日前,財政部、住房和城鄉建設部、工業和信息化部印發《關于進一步擴大政府采購支持綠色建材促進建筑品質提升政策實施范圍的通知》,自今年1月1日起,政府采購支持綠色建材促進建筑品質提升政策實施范圍擴大至101個市(市轄區)。
《通知》指出,各政策實施城市要以推動城鄉建設綠色發展為目標,運用政府采購政策積極推廣應用綠色建筑和綠色建材,大力發展裝配式、智能化等新型建筑工業化建造方式,形成支持建筑領域綠色低碳轉型的長效機制,著力建設安全、舒適、綠色、智慧的好房子,打造宜居、綠色、低碳城市。納入的項目包括醫院、學校、辦公樓、綜合體、展覽館、會展中心、體育館、保障性住房以及舊城改造項目等政府采購工程項目。
綠色建筑是指在全壽命期內,節約資源、保護環境、減少污染,為人們提供健康、適用、高效的使用空間,大限度地實現人與自然和諧共生的高質量建筑。綠色建筑通過節能、節水、節地、節材等措施,有效減少了對自然資源的消耗,降低了能源、水資源和原材料的需求,有助于緩解資源短缺問題。在建筑的全壽命周期內,綠色建筑能夠顯著降低二氧化碳等溫室氣體以及廢水、廢渣等污染物的排放,減輕對環境的壓力,有助于應對氣候變化和環境污染挑戰。
在全球氣候變暖與能源危機雙重壓力下,綠色建筑已成為建筑行業轉型升級的核心方向。根據國際能源署統計,建筑行業貢獻了全球約40%的碳排放和30%的能源消耗。為實現《巴黎協定》的控溫目標,各國政府紛紛將綠色建筑納入國家戰略。中國作為全球最大的建筑市場,自提出“雙碳”目標以來,陸續發布《綠色建筑評價標準》《建筑節能與可再生能源利用通用規范》等政策。
綠色建筑的核心在于全生命周期內實現資源節約與環境友好,其中零能耗建筑(Net Zero Energy Building, NZEB)和建筑光伏一體化(Building Integrated Photovoltaic, BIPV)是兩大技術支柱。零能耗建筑通過高效節能設計與可再生能源利用,實現建筑能耗自給自足;而BIPV則將光伏組件與建筑結構深度融合,兼顧發電功能與美學價值。這兩項技術不僅響應了政策要求,更成為推動建筑行業低碳轉型的關鍵引擎。
(一)零能耗建筑設計:從理論到實踐
零能耗建筑的設計理念基于“被動優先、主動優化、可再生能源補充”的原則,通過多維度技術集成實現能源自給。
1. 被動式設計:節能的基礎
被動式設計強調利用自然條件降低能耗,例如通過建筑朝向優化、圍護結構保溫隔熱、自然通風與采光設計等。北京大興國際機場航站樓采用雙層玻璃幕墻與智能遮陽系統,夏季減少空調負荷30%,冬季提升太陽能熱增益效率,成為被動式設計的典范。
2. 主動式系統:高效能源管理
主動式技術包括高效暖通空調(HVAC)、智能照明與能源管理系統。例如,上海中心大廈通過冰蓄冷技術、輻射制冷天花板和實時能耗監測平臺,將能源利用率提升40%以上。
3. 可再生能源集成:能源閉環的關鍵
零能耗建筑需整合太陽能、地熱能等可再生能源。深圳建科大樓在屋頂與立面安裝光伏板,年發電量達60萬度,結合地源熱泵系統,實現全年能耗凈零。
4. 技術挑戰與突破
盡管零能耗建筑前景廣闊,但其推廣仍面臨成本高、設計復雜等問題。例如,高性能保溫材料的成本是傳統材料的2-3倍,而跨專業協同設計需要建筑師、工程師與能源專家的深度合作。近年來,BIM(建筑信息模型)與數字孿生技術的應用顯著提升了設計效率,部分項目通過模塊化建造將成本降低20%。
(二)建筑光伏一體化(BIPV):建筑與能源的深度融合
BIPV技術將光伏組件從“建筑附加物”轉變為“建筑本體”,形成“發電建材”新范式。其應用場景覆蓋屋頂、立面及附屬結構,兼具功能性與美學價值。
1. 技術分類與典型應用
屋頂系統:包括金屬屋頂光伏與瓦式光伏。金屬屋頂多用于工業廠房,如特斯拉Solar Roof瓦片以仿傳統瓦片造型,兼顧發電與防水功能,安裝成本較傳統屋頂+光伏系統低15%。
立面系統:光伏幕墻是城市建筑的主流選擇。廣州珠江城大廈采用雙層光伏玻璃幕墻,年發電量達50萬度,同時減少玻璃幕墻光污染問題。
附屬結構:車棚、遮陽棚等場景中,BIPV可靈活適配。例如,雄安新區某智慧園區通過光伏車棚年發電12萬度,滿足園區30%的照明需求。
2. 經濟與環境效益
BIPV的規模化應用已顯現顯著效益。廣東順德某工業園區采用定制化BIPV方案,屋頂光伏替代傳統彩鋼板,初期投資較傳統方案高10%,但每年節省電費240萬元,投資回收期縮短至5年。此外,該項目年減碳量達1500噸,相當于種植8萬棵樹木。
3. 產業鏈協同創新
BIPV的發展依賴光伏企業、建材廠商與建筑商的協同。例如,隆基綠能推出“隆頂”系列光伏建材,與鋼結構廠商合作開發一體化安裝方案;中茂裝飾集團則通過裝配式幕墻技術,將BIPV施工周期縮短30%。
據中研產業研究院《2025-2030年中國綠色建筑行業投資契機分析及深度調研咨詢報告》分析:
當前,綠色建筑行業正處于技術突破與政策紅利疊加的黃金期。一方面,光伏組件效率從15%提升至25%,鈣鈦礦等新材料技術有望進一步降低成本;另一方面,中國“十四五”規劃明確提出對BIPV項目提供每瓦0.3-0.4元的補貼,并試點“光伏建筑一體化城市”。然而,行業仍面臨標準缺失、跨領域人才不足等挑戰。例如,BIPV組件需同時滿足《建筑幕墻》GB/T21086與《光伏組件設計規范》,但現有標準尚未完全銜接,導致部分項目驗收周期延長。未來,通過完善標準體系、加強產學研合作,綠色建筑有望從示范項目走向規模化普及。
綠色建筑不僅是應對氣候變化的必然選擇,更是全球建筑行業走向高質量發展的核心路徑。零能耗建筑與BIPV技術的成熟,標志著建筑從“能源消費者”向“能源生產者”的轉變。從技術層面看,人工智能與物聯網技術將推動建筑能源系統的智能化管理,例如通過預測算法優化光伏發電與儲能系統的匹配度;從市場層面看,預計到2030年,中國綠色建筑市場規模將突破20萬億元,BIPV裝機容量達100GW,成為萬億級新興產業。
然而,行業的全面崛起仍需多方合力:政府需加快建立覆蓋設計、施工、運維的全生命周期標準體系;企業應加強技術創新,例如開發可彎曲、透光率可調的光伏玻璃;公眾則需提升綠色消費意識,接受“為低碳支付溢價”的理念。可以預見,隨著技術成本下降與政策支持加碼,綠色建筑將從“先鋒實踐”走向“大眾普及”,成為全球城市可持續發展的核心支柱。
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