十八大以来, 党中央、国务院特别重视我国经济的绿色发展, 于2015年3月首次把绿色化的发展要求与新型工业化、城镇化、信息化和农业现代化并列提出;十八届五次会议提出的五大发展理念中又把绿色发展理念列入重要位置;十九大再次为未来中国推进生态文明建设和绿色发展指明了方向。工程建设行业面对新形势和许多不绿色的情况, 必须走绿色发展之路, 推进绿色建造, 实现新的突破^[1]。

绿色建造是着眼于建筑全生命周期, 在保证质量和安全前提下, 践行可持续发展理念, 通过科学管理和技术进步, 最大限度地节约资源和保护环境、实现绿色施工要求、生产绿色建筑产品的工程活动。

绿色建造包含绿色策划、绿色设计、绿色施工3个阶段^[2], 是工程产品的制造全过程, 如图1所示。绿色建造着眼于建筑全生命周期, 践行可持续发展理念, 强调环境保护、资源节约和以人为本的理念, 追求工程建造经济、社会与环境等综合效益的最大化, 并特别关注建造过程的绿色化和建筑最终产品的绿色化^[3]。绿色建造的实现一方面依赖于科学管理, 通过实行一体化的建造管理方式达到资源配置效率最优;另一方面, 绿色建造的实现依赖于技术的持续进步, 以提升建造的整体水平。

我国绿色建造起步较晚, 但发展迅速, 通过绿色建设、绿色设计和绿色施工标准的引领和带动, 在较短的时间内取得了良好成绩, 特别是绿色施工发展的规模之大、覆盖面之广颇受赞誉。与此同时, 也应看到我国建设行业在贯彻绿色发展理念、推进绿色建造方面存在的突出问题^[4,5]。在完成中国工程院《绿色建造可持续发展现状与发展战略研究》的课题中, 通过问卷调查、专家访谈和文献查阅等调研活动, 了解到我国绿色建造虽然取得了显著成绩, 但仍存在如下问题。

1) 政府在推进绿色建造中的主导作用有待加强 实施绿色建造具有很强的外部性特征, 国家作为社会效益和环境效益的受益者, 应在推进绿色建造工作中发挥主导作用。目前, 政府在绿色建造的政策制定、标准体系建立、阶段性发展目标规划中的主导作用尚未完全发挥, 有待加强。

2) 绿色建造的推进缺乏激励政策 我国推进绿色建造的长效激励机制缺位。绿色建造推进的因素较多, 通过对影响推进绿色建造最大障碍的调查, 各方主体均认为缺乏激励是其最大障碍。

3) 现有设计、施工相分离的工程管理模式不利于绿色建造推广 我国工程建造过程存在多元责任主体, 设计施工一体化的长效机制未能形成。绿色设计和绿色施工虽然都得到了一定程度的发展, 但仍处于各自推进阶段, 没有形成基于绿色建造的绿色设计与绿色施工协同推进模式。现有的PPP, EPC等模式, 没有将绿色建造理念较好地融入到基于建筑全生命周期的策划、设计、施工过程中, 从而无法实现综合效益最大化。

4) 绿色建造技术创新有待加强 绿色建造现行技术标准侧重单项技术多、简单过程多, 忽略建造全过程的综合考量, 与发达国家存在较大差距;同时企业绿色建造技术创新能力不足, 绿色建造新技术推广应用力度不足。

发达国家从20世纪70年代开始实践绿色建造, 经过40余年的发展, 美国、英国、德国和日本等国在绿色建造相关政策、法律法规、标准规范及技术发展等方面积累了丰富的经验, 这对我国推行绿色建造具有重要的启示作用, 总结归纳国外绿色建造的发展经验如下。

1) 政府在推进绿色建造过程中发挥主导作用

政府的主导作用主要体现在4个方面: (1) 建立了推进绿色建造的相关法律、法规体系; (2) 不断完善推进绿色建造的政策, 西方国家的政策类型可以概括为胡萝卜+大棒的形式, 即正向经济激励与处罚相结合的方式; (3) 不断设立阶段性发展目标, 推动绿色建造的发展^[6]。

