王 凯, 于 静
(天津城建大学 经济与管理学院,天津 300384)
绿色建造是推动建筑业转型升级的重要手段,也是适应绿色低碳发展的新型建造方式,更是建筑业践行绿色低碳目标的重要途径。伴随着建筑业绿色化水平不断提高和“双碳”战略的发展,绿色建造充分彰显了建筑业绿色转型的内在底色和特色,是集中体现工程项目建造绿色化和低碳化的重要载体。据统计,2019年全国建筑全过程碳排放总量为49.9亿t,高达全国碳排放量的50.6%[1]。CO2排放总量居高不下与“低能耗、低污染、低排放”的低碳理念要求还存在较大差距,是我国绿色建造目前亟需解决的问题。《2030年前碳达峰行动方案》(国发〔2021〕23号)中强调促成城乡建设的低碳转型是碳达峰的当务之急,要求城乡建设的各阶段应切实遵循绿色低碳要求,在工程建设中实行全过程绿色建造,杜绝大拆大建等高排放的建造活动。因此,推动绿色建造低碳转型是实现我国建筑业绿色低碳化发展、实现“双碳”目标以及生态建设的必然途径,也是推动我国低碳经济发展的客观需求。
目前,国内学术界从多维角度对“双碳”目标下的绿色建造展开了研究,主要聚焦于两大方面:一方面,绿色建造既具有满足“双碳”目标的低碳理念下追求绿色建筑成果和建造过程统一,在全领域、全要素、全产业链高度融合的广义内涵[2],又具有在策划、设计、施工到竣工验收、交付使用的各个环节最大限度地节约资源和保护环境的狭义内涵[3],因此,“双碳”目标下绿色建造发展具有“宏观—中观—微观”目标指向,建造过程充分体现绿色低碳发展理念,是新时代下工程项目建造活动达到全过程节能减排目标的首要选择[4]。另一方面,基于绿色建造具有绿色化、工业化、信息化、集约化、产业化的特征属性,“双碳”目标就是绿色建造价值凝练的必要结果和绿色建造特征升华的推进过程[5],由此绿色建造的实现需要把传统建造方式与绿色生态、现代信息技术等有效结合起来[6],可以有效促进建筑业建造活动的绿色化和低碳化。随着传统建造方式发展进程中“经济增长”与“环境污染”的非均衡性、片面性发展问题的凸显,促使人们开始重视解决绿色建造因忽视“碳”要素带来的高排放、高污染、高消耗问题,从而为绿色建造低碳转型提供了全新视野[7]。换言之,“双碳”目标提出后为高质量推进我国绿色建造低碳转型,需要从重构和拓展绿色建造组织形式入手,构建将低碳理念应用于建造活动全过程的新型建造模式,实现更高的生态效益水平。基于此,本文以“绿色建造”为绿色发展切入点和增长点,以“政策变迁—复合层次—集成路径”为分析进路,建构绿色建造发展的逻辑框架,旨在实现“绿色化”和“低碳化”目标,如图1所示。
图1 “双碳”目标下塑造绿色建造发展逻辑框架
回顾改革开放以来中央和国家相关绿色发展内容的规划、报告和意见,绿色建造经历了一个曲折变迁的过程。从政策反思来看,在建筑业迅猛发展的进程中,环境保护与可持续发展愈来愈受到关注;从政策内容来看,绿色建造经历了从萌芽、发现、重视到塑造的递进转换;从政策时序来看,绿色建造塑造过程可划分为1978—1996年、1996—2012年、2012—2020年、2020年至今等4个阶段,具体如下:
萌芽阶段(1978—1996年):自1983年第二次全国环境保护大会确定“环境保护”为基本国策以来,我国的环境问题开始得到国家重视,逐渐意识到不解决环境问题将生活在幸福的坟墓之中。改革开放初期,我国建设的主要任务是经济增长和产业发展,对环境的重视程度不足,产业政策上以战略性政策为主,缺乏精细化的政策指导,政策效果相对有限。
