過程中都要考慮復(fù)雜的因素，并通過管理和技術(shù)來培養(yǎng)跨學科的人才(Robichaud and Anantatmula 2010)。通過推進綠色建設(shè)，可以提高建筑企業(yè)的綠色建設(shè)能力和綠色競爭能力，推動建筑企業(yè)將傳統(tǒng)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色生產(chǎn)力。

6 結(jié)論

綠色建筑是與生態(tài)環(huán)境保護、資源能源利用、社會經(jīng)濟發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展有關(guān)的綠色建筑技術(shù)的綜合應(yīng)用。綠色節(jié)能技術(shù)在建設(shè)項目中的應(yīng)用，不僅可以有效降低能源消耗，而且可以促進我國生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。近年來，我國開始重視綠色建筑國標的研究和建設(shè)，并采取了一些行動。但是，目前的研究僅集中在綠色施工方法上，該方法過于狹窄。綠色建筑建設(shè)只是試點項目，尚未形成綠色建筑群。因此，有必要對綠色建筑的規(guī)模發(fā)展進行進一步研究。