建筑行業在“雙碳”目標背景下，面臨著巨大的挑戰和機遇，低碳、綠色建筑已經成為建筑行業轉型升級的重要方向。
近年來，我國大力推廣綠色建筑，我國新建綠色建筑面積占新建建筑的比例已經超過90%，全國新建綠色建筑面積已經由400萬平方米增長至100多億平方米。到2025年，城鎮新建建筑將全面建成綠色建筑，我國已經成為全球綠色建筑發展的引領者。
過去十年間，中國承包商也為各國基礎設施的綠色低碳轉型發揮了積極的作用，例如中國企業在共建“一帶一路”國家，完成了3000多個基礎設施項目，其中很多都是綠色能源、綠色交通和綠色建筑類的項目，實現了共建“一帶一路”國家經濟增長與環境保護的良性循環，為當地可持續發展貢獻力量，同時也推動全球向更加低碳的未來邁進。從小項目到大工程，從中國到世界，綠色建筑正在受到越來越多的青睞。而中國多年來的建設經驗和標準，也在共建“一帶一路”過程中得以“走出去”，造福越來越多的國家和地區。
綠色建筑正在飛速發展，2024年有哪些趨勢值得關注？
在建筑設計中更加注重可持續性和韌性意味著建筑物的設計和建造方式將更加環保，并且能夠更好地承受和適應氣候變化和自然災害等環境挑戰。- 采用節能設計：設計更節能的建筑從而使用更少的能源來運行，減少碳足跡并節省能源成本。節能設計可以涉及隔熱、高效的加熱和冷卻系統以及其他減少能源消耗的措施。
- 使用可再生能源：使用可再生能源（如太陽能或風能）的建筑可以減少對化石燃料的依賴并降低碳排放。這可能涉及使用光伏電池板或小型風力渦輪機。
- 節水設計：高效用水和盡量減少浪費的建筑有助于減輕對水資源的壓力，特別是在缺水地區。這可能涉及使用低流量管道裝置和灰水系統。
- 使用可持續材料：使用可持續材料（例如回收或快速再生材料）的建筑物可以減少對環境的影響。
- 韌性設計：設計為更能抵御自然災害和其他環境挑戰（如洪水、颶風和地震）的建筑物有助于減少這些事件造成的破壞和破壞。這可能涉及使用更堅固耐用的建筑材料和設計特征，例如綠色屋頂和墻壁，它們可以吸收雨水并防止風雨。
近年來，建筑領域從業者積極主動地在應對氣候變化方面發揮作用并取得了顯著進展，產生了創新和創造性的解決方案，從而產生了對氣候有利的成果，目前最受關注的是氣候積極建筑。氣候積極建筑也被稱為氣候正向建筑（climate positive buildings），具有如下特點目前，我國自己的《氣候積極建筑設計標準》正在編制當中，歡迎廣大建筑業房地產業上下游企業積極參與。
在建筑設計中使用可再生能源是指采用利用太陽能、風能或水等天然可再生能源發電或供熱的技術。使用可再生能源的目標是減少建筑物對化石燃料的依賴，化石燃料會導致氣候變化和空氣污染，并降低建筑物的碳足跡。- 太陽能：光伏 （PV） 電池板可以安裝在建筑物的屋頂或墻壁上，以利用太陽能發電。此外，太陽能熱系統可用于加熱水或提供空間供暖。
- 風能：小型風力渦輪機可以安裝在屋頂或單獨的結構上，以利用風力發電。
- 水力發電：位于河流或溪流等水源附近的建筑物可以使用小型水力發電系統發電。
- 地熱能：地熱系統利用來自地球的熱量來提供熱量和冷卻建筑物。與傳統的暖通空調系統相比，它們可以更節能，碳足跡更小。
近期，光伏建筑一體化正在逐步向建筑立面發展，越來越多的建筑引入定制的節能外墻來充分利用現有建筑。通過將技術與設計自由度無縫結合，這些太陽能幕墻可以適應每個項目的風格，同時充當雨幕，使用壽命長，免維護。此外，通過生產可持續電力，建筑物的日常運營將大幅減少碳排放，從而有效減少對環境的影響。
