適用性綠色建筑實踐技術及發展思考

杜常華

萊蕪職業技術學院 冶金與建筑工程系， 山東 濟南 271100

1 概 述

21 世紀以來， 倡導綠色、 低碳環保等可持續發展理念漸漸融入到各行各業， 節能高效、 環保、 舒適、健康的綠色建筑已成為人們對建筑產品的最新訴求。為適應這一發展趨勢， 我國也相繼頒布了一系列關于綠色建筑的標準和規范。

隨著綠色建筑的誕生與發展， 中國已經從高耗能、 高污染逐漸向可持續發展、 生態環保的社會轉變。 2006 年， 由住建部頒布實施了《綠色建筑評價標準》 （GB／T 50378—2006）， 我國綠色建筑在短短十三年間， 取得了飛躍式發展。 通過調查研究資料顯示， 截至2016 年底， 全國先后有7 235 個建筑工程項目獲得綠色建筑評價標識， 綠色建筑累計總面積達到8 億平方米。 節地、 節能、 節水、 節材以及舒適健康的室內環境等成為支撐綠色建筑的常用技術實踐。

2 綠色建筑內涵與發展

2.1 內涵

根據《綠色建筑評價標準》 （GB／T 50378—2014） 對綠色建筑的詮釋， 它是建筑全壽命周期內，與自然和諧共融， 從節能、 節地、 節水、 節材等實踐措施方面， 最大限節約高效利用資源、 降低環境污染、 維持生態環保的環境， 使建筑產品在成為人們健康、 舒適和高效節能的居住及使用空間。 根據因地制宜、 以人為本、 天人合一的原則， 將氣候、 地理、 歷史、 人文、 水環境、 傳統建筑理論與現代綠色建筑技術相結合。 它是全過程生命體的生態建筑， 包括建筑的全生命各個階段， 即設計規劃、 設備建材、 施工建造、 使用維護、 拆除及廢棄建材處理等階段。

2.2 發展

《綠色建筑評價標準》 作為關于綠色建筑的第一個國家級標準， 于2006 年頒布實施； 2011 年， 綠色建筑行動方案寫入《 “十二五” 節能減排綜合性工作方案》， 從而加快了建筑節能進程， 能源消耗強度及污染物排放總量降低成為硬性約束標準； 《節能減排“十二五” 規劃》 指出， 2015 年城鎮新建綠色建筑標準執行率達到15%， 《 “十二五” 綠色建筑和綠色生態城區發展規劃》 提出， 將在“十二五” 期間實現新建綠色建筑10 億平方米目標； 2012 年， 黨的“十八大” 報告將“生態文明” 納入戰略高度， 財政部及住建部聯合發布了《關于加快推動我國綠色建筑發展的實施意見》， 綠色生態城區示范的標準要求出臺。 根據《綠色建筑行動方案》 要求， 將在2015 年末， 達到綠色建筑標準的目標是城鎮新建建筑實現20%的比例； 《國家新型城鎮化規劃（2014—2020） 》 指出， 2014—2020 年， 將實現城鎮綠色建筑占新建建筑比例達到50%以上的目標，修訂后的新標準《綠色建筑評價標準》 （GB／T 50378—2014） 也正式發布， 全國綠色建筑面積快速增長， 大批建筑項目取得綠色建筑評價標識。 最新的住建部頒布的《建筑節能與綠色建筑發展“十三五” 規劃》 提出的關于綠色建筑比重的目標是： 2020 年城鎮新建建筑中綠色建筑面積比重超過50%。

3 適用性綠色建筑實踐技術

近年來， 廣大建筑科學設計研究院的技術專家們積極開展綠色建筑科研與應用及標準規范的研究工作， 建成了比較完善的綠色建筑及節能研究技術體系。 根據《綠色建筑評價標準》， 節地、 節能、 節水、 節材、 室內環境質量和運營管理等綠色建筑技術有機結合的適用性綠色建筑實踐體系成為綠色建筑的發展必然趨勢。

