農(nóng)村低碳住宅實(shí)現(xiàn)路徑分析

趙文涵

(重慶科技學(xué)院建筑工程學(xué)院，重慶 401331)

引言

眾所周知，以二氧化碳為主的溫室氣體大量排放是造成全球溫室效應(yīng)的主要原因。溫室效應(yīng)將會(huì)引起全球氣候變暖、南北極冰川融化、海平面上升以及各種極端惡劣天氣，對(duì)人類生活生產(chǎn)構(gòu)成巨大威脅。同時(shí)，根據(jù)國(guó)際能源署(IEA)發(fā)布《全球能源回顧：2021碳排放》顯示，2021年我國(guó)碳排放量達(dá)到105.23億t，高居全球第1，占比約為28.99%，形勢(shì)不容樂(lè)觀，減排行動(dòng)刻不容緩。《中國(guó)建筑能耗研究報(bào)告》指出：建筑業(yè)每年所產(chǎn)生的碳排放量占據(jù)總排量的50%以上，其中住宅建筑由于使用年限長(zhǎng)，所產(chǎn)生碳排放遠(yuǎn)高于其他建筑，因此降低住宅建筑碳排放量對(duì)于實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)乃至我國(guó)的低碳目標(biāo)有著顯著效果。而低碳住宅是目前消除住宅建筑高排放量最有效的途徑，也可有效降低我國(guó)建筑領(lǐng)域產(chǎn)生的污染，因此推進(jìn)低碳住宅的普及勢(shì)在必行。相較于城市地區(qū)已有初步探索和一定的成果，占據(jù)我國(guó)人口1/3以上的農(nóng)村地區(qū)尚未開(kāi)展低碳住宅的試點(diǎn)工作，隨著“新農(nóng)村建設(shè)”和“雙碳目標(biāo)”的提出，研究分析低碳住宅在農(nóng)村地區(qū)的實(shí)現(xiàn)路徑是十分必要的。

1 農(nóng)村低碳住宅現(xiàn)狀

農(nóng)村低碳住宅是指既能滿足農(nóng)村居民衣食起居的需要，同時(shí)又能顯著減少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量的建筑。當(dāng)前，我國(guó)只有5%左右的建筑屬于低碳建筑[1]，而在我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū),低碳住宅與節(jié)能技術(shù)尚未大規(guī)模普及，屬于空白地帶。為推動(dòng)農(nóng)村地區(qū)低碳住宅的順利發(fā)展，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等部門從2012起先后發(fā)布了《農(nóng)村居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50824-2013)、《關(guān)于開(kāi)展綠色農(nóng)房建設(shè)的通知》、《關(guān)于加快農(nóng)房和村莊建設(shè)現(xiàn)代化的指導(dǎo)意見(jiàn)》、《農(nóng)村居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50824)和《綠色農(nóng)房建設(shè)導(dǎo)則(試行)》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和文件，對(duì)農(nóng)村低碳綠色住宅提出了相應(yīng)要求。由于技術(shù)不成熟、推動(dòng)機(jī)制不完善、宣傳不到位和居民環(huán)保意識(shí)薄弱等原因，導(dǎo)致農(nóng)村居民新建住宅時(shí)未能嚴(yán)格按照上述標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，造成了農(nóng)村住宅仍然是高污染、高能耗、高碳排放的局面。低碳住宅對(duì)降低污染、保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等方面都有顯著效果，因此，在農(nóng)村地區(qū)發(fā)展低碳住宅潛力巨大。

2 發(fā)展低碳住宅必要性

2.1 減少環(huán)境污染

傳統(tǒng)住宅建筑在修建和使用過(guò)程中難免會(huì)產(chǎn)生大量污染物，對(duì)空氣、水體、植物等造成嚴(yán)重的破壞，影響生態(tài)環(huán)境。常見(jiàn)的有施工中所產(chǎn)生的廢料、廢水、建筑垃圾、有毒氣體以及在住宅使用過(guò)程中因消耗能源而產(chǎn)生的碳排放等，造成了環(huán)境惡化和資源緊張。而低碳住宅則強(qiáng)調(diào)最大限度降低不必要的資源損耗，在住宅全生命周期實(shí)現(xiàn)保護(hù)土地資源、節(jié)省材料和能源的目的[1]，最大限度降低對(duì)生態(tài)的破壞。因此，推廣和發(fā)展低碳住宅對(duì)于人類的可持續(xù)發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境的改善均有著突出的優(yōu)勢(shì)。

圖1 2021年全球碳排量前10名國(guó)家

圖2 2021年城鎮(zhèn)人口數(shù)量對(duì)比

2.2 改善居住品質(zhì)

