住宅室内空间的减碳设计研究

于治均 宁芙儿

关键词：住宅室内空间；减碳；碳排放；减碳措施

中国是一个发展中的国家，中国承诺到2030 年二氧化碳（CO2）排放达到峰值，到 2060 年实现碳中和。建筑行业的碳排放达到51.3%，此行业是需要绿色改革的主要行业[1]。建筑的设计、运营、管理和使用将会直接影响城市碳中和的有效性，而室内空间是建筑本身最重要的组成部分，住宅室内空间项目工程是室内空间必不可少的环节[2]。因此，对于住宅室内空间的减碳设计研究是实现减碳目标的关键。随着中国人口的持续增长及都市化进程的推进，人们对于住宅面积与品质的需求不断提升，住宅项目开发仍然是目前房地产开发投资的核心业务[3]。住宅室内空间的减碳，可以通过控制及降低室内能耗，更好地服务于人们的生活，提升人与环境的和谐共生[4]。

1 住宅室内空间的减碳设计现状

1.1 缺乏标准化的规范及监管机制

中华人民共和国住房和城乡建设部颁布了建筑及室内设计各项规范及标准的设计依据。其中，《绿色建筑评价体系》和《装配式建筑评价标准》对建筑的能耗、碳排放计算、工厂标准化预制件、施工工艺及效率的提升提出了明确的设计标准与依据。《民用建筑工程室内环境污染控制规范》《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》《室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》《室内装饰装修材料木家具中有害物质限量》《室内装饰装修材料壁纸中有害物质限量》《室内装饰装修材料聚氯乙烯卷材地板中有害物质限量》《建筑工程施工质量验收统一标准》《建筑工程质量检验评定标准》《建筑电气工程施工质量验收规范》等是跟室内设计相关的基本规范与准则[5]。然而，中国与美国相比，对于民用建筑工程室内环境污染物，有着不同的定义。在中国颁布的《民用建筑工程室内环境控制污染规范》将室内环境污染物定义为氡、甲醛、氨、苯和总挥发性有机化合物（TVOC）。美国环境署（EPA）对挥发性有机化合物的定义除了一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金属碳化物、碳酸盐及碳酸铵以外，所有参与大气中光化学反应的含碳化合物统称为挥发性有机化合物 [5]。反观中国现有规范，并未将二氧化碳等含碳有机物排放问题专项提出，也未曾提及从材料的生产到制造再到安装施工的标准规范，并对它进行完善[6]。

现阶段，纵观整个住宅室内空间装饰工程行业，并没有针对“减碳理念”提出专项设计及监管机制。首先，设计阶段，对于设计图纸及施工图的报审及备案没有专项指导意见。其次，在室内工程建设的全动态过程中，项目的报建和报验没有相关单位进行材料和设备的环保检验，也没有废弃物处理的监督与管理。最后在项目验收阶段，也没有相关的验收标准。

1.2 欠缺新材料和新工艺的使用

科技创新是推动低碳经济发展的重要方式，基于科技的发展与进步出现了許多新材料与新工艺。新旧材料的替换，施工工艺的提升是住宅室内空间实现节能、减碳、资源可持续利用的关键环节[7]。然而，纵观我国的住宅室内空间项目，欠缺新材料与新工艺的使用。

1.3 行业人员缺乏减碳的理论知识

住宅室内空间行业人员缺乏对于减碳的新材料、新工艺及新设备的知识。专业从业人员不仅要明白新材料本身的物理属性，还要明白新材料在生产制作过程中所产生的碳排放量和能量的消耗。虽然室内设计行业一直流行“重装饰、轻装修”的说法，但是在实操过程中往往很难实现。住宅室内空间行业人员唯独缺少对减碳理念的思考，一般会以原始建筑条件、业主喜好、成本预算、视觉效果、美学展现、文化传承、市场趋势、业态布局、材料特点及施工工艺等维度作为设计的思考[8]。硬性的限制条件加上设计过程中缺乏减碳意识和理念，“重装饰、轻装修”往往只会成为设计说辞的一部分，效果甚微。主观意识的缺乏直接或间接地影响了建设单位或业主对方案的评估，进而导致了后续的施工方及材料商也只能按图施工及供货，最后导致住宅室内空间工程项目成果偏离减碳的目标。

