编者按 中央办公厅、国务院办公厅近日印发《关于更高水平更高质量做好节能降碳工作的意见》,将工业、建筑、交通、数字基础设施等领域作为推进节能降碳的重点领域。本报今起推出“节能降碳突围路”系列报道,聚焦上述重点领域,邀请专家剖析其在节能降碳方面的难点堵点,提出解决方案,助力高质量发展。

建筑领域是公认的能源消耗和碳排放“大户”。联合国环境规划署和全球建筑与施工联盟近日发布的《全球建筑与施工状况报告(2025—2026)》显示,建筑与施工行业的二氧化碳排放量占全球总排放量的37%,能源消耗占全球的28%。那么,该如何推动建筑领域节能降碳,让建筑告别“能耗大户”化身“城市绿岛”?

建筑行业向绿色低碳迈进

作为国家首批绿色低碳先进技术示范项目,金融城绿色建筑示范项目(即中建四局科创大厦)综合节能率达61%,远超国家50%的标准,可再生能源利用率达25.4%。这背后离不开三大核心科技的支撑。

中建四局科技与设计管理部总经理周子璐解释说,一是被动式节能,如利用岭南传统骑楼、冷巷设计促进建筑自然通风,从源头降低建筑能耗;二是主动式能效提升,如应用高效智能机房、能量回馈式电梯成套技术、节水器具等降低能耗;三是可再生能源利用,通过8300平方米光伏板、空气源热泵系统等,实现能源自给自足。

中建四局科创大厦正是我国绿色建筑发展的缩影。装配式建筑、超低能耗建筑、建筑光伏一体化技术等加速推广,一批零碳建筑示范项目落地。

“与10年前相比,绿色建筑在我国已从一个口号或者理念变成了行业实践。建筑从超低能耗到近零能耗,再到近零碳排放,最终实现全生命周期零碳的发展路径日益清晰。这不仅是建筑科技发展的重要体现,也标志着我国正逐步与发达国家的低碳发展路线接轨。”华南理工大学建筑学院副教授林正豪说。

当前,通过材料科学突破、智能建造升级、数字化运维管理以及可再生能源深度融合等,建筑行业正朝更高质量的绿色低碳发展方向迈进。

“以装配式建筑为核心的新型建筑工业化,是推动建筑业低碳转型的关键引擎。”林正豪说,得益于技术进步,我国装配式建筑新建开工率持续攀升,在粤港澳大湾区等重点区域已达到30%,部分地区甚至突破35%。此外,建筑业正加速向制造业看齐,“像造汽车一样造房子”,这不仅是建造方式的变革,更是建筑行业借助科技赋能实现绿色低碳高质量发展的必然路径。

存量建筑改造需精准施策

尽管近年来我国建筑领域节能降碳成绩斐然,但仍有超过三分之一的存量建筑不满足节能建筑标准,大量老旧建筑围护结构热工性能差、供暖通风空调系统等设备效率低、运行维护管理缺失,单位建筑面积能耗和碳排放较高。对这些存量建筑进行“绿色更新”,是建筑领域节能降碳的一道“必答题”。

“存量建筑绿色改造最大的阻碍在于改造的复杂性。”林正豪说,首先是改造成本高,导致相关主体改造积极性有限。

事实上,改造不仅要算经济账,还要算“碳账”,因为拆除重建或改造本身也会造成碳排放。能否在合理周期内中和这部分碳排放,也是需要考量的因素。

其次,存量建筑绿色改造的各个单项技术较为成熟,但每个技术可能只能解决单个问题,缺乏系统性整合,技术的“碎片化”使“1+1>2”的协同效应未能形成,导致改造效果不佳。

此外,现行的绿色建筑评价标准主要针对新建建筑,对于量大面广、情况各异的需进行绿色改造的存量建筑关注较少,导致市场动力不足。

在林正豪看来,破局之道在于“分类分级、精准施策”,不要搞“一刀切”的激进改造。他建议,建立“建筑体检”制度,从技术上实现对建筑病理病害、运行情况的快速检测,摸清存量建筑“身体状况”,以便制定更加科学合理的绿色改造方案。

同时,优先改造那些用户敏感度高且成本低的项目,对于不具备绿色改造价值的建筑,应避免硬改,转而通过精细化管理降低运行能耗。

深圳蛇口大厦的绿色改造,为存量建筑“绿色更新”提供了样本。面对这座1994年建成的高能耗建筑,中建四局技术团队在不搬迁用户、大楼基础设施“不停运”状态下,通过应用纳米自洁保温涂料修复外墙、将传统水冷机组升级为分区智能调控的多联机新风系统、利用智慧能源管理系统实现精细化降碳等措施,达到了大厦综合节能率75%、可再生能源利用率47%的成效。

科技手段促建筑节能降碳

存量建筑绿色改造价值巨大,增量建筑绿色建设运营同样大有可为。“未来,建筑节能降碳的科技手段将更加多元化和智能化。”周子璐说,在材料端,光伏材料正从单一的晶硅向碲化镉薄膜、钙钛矿等新一代材料演进,并且相关科研单位还在继续研究新型、绿色化建筑材料,以替代传统高能耗的建筑材料。未来更多“发电玻璃”“发电石材”有望把建筑外立面变为巨大的“能源收集器”。

在运营端,AI、大数据和数字孪生技术将深度为建筑从施工到运维的全生命周期赋能。AI不仅能优化建筑设计,还能在施工中提升精益制造水平,在运维中实现能源系统的自主寻优。

我国建筑科技在“无人区”的探索,也将为增量建筑节能降碳提供助力。中国工程院院士梅洪元等学者对月球建筑开展探索,提出月球基地的建造方案。林正豪认为,上述方案中的前沿技术未来有望“降维转化”为能更好应对地球气候变化的普适建筑技术,从而促进城市绿色发展。

此外,国际先进经验也能为我国建筑节能降碳提供借鉴。国际零碳建筑领域的核心设计路径是“被动优先、主动优化、产能平衡”,也就是说,底层是被动式设计,通过优化建筑形体、空间布局,打造一个先天低能耗的“坯子”;中层是主动式技术,植入低能耗设备,实现按需供能;顶层是产能平衡,利用光伏等可再生能源抵消剩余能耗。

“这是一个金字塔式的逻辑。”林正豪说,“它对我国的启发是,在前端设计时应跳出单一视角,以全生命周期思维把绿色技术‘嵌进来’,通过AI与环境感知等技术,在设计早期即对能耗、资源占用等关键数据进行精准测算与动态预估,让绿色目标从‘事后优化’变为‘前置设计约束’。”