3.1 節地與室外環境

目前， 綠色建筑在室外環境節地的措施上多采用透水地面、 屋頂綠化、 垂直綠化、 復層綠化、 開發利用地下空間等， 見表1。

表1 綠色建筑的節地技術實踐Table 1 The Technical PracticeofGgreen Building

3.2 節能與能源利用

節能在綠色建筑方面的實踐應用措施主要包括圍護結構保溫隔熱技術、 建筑外遮陽、 采暖空調系統、照明及電梯節能、 太陽能熱水及光伏發電等項目技術。

（1） 圍護結構保溫隔熱技術

圍護結構保溫隔熱在綠色建筑節能方面的應用實踐主要包括屋面、 外墻、 外門窗以及熱橋、 隔墻等其他圍護結構保溫。

偏遠嚴寒地區在外墻保溫方面采用較為普遍， 做法多采用保溫裝飾一體化板， 利用EPS、 XPS 等有機材料作為主要保溫材料。 民用建筑外保溫材料選用上側重保溫性能， 同時兼顧到安全性能， 多采用燃燒性能為A 級的材料。

屋面保溫高效節能做法， 采用保溫材料與外墻保溫相似， 而在沿海冬暖夏熱地區和內陸冬冷夏熱地區， 同時增加了隔熱要求， 普遍采用屋頂隔熱反射涂料。

建筑結構中的外門窗是建筑高效節能的重點部位， 提高外門窗的保溫性能是關鍵。 其面積約占整個建筑外圍護結構面積的30%， 而熱能損耗約占整個建筑外圍護結構的50%， 在綠色建筑及高效節能趨勢的影響下， 外門窗方面主要實踐技術應用包括通過采用多腔型材、 中空玻璃、 玻璃鍍低輻射膜、 提高窗的氣密性等措施來提高其保溫節能性能； 其次， 采用新型建筑環保節能產品， 如鋁合金、 鋁塑、 玻璃鋼等（復合） 節能門窗。

（2） 建筑外遮陽

隨著適用性綠色建筑實踐措施的改進， 建筑遮陽技術一方面采用節能高效的外遮陽產品， 同時也將產品與建筑進行綜合考慮， 利用自遮陽降低能耗成本，同時選擇相適宜的遮陽方式形成多樣的綠色建筑外立面造型， 還做到了兼顧遮陽與采光， 如軟卷簾系統、硬卷簾系統、 百葉系統、 遮陽板系統等。

（3） 采暖空調系統

綠色建筑提倡采用高效節能型建筑用能設備，如舒適節能的空氣調節系統、 利用可再生能源（地熱） 的地源熱泵空調系統、 變頻（變風量、 變水量）系統、 溫濕度獨立控制系統等。

（4） 節能照明系統、 節能型電梯

綠色建筑提倡采用節能燈、 LED 燈具、 節能型鎮流器、 照明設備智能控制， 動力系統采用變頻、 節能型電梯。

（5） 太陽能熱水和太陽能光伏發電

隨著綠色建筑的發展， 近年來我國多地出臺規范強制新建建筑采用集中式、 分戶式、 集散式的太陽能熱水系統， 這項技術在屋頂層集中設置太陽能集熱器， 分戶設置電輔助加熱， 熱器利用率更高， 易于實現與建筑的一體化， 也便于分戶計量。

太陽能光伏系統采用集采光天窗、 光伏可調外遮陽、 雨棚為光伏建筑一體化形式， 而風力發電系統適合沿海建筑。

3.3 節水與水資源利用

適用性綠色建筑實踐在節水方面多采用的實踐措施包括雨水收集利用、 節水器具使用和節水灌溉等幾項。

（1） 雨水收集利用

綠色建筑的發展與技術的改進， 產生了埋地式的一體化雨水收集設備， 進行道路、 屋面、 綠化收集，傳統的鋼筋混凝土水池以及新型的環保PP 模塊水池是雨水池在適用性綠色建筑實踐方面的應用模式。

（2） 節水器具

根據調研分析， 目前適用性綠色建筑實踐方面關于節水器具、 設備、 器材及其使用， 在綠色建筑實踐中將優先采用， 這些措施使節水效率大大提高。

（3） 節水灌溉

用于屋頂綠化的微噴灌、 用于墻體綠化的滴灌、膜下滴灌、 中心支軸式噴灌、 平移式噴灌、 微噴灌等都是灌溉水利用系數較高的綠色灌溉形式， 同時加入了雨量傳感器等更先進控制手段。

3.4 節材與材料資源利用

適用性綠色建筑實踐在建筑工程施工方面， 提出了土建裝修一體化設計施工這種節能環保的新技術措施， 具體措施如同步做構件孔洞預留、 裝修面層固定件預埋， 從而避免在后續裝修施工時， 對已有建筑構件的穿鑿打孔， 增強了建筑結構安全性， 大大減少建筑垃圾。

