施長(zhǎng)進(jìn) 潘明
摘要:中國(guó)的碳排放已經(jīng)是全球第一,但中國(guó)人民還沒有達(dá)到理想的生活消費(fèi)水平,對(duì)能源的需求還在不斷增長(zhǎng),并沒有達(dá)到峰值。2020年9月22日,國(guó)家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上發(fā)表重要講話承諾:中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。從碳達(dá)峰到碳中和僅有30年,其不僅任務(wù)艱巨,事務(wù)繁重,而且時(shí)間緊迫。這項(xiàng)工作,已列為國(guó)家既定方針,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)已從現(xiàn)在開始。堅(jiān)定不移地走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的高質(zhì)量發(fā)展道路。
關(guān)鍵詞:碳達(dá)峰、碳中和、綠色、低碳、裝飾裝修
0引言
人類生存與發(fā)展離不開能源,人們生產(chǎn)和生活少不了碳排放。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和人們生活水平的不斷改善和提高,人類對(duì)能源的需求和碳排放持續(xù)增加。人是消耗能源和排放二氧化碳的主體。與衣、食、住、行等民生直接相關(guān)的建筑、工業(yè)、交通領(lǐng)域是社會(huì)能源消費(fèi)的三大戶。尤其是建筑和交通的消費(fèi)性能源所占比例在60-80%,各國(guó)不等。這兩個(gè)領(lǐng)域的能耗隨著世界人口的增加和生活質(zhì)量的逐步提高而不斷攀升,占比還會(huì)增加。住是人們的基本需要,人類從穴居到今天建造了大量民居住房,此外,還有各種用途的公共建筑物,像醫(yī)院、學(xué)校、辦公樓、酒店、賓館、商店、交通樞紐、工廠等,所有建筑都消耗著大量能源。這些能源消耗主要是:房屋建造能耗、建筑使用運(yùn)行能耗、建筑物處置能耗。本文著重從房屋室內(nèi)裝飾裝修對(duì)能源消耗的控制。
1降低房屋裝飾裝修的能耗
中國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程趨于理性,特別像上海這樣特大型城市,建筑物較為成熟,市區(qū)新建項(xiàng)目越來越少,老城區(qū)更是以城市更新為主,建筑物翻新是城市更新的重要部分,住宅翻新更是數(shù)量眾多。
新開發(fā)住宅批量精裝修,可以統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一選材、統(tǒng)一施工,為高效施工、裝配式施工提供前提,住宅批量精裝修比居民自行精裝修降低房屋裝飾裝修的能耗。生產(chǎn)建材和機(jī)具需要消耗能源,施工過程和使用過程水電煤能源消耗。為了降低房屋裝飾裝修的能耗,采用全裝修,采用綠色建材,建材與建筑同壽命。
住宅批量精裝修和居民自行精裝修的設(shè)計(jì)要有前瞻性和靈活性,設(shè)計(jì)理念至少10-20年不落伍,為住宅若干年后裝飾翻新不是系統(tǒng)翻新而是面層更換,保留一部分居民個(gè)性化改造的空間,避免大面積拆除重新裝修的浪費(fèi)。設(shè)計(jì)師追求創(chuàng)新和標(biāo)新立異是肯定的,但也要考慮后續(xù)材料生產(chǎn)和施工效率的低碳綠色;避免設(shè)計(jì)的產(chǎn)品細(xì)節(jié)里摳出“魔鬼”,就是材料損耗很大和人工消耗很大的建筑裝飾產(chǎn)品。建筑設(shè)計(jì)或裝飾裝修設(shè)計(jì)要增加低碳綠色的節(jié)能設(shè)計(jì):例如制氧空調(diào),地暖,太陽能利用,風(fēng)能利用,節(jié)能燈具,節(jié)能電器,節(jié)能燃?xì)庠?,?jié)約用水。變廢為寶:空調(diào)冷凝水利用,地暖熱源利用。工藝設(shè)計(jì):便于便換的飾面材料、軟硬包自帶磁性粘墻上,木飾面可以表面覆膜等。
各類建筑材料的制造能耗,磚瓦灰砂石、鋼材、鋁材、不銹鋼、木材、水泥、玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷、各種名目繁多的絕熱保溫材料、防水材料、裝飾裝修材料等。建材應(yīng)標(biāo)注能單位源消耗指標(biāo),政策性引導(dǎo)使用低碳能耗制作的新型建材。建筑材料的運(yùn)輸及施工能耗。為了達(dá)到碳中和目標(biāo),降低房屋裝飾裝修的能耗選用低能耗、高壽命、易更換、易施工、近距離的建材。
2降低建筑使用運(yùn)行能耗
人們生產(chǎn)、工作、生活在建筑物中要使用能耗的設(shè)置有很多,如電梯運(yùn)行、取暖、制冷、照明、空氣凈化、供水、炊事、冰箱、電視機(jī)、音響、洗衣機(jī)等家用電器。發(fā)展和采用各類節(jié)能建筑設(shè)備和家用電器,建筑設(shè)備和家用電器須有能源消耗指標(biāo),政策性引導(dǎo)使用低能耗建筑設(shè)備和家用電器。
