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綠色建筑,擦亮“低碳環(huán)?!毙旅?/div>
瀏覽: 發(fā)布日期:2022-08-01
  【導(dǎo)語】全球資源供應(yīng)日趨緊張、能源消耗不斷加劇,碳排放和氣候變暖等問題引起了世界各國的高度關(guān)注。國家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)一般性辯論上的講話中明確了我國“碳達(dá)峰碳中和”目標(biāo)愿景,力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。這為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型指明了方向。“碳達(dá)峰碳中和”是系統(tǒng)性、戰(zhàn)略性和全局性工作,覆蓋能源、工業(yè)、交通、建筑等高耗能、高排放部門。建筑業(yè)是公認(rèn)的耗能大戶,也是全球碳減排的重點(diǎn)領(lǐng)域,占全球能源消費(fèi)的36%、碳排放的39%。因此,在研究人類生存的可持續(xù)途徑時(shí),各國公認(rèn)綠色低碳建筑是一種新型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,是引領(lǐng)全球高質(zhì)量發(fā)展的模式。
  仲夏時(shí)節(jié),驕陽似火。海南省??谑袊渡鷳B(tài)環(huán)境大廈項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),呈現(xiàn)一派繁忙景象。安裝龍骨、襯板、裝飾條……施工人員正為安裝玻璃幕墻做準(zhǔn)備。
  “項(xiàng)目所用的建筑材料大多都可回收降解,同時(shí)屋頂光電技術(shù)也可滿足基本用電需求。”項(xiàng)目總包方項(xiàng)目經(jīng)理張兵介紹,通過有效利用新能源技術(shù),國投生態(tài)環(huán)境大廈未來將成為“超低能耗”的綠色建筑。
  從對(duì)既有建筑的綠色化改造到綠色建材,再到裝配式建筑,近年來,中國已全面實(shí)現(xiàn)新建建筑節(jié)能。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部最新數(shù)據(jù)顯示,截至2022年上半年,中國新建綠色建筑面積占新建建筑的比例已經(jīng)超過90%。如今,借助“淺層地?zé)崮?rdquo;等先進(jìn)技術(shù)手段,中國綠色建筑實(shí)現(xiàn)跨越式增長(zhǎng),在擦亮“低碳環(huán)保”新名片的同時(shí),還改變著人們的生活。
  理念革新
  “土壤空調(diào)”助力節(jié)能減排
  節(jié)能降碳,要抓重點(diǎn)行業(yè)。數(shù)據(jù)顯示,全國建筑行業(yè)上下游加起來的碳排放量,占全國碳排放總量的比重超過50%。為此,在“雙碳”背景下,中國建筑業(yè)正逐步加快綠色建筑的發(fā)展步伐。
  所謂綠色建筑,即是在全生命周期保持低能耗、環(huán)境友好并且健康宜居的高品質(zhì)建筑。
  “之所以會(huì)突出全生命周期這個(gè)時(shí)間概念,是因?yàn)槲覀兤匠=佑|到的建筑物,往往是已經(jīng)投入使用的,但建筑物在修建過程中,其實(shí)就存在較大能源損耗。”清華大學(xué)建筑學(xué)院教授朱穎心認(rèn)為,綠色建筑若想更好地實(shí)現(xiàn)降碳,首先要減少全生命周期的用能需求。“例如,在設(shè)計(jì)方面,可利用自然通風(fēng)和天然采光等氣候條件因地制宜,進(jìn)而降低供暖、制冷、照明等方面的用能需求。”
  步入湖北省武漢市國家網(wǎng)絡(luò)安全人才與創(chuàng)新基地,最惹人注意的便是造型獨(dú)特的展示中心。據(jù)了解,其采用的大跨度無柱網(wǎng)架與全玻璃幕墻結(jié)構(gòu),可有效降低照明耗能。
  “萬事皆有兩面性,這種獨(dú)特造型,也帶來了傳熱系數(shù)大、室內(nèi)溫度上升快等問題。”項(xiàng)目設(shè)計(jì)方、中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中信設(shè)計(jì)”)綠色建筑研究中心副主任湯小亮告訴記者,為了解決這些難題,設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)專門設(shè)計(jì)出“采光頂熱聚集條件下通風(fēng)散熱的自動(dòng)控制系統(tǒng)”等專利技術(shù)。
  記者了解到,該技術(shù)是在采光頂中部區(qū)域安設(shè)32個(gè)電動(dòng)天窗,通過對(duì)屋頂區(qū)域的溫度及熱輻射強(qiáng)度進(jìn)行感應(yīng)聯(lián)動(dòng),自動(dòng)調(diào)整天窗開閉,從而有效控制屋頂溫度。湯小亮說,計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)后,室溫最高相差近10攝氏度,空調(diào)節(jié)能減耗效果顯著。
