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行業(yè)資訊

“雙碳”目標下 通過可再生能源應(yīng)用實現(xiàn)建筑碳排放

地大熱能目前,行業(yè)都在找零碳或者超低碳建筑的畫像。在“雙碳”目標下,行業(yè)面臨綜合性的壓力,需要建立協(xié)同工作模式。未來建筑實現(xiàn)能源自給自足是可期的,相比現(xiàn)在關(guān)注建筑的造物過程,需要將關(guān)注點更多地轉(zhuǎn)向關(guān)注支持建筑能源系統(tǒng)以及人因?qū)虻娜嵝杂媚芴卣鳌?/p>

 

可再生能源應(yīng)用,降低運行階段的碳排放

 

根據(jù)國標關(guān)于建筑碳排放的計算,建筑生命周期過程中的碳排放包括建材建造、建筑運行、建筑拆除。如果從建筑全生命周期考慮,首先不能大拆大建?,F(xiàn)在的“碳中和”與前幾年提到的超低能耗或者近零能耗,最大的差別就是建立在一種延長壽命周期,提高建筑質(zhì)量,避免大拆大建前提下的建造活動。此外,在建筑運行中的碳排放也是關(guān)鍵環(huán)節(jié),可以通過設(shè)計以及新技術(shù)、新能源的應(yīng)用來實現(xiàn)。

 

從目前來看,建筑的建造是一個造物的活動,肯定要用到各種各樣的物料,比如水泥、鋼筋的使用,一定存在碳排放;另外,人在樓宇里生活,當然是希望生活的環(huán)境越來越好,越來越舒服,所以一定會有能量的輸入,比如供熱、照明等,這些能源的消耗也會帶來二氧化碳的排放。

 

市場上所謂的零碳或者超低碳建筑還僅是一個愿望,當然這也不是一個不可實現(xiàn)的愿望?,F(xiàn)在我國建設(shè)行業(yè)對零碳建筑還沒有官方的標準,不管是從業(yè)人員還是行業(yè)的管理者,都在找零碳或者超低碳建筑的畫像。業(yè)界比較有共識性的零碳,首先就是實現(xiàn)以建筑為載體的可再生能源功能與建筑基本運行能源消耗的平衡。

 

建筑基礎(chǔ)運行要達到零碳的要求,也就是在不考慮人的活動用能的情況下,實現(xiàn)冬天送暖風、夏天送冷風、應(yīng)急出口指示燈、電梯運輸耗能等基礎(chǔ)運行。


“雙碳”目標下 通過可再生能源應(yīng)用實現(xiàn)建筑碳排放-地熱能-地大熱能

 

建筑減少碳排放的關(guān)鍵點是什么?

 

從建筑全生命周期的角度來看,建筑運行階段碳排放所占的比例相對大,然后是建材生產(chǎn)中的碳排放。運行是按建筑壽命累計計算,而建材是瞬時性發(fā)生,兩者減碳的路徑是不一樣的,所以要分兩步來解決。降低運行階段的碳排放,主要是節(jié)能和可再生能源的應(yīng)用。而建材碳排放的降低,一方面是在工業(yè)體系下面,建材在生產(chǎn)過程中通過提高工藝技術(shù)水平來調(diào)整材料碳轉(zhuǎn)換因子,另一方面是節(jié)約用材,盡量減少拆改,延長建筑壽命。

 

目前,北京最常用的可再生能源太陽能地熱能。村鎮(zhèn)還會有生物質(zhì)能。此外,余廢資源的利用,例如污水源熱泵、空氣源熱泵等,也比較受關(guān)注。

 

“雙碳”目標下,需要建立協(xié)同工作模式

  

被動式建筑是指利用被動式技術(shù)去減少建筑室內(nèi)物理環(huán)境的能耗,比如鼓勵應(yīng)用自然通風、采光策略和措施。但是,我們不能純粹地去追求被動式的建筑,因為其適用范圍有局限性,對于小房子來講好實現(xiàn),對于動輒十幾萬平方米的大規(guī)模建筑不太好實現(xiàn)。

 

事實上,2000-4000平方米的建筑最適合做被動式建筑。目前,被動式技術(shù)也非常受行業(yè)內(nèi)認可,但是它并不能獨立存在,而是優(yōu)先選用被動式技術(shù),然后以主動式節(jié)能做輔助,形成一個復合的形式。