在裝飾裝修階段或舊房改造時(shí)需提高建筑墻體、屋面、地面的保溫隔熱性能;門窗的密封和保溫隔熱性能,減少室內(nèi)熱損失和室外熱輻射對(duì)熱穩(wěn)定的影響。控制不必要的大空間,發(fā)展舒適、方便、合理的較居住小空間。
研發(fā)家居智能化,實(shí)現(xiàn)科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)用電。控制居住舒適度,制定、實(shí)施建筑節(jié)能新標(biāo)準(zhǔn)?!凹夹g(shù)性舒適”從來不是人們生活的必要條件,但事實(shí)上已經(jīng)成為大多數(shù)人生活的現(xiàn)狀。因?yàn)椤凹夹g(shù)性舒適”是要用能源支撐的。能耗和碳排放強(qiáng)度也將隨著舒適度的增加而增加,所以必須控制在合理的范圍內(nèi),實(shí)施可控舒適。
3 提高建筑錯(cuò)峰用電和自產(chǎn)能
3.1建設(shè)“能源中心”供電
大型公共建筑利用水蓄熱或蓄冷系統(tǒng)建立“能源中心”,水蓄熱或蓄冷系統(tǒng)利用電力需求低谷時(shí)段進(jìn)行蓄熱或蓄冷,并在電力需求高峰時(shí)段釋熱或釋冷供應(yīng)給空調(diào)系統(tǒng)使用,可有效降低制熱或制冷空調(diào)系統(tǒng)的高峰用電負(fù)荷,起到“削峰填谷”的作用。水的比熱大、相變潛熱大,在顯熱蓄冷和相變蓄冷中都是優(yōu)良的天然環(huán)保工質(zhì),在機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院、商場(chǎng)等大型公共建筑的蓄熱或蓄冷系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
住宅小區(qū)可以利用地源建立“能源中心”,對(duì)于上海、江蘇、浙江等沿海地區(qū),地下水位較高,冬季地下水溫度比環(huán)境溫度高;而在夏季地下水溫度則比環(huán)境溫度低,根據(jù)這個(gè)特點(diǎn),可以利用它們之間的溫差,將地下的能量傳輸?shù)骄幼^(qū)域來,以改善我們的居住環(huán)境。利用地源的“能源中心”一次性投入較大,但后期使用電能較少,在住宅小區(qū)或別墅區(qū)域較為適用。
家庭可以利用蓄電池建立小型建筑甚至家庭式“能源中心”,利用電力需求低谷時(shí)段對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,并在電力需求高峰時(shí)供電使用,可有效降低建筑的高峰用電負(fù)荷,錯(cuò)峰用電對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷供需平衡非常有利。蓄電池技術(shù)是該類“能源中心”大力推廣和發(fā)展的最大門檻,而電池產(chǎn)業(yè)正處于鉛酸電池和傳統(tǒng)鋰電池發(fā)展均遇瓶頸的階段,石墨烯儲(chǔ)能設(shè)備的研制成功后,提高安全和轉(zhuǎn)化效率,批量生產(chǎn),則將為電池產(chǎn)業(yè)乃至建筑能源產(chǎn)業(yè)帶來新的變革。電池自身安全性(特是自燃、自爆),電池在高溫環(huán)境、低溫環(huán)境、潮濕環(huán)境、高負(fù)荷、過度充放電情況下使用安全性、穩(wěn)定性、耐久性等。電池的性能需要提高,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能再轉(zhuǎn)化為電能的效率要高于低谷用電與高峰用電性價(jià)比率。
“能源中心”利用可再生能源、錯(cuò)峰用電等原理建立,能源管理中心用智能化、信息化、大數(shù)據(jù)等技術(shù)和集中管理模式,對(duì)建筑物能源系統(tǒng)的生產(chǎn)、能量?jī)?chǔ)備、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)施集中智能化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)字化管理,改進(jìn)和優(yōu)化能源平衡,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性節(jié)能降耗的管控一體化系統(tǒng)。
3.2自供電
改變能源使用的結(jié)構(gòu),減少煤炭和石化能源的使用,盡量采用新能源。建筑可以發(fā)展分散式光伏發(fā)電或風(fēng)力發(fā)電,實(shí)現(xiàn)自供電。
