從建筑大國到建筑強國必須“綠”

鄭挺穎 崔悅

建筑行業涵蓋設計、施工、裝修和管理。綠色建筑是指在建筑的全生命周期內，最大限度節約自然資源、降低能耗。4月23日下午，《環境與生活》雜志記者來到北京交通大學，采訪了該校土木工程學院博士生導師王元豐教授，王教授向記者詳細介紹了我國建筑行業綠色化的發展。

綠色化是建筑行業的發展趨勢

王元豐教授與建筑行業綠色化結緣頗早，不但一直從事綠色建筑，而且在3年前還搞了一個大動作。

2016年4月27日，以“土木工程可持續發展面臨的挑戰和應對技術路徑”為主題的第559次香山科學會議，在北京香山飯店舉行。會議圍繞新材料、新結構與土木工程可持續發展，土木工程可持續設計、施工與運營維修，綠色土木工程及其可持續性評價等中心議題進行深入討論。此次會議由王元豐教授發起并組織，王教授還作為會議執行主席之一在會上發表主旨演講。當時，王元豐教授從土木工程的關鍵技術展開分析，探討中國土木工程應對可持續挑戰的可行技術路徑。

香山科學會議是由科技部（原國家科委）發起，在科技部和中國科學院的共同支持下于1993年創辦的高層次、戰略性科學會議。以建筑為主題的會議，在香山科學會議的20多年歷史中很少。王元豐告訴《環境與生活》記者：“盡管這次香山科學會議過去3年了，我國的土木工程項目無論是從建筑結構還是建筑體系上都有了更大變化。但是要搞好建筑行業的綠色發展，這個大背景沒有變。”

“未來建筑業資源消耗還會增加”

王元豐教授向《環境與生活》記者深度解讀了建筑行業綠色化的重要性：

“第一，建筑行業是自然資源消耗最大的一個行業。比如常用的水泥，水泥的原材料是石灰礦石，另外砂、水、鋼材等的消耗量也非常巨大。舉一個簡單的例子，中國水泥的消耗量占全球的一半，而有些國家已經不再開采石灰石了。另外，中國天然砂不夠用，自然采沙不足，也需要進口沙子了。解決辦法有兩個，一是做人工砂，把石頭打碎，弄成砂子。二是利用海砂，但海砂中氯鹽含量較高，氯鹽對混凝土和鋼筋有侵蝕作用。所以，自然資源的消耗量太大，這對建筑業無疑是一大挑戰。

“第二，自然資源消耗量這么大，而且還在繼續增加。全球的城市化進程在持續發展，中國的城市化也在進一步推進。全球城市化水平平均在60%左右，中國在55%左右。現在，全球城市化的目標是要達到70%，中國可能要達到60%左右。也就是說，建筑業未來還會消耗非常多的自然資源。

“第三，建筑業的能耗特別大。聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第三次報告中列出了能耗的7個主要領域，其中能耗最大的3個分別是工業、交通和建筑。在建筑行業的能耗占比上，中國大概占27%到30%，如果加上建材，也有專家統計在40%左右。也就是說，中國有1/3左右的能源在建筑業被消耗。

“第四，建筑行業的能耗有一個鎖定效應，也就是說房子已經造好，那么能耗是比較固定的，很難再減少。如果房子建好的時候不節能，那么能耗就大。后面如果想要給房子做節能改造，難度會比較大。即便做到了，成本也會非常高。

“第五，從技術方面說，整個建筑業的技術發展，使我們有可能把建筑行業的資源消耗、能耗降下來。現在，我們已經有很多技術手段，像被動房、裝配式建筑、建筑信息模型（BIM，參見本期《環境百科》）技術等。建筑行業是一個古老的行業，但現在也在嘗試轉型，傳統的建造方式將發生重大變化。

“最后，建筑業的節能減排已上升到國際談判的高度。所以，我覺得從這幾方面來看，建筑業需要綠色發展，并且建筑業也有綠色發展的可能和潛力。有需要，有潛力，又有技術的支持，并不是空談。”

“綠色材料，可持續設計很重要”

