1.1 绿色建筑
绿色建筑是与自然和谐共生的建筑，这就意味着在绿色建筑的全寿命周期里要满足国家标准中的节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、运营管理等规则要求。具体就是从规划、设计阶段充分考虑并利用环境和自然资源，同时在施工过程中保证对环境的影响降到最低，发挥就地取材的地域优势，使用绿色环保产品、绿色技术，在运营管理阶段可以为人们提供健康舒适、安全低耗、无污染、对环境危害降低到最低、并使拆除材料尽可能地再循环再利用，减少建筑垃圾和资源浪费。
随着人们对建筑与环境关系的关注和研究在不断发展，绿色建筑的内涵在不断地延伸，此过程中出现了一些相关的概念，如可持续建筑、节能建筑和低碳建筑等。绿色建筑理念已然成为建筑设计的一个新的趋势，也成为众多建筑商业开发的卖点之一，从而在业界评论和媒体报道中被大量和频繁的应用，甚至被乱用和错用，这就不可避免地使得与绿色建筑相关的专业术语彼此混淆模糊。这些概念看似相近，但实际上它们有的是对绿色理念不同广度、不同深度的阐述，也有的是对绿色理念不同发展时期的描述，彼此之间有联系却不能混为一谈。
1.1.1 可持续建筑相关概念
（1）绿色建筑 依据我国的绿色建筑评价标准（GB 50378—2014），“绿色建筑”是在全寿命期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。包含节能、保护环境、减少环境污染的三个方面。
（2）节能建筑 节能建筑指的是在建筑全寿命周期内，减少能源的使用，提高能效，尽可能多地利用自然能源。节能建筑是依据气候和节能的基本方法，需要对建筑的朝向、间距、风向、日照及外部空间进行综合研究。
（3）低碳建筑 低碳建筑的本质是在材料的生产加工和运输、建筑施工、建筑运营以及拆除回收的整个全生命周期内减少碳排放和增加碳汇。
（4）生态建筑 生态建筑是尽可能利用当地的环境与自然因素给人类创造舒适空间的同时尽可能不破坏当地环境让当地生态体系良好运作的建筑形式。生态建筑是运用生态学的原理进行建筑设计，通过对地势、水流、气候、阳光等的分析模拟，对建筑各环节进行整体设计，追求人、建筑、自然的和谐统一。
（5）可持续发展建筑 可持续发展建筑是不仅在使用功能上满足当代和后代人的需要，而且在能源利用和经济关系中也要考虑当代和后代人的需求，并使资源高效利用的建筑。可持续发展建筑的内容包括对建筑材料、建筑物、城市区域规模大小及与之相关的功能性、积极性、社会文化和生态因素。
低碳建筑、绿色建筑、节能建筑、生态建筑、可持续发展建筑的基本内涵和核心思想都是为人类提供舒适建筑空间的同时兼顾自然生态环境的发展，但是它们的关注侧重点不同。其实可以说低碳建筑、绿色建筑、节能建筑、生态建筑都是可持续发展建筑，可持续发展建筑包含的内容更加广泛而完整。低碳建筑从当前全球变暖的关键因素出发，关注的是建筑的温室气体排放，考查的是建筑在建筑材料与设备制造、建造、运营维护、拆除等的全生命周期内对化石能源的使用及其带来的碳排放；节能建筑侧重于从物理角度考查建筑的能耗，关心的是建筑的能耗问题，而能耗的多少和碳排放量并不是直接对应的线性关系；绿色建筑是对低碳建筑、节能建筑的延伸，总的来说是从微观层面研究建筑和环境相融合，要求建筑本身和周围的生态环境融为一体，对自然的影响最小同时又能给使用者提供健康舒适的建筑环境；而生态建筑相对绿色建筑而言较为宏观，其研究的生态系统具有很强的理念，分析的是人、建筑、自然之间的关，研究对象是建筑及与之相关的产业系统，既要创造一个舒适的空间小环境，又要保护好周围的大环境，跨越了具体的建筑单体，是宏观上的可持续发展建筑。
