1、淺談建筑生命周期碳足跡與建筑節(jié)能今天，來自臺灣同時也是我院受聘教授 教授的老師，成功大學 的林憲徳教授在423做了一次針對建筑生命周期碳足跡評估的報告. 碳排放已經(jīng)成為近幾年來的重要詞條，因此研究建筑碳排放也成為了 首要的任務。在報告中，教授談到了建筑物的生命周期是如何評估的, 并對我國臺灣與歐洲國家在建筑碳排放以及可持續(xù)綠色生態(tài)建筑等 方面的發(fā)展做了對比。報告中，有一些客觀的數(shù)字表格與大家分享。建筑生命周期:設計 建材制造 建造 運營 修繕 改造 拆除廢物處理建筑系統(tǒng)邊界:i兀他系統(tǒng)i規(guī)概念選ill物化炸一./（再循壞i、att|尸（施i 和0廠i使用階段拆除階段匚ni拆除處訐i詢環(huán)能ht運

2、輸; 構配件'加工制造建筑材料生產(chǎn)i 他系統(tǒng)i辦公建筑t命砸r0扌if放評價系統(tǒng)邊界建筑生命周期碳排放評價:辦公建筑也采暖14.41%66.40%空調(diào)16.91%拆除匸程廢棄物處理匸程0.03%、0.62%上地利用 21.56%建筑生命周期碳排放比例:更新工程 2.98% 修繕匸程一2.90%建筑形成附段5.52 'lcco2= 132.99kg-co2/(m2-a) 相當于50年內(nèi)每平方來雀筑擊積放6.6噸的co? ! 也就是說在建筑生命結束之時留下了幾乎相同重量的固體廢棄物和氣體廢棄物。建筑碳排放指標:0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00

3、140.00160.00180.00lcco2指標(kg.co2/(m2 a)建筑形成階段 i:地利川常使川 修繕工程更新丄程拆除工程廢棄物處理工程實例建筑“參照建筑”建筑二氧化碳排放量影響因子分析綠色建材對lcco2指標的影響lcco2g|s(kg-co2/(m2-a)lcco2指標降幅實例建筑132.990再節(jié)能20%115.3313.28%再節(jié)能30%106.5019.92%再節(jié)能40%97.6726.56%再節(jié)能50%88.8433.20%建筑使用壽命對lcco2指標的影響分析a-0.0w3o r2 v*1 6 0.5a .5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

4、 60 65 70 75 80 85 90 95 100相對lcc02指標更新(維護)新建比可再生能源的利用對lcco2指標的影響a假設實例建筑的50%屋頂放置效率為4 2%的光電板。a經(jīng)過模擬計算,在最理想的狀態(tài)下，每 年每平方米建筑面積可以發(fā)電11265kwh , 僅占建筑日常使用能耗的3%左右；»如果減去其隱含碳排放”光電板每年可 減少約8t的co?排放；由此推算,可以降 低lcco2jg2.32kg-co2/(m2-a),減少 了75%。即使將屋頂全部安裝上這種 光電板,其發(fā)電量與減碳量加倍，但 lcco2指標也僅降低3.49%。8060402000806040200n n

5、n n h131615(151t.上水電 枝電 風電 光伏生粉質(zhì) 相標準簽 平均他t銀小樣豪可再生能源單位發(fā)電量的隱含碳排放早在2003年，英國政府即提出建立低碳經(jīng)濟和2050年減排60% 的目標，幾年來，英國按照“行政手段先行、經(jīng)濟政策主導、技術措 施跟進、配套工程保障”的總體思路，形成了一套相輔相成、較為完 備的溫室氣體減排政策措施體系，取得的初步優(yōu)勢和成效。正在發(fā)展中的我國，也必須積極推行低碳發(fā)展模式，促進生態(tài)文 明的建立，改變能源供應結構，提高能源的使用效率。其中，推廣節(jié) 能建筑是發(fā)展低碳經(jīng)濟模的重要舉措。除了各個國家為解決全球變暖 問題所實施的節(jié)能策略以外，我們還需要節(jié)省70%的建筑

6、能量消耗才 可以穩(wěn)定地球氣候。在我國，建筑耗能已與工業(yè)耗能、交通耗能并列，成為我國能源 消耗的三大“耗能大戶”。我國建筑的平均單位能耗約30升燃油，而 在德國，進行過節(jié)能改造的房屋單位的能耗僅相當于3升燃油，新建 住宅平均能耗可控制在1升燃油。雖然建筑行業(yè)是社會能源消耗中的大頭，卻也是可塑性最強的行 業(yè)。建筑規(guī)劃設計咨詢公司美國mcm集團首席執(zhí)行官邁克米切爾 (michael c. mitchell)說,根據(jù)專家測算，在投資20美元減排1噸碳 的眾多方案中，建筑行業(yè)可以實現(xiàn)的方案是其他任何行業(yè)的3倍之 多。因此，建筑行業(yè)具有極大的潛力，可以讓我們采用經(jīng)濟高效的方 式減少碳排放，可謂是緩解全球變

