探索面向碳中和的绿色建筑“中国方案”

王秋蓉

北京冬奥会兑现“绿色办奥”承诺，成为历史上首个实现“碳中和”的冬奥会。其中，场馆的绿色建筑设计也是北京冬奥会实现碳中和的重要举措。据悉，冬奥会和冬残奥会所有新建场馆均取得三星绿色建筑设计标识，打造的3个超低能耗示范建筑工程超过5万平方米，向社会展示了我国落实“双碳”目标、推进绿色建筑的决心和能力。

近日，住房和城乡建设部又印发了《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》（以下简称《规划》）。《规划》明确，到2025年，城镇新建建筑全面建成绿色建筑，建筑能源利用效率稳步提升，建筑用能结构逐步优化，建筑能耗和碳排放增长趋势得到有效控制，基本形成绿色、低碳、循环的建设发展方式，为城乡建设领域2030年前碳达峰奠定坚实基础。

2022年是我国“双碳”战略持续深化推进之年，北京冬奥会在绿色建筑方面树立了典范，随着《规划》的出台，中国将迎来绿色建筑发展新机遇。清华大学建筑学院教授朱颖心长期致力于中国绿色建筑标准及技术方面的研究，为此，本刊记者专访了朱颖心教授，从专家的角度解读北京冬奥会绿色建筑示范带来的影响以及 “双碳”目标下我国建筑行业深度减排路径和趋势。

北京冬奥会树立绿色建筑典范

对于奥运会绿色建筑，朱颖心可谓非常熟悉。2008年，清华大学和中国建筑科学研究院等组成的课题组，完成了国内第一个有关绿色建筑的评价论证体系——《绿色奥运建筑评估体系》，为奥运建筑达到绿色和可持续发展目标“保驾护航”。

朱颖心关注到，相比2008年北京夏季奥运会，2022年北京冬奥会再次在绿色建筑方面有了新突破——在低温严寒条件下，所有新建场馆既保持了舒适度，满足运动员的比赛需求，又实现了节能、节水、节材、节地，并取得三星绿色建筑设计标识。

“这不仅仅为奥运会场馆建造树立了绿色建筑典范，而且也向国际社会展示了我国在绿色建筑标准方面的自信。”朱颖心如是说，并透露了其中的一个小插曲。

相对发达国家，我国绿色建筑标准出台较晚。国家标准《绿色建筑评价标准》GB/T 50378首次發布于2006年，2014年发布了修订版。根据不同得分，分为一星级、二星级、三星级，三星级是我国绿色建筑等级评价中最高级别。

在北京冬奥会场馆设计评估标准探讨中，有人曾提出要采用美国绿色建筑委员会（USGBC）的LEED认证，后来被清华大学的专家否定了，并坚持应该采用中国自己的标准——《绿色建筑评价标准》。在朱颖心看来，在中国建设的奥运场馆，就应该符合中国的绿色建筑标准，而不应该用其他国家的标准来评价，“这是我国绿色建筑评价标准的一次胜利”。

“一般而言，公共建筑达到绿色建筑设计三星标准是完全可以做到的，就看你愿不愿做。无论是技术难度和成本投入都不是主要障碍，只要按照绿色建筑标准进行因地制宜的设计就可以。”

她特别提到，不只是按照绿色建筑理念进行设计，更为重要的是北京冬奥会还考虑到了赛后场馆的可持续利用，这是其“绿色”不可缺少的重要方面。国家跳台滑雪中心“雪如意”，从设计之初就考虑到场馆的赛后利用和很多其他功能，顶端的“大圆环”——顶峰俱乐部未来可用于论坛、展览、餐饮;首钢滑雪大跳台“雪飞天”，则助力首钢园区晋升为首都城市复兴新地标。

水立方变成冰立方，就是对2008年北京夏季奥运会场馆的再利用。北京冬奥会所有建成的场馆、滑雪场都将继续利用，推动我国冰雪运动的开展。“北京冬奥会不只是推动我国建设体育强国、冰雪强国，也为未来我国冰雪运动场馆的绿色设计与建造树立了典范。”朱颖心肯定道。

