碳化过程

碳化过程（精选3篇）

碳化过程 篇1

在新的国家战略发展与经济社会规划中, 以新能源、新材料为代表的低碳技术革新成为中国应对能源危机、气候恶化、经济转型发展与创新发展的重要突破口。从技术创新引发的生产方式的低碳化变革, 已经成为了全球性共识。各国已在清洁能源开发、节能材料研发上倾注了巨大资金与人力资源。而从消费领域、生活方式层面推动低碳经济发展, 却依然没有实质性推动。自2009年末《哥本哈根世界气候大会》之后, 虽有低碳生活方式的广泛倡导, 但在具体行动后果上, 并未产生重大改变。汽车购买量、购物垃圾袋、住宅碳排放、生活垃圾等领域, 只增不减。这也从消费需求环节上, 阻碍了我国低碳经济发展模式的根本确立。

1低碳经济:以可持续发展为目标

低碳经济作为一种正在兴起的经济模式, 根本上讲是一种贯穿于生产、分配、交换、消费过程中的高能效、低排放的经济发展模式。2003年, 英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》, 首次在政府间文件中提出了“低碳经济” ( Low Carbon Economy, LCE) 概念。2006年《斯特恩气候变化报告》和2007年IPCC第四份气候变化评估报告发表之后, 低碳经济开始受到广泛关注, 一些国家还发表了关于发展低碳经济的倡议书和行动指针。2007年7月, 美国参议院提出《低碳经济法》, 确定了美国新能源产业的重要战略地位。按照英国环境专家鲁宾斯德的阐述, “低碳经济的核心是在市场机制基础上, 通过制度框架和政策措施的制定和创新, 推动提高能效技术、节约能源技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发和运用, 促进整个社会经济朝向高能效、低能耗和低碳排放的模式转型。”[1]这种高能效的低碳经济发展模式, 把产业链条上可以分为三个核心环节:源头低碳化、过程低碳化与末端低碳化[2] (见图1) 。源头低碳化关键在于生产、生活领域所需能源供应环节, 即能源生产低碳化。因此, 新能源开发成为低碳经济最基本、最基础、最上游的环节, 主要表现为脱碳化的“清洁能源 ( clean energy) ”研发与应用。 以光伏太阳能、风能、核能、生物质能为代表的“清洁电”生产已经成为最早产业化应用与推广的新能源。

新能源技术研发、新能源生产一路高歌猛进、遍地开花。德国、英国、美国、日本、加拿大、澳大利亚、中国等国家都制定新能源法规, 试图在源头低碳化领域取得长足的进展, 以占据低碳经济的有利地位。以中国为例, 太阳能、风电、核电等“清洁电”等源头低碳化产业规划已经成为了重要战略举措, 相关领域甚至业已出现了严重的产能过剩。这种从源头低碳化着手的低碳经济策略, 必然也同时促进了过程低碳化与末端低碳化的发展。过程低碳化则集中在生产过程、流通过程、生活消费过程、产生废物过程中采取4R (减量化Reduce, 再利用Reuse, 再循环Recycle, 再思考Rethink) 的循环社会发展形态以及3L (低能耗Low energy consumption、低污染Low pollution、低排放Low let-out) 发展模式。末端低碳化核心在于2R (再利用Reuse, 再修复Repair) 原则基础上对于最终排放后的各种废物、废气、废水进行再利用和再修复, 以使得最末端的废物排放产生最少程度的环境危害与生态破坏。目前中国设立的“碳汇基金”, 便是末端碳修复的有益尝试。

