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綠色建筑,擦亮“低碳環(huán)保”新名片
來源:百家號 編輯:金臺資訊 更新于:2022/8/8 10:32:37 閱讀:

仲夏時節(jié),驕陽似火。7月16日,海南省海口市國投生態(tài)環(huán)境大廈項目現(xiàn)場,呈現(xiàn)一派繁忙景象。安裝龍骨、襯板、裝飾條……施工人員正為安裝玻璃幕墻做準備。

“項目所用的建筑材料大多都可回收降解,同時屋頂光電技術也可滿足基本用電需求!表椖靠偘巾椖拷(jīng)理張兵介紹,通過有效利用新能源技術,國投生態(tài)環(huán)境大廈未來將成為“超低能耗”的綠色建筑。

從對既有建筑的綠色化改造到綠色建材,再到裝配式建筑,近年來,中國已全面實現(xiàn)新建建筑節(jié)能。住房和城鄉(xiāng)建設部最新數(shù)據(jù)顯示,截至2022年上半年,中國新建綠色建筑面積占新建建筑的比例已經(jīng)超過90%。如今,借助“淺層地熱能”等先進技術手段,中國綠色建筑實現(xiàn)跨越式增長,在擦亮“低碳環(huán)!毙旅耐瑫r,還改變著人們的生活。

理念革新

“土壤空調(diào)”助力節(jié)能減排

節(jié)能降碳,要抓重點行業(yè)。數(shù)據(jù)顯示,全國建筑行業(yè)上下游加起來的碳排放量,占全國碳排放總量的比重超過50%。為此,在“雙碳”背景下,中國建筑業(yè)正逐步加快綠色建筑的發(fā)展步伐。

所謂綠色建筑,即是在全生命周期保持低能耗、環(huán)境友好并且健康宜居的高品質建筑。

“之所以會突出全生命周期這個時間概念,是因為我們平常接觸到的建筑物,往往是已經(jīng)投入使用的,但建筑物在修建過程中,其實就存在較大能源損耗!鼻迦A大學建筑學院教授朱穎心認為,綠色建筑若想更好地實現(xiàn)降碳,首先要減少全生命周期的用能需求!袄,在設計方面,可利用自然通風和天然采光等氣候條件因地制宜,進而降低供暖、制冷、照明等方面的用能需求!

步入湖北省武漢市國家網(wǎng)絡安全人才與創(chuàng)新基地,最惹人注意的便是造型獨特的展示中心。據(jù)了解,其采用的大跨度無柱網(wǎng)架與全玻璃幕墻結構,可有效降低照明耗能。

“萬事皆有兩面性,這種獨特造型,也帶來了傳熱系數(shù)大、室內(nèi)溫度上升快等問題。”項目設計方、中信建筑設計研究總院有限公司(以下簡稱“中信設計”)綠色建筑研究中心副主任湯小亮告訴記者,為了解決這些難題,設計師團隊專門設計出“采光頂熱聚集條件下通風散熱的自動控制系統(tǒng)”等專利技術。

記者了解到,該技術是在采光頂中部區(qū)域安設32個電動天窗,通過對屋頂區(qū)域的溫度及熱輻射強度進行感應聯(lián)動,自動調(diào)整天窗開閉,從而有效控制屋頂溫度。湯小亮說,計算機模擬實驗發(fā)現(xiàn),經(jīng)過優(yōu)化設計后,室溫最高相差近10攝氏度,空調(diào)節(jié)能減耗效果顯著。

與此同時,在展示中心地下,被譽為“土壤空調(diào)”的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)則在靜悄悄地運行著。中信設計總工程師陳焰華介紹,夏季,該系統(tǒng)會將建筑物內(nèi)的余熱轉移至土壤,維持室內(nèi)26攝氏度的舒適溫度,而到了冬季,“土壤空調(diào)”又能把地下恒溫的熱量轉移到建筑物內(nèi),為建筑物供暖,每個年度形成一個相對平衡的冷熱循環(huán),減少直接碳排放35%以上。

“地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的最大優(yōu)勢在于可利用少量的電力實現(xiàn)冷熱量的轉移和跨季節(jié)儲存利用!标愌嫒A解釋,冬季消耗1千瓦時的電力可為建筑物提供3至4千瓦時的供熱量,并能降低淺層巖土體的溫度,儲存冷量供次年夏季使用。

除了設計理念彰顯革新魄力,創(chuàng)新建造理念也是建筑業(yè)綠色發(fā)展的一大方向。

在國家會展中心(天津)項目施工初期階段,中建八局項目團隊就碰上了“硬釘子”!爱敃r,我們初步測算一期工程泥漿排放量接近40萬立方米,二期工程廢棄泥漿量更多,約有46萬立方米。”在接受記者采訪時,項目經(jīng)理解永飛說,短期內(nèi)如此巨大的泥漿排放會對土地造成較大程度的破壞,同時由于樁基施工需要在45天內(nèi)全部完工,泥漿外運也會花費大量時間。

面對進退兩難的處境,項目技術攻堅團隊開展“頭腦風暴”?紤]到項目部分區(qū)域地面標高仍未達到設計要求,需進行大量土方回填,技術團隊決定嘗試化“泥”為“土”,并就此開展了多輪可行性實驗。

“但第一次實驗結果并不理想,由于泥漿泌水性強,收縮比例非常大,不符合回填土的強度要求!表椖靠偣こ處焺w回憶,技術團隊并未灰心,而是重新研究配比選型,反復調(diào)整固化劑成分,經(jīng)過數(shù)十次實驗,終于成功研制出合適方案!耙黄、二期項目產(chǎn)生的80多萬立方米泥漿全部用于場地回填,實現(xiàn)了零排放、零污染的‘變廢為寶’!

