建筑是全球能源需求
不断增长的关键驱动因素
根据国际能源署核算
2020年全球建筑运行能耗约占社会总能耗36%
二氧化碳排放占总排放的37%
未来,新建建筑数量或将保持高速增长
这将对建筑行业实现“截至2030年
建筑业能源强度改善30%” 的目标带来挑战
因此,追求更高能效的建筑
一直是世界各国降低能耗
应对气候变化的重要方式之一
在碳排放方面,楼宇建筑向来是“排放大户”。去年底发布的《2023中国建筑与城市基础设施碳排放研究报告》显示,2021年,全国房屋建筑全过程碳排放总量为40.7亿吨CO₂,占全国能源相关碳排放的比重为38.2%。毫无疑问,建筑领域的节能降耗是实现“双碳”目标的重要战场之一,而商务楼宇作为人们办公活动的载体,每天都会产出大额的碳排放量,值得我们重点关注。
在“可持续性之绿色未来”的研究策略中,以减少碳排放量的实际数据为基础,制定了“低碳、零碳、负碳”三个绿色建筑的段位标准。
低碳建筑
Low Carbon Buildings
低碳建筑指在满足人类对居住舒适性要求的前提下,在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内(物料生产、建筑规划、设计、施工、运营维护及拆除、回用过程)减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳的排放量的建筑。
这一概念强调在建筑的材料和设备制造、施工建筑和建筑物料使用的整个生命周期内,减少石化能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。低碳建筑的核心在于建筑材料的选择、建筑施工阶段以及建筑物的报废拆除均需考虑建筑的节能减排,旨在最大限度地减少温室气体排放,为人们提供具有合理舒适度的使用空间。此外,低碳建筑的发展还涉及到各种建筑生态技术的应用,提倡发展低碳绿色生态建筑,以实现绿色、节能、保温的建筑目标。
低碳建筑的概念不仅体现了对环境责任的承担,也是对未来可持续发展的贡献。通过采用先进的建筑材料和技术,以及优化设计,低碳建筑能够在保证功能性的同时,减少对环境的影响,提高资源的利用效率。这种建筑模式在全球范围内得到了广泛的认可和推广,成为建筑行业的重要发展方向。
零碳建筑
Zero Carbon Building
零碳建筑是指在建筑的全生命周期内,通过综合运用高效节能技术、可再生能源等手段,实现建筑碳排放量小于或等于零的目标。这一目标的实现,不仅体现了建筑行业对于环保和可持续发展的高度责任感,更是推动全球气候改善、应对能源危机的重要举措。
零碳建筑的核心理念在于“节能减排、低碳循环”。这意味着,在建筑设计、施工、运营及拆除等各个阶段,都应充分考虑能源使用效率、环境影响以及资源循环利用等因素。通过技术创新和模式创新,零碳建筑力求在建筑与环境之间建立和谐共生的关系,推动建筑行业的绿色转型。为了实现这一目标,零碳建筑需要综合运用多种技术手段和策略。在建筑材料的选择上,零碳建筑倾向于使用环保、可再生、低能耗的材料,以减少建筑本身在生产过程中的碳排放。在能源利用方面,零碳建筑积极采用太阳能、风能等可再生能源,通过高效节能设备与系统,实现能源的高效利用和自给自足。
零碳建筑考虑的不仅仅是建筑运行阶段的碳排放,更是全面考虑建筑建造过程中的隐含碳排放,目标是在建筑的全生命周期实现碳的零排放。
负碳建筑
Negative Carbon Buildings
负碳建筑是指在其生命周期内从大气中去除的碳多于其排放的碳,即具有吸收二氧化碳的功能。这种建筑通过采用一系列节能减排措施,如使用太阳能光伏系统、高性能围护结构和高效率的机电系统等,来实现减少碳排放并增加碳汇的目的。例如,北京市首例负碳示范建筑通过采用太阳能光伏系统、智慧控制系统等技术,实现了运行阶段的负碳排放和全生命周期的低碳示范,全年减碳量达到96吨,碳排放量为52吨,实现了碳差值为-43吨的负碳效果。此外,中国首座负碳实验城也在探索中,旨在发展无污染、资源可再生、自然可循环的生物环保型城市。这些实例表明,负碳建筑不仅有助于减缓气候变化,还是推动绿色建筑发展的重要方向。
三种建筑类有何不同?
零碳建筑、低碳建筑和负碳建筑是建筑领域中针对碳排放的三种不同概念,它们之间的区别主要体现在碳排放的处理方式上。
零碳建筑是指全年能耗全部由场地产生的可再生能源提供,不依赖外部能源输入,实现能源的自我平衡。这种建筑能够依靠太阳能、风能等可再生能源运作,实现零碳排放。零碳建筑消耗的能源量与其自身产生的能源量大体相当,从而实现零排放。其主要原理是通过太阳能、风能和有机垃圾发酵产生的生物质能作为核心能源,达到“零能耗”;通过屋顶收集的雨水冲洗马桶或灌溉植物,减少对自来水的需求,以此达到“零废水”;将有机垃圾用来发电,将无机垃圾制作成家具或建筑材料,以此达到“零废弃物”。
低碳建筑则侧重于在整个生命周期内减少碳排放,包括建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的过程中。低碳建筑通过提高能效、减少化石能源的使用来降低二氧化碳排放量,成为国际建筑界的主流趋势。低碳建筑可以进一步细分为节能建筑、超低能耗建筑及近零能耗建筑、零能耗建筑等,根据计算边界、能耗标准不同进行分类。
负碳建筑则是指通过吸收大气中的二氧化碳来实现碳的净减少。这种建筑不仅减少自身的碳排放,而且还通过特定的技术或自然过程吸收额外的二氧化碳,实现碳的负增长。负碳建筑的实现可能包括使用特殊的建筑材料或设计策略,以及通过植被恢复等自然过程来吸收大气中的二氧化碳。
综上所述,零碳建筑通过自我产生的可再生能源实现能源平衡和零排放;低碳建筑通过减少碳排放来实现较低的碳排放水平;而负碳建筑则进一步通过吸收大气中的二氧化碳来实现碳的净减少。