建筑：告別“能耗大戶” 化身“城市綠島”

來源：科技日報

編者按

中央辦公廳、國務院辦公廳近日印發《關于更高水平更高質量做好節能降碳工作的意見》，將工業、建筑、交通、數字基礎設施等領域作為推進節能降碳的重點領域。本報今起推出“節能降碳突圍路”系列報道，聚焦上述重點領域，邀請專家剖析其在節能降碳方面的難點堵點，提出解決方案，助力高質量發展。

科技日報記者 葉青

建筑領域是公認的能源消耗和碳排放“大戶”。聯合國環境規劃署和全球建筑與施工聯盟近日發布的《全球建筑與施工狀況報告（2025—2026）》顯示，建筑與施工行業的二氧化碳排放量占全球總排放量的37%，能源消耗占全球的28%。那么，該如何推動建筑領域節能降碳，讓建筑告別“能耗大戶”化身“城市綠島”？

建筑行業向綠色低碳邁進

作為國家首批綠色低碳先進技術示范項目，金融城綠色建筑示范項目（即中建四局科創大廈）綜合節能率達61%，遠超國家50%的標準，可再生能源利用率達25.4%。這背后離不開三大核心科技的支撐。

中建四局科技與設計管理部總經理周子璐解釋說，一是被動式節能，如利用嶺南傳統騎樓、冷巷設計促進建筑自然通風，從源頭降低建筑能耗；二是主動式能效提升，如應用高效智能機房、能量回饋式電梯成套技術、節水器具等降低能耗；三是可再生能源利用，通過8300平方米光伏板、空氣源熱泵系統等，實現能源自給自足。

中建四局科創大廈正是我國綠色建筑發展的縮影。裝配式建筑、超低能耗建筑、建筑光伏一體化技術等加速推廣，一批零碳建筑示范項目落地。

“與10年前相比，綠色建筑在我國已從一個口號或者理念變成了行業實踐。建筑從超低能耗到近零能耗，再到近零碳排放，最終實現全生命周期零碳的發展路徑日益清晰。這不僅是建筑科技發展的重要體現，也標志著我國正逐步與發達國家的低碳發展路線接軌。”華南理工大學建筑學院副教授林正豪說。

當前，通過材料科學突破、智能建造升級、數字化運維管理以及可再生能源深度融合等，建筑行業正朝更高質量的綠色低碳發展方向邁進。

“以裝配式建筑為核心的新型建筑工業化，是推動建筑業低碳轉型的關鍵引擎。”林正豪說，得益于技術進步，我國裝配式建筑新建開工率持續攀升，在粵港澳大灣區等重點區域已達到30%，部分地區甚至突破35%。此外，建筑業正加速向制造業看齊，“像造汽車一樣造房子”，這不僅是建造方式的變革，更是建筑行業借助科技賦能實現綠色低碳高質量發展的必然路徑。

存量建筑改造需精準施策

盡管近年來我國建筑領域節能降碳成績斐然，但仍有超過三分之一的存量建筑不滿足節能建筑標準，大量老舊建筑圍護結構熱工性能差、供暖通風空調系統等設備效率低、運行維護管理缺失，單位建筑面積能耗和碳排放較高。對這些存量建筑進行“綠色更新”，是建筑領域節能降碳的一道“必答題”。

“存量建筑綠色改造最大的阻礙在于改造的復雜性。”林正豪說，首先是改造成本高，導致相關主體改造積極性有限。

事實上，改造不僅要算經濟賬，還要算“碳賬”，因為拆除重建或改造本身也會造成碳排放。能否在合理周期內中和這部分碳排放，也是需要考量的因素。

其次，存量建筑綠色改造的各個單項技術較為成熟，但每個技術可能只能解決單個問題，缺乏系統性整合，技術的“碎片化”使“1+1>2”的協同效應未能形成，導致改造效果不佳。

此外，現行的綠色建筑評價標準主要針對新建建筑，對于量大面廣、情況各異的需進行綠色改造的存量建筑關注較少，導致市場動力不足。

在林正豪看來，破局之道在于“分類分級、精準施策”，不要搞“一刀切”的激進改造。他建議，建立“建筑體檢”制度，從技術上實現對建筑病理病害、運行情況的快速檢測，摸清存量建筑“身體狀況”，以便制定更加科學合理的綠色改造方案。

同時，優先改造那些用戶敏感度高且成本低的項目，對于不具備綠色改造價值的建筑，應避免硬改，轉而通過精細化管理降低運行能耗。

深圳蛇口大廈的綠色改造，為存量建筑“綠色更新”提供了樣本。面對這座1994年建成的高能耗建筑，中建四局技術團隊在不搬遷用戶、大樓基礎設施“不停運”狀態下，通過應用納米自潔保溫涂料修復外墻、將傳統水冷機組升級為分區智能調控的多聯機新風系統、利用智慧能源管理系統實現精細化降碳等措施，達到了大廈綜合節能率75%、可再生能源利用率47%的成效。

科技手段促建筑節能降碳

存量建筑綠色改造價值巨大，增量建筑綠色建設運營同樣大有可為。“未來，建筑節能降碳的科技手段將更加多元化和智能化。”周子璐說，在材料端，光伏材料正從單一的晶硅向碲化鎘薄膜、鈣鈦礦等新一代材料演進，并且相關科研單位還在繼續研究新型、綠色化建筑材料，以替代傳統高能耗的建筑材料。未來更多“發電玻璃”“發電石材”有望把建筑外立面變為巨大的“能源收集器”。

在運營端，AI、大數據和數字孿生技術將深度為建筑從施工到運維的全生命周期賦能。AI不僅能優化建筑設計，還能在施工中提升精益制造水平，在運維中實現能源系統的自主尋優。

我國建筑科技在“無人區”的探索，也將為增量建筑節能降碳提供助力。中國工程院院士梅洪元等學者對月球建筑開展探索，提出月球基地的建造方案。林正豪認為，上述方案中的前沿技術未來有望“降維轉化”為能更好應對地球氣候變化的普適建筑技術，從而促進城市綠色發展。

此外，國際先進經驗也能為我國建筑節能降碳提供借鑒。國際零碳建筑領域的核心設計路徑是“被動優先、主動優化、產能平衡”，也就是說，底層是被動式設計，通過優化建筑形體、空間布局，打造一個先天低能耗的“坯子”；中層是主動式技術，植入低能耗設備，實現按需供能；頂層是產能平衡，利用光伏等可再生能源抵消剩余能耗。

“這是一個金字塔式的邏輯。”林正豪說，“它對我國的啟發是，在前端設計時應跳出單一視角，以全生命周期思維把綠色技術‘嵌進來’，通過AI與環境感知等技術，在設計早期即對能耗、資源占用等關鍵數據進行精準測算與動態預估，讓綠色目標從‘事后優化’變為‘前置設計約束’。”