碳排放与低碳建筑（共10篇）
碳排放与低碳建筑 篇1
1. 碳排放
所谓碳排放是关于温室气体排放的一个总称或简称。1997年于日本京都召开的联合国气候变化纲要公约第三次缔约国大会中所通过的[京都议定书], 明确针对六种温室气体排放进行削减, 包括:二氧化碳 (CO2) 、甲烷 (CH4) 、氧化亚氮 (N2O) 、氢氟碳化物 (HFCs) 、全氟碳化物 (PFCs) 及六氟化硫 (SF6) 。其中, 后三类气体造成温室效应的能力最强, 但对全球升温的影响百分比来说, 由于二氧化碳含量较多, 所占的比例也最大, 约为55%。因此用碳 (Carbon) 一词作为代表。
随着世界工业经济的发展、人口的剧增和人类生产生活方式的无节制, 温室气体排放量越来越大, 世界气候面临越来越严重的问题, 地球环境正遭受前所未有的危机, 全球灾难性气候变化屡屡出现, 已经严重危害到人类的生存环境和健康安全。
1997年的12月, 《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方大会在日本京都召开。149个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。2003年, 在英国发表的能源白皮书中首次提到“低碳经济”一词, 2007年中国国家主席胡锦涛明确提出中国要“发展低碳经济”, 2009年末召开的“哥本哈根气候峰会”让低碳、减排成为全球关注的焦点。
2. 低碳建筑
2.1 什么是低碳建筑
低碳建筑指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内, 减少化石能源的使用, 提高能效, 降低二氧化碳排放量。目前低碳建筑已逐渐成为国际建筑界的主流趋势。
2.2 为什么发展低碳建筑
人们越来越清晰的认识到二氧化碳排放量猛增, 会导致全球气候变暖, 而全球气候变暖会对整个人类的生存和发展产生严重威胁。一个经常被忽略的事实是:建筑在二氧化碳排放总量中, 几乎占到了50%, 这一比例远远高于运输和工业领域。实际上, 城市里碳排放, 60%来源于建筑维持功能本身上, 而交通汽车只占到30%。
具体到房地产行业就更是能耗大户。统计数据显示, 中国每建成1平方米的房屋, 约释放出0.8吨碳。另外, 在房地产的开发过程中建筑采暖、空调、通风、照明等方面的能源都参与其中, 碳排放量很大。因此, 尽快建设绿色低碳住宅项目, 实现节能技术创新, 建立建筑低碳排放体系, 注重建设过程的每一个环节, 以有效控制和降低建筑的碳排放, 并形成可循环持续发展的模式, 最终, 使建筑物有效的节能减排并达到相应的标准, 是中国房地产业走上健康发展的必由之路, 也是开发商们义不容辞的责任。
低碳经济的发展已经越来越多地得到更加广泛的重视并将成为中国乃至全球经济增长的新亮点。关键是市场的认可, 随着人们对低碳经济的认知和了解, 市场的认可是指日可待, 不会太久, 没有绿色低碳内容的项目恐怕就要被市场淘汰, 而积极筹划运营开发的低碳项目或将大行其道。
2.3 怎样实现低碳建筑
以下技术的应用是实现低碳建筑的基础。约增加的建筑投入在总成本的5%左右, 却能取得30%~40%的减排效果。
(1) 外墙节能技术:墙体的复合技术有内附保温层、外附保温层和夹心保温层三种。我国采用夹心保温作法的较多, 在欧洲各国, 大多采用外附发泡聚苯板的做法, 在德国, 外保温建筑占建筑总量的80%, 而其中70%均采用泡沫聚苯板。
(2) 门窗节能技术:中空玻璃, 镀膜玻璃 (包括反射玻璃、吸热玻璃) 高强度LOW-E防火玻璃 (高强度低辐射镀膜防火玻璃) 、采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃。
(3) 屋顶节能技术:利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望, 如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。
(4) 采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分, 如使用地 (水) 源热泵系统、置换式新风系统、地面辐射采暖。
(5) 新能源的开发利用:太阳能热水器、光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板、光电窗间墙、光电天窗以及光热、光电玻璃幕墙等。
(6) 屋顶节能技术:利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望, 如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。
(7) 采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分, 如使用地 (水) 源热泵系统、置换式新风系统、地面辐射采暖。
(8) 新能源的开发利用:太阳能热水器、光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板、光电窗间墙、光电天窗以及光热、光电玻璃幕墙等。
2.4 低碳建筑代表
2008年落成、2009年投入使用的北京电视台高楼, 是北京新兴建筑物中并不起眼的一座, 没有明星建筑师光环、没有耀眼的外形设计。不过, 对于中国建筑师来说, 它可能有着别样的样板意义。
由于采用了低碳建筑技术, 北京电视台集成了目前建筑界对环保建筑要求的最佳状态。这其中, 不仅大到包括了所有建筑材料的就地取材、无铅化设计、太阳能和日光利用、噪音、振动对策, 而且小到电梯的节能、低辐射玻璃、既能蓄热也能散热的天窗, 甚至是能根据二氧化碳浓度控制新风量等技术。
低碳已经成为现在最为倡导的话题, 低碳建筑已经成为世界建筑行业的主流方向, 减少碳排放, 共同创建清新的地球环境。
碳排放与低碳建筑 篇2
低碳经济与低碳生活
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学号:
学院: 信息工程学院专业班级: 自动化102班
内容提要： 低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是高能源利用效率和清洁能源结构问题，核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变,低碳经济实质是能源高效利用，清洁能源开发，追求绿色GDP的问题，核心是能源技术和减排技术创新，产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。Content summary:
Low carbon economy based on low energy consumption, low pollution, low emission based economy, human society is after agricultural civilization, industry civilization the another significant progress.Low carbon economy essence is the high energy efficiency and clean energy structure problem, the core is the innovation of energy technology, system innovation and human survival and development concept of fundamental change, low carbon economy essence is the efficient use of energy, the development of clean energy, the pursuit of green GDP problem, the core is the energy and emission reduction technology innovation, industrial structure and system innovation and human survival and development concept transformation.关键字：“低碳产业” “低碳经济链” “以低碳经济为核心的产业革命来临”“节能减排”
正文
“低碳经济”的提法，最早见诸2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来，创建低碳经济》，其后这个提法受到国际社会的重视，2006年前世界银行首席经济学家尼古拉·斯特恩支持作的《斯特恩报告》指出，全球以每年1%GDP的投入，可以避免将来每年5%-20%GDP的损失，呼吁全球向低碳经济转型。2007年美国参议院提出了《低碳经济法案》，表明低碳经济的发展道路有望成为美国未来的重要战略选择。2007年12月3日联合国气候变化大会在印尼巴厘岛举行，大会制定了世人关注的应对气候变化的“巴厘岛路线图”，该路线图要求发达国家在2020年前将温室气体减排25%为全球进一步迈向低碳经济起到了积极作用，具有里程碑的意义⑦.中国正处在加快工业化、城市化、现代化步伐，在能源需求快速增长阶段，大规模基础设施建设不可能停止，长期贫穷落后的中国，以全面建设小康社会为
追求，致力于改善和提高13亿人民生活水平和生活质量，带来了能源消费的持续增长，“高碳”特征突出的“发展排放’，成为中国可持续发展的一大制约，如何既确保人民生活水平不断提升.又不重复西方发达国家以牺牲环境为代价谋发展的老路，是中国必须面对的难题。中国经济的主体是第二产业，这决定了能耗的主体是工业，而工业生产技术水平落后又加重了中国经济的高碳特征。到 2020 年，我国单位GDP的碳排放比2005年下降40%―45%，作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划，并制定相应的国内统计、监测、考核办法。据摩根士丹利预测，中国潜在的节能市场规模达8000亿元②。长期以来，我国不少地区一直单纯强调GDP的增长，如今减排目标公布后，这种局面就需要在短时间内得到有效控制，由此也需要新能源行业更快地发展与成熟, 但是，与此相对应，传统行业的既有发展模式将遭到严峻挑战。在全球气候变暖的背景下，以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为全球热点⑧。欧美发达国家大力推进以高能效、低排放为核心的“低碳革命”，着力发展“低碳技术”，并对产业、能源、技术、贸易等政策进行重大调整，以抢占先机和产业制高点。低碳经济的争夺战.在全
球悄然打响。这对中国，是压力，也是挑战⑩。
