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绿色建筑技术:重塑建筑业,开启可持续发展新征程

发表时间:2024-10-29 09:56     来源:

绿色建筑技术:改变建筑业,创造可持续的未来

   去年,全球绿色建筑市场规模已超 5000 亿美元,预计未来十年将翻倍,突破 1 万亿美元。这一增长对于全球迈向 2050 年净零目标意义重大。


绿色建筑对企业益处颇多,能提升资产价值、降低运营成本、缩短投资回收期,行业人士对其较高初始成本的担忧也在逐渐减轻。


新兴绿色建筑技术主要应用于创建净零建筑、控制隐含碳、实现弹性和被动设计、利用 AI 和机器学习简化流程并打造智能建筑,以及使用绿色技术改造现有建筑。


从经验角度看,绿色建筑实践者并非毫无积累。


全球建筑环境耗能巨大,约占能源消耗的 42%,是环境退化、能源使用、资源枯竭和空气污染的主因之一。因此,绿色建筑行业的快速发展势在必行。绿色建筑旨在打造全生命周期内对环境负责且资源高效利用的建筑,其益处广泛,涵盖成本节约、碳足迹减小、为生物创造健康舒适环境等方面。


绿色建筑技术在构建可持续建筑环境中意义非凡。据美国绿色建筑委员会 2023 年报告,超 500 名绿色建筑专业人士对行业应对气候变化的积极作用充满信心。据 2021 年相关报告,新兴绿色建筑技术应用包括创建净零建筑等多方面内容。


理解绿色建筑技术


  绿色建筑(又称可持续建筑或高性能建筑)旨在降低建筑对人类、动植物健康及气候变化的总体影响,涉及多个空间和行业,尤其在新建商业和机构建筑以及既有建筑改造翻新领域。


要求、原则和优先事项


  依据相关研究,建筑项目若要成为绿色建筑,需具备以下特征:


  • 有效利用能源、水资源等。

  • 减少污染和废弃物,促进再利用与回收。

  • 保障良好的室内空气质量。

  • 在设计、施工和运营中考虑环境因素。


同时,还应尽量融入以下技术和实践:


  • 使用可再生、无毒、符合道德且可持续的材料。

  • 在设计、施工和运营中顾及居住者生活质量。

  • 设计能适应环境变化的建筑。

  • 努力实现净零碳排放。


  衡量绿色建筑项目成功与否,“能源效率是关键因素”,77% 的受访者认为这是最重要指标。其他成功标志包括获得绿色建筑认证、提高居住者满意度、改善室内空气质量、减少用水等。


实践与技术的发展


  部分绿色建筑实践(如使用本地和可再生材料)古已有之,但现代绿色建筑运动始于 20 世纪 60 - 70 年代,当时环保意识增强、油价上涨。随着对污染、资源枯竭和环境恶化问题的关注升温,可持续发展愈发受重视。


  20 世纪 80 - 90 年代,早期发展成果形成了标准和认证计划,其中最著名的是 1998 年美国绿色建筑委员会启动的能源与环境设计领导力(LEED)。LEED 为绿色建筑设计、施工和运营制定了标准和评估框架,至今仍是全球最全面的绿色建筑评级系统,涵盖 186 个国家和地区的 197000 个项目。其他主要项目还有 BREEAM、Green Star 和 WELL Building Standard 等。


绿色建筑技术的好处


商业收益


  研究显示,绿色建筑运营成本比传统建筑低 14%,因能源消耗降低 25% - 35%,前期投资可在三至五年内收回,而以往估计需 15 - 20 年。参与相关研究的人员发现,绿色建筑在首年平均节省 10.5%,后续五年节省 16.9%,从事多数绿色项目的专业人士财务收益更高。此外,绿色投资对建筑长期价值有积极影响,超 90% 的相关人员认为新绿色建筑资产价值高于传统建筑,业主和投资者报告建筑价值增长 9%。