7、暖最經(jīng)濟最快捷的方式。一般而言，節(jié)能建筑是指按節(jié)能設計標準進行設計和建造、使其 在使用過程中降低能耗的建筑。而綠色建筑則范疇更廣泛，它是指為人們提供健康、舒適、安全 的居住、工作和活動的空間，同時在建筑全生命周期（物料生產(chǎn)、建 筑規(guī)劃、設計、施工、運營維護及拆除、回用過程）中實現(xiàn)高效率地 利用資源（能源、土地、水資源、材料）、最低限度地影響環(huán)境的建筑 物，綠色建筑因此也有人稱為生態(tài)建筑、可持續(xù)建筑。同一般建筑的相比，綠色建筑主要在四個方面有所區(qū)別：第，建筑能耗顯著降低。據(jù)統(tǒng)計，建筑在建造和使用過程中消 耗了全球能源的50%,產(chǎn)生了 34%的污染。綠色建筑則大大減少了能耗，和既有建筑相比，它的耗

8、能可以降 低70%75%,最好的能夠降低80%o在有些發(fā)達國家，像丹麥、瑞 士、瑞典甚至提出了零能耗、零污染、零排放的建筑理念。第二，一般的建筑采用的是商品化的生產(chǎn)技術，建造過程的標準 化、產(chǎn)業(yè)化，造成了大江南北建筑風貌大同小異、千城一面；而綠色 建筑強調(diào)的是突出本地的文化、本地的原材料，尊重本地的口然、本 地的氣候條件，這樣在風格上完全是本地化的，所以產(chǎn)生出新的建筑 美學。第三，傳統(tǒng)建筑是封閉的，與自然環(huán)境完全隔離，室內(nèi)環(huán)境往往 是不利于健康的。綠色建筑的內(nèi)部與外部采取有效連通的辦法，會對 氣候變化自動調(diào)節(jié)，打個比方，建筑像鳥類一樣，它可以根據(jù)季節(jié)的 變化換羽毛。第四，舊的建筑形式僅僅是在建

9、造過程或者是使用過程中對環(huán)境 負責，而綠色建筑強調(diào)的是從原材料的開采、加t、運輸一直到使用, 直至建筑物的廢棄、拆除的全過程；強調(diào)在建筑從誕生到拆除的全過 程中，都要對全人類負責、對地球負責。綠色建筑為實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，資源的循環(huán)利用，人與自然的和諧發(fā) 展，可以通過采用如下手段來達到目的：1、通過采用新型綠色建材并結合建筑結構，綜合考慮建筑的通 風、采光、隔熱等各種因素，因地制宜地進行設計施工。例如外墻保溫技術在我國推廣使用并表現(xiàn)出良好的保溫和節(jié)能 效果。其主要方法是在建筑物基層墻體的外側設置保溫層（一般為厚 度60mm的聚苯泡沫板），在保溫層外面做裝飾層。基層墻體和聚苯 板之間用專用粘接劑連接，

10、聚苯板用尼龍錨栓固定，然后在保溫層外 抹聚合物水泥砂漿保護層，并壓人耐堿涂塑玻纖網(wǎng)格布，最外層用抗 裂膩子和涂料找平和裝飾。當然，外墻保溫有優(yōu)點，也存在一些缺點, 如防火性能差，防火處理難度較大；不利于精裝修（如貼面磚）；保 溫體系內(nèi)各種材料的線性膨脹系數(shù)變化大，“抗放結合”、“柔性漸變” 設計理念運傭得不夠，不同材料象鄰關系處理得不好，抗裂保護層容 易出現(xiàn)裂縫；粘結膠和塑料膨脹釘易老化、變脆，導致保溫板脫落； 保溫材料耐久性較差。2、采用太陽能、地熱、沼氣、風能等新型能源與建筑相結合的 方式，形成環(huán)保節(jié)能型建筑。例如太陽能光電幕墻，太陽能光電幕墻集合了光伏發(fā)電技術和幕 墻技術，是一種高科技產(chǎn)

11、品，代表著國際上建筑光伏一體化技術的最 新發(fā)展方向。地源熱泵是以地表能（包括土壤、地下水和地表水等）為熱源（熱 匯），通過輸入少量的咼品位能源（如電能），實現(xiàn)低品位熱能向咼品位 熱能轉移的熱泵空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵冬季供暖時，把地表中的熱量 “取咄來，供給室內(nèi)采暖，同時向地下蓄存冷量，以備夏用；夏季空 調(diào)時，把室內(nèi)熱量取出來，釋放到地表屮，向地下蓄存熱量，以備冬 用。因此說地源熱泵是可再生能源利用技術。地源熱泵與傳統(tǒng)空調(diào) 和供熱系統(tǒng)相比，具有以下優(yōu)點：1、資源可再生利用；2、運行費用 低，每年運行費用可節(jié)省30%左右；3、占地面積小，節(jié)約水資源；4、 綠色環(huán)保，工作過程中沒有燃燒、排煙以及不產(chǎn)生廢