完整的绿色建筑寿命周期包括建筑物的规划设计、建材的生产运输、建筑建造、建筑使用维护、拆除处置阶段。绿色建筑从规划、设计阶段充分考虑并利用环境和自然资源，绿色节能技术和绿色建筑材料的运用；施工阶段使用绿色环保产品，发挥就地取材的地域优势；运营管理阶段可以为人们提供健康舒适、安全低耗、无污染的环境；建筑物拆除阶段使拆除材料尽可能地再循环再利用，减少建筑垃圾产生和资源浪费，对环境危害降到最低。
1.1.2 绿色建筑发展大事记
1994年3月25日《中国21世纪议程——中国世纪人口、环境与发展白皮书》发布，首次提出“促进建筑可持续发展，建筑节能与提高住区能源利用效率”。
1997年11月1日，《中华人民共和国建筑法》由中华人民共和国第八届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过，自1998年3月1日起施行。
2001年9月1日，《中国生态住宅技术评估手册》出版发行。
2004年8月27日，原建设部设立全国绿色建筑创新奖项，制定《全国绿色建筑创新奖管理办法》。12月3～5日，中央经济工作会议上明确指出：“要大力发展节能省地型住宅，全面推广和普及节能技术，制定并强制推行更严格的节能节材节水标准。”
2005年5月31日，原建设部发布《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》。10月27日，原建设部与科技部联合发布了《绿色建筑技术导则》。
2006年2月7日，国务院颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》，首次将“城镇化与城市发展”作为十一个重点领域之一。在“城镇化与城市发展”领域中“建筑节能与绿色建筑”是其中的一个优先发展主题。3月1日，《住宅性能评定标准》开始实施，倡导一次装修，引导住宅开发和住房理性消费，鼓励开发商提高住宅性能等。3月5日，第十届全国人大四次会议上政府工作报告中提出：抓紧制定和完善各行业节能、节水、节地、节材标准，推进节能降耗重点项目建设，促进土地集约利用。鼓励发展节能降耗产品和节能省地型建筑。3月7日，原建设部与国家质检总局联合发布了工程建设国家标准《绿色建筑评价标准》，这是我国第一部从住宅和公共建筑全寿命周期出发，多目标、多层次对绿色建筑进行综合性评价的国家标准。
2007年7月27日，原建设部决定在十一五期间启动“100项绿色建筑示范工程与100项低能耗建筑示范工程”（简称“双百工程”）。8月21日，原建设部发布了《绿色建筑评价技术细则》。8月21日，原建设部颁布《绿色建筑评价标识管理办法》，规定了绿色建筑等级由低至高分为一星、二星和三星三个星级。9月10日，原建设部颁布《绿色施工导则》。10月15日，原建设部科技发展促进中心印发了《绿色建筑评价标识实施细则》。2008年4月14日，绿色建筑评价标识管理办公室正式设立。6月24日，住房和城乡建设部发布《绿色建筑评价技术细则补充说明（规划设计部分）》。7月23日，国务院第18次常务会议审议通过了《民用建筑节能条例》，并于2008年10月1日起正式实施。这标志着中国建筑节能法规体系进一步完善。11月27日，由住房和城乡建设部科技发展促进中心绿色建筑评价标识管理办公室筹备组建的绿色建筑评价标识专家委员会正式成立。
2009年6月18日，住房和城乡建设部印发《关于推进一二星级绿色建筑评价标识工作的通知》，明确有一定的发展绿色建筑工作基础并出台了当地绿色建筑评价相关标准的省、自治区、直辖市、计划单列市均可开展本地区一二星级绿色建筑评价标识工作。7月20日，中国城市科学研究会绿色建筑研究中心成立。主要负责开展绿色建筑评审工作，促进绿色建筑领域的国内外交往，培养绿色建筑的各类人才，收集绿色建筑的相关数据，建立国家绿色建筑数；据库开展绿色建筑的其他相关工作。9月24日，住房和城乡建设部印发《绿色建筑评价技术细则补充说明（运行使用部分）》并开始执行。10月13日，住房和城乡建设部科技发展促进中心绿色建筑评价标识管理办公室印发《关于开展一二星级绿色建筑评价标识培训考核工作的通知》。