  與此同時(shí),在展示中心地下,被譽(yù)為“土壤空調(diào)”的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)則在靜悄悄地運(yùn)行著。中信設(shè)計(jì)總工程師陳焰華介紹,夏季,該系統(tǒng)會(huì)將建筑物內(nèi)的余熱轉(zhuǎn)移至土壤,維持室內(nèi)26攝氏度的舒適溫度,而到了冬季,“土壤空調(diào)”又能把地下恒溫的熱量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),為建筑物供暖,每個(gè)年度形成一個(gè)相對(duì)平衡的冷熱循環(huán),減少直接碳排放35%以上。
  “地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)在于可利用少量的電力實(shí)現(xiàn)冷熱量的轉(zhuǎn)移和跨季節(jié)儲(chǔ)存利用。”陳焰華解釋,冬季消耗1千瓦時(shí)的電力可為建筑物提供3至4千瓦時(shí)的供熱量,并能降低淺層巖土體的溫度,儲(chǔ)存冷量供次年夏季使用。
  除了設(shè)計(jì)理念彰顯革新魄力,創(chuàng)新建造理念也是建筑業(yè)綠色發(fā)展的一大方向。
  在國家會(huì)展中心(天津)項(xiàng)目施工初期階段,中建八局項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)就碰上了“硬釘子”。“當(dāng)時(shí),我們初步測(cè)算一期工程泥漿排放量接近40萬立方米,二期工程廢棄泥漿量更多,約有46萬立方米。”在接受記者采訪時(shí),項(xiàng)目經(jīng)理解永飛說,短期內(nèi)如此巨大的泥漿排放會(huì)對(duì)土地造成較大程度的破壞,同時(shí)由于樁基施工需要在45天內(nèi)全部完工,泥漿外運(yùn)也會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間。
  面對(duì)進(jìn)退兩難的處境,項(xiàng)目技術(shù)攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)開展“頭腦風(fēng)暴”??紤]到項(xiàng)目部分區(qū)域地面標(biāo)高仍未達(dá)到設(shè)計(jì)要求,需進(jìn)行大量土方回填,技術(shù)團(tuán)隊(duì)決定嘗試化“泥”為“土”,并就此開展了多輪可行性實(shí)驗(yàn)。
  “但第一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不理想,由于泥漿泌水性強(qiáng),收縮比例非常大,不符合回填土的強(qiáng)度要求。”項(xiàng)目總工程師劉飛回憶,技術(shù)團(tuán)隊(duì)并未灰心,而是重新研究配比選型,反復(fù)調(diào)整固化劑成分,經(jīng)過數(shù)十次實(shí)驗(yàn),終于成功研制出合適方案。“一期、二期項(xiàng)目產(chǎn)生的80多萬立方米泥漿全部用于場(chǎng)地回填,實(shí)現(xiàn)了零排放、零污染的‘變廢為寶’。”
  根據(jù)《城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》,2030年前,建筑節(jié)能、垃圾資源化利用等水平大幅提高,能源資源利用效率達(dá)到國際先進(jìn)水平;用能結(jié)構(gòu)和方式更加優(yōu)化,可再生能源應(yīng)用更加充分;城市整體性、系統(tǒng)性、生長(zhǎng)性增強(qiáng),“城市病”問題初步解決。
  技術(shù)創(chuàng)新
  像“搭積木”一樣蓋房子
  不僅建筑設(shè)計(jì)節(jié)能低碳,隨著裝配式建筑技術(shù)日漸成熟,建筑物的建造過程也慢慢變“綠”。
  專家指出,裝配式建筑是指將建筑用構(gòu)件(如樓板、墻板、樓梯等)在工廠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化批量制作后,再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),通過可靠的連接方式拼裝而成的建筑。簡(jiǎn)單來說,裝配式建筑的施工方式實(shí)現(xiàn)了“房子是在工廠里制造的”。
  “事實(shí)上,裝配式建筑不是近幾年才有的,20世紀(jì)50年代,我國就已開始嘗試走預(yù)制裝配式建筑工業(yè)化道路。”北京工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)與材料工程研究所教授曹萬林介紹,當(dāng)下,中國裝配式建筑正在積極探索標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)和信息化管理,這都是現(xiàn)代化、工業(yè)化生產(chǎn)方式的具體表現(xiàn)。
  近日,由中交三航院設(shè)計(jì)的全國首座全裝配式高樁碼頭——江蘇省連云港市徐圩港區(qū)64號(hào)—65號(hào)液體散貨泊位工程順利通過驗(yàn)收。