环境和社会收益


   绿色建筑环境效益显著,可减少能源消耗、温室气体排放和用水,改善室内空气质量,更好地保护自然资源。与传统建筑相比,绿色建筑对环境影响降低 14%,温室气体排放减少 18% - 85%。同时,人类健康(包括改善居住者福祉)也是绿色建筑的重要驱动力。在美国,人们约 90% 时间在室内,部分污染物室内浓度高于室外。而且,室内空间质量影响多种幸福感维度,生产力、社区意识和家庭经济是推动绿色建筑的重要社会因素。


绿色建筑技术的新兴应用


   澳大利亚、新西兰、加拿大和美国对绿色建筑热情高涨,巴西、哥伦比亚、加拿大和墨西哥预计也将大幅提升热情。绿色建筑施工技术的新兴应用将助力这一趋势。


净零建筑的建设


   这类建筑在水、能源、碳或废物等资源领域能完全抵消自身影响。例如零能耗建筑可配备高效 HVAC 系统,利用 AI 和机器学习预测和管理建筑性能。中水或净零水建筑采用先进节水系统,包括低流量管道装置、回收水系统、雨水收集系统、水效景观和智能水技术等。


控制隐含碳


   隐含碳是建筑行业脱碳工作重点,指建筑材料全生命周期产生的温室气体排放,其排放集中在前期。2020 - 2050 年,新建筑将产生一半温室气体排放,多数受访者了解隐含碳概念,部分已在项目中追踪排放,其中三分之二在寻求减排。


可再生能源整合


   整合可再生能源的绿色建筑技术可减少对化石燃料依赖和碳足迹。一些可再生能源包括:


  • 地热能:地热系统利用地球热量加热和冷却建筑,能效高、碳足迹小。

  • 太阳能:光伏面板可安装在屋顶或墙壁发电,太阳能热系统可用于加热水或空间。

  • 风能:涡轮机可安装在屋顶或独立结构发电,满足部分能源需求。


智能建筑技术


   智能建筑利用先进技术优化性能、降低能源成本、增强舒适性,三年内可减少多达 70% 的能源使用。通过连接、分析、优化和自动化关键性能元素,降低气候成本。中央 “大脑” 使用物联网、机器学习、人工智能、数据分析和建筑信息建模等技术集成和简化建筑功能。传感器通过物联网提供数据,先进分析提供更深入的建筑生命周期功能可见性,机器学习和人工智能在建筑生命周期中愈发重要。


改造、翻新与适应性再利用


   除新基础设施外,越来越多老建筑正在进行绿色技术改造,包括 HVAC 系统、照明和电器节能升级,以及增加新的水资源保护措施、绿色屋顶和墙壁、雨水收集系统和太阳能面板等。翻新和改造对专业人士回报丰厚。适应性再利用是对旧建筑改造使其适应新用途,其嵌入碳比新建项目低 50% - 75%,具有社会经济效益,可减少城市扩张、振兴社区、维护文化遗产等。


实施绿色建筑技术的挑战与解决方案


缓解对前期成本的担忧


   成本是实施绿色建筑的主要障碍,但部分群体观念已变,意识到长期利益。对于智能建筑项目,对技术了解有限可能导致犹豫,教育至关重要。


确保网络安全和技术兼容性


   智能绿色建筑增加带来网络安全、数据隐私和系统兼容性问题。设施管理者应与专家合作加强网络安全,对居住者进行安全培训,重点保护监控摄像头等关键系统,加强数据保护。


实现雄心勃勃的监管目标


   全球对可持续实践大规模实施压力增大,各国制定相关战略和政策,国际组织也提供支持。但建筑行业在 2050 年实现净零排放仍面临挑战,AECO 专业人士希望监管机构更严格、提供更多支持和激励,如更强大的能源代码、强制性性能标准和能源基准、财政激励等。


绿色建筑技术的未来


   AECO 专业人士若要将最新技术融入项目,应优先考虑被动式设计原则和节能设备,选择健康、耐用和低维护材料,并通过绿色建筑认证支持建筑环境公平性。AECO 行业对创新、协作和适应的承诺是通往可持续未来的关键,绿色建筑技术发展将塑造建筑环境未来,实现净零排放至关重要。




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