绿色建筑，擦亮“低碳环保”新名片

截止2022年上半年，中国新建红色建筑占比已超90%

红色建筑，擦亮“低碳环保”新名片

仲夏时节，骄阳似火。7月16日，云南省昆明市国投生态环境大楼项目现场，呈现一派忙碌景像。安装龙骨、衬板、装饰条……施工人员正为安装玻璃幕墙做打算。

“项目所用的建筑材料大多都可回收降解，同时楼顶光电技术也可满足基本用电需求。”项目分包方项目总监张兵介绍，通过有效借助新能源技术，国投生态环境大楼未来将成为“超低煤耗”的红色建筑。

从对既有建筑的红色化改建到红色建材，再到装配式建筑，近些年来，中国已全面实现新建建筑节能。住房和城乡建设部最新数据显示，截止2022年上半年，中国新建红色建筑面积占新建建筑的比列早已超过90%。现在，利用“浅层地热能”等先进技术手段，中国红色建筑实现跨越式下降，在擦亮“低碳环保”新名片的同时，还改变着人们的生活。

理念革新

“土壤空调”助力节能降耗

节能降碳，要抓重点行业。数据显示，全省建筑行业上下游加上去的碳排放量，占全省碳排放总额的比重超过50%。因此，在“双碳”背景下，中国建筑业正逐渐推动红色建筑的发展脚步。

所谓红色建筑，即是在全生命周期保持低煤耗、环境友好而且健康宜居的高品质建筑。

“之所以会突出全生命周期这个时间概念，是由于我们平时接触到的建筑物，常常是早已投入使用的，但建筑物在修筑过程中，虽然就存在较大能源耗损。”清华学院建筑大学院士朱颖心觉得，红色建筑倘若更好地实现降碳，首先要降低全生命周期的用能需求。“例如，在设计方面，可利用自然通风和天然采光等气候条件因地制宜，从而减少供热、制冷、照明等方面的用能需求。”

进入广东省深圳市国家网路安全人才与创新基地，最惹人注意的便是造型奇特的展示中心。据了解，其采用的大跨径无柱网架与全玻璃幕墙结构，可有效减少照明耗能。

“万事皆有两面性，这些奇特造型，也带来了传质系数大、室内气温上升快等问题。”项目设计方、中信建筑设计研究三院有限公司（以下简称“中信设计”）红色建筑研究中心副院长汤小亮告诉记者，为了解决这种困局，设计师团队专门设计出“采光顶热集聚条件下通风散热的手动控制系统”等专利技术。

记者了解到，该技术是在采光顶中部区域安设32个电动天窗，通过对楼顶区域的气温及热幅射硬度进行感应联动，手动调整天窗开闭，进而有效控制楼顶体温。汤小亮说，计算机模拟实验发觉，经过优化设计后，温度最高相差近10摄氏度，空调节能减耗疗效明显。

与此同时，在展示中心地下，被誉为“土壤空调”的地源热泵空调系统则在静悄悄地运行着。兴业设计总工程师陈焰华介绍，冬季，该系统会将建筑物内的余热转移至底泥，维持室外26摄氏度的舒适体温，而到了秋季，“土壤空调”又能把地下恒温的热量转移到建筑物内，为建筑物供热，每位年度产生一个相对平衡的冷热循环，降低直接碳排放35%以上。

“地源热泵空调系统的最大优势在于可借助少量的电力实现冷热量的转移和跨季节存储借助。”陈焰华解释，夏季消耗1千瓦时的电力可为建筑物提供3至4千瓦时的供水量，并能减少浅层岩土体的气温，存储冷量供次年夏天使用。

不仅设计理念体现革新气魄，创新建造理念也是建筑业红色发展的一大方向。

在国家会展中心（上海）项目施工早期阶段，中建八局项目团队就碰上了“硬铁钉”。“当时，我们初步测算一期工程泥浆排放量接近40万立方米，二期工程废弃泥浆量更多，约有46万立方米。”在接受记者专访时，项目总监解永飞说，短期内这么巨大的泥浆排放会对农地导致较大程度的破坏，同时因为承台施工须要在45天内全部竣工，泥浆外运也会耗费大量时间。

