王娟+楊平
摘要:中國針對節(jié)能減排做了很多的努力,本文綜合分析了中國面臨的溫室氣體減排的形勢,提出了建筑節(jié)能是碳減排的重點,因此建筑領(lǐng)域需要發(fā)展綠色建筑理念,實現(xiàn)低碳建筑的普及。低碳建筑需要有效地節(jié)能措施,針對這一目標,本文列舉了幾項低碳節(jié)能的技術(shù)措施,比如使用可再生能源和未利用能源、使用被動式節(jié)能技術(shù)、倡導(dǎo)低碳生活方式、進行園區(qū)能源規(guī)劃等等,將最大化提升建筑節(jié)能效果,同時還對低碳建筑具體的建筑形態(tài)和特點進行了分析。
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;低碳建筑;二氧化碳減排
中圖分類號:TU201.5 文獻標識碼:A 文章編號:2095-672X(2017)04-0253-02
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.123
Abstract:China for energy-saving emission reduction efforts, this paper analyzed the greenhouse gas emission reduction China facing the situation, put forward the construction energy conservation is the key to reducing carbon emissions, therefore the construction sector requires the development of the concept of green building, realize the popularity of low-carbon buildings. Low carbon buildings require effective energy-saving measures to achieve this goal, this paper enumerates several low carbon energy-saving technical measures, such as the use of renewable energy and unused energy, encourage the use of passive energy saving technology, low carbon lifestyle, energy park planning and so on, will maximize the effect of building energy saving, building form and characteristics at the same time, low carbon building concrete are analyzed.
Keywords:Building energy efficiency; Low carbon building; Carbon dioxide emission reduction
2009年12月19日,世界各國代表聚集在丹麥哥本哈根,探討了面對氣候變化應(yīng)采取的策略和各國溫室氣體減排量的分配量,盡管在具體措施的討論上存在著巨大的分歧,但是各國的目標是一致的,即控制全球氣候變暖,將全球氣候變暖的“安全底線”規(guī)定為2℃。在會議上,中國政府承諾到2020年,中國GDP的二氧化碳排放量和2005年相比,下降幅度為40%~45%。面對這一挑戰(zhàn),中國政府需要付出艱苦的努力,那么在建筑領(lǐng)域方面,我們又將如何應(yīng)對這一新的挑戰(zhàn)呢?那就是低碳建筑。在經(jīng)過了建筑節(jié)能、生態(tài)建筑和綠色建筑之后,什么是低碳建筑呢?低碳建筑的技術(shù)措施又在哪些地方有所創(chuàng)新呢?本文將針對這些問題做闡述。
1 二氧化碳減排和建筑節(jié)能
根據(jù)推算,要完成到2050年全球氣溫上升不超過2℃的目標,大氣中的二氧化碳濃度不能超過450ppm,但是需要注意的是,即使2050年大氣中的二氧化碳濃度沒有超過450ppm,全球氣溫的升高幅度也有可能超過2℃,根據(jù)世界氣象組織的監(jiān)測,2008年大氣二氧化碳的濃度已經(jīng)達到地球有歷史以來的最高值,為385.2ppm,氣候問題的解決迫在眉睫。