2) 行业协会发挥的规范与协调作用 在西方发达国家推动绿色建造的过程中, 协会的作用举足轻重。在法制基础上注意充分发挥市场主体的自律和行业组织、专业中介的作用。一方面, 协会参与甚至主导制定行业规范、标准;另一方面, 它也代表企业与政府进行谈判, 协调行业内外的利益关系。

3) 龙头企业对市场的带动作用 国际一流承包商整体战略开始从利润向可持续发展倾斜, 更加重视节约资源、保护环境、以人为本绿色建造理念的贯彻落实, 对绿色建造的发展起到良好的引领作用。如:法国最大的建筑承包商万喜公司早在2006年就向世界做出绿色施工的承诺, 同时每年投入大量费用进行绿色建造技术的研发, 开发了多种针对建筑垃圾回收利用的技术;日本竹中工务店 (ENR承包商) 提出发展绿色技术的3Rs原则, 在该原则指导下, 建筑垃圾的利用率达到90%;瑞典斯堪斯卡公司提出了以保护生态环境和保障工人健康等为目标的“5个零”可持续发展目标。

4) 绿色建造标准体系对行业的规范与引导作用 目前, 大多数国家已经建立了绿色建造评价标准体系, 为绿色建造的发展提供了可靠的实施依据。同时, 各国对绿色建造的要求越来越高, 平均每5年左右均会对标准进行修编, 且每次修订对绿色建造的要求均有较大幅度提高。

5) 技术创新为绿色建造的发展提供持续动力

绿色建造技术是绿色建造发展的基础和支撑, 技术创新为绿色建造的发展提供源源不断的动力。绿色建造技术创新从对建筑技术本身的研究发展到与概率论、运筹学、社会学、地理学、信息系统论和优选法理论等学科的融合;从关注单体建筑发展到关注区域布局优化和绿色设计技术创新;从主要考虑建筑产品的功能、质量、成本到更多地关注建筑与环境、社会和经济的平衡协调;从施工技术工艺创新改进、设备更新向绿色施工整体策划与实施发展等, 均实现了绿色建造的良好突破, 实施效果颇为明显。

绿色建造需要通过项目管理落实到工程实施的各个环节, 合理的工程项目组织管理模式对绿色建造的推进具有重要作用。现行的工程项目组织管理模式, 忽视工程总承包企业本身求生存、谋发展、强管理的自我做强、做优的巨大内在动力, 过分倚重第三方的旁站监督和专项方案论证的保姆式管理方法, 不利于工程项目终身负责制的落实, 不利于工程建设企业自身技术能力的提升, 显示出该工程项目组织管理模式一定的缺陷。基于此, 强化和加速推进工程项目总承包负总责 (PEPC———planning engineering procurement construction) 的承包模式与基于全生命期的工程设计咨询服务 (DCS———design consult service) 相结合的工程项目管理模式 (PEPC+DCS) , 有利于绿色建造的推进和培养企业自立于市场, 值得花大力气在建设行业研究推进。

PEPC+DCS工程项目管理模式强调管理范围向前延伸至工程立项策划, 视野向后拓展到工程的运维阶段, 是类同于工业产品制造的管理模式。该管理模式一方面明确了总承包商作为绿色建造的责任主体, 履行绿色建造全过程的组织与协调, 将本应该连续一体运行的工程项目立项策划、设计与施工深度融合, 打破多元主体的传统建造模式, 由总承包方全权控制建造全过程的各种影响因素, 处理各类重大问题, 对工程项目的所有安全质量问题负总责、负全责, 促进工程项目环境、经济和社会效益最优化;另一方面, 加快培育具有基于全生命期设计咨询服务能力的企业, 对建筑方案的合规性负责, 从事建造期的全过程和使用全生命期的咨询服务, 对总承包方的建造过程和业主的工程运维提供设计、咨询和服务, 以促进我国工程品质的精益化建造和物业运行的科学化管理。该管理模式与国际管理规则实现了无缝对接, 可进一步加速“一带一路”的实施和中国建筑业“走出去”的步伐。