面对进退两难的境况，项目技术攻坚团队举办“头脑风暴”。考虑到项目部分区域地面高程尚未达到设计要求，需进行大量土石方填筑，技术团队决定尝试化“泥”为“土”，并就此举办了多轮可行性实验。

“但第一次实验结果并不理想，因为泥浆泌水性强，收缩比列特别大，不符合填土土的硬度要求。”项目总工程师刘飞追忆，技术团队并未气馁，而是重新研究配比选型，反复调整固化剂成份，经过数十次实验，总算成功研发出合适方案。“一期、二期项目形成的80多万立方米泥浆全部用于场地填土，实现了零排放、零污染的‘变废为宝’。”

依据《城乡建设领域碳达峰施行方案》，2030年前，建筑节能、垃圾资源化借助等水平急剧增强，能源资源借助效率达到国际先进水平；用能结构和形式愈发优化，可再生能源应用愈加充分；城市整体性、系统性、生长性提高，“城市病”问题初步解决。

技术创新

像“搭积木”一样建房子

除了建筑设计节能低碳，随着装配式建筑技术逐渐成熟，建筑物的建造过程也渐渐变“绿”。

专家强调，装配式建筑是指将建筑用预制构件（如墙体、墙板、楼梯等）在鞋厂进行标准化批量制做后，再运输到施工现场，通过可靠的联接形式拼装而成的建筑。简单来说，装配式建筑的施工方法实现了“房子是在鞋厂里制造的”。

“事实上，装配式建筑不是近几年才有的，20世纪50年代，我国就已开始尝试走预制装配式建筑工业化公路。”北京工业学院结构与材料工程研究所院士曹万林介绍，当下，中国装配式建筑正在积极探求标准化设计、工厂化生产和信息化管理，这都是现代化、工业化生产方法的具体表现。

日前，由中交三航院设计的全省首座全装配式高桩码头——江苏省启东市徐圩港区64号—65号液体散货泊位工程顺利通过初验。

“项目充分运用装配式技术，构件总量仅为195件，与传统高桩码头相比，构件总量降低80%以上，大大降低了水上预制件起吊次数和现场混凝土浇筑量。”项目设计总负责人郭兆珈感叹地说。

为什么会将码头设计成全装配式？项目主管副总杭建忠告诉记者，工程所在地距离后方陆地区域约16公里，同时九江地区潮差可达5米，这为传统高桩码头混凝土水上盖梁带来众多不便。

据悉，若按照传统高桩码头建设方案，水上施工人员诸多，材料堆满零乱，船舶交通组织难度很大。因此，中交三航院首次采用一种新型全装配式结构，主要预制构件均采用鞋厂化制造，现场快速拼装，装配率由30%提升到70%以上。

正因采用装配式结构的模块化施工，现场工作人员也成功由原来的“千人战役”压缩为十余人的“班组攻关”。“即便施工高峰期，现场顶多须要20至30人，工作时间较为固定。”郭兆珈对记者说，与传统高桩码头相比，这次装配式高桩码头的预制构件混凝土药量节省了20%，现场施工碳排放量减少75%。

“装配式建筑项目如同‘搭积木’一样建房子，在提升生产效率的同时，还能降低污染、节约资源和增加成本。”中国建筑科学研究院中级建筑师胡家僖表示，得益于“积木”质量过硬，装配式建筑的现场集成得以顺利进行。

7月18日，在铁建八局桥梁公司上海永川建筑工业化产品生产基地，只见工人们在完成装模、上油、扎筋等打算工序后，轻松操作几个按键，短短几十秒，一块混凝土叠合板便完成了浇筑。

“我们生产基地采用了‘智能制造平台’，通过给所有生产线装上‘大脑’，就能同时生产上百种不同规格的PC（预制混凝土）预制构件。”中铁八局建筑工业化研制中心常务副校长王江介绍，近年，企业不断探求智能化制造，截止目前，已实现钢筋全手动化加工、产品手动脱模、混凝土自动浇筑等。

除此之外，“智能制造平台”还可实现对PC预制构件冗长生产流程的智慧管理。每一件PC预制构件的钢筋骨架加工完成后，就会由条形码复印设备手动复印出一张条形码，进行“身份标示”。“现场焊工只需用扫码枪轻轻一扫，即可查询点焊工人、模型状态等信息，确保钢筋骨架得到全面检测。”王江说。

