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基于“雙碳”目標(biāo)下 零碳建筑概念及趨勢(shì)
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2022-11-23 14:42:53瀏覽次數(shù):1690
“雙碳”提出的背景及相關(guān)概念
隨著各國(guó)工業(yè)的發(fā)展,二氧化碳排放量顯著增加、全球氣候變暖、兩極冰川融化、海平面上升、全球生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞、生物多樣性逐漸消失等問題,已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人類的生存。在這一背景下,由全世界一百多個(gè)國(guó)家共同簽署的氣候變化協(xié)定——《巴黎協(xié)定》,制定了21世紀(jì)后半葉實(shí)現(xiàn)零排放的目標(biāo),越來越多的國(guó)家將其上升為國(guó)家戰(zhàn)略。
中國(guó)近年來致力于低碳轉(zhuǎn)型并積極承擔(dān)了全球的節(jié)能減排重任。2020年9月22日,在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上,中國(guó)首次提出了“雙碳”目標(biāo):中國(guó)將力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。自此,碳達(dá)峰、碳中和成為各行各業(yè)的熱點(diǎn)詞匯,并納入“十四五”規(guī)劃中。2021年10月,國(guó)家發(fā)布“雙碳”戰(zhàn)略頂層設(shè)計(jì)文件《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》(中發(fā)[2021]36號(hào))和《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》(國(guó)發(fā)[2021]23號(hào)),成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期健康可持續(xù)發(fā)展的重要指導(dǎo)思想。
碳達(dá)峰是指在某一個(gè)時(shí)點(diǎn),二氧化碳的排放量不再增長(zhǎng),達(dá)到峰值,之后逐步回落。碳中和是指企業(yè)、產(chǎn)品、活動(dòng)或個(gè)人在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳排放總量,通過植樹造林、節(jié)能減排等形式,以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量,實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”。“雙碳”概念的提出與落實(shí)也衍生了一系列的新的概念,如零碳、超低能耗、近零碳、凈零碳、低碳等。
截至2020年底,全國(guó)綠色建筑設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)項(xiàng)目累計(jì)有23724個(gè),總建筑面積達(dá)243300 m2。2019年頒布的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50378—2019)較為全面,其中的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)具有整體性、系統(tǒng)性的特點(diǎn),不僅關(guān)注了人和環(huán)境的整體平衡,也涉及生活的方方面面。但是,中國(guó)建筑業(yè)的碳排放量依然高于交通業(yè)和工業(yè),中國(guó)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國(guó)建筑能耗與碳排放研究報(bào)告(2021)》指出,2019年,全國(guó)建筑全過程能耗總量為22.33億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,全國(guó)建筑全過程碳排放總量為49.97億噸二氧化碳,占全國(guó)碳排放總量的49.97%;2005年—2019年,全國(guó)建筑全過程碳排放由2005年的22.34億噸二氧化碳,上升到2019年的49.97億噸二氧化碳,增長(zhǎng)1.24倍,年均增長(zhǎng)5.92%。