我國在節(jié)能減排問題中已經(jīng)意識到,產(chǎn)業(yè)能源消費產(chǎn)生的碳排放量最多,其次是交通,再次是建筑。在這三個領(lǐng)域中,根據(jù)麥肯錫公司的分析,建筑領(lǐng)域通過建筑節(jié)能技術(shù)最容易實現(xiàn)負成本。根據(jù)麥肯錫公司對溫室氣體減排成本的分析,減碳措施負成本從大到小排列依次是:半導(dǎo)體照明、家用電子設(shè)備、商住建筑隔熱保溫、家用電器、提升電機能效、住宅空調(diào)和采暖通風、農(nóng)田管理養(yǎng)分、殘留物和耕地管理、住宅保溫隔熱、全混合動力汽車、粉煤灰代替爐渣熟料、廢棄物的回收利用、填埋垃圾沼氣發(fā)電、提高其它工業(yè)能效、水稻管理、第一代生物燃料、小型水利發(fā)電。從上述技術(shù)手段看,其中半數(shù)以上都與建筑和建筑技術(shù)密切相關(guān)??梢娊ㄖ?jié)能在碳減排方便非常具有收益,因此在碳減排工作中應(yīng)充分發(fā)展建筑節(jié)能技術(shù)。
2 建筑節(jié)能和低碳建筑
2.1 建筑的實質(zhì)性減排
建筑節(jié)能和低碳建筑的區(qū)別是:是否具有實質(zhì)性減排。建筑節(jié)能具有前瞻性,是一種增量節(jié)能,而低碳建筑具有歷史性,是一種存量減排[1]。
關(guān)于建筑節(jié)能所謂的“節(jié)能40%”或者節(jié)能“節(jié)能45%”就是通過對建筑能耗進行模擬分析,與不采取節(jié)能措施進行對比,將兩者的差值作為建筑節(jié)能量,都是一種關(guān)于建筑節(jié)能設(shè)計的依據(jù),即把少增加的增量作為節(jié)能量。
關(guān)于低碳建筑所指的節(jié)能量是指相比歷史上某一時間節(jié)點的實際排放量,未來的排放量必須低于這一排放量,因此這一減排量是在存在量基礎(chǔ)上的實質(zhì)減少,這個量也必須是實際的可測量、可報告和可核查的量[2]。
2.2 建筑的低碳政策措施
建筑領(lǐng)域光依靠之前增量減排的控制是不夠的,2005年是低碳建筑減排的基準年,許多建筑節(jié)能標準都已經(jīng)頒布實施,因此需要提出新的低碳節(jié)能政策,實現(xiàn)建筑領(lǐng)域的存量減排。這些政策包括有(1)實行更高標準的耗能設(shè)備能效等級;(2)實行更為嚴格的新建建筑節(jié)能標準;(3)在園區(qū)開發(fā)中實施低碳規(guī)劃和能源規(guī)劃;(4)加強建筑節(jié)能運行管理,實施收購制度和節(jié)能量績效評估;(5)對既有建筑進行節(jié)能改造和節(jié)能量后評估,并對舊設(shè)備實行強制淘汰更新;(6)使用替代能源和可再生能源;(7)提倡低碳生活方式;(8)更廣泛的應(yīng)用被動式節(jié)能措施[3]。
2.3 城市能源供應(yīng)
在我國的城市中,城市能源供應(yīng)首先要實現(xiàn)低碳化,因為想要依靠建筑本身實現(xiàn)能源的低碳非常困難。這就需要通過國家的調(diào)節(jié),降低煤炭在城市能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)上的占比,提升低碳和無碳能源的應(yīng)用比例。
2.4 權(quán)衡節(jié)能和低碳
需要注意的是,節(jié)能與低碳不是等價的關(guān)系,節(jié)能技術(shù)一定低碳,但是低碳技術(shù)不一定節(jié)能。比如被視為建筑節(jié)能手段之一的地源熱泵技術(shù),在用普通燃煤發(fā)電供應(yīng)能源的條件下,其供熱的間接排碳量要高于用天然氣為燃料的鍋爐供熱的直接排碳量。因為根據(jù)熱力學第二定律,天然氣直接燃燒屬于不盡合理的用能,因此在選用建筑能源系統(tǒng)時,需要結(jié)合具體情況和當?shù)刭Y源條件,采取最合適的技術(shù)[1]。
3 低碳建筑技術(shù)措施
3.1 實質(zhì)性節(jié)能實現(xiàn)低碳
降低建筑能耗,需要提高需求側(cè)的能源利用率,將節(jié)約的資源作為零碳排放的一種虛擬資源。這種逆向思維方式也可以解決日益增長的能源需求問題。
具體措施有:
明確建筑耗能設(shè)備的最低能耗等級標準,比如上海將房間空調(diào)能效從原來的5級提高到1級,按全年700小時計算,可以減少碳排放約146kg。
實行更為嚴格的建筑節(jié)能標準,比如提高窗的熱工性能和夏熱地區(qū)的遮陽要求等。
考慮將太陽能更好的與建筑結(jié)合。除了一般的光伏電池和光熱熱水器等應(yīng)用外,還可以考慮其他的應(yīng)用,比如薄膜光伏遮陽設(shè)施、太陽能制冷、光熱發(fā)電、太陽能除濕、相變蓄熱墻等。需要提高太陽能裝置的能量轉(zhuǎn)換效率和能量密度。從這兩方面切入,一方面可以提高光電光熱轉(zhuǎn)化效率,另一方面可以提高用能設(shè)備效率。
3.2 實行低碳管理
隨著公共建筑的碳管理提上日程,各行各業(yè)將分攤我國巨大的減碳量,因此國家必須要對企業(yè)、地區(qū)、甚至建筑開展碳審計,并且進行減碳量的核查。英國和中國香港已經(jīng)在開始培養(yǎng)碳審計師,接下來也必然會出現(xiàn)碳服務(wù)公司,為企業(yè)、地區(qū)和建筑物業(yè)主提供碳咨詢的機會,擔保減碳量,為低碳改造融資,進行減碳改造工程和提供碳交易的中介服務(wù)等[2]。
3.3 可再生能源和未利用資源的利用
在使用可再生能源和未利用資源方面需要考慮節(jié)能的結(jié)果,不能只重視技術(shù)的有無,只顧形式而不管實質(zhì)性的節(jié)能思維方式需要改變。比如認為使用了地源熱泵技術(shù)就是節(jié)能,然而事實上并非如此。由于一些綠色建筑評價體系的引導(dǎo),某些業(yè)主為了獲取財政補貼和評價稱號,往往不顧現(xiàn)實條件,一味地追求地源熱泵技術(shù),沒有認真研究當?shù)氐馁Y源條件和用能系統(tǒng)的優(yōu)化匹配等問題,導(dǎo)致能源的浪費。
3.4 使用被動式節(jié)能技術(shù)
被動式節(jié)能技術(shù)包括晝光照明和自然通風。歐洲許多所謂零碳建筑都是通過被動式技術(shù)和可再生能源實現(xiàn)的。比如晝光照明就可以做到白天不用開燈,從而節(jié)約照明能耗;自然通風可以在夏天和過渡季節(jié)降低室內(nèi)氣溫,做到無需人工供冷,同時又改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)。但是在具體應(yīng)用被動式節(jié)能技術(shù)時需要注意結(jié)合我國城市的氣候和環(huán)境[3]。
3.5 園區(qū)能源規(guī)劃
這里園區(qū)是指綜合性的社區(qū)、街區(qū)和開發(fā)區(qū),占地面積在數(shù)平方公里以下、建筑面積在百萬平方米以下。園區(qū)需要建筑供熱、供冷、供生活熱水、供生物質(zhì)燃氣、供部分低壓用電。過去園區(qū)能源規(guī)劃沒有得到重視,甚至認為將這些能源供應(yīng)歸入為“家電”范疇,造成能源利用和資金的浪費。低碳建筑要求能源利用做到低碳、低集中度和低負荷強度,因此在園區(qū)規(guī)模上必須加以協(xié)調(diào)。
3.6 倡導(dǎo)低碳生活方式
首先應(yīng)該適度合理消費化石能源,但也不是說為了低碳目標就要求不顧人們的生活質(zhì)量。政府需要保證低收入人群和弱勢群體最基本的、維持健康的生活環(huán)境。另外還需要保證商品房的環(huán)境與價格相符。從宣傳教育的角度,媒體也應(yīng)多宣傳一下低碳生活方式,比如單車出行、應(yīng)季休閑等。
4 結(jié)語
發(fā)展低碳建筑需要重視節(jié)能的實質(zhì)性和建筑能效。在我國的城市化進程中,需保證建筑形態(tài)的緊湊性,提高建筑密度和容積率,從而實現(xiàn)建筑低碳,減少土地利用的碳排放。在大規(guī)模的舊城改造項目中,另外還可通過建筑材料的回收和利用,發(fā)展裝配式建筑,減少廢棄物和固體垃圾達到節(jié)能減排的目的??偠灾覀円环矫婵梢岳每稍偕茉唇档吞寂欧帕?,另一方面可將節(jié)能視為一種無碳替代資源。另外還需重視能源規(guī)劃和碳排放管理。
參考文獻
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作者簡介:王娟(1982-),女,碩士研究生,科員,工程師,從事建筑節(jié)能與住宅產(chǎn)業(yè)化相關(guān)工作。