綠色建筑的節能體現在各個環節，從設計、建材、施工到運營維護等，都必須盡可能地綠色化。

那么，如何真正做到綠色化？王元豐告訴記者：“有很多途徑，首先是材料，要發展綠色建材。比如用粉煤灰、礦渣來做水泥。還有再生骨料混凝土，把用過的混凝土重新粉碎，循環利用，結合高強度材料做成再生混凝土。第二是設計，搞可持續設計，如綠色建筑、被動房、裝配式建筑等。目前，各國對綠色建筑基本達成共識，都在大力節能、節水、節地、節材和保護環境。裝配式建筑是先在工廠生產建筑模塊，再到工地直接安裝。這些設計都離不開信息化手段，而BIM就是一種新的信息化手段。”

王元豐教授向《環境與生活》記者舉例說明BIM技術的優點：“我們原來都是用CAD（計算機輔助設計）來設計建筑，那是平面制圖，而BIM是三維制圖，能進行信息傳遞、協同。一座建筑的設計涉及建筑、結構、水、暖、電等，有了BIM這樣的平臺，可以把不同作業項目的信息在平臺上匯總。比如，現在建筑里布了許多管線，就可以在BIM平臺上做管線碰撞檢查。另外，信息可以共享，也就是說設計完模型之后，可以給業主，也可以給下游施工方、運營方使用。在房子施工的時候，施工團隊拿到圖紙，就知道設計合不合理，就可以對施工管理、施工團隊進行優化。此外，還可以用來檢測施工材料、施工方法等。所以，BIM是驅動建筑業轉型升級的信息化技術，可以幫助我們節約時間、能源、金錢，大大減少各種差錯帶來的浪費。在所有行業中，建筑業幾乎是勞動生產率提高最慢的，如果裝配式建筑與BIM相結合，就是工業化加上信息化，這就極大推動了建筑業的轉型升級。”

綠色施工用上了無人機

建筑業的可持續發展，除了綠色設計助力，施工階段的綠色化也不可或缺。綠色施工是指在保證質量、安全的基本前提下，最大限度地節約資源并減少環境負面影響的施工活動。

項目施工過程會對環境、資源造成嚴重影響，建造和拆除所產生的廢棄物體量巨大，建造過程散發出的灰塵、微粒和空氣污染物等都會對人體健康造成危害。如何減少建筑垃圾？王元豐認為國家已經做了很多工作，比如“國家已經大力推廣散裝水泥的應用。什么是散裝水泥？原先的水泥是袋裝的，而散裝水泥是集中運到施工地，省去了拆袋的過程。原先水泥是在施工現場攪拌，現在是在水泥攪拌站配置完成之后，再由水泥攪拌車在開往工地的路上攪拌，減少了污染，所以這就是整個行業的技術轉型升級”。

王元豐教授還向記者介紹了一些支持綠色施工的高新技術，“比如無人機、機器人。我們可以用無人機來檢測，機器人來施工。無人機獲得數據之后與BIM進行匹配，就會自動生成施工模型。無人機也可以做局部勘測，建筑的某一部分出現問題，就用無人機拍攝下來，這都是未來的發展趨勢。另外，智能建造也發展迅速，現在我們把商業混凝土運到現場，在澆筑的時候可以安裝一個探頭，通過這個探頭控制澆筑的角度，推測混凝土的量在多少合適。還有，裝配式建筑每個構件都會噴上二維碼，掃描二維碼就可以得知構件當前在什么位置，什么時候交付使用，這就是信息化。技術的發展使我們的施工綠色化程度越來越高，中國目前是建筑大國，現在要向建筑強國邁進。”

當然，施工階段還有很多綠色施工技術，比如施工現場的灑水噴淋、渣土覆蓋等等。住房和城鄉建設部2010年下發的《關于做好建筑業10項新技術（2010）推廣應用的通知》，總結了在綠色施工中可行的四大技術模塊，對綠色施工技術總結得很全面。在施工階段，大力推廣BIM技術、開展裝配式建筑施工技術、裝配式裝修，對施工階段節能減排都是非常重要的。

我國建筑業綠色發展很有成效

中國綠色建筑的發展非常快。2006年，中國發布了第一個綠色建筑標準。2010年，中國的綠色建筑在3000萬平方米左右，經過8年的發展，如今已達到12億平方米。王元豐介紹：“我國2006年的綠色建筑標準只是針對綠色奧運場館，而現在綠色建筑的標準體系涵蓋所有建筑類型，包括住宅、公共建筑、醫院、學校等，標準體系相當健全。還有綠色城區，原來是單體的，現在逐漸走向區域。這些年我國在綠色建筑方面投入巨大，出臺了很多鼓勵政策，比如北方地區前幾年對既有建筑的節能改造。可以說，中國綠色建筑的技術發展是非常迅速的。”