中國綠色建筑現(xiàn)狀及發(fā)展前景

   “綠色建筑將成為建筑業(yè)發(fā)展的潮流?！敝袊ㄖ茖W研究院副院長王清勤表示，中國綠色建筑項目正在呈幾何式增長，2009年綠色建筑項目僅20個，但截至2015年底，中國綠色建筑項目已增至3799個，面積達4.9億平方米。

    綠色建筑在西方早已廣受追捧。近年來，雖然我國各種節(jié)能、低碳甚至零碳建筑鱗次櫛比，綠色建筑的評價標準層出不窮，但實際上我國對綠色建筑的探索還只是剛剛開始。

   推廣正當其時

    建筑能耗如今已成為與工業(yè)、交通能耗并列的三大能耗之一。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2013-2017年中國智能建筑行業(yè)市場前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》顯示，我國建筑能耗的總量逐年上升，在能源總消費量中所占比例已上升到27.45%，逐漸接近三成。而隨著城市化進程的加快和人民生活質(zhì)量的改善，我國建筑耗能比例還將上升至35%左右。
    照此狀況繼續(xù)發(fā)展，到2020年，我國建筑耗能將達到1089億噸標煤;空調(diào)夏季高峰負荷將相當于10個三峽電站滿負荷能力，是一個十分驚人的數(shù)量。
    實際上，我國建筑業(yè)總體上仍沒有改變粗放的生產(chǎn)方式，建筑耗能已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的軟肋。今年的政府工作報告中就提出，要積極推廣綠色建筑和建材。在建筑領(lǐng)域高耗能問題亟待解決的當前，綠色建筑的市場前景值得期待。
  ”綠色智能建筑是城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。”西門子樓宇科技集團總經(jīng)理邵康文在接受記者專訪時說，未來樓宇將不僅滿足人們對舒適、經(jīng)濟等個性化要求，還要最大限度滿足環(huán)境友好、節(jié)能高效的需求。
   “今后不應(yīng)該以‘奇奇怪怪的建筑’‘高大洋’的建筑為努力目標，而應(yīng)以綠色為目標，具體就是節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材、節(jié)水，并提供優(yōu)質(zhì)的室內(nèi)環(huán)境?！鼻迦A大學建筑節(jié)能研究中心主任、中國工程院院士江億在2016智能建筑行業(yè)發(fā)展高峰論壇上如是說。
    其實，綠色建筑的“綠色”并不是一般意義上的立體綠化、屋頂花園，而是綠色貫穿于建筑，意在把綠色生命賦予建筑，使建筑和生態(tài)系統(tǒng)緊密聯(lián)系在一起，是對環(huán)境無害，能充分利用環(huán)境自然資源，并且在不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件下的建筑。
   早在2008年前后，我國就啟動了綠色建筑評價工作，給符合綠色建筑評價標準的建筑評定等級。隨著這項工作的深入，已經(jīng)有越來越多的建筑項目被評定為綠色建筑。江億表示，預(yù)計到2020年，我國城鎮(zhèn)綠色建筑占新建建筑比重還將提升至50%，城市新建建筑能效提升20%以上，綠色建筑發(fā)展已成趨勢。
借力大數(shù)據(jù)
   隨著信息化與工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)快速融合發(fā)展，綠色建筑的“智能化”正在到來，綠色建筑融入大數(shù)據(jù)等IT信息技術(shù)，將會更有力地實現(xiàn)節(jié)能。