過去，綠色建筑最受重視的一點是節能設計，即使用策略和技術來設計和建造建筑物，以減少能源消耗和碳排放。- 保溫：適當的隔熱有助于使建筑物在冬季保持溫暖，在夏季保持涼爽，從而減少對供暖和制冷系統的需求。
- 高效的加熱和冷卻系統：使用高效的供暖和制冷系統，如空氣源熱泵或地熱系統，可以減少保持建筑物舒適溫度所需的能源。
- 節能照明：使用節能照明，如LED燈泡，可以顯著降低建筑物的能耗。
- 節能電器和設備：使用能源之星認證的電器和設備，其設計比標準型號更節能，也有助于減少建筑物的能源使用。
- 被動式設計策略：被動式設計策略，例如正確的方向、窗戶放置和熱質量的使用，可以通過利用自然加熱和冷卻過程來幫助減少建筑物的能源需求。
不過，我國建筑行業正在由高速發展向高質量發展轉變。綠色建筑也正在走向極致性能，從超低能耗到近零能耗、零能耗；從低碳建筑到零碳建筑，乃至負碳建筑；以及健康建筑、三恒建筑等等。建筑師和消費者對于綠色建筑的要求和期待都變得越來越高，也推動著綠色建筑不斷挑戰極致性能。在我國，從政府部門到行業協會，也在不斷推動相關標準編制工作，為綠色建筑高品質發展提供有力支撐。
建筑設計中的節水是指使用策略和技術來最大限度地減少建筑物中的用水量和浪費。隨著水資源短缺在世界許多地方日益受到關注，這一點變得越來越重要。- 低流量管道潔具：低流量管道裝置，如馬桶、水龍頭和淋浴噴頭，可以顯著減少建筑物中的用水量。
- 灰水系統：灰水系統從水槽、淋浴器和洗衣機中回收水，用于非飲用水用途，例如灌溉或沖廁。這有助于減少建筑物所需的淡水量。
- 雨水收集：雨水收集系統收集和儲存雨水以供再利用，例如用于灌溉或沖水馬桶。這有助于減少對處理水的需求并減少雨水徑流。
- 節水園林綠化：使用抗旱植物和實施高效的灌溉系統有助于減少園林綠化所需的水量。
總體而言，建筑設計中的節水目標是有效利用水并盡量減少浪費，以減輕對水資源的壓力，并支持更可持續地利用這一重要資源。
覆蓋著植物和植被的綠色的屋頂和墻壁它們可以提供多種環境、社會和經濟效益，有助于創造更可持續和宜居的建筑環境。例如：- 調節建筑溫度：綠色屋頂和墻壁可以幫助建筑物隔熱，使其在夏季更放松，在冬季更溫暖。這可以減少加熱和冷卻所需的能量，并提高室內舒適度。
- 減少雨水徑流：綠色屋頂和墻壁可以吸收雨水并減少流入市政系統的雨水量。這有助于防止洪水泛濫并減輕雨水基礎設施的壓力。
- 改善空氣質量：綠色屋頂和墻體植物可以吸收污染物并產生氧氣，從而改善周邊地區的空氣質量。
- 為野生動物提供棲息地：綠色屋頂和墻壁可以為鳥類、昆蟲和其他野生動物提供棲息地，這有助于支持城市地區的生物多樣性。
- 為建筑環境增添美感：綠色屋頂和墻壁可以為建筑物增添視覺趣味和美感，并為人們提供戶外空間。
而近些年發展起來的植被混凝土，有力支撐了綠色屋頂的推廣。
生態混凝土，簡稱植被砼，又名“植被混凝土”、“植生混凝土”、“綠化混凝土”、“生態反濾植生砼”等，在實現安全防護的同時又能實現生態種植，是一種能將工程防護和生態修復很好的結合起來的新型材料。其主體以特定粒徑骨料作為支承骨架，通過生態膠凝材料（因水泥具有強堿性，制備需用生態膠凝材料）和骨料包裹而成，具有一定孔隙結構和強度。其具備三個特點，①強度高，材料本身具有與普通混凝土相當的強度；②構造獨特，具備類似于“沙琪瑪”一樣的骨架，具有較多的連通孔隙，能夠為植物的穿透生長提供條件；③低堿環境，種植混凝土堿度較低，適宜植物生長，在合適的條件下能夠實現安全防護與生態綠化一體化，具備三重防護的功效。
