淺談建筑設計中的碳理念經(jīng)濟學(xué)論文
目前，我國低碳經(jīng)濟打響了建筑節能的攻堅戰，太陽(yáng)能作為“低碳經(jīng)濟”發(fā)展中最優(yōu)質(zhì)的能源，其利用技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系到低碳經(jīng)濟的前進(jìn)步伐，特別是針對在建筑高耗能而生的太陽(yáng)能與建筑一體化技術(shù)的進(jìn)步。這就需要行業(yè)領(lǐng)頭羊來(lái)引領(lǐng)或帶動(dòng)行業(yè)內其他企業(yè)，為建筑的節能減排，為促進(jìn)“低碳經(jīng)濟”時(shí)代的快速發(fā)展，將建筑節能進(jìn)行到底。
一、建筑節能中的“碳”理念
2003年的英國能源白皮書(shū)《我們能源的未來(lái)：創(chuàng )建低碳經(jīng)濟》首次提出了“低碳經(jīng)濟”的概念。所謂低碳經(jīng)濟，是指在可持續發(fā)展理念指導下，通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新、制度創(chuàng )新、產(chǎn)業(yè)轉型、新能源開(kāi)發(fā)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(jīng)濟社會(huì )發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏(yíng)的一種經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)。
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(gè)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(gè)經(jīng)常被忽略的事實(shí)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(yè)領(lǐng)域。
二、建筑節能與低碳建筑
�。ㄒ唬┑吞冀ㄖ䴗p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(xiàn)性質(zhì)的存量減排。這一減排量必須是實(shí)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(shí)質(zhì)性減少，不能僅僅用模擬值。
�。ǘ⿲�(shí)施低碳建筑的政策措施
建筑領(lǐng)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(shí)施。因此，要實(shí)現建筑領(lǐng)域的低碳目標，必須另外發(fā)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(shí)質(zhì)性節能。這些政策措施包括：實(shí)行比現行新建建筑節能標準更嚴格的新標準；實(shí)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(shí)施節能量績(jì)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(dòng)式節能技術(shù)；在園區開(kāi)發(fā)中實(shí)施能源規劃和低碳規劃；對既有建筑實(shí)行節能改造和嚴格的節能量后評估，對高能耗的舊設備實(shí)行強制性淘汰更新；倡導低碳生活方式。
�。ㄈ┑吞冀ㄖc城市能源供應系統相關(guān)在我國高密度城市中，完全靠建筑一己之力實(shí)現能源的低碳甚至零碳是非常困難的。城市能源供應要實(shí)現低碳化，需要通過(guò)國家的宏觀(guān)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(wú)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(wú)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。
�。ㄋ模嗪夤澞芘c低碳
節能技術(shù)一定減碳，但減碳技術(shù)不一定節能。以地源熱泵為例，在普通燃煤發(fā)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(xué)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(shí)，要根據當地資源條件，選取最適合的技術(shù)。
三、低碳建筑的技術(shù)措施
�。ㄒ唬⿲�(shí)質(zhì)性節能作為無(wú)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(yáng)的要求等。（2）確定建筑耗能設備的最低能效等級門(mén)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(shí)計算，年節電155kW?h，減少間接碳排放約146kg。（3）太陽(yáng)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(jìn)一步擴大應用范圍，例如薄膜光伏遮陽(yáng)設施、相變蓄熱墻、太陽(yáng)能制冷、太陽(yáng)能除濕、光熱發(fā)電等�，F在的問(wèn)題是太陽(yáng)能裝置的能量轉換效率低、能量密度低。這要從兩個(gè)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。
�。ǘ┹椛涞蹴敿夹g(shù)
輻射吊頂技術(shù)是水源輻射空調方式的代表。一般來(lái)說(shuō)，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(guò)對流輻射給室內降溫或升溫，從而達到通過(guò)吊頂板的表面溫度控制室內溫度的目的。它具有經(jīng)濟適用、簡(jiǎn)單易懂、操作方便、綠色健康、輕松舒適、節能效果好等特點(diǎn)。
�。ㄈ┪菝婀澞芗夹g(shù)
屋面節能技術(shù)是通過(guò)有效的技術(shù)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(jìn)行綠化或者安裝太陽(yáng)能板。另外還可以使用帶有通風(fēng)道的屋面，通過(guò)通風(fēng)道，使風(fēng)流動(dòng)帶走熱量，從而達到降溫的目的。
�。ㄋ模┦褂帽粍�(dòng)式節能技術(shù)
歐洲近年流行的“被動(dòng)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(lèi)正常生活需要。這在奧地利、德國等國家，已經(jīng)成為現實(shí)。
低碳建筑要實(shí)現實(shí)質(zhì)性節能，就需要更多地利用無(wú)碳的被動(dòng)式節能技術(shù)，例如晝光照明和自然通風(fēng)。晝光照明可以降低照明能耗，做到白天不開(kāi)燈；自然通風(fēng)可以在夏季和過(guò)渡季實(shí)現免費供冷，并改善室內空氣品質(zhì)。歐洲很多所謂零能耗和零碳建筑就是靠被動(dòng)式技術(shù)和可再生能源實(shí)現的。但是在應用被動(dòng)式技術(shù)時(shí)，要充分考慮我國城市的氣候特點(diǎn)和環(huán)境特點(diǎn)。
�。ㄎ澹﹫@區能源規劃
此處的“園區”是指綜合性的社區、街區、成片開(kāi)發(fā)區，其占地面積在數平方公里以下、建筑面積在百萬(wàn)平方米以下。在這一層面上，能源系統主要滿(mǎn)足“建成環(huán)境”的需要，即建筑供冷、供熱、供生物質(zhì)燃氣、供生活熱水和部分低壓供電的需要。過(guò)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(xié)調。
四、結語(yǔ)
能源是社會(huì )前進(jìn)的動(dòng)力，建筑業(yè)又是消耗能源較大的領(lǐng)域，因此做好建筑節能是當今社會(huì )更是長(cháng)遠的一項重要工作，是社會(huì )中每個(gè)人應盡的責任，實(shí)施建筑節能控制能源消耗必將推動(dòng)社會(huì )邁入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，讓我們都行動(dòng)起來(lái)大力發(fā)展低能耗建筑為節能型建筑，更為社會(huì )的發(fā)展作出應有的貢獻。
參考文獻
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