【同辰資訊】5大技術(shù)助力5個(gè)環(huán)節(jié)全生命周期減碳

時(shí)間：2023-06-02
作者：同辰建筑
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在“2030碳達(dá)峰”“2060碳中和”的雙碳目標(biāo)下，作為碳排放大戶，建筑行業(yè)減碳步伐正在加速。6月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布的《城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》中明確，持續(xù)開展綠色建筑創(chuàng)建行動(dòng)，到2025年，城鎮(zhèn)新建建筑全面執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。

推動(dòng)建筑節(jié)能減排，不僅需要依靠科技支撐，更要從一棟建筑的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、翻新維護(hù)、拆除的全生命周期進(jìn)行全方位減碳。在此過程中，建筑哪一階段的碳排放量最高？面對(duì)“低碳”機(jī)遇，房地產(chǎn)及建筑業(yè)如何轉(zhuǎn)型？又有哪些可行的技術(shù)和方案？一棟建筑的減碳之旅又將迎來怎樣的陽(yáng)光大道？

1、建筑碳排放全生命周期

建筑碳排放是建筑物在與其有關(guān)的建材生產(chǎn)及運(yùn)輸、建造及拆除、運(yùn)行階段產(chǎn)生的溫室氣體排放的總和。其中隱含碳排放包括建筑施工和建材生產(chǎn)、運(yùn)輸帶來的碳排放，運(yùn)營(yíng)碳排放是指維持建筑正常功能產(chǎn)生的碳排放。

建材生產(chǎn)階段、建材運(yùn)輸階段的碳排放。包括鋼筋、混凝土等主要建材生產(chǎn)過程中的碳排放，以及從生產(chǎn)地到施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的碳排放。

建筑施工階段的碳排放。包括完成各部分項(xiàng)工程施工產(chǎn)生的碳排放和各項(xiàng)措施實(shí)施過程中產(chǎn)生的碳排放。

建筑運(yùn)行階段碳排放。包括暖通空調(diào)、生活熱水、照明及電梯等能源消耗以及建筑翻新維護(hù)產(chǎn)生的碳排放。

建筑拆除、廢棄回收階段的碳排放。包括人工拆除和使用機(jī)具機(jī)械拆除機(jī)械設(shè)備消耗的各種能源動(dòng)力，廢料回收運(yùn)輸、廢料填埋、焚燒產(chǎn)生的碳排放。

2、建筑減碳主要應(yīng)用技術(shù)

2.1太陽(yáng)能光伏

現(xiàn)在最為人熟知的可再生能源解決方案是太陽(yáng)能，比如太陽(yáng)能熱水器。目前一些建筑將光伏組件與建筑材料融為一體，采用特殊的材料和工藝手段，將光伏組件做成屋頂、外墻、窗戶等形式，可以直接作為建筑材料使用，既能發(fā)電，又可作為建材，進(jìn)一步降低發(fā)電成本。

△ 光伏瓦

2.2光儲(chǔ)直柔技術(shù)

光儲(chǔ)直柔是在建筑領(lǐng)域應(yīng)用太陽(yáng)能光伏、儲(chǔ)能、直流配電和柔性交互四項(xiàng)技術(shù)的簡(jiǎn)稱。光儲(chǔ)直柔是發(fā)展零碳能源的重要支柱，有利于直接消納風(fēng)電光電。比如，中建智地建設(shè)的房山拱辰零碳養(yǎng)老服務(wù)用房就是采用的“光儲(chǔ)直柔”等技術(shù)。與普通建筑相比，該項(xiàng)目建成后可實(shí)現(xiàn)本體再節(jié)能40%以上，預(yù)計(jì)每年節(jié)約用電9萬度。

△ 華為光儲(chǔ)直柔園

2.3被動(dòng)式建筑

被動(dòng)式建筑是通過建筑設(shè)計(jì)本身，而非利用機(jī)械設(shè)備等，達(dá)到減少用于建筑照明、采暖及空調(diào)的能耗。設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及建筑朝向、保溫、體形、遮陽(yáng)；最佳窗墻比、自然通風(fēng)等。被動(dòng)房屋空間加熱節(jié)能高達(dá)90%。隔熱良好，具有極強(qiáng)氣密性，從而減少碳排放。

△ 被動(dòng)式建筑：布魯塞爾環(huán)境部

2.4地源熱泵

地?zé)崮芸梢詾榧彝ヌ峁┕┡⒅评浜蜔崴?。利用大地（土壤、地層、地下水）作為熱源的熱泵，稱之為地源熱泵。用地源熱泵系統(tǒng)供暖或制冷時(shí)，根據(jù)不同的地域、氣候、資源、環(huán)境，運(yùn)行費(fèi)用可比傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)降低25%-50%；可供暖、空調(diào)，還可在春夏秋采用熱回收免費(fèi)供生活熱水做到冷暖熱水三合為一。此外，地源熱泵系統(tǒng)產(chǎn)生的污染物排放與電供暖相比減少70%。沒有燃燒、排煙，也沒有廢棄物，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量，是真正的環(huán)保型空調(diào)。

