基于“源匯”理論的裝配式立體綠化酒店的固碳減排模式研究

摘 要：闡述了組合式建筑與立體綠化建筑的基本概念、特性及其在實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)中的功能角色，對比分析了國際與國內(nèi)該類型酒店的發(fā)展近況，研究著重討論了“源匯”理論在實(shí)踐中的運(yùn)用，以上海Urbn Hotel酒店和福州梅園酒店閩侯大學(xué)城店為例，實(shí)證了理論的積極效用。研究建構(gòu)了一套組合式垂直綠化酒店的碳固定與減排模式，涵蓋了模式的架構(gòu)設(shè)計(jì)、執(zhí)行策略及成效評估機(jī)制，著重強(qiáng)調(diào)了模式長期運(yùn)行的可持續(xù)性。

關(guān)鍵詞：全球氣候變化；裝配式立體綠化酒店；固碳減排；“源匯”理論；可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：F426.92 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）11–0-03

作為旅游業(yè)的重要組成部分，酒店業(yè)必須在新的發(fā)展觀念指導(dǎo)下，開拓創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益相統(tǒng)一。在可持續(xù)發(fā)展理論的背景下，創(chuàng)建綠色酒店已經(jīng)成為酒店業(yè)發(fā)展的必然趨勢。然而，有關(guān)酒店業(yè)能耗的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國酒店業(yè)的能耗指標(biāo)在13.3%左右，國際酒店業(yè)的先進(jìn)水平是8%，我國一家中型酒店每日經(jīng)營所需能耗和廢氣的排放量與同規(guī)模的工礦企業(yè)相當(dāng)。因此，作為人口集中、資源消費(fèi)很大的場所，酒店業(yè)實(shí)行低碳、綠色的發(fā)展模式對可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。深化研究酒店的碳固定與減排模式，不僅對引領(lǐng)建筑業(yè)向低碳路徑轉(zhuǎn)型具有重大理論價(jià)值，還是應(yīng)對全球環(huán)境挑戰(zhàn)、踐行可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的切實(shí)行動(dòng)[1]。

1 研究目的與方法

1.1.1 研究目的

面對全球氣候危機(jī)的加劇，碳排放已躍升為國際社會(huì)的共同議題，其中，建筑業(yè)作為碳排放的重大貢獻(xiàn)領(lǐng)域，其減碳行動(dòng)顯得尤為迫切。在此背景下，作為一種創(chuàng)新建筑模式，裝配式立體綠化酒店在碳固定與減排方面展現(xiàn)出獨(dú)特價(jià)值和廣闊前景。

理論上，此研究為低碳建筑的規(guī)劃及可持續(xù)性發(fā)展理念引入了新穎的視角與思考路徑，尤其是通過詳盡分析構(gòu)件與三維綠化的集成創(chuàng)新如何高效削減建筑物的碳足跡，為學(xué)術(shù)研究開辟了新領(lǐng)域并奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。實(shí)踐中，鑒于全球氣候變化的緊迫性，作為碳排放重大貢獻(xiàn)者的建筑業(yè)迫切需要探索低排放、環(huán)境友好的持續(xù)發(fā)展模式。而裝配式立體綠化酒店的碳管理與減排模式在促進(jìn)能效提升、城市生態(tài)環(huán)境改善等方面成效顯著，為引導(dǎo)建筑業(yè)向低碳、綠色轉(zhuǎn)型提供了強(qiáng)有力的實(shí)證支持[2]。