发现阶段(1996—2012年):在1996年公布并实行的“九五”计划和《2010年远景目标纲要》中明确可持续发展为国家基本战略,标志着绿色发展以可持续发展为基础得以出场,绿色建造开始被“发现”。这一阶段我国经济水平明显提升,绿色产业节能减排的管理模式逐渐由事后治理转向事前监督,政策以纲领性和指令型政策为主。
重视阶段(2012—2020年):在2012年《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》中,提出要充分认识并推动绿色建筑发展,绿色建造得到了前所未有的“重视”。在党的十八大第一次宣告“绿色发展、循环发展、低碳发展”下,绿色低碳建设进一步被强调为重点,成为绿色化转型的开端。近年来,从强制规定绿色建筑在新建建筑中所占比重到降低建造过程能源消耗水平,从主动控制建筑业碳排放到推动建造的绿色理念发展,表明绿色建造已经从“高度重视”开始转向“实践塑造”阶段。
塑造阶段(2020年至今):在第75届联合国大会上以中国正式提出2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的承诺为标志,我国明确提出了“双碳”目标。为落实全面绿色低碳要求,党和国家制定了《2030年前碳达峰行动方案》,进一步提出了推进城乡建设和管理模式低碳转型,鼓励全过程绿色建造的建造方式为建筑业绿色发展的重要内容,为“双碳”目标下绿色建造的发展指明了方向。政策表明绿色建造应有效降低建造全过程对资源的消耗和碳排放,确保建造各环节全面落实绿色低碳要求,对“双碳”时代塑造绿色建造低碳化具有重要意义。
1.绿色化
绿色化是指在绿色低碳理念下建造过程和建造成果的协调统一,是绿色建造的根本目标。通过协同绿色策划、设计、施工、交付的一体化绿色建造过程,将绿色资源循环、建造碳排放、绿色建造技术等关键领域的低碳效益最大化。一方面,建筑材料的碳排放占据建筑全生命周期碳排放量的50%左右,绿色建材是绿色建造的物质基础,在绿色建造过程中恰当选择绿色建材对提高绿色建造的绿色与低碳水平至关重要。另一方面,绿色建造的低碳转型需要技术创新,利用新型建造技术促进绿色建造措施低碳化,在绿色建造全产业链上实现建造过程与环境保护的低碳理念相统一。
2.工业化
工业化是指使用现代化技术的批量生产方式取代传统粗放型的手工建造方式,将绿色低碳与高效生产有机结合。在“双碳”目标下绿色建造充分发挥工业化特征,有利于长久保持节能减排的活力。绿色建造工业化是建造技术能力和现代化管理有机结合的体现,其工业化水平反映了建筑业现代化水平。一方面,培养施工人员的工业化意识,着重培养具有智慧化能力的相关技术人员。另一方面,加大工业化投入,大力发展装配式建筑,利用标准化技术平台将策划、设计、施工、交付等阶段协同,降低碳排放,有效协调各项目的管理模式,有利于提高绿色建造效益。
3.信息化
信息化是指集成“大智云物移”等新信息技术,积极促进传统绿色建造向智慧化转变,形成全产业链融合一体的智慧化绿色建造体系[8]。信息化技术对绿色建造策划、设计、施工、交付环节的低碳化起到重要的支撑作用,使其充分发挥信息共享和整合优势,促进各专业、各环节、各价值主体的协同工作。信息化技术发展日渐成熟,开发拓展绿色建造智慧化功能,实现绿色建造全产业链信息化、智慧化管理和动态更新是“双碳”目标下绿色建造发展的关键。
4.集约化
