讓更多建築“綠”起來(產經觀察)
位於北京市昌平區未來科學城的國家能源集團光伏建築一體化中心。 資料圖片
借鑑中國傳統營建智慧的北京世園會中國館、實現工業遺存功能再生的首鋼老工業區西十冬奧廣場改造項目、立體綠化設計的萬科峰境花園……這些形態不同、功能各異的項目,有一個共同的名稱――綠色建築。
綠色建築,是指在全壽命期內節約資源、保護環境、減少污染,爲人們提供健康、適用、高效的使用空間,最大限度實現人與自然和諧共生的高質量建築。根據《中國建築能耗研究報告(2020)》測算,2018年建築全過程能耗佔全國能源消費總量的比重超過45%。在實現碳達峰、碳中和目標背景下,推動綠色建築發展、促進建築領域碳減排,無疑具有重要意義。
去年底,住房和城鄉建設部提出,2021年要深入實施綠色建築創建行動。我國綠色建築推廣現狀如何?還有哪些可提升空間?記者進行了調查採訪。
會發電的陽光房、搭積木的裝配房、高保溫的被動房,讓建築變“綠”的方法豐富多樣
使用輕型光伏牆體替代傳統水泥牆體,1155塊薄膜光伏組件在陽光下熠熠生輝,預計年發電量可達7.5萬千瓦時,滿足建築30%至40%的用電需求――在位於北京市昌平區的未來科學城,有這樣一座身披藍色光伏“外套”的房子。
項目建設方中建一局相關負責人帶着記者走進室內:“瞧,外層是光伏幕牆,內層是保溫透明玻璃,中間形成的封閉空腔可以進行取熱利用。夏季光伏背板溫度逐漸升高,導致發電效率降低,這時自動打開百葉,室內溫度降低;冬季將百葉關閉,空腔形成‘暖牆’,可降低室內熱負荷。”
不僅建築設計節能低碳,建造過程也很綠色。410個鋼結構構件、197個屋面單元板塊、170樘光伏幕牆單元,在工廠預製加工後,將它們像搭積木一樣進行裝配,累計只用七晝夜。裝配式建造不僅速度快,還能有效降低施工過程中的大氣污染和建築垃圾排放,並且減少揚塵和噪聲等環境污染。
相關研究數據表明,相比傳統現澆方式,裝配式混凝土建設項目在施工過程中可減少建築垃圾排放70%、節約木材60%、節約水泥砂漿55%、減少水資源消耗25%。住房和城鄉建設部提供的數據顯示,2020年,31個省、自治區、直轄市和新疆生產建設兵團新開工裝配式建築達6.3億平方米,較2019年增長50%,佔新建建築面積的比例約爲20.5%。
來到北京實創醫谷產業園東區項目,建設者們正在爲年底的竣工節點衝刺,其中的15號科研樓是北京最大的在建被動式超低能耗建築單體。中建一局實創醫谷產業園東區項目負責人張代卿介紹,項目最大的特點是“穿得厚一些、捂得嚴一些”,通過採用多種先進技術,較傳統建築節能80%以上。“比如外牆保溫材料,普通建築厚度可能8至10釐米,我們能達到20多釐米;再比如外窗採用中空‘三玻兩腔’玻璃,裡頭還要填充惰性氣體,能夠有效阻隔室內和外界環境的熱交換。”
“捂”得這麼嚴實,人在室內舒適度如何?張代卿告訴記者,通過利用高效新風技術,能夠在改善空氣的同時保持室內恆溫,維持在人體最適宜的18至24攝氏度之間,真正實現冬暖夏涼。
“我國綠色建築工作起步於本世紀初,比發達國家晚30年左右,但發展比較迅速,到目前已基本形成了目標清晰、政策配套、標準完善、管理到位的推進體系,實現與國際接軌。”住房和城鄉建設部標準定額司相關負責人介紹。截至2019年底,全國累計建設綠色建築面積超過50億平方米,2019年當年占城鎮新建建築比例達到65%。全國獲得綠色建築標識的項目累計達到2萬個,建築面積超過22億平方米。
綠色建築不等於設備和技術的堆砌,應當因地制宜、因形就勢
近年來,我國綠色建築實現了跨越式發展,城鎮綠色建築佔新建建築的比重從2012年的2%大幅提升至2019年的65%。但這個過程中,也存在着一些誤區,比如一些項目簡單地對節能設備和技術進行堆砌,或者一味模仿國外模式,導致實際運行效果達不到預期。
“過去一些商品住宅項目爲了達到綠色建築標準,沒有貼合實際需求,配置了空氣能空調系統或者太陽能熱水系統,但這些系統對於個體業主而言,要麼佔用了更多面積,要麼使用費率高於傳統系統,造成驗收後被拆除或閒置,從而導致浪費。”廣州市城市規劃協會副會長兼秘書長黃鼎曦舉例說。