1.1.2 研究方法

本研究致力于探索一種創(chuàng)新的環(huán)境保護(hù)策略，即裝配化立體綠化在酒店領(lǐng)域的碳固定與減排模式，并通過“源匯”理論的透徹分析深化理解[3]。該理論從碳排放與吸收的雙重視角出發(fā)，構(gòu)成了評估建筑環(huán)境影響的新思維模型，為研究提供有力的理論支撐。然后，聚焦于福州梅園酒店的實(shí)例，全面剖析其在實(shí)現(xiàn)綠化空間立體裝配設(shè)計(jì)上的舉措和成果，通過多維度考量其建筑設(shè)計(jì)、綠化配置及能源管理系統(tǒng)，展現(xiàn)該酒店在減少碳足跡與提升環(huán)境效益方面的實(shí)踐成就。在此基礎(chǔ)上，本研究進(jìn)階到構(gòu)建與評價(jià)此類酒店固碳減排模式的方法論探討，運(yùn)用對比研究與量化模型構(gòu)建等科研工具，力求確立一套嚴(yán)謹(jǐn)且具備推廣價(jià)值的模式體系，旨在為同行業(yè)者提供操作性強(qiáng)、指導(dǎo)意義顯著的案例參考。

2 裝配式立體綠化酒店的概念與特點(diǎn)

2.1 裝配式建筑的定義

建筑作為一種新興建造技術(shù)，其本質(zhì)特征是將建筑物的結(jié)構(gòu)組件預(yù)先在工廠環(huán)境中精確制造，隨后運(yùn)送至施工現(xiàn)場進(jìn)行裝配。這種方法對比傳統(tǒng)的現(xiàn)場施工模式，在效率提升、質(zhì)量把控和環(huán)境影響減少方面展現(xiàn)顯著優(yōu)勢。建筑的精髓在于其工業(yè)化制造流程，它不僅確保了構(gòu)建尺寸的高精度與材料選用的高品質(zhì)，還大幅減少了傳統(tǒng)施工中由人為因素引發(fā)的錯(cuò)誤與品質(zhì)缺陷。加之工廠集約化生產(chǎn)大大降低了施工現(xiàn)場的噪聲、粉塵等污染物排放，環(huán)保效益顯著[4]。

2.2 立體綠化建筑的特點(diǎn)

常規(guī)的園林綠化設(shè)計(jì)包括平面綠化和立體綠化，平面綠化類似常規(guī)的園林、花圃等，除了平面綠化的所有綠化，都稱為立體綠化。對于建筑設(shè)計(jì)而言，采用常規(guī)平面綠化已經(jīng)無法滿足需求，尤其是高層建筑，采用垂直綠化對于提升綠化率具有重要意義。垂直綠化優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在3個(gè)方面：首先，高比例的植被覆蓋通過在建筑物的外表乃至內(nèi)部植入綠色生命，大幅度擴(kuò)展了城市綠化的邊界；其次，這些綠色元素扮演著節(jié)能減排的角色，它們能有效吸附CO2、釋放O2，減輕建筑的能源消耗，并緩解城市“熱島效應(yīng)”，從而對環(huán)境產(chǎn)生正面影響；最后，立體綠化建筑為居民構(gòu)筑了一個(gè)親近自然的棲息之所，極大提高了居民的生活品質(zhì)及促進(jìn)了其心理健康[5]。

在應(yīng)對環(huán)境挑戰(zhàn)尤其是減少二氧化碳排放和促進(jìn)碳固定方面，立體綠化建筑是不可或缺的角色[6]。綠色植物借助光合作用機(jī)制，能夠吸收大氣中的二氧化碳，并將其整合進(jìn)有機(jī)物質(zhì)中儲存，緩解大氣中溫室氣體的集聚。

2.3 “源匯”理論的內(nèi)涵

作為一種核心分析模型，生態(tài)學(xué)中的“源匯”理論探討了生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各構(gòu)成要素間物質(zhì)、能量及信息交流的復(fù)雜互動(dòng)。在此框架下，“源”被界定為生態(tài)系統(tǒng)中輸出或釋放這些基本要素的部分，而“匯”是接收、累積或消耗這些要素的組成部分。將其應(yīng)用于碳循環(huán)與減排的語境，“源”角色凸顯了如化石燃料燃燒、制造業(yè)活動(dòng)等碳排放源頭，而“匯”涵蓋了森林、草原、海洋等自然吸納體及碳捕捉與儲存技術(shù)等人為構(gòu)建的二氧化碳吸納與固定機(jī)制。此理論對指導(dǎo)碳減排策略具有深遠(yuǎn)意義，通過削減“源”的輸出以減少總體碳排放，進(jìn)而抑制全球變暖趨勢；同時(shí)，提升“匯”的效能，增加生態(tài)系統(tǒng)對二氧化碳的吸納存儲量，減少大氣中二氧化碳濃度[7]。