2过程低碳化:循环经济与循环社会的行为主义实践

行为主义是一种强调过程与行动方式的理论范式。行为主义理论强调组织或人在生产方式与生活方式中通过改良、改变、优化、变革行动方式来改变社会结构与社会运行模式。行为主义提倡行动过程中的理念与手段变革。实施过程低碳化的经济发展战略, 必须将重心转移到通过技术更新与产业转型升级来降低对于能源的消耗和提高能源的使用效率, 并控制碳排放。这种低能源消耗的产业化战略在一些发达国家已经得到较大推动。发达国家在发展以低碳为核心内容的“循环经济”与“循环社会”层面, 实施了从法律、制度、政策、公共行为方面的系列变革。循环经济“是对物质闭环流动型 (closing materials cycle) 经济的简称, 它主要是指按照自然生态系统的模式, 在社会生产、流通、消费和产生废物的各个环节循环利用资源, 发展资源回收再利用产业, 以提高资源的利用率。它是建立在物质、能量不断循环使用基础上与环境友好的新型范式。”[3]它融资源综合利用、清洁生产、生态设计和可持续消费等为一体, 把经济活动重组为“资源利用—产品—资源再生”的封闭流程和“低开采、高利用、低排放”的循环模式, 强调经济系统与自然生态系统和谐共生。这种循环经济发展模式将人类生活的物质需求过程都纳入了视野之中, 因此它并非仅属于经济学范畴, 而是集经济、技术和社会于一体的系统工程, 这包括大中小三个层面, 即企业、区域和社会。根据这种理论, “循环社会”理论应运而生。循环社会将视野提升到人、自然、经济、环境、生态、人文、社会关系、制度文化等相互促进、相互协调的发展层面。循环社会诉求的是一个生态友好、经济发展、资源消耗低、资源循环利用率高的社会。

循环社会更诉求5C理念。循环社会“是在循环经济的5R基础上透过公共行为理念的5C (协调Coordinate, 共识Consensus, 合作Cooperate, 共存Coexisting, 共荣Co-prosperous ) 策略去实现人与自然、人与社会之间的利益关系的互动。”[4]人与自然的良性互动依赖于人与人、人与社会之间利益的良性均衡。循环社会的5C理念, 核心在于行动理念的更新。包括从制度设计、政策规划、行动模式、行为方式层面实现绿色化、可循环、可持续、健康社会运行模式。改变单纯的GDP增长, 将绿色GDP, 幸福GDP等纳入到政策规划层面, 凸显了对于循环社会发展理念的坚守。日本在2000年4月通过了《循环社会形成推进基本法》, 成为世界上第一个以推进低碳经济发展为核心的循环社会建设的专门法律。之后, 美国、加拿大、德国、英国、法国、中国等先后制定了循环社会法案, 以切实行动推动低碳经济与低碳社会的发展。

3生产方式变革与低碳经济发展

以循环经济和循环社会为发端的低碳经济发展模式, 集中存在于生产过程与生活过程的低碳变革。生产过程中的低碳变革是控制碳排放最大的领域。根据世界气候大会报告, 当前生产领域的碳排放占据了整个地球碳排放的70%以上。除了能源生产领域的生产, 机械、电子、化工、冶金、信息、汽车、造船、航空、航天、轻工业、建筑行业、农业生产、生活用品制造业等广泛的生产领域, 是能源消耗最突出的部门。当前我国还处于社会主义初级阶段, 还属于发展中国家, 经济发展增长还处于较低的粗放型发展阶段。每单位GDP的能效率与发达国家差距非常大, 是“日本的11倍、德国的10倍, 美国的6倍、加拿大的4倍。每吨标准煤的产出效率, 我国只相当于美国的28.6%、欧盟的16.8%、日本的10.3%。”[5]相比发达国家而言, 我国的低碳经济还有很大的提升与改进空间。

生产过程的低碳转型在发达国家随着整体的“产业置换”获得了长足发展。欧美日等发达国家也都经历了一个长期的粗放型的初级工业化历程。这主要体现在从工业革命到“后工业社会”之间总计近两百多年的时期里。在这一时期, 煤炭、化工、钢铁、建材等一般制造业占据了国民生产的主要比例。美国的东北工业地区、德国的鲁尔区、英国的下威尔斯地区、法国的东北部工业区、西班牙的加泰罗尼亚地区, 在初级工业化历史时期都形成了高能源消耗、重环境污染的产业体系。但是, 西方国家积极通过技术革命, 发展新型“低碳”工业和文化创意产业以改造传统“高碳”工业, 置换了原有的基础性粗放型工业。他们一边将传统工业产业进行国外投资与转移, 一边是大力发展高科技为代表的先进制造业、信息产业和以休闲创意产业为代表的旅游业、文博业、设计产业、影视文化产业等。同时通过国际贸易手段, 最终将“高碳产业”转嫁给发展中国家。因此, 在很长一段时间内, 以中国为代表的发展中国家或新兴工业化国家便成为了高能耗、重污染产业的“承接者”, 而发达国家则摇身一变, 成为了后工业社会国家。日本曾在20世纪60年代开始实施了一项“振兴乡村”的旅游开发计划, 使得遍及全国的每个乡村都得到了一笔政府支持的旅游开发资金, 用于开发诸如温泉、滑雪、高尔夫、民宿、攀岩、神庙等旅游产业, 从而让日本的乡村直接进入了以休闲旅游产业为代表的“低碳社会”。