  “項(xiàng)目充分運(yùn)用裝配式技術(shù),預(yù)制構(gòu)件總數(shù)僅為195件,與傳統(tǒng)高樁碼頭相比,預(yù)制構(gòu)件總數(shù)減少80%以上,大大減少了水上預(yù)制件吊裝次數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑量。”項(xiàng)目設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人郭兆珈感慨地說。
  為何會(huì)將碼頭設(shè)計(jì)成全裝配式?項(xiàng)目主管總工杭建忠告訴記者,工程所在地距離后方陸地區(qū)域約16公里,同時(shí)連云港地區(qū)潮差可達(dá)5米,這為傳統(tǒng)高樁碼頭混凝土水上現(xiàn)澆帶來諸多不便。
  此外,若依照傳統(tǒng)高樁碼頭建設(shè)方案,水上施工人員眾多,材料堆放雜亂,船舶交通組織難度很大。為此,中交三航院首次采用一種新型全裝配式結(jié)構(gòu),主要構(gòu)件均采用工廠化制造,現(xiàn)場(chǎng)快速拼裝,裝配率由30%提高到70%以上。
  正因采用裝配式結(jié)構(gòu)的模塊化施工,現(xiàn)場(chǎng)工作人員也成功由原先的“千人會(huì)戰(zhàn)”壓縮為十余人的“班組攻關(guān)”。“即便施工高峰期,現(xiàn)場(chǎng)頂多需要20至30人,工作時(shí)間較為固定。”郭兆珈對(duì)記者說,與傳統(tǒng)高樁碼頭相比,此次裝配式高樁碼頭的構(gòu)件混凝土用量節(jié)約了20%,現(xiàn)場(chǎng)施工碳排放量降低75%。
  “裝配式建筑項(xiàng)目就像‘搭積木’一樣蓋房子,在提高生產(chǎn)效率的同時(shí),能夠減少污染、節(jié)約資源和降低成本。”中國建筑科學(xué)研究院高級(jí)建筑師胡家僖表示,得益于“積木”質(zhì)量過硬,裝配式建筑的現(xiàn)場(chǎng)集成得以順利進(jìn)行。
  7月18日,在中鐵八局橋梁公司成都青白江建筑工業(yè)化產(chǎn)品生產(chǎn)基地,只見工人們?cè)谕瓿裳b模、上油、扎筋等準(zhǔn)備工序后,輕松操作幾個(gè)按鈕,短短幾十秒,一塊混凝土疊合板便完成了澆筑。
  “我們生產(chǎn)基地采用了‘智能制造平臺(tái)’,通過給所有生產(chǎn)線裝上‘大腦’,能夠同時(shí)生產(chǎn)上百種不同尺寸的PC(預(yù)制混凝土)構(gòu)件。”中鐵八局建筑工業(yè)化研發(fā)中心常務(wù)副主任王江介紹,近些年,企業(yè)不斷探索智能化制造,截至目前,已實(shí)現(xiàn)鋼筋全自動(dòng)化加工、產(chǎn)品自動(dòng)脫模、混凝土自動(dòng)澆筑等。
  除此之外,“智能制造平臺(tái)”還可實(shí)現(xiàn)對(duì)PC構(gòu)件繁雜生產(chǎn)流程的智慧管理。每一件PC構(gòu)件的鋼筋骨架加工完成后,都會(huì)由條碼打印設(shè)備自動(dòng)打印出一張條碼,進(jìn)行“身份標(biāo)識(shí)”。“現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員只需用掃碼槍輕輕一掃,即可查詢焊接工人、模型狀態(tài)等信息,確保鋼筋骨架得到全面檢查。”王江說。
  同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院教授周靜敏認(rèn)為,目前中國裝配式建筑發(fā)展雖然整體情況不錯(cuò),但接下來的發(fā)展過程仍會(huì)很漫長(zhǎng)。“在‘十四五’時(shí)期,應(yīng)進(jìn)一步梳理貫徹標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)思維,讓行業(yè)內(nèi)外都能正確理解裝配式建筑的建造方法,從設(shè)計(jì)階段開始逐步實(shí)現(xiàn)一體化協(xié)同。”
  中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于推動(dòng)城鄉(xiāng)建設(shè)綠色發(fā)展的意見》提出,大力發(fā)展裝配式建筑,重點(diǎn)推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅建設(shè),不斷提升構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化水平,推動(dòng)形成完整產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)智能建造和建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展。
  住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,下一步,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部將構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)體系,推行“少規(guī)格、多組合”的正向設(shè)計(jì)方法,推動(dòng)裝配式建筑市場(chǎng)化、規(guī)模化發(fā)展。
