双碳背景下建筑业绿色与智能建造发展探讨

文／李兴文 山东省邹城市综合行政执法大队 山东邹城 273500

引言：

长期以来建筑业粗放式发展、碎片化管理、密集型劳动的模式带来的生产效率低下、资源消耗巨大、环境污染严重等问题日益突出，与发达国家差距仍较大。特别是在“双碳”目标下，高能耗的建筑行业如何降低能耗、达到绿色建造的目标，将是今后行业发展的重点。

1、发展绿色建筑的意义

中国的建设规模居全球首位，2019年数据显示，我国城镇建筑面积存量约650 亿m2，且每年的新增量约20 亿m2。数据预测显示，至2025年，中国建筑行业总产值将达到人民币33 万亿元，较2020年尚有约20%的增量空间。中国建筑碳排放量远远高于交通运输业和生产制造业。中国建筑节能协会发布的《中国建筑能耗研究报告（2020）》显示，2018年我国建筑全过程能耗总量为21.47 亿tce，占全国能源消费总量比重为46.5%；CO2排放总量为49.3 亿t，占全国CO2排放总量的51%，占全球CO2排放总量的15%。因此在建筑环境中应用绿色技术，减少资源消耗和对环境的影响，通过应用新技术、新材料、新模式推进绿色建筑，研究并推广节能、节地、节水、节材等绿色环保理念的建筑，具有重要的现实意义。

2、双碳目标的背景

我国目前的CO2排放来源主要是一次能源，一次能源主要是指自然界中本就存在的、不经过人为加工转换的能源，例如煤炭、天然气、石油等，由于我国在建国初期以及改革开放初期工业类型主要为重工业，所以一次能源使用量巨大，造成我国的碳排放量几乎达到了全世界总排放量的1/3，2020年的排放量达到了996 亿t，相当于燃烧了374 亿t 煤炭，对生态环境和人民的生活环境造成了巨大影响，减少碳排放量、实现碳中和已经刻不容缓。根据联合国政府间气候变化专门委员会的计算报告，建筑行业消耗了全球将近40%的能源，在消耗这些能源的同时还排放了总CO2排放量的36%，根据国际能源机构的计算，在过去的几十年间，人类的建筑行业飞速发展，CO2的排放量平均以每年2%的速度增长，根据相关计算，如果按照当前世界的经济发展形式和CO2排放量的发展速度，到2050年时，全球建筑行业CO2的排放量将会达到152 亿t，但是如果发展低碳建筑、绿色建筑，那么建筑行业所排放的CO2量至少可以降低到原排放量的17%，大大降低CO2排放量，保护生态环境。

3、现阶段绿色建筑施工管理中遇到的问题

3.1 环保意识不强

现如今，由于绿色建筑发展时间较短，还没有形成一个完整的管理体系，人们的环保意识还较为薄弱，对绿色建筑施工管理理念的认知还不够完善，建筑施工会对环境造成不同程度的破坏，进而对之后的工作造成不利影响。此外，由于绿色建筑施工管理观念是一种新型的管理理念，导致相关管理体系还不够全面、不够完善。开展绿色建筑施工管理工作时，需要对施工材料与施工技术进行严格把控，但是部分建筑企业为了能够获取更多的经济收益，忽视绿色建筑施工管理工作的重要性，导致绿色建筑施工管理工作进程缓慢，在一定程度上对我国经济发展造成不利影响。

