建筑“绿”动——北京绿色发展的生动实践

摊开北京地图，看得见的绿色是森林、草地和公园，看不见的则是一栋栋建筑的绿色内核——常年保持恒温恒湿的超低能耗幼儿园，装配化率超九成的装配式建筑，已实现“余电上网”的零碳建筑……

建筑业是我国碳排放量最高的行业之一，实现从排碳耗能大户向低碳节能转型，为高质量发展注入绿色动能，这是超大型城市守护好绿水青山和人民美好生活的必答题。近年来，北京以首善标准推动建筑业“向绿而生”，实现节能建筑占全部民用建筑总量的80%以上，居全国首位，已建成的绿色建筑面积更是接近2亿平方米。

一个个节能技术落地转化、一栋栋超低能耗建筑落成、一座座既有建筑改造焕新，都是北京绿色发展的生动实践。

小小幼儿园一年节电10万千瓦时

孩子们踏上木桥，越过五彩斑斓的石块堆围出的小溪，在水中小岛上嬉戏打闹。他们身后，是一栋镶嵌着大跨度弧形窗的现代建筑，黑色的幕墙上点缀着亮眼的橙黄色，充满科技感又富有童趣。“我们幼儿园不仅美，还是北京首个落地运营的超低能耗幼儿园。”北京经济技术开发区四海幼儿园园长徐小改说。

超低能耗建筑的优势直观地体现在幼儿园的电暖费账单上。徐小改介绍，四海幼儿园的运行费用每年约为13.5万元，对比她曾经执教的其他幼儿园，节约超六成。

冬天不用暖气，室内温暖如春；夏季无需空调，亦有阵阵清凉……北京住宅设计院高级工程师果海凤介绍，四海幼儿园常年保持恒温、恒湿、恒氧的原因之一就在于可再生能源的充分利用：地下埋藏着冬季热源和夏季冷源的“心脏”——地源热泵；屋面上，太阳能光伏发电系统可以提供生活热水。果海凤说，设计师们算了一笔账，四海幼儿园每年可以减少电力消耗约10万千瓦时，可实现碳减排290吨。

实现超低能耗，除了开源，还有节流。

朝阳区来广营，一座米黄色的写字楼西邻京承高速，高速路上每天车来车往。但白领们一旦走进楼内，就好似打开了一键静音功能，所有的噪音都被隔绝在外。而且，正午时分，用手触摸窗户或金属窗框，也不会觉得滚烫。

“这就是广泛应用于超低能耗建筑上的被动式门窗。”金茂绿创中心技术负责人贾宇说，和传统外窗不同，一扇被动式窗户由3面玻璃组成，玻璃之间的空隙还填充了氩气，能有效阻隔室外温度和噪声。再搭配上高效的热回收新风系统，冬季回收屋里的热乎气儿，预热室外的凉气；夏季减少室内低温流失，为室外热气降温，从而做到“节流”。据测算，该写字楼空调、照明及电梯能耗相较北京市一般办公建筑可节能六成以上。

同样实现节能的，还有五棵松冰上运动中心。“冰场运营本身就耗能极大，因此，如何利用好制冰过程中损失的热能至关重要。”项目节能设计师肖伟说，在制冰方面，这里是国内首批采用二氧化碳直冷跨临界制冰系统的体育场馆，相比传统制冷系统可节约40%的综合能耗。同时，机组在制冰时还会回收余热，直接制取60摄氏度至65摄氏度的热水用于馆内供热，余热回收效率超过75%。

经测算，场馆每年大概可节电300万千瓦时，相当于节约标准煤800吨，减少二氧化碳排放约1424吨，一举成为全世界单体面积最大的超低能耗公共建筑。

衣食住行和休闲娱乐，超低能耗建筑正走近每个人的生活。市住建委最新数据显示，北京已组织实施超低能耗建筑示范面积116.7万平方米。除了幼儿园和写字楼，住宅、学校、酒店都能看到超低能耗建筑的身影。

住宅小区九成“零件”工厂造

从建筑本身到建筑的全生命周期，丝丝“绿脉”正跨越建筑类型的广度，深植入时间的长度中。

建筑能耗由建造过程和使用过程两部分产生的能耗组成，而“装配式”就是解开建筑建造过程中高排放、高耗能难题的钥匙。2022年6月，北京发布《关于进一步发展装配式建筑的实施意见》，明确到2025年，北京将基本建成以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用为主要特征的现代建筑产业体系。