建材使用方面， 提倡使用可再循環的節材型建筑材料， 如鋼材、 玻璃、 鋁合金型材、 石膏產品、 綠色木材等。 近年來， 綠色建材與施工管理融合， 產生了裝配式工業化建筑。

3.5 室內環境質量

室內環境做到舒適健康， 需綜合兼顧光、 聲、熱、 風等方面。 綠色建筑技術在室內環境方面的實踐主要包括室內空氣質量監控系統、 室內自然采光效果改良、 地下空間自然采光效果改良、 隔聲降噪等。

3.6 運營管理

綠色建筑技術在運營管理方面， 包括垃圾分類收集， 即可回收垃圾、 有害垃圾、 廚余垃圾及其它垃圾的分類； 一系列建筑智能化系統的應用， 包括樓宇BA 系統、 多媒體信息發布系統、 樓宇一卡通系統；同時， 綠色建筑環境管理控制平臺， 依托BIM 技術對適用性綠色建筑的運營管理起到了很好的實踐支撐作用。

4 發展思考

4.1 存在問題

綠色建筑技術高速發展， 但是產生及發展時間較短， 對比建筑總量， 其數量不多， 存在許多問題。 如理念方面， 側重設計理念， 輕視運營管理， 對綠色建筑認識不夠； 技術方面， 不同行業的基礎性探究和技術實踐支撐不夠； 監管方面， 行之有效的管理措施缺位， 政策法規不完善、 難落實， 缺乏有效的激勵制度等。

4.2 發展思考

未來的綠色建筑發展變化趨勢， 主要有：

（1） 精細化劃分綠色建筑評價標準。 劃分為基于不同功能及使用類型的綠色建筑， 如綠色醫院、 綠色工業建筑、 綠色教育機構、 綠色商場、 綠色辦公大廈建筑評價標準等。

（2） 綠色建筑發展方向上由單體綠色建筑建造向區域化綜合建造發展。 如綠色生態文明城鎮、 綠色工業園區、 綠色商貿重鎮等。

（3） 從節能建筑向以建筑節能為核心的綠色生態建筑發展， 將交通、 水環境、 能源、 景觀整合融為一體。

（4） 由設計標識發展到運營標識， 由單一設計標識評價向基于全生命周期綠色建筑評價綜合發展， 從推薦性評價向強制評價轉變（圖1）。

圖1 綠色建筑評價發展示意圖Fig.1 Green building assessment and development diagram

（5） 綠色生態建筑將成為智慧城市相結合的生命體建筑。 未來的智慧城市將是集數字化、 無線化、智能型、 生態型、 節能高效、 低碳環保于一體的區域發展融合體， 建筑設計、 社區建設、 綠色能源、 健康環境交叉綜合設計的新型建筑體。

（6） 綠色建筑與新型建筑工業化聯動發展。 新型建筑工業化的重要特征是節能高效、 環保低碳， 伴隨著綠色建筑理念的深入人心， 全生命周期價值的生產理念發展而來。 這種新型生產模式涉及到整個建筑產品生產產業鏈， 如土建構配件預制化生產、 工程裝配式施工、 綠色建筑產品標準化設計、 建筑工程機械化施工等各個產業鏈環節。

（7） 基于BIM 技術的綠色建筑發展。 應用BIM技術對參評綠色建筑有重要作用， BIM 信息模型與風、 光、 熱、 噪聲模擬軟件融合， 模擬分析太陽輻射、 自然采光、 自然通風以及噪聲， 并進行優化設計， 對于提高工程質量、 節約成本、 縮短工期有重要作用， 是工程業界公認的建筑業革命性技術。 BIM 技術可精確統計材料用量， 避免建材的浪費， 達到綠色建筑評價標準中對節材與材料資源利用的要求， 對空間和時間的信息進行整合并虛擬施工， 精確、 形象地展示整個施工過程， 減少成本、 縮短工期、 提高工程質量， 并降低施工過程中的環境污染。

未來利用綠色建筑打造的綠色城市， 將集生態、資源、 水源、 能源、 交通、 環境與功能各方面綠融合綠色建筑理念及技術實踐， 將是人與自然和諧相處的生態文明城市（圖2）。

圖2 利用綠色建筑打造的綠色城市示意圖Fig.2 A schematic map of green city made out of green buildings