根據(jù)《城鄉(xiāng)建設領域碳達峰實施方案》,2030年前,建筑節(jié)能、垃圾資源化利用等水平大幅提高,能源資源利用效率達到國際先進水平;用能結構和方式更加優(yōu)化,可再生能源應用更加充分;城市整體性、系統(tǒng)性、生長性增強,“城市病”問題初步解決。

技術創(chuàng)新

像“搭積木”一樣蓋房子

不僅建筑設計節(jié)能低碳,隨著裝配式建筑技術日漸成熟,建筑物的建造過程也慢慢變“綠”。

專家指出,裝配式建筑是指將建筑用構件(如樓板、墻板、樓梯等)在工廠進行標準化批量制作后,再運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,通過可靠的連接方式拼裝而成的建筑。簡單來說,裝配式建筑的施工方式實現(xiàn)了“房子是在工廠里制造的”。

“事實上,裝配式建筑不是近幾年才有的,20世紀50年代,我國就已開始嘗試走預制裝配式建筑工業(yè)化道路!北本┕I(yè)大學結構與材料工程研究所教授曹萬林介紹,當下,中國裝配式建筑正在積極探索標準化設計、工廠化生產(chǎn)和信息化管理,這都是現(xiàn)代化、工業(yè)化生產(chǎn)方式的具體表現(xiàn)。

近日,由中交三航院設計的全國首座全裝配式高樁碼頭——江蘇省連云港市徐圩港區(qū)64號—65號液體散貨泊位工程順利通過驗收。

“項目充分運用裝配式技術,預制構件總數(shù)僅為195件,與傳統(tǒng)高樁碼頭相比,預制構件總數(shù)減少80%以上,大大減少了水上預制件吊裝次數(shù)和現(xiàn)場混凝土澆筑量!表椖吭O計總負責人郭兆珈感慨地說。

為何會將碼頭設計成全裝配式?項目主管總工杭建忠告訴記者,工程所在地距離后方陸地區(qū)域約16公里,同時連云港地區(qū)潮差可達5米,這為傳統(tǒng)高樁碼頭混凝土水上現(xiàn)澆帶來諸多不便。

此外,若依照傳統(tǒng)高樁碼頭建設方案,水上施工人員眾多,材料堆放雜亂,船舶交通組織難度很大。為此,中交三航院首次采用一種新型全裝配式結構,主要構件均采用工廠化制造,現(xiàn)場快速拼裝,裝配率由30%提高到70%以上。

正因采用裝配式結構的模塊化施工,現(xiàn)場工作人員也成功由原先的“千人會戰(zhàn)”壓縮為十余人的“班組攻關”!凹幢闶┕じ叻迤,現(xiàn)場頂多需要20至30人,工作時間較為固定!惫诅鞂τ浾哒f,與傳統(tǒng)高樁碼頭相比,此次裝配式高樁碼頭的構件混凝土用量節(jié)約了20%,現(xiàn)場施工碳排放量降低75%。

“裝配式建筑項目就像‘搭積木’一樣蓋房子,在提高生產(chǎn)效率的同時,能夠減少污染、節(jié)約資源和降低成本!敝袊ㄖ茖W研究院高級建筑師胡家僖表示,得益于“積木”質量過硬,裝配式建筑的現(xiàn)場集成得以順利進行。

7月18日,在中鐵八局橋梁公司成都青白江建筑工業(yè)化產(chǎn)品生產(chǎn)基地,只見工人們在完成裝模、上油、扎筋等準備工序后,輕松操作幾個按鈕,短短幾十秒,一塊混凝土疊合板便完成了澆筑。

“我們生產(chǎn)基地采用了‘智能制造平臺’,通過給所有生產(chǎn)線裝上‘大腦’,能夠同時生產(chǎn)上百種不同尺寸的PC(預制混凝土)構件。”中鐵八局建筑工業(yè)化研發(fā)中心常務副主任王江介紹,近些年,企業(yè)不斷探索智能化制造,截至目前,已實現(xiàn)鋼筋全自動化加工、產(chǎn)品自動脫模、混凝土自動澆筑等。

除此之外,“智能制造平臺”還可實現(xiàn)對PC構件繁雜生產(chǎn)流程的智慧管理。每一件PC構件的鋼筋骨架加工完成后,都會由條碼打印設備自動打印出一張條碼,進行“身份標識”!艾F(xiàn)場質檢員只需用掃碼槍輕輕一掃,即可查詢焊接工人、模型狀態(tài)等信息,確保鋼筋骨架得到全面檢查!蓖踅f。

同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院教授周靜敏認為,目前中國裝配式建筑發(fā)展雖然整體情況不錯,但接下來的發(fā)展過程仍會很漫長!霸凇奈濉瘯r期,應進一步梳理貫徹標準化設計思維,讓行業(yè)內(nèi)外都能正確理解裝配式建筑的建造方法,從設計階段開始逐步實現(xiàn)一體化協(xié)同!

