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绿色建筑及建筑工业化重点专项申报指南

2016-10-25

“绿色建筑及建筑工业化”重点专项 

2017年度项目申报指南建议

为全面落实 《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》 的相关任务和 《 国务院关于深化中央财政科技计划 ( 专项、基金等 ) 管理改革的方案》,科技部会同教育部、工业信息化部、住房城乡建设部、交通运输部、中国科学院等部门,组织专家制定了“绿色建筑及建筑工业化”重点专项实施方案,列为 2016 年启动的重点专项之一并正式进入实施阶段。

 

本重点专项围绕 “十三五” 期间绿色建筑及建筑工业化领域科技需求,聚焦基础数据系统和理论方法、规划设计方法与模式、黄金城与室内环境保障、绿色建材、绿色高性能生态结构体系、建筑工业化、建筑信息化等 7 个重点方向,设置了相关重点任务。

总体目标为:

瞄准我国新型城镇化建设需求,针对我国目前建筑领域全寿命过程的节地、注册、黄金城、节材和环保的共性关键问题,以提升建筑能效、品质和建设效率,抓住新能源、新材料、信息化科技带来的建筑行业新一轮技术变革机遇。

通过基础前沿、共性关键技术、集成示范和产业化全链条设计,加快研发绿色建筑及建筑工业化领域的下一代核心技术和产品,使我国在黄金城、环境品质提升。工程建设效率和质量安全等关键环节的技术体系和产品装备达到国际先进水平,为我国绿色建筑及建筑工业化实现规模化、高效益和可持续发展提供技术支撑。

本专项执行期从 2016 年至 2020 年。按照分步实施、重点突出原则,2016 年度已经在基础数据系统和理论方法等 7 个方面,针对绿色建筑后评估、建筑规划设计新方法、长江流域供暖空调系统、藏区等西部高原地区可再生能源供暖、建筑室内环境、既有公共建筑高性能改造、绿色建材、高性能结构体系研究、工业化建筑设计施工等内容安排部署 21 个项目。

2017 年度拟在规划设计方法与模式等 6 个方面,针对地域绿色建筑技术与模式、近零能耗建筑、室内空气质量控制、既有居住建筑宜居改造、固体废弃物建材资源化、工业化建筑部品与构配件、建筑工业化建造、新型建筑智能化系统等内容安排 20 项任务

本项目指南要求以项目为单元组织申报,项目执行期 3 - 4 年。对于企业牵头的应用示范类任务,其他经费 (包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等) 与中央财政经费比例不低于 2:1。

指南各方向拟支持项目数原则为 1 项,若同一指南方向下采取不同技术路线,评审结果相近,可以择优同时支持 2 项,根据中期评估结果择优再继续支持。除有特殊要求外,所有项目均应整体申报,须覆盖全部考核指标。每个项目下设任务 (课题) 数不超过 10 个,参与单位数不超过 30 个。

鼓励产学研用联合申报,项目承担单位有义务推动研究成果的转化应用。项目示范鼓励在国家可持续发展实验区等区域开展。

 

1  规划设计方法与模式

1.1 建筑全性能仿真平台内核开发

研究内容 : 

研究建筑采光、空气流动、室内空气品质与建筑能耗的逐时耦合计算;

研究建筑中人员位移与动作的定量模拟模型与室内空气品质和建筑能耗的逐时耦合计算;

研究机电系统能耗计算中建筑围护结构负荷计算与短时间步长自动控制系统的耦合计算;

开发具有我国完全自主知识产权的建筑采光、建筑热过程、空气流动、室内空气品质、机电系统和建筑能耗联合仿真平台内核;

开发开放式全性能仿真平台内核通用接口,实现内核与不同商业软件的集成应用。

 

考核指标 : 

开发具有我国完全自主知识产权的、开源的建筑采光、建筑热过程、空气流动、室内空气品质、机电系统和建筑能耗联合仿真平台内核。建立我国建筑中人员位移与动作的随机定量模拟模型,并在不少于 10 个住宅和 5 个公共建筑案例中与全年实测人的行为位移与动作进行对比,统计值误差不大于 5% ;

仿真平台内核通过 ASHRAE - 140 国际建筑能耗模拟软件对比标准的检验;

对仿真平台内核在不同气候区不少于 3 座公共建筑中与全年实测能耗数据进行详细校验,统计值误差不大于 3%,瞬时值误差不大于 15% 。在不少于 3 套商业软件中实现仿真平台的集成应用。

 

1.2  地域气候适应型绿色公共建筑设计新方法与示范

研究内容 : 