观察和分析国内外经济与社会发展的大形势和大趋势, 研究中国建设行业发展走向和建筑业技术发展现状, 研判我国未来10~20年工程建造技术发展的重点方向和重点技术领域是非常必要的。通过广泛调研, 提出绿色建造的5个重点发展方向和10项重点发展的技术领域。

我国绿色建造将朝着精益化、信息化、机械化、专业化及装配化的方向发展, 如图2所示。

1) 精益化是绿色建造实现的必然趋势 随着物质文明水平的提高, 公众对建筑产品质量技术性能有了更高要求, 绿色建造必须坚持持续改进的方法, 提供综合性能更优的工程产品。

2) 信息化是绿色建造发展的重要抓手 信息化建造历经若干发展阶段, 其中智能建造是其发展的较高阶段, 必须实现数字化设计、动态集成化平台驱动、机器人施工操作。智能化是绿色建造实现的较高要求, 必须紧抓不放。

3) 机械化是实现绿色建造的基本要求 随着生活水平的提高, 人们对改善作业条件、降低劳动强度的要求越来越高, 机械化是实现这一目标的基本方式, 工程施工机械在工程建造中的应用将日益广泛。

4) 专业化是绿色建造发展的基本策略 工程建造实施专业化发展策略, 利于提高工程质量和工作质量, 是推进绿色建造的重要保障, 也是绿色建造发展的基本要求。

5) 装配化是绿色建造实现的重要途径 装配化是实现绿色建造的主要方式之一, 也是绿色建造发展的重点方向。

技术创新对于提高工程品质具有重要的支撑作用, 未来10~20年重点发展的十大关键技术如下。

装配式建造是建筑工程建造的重要技术途径, 在绿色建造方面具有巨大优势, 应针对装配式建造技术的短板, 集中优势资源实现技术上的有效突破。

信息化建造技术是建筑业实现产业升级的重要方法, 是实现绿色建造的必要手段和重要支撑。在工程建造过程中应充分利用信息资源, 促使工程建造过程实现系统化管理、提高建造效率。应强化信息化建造技术的研究, 加快实现智能建造, 进而实现智慧建造。

地下空间的开发可以缓解城市快速发展带来的一系列问题, 具有广泛的发展前景。地下空间开发应以保护地下环境为前提, 研发符合绿色建造理念的地下空间开发利用技术。

楼宇设备智能化控制的目的在于楼宇建造和运行中的各种设备系统高效运转, 实现楼宇设备和系统的智能化控制。因此应加大力度进行楼宇运行资源和能源高效利用的智能化技术研究。

建筑材料与施工机械绿色化发展技术应细化、强化建筑材料和施工机械供给侧的绿色性能要求, 进行建筑材料和施工机械的绿色评价指标体系研究, 一方面应注重建立、健全建筑材料与施工机械绿色性能评价体系, 促使供给侧绿色建材大量生产;另一方面要因地制宜, 进行绿色建材和绿色施工机械选用的管理和技术研究, 促使建材行业技术升级。

高强钢的研制使用和新型结构体系的开发研究是解决我国工程建设中存在的资源利用效率不高、环境保护不足、抗灾能力不强、使用寿命偏短等问题的重要举措, 是工程建设行业实现可持续发展的关键技术之一。

多功能高性能混凝土是混凝土的发展方向, 符合绿色建造的要求。研究发展轻质、高强, 集承重、保温、耐火、防水和隔断围护等多功能于一体的高性能混凝土技术, 对绿色建造的推进具有重要作用, 应集中优势力量, 寻求技术突破。