在2010年两会上，生态环保、可持续发展成为两会的主题，全国政协“一号提案”内容就是谈低碳环保。温家宝政府工作报告在今年要重点抓好八个方面工作中指出：国际金融危机正在催生新的科技革命和产业革命。发展战略性新兴产业，抢占经济科技制高点，决定国家的未来，必须抓住机遇，明确重点，有所作为。要大力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业。2009年哥本哈根气候变化会议的召开，以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式--“低碳经济”呈现在世界人民面前，发展“低碳经济”已成为世界各国的共识，倡导低碳消费也已成为世界人民新的生活方式。奥巴马上任之后就在美国国内积极推动气候立法，令众议院通过了《清洁能源安全法案》①。欧盟提出在2013年前投资1050亿欧元，用于环保项目和相关就业，支持欧盟区的绿色产业，保持其在绿色技术领域的世界领先地位。英国在2009年7月公布的低碳转型规划中，明确提出企业要最大限度地抓住低碳经济这一发展机遇，在经济转型中确保总体经济资源和利益的公平分配。日本则制定了“最优生产、最优消费、最少废弃”的经济发展战略。2009年9月，胡锦涛主席在联合国气候变化峰会上承诺，"中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划，并继续采取强有力的措施。一是加强节能、提高能效工作，争取到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年有显著下降。二是大力发展可再生能源和核能，争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15％左右。三是大力增加森林碳汇，争取到2020年森林面积比2005年增加4000万公顷，森林蓄积量比2005年增加13亿立方米③。四是大力发展绿色经济，积极发展低碳经济和循环经济，研发和推广气候友好技术。企业需要做好一切准备迎接这一变化，将低碳经济纳入战略规划。根据汇丰(HSBC)的一项研究显示，2008年，全球气候变化行业中的上市企业(包括可再生能源发电、核能、能源管理、水处理和垃圾处理企业)的营业总额达到了5340亿
美元，超过了5300亿美元的航天与国防业的营业总额。⑥低碳技术涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等多个行业，包括可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术,气候变化和经济危机为中国的跨越式发展提供了难得的契机，我国将通过转变增长方式、调整产业结构、落实节能减排目标，在发展和低碳中找到最佳的平衡点。
“零排放”绿色中心商务区里的低碳产品、建筑材料从哪里来？原来，在该城市的开发区内，还将规划一个10平方公里的低碳产业示范园区，专门为绿色中心商务区的建设提供各种产品和技术支持。低碳产业示范园区鼓励薄膜太阳能、太阳能集热管、LED节能灯等相关企业入驻。园区的产业定位为，重点打造太阳能光伏、太阳能光热、LED节能灯、建筑新材料、地源、水源等产业。把这些研发、生产企业聚集起来，我国希望引导企业加大技术创新的投入力度，培育出具有自主知识产权的核心技术④。
发展低碳经济，我们要端正认识，提出正确的引导意见。例如在全球第一个提出低破经济的是英国政府，它正是看到英国能源正从自给自足走向主要依靠进口的时代。按2003年的消费模式预计.⑤2020年英国80%的能源都必须进口，与此同时，气候变化带来的负面影响已迫在眉睫，提出创建低碳经济的思路应运而生，而我们的能源问题和高碳排放带给环境的问题一点也不比英国轻松，我国政府基于这点坚定了发展低碳经济的决策，发展低碳经济需要政府主导，包括制定指导长远战略，出台鼓励科技创新，节能减排，可再生能源使用的政策和减免税收，财政补贴，政府采购，绿色信货等措施来引领低碳经济发展，这也需要企业认清方向，自觉跟进，采取促进低破经济发展的集体行动，只有这样，中国向低碳经济转换才有现实的基础。
转向低破经济，实行低碳生活，还要戒除以大量消费能源大量排放温室气体为代价的“面子消费”、“奢侈消费”的嗜好。我们要提倡节能减排还必须从细微处做起，从身边作起，这细微处不只是制造业，建筑业中许多节能技术改进的细节，也包括日常生活习惯中的节能细节，每个人生活习惯中浪费能源和碳排放看似数量很小，但乘以13亿就会成为巨大的数量。我们应当遵从古训，“不以善小而不为，不以恶小而为之’，要注意节约每一度电，每一滴水。⑨每一个科技工作者，社会工作者都应从日常生活中，面向公众宣传低碳经济和低碳生活的意义，使党的十七大提出的节能减排，建设资源节约型，环境友好型社会，加强应对气候变化能力和的科学发展决策，变为全民的实际行动。
参考文献：
①作者：孙桂娟《低碳经济概论》 等编著出 版 社：山东人民出版社出版时间：2010-5-1
②作者：刘卫东《我国低碳经济发展框架与科学基础》
间：2008-3-18 出版社：商务印书馆出版时
③作者：中国人民大学气候变化与低碳经济研究所 《低碳经济》 出 版 社：石油工业出
版社出版时间：2010-1-1
④作者：朱合华《面向低碳经济的隧道及地下工程技术论文集》出版社：人民交通出版社出版时间:2010-9
⑤作者：宋维明《低碳经济与林业发展论》 出版社：中国林业出版社出版时间：2010-5
⑥(美)威利，（美）查尔迪斯，林而达 译，《清洁农作和林作在低碳经济中的作用》 出版社： 科学出版社出版时间：2009-01
⑦作者：王宇寰《节能减排---低碳的必由之路》 出版社：山东教育出版社 出版时间：2010-4
⑧作者:李佐军 <<“十二五”推进我国低碳发展的思路和对策>>中国经济报告20111-1
⑨作者:王敏<<低碳”将成国际贸易新壁垒>>深圳特区报2010-11
碳排放与低碳建筑 篇3
关键词：Green Building；绿色建筑；节能；低碳经济
1 绿色建筑的解释
我国对Green Building的定义是：全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。
由此可见绿色建筑并不是指屋顶花园，小区内的绿化越多越好，而是需要表达出一种概念。这就要求从设计之初便注重“绿色”的概念，将建设房屋所需消耗的能耗控制在一定量之内；还需要为居住者提供舒适、健康的使用感受；并且能够与周围的环境融为一体。
2 绿色建筑是我国发展低碳经济的必然要求
低碳经济提出的现实背景是全球气候变暖给人类生存环境和发展带来了严峻的挑战。我国的煤、石油、天然气、水、森林总量均居于世界前列，而人均占有量却全部低于世界平均水平，所以低碳经济必然是我国未来发展的方向。
作为我国经济的支柱产业——建筑业，其具有规模大、能耗高、相关产业链广、寿命周期长的特点。因而Green Building在我国的推广、应用具有非常迫切的现实要求。
2009年12月全球气候变化峰会在哥本哈根召开，温家宝总理在会上发言说：我国正处于工业化、城镇化快速发展的关键阶段，能源结构以煤为主，降低排放存在特殊困难。但是，我们始终把应对气候变化作为重要战略任务。
3 绿色建筑的发展
3.1 国外Green Building的发展
1990年世界首个Green Building标准在英国发布
1993年美国创建Green Building协会
1996年香港地区推出自己Green Building的标准
1999年台湾地区推出自己Green Building的标准
2000年加拿大推出Green Building标准
3.2 我国Green Building的发展
建设部于2004年9月启动了“全国绿色建筑创新奖”。
2006年，住房和城乡建设部正式颁布了《绿色建筑评价标准》。
2007年8月，住房和城乡建设部又出台了《绿色建筑评价技术细则（试行）》和《绿色建筑评价标识管理办法》。
2008年，住房和城乡建设部组织推动Green Building评价标识和绿色建筑示范工程建设等一系列措施。
截至2011年底，中国取得Green Building标志的项目达353项，其中设计标识项目330项，运行标识项目23项。
2014年我国又发布了新的《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2014。
4 绿色建筑的认识误区
4.1 绿色并不等于高价格和高成本
Green Building是一个广泛的概念，绿色并不意味着高价和高成本。比如新疆有一种当地的特色建筑，墙壁由石膏和秸秆组合，保温性好，加上当地样式的屋顶，就是典型的绿色建筑，造价非常便宜。再比如延安的窑洞冬暖夏凉，经过改造后就是一种很好的绿色建筑。
4.2 绿色建筑不仅局限于新建建筑
好多以前的老旧小区经过改造后也可以成为绿色建筑。比如在北方冬天供热时，一部分居民家里暖气不热，另一部分居民家里却热的开窗散热。政府应给每户安装热计量表，使得热量可以像电表和水表一样，按需所用，而不是像以前的大锅饭一样，一些人吃不饱，另一些人却吃的太撑。
4.3 建筑节能不只是政府的职责
政府应大力进行宣传，要让老百姓明白绿色建筑的概念和含义，并不是有鲜花绿草、喷泉水池、绿化得好的楼盘就是“绿色建筑”。
5 我国绿色建筑的推广与运用
5.1 研究和推广符合我国国情的绿色建筑
我国人均收入不高的情况下，我们引进绿色建筑标准和技术时，要充分考虑建筑的建造成本和使用成本，这样的绿色建筑和节能技术才符合中国国情。比如采用太阳能热水器、节能灯、节水马桶、节能空调等，这样百姓不但能够减少电费、水费等日常费用的支出，还可以在几年内收回增加的成本。
5.2 大力推广“绿色建筑”的标识
绿色建筑的标识需要在一系列的标准下进行评价。
①在评价过程中，为了完善我国的Green Building评价标识体系，成立了专门的Green Building评价标识专家委员会并发布相关技术文件。
②通过召开Green Building评价标识记者见面会、国际绿色大会Green Building评价与标识分论坛和Green Building评价标识推进会，将Green Building评价标识活动在全国范围内进行了广泛宣传和推广。
③中国建筑科学研究院上海分院、环境测控优化研究中心开展Green Building标识咨询服务，协助地方政府和业主方申请Green Building标识。
5.3 我国绿色建筑推广的实例
国内首座智能化生态电厂投产绿建指日可待：随着华电莱州发电有限公司第二台百万千瓦超临界燃煤机组投产，我国首座智能化生态电厂一期工程全面投产，年发电量将达110亿千瓦时，有效地填补了我国东部沿海电力缺口。同时，以此为标志，华电集团发电装机容量突破1亿千瓦。
“升级版零碳馆”在沪现身可由卡车运到任何地方：在日前举行的零碳馆2.0发布会上，零碳中心总裁、上海世博会英国零碳馆馆长陈硕说。世博零碳馆“升级版”，它集成了众多低碳、智能技术，能自行发电、供水。
海淀：海淀北部地区的低碳生态建设实施方案正式启动，项目负责人俞东伟透露，海淀北部新区将设准入门槛，区域内的所有建筑都将达到绿色建筑标准。北部还将规划“绿道”系统，鼓励人们绿色出行。这里将建设成北京市最大的低碳生态区。
参考文献：
[1]《绿色建筑评价标准》中华人民共和国国家标准[Z].2014-04-15.
[2]《绿色建筑》教材编写组.绿色建筑[M].北京：中国计划出版社，2008.