2010年8月23日，住房和城乡建设部印发《绿色工业建筑评价导则》，拉开了我国绿色工业建筑评价工作的序幕。11月3日，住房和城乡建设部发布建筑工程绿色施工评价标准。11月17日，住房和城乡建设部发布《民用建筑绿色设计规范》。12月21日，中国绿色建筑委员会、中国绿色建筑与节能（香港）委员会联合发布《绿色建筑评价标准香港版》。12月，住房和城乡建设部在全国范围内开展了住房城乡建设领域节能减排的专项监督检查。违反《节约能源法》、《民用建筑节能条例》及有关标准的在建工程项目，将责令停工整改。
2011年5月1日，财政部、住房和城乡建设部联合印发《关于进一步推进公共建筑节能工作的通知》。6月3日，财政部、住房和城乡建设部决定十二五期间开展绿色重点小城镇试点示范，制定并印发了《绿色重点小城镇试点示范实施意见》。6月3日，由住房和城乡建设部科技发展促进中心主编的国家标准《绿色办公建筑评价标准》开始全国范围内广泛征求意见。6月4日，住房和城乡建设部印发《住房和城乡建设部低碳生态试点城（镇）申报管理暂行办法》。8月31日，国务院印发《“十二五”节能减排综合性工作方案》。9月13日，住房和城乡建设部、财政部、国家发展改革委联合印发《绿色低碳重点小城镇建设评价指标（试行）》和《绿色低碳重点小城镇建设评价指标试行（解释说明）》。
2012年4月27日，财政部和住建部联合发布《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》，意见中明确将通过多种手段，全面加快推动我国绿色建筑发展。推出奖励政策推进绿色建筑的发展。5月9日，住房和城乡建设部印发《“十二五”建筑节能专项规划》。提出到新建绿色建筑8亿平方米，规划末期，城镇新建建筑20％以上达到绿色建筑标准要求。8月14～15日，中国城科会绿色建筑研究中心在北京召开了绿色工业建筑评审研讨会暨国家首批“绿色工业建筑设计标识”评审会，实现了我国绿色工业建筑标识评价的“零的突破”。12月27日，住房和城乡建设部办公厅发布《关于加强绿色建筑评价标识管理和备案工作》的通知，指出各地应本着因地制宜的原则发展绿色建筑，并鼓励业主、房地产开发、设计、施工和物业管理等相关单位开发绿色建筑。
2013年2013年1月1日，国务院办公厅以国办发［2013］1号转发国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部制订的《绿色建筑行动方案》。12月26日，工信部与住建部联合发布《关于开展绿色农房建设的通知》，提出加快推进“安全实用、节能减废、经济美观、健康舒适”的绿色农房建设，推动“节能、减排、安全、便利和可循环”的绿色建材下乡。
2014年1月7日，住房城乡建设部发布《住房城乡建设部关于保障性住房实施绿色建筑行动的通知》，要求各地要高度重视，把实施绿色建筑行动作为转变住房发展方式、加强保障性住房质量管理、提升保障性住房品质的重点内容，积极推进。3月4日住建部节能司发布《住房城乡建设部建筑节能与科技司2014年工作要点》，围绕贯彻落实党的十八大、十八届三中全会关于生态文明建设的战略部署和住房城乡建设领域中心工作，创新机制、整合资源、提高效率、突出重点、以点带面，积极探索集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化发展道路，着力抓好建筑节能和绿色建筑的发展，努力发挥科技对提升行业发展水平的支撑和引领作用。