在建筑設計中使用可持續材料是指采用環保和可持續來源的材料。使用可持續材料的目標是減少建筑施工對環境的影響，有效降低建筑隱含碳。- 回收材料：使用回收材料，如再生鋼、鋁或混凝土，可以幫助減少對新材料的需求，并減少提取和加工對環境的影響。
- 快速可再生材料：快速可再生的材料，如竹子或稻草，可以用作傳統建筑材料的替代品。這些材料可以比傳統材料（如木材）更快地種植和收獲，并且對環境的影響更小。
- 低影響材料：一些材料，如低VOC（揮發性有機化合物）油漆和飾面，對環境的影響比傳統材料小。
- 可重復使用和可修復的材料：使用易于重復使用或修復的材料有助于延長其使用壽命并減少浪費。
目前，全球隱含碳立法已成趨勢，美國、歐盟、加拿大、愛爾蘭、丹麥、瑞典、法國已經紛紛立法對建筑隱含碳進行限制。因此綠色建筑如何降低隱含碳已經成為關注熱點。
零廢物建筑旨在最大限度地減少廢物的產生量，并最大限度地利用回收材料。零廢物設施旨在減少廢物對環境的影響，并支持更可持續的資源利用。減少產生的廢物量可能涉及使用可重復使用的產品而不是一次性產品，并設計系統和流程以最大限度地減少浪費。例如，建筑物可能會使用可再填充的水瓶代替一次性塑料瓶或堆肥系統，以減少產生的食物垃圾量。- 最大限度地利用回收材料：由回收材料制成的建筑材料，如再生鋼材或再生混凝土，可以幫助減少對新材料的需求，并減少提取和加工對環境的影響。
- 實施回收系統：建筑回收系統，例如紙張、塑料和其他可回收物的垃圾箱，可以幫助提高建筑物的回收率。
- 捐贈或再利用材料：建筑物可以捐贈或再利用不再需要的物品，而不是將材料送到垃圾填埋場，例如辦公家具或建筑材料。
我國建筑能耗長期依賴于煤、天然氣等化石常規能源，可再生能源在建筑能耗中替代常規能源的比例僅占6%-7%，亟需能源替代和產業升級。解決這個問題的最佳方法之一是使用氫燃料電池熱電聯供。通過捕獲本來會被浪費的熱量，氫燃料電池熱電聯供系統可以最有效地利用氫能燃料，而且整個過程清潔無污染。氫能與建筑融合，是近年興起的一種綠色建筑新理念。熱電聯供，也可稱為熱電聯產，是指在電廠中將供熱和發電聯合在一起的生產方式。而燃料電池熱電聯供則是一種利用燃料電池技術實現向用戶供給電能和熱能的技術，以質子交換膜燃料電池（PEMFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）為主，主要以分布式發電的方式應用，是保障能源供給重要的途徑之一。利用燃料電池純發電效率僅約為50%，而通過熱電聯供方式的綜合效率可達85%——氫燃料電池在為建筑發電的同時，余熱可回收用于供暖和熱水，與傳統的火力發電輸電相比，總效率提高2倍左右。燃料電池熱電聯供系統是一種將制氫、供熱水及發電過程有機結合在一起的能源利用系統，將制氫與發電余熱充分利用，大大提高了能源利用率，具有很好的經濟效益。研究表明，在小規模應用中使用微型熱電聯供裝置有助于節能減排，家用熱電聯供系統是一種創新的解決方案，只使用一種主要能源即可同時提供電力與熱量，較傳統發電廠相比能效高、環境效益高。據估計，2050年全球10%的建筑供熱和8%的建筑供能將由氫氣提供，每年可減排7億噸二氧化碳。燃料電池熱電聯供系統為建筑供能的應用較為廣泛。目前，歐洲、日本等國的氫燃料電池分布式發電已初步實現商業化。日本自2009年開始推廣家用燃料電池熱電聯供系統（Ene-farm），由日本東京燃氣公司與松下集團共同研發，這是目前世界上規模最大、推廣最成功的商業化燃料電池。通過燃料電池技術同時生產電和熱水，一套裝置大約可提供日本普通家庭平均能耗的40%～60%。