浅析零碳建筑以及设想

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摘要：提高能源利用率不仅是解决能源短缺的重要手段, 也是一种良好的社会习惯。本文阐述对国内外，特别是英国的零碳社区著名实例进行分析，并提出我国零碳建筑发展设想。

关键词: 全球气候; 零碳建筑; 节能; 生态

Abstract: To improve energy utilization rate is not only an important means to solve the energy shortage, but also a good social habits. In this paper, the domestic and foreign, especially British zero-carbon community famous examples, and puts forward the tentative idea of zero carbon building development in china.

Key words: global climate; zero carbon building; energy saving; ecology

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

引言：

低碳经济是指温室气体排放量尽可能低的经济发展方式，尤其是二氧化碳这一主要温室气体的排放量要有效控制。在全球变暖的大背景下，低碳经济受到越来越多国家的关注。近些年来，科学界以及各国政府已经基本达成一致，认为人类活动导致地球大气层中 的温室气体（尤其是二氧化碳）不断增多，气候正在发生变化。在可预见的将来，温室气体水平过高导致的全球变暖会对人类生活产生负面影响。因此，推行低碳经济被认为是避免气候发生灾难性变化、保持人类可持续发展的有效方法之一。低碳经济以低能耗、低排放、低污染为基础，其实质是提高能源利用效率和创建清洁能源结构，核心是技术创新、制度创新和发展观的改变。发展低碳经济是一场涉及生产模式、生活方式、价值观念和国家权益的全球性革命。他们通过政府的各项节能政策, 能源与环境协调, 交通节能措施以及改变人们生活方式等手段, 形成了一种有效和积极的节能氛围。在建筑节能方面, 无论是政策推动的力度, 还是建筑节能技术, 英国都走在世界前列。

1、零碳建筑的意义

据专家估计，建筑物产生了全球约60%的CO2排放，是温室气体的主要排放源。因此，在所有减少温室效应气体排放的立法规划中，建筑都处于核心地位。在建筑的规划、设计、建造和使用过程中，减少能源消耗，最大限度实现零碳排放，对缓解全球气候变暖和改善城市的生存环境具有举足轻重的作用。以“零碳”为极致目标的零碳建筑拒绝使用常规污染性能源( 煤、气、油、柴)，更强调地表生态环境保护和重视可持续发展，其意义是积极和现实的。在低碳经济时代下，零碳建筑终将成为未来建筑产业的主流。

2、零碳建筑的国际动向

在英国，规定2016年以后，所有的新建筑都必须是零碳排放。英国著名的减碳社区BEDZED（贝丁顿社区），利用太阳能及绿能发电以及自然光源等环保绿色能源，虽然只比一般建筑多15%的成本，但每户每年却可省下240英镑的能源花费。碳排放，只有一般社区的4%。贝丁顿社区从2002年一直到现在，从建筑本身到日常生活都清楚证明，零碳生活并不只是幻想。

彩色风帽，随风转动摇曳。成为这里最引人注目的标志。利用风压和室内外温度的不同，外面新鲜的空气，利用风帽导入室内，和室内空气交换循环，再透过热交换原理，排出的空气同时也预热了进来的冷空气。室内温度，就不会下降。在建筑物暗处，引入天然的日光，以及朝南大面积的开窗设计，使白天不用开灯。在这里，看不到中央暖气系统，屋顶上的太阳热能板和窗户上的太阳能光电板，储存电的同时，还能暖和室内。BEDZED社区参与设计的建筑师Asif Din说：“在英国，暖房是家庭能源使用中，最大的消耗来源，而这个社区，最大特色之一是所有住宅都朝南。所以能取得最多的太阳热能，还能减少暖气的负荷。”

社区里，所有用电热水的需求，就靠着一座汽电共生机组，来达到自给自足的理想。所谓汽电共生，就像迷你的火力发电厂，公园修剪收集起来的树枝当燃料，燃烧后热能转换成电能，供应全社区的用电。而锅炉发电过程中产生的余热还会特别回收，成为社区热水加热的来源。

贝丁顿社区有住宅区，也有办公区。取名“零碳工厂”的建筑师事务所，就是催生贝丁顿社区的建筑师Bill Dunster的办公室，社区还有以他命名的巷弄。而他当初对零碳生活的构想中，最重要的是如何实现便利又绿色的交通。这里对外的交通连结比如到伦敦市区有两条巴士路线，火车站距这里只有五分钟。同时十分钟以内可以到达电车站，方便居民进出。社区里，大家共有共享的电动汽车，既环保又自主性高，而且有专门的电动车位，只要刷卡感应，就能启动车子。办卡也很容易，网上填单预约就可以。所以这里的居民不需要买车、买保险、负担维修费。2005年，英国还发起了名为“零碳城市”(ZeroCathoncity ) 的活动。