2.4 裝配式立體綠化酒店的發(fā)展現(xiàn)狀

作為綠色建筑創(chuàng)新的一個(gè)亮點(diǎn)，裝配式立體綠化酒店在全球范圍內(nèi)引起了廣泛的關(guān)注[8]。這類酒店巧妙融合了裝配式建造的高效性與立體綠化的生態(tài)設(shè)計(jì)理念，極大增強(qiáng)了建筑物的環(huán)保資質(zhì)及減少碳足跡的能力。在國際領(lǐng)域，裝配式立體綠化酒店的發(fā)展已取得顯著成效，如新加坡部分酒店采納此模式，通過實(shí)施垂直綠化與屋頂花園策略，不僅裝飾了建筑外觀，還切實(shí)降低了室溫，減少了空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗。這些酒店進(jìn)一步整合了雨水回收及太陽能技術(shù)等綠色解決方案，實(shí)現(xiàn)資源使用的最優(yōu)化。在國內(nèi)，隨著綠色建筑概念的深入人心和技術(shù)迭代，裝配式立體綠化酒店也逐漸登上舞臺。

3 固碳減排模式在上海Urbn Hotel酒店中的成功實(shí)踐

在上海Urbn Hotel的構(gòu)建與經(jīng)營管理實(shí)踐中，“源匯”理念的踐行顯著彰顯了其對抗碳排放、促進(jìn)碳固定方面的積極作用[9]。該酒店采納了裝配式建筑工藝，大范圍運(yùn)用成品部件，大幅度減少了建設(shè)現(xiàn)場的廢料產(chǎn)出與二氧化碳排放[10]。此外，酒店整合了雨水集蓄體系與太陽能光伏發(fā)電等生態(tài)技術(shù)，進(jìn)一步抑制了碳足跡。Urbn Hotel的綠植在碳中和角度也值得關(guān)注，綠植不光能起到裝飾的作用，還能調(diào)節(jié)小氣候，夏季茂密的綠植可以起到遮陰降溫的作用，冬季植物凋落可以讓陽光充分照射建筑，實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼的效果，在一定程度上也能減少酒店的能耗。

Urbn Hotel以此全方位地將“源匯”原則滲透至酒店的各個(gè)層面，實(shí)現(xiàn)了減少碳排放的既定目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)對比，Urbn Hotel相較于傳統(tǒng)酒店，其碳排放削減幅度約為30%，將Urbn Hotel 2010年降低的27%的年節(jié)省能源量換算，Urbn Hotel這一年來相當(dāng)于減少了139 t

二氧化碳當(dāng)量（MtCO2e）。ICF預(yù)計(jì)，若在之后五年都持續(xù)維持在27%節(jié)能率情況下，可減少排放695.51 t二氧化碳當(dāng)量，這等同于種植18 000棵樹的減排量，這一突出成就實(shí)證了“源匯”理論在裝配式建筑及三維綠化設(shè)計(jì)中的實(shí)踐成效，為同類酒店的碳減排模式探索提供了案例參考。