12、棄物；5、口動 化程度高，機組以及系統(tǒng)均可實現(xiàn)自動化控制；6、一機多用，可用 于供暖、空調(diào)以及制取生活熱水。地源熱泵的這些優(yōu)點使得它成為 人們關注的焦點，已經(jīng)有越來越多的用戶開始熟悉地源熱泵。3、綠色建筑智能化智能建筑與綠色建筑不是對立的，是可融于一體的，智能建筑不 僅可以通過采用最優(yōu)化的節(jié)能控制模式來節(jié)省在房屋能源消耗總量 中占最大比例的電能消耗，特別是對冷凍機組、冷卻塔、各類水泵、 空調(diào)機組、新風機組和照明燈具等耗電的主要設備；而且可以通過樓 宇自動化系統(tǒng)中的暖通空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)來對室內(nèi)的溫度、濕度進行調(diào) 節(jié)，保證室內(nèi)環(huán)境的空氣質(zhì)量，進一步提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度；同時 還可以通過對設備的運行狀態(tài)

13、監(jiān)測、運行時間累計從而及早發(fā)現(xiàn)設備 故障，停用故障設備，備用設備自動投入運行并根據(jù)設備的累計運行 時間和各種啟停策略來均衡各設備的運行時間，從而延長設備的使用 壽命，并定期提示設備的維護與管理；此外，還可以通過采用最優(yōu)化 的節(jié)能控制模式使各個設備維持在各自的最佳運行狀態(tài)從而節(jié)省了 能源，優(yōu)化了設備的運行，實現(xiàn)了建筑設備的可持續(xù)發(fā)展。正是因為 如此，智能建筑止在成為綠色建筑的一個不可或缺的組成部分。智能建筑通常從如下幾個方面來實現(xiàn)能源的節(jié)省丄建筑設備的優(yōu)化運行在智能建筑中，為了延長設備的使用壽命，實現(xiàn)同類沒備的均衡 運行，選擇啟動設備的策略有以下三種：(1) 累計運行時間最少優(yōu)先啟動策略(2)

14、當前停運時間最長優(yōu)先啟動策略(3) 輪流排隊啟動策略。停止設備運行的策略選擇：(1) 累計運行時間最長優(yōu)先啟動策略；(2) 當前停運時間最短優(yōu)先啟動策略(3) 輪流排隊啟動策略。每種策略各有特點，可根據(jù)設備的具體運行情況選擇單一策略或 將兒種策略組合運用，從而實現(xiàn)設備的故障切換、均衡運行以及設備 的管理與維護計劃實現(xiàn)設備的可持續(xù)發(fā)展。下面以冷水機組的運行為 例如果正在運行的冷水機組發(fā)生故障需要停機或由于其它原因退出 正常工作狀態(tài)，備用冷水機組自動投入運行，保證系統(tǒng)的正常工作狀 態(tài)。當發(fā)生故障的設備恢復正常后，可重新進入系統(tǒng)，并使系統(tǒng)恢復 最初的工作狀態(tài)。為了延長冷水機組的使用壽命，使冷水機組和

15、系統(tǒng)運行在高效率 的工作狀態(tài)，要求冷水機組屮各設備累計運行時間盡可能相同，即均 衡同類設備的運行時間。叮通過智能建筑集成管理軟件中實時數(shù)據(jù)庫 提供的各種實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，可以很方便的在每次設備運行前對 設備當前運行時間進行統(tǒng)計或累計設備的歷史運行時間。每次啟動系 統(tǒng)時，都優(yōu)先啟動累計運行時間最短或當前停運時間最長的設備，并 在合適的時候進行設備切換，盡可能保持設備的均衡運行，從而實現(xiàn) 控制系統(tǒng)的自動統(tǒng)計設備運行時間和均衡運行的調(diào)度功能。此外，還 可通過集成管理軟件預先編制設備的工作循環(huán)程序，可使各個子系統(tǒng) 的設備按一定的原則交錯工作與間歇狀態(tài)，均衡同類設備的工作時 間。同吋，辦公建筑還可以通過以下策略減少二氧化碳排放。如： 策略1:選擇環(huán)境負荷小的結構體系。建筑設計簡約化、結 構設計合理化。盡量采用簡潔化結構設計，拋棄繁復結構，減 少鋼筋混凝土等建筑材料的大量使用。策略2：使用環(huán)境負荷小的綠色建材，綠色材料的使用應當成 為選材之初的首要考慮耍素。策略3：增加已被占用土地的綠化量。綠化應當成為無論任