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，農(nóng)村居民的收入水平和生活品質(zhì)也得到了極大的提升，因此，居民也對(duì)住宅提出了更高的要求。新農(nóng)村建設(shè)為低碳住宅的發(fā)展提供了一個(gè)良好的契機(jī)，農(nóng)村傳統(tǒng)住宅普遍存在建筑能耗大、能效低、房屋結(jié)構(gòu)不可靠、冬季保溫和夏季隔熱效果不佳等問(wèn)題[2]。而低碳住宅則是采用了綠色的設(shè)計(jì)方案、環(huán)保材料、低碳施工工藝等，可以改善傳統(tǒng)住宅所存在的共性問(wèn)題，有效提高居民居住的舒適度以及安全性，同時(shí)達(dá)到了環(huán)境保護(hù)的目的。正是如此，低碳住宅既能顯著提高農(nóng)村居民居住舒適性，又能使能源不被大量浪費(fèi)，是一舉兩得的好措施。

2.3 助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)

自從改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了舉世矚目的成績(jī)，但同時(shí)也帶來(lái)了一些負(fù)面影響，其中對(duì)環(huán)境的污染尤為突出，尤其是溫室氣體的大量排放對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境造成了不可逆的影響。正是在此形勢(shì)下，我國(guó)政府于2020年第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上宣布，我國(guó)將在2030年實(shí)現(xiàn)二氧化碳排放達(dá)到頂峰，努力在2060年前完成碳中和的目標(biāo)，這就是大眾所熟知的“雙碳目標(biāo)”。由于時(shí)間緊、任務(wù)重，“雙碳目標(biāo)”已上升成國(guó)家戰(zhàn)略，與各行各業(yè)、與每個(gè)人都休戚相關(guān)，尤其是作為碳排放大戶的建筑業(yè)。作為我國(guó)碳排放量最大的建筑領(lǐng)域，在“雙碳”目標(biāo)的大背景下，建筑行業(yè)成為了社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)，希望建筑企業(yè)將先進(jìn)理念作為發(fā)展導(dǎo)向，利用現(xiàn)有技術(shù)建設(shè)低碳住宅，推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和環(huán)境的保護(hù)[2]，同時(shí)也降低天然氣、煤炭為代表的傳統(tǒng)能源的消耗量，以減少碳排放量。因此發(fā)展低碳住宅，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)“雙碳目標(biāo)”的現(xiàn)實(shí)意義有目共睹。

2.4 發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)

對(duì)綠色經(jīng)濟(jì)而言，其所倡導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)模式的基礎(chǔ)主要為低能耗、低污染以及低排放。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，其所追求的是綠色、清潔能源開(kāi)發(fā)以及如何高效的利用能源。在此過(guò)程中，推動(dòng)人類生存發(fā)展觀念發(fā)生實(shí)質(zhì)上的轉(zhuǎn)變、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型以及減排技術(shù)的發(fā)展都是至關(guān)重要的核心內(nèi)容[1]。發(fā)展低碳住宅可以帶動(dòng)綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)高污染、高能耗企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，推動(dòng)更多新型綠色建材、綠色技術(shù)、綠色家具以及綠色設(shè)備的革新。此舉不僅推動(dòng)我國(guó)固有經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的更新，還進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與改善，推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展。

3 農(nóng)村低碳住宅路徑研究

3.1 完善管理機(jī)制

就建筑業(yè)而言，農(nóng)村與城市地區(qū)相比，最大的差異在于缺乏一個(gè)強(qiáng)有力的監(jiān)督機(jī)構(gòu)，在城市地區(qū)有住建委、環(huán)境監(jiān)督、質(zhì)量監(jiān)督管理部門等對(duì)住宅建筑的修建和使用過(guò)程進(jìn)行監(jiān)管。這保障了城市住宅在修建過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)污染防治和環(huán)境保護(hù)的相關(guān)規(guī)定，客觀上也減少溫室氣體的排放。因此在城市中推廣低碳住宅有著較為完善的管理機(jī)制和運(yùn)行模式，可以大大提高低碳住宅的合格率和標(biāo)準(zhǔn)，推廣中遭受的阻力也更小。而農(nóng)村地區(qū)多數(shù)為自建房，缺乏相關(guān)部門的監(jiān)管，自行修建過(guò)程中不僅沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，甚至還會(huì)產(chǎn)生大量污染，因此在農(nóng)村地區(qū)推廣低碳住宅時(shí)有關(guān)部門一定要完善管理機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)修建過(guò)程中和后期使用階段的監(jiān)管，使之成為名副其實(shí)的低碳住宅。同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)專人的指導(dǎo)，對(duì)于農(nóng)村低碳住宅修建和運(yùn)行過(guò)程中提供幫助。在政策上應(yīng)給予一定的扶持，對(duì)于主動(dòng)建造低碳住宅的居民應(yīng)適當(dāng)給予一定經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助，以提高居民參與的積極性。當(dāng)前，推廣農(nóng)村低碳住宅已經(jīng)迫在眉睫，完善相關(guān)管理機(jī)制的工作也必須同步進(jìn)行，避免二者不協(xié)調(diào)而造成的推廣困難。

