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近零碳排放区工程师手册 11|近零碳排放建筑实现路径

2022-03-01 17:00:37 mana 198


近零碳排放建筑


- 第11期 实现路径 -




建筑业耗能占据了欧、美、中等各国能源消耗总量的 40% 左右,预测到 2050 年全球建筑能耗将占总能耗的 50%。


在全球气温上升、生态环境恶化及能源危机等一系列全球性问题的背景下,国际社会加快了节能减排的各项进程,近零碳排放建筑逐步成为世界主要国家建筑节能的发展方向。


一、背景和定义

中国作为世界上最大的发展中国家,正处于城镇化高速发展的进程中,未来建筑能耗还将持续升高。大量成功的建筑节能工作减缓了我国建筑能耗随城镇建设发展而持续增高的趋势,现阶段 65 % 的节能设计标准已经全面普及。


但要早日实现建筑能耗达峰的目标,发展近零碳排放建筑已成为大势所趋。国务院发布《“十三五”节能减排综合工作方案》,强调开展超低能耗及近零碳排放建筑建设试点。住房和城乡建设部印发《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”专项规划》,提出在具备条件的园区、街区推动超低能耗建筑集中连片建设;开展超低能耗小区(园区)、近零碳排放建筑示范工程试点,到 2020 年,建设超低能耗、近零碳排放建筑示范项目在1000万m2 以上


近零排放建筑以单位建筑面积碳排放量和碳排放总量稳步下降为主要目标,主要减碳路径包括:引导开展建设超低能耗建筑近零碳排放建筑,着力提升建筑节能水平,实施可再生能源替代,开展绿色运营,引导购买核证自愿减排量,降低建筑碳排放。



二、评价指标体系

经过近10年的研究探索,通过借鉴国外经验,结合我国已有工程实践,提炼示范项目在设计、施工、运行等环节的共性关键技术要点,适合我国国情的、适用于不同气候区的控制指标和技术路径已逐渐清晰。2019年,《近零碳排放建筑技术标准》(GB/T 51350—2019)、《近零碳排放建筑测评标准》(T/CABEE 003—2019)相继发布。


1. 建筑总体评价指标体系

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2. 不同建筑类别的单位建筑面积碳排放量

(单位: kgCO2/(m2.a))

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部分指标说明:

1) A类公共建筑指可通过开启外窗方式利用自然通风达到室内温度舒适要求,从而减少空调系统运行时间,减少能源消耗的建筑;B类公共建筑指因建筑功能、规模等限制或受建筑物所在周边环境的制约,不能通过开启外窗方式利用自然通风,而需常年依靠机械通风和空调系统维持室内温度舒适要求的建筑;


2) 对于广东省而言,电力排放因子采用《广东省市县(区)级温室气体清单编制指南(试行)》中的广东省电力调入调出CO2排放因子:0.4512kgCO2/kWh。


另外,根据深圳市的要求:近零碳排放建筑:办公、酒店、商场等功能的公共建筑实际运行能耗数据达到《民用建筑能耗标准》GB/T51161-2016的引导值下降20%要求;医院、大型场馆等功能的公共建筑实际运行能耗数据达到《广东省建筑、电力、钢铁、石化、水泥行业固定资产投资项目能评对标准入值(试行)》中的引导值下降20%要求;居住建筑实际运行能耗数据达到《广东省建筑、电力、钢铁、石化、水泥行业固定资产投资项目能评对标准入值(试行)》中的引导值下降20%要求。


三、实施路径

一、总体策略

近零碳排放建筑总体策略应以建筑单体近零碳排放目标为基础,采用低耗能策略实现最小化的能源消耗、采用高产能策略实现最大化的能源获取,进而扩展到更大范围的平衡,从而实现耗能与产能平衡的“零”能耗目标。


二、近零碳建筑技术框架

总体策略为近零碳排放建筑技术体系建立了归类依据,提升围护结构热工性能与气密性、被动式建筑设计优化节能、提高能源设备系统能效等低耗能技术与设计,能源回收利用、可再生能源利用等高产能技术,共同建构起近零碳排放建筑技术框架。


提升围护结构热工性能与气密性是近零碳排放建筑的基本要求。围护结构构成了建筑物的气候边界,光、热、空气等通过围护结构进行传递,高性能围护结构可以使建筑能耗总体降低 22% 以上。


被动式建筑设计是节能研究持续关注的重点,也是优化建筑性能的重要方法和节约能源的首选途径。具体体现在自然采光与遮阳、自然通风等影响下的建筑设计。自然采光通风因其最节能和健康的使用特点是被动式设计的首选策略,形式有侧窗采光、反射采光、百叶窗、屋顶采光、天窗采光等,可降低建筑能耗的 20%~30%。


能源设备系统服务建筑运行保障室内舒适度要求,常称为主动式系统,普遍采用包括暖通空调、人工照明、插座设备及楼宇公用设备等在内的电能消耗做为计量范围。研究显示:暖通空调、电气照明分别占建筑总能耗的 40%~60% 和 20%~30%[31],占比最高、节能潜力巨大。


应用可再生能源是近零碳排放建筑的必然选择,资料显示,到 2050年可再生能源可以全部满足139个国家的用电需求,中国届时将有 62%的能源需求和 86%的用电需求来自可再生能源。可再生能源相关种类中使用频率最高的是太阳能,其次是风能和地热能。


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请大家拭目以待!




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