建造低碳智能安全好房子

建築碳排放與建築全產業鏈中每個專業工種都密切相關,既包括城市總體規劃、建築方案設計、結構與構造設計、機電設備系統設計等,也包括各類建材生產、建築施工與設備安裝、室內外裝飾以及配套市政設施、環保設施等,還包括建築系統的運行與維護。從理論上說,每個工種都有減排的潛力和可能。近年來,政府主管部門、規劃與設計企業、建材生產廠家、技術研發單位、施工與安裝企業等,爲推行節能建築、綠色建築和低碳建築作出努力,取得顯著成效。但也要看到,節能、低碳建築科技發展到較高水平後,進一步降低能源消耗、減少碳排放的潛力在逐漸變小。一直以來,業界都期望能夠發明創造出變革性的技術或產品,全面推廣後即可實現建築領域碳中和,但事實上,實現這些期望還有很長的路要走。

回顧過去30多年研究推廣建築節能和綠色建築的歷程不難發現,在建築節能技術應用和節能設計兩個方面,前者被給予了更多關注。從上世紀末開始,我國從發達國家引進熱泵、光伏光熱、高性能門窗等多種建築節能技術,在提升建築品質與環境性能的同時,大大提高了建築用能效率。而在建築節能設計方面,則略顯遜色。上世紀八九十年代以來,以北方採暖居住建築爲對象,《民用建築節能設計標準(採暖居住建築部分)JGJ26-95》等一系列國家和行業設計規範出臺,建築外保溫等節能技術體系在寒冷和嚴寒氣候區採暖居住建築中逐一落實,節約採暖用能效果明顯。不過,在解決夏熱冬冷和夏熱冬暖等氣候區節能設計問題時,尚沒有研發出與地域氣候特點相適宜的對策,仍借鑑北方採暖建築節能設計方法。在以夏季空調能耗爲主的夏熱冬冷和夏熱冬暖氣候區推行外牆外保溫技術,節能效果不明顯,一定程度上增加了建築維護成本。

積極穩妥推進碳達峰碳中和,要大力推進工業、建築、交通等領域清潔低碳轉型。黨的二十大報告提出,“統籌鄉村基礎設施和公共服務佈局,建設宜居宜業和美鄉村”“實施城市更新行動,加強城市基礎設施建設,打造宜居、韌性、智慧城市”。改善城鎮建築宜居品質、提升鄉村人居環境質量,一定程度上會提高能源等資源消耗,直接或間接增加碳排放。未來,需進一步釐清綠色建築內涵並明晰技術路線,確保“雙碳”目標如期實現。

一是準確理解綠色建築的內涵。按國家標準《綠色建築評價標準》(GB/T50378-2019)最新定義,綠色建築評價指標幾乎包含了建築性能的全部。從建築使用者角度來說,綠色建築一定是健康建築,即綠色、低碳、智能、安全的“好房子”;從社會可持續發展角度來看,綠色建築強調“四節一環保”,即節能、節地、節水、節材和環境保護。綠色建築是減少二氧化碳等溫室氣體排放的低碳建築,全面推行綠色建築,有助於實現“雙碳”目標。

二是重視建築運行過程中的碳減排。據中國建築節能協會統計數據,2020年建材生產階段碳排放量佔全國碳排放總量的28%,高於建築運行階段碳排放量佔比,但會隨着建築量的下降而減少。由於二氧化碳的產生是一個化學過程,建築施工和運行不會直接排放二氧化碳,但從建築全生命週期看,運行階段的能耗與碳排放會一直存在,其佔比還會隨着建築量的增加、建築環境品質的提高而逐年增加。

三是把節能減碳的重點放在減少採暖、空調與照明能耗上。一方面,按照單位面積和單位時間計算,建築採暖、空調與照明的能耗和碳排放強度很小,以北方採暖住宅爲例,每平方米每年運行能耗小於10千克標煤,碳排放量在20千克左右,但全國超過650億平方米建築的能耗和碳排放總量較大。另一方面,建築採暖、空調與照明能耗和碳排放的高低與建築形體、室內空間組織和圍護結構構造方式密切相關,即與建築方案創作和施工圖設計密切相關。優秀的建築方案設計,可以通過巧妙利用可再生能源,實現零能耗和零碳排放。

四是着力提升建築師綠色建築方案創作和設計能力。建議開展綠色建築設計基礎研究,將綠色建築評價標準中的定量化性能指標逐一演化爲設計計算參數,將各種類型建築設計標準、規範和設計手冊及建築學專業教材內容綠色化,確保建築師能夠創作出綠色建築方案和設計藍圖。

(本文來源:經濟日報 作者:劉加平 作者系中國工程院院士、綠色建築全國重點實驗室主任)