碳排放与低碳建筑 篇4
进入21世纪后,受气候变化与能源危机的影响,低碳发展逐渐成为全球各国所一致认同的目标,也成为人类社会可持续发展的重要途径[1,2,3]。自2006年以来,中国碳排放量已超越美国,居世界首位,低碳发展压力显著[4]。在保障能源供应与社会进步的基础上实现低碳发展,已成为实现可持续发展的必经之路[5]。
在低碳发展的大趋势下,电力行业作为碳排放量最大的部门,在外部环境与内在发展模式上都需要进行重大的发展转型[6,7,8]。为实现这种转型,电力系统制定了很多评价指标与方法以评价地区电力低碳发展的程度,其中电力碳排放量与强度是最基本的评价内容。但不同地区的能源特征与电源结构互有不同,负荷结构与用电习惯特点各异,并且各自低碳发展的工作重点也各有侧重。由此,各个地区电力碳排放随电力系统的发展不断变化,但影响电力碳排放上升或下降的内在原因不同。仅以碳排放总量或排放强度等直观指标不足以客观评价不同地区间的低碳工作成效。电力行业需要将电力系统的碳排放量进行结构分解,辨析构成电力碳排放的原因与主要影响因素,分析其影响电力排放的机理,并将电力碳排放变化中各种结构分量的影响效果区分开,得到电力系统碳排放的详细成因与各成因的作用效果。这样既可以对特定地区的电力碳排放进行透彻的分析,了解影响不同地区电力碳排放发展的主要因素,对该地区的低碳发展路线进行有针对性的部署,也可以将不同地区的电力碳排放结构特点进行对比,以便更全面地制定不同地区与不同层面的低碳发展战略。
中国提出了2020年非化石能源消费占15%的目标,由于大部分非化石能源均需先转化为电能才能使用,电力行业对国内非化石能源的使用目标可作出极大贡献[9]。为了量化电力行业的贡献,在对碳排放量结构分解的过程中,可提取出相关因素以建立电力行业对低碳能源发展目标贡献能力的评价方法,为实现该低碳目标的发展战略提供参考。
本文将从电力生产与使用的角度出发,剖析电力行业碳排放的结构体系与内在影响因素,建立基于因素贡献与增量分析的电力系统碳排放结构分解法和能源结构低碳化贡献分析方法。本文将以广东省为例进行省内电力碳排放因素贡献分解与低碳目标贡献率计算。
1 电力系统的碳排放结构分解
1.1 电力系统碳排放结构概述
电力行业的碳排放量主要来自于发电侧。在既定的地区内,电力生产状况由用电需求及电源结构等因素共同决定。各种因素在电力系统碳排放结构中都具有重要的位置。本文先对电力系统碳排放进行初步的结构分解,具体如图1所示。
根据碳排放产生的具体来源,在图1中将电力碳排放分解到电力系统的3个主要环节,形成几类基本排放分量,对各分量进一步挖掘可将其分解为影响各排放分量的具体因素。除图1中列出的各类技术因素外,电力市场中的碳交易机制与政府制定的低碳政策等因素也会对电力系统碳排放产生影响[10,11]。为简便起见,本文主要基于对电力系统碳排放可产生直接影响的技术因素(发电环节与用电环节)进行碳排放的结构分解。
1.2 电力系统碳排放主要影响因素
根据电力需求来源与生产的过程,结合图1可得到对电力系统碳排放可产生直接影响的因素与电力碳排放的形成过程,如图2所示。
电力生产碳排放主要来自于火电机组。由图2可知,火电电量首先由总需发电量和低碳电源的发电情况共同决定;其次,总需发电量由地区电力需求、区外送入电量以及向区外送出的电量共同决定。所以,电力生产排放的变化由区外送入电量、电力消费需求、向区外送出的电量、低碳电源电量和火电排放强度五大因素共同决定。因此,在分析地区内电力碳排放构成时,需要综合考虑各类因素以准确、全面地计算电力碳排放的构成,为进一步的贡献率分析打好基础。
由于非化石能源使用时不产生碳排放,所以总碳排放可表示为:
式中:EEG为地区总电力生产碳排放量;UT为火力发电类别的集合,包括常规燃煤机组、燃气机组、燃油机组、碳捕集机组等;Gi和ei分别为火力发电机组i的发电量和平均碳排放强度。
根据中国以煤电为主的实际情况,本文主要以传统的非碳捕集煤电机组为核心分析碳排放问题。火电机组中煤电机组与其余各类机组的生产相对独立,在总电力需求给定的情形下,除煤电外的火力发电机组与非化石电源的需发电量确定之后,剩余电量由煤电机组承担。由于煤电机组的利用小时数由其他类型机组的生产情况与电力需求共同决定,因此模型中将不再出现煤电机组的利用小时数,对所有煤电机组的生产情况仅采用总需发电量和发电碳排放强度描述。这样,式(1)可转化为:
式中:UT-UC为除燃煤机组外火力发电类别的集合;Pj和Tj分别为火电机组j的总装机容量和参考利用小时数;GCF为煤电机组总发电量;eCF为煤电机组碳排放强度。
为简便起见,下文中对于非煤电的火力发电类型通称为“其他火电”。进一步,令GD1为电力消费需求,令GD2为向区外送电电量,令GD3为区外送入电量(为负),令Gr为低碳电源电量,UR为非化石发电类别的集合,Pl和Tl分别为地区内非化石电源l的总装机容量和参考利用小时数,则有
由式(2)、式(3)可得,地区内电力生产碳排放可表达为:
式(4)等号右边第1项为其他火电的碳排放量;第2项为煤电机组的碳排放量,第2项括号中的3项分别表示区内电力需求与电量交换因素、非化石电源生产和其他火电的生产因素。式中包含了地区内负荷、区外送入电量、区内送出电量和电源结构等各类地区电力行业影响因素,可完整地表达地区碳排放的形成与各因素在其中的影响机理。
从式(4)可看出,电力系统碳排放的各类结构分量间存在耦合,很难直接将总碳排放量直接分解为各类分量的和。但是,影响各类分量的因素是彼此独立的,本文将从这些因素出发,建立各类因素对碳排放的贡献分解方法,从而得到电力碳排放的各结构分量对碳排放的贡献率。
2 排放因素贡献分解模型
在明确了影响电力系统碳排放的各种电力碳属性因素及其影响机理后,可进一步对上述各因素指标发生变化时对电力系统碳排放的影响效果进行分析。将式(4)稍作变形后可得:
式(5)中等号右侧各变量均代表影响电力系统碳排放的各种直接影响因素,这些因素变量均可通过地区内电源结构调整、运行方式调整和发电技术的改良升级使自身独立变化。在一段时间内,式(5)等号右侧各因素变量总是同时发生变化的,为将各个因素变量对电力碳排放变化的贡献区分开,得到更具有针对性的分析结果,本文采用基于一阶泰勒展开的增量分析法,以定量分析在一段时间内地区内电力碳属性因素对地区电力生产碳排放的影响值。
由于式(5)中各因素随时间变化,可视为时间t的函数,因此,本文假定t0为分析初始状态,ts为分析末态。将EEG在t=t0时进行一阶泰勒展开,整理后其全微分为:
式(6)等号右边前4项分别为GDk,Pm,Tm和ej变化时对ΔEEG的独立影响贡献;ρ(w)为泰勒展开后的高次余项,w表示所有变量的集合,ρ(w)在式中的含义为各个变量同时变动时对ΔEEG的交互影响,各因素贡献值与分量名称如下。
地区电力消费与电量交换因素GDk的贡献:
非化石发电机组装机容量与利用小时数的贡献:
其他火电机组装机容量与利用小时数的贡献:
煤电机组碳排放强度eCF的贡献:
其他火电机组碳排放强度ej(j∈UT-UC)的贡献:
交互影响贡献:
从上述分析结果可看出,当非化石电源装机容量Pm和利用小时数Tm(m∈UR)增加时,均会为电力系统碳排放带来负增长的效果。由于煤电机组的碳排放强度通常高于其他火电机组,因此提高其他火电(如燃气发电)机组的装机容量与利用小时数也可使得电力系统碳排放量减少。
由此可计算出各种因素对应的排放分量对电力系统碳排放的影响程度的定量表达,以便不同地区的电力行业对其中的“突出”分量与相应因素制定具有针对性的改进方案。
3 不同地区电力系统对全国能源结构低碳化的贡献分析
3.1 分析思路
地区的能源特征与能源开发程度会决定其电源结构,地区内与区外输电通道建设将决定其非化石电能的消纳能力。国内不同省份的自然资源条件不同,对“2020年非化石能源消费占15%”目标的贡献能力也会有区别。为了量化国内不同地区对全国能源低碳化的贡献效果,首先需要明确地区对全国低碳目标贡献的主要来源,其次需要掌握2020年全国的能源消费情况,调研全国全行业的能源消费特点,建立全国能源消费的分析方法,才能在此基础上分析不同地区的电力行业对国内能源结构低碳化目标所能作出的贡献。
地区对全国低碳能源发展目标的贡献主要来自于2个方面:一是非化石能源的供应,包括非化石能源供应与从国外引入的非化石能源;二是地区内一次能源消费总量的节约。在特定地区的电力行业中,两者分别对应着电力生产环节与电力使用环节的因素贡献。
针对电力生产环节,国内各地区已有较为完善的中长期电力工业规划方案,包括用电负荷预测与电源投产计划。但对于在既定用电负荷下进一步的节能潜力,各地区尚很难给出统一的数据。由此,本文仅考虑地区低碳电能供应量对全国非化石能源的贡献效果。
3.2 全国一次能源消费分析方法
