住宅建筑碳足迹研究

住宅建筑碳足迹研究

刘,颖

河北省建筑科学研究院有限公司  河北 050227

摘要：随着对环境保护意识的提高，如何降低建筑全周期碳排放量成为重点关注领域。同时低碳生活是我国21世纪建设发展追求的重要目标，也是促进我国可持续性发展的关键，故“低碳概念”在我国经济发展的多个领域内被广泛使用。而低碳建筑的设计也是一种持续发展的模式，将其应用于建筑设计中，能够显著降低资源、能源的消耗，有效保护自然环境。在低碳概念下的建筑设计中，大多选用绿色环保、节能减排的建筑材料及施工技术，能有有利于我国建筑行业的健康、可持续发展。本文就住宅建筑的碳足迹展开分析研究，希望能够为我国建筑业发展提供一定参考。

关键词：住宅建筑；碳足迹；绿色环保；可持续发展

0引言

随着社会的不断发展，低碳生活的观念不断深入人心，人们逐渐认识到了环境保护的重要性。现今时常出现由于建筑工程施工以及建筑技术不当而造成城市污染和资源浪费，产生大量 “碳排放”。我们应从建筑的技术施工出发，改善建筑工程的现状，减少因城市建筑工程造成的环境污染和资源浪费，现今，人们提出了低碳生活的理念，低碳生活理念的提出，是可持续发展观念在建筑工程施工中的体现，也是我国建筑工程未来发展的主要方向。因此，本文对于住宅建筑碳足迹进行了分析，并展开论证探究，希望对于我国的建筑发展和环境保护起到一定积极的作用。

1概念界定

1.1碳足迹

碳足迹是指企业、活动、产品或个人通过运输和各种生产过程造成的温室气体排放的集合。它描述了一个人的能源意识和行为对自然的影响。根据赫特维奇的说法。该概念使用“足迹”的图像来描述每个居民在天空中不断增加的温室气体中都留下了自己的印记。本报告以标准房为对照建造新房[[1]]。通过计算和分析标准新房的碳足迹数据，设计了一个理想的低碳排放住宅，以促进环境的可持续发展。

1.2碳足迹类别

碳足迹类别可以大体分成三方面。一是直接排放气体，为组织控制范围内活动产生的直接排放。包括现场燃料燃烧、制造和工艺排放、制冷剂损失等。范围二是间接排放（电和热），包括组织购买和使用的电、热或蒸汽的间接排放。三是除电和热以外的间接气体排放，包括：旅行、运输、通勤等。

1.3低碳建筑技术

    低碳建筑，指的是设备制造、建筑材料、建筑物的使用情况与施工建造整个使用周期内，降低对于能源化石的使用，有效提高能源效果，减少二氧化碳的排放量。现今，低碳建筑已经逐渐被广泛的应用，成为了一个主流趋势。建筑业的二氧化碳排放量，占到了总碳排放量的50%，远远超过了工业与运输领域，因此，如何减少建筑业二氧化碳的排放量，成为了人们关注的一个问题。

低碳建筑技术，包含了许多方面，外墙节能技术属于墙体的复合技术有外附保温层、内附保温层以及夹心保温层这三种。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作法，在德国，外保温建筑物占建筑比重的80%，使用泡沫聚苯板占外保温建筑物的70%。门窗节能技术，是指使用镀膜玻璃、中空玻璃，高强度的LOW2E防火性能高的玻璃，使用磁控真空的溅射方法，来对含金属银层的玻璃进行处理，还有最为特别的智能化玻璃。而屋顶节能技术，则是利用生态技术、智能技术来提高建筑节能的效果，例如可控制通风屋顶以及太阳能的集热屋顶等等。制冷、采暖以及照明属于建筑的高能耗的部分，因此，可以使用地面辐射采暖、置换式的新风系统、地源热泵系统等。低碳建筑技术还包括开发利用新能源，例如光电玻璃幕墙、光电窗间墙、光电遮阳板、光电外墙板、光电屋面板、太阳能热水器、光电天窗等等。

2住宅建筑碳足迹研究意义

2.1发展背景

对比发达国家来看，我国建筑低碳设计的起步较晚，碳足迹的认识与发展较落后与发达国家。从整体的设计环节来看，我国住宅建筑全生命周期的碳排放是欧洲国家的 1.5 倍左右，其他设计方面也是西方国家的3～4倍，引发这一问题的主要原因是住宅建筑室内设计不合理所导致的。此外，低碳设计理念并没有深入人心，一些设计人员的设计理念陈旧落后，在设计上缺乏一定的主动意识，最终造成了资源的浪费和环境的污染。

2.2意义价值

随着人类社会的不断发展，一些自然性的资源也在逐步枯竭。据资料统计显示，我国的建筑总体耗能已经占据社会总耗能的 40%，严重阻碍我国经济社会的可持续性发展。低碳理念下的碳足迹理论，为当下的中国发展提供了新的思路，所谓住宅建筑碳足迹，具体是指在住宅建筑全生命周期内有效降低碳排放，如采用绿色建筑、环保材料等。并利用新的资源，例如生物资源、风力资源、太阳能等可再生资源进行生产活动，通过技术创新和能源开发降低能量的消耗，从而实现经济社会的良性发展。在当前的住宅建筑设计中，很多设计人员通常都只注重住宅建筑设计的实用性，对于建筑节能以及环保方面的重视程度明显不足，导致建筑建设和运行对能源和资源的消耗较大。为此，在现代住宅建筑设计中要重视低碳设计理念，并将其贯穿于建筑设计、施工以及使用整个过程中。