  城市更新
  從“拆改留”到“留改拆”
  推動(dòng)城鄉(xiāng)建設(shè)綠色轉(zhuǎn)型,轉(zhuǎn)變“大量建設(shè)、大量消耗、大量排放”的建設(shè)方式,是實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域碳達(dá)峰的重要舉措。
  在建設(shè)綠色低碳城市方面,要優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)和布局,加快推進(jìn)既有建筑節(jié)能改造。《城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》提出,嚴(yán)格既有建筑拆除管理,堅(jiān)持從“拆改留”到“留改拆”推動(dòng)城市更新。
  走進(jìn)山西省太原市杏花嶺區(qū)新民東街22號(hào),嶄新的中空塑鋼窗戶引人注目,經(jīng)過建筑節(jié)能改造后,小區(qū)環(huán)境變美了,房子好住了,居民的幸福感直線上升。
  “小區(qū)從去年8月份開始改造,經(jīng)過3個(gè)多月的施工,我們住進(jìn)了冬暖夏涼的節(jié)能房。”65歲的王梅是小區(qū)老住戶,她告訴記者,節(jié)能改造解決了房屋漏水透寒等問題,冬季屋內(nèi)溫度提高了5攝氏度。
  “按照新標(biāo)準(zhǔn),我們將小區(qū)外墻保溫層厚度增加一倍,為老百姓家中裝上了密封性更好的中空塑鋼窗,同時(shí)對(duì)屋面及地下室頂板都進(jìn)行了保溫層設(shè)置。”改造項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,通過建筑節(jié)能改造,樓頂漏雨、沿街噪音大等問題都將得到有效解決。
  新民東街22號(hào),僅僅是太原市老舊小區(qū)改造的一個(gè)縮影。據(jù)了解,太原市既有居住建筑節(jié)能改造一期項(xiàng)目已于2021年11月完成,二期工程預(yù)計(jì)將于2023年底完工。日前,山西省發(fā)布的《山西省建筑節(jié)能、綠色建筑與科技標(biāo)準(zhǔn)“十四五”規(guī)劃》提出,到2025年,全省基本形成綠色、低碳、循環(huán)的建設(shè)發(fā)展方式,城鎮(zhèn)新建居住建筑、公共建筑分別執(zhí)行節(jié)能83%、72%的地方標(biāo)準(zhǔn)。
  值得一提的是,在許多城市,強(qiáng)化建筑運(yùn)營的節(jié)能提效也被視為既有建筑改造升級(jí)的重要目標(biāo)之一。
  位于北京市東三環(huán)亮馬橋附近的京城大廈,歷經(jīng)30年運(yùn)營,基礎(chǔ)能耗較高,其設(shè)備設(shè)施需要計(jì)劃性更新改造。中信和業(yè)投資有限公司城市更新事業(yè)部總經(jīng)理向煒舉例說,當(dāng)時(shí)大廈的暖通空調(diào)系統(tǒng),自控化程度與調(diào)節(jié)精度不高,導(dǎo)致局部空間夏季制冷不足、冬季室溫過高,系統(tǒng)整體能效較低。
  “2017年,在不影響樓內(nèi)客戶正常辦公的前提下,我們從安全、健康、智能等維度出發(fā),對(duì)大廈進(jìn)行了綠色改造。”向煒介紹起種種變化:制冷機(jī)組更換為高能效磁懸浮機(jī)組;燃?xì)忮仩t更換為空氣源熱泵;增加智能化集成平臺(tái)、綜合能源管理系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)……“2021年大廈能源費(fèi)用僅為2016年的73%,二氧化碳排放量也僅為2016年的38.6%。”
  專家表示,盡管既有建筑的節(jié)能改造成績(jī)喜人,但配套政策和機(jī)制還亟待完善。“當(dāng)前,既有建筑綠色化改造主要還是依靠財(cái)政投入,發(fā)揮業(yè)主主觀能動(dòng)性的機(jī)制仍有待完善。”廣州市城市規(guī)劃協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)黃鼎曦建議,探索建筑領(lǐng)域的碳排放交易,同時(shí)積極完善綠色金融支持綠色建筑政策,鼓勵(lì)政府和社會(huì)資本合作,激發(fā)建設(shè)綠色建筑的積極性。
  住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,下一步,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部將持續(xù)開展綠色建筑創(chuàng)建行動(dòng),進(jìn)一步提升綠色建筑占比;推進(jìn)既有建筑綠色化改造,提升建筑節(jié)能低碳水平;加強(qiáng)建筑運(yùn)行的管理,降低建筑運(yùn)行的能耗。(來源:中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部)

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