全社会领域开展生产过程的低碳革命, 理应成为一种国家战略与民族共识。特别在传统工业的转型升级层面, 必须要注意低碳化技术嵌入的应用。这种应用可以在三个层面实现过程低碳化创新实践。首先, 工业生产过程的动力系统要进行低碳型设备更新。工业生产动力系统所需用电、用热、用气的节约化、高能效设备的更新、改造、升级, 必须上升到国家层面技术改造升级的高度。要建立企业、地方政府、国家层面的技术升级财政支撑体系, 以实现动力系统的改造与升级。其次是原料使用、加工过程中的生产设备的节能增效系统的改进。工业生产的重要中间环节是加工过程, 加工过程所需要的能量与碳排放是整个生产领域最主要的碳排放环节, 因此必须要对加工流程的各个环节进行节能减排型的系统再造。要通过信息技术、智能设备、科学工艺流程的研发, 来降低生产领域的碳排放水平。这需要工业生产领域的各家企业、研究机构协同努力, 制定优化生产工艺流程战略, 力争促使每一个环节都能够有效降低碳排放量。第三个层面是生产领域的产品包装与物流环节的低碳化战略创新。产品的包装材料、包装设计、产品物流、产品的利用等层面, 要从可再生包装纸, 包装创意设计, 产品物流的集约化、产品利用的简易化设计中寻找降低能源消耗、降低碳排放的策略。

建立规模更大的国家、省、市层面的“低碳经济扶持基金”, 推动科学发展、创新发展、转型发展战略。对于企业在生产领域的低碳化技术投入、产品更新应该给予大规模的奖励扶持基金, 从而为整个国家的生产领域的全面低碳化转型升级提供资金支持与政策动力。从目前各个层面的科技创新扶持基金的奖励范围来看, 仅仅关注了创新技术型的新企业, 而对现有的生产型企业低碳化技术投入、设备更新、生产工艺再造, 特别是民营制造企业, 无论是政策的对象设计, 还是资金规划, 都没有为传统企业的生产过程化低碳革新行为提供有效的动力支持。这种低碳经济政策层面的“缺位与偏位”, 使得整个国家层面的“过程低碳化”战略步伐缓慢。而期望完全通过市场自由主义的方式来保证企业自觉转型与升级, 具体操作与实践的难度显然很大。在低碳政策规划层面, “需要致力于从运动式的管理向长效的政策激励机制的方式转变。”[6]应建立覆盖全国国土范围内各种所有制企业的低碳经济转型激励政策与奖励基金计划, 以促使各个企业在生产过程中进行全面低碳化改造。

4生活方式的变革与低碳经济发展

生活方式是人类文明进化过程中形成多种多样的生活形态。广义的生活方式“指不同的个人、群体或社会全体成员在一定的社会条件制约和价值观指导下, 所形成的满足自身生活需要的全部活动形式与行为特征的体系。狭义的生活方式主要体现于日常生活领域, 如物质消费、闲暇和精神文化生活、家庭里的生活活动。”[7]生活方式也可简单地体现为“衣、食、住、行”;或者可以看成个人情趣、爱好、嗜好、价值取向决定的生活行为的独特表现形式和特殊的生活习惯、风度、气质等内容。生活方式具有个人、群体、阶层、民族等不同表征形态。工业生产过程的低碳化集中体现为技术与设备的低能耗与低排放。而人的生产过程及生活方式领域的低碳化, 则更多地体现为节能降耗低排放型的生活行为, 包括了消费、交通、居住、休闲、餐饮等领域的生活习惯层面的低碳化取向。随着认识的深入, 人们越来越认识到, “无节制地消耗资源和污染环境的生活方式是造成环境恶化的最根本原因。只有培养低碳生活方式, 才是可持续的, 环保的, 文明的、负责任的生活方式。”[8]在国外, 生活方式的低碳化社会营销与推广, 成为了一种最新的时尚。