 

裝配式建筑的原始出發(fā)點是推動建筑工業(yè)化,提升建造的工業(yè)化水平,其工廠預制的方式,避免了現(xiàn)場作業(yè),節(jié)省了人力,對建造環(huán)節(jié)的節(jié)碳會有良性的推動作用,但并沒有對建筑的用能體系作出太大的改觀。


“雙碳”目標下 通過可再生能源應(yīng)用實現(xiàn)建筑碳排放-地熱能-地大熱能

 

雙碳”目標下,房地產(chǎn)建筑行業(yè)面臨怎樣的壓力?

 

成本是卡口,提高建筑節(jié)能率必然帶來的成本增長。以居住類建筑為例,會提高20%。技術(shù)卡口主要體現(xiàn)在標準上,很多可再生能源新能源技術(shù)的廣泛應(yīng)用還需要規(guī)范做支撐,例如儲能技術(shù)

 

建筑在減碳的道路上還需要摸索一個成熟的跨行業(yè)協(xié)同工作模式。比如,太陽能光伏需要放置在屋頂,但是受到建筑限高、屋頂產(chǎn)權(quán)、建管審批等一系列制約。尤其是對于老舊建筑而言,原本就復雜的技術(shù)條件,需要走什么樣的流程和手續(xù),才能合法合規(guī)地實現(xiàn)可再生能源應(yīng)用?

 

同時,在行業(yè)配合上也有卡口,因為建筑減碳涉及好多領(lǐng)域,需要綜合管理、技術(shù)、施工等各方之力,而有一個強有力的協(xié)同機制負責調(diào)度,才能把事情做好。

 

未來建筑可以實現(xiàn)能源自給自足

  

未來的建筑是賦能建筑,就像特斯拉的廠房,頂部鋪上光伏發(fā)電系統(tǒng),實現(xiàn)能源自給自足,這是未來建筑的一個趨勢。隨著材料科學的進步,能源的自給自足也會出現(xiàn)在民用建筑上,可能會通過儲能得以實現(xiàn)。

 

整體來看,可再生能源是應(yīng)用盡用,盡可能使得建筑產(chǎn)生的能源與其消耗的能源達到平衡,這是實現(xiàn)零碳的第一步。

 

另外,可以采用智慧調(diào)控進行精細化的控制,通過設(shè)備的運行,進行光熱環(huán)境的調(diào)度,達到與人的體感匹配的程度。比如,夏天辦公室里開著空調(diào),女同志會披一件外套,而男同志穿著短袖還很熱,那么試想通過智能化的控制方式實現(xiàn)微環(huán)境的調(diào)節(jié),可以實現(xiàn)減少能量損耗的目的。

 

目前的建筑材料離不開混凝土和鋼筋,而未來是不是可以找到替代品,或者通過技術(shù)的改進而減少混凝土、鋼筋用量?比如,碳纖維材料自重輕,強度又好,是不是可以替代建筑中的結(jié)構(gòu)材料?氣凝膠薄薄一層,有著很好的隔熱防火性能,未來成本降下來,穩(wěn)定性好起來,是不是可以代替保溫材料?

 

在能源上,現(xiàn)在的能源是煤、電、燃氣,可再生能源是太陽能、地熱能,未來可能會有新的能源出現(xiàn),比如氫燃料電池是否能夠廣泛應(yīng)用到建筑中?


“雙碳”目標下 通過可再生能源應(yīng)用實現(xiàn)建筑碳排放-地熱能-地大熱能

 

建筑減碳需要經(jīng)歷怎樣的步驟?

 

“十四五”期間,業(yè)內(nèi)基本上認同做節(jié)能和可再生能源的綜合利用,這是目前能做到,也是觸手可及的事情,畢竟這些技術(shù)都很成熟,也有一些技術(shù)標準的支撐,只不過要突破一些卡口。

 

而在“十五五”“十六五”期間,預判可能會出現(xiàn)一些技術(shù)上的變革,也有可能是其他行業(yè)的技術(shù)變革影響建筑行業(yè),比如電池技術(shù)的發(fā)展,這些重大的突破,可能會在未來的十年到二十年之內(nèi)發(fā)生。