一次能源的消费量通常将各类能源按照热值转化为标准煤进行统计,不同能源折算成标准煤具有不同的折算系数。电力消费的折标煤系数有当量系数与等价系数2种:前者是将电量折算成标准煤量的计算系数,每千瓦时电量折合0.122 9kg标准煤;后者为火电厂每供应1kW·h电量所消耗的热量,与发电机组效率相关[12]。由于当量折算涉及能源转化效率,因此计算过程中会因能量损失造成一次能源消费与终端能源消费数据的不匹配。为了保证计算口径的统一,本文采用等价折算法进行电力消费计算。
由电力消费等价折算法,有
式中:CE为电力消费G对应的一次能源消费;c为当年全国的平均供电煤耗。
这样,设非电力用途的各类能源对应的标准煤量为MNE,则有
式中:p代表不同种类的能源;qp和ηp分别为能源p在非电力领域中的消费量及其等价折算成标准煤的折算系数。
地区内电力行业可供应的非化石能源可由下式计算:
地区内非化石能源的供应能力主要来自2个方面:地区内的非化石能源生产与区外送入的非化石能源,分别代表式(17)中的2项。式中GD2′相比区外送入电量GD2多了2条限定条件:(1)GD2′仅代表送入的非化石能源;(2)GD2′代表的电量需由国外送入。
若全国总电力需求为GΣ,总一次能源消耗为:
地区低碳电量供应占全国总能源消耗的比例λ为:
4 算例分析
本文以广东省“十二五”和“十三五”期间的电力生产碳排放量为例,分析各个因素在各时期内对电力生产碳排放的影响程度,以及广东省可供应的低碳电能对全国低碳能源发展目标的贡献。
4.1 基础数据
4.1.1 负荷与电量交换数据
广东省是国内“西电东送”南线的负荷中心,也是首批节能发电调度试点与低碳试点省份。在南方电网的大格局中,无论是近期还是远期,广东电网都是最重要的西电东送受端电网。“十二五”以后,广东电网还将逐步吸纳缅甸水电,以保证远景的电力电量需求。本文综合参考了广东省电力工业“十二五”规划报告[13]与南方电网电力规划报告,对广东省内负荷预测数据、“西电东送”数据与缅甸水电送粤数据进行了整理,得到了广东省内“十二五”和“十三五”期间省内逐年的需发电量,如图3所示。
4.1.2 省内电源结构与生产数据
广东省电源结构以煤电为主,其余为结合燃油、燃气机组;水电资源较为丰富,具有可观的风电等可再生能源,还有大量的核电机组与专用于调峰的抽水蓄能机组。各类煤电机组的碳排放强度如表1所示。
需要说明的是,省内各类机组现有容量与未来10年的新机组投产情况以广东省电力工业“十二五”规划报告中的相应内容为准。非化石能源的参考利用小时数如表2所示。
4.1.3 能源消费数据
根据国家能源局的能源战略研究报告,2020年各类一次能源用于非电力生产用途的总量如表3所示[14]。其中,tce表示1t标准煤当量,kgce表示1kg标准煤当量,即按标准煤的热值计算能源量的换算指标。按国内标准,1tce的能量等于293亿J。
由此可得MNE=21.99亿tce。
根据国家能源局的能源战略研究报告,2020年全国电力需求为6 424.3TW·h,假定2020年全国综合供电煤耗为0.33 kgce/(kW·h),折合21.2亿t标准煤。
4.2 碳排放轨迹
结合电力需求与生产环节的基础数据,再根据广东省电力工业“十二五”规划报告中关于各类电源开发与投产的安排,可得到广东省逐年的电源结构。通过电力生产的能量转化原理和燃料的排放特点将电力生产与碳排放相关联[15]。计算后可得广东省电力行业未来10年的碳排放量发展趋势,如图4所示。
从图4可以看出,2015与2016两年由于省内需发电量增速加快,使得省内碳排放量有所激增,但在2015年之后,因广东省核电与风电装机规模的不断扩大及从缅甸引入水电电量的不断加大,使得广东省电力行业的碳排放量开始下降。
4.3 碳排放结构分解计算与分析
根据上文的计算结果,取2010年、2015年和2020年为参考年,本文假定省内非化石机组的利用小时数不随时间发生变化,非化石电源电量与装机容量成正比。各影响电力碳排放因素的变化情况如表4所示。
根据统计和计算得到的数据,结合上文介绍的分解模型,可计算上述各类因素在研究时间段内的贡献值及贡献率来计量其对碳排放的影响程度。如表5所示。
经过算例验算,以GD1为例,若“十二五”期间仅省内用电需求增长至2015年的水平而其余参数不变,则省内电力碳排放将增至3.818 3亿t,因此其贡献值为19 685万t,与表中增量分析计算结果19 613万t基本一致。存在误差的原因是算例验算包含部分交互影响因素ρ(w)的贡献分量。对其余各因素变量的影响效果,因算例验算与增量分析的结果均基本一致因误差来源相同。从表5数据可得出如下结论。
1)“十二五”和“十三五”期间,省内负荷增长对碳排放增长的贡献均十分突出,也是广东省电力碳排放增长的主要原因。若其他因素均不发生变化,由于省内负荷增长所带来的碳排放量增长将达到1.96亿t和1.52亿t。虽然在此期间,广东省吸纳西电东送的容量与电量均不断增加,但是从计算数据中仍可看出:省内负荷增长对电力生产排放的贡献量更高,这说明了广东省作为南方负荷中心,电力电量需求压力会同时带来明显的低碳发展压力。为应对未来的低碳发展压力,用户侧的节能不可忽视。
2)广东省电源结构调整对碳减排的贡献十分突出,以核电和风电为主的低碳电量实现的减排效果十分明显,在“十二五”与“十三五”期间均实现了约7 000万t的CO2减排量。在“十三五”期间,省内核电与风电的投产力度不断加大,结合省内吸纳来自西南以及缅甸的水电,在“十三五”期间对全省电力碳排放的减少作出了有力的贡献,而广东省“十三五”期间的负荷增长小于“十二五”时期,使得全省“十三五”期间的碳排放相比前一阶段的增势更为平稳。
3)相比以低碳电源和吸纳省外电量的减排效果,火电机组碳排放强度的下降和燃气机组的发展带来的减排效果相对轻微,火电机组碳排放强度下降对全省电力生产碳排放下降的贡献率仅有11%,“十三五”期间,煤电“上大压小”的余地十分有限,使得该阶段碳排放强度下降的贡献急剧下降。燃气机组与燃油机组因发电量较小,所以贡献也十分有限,但其调峰与负荷跟踪性能优越的特性将使其成为广东省电力低碳发展的新兴力量。
4.4 低碳目标贡献率计算与分析
由表2数据结合式(19)可得2020年广东低碳电能对全国能源结构低碳化的贡献λ为3.56%,这说明广东省的电力行业对全国2020年非化石能源消费占15%的目标的贡献率为23.71%,若广东省可依靠优化调度和核电、风电等新能源的进一步开发并网,对国内低碳能源目标的贡献率仍会上升。下面就几个全国范围内的规划数据对上述结果进行灵敏度分析。
4.4.1 全国一次能源需求总量
根据国家能源局的能源战略研究报告,在已出台的政策基础上,以及经济结构、技术进步和能效水平按照自身规律来发展的常规场景下,2020年全国一次能源需求总量将达47.8亿t标准煤。若考虑经济结构调整和推动技术进步的政策,2020年全国一次能源需求量可降至43.2亿t标准煤。根据不同的经济增长情况与产业结构,2020年全国一次能源需求将在38~49亿t标准煤之间。在基态数据下,全国的一次能源需求总量为43.5亿t标准煤,与基准方案相近。若考虑一次能源总需求的不确定性,广东省电力行业对“15%非化石能源消费”的贡献率变化情况如图5所示。
从上述分析结果中可以看出,全国能源消费总量与广东电力对“15%非化石能源消费”的贡献率呈负相关。即使全国能源消费总量达到预期的上限,广东省凭借省内低碳电源与区外水电的优势,始终可保证20%以上的贡献率。
4.4.2 全国平均供电煤耗
全国平均供电煤耗决定了电能与一次能源的折算比例,取决于国内火电机组的整体效率和输电损耗,与国家“上大压小”及高效输电等工作密切相关,也是影响广东电力贡献率的重要因素。自2000年以来,全国火电能耗水平持续下降。供电标准煤耗从2000年的392g/(kW·h)下降到2007年的357g/(kW·h)[15]。国内2009年的平均供电煤耗已下降至342g/(kW·h)[16],基态中假定2020年全国平均供电煤耗为330g/(kW·h),考虑到国内高效输电技术与节能优化调度的不断推行和“上大压小”工作的余地,本文假定2020年全国平均供电煤耗在320~335g/(kW·h)之间。考虑全国平均供电煤耗的不确定性,广东省电力行业对“15%非化石能源消费”的贡献率变化情况如图6所示。
从图6可看出,假定其他情况不变,广东低碳电能对“15%非化石能源消费”的贡献率将始终保持在约23%以上。但随着全国平均供电煤耗的下降,广东省的低碳电能对“15%非化石能源消费”的贡献率也同时下降。这是由于能源消费统计时电能等价折算造成的,说明国内煤电机组发电煤耗下降和输电效率提高时,低碳电能对“15%非化石能源消费”的贡献率会因折算系数的变化而下降,但电力行业对全国低碳经济发展的推动力度将会因此而提升。
5 结语