    在美國，一些創(chuàng)新公司就對建筑繪制了一個能耗圖譜，縱軸表示365天，橫軸表示24小時，每一個時間點的能耗數(shù)據(jù)都有明確顯示。根據(jù)這張能耗圖譜，就可以有的放矢地進行節(jié)能改造。還有不少建筑能耗分析公司利用大數(shù)據(jù)優(yōu)勢進行能耗數(shù)據(jù)遠程分析，技術(shù)人員不需親臨現(xiàn)場，通過網(wǎng)絡(luò)即可對建筑能耗圖譜進行遠程診斷。
   美國首都華盛頓是第一個不僅公開建筑能耗，而且將市政府所有辦公樓、醫(yī)院、監(jiān)獄、學校等建筑的運行信息都實時公布在網(wǎng)站上的城市。但反觀我國已被認證的上千棟綠色建筑，能耗數(shù)據(jù)大都是設(shè)計階段的，真正在運營階段的能耗卻沒有結(jié)論。
   如何讓樓宇在使用周期內(nèi)實現(xiàn)效率最大化至關(guān)重要。”邵康文說，特別是隨著中國城鎮(zhèn)化進程的加快，更多的新建建筑已經(jīng)在路上。
    在江億看來，綠色建筑不能單憑圖紙或者聽說來判斷綠色建筑的星級，而要在建筑實際運行一兩年后，實際考察其耗電量、居住舒適度等指標，最終根據(jù)使用效果產(chǎn)生一個清晰的評估，用這種方法指導蓋房子就會變得簡單得多，也會使建筑更加節(jié)能和綠色。
   江億表示，過去受制于技術(shù)，數(shù)據(jù)獲取很困難，建筑節(jié)能管理定量化很難實現(xiàn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)建筑、城市的數(shù)字化，然后在數(shù)字化的平臺上可做好一些定量的、深入的分析管理工作，使得城市變得更高效。
   “利用好數(shù)字技術(shù)，將城市、建筑的相關(guān)信息定量化，清清楚楚地管理建筑、城市?！苯瓋|說。也有業(yè)內(nèi)專家表示，互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)滲透融合，將產(chǎn)生建筑節(jié)能創(chuàng)新模式。建筑行業(yè)如果通過數(shù)據(jù)公開與共享，融合成互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，讓信息數(shù)據(jù)在市場中流動起來，也將會產(chǎn)生爆點。
    據(jù)了解，“十三五”期間，我國將初步考慮用大數(shù)據(jù)技術(shù)來解決城市規(guī)劃、管理、運行問題，重點解決數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)挖掘等事宜。 
    此外，邵康文表示，借助樓宇自動化和智能化技術(shù)對樓宇能源系統(tǒng)實施更新改造，無論在開發(fā)樓宇還是改造舊建筑方面，均有助于實現(xiàn)巨大的經(jīng)濟和環(huán)保效益，助力城市可持續(xù)發(fā)展(圖2)。
    為了最大限度地節(jié)約資源、保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，綠色建筑工程應(yīng)運而生。近年來，與自然和諧共生的綠色建筑被大力推廣，中國綠色建筑以每年翻一番的速度增長，但由于其節(jié)能減排的潛力超越了建筑業(yè)本身，可以從建筑全生命周期來實現(xiàn)資源能源的大幅度節(jié)約，故處正方興未艾的狀態(tài)。我國綠色建筑的發(fā)展前景之一是讓民眾可以感知的綠色技術(shù);發(fā)展前景之二是互聯(lián)網(wǎng)+綠色建筑;發(fā)展前景之三是更生態(tài)友好、更人性化的綠色建筑。
   發(fā)展前景之一
   民眾可以感知的綠色建筑
   現(xiàn)階段，我國綠色建筑的發(fā)展已經(jīng)到了一個瓶頸期，下步工作的關(guān)鍵是大眾化和普及化，讓人民群眾知道什么是綠色建筑，以及綠色建筑會帶來什么好處等等。普及綠色建筑有很多創(chuàng)新的辦法：