在綠色建筑層面,“雙碳”目標(biāo)更加關(guān)注建筑的能源消耗,旨在實(shí)現(xiàn)建筑的低碳甚至是零碳排放。建筑在建造和使用過程中的碳排放占到了我國(guó)碳排放總量的40%,因此“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要綠色建筑朝著更節(jié)能、更低碳的方向發(fā)展。另外,我國(guó)還要研發(fā)出更多的低碳、超低能耗、近零能耗,甚至是零能耗的綠色建筑,推廣使用具有節(jié)能環(huán)保功能的新材料和新技術(shù),實(shí)現(xiàn)綠色建筑的智能化。
零碳建筑的相關(guān)概念及發(fā)展趨勢(shì)
零碳建筑來源于零碳城市的設(shè)想。零碳城市指城市對(duì)氣候變化不產(chǎn)生任何負(fù)面影響;零碳建筑則是指建筑不消耗煤炭、電力、石油等傳統(tǒng)能源,能耗全部由場(chǎng)地產(chǎn)生的可再生能源提供,俗稱會(huì)“呼吸”的建筑。
不產(chǎn)生任何碳排放的建筑是沒有的,零碳建筑概念的提出旨在提倡和鼓勵(lì)建筑業(yè)不使用污染性常規(guī)能源,加強(qiáng)開發(fā)可持續(xù)清潔能源。零碳建筑一方面強(qiáng)調(diào)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì),另一方面強(qiáng)調(diào)將建筑能源需求轉(zhuǎn)向風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等可再生能源。
世界第一個(gè)零碳建筑范例是2002年完工的倫敦貝丁頓零碳社區(qū),占地面積為16500 m2,包括面積為2500 m2的辦公樓和商住樓以及82套公寓。該社區(qū)建筑強(qiáng)調(diào)對(duì)陽(yáng)光、污水、空氣和木材的循環(huán)利用,只使用可再生能源來滿足人們?nèi)粘I钏瑁会尫哦趸?,曾獲得可持續(xù)發(fā)展獎(jiǎng),被列入“斯特林獎(jiǎng)”候選名單,是上海世博會(huì)零碳社區(qū)的原型。
上海世博會(huì)零碳館,總建筑面積為2500 m2,由兩棟外觀一樣的建筑前后銜接而成,是中國(guó)第一座零碳建筑。除了利用太陽(yáng)能、風(fēng)能及地源熱能來聯(lián)合驅(qū)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)以外,上海世博會(huì)零碳館還取用黃浦江水,利用水源熱泵作為房屋的天然空調(diào)。用餐后留下的剩飯剩菜還可以降解為生物質(zhì)能,用于發(fā)電。整個(gè)零碳建筑的造價(jià)只比同類的普通住宅高15%。
上海世博會(huì)零碳館建成后,中國(guó)涌現(xiàn)出了越來越多的零碳建筑,如零碳廠房——中科院昆山光伏設(shè)備檢驗(yàn)中心等。零碳建筑作為未來建筑發(fā)展趨勢(shì),能夠降低能源消耗,提高能源利用率,為綠色建筑以及“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了有效途徑。
未來零碳建筑發(fā)展暢想
零碳不是不排碳,低碳是零碳的必要基礎(chǔ),零碳是低碳的最終目標(biāo),零碳建筑的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)長(zhǎng)期過程。要想實(shí)現(xiàn)從低碳向零碳的逐漸過渡,建筑行業(yè)必須找準(zhǔn)思路,確定低碳、低能耗建筑的目標(biāo),提倡低碳和零碳生活。目前,零碳建筑的發(fā)展還處于初級(jí)階段,現(xiàn)存的零碳、近零碳建筑都處于實(shí)驗(yàn)探索階段,暫時(shí)沒有得到廣泛應(yīng)用。隨著社會(huì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及各種新型能源的推廣,零碳建筑憑借無可比擬的優(yōu)勢(shì)將會(huì)成為建筑行業(yè)發(fā)展的主流。
城市的建筑將會(huì)借助高科技實(shí)現(xiàn)環(huán)境的自我循環(huán)、自我調(diào)節(jié)、自我適應(yīng)、可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),零碳建筑基本成為普通的產(chǎn)品,不需要接入電網(wǎng)和自來水管,可以被集裝箱拉到任何一個(gè)美麗的地方,就地搭建。未來的零碳社區(qū),不需要集中供暖,只需要一個(gè)新風(fēng)系統(tǒng)來調(diào)整室內(nèi)溫濕度,室內(nèi)的照明和設(shè)備用電主要靠屋頂?shù)?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/太陽(yáng)能光伏.html" >太陽(yáng)能光伏提供,零碳將成為一種普遍的綠色生活方式。
零碳建筑的實(shí)現(xiàn)途徑
從源頭降低碳排放量
建筑的總碳排放量與建筑規(guī)模、建筑使用時(shí)間密切相關(guān)。因此,要想實(shí)現(xiàn)零碳建筑,建筑企業(yè)必須降低源頭排放量,也就是要控制建筑規(guī)模。
加強(qiáng)高新科技的利用