3.2 绿色建筑监管存在的问题

绿色建筑的强制性规范与激励性规范的推行需要全过程、全方面的监管体系。我国国家层面没有设立绿色建筑的专门法，只能由各地方依据本地的绿色建筑条例或管理办法对监管体制、范围做出相应规范。一方面，绿色建筑的监管体制不健全。我国各地基本采取的是由住房和城乡建设主管部门牵头监管，发展改革、财政、自然资源、生态环境等有关主管部门协同监管的“统分结合”监管体制。部分主管部门以法规未明确列举其部门为由怠于行使监督管理的职责，从而出现监管的空白与协调不畅等问题。另一方面，绿色建筑监管的范围不全面。绿色建筑涉及设计、规划、建造、运营、改造与拆除。当下部分地方法规与政府规章设定的监管范围侧重于建设与运营，缺乏对绿色建筑全方位的监管。以上海为例，《上海绿色建筑管理办法》对绿色建筑监管大规定主要集中于第三章“建设管理”和第四章“运行管理”，虽然有部分条款提到设计、规划，但仍然不全面。绿色建筑的特殊性在于绿色建筑需要全过程的监管，不仅需要设计、规划、建造、运营贯彻绿色标准，在改造、拆除等方面也需要坚持绿色标准。

3.3 绿色建筑施工管理体系不够完善

根据建筑企业的发展状况来看，绿色建筑施工管理已经被大范围运用，但与西方发达国家相比较，我国的绿色建筑施工管理仍然存在较大差距，与之相对应的管理制度与体系还存在一定的缺陷。因此，相关工作人员要不断探索研究新型管理方法与模式，促进绿色建筑施工管理全面健康发展，降低意外事故发生的概率。除此之外，现阶段，部分建筑企业对绿色建筑施工管理了解不够全面，管理工作经常出现问题，影响绿色建筑施工管理工作效果。鉴于此，相关工作人员需要不断完善绿色建筑施工管理体系，为建筑工程施工项目奠定基础。

3.4 绿色建筑激励性不足，市场主体乏力

传统建筑而言，绿色建筑是建筑领域朝着生态保护、人与自然和谐共生发展的新方向。绿色建筑的研发成本高、前期投入大、短期获利少等特点使市场主体往往不愿意主动投入绿色建筑的研发、设计和建设，因此，国家和政府需要采取税收减免、信贷优惠、财政补贴等方式激励企业和个人积极参与绿色建筑的发展。由于缺乏法律法规的规范性和强制性要求，目前国内绿色建筑激励机制的落实存在较为明显的问题。一方面，由于各地经济发展水平与地方政府的重视程度、财政状况不一致，各地区的激励措施与激励程度存在较大的差异。

4、双碳背景下建筑业绿色与智能建造发展策略

4.1 BIM 技术

随着装配式技术、移动互联网技术迅猛发展,数字化、信息化产品日趋丰富,国内建筑业对于BIM 技术的态度已从过去的“是否要用”转化为了“如何用好＂,可从以下几个方面着手：

（1）坚持“一模到底”,对工程项目建设全过程协同管理,保证项目数据完整性、专业数据协调性、数据传递一致性,永久保存建筑全专业信息；

（2）不断丰富资源,依托云技术高效协同,实现资源高效共享；

（3）加快BIM 技术与物联网(loT)技术深度融合；

（4）推进BIM 技术合法性,开展施工图审查、数字化交付等工作；

（5）建立健全BIM 数据交换标准,改善BIM 模型与数值计算、成本控制等专业软件的相容性,不断扩大其专业覆盖度和工程应用范围。

4.2 建筑设备

在绿色建筑的使用过程中，也要重视节能减排的目标，尽量在使用过程中选取低碳设备。可以在绿色建筑上搭载雨水收集利用系统，通过综合运用屋顶、地面来收集雨水，但是城市内的降水由于城市环境的污染问题，收集到的雨水要先进行净化处理，在收集到降水之后，将雨水排入蓄水池中，经过净化之后供给生活居民。在绿色建筑的内部，用水设备也要进行筛选，耗水量大的淋浴设备和便器等要更换为节水设备。在通风上尽量使用自然通风，通过天窗或穿堂风将室内的污浊空气带走，既节能又环保，同时也有利于居民的身体健康。在照明上，需要设计合理的照明方案，尽量选用节能灯泡和节能镇流器，在条件允许的情况下，尽量选择自然光线。在空调使用上，绿色建筑应该尽量减少空调的耗电量，根据周边环境选择合适类型的空调。