3住宅建筑碳足迹的优化路径

3.1 科学设计建筑的结构

建筑结构设计是住宅建筑的核心，对住宅建筑的整体质量起到了至关重要的作用。从节能环保的角度来看，合理、科学的建筑结构能够在一定程度上起到环保的作用。从以往的设计过程来看，住宅建筑物的主体结构通常是采用钢筋混凝土结构，要消耗大量的泥土、砂石等建筑材料，在拆除过程中，这些资源却不能回收利用，不但造成了大量的浪费，而且加重了环境的负担。在未来的住宅建筑物设计工作中，设计工作人员需要结合建筑建设位置、建设目的、使用年限等多方面因素来对建筑结构进行科学的设计，从而提升建筑的节能性。

3.2 合理设计建造的朝向

朝向设计也是住宅建筑物设计的一个重要环节。从当前我国建筑行业的设计理念来看，住宅建筑物的容积率是过于高的，完全不能充分利用阳光的能量。从另一个角度看，住宅建筑物本身也可以看作一个巨大的太阳能接收器，所以在设计的时候，要将这一特点考虑在内，根据阳光照射的原理，做出日照分析图，满足建筑日照要求，同时还应该控制建筑的窗墙面积比和体型系数，保证建筑的夏季隔热性能和冬季保温性能，最终使建筑达到甚至超越国家规范规定的建筑节能要求），并可以结合建筑屋面形式在屋顶设置光伏太阳能板，充分利用太阳能资源。

3.3 提升外墙设计的水平

从住宅建筑的耗能来看，由于外墙设计的耗能较大，大约占到了建筑物总耗能的 30%，因此必须提升外墙设计的水平，使其达到节能减排的作用。外墙的施工材料可以采用质地较轻、保温隔热效果较好的高质量材料，但是，外墙的设计也必须符合安全性的要求，所以不但要具有保温隔热的效果，而且还要具备减震、抗震性，能够抵抗外界的荷载以及有震动的装修活动。由于冷桥现象的存在将占去整个建筑物热损失的4% ～ 13%，将会很大程度地影响外墙的整体性能，因此在设计过程中，要尽量避免出现冷桥。在维护材料的选用中，材料布置要按照内侧和外侧进行安排。在一些气温较低的区域，材料层次的不同布置可以起到不同的保温效果。为了避免出现墙体内产生冷凝水这种现象，应当将保温层设计在建筑物的外侧。此外，建筑物的体型设计也会影响着整体建筑物的能耗。一般而言，建筑体型的系数与耗能是呈正比关系的，所以在未来的设计环节中 , 可以尽量采用能耗比较小的体型设计。

3.4 提高建筑的绿化率

为了达到低碳环保的目标，还必须注重提高建筑的绿化率，能够对建筑进行全面的绿化，这样才能有效改变建筑的周边环境，同时还可以在一定程度上提高人们的居住质量。特别是在我国人口绿化率较低的情况下，只有注重提高绿化率，才能达到环保与建筑有效协调发展的目标。通过提高绿化率还可以提高人们的环保意识，使人们树立起环保理念。并且，通过绿化率的提高还可以起到防尘和减少噪声污染的作用，使环境得到更好的保护，全面满足建筑的环境适应性的需求。

3.5发电与加热有机结合

使用低碳建筑技术，能够大大地减少我们在建筑建造过程中使用能源所产生的二氧化碳。太阳能可以加热水和发电。在一些欧洲国家越来越多地采用生物质采暖系统在建筑中，还有一些新式的小型风力涡轮发电机已经可以供家庭建筑使用。利用太阳能和天然气发电后的高温烟气作为加热热源联合循环产生动力进行发电，可避免因自然条件造成的发电设施闲置问题。同时，联合循环可增加电网的安全性。目前，太阳能发电基本上分为两类：光伏发电和光热发电。由于国内的发电网络建设以火力发电为主，而光热发电的基本原理和火力发电相似，和光伏发电相比，光热发电不仅成本较低，而且便于和国内电网对接。而光伏发电，有槽式、塔式、碟式三种，在这三种太阳能光热发电模式中，槽式发电最为成熟，已进入商业化阶段，其他两种目前还在示范阶段。尽管太阳能光热发电受到越来越多的关注，但是光热发电在技术、成本、投资等方面还存在一些弊端。由于国内建设太阳能热电站所需的技术、设备需要进口，太阳能热发电成本居高不下。此外，太阳能热发电站初期投资大，风险高。尽管目前中国的太阳能光热发电尚不成熟，但是未来发电模式的发展方向是光热发电和火力发电相结合。这种模式将突破地域限制，提高太阳能利用率，有利于低碳建筑技术的发展。

4 结语

  目前，我国的住宅建筑的碳足迹研究还处于起步阶段，相关的体系不够完善。因此，国家以及相关的领导部门应该加强政策辅助引导，施工单位应该加强对技术的研究与创新，学习国内外的先进的技术，进行相互的经验交流。同时，在社会层面需要提升对住宅建筑碳足迹的理解和认知，通过共同努力，有效提高住宅建筑技术的低碳节能效率，使其得到更好的推广与应用，有利于对资源的节约和环境的保护，为我国的经济建设做出积极的贡献。

参考文献：

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