△ 地源熱泵技術(shù)示意圖

2.5裝配式建筑

綠色化裝配式建筑是建筑工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的最重要標(biāo)志，同時(shí)也是建筑低碳發(fā)展的重要路徑之一。工業(yè)化的建造方式不僅使工期縮短，而且大幅減少建筑垃圾。以北京亦莊藍(lán)領(lǐng)公寓為例，其是國(guó)內(nèi)樓層最高、建筑規(guī)模最大的模塊化建筑，整體裝配率92%。在建造過程中零濕作業(yè)，可節(jié)水70%，實(shí)現(xiàn)零污水排放；免搭建腳手架和模板，減少80%的建筑垃圾，而且其部件具有可拆卸、可更換、可回收的屬性。

△ 中建三局產(chǎn)業(yè)工人職業(yè)技能培訓(xùn)學(xué)校

3、建筑減碳之路

建筑減碳是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要從策劃、設(shè)計(jì)、施工、交付、運(yùn)營(yíng)全過程統(tǒng)籌規(guī)劃，進(jìn)行一體化實(shí)施。包括被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)、采用低碳建材、綜合利用光伏及熱泵等可再生能源、利用建筑能效綜合管理系統(tǒng)，以信息化管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑全過程的綠色化和低碳排放。從設(shè)計(jì)到運(yùn)營(yíng)，建筑減碳貫穿在建筑全生命周期的各個(gè)階段，最終，低碳建筑是低碳建造疊加低碳運(yùn)營(yíng)而形成的。

3.1規(guī)劃環(huán)節(jié)

被動(dòng)式建筑是通過建筑物本身來收集、儲(chǔ)蓄能量，一般從保溫、遮陽(yáng)和自然通風(fēng)等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。低碳建筑通過綜合設(shè)計(jì)技術(shù)手段達(dá)到建筑減少碳排放的目的。超低能耗建筑以規(guī)劃、設(shè)計(jì)、環(huán)境配置的建筑手法來改善和創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境。綠色建筑設(shè)計(jì)是指在全壽命期內(nèi)，為人們提供健康、適用、高效的使用空間，最大限度地實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑的設(shè)計(jì)方法。

3.2建材環(huán)節(jié)

采用綠色建材；EPD（環(huán)境產(chǎn)品聲明）認(rèn)證（是國(guó)際上對(duì)產(chǎn)品綠色低碳的一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)）；發(fā)展綠色供應(yīng)鏈。

3.3施工環(huán)節(jié)

裝配式建造、裝配式裝修：在工廠制作好相應(yīng)構(gòu)件和配件（如樓板墻板），運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配安裝。智能建造：通過應(yīng)用智能化系統(tǒng)，提高建造過程的智能化水平。

3.4運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)

節(jié)能是基礎(chǔ)，提高用電效率；利用可再生能源；大力推行電氣化；建筑運(yùn)營(yíng)智慧化。

采暖制冷脫碳路徑：電熱泵采暖推動(dòng)空間采暖設(shè)備的整體能效，例如集成使用太陽(yáng)能光伏和熱泵的新式復(fù)合型系統(tǒng)。其有助于減少供熱的能量損失，降低間接排放。電力新模式：建筑由電力的消費(fèi)者轉(zhuǎn)為生產(chǎn)、消費(fèi)、儲(chǔ)存三位一體的功能。太陽(yáng)能光伏發(fā)電將減少建筑對(duì)公共電網(wǎng)電力的使用，并為多余電力注入公共電網(wǎng)創(chuàng)造機(jī)會(huì)，從而降低對(duì)集中式發(fā)電的需求。

立體綠化：立體綠化不僅豐富綠化空間，還有助于吸塵、減少噪音和有害氣體、保溫隔熱、節(jié)約能源，也可以滯留雨水，緩解城市排水壓力。目前很多社區(qū)公共空間通過植入綠色，凈化空氣，調(diào)節(jié)微氣候。海綿城市：城市像海綿一樣，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”利用。海綿城市是推動(dòng)綠色建筑建設(shè)、低碳城市發(fā)展的創(chuàng)新表現(xiàn)，可以最大限度地減少城市開發(fā)建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響。海綿城市中的材料表現(xiàn)出環(huán)保美觀多彩和吸音減噪等特點(diǎn)，成了“會(huì)呼吸”的城鎮(zhèn)景觀路面，有效緩解了城市熱島效應(yīng)。