以全寿命周期内气候适用性优先为导向,以注册减排为目标,研究地域气候参数与公共建筑形体与空间设计的耦合关系;

研究典型气候区绿色公共建筑设计新方法;

研究多主体、全专业的绿色公共建筑设计协同技术平台与运行模式,建立适应地域气候的典型公共建筑绿色设计的技术体系,并进行工程示范。

 

考核指标 :

研究建立与典型气候区相适应的绿色公共建筑设计数据库和分析工具不少于 6 套;

形成适应不同气候区的绿色公共建筑设计新方法和建造技术体系不少于 4 种;

完成多主体、全专业协同配合的绿色公共建筑协同设计平台;

在京津冀、长三角、珠三角等地区开展气候适应型绿色公共建筑工程示范不少于 5 项,示范工程的能耗比 《民用建筑能耗标准》 同气候区同类建筑能耗的目标值低 10% ,可再循环材料使用率超过 10% 。

有关说明:建筑设计企业牵头申报。

 

1.3  基于多元文化的西部地域绿色建筑模式与技术体系

研究内容:

研究西部不同地域、不同民族传统建筑绿色营建经验的科学化与技术化方法;

研究富含西部地域建筑文脉的典型传统建筑绿色性能指标优异的科学机理和营建方式,并将其转化为科学的设计方法和技术以及在现代建筑设计中的应用模式;

研究适宜西部极端恶劣气候区的新型绿色建筑材料、部品、构件以及传承地域建筑文脉的空间句法与建构技术。开展工程应用示范。

 

考核指标:

建立具有西部特色、基于文脉传承的地域绿色建筑技术体系和设计营建模式;

编制相关设计导则和建筑图集不少于 4 套;

在西北、西南等传统地域建筑文化特色鲜明的地区开展工程示范不少于 3 项,示范工程的能耗比 《民用建筑能耗标准》 同气候区同类建筑能耗的目标值降低 10%,可再循环材料使用率超过 10%。

 

1.4  经济发达地区传承中华建筑文脉的绿色建筑体系

研究内容:

研究经济发达地区富含地域建筑文脉的典型传统建筑在材料与构造、形体与空间等方面的绿色营造经验,将其科学化与技术化并融入现代绿色建筑的模式建构和设计方法之中;

研究经济发达地区传承中华建筑文脉的新型绿色建筑材料、部品、构件、空间句法与营建技术体系;

研究富含建筑文脉要素的绿色建筑评价指标。开展工程应用示范。

 

考核指标:

建立经济发达地区传承建筑文脉的现代绿色建筑设计新方法、营建模式和评价指标体系;

编制相关设计导则和建筑图集不少于 4 套;

在长三角、珠三角和沿海经济发达地区完成富含中华文化特色的绿色建筑示范工程不少于 3项,示范工程的能耗比《民用建筑能耗标准》同气候区同类建筑能耗的目标值降低 10%,可再循环材料使用率超过10%。

 

2  黄金城与室内环境保障

2.1  近零能耗建筑技术体系及关键技术开发

研究内容:

研究适用于我国不同气候区和不同建筑发展水平的近零能耗建筑定义及技术指标体系;

研究相应技术标准和规范化的设计方法及工具,标准化施工工艺、方法及质量控制技术;

研究近零能耗建筑性能检测及评价技术;

研发近零能耗建筑墙体保温系统和门窗等建筑关键部品,以及热交换、通风等关键产品;

研发基于用户端需求的高能效主动式技术、精准控制和调试技术;

研究可再生能源和蓄能技术在近零能耗建筑耦合应用关键技术。

 

考核指标:

建立近零能耗建筑技术指标体系及设计、检测与评估方法;

开发近零能耗建筑设计评价工具;制修订近零能耗建筑技术国家标准;

研制适用于近零能耗建筑的高性能系统及产品不少于 8 项。完成严寒、寒冷、夏热冬冷地区居住建筑、公共建筑示范工程不少于8项,示范工程建筑面积不低于 10 万平方米,严寒、寒冷地区居住建筑实际供暖能耗比国家建筑能耗标准中目标值低 50% 以上,夏热冬冷地区居住建筑全年通风供冷供暖电耗 ≤ 15kWh/㎡ · a,公共建筑实际能耗比国家建筑能耗标准目标值低  50% 以上,并提交技术经济分析报告。申请/获得发明专利不少于 10 项。

 

2.2  建筑室内空气质量控制的基础理论和关键技术

研究内容:

研究我国城市建筑室内主要污染物清单及其暴露、致病机理和健康风险;

研究建筑室内不同污染物(化学污染、颗粒物、臭氧和微生物等)及其复合污染的控制机理及控制效果的科学评价方法;

