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(yè)的發(fā)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(tài)系統(tǒng)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(xié)定——《巴黎協(xié)定》,制定了21世紀后半葉實現(xiàn)零排放的目標,越來越多的國家將其上升為國家戰(zhàn)略。


中國近年來致力于低碳轉型并積極承擔了全球節(jié)能減排重任。2020年9月22日,在第七十五屆聯(lián)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(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和。自此,碳達峰、碳中和成為各行各業(yè)的熱點詞匯,并納入“十四五”規(guī)劃中。2021年10月,國家發(fā)布“雙碳”戰(zhàn)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(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》(中發(fā)[2021]36號)和《國務院關于印發(fā)2030年前碳達峰行動方案的通知》(國發(fā)[2021]23號),成為中國經濟長期健康可持續(xù)發(fā)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(yè)、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(jié)能減排等形式,以抵消自身產生的二氧化碳排放量,實現(xiàn)二氧化碳零排放”?!?a href="http://www.0417jobs.cn/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(tǒng)性的特點,不僅關注了人和環(huán)境的整體平衡,也涉及生活的方方面面。但是,中國建筑業(yè)的碳排放量依然高于交通業(yè)和工業(yè),中國建筑節(jié)能協(xié)會發(fā)布的《中國建筑能耗碳排放研究報告(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(xiàn)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(xiàn)需要綠色建筑朝著更節(jié)能、更低碳的方向發(fā)展。另外,我國還要研發(fā)出更多的低碳、超低能耗、近零能耗,甚至是零能耗綠色建筑,推廣使用具有節(jié)能環(huán)保功能的新材料和新技術,實現(xiàn)綠色建筑的智能化。

 

零碳建筑的相關概念及發(fā)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(tǒng)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(yè)不使用污染性常規(guī)能源,加強開發(fā)可持續(xù)清潔能源。零碳建筑一方面強調外圍護結構的節(jié)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(qū),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(qū)建筑強調對陽光、污水、空氣和木材的循環(huán)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(xù)發(fā)展獎,被列入“斯特林獎”候選名單,是上海世博會零碳社區(qū)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(lián)合驅動空調系統(tǒng)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(fā)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(xiàn)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(fā)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(xiàn)提供了有效途徑。


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

 

未來零碳建筑發(fā)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(xiàn)是一個長期過程。要想實現(xiàn)從低碳向零碳的逐漸過渡,建筑行業(yè)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(fā)展還處于初級階段,現(xiàn)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(huán)保意識的增強、科學技術的發(fā)展以及各種新型能源的推廣,零碳建筑憑借無可比擬的優(yōu)勢將會成為建筑行業(yè)發(fā)展的主流。

 

城市的建筑將會借助高科技實現(xiàn)環(huán)境的自我循環(huán)、自我調節(jié)、自我適應、可持續(xù)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(qū),不需要集中供暖,只需要一個新風系統(tǒng)來調整室內溫濕度,室內的照明和設備用電主要靠屋頂?shù)?a href="http://www.0417jobs.cn/t/太陽能光伏.html" >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(xiàn)途徑

 

從源頭降低碳排放量

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

 

加強高新科技的利用

建筑企業(yè)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(xiàn)建筑綠色目標。如果要進一步實現(xiàn)零排放,建筑企業(yè)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(fā)電等,提升室內的聲、光、熱品質,實現(xiàn)零碳目標。

 

加強綠色建材可再生能源的利用

為了實現(xiàn)零碳排放目標,延長建筑物的使用壽命,建筑企業(yè)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。


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

 

政府發(fā)揮帶頭作用

目前,零碳建筑處于發(fā)展初期,試點相對較少,覆蓋率不高,區(qū)域發(fā)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(fā)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(yè)需要嚴格地執(zhí)行綠色環(huán)保節(jié)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(yè)探索建筑節(jié)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(jié)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(yè)的實施經驗,制定完善的節(jié)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(jié)能技術并向其提供相應的優(yōu)惠政策

 

培養(yǎng)相關人才

人才的培養(yǎng)是行業(yè)發(fā)展的重要支撐。建筑企業(yè)應聯(lián)合相關建筑院校,增強建筑設計人員和相關專業(yè)學生的綠色環(huán)保和節(jié)能減排意識,并且積極開展關于零碳城市、零碳社區(qū)以及零碳建筑建設的培訓工作,在培養(yǎng)專業(yè)人才的同時,宣傳零碳發(fā)展理念。

 

加大新技術的研發(fā)投入力度

建筑企業(yè)應吸取其他國家的先進經驗,發(fā)展綠色節(jié)能技術,加大對零碳建筑研發(fā)投入力度,研發(fā)出更多的節(jié)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(yè)先要掌握低碳、健康、節(jié)能、環(huán)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(yè)的發(fā)展,最終實現(xiàn)“雙碳”目標。