到2019年1月，家用燃料電池熱電聯供系統已累計售出27.4萬套，單個裝置成本比推廣初期2009年下降了69%，日本計劃2030年要提高到530萬套。歐洲大多國家既要解決居民供暖，又要避免電網鋪設的高額投資，開展燃料電池熱電聯供是一種較好的解決方案。歐洲燃料電池和氫能聯合組織（FCHJU）主導實施了Ene-field示范項目該項目在2012-2017年共花費5200萬歐元，11個國家支持推廣了1046套300～500瓦的微型燃料電池熱電聯供裝置。2017年，該組織又啟動了新一期五年計劃“PACE項目”，預算9000萬歐元，計劃在11個國家推廣2800套裝置。當前，我國的氫能在建筑領域的燃料電池熱電聯供的使用還處在項目示范應用階段。2021年11月，全國首座氫能進萬家智慧能源示范社區項目——丹青苑社區在佛山南海正式投運，標志著佛山率先引入氫燃料電池為社區供能。該項目建筑面積超10萬平方米，通過技術創新，將太陽能光伏引入電解水制氫設備，同時配置氫燃料電池聯供設備，為社區住戶提供不間斷的電力、暖氣和生活熱水，實現能源自給和二氧化碳零排放，把普通的居民社區建設成一個擁有風、光、電、氣多種能源互補系統的智慧能源社區。
目前，智慧能源示范社區4臺440KW商用燃料電池熱電聯供設備已安裝完畢，為全國單體最大且無噪音、自發自用、并網運行。日后還將安裝家用燃料電池熱電聯供設備394套，解決每戶家庭的熱電聯供。示范項目不僅實現發電設備53%以上的發電效率，達 90%以上的綜合能源利用效率，并且碳排放只有傳統能源系統的 30%-50%。現階段，在建筑能耗不斷增加的背景下，應用氫能源解決建筑能耗問題成為未來發展的趨勢。燃料電池熱電聯供不僅可以為建筑提供熱能、電能，還能通過制冷機等設備對廢熱回收利用，為建筑制冷、控濕，有利于減少建筑能耗、實現建筑節能，更快轉向低碳經濟。在國家能源轉型的背景下，燃料電池熱電聯供技術憑借其能源高效利用、清潔環保的屬性，迎來了在建筑領域發展的“曙光”，為減少碳排放和實現雙碳目標提供了機會，必將在零碳未來中發揮關鍵作用。
建筑環境目前在“獲取-制造-廢物”模式下運行，這給生物多樣性帶來了巨大壓力。循環建筑提供了一種全面的系統方法來改變過去采購材料、構建基礎設施和使用資產的方式。通過規劃緊湊和生物多樣性的城市環境、優化空間，為生物多樣性留出空間。保持建筑物和材料的使用減少了對新建筑和材料提取的需求，從而限制了對生物多樣性的相關負面影響。在需要新材料的地方，采用可再生材料。
建筑的不同層次及其平均壽命
建筑物的設計通常考慮到特定的目的。然而，建筑物的使用會隨著時間的推移而變化，建筑物的不同部分并不都能持續相同的時間（如上圖）。有意識地思考不同層的不同壽命，并將建筑內的層分開，能夠最終使建筑使用更長時間。
消費者方面，隨著消費者對環保和健康的關注度不斷提高，市場需求將進一步推動綠色建筑的發展。消費者更傾向于選擇具有環保、節能、健康等特點的綠色建筑，這將促使建筑行業不斷加強綠色建筑的研發和推廣。行業方面，央企為代表的建筑企業集中度的提升已經成為不可逆轉的趨勢，這將推動綠色建筑在更大范圍內得到推廣和應用。技術方面，隨著大批試點項目建成或動工，預計新型的節能技術、可再生能源技術、智能建筑管理系統等應用于綠色建筑的速度將大大加快。政策方面，十四五已經進入倒計時，預計強制性政策的比例將有所增加。同時還將采取多樣化的激勵措施來促進綠色建筑的發展。這些激勵措施可能包括財政補貼、稅收優惠、容積率獎勵、綠色金融支持等。
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