在丹麦也有一批“低碳住宅”问世，并开始走向大规模市场推广。因采用新节能技术，其能耗水平仅是普通住宅的一半，同时这些技术在房屋造价上占比例很小，所以“低碳住宅”的售价与普通房屋一样。丹麦的哥本哈根市更是雄心勃勃，计划要在2025 年成为世界上第一个零碳排放城市。此外，美国、德国、瑞典、中国、日本等国家在零碳建筑的落实和推进上都取得了一定的成果。目前，备受瞩目的还有中国上海崇明岛东滩的生态城计划和阿联酋马斯达尔市的未来城计划，两者均是以“零碳城市”作为造镇目标，力求自给自足、持续发展。崇明岛东滩将以风力、太阳能与生物燃料作为主要电力来源;马斯达尔则进一步将“零废弃物”和“零车辆”列为发展主轴。

3、零碳建筑的广泛应用节能技术

在建筑节能上主要运用了如下技术:

1）空心外墙砌体

采用带空气层的砖—砌块墙体, 是英国住宅建筑的一种传统外墙构造形式, 但随着英国建筑规范对外墙节能要求的不断提高, 目前英国开始对于这种传统墙体进行节能改造, 具体做法是: 在墙上钻眼后, 向空气间层内喷入轻质散状保温材料, 如聚苯颗粒或岩棉等,直至将空气间层全部填充满, 墙体保温效能就大大提高。

外墙外保温。在外墙上进行外保温, 在英国, 这种技术比较成熟, 施工时将发泡聚苯板用拌好的胶粘剂点状粘结在外墙表面上, 然后在聚苯板表面上抹上胶粘剂, 随即铺设玻璃纤维网布,抹压平整后, 再做出外饰面层, 这种饰面材料具有耐久性好, 可避免产生裂缝, 颜色经久不褪等优点, 目前, 这种饰面材料已在世界上不少国家推广应用。

2）窗密封条

门窗气密性对节能十分重要。尽管英国门窗制作安装精度高, 构造比较严密, 但门窗上均设有密封条, 有的新建房屋的门窗甚至设有2--3道密封条, 安装时, 有的嵌在门窗框的预留槽内, 有的则是自粘性的。密封条材料有橡胶、塑料或化学纤维, 其弹性和耐久性均佳。

4）房间微量通风器

房屋密封后造成室内新鲜空气供应不足、潮气难以散发和壁面结露,为弥补这个缺陷, 可加设由人工调节的微量通风器。这种通风器为一狭长小条,内设两层带孔条板,两板孔眼互相重合时内外可通风。通风器外侧有罩,罩面下倾,下面有网,使雨水及小虫不致入内。此种通风器可装在窗框上,窗框上应先凿出一条窄槽,窗框安好后再将通风器镶嵌入内,使用时,只要用手一拨,即可关闭或开启通风器,十分方便,近期,英国新建房屋大多装有此种通风器。

5）家用热量表。

公寓式房屋是由集中锅炉房向各家各户供暖,在每组散热器的中间位置设简便热量分配计。分配计如同家用温度计大小,上面装有散热器散发热量的增加,细管内液体缓缓挥发,液面下降。每个采暖期结束时由供热单位检查并记录液面下降刻度数。不同散热器的散热量与液面下降位置有一定的比例关系,这种热表有严格的固定方法,构造十分简单。

4、零碳建筑发展设想

不容乐观的是，零碳建筑的发展还存在很大的障碍。虽然零碳建筑长远来看更经济且节约能源，但其实施推广取决于多项元素，包括社会观念、科研水平、建筑成本、管理制度、执行策略等。当前，我国零碳建筑的建设和发展更是任重道远，还需要开展许多方面的工作:

1) 广泛宣传“零碳”概念，普及节能教育，加强人们保护地球环境的责任感。

2) 吸取他国先进经验，研究创造适宜的节能技术，有效降低零碳建筑的造价。

3) 培养相关人才。在建筑设计人员和相关专业的学生中强化节能意识，积极开展有关零碳建筑和零碳城市的科学研究。

4) 政府加大节能减排管理力度，制定零碳建筑标准，支持鼓励建房者采用零碳节能技术并提供优惠政策。

有理由相信:只要突破了这些瓶颈，实现建筑节能、生态、健康、环保的美好理想并不遥远。

5、结论

在低碳经济问题上，人们需澄清一些认识上的误区。首先，低碳不等于贫困，贫困不是低碳经济，低碳经济的目标是低碳高增长；第二，发展低碳经济不会限制高能耗产业的引进和发展，只要这些产业的技术水平领先，就符合低碳经济发展需求；第三，低碳经济不一定成本很高，减少温室气体排放甚至会帮助节省成本，并且不需要很高的技术，但需要克服一些政策上的障碍；第四，低碳经济并不是未来需要做的事情，而是应该从现在做起；第五，发展低碳经济是关乎每个人的事情，应对全球变暖，关乎地球上每个国家和地区，关乎每一个人。