北京冬奥会打造的三个超低能耗示范建筑工程，最大程度降低建筑供暖/供冷需求并充分利用可再生能源，实现建筑节能降耗。其中，五棵松冰上运动中心建成超低能耗示范面积38960平方米，由于采用了更好的围护结构，并应用了可再生能源，运行阶段预计年减排二氧化碳2927吨。“未来需要继续发挥这些示范工程的作用，特别在冰雪场馆建设中推广应用节能降耗技术，不能浪费了。”朱颖心说。

“虽然北京冬奥会结束了，我们依然需要继续对北京冬奥会绿色建筑标准、超低能耗示范工程进行宣传，这将极大提升我国各级政府、投资者、设计者、建造者、运营者及使用者等的绿色建筑意识和行动。”朱颖心补充道。

除了绿色建筑，低碳建筑、零碳建筑也在不断被提及，如何理解其中的区别和共同点？朱颖心说，这些概念的共同点就是节能。绿色建筑包含建筑建设和运行过程，而一般在建设过程中不可能做到零碳，只能是减少建筑材料使用或是用环保、再生材料，降低碳排放。超低能耗建筑、零碳建筑更多是指建筑运营阶段实现低能耗或者零能耗。

关于建筑能耗方面，我国也有相应的标准可以参考应用。2019 年1月，住建部发布了《近零能耗建筑技术标准》，并在2019年9月1日正式实行。所谓超低能耗建筑的能耗水平相比国家标准和行业标准降低50%左右。

我国建筑行业将如期实现碳中和

在全球范围内，建筑业占全球能源相关的二氧化碳排放总量的40% 。当前我国建筑行业运行阶段的碳排放（含直接碳排放和间接碳排放）约为21亿吨二氧化碳，占全国总量的20%左右。建筑行业如何快速实现碳排放达峰并实现深度减排，是我国实现“双碳”目标的重要议题。

“如果想要解决碳排放问题，那么建筑行业就必须立即行动起来，加快推进绿色建筑大规模发展。这是毋庸置疑的。”朱颖心说。

伴随我国城镇化和经济水平的不断提升，建筑行业的碳排放比重将在一段时间内上升。在“双碳”愿景目标之下满足城乡居民对美好居住环境的需求，这具有极大的挑战。

朱颖心认为，我国建筑领域要实现碳中和，有两大关键路径。一是减少建筑用能需求。合理引导建筑用能方式、降低能源需求，是实现建筑行业碳中和的关键。从设计方面，利用建筑保温、被动式设计，善用自然通风和天然采光，依靠当地气候条件因地制宜因时制宜，可以降低供暖、空调、照明、热水、炊事等用能需求。从技术方面，要实现部分时间、部分空间可调式的供暖、空调、照明系统，并且进一步发展局部供冷/供热、个体化供冷/供热的设备，不仅能够满足室内人员的个性化需求，而且还能最大限度地降低能耗。要达到这个目标，就需要跨学科合作，采用新技术、新材料、新工艺、新方法，才能实现个性化个体化环境控制，降低建筑用能需求。从用能方式上，需要从现在开始，全面实现建筑电气化，挖掘可再生能源、天然能源、余热废热的利用。尽可能推动太阳能热水器、被动式太阳房、热泵热水器和低温空气源热泵的研发和应用，推进炊事、生活热水与采暖等建筑用能电气化，逐步淘汰天然气、燃油在民用建筑中的使用，才能逐步降低建筑碳排放，为全社会实现碳中和助力。

朱颖心特别强调，“建筑行业要降低碳排放，全面电气化是趋势，也是关键。”无论是城镇居民还是农村，都要逐渐实现从供暖、炊事、照明、生活热水等全面电气化。其中，供暖、生活热水和炊事电气化是主要任务。目前全国城镇集中供热主要采用热电联产、燃煤锅炉和燃气锅炉三种方式。未来，采暖用燃煤锅炉和燃气锅炉都要被淘汰，而由热电联产、可再生能源/天然能源、电动热泵等提供供暖和生活热水。另外，厨房用能电气化还是具有较大挑战，目前大家还是不习惯用电炊具做饭，未来需要提升大家对电炊具的接受度。“很多农村地区的炊具电气化替代率比城市更高。实际上，我自己家中炊具的电气化替代率已经超过80%了。”朱颖心说。

二是要提高用能效率。在既有建筑面积中还有很大比例的传统建筑有很大的节能潜力，而既有建筑节能低碳改造又面临投资大、成本高等巨大市场障碍。推动建筑的绿色运营、提升建筑的用能效率，是降低碳排放的重要方面。

