​绿色建筑材料在城市土木工程中的低碳应用与推广路径研究

在我国政府与建筑业的持续关注和推动下，绿色建筑材料的推广与普及工作已取得阶段性进展。目前，我国已构建起以《民用建筑节能条例》等国家级法规为核心、地方配套规范为补充的绿色建筑材料标准体系，其应用场景不断拓展，整体呈现出良好的发展态势。不过，初始成本偏高、配套技术滞后、认知存在偏差等问题仍未得到根本解决，这使得部分企业和地方在城市土木工程项目中对绿色建筑材料的应用缺乏积极性与主动性，严重制约了其推广普及效能的发挥。由此可见，进一步推动绿色建筑材料的推广与普及，仍是当前城乡建设领域的重要课题。

1 绿色建筑材料的定义与分类

1.1 绿色建筑材料的基本定义

绿色建筑材料，又称环保建筑材料或可持续建筑材料，是指在从原材料采集、生产加工、工程应用到废弃处理的全生命周期中，具备低能耗、低污染、低排放特性，且对人体健康无害，同时能优化环境性能的建筑材料。这类材料大多具有可再生或可回收属性，凭借优异的环保性和可持续性，可显著降低建筑活动对生态环境的负面影响。

1.2 绿色建筑材料在城市土木工程项目中的重要性

在城市土木工程项目中应用绿色建筑材料，具有多维度的重要意义。从城市发展视角来看，2021 年我国建筑能耗（涵盖建造能耗、生活能耗及采暖空调能耗等）已占全国总能耗的 30% 。随着城市建设对环境的压力持续增大，推广普及绿色建筑材料可通过降低建筑过程中的能源消耗和废弃物排放，为城市可持续发展提供有力支撑。从建筑质量与综合效益层面分析，绿色建筑材料凭借其高性能与功能性，既能提高建筑能源效率、降低长期运行成本，又能为居民营造更健康的居住环境，进而提升整体城市环境质量。从国家战略高度而言，推广应用绿色建材是落实 “碳达峰、碳中和” 战略、助力生态保护与高质量发展、推动城乡建设绿色低碳转型的关键举措。以 2020 年数据为例，全国建筑碳排放强度 (CO₂) ）为 31.1kg/m² ，其中城镇居住建筑、农村居住建筑、公共建筑碳排放强度分别为 28.1kg/m² 、 18.3kg/m² 、 58.6kg/m² ；2010-2020 十年间，这三类建筑的碳排放强度分别增长 37% 、35% 、 51%_∘ 。因此，推动城市土木工程项目中建筑材料的绿色化、低碳化，既是时代发展的必然趋势，也是当前城市建设的迫切需求 [1]。

.3 绿色建筑材料的主要分类与特性

依据我国《绿色建材产品分级认证目录》，绿色建筑材料可分为六大类：围护结构及混凝土类、门窗幕墙及装饰装修类、防水密封及建筑涂料类、给排水及水处理设备类、暖通空调及太阳能利用与照明类、其他设备类。从功能作用角度，可将其划分为四大类：1. 结构材料，如再生混凝土、再生钢材、再生砖、木材、竹材等，主要用于建筑主体结构，在减少环境影响的同时，能提供与传统材料相当或更优的性能；2. 节能材料，包括生物基絮状材料、膨胀珍珠岩、聚氨酯泡沫等，可有效降低建筑热损失，提升能源利用效率；3. 装饰材料，兼具装饰效果与环境友好性，且对人体健康危害小，广泛应用于建筑内外装饰；4. 节水节电材料，其中节水材料涵盖节水器具、雨水收集系统等，节电材料以太阳能光伏板、风力发电设备为代表，可优化建筑水资源与电力资源的利用效率。

2 绿色建筑材料推广与普及的现状与难点

2.1 绿色建筑材料推广与普及现状

近年来，我国将绿色建筑材料的推广与普及列为绿色建筑发展及环境友好型社会建设的重点任务，出台了一系列政策文件规范行业发展，成效显著（见表 1）。截至目前，我国已形成有利于绿色建筑材料推广的政策环境与市场氛围：2021 年以来，绿色建材认证证书发放量已突破 1.2 万张；2023年确定的绿色建材应用试点城市工程项目超过 200 个，大幅加快了绿色建筑材料在城市土木工程项目中的应用进程。但需注意的是，受多重因素制约，绿色建筑材料行业仍存在市场规模偏小、增长速度偏缓等问题，未来发展空间依然广阔[2]。