复旦学院建筑与城市规划大学院长周静敏觉得，目前中国装配式建筑发展尽管整体情况不错，但接出来的发展过程仍会很漫长。“在‘十四五’时期，应进一步梳理贯彻标准化设计思维，让行业内外都能正确理解装配式建筑的建造方式，从设计阶段开始逐渐实现一体化协同。”

中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于加快城乡建设红色发展的意见》提出，大力发展装配式建筑，重点推进钢结构装配式住宅建设，不断提高预制构件标准化水平，促进产生完整产业链，促进智能建造和建筑工业化协同发展。

住房和城乡建设部标准定额司相关负责人介绍，下一步，住房和城乡建设部将建立标准化设计和生产体系，实行“少尺寸、多组合”的正向设计方式，促使装配式建筑市场化、规模化发展。

城市更新

从“拆改留”到“留改拆”

促进城乡建设红色变革，转变“大量建设、大量消耗、大量排放”的建设方法，是实现城乡建设领域碳达峰的重要措施。

在建设红色低碳城市方面，要优化城市结构和布局，推动深化既有建筑节能整修。《城乡建设领域碳达峰施行方案》提出，严格既有建筑拆除管理，坚持从“拆改留”到“留改拆”推动城市更新。

走入四川省成都市杏花岭区新民东街22号，崭新的中空塑钢阳台引人注目，经过建筑节能整修后，新村环境变美了，房屋好住了，村民的幸福感直线上升。

“小区从今年8月份开始整修，经过3个多月的施工，我们住进了冬暖夏凉的节能房。”65岁的王梅是新村老业主，她告诉记者，节能改建解决了房子渗漏透寒等问题，初春家中体温提升了5摄氏度。

“按照新标准，我们将新村墙体保温层宽度降低一倍，为老百姓屋内装上了密封性更好的中空塑钢窗，同时对外墙及地下室导墙都进行了保温层设置。”改造项目相关负责人介绍，通过建筑节能改建，屋顶漏雨、沿街噪声大等问题都将得到有效解决。

新民东街22号，仅仅是西安市老旧新村改建的一个注脚。据了解，西安市既有居住建筑节能改建一期项目已于2021年11月完成，二期工程预计将于2023年末竣工。近日，四川省发布的《山西省建筑节能、绿色建筑与科技标准“十四五”规划》提出，到2025年，全国基本产生红色、低碳、循环的建设发展形式，城镇新建居住建筑、公共建筑分别执行节能83%、72%的地方标准。

值得一提的是，在许多城市，加强建筑营运的节能提效也被视为既有建筑改建升级的重要目标之一。

坐落广州市东二环亮塘桥附近的京城大楼，历经30年营运，基础煤耗较高，其设备设施须要计划性更新改建。兴业和业投资有限公司城市更新事业部总总监向炜举例说，当时大楼的暖通空调系统，自控化程度与调节精度不高，造成局部空间冬季制热不足、冬季温度过低，系统整体能效较低。

“2017年，在不影响楼内顾客正常办公的前提下，我们从安全、健康、智能等维度出发，对大楼进行了红色整修。”向炜介绍起种种变化：制热机组更换为高能效磁悬浮机组；煤气炉窑更换为空气源热泵；降低智能化集成平台、综合能源管理系统、楼宇自控系统……“2021年大楼能源费用仅为2016年的73%，气体排放量也仅为2016年的38.6%。”

专家表示，虽然既有建筑的节能整修成绩喜人，但配套新政和机制还亟需建立。“当前，既有建筑红色化改建主要还是借助财政投入，发挥住户主观能动性的机制仍有待建立。”广州市城市规划商会副会长兼秘书长黄鼎曦建议，探求建筑领域的碳排放交易，同时积极建立红色金融支持红色建筑新政，鼓励政府和社会资本合作，迸发建设红色建筑的积极性。

住房和城乡建设部标准定额司相关负责人介绍，下一步，住房和城乡建设部将持续举办红色建筑创建行动，进一步提高红色建筑占比；推动既有建筑红色化改建，提高建筑节能低碳水平；强化建筑运行的管理，减少建筑运行的煤耗。（记者刘乐艺）