4.3 装配式建筑技术

装配式建筑技术发展至今已经形成了比较大的产业规模，许多企业在混凝土、钢结构等方面打造了比较完整的技术体系和产业链，其在解决常见质量问题、减少用工、提升建设效率、安全文明程度、建筑品质等方面起到了积极作用，虽然在工程建设中仍面临成本高的问题，但这是建筑业绿色建造与智能建造的重要途径和抓手，为此可从以下几方面发展装配式技术：

（1）树立正确导向，装配式技术只是一种手段而非目的，不能为了装配而装配；

（2）转变模式，由“个性化”变为“标准化”。传统做法多是根据设计图纸制作模具生产产品，将来要实现产品的通用化、序列化，根据标准规格、固定型号的产品进行设计，以大幅降低生产成本，显著提升建造效率；

（3）将传统的装配式构件不断研发升级为模块化产品，以增加整体性、减少连接；

（4）在建筑结构装配式技术的基础上，逐步实现装饰装修、设备管线、围护系统等全专业装配式技术；

（5）针对相关专业开设装配式技术课程，培养专门人才，企业组建专业技术团队；

（6）将装配式技术与BIM 技术有机结合，丰富相关资源库，推行标准化设计。

4.4 后期管理

绿色建筑在修建完成之后还要使用很长一段时间，在使用时间内，如果不进行后期的管理，就会造成过量的持续的CO2排放，所以后期运营与管理对于绿色建筑也十分重要。在绿色建筑内部可以加装智能监控管理系统，每天监测CO2的排放量，自动记录数据变化，一旦出现问题就可以很快发现并解决，同时智能系统还可以和住户联机，及时向住户报告屋内电器的节能减排情况，还可以承担用户缴费的功能，省去了建筑内部不必要的管理工作。对于住户产生的生活垃圾，管理方可以明确规范垃圾分类的准则，建立完善的垃圾回收机制，进行生活垃圾的二次利用，达到节能的目的。

4.5 技术发展方面

（1）规范和完善标准制定

目前国内对于零碳建筑碳排放计算边界和定义尚无准确规定，国家标准《零碳建筑技术标准》正在制定中，国际上对于零碳建筑也缺乏明确定义，正在磋商的《国际成本管理标准》（ICMS）将是第一个报告所有建筑领域碳排放的全球国际标准，科学完善的标准将使决策者能最大限度地减少建筑项目的碳足迹。

（2）建立完善评估体系，凸显绿色价值

推广绿色能效标识，优化评审内容和评分标准，寻求生命周期碳减排测量可操作性，科学识别超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑。当前国内绿色建筑发展存在设计与运行的错配，截至2020年底，国内共有2.47 万个绿色建筑标识项目，但其中多为绿色设计标识，真正的绿色运行标识项目占比尚不足5%，亟需大力推进绿色建筑由绿色设计向绿色运行转化。

（3）大力发展绿色建材、再生能源技术与智能技术

让建筑从能源转向新能源生态，在采暖、通风和空调控温等能源技术上实现突破，提高能源效率和生态友好性。以再生能源满足低能源需求，在建筑的整个生命周期内减少其内含碳，并通过能效降低现有建筑的运营碳。同时，将数字化和智能化紧密结合，通过终端能源互联互通，提高整体能源效率。