2.2 初始成本高昂成为推广与普及阻力

在绿色建筑材料的推广普及过程中，高昂的初始成本是首要障碍。从政府层面看，培育具有市场竞争力的绿色建筑材料品牌，需要投入大量资金用于生产技术升级和研发创新；对企业而言，在城市土木工程项目中使用绿色建筑材料会直接增加短期成本。2017 年中国城市科学研究会对 148 个项目的统计显示，居住项目中一星级至三星级绿色建筑的增量成本分别为 23.9 元 /m²、70.9 元 /m² 和131.8 元 /m² ，公共建筑项目则更高，分别达到 29.9 元 /m² 、87.3 元 /m² 和 216.4 元 /m²，整体建筑成本上浮幅度在 2.7%～9.3%, 。尽管绿色建筑材料能在建筑长期运营中实现节能、减排等综合效益，但由于建设阶段需承担更高的前期投入，建设单位往往缺乏使用绿色建筑材料的意愿，也难以主动提高其应用标准，这极大地削弱了企业参与绿色建筑材料推广普及的积极性。

2.3 配套技术基础不充分影响绿色建筑材料应用

一方面，绿色建筑材料的推广和普及意味着施工方需要更新现有的施工技术与工艺流程，以适配绿色 建筑材料的实际需要，例如再生混凝土，其骨料成分的不同将带来迥异的性能表现，如加入砖瓦后引起的收缩、弹性模量、徐变以及抗渗性变差，加入玻璃后坍落度、含气量降低等，以及成分不同引起的指标差异，如随着再生骨料替代率的增大，再生骨料混凝土的坍落度、弹性模量均将显著下降，收缩值和渗透性显著增大等。相比于传统混凝土，其需要精确控制其配合比以及减水剂、早强剂等添加剂的使用，以获取足够的强度并避免产生质量问题，这就需要一定的施工经验和专业知识与技能基础，导致企业需要为之支付额外的学习成本。而即使相应资源充足，技术跟进和积累也需要时间，导致绿色建筑材料的应用并不能立即达到最佳状态，而是需要长期的探索，对于体量较小的企业来说并不具有足够的吸引力；另一方面，绿色建筑材料独立、割裂的应用并不能产生明显的效益，而是有赖于建立完整的绿色建筑材料生命周期管理体系，包括原材料的选择、生产过程的控制、产品的使用和废弃物的处理等环节，而目前国内在这方面的经验和技术积累还相对较少，一定程度上阻碍了绿色建筑材料在城市土木工程项目中的推广[3]。

2.4 市场环境和认知基础有待优化

从整体市场发展态势来看，我国绿色建材行业市场规模虽呈逐年增长趋势，但相较于整个建材行业的市场体量而言，仍处于较小水平。以2022 年的数据为例，我国建材行业整体市场规模已达到8.7万亿元，而绿色建材的营业收入仅为 1700 亿元，这意味着绿色建材市场仍存在巨大的发展潜力有待挖掘。

与此同时，在认知层面，针对绿色建筑材料的基本知识及其优势的宣传与培训工作存在不足。这种宣传培训的缺失，未能对政府、企业等与绿色建筑材料在城市土木工程项目中推广和普及相关的主体形成足够的激励。相关主体因此可能忽略绿色建筑材料的优势，甚至对其产生认知误解，最终降低了在项目中使用绿色建筑材料的热情，这在一定程度上制约了绿色建筑材料的推广与普及进程。

3 提高绿色建筑材料推广与普及成效的策略

3.1 降低绿色建筑材料的综合成本

政府需持续加大对绿色建筑材料行业发展的支持引导力度，以及在城市土木工程项目中推广普及的推动力度。一方面，可通过税收优惠、直接补贴等方式，降低企业采用绿色建筑材料的初始成本，从而激发企业主动了解和使用绿色建筑材料的积极性；另一方面，要严格落实政府采购项目优先选用绿色建筑材料的政策，并结合相应的指导规范文件强化管控，进一步扩大市场对绿色建筑材料的需求，激活绿色建筑材料市场的潜力与活力，为绿色建筑材料行业营造良好的发展氛围[4]。

3.2 提升绿色建筑材料的性能和技术水平

要兼顾技术服务与应用途径探索。积极引进国际先进的绿色建筑材料生产及应用技术，结合本地城市土木工程项目的实际需求开展研究，拓宽绿色建筑材料的实际运用渠道，并通过宣讲会等形式进行宣传推广。同时，为企业提供配套的技术支持和人才引进机制，减少企业在构建绿色建筑材料综合应用体系过程中的学习成本，降低绿色建筑材料在城市土木工程项目中推广普及的难度。此外，构建涵盖政府、高校、企业等在内的产学研用完整体系，形成良好的技术交流合作与反馈改进氛围，以此持续提升绿色建筑材料在城市土木工程项目中的运用成效，助力其推广和普及。