首先, 低碳型饮食方式的倡导。素食主义是一种饮食文化, 核心体现不食用来自动物身上各部分所制成的食物。素食也逐渐被认为是拯救地球环境恶化的重要手段。根据德国生态经济研究协会的研究, 证实素食能够减少大量碳足迹。在研究人员比较肉类与非肉品消费温室气体 (greenhouse gas) 的排放量后, 发现食肉者一年的碳排放量相当于开中型车4758公里, 相较之下, 素食饮食可减少这些碳排量的一半;此外, 无动物成分的素食只产生低于1/7的温室气体, 由此能够省下86%的碳排量。联合国跨政府气候变迁小组 (IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change) 主席帕卓里博士 (Dr.Rajendra K.Pachauri) 2007年出版的首份风险预测报告, 进一步强调素食在减少温室气体所扮演的关键角色, 可以缓和全球暖化的危机。因此, 从最基本的饮食方式开始, 以素食主义作为践行低碳生活方式的策略, 已经越来越成为了一种社会共识。虽然中国的素食文化一直没有得到政府社会政策层面的推动, 还缺乏社会营销行动的介入。但可喜的是, 一些民间人士已经在以维护健康、保护环境、减少碳排放的理念呼吁和提倡素食主义生活方式。

其次, 低碳生活方式的倡导。个人碳足迹的形成, 很大程度集中于个人日常生活的不良习惯, 因此要进行低碳生活方式的全面变革, 才能真正做到生活方式的低碳化行动。低碳生活方式融入于生活的各个层面、各个细节、各个领域, 其核心是在消费方式、交通出行方式、交往方式、工作方式、家居生活的细节层面, 以节能、降耗、减排的方式来构建个人及群体的生活方式。目前, 越来越多的都市白领阶层开始以“低碳生活”作为时尚生活方式, 实行“适度吃住行用, 减少不必要浪费”的生活理念。比如提出打印纸双面使用, 及时关闭办公室电器, 夏天多使用手扇、电扇, 少用空调, 淘米水留着浇花、热水器先流出的一部分冷水留着冲马桶、购物使用环保布袋、买小排量环保型汽车、选择环保日用消费品、上班尽量坚持步行、骑自行车或乘公共交通、低碳家装风格、简约化生活、少乘电梯多爬楼梯等等大量细节化的低碳生活行动方式。除此之外, 在倡导低碳生活方式的行动中, 已经出台了个人“碳足迹计算器”用于个人缴纳“碳中和”补偿金, 并通过捐赠树苗等方式用于植树造林, 吸收个人排放的二氧化碳。很多明星及公众人物, 都在开始自觉缴纳“碳中和”补偿金以倡导低碳生活方式。在公众倡导与践行低碳生活方式的同时, 必然反过来推动企业加快提供低碳化的居民消费产品。这就建立了企业、公民、城市公共服务三位一体的低碳生态链。