3.2 加強(qiáng)宣傳教育

由于農(nóng)村居民的生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)水平、年齡結(jié)構(gòu)、思想觀念等與城鎮(zhèn)居民相差較大，所以，自建房是農(nóng)村住宅普遍形式，自建房過(guò)程中缺乏建筑節(jié)能方面的技術(shù)指導(dǎo)與應(yīng)用。同時(shí)由于農(nóng)村居民受教育程度普遍較低，部分地區(qū)居民缺乏必備的節(jié)能環(huán)保知識(shí)，導(dǎo)致不少居民節(jié)能意識(shí)薄弱，低碳觀念不強(qiáng)，這也是導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)碳排放較高的主要原因。正因如此，相關(guān)的宣傳普及和教育工作就顯得尤為重要。農(nóng)村基層政府組織可以通過(guò)開(kāi)展座談會(huì)、廣播宣傳、上門講解等方式，打通政府和民眾之間的溝通的渠道，讓民眾獲取更多的政策信息，產(chǎn)生一定的環(huán)境危機(jī)意識(shí)，進(jìn)而提高民眾的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，促進(jìn)民眾養(yǎng)成低碳生活理念，鼓勵(lì)廣大民眾，主動(dòng)參與到低碳住宅建設(shè)過(guò)程中[3]。如，讓居民改變燒煤取暖和做飯的生活方式；養(yǎng)成人走關(guān)燈的節(jié)能習(xí)慣；減少污染環(huán)境的化肥和農(nóng)藥的使用等，都可從根本上解決低碳住宅發(fā)展的阻力。

3.3 做好住宅前期設(shè)計(jì)

住宅的設(shè)計(jì)不僅關(guān)乎居住舒適度，更對(duì)使用階段能否實(shí)現(xiàn)低碳排放具有決定性影響，因此做好住宅的前期設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)低碳住宅最有效、最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在住宅前期設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)融入低碳的理念、做好房屋空間規(guī)劃、選擇綠色建材、提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性等都是實(shí)現(xiàn)住宅低碳化的可行之計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)合理利用建筑空間,才能實(shí)現(xiàn)空間利用最大化，要根據(jù)家庭人口以及生產(chǎn)需要，合理劃分住宅區(qū)與生產(chǎn)區(qū)，房間面積滿足基本需要即可，切不可無(wú)限擴(kuò)大住宅的規(guī)模，造成面積的浪費(fèi)。應(yīng)當(dāng)科學(xué)選擇建造和裝修材料、家具、家電。選擇低碳的綠色材料，既可以減少施工中的碳排放，也能有效改善室內(nèi)環(huán)境，在降低能量消耗的同時(shí)進(jìn)一步延長(zhǎng)材料的使用周期，提升用戶的居住安全度[4]。如，在選擇墻面涂料時(shí)，可選擇低污染的環(huán)保涂料，減少對(duì)室內(nèi)空氣的污染和破壞；在家電選擇上，可以選擇LED照明燈、低功耗家電、節(jié)能空調(diào)等，以減少電能的消耗，從而降低因發(fā)電而產(chǎn)生的間接碳排放。根據(jù)住宅所在區(qū)域地理位置、區(qū)域具體氣候狀況，合理的設(shè)置住宅朝向和門窗的位置，使冬季得到充足太陽(yáng)輻射熱量，避免室內(nèi)溫度過(guò)低；而夏季時(shí)室內(nèi)和室外能夠自然通風(fēng)，將窗戶設(shè)計(jì)在夏季風(fēng)主導(dǎo)風(fēng)向的位置，達(dá)到降低室內(nèi)溫度的目的[5]，從而減少取暖和降溫家電的使用，間接減少住宅所產(chǎn)生的碳排放量。為改善住宅墻體的保溫隔熱效果，設(shè)計(jì)時(shí)墻體材料可選用空心磚、多孔磚。此外，還可采用墻體外保溫措施，如可選用聚苯乙烯泡沫板作為保溫隔熱層材料，聚合物抗裂砂漿、耐堿玻纖網(wǎng)格布增強(qiáng)作為防護(hù)層，以涂料飾面，這種措施技術(shù)簡(jiǎn)單，不受結(jié)構(gòu)質(zhì)量差異的影響，可以提高墻體保溫性能，以營(yíng)造室內(nèi)的舒適環(huán)境，節(jié)約資源[6]。合理設(shè)計(jì)、栽種綠色植物對(duì)于實(shí)現(xiàn)低碳住宅也有顯著作用。借助綠色植物可以保護(hù)環(huán)境、改善空氣質(zhì)量，植物通過(guò)光合作用可以產(chǎn)生大量氧氣，還能有效吸收空氣中的二氧化碳[7]。因此，在低碳理念的住宅設(shè)計(jì)中應(yīng)有效借助綠色植物環(huán)境保護(hù)優(yōu)勢(shì)，合理在住宅四周種植一定數(shù)量的綠色植被，既可以提升區(qū)域內(nèi)的綠化水平，滿足人們對(duì)周邊環(huán)境的美觀性要求；綠色植物還能夠發(fā)揮減排效果，營(yíng)造生態(tài)宜居的低碳住宅。

