淺談建筑設計中的碳理念經濟學論文

　　目前，我國低碳經濟打響了建筑節能的攻堅戰，太陽能作為“低碳經濟”發展中最優質的能源，其利用技術的發展直接關系到低碳經濟的前進步伐，特別是針對在建筑高耗能而生的太陽能與建筑一體化技術的進步。這就需要行業領頭羊來引領或帶動行業內其他企業，為建筑的節能減排，為促進“低碳經濟”時代的快速發展，將建筑節能進行到底。

　　一、建筑節能中的“碳”理念

　　2003年的英國能源白皮書《我們能源的未來：創建低碳經濟》首次提出了“低碳經濟”的概念。所謂低碳經濟，是指在可持續發展理念指導下，通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源開發等多種手段，盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。

　　圖低碳建筑是指在建筑材料與設備制造、施工建造和建筑物使用的整個生命周期內，減少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量（如圖1、圖2低碳建筑）。目前低碳建筑已逐漸成為國際建筑界的主流趨勢。一個經常被忽略的事實是：建筑在二氧化碳排放總量中，幾乎占到了50%，這一比例遠遠高于運輸和工業領域。

　　二、建筑節能與低碳建筑

　　（一）低碳建筑減排在理念上，低碳建筑有別于建筑節能。建筑節能是前瞻情景性的增量節能，低碳建筑是歷史基準線性質的存量減排。這一減排量必須是實際量，必須是可測量、可報告和可核查的，是在存量基礎上的實質性減少，不能僅僅用模擬值。

　　（二）實施低碳建筑的政策措施

　　建筑領域光靠增量減排即新建建筑減排是不夠的，因為作為基準年的2005年，我國主要的建筑節能標準都已實施。因此，要實現建筑領域的低碳目標，必須另外發掘節能減排的潛力，對新建建筑要有更嚴格的節能措施；對既有建筑要更加注重實質性節能。這些政策措施包括：實行比現行新建建筑節能標準更嚴格的新標準；實行比現行耗能設備能效等級標準更高的新標準；加強建筑節能運行管理，實施節能量績效評估和收購制度；使用可再生能源和替代能源；更多地應用被動式節能技術；在園區開發中實施能源規劃和低碳規劃；對既有建筑實行節能改造和嚴格的節能量后評估，對高能耗的舊設備實行強制性淘汰更新；倡導低碳生活方式。

　　（三）低碳建筑與城市能源供應系統相關在我國高密度城市中，完全靠建筑一己之力實現能源的低碳甚至零碳是非常困難的。城市能源供應要實現低碳化，需要通過國家的宏觀規劃和統籌，在城市能源供應結構上降低煤炭比例、提高低碳和無碳能源的比例。

　　根據研究，消耗每噸標準煤的碳排放系數為：K=α×1.026＋β×0.3902＋γ×0.2486＋δ×0.0（噸碳當量）式中，α、β、γ、δ分別是煤炭、石油、天然氣和無碳可再生能源占總能源消費的比例。

　　α＋β＋γ＋δ=1

　　可以看出，要降低K值，必須降低α、β值，提高γ、δ值。

　　（四）權衡節能與低碳

　　節能技術一定減碳，但減碳技術不一定節能。以地源熱泵為例，在普通燃煤發電的能源供應條件下，其供熱的間接碳排放量甚至要高于以天然氣為燃料的高效率鍋爐的直接碳排放量。而從熱力學第二定律的視角看，天然氣直接燃燒屬于“高能低用”，是不盡合理的用能。因此，在選用低碳建筑能源系統時，要根據當地資源條件，選取最適合的技術。