近年来，在我国已获得绿色建筑标识的项目中，90%以上集中在设计阶段，而获得绿色运行标识的项目占比却不足6%。可见，绿色建筑设计与建设、运行脱节问题突出。针对该问题，朱颖心认为，绿色建筑涉及项目策划、设计、建造、验收、运行、管理、改造等一系列环节，这些环节应成为一个有机体，由第三方团队进行整体统筹、提供服务。目前由于大部分绿色建筑设计、施工与运行都是由不同团队负责，绿色建筑的设计理念在这些传递环节中容易丢失，所以在建筑运行中也就得不到有效实施。而且建筑运行的实际情况复杂多变，如果缺乏专业团队，也难以实现绿色运行。为此，我国高校要尽快从以往的只注重设计施工的人才培养，转向绿色建筑综合运维的人才培养，这是影响建筑能否实现绿色运行的关键。

朱颖心还建议，应大力推广基于“部分时间、部分空间、局部与个性化”的室内环境营造和用能方式，营造低碳健康的室内环境空间，这也将大大降低用能需求、提升用能效率。即在同一个空间，可以根据不同人的需求实现不同的局部环境营造。比如，商务写字楼、体育场馆、学校、商业综合体等都会出现不同空间用能需求不同的情况。应该在设计中体现个性化服务的原则，既可以降低能耗，又能提高舒适度。

朱颖心认为，在各行各业都全面行动的大趋势之下，我国建筑领域将如期实现碳中和，不会晚于其他行业。如今我国绿色建筑既有标准，也有技术，只是亟需地方政府强有力的政策推动和投入，实现绿色建筑规模化发展。比如，各地政府所有办公设施、公共建筑可以率先达到绿色建筑设计一星级标准，部分城市发挥优势全面推行绿色建筑，在碳达峰行动方面做出示范。

朱颖心介绍，《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》列出了九项重点任务，明确提出把推动可再生能源应用、实施建筑电气化等作为重要的举措，并给出了“十四五”期间建设0.5亿平方米以上的超低能耗、近零能耗建筑，以及对3.5亿平方米的既有建筑进行节能改造等定量指标。这个发展规划的内容与上面谈到的内容完全契合。

向世界输出绿色建筑“中国方案”

近年来，无论是绿色建筑理念、绿色建筑标准，还是绿色建筑技术，我国已经取得了长足的进步。朱颖心长期专注绿色建筑领域，见证和亲历了我国向国际先进学习到探索中国特色之路的发展过程，如今对于我国绿色建筑发展前景是十分乐观的。

“双碳”目标的提出，为我国绿色建筑的快速发展带来了巨大的机遇，这是向世界输出绿色建筑“中国方案”的重要契机。她表示，如今中国在国际绿色建筑领域逐渐有了话语权，对于中国成功走出一条绿色建筑特色之路也更加坚定了信心。

比如，发达国家曾经推崇的恒温恒湿的理念并不适用于所有国家，因为恒温恒湿的室内环境营造理念存在两个缺陷：一是用能需求太大，二是对人们的健康不利。人体需要感受不同的环境刺激，才能保持人体的热应激能力不会退化，有能力在不同的环境下进行自我调节和适应。目前我们和国外的部分学者已经提出了不同的解决思路，特别是在全球实现碳中和的趋势之下，类似的旧理念更需要改变。

朱颖心所带领的团队一直积极探索绿色建筑领域前沿课题。她牵头带领的清华大学热舒适与健康研究TECH团队是当前国际上人体热舒适研究领域最活跃的研究团队之一，在国际能源署IEA-EBC发起并领导了由十几个国家参加的国际合作项目“适应性热舒适在低能耗建筑中的应用策略与实践”。这一项目成果有望助力我国低碳建筑的建设。

“我国是世界上最大的发展中国家，具有从热带、亚热带到温带的各种气候特色的建筑，老百姓又具有勤俭节约的良好生活习惯，这些因素十分有利于中国探索低成本、可行性高的节能低碳建筑之路，发展更为先进的绿色建筑技术，助力我國实现碳中和目标，也将为第三世界国家提供解决问题的‘中国方案’。”朱颖心认为，“这是中国作为世界负责任大国的责任担当，也是对未来我国为世界建筑领域实现碳中和贡献力量和智慧的期待。”