在低碳经济的背景下,本文根据电力生产与消费中碳排放产生的机理剖析了影响电力系统中碳排放的各种构成分量及影响各分量的内在因素,实现了对电力系统碳排放的结构辨识,建立了电力碳排放影响效果的分解算法。在此基础上,根据全国2020年非化石能源消费占15%的发展目标,从电力碳排放构成分量中提取出可对该目标作出贡献的部分,并建立了计算电力系统对低碳化目标贡献率的计算方法。
本文以广东省为例,根据广东省未来10年的碳排放发展预测计算了各类分量在其中的贡献效果,并以此为依据对广东省电力发展提出了有针对性的结论与建议。此外,结合广东省特点进一步计算了广东电力对全国2020年能源结构低碳化目标的贡献率,并就其关键性指标进行了灵敏度分析。希望本文的研究思路与分析结果能够为未来低碳电力的发展与国内低碳能源目标的实现提供参考与帮助。
摘要：日益凸显的气候变化和能源问题对电力行业提出了低碳化发展的迫切要求。文中根据电力系统碳排放的产生机理,剖析了电力行业碳排放的结构及其影响因素,建立了基于增量分析法的电力系统碳排放结构辨识与评价方法,并提出了按照碳排放结构评价其低碳化贡献的方法。根据国内“2020年非化石能源消费比重提高到15%”的发展目标,从电力碳排放构成分量中挖掘出可对该目标作出贡献的部分,建立了电力系统低碳目标贡献率的计算方法。以广东省为例,计算了该省2010年至2020年间碳排放的构成及其对中国2020年能源低碳化发展目标的贡献率,验证了所提出方法的效果。
与低碳同行作文 篇5
低碳要从一点一滴的小事做起。
“碳足迹”是一个最新名词，它标志着一个人的“碳耗用量”。“碳”耗用得越多，导致地球变暖的凶手——二氧化碳也制造的多。也就是说“碳足迹”指一个人的能源意识和行为对自然界产生的影响。
我的低碳小窍门是：大自然是我们改不了的，但我们能稍稍改改自己的习惯。我们在用电脑的时候，如果长时间不用，那么这时就可以把电脑设为待机状态，不用的室友就拔下插头。不仅如此，如果短时间内不用电脑，其用电脑的睡眠模式最好，能耗可下降50%以下。此外不用音响时最好关掉，显示器的亮度也可以调低。
目前每户城市家庭的家电平均待机能耗相当于使用一张15瓦的长明灯，因电器关机没拔插头，全国每年待机浪费的电量。
不仅如此，生活中不用一次性筷子，带环保购物袋，少乘坐电梯，都是减少碳排放量的好途径，这只需要我们稍稍改一下习惯。
衣食住行都很重要，做为新时代的中学生，上学肯定要“行”。城市中有很多“本本族”，这些人都考出了驾照却没有买车，他们看见汽车尾气能排放出大量的二氧化碳，更坚定了他们乘坐公共交通工具出行的决心，再说青岛的地铁也快完工了。科学说明：每消耗一公升汽油会产生2。7千克的二氧化碳，拥有私家车无疑是过着一种高碳生活，如果实在需要以车代步，不妨通过及时更换空气滤清器、保持合适胎压、及时熄火等用车习惯来“低碳”，这样每辆车每年可减少油耗约180升，相应减排二氧化碳400千克。
建筑节能与低碳建筑 篇6
虽然, 在哥本哈根气候大会上, 各国没能就全球性的减排目标达成一致的意见, 但经过这次会议, 各国首脑对全球目前的环境问题有了一个充分的认识, 同时, 通过媒体充分的宣传与报道, 社会对“节能”, 对“低碳”又有了一个重新的认识。
1 建筑节能与低碳建筑
2008年二氧化碳在地球大气中的浓度为385.2ppm (1ppm为百万分之一) , 与2007年相比增加2.0ppm, 呈持续增长之势。 (数据来自新华网) 因此, 如果减少二氧化碳的排放量, 减少能源消耗, 也成为控制温室效应的关键因素。
产业、交通和建筑是我国能源消耗中最大的三个部门, 其排碳量的顺序依次为产业、交通、建筑。最容易实现其成本最小的在建筑领域减排的措施是与建筑节能相结合的措施, 这是麦肯锡管理咨询公司调查研究后得出的结论, 同时, 指出半导体照明、家用电子产品、商用建筑保温隔热、家用电器、提高电机能效、住宅采暖通风与空调、农田养分管理、耕地和残留物管理、住宅隔热保温、全混合动力汽车、粉煤灰替代炉渣熟料、废弃物回收利用、垃圾填埋沼气发电、其它工业能效提高、水稻管理、第一代生物燃料、小型水力发电等减碳措施的负成本排序 (顺序与上文所述相同) 。从上述的检讨措施中我们可以观察到, 属于建筑节能技术的占大多数, 因而, 笔者认为以建筑节能减碳势在必行, 并认为, 将在节能将成为城市减碳减排的一个基础。
2 建筑节能常用的低碳技术
近几年, 建筑上的低碳技术日新月异, 现介绍5种较为常用的建筑节能低碳技术, 供读者参考。
2.1 逐日
光能, 让太阳为人类点灯取暖。太阳能在建筑上的应用分为两大分支:光电与光热直接利用。阳光发电又分为光热发电和光伏发电, 目前通常所说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电, 这是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术。除了大规模的并网电站, 光伏电池板还可以装饰楼顶和墙面、窗户。光伏发电在北方、南方、东部各地都有规模化应用, 只有成都、重庆等几个光照率较低的地区, 在实际应用中还有些技术上的难题需要破解。
光热直接利用, 主要形式是太阳能热水器。从2009年起, 光伏发电与太阳能热水器组合利用显现出优势。
2.2 追风
自然风, 让房间清新如田野。过分依赖空调的时代过去了, 自然通风渐成风尚。建筑的自然通风有两种形式, 一是传统意义上的完全靠自然风的流动调节室内风流风速, 二是利用无动力屋顶通风设备调节风流风速。无动力通风设备无需维修, 能永久维持正常运转, 还有极好的耐腐蚀性和防水性。因为不使用马达动力, 从而实现免电力免成本运转, 运转也基本没有噪音。
建筑对自然风利用的另一形式是楼宇小风电, 这种技术已在上海等地试用。其原理是在楼宇的高处安装小型风电机, 扑捉楼宇间的“夹道风”, 让其带动风机发电。
2.3 捉光
玻璃纤维, 让自然光照亮地下室。这是一种用玻璃纤维将自然的光亮引入地下室的技术。采用天然导光技术, 将室外自然光通过专用导光材料引入地下建筑, 如地下商场、地下车库、地下设备房及半地下室等采光不足区域。通过与人工照明的有机结合, 不仅可以大大节省建筑用电, 降低运营费用, 还可以提高地下空间的光环境质量。当然玻璃纤维传递光线还存在一些技术问题, 比如不能太长, 也不能有太多折。
2.4 挖地
地源热泵, 将地下热量带入房间。地源热泵系统是一种利用浅层地热能, 以土壤 (地下水、地表水等) 作为冬季热源和夏季冷源, 通过热泵机组向建筑物提供热量和制冷, 并可同时制备生活热水的新型中央空调系统。过程是这样的:在建筑物边上挖两眼井, 通过冷热交换, 形成一个闭路循环, 在冬季把地热能中的热量“提取”出来, 传送到室内以用于取暖和制造生活热水;在夏季, 把室内的热量“提取”出来传送到地下。
地源热泵系统具有高效节能的优点, 能效比在1∶4至1∶6之间, 在所有的低碳节能环保建筑技术中, 这一技术是最成熟的, 目前东北、华北、西北地区已有大规模应用。
2.5 垒墙
夹心墙, 废物变成环保墙。这是一种环保型墙壁, 它像一块夹心饼干—剥开表层类似石膏板的面板, 中间10cm厚的“夹心层”是蜂窝状的纸板。这种墙体材料阻燃防潮, 施工简单, 强度与普通砖墙相当, 但其生产过程却远比传统的水泥、红砖节能, 而且原材料都来自废弃物—外面用矿渣加工而成, 内里的纸板则是再生纸。更重要的是, 这种夹心墙垒的房屋在使用过程中因保温好而节能减排。
3 结语
发展低碳建筑的要以提高建筑能效的实质性建筑节能为根本手段。紧凑型的、有教导的建筑密度和容积率的, 同时使土地利用的碳排放量得到降低的低碳建筑是我国城市化进程中必然形成的建筑形式。从就成改造的角度来看, 废旧建筑材料的回收、装配式建筑的发展, 从而不断地使废弃物和固体来及得到减少是主要发展趋势。从能源利用方面来看, 必须对可再生能源和低品位能源进行充分利用;必须以节能作为资源的挖掘的主要方面, 从而使高效、低碳、集成的能源应用形式得以实现。除此之外, 还要在能源规划和低碳管理方面倾注更多。
摘要：世界气象组织23日在瑞士日内瓦发表《2008年温室气体公报》。公报说, 2008年大气中的大多数温室气体浓度继续增加, 可长期留存的温室气体——二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度创下工业革命以来的新纪录。说明了目前全世界面临的最严峻的挑战莫过于气候的变化。然而为了实现科学发展, 我们必须发展资源节约型和环境友好型的社会, 而资源节约型和环境友好型的社会以“三低”为特点, 即能耗低、污染低、排放低。建筑业作为工业的一个重要组成部分, 它必然也是节能减排的一个重点。在本文中, 笔者首先阐述了建筑节能与低碳建筑, 然后提出了常用在建筑节能中的低碳技术。
关键词：建筑节能,低碳建筑,低碳技术
参考文献
[1]洪鸿.节能建筑绿色建筑低碳建筑[J].建筑, 2010 (4) .
[2]李彪.浅析低碳经济形式下的建筑节能发展[J].现代商业, 2010 (3) .