集约化是指克服绿色建造活动碎片化的弊端,整合各阶段人力、物力、财力等有效要素进行全过程系统优化的组织形式。在“双碳”目标下建筑业信息碎片化、协同减排不到位等问题仍较为严重,需从整体角度对绿色建造各阶段进行统一规划和协调。完善顶层设计监管制度,建立协同评价体系,有效均衡生态效益、社会效益和经济效益。绿色建造作为一个系统工程需要政府系统、行业系统、企业系统同时推进,使参与建造的各价值主体关系更加紧密,有助于绿色建造“双碳”目标的实现。
5.产业化
产业化是指通过协调优化全产业链资源配置,将策划、设计、施工等上下游企业进行整合,使绿色建造形成有序高效的产业链条。绿色建造相关产业进行协调融合有利于提升建造全过程产业化程度,将绿色建造各环节建设成循环完整的产业链,实现整体低碳效益的最大化。在《住房和城乡建设部办公厅关于印发绿色建造技术导则(试行)的通知》中重点强调绿色建造应增强上下游企业间的沟通协作,促进策划、设计、施工、交付的全产业链间协同分工,为绿色建造产业化发展指明了方向。
在循环经济“3R”原则的基础上,结合阿卜杜拉国王石油研究中心(King Abdullah Petroleum Stud-ies and Research Center,KAPSRC)的《碳循环经济指南》资料[9],可以推演出来“双碳”目标下绿色建造基本原则,在“3R”原则的基础上增加“去除”原则,更新为“4R”原则,利用“4R”原则对“双碳”目标下绿色建造中的“碳”进行管理[10],如图2所示。
图2 绿色建造碳循环经济“4R”原则
1.减量化(Reduce)
减量化原则是通过绿色设计等措施减少进入建造的物质流,在满足资源使用需求的前提下实现人与自然和谐共生,从建造活动的源头开始进行资源节约和碳减排控制。一方面,当前“双碳”目标发展阶段中提升碳生产率是关键,在实现同样经济价值的前提下尽可能降低绿色建造碳排放量。另一方面,通过严格控制绿色建造过程中CO2的排放量,可达到低碳或零碳排放。通过提高建造效率以减少资源消耗,利用绿色建材碳汇、固碳或再利用等措施来降低人为碳排放量;采用可再生能源和绿色清洁能源也是节能减排的关键措施。在保证建造质量和居住者满意度的条件下最大程度减少资源消耗,不仅建成的建筑要坚固美观,建造过程也要节能减排。
2.再利用(Reuse)
再利用原则属于过程控制原则,通过增加产品的使用年限以及维护时间强度等途径提高资源在建造过程中的利用效率,从而实现节约资源和降低CO2排放的目标。一方面,因建材生产阶段产生的碳排放量居高不下,所以在满足技术、经济、自然环境和各价值主体要求的条件下提升建材的再利用率能有效降低碳排放。另一方面,在建造过程中碳排放较高的建筑产品应尽可能多次利用,避免其过早变成建筑垃圾。通过再利用原则提升资源循环率、可再生能源利用率等方式,或将产生CO2的建筑垃圾作为燃料投入到绿色建造原料再利用中,可大幅降低绿色建造全过程碳排放。
3.再循环(Recycle)
再循环原则也可称为资源化原则,通过提高建造废弃物的综合利用程度,源头控制废弃物产生,实现对资源的节约和替代利用。建造资源的循环利用和资源化对于绿色建造实现“双碳”目标具有明显促进作用。一方面,最佳的CO2资源化方式为现场资源化,将建造现场排放CO2的废弃物通过新型绿色建造技术转变为可循环利用的具有商品属性的新资源,比如:水泥、砌块砖等建材。另一方面,采用资源再利用、使用能效的恢复和调节等循环资源化措施进行节能减排,将建造废弃物作为原料进行循环是最终的循环方式。要求有效提高所用建造资源的回收利用水平和利用效率,进一步减少绿色建造全产业链内的碳排放,增加绿色建造的资源化利用能力。
4.去除(Remove)
