碳中和碳達峰

基于“雙碳”目標下 零碳建筑概念及趨勢

“雙碳”提出的背景及相關概念

 

隨著各國工業的發展,二氧化碳排放量顯著增加、全球氣候變暖、兩極冰川融化、海平面上升、全球生態系統遭到破壞、生物多樣性逐漸消失等問題,已經嚴重威脅到人類的生存。在這一背景下,由全世界一百多個國家共同簽署的氣候變化協定——《巴黎協定》,制定了21世紀后半葉實現零排放的目標,越來越多的國家將其上升為國家戰略。


中國近年來致力于低碳轉型并積極承擔了全球的節能減排重任。2020年9月22日,在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上,中國首次提出了“雙碳”目標:中國將力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和。自此,碳達峰、碳中和成為各行各業的熱點詞匯,并納入“十四五”規劃中。2021年10月,國家發布“雙碳”戰略頂層設計文件《中共中央國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》(中發[2021]36號)和《國務院關于印發2030年前碳達峰行動方案的通知》(國發[2021]23號),成為中國經濟長期健康可持續發展的重要指導思想。

 

碳達峰是指在某一個時點,二氧化碳的排放量不再增長,達到峰值,之后逐步回落。碳中和是指企業、產品、活動或個人在一定時間內直接或間接產生的二氧化碳排放總量,通過植樹造林、節能減排等形式,以抵消自身產生的二氧化碳排放量,實現二氧化碳“零排放”?!?a href="http://m.bxg6688.com/t/雙碳.html" >雙碳”概念的提出與落實也衍生了一系列的新的概念,如零碳、超低能耗、近零碳、凈零碳、低碳等。


基于“雙碳”目標下 零碳建筑概念及趨勢-地熱新能源技術-地大熱能

 

“雙碳”目標對綠色建筑的要求

 

截至2020年底,全國綠色建筑設計評價標識項目累計有23724個,總建筑面積達243300 m2。2019年頒布的《綠色建筑評價標準》(GB/T 50378—2019)較為全面,其中的評價標準具有整體性、系統性的特點,不僅關注了人和環境的整體平衡,也涉及生活的方方面面。但是,中國建筑業的碳排放量依然高于交通業和工業,中國建筑節能協會發布的《中國建筑能耗與碳排放研究報告(2021)》指出,2019年,全國建筑全過程能耗總量為22.33億噸標準煤,全國建筑全過程碳排放總量為49.97億噸二氧化碳,占全國碳排放總量的49.97%;2005年—2019年,全國建筑全過程碳排放由2005年的22.34億噸二氧化碳,上升到2019年的49.97億噸二氧化碳,增長1.24倍,年均增長5.92%。

 

綠色建筑層面,“雙碳”目標更加關注建筑的能源消耗,旨在實現建筑的低碳甚至是零碳排放。建筑在建造和使用過程中的碳排放占到了我國碳排放總量的40%,因此“雙碳”目標的實現需要綠色建筑朝著更節能、更低碳的方向發展。另外,我國還要研發出更多的低碳、超低能耗、近零能耗,甚至是零能耗的綠色建筑,推廣使用具有節能環保功能的新材料和新技術,實現綠色建筑的智能化。

 

零碳建筑的相關概念及發展趨勢

零碳建筑

零碳建筑來源于零碳城市的設想。零碳城市城市氣候變化不產生任何負面影響;零碳建筑則是指建筑不消耗煤炭、電力、石油等傳統能源,能耗全部由場地產生的可再生能源提供,俗稱會“呼吸”的建筑。

 

不產生任何碳排放的建筑是沒有的,零碳建筑概念的提出旨在提倡和鼓勵建筑業不使用污染性常規能源,加強開發可持續清潔能源。零碳建筑一方面強調外圍護結構的節能設計,另一方面強調將建筑能源需求轉向風能、太陽能、生物質能可再生能源。

 

世界第一個零碳建筑范例是2002年完工的倫敦貝丁頓零碳社區,占地面積為16500 m2,包括面積為2500 m2的辦公樓和商住樓以及82套公寓。該社區建筑強調對陽光、污水、空氣和木材的循環利用,只使用可再生能源來滿足人們日常生活所需,不釋放二氧化碳,曾獲得可持續發展獎,被列入“斯特林獎”候選名單,是上海世博會零碳社區的原型。

 

上海世博會零碳館,總建筑面積為2500 m2,由兩棟外觀一樣的建筑前后銜接而成,是中國第一座零碳建筑。除了利用太陽能、風能及地源熱能來聯合驅動空調系統以外,上海世博會零碳館還取用黃浦江水,利用水源熱泵作為房屋的天然空調。用餐后留下的剩飯剩菜還可以降解為生物質能,用于發電。整個零碳建筑的造價只比同類的普通住宅高15%。