再次, 低碳生活方式的社会营销的拓展。在低碳环保型生活方式逐渐成为白领阶层的时尚生活方式的同时, 加快、加强低碳生活方式的社会营销, 具有重要的社会倡导意义。社会营销“是为了个人、集团或者社会整体利益, 采用市场营销的原理和技巧使得目标群体自愿地接受、拒绝、改变或者摒弃一种行为。”[9]低碳生活方式要成为一种普遍的主流的公民生活方式, 还需要更有力度, 更有策略的社会营销手段。通过挖掘个人生活习惯的“高碳”弊端、呈现“低碳”利益图景, 建立公共传播渠道, 借助大众媒体广告、影视节目、文学作品、动漫、博客、微博、手机短信等传播低碳生活方式的行动策略, 并由志愿者团体、明星、公众人物、代言人等层面的低碳生活方式沟通、引领、劝导, 建立起一套关于低碳生活的大众社会营销公益机制。将低碳纳入时尚文化之中, 形成一种文化激励机制, 从而将时尚型低碳生活内化为大众生活习惯, 以推动全社会所有人树立低碳生活方式。这要求政府部门、NGO, 媒体、企业、公众人物构建出一种倡导低碳生活方式的共识。籍由各自资源的动员, 从政策支撑、媒介动员、基金投入、NGO的人力资源以及企业行动, 汇聚成合力, 展开对全体公民规模化的低碳生活方式的社会营销, 最终变革公共行为, 建立起全社会的公共低碳生活方式。作为当前低碳主题的“中国绿色碳汇基金”, 应该协同各地区的“碳汇基金”一起, 承担起向全社会营销、推广、普及低碳生活方式的重任。在“碳汇林”的基础上, 构建一个中国的“碳汇民”低碳生活普及工程。

5结论

低碳经济体现为个人、企业、社区、城市、国家、全球性共同价值观与行动伦理。在全球追求循环经济、循环社会的可持续发展目标过程中, 低碳经济已然成为了全球共识。中国已经走出了科学发展与产业转型升级的坚定步伐。在可持续发展理念指导下, 中国已经通过技术创新、制度创新、政策设计、产业转型、新能源开发、生活方式变革等多种手段, 尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗、减少温室气体排放, 达到经济社会发展与生态保护双赢的经济发展道路。“十二五”经济社会发展规划特别强调, 要发展循环经济, 推广低碳技术, 积极应对气候变化;要合理引导消费行为, 发展节能环保型消费品, 倡导与我国国情相适应的文明、节约、绿色、低碳消费模式。可以预见, 在新的战略规划指引下, 生产领域、生活方式层面的低碳诉求, 将会更加成为制度设计与政策规划的重点。目前各地制定的“十二五”规划中, 单位GDP的能耗、碳排放强度、再生能源比重、森林碳化、低碳消费都已经被纳入了约束性指标设计体系。

只要政策规划层面能够在“过程低碳化”环节中能够更给力, 强化推动成千上万的企业进行动力系统、工艺流程、终端产品体系上实现低碳技术、低碳设备、低碳流程的转型、升级与更新;同时, 继续在低碳生活方式领域进行更有力度、更有效率、更有策略的社会营销与推广, 过程低碳化战略将真正发挥重大转变, 真正实现中国低碳经济的根本转变, 走一条经济社会与人口资源环境均衡化的可持续增长之路。

摘要：低碳经济是一种以可持续健康发展为核心理念的发展形态。循环经济与循环社会模式为低碳经济发展奠定了理论与实践基础。当前的低碳经济发展主要聚焦于新能源生产为主导的源头低碳化领域。而强调生产与生活领域的节能、降耗、减排为主的过程低碳化应该成为低碳经济的重要战略。过程低碳化提倡基于公共行为理念的变革, 目标是要将低碳生活方式引入大众日常行为之中, 从而透过技术创新、政策调整、文化激励等措施以推动低碳经济又好又快发展。

关键词：过程低碳化,低碳经济,社会政策,文化激励

参考文献

[1]中国环境与发展国际合作委员会.机制创新与和谐发展:中国环境与发展国际合作委员会年度政策报告[M].北京:中国环境科学出版社, 2009:142.

[2]2050中国能源和碳排放研究课题组.2050中国能源和碳排放报告[M].北京:科学出版社, 2009:120.

[3]诸大建.从可持续发展到循环型经济[J].世界环境, 2000 (3) :36.

[4]张鸿雁.循环型城市社会发展模式——城市可持续创新战略[M].南京:东南大学出版社, 2007:75.

[5]冯之俊、郭强、张伟.循环经济干部读本[M].北京:中国党史出版社, 2005:8.

[6]张坤民, 潘家华, 崔大鹏.低碳发展论 (上) [M].北京:中国环境科学出版社, 2009:151.

[7]中国大百科全书:社会学[M].北京:中国大百科全书出版社, 1998:369.

