“低碳住宅”的內涵與建設發展的路徑研究

摘要：文章通過對“低碳住宅”的內涵和特點的剖析，從理論和實踐上探討其發展的路徑，認為理論上需要借助全壽命周期管理的思想，尋找各階段“低碳”實施的可行性，貫徹“低碳”思想；實踐上則應借助“住宅產業化”的實踐經驗，實現“低碳住宅”和“住宅產業化”的相互促進，為大規模推行“低碳住宅”的建設而尋找到堅實的基礎。

關鍵詞：“低碳住宅”；“住宅產業化”；全壽命周期；理論路徑；實踐路徑

一、 “低碳住宅”的內涵與特點分析

1. “低碳住宅”的內涵。低碳建筑是指在建筑材料與設備制造、施工建造和建筑物使用的整個生命周期內，以低能耗、低污染、低排放為基礎，最大限度的減少溫室氣體的排放，為人們提供具有合理舒適度的使用空間的建筑模式。而低碳住宅則指低碳建筑中住宅這一子類，即人居建筑。

與綠色住宅、節能住宅等等相比，低碳住宅更偏重于強調能耗帶來的溫室氣體——二氧化碳的排放量問題。事實上，低碳住宅的概念涵蓋的范圍包括了住宅從早期的土地規劃、建筑材料、建設施工、交付使用等全過程，社區的物業管理也應納入此范疇，不僅新建住宅可以追求低碳目標，老社區也可以通過改造，實現綠色節能，減少二氧化碳的排放。因此，“低碳住宅”所體現的是住宅具有全壽命期的可持續發展的特性，即節能減排，最大限度的減少碳源（溫室氣體的排放），同時增加碳匯（吸收消耗空氣中的二氧化碳），減少總的碳排量，進而減輕住宅對環境的負荷； 與自然環境的融合和共生，做到人與住宅及自然的和諧、持續發展；提供安全、健康、舒適的生活空間。

2. “低碳住宅”的特點。

（1）低碳設計。設計是實現住宅低碳的最關鍵、最基本的環節，包括規劃設計體系（如用地控制、朝向控制、日向控制、風向利用、地形、地下、住宅選擇等）、建筑設計（如面寬進深控制、型體控制、層高層數控制等）、結構選擇（如高強度結構體系、混凝土大空間結構體系、工業化預制裝配式結構體系、砌體結構體系等）。

（2）低碳用能。即實現低碳排放的同時，實現節能——節能減排，則住宅的能源供給與可再生能源系統需突破現有住宅用能技術的瓶頸，減少碳基燃料，使用可再生能源替代碳基能源。

（3）低碳構造。即住宅在滿足其各組成部分使用功能，在構造設計綜合考慮結構選型、材料選用、施工方法、構配件制造工藝，以及技術經濟、藝術處理的同時能否實現“低碳”的問題，也就是使墻體、門窗、屋面、遮陽及樓地面等系統的構造有助于實現減排。

（4）低碳運營。指的是在住宅的使用與維護過程中，住宅系統所體現出的“低碳”特性，如建筑設備、配電照明、運行管理等系統。

（5）低碳排放。這是“低碳住宅”的應有之義，其所有的排放系統都實現了“碳”的減排甚至“零碳”排放。需要優化給排水、再生水利用、綠化景觀用水、室內外環境保護、垃圾收集處理等系統。

（6）低碳營造。在住宅的施工及裝修過程中，采用設計施工一體化技術、工業化集成裝修技術等，減少溫室氣體排放。

（7）低碳用材。這也是實現住宅低碳的基礎，即在廢棄材料循環利用、新型管材、新型墻材、保溫隔熱材料、新型防水材料、就地取材等方面，實現其提高效率和節約材料及資源的作用。

（8）增加碳匯。這是體現吸收消耗空氣中二氧化碳的能力，即通過綠化種植、屋頂與垂直綠化、坡地綠化等系統，盡可能增加住宅小區綠量，提高區域含氧量和負離子含量，從而增加碳匯。