3.4 提高可循環(huán)資源利用效率

當(dāng)前，較為成熟的可再生綠色資源主要有太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等，該類能源具有可再生、無(wú)污染的優(yōu)勢(shì)，是低碳住宅中不可或缺的技術(shù)支持。其中，太陽(yáng)能技術(shù)目前在農(nóng)村普及程度較好，同時(shí)推廣成本低，是低碳住宅中應(yīng)重點(diǎn)使用的清潔能源。常見(jiàn)的有太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能火灶、太陽(yáng)能路燈等，充分利用太陽(yáng)能可以有效降低電能和煤炭等燃料的消耗，實(shí)現(xiàn)住宅使用階段的低碳化。目前部分農(nóng)村取暖、炊事仍以煤炭為主，落后的用能結(jié)構(gòu)導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，碳排放量也一直居高不下。正因如此，發(fā)展生物質(zhì)能的優(yōu)勢(shì)十分明顯。生物質(zhì)是一種可再生能源，能大規(guī)模替代石油燃料，是綠色能源和戰(zhàn)略能源的重要支撐。生物質(zhì)能符合農(nóng)村資源條件和用能結(jié)構(gòu)分散的特征，是實(shí)現(xiàn)住宅低碳化的重要手段，具有其他新能源無(wú)法比擬的綜合效益。該能源開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)在于合理半徑構(gòu)建原材料收儲(chǔ)點(diǎn)，解決原材料收集難題，促進(jìn)原材料便捷有效利用。住宅使用低碳化最重要的手段就是降低電能消耗所產(chǎn)生的的碳排放。電能使用過(guò)程中不會(huì)使住宅產(chǎn)生直接碳排放，但是在發(fā)電過(guò)程會(huì)間接產(chǎn)生碳排放，由于目前大多數(shù)地區(qū)還是使用的火力發(fā)電，在發(fā)電過(guò)程中會(huì)引發(fā)大量碳排放，對(duì)環(huán)境造成巨大影響。因此，推廣綠色發(fā)電方式對(duì)農(nóng)村低碳住宅的發(fā)展同樣具有積極作用。風(fēng)能發(fā)電、水能發(fā)電和光伏發(fā)電是最有效、最可行的途徑。風(fēng)能和太陽(yáng)能不僅利用效率高，并且用之不竭，在廣大農(nóng)村地區(qū)可以因地制宜合理的規(guī)劃、修建更多的風(fēng)能發(fā)電廠和太陽(yáng)能發(fā)電廠，以提供農(nóng)村住宅用電的需要，同時(shí)也可減少由于火力發(fā)電所造成的環(huán)境破壞。

圖3 農(nóng)村低碳住宅實(shí)現(xiàn)路徑

4 結(jié)語(yǔ)

“新農(nóng)村建設(shè)”和“雙碳目標(biāo)”的穩(wěn)步推進(jìn)，為在農(nóng)村地區(qū)發(fā)展低碳住宅提供了一個(gè)良好的契機(jī)。與傳統(tǒng)住宅相比，低碳住宅具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、提升居住品質(zhì)等諸多優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑業(yè)的節(jié)能減排有著積極的意義。但目前低碳住宅技術(shù)在我國(guó)并未普及開(kāi)來(lái)，尤其在農(nóng)村地區(qū)相關(guān)管理機(jī)制和法律法規(guī)仍然缺失，是當(dāng)前亟需解決的重點(diǎn)問(wèn)題，同時(shí)政府部門也應(yīng)制定相關(guān)的激勵(lì)措施來(lái)促進(jìn)低碳住宅的發(fā)展。展望未來(lái)，低碳住宅在農(nóng)村地區(qū)的發(fā)展具有廣闊的市場(chǎng)與潛力，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)低碳化的重要手段，同時(shí)也是助力建筑產(chǎn)業(yè)低碳化的必由之路。