建筑工业化绿色建筑发展必由之路

曾令荣　吴雪樵　张彦林

【摘要】本文详细介绍了绿色建筑和建筑工业化，并对建筑工业化是我国绿色建筑发展的主要途径与必然选择做出了说明。

【关键词】绿色建筑；建筑工业化；发展趋势与模式

【中图分类号】F407 【文献标志码】A 【文章编号】1003-1324（2012）-03-0094-03

1 绿色建筑的概念、内涵及由来绿色建筑的概念

根据我国《绿色建筑评价标准》GB 50378-2006的定义，绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材），保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。

绿色建筑的内涵

所谓“绿色建筑”的“绿色”，代表着一种概念或象征，既不是纯粹的、绝对的“绿色”概念，也不仅仅是狭义上的立体绿化、屋顶花园，而是指建筑对环境的无害化，既充分利用自然资源和环境，其建造过程和使用过程又不破坏生态环境平衡的一种建筑，又可称为可持续发展建筑、生态建筑、节能环保建筑等。因此，绿色建筑的基本内涵可以归纳为：减轻建筑对环境的负荷即节约资源和能源；提供安全、健康、舒适的生活空间；人、建筑、自然环境和谐共处。

绿色建筑的起源和由来

绿色建筑的概念起源于20世纪80年代，正式确立于20世纪90年代。伴随着全球经济的快速发展，资源、能源大量消耗，环境污染越来越严重，地球生态系统遭受严峻考验，走可持续发展道路的呼声日渐高涨。1992年联合国环境和发展大会“里约热内卢宣言”提出了“可持续发展”（Sustainable Development）思想。这一新的思想催生了新的建筑观可持续发展建筑观，即保护生态、创造可持续发展的人类生存环境，是21世纪建筑的基本任务。

随着全球气候的变暖，世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加，人们越来越认识到，建筑使用能源所产生的CO₂是造成气候变暖的主要来源之一，节能建筑成为建筑发展的必然趋势，绿色建筑理念也应运而生，人们开始了研究探索和不断实践。1990年世界首个绿色建筑标准在英国发布；1993年美国创建绿色建筑协会；1996年香港地区推出绿色建筑标准；1999年台湾地区推出绿色建筑标准；2000年加拿大推出绿色建筑标准。经过二十年的不断努力，绿色建筑在美国及欧洲国家受到极大推广并取得良好发展。上世纪末，绿色建筑概念引入我国，2006年中国正式推出相应的绿色建筑评价标准（GB50378-2006）。

2 建筑工业化的由来与基本概念和内涵

建筑工业化的概念

建筑工业化是指采用大工业生产的方式建造工业和民用建筑。它是建筑业从分散的、落后的、大量现场人工湿作业的生产方式，逐步过渡到以现代技术为支撑、以现代机械化施工作业为特征、以工厂化生产制造为基础的大工业生产方式的全过程，是建筑业生产方式的变革。

建筑工业化的起源和由来

建筑工业化的概念起源于欧洲。18世纪产业革命以后，随着机器大工业的兴起、城市发展与技术进步，建筑工业化的思想开始萌芽。20世纪20～30年代，当时有观点提出，应当改革传统的房屋建造工艺，由专业化的工厂成批生产可供安装的构件，通过现场组装的主要途径来完成房屋建造，不再把全部工艺过程都安排到施工现场完成，这就基本形成了早期的建筑工业化理论。第二次世界大战后，欧洲面临住房紧缺和劳动力缺乏两大困难，促使建筑工业化迅速发展。其中，法国和苏联发展最快。到60年代，欧洲各国，以及美国、日本等经济发达国家也都迅速发展。对发展中国家如何实现建筑工业化问题，联合国经济事务部在1974年发表了《关于逐步实现建筑工业化的政府政策和措施指南》，认为建筑工业化是20世纪不可逆转的潮流，发展中国家虽有大量廉价的劳动力，但是各国根据现有条件，有步骤地推行建筑工业化，提高劳动生产率，仍有重要意义。

