石振武 余 璐*
(东北林业大学土木工程学院,黑龙江 哈尔滨 150040)
低碳建筑在我国初期发展现状探析★
石振武 余 璐*
(东北林业大学土木工程学院,黑龙江 哈尔滨 150040)
解释了低碳建筑的概念,分析了低碳建筑在我国的发展现状,从集装箱建筑、工业化施工、合理利用自然资源等方面,阐述了我国低碳建筑的发展对策,指出低碳建筑是建筑业发展的必然方向。
低碳建筑,集装箱,工业化施工,自然资源
最近一段时间,全国各地频繁出现雾霾天气,多数人将原因归咎为工业化进程加快,CO2等气体排放增多,而忽略了建筑行业的碳排放量。毫不夸张地说,建筑业释放的CO2与工业、交通的排放量基本持平,而且伴随着城镇化的提高,其比例将大幅增长。第四次气候变化多国面板数据测算研究显示,不管将来碳减排成本怎样变化,建筑领域始终是成本效益最大的[1]。所以众多发达国家以分析、规划、修筑低碳建筑当作减少建筑碳排放的重点方式,我们国家也不例外。
目前,我国建筑业CO2释放数目是三大产业中最大的,并呈直线增长。其根本原因为我国建筑行业依旧面临高能耗、大排放的非集约型现状,同时近年来国家城市建设速度提升,节能建筑仅为既有建筑的1%,且每一年新建建筑有95%以上都是高能耗建筑,导致传统建筑业成为我国碳排放大户。依McKinsey的预测,若不竭力打造低碳建筑,再过14年我国建筑领域排放的温室气体总量将达到51亿t[2],这在一定程度上反映出本国建筑行业低碳转型的迫切需要。以温家宝为代表的政府在Copenhagen全球气候会议中允诺,截止2020年中国单位GDP的CO2排放量较前15年减少近一半,这毫无疑问地向我们国家的建筑领域降低排量发起了巨大的挑战。
什么是低碳建筑,目前国际上尚没有公认的定义[3,4],在我国也还是一个新概念,还没有清楚地界定它。本文认为,低碳建筑是一种广义的“低碳”,它必须在建材生产过程中、建筑建造过程中和建筑使用过程中使碳排放量相对较低(其是指每平方米建筑范围的碳排放少于国家建筑节能设计标准限定的碳排放),即它必须保证在建筑的使用期间,为住户提供舒适的活动面积和功能,而且还要兼顾建筑材料生产的低碳化,以实现建筑材料的绿色环保以及最小化长途运输造成的能耗和污染,同时低碳建筑还应注重自然资源(如阳光、风等)的巧用,在楼宇的构筑、拆除、收尾阶段做到建筑材料二次使用,争取使用最少的建筑材料,产生最少的能耗和废弃物。
具体情况见图1。
由于建筑在使用期间的碳排放与建筑整个生命过程的排量相比可达2/3左右,所以努力降低建筑运行期间的碳释放量可以在很大程度上减少建筑物的全部碳量。其主要有两个途径:第一,加大建筑使用期间的能源利用率;第二,扩大天然气等能源在建筑中的使用比重,以降低消耗煤气等燃料而加剧碳排放。当新能源使用达到百分之百,其足以全部达到建筑本身的资源消耗时,该类建筑就是“零碳建筑”[5]。当新能源不单可以足够建筑本身的资源消耗,此外仍能向外输出能源时,此类建筑即为“负碳建筑”。由于新能源隶属于资源,民众不要刻意追求新能源的利用,建造低碳建筑必须优先以建筑本体低能耗的前提下,再考虑力争多使用新能源。
政府、企业和民众均展开了行动。政府层面从单一注重施工节能开始向土地获得初始和报废的两端拓展。如住建部从新建筑监管、供暖地区更新、建筑改造、新能源和新材料的推广等方面开展建筑减排。一些房地产企业努力推行建筑低碳,同时“低碳”也成为社会公众起居生活中的热门词汇,低碳环保的建筑产品在市场上受到热烈欢迎。
然而,我国低碳经济的发展与发达国家相距甚远,由于低碳建筑刚起步,所以存在一些亟待解决的问题。首先,国家政策的迟滞和机制的疏漏很大程度上阻碍了低碳建筑的兴盛。其次,低碳对开发商而言仅停留在概念层面,并无运用在实际中,或只以其概念来炒作楼盘,真正意义上建成的低碳建筑仍在少数。再者,由于传统工艺无法实现低碳化,新技术和材料的使用增加了建筑成本,而投资者利益驱动不足,不能从开发中获取较高的利润。最后,低碳建筑没有广泛普及,社会各界对低碳建筑的认识不系统,消费者对低碳建筑没有切身感受,导致市场拉动力不足。因此,我国的低碳建筑离大规模推广和应用还有相当长的一段时间。
3.1 集装箱建筑取代老式钢筋混凝土结构建筑
随着建筑科技和理念的创新,人们发现作为传统钢结构的集装箱除作为一种运输方式外,其从现代建筑角度出发还可成为有使用价值的空间容器;再从减少碳排量的角度看,由于集装箱房屋所有的单元都可以在工厂制造完成,现场安装非常方便,搭建时所耗费的人力和物力大大降低,可减少施工时不必要的资源损耗;钢材是其主要材料,回收使用率高,这些优点都能有效的直接或间接降低建筑碳排量。
3.2 工业化施工
