建筑低碳化时代,居民如何选择居所?低碳建筑将带来怎样的居住体验?社区是直接关系民生的“社会细胞”。建筑业低碳化的核心目标是打造“绿色社区”,即通过新建低碳建筑,以及对既有建筑进行低碳化改造和运营,惠及居民生活的方方面面。
随着房地产行业步入低碳化时代,充分利用绿色能源和天然资源新建节能低碳建筑成为主要方向。人工智能技术蓬勃发展,创新性的绿色化建设方案不断涌现。绿色建造技术着眼于建筑的全生命周期,在建筑工程立项、设计和施工过程中坚持以人为本,追求各项活动的资源投入减量化、资源利用高效化、废弃物排放最少化,最终达到“资源节约、环境友好、过程安全、品质保证”的建造目标。
低碳建筑的一大特征是超低能耗。建筑的供暖空调和新风系统能效较高,并可利用太阳能等可再生能源,使其能耗水平远低于传统建筑。为达成室内环境和能耗指标,低碳建筑优先采用外遮阳、节能门窗、围护结构保温等被动式节能设计,降低对供暖的需求,从而实现供暖、空调、照明、生活热水、电梯等的能耗水平较行业传统标准降低50%以上。
低碳建筑园区,一大特征是将“海绵城市”理念贯穿于园区设计的全过程。通过铺装透水砖、平路缘石,雨落管断接等措施,避免雨水直接进入园区的雨水管网。将雨水引入下凹式绿地及雨水花园进行蓄存、净化、下渗,实现雨水的可持续循环。
如果说绿色建造技术为建筑业可持续发展奠定了基础,那么绿色运营技术则为低碳建筑和园区创造了更大的发展空间。
在低碳建筑园区,智慧运维系统对照明、空调等能耗设备进行自动化管理,在保障舒适体感和运营品质的基础上,根据海量数据进行精准的应用场景分类。通过分区、分时、分层的精细化管理,调整用能策略,建立分级能耗架构标准体系和水电收费管理制度,实现对能源的循环利用、替代利用和高效利用。
除了住宅园区,新建公共设施也应追求低碳化。相应的能耗模型和人工智能产品可实现节能降本。低碳公共建筑的能源管理平台可以实现能耗自动统计、模拟能耗场景和制作节能模型。通过接入智能客流系统,可模拟在不同客流量情况下的能耗数据,并通过智能化碳排放测算工具进行节能告警,以实现“碳追踪”的自动化、数字化。
进入建筑低碳化时代,提升绿色低碳水平是既有建筑改造的一项重点任务。我国各地在建筑节能改造方面都取得了一定进展。各地结合不同气候区、不同经济发展条件和自然资源禀赋,坚持自愿、因地制宜原则,不断推进绿色低碳建筑改造。
我国地域辽阔,各地区经济社会发展不平衡,技术和建筑材料差异性较大。建筑绿色低碳化改造需要根据当地实际,制定相应措施,形成相对合理的方案,方便居民区根据需要进行选择。这样既能够保证安全、经济、合理,又可以提高工作效率,推动改造任务尽快完成。
基于以上考量,对既有建筑的墙体、门窗、屋顶、地面等进行“菜单式微改造”成为重点推广方案。即提供绿色低碳的解决方案“菜单”,让居民区可以结合自身建筑特点、使用功能需求以及经济条件进行市场化的自主选择。“菜单”是多样化、可选择的,既有高品质的,也有物美价廉的。“菜单式微改造”项目不仅针对建筑的围护结构部分,也针对采暖、空调和新风设备等。
国务院《关于推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案的通知》提出,加快推广能效达到先进水平的用能设备。以外墙、门窗、供热装置等为重点,推进存量建筑节能改造。对以旧家电换购节能家电的消费者给予优惠。上述政策为建筑“微改造”提供了政策保障,通过使用更加节能、低碳的设施和设备,助力实现节能降碳目标。