乘着政策的东风，一批批以超低能耗为目标的建筑，将装配式建造纳入了建设过程中。

出地铁7号线焦化厂站，曾被烟气笼罩的老厂房成了遗址公园里的“网红打卡地”，焦化厂原址的一部分新建成为北京市第一批超低能耗示范项目，也就是如今燕保·北焦家园公租房中的3栋高楼。入住北焦家园已有半年的田先生指着客厅里小巧的显控屏说：“我特地观察了，无论外边有多热，室内都能维持在26摄氏度左右。”

北焦家园3栋超低能耗建筑的建设过程，就应用了“工厂造零件、现场拼房子”的装配式建造方式，尺寸标准化、组件模块化，将施工过程中产生的建筑垃圾排放、水泥砂浆浪费、水资源消耗降至最低。

装配化率能达到多少？位于通州区的国誉未来悦共有产权房项目，装配化率就高达93%。建成后，它不仅将成为全国装配化率最高的小区，也将成为北京城市副中心首个集“装配式建筑”“超低能耗建筑”“绿色建筑”“健康建筑”等多个标签于一体的高标准建筑。

脱胎于装配式建筑，却比其预制化程度更高的模块化建筑也正走入现实。在北京亦庄蓝领公寓，每间房屋都是一个标准化模块，房间内的机电、管线、家具、装饰、幕墙等90%都是在工厂完成预制生产再运到现场直接吊装的。因此，在项目工地上，没有沙土、泥渍，甚至工人都极少。高度模块化让这座蓝领公寓在建造过程中实现了三个零：零湿作业，节水70%；零焊接工序，节电70%；零材料损耗，可循环材料利用率达90%。

据统计，北京的新建装配式建筑面积已累计达到9600万平方米，占新建建筑比例超过45%。“无论是装配式建筑的实施范围，还是实施标准，北京均位居全国前列。”市住建委相关负责人表示，本市正因地制宜，分类型、分步骤推广装配式建筑，目前已涵盖政府投资项目、保障性住房项目、房地产开发项目、厂房和仓库等多样建筑。

能耗大户的“零碳”路径

如果说，把建筑业的耗能量、碳排放量都计入账本，用严格的标准规范新建建筑节能是为了达到“不欠新账”，对既有建筑的绿色化改造就是在“偿还旧账”。

“旧账”怎么还？北京市首个零碳建筑示范工程——光熙门北里29号楼蹚出了一条从能耗大户到“零碳”排放的新路。

光熙门北里29号楼建成于1987年，是小区的配套办公用房。30多年来风吹雨打，让这座砖混结构小楼破败不堪，保温效果也大打折扣，冬天哪怕把能用的取暖电器都打开，办公人员在室内也得披上羽绒服。电器用得多，能耗自然高。

如今，光熙门北里29号楼焕然一新，成为了北京建筑节能研究发展中心的办公楼——小楼西侧铺满了成片的光伏幕墙，看起来和石材装饰的建筑外墙一模一样；南侧是大面积的“被动式”落地窗，敞亮又节能；屋顶同样布设了光伏板、光伏瓦等能将太阳能转化为电能的新材料。

“从去年开始使用至今，可再生能源就能自给自足，不用额外耗电。”北京建筑节能研究发展中心副主任鲍宇清表示，本着“余电上网”的原则，建筑的剩余电量还会接入市政电力，他们7月份收到了来自国家电网结算的7000多元电费，相当于实现了建筑负能源消耗。

对既有建筑的绿色化、节能化改造有时可能比新建建筑更复杂。“一楼一策，每栋楼的改造方案都不同。尤其是对于老楼而言，前期还需要充分考虑到建筑墙体、屋面的原始条件，有针对性的想解决办法。”鲍宇清举例，光熙门北里29号楼由于年头太长，在原有屋面铺设光伏板会增加负载，造成安全威胁，设计师们就拆除了屋面原有的水泥胶，换成了轻质保温材料。

主动发电，被动节能。光熙门北里29号楼应用了高性能非透明围护结构保温技术、高性能门窗技术、无热桥处理措施、高效热回收技术、建筑气密性措施等20项节能技术，堪称一本实体的“零碳建筑百科全书”，将建筑本体的能耗降至改造前的90%。