深入分析一下小型建筑甚至家庭式“能源中心”,建筑或住宅供電通過該類“能源中心”,對(duì)蓄電池充電一般有四種形式:(1)自動(dòng)切換設(shè)置低谷時(shí)間(凌晨零點(diǎn)至早上八點(diǎn))供電系統(tǒng)對(duì)蓄電池充電,(2)早上八點(diǎn)至晚上五點(diǎn)太陽能發(fā)電對(duì)蓄電池充電,(3)鍛煉身體健身器材發(fā)電對(duì)蓄電池充電,(4)其他待開發(fā)供電方式;為了保證建筑正常供電,特殊情況蓄電池電能儲(chǔ)存低于過度放電改為供電系統(tǒng)直接供電。
(1)自動(dòng)切換設(shè)置低谷時(shí)間(凌晨零點(diǎn)至早上八點(diǎn))供電系統(tǒng)對(duì)蓄電池充電,利用電力需求低谷時(shí)段對(duì)蓄電池充電,并在電力需求高峰時(shí)段為建筑正常使用,充電放電流程:電能→化學(xué)能→電能。
(2)早上八點(diǎn)至晚上五點(diǎn)太陽能發(fā)電對(duì)蓄電池充電,充電放電流程:光能→電能→化學(xué)能→電能,如光能貢獻(xiàn)使用電能50%和電能貢獻(xiàn)使用電能50%,電費(fèi)為正常情況的50%。如光能貢獻(xiàn)使用電能70%和電能貢獻(xiàn)使用電能30%,電費(fèi)為正常情況的30%。
(3)健身器材發(fā)電對(duì)蓄電池充電,充電放電流程:動(dòng)能→電能→化學(xué)能→電能,即可以鍛煉身體又可以發(fā)電,例如:儲(chǔ)存電能、直接對(duì)手機(jī)充電、直接洗衣服、直接洗碗沖水等等。
(4)其他待開發(fā)供電方式;
電池技術(shù)是建筑能源大力推廣和發(fā)展的最大門檻,而電池產(chǎn)業(yè)正處于鉛酸電池和傳統(tǒng)鋰電池發(fā)展均遇瓶頸的階段,石墨烯儲(chǔ)能設(shè)備的研制成功后,若能批量生產(chǎn),則將為電池產(chǎn)業(yè)乃至建筑能源產(chǎn)業(yè)帶來新的變革。
4降低建筑物處置能耗
建筑物處置能耗指建筑物到達(dá)壽命期后的拆除、運(yùn)輸能耗以及建筑固體廢棄物? (即建筑垃圾)的處理、再利用的能耗等。裝飾裝修的使用壽命往往短于建筑物,一般5年左右一小裝,10年左右一大裝。建筑裝飾因大量采用磚瓦灰砂石、玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷、瓷磚、紙面石膏板、輕薄金屬、膠合板、木材以及個(gè)性化訂制產(chǎn)品,一旦拆除將很難或無法再次利用。
材料使用時(shí)應(yīng)標(biāo)注拆除后如何處置或處置屬于哪種處置類型(利用型、粉碎型、回爐型、收集型),建議在有條件的項(xiàng)目進(jìn)行建筑垃圾分類,利用型包含一切可利用的建筑物處置材料,粉碎型包含磚瓦灰砂石、玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷、瓷磚、石材、紙面石膏板等,回爐型包含輕薄金屬、鋼材、電線電纜等,收集型包含膠合板、木材、地板、塑料等。
降低建筑物處置能耗最有效的辦法就是,業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工單位、材料商共同努力減少拆除、循環(huán)利用。
5結(jié)束語
從碳達(dá)峰到碳中和僅有30年,其不僅任務(wù)艱巨,事務(wù)繁重,而且時(shí)間緊迫。這項(xiàng)工作,已列為國(guó)家既定方針,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)已從現(xiàn)在開始。堅(jiān)定不移地走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的高質(zhì)量發(fā)展道路,“十四五”是“碳達(dá)峰”的關(guān)鍵期。近20年來,中國(guó)對(duì)住與碳中和做了大量卓有成效的工作。制定了建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),組織推動(dòng)了建筑節(jié)能工程,在全國(guó)各省市開展了建筑節(jié)能工作。加強(qiáng)了節(jié)能建筑設(shè)計(jì)、絕熱保溫材料及節(jié)能電器的研發(fā)與生產(chǎn)。進(jìn)行了被動(dòng)式建筑(又稱近零能耗或零能耗)研究和試點(diǎn)。開展了節(jié)能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用。如地源熱泵技術(shù)、空氣熱泵技術(shù),進(jìn)行了屋頂分散式光伏發(fā)電和屋頂綠化技術(shù),墻體、屋面、地面、門窗、隔熱保溫技術(shù)、被動(dòng)式建筑技術(shù)等。實(shí)施了既有建筑節(jié)能改造。上述努力對(duì)中國(guó)住的碳中和做出了很大貢獻(xiàn)。建議增加建筑功能綠色、使用過程的綠色、綠色業(yè)績(jī)、綠色品牌進(jìn)入市場(chǎng)的門檻!
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