去除原则属于结果性控制原则,通过采取特定的方法去除或储存绿色建造过程中多余的碳。碳去除原则是从大气中去除CO2并将其锁定若干年不逃逸的过程。碳去除技术也称为负排放技术(NET),与增加绿色建造循环系统的固碳能力有关[11]。碳去除的关键在于吸收空气中的碳,利用去除原则可以减轻气候恶化状况,但不能从根本上减少CO2的排放,属于长远作用原则。一方面,在策划与设计阶段合理规划植物绿化面积,既可以增加土壤中储存的碳量,也可以从生物能源植物中捕获和封存碳(BECCS);另一方面,在施工阶段尽量选择能吸收大气中CO2的新型建造材料,从空气中捕获碳并将其封存起来。不管碳减量和碳循环利用对碳减排的贡献有多大,所有廉价碳捕集的方法才是最优途径,在节约成本的前提下碳去除是确保实现碳平衡或零排放的最终方式。
绿色建造塑造应以科学的目标维度引领。基于系统全面视角,绿色建造划分为宏观、中观、微观三个层次分别为国家、行业、项目的绿色建造发展提供了决策目标。
1.宏观目标
绿色建造宏观目标是发展绿色建造降低资源与环境约束,推动我国经济效益、社会效益和生态效益系统性的协调发展。绿色建造的本质是研究经济系统、社会系统和生态系统之间的物质转化关系的平衡可持续建造方式,通过提升各系统资源利用率,促进碳排放理性降低、环境改善和社会公平[12]。总体来看,发展绿色建造可产生的综合效益有两种,一是以“低碳为主、效益为辅”的原则,促进原有绿色建造体系各阶段有效低碳协同,即从绿色建造活动中获取综合效益;二是结合“双碳”目标下建筑业的发展特点,协调优化绿色建造冲突点,从保护环境的活动中获取最大化综合效益。因此,通过分析绿色建造原有发展基础及其对环境的影响,调整绿色建造投入、提高资源利用率以及扩大高品质绿色建筑的建设等有利于实现“双碳”目标下绿色建造技术稳步发展、资源可持续和效益最大化。
2.中观目标
绿色建造中观目标是从建造度和绿色度两个方面协调优化行业水平。作为整体性行动方案,绿色建造塑造需要对各建造主体进行目标预期和规范约束,引导“双碳”目标下绿色建造塑造避免陷入发展误区。一是绿色建造不止包含低碳化水平高、装配率高等建造特点,建造过程中的安全性始终是重中之重,过于重视装配率不利于建筑可持续发展。二是绿色建造活动不应过多依赖信息化技术。绿色建造的初衷是与大自然和谐相处,在保护环境的前提下为居住者提供更好的居住感受。三是在建造过程中除设计阶段与施工阶段较为重要,策划与交付阶段也同样不容忽视。四是绿色建造不能过分追求低能耗。利用信息化手段和产品能够降低建造初期的碳排放,却不能保证绿色建造全过程的能耗和碳排放最低。
3.微观目标
绿色建造的微观目标是立足于项目策划、设计、施工、交付等阶段综合考虑,实现工程项目全过程积极推进绿色建造。第一,开展绿色策划环节,通过绿色建造的顶层规划考量,以节约能源、降低碳排放为重点要求,依据实际情况对建造全过程进行材料、人员、机器等整体策划,明确碳排放目标以及实践路径,形成绿色策划方案;第二,开展绿色设计环节,通过技术、材料的综合集成,最大程度上降低绿色建造对不可再生资源的消耗和对生态环境的污染,实现建造过程与建造结果相统一的绿色低碳目标,达到整体绿色低碳转型[13];第三,开展绿色施工环节,作为绿色建造的关键阶段应明确绿色施工关键指标,选择合适的绿色施工技术对施工工艺及措施进行绿色低碳水平的提升,同时,将新型智慧化、循环经济等与绿色施工相融合,使绿色施工从根本上实现“绿色低碳”;第四,开展绿色交付环节,应采取数字化形式进行绿色建造成果的评价、交付和验收,确保绿色建造的产出成效,为建筑长久的绿色运维奠定基础。
1.坚持低碳发展互动转化的理念