工业化施工使建筑全部为装配整体式住宅,产业化程度高,可以有效实现碳排量的减少。因为它的外墙、楼梯、阳台和内隔墙均采用工业化手段,在工厂内施工预制,然后到现场进行拼装。应用住宅工业化的生产方式可以实现从建造到使用全生命周期的节能环保,减少总碳排放量。对于消费者而言,通过住宅工业化可以大幅提高房屋的质量,杜绝了外墙渗漏问题和外墙空鼓裂缝问题,采用三道以上防水措施,门窗与混凝土结构现浇,外墙无需抹灰,预制构件质量优良,构件偏差小,表观无缺陷,使房屋的使用寿命大大增加。对于环境而言,工业化住宅的施工过程可使现场木模板使用量大幅度减少,现浇混凝土、砌块用量大幅度降低,由于现场湿作业和木工、混凝土工等减少,使得现场的施工垃圾、废水、施工噪声锐减,大致为减少施工用水60%,减少建筑垃圾80%,不仅提高了现场工作的安全系数,还使施工场地整洁。对于企业而言,工业化住宅则可以进一步缩短建造周期并提高整体运作效率,主体结构施工速度快,室内装修可穿插结构施工同时进行,外墙综合施工比传统项目缩短工期6个月。
3.3 合理利用自然资源以减少建筑使用过程中的碳排量
在建筑的使用过程中,要充分利用自然界的现成资源,例如建筑物位于风力较强的郊区,可巧妙利用风能发电;合理设计房间通风,力求使自然风能达到室内换气和散热的标准;在地下热源充足的情况下,利用最新的地源热泵技术将自然热量引入户内,满足住户夏季散热冬季保暖的要求;回收利用水资源,设计水回用系统,将使用水和饮用水系统分离,在节约水资源的同时,减少污水过渡处理过程中的能源消耗,以达到间接减排的目的。
保护环境,降低温室气体排放已经到了刻不容缓的地步,而构筑低碳建筑既可以有效缓解我国的碳排放压力,也为全球生存环境的转好做出贡献。
低碳建筑在我国的初步实施,驳斥了低碳建筑意味着在原有设计上加载大量的节能技术,造成建设成本的增加,但增加的成本并一定能被市场认可的传统观念。同时,随着政府明确的政策导向和快速发展的低碳建筑单体技术支持下,证明了低碳建筑能在减少项目碳排放的同时也带来多重的效益。总而言之,低碳建筑是未来建筑业发展的必然方向。
[1] Metz B,Davidson O R,Bosch P R,et al.Contribution of Working Group Ⅲto the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change 2007[M].Cambridge:Cambridge University Press,2007:409-416.
[2] 蔡博峰.低碳城市规划[M].北京:化学工业出版社,2011.
[3] 李启明,欧晓星.低碳建筑概念及其发展分析[J].建筑经济,2010(2):41-43.
[4] 刘笑萍,任思新,谢家平.低碳建筑模式的国际经验比较研究[J].生态经济,2011(11):96-101.
[5] European Council for an Energy Efficient Economy Net Zero energy Buildings:Definitions,Issues and Experience[R].2009.
[6] 曹小琳,刘云状.我国发展低碳建筑的阻碍因素及对策研究[J].建筑经济,2010(3):115-117.
[7] 龙惟定,白 玮,梁 浩,等.建筑节能和低碳建筑[J].建筑经济,2010(2):38-40.
Analysis on preliminary developments of low-carbon building in China★
Shi Zhenwu Yu Lu*
(CollegeofCivilEngineering,NortheastForestryUniversity,Harbin150040,China)
The paper indicates the concept of the low-carbon, analyzes the development of the low-carbon buildings in China, illustrates the development of the buildings in China from the container buildings, industrialized construction, and reasonable utilization of natural resources, and points out the low-carbon buildings will be the inevitable orientation for the architectural industry.
low-carbon building, container, industrialized construction, natural resource
1009-6825(2016)11-0208-03
2016-02-01
★:国家科技支撑计划课题项目(项目编号:2012BAJ19B00)
石振武(1963- ),男,教授
余 璐(1990- ),女,在读硕士
TU201.5
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