2 住宅室内空间碳排放的来源

有研究表明，室内设计的碳排放可能与建筑物结构和围护结构相关的排放量相同或更多，室内设计一直对于减碳造成了较大的伤害。评估建筑物碳足迹的主要方式为生命周期评估（LCA），然而建筑与室内空间的生命周期却是完全不同的。室内设计生命周期阶段为新建、修缮及拆除过程，并以新建阶段的碳排放量最高，拆除次之，修缮最少[5]。例如，居民购买二手居住用房，新的户主通常会以满足自己的需求对整个空间进行重新装修，导致产生二次碳排放。室内空间中，固定柜体工程碳排放较高，其次为墙面、天花板、地面及分隔墙装饰[5]。同时，居住空间的大小与碳排放量有关。在居住空间中，碳排放的大小顺序为：客厅、其他空间、卫生间、玄关、餐厅、书房及厨房。

3 住宅室内空间的减碳设计意义

住宅室内空间的减碳设计不仅可以节约能源，还可以实现环境的可持续发展[7]。近些年，人们对于健康的意识尤为重视，对绿色及环保材料的需求大幅度提升[8]。室内新风系统、无辐射材料和可循环材料的利用逐渐被业界所接受，减少了更多的能源消耗，再次推动了行业未来发展的转型[9]。住宅室内空间的减碳设计对于构建低碳绿色建筑、低碳绿色社区及低碳绿色生态城市发挥着重要作用，成为了可持续发展的一部分。

4 室内空间的减碳设计案例

2019 年位于佛罗里达州的Pearl Home 团队所设计的HuntersPoint 样板间在芝加哥的绿色建筑会议上获得了世界上第一个LEED 零认证的单户住宅（如图 1）。此外，Hunters Point 能源社区也是第一个LEED 零认证的可持续社区。该社区致力于为社区居民提供免费的电力，社区为86 户家庭都配备了太阳能和一个能够为家庭及其他地方提供电力的储能系统，并承诺为他们的储能系统提供15 年保修期。样板间采用了可持续材料进行建造，包括钢、铝、木材、预制混凝土和碳纤维结构等。智能家居方面选用Google Home 智能家居技术、屋顶太阳能阵列、Sonnen 智能住宅能源管理系统、能源之星电器、WaterSense 高效灯具等。此外，全屋采用了喷涂泡沫绝缘材料，这种材料是提高低碳家庭能源效率的最佳选择之一。同时，墙壁运用了闭孔泡沫与玻璃纤维毡相结合，闭孔绝缘是获得 FEMA 批准的防洪绝缘。

5 住宅室内空间的减碳设计策略

5.1 加强有关减碳规范的制定与扶持

随着中国经济的高速发展，带来了建筑业的发展与崛起。近年来，国家提倡生态文明建设的口号，并且设定了碳中和的发展目标。建筑行业作为碳排放消耗比较高的产业，政府的政策指导、行业协会的统筹规划、企业的市场主导，三者协调合作是引导市场发挥资源配置的关键。相关部门应该对减碳政策予以制定规范标准。现阶段，针对住宅室内空间的减碳专项法律规范有所缺失。

建议住宅室内空间工程项目以减碳作为硬指标，从规划设计、材料选取、施工图审查备案、报建及项目验收等阶段纳入审批流程。并且，需要相关单位对整个阶段进行监督与监管。在项目施工阶段，不定时进行检查与监管。在项目完成时，需要再次进行审核，对于审核结果详细记录与备案，确保工程落地的有效性。

此外，对于营建低碳的住宅室内空间工程项目的相关企业单位予以奖项、政府补贴及资金支持，鼓励建造低碳住宅项目，从而推动住宅空间的转型发展，为整个行业的创新做出一份贡献。

5.2 注重减碳工艺及技术

通常住宅室内空间的装修设计因业主不同，所产生的需求也不同。大部分业主会无意识地对室内空间进行过量装修及大面积拆除，过多的装修建材及复杂多余的装修手法，导致环境负荷较高，进而危害人体健康。

住宅室内空间的舒适性是装修的重点，以自然通风、自然采光、智能照明、任务照明、保温供暖、隔热制冷、动线顺畅、瓷砖薄贴及水电管线优质排布为主[10]。新风系统可以将自然通风引入室内空间，使空气得到有利循环，保持清新。增加自然采光可以减少灯光的照射时间，进而减少了电力的消耗[11]。智能照明通过可调光节能灯具、多功能房间的预设场景、时钟和人体感应、日光采集和响应控制、光控制的自动窗帘等节约电量消耗。任务照明对精细工作的区域（书桌、餐桌等）进行光照，以保障有效的灯光控制，进而节约能源。保温供暖和隔热制冷通过高性能玻璃（Low-E）提供了良好的热和光学性能（如图 2），以减少冷却负荷，降低了对于人工照明的依赖，从而节省能源消耗。