在中國建築設計研究院第一建築專業設計研究院院長景泉看來,綠色建築設計不是簡單的技術問題,而是整合自然氣候、地理環境、歷史文脈等諸多方面的系統性設計,不能將綠色節能等同於技術的堆砌,“可以進一步增強綠色建築評價標準的靈活性與適應性,引入社會價值等進行綜合考量。”
另一方面,我國幅員遼闊、氣候差異較大,綠色建築模式不能簡單複製,而應當因地制宜、因形就勢,打造具有地域氣候適應性的建築。
景泉以北京世園會中國館爲例介紹說,延慶風力資源豐富,爲充分利用自然風,建築外形設計採用半環狀,中間貫通、南北通透,夏季有利於南風及偏南風穿過,冬季西北風又被西側梯田阻擋,使建築南側空間不受寒風侵襲。延慶光照充足,中國館增加了南向採光面積,並且鋪裝了金色的透明太陽能光伏板,既能發電又能讓陽光照入室內,景色尤爲別緻。
“中國傳統建築營建體系中有很多綠色建築智慧,比如廣西地方民居通過鄉土材料的使用與木構架的搭接,形成連通室內外的流動性空間,創造了宜人的室外微氣候。”中國工程院院士、中國建築設計研究院總建築師崔�鶉銜�,在綠色建築推廣中,不妨多從本土設計和傳統文化中汲取智慧,探索更多尊重自然、適應氣候的建築設計。
住建部等七部門聯合印發的《綠色建築創建行動方案》提出,到2022年,當年城鎮新建建築中綠色建築面積佔比達到70%,並且提出推動新建建築全面實施綠色設計、提升建築能效水效水平、建立綠色住宅使用者監督機制等重點任務。
各地也紛紛推出推廣支持政策。比如河北提出,重點產業高質量發展專項資金對高性能門窗、環境一體機、保溫系統、專用特種材料等被動式超低能耗建築專有部品部件生產企業採取適當形式給予重點傾斜;江蘇提出,加大光伏瓦、光伏幕牆等建材型光伏技術在城鎮建築中一體化應用力度;廣東對建設、購買、運行綠色建築或者對既有民用建築進行綠色化改造的,出臺了資金支持、容積率獎勵、稅收優惠等激勵措施……
“推動實現碳達峰、碳中和目標,發展綠色建築是必然趨勢。相信隨着成本不斷降低、產業化程度不斷提高、投資回收週期不斷縮短,綠色建築具有廣闊發展空間。”景泉介紹,公共建築項目的一星級、二星級、三星級綠色建築成本約比普通建築分別高出7%至10%、15%、25%以上,一般5到7年省下來的能耗成本可抵消綠色增量成本,這還不包括居住舒適感和環境保護等長期效益。
多位受訪專家認爲,和一些發達國家相比,我國綠色建築的設計、建材、施工、運營還有待在全生命週期中協同發展。“比如綠色建築不僅要關注施工和後期運行階段的碳排放,前期生產階段的碳排放也不容忽視。”黃鼎曦說。相關測算顯示,建築全過程碳排放中,鋼鐵、水泥、鋁材等建材生產階段碳排放佔全國碳排放超過25%。
綠色建築發展還需要全面的系統性規劃研究。景泉認爲,當前綠色建築發展體系化不足,沒有形成從前期策劃、深化設計、施工圖設計、施工配合直至落成後評估的全流程體系,應當發動城市規劃、建築、景觀、結構、建築設備乃至室內設計進行全專業系統性研究。“綠色建築不僅是機電專業工程師的工作,規劃師、建築師也應該全週期參與綠色建築的設計工作。此外,綠色建築領域一線人才仍然較爲匱乏,比如發展裝配式建築,對掌握建築信息模型技術、吊裝、焊接等技術的高技能人才需求快速增加,要加緊建立綠色建築人才培養和發展長效機制。”
綠色建築發展的配套政策和機制也亟待完善。“在既有建築的綠色化改造方面,當前主要還是依靠財政投入,發揮業主主觀能動性的機制仍有待完善。”黃鼎曦介紹,一些發達國家通過綠色融資、能源合同管理、綠色建築增值納入物業估價體系等舉措,吸引業主參與到既有建築綠色改造工作中,成本共擔、利益共享。他建議,探索建築領域的碳排放交易,同時積極完善綠色金融支持綠色建築政策,鼓勵政府和社會資本合作,激發建設綠色建築的積極性。
此外,從源頭看,綠色建材推廣更需快馬加鞭。生活垃圾變成水泥生產原料、開發出世界最高光電轉化率的銅銦鎵硒發電玻璃……近年來,我國在綠色材料的研發和產業化方面取得了長足進步,但在應用推廣方面,性能優越的材料產品佔比並不高。中國工程院院士、中國建材集團總工程師彭壽建議,加速制定發佈綠色材料應用專項政策與國家標準,通過政策推動、企業主導、社會參與,加速實現建築從高能耗向低能耗、正能耗轉變。