施工现场固体废弃物减量化和资源化对于保护资源、减少污染具有重要作用, 是绿色建造技术发展的重要方面, 应重点关注。

加大太阳能、风能、潮汐能等清洁能源的开发利用技术研究, 最大限度减少化石能源消耗, 广泛开展低能耗照明灯具、施工机械和楼宇设备研制, 进一步加大资源高效利用的技术开发, 以便有效提高资源利用效率, 实现对资源的有效保护。

建筑业是劳动密集型产业, 劳动强度高、作业条件差是其重要特点。围绕改善施工现场作业条件、减轻劳动强度进行技术研究, 提升现场机械化程度、推进智能化建造, 对劳动保护措施强化和人力资源高效使用至关重要。

推进绿色建造是复杂的系统工程, 需要政府、行业组织、企业密切合作, 协同推进。推动绿色建造发展的措施如下。

1) 明确政府、行业、企业在推进绿色建造过程中的作用和职责, 加快落实岗位责任, 促进绿色建造的协同推进。

2) 政府充分发挥推进绿色建造的主导作用, 完善绿色建造法律、法规体系, 完善工程项目实施总承包的管理模式, 建立长效机制, 强化激励措施, 强力推进绿色建造实施。

3) 建立健全绿色建造的标准体系, 调动社会团体和企业多方面的积极性, 加快研编基于绿色建造推进的系统化协同标准体系。

4) 加大绿色建造技术研发投入, 积极开展绿色建造技术研究, 特别要加强工程项目绿色策划、绿色设计、绿色施工等绿色建造各个环节的专项技术和集成技术创新研究, 强化国内外绿色建造的技术交流与合作, 提高我国绿色建造水平。

5) 重视发挥企业在绿色建造的主体作用和行业社团的桥梁纽带作用, 加强绿色建造宣传, 强化工程项目绿色建造意识, 培育围绕工程建造全过程的懂策划、能设计、会施工、善管理的复合型人才队伍, 提升工程项目绿色策划、绿色设计与绿色施工的协同能力和专业技术水平。

绿色建造的全面推进, 是助推我国建筑业转型升级和快速发展的重大举措。绿色建造的推进必将加快建筑产业现代化的发展步伐, 带来巨大的环境、经济和社会效益。为此建议如下几点。

1) 强化政策引导 政府主管部门应在推进绿色建造工作中发挥主导作用, 制定相应方针政策和法规制度, 通过法规制度明确绿色建造责任, 提高社会公众绿色建造意识, 引导绿色建造快速走向高质量发展。

2) 加快推进以工程总承包为主导的绿色建造模式 (PEPC) , 培育和发展基于工程项目全生命期的设计咨询服务组织 (DCS) 。改革现行的工程项目管理制度, 逐步淡化旁站监理制度, 以推进绿色建造为目标, 建立健全工程项目总承包 (PEPC) 负总责的相关制度;培育全过程工程咨询市场, 发展基于全生命期的从事工程设计、咨询和服务的企业;强化绿色建造工程示范, 以点带面, 全面展开。

3) 加强绿色建造技术创新 加大绿色建造技术创新的研发投入, 加强绿色建造领域智库建设和科技创新团队建设, 构建绿色建造技术的“产学研用”体系, 以工程项目为载体, 跟踪绿色建造发展趋势, 进行系统的技术研究, 服务绿色建造实践。当下, 应特别重视适应建筑装配化特点的新型结构体系和技术的创新研究, 以加速推进建筑装配化的步伐。

4) 建立以绿色建造为核心的企业信用等级评级制度 建议住建部门会同环保部门等相关政府管理部门, 根据建筑企业绿色建造意识、制度、行为、业绩等要素, 对企业遵守绿色建造法律法规、履行环保社会责任和工程建造过程的业绩表现等进行信用等级评价。强化激励, 奖优罚劣, 创造自觉推动绿色建造的良好氛围。