更进一步的是，为了实现对建筑节能效果的动态监测，如今的办公楼内还引入了一套可视化的智能监测系统。29号楼2层，一台显示屏上正实时反馈着建筑环境、设备能耗、楼体结构安全等方面的监测数据。当前的空气质量、光伏发电数据、建筑用电数据，以及新风系统的机组过滤网何时更换，点开显示屏一目了然。

为什么要在一栋老楼上下这么大的功夫进行“零碳”改造？鲍宇清说，29号楼曾是典型的无保温、非节能建筑，很多老旧小区的典型问题和元素都能在这里找到，因此选择将这里改造成零碳建筑对本市普遍存在的同类型老旧建筑有借鉴意义。同时，通过绿色化改造，原有建筑的结构得到加固、墙体得到加厚，也延长了建筑的寿命。

独秀不是春。在北京城市副中心张家湾设计小镇，昔日的北京铜牛厂蝶变成为老旧厂房利用碳中和技术改造的代表项目；在西城区南礼士路，始建于1982年的北京建院C座科研楼变身成国内典型的超低能耗项目；在朝阳区慧忠里小区，317号楼实现了75%的节能改造……

2022年，本市完成既有居住建筑节能改造面积超550万平方米，节能住宅占全部既有住宅的96.1%。

将以立法确定“绿色”底色

2020年9月22日，在第75届联合国大会一般性辩论中，我国政府作出力争于2030年前实现碳达峰、努力争取2060年前实现碳中和的重大宣示。实现“双碳”目标，要更高质量的发展。

不可否认，绿色建筑在短期内势必比普通建筑成本更高，但将目光放得更长远时，绿色建筑则能平衡社会效益和经济效益。为了撬动市场积极投身绿色建筑，本市从2017年起，出台多个鼓励建筑绿色发展的奖励资金实施办法，为先尝先试绿色建筑的项目提供财政支持。

市住建委相关负责人介绍，《北京市建筑绿色发展条例》立法工作正在加快推进，预计在年底前发布。北京将以能源结构调整、建筑能耗总量和强度双控逐步实现建筑领域碳达峰；以改善建筑功能和促进环境友好逐步推进建筑高质量发展，将城市的“绿色”底色以法律形式确定下来。

北京建筑业向实现“双碳”目标所做的努力，表面上是一个行业如何实现与生态发展相平衡的课题，本质上则是城市发展模式转型的探索。

根据规划，“十四五”期间，本市将力争完成公共建筑节能绿色化改造3000万平方米，力争基本完成全市2000年前建成的需要改造的城镇老旧小区改造任务，任务量全国最高；到2025年，新建装配式建筑占新建建筑比例将达到55%。

专家观点

“北京经验”可作为全国参考样本

林波荣

公共建筑是民生福祉的服务“基站”，但也消耗着大量的能源与资源，其能耗和碳排放总量大、增长快，单位面积强度可达到住宅的2倍。据测算，当前，北京市建筑领域碳排放约占社会总量的50%，其中近一半是城镇公共建筑排放的。因此，公共建筑节能减排对于推动北京市绿色发展、促进人与自然和谐共生、积极稳妥实现“双碳”战略目标具有重要意义。

早在2013年，北京市为了遏制公共建筑能耗与碳排放的快速增长，在全国范围内率先以电耗为切入点开展公共建筑能耗限额管理。经过近10年的努力，北京市已形成了以房屋大数据平台为基础、依托能源公司结算数据的建筑数据规模化采集与更新方法，兼顾自身历史数据与同类平均水平的电耗限额制定方法，以及属地负责、市区二级联动的高效管理机制，至今已累计开展了8次考核，共计节约电量40.1亿千瓦时、减少248万吨碳排放。

据调研，我国近50%的省市已发布实施或编制能耗标准或限额标准，但主要是作为运行能耗测算的参考依据，北京市是全国唯一的直接用限额对公共建筑用能进行逐年管理与考核的省市。近期，住建部及上海市、江西省等发布的碳达峰实施方案中均明确提出要“逐步开展建筑能耗限额管理”，北京市的实践经验将可为全国提供样本参考。

这是公共建筑电耗限额管理转向全能耗管理与碳排放“双控”的一个里程碑式的跨越，也势必会为全面支撑北京市建筑领域碳达峰碳中和发挥更大作用。

（作者系清华大学建筑学院副院长、长聘教授）