简约的室内设计风格不仅可以降低施工期限，还可以控制预算，避免过度装修，导致环境负荷加重。然而，对于建筑废材、室内家具和元素的再利用想必会成为主流低碳措施。建筑垃圾中的木材、金属、二氧化钛石和骨料等回收材料可以广泛应用于现场施工上[5]。此外，根据室内空间碳排放量的五项工程，提出以下建议：

5.2.1 固定柜体工程

室内空间减碳的重点在于固定柜体工程，这是由于固定柜体工程面积较多。因此，建议选取天然木材、绿色建材、耐久性高的材料，避免甲醛的产生以达到可持续环保的目的。选取耐久性高的材料主要原因在于柜体生命周期取决于柜体本身，一旦柜体损坏，柜门、柜面、五金件等部位就需全部更换，鼓励采用开放式柜体，这样就可以减少柜体柜门的材料用量以实现减碳。对于卫浴空间的柜体，建议使用防水性材料，以提高柜体使用的耐久性。

5.2.2 分隔墙装饰工程

针对分隔墙工程应尽量避免格局上全部拆除的施工方式，减少使用隔间或是在原始格局上去做空间上的调整，可以考虑使用软分隔等方式进行空间格局的界定。在材料选择上，选取隔音、耐重的建材，如硅酸钙板、预铸陶粒板等，在适当的空间选用适合的建材，有效地延长材料的耐久性。

5.2.3 墙面装饰工程

墙面占据了住宅空间中较多的视觉比例。一般墙面装饰工程分为：粉刷墙面和装饰墙面。装饰墙面虽然看起来会更加美观与高档，但是它会产生更多的碳排放，建议可以改成装饰性粉刷。如果一定要做装饰墙面，建议选用低碳排放的材料（秸秆板材），以达到降低环境负荷的目的。在挑选材质时，针对不同活动的空间选择合适的材料与工艺，才能兼顾美观和健康。

5.2.4 地面装饰工程

地面装饰工程的主要职责是为了保护地面，此部分更加注重耐磨、防滑、耐腐蚀、高硬度与高强度的特点。在住宅空间中，不同功能的空间所需要的功能是有一定差异的，例如，卧室需要暖性材料，建议选用竹地板和可回收的棕榈纤维板等材料（如图3）。此外，在施工技艺上，瓷砖薄贴，不仅可以节省室内空间，还可以减少水、水泥、砂子的消耗，达到节能减排的目的。此外在木地板下，铺设木炭可以帮助吸附分解甲醛。

5.2.5 天花装饰工程

天花板装修材料涉及业主预算与私人领域空间，建筑法规并无特别要求。但基于安全性与耐久性，仍建议采用石膏板装修天花板，同时维持良好的通风环境，可以提高材料的耐久性及使用年限，延长20 年的生命周期。此外，有研究表明，节能吊扇可以在夏季将能源消耗减少40%（如图4），在冬季减少10%，通过房間内循环的空气来工作，迫使空气向下流动，正向循环可以产生风寒效果，逆向循环可以使热空气循环而不产生风寒效应。

5.3 加强从业人员的职业素养

国家的创新发展需要靠人才，民族的振兴发展需要靠人才，行业企业的发展也需要靠人才，人才是可持续发展的最重要资源。加强住宅室内空间从业人员的职业素养是一项迫切且必要的任务。但培养需要依靠政府、行业协会、企事业单位及学校四方协作，共同搭建针对减碳理念的继续教育的平台，让从业人员了解学习途径及内容，定期参加培训课程。

6 结论

中国将于2060 年实现“碳中和”的目标，建筑产业的革新对减碳是必要的措施，对于住宅室内空间进行减碳探讨是实现减碳目标的关键。文章首先对住宅室内空间的减碳设计现状、来源与意义进行了讨论。其次，通过案例分析了国外室内空间的减碳措施。最后，从三个方面提出减碳设计策略，即加强住宅室内空间减碳规范的制定与扶持、注重减碳工艺及技术、加强从业人员的职业素养，以期对未来的减碳发展具有一定的参考价值。