    一是開發(fā)推廣讓人民群眾能夠認知、熟悉、監(jiān)測、評價綠色建筑的手機軟件，不僅普及綠色建筑知識，而且也可藉此來激發(fā)住宅需求者和擁有者的行為節(jié)能。
    二是要把宣傳推廣的著重點放在綠色建筑給人民群眾會帶來的實際利益方面上，比如節(jié)能減排的經(jīng)濟性。經(jīng)過測算，綠色建筑的新增成本，3～7年內(nèi)就能夠收回，按照建筑壽命50年計算，居住者和擁有者平均可以享有45年的凈得利期。更重要的是，綠色建筑會給居住者帶來善待環(huán)境、健康舒適等心理生理價值認可。
    三是綠色建筑在設(shè)計中注重性能的可視性。隨著IT技術(shù)的發(fā)展，可以將綠色建筑設(shè)計可視化和可比化。試想，未來每天一打開手機，一起床或者一出門就在社區(qū)一個小電子屏幕上看到我家綠色建筑的節(jié)能、節(jié)水、雨水利用、空氣質(zhì)量是處在同類建筑的第幾位?有哪些改進余地?研究表明，僅僅是由于節(jié)能、節(jié)水的可視性，就可以將節(jié)約程度提升15%以上。
   四是綠色建筑的物業(yè)管理將成為一個新興的龐大產(chǎn)業(yè)。這個新興產(chǎn)業(yè)著重于建筑的可再生能源利用、雨水收集、中水回用、垃圾分類回用等方面。以上這四個方面一般不為只熟悉清潔與安保的傳統(tǒng)物業(yè)管理者所熟知，但卻蘊含著巨大的市場機會。例如，把雨水進行收集，中水進行回用，使其在建筑內(nèi)部循環(huán)利用，即可實現(xiàn)節(jié)水35%以上。經(jīng)過初步測算，如果北京市2/3的建筑都能夠做到雨水收集、中水回用，就可以節(jié)省超過南水北調(diào)的供水量(圖8、圖9)。同時，良好的綠色物業(yè)管理還可以激勵人民群眾積極參與綠色建筑的設(shè)計、管理和改造過程之中。
    發(fā)展前景之二
    互聯(lián)網(wǎng)與綠色建筑相融合的“互聯(lián)網(wǎng)+綠色建筑”
    一是設(shè)計互聯(lián)網(wǎng)化。目前，我國引進或自主研發(fā)的建筑節(jié)能軟件數(shù)量龐雜，但缺少將其整合的云計算平臺軟件。今后不僅要注重利用云平臺進行整合，同時要在建筑新部件、綠色建材、新型材料、新工藝、管理營運新模式等方面大量應(yīng)用數(shù)據(jù)化和網(wǎng)絡(luò)化新技術(shù)。
   二是新部品、新部件、綠色建材、新型材料、新工藝互聯(lián)網(wǎng)化。通過互聯(lián)網(wǎng)，設(shè)計師們可以方便地找到各種各樣符合當?shù)貧夂驐l件或國家標準的新材料、新工藝和新技術(shù)，當前新型建筑材料已經(jīng)到了一個革命性的發(fā)展新階段。幾乎每天都有多種新型建筑材料涌現(xiàn)出來，許多新型的建筑材料不僅安全性、防腐性、隔熱性非常優(yōu)異，還能夠吸附有害的氣體，甚至夠釋放出有益于人們身體健康的氣體。這些新材料通過互聯(lián)網(wǎng)可以迅速地在建筑中得到應(yīng)用。僅新型玻璃一項就處于革命的前端，不僅種類繁多，而且性能優(yōu)異，能實現(xiàn)高強度、隔熱、保溫、自動調(diào)節(jié)光線、冬季與夏季性能反差等等，甚至有些玻璃還可以產(chǎn)能、儲能。
    三是標識管理互聯(lián)網(wǎng)化。中國城科會將在本屆大會之后的兩個月之內(nèi)推出綠色建筑標識申請咨詢監(jiān)測評估的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而且提供免費軟件，實現(xiàn)標識申請評估管理咨詢監(jiān)管網(wǎng)上一體化和便捷化，能進一步降低綠色建筑咨詢評估成本。
