住宅建筑的碳排放量分析与节能减排措施

(整期优先)网络出版时间:2022-06-07
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住宅建筑的碳排放量分析与节能减排措施

陈艳珍

台州市启辰节能环保科技有限公司 浙江省台州市 318000

摘要:目前,建筑业的二氧化碳排放量占全国总量的48%,而住宅建筑的排放量则是最大的。所以,开展住宅建筑碳排放量的调查对于达到我国的碳减排指标具有十分重要的意义。通过统计和数据的分析,归纳出我国住宅建筑的碳排放量特征。住宅建筑碳排放量的分析具有一定的意义。

关键词:住宅建筑;碳排放;碳排放总量核算

介绍

建筑物是主要的CO2排放量来源,在建筑的CO2排放量中,如果考虑建材的生产和运输,建筑施工与拆除等环节中的二氧化碳排放,因建筑造成的CO2排放比重将会更高。从全社会节能减排的观点来看,发展低碳建筑具有重要的意义。在探讨低碳的建筑战略前,一定要对建筑物在整个使用过程中所释放的二氧化碳进行定量,不然的话,低碳就会成为一个抽象的概念,无法进行具体的定量和对比。目前我国对低碳建筑的认识还处在初级水平,很多基础研究工作还不够成熟,比如对建筑物的碳排放的计算。此外,我国建筑物的二氧化碳排放量也呈现出明显的区域特点,例如,碳排放对当地的能源结构会产生的影响,而建筑材料的生产和运输距离也会因不同区域而变化,因此,其能耗所产生的二氧化碳排放量与当地的气候、节能政策和规范有着很大的关系。所以,在我国,应该从住宅角度来考虑建筑的二氧化碳排放量。

一、计算方法

在实际施工中,建筑施工中的碳排放量统计的方法比较清晰,但在其他方面,由于相关的技术知识缺乏充分,导致了其所包含的指标并不统一,如建筑材料生产、施工和拆除等。此外,由于相关资料的缺失,也造成了建筑信息系统的更新和维护周期的变动,从而导致建筑系统的更新频次和数量都很难被确认。建筑寿命期二氧化碳的总排放量主要可以包括以下五大方面,分别为建材制造、建筑运输、施工、建筑运营,以及建筑物拆迁等方面的总碳排放量。以单位面积的年平均二氧化碳排放量值作为建筑排放量评估指数。

二、部分关键参数的确定

(一)建筑使用年限

按照国家颁布的有关规定中的有关要求,纪念性建筑和重要的建筑物设计使用寿命为10年,一般住宅和构筑物的使用寿命为50年。

(二)化石能源的碳排放量

按照IPCC颁布的计算公式,利用中国国家能源统计年报所载的各种能源的热量,得出了各种不同的化石能源的碳排放量。

(三)电力的碳排放系数

在计算电力的碳排放量时,必须充分利用本地的电力资源。由电力系统的构成和机组的构成分成两个层次。电力系统的构成是指不同能源资源的比重,如火电、水电、核电、风电等。而机组的构成是指火力发电厂的机组类型比例,因为不同的单位,造成的二氧化碳排放量也会有差别。

(四)建筑建造

建筑行业中,碳排放量的估计方式主要有二种:一是按建筑物单位面积指标来统计,或利用大量的建筑实例,确定各区域的碳排放量和碳排放公式;二是按工程施工技术标准,先确定了各种建筑施工技术的单位碳排放量系数,再与相应的实际施工量乘积求得。

(五)建筑材料的生产

在建筑材料工业中,要精确追踪二氧化碳排放量很难,目前常用的方法是以工业、地区和具体的生产工厂的能源消耗和产量的统计数据指标来计算碳排放量。通过对各种建筑材料的生产中的碳排放进行了测算,结果显示:预制混凝土、钢筋和水泥为三个主要的碳排放源,在建筑材料生产中所占的比例超过90%;碎石和黄砂虽然大量使用,但在生产中所产生的二氧化碳却很小。