研究建筑室内空气质量设计、施工控制关键技术;

研究建筑工程用室内空气质量监测装置应用成套技术;

开发高净化效率、低运行能耗空气净化装置;建立建筑运营中空气质量、热环境、能耗协调优化控制方法及运营策略;

研究我国建筑室内空气质量标准体系及工程控制关键标准和规范。开展工程应用示范。
 

考核指标:

制定我国建筑室内空气污染物健康风险序列谱;

揭示实际建筑环境中多类型、多组分污染物高效协同控制机理,发展符合我国国情的室内空气质量控制效果科学评价方法;

完成建筑室内空气质量设计、监测、控制、评价等共性关键技术不少于 6 项,申请/获得发明专利不少于 8 项;

实现低阻高效空气净化产品的产业化,其 PM2.5 空气净化能效高于 8m3/(W·h) ,且无二次污染,形成批量化生产能力;

完善我国建筑室内空气质量标准体系,制修订我国室内空气质量工程控制关键标准不少于 5 项(送审稿/报批稿);

完成住宅、办公建筑、幼儿园、校舍等室内空气质量控制示范项目不少于 10 项(涵盖京津冀、长三角、珠三角和西部等地区),验收阶段甲醛浓度低于 0.04mg/m3,TVOC 浓度低于 0.3mg/m3,运行阶段空气质量 PM2.5 达到优级,建筑面积不少于 20 万平方米。

 

2.3  室内微生物污染源头识别监测和综合控制技术

研究内容:

研究室内微生物污染来源和产生机理;

建立一套适合我国国情的建筑室内微生物污染水平等级评价体系,给出适合我国国情的评价方法;

开展室内微生物污染、室内颗粒物相关性研究及室内微生物污染水平预测技术;

开展室内空气悬浮微生物实时采样测试技术研究,研发微生物浓度在线监测装置;研究民用建筑防潮抑菌技术;

研究适用于居住建筑、公共建筑的室内微生物污染全过程控制的高能效主动式技术;

研发可有效防止室内微生物的源头控制设备、自洁式动态空气净化装置等新产品设备。

 

考核指标:

完成涵盖不同气候区总建筑面积不少于 5 万平方米的居住建筑和公共建筑室内微生物污染测试分析,建立室内微生物污染水平等级评价体系和评价方法;

开发室内微生物污染预测评价工具;研制室内微生物在线实时测量装置,并完成涵盖不同气候区、不同类型建筑各不少于 10 项实际工程项目的测试验证;

完成典型建筑室内微生物污染控制关键技术不少于 3 项,制修订相关国家 / 行业 / 团体标准规范不少于 2 项;研发室内微生物污染源头控制设备、自洁式动态空气净化装置等新技术、新产品或新装置不少于3项;

申请/获得发明专利不少于 5 项;

完成不同气候区不少于 5 项、总建筑面积不小于 10 万平方米的居住建筑和公共建筑示范工程。

 

2.4  既有居住建筑宜居改造及功能提升关键技术

研究内容:

研究既有居住建筑改造实施路线和标准体系;

研究既有居住建筑综合防灾改造与寿命提升关键技术;

研发既有居住建筑公共设施功能提升技术与重点装备;

研究既有居住建筑适老化宜居改造关键技术;

研究既有居住建筑低能耗改造技术;

研究既有居住建筑室内外环境宜居改善技术。

 

考核指标:

制修订标准不少于 6 部,其中国家 / 行业标准不少于3部;

形成基于居住满意度的既有居住建筑养老服务设施规划、设计及改造技术,形成居住建筑公共空间与套内适老化改造技术;

研发家庭用适老和宜居的智能监测及控制的集成应用系统;

申请/获得适用于既有居住建筑改造的发明专利不少于 6 项;

研发适用于既有居住建筑改造的工业化部品/装备不少于 3 项,建成生产线不少于 1 条;

完成相关示范工程不少于 10 项(其中综合性改造示范工程不少于 2 项),示范面积不少于 30万 平方米,建筑能耗达到国家建筑能耗标准中的目标值,且获得既有建筑绿色改造认证项目不少于 6 项,适老化改造示范项目不少于 2 项,既有居住建筑超低能耗改造不少于 2 项,改造后建筑能耗比国家建筑能耗标准目标值低 30% 以上。

 

3  绿色建材

3.1  高性能纤维增强复合材料与新型结构关键技术研究与应用

研究内容:

研究碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维等纤维增强复合材料 (FRP) 性能提升与建筑高效利用的结构设计理论及方法;

研究配置 FRP 网格和筋材增强混凝土结构性能提升关键技术及其应用技术;