　　三、低碳建筑的技術措施

　　（一）實質性節能作為無碳資源可以采取的措施是：（1）執行更加嚴格的建筑節能標準，例如提高對窗的熱工性能要求；將“能耗分項計量”等推薦性標準轉為強制性標準；增加對夏熱地區建筑遮陽的要求等。（2）確定建筑耗能設備的最低能效等級門檻。以上海地區為例，將房間空調器從能效5級提高到能效1級，以全年平均使用700小時計算，年節電155kW?h，減少間接碳排放約146kg。（3）太陽能與建筑一體化。除了一般的光伏電池和光熱熱水器等低效率應用外，可以進一步擴大應用范圍，例如薄膜光伏遮陽設施、相變蓄熱墻、太陽能制冷、太陽能除濕、光熱發電等。現在的問題是太陽能裝置的能量轉換效率低、能量密度低。這要從兩個方面努力，一是提高光電光熱轉換效率，二是提高用能設備（例如吸收式制冷機）效率。

　　（二）輻射吊頂技術

　　輻射吊頂技術是水源輻射空調方式的代表。一般來說，水在特制的吊頂板通道內流通，使吊頂板降溫或升溫，吊頂板表面再通過對流輻射給室內降溫或升溫，從而達到通過吊頂板的表面溫度控制室內溫度的目的。它具有經濟適用、簡單易懂、操作方便、綠色健康、輕松舒適、節能效果好等特點。

　　（三）屋面節能技術

　　屋面節能技術是通過有效的技術方法使建筑的頂層具有節能功能，具體有兩種方法：第一是在頂層的結構面與裝飾吊頂層之間作保溫層；第二是在建筑頂層結構層上面進行綠化或者安裝太陽能板。另外還可以使用帶有通風道的屋面，通過通風道，使風流動帶走熱量，從而達到降溫的目的。

　　（四）使用被動式節能技術

　　歐洲近年流行的“被動節能建筑”可以在幾乎不利用人工能源的基礎上，依然能夠使室內能源供應達到人類正常生活需要。這在奧地利、德國等國家，已經成為現實。

　　低碳建筑要實現實質性節能，就需要更多地利用無碳的被動式節能技術，例如晝光照明和自然通風。晝光照明可以降低照明能耗，做到白天不開燈；自然通風可以在夏季和過渡季實現免費供冷，并改善室內空氣品質。歐洲很多所謂零能耗和零碳建筑就是靠被動式技術和可再生能源實現的。但是在應用被動式技術時，要充分考慮我國城市的氣候特點和環境特點。

　　（五）園區能源規劃

　　此處的“園區”是指綜合性的社區、街區、成片開發區，其占地面積在數平方公里以下、建筑面積在百萬平方米以下。在這一層面上，能源系統主要滿足“建成環境”的需要，即建筑供冷、供熱、供生物質燃氣、供生活熱水和部分低壓供電的需要。過去，園區能源規劃并不被重視，很多重大項目甚至把建筑用能設備歸入“家電”范疇，完全游離在規劃之外，造成能源利用和資金的浪費。而要建設低碳建筑，能源利用的3“D”，即低碳（Decarburization）、低集中度（Decentralization）和低負荷強度（Demand reduction），是缺一不可的，必須在園區規模上協調。

　　四、結語

　　能源是社會前進的動力，建筑業又是消耗能源較大的領域，因此做好建筑節能是當今社會更是長遠的一項重要工作，是社會中每個人應盡的責任，實施建筑節能控制能源消耗必將推動社會邁入一個嶄新的發展階段，讓我們都行動起來大力發展低能耗建筑為節能型建筑，更為社會的發展作出應有的貢獻。

　　參考文獻

　　[1] 安迪·福特．低碳建筑的未來[J]．世界建筑，2010，（2）.

　　[2] 洪鴻．節能建筑·綠色建筑·低碳建筑[J]．建筑，2010，（7）.

　　[3] 朱慧明．綠色低碳建筑的意義及其發展現狀[J]．中國新技術新產品，2010，（8）.

　　[4] 陸恭惠，安娜·比奇，安德魯·勞森，司馬蕾．低碳建筑新時代的機遇[J]．世界建筑，2010，（2）.

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