二、 “低碳住宅”建設發展的理論路徑

1. 工程項目的全壽命周期管理思想。在傳統的項目管理模式中，開發管理（Development Management，DM）、業主方項目管理（Project Management on behalf of the Owner，OPM）和物業管理（Facility Management，FM）相對獨立，對業主方和運營方管理帶來種種弊端，如由于傳統管理模式中相互獨立的DM、OPM和FM針對決策階段、實施階段和運營階段分別進行管理，缺少對工程項目真正從全壽命周期角度進行分析，全壽命周期目標成為空中樓閣而無法實現；傳統管理模式中承擔DM、OPM和FM服務的專業工程師各自在本階段代表業主方或運營方利益提供咨詢服務。工程項目作為一個復雜系統，要實現全壽命周期目標，需要自決策階段開始就將各方的經驗和知識進行有效集成，而傳統管理模式相互獨立的DM、OPM和FM很難做到這一點；傳統管理模式中DM、OPM和FM服務往往分別委托，很難對不同階段之間界面進行有效的管理和控制；傳統管理模式中DM、OPM和FM的相互獨立，造成全壽命周期不同階段用于業主方（運營方）管理的信息支離破碎，形成許多信息孤島或自動化孤島，決策和實施階段生成的許多對物業管理有價值的信息往往不能在運營階段被直接、準確地使用，造成很大的資源浪費，不利于全壽命周期目標的實現等等。現代工程項目的特殊性、業主角色和要求的變化、承包商介入工程的時間和角色的變化使工程項目管理向全壽命周期管理的模式轉變，在現代大量的工程管理實踐中，由于這些原因使得工程項目全壽命周期的意識得到了普遍增強。

工程項目的全壽命周期管理（Life Cycle Management，LCM）是順應社會生產力和科學技術水平發展到一定階段所必然出現的產物，是人類管理思想演變過程中出現的結果，也是人類為了更好地提高管理水平和管理效率而必然要采取的措施。工程項目的全壽命周期一般包括決策階段、實施階段和運營階段，如圖1所示。

建設項目的全壽命周期管理（LCM）是一種新型的管理模式，它將傳統管理模式中相對獨立的決策階段開發管理（DM），實施階段業主方項目管理（OPM）、運營階段物業管理（FM）通過集成化和統一化，形成一個新的管理系統。集成化主要是指在管理理念、管理目標、管理組織、管理方法、管理手段等各方面進行有機集成，而不是三個獨立子系統的簡單疊加。統一化是指管理規則和管理語言的統一，以及管理信息系統的集成化。業主方、運營方、開發管理方、項目管理方和物業管理方，運用公共的、統一的管理語言和規則及集成化的管理信息系統，實施建設項目全壽命周期目標。該目標是項目全過程的目標，它不僅要反映項目建設期的目標，而且要反映項目運營期的目標，是兩種目標的有機統一。

2. “低碳住宅”全壽命周期的建設發展路徑

（1）住宅項目的“低碳”決策。一個住宅項目實行“低碳”建設，決策階段的DM是關鍵，該階段又可以細化為前期決策、規劃設計兩個階段。其中前期決策階段是首要環節，建設方與相關咨詢單位對“低碳住宅”開發的必要性、技術可行性、經濟和社會環境合理性進行分析論證，設定住宅的低碳目標，并對其進行市場調研、產品定位、技術經濟分析，最后作出投資決策。比如可以根據項目所在的環境條件，選擇可再生能源的利用方式，確定住宅圍護結構的性能指標、綠化方式等主要措施和控制指標等。“低碳住宅”的開發要求開發商從全壽命周期角度來設定“低碳住宅”目標，按此目標分階段要求實施低碳控制。

規劃設計階段是在項目目標的指導下，深入設計，為“低碳住宅”項目提供建設依據的設計文件和圖紙的過程，其設計涉及到環境、生態、建筑、能源、材料和設備等諸多方面。如可持續的場地規劃與設計，整體區域多綠地少硬化、鋪裝的規劃，節能墻體、低耗門窗、保溫屋面的節能設計，雨水收集系統和地熱供暖系統等在住宅中的利用、節水設計等，都可以大量地減少因為加熱和冷卻所產生的CO2。如果在規劃設計階段對不注意住宅能耗的影響，在運營維護階段就會出現能耗大、室內通風采光不好及在拆除報廢階段部分建筑材料不能回收利用等現象。規劃設計階段是“低碳住宅”總目標實現的主要階段，使其具有可控和可操作，同時也為后續工作的進行做準備。