3.3 提高市场对绿色建筑材料的认知度

不断深入挖掘城市土木工程项目中绿色建筑材料运用的典型案例，借助媒体、网络等多元渠道进行宣传，重点突出其环保节能优势、发展趋势及前景等。针对企业、公众等不同对象实施精准宣传，提高社会整体对城市土木工程项目中应用绿色建筑材料的了解度和接受度。定期举办绿色建筑材料展览会、讲座等活动，或建设样板间、提供具体参数，通过直接参观、虚拟现实模拟等方式，帮助消费者和建筑商直观了解绿色建筑材料，打破认知壁垒。同时，开设以技术单位为支撑的专业绿色建筑材料咨询服务，作为行业发展的补充与支持，及时解答关于绿色建筑材料的疑问，进一步提升推广普及成效 [5]。

4 绿色建筑材料推广和普及实例

4.1 案例概况

以山东省在城市土木工程项目中推广普及绿色建筑材料的实践为例，该省围绕国家层面出台的各项政策措施，结合自身发展实际和建设需求，于 2022 年相继出台《山东省绿色建材推广应用三年行动方案》《关于推动新型建筑工业化全产业链发展的意见》《山东省 “十四五” 绿色建筑与建筑节能发展规划》等文件，从政策、技术、资金等多个角度，推动绿色建筑材料在城市土木工程项目中的应用。

4.2 具体做法

在绿色建筑材料应用推动方面，山东省规定政府投资或以政府投资为主的城镇新建民用建筑，需全面推广采用绿色建材；星级绿色建筑项目的建设，要按照绿色建材应用比例不低于 30% 的标准执行。在技术支撑强化方面，编制了详细的绿色建材应用技术标准体系，并构建专门的技术创新中心开展产品技术研究，进一步提升绿色建筑材料的综合效益。其中，山东省住房和城乡建设发展研究院成为该省住建领域首家绿色建材产品认证机构，认证领域涵盖围护结构及混凝土类等 8 种绿色建材产品，以及建材产品、木材、职业健康安全管理体系等相关内容。在资金支持方面，持续拓宽政府采购支持的绿色建材产品目录，推动城市土木工程项目对绿色建材的需求量提升；通过政府采购政策推广绿色建筑和绿色建材应用，相关试点项目已超过 100 个，总投资金额超 896 亿元。在宣传普及方面，启动省级绿色建材应用示范工程建设及宣传工作，借助官方媒体，以多种媒介形式推广绿色建筑材料应用的典型案例，宣传绿色建筑材料的优势，凝聚起在城市土木工程项目中应用绿色建筑材料的良好社会氛围。

4.3 案例结果评价

自 2021 年以来，山东省在绿色建筑材料推广与绿色建筑发展方面成效显著。全省范围内新增绿色建筑面积已达 4.44 亿平方米，2022 年绿色建筑在城镇新建民用建筑中的占比接近 100%_⨀ 。同时，该省已基本建成统一管理的绿色建筑专家库，并以此为技术支撑，通过屋顶分布式光伏规模化开发试点等项目，成功探索出新能源相关绿色建筑材料的应用路径。截至 2023 年 6 月底，山东省入库的绿色建材认证证书已达431 张，数量位居全国前列，成为全国绿色建材推广与普及领域的先进地区。

5 结语

随着我国 “双碳” 战略的深入推进，以及人民群众对绿色环保需求的持续提升，绿色建筑材料的普及与推广已成为必然趋势。而要加快其推广进度、提升综合效益，仍需政府、高校、企业等多元主体协同合作，并出台针对性的举措。由于我国地域辽阔，不同城市有着各自的发展特征和实际需求，因此在绿色建筑材料推广过程中不能采用 “一刀切” 的模式，需要结合地方实际情况，制定符合本地城市土木工程项目特点的绿色建筑材料推广与普及计划。通过各项措施的有效落实，推动绿色建筑材料在城乡建设中发挥更大作用，为实现绿色低碳转型奠定坚实基础。

参考文献：

[1]朱文祥 , 陈龙 , 季柳金 , 等 . 绿色建材推广应用影响因素与对策分析 [J]. 建设科技 ,2023(05):67-70.

[2]韩浩 . 绿色建筑材料在土木施工中的应用 [J]. 中国建筑装饰装修 ,2023(01):94-96.

[3]何小岗 . 绿色建筑材料在土木工程中的运用 [J]. 砖瓦 ,2022(08):142-143+146.

[4]白燚林 . 浅析绿色建筑材料在土木工程施工中的应用 [J]. 居舍 ,2023(11):39-42.

[5]朱文红 . 土木工程施工中绿色建筑材料的应用研究 [J]. 城市建设理论研究 ( 电子版 ),2023(04):158-160.

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作者简介 ]

高树山，1975 年11 月28 日，男，汉族本科，工程师，土木工程；项目管理，