[8]殷京生.绿色城市[M].南京:东南大学出版社, 2004:287.

[9]周延风.社会营销:改变社会行为的新模式[M].北京:清华大学出版社, 2005.

碳化过程 篇2

1 混凝土碳化破坏机理

水泥在水化过程中生成大量Ca (OH) 2, 这种碱性物质充满混凝土空隙, 在钢筋表面形成纯化膜, 保护钢筋不易被氧化。但由于空气中CO2渗透到混凝土空隙内, 与Ca2+、Mg2+中和生成碳酸盐和水, 降低了混凝土的碱度, 致使混凝土碳化 (又称中性化) 。当碳化超过混凝土的保护层时, 混凝土失去对钢筋的保护作用, 钢筋氧化生锈, 继而形成沿钢筋的裂缝, 出现保护层崩落、露筋等现象[1,2,3,4]。

2 混凝土碳化影响因素

(1) 环境条件。混凝土碳化与介质中CO2浓度及湿度有关, 碳化反应在干燥和饱和水条件下几乎终止。在湿度50%~75%的大气中, 不密实的混凝土最易碳化[1,2], 在水中的混凝土反而难以碳化。

(2) 水灰比。水灰比小的混凝土, 其水泥浆的组织密实, 透气性小, 碳化速度慢。

(3) 水泥品种。掺用优质减水剂或加气剂, 可使碳化减慢;水泥中混合材掺量越大, 碳化速度越快;普通硅酸盐水泥比早强硅酸盐水泥碳化稍快[1,2,3]。

(4) 浇筑与养护质量。混凝土浇筑时, 如振捣不密实或过度, 以及养护不当, 会造成混凝土内部毛细孔道粗大, 使水、空气、侵蚀性化学物质进入混凝土内部, 加速混凝土的碳化和钢筋腐蚀[1,2]。

(5) 骨料种类。轻混凝土的骨料气泡多, 透气性大, 能通过骨料使混凝土碳化, 其碳化速度比普通混凝土碳化快。

3 混凝土防碳化的处理措施

水工建筑物钢筋混凝土防碳化应该以防为主:首先, 水泥品种和外加剂的选用等应根据混凝土所处的环境合理设计;其次, 严把施工质量关, 发现碳化破坏应及时采取措施。

处理措施: (1) 对碳化层较硬、碳化深度小于钢筋保护层厚度的, 可用优质涂料封闭; (2) 对钢筋锈蚀严重的, 应先除锈, 再视情况和结构需要加补钢筋; (3) 对碳化深度过大、钢筋锈蚀明显、危及结构安全的构件应拆除重建; (4) 对碳化深度大于钢筋保护层厚度或碳化深度虽小但碳化层疏松剥落的, 应凿除碳化层, 粉刷高强砂浆或浇筑高强混凝土[1,2,3,4]。

4 混凝土碳化实用处理方法

实例:阜阳市茨河铺分洪闸除险加固工程防碳化处理。所需材料:42.5P·0水泥、CT203甲、CT203乙、HZ902环氧原浆涂料。专业施工人员:40名。

(1) 施工准备。 (1) 由专业架子工按要求搭设钢管脚手架, 并隔层铺设5cm厚大板。 (2) 用电动磨光机将原闸墩表面碳化层磨平、打毛。 (3) 将原表面预留洞、蜂窝、软弱层等用高标号砂浆进行修补、找平。 (4) 对表面凹进不平较深处用CT203甲∶CT203乙∶42.5P·0水泥∶砂=0.5∶0.1∶1∶1.5进行找补处理。

(2) 披CT203腻子。在披CT203腻子前, 提前用高压水将表面浮灰冲洗干净 (冲洗时间根据气温而定) , 然后按配比要求CT203甲∶42.5P·0水泥=0.5∶1进行配比, 披2遍腻子。

(3) 涂刷HZ902环氧原浆涂料。待腻子凝固后即可涂刷HZ902环氧涂料, 涂料按产品说明书要求甲、乙2组混合均匀, 充分搅拌后使用。每次配量控制在40 min内用完。涂料施工采用滚涂, 涂装工作要连续进行, 层间间隔以指干为准, 需3~5 h。若间隔时间过长应打磨处理表面后再进行涂装。