（2）實施階段的“低碳”技術與措施。建造施工階段是對設計的實施，是形成“低碳住宅”的實體階段，也是最終形成低碳住宅產品的重要階段。這一階段主要是通過質量控制及減少施工能耗（如建筑垃圾、噪音、粉塵、材料及勞動資源浪費等）來實現，根據綠色施工要求，編制施工方案，可以通過施工工藝、施工技術方案及施工組織設計的合理安排，施工過程中的能源消耗是否合理，能否達到預期的質量及建筑物的低碳節能要求，或能否做到施工過程中的人員、材料、機械的合理安排。如施工中可以采用鋼模鋼管架取代木模板木支撐，減少木材的使用量；采用滑模施工取代傳統的定型模板，減少模板的使用量和人員的勞動量；進行材料、設備選型時，優先采用技術成熟、能源消耗低的材料和設備及當地可利用的材料，盡量使所有的建筑材料就地取材，減少外地采購材料的運輸耗能。同時在施工中要嚴格加強低碳建材的質量控制，要注意目前低碳建材雖然有一定的發展和應用，但是很多低碳建材市場還不規范，用非低碳建材冒充低碳建材，從而給低碳住宅的施工及使用留下隱患。

（3）住宅運營階段的“低碳”實現。住宅項目運營期包括運營維護和拆除報廢兩個階段，是住宅能耗大小的主要階段，包括業主的節能意識，對日常的維護管理，廢舊建筑材料、廢棄物和生活垃圾的回收和循環使用的技術發展等。如通過“低碳住宅”主體及設備的合理使用和定期檢修以保證其正常性能的發揮，同時倡導使用者具有低碳生活的理念，采用低碳生活方式（如減少水電消耗，分類處理回收固體垃圾，控制合理的室內溫度等）。其中，維護與管理的水平對“低碳住宅”的運行影響最大，傳統的管理側重于對故障的維修處理，是一種被動式的管理，僅考慮經濟性而很少考慮到設備設施的碳排放。“低碳住宅”要求的是低碳化管理，需要管理工作在項目的決策設計、施工建造等階段從全壽命周期的角度就提出建議進行主動管理。因此，在進行低碳節能設計時要盡量將維護管理人員介入到決策和設計階段或將信息反饋于其中，以彌補決策與規劃設計人員不熟悉物業使用過程中能耗情況的不足，為運營管理階段的低碳排放打好基礎，達到優化低碳節能設計方案的目的。社區的綠化建設也以低碳排放為指導，優先選擇吸附二氧化碳能力較強的喬木、灌木和自然生態綠化，盡量減少使用人工草坪等吸附能力基本為零的綠化方式。在老社區在維護管理中可以通過一些低碳改造，實現綠色節能，減少CO2的排放。此外，對于“低碳住宅”的拆除報廢，要盡量做到廢舊建材的回收循環利用，減少生產材料時的碳排放。

三、 “低碳住宅”的實踐路徑及分析

1. “住宅產業化”及其實踐。“住宅產業化”（Housing Industrialization，HI）是為了推進住宅建設的可持續發展，努力實現優化資源利用、提高資源產出，降低運行消耗，減輕環境壓力的目標而進行的住宅生產建設方式的變革。它是指用工業化生產的方式來建造住宅，是機械化程度不高和粗放式生產的生產方式升級換代的必然要求，以提高住宅生產的勞動生產率，提高住宅的整體質量，降低成本，降低物耗、能耗。可見，住宅產業化提出的初始目的是提高住宅總體質量和勞動生產率。

實現住宅產業化的基礎是住宅的工業化生產，日本是世界上率先在工廠里生產住宅的國家，迄今已有50多年的歷史，如今日本的住宅產業已形成一套較完整的體系，包括住宅建筑標準化、住宅部件化、鋼結構住宅建筑體系、住宅智能化，它所體現出的效果和意義，隨著社會環境的變遷有了很大變化，從最初的提高住宅質量和勞動生產率而向可持續性住宅建設演變，向資源循環、低碳排放住宅演變。

