中国—东盟建筑业合作与发展论坛-工业化、数字化、绿色化发展与挑战
建筑业未来的发展趋势,必然是工业化、数字化和绿色化“三化”融合,这是建筑产业高质量发展的必然选择。面对这种“必然”,我们要看清发展背后面临的挑战,抓住发展机遇,更好地推动高质量发展。
建筑业工业化发展的反思与挑战
中建三局自主研发的空中造楼机,向世界展示了中国在建筑科技领域的领先地位,也提高了中国建筑企业在全球市场的竞争力。这种竞争力在高层建筑领域表现得尤为明显。世界最高的10幢大楼,分别为迪拜哈利法塔(828米)、上海中心大厦(632米)、麦加皇家钟塔饭店(601米)、深圳平安金融中心(599米)、天津高银金融117大厦(597米)、首尔乐天世界大厦(555米)、纽约世界贸易中心(541米)、广州周大福金融中心(530米)、天津周大福金融中心(530米)和北京中信大厦(又名中国尊,528米),其中中国占了6幢。
在建筑于各地拔地而起的同时,也要看到建筑能耗带来的问题。调查显示,我国建筑全过程能耗占全国能源消费总量的46.5%、二氧化碳排放占全国碳排放的51.3%。因此,建筑行业如何向低碳方向发展、全面实现绿色建筑,已经成为全社会关注的焦点。
2021年,国际能源署发布《2050年净零排放:全球能源部门路线图》,为各国指明了发展的路径。净零排放意味着化石燃料消费将大幅减少。在电力和热能方面,政府能做的便是不再批准开发无减排措施的新燃煤电厂。2030年,能源普遍可及,其中电力方面太阳能和风电装机达到年增量1020吉瓦,发达经济体淘汰煤炭。同时要有150兆吨的低碳氢,850吉瓦电解装置。2035年,发达经济体电力总体实现净零排放,这时二氧化碳捕获量需要达到4吉吨。2040年,全球电力实现净零排放,无减排措施的燃煤燃油电厂全部淘汰。2045年,50%的供热需求由热泵满足,435兆吨的低碳氢和3000吉瓦电解装置得以实现。2050年,风能和太阳能光伏发电合计占近70%,其余大部分来自核电。
按照这个“路线图”,建筑业要在2050年之前实现零碳目标,任重而道远。
建筑业数字化发展的反思与挑战
2022年杭州亚运会场馆建设中,华东勘察设计研究院完成了4个新建场馆。从项目规划到施工图,研究院采用数字化设计,施工过程管理全程数字化跟随,以数字孪生让建筑的方方面面在同一地方跃然线上,可以随时随地在一个门户管理众多项目,轻松进行远距离施工过程监控,实现沉浸式的数字孪生遥控、在场指导。
数字化是向建筑业生态要效益,要激活整个建筑业的数据要素,从而变革建筑业的业务模式,甚至是基本建造方式,实现节能降碳。
根据美国国家海洋和大气局2023年5月给出的全球二氧化碳浓度数据,目前该值已上升至419.77ppm,与工业时代之前的278ppm相比翻了1.5倍。马克思主义的一个核心原则是人与自然和谐共处,人与自然关系问题的核心是人类对化石燃料的消耗,这不仅会导致全球变暖,还会导致我们的环境退化。因此,碳中和是迈向人类与自然和谐共处的第一步。
香港科技大学积极开展建筑业绿色化发展与碳中和战略的研究,并取得了一定成效,在绿色建筑、主/被动式建筑节能与可再生能源利用、低碳社区技术研发方面成果显著。
在建筑节能方面,新型低温辐射空调的研发颠覆了制冷理念,以2.5~25微米的红外辐射传递冷量,集成先进材料,相比传统对流式空调,有效解决新型冠状病毒肺炎传播问题;相对于传统压缩式制冷系统,年节能约60%;每平方米建筑面积年省电量16千瓦时,可减少8千克二氧化碳排放;解决传统压缩式制冷风机噪音、室内温度分层等舒适性问题。
在新能源利用方面,研发光伏光热—吸收式制冷系统。新一代光伏光热系统结构应用气凝胶材料,大幅增强太阳光透射率,有效降低辐射及对流热损失;应用复合相变材料,降低并延迟光伏板温度峰值。光伏光热—吸收式制冷系统整体结构与传统系统比较,太阳能利用率及热效率可分别提升25%、46%,年产能量56千瓦时/平方米,年碳减排量28千克二氧化碳/平方米。
建筑垃圾占固体废物垃圾总量的40%,香港的三个填埋场将在2030年前满载。为此,香港科技大学加大资源再利用方面的研究,将废物转化为生态石灰,形成生态砖。比如用废膨润土和废弃塑料粘合建筑废物,使用建筑废物和厨余垃圾捕获二氧化碳。生态砖的用途广泛,可用于隔墙、路面景观美化、挡土墙和预制构件,可以有效解决香港建筑废料闲置问题。此外,发明生态型三层土质覆盖系统,使用建筑废料作为填埋场覆盖材料,已在深圳最大的生活垃圾填埋场应用,效果明显。
发展与合作的愿景
党的十九大和二十大报告中分别强调,“构建人类命运共同体,建设持久和平、普遍安全、共同繁荣、开放包容、清洁美丽的世界”和“尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展”。为此,应推动包括建筑业发展变革在内的全球生态和谐。
建议坚持创新引领,深化中国-东盟建筑业互利合作,通过基础设施“硬联通”、规则标准“软联通”实现同共建国家人民的“心联通”。一是制定中国—东盟建筑业相关行业准则(CodeofPractice),如各类建筑的设计规范(DesignCode)、工程实施规范、建筑评价标准等,以形成统一的指导行业施工和管理的准则,在保证建筑质量一致性和稳定性的同时,提高行业技术水平,促进行业的高质量发展,降低成本,共同致力于打造更环保、更宜居、更智慧的家园。二是共同培训建筑业专业人士。培训对象包括技术员、工程师、行业高级管理人员等专业人士,由中国两三所大学联合相关企业共同牵头组织,邀请行业专家参与,加强中国—东盟建筑业交流,建立合作、增进感情;通过合作培训,扩大培训规模;共享建筑业工业化、数字化发展经验,促进绿色技术的广泛应用。
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