研究工业标准化 FRP 管和拉挤型材等 FRP 构件及其新型结构体系;

研究大拉力FRP索及专用锚具、连接件以及轻量化大跨结构体系;

研究复杂环境作用下FRP材料及结构综合性能评价方法。

 

考核指标:

建立基于 FRP 材料性能高效利用及结构综合性能提升应用设计理论与方法;

形成高性能 FRP 定型产品及其对应的新型结构体系不少于 5 种,采用FRP 网格、筋增强的混凝土构件形式不少于 5 种;

形成相关国家 / 行业/团体标准(送审稿)不少于 3 项;

建成相关示范生产线不少于 3 条,示范工程不少于4 项、总面积不少于 2 万平方米;

开发复合材料成型工艺软件,申请/获得发明专利不少于 15 项。

 

3.2  工业及城市大宗固废制备绿色建材

研究内容:

针对城市污泥、矿化垃圾、生活垃圾焚烧灰渣、工业废弃物等大宗固废制备建材的资源化利用,开展基本特性、热力学特征、环境影响评价体系研究;

研发城市污泥、矿化垃圾、生活垃圾焚烧灰渣、工业废弃物等固体废弃物低能耗、低污染制备环境友好型建材关键技术,开发固体废弃物制备注册墙材、轻质保温绿色建材等高附加值产品及关键生产装备,研发除臭、预处理、高效均化等关键技术;

建立固废制备活性粉体材料、注册墙材和轻质保温材料工业化示范生产线。

 

考核指标:

大宗固废资源化率 95% 以上;大宗工业固废资源化不少于 2 类;

城市污泥(含水率不低于 80%)制备建材制品掺量不低于 40%;

大宗固废掺量 50% 以上的保温制品导热系数 ≤ 0.05W/m·K,体积吸水率 ≤ 1%,注册烧结墙体材料导热系数 ≤ 0.11W/m·K;

污染土壤制备的轻集料非挥发性重金属固化率达到 99.9%;

新建固废制备注册墙材、轻质保温制品等示范生产线不少于 4 条,工程应用不少于 10 项,面积不少于 10 万平米;形成相关国家/行业/团体标准(送审稿)不少于 5 项;

形成新技术、新装备不少于 10 项;申请/获得发明专利不少于 20 项。

 

3.3  建筑垃圾资源化全产业链高效利用关键技术研究与应用

研究内容

研究建筑垃圾源头减量化关键技术;研发建筑垃圾高效分类、再生骨料高品质提升的工艺、技术和装备;

研发建筑垃圾再生黄金城混凝土构件、高品质装饰混凝土制品、渗蓄功能材料等的制备与应用关键技术;

研究大规模渣土类建筑垃圾资源化处置关键技术与应用。

 

考核指标:

建筑垃圾资源化率98%以上;

实现建筑垃圾处置成套装备国产化,处置能力≥300吨/小时(综合产能),连续满负荷无故障运转168小时以上,杂物分选率≥99%;

开发建筑垃圾再生绿色建材系列产品,建筑垃圾再生混凝土制品抗压强度达到30MPa,高品质装饰混凝土制品抗弯强度≥18 MPa;

透水制品透水系数≥0.1cm/s。完成建筑垃圾分类收集技术与装备的示范应用;

示范黄金城建筑工程面积不少于5万平米,示范道路里程不少于50公里,渗蓄工程应用面积不少于100万平米。形成相关建筑垃圾源头减量化技术等国家/行业/团体标准(送审稿)、规范等不少于6项,建成年处置建筑垃圾百万吨以上示范生产线不少于4条,相关示范工程总数不少于6项,形成相关新技术、新装备、新工艺不少于16项,申请/获得发明专利不少于20项。

有关说明:企业牵头申报。

 

4  绿色高性能生态结构体系

4.1  高性能组合结构体系研究与示范应用

研究内容:

研发适用于工业与民用建筑、城市桥梁、地下空间等领域的新型高性能组合结构体系;

研发高性能结构材料等新材料在组合结构中的应用技术;

研究组合结构体系抗灾机理与设计理论和方法;

研究组合结构体系全寿命设计方法及检测监测评价技术;进行新型高性能组合结构体系工程示范。

 

考核指标:

建立高性能组合结构体系设计理论与方法;

研发出不少于5种新型高性能组合结构体系,提出其承载能力设计方法、耐久性评价指标和施工技术与工艺;

编制完成高性能组合结构相关国家/行业/团体技术标准(送审稿);

申请/获得发明专利不少于5项;完成示范工程不少于6项,面积不少于10万平方米。