4 固碳減排模式在福州梅園酒店中的應(yīng)用嘗試

坐落于福建省福州市閩侯縣境內(nèi)的福州梅園酒店，是一座達(dá)到四星級標(biāo)準(zhǔn)的高端住宿設(shè)施，其建筑面積廣闊，達(dá)89 755 m2。作為立體綠化建筑的典范，該酒店巧妙地將綠色生態(tài)理念貫穿于設(shè)計(jì)和施工的每個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)用了創(chuàng)新的裝配式立體綠化技術(shù)，使得綠化覆蓋面積占據(jù)總建筑面積的20%。福州梅園酒店致力于環(huán)境優(yōu)化，提高綠化覆蓋率，積極應(yīng)對碳排放問題。其實(shí)踐不僅體現(xiàn)了對低碳生活模式的追求，也是對可持續(xù)發(fā)展理念的深度踐行。這種將生態(tài)智慧融入建筑設(shè)計(jì)的策略，為推動(dòng)未來建筑業(yè)的綠色革命與可持續(xù)性發(fā)展道路提供了強(qiáng)有力的案例支持。

5 裝配式立體綠化酒店固碳減排模式的構(gòu)建與評估

5.1 固碳減排模式構(gòu)建

建立一種針對酒店的創(chuàng)新立體綠化裝配模式，旨在符合酒店特有構(gòu)造與運(yùn)行需求，融合立體綠化的技術(shù)特點(diǎn)和裝配式建筑的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)減少碳排放與固存碳的目標(biāo)。

此模式關(guān)鍵點(diǎn)在于提高建筑立面綠化覆蓋率，通過植物的光合作用吸收二氧化碳，并減少建筑物能耗。在構(gòu)建過程中，需精細(xì)考量結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)固性與安全性，綠化植被的甄選依據(jù)其速生性、葉面指數(shù)及環(huán)境適應(yīng)力，以及建立一個(gè)符合酒店運(yùn)維實(shí)況的維管體系以維持綠化效果的長效性。此外，模式設(shè)計(jì)還應(yīng)平衡經(jīng)濟(jì)性與生態(tài)效益，借助成本效益分析，確保酒店在實(shí)施碳減措施的同時(shí)確保經(jīng)濟(jì)績效不受損，為該模式的廣泛應(yīng)用與推廣打造穩(wěn)健根基。喬木一般比灌木固碳能力強(qiáng)，速生植物比慢生植物固碳能力強(qiáng)。因此，要綜合考慮各種植物的形態(tài)、生長特點(diǎn)和特性，因地制宜，合理選擇植物，充分發(fā)揮固碳釋氧的作用；同時(shí)，要以節(jié)水、耐貧瘠的植物優(yōu)先，以此減少植物后期的養(yǎng)護(hù)成本。在植物景觀設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合當(dāng)?shù)靥卣?，就地取材，首選鄉(xiāng)土樹種，合理搭配，以充分體現(xiàn)出地域特色。這樣的植物適應(yīng)性強(qiáng)，抗逆性高，易于成活，屬于少運(yùn)輸、低成本、易維護(hù)的植物，能減少碳排放，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的低碳發(fā)展。

此外，通過改良生產(chǎn)工藝，尋求更加環(huán)保的建筑材料減少生產(chǎn)階段的環(huán)境影響，同時(shí)，提高建筑廢棄品的回收利用率是裝配式建筑減少碳排放的重要措施。例如，在生產(chǎn)階段碳排放最多的輕鋼龍骨和圍護(hù)結(jié)構(gòu)，輕鋼龍骨的碳排約為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的1.5倍。若將生產(chǎn)和廢棄階段進(jìn)行綜合考慮，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的碳排放會(huì)反超輕鋼龍骨6倍之多，其原因是鋼材的回收率較大，廢棄回收階段產(chǎn)生了相當(dāng)大的正向環(huán)境影響，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的材料大多碳排放較多且不能回收利用，因此，尋找更環(huán)保的替代材料是非常必要的。還可以從終端入手，通過采用性能更好的保溫材料、效率更高的設(shè)備，以及增強(qiáng)用戶的環(huán)境保護(hù)意識等降低碳