中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)的《關于推動城鄉(xiāng)建設綠色發(fā)展的意見》提出,大力發(fā)展裝配式建筑,重點推動鋼結構裝配式住宅建設,不斷提升構件標準化水平,推動形成完整產(chǎn)業(yè)鏈,推動智能建造和建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展。

住房和城鄉(xiāng)建設部標準定額司相關負責人介紹,下一步,住房和城鄉(xiāng)建設部將構建標準化設計和生產(chǎn)體系,推行“少規(guī)格、多組合”的正向設計方法,推動裝配式建筑市場化、規(guī);l(fā)展。

城市更新

從“拆改留”到“留改拆”

推動城鄉(xiāng)建設綠色轉型,轉變“大量建設、大量消耗、大量排放”的建設方式,是實現(xiàn)城鄉(xiāng)建設領域碳達峰的重要舉措。

在建設綠色低碳城市方面,要優(yōu)化城市結構和布局,加快推進既有建筑節(jié)能改造。《城鄉(xiāng)建設領域碳達峰實施方案》提出,嚴格既有建筑拆除管理,堅持從“拆改留”到“留改拆”推動城市更新。

走進山西省太原市杏花嶺區(qū)新民東街22號,嶄新的中空塑鋼窗戶引人注目,經(jīng)過建筑節(jié)能改造后,小區(qū)環(huán)境變美了,房子好住了,居民的幸福感直線上升。

“小區(qū)從去年8月份開始改造,經(jīng)過3個多月的施工,我們住進了冬暖夏涼的節(jié)能房!65歲的王梅是小區(qū)老住戶,她告訴記者,節(jié)能改造解決了房屋漏水透寒等問題,冬季屋內(nèi)溫度提高了5攝氏度。

“按照新標準,我們將小區(qū)外墻保溫層厚度增加一倍,為老百姓家中裝上了密封性更好的中空塑鋼窗,同時對屋面及地下室頂板都進行了保溫層設置!备脑祉椖肯嚓P負責人介紹,通過建筑節(jié)能改造,樓頂漏雨、沿街噪音大等問題都將得到有效解決。

新民東街22號,僅僅是太原市老舊小區(qū)改造的一個縮影。據(jù)了解,太原市既有居住建筑節(jié)能改造一期項目已于2021年11月完成,二期工程預計將于2023年底完工。日前,山西省發(fā)布的《山西省建筑節(jié)能、綠色建筑與科技標準“十四五”規(guī)劃》提出,到2025年,全省基本形成綠色、低碳、循環(huán)的建設發(fā)展方式,城鎮(zhèn)新建居住建筑、公共建筑分別執(zhí)行節(jié)能83%、72%的地方標準。

值得一提的是,在許多城市,強化建筑運營的節(jié)能提效也被視為既有建筑改造升級的重要目標之一。

位于北京市東三環(huán)亮馬橋附近的京城大廈,歷經(jīng)30年運營,基礎能耗較高,其設備設施需要計劃性更新改造。中信和業(yè)投資有限公司城市更新事業(yè)部總經(jīng)理向煒舉例說,當時大廈的暖通空調(diào)系統(tǒng),自控化程度與調(diào)節(jié)精度不高,導致局部空間夏季制冷不足、冬季室溫過高,系統(tǒng)整體能效較低。

“2017年,在不影響樓內(nèi)客戶正常辦公的前提下,我們從安全、健康、智能等維度出發(fā),對大廈進行了綠色改造!毕驘樈榻B起種種變化:制冷機組更換為高能效磁懸浮機組;燃氣鍋爐更換為空氣源熱泵;增加智能化集成平臺、綜合能源管理系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)……“2021年大廈能源費用僅為2016年的73%,二氧化碳排放量也僅為2016年的38.6%!

專家表示,盡管既有建筑的節(jié)能改造成績喜人,但配套政策和機制還亟待完善!爱斍,既有建筑綠色化改造主要還是依靠財政投入,發(fā)揮業(yè)主主觀能動性的機制仍有待完善!睆V州市城市規(guī)劃協(xié)會副會長兼秘書長黃鼎曦建議,探索建筑領域的碳排放交易,同時積極完善綠色金融支持綠色建筑政策,鼓勵政府和社會資本合作,激發(fā)建設綠色建筑的積極性。

住房和城鄉(xiāng)建設部標準定額司相關負責人介紹,下一步,住房和城鄉(xiāng)建設部將持續(xù)開展綠色建筑創(chuàng)建行動,進一步提升綠色建筑占比;推進既有建筑綠色化改造,提升建筑節(jié)能低碳水平;加強建筑運行的管理,降低建筑運行的能耗。

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