    四是施工互聯(lián)網(wǎng)化。類似于日本豐田公司發(fā)明的敏捷生產(chǎn)系統(tǒng)(Justintime)，未來的建綠色建筑施工就像建造汽車那樣實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，整個過程由互聯(lián)網(wǎng)進行嚴格監(jiān)管，各部件、部品生產(chǎn)商與物流系統(tǒng)、施工現(xiàn)場、監(jiān)理等“無縫”聯(lián)結(jié)，使整個系統(tǒng)達到零庫存、低污染、高質(zhì)量和低成本，這是綠色建筑施工必然要發(fā)展的方向。
    五是運營互聯(lián)網(wǎng)化。首先要引進物聯(lián)網(wǎng)的概念，即只要安裝了相應(yīng)的傳感器，通過個人的智能手機就可方便地實現(xiàn)建筑的節(jié)能、節(jié)水或家電的遙控。
   通過上圖所示傳感器，有關(guān)室內(nèi)空氣質(zhì)量的PM2.5、揮發(fā)性污染物(Voc)二氧化碳濃度、濕度、溫度等五項數(shù)據(jù)均可測量。這樣一個傳感器成本只有40美元，如果把這個傳感器與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，由互聯(lián)網(wǎng)的云計算平臺進行統(tǒng)一校準，精度會大大提高。通過這樣的系統(tǒng)感知，每個人都可以通過智能手機來對自己的住宅進行監(jiān)測和操控。今天，微軟公司全球副總裁OrlandoAyala先生也出席了第十一屆國際綠色建筑與建筑節(jié)能大會的主論壇，微軟公司的創(chuàng)始人比爾蓋茨先生早就已經(jīng)運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了對建筑運營的遠距離掌控，隨著IT技術(shù)的普及和成本的迅速下降，我們每一個人都可以像比爾蓋茨先生那樣，遠距離掌控自己的住宅性能，而且成本極其低廉。
    六是運行標識管理互聯(lián)網(wǎng)化。未來，要給每一棟綠色建筑裝上一個智能芯片，這個芯片包括上面提到的集成傳感器及其相關(guān)的軟件，并將其聯(lián)接到云端，便于定時收集電耗、燃氣、供暖等能耗等數(shù)據(jù)，同時還要及時運算、比較并警示發(fā)布，再加上安全保衛(wèi)功能，就可以為用戶提供周到的服務(wù)。不久將來國家綠建中心可利用該系統(tǒng)加物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段定期為用戶提供分析、診斷、反饋、改進等服務(wù)信息，這在物聯(lián)網(wǎng)時代已不是夢想，而且成本可以做到很低。
    未來，首先要把綠色建筑設(shè)計互聯(lián)網(wǎng)化，由用戶與設(shè)計師合作來精心設(shè)計自己的家園。然后通過眾多軟件(例如BIM)，實現(xiàn)對綠色建筑的設(shè)計、施工、調(diào)試、運行全過程的監(jiān)督和用戶參與。這還遠不夠，未來我們需要更多的像BIM這樣的系統(tǒng)，更全面、更精細化、也更加開源的軟件，而且這些軟件的普及應(yīng)用可以實現(xiàn)不同氣候區(qū)、不同條件下的綠色建筑自適應(yīng)調(diào)節(jié)?？傊?，不久將來每個用戶都通過手機終端就可以顯示所處環(huán)境的空氣質(zhì)量和遙控住宅的性能。
    發(fā)展前景之三
    建造更加生態(tài)友好、更人性化的綠色建筑
    諾貝爾獎得主RidSmalley逝世前曾列出了人類未來50年所面臨的十大挑戰(zhàn)問題。按照重要程度進行排序，首先是能源，第二是水，第三是食品，第四是環(huán)境，第五是貧窮，第六是恐怖主義，第七是戰(zhàn)爭，第八是疾病，第九是教育，最后是民主與人口。如果把綠色建筑做到更加人性化和更加環(huán)保，創(chuàng)造出Aquaponics循環(huán)模式，就可以全部或者部分地解決上述前五位和第八位問題。