取暖是我国北方地区秋冬季的重要生活需求。近年来,“清洁取暖”在多地政府工作报告中出现的频率越来越高,成为建筑低碳化改造的一项重要内容。
对于经济条件较好的地区,可通过整合相关激励政策,统筹推动投资回收期长的整体改造项目,打造绿色低碳改造样板工程;对于经济条件相对落后的地区,采取低成本保温隔热措施,如冬季增加门帘、加强外窗密封等方式;对于经济条件一般的地区,对适合当地气候条件和自然资源的、经济适用的绿色低碳技术开展试点示范。例如,外墙保温以“组合式靶向保温”为指导思想,坚持“大用大保,小用小保,不用不保”的原则,结合室内外装修情况,优先对建筑的屋顶、北墙进行墙体保温。
对新科技的应用是既有建筑低碳化改造的一大亮点。许多社区进一步提高了信息化、智能化水平,充分利用现有信息平台,整合社区安保、公共设施管理、环境卫生监测等数据信息,实现绿色运营,对低碳目标的实现起到了一定的辅助作用。
另一项新技术——光伏与建筑一体化(BIPV)充分利用建筑物受光面(屋顶及墙面等)实现了绿色建筑与绿色能源的完美结合,具有协调、美观、坚固、使用寿命长等优点。居民自家屋顶光伏电板所发的电可以用到“空气能”取暖方面,从而节省一部分电能。“空气能”清洁便利,取暖效果良好。这不仅改善了人居环境,也促进了能源系统的低碳转型。
近年来,建筑领域节能降碳的重点是城市住宅建筑和公共建筑,各级主管部门通过规章制度约束、政策标准引领,取得了显著成效。农村建筑的低碳化改造工作相对滞后。随着农村居民生活水平日益提高,农民对建筑环保、舒适等方面的要求也逐步提升。农村建筑绿色低碳化改造,不仅有助于应对全球气候变化,也对提高农村居民的生活品质、推动农村可持续发展具有重要意义。
农村地区多数建筑的围护结构(墙体和门窗)比较简单,热工性能较差。针对我国北方一些农村的相关调研表明,部分农村建筑保温隔热性能不佳,采暖能耗指标相当于城市建筑的2—3倍,导致采暖成本较高。
开展绿色低碳化改造,提升农村建筑围护结构的热工性能,更换高能效用能设备,既能提高能源资源利用效率,降低采暖空调能耗,助力建筑领域“双碳”目标的实现,又能提高农村建筑的舒适性,优化村民的居住体验。
不同气候区在推进农村建筑节能改造方面均取得了进展。
在北方地区,随着“清洁取暖”示范项目的推进,农村建筑节能改造不论是技术路径还是商业模式都积累了丰富的经验。例如,河南省鹤壁市、山东省济南市商河县通过实施“清洁供、节约用、投资优、可持续”策略,推广了“只补初装不补运行费”的模式;河北省保定市阜平县实施了“农村超低能耗农房建筑试点工程”,那里的农房白天利用阳光给室内供暖,并将多余的热量储存在集中蓄热水箱中供无阳光时供暖,当太阳能光热不能满足供暖需求时,即启动辅助能源“空气能”热泵供暖,效果十分显著。
在南方地区,四川省攀枝花市启动“零碳村庄”试点,对民居统一实施风貌改造,安装太阳能电池板,新建太阳能停车场等;浙江省以高质量推广生态友好型“光伏+”为重点,加快推进农光互补、渔光互补、水光互补、屋顶光伏等光伏发电规模化项目建设,实现光电规模化开发利用。
下一阶段,各地主管部门将继续出台指导支持政策。技术方将结合农民的生活、生产习惯,不断完善超低能耗生态民居建筑的设计方案,力求利用当地绿色能源和天然资源,因地制宜扩大低碳建筑示范区。农村建筑低碳化前景可期,将进一步助力美丽乡村建设。