绿色建造的重点任务是低碳发展,“低碳”与“发展”的组合不仅是逻辑的结合,还是互惠共赢、相辅相成的。绿色建造发展要消耗大量自然资源,而低碳理念要求节约资源及降低碳排放,各地区碳排放的额度根本上取决于发展权。低碳发展强调的是推动绿色可再生资源的循环利用和最大程度上降低CO2排放量,绿色建造的发展不能单方面追求绿色低碳或高速发展,应保持在保护环境的基础上长久发展,从工程建造的实际情况出发协调绿色低碳与经济社会发展的关系。绿色建造低碳发展需从策划、设计、施工、交付的全过程降碳入手。建造全过程尽可能采用绿色建造技术,因地制宜推广装配式建筑、超低能耗建筑和产能建筑,提升绿色建材使用比例,最大程度上减少建造过程隐含碳排放,促进建筑废弃物的循环利用[14]。因此,“双碳”目标下聚焦塑造绿色建造,要坚持以低碳理念引领发展,才能将绿色建造打造成高度契合建筑业实现“双碳”目标的新型建造方式。
2.坚持顶层设计供给保障的理念
绿色建造要促进建筑业实现预期“双碳”目标,需要建立与完善相应的政策制度,保障建筑业绿色建造节能减排成效的可持续性。有效安排政策制度是激励和约束各建造主体行为的有效手段。一方面,面向国家塑造绿色建造,注重整合集体力量进行低碳建设,实现建造全过程各价值主体的利益耦合,健全完善的政策制度有利于协调各价值主体的关系和规范各价值主体的行为,培育低碳环保的建造环境。另一方面,加强对绿色建造全过程相关规划实施的监督,创建完善配套的政策制度,助力绿色建造方式的低碳转型。因此,应进一步完善政策制度体系,加快促进绿色建造主体协同,保障绿色建造的全过程降碳成为落实“双碳”目标的新阵地。
3.坚持信息技术融合创新的理念
随着“大智云物移”等技术在建筑领域的应用,绿色建造的信息化特征愈加明显,利用信息技术融合绿色建造成为建筑业实现“碳达峰、碳中和”的必然要求。信息技术的推广为更加精准、实时、广泛地掌握工程信息、精准施策提供了技术支持,为充分发挥信息技术融合创新及应用促进绿色建造转型、实现“双碳”目标中的战略作用提供了现实可行性。绿色建造迫切需要在数据交互、安全预测等技术领域深入数字化研究,加快推进运营管控智能化,在全过程建造管理中实现信息感知与智能控制,促进智能绿色建造全面节能降碳。因此,“双碳”目标下建筑业要实现建造转型与优化,绿色建造塑造就亟需坚持信息技术创新赋能的理念,将大数据要素融入绿色建造整体建设中。
4.坚持多元价值均衡推进的理念
绿色建造作为一种新型建造方式,具有重要的经济价值、社会价值和生态价值。随着“双碳”时代的到来,绿色建造的三大价值属性进一步被赋予了更全面、更深层次的定义。绿色建造可以通过扩展产业链、提高绿色建筑等建成率和利润率,直接增加建造商收入。各地区可结合当地的资源建材优势,减小建筑物建材生产及运输半径,降低全产业链运输成本。绿色建造的产业规模逐步完善可促进多产业融合发展,与建材生产、数字化、城市建设等高利润产业融合发展,互相增值。所以,在提升建筑业经济水平和降低绿色建造碳排放的同时,势必产生可观的社会价值。绿色建造发展在生态方面最重要的价值是对气候和自然环境的优化。绿色建造通过循环利用减少水、能源或自然资源的使用来降低其对气候的负面影响,使建筑物产生自身能源或者增加生物多样性对环境发展起到积极作用。因此,为减少建造全过程中产生的碳排放,主张不断推动建材生产与建造施工等环节的全产业链朝着绿色、低碳、高效的方向良性发展,并以“碳”为中心、绿色建造为平台带动建筑业低碳转型。
基于“双碳”目标下重构的绿色建造理念,需要进一步从“建造环境—制度体系—信息技术—循环经济”的系统维度为“双碳”目标下塑造绿色建造提供实践方案。