世界各国推行建筑工业化做法和要求不尽相同，但建筑工业化的基本内容和发展方向一般概括为：①建筑标准化。这是建筑工业化的前提。要求设计标准化与多样化相结合，构配件设计要在标准化的基础上做到系列化、通用化。②构配件生产工厂化和发展新型建筑材料。这是建筑工业化的物质基础。具体包括：采用装配式结构，预先生产出各种构配件运到工地进行装配；混凝土构配件实行工厂预制、现场预制和工具式钢模板现浇相结合，发展构配件生产专业化、商品化，有计划有步骤地提高预制装配程度；在建筑材料方面，积极发展经济合用的新型材料，重视就地取材，利用工业废料，节约能源，降低费用。③施工机械化。这是建筑工业化的核心，即实行机械化、半机械化和改良工具相结合，有计划有步骤地提高施工机械化水平。④组织管理科学化。这是建筑工业化的重要保证。从建筑的设计开始，直到构配件生产，施工的准备与组织，建筑生产全过程都应当纳入科学管理的轨道。

我国的建筑工业化始于50年代第一个五年计划时期。国务院在1956年5月作出的《关于加强和发展建筑工业的决定》中明确提出：“为了从根本上改善我国的建筑工业，必须积极地有步骤地实行工厂化、机械化施工，逐步完成对建筑工业的技术改造，逐步完成向建筑工业化的过渡”。随后即迅速建立起建筑生产工厂化和机械化的初步基础，对完成当时的国家建设起到了显著的作用。经过20多年的实践，1978年国家基本建设委员会正式提出，建筑工业化以建筑设计际准化、构件生产工业化、施工机械化以及墙体材料改革为重点。在以后的很长一段时间内，我国一直沿用建筑工业的提法，建筑工业化作为我国建筑业发展的指导思想，也成为我国建筑业追赶世界先进水平的着眼点和着力点。但令人遗憾的是，自20世纪80年代后期，建筑工业化的概念销声匿迹，建筑工业化的进程随之中断，没能伴随改革开放和我国工业化、城市化、市场化大发展，特别是建筑业大发展时期，建筑工业化与我国失之交臂，取而代之的是所谓住宅产业化，其着力点是设计标准化、施工大机械化以及要求墙体材料改革适应住宅产业化的要求。纵观上世纪我国推行建筑工业化的得失与成败，过分强调标准化设计，导致建筑设计千篇一律；过分强调施工机械化，忽视或忽略构件生产工业化特别是装配工业化，导致大量房屋漏水、漏风、不隔音、房屋建造尺寸偏差大等一系列严重问题；脱离当时中国的物质条件、技术条件和工业基础，导致大量粗制滥造，影响房屋质量，最终导致中国早期的建筑工业化以失败告一段落。

建筑工业化的内涵

随着建筑工业化的发展，其内涵和意义也在不断延伸和拓展。笔者认为，建筑工业化的核心内涵就是“三化”，即部品化、工厂化、装配化。彻底改变传统建筑主要靠现场施作业的理念，改变了传统建筑原材料现场集合和集成的方式，最大限度减少现场施作业量，极大提高生产效率，确保建筑物品质和功能。建筑工业化是建筑业发展方式的革命，是可持续发展的要求，更是百年建筑的要求。

部品化内涵包括部品及其设计的标准化、通用化、系列化、多样化和柔性化。其中基础部品、通用部品要进行标准化、通用化设计与制造；通过模数协调机制，应能做到系列化和多样化；为满足个性化需求，还必须做到柔性化设计与制造。部品化就是将建筑设计进行部品化分解再设计的过程，是建筑工业化的前提和标志。部品设计和构配件（亦称部件）设计应满足建筑结构设计的要求。部品设计又是部品化的实现前提。

工厂化就是部品和部件的工厂化制造与加工。是指用大工业生产的方式，采用现代化机械装备和流水化作业线，严格的产品标准、检测标准，严密的组织管理进行生产，确保部品和部件质量。工厂化是部品化的实现途径和重要保证，是建筑工业化的核心。

装配化是指将部品和部件通过现代化机械装配工具、严格的组织管理进行现场组装、连接的过程，是建筑工业化的关键环节，是工业化建筑最终实现途径和根本特征。

3 绿色建筑的发展趋势与发展模式探析

绿色建筑本质上是复合多功能的建筑，既包含建筑功能的复合，又包含建筑环境和生态的统一，是高度协调统一的建筑居住功能、建筑美学功能、建筑生态功能的集合体。绿色建筑设计、绿色建材生产、绿色建造施工、绿色生活消费的内在统一，是绿色建筑的必然要求。绿色建筑是未来建筑的主要发展方向。