建筑能耗是我国能源消耗的一大部分。抓好新建建筑在施工阶段执行标准的监管力度；总结国际国内先进经验，开展高标准建筑节能示范区试点；强化民用建筑规划阶段节能审查、节能评估、民用建筑节能信息公示、能效测评标识等有效地节能措施，加快绿色建筑行动，有利于我国节能减排，有效控制雾霾。
1.1.3 绿色建筑碳排放
“低碳经济”一词最早见于2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来：创建低碳经济》，2006年前世界银行首席经济学家尼古拉·斯特恩在《斯特恩报告》极力呼吁全球经济向低碳经济转型，他指出，全球以每年1％的GDP投入，可以避免将来每年损失5％～20％的GDP。“低碳经济”指的是指以低能耗、低污染为基础的绿色生态经济模式。究竟碳排放多少才是低碳，国际上目前还没有规定这个具体的数值。
1.1.3.1 建筑碳排放国外研究现状
目前，国外对建筑全生命周期碳排放计算十分重视，展开了大量研究，并建立了完善的基础数据库。
英国最早重视碳排放问题，于1990年制定了世界上第一个绿色建筑评估体系，该体系包含丰富的碳排放计算模型和数据，并将CO2排放量作为评价绿色建筑节能的一项重要指标。此外，英国内政部还颁布了SAP（Standard Assessment Procedure）来对住宅进行综合评价，提出了估算建筑使用阶段能耗和CO2排放量的计算方法，并将CO2排放率和CO2环境影响级作为重要的评价指标。Filippin应用英国的碳排放测算方法对阿根廷圣罗沙15所学校建筑进行研究，通过对建筑全生命周期能源的使用效率和温室气体的排放量进行估算，最终得出每平方米每个学生在全生命周期各个阶段的温室气体排放量；Adisa Azapagic等对英国常见的三种类型的建筑进行研究，从全生命周期的角度考虑各个阶段对环境的影响。结果显示，建筑使用阶段温室气体的排放对环境影响最大，考虑建筑材料的回收和利用有利于减少温室气体的排放。其中使用年限为50年的独立建筑温室气体排放达到455t，半独立建筑为374t，连栋建筑为309t。与英国侧重研究建筑使用阶段的碳排放量不同，日本将研究的重点放在建筑全生命周期的碳排放量上。1997年，日本建筑师学会发出控制全球变暖的呼吁，建议采用节能环保的建筑材料、减少使用维护耗能、延长建筑使用年限等方法来降低建筑全生命周期的碳排放量。他们对日本不同结构类型建筑的碳排放比例、性能与使用年限的关系深入研究，总结建筑全生命周期各个阶段的碳排放的能耗和CO2排放的现状。1999年，日本建筑师学会出版了《建筑物的生命周期评价指针》及相关计算软件。利用该软件，日本学者对大量的建筑进行全生命周期的碳排放量模拟计算，积累了丰富的基础数据。同时将全生命周期的碳减排量作为影响评价建筑环境的一个重要指标。Suzuki等对日本的住宅建筑展开研究，采用产业平衡表的方法对住宅建筑的全生命周期碳排放以及能源消耗进行计算，提出了针对建筑建造施工、使用维护、拆除和清理全过程的计算CO2排放的投入产出计算方法。
国外更多的学者从全生命周期的角度对建筑能耗和碳排放进行研究，如Oyeshola等对泰国一座商业办公楼进行研究，运用全生命周期理论评价的方法评价各个阶段能源的使用情况和环境影响情况，分析得到使用阶段能源消耗最大，对全球变暖的影响占到52％；G.Verbeeck等对比利时五种不同结构形式的住宅建筑进行研究，分析计算了其全生命周期的能耗和碳排放，建立了全生命周期碳排放计算清单，在此基础上构建全生命周期碳排放计算模型；Leif Gustavsson等从全生命周期的角度考虑，利用排放系数法对各个阶段的CO2排放量进行计算，并以瑞典一栋木质结构的住宅建筑为例，采用自下而上的方法计算其能源消耗和碳排放量，文中还从木质材料的角度，考虑了木质结构建筑碳足迹的平衡；Hassan Radhi对建筑的能源消耗和减缓全球变暖的有效措施展开研究，研究表明，气候变暖使用于冷却建筑物的能源消耗大约增加23.5％，CO2排放量在接下来的几十年可能增加约5.4％；Tramesh对13个国家73个案例中的建筑全生命周期能耗进行研究。