建筑企業(yè)要踐行低碳建筑設(shè)計(jì)理念,充分利用自然通風(fēng)、天然采光等措施,實(shí)現(xiàn)建筑綠色目標(biāo)。如果要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)零排放,建筑企業(yè)則需要結(jié)合相關(guān)新產(chǎn)品、新材料、新工藝、新技術(shù),如真空隔熱保溫材料、智能化運(yùn)維管理、光伏發(fā)電等,提升室內(nèi)的聲、光、熱品質(zhì),實(shí)現(xiàn)零碳目標(biāo)。
為了實(shí)現(xiàn)零碳排放目標(biāo),延長(zhǎng)建筑物的使用壽命,建筑企業(yè)還要加強(qiáng)對(duì)再生粗細(xì)骨料、混凝土小型空心砌塊等新型綠色建材以及風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能等可再生能源的利用。
政府發(fā)揮帶頭作用
目前,零碳建筑處于發(fā)展初期,試點(diǎn)相對(duì)較少,覆蓋率不高,區(qū)域發(fā)展不平衡;一線城市的引領(lǐng)作用不足,政策支持力度和經(jīng)濟(jì)激勵(lì)制度不完善,公眾對(duì)零碳建筑的知曉率不高。因此,政府發(fā)揮帶頭作用尤為重要。對(duì)于財(cái)政投資的大型公共建筑,建筑企業(yè)需要嚴(yán)格地執(zhí)行綠色環(huán)保和節(jié)能減排要求。目前,超低能耗建筑已被納入綠色債券支持項(xiàng)目。建筑企業(yè)探索建筑節(jié)能減排,將獲得更多金融支持。
構(gòu)建完善的零碳建筑體系
為推動(dòng)建筑節(jié)能減排,我國(guó)頒布實(shí)施了《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50378—2019)、《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51350—2019)。但是,與零碳建筑有關(guān)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)以及評(píng)價(jià)體系仍然不夠完善,都處于探索階段,嚴(yán)重影響了零碳建筑的推廣和落地。完善零碳建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系迫在眉睫,相關(guān)部門應(yīng)進(jìn)一步收集各地各企業(yè)的實(shí)施經(jīng)驗(yàn),制定完善的節(jié)能減排技術(shù)、碳排放管理等政策,支持和鼓勵(lì)參建者采用零碳節(jié)能技術(shù)并向其提供相應(yīng)的優(yōu)惠政策。
培養(yǎng)相關(guān)人才
人才的培養(yǎng)是行業(yè)發(fā)展的重要支撐。建筑企業(yè)應(yīng)聯(lián)合相關(guān)建筑院校,增強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)人員和相關(guān)專業(yè)學(xué)生的綠色環(huán)保和節(jié)能減排意識(shí),并且積極開展關(guān)于零碳城市、零碳社區(qū)以及零碳建筑建設(shè)的培訓(xùn)工作,在培養(yǎng)專業(yè)人才的同時(shí),宣傳零碳發(fā)展理念。
加大新技術(shù)的研發(fā)投入力度
建筑企業(yè)應(yīng)吸取其他國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),發(fā)展綠色節(jié)能技術(shù),加大對(duì)零碳建筑研發(fā)投入力度,研發(fā)出更多的節(jié)能技術(shù),并且有效控制零碳建筑的造價(jià),從而打造出經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、技術(shù)先進(jìn)、具有本土特色的零碳建筑。
綜上所述,政府相關(guān)部門以及建筑企業(yè)先要掌握低碳、健康、節(jié)能、環(huán)保等關(guān)鍵技術(shù),探索更多的零碳建筑、新型技術(shù)體系及產(chǎn)品;其次總結(jié)示范工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn),因地制宜地建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系;最后依靠新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品、新工藝、新能源,按照國(guó)際零碳建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),不斷推動(dòng)綠色建筑和建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。