 

上海世博會零碳館建成后,中國涌現出了越來越多的零碳建筑,如零碳廠房——中科院昆山光伏設備檢驗中心等。零碳建筑作為未來建筑發展趨勢,能夠降低能源消耗,提高能源利用率,為綠色建筑以及“雙碳”目標的實現提供了有效途徑。


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未來零碳建筑發展暢想

零碳不是不排碳,低碳是零碳的必要基礎,零碳是低碳的最終目標,零碳建筑的實現是一個長期過程。要想實現從低碳向零碳的逐漸過渡,建筑行業必須找準思路,確定低碳、低能耗建筑的目標,提倡低碳和零碳生活。目前,零碳建筑的發展還處于初級階段,現存的零碳、近零碳建筑都處于實驗探索階段,暫時沒有得到廣泛應用。隨著社會環保意識的增強、科學技術的發展以及各種新型能源的推廣,零碳建筑憑借無可比擬的優勢將會成為建筑行業發展的主流。

 

城市的建筑將會借助高科技實現環境的自我循環、自我調節、自我適應、可持續運轉,零碳建筑基本成為普通的產品,不需要接入電網和自來水管,可以被集裝箱拉到任何一個美麗的地方,就地搭建。未來的零碳社區,不需要集中供暖,只需要一個新風系統來調整室內溫濕度,室內的照明和設備用電主要靠屋頂的太陽能光伏提供,零碳將成為一種普遍的綠色生活方式。

 

零碳建筑的實現途徑

 

從源頭降低碳排放量

建筑的總碳排放量與建筑規模、建筑使用時間密切相關。因此,要想實現零碳建筑,建筑企業必須降低源頭排放量,也就是要控制建筑規模。

 

加強高新科技的利用

建筑企業要踐行低碳建筑設計理念,充分利用自然通風、天然采光等措施,實現建筑綠色目標。如果要進一步實現零排放,建筑企業則需要結合相關新產品、新材料、新工藝、新技術,如真空隔熱保溫材料、智能化運維管理、光伏發電等,提升室內的聲、光、熱品質,實現零碳目標。

 

加強綠色建材可再生能源的利用

為了實現零碳排放目標,延長建筑物的使用壽命,建筑企業還要加強對再生粗細骨料、混凝土小型空心砌塊等新型綠色建材以及風能、生物質能、太陽能等可再生能源的利用。


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政府發揮帶頭作用

目前,零碳建筑處于發展初期,試點相對較少,覆蓋率不高,區域發展不平衡;一線城市的引領作用不足,政策支持力度和經濟激勵制度不完善,公眾對零碳建筑的知曉率不高。因此,政府發揮帶頭作用尤為重要。對于財政投資的大型公共建筑,建筑企業需要嚴格地執行綠色環保節能減排要求。目前,超低能耗建筑已被納入綠色債券支持項目。建筑企業探索建筑節能減排,將獲得更多金融支持。

 

構建完善的零碳建筑體系

為推動建筑節能減排,我國頒布實施了《綠色建筑評價標準》(GB/T 50378—2019)、《近零能耗建筑技術標準》(GB/T 51350—2019)。但是,與零碳建筑有關的建設標準以及評價體系仍然不夠完善,都處于探索階段,嚴重影響了零碳建筑的推廣和落地。完善零碳建設標準體系迫在眉睫,相關部門應進一步收集各地各企業的實施經驗,制定完善的節能減排技術、碳排放管理等政策,支持和鼓勵參建者采用零碳節能技術并向其提供相應的優惠政策。

 

培養相關人才

人才的培養是行業發展的重要支撐。建筑企業應聯合相關建筑院校,增強建筑設計人員和相關專業學生的綠色環保和節能減排意識,并且積極開展關于零碳城市、零碳社區以及零碳建筑建設的培訓工作,在培養專業人才的同時,宣傳零碳發展理念。

 

加大新技術的研發投入力度

建筑企業應吸取其他國家的先進經驗,發展綠色節能技術,加大對零碳建筑研發投入力度,研發出更多的節能技術,并且有效控制零碳建筑的造價,從而打造出經濟實惠、技術先進、具有本土特色的零碳建筑。

 

綜上所述,政府相關部門以及建筑企業先要掌握低碳、健康、節能、環保等關鍵技術,探索更多的零碳建筑、新型技術體系及產品;其次總結示范工程建設經驗,因地制宜地建立完善的標準體系;最后依靠新技術、新材料、新產品、新工藝、新能源,按照國際零碳建筑的評價標準,不斷推動綠色建筑和建筑產業的發展,最終實現“雙碳”目標。