1.营造绿色低碳化的建造环境
绿色建造在建造过程中既秉承了节能减排和可持续发展的现代化理念,也包含了人与自然和谐共生、提升居住环境质量的内涵,在保障居住者良好居住体验感的基础上最大程度上降低碳排放。绿色建造的低碳发展是一项复杂的整体工程,需要政府、建筑业、建筑企业协同合作,营造绿色低碳化的建造环境。政府应明确其在“双碳”目标下绿色建造发展的带头作用,制定并完善绿色建造的相关政策制度、法律法规等决定性文件,强化激励制度,大力推进绿色建造低碳发展。建筑行业应积极推行绿色建造技术的“产学研用”模式,以工程项目为基础,协同绿色建造策划、设计、施工和交付的各环节的技术交流与合作,高效提升绿色建造低碳水平。建筑企业是绿色建造中的重要主体,应充分发挥其在政府和行业之间的纽带调节作用,做好绿色低碳化理念宣传,培养有专业能力协同绿色建造全产业链的复合型建造队伍。
2.健全绿色建造低碳制度体系
绿色建造低碳转型过程中顶层设计至关重要,建构绿色建造低碳发展需要健全的制度体系提供保障。首先,完善绿色建造响应“双碳”目标的低碳标准体系,加快推进各地区的绿色建造低碳标准化工作。制定并公布绿色建造全过程碳排放的分级标准和绩效考核制度,发动绿色建造在建筑行业的全过程碳排放绩效评价工作,同时要求碳排放绩效评价结果与差别水价、电价和停限产等区域制度挂钩。其次,需要完善企业低碳转型发展的长效的环境监督制度,促进企业可持续低碳发展。最后,加强绿色建造碳减排的政策引导和激励作用,建立低碳技术创新的制度体系。高效的制度体系能够激励绿色建造各价值主体增强绿色低碳技术创新能力,促进企业低碳转型发展。所以,政府应制订适当政策支持绿色低碳企业,通过提供财政补贴和实施优惠税等激励措施更好地服务绿色建造低碳转型发展,促进“双碳”目标的实现。
3.强化信息技术赋能绿色建造
在大数据时代,绿色建造需要以现代信息网络为载体,以信息化知识为手段对工程项目进行一体化促进协同、精准化匹配需求、实时化共享进度,从而提高绿色建造过程的智慧管理程度。在策划阶段,通过虚拟建模和信息分析能够有效降低资源消耗,提升建造效率;在设计阶段,采用BIM、物联网等信息化技术实现全产业链智能化,尽可能降低绿色建材采购与运输成本,减少非必要的碳排放;在施工阶段,信息化技术能够动态监测施工进展及预测建造相关状况,协调优化施工过程;在交付阶段,信息技术可以精准匹配客户个性化需求,减少因沟通产生的碳排放。信息化技术能够对策划—设计—施工—交付全产业链进行精准协调,实现资源共享管理,节约能源降低碳排放,提高绿色建造效率。借助于大数据时代下的信息化手段,绿色建造将在“双碳”目标的实现道路上取得更好的成效。
4.融合绿色建造与碳循环经济
绿色建造与碳循环经济是将建造的技术特性与循环经济的基本原理进行融合,使其具有良好的技术经济发展前景。把碳循环经济的“4R”原则应用至绿色建造的各价值主体内部运营中可以有效促进绿色建造低碳目标的实现。减量化和再利用是碳循环经济的两个重要阶段。将减量化作为绿色建造碳排放源头防治的根本手段,也是碳循环经济发展的必经之路。然而,碳减量化是以雄厚资金保障和高新技术投入为基础对碳资源的高效循环利用,对建筑行业和企业要求较高。提高资源再循环利用率、推进绿色建造发展对于资源节约和碳减排也具有重要作用。以模块化、再循环、再建造为目的的措施能够有效提高绿色建造全产业链的利用效率。碳循环通过对绿色建造采取“末端治理”措施,为建造取得可观的经济回报,是绿色经济的新领域、新着力点。