建筑节能与低碳建筑 篇7
1 我国建筑节能与低碳建筑的发展现状及其原因
目前, 我国的建筑节能与低碳建筑的发展还比较缓慢, 同时, 低碳节能的建材由于价格比较昂贵, 对于普通消费者来说还不能完全接受, 出现这种现状的原因可以从以下四个方面来分析:一是, 建筑设计与建筑方面, 很多设计单位由于人员知识结构单一, 并没有非常完整的环保意识, 有的虽然在设计上也引入了节能的环节, 但是流于形式、形同虚设。同时在施工审查时, 很多审查机构走走过场, 这种态度也从从侧面助长了设计单位蒙混过关的侥幸心理。对于建筑实施阶段, 大部分实施单位对于节能环保的概念不明确, 施工时, 对建筑节能的施工程序、施工方法不清楚。当考虑到利润、工期的要求时, 节能措施经常直接被简化, 设置于不做。二是, 政府方面的因素, 虽然审查监理工作, 政府负有一定的责任, 但是由于各个地区经济发展的不平衡也给监理工作带来了很大的挑战, 同时, 政府对于节能减排建筑给予的帮扶力度不够大, 由于开发成本比较高, 为了追求利润最大化, 很多开发商根本就不会建造节能建筑。三是, 我国建筑节能和低碳建筑的技术比较落后, 由于我国整体科技水平比较低下而造成的, 在建筑节能方面与发达国家不可同日而语, 所以国家应该加大科技投入, 实现可持续发展的具体要求。四是, 我国民众对于低碳节能的认识度还不是很高, 随着这几年低碳理念的推广, 人们逐渐将低碳生活方式作为一种时尚, 但是这仅仅只是局限在一个城市化的范围内, 我国是一个农业人口大国, 农村的理念推广还有望进一步提高。
2 加大建筑节能的推广力度发展绿色建筑
根据上述主要原因, 我国要想在低碳节能方面做出一些成绩, 必须着手处理上述的几个问题, 归结起来可以从以下四个方面来阐述:一是, 对于建筑设计与建筑方面, 设计上要加大监管的力度, 在建筑选址时, 充分考虑当地自然条件包括阳关、湿度等, 尽可能选择有利朝向, 满足日照间距要求, 避免与周边建筑物的相互遮挡干扰, 在外部空间环境中, 尽量减少场地内硬质路面的使用, 增加绿地, 以形成有利的小气候, 通过合理利用自然资源来降低能源的使用, 比如, 太阳能、地热能、风能等。同时, 在规划、设计和建造过程中, 也应选择绿色建材, 同时要注意保证就近取材, 减少材料的运输能耗, 以此降低建设能源的消耗。二是, 各级政府应该提高认知性, 各级政府要把发展低碳建筑与建筑节能提高到可持续发展战略的高度上认识, 完善建筑节能规划的相关规章制度, 严格执行国家相关的规范与要求, 使建筑能耗满足标准要求。若是有违反国家规定的情况出现时, 要严令设计单位、施工单位对其进行重组, 达到标准后方可开展施工。同时, 政府应该对于那些开发比较好的仅节能建筑给予一定的物质奖励, 树立低碳榜样, 号召老百姓多多参与到建筑节能、绿色建筑的趋势中来。三是, 加大资金投入并注重“产学研”的结合, 很明显的, 我国的建筑节能与低碳建筑很有必要进行开发, 这是关系到国家民生的大事, 因此, 一方面应鼓励专业人士对科学技术、新能源的研究, 条件允许的情况下可以对依法建设的民用节能建筑项目采取免收或少收税务的优惠政策, 同时, 还应注意“产学研”结合, 要采取强制措施把建筑节能的新技术、新产品、新能源、新工艺运用的实际当中去, 加强学科和部门之间的联合, 建立和完善建筑节能的经济奖励政策。四是, 大力宣传低碳建筑的重要意义, 当低碳节能成为一种生活方式, 人们就会在实际生活中注意绿色环保, 不断地鼓励民众参与到低碳环保的行列中去, 这样可以使民众深入地了解发展低碳建筑的意义, 清楚建筑节能对自己乃至子孙后代的生活带来的好处, 进而能够自觉地抵制高能耗建筑, 这样将对低碳建筑的发展产生十分重要的影响。
3 大力发展低碳筑推动生态城市建设
当我国的低碳建筑发展到一定的程度上, 就可以通过建设模范生态城来全面践行可持续发展的要求, 借鉴国外的先进经验并结合我国的国情, 这里提出低碳生态城的具体要求:首先, 对于环境和碳的排放量上, 要求能够通过采用比较创新的、覆盖全城镇范围的可再生能源系统, 全面实施可再生能源的利用, 将家庭、学校、商店、办公室和社区设施全部纳入系统中, 实现全面的低碳排放控制。其次, 在交通问题上, 要求编制覆盖整个地区的交通规划, 将提高步行、骑车和使用公共交通出行的比例作为生态城镇的整体发展目标, 至少减少50%的小汽车出行。三是, 在住宅问题上, 要求目前应首先依据65%以上建筑节能标准进行建筑设计与施工;要求在房屋内配置实时的能源监控系统、实时的通信、高速度的宽带。第四, 在服务设施上, 要求建设可持续的社区, 提供为居民的富裕、健康和愉快地生活有所帮助的设施。总之要不断贯彻建筑节能与低碳建筑的要求, 并不断想着生态城发展, 实现资源的合理化利用与可循环型。
4 结论
全球没有任何国家可以将自己置身于全球变暖、气候变化的的挑战之外, 当然我国也不例外, 随着我国经济的不断发展, 面临的主要问题就是快速城镇化进程中能源集约化使用的巨大压力, 但是巨大的压力下同时也是机遇, 因为不仅可以推进建筑和城市规划设计思路的成熟与创新, 还会对于就业、科技有很好的促进作用。通过不断发展绿色建筑, 降低建筑耗能不但是在为环境、国家作贡献, 同时也为自己以及子孙后代造福, 因为其提升了建筑的舒适性、安全性。本文中, 笔者通过分析了我国建筑节能与低碳建筑的发展现状及其原因, 提出了我国的建筑节能与低碳建筑的发展方向, 同时还对我国生态城的建设提出了些许要求。以期能够对读者带来一定的借鉴意义。
参考文献
[1]李爱民, 于立, 谢鹏飞, 刘琰, 李海龙.LI Aimin.YU Li.XIE Pengfei.LIUYan.LI Hailon绿色建筑:让城市生活更低碳、更美好———第七届国际绿色建筑与建筑节能大会综述[C].城市发展研究, 2011, 18 (7) .
[2]邹晓周, 曲菲.绿色节能主义之低碳建筑[J].建筑节能, 2009, 38 (4) .
低碳建筑与低碳标准化的建立 篇8
中国在碳核算准则和碳排放标准制定上已经落后于欧美发达国家, 目前世界上仅有的数个影响力较大的碳标准与核算准则都是在发达国家主导下制定的, 这使我们与国际进行对话时, 处在一个相当不利的地位。如何在各个行业领域抢占先机, 制定符合中国国情的标准体系, 掌握低碳话语权, 将是一项极为紧迫的任务。
由于行业本身的特点和差异, 不同行业的能耗及相关的碳排放比重在整体能耗及总排放中所占的比例也有很大的差异。建筑行业以其高投入、高能耗的特征, 在由传统经济向低碳经济的转型中, 已经成为最受关注的焦点之一。
从绿色建筑到低碳建筑
1.建筑低碳化势在必行
在社会总能源消耗及温室气体排放中, 与建筑物整个生命周期相关的能耗和温室气体排放占有极高的比重。从世界范围看, 建筑能耗总量约占全球总能耗的30%以上。根据联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 所提供的数据, 在工业国家, 建筑业所消耗的能源一般占到总能源消耗的40%左右, 产生约占总排放量36%的二氧化碳。目前, 中国的建筑总面积已经超过了500亿平方米, 如果将建筑物建造过程中材料的体现能、材料运输的能耗以及建筑物本身在使用过程中所消耗的能都加以考虑, 中国的建筑消耗约占中国总能源消耗的25%以上。考虑到目前的研究还仅仅衡量了建筑物全生命周期过程中部分阶段的投入, 因此, 与建筑物整个生命周期过程相关的实际温室气体排放量甚至占有更高的比重。无疑, 建筑的节能减排对中国乃至世界, 都具有极为重要的意义。
2.建筑评价系统发展
鉴于建筑领域节能减排的重要意义, 在“低碳建筑”这一重要概念出现之前, “节能建筑”“绿色建筑”等相关概念都已经出现。围绕其核心思想, 在世界范围内已经出台了一些国际性、国家性、地方
在社会总能源消耗及温室气体排放中, 与建筑物整个生命周期相关的能耗和温室气体排放占有极高的比重。从世界范围看, 建筑能耗总量约占全球总能耗的30%以上。根据联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 所提供的数据, 在工业国家, 建筑业所消耗的能源一般占到总能源消耗的40%左右, 产生约占总排放量36%的二氧化碳。目前, 中国的建筑总面积已经超过了500亿平方米, 如果将建筑物建造过程中材料的体现能、材料运输的能耗以及建筑物本身在使用过程中所性和行业性的建筑系统评估框架模型。如美国的著名绿色建筑评价体系LEED体系, 英国的BREEAM, 加拿大的BEPAC, 日本的CASBEE和我国的《绿色建筑评价标准》以及《绿色奥运建筑评估体系》等等, 根据其评估的广度和深度, 我们可以将其分为材料评价、性能评价和综合评价三个层次。
尽管评估的侧重点不同, 评估深度也不一, 但这些绿色/节能建筑评估体系的共同点在于, 它们都是以单体建筑为对象, 主要从环境影响、资源利用、使用过程等三方面来评估建筑的“绿度”, 它们在各国的推广和运用在促进建筑节能和可持续利用中起到了突出的作用。