4.6 加强绿色建筑技术创新，推进技术研发推广应用

各省因地制宜推广绿色建筑应用技术，探索绿色建筑与绿色建材、装配式建筑、海绵城市、近零能耗、智能信息等技术的融合发展，加强技术研发推广，加大绿色技术研发投入。加快推广绿色建材的认证、试点，适时建立绿色建材采信系统，可强制对政府投资工程、市政公用工程等使用绿色建材，鼓励其他新建建筑工程使用绿色建材，在城镇化建设中逐步提升绿色建材的使用比例。大力发展装配式建筑为代表的新型建筑工业化，推动装配式与绿色建筑深度融合。对于新建、政府投资、公益性质、市政设施等建筑强制采用装配式建造方式，鼓励引导其他工程项目采用装配式建造方式。同时也要推进装配式建筑与绿色施工、数字建造的融合，加大BIM 技术的应用，以信息化手段助力装配式建筑推广。大力发展绿色建筑的渗水铺装、屋顶绿化、雨水收集等技术，支撑海绵城市建设。推动浅层地热等新能源技术在绿色建筑中的应用，开展近零能耗建筑示范，实施能效提升工程。推动大数据、物联网、5G、人工智能等智能信息在绿色建筑中的应用。加强对已有成熟技术的推广，进一步加强对绿色建筑相关的重大技术和产品评价认定，完善装配式技术体系和关键技术、配套部件评估体系构建。

4.7 夯实标准化和数字化基础

建立并逐步完善智能建造的标准化体系，设置建筑标准化的部品、部件库，完善并统一各种建筑构件的选型以及建筑模数协调的原则和标准，创建并完善建筑行业的工程平面图、工程立面图等模块化、标准化设计，夯实建筑行业的标准化、多样化和数字化基础。健全智能化技术评估机制，重点研发勘察、设计、施工、运维等各类项目数据的全生命周期应用。加快推进BIM 建模技术在建筑工程全寿命周期中的集成应用，建立应用技术标准体系，打造高效快捷、互通互联的数据共享平台，重点强化工程项目各产业链的协同，引导和推进项目建设的全生命周期管理，形成涵盖科研单位的科技研发、设计单位的工业设计、厂商单位的预制加工、施工单位的现场装配、建设单位的运营维护等智能建造全产业链体系。

4.8 多元迭代，建筑智能化产业升级

随着“双碳”目标的提出，各大企业加速开启低碳转型之路。中建八局立足行业发展新趋势，围绕新型材料、智能建造、绿色发展、智慧运营、低碳能源等多元化的新兴领域，持续推进前瞻性的技术与产业研究，形成了“951”工业化智能建造技术体系与“273”智造产品及装备体系，内在驱动为主，持续打造行业“计划为主线、WBS 为支撑、业务为牵引”的数字建造类生产线，在基础设施和高端房建两大业务领域实行了赛马式科研，不断堆积企业的产业高新技术水平。

4.9 加强信息平台研发与共享

全面认识建筑业变革，首先建立工程建造信息管控平台，对工程项目建造的全过程、全参与方和全要素进行系统化管控。其次是数字化协同，利用现代化信息技术对工程项目的工程立项、设计与施工的策划阶段，进行全过程、全系统协同。最后通过机械智能施工保证施工阶段的高质、安全、高效。在实现建筑行业智能建造的过程中，离不开建筑工程行业平台的赋能和技术支撑，只有打通建筑行业全产业链各环节的数字化、信息化、智能化，才有助于实现提质、增效、降本、风控，从而真正实现建筑工业化和智能建造。智能建造是系统性、战略性、长期性的发展方向，发展过程中需要大量的研发投入，通过建立差异化发展模式，实现大中小型企业的错位发展，明确国内厂商的战略部署，开展产业链的协同发展，建立健全智能建造的共享和合作生态，促进信息化、智能化的健康快速发展。

结语：

积极推动建设领域科技创新能有效拉动产业升级、为推动经济发展贡献力量，数字科技、健康人居助力绿色建筑正是推进建筑业新旧动能转换的重要引擎。在双碳目标下，绿色建筑的政策、技术、机制和市场,要符合实现绿色低碳的高品质人居环境和高质量的绿色建筑发展需求。因此要借助大数据、物联网、5G、人工智能等技术支撑，推进绿色建筑、数字科技与健康人居三大领域的产学研协同创新发展，这对于建筑产业新旧动能转换以及撬动更大的内需市场、带动更多就业岗位具有重要意义。