绿色建筑设计理念强调节约能源、节约资源、回归自然。——节能性。建筑设计应尽可能采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局，采用节能的建筑围护结构，根据自然通风的原理设置风冷系统，使建筑能够有效地利用夏季的主导风向；充分利用太阳能、风能、地热等可再生能源，设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置，减少采暖和空调的使用。——资源性。在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，均考虑资源的合理使用和处置，减少资源使用，并节约用水。——自然性。建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料，尽量采用天然材料，且经检验确保对人体无害；保持室内空气清新，温、湿度适当，使居住者感觉良好，身心健康；外部强调与周边环境相融合，土壤中不存在有毒、有害物质，地温适宜，地下水纯净，地磁适中等。

绿色建材制造的相对性。比如，水泥作为建筑胶凝材料，是不可替代的。水泥生产消耗大量能源和资源，排出二氧化碳，是由其工艺和材料生产特性所决定的。水泥材料的绿色化，应该是指生产过程尽可能降低能源消耗，减少排放，提高水泥熟料标号，多掺入工业废料，减少水泥生产对自然矿石资源的消耗，并提高水泥标号和混凝土标号等级，减少水泥直接用量。

绿色建造施工要求建造和施工过程注重节能减排和降低环境影响。绿色生活消费是发展绿色建筑的思想和认识前提，只有倡导并实践绿色消费、绿色生活、绿色环保的理念，绿色建筑才能成为人们不懈的精神追求和物质追求的统一体。

当然，绿色建筑是一个广泛的概念，发展绿色建筑应走出几个误区：即绿色并不意味着高价和高成本，绿色建筑不一定是高档建筑；绿色建筑不应局限于新建筑；并不是现代化的、高科技的就是绿色的，智能化建筑不一定是绿色建筑；绿色建筑的工业化，并不排斥窑洞式建筑、木结构建筑等传统方式建造的建筑；绿色建筑不应仅仅停留在城市，农村发展绿色建筑也可以。

4 建筑工业化是实现绿色建筑发展的主要途径

在我国发展绿色建筑，一定要通过建筑工业化来实现或完成，或者说，主要应通过建筑工业化途径来实现，这是中国国情所决定的。未来20年，我国城市化率将达到60%以上，将近4亿人从农村转移到城市发展，由于人口众多，人均国土面积十分有限，不得不采取最严厉的“耕地红线”保护制度，导致城市发展用地矛盾将十分尖锐。我国每年将近20亿平方米竣工面积，保障房、公租房、廉租房建设，需要占用大量住宅用地，这就决定了城市必须向空间发展，寻求空间解决的办法，即向空间发展高层永久性绿色住宅，而实现这一发展目标的最佳途径是建筑工业化。

当然，既有建筑的绿色化改造和节能改造也可以采用建筑工业化的途径来实现。比如，北京对老旧房屋进行“平改坡”，就是在不改变原有房屋结构和不影响使用的前提下，对原有平顶屋面进行坡屋面系统改造与替换。还有大量门窗系统的节能改造与更新，都是采用新型节能门窗部品替代原来不节能门窗系统以达到节能改造的目的。这其中坡，屋面部品系统和节能门窗部品的工厂化生产发挥了巨大的支撑作用。

建筑绿色化设计是发展绿色建筑的前提条件。建筑工业化（部品化、工厂化、装配化）是绿色建筑发展的根本保证，是解决建筑业发展模式粗放问题的灵丹妙药。当然，在中国，不排除窑洞、秦砖汉瓦、木制建筑甚至土房子、石房子等的节能、环保、舒适性，和满足多样化需求的必要性。但工业化、城镇化的发展趋势，要求走建筑工业化的道路，尽可能少占土地来解决大量的、大宗的、大面积的住房建设问题，这既是节能减排的需要，又是改善和保障民生的要求，更是我国经济社会发展的必然选择。

因此，建筑工业化是建筑业转变发展方式的突破口和切入点，是绿色建筑的主要发展模式。在我国，重启建筑工业化进程，重新确立建筑工业化对我国绿色建筑发展的主导地位，将具有十分重要而深刻的历史意义。中日两国基本国情具有很大的相似性，日本建筑工业化的成功经验值得我国认真借鉴和消化吸收，他山之石，可以攻玉，中国应该能够探索出一条适应本国国情的新的建筑工业化的发展模式。日本建筑工业化发展的最新趋势表明，高耐久性和长寿命周期是绿色建筑的长期发展方向。将建筑物分解为躯体（结构体s）和填充体（I），通过建筑工业化途径和工法，分别完成结构体和填充体的工厂化制造和现场装配，从而确保建筑物安全可靠、节能环保、舒适美观、方便快捷性能和整体品质的提升，是实现建筑高耐久性和百年建筑的重要途径和根本保证。