总体看来, 由于上述评估体系是在气候变化问题尚未达到目前的重视程度之前所提出的, 碳减排并未成为最重要的关注点, 因此, 碳排放的计量和排放标准的制定在上述体系中并不是居于核心地位。尽管部分绿色评估体系, 如LEED系统, 近年来已经开始适应时代发展的需要, 着手考虑建筑物建造和运行过程中的二氧化碳排放, 但也只是对直接排放量进行简单描述, 或是仅就节能技术所可能带来的碳排放效果和能力进行评估, 并没有突出低碳相关的建筑理念与设计。
随着低碳经济的步步逼近, 建筑碳减排领域受到高度关注, 低碳建筑标准的确立已经成为一个迫在眉睫的议题。缺乏为社会所一致认可的低碳建筑标准, 已经成为阻碍建筑行业在低碳经济中向纵深处迈进的一个突出障碍。
在继承和深化以往概念的基础上, “低碳建筑”专注于研究气候变化背景下, 建筑物全生命周期过程中直接和间接的温室气体排放量, 其目的是在建筑系统满足必要的运行条件和保证人类居住舒适度的前提下, 在产生最少的温室气体排放同时获取最大的社会产出。总体看来, 目前社会上所谓的“低碳建筑”在很大程度上还停留在口号的层面, 尽管各地都纷纷涌现出所谓的“零碳建筑”“低碳馆”“低碳小区”, 但是其本质往往还是传统节能建筑和绿色建筑的概念更新, 无论是在低碳的计量还是低碳标准的落实上都难以提供具说服力的证据。
由于与建筑相关的主要能源消耗和碳排放并非体现在使用环节, 因此, 低碳建筑的本质特征必须从全生命周期入手, 考察建筑物的“系统排放”, 而不是“末端排放”, 必须从“原材料—生产—使用—废弃后处理”整个流程上对建筑进行考量。某一类建材或低碳技术的运用, 不能取代整体性的低碳评估。
我们可以以建筑相关的燃料消费为例来进行说明。建筑本身在使用过程中的电力消耗是有限的, 但是电力的生产过程却需要耗费大量的能源, 需要通过电厂的设立, 原材料的开采、输送等一系列过程方能完成。如果我们仅仅考虑建筑物所消耗的那一部分电力, 显然忽略了其背后庞大的基础能源消耗。
与此类似, 建筑中所谓“低碳技术”的运用表面节省了大量能源, 但事实也并非如此。以太阳能发电技术为例, 如果仅考虑末端排放就可能得出太阳能利用技术是绝对清洁的, 甚至是完全“零碳”的结论。但是, 在太阳能电池的生产、维护甚至更换的过程中, 同样需要耗费大量的能源和原材料, 而且这些物资的生产过程也都会造成大量的碳排放, 故而从本质上来说, 它只是通过低碳技术完成了碳排放的转移, 从总体上分析, 这种所谓的“低碳”是一种“末端低碳”, 实质上带来的是高能耗和高排放。因此, 在考虑利用某种新技术或新材料时, 都必须把其直接和间接生产和制造甚至消耗过程所导致的碳排放均纳入计算框架内, 考察其“系统排放”, 才能真正得出合理的认识。
上述问题又会引出低碳标准制定的一个新问题, 那就是低碳核算边界的确认。正是由于对低碳核算边界存在不同的认识, 才会在针对同一建筑进行碳排放核算时, 出现不同的计算结果。譬如在上述建筑燃料消费的碳排放计算中, 究竟应根据实际情况计算到哪一层次, 这在具体的核算过程中是具有一定主观性的, 在标准的制定中也应详细加以说明, 否则就会出现结果不一、标准混乱的情况。
事实上, 目前围绕“建筑低碳”已经出台了一系列注重建筑全生命周期过程的碳排放核算框架体系。如北京大学气候变化课题组提出的《基于多尺度数据库的低碳建筑评估体系》 (2009) , 房地产联合商会发布的《中国绿色低碳住区减碳技术评估框架体系》 (2009) , 以及美国Farbe新近出版的《低碳建筑标准》 (2010) 。
从评估体系本身来说, 《中国绿色低碳住区减碳技术评估框架体系》 (2009) 和《低碳建筑标准》 (2010) 框架简单明晰, 具有较大的可操作性。但是, 由于建筑行业本身具备相当的复杂性, 这两个体系也有几个共同的缺撼。一是它们没有提供一个统一完整的支持数据库体系, 只能量化部分投入的中间产出中蕴含的碳排放量, 因此, 在计算结果时可能存在错漏重复等问题;二是它们所提供的排放因子不具备深化拓展的空间, 难以精确衡量不同地域、不同生产条件下的建筑生命周期过程碳排放量, 从而限制了其标准的适用性;三是没有注重评估碳减排技术的碳排放成本, 因而可能会导致部分昂贵而不实用的碳减排技术的盲目上马, 甚至会导致越减排, 碳排放量越高的严重后果。
相比较而言, 北京大学气候变化课题小组提出的《基于多尺度数据库的低碳建筑评估体系》是一套比较复杂、完整的核算评估系统, 它基于体现碳排放的核算思路, 从而能够系统、完整地衡量建筑物系统在整个生命周期过程中的直接和间接的温室气体排放量, 从而可以避免仅仅考虑“末端排放”的所谓“低碳技术”和“低碳建筑”。但是, 由于其理论性强, 且所依赖的数据量较为庞大, 其可操作性相对较弱。
正是由于建筑行业本身的复杂性、系统性, 我国的低碳建筑标准制定之路还需要一个过程, 建筑低碳化领域内还有很多标准空白急需填补, 标准的规范效力有待加强, 标准的适用与推广关系需要理顺, 这些都需要政府、专家、学者, 以及内人士的共同参与和讨论。
3.低碳建筑测评与典型案例
接下来, 我们将从建筑的全生命周期入手, 对建筑物低碳评估中最重要的环节——低碳建筑的测评进行初步探讨, 并通过一个典型的案例结果, 来展示我们所倡导的“系统碳计量”。
(1) 建筑评价体系核心
一个完整的建筑物系统包括建筑主体工程和一系列的附属结构系统, 如园林绿化、能源供给、水供给、废弃物处理等。建筑物系统的建设可以划分为规划、设计、设计评估、施工、试运行管理、运行管理评估和验收多个阶段。其中, 设计评估阶段和运行管理评估阶段可以对设计阶段进行反馈, 从而获得更为优良的设计方案。只有综合考虑建筑的内部结构, 详尽地分析建筑内规划的各类建筑系统、交通系统、能源系统、水系统、废弃物处理系统、相关的附属设施等各个子系统, 才能制定合格的低碳建筑设计方案。
低碳建筑规划评估体系的核心在于如何确定低碳建筑的设计方案。设计方案需要从建筑的全生命周期出发, 系统地分析建筑物建造、装修、户外设施建造、运输、运行、废弃物处理、物业管理、拆毁、废旧建材处理等阶段, 在确定建筑的类型和当地气候的影响后, 设计初步的从不同视点出发的各种方案 (如经济优先、生态优先、综合方案等) , 从而确定各方案在建筑全生命周期过程中所需的材料、设备、能源和人力投入, 建立基本的消耗清单。随后, 利用上文中建立的体现温室气体排放密度数据库, 评估建筑物系统的温室气体排放, 最后综合经济成本、生态收益、经济效益等方面的评估, 借助决策管理系统, 筛选合格方案。如有合格方案, 则选择该方案, 否则应通过预测和优化方法, 修改方案, 重新开始新一轮的评估。
(2) 低碳建筑案例研究
我们选取的案例位于北京亦庄开发区, 是北京经开投资开发股份有限公司的主要工程之一, 研究范围涵盖BDA国际企业大道二期 (A区) 中的A组团、B组团和公共部分。
A、B组团位于BDA国际企业大道项目的A区, 该产品在生命周期阶段具有一定的特殊性。在建筑物主体结构和户外设施基本结构建造完成后, 建筑物经过简单的粗装修, 作为该公司的产品出售给入驻BDA国际企业大道的用户, 由用户自行决定装修的规格。在本核算中, 我们主要考虑了建筑物建造、粗装修 (装修的部分阶段) 和户外设施建造这几个阶段。我们按照北京经开投资开发股份有限公司提供的施工过程数据清单, 具体划分如下:
我们在计算中纳入了建筑物精装修、运行、物业管理这三个阶段的相关温室气体排放量, 限于篇幅原因, 我们在这里仅就最后加总的计算结果展示如下:
从计算结果可以看出, 在我们这一案例中, 建筑温室气体排放量最大的来自水泥、石灰制品和钢材, 因此, 在建筑的建造过程中, 实现建筑材料的本地化和建筑材料的技术更新是减少建筑碳排放最重要的途径。
建立低碳建筑的意义
作为一种基于低碳理念的建筑形态, 低碳建筑标准的制定是一个低碳建筑全面发展的基础性工作, 也是一种推动低碳建筑取得长久可持续发展的发展策略, 需要大家的共同努力。
低碳建筑标准通过对建筑系统碳排放的量化, 从数据上合理、科学地将新型建筑在资源节约 (节能、省地、节材) 、保护环境、降低温室气体排放、减少固体废弃物、技术协调适用等诸多方面的要求予以一一落实, 使建筑在满足社会对风、光、热等人工环境的基本舒适性要求和特殊功能服务需求的同时, 在全寿命周期内尽可能地节约资源, 适应低碳经济的发展需要和人类社会的可持续发展要求。
建筑节能与低碳建筑研究 篇9
1 建筑节能与低碳建筑的概述
所谓低碳建筑, 是指建筑材料能够低碳化, 即降低二氧化碳的排放量, 且建筑物在规划设计及使用的过程中, 通过运用先进的节能技术与产品, 间接地或者直接地降低能源的使用, 提升能源的使用效率。此外, 可以通过应用清洁能源, 促使二氧化碳的排放量的降低。现阶段, 我国的建筑物能耗较高, 未能够充分地使用能源, 与西方的发达国家相比, 我国的单位建筑会消耗更多的建筑用品。因此, 将建筑节能与低碳建筑应用在我国的建筑中, 一方面, 能够降低我国的温室气体的排放量;另一方面, 能够推动我国的节能减排工作的进行;也有助于加强我国环境的保护力度, 促进我国的社会经济的可持续的发展。
2 建筑节能与低碳建筑的现状