排放。

5.2 模式實(shí)施路徑與效果評估

在實(shí)踐上述策略時(shí)，需要聚焦于酒店建筑設(shè)計(jì)與綠化配置的協(xié)同整合。此過程涵蓋甄選適合的綠植種類、精調(diào)植被配置方案，并確保植被與建筑物結(jié)構(gòu)的和諧統(tǒng)一，旨在促進(jìn)兩者之間的生態(tài)平衡。例如，通過科學(xué)規(guī)劃綠色植物的分布，能夠使其光合作用效能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，繼而提高碳吸收能力。運(yùn)營階段，則強(qiáng)調(diào)采取高效節(jié)能的暖通空調(diào)及照明系統(tǒng)等措施，減少能耗和“消除”碳足跡。成效評估層面，通過持續(xù)監(jiān)測綠化體系的成長狀態(tài)和碳固定量，直觀展現(xiàn)其對酒店總體碳排放的緩解作用，如定期測定綠植的生長參數(shù)與葉面積密度，聯(lián)合碳匯計(jì)量模型，估測綠化體系的碳固定潛能。這些翔實(shí)的數(shù)據(jù)搜集與剖析，不僅為驗(yàn)證碳減策略的有效性提供了實(shí)證基礎(chǔ)，還為酒店后續(xù)的減排優(yōu)化措施指明了數(shù)據(jù)導(dǎo)向的路徑。

5.3 模式可持續(xù)性分析

裝配式立體綠化的酒店碳固定與減排策略，在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域、社會(huì)維度和環(huán)境保護(hù)層面均彰顯出卓越的可持續(xù)發(fā)展?jié)摿?。在?jīng)濟(jì)學(xué)視角下，此類酒店經(jīng)由能耗與維護(hù)開支的縮減，成功實(shí)施了長期運(yùn)營成本的合理管控機(jī)制，如立體綠化結(jié)構(gòu)能有效緩解建筑外壁的“熱島效應(yīng)”，進(jìn)而減少空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，提升能源利用效率。首先，促進(jìn)該模式可持續(xù)化首要的是強(qiáng)化政策導(dǎo)向作用，借助政府補(bǔ)貼與稅收減免等激勵(lì)，吸引更多酒店采納裝配式立體綠化方案；其次，推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，持續(xù)改良裝配式構(gòu)造與立體綠化工藝，以降低成本、拔高效能；最后，加大對公眾的宣教力度，提高認(rèn)知度與接納度，推廣綠色建筑理念及低碳生活模式。

6 結(jié)論與展望

裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)在于其高效、環(huán)保的建造方式，

能夠顯著降低施工過程中的碳排放。而立體綠化設(shè)計(jì)不僅美化了酒店外觀，通過植被的光合作用，實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的有效吸收。作為一種創(chuàng)新型建筑模式，立體綠化酒店在碳固定減排的實(shí)際成效與應(yīng)用可能性方面已得到充分證明，它不僅貼合當(dāng)代低碳、綠色的發(fā)展趨向，也為將來建筑業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展鋪設(shè)了堅(jiān)實(shí)的基石。本研究的結(jié)論揭示了裝配式立體綠化酒店在碳固定與減排領(lǐng)域的顯著優(yōu)勢和廣闊潛力。為了加速這一綠色建筑模式的成長步伐，政府相關(guān)部門應(yīng)制定更為詳盡的扶持策略與導(dǎo)向措施的需求，涵蓋財(cái)政補(bǔ)助、稅收減免等方面，激勵(lì)更多酒店經(jīng)營者采納此環(huán)保建造方案。酒店應(yīng)積極響應(yīng)全球減碳趨勢，將生態(tài)保護(hù)理念深度融入日常運(yùn)營及管理實(shí)踐中，如改進(jìn)能源結(jié)構(gòu)、增加可再生能源應(yīng)用比例，強(qiáng)化員工環(huán)保教育以全面增強(qiáng)行業(yè)環(huán)保意識。

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