研究表明，使用阶段的能耗大约占到全生命周期能耗的80％～90％，物化阶段的能耗大约占到全生命周期能耗的10％～20％，降低使用阶段的能源消耗是节能减排的重点环节。
1.1.3.2 建筑碳排放国内研究现状
我国台湾地区对建筑全生命周期碳排放计算和评价方面有非常广泛的研究，并积累了大量的基础数据，是我国最早研究建筑碳排放的地区。早在1999年出版的《绿色建筑解说与评估手册》中就包含了有关建筑业CO2的排放指标、计算方法与控制CO2排放的简易方式，并立足于我国台湾地区实际情况给出了部分建材碳排放因子，并不断对各种建材的基础数据进行更新。
由于国内数据获取困难，缺乏统一规范的数据库和计算方法，我国建筑全生命周期碳排放研究还处于初级阶段。2012年，建筑碳排放计算方法国际研讨会在北京召开，各参会国专家就国际ISO碳计量标准、建筑碳排放计算方法、建筑能耗分类及表述方式等进行了广泛讨论和交流，极大促进了我国建筑行业碳排放计量标准的发展。虽然与国外发达国家有很大的差距，但是，近几年我国学者也在碳排放基础数据的获得、碳排放计算方面有了一定的尝试，为建筑全生命周期的碳排放研究打下了很好的基础。
《住房城乡建设部关于印发2014年工程建设标准规范制订修订计划的通知》（建标［2013］169号）的要求，国家标准《建筑碳排放计算标准》于2014年9月在北京召开了编制组成立暨第一次工作会议。中国建材检验认证集团股份有限公司负责建材部分的碳排放编写。《建筑碳排放计算标准》对于我国继续推动建筑节能、量化评价绿色建筑、积极响应低碳建筑与社区、扫清建筑物碳排放技术障碍，实现建筑领域应对气候变化低碳发展具有重要作用，为我国未来实行碳排放总量控制、碳交易、碳税收等政策提供技术保障。
我国能源结构与西方国家差距较大，中国大陆与台湾地区的差别也较大，因此能源和建材的CO2排放因子都无法直接使用国外或我国台湾地区的数据。但是，大陆学者在基础数据的建立、整理工作方面做了有益的尝试，其研究成果主要分为三个方面。
（1）一些学者对水泥、玻璃、钢材、外窗、保温等建材的能源消耗和碳排放进行了研究。我国建材工业中开展LCA研究的有：镀锌钢管与硬聚氯乙烯管、建筑陶瓷、建筑保温隔热材料、金属复合材料如铝塑板、铜塑铝板和纯铜板、新型干法水泥、PE、PVC等高分子材料、平板玻璃、乙烯外窗等，这些都为建材行业的健康发展和建筑碳排放定量化提供了理论依据。
（2）一些学者对建筑全生命周期的能耗状况和环境负荷水平进行了研究。如仲平对建筑全生命周期的能源消耗和环境评价进行研究，应用全生命周期评价理论建立了宏观建筑系统和微观建筑单体的能耗评价模型，并结合能源消耗和环境评价从宏观和微观两个方面对我国的建筑系统和北京两座住宅建筑进行实例分析，得出2000年我国建筑系统全生命周期的能源消耗占当年全国总能耗的44.1％；顾道金应用全生命周期评价对建筑环境负荷进行研究，通过分析建筑活动的特征，结合我国建筑环境的具体国情，建立了建筑环境负荷评估系统，并对国内的基础数据进行调研总结，完善了我国部分建材的碳排放数据；王松庆对严寒地区居住建筑能耗进行全生命周期的评价研究，文中采用数学模型的计算方法对哈尔滨地区四栋住宅建筑进行全生命周期的能耗计算，通过分析比较，提出减排的建议。