2.1 设计与建造方面
近些年, 建筑行业提出建筑节能与低碳建筑的发展理念, 然而, 大多数建筑设计师还未能够充分地认识到建筑节能与低碳建筑的重要性, 往往在实际的建筑设计与建造过程中, 建筑节能与低碳建筑流于形式, 未能够取得较为理想的节能的效果;此外, 在对施工的设计图纸进行审查的过程中, 相关工作人员未能够对节能效果进行真正地估算, 导致建筑的审核过程流于表面, 未能够充分地发挥出建筑审查工作的作用。而且在实际的建筑的施工过程中, 由于施工单位缺乏对建筑技术的了解, 为了能够节约建筑的成本, 忽视了建筑节能技术的应用。
2.2 政府监督方面
虽然我国的相关法律法规对建筑提出明确的规范与要求, 我国政府也加强了对建筑行业的监督与管理, 然而, 受到各地的经济发展水平及地域条件不同的影响, 各地区的政府未能够采取相应的有效的措施以加强对建筑市场的监督与管理。而对于建筑开发商来说, 低碳建筑需要耗费较多的成本, 在一定程度上, 严重限制建筑的利润空间, 致使开发商不愿意在低碳建筑中投入较多的人力物力及财力;另外, 对于公众来说, 低碳建筑属于新型的建筑类型, 因此, 广大的公众缺乏对低碳建筑的认知, 致使建筑企业出于经济效益的考虑, 不愿意建造低碳建筑。
2.3 技术比较落后
与西方的发达国家相比, 我国的建筑节能水平相对比较落后, 因此, 和西方的发达国家的低碳建筑发展模式不同, 我国的建筑依然处于高污染高排放高能耗的阶段, 因此, 在这样的发展背景下, 加强对建筑节能技术的应用, 提高对低碳建筑的认识显得尤为重要。
2.4 认知度比较低
虽然近些年, 相关的部门对低碳建筑及建筑节能进行广泛地宣传, 然而并未能够取得较好的宣传效果, 公众依然缺乏对低碳建筑的认识。与普通的建筑相比, 低碳建筑需要耗费大量的建筑成本, 因此, 大多数的公众不愿意将这一部分摊在自己的身上, 由于民众对低碳建筑缺乏足够的认知, 在一定程度上, 影响建筑商对低碳建筑的态度。
3 建筑节能与低碳建筑的发展趋势
3.1 建筑规划与设计阶段
首先, 设计师在选择建筑地址时, 应充分地考虑以下几点重要因素, 分别是:气候、日照、地形等。在选择建筑朝向时, 则应尽量选择有利的朝向, 从而符合日照间距地要求。此外, 应尽量避免与周围的建筑物形成相互遮挡与干扰的状况;其次, 在炎热的夏季, 则需要确保建筑物的通风, 而在寒冷的冬季, 则需要尽量避开建筑物的主导的风向;最后, 在条件允许的前提下, 则最好不要使用内硬质路面, 增加绿地的覆盖面积, 从而形成良好的气候, 合理地利用好建筑周边的自然资源, 以降低建筑的能耗。
3.2 提高对低碳建筑的认识
各地的政府部门应将低碳建筑与建筑节能的发展观念纳入至可持续发展的战略中, 不断地对节能规划的有关规章制度进行完善, 并且在国家的有关的规范及要求的执行过程中, 应坚持严格的态度, 对违法相关规范的单位给予严厉的惩处, 从而促使建筑能耗符合建筑的标准要求。与此同时, 政府可以通过推广有关的法律法规, 将建筑节能成为强制性的行为, 加强对建筑节能与低碳经济的监督与管理。此外, 在建设新建筑时, 因确保建筑的能耗降低, 与此同时, 则需要不断地完善与改造老旧的建筑。
3.3 加大资金的投入
我国的建筑节能与低碳经济的起步较晚, 各方面技术还有待完善, 与西方的发达国家相比, 还存在较大的差距。因此, 相关的部门则需要加大对建筑节能方面的投入, 以促进我国的建筑节能与低碳建筑的发展。具体可以通过以下几个方面进行, 首先, 政府通过给予一定的少收税务的优惠政策等, 鼓励专业人士加强对科学技术与能源的研究;其次, 政府可以通过采取强制性的措施, 在建筑物的实际建设中应用建筑节能方面的新技术、新能源、新工艺及新产品。
3.4 加大低碳建筑的宣传力度
广大人们群众对建筑节能与低碳建筑的认知, 有利于广泛地推广节能建筑, 因此, 政府应加大对低碳建筑的宣传力度, 提高广大的人民群众对低碳建筑的觉悟, 充分地认识到低碳建筑的重要作用, 让人们了解到低碳建筑所能带来人们的好处, 抵制人们购买高能耗的建筑, 推动建筑节能与低碳建筑的发展。
4 结束语
综上所述, 建筑会消耗自然中的资源, 现代建筑中越来越推崇低碳节能的建筑, 因此, 设计师在对建筑物进行设计时, 应充分地考虑当地的气候自然及资源等状况, 从而将当地的节能建筑的标准确定好, 加强各个领域间的相互合作, 推动建筑节能与低碳建筑在国内的发展, 降低我国的建筑的能耗, 推动我国社会经济的可持续发展。
参考文献
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[5]李艳梅.试论建筑节能与低碳建筑[J].知识经济, 2013 (10) .
碳排放与低碳建筑 篇10
关键词：公共建筑,BIM,低碳设计,碳排放计量,生命周期
建筑物的修建、使用、爆破拆除过程都会产生大量的固体废物, 消耗巨大的能源, 并且会排放大量的温室气体, 而公共建筑的能源消耗量非常的具体, 低碳设计的需求非常的迫切[1]。BIM技术 (Building Information Modeling) 即建筑信息模型, 是大数据在建筑领域应用的产物, 能够将建筑中复杂的各项数据、参数、计算函数融合到一起, 能处理海量的建筑项目数据, 并且能进行低碳设计分析, 对建筑的碳排放量进行模拟计算, 提供设计辅助语言决策参考。本文以武汉市科技园区内的公共建筑为例, 分析BIM在公共建筑的应用, 对低碳设计与碳排放的计量方法进行分析。
1 建筑信息模型构建
1.1 确定建模及分析流程
低碳设计就是为了降低建筑的碳排放量, 通过对建筑、设备、结构等方面的碳排放进行节能优化设计, 控制降低建筑在使用周期上总碳排放量, 使用BIM技术的专业分析软件有很多, 比如说IES<VE>、GBS、Ecotece等, 都是在建筑设计的最初阶段对将建建筑进行一系列的模拟绿色评估, 比以往的传统设计有非常明显的优势, 也很适用于各类要求低碳设计的建筑分析要求。
1.2 选择样本建筑
本文选用的样本建筑是武汉市创业园内一栋综合办公楼, 建筑占地3000m2, 建筑使用面积12000m2, 植物覆盖率30%。
1.3 构建信息模型
构建公共建筑低碳分析信息模型需要从建筑机电、建筑管道、建筑结构件等基本元素的价格材料、几何数据、施工要求、物理特性、价格资料的相关参数与数据资料, 采用Autodesk·Revit各系列软件合作构建出数字化模型与结构设备模型。
2 建筑低碳设计分析
公共建筑低碳设计分析的重点是进行建筑地理环境影响分析和建筑本体节能效果分析。
2.1 建筑地理环境影响分析
本文设计的建筑位于武汉江岸地区, 采用了CSWD中国气象局的气象数据, 通过Square One公司制作的Weather Tool工具进行分析, 得出了风环境影响、焓湿图策略、太阳辐射量等因素分析结果。结合建筑的各项数据, 对建筑供暖、制冷进行分月模拟, 得出每月的供暖、制冷能耗数据[2], 供暖、制冷能耗数据统计表如表1所示。根据表1数据就能对目标建筑进行优化, 优化策略根据逐时负荷与最大负荷对空调系统进行节能选配。
2.2 建筑光环境分析
建筑的光环境是非常重要, Ecotect软件能进行自然光照明、人工照明能耗分析评估, 该软件可以得出亮度、采光系数、照度等一系列的照明控制数据, 输入到BIM技术平台就可以对建筑的光环境进行分析, 得出样本建筑日照与阴影分析, 如图1所示。
3 公共建筑碳排放计量
3.1 碳排放计量清单分析
公共建筑进行碳排放量计量的范围主要包括了建筑的使用生命周期。本文重点以建筑的碳排放范围来划分, 分为建造、建筑使用运营和爆破拆除三个阶段, 在建筑建造的阶段中采用了工程总预算的方法, 以建筑的分项工程与措施项目作为主要基本计量单元, 并且把运营阶段中的建筑设备使用作为工程计量的基本单元, 而在拆除阶段中就要进行实地测量数据或是预算估计拆除工程量等方式来进行工程的拆除碳排放量计量[3]。公共建筑的碳排放计量的主要清单分析如图2所示。
3.2 建造阶段建筑的碳排放计量
目前对于建造这个阶段内进行建筑碳排放量计量需要采用到机械清单、材料清单数据来测算生产过程需要的能耗, 结合上相应的碳排放系数, 之后转换获得了建造过程中的碳排放总量。
4结束语
在我国城镇化不断推进中人们对于环保的意识不断加强, 低碳发展理念不断普及, 并且各个行业都在努力探索绿色低碳的节能生产生活方式这对于城市建设有非常深远的意义。本文研究BIM技术在公共建筑领域内的低碳设计分析方法与碳排放计量模型能够为我国现阶段组织并实施的城市公共建筑制定碳排放计量标准于低碳设计的关键技术研究能提供示范, 并且未来大范围规模的办公建筑中推广应用是低碳理念发展的必然趋势。
参考文献
[1]华虹, 王晓鸣, 邓培, 何建清, 陈冲, 曾波波, 张晓鸽, 张鹏.基于BIM的公共建筑低碳设计分析与碳排放计量[J].土木工程与管理学报, 2014, 02:62~67+72.
[2]哈维·伯恩斯坦, 斯蒂芬·琼斯, 米歇尔·罗素.绿色BIM如何助力绿色设计和建造[J].土木建筑工程信息技术, 2015, 02:20~36.