(六)建材的运输

建材运输中的二氧化碳排放与建筑材料的重量、运输工具、运输距离有关,建筑材料的消耗根据实际用途来决定;运输距离的计算方式主要有两个:一是区域平均;二是实际追踪。

三、使用阶段减碳策略

使用阶段的碳排放量约是整个生命周期中百分之八十的占比减碳效果在建筑物的整个生命周期具有很重要的决定性。使用阶段减碳要通过"开源""节流""延寿"。"节流"是指节约能源,通过减少对建筑物的运行能源消耗,对于减少碳排放量有着巨大的发展潜力。现在,尽管我国政府已经制定了严厉的建筑节能强制性政策,也制定了不少相应的技术标准,也实现将建筑基准能耗节约百分之七十五的目标。"延寿"就是提高建筑物的寿命,通过碳排放计算分析,延长建筑寿命可以很大程度的减少碳排放强度。"开源"是指利用建筑本身的能量,通过自身的能力不用外界能源,此建筑策略得到重视。"零能耗"、"负能耗"的建筑早已是现实,许多国家都建立了"零能耗"的建筑规范。

四、物理阶段减碳策略

在物理过程中,碳的排放量几乎占据了整个住宅建筑物的20%.尽管物理阶段的碳排放量比实际应用期要轻得多,但由于物理过程的碳排放比较密集,对环境造成了较明显的短期效应,而且会对整个建筑业以及其它行业的节能减排产生比较深的影响。目前,我国正在进行大量的工程施工,减少在物理阶段的碳排放,减少施工机械使用的碳排放,减少建筑材料的碳排放等措施的有效实现。

五、拆解阶段减碳策略

拆解阶段材料的循环使用,不但可以回收碳排放量,同时对环保有很大作用。拆解阶段的碳减排对策是通过完善拆解手段,以拆解取代拆除,让各类建筑材料得以更有效的循环使用。比如对于钢筋混凝土建筑,拆除后的钢材回收使用率差仅为约百分之七十,而混凝土、碎石、瓷砖等建筑材料拆毁后,将其混合成废渣使用率差很低。

六、推行节能住宅,有效的减少碳排放量

提升城市建筑效率,增加核能、地热等新兴再生能源使用,以改善能源消费结构,并减少住宅建设及使用阶段的碳排放量。积极开发新兴再生能源,包括核能、水力发电、风能、太阳能发电等,以减少火力发电在国家能源构成中的所占比重,以减少碳排放量系数。并采用自然再生能源技术,改善建筑及维护结构的保温隔热性能,同时利用先进设备与设施,进一步提能源利用效率,减少矿物燃料耗能,以实现住宅节能消耗,并有效减少碳排放量。

结束语

虽然碳排放量在建筑物的整个生命周期不同阶段都会产生影响,但减少建筑物的整个生命周期碳排放量管理是一个系统性工程,必须全面统筹考虑。因此在住宅设计阶段对建筑物的全生命周期碳排放量管理最有统筹效。只有通过综合分析住宅建筑各阶段的碳污染源数量及控制措施,才能合理减少住宅建筑碳排放量。而相比于建筑节能,住宅建筑的碳排放量也能够比较全面体现建筑对环保的影响,目前中国建筑行业减碳排放工作已经进入重要阶段,我国也已经出台了部分相关的技术规范与准则,但与其他行业相比,仍然存在着很大的差距,任重而道远。

参考文献:

[1] 倪永. 住宅建筑的碳排放量分析与节能减排措施[J]. 建筑工程技术与设计,2019(32):3225.

[2] 刘兴华. 广州市建筑碳排放趋势及减排措施研究[D]. 中国科学院大学,2018.

[3] 王晓丹. 住宅建筑碳排放分析及总量核算研究[J]. 绿色建筑,2022,14(1):12-15.

陈艳珍 女 1984.12.9 金华 321000 台州市启辰节能环保科技有限公司 本科 工程师 清洁生产审核、节能减排