建筑節(jié)能與低碳建筑

王娟+楊平

摘要：中國(guó)針對(duì)節(jié)能減排做了很多的努力，本文綜合分析了中國(guó)面臨的溫室氣體減排的形勢(shì)，提出了建筑節(jié)能是碳減排的重點(diǎn)，因此建筑領(lǐng)域需要發(fā)展綠色建筑理念，實(shí)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(duì)這一目標(biāo)，本文列舉了幾項(xiàng)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(dòng)式節(jié)能技術(shù)、倡導(dǎo)低碳生活方式、進(jìn)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(shí)還對(duì)低碳建筑具體的建筑形態(tài)和特點(diǎn)進(jìn)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(lèi)號(hào)：TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(guó)代表聚集在丹麥哥本哈根，探討了面對(duì)氣候變化應(yīng)采取的策略和各國(guó)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(guó)的目標(biāo)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(huì)議上，中國(guó)政府承諾到2020年，中國(guó)GDP的二氧化碳排放量和2005年相比，下降幅度為40%～45%。面對(duì)這一挑戰(zhàn)，中國(guó)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(duì)這一新的挑戰(zhàn)呢？那就是低碳建筑。在經(jīng)過(guò)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(duì)這些問(wèn)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(guò)2℃的目標(biāo)，大氣中的二氧化碳濃度不能超過(guò)450ppm，但是需要注意的是，即使2050年大氣中的二氧化碳濃度沒(méi)有超過(guò)450ppm，全球氣溫的升高幅度也有可能超過(guò)2℃，根據(jù)世界氣象組織的監(jiān)測(cè)，2008年大氣二氧化碳的濃度已經(jīng)達(dá)到地球有歷史以來(lái)的最高值，為385.2ppm，氣候問(wèn)題的解決迫在眉睫。

我國(guó)在節(jié)能減排問(wèn)題中已經(jīng)意識(shí)到，產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放量最多，其次是交通，再次是建筑。在這三個(gè)領(lǐng)域中，根據(jù)麥肯錫公司的分析，建筑領(lǐng)域通過(guò)建筑節(jié)能技術(shù)最容易實(shí)現(xiàn)負(fù)成本。根據(jù)麥肯錫公司對(duì)溫室氣體減排成本的分析，減碳措施負(fù)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(jī)能效、住宅空調(diào)和采暖通風(fēng)、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(dòng)力汽車(chē)、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?jiàn)建筑節(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(shí)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(shí)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(guò)對(duì)建筑能耗進(jìn)行模擬分析，與不采取節(jié)能措施進(jìn)行對(duì)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(jì)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(shí)間節(jié)點(diǎn)的實(shí)際排放量，未來(lái)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(shí)質(zhì)減少，這個(gè)量也必須是實(shí)際的可測(cè)量、可報(bào)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(zhǔn)年，許多建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)頒布實(shí)施，因此需要提出新的低碳節(jié)能政策，實(shí)現(xiàn)建筑領(lǐng)域的存量減排。這些政策包括有（1）實(shí)行更高標(biāo)準(zhǔn)的耗能設(shè)備能效等級(jí)；（2）實(shí)行更為嚴(yán)格的新建建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)；（3）在園區(qū)開(kāi)發(fā)中實(shí)施低碳規(guī)劃和能源規(guī)劃；（4）加強(qiáng)建筑節(jié)能運(yùn)行管理，實(shí)施收購(gòu)制度和節(jié)能量績(jī)效評(píng)估；（5）對(duì)既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造和節(jié)能量后評(píng)估，并對(duì)舊設(shè)備實(shí)行強(qiáng)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(dòng)式節(jié)能措施[3]。

2.3 城市能源供應(yīng)

在我國(guó)的城市中，城市能源供應(yīng)首先要實(shí)現(xiàn)低碳化，因?yàn)橄胍揽拷ㄖ旧韺?shí)現(xiàn)能源的低碳非常困難。這就需要通過(guò)國(guó)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(wú)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(jià)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?yàn)楦鶕?jù)熱力學(xué)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(shí)，需要結(jié)合具體情況和當(dāng)?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(shí)質(zhì)性節(jié)能實(shí)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(zhǎng)的能源需求問(wèn)題。

具體措施有：

明確建筑耗能設(shè)備的最低能耗等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，比如上海將房間空調(diào)能效從原來(lái)的5級(jí)提高到1級(jí)，按全年700小時(shí)計(jì)算，可以減少碳排放約146kg。

實(shí)行更為嚴(yán)格的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，比如提高窗的熱工性能和夏熱地區(qū)的遮陽(yáng)要求等。

考慮將太陽(yáng)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(yáng)設(shè)施、太陽(yáng)能制冷、光熱發(fā)電、太陽(yáng)能除濕、相變蓄熱墻等。需要提高太陽(yáng)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(shí)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?jǐn)偽覈?guó)巨大的減碳量，因此國(guó)家必須要對(duì)企業(yè)、地區(qū)、甚至建筑開(kāi)展碳審計(jì)，并且進(jìn)行減碳量的核查。英國(guó)和中國(guó)香港已經(jīng)在開(kāi)始培養(yǎng)碳審計(jì)師，接下來(lái)也必然會(huì)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(jī)會(huì)，擔(dān)保減碳量，為低碳改造融資，進(jìn)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(wú)，只顧形式而不管實(shí)質(zhì)性的節(jié)能思維方式需要改變。比如認(rèn)為使用了地源熱泵技術(shù)就是節(jié)能，然而事實(shí)上并非如此。由于一些綠色建筑評(píng)價(jià)體系的引導(dǎo)，某些業(yè)主為了獲取財(cái)政補(bǔ)貼和評(píng)價(jià)稱號(hào)，往往不顧現(xiàn)實(shí)條件，一味地追求地源熱泵技術(shù)，沒(méi)有認(rèn)真研究當(dāng)?shù)氐馁Y源條件和用能系統(tǒng)的優(yōu)化匹配等問(wèn)題，導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。

3.4 使用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)

被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)包括晝光照明和自然通風(fēng)。歐洲許多所謂零碳建筑都是通過(guò)被動(dòng)式技術(shù)和可再生能源實(shí)現(xiàn)的。比如晝光照明就可以做到白天不用開(kāi)燈，從而節(jié)約照明能耗；自然通風(fēng)可以在夏天和過(guò)渡季節(jié)降低室內(nèi)氣溫，做到無(wú)需人工供冷，同時(shí)又改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)。但是在具體應(yīng)用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)時(shí)需要注意結(jié)合我國(guó)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(kāi)發(fā)區(qū)，占地面積在數(shù)平方公里以下、建筑面積在百萬(wàn)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?xì)?、供部分低壓用電。過(guò)去園區(qū)能源規(guī)劃沒(méi)有得到重視，甚至認(rèn)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(fèi)。低碳建筑要求能源利用做到低碳、低集中度和低負(fù)荷強(qiáng)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(fèi)化石能源，但也不是說(shuō)為了低碳目標(biāo)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(shì)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(jià)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(chē)出行、應(yīng)季休閑等。

4 結(jié)語(yǔ)

發(fā)展低碳建筑需要重視節(jié)能的實(shí)質(zhì)性和建筑能效。在我國(guó)的城市化進(jìn)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(shí)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(xiàng)目中，另外還可通過(guò)建筑材料的回收和利用，發(fā)展裝配式建筑，減少?gòu)U棄物和固體垃圾達(dá)到節(jié)能減排的目的?？偠灾?，我們一方面可以利用可再生能源降低碳排放量，另一方面可將節(jié)能視為一種無(wú)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(xiàn)

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作者簡(jiǎn)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。