   綠色建筑已經(jīng)延伸出新的理念，在建筑中利用建筑的余能、余水，以及建筑所產(chǎn)生的垃圾，可以做到與動植物共生，由此產(chǎn)生了一種新的模仿大自然的微循環(huán)。例如，在室內(nèi)培養(yǎng)植物和果蔬，可利用室內(nèi)綠植調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的溫濕度，同時又可以通過室內(nèi)園林培育新鮮安全的蔬菜和果實。又如，室內(nèi)綠植可以充分利用污水以及循環(huán)利用中水和雨水進行灌溉，植物在吸收室內(nèi)Voc、PM2.5的同時還提升了環(huán)境的美感和空氣的濕潤度，水中生長的植物還給魚類提供食物和氧氣。魚類的飼料主要依靠廚余來制作。這正是借鑒了中國傳統(tǒng)文化的智慧(浙江省永嘉縣農(nóng)戶在農(nóng)宅附近稻田養(yǎng)魚，已逾千年歷史，并被評為世界非物質(zhì)文化遺產(chǎn))。由此延伸開來，從建筑社區(qū)到整個城市都可以最大程度地綜合利用可再生能源和循環(huán)利用資源。社區(qū)內(nèi)的太陽能、沼氣能、垃圾發(fā)電能、廢水發(fā)電能、風能，以及電梯的下降能等，通過能源的物聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)“自發(fā)自用”，盈余部分的電能可以賣給電網(wǎng)，不足部分再由電網(wǎng)補給。把每一棟建筑、每一個社區(qū)都建設(shè)成為一個能源自給自足的獨立的電網(wǎng)系統(tǒng)。日前，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》，根據(jù)這個方案，每一棟建筑、每一個社區(qū)都可以作為發(fā)電單位來經(jīng)營，每一個城市都可以獨立地成為一個能源單位。眾所周知，城市消耗了80%的能源，但是如果能夠通過綠色建筑、物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)，把一切可再生能源都充分利用起來，城市有可能成為發(fā)電單位，這樣就可以大大降低二氧化碳的排放量。
    未來，綠色建筑通過綜合利用可再生能源、促進水循環(huán)利用，并將太陽能轉(zhuǎn)化成電能為紫外波段的LED供能，使建筑物內(nèi)植物晝夜都可以進行光合反應(yīng)，吸收二氧化碳，排出氧氣。從而實現(xiàn)建筑和植物果樹的完美融合，我們可以建造更加生態(tài)友好的建筑(圖24)。中國的園林，歷來講究與建筑的相生共融，將這一理念與建筑物節(jié)能減排的設(shè)計結(jié)合起來，就能夠創(chuàng)造立體園林建筑，這種園林建筑不不僅能使用戶的居住質(zhì)量進一步提升、在鬧市區(qū)也可享“田園漁耕之樂”，而且必將為城市帶來新的生態(tài)景觀。
    綠色建筑可以大大降低二氧化碳氣體的排放，事關(guān)國家民族的可持續(xù)發(fā)展和每一個人的身體健康。
   未來的綠色建筑要擁抱互聯(lián)網(wǎng)，把最新的虛擬空間技術(shù)與精心設(shè)計的建筑實體空間緊密地結(jié)合起來。同時，綠色建筑要走出設(shè)計室，重視大眾創(chuàng)新。這樣就能夠全面實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材，降低溫室氣體排放，并全面地提升綠色建筑的質(zhì)量。由于在這個過程中增加了民眾參與、互動和可視化因素，也就使得綠色建筑更加生態(tài)和人性化。
    綠色建筑已經(jīng)發(fā)展到了一個新的階段，通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，每個人都可以方便地感知和操控自己的家園。這樣的時代已經(jīng)到來，請大家準備好迎接和擁抱這個全新的綠色建筑時代!