(4) 质量保证措施。 (1) 每道工序施工前必须先做样板, 验收合格后方可大面积施工。 (2) 必须“三检制”合格后方可进入下一道工序。 (3) 严格按产品使用说明书进行配比。 (4) 施工时, 安排专业人员负责, 并由专业施工队伍施工。 (5) 严格控制各工序的间歇与衔接时间, 并做好面品的保护工作。

参考文献

[1]任夫全.浅析水工建筑物混凝土的碳化及防治[J].河南水利, 2004 (3) :5-6.

[2]柴全忠.对水工建筑物的碳化、冻融情况的几点思考[J].内蒙古水利, 2010 (3) :171-172.

[3]叶海, 尹钰衡, 陈文新.混凝土碳化及处理方法[J].水利天地, 2003 (2) :40.

低碳化校园设计 篇3

主要有以下几个方面:

1“反规划”, 保持土地资源有效利用

美国普林斯顿大学, 没有校园建筑总体规划图, 只有一份校园土地利用分区规划图。他们认为, 对于一个经历较长时期建设并且具有相当规模的校园, 制定一个包括所有建筑物的总平面图是没有实际意义的, 过于死板的规划不是在实践中被淘汰, 就是给今后带来很多实际困难。正如《奥立根试点》 (orego。ap~ent) 一书中所说的:“在今天就去确定在今后二十年内的环境变化是不可能的。让后人象孩子一样在前人已画好的框框中填色, 这种规划充其量也是呆板枯勺。”, 立足现实, 适应发展, 节约资源, 减少建筑量, 是低碳化校园规划设计的根本。

2 合理的校园规模

校园合理规模, 基本上有两种控制方法

2.1 按照学生人数。

英国与欧洲大陆的一般舆论则认为综合性大学的合理规模是6000名学生。美国理查德·P·道贝尔认为在美国的具体条件下, 2.5万学生是综合性大学的最大规模。超过这个人数后, 管理复杂、维持费用不经济, 师生之间面对面接触机会减弱。

2.2 按照校园占地规模。

校园占地规模这一理论的基础是校园内主要活动方式是一日数次大量学生人流的课间步行活动。大学课间休息时间一般为10分钟, 因此, 如果按照人体尺度来设计校园, 则校园中心这合理的活动半径是3-5分钟步行距离。 (约为r=5分x8米/分=400米) , 从生活区到教学区则不宜超过10分钟步行距离 (约为R=10分x50米/分=800米) 。由此可以大体推算出一个综合性大学校园的合理占地规模的上限是:

校园中心区:πr2=4002π=50 (公顷)

校园区:8002π=200 (公顷) ,

由此再根据院校性质、所在区域、地形特点等因素, 确定建筑密度、每个学生建筑面积与占地定额, 从而推算出合理的入学人数。

3 低碳化的校园设计

在校园规划中应多用便捷的交通流线, 采用中心式或者环形路线, 使建筑围绕路线布置或呈集中化布局, 加大绿化面积和水域面积, 可以降低空气温度和湿度, 可以减少空调系统的使用, 降低碳排放。

3.1 绿化系统的调节作用

绿化系统可以调节空气, 美化环境, 是低碳化校园设计中不可缺少的元素。澳门大学横琴新校区, 选择在环水横琴岛建设校区, 周围的海面就可以起到天然的空气调节作用, 校园内规划了多层次的园林景观, 将水体、绿地、小丘、生态廊道、庭园、室内绿化、空中花园等融入校区, 并强调保育和生态元素, 在建筑物内外进行大量绿化, 如开垦小果林或小农地, 在建筑物间提供连廊和林荫步道, 藉此营造清幽秀气和具有文化品味的育人环境。

3.2 校园内部建立以步行为主的道路系统

广州大学城为保持低碳化的环境, 提倡公共交通、自行车和步行交通, 并特别注意外部交通与内部公交的转换, 以有效地减少大学城内对小汽车的需求和依赖。小谷围岛地面公交干线将整个岛域覆盖在公交网络下, 同时, 根据大学城人员构成、主要活动的特点及其对环境的高要求, 建立非常发达的供自行车和步行的道路, 覆盖到每个校区, 每个地块。