（3）对于建筑全生命周期碳排放的计算，国内学者也有一些研究。蔡向荣等对建筑的能源消耗和CO2排放进行研究，指出建筑在建材生产和使用阶段的能耗和碳排放占总排放的90％以上，这两个阶段节能减排的空间较大；刘君怡在其博士学位论文中对夏热冬冷地区低碳住宅技术策略的CO2减排效用进行研究，分别采用计算机模拟和数学模型的方法对建筑使用和建造阶段的CO2减排效用进行量化分析，最后提出使用和建造阶段的减排建议；尚春静等对木质、轻钢、钢筋混凝土三种不同结构的建筑物进行测算和比较，结果表明，木质结构建筑碳排放量最低，最有利于节能减排；燕艳对浙江省建筑全生命周期的能耗和CO2排放进行评价研究，搜集整理1096个浙江省在建和已建成的建筑案例清单，建立了浙江省建筑全生命周期能耗和碳排放的清单数据库和评价体系，并将其全生命周期评价法计算结果与台湾回归公式的结果相比较，找出差距，分析原因。
通过以上国内外研究现状可以看出，我国的学者研究更多的是建筑材料全生命周期的碳排放，如刘顺妮、陈文娟、李兴福、龚志起等分别对水泥、玻璃、钢材等建筑材料进行全生命周期的碳排放研究；仲平、黄志甲、顾道金等分别对建筑全生命周期能耗、能量系统及围护结构进行研究；李兆坚、李嵘等分别对空调全生命周期能耗及建筑冷热源进行研究。对于建筑碳排放的计算，国内学者蔡向荣、刘君怡、尚春静也进行了一定的研究，但无论采取何种碳排放计算方法，其数据来源的获得都是非常复杂的过程，涉及了建筑本身的参数、能耗和材料用量，以及不同材料和能源的碳排放因子。因此，从我国建筑全生命周期碳排放研究现状来说，以下几个方面还需要深入研究。
（1）全生命周期评价中最重要的建材生产、施工、使用维护、拆除各阶段的碳排放因子的基础数据缺乏，需要开发此类数据库对这些数据进行系统的收集、整理。
（2）全生命周期评价系统的分析方法、清单分析和假设条件差别很大，需要制定统一的评价方法及计算标准，使其最终结果更具有普遍性。
（3）进行全生命周期评价的建筑数量不足，评价结果缺乏充足的数据支持。已有的研究大多是概念和局部环节分析，多集中于建材生产阶段和使用阶段，需要对建筑全生命周期的碳排放量进行研究。
测算建筑碳排放，除了建立相关的计算理论、方法、确定碳排放外，重要的是要有当地的碳排放系数，然而我国建筑碳排放的研究刚起步，建立建筑业的碳排放数据库，需要使用材料、设备的碳排放系数，这又与建材行业有关，所以我国对于建筑业的碳排放系数的建立任重道远，需要与其相关的上下游产业特别是建材行业通力合作。
从温室气体管理的国际标准规范、国外建筑碳排放的文献来看，众多的温室气体管理国际标准规范运用全生命周期评价理论来指导定量测算产品或活动过程等的碳排放，定量的碳排放研究是科学有效控制碳排放和管理碳排放的前提。因而从全过程研究建筑碳排放可以发挥整体大于局部的优势作用。
遵循节能、节水、节材、节地，环保的理念绿色建筑的全生命周期涉及绿色环保产品和技术的研发生产，建筑物的规划设计、既有建筑物的节能改造，施工、物业运营管理以及建筑物的报废拆除，材料的回收利用等。绿色建筑从一开始的规划设计阶段就要考虑到绿色节能技术和绿色建筑材料的运用，施工阶段考虑使用绿色建筑材料为建筑物报废和建筑材料回收再利用做好充分准备，同时绿色物业管理要加强房屋保修、中水系统的维护、垃圾分类回收等使绿色建筑使用年限加长。在建筑物拆除环节，要加强绿色建筑的废品、废料的再利用搭接管理，确保资源的再利用。
绿色建筑全寿命周期涉及不同企业，这些企业通过某种产品交易等经济关系相互发生联系，于是形成了一条上游是绿色建筑技术研发、绿色建筑设计、绿色建筑材料，中游是绿色建筑施工、绿色建筑销售，下游是绿色建筑运营管理和绿色建筑报废回收的产业链条。其中绿色建材的生产、使用、废弃回收贯穿绿色建筑产业的始终，是绿色了建筑产业链的关键环节。