我國于1994年，原建設部正式提出大力發展住宅產業化，我國住宅產業化的進程自此步入一個新的發展階段。建設部陸續發布了《住宅產業現代化試點工作大綱》，提出了利用20年的時間，分3個階段推進住宅產業化的實施規劃；下發了《關于推進住宅產業現代化，提高住宅質量的若干意見》，明確了推進住宅產業現代化的指導思想、主要目標、工作重點和實施要求；發布了《關于在住宅建設中淘汰落后產品的通知》，對技術落后、不符合產業政策的產品和部品實行了強制淘汰；頒布了《商品住宅性能認定管理辦法》，及《住宅性能評價方法與指標體系》等配套文件，在全國范圍開始試行住宅性能認定制度，引導各地不斷提高新建住宅的性能。我國“住宅產業化”的精髓體現在住宅體系標準化、住宅部品化、住宅生產工業化、住宅生產經營一體化、住宅協作服務社會化，其相互間的關系如圖2表示。可見，標準化是產業化的前提，部品化是工業化的基礎，工業化是產業化的核心，集成化是產業化的集中體現，而社會化則是產業化各因素共同作用的結果。

經過10多年的發展實踐，我國的住宅產業化取得了顯著成績，長期存在的住宅質量通病，住宅的質量水平和住宅建設的綜合效益均得到很大的改善，但仍然面臨著較多制約因素，在實現住宅設計的標準化、部品部件生產的工廠化、現場施工的裝配化和土建裝修的一體化等推進住宅產業化的核心工作方面，仍然與國外有較大差距。

2. 基于產業化的“低碳住宅”實踐路徑分析。

（1）產業化住宅生產方式，由于采用標準化進行大批量的住宅生產，有利于發展“低碳住宅”。“低碳住宅”在節能、低碳、環保等的技術要求很高，住宅產業化的“四節一環保”技術及其生產方式可以很好地滿足這些要求。因此，住宅產業化與“低碳住宅”相關的技術、產品相結合，其潛在的市場需求將十分巨大，發展前景非常好，且由于住宅產業化生產使建筑施工轉型為工業生產，使建筑項目在建筑施工周期上大大縮短，對于能源資源消耗、建設成本、人力物力、成本預算、勞動強度的降低都有巨大的好處，因而能夠大大提升生產效率，滿足住宅建設的大規模需求。

（2）通過發展“低碳住宅”，是現階段推進住宅產業化的切實之舉。推進住宅產業化的核心是要實現住宅設計的標準化，部品部件生產的工廠化，現場施工的裝配化和土建裝修的一體化，這“四化”所涵蓋的技術體系，可以通過發展“低碳住宅”來加以推進。如在研發有利于節能減排的新材料、新產品、新技術方面，特別是資源節約和廢棄物循環利用、能源綜合利用和再生等“低碳”技術，這些和推進住宅產業化，建設省地節能環保型住宅的理念都是一致的。再如現場施工的裝配化，住宅的部分或全部構件在工程預制完成后運輸到施工現場，將構件通過可靠的連接方式組裝裝配成整體，實現“像裝配汽車一樣造房子”。由于住宅的部品在工廠生產，相應的“減碳”技術如降低排放技術、可拆卸技術、再（生）利用技術、無損耗能源技術等均可集成于其生產過程中，且由于大量的干式作業取代了濕式作業，現場施工的作業量減少，污染排放明顯減少，通過高效的裝配式施工， 使先進的建筑減排節能技術得以更廣泛的應用。可見，“低碳住宅”也是推進住宅產業化的切實舉措。

參考文獻：

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6. 李忠富.住宅產業化.北京:科學出版社，2003.

基金項目：教育部2010年人文社會科學規劃基金項目（項目號：10YJAZH064）；中南林業科技大學2010年青年基金文科招標項目（項目號：10ZB004）。

作者簡介：李啟明，博士，東南大學建設與房地產系系主任、教授、博士生導師，東南大學建設與房地產研究所所長；沈良峰，中南林業科技大學土木工程與力學學院副教授，東南大學/南京棲霞建設股份有限公司博士后。

收稿日期：2011-06-22。