4 使用网络化

网络化校园有利用减少出行交通, 低碳环保。老师可以对学生进行网络课程, 网络辅导等, 也可以通过校园的网络进行整个校园的师生管理工作。

5 资源共享可以减少重复建设

广州大学城中心有教学资源共享区、生态公园。组团以生态公园形成高品质的“软核心”, 围绕“软核心”规划各大学资源共享区。学生生活区布置在市级共享核心、组团级共享设施和教学科研区之间, 便于充分利用共享资源。共享资源分为城市级、组团级、校区级三个层次, 相邻的若干所大学的共享的教学设施形成组团级共享资源, 如图书馆、学术交流中心、会议中心等, 其间的步行距离应控制于五分钟之内, 即半径400m左右的范围之内。

6 低碳建筑

6.1 建筑设计强调节能性

建筑采用环保, 无放射, 无污染的材料已经是趋势, 在此基础上, 建筑在设计时, 充分结合自然条件, 利用自然资源, 创造低碳化建筑更是未来的趋势。澳门大学横琴校区在建筑物的设计上, 采用环保、无污染及无放射性的建筑材料, 大量利用自然采光和自然通风, 并运用遮阳和隔热等方法, 减少耗电量, 屋面采用光电感应板储能。

6.2 建筑材料环保节能

建筑材料适当搭配, 注重工艺, 在注重美观的同时做到低碳化。日本大学的基础设施建设简朴而又能做到前卫。一个重要原因就是现代科技手段的运用, 如建筑材料, 特别是装饰材料, 由于运用了现代生产制作工艺, 使地砖、涂料、地毯、地革、墙纸等普通材料精美化、高档化。近年来粗野主义在日本得到大的发展, 很多新建筑因此将相当部分的墙体、梁柱的模板印迹, 钢筋孔, 作为装饰, 这种简单之美, 可以称为低碳化装饰手法。如早稻田大学的一些重点实验室, 设置在地下室, 墙壁、顶部均未作任何装饰处理, 整幢楼的线路、管道都从实验室顶部的钢桥上通过, 既做到检修方便、又节省了吊顶等装璜的开支。校园内场地、道路铺设, 很少使用大理石、花岗岩等高档材料, 多用沥青、地砖、栽草砖、砂石等普通材料, 虽然普通, 但施工工艺精细, 都显得朴实、自然之美。

7 水电节能

广州大学城在空调中心, 有一座冰山, 每当晚上用电低峰时, 就用电冷却制造冰, 然后供一天冷气使用, 空调管道的水循环到冰山这里不断被降温之后再送到各个学生宿舍和其他一些房间, 是一种非常节能的方式。校园灯光设置根据需要分清层次, 既保证需要, 又利于节约。

日本大学基于对生态环境的保护和可持续发展的理念, 普遍重视节约能源、治理污染、保护生态、优化环境和防止灾害。如鸣门教育大学等多数大学建有污水处理中心。早稻田大学提出了环保校园与实际生活相结合, 共同保护地球的口号。多年来坚持实行垃圾废物分类存放处理, 以利于废物利用, 减少垃圾量。

8 结语

在中国和全世界都倡导低碳经济的背景下, 做好低碳化校园设计, 是一种趋势, 更是当前的建筑师, 学校规划管理机构, 各个规划设计机构和校园规划专家们共同面对的一项重大课题, 在以后的时期内, 随着中国经济良性的发展, 低碳化校园设计的理论研究必将在充满实践机会的中国发展起来, 开出丰硕的果实, 贡献于人类文明的进步。

参考文献

[1]胡相峰.日本大学校园规划与基础设施建设的特点.中国高教研究.2000. (10) .

[2]广州市城市规划局广州市城市规划编制研究中心广州大学城发展规划编制工作组.广州大学城规划咨询及发展规划综述.城市规划, 2002 (5) .

[3]汤纪敏.美国校园二瞥.世界建筑.1989 (2) .