浅谈建筑生命周期碳足迹与建筑节能论文

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1、浅谈建筑生命周期碳足迹与建筑节能今天,来自台湾同时也是我院受聘教授 教授的老师,成功大学的林宪德教授在423做了一次针对建筑生命周期碳足迹评估的报告.碳排放已经成为近几年来的重要词条，因此研究建筑碳排放也成为了首要的任务。在报告中，教授谈到了建筑物的生命周期是如何评估的，并对我国台湾与欧洲国家在建筑碳排放以及可持续绿色生态建筑等方面的发展做了对比。报告中，有一些客观的数字表格与大家分享。建筑生命周期：建筑系统边界：建筑生命周期碳排放评价：建筑生命周期碳排放比例：建筑碳排放指标：建筑二氧化碳排放量影响因子分析早在2003年，英国政府即提出建立低碳经济和2050年减排60%的目标，几年来，英国按照

2、“行政手段先行、经济政策主导、技术措施跟进、配套工程保障”的总体思路，形成了一套相辅相成、较为完备的温室气体减排政策措施体系，取得的初步优势和成效。正在发展中的我国，也必须积极推行低碳发展模式，促进生态文明的建立，改变能源供应结构，提高能源的使用效率。其中，推广节能建筑是发展低碳经济模的重要举措。除了各个国家为解决全球变暖问题所实施的节能策略以外，我们还需要节省70%的建筑能量消耗才可以稳定地球气候。在我国，建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。我国建筑的平均单位能耗约30升燃油，而在德国，进行过节能改造的房屋单位的能耗仅相当于3升燃油，新建住宅平均能耗可控制

3、在1升燃油。虽然建筑行业是社会能源消耗中的大头，却也是可塑性最强的行业。建筑规划设计咨询公司美国MCM集团首席执行官迈克米切尔(Michael C. Mitchell)说，根据专家测算，在投资20美元减排1吨碳的众多方案中，建筑行业可以实现的方案是其他任何行业的3倍之多。因此，建筑行业具有极大的潜力，可以让我们采用经济高效的方式减少碳排放，可谓是缓解全球变暖最经济最快捷的方式。一般而言，节能建筑是指按节能设计标准进行设计和建造、使其在使用过程中降低能耗的建筑。 而绿色建筑则范畴更广泛，它是指为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间，同时在建筑全生命周期(物料生产、建筑规划、设计、施工

4、、运营维护及拆除、回用过程)中实现高效率地利用资源(能源、土地、水资源、材料)、最低限度地影响环境的建筑物，绿色建筑因此也有人称为生态建筑、可持续建筑。 同一般建筑的相比，绿色建筑主要在四个方面有所区别：第一，建筑能耗显著降低。据统计，建筑在建造和使用过程中消耗了全球能源的50%，产生了34%的污染。 绿色建筑则大大减少了能耗，和既有建筑相比，它的耗能可以降低70%75%，最好的能够降低80%。在有些发达国家，像丹麦、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产技术，建造过程的标准化、产业化，造成了大江南北建筑风貌大同小异、千城一面；而绿色建筑强

5、调的是突出本地的文化、本地的原材料，尊重本地的自然、本地的气候条件，这样在风格上完全是本地化的，所以产生出新的建筑美学。 第三，传统建筑是封闭的，与自然环境完全隔离，室内环境往往是不利于健康的。绿色建筑的内部与外部采取有效连通的办法，会对气候变化自动调节，打个比方，建筑像鸟类一样，它可以根据季节的变化换羽毛。 第四，旧的建筑形式仅仅是在建造过程或者是使用过程中对环境负责，而绿色建筑强调的是从原材料的开采、加工、运输一直到使用，直至建筑物的废弃、拆除的全过程；强调在建筑从诞生到拆除的全过程中，都要对全人类负责、对地球负责。 绿色建筑为实现节能环保，资源的循环利用，人与自然的和谐发展，可以通过采用

6、如下手段来达到目的：1、通过采用新型绿色建材并结合建筑结构，综合考虑建筑的通风、采光、隔热等各种因素，因地制宜地进行设计施工。例如外墙保温技术在我国推广使用并表现出良好的保温和节能效果。其主要方法是在建筑物基层墙体的外侧设置保温层(一般为厚度60mm的聚苯泡沫板)，在保温层外面做装饰层。基层墙体和聚苯板之间用专用粘接剂连接，聚苯板用尼龙锚栓固定，然后在保温层外抹聚合物水泥砂浆保护层，并压人耐碱涂塑玻纤网格布，最外层用抗裂腻子和涂料找平和装饰。当然，外墙保温有优点，也存在一些缺点，如防火性能差，防火处理难度较大；不利于精装修（如贴面砖）；保温体系内各种材料的线性膨胀系数变化大，“抗放结合”、“柔

7、性渐变”设计理念运佣得不够，不同材料象邻关系处理得不好，抗裂保护层容易出现裂缝；粘结胶和塑料膨胀钉易老化、变脆，导致保温板脱落；保温材料耐久性较差。2、采用太阳能、地热、沼气、风能等新型能源与建筑相结合的方式，形成环保节能型建筑。例如太阳能光电幕墙，太阳能光电幕墙集合了光伏发电技术和幕墙技术，是一种高科技产品，代表着国际上建筑光伏一体化技术的最新发展方向。地源热泵是以地表能(包括土壤、地下水和地表水等)为热源(热汇)，通过输入少量的高品位能源(如电能)，实现低品位热能向高品位热能转移的热泵空调系统。地源热泵冬季供暖时，把地表中的热量“取”出来，供给室内采暖，同时向地下蓄存冷量，以备夏用；夏季空

8、调时，把室内热量取出来，释放到地表中，向地下蓄存热量，以备冬用。因此说地源热泵是可再生能源利用技术。 地源热泵与传统空调和供热系统相比，具有以下优点：1、资源可再生利用；2、运行费用低，每年运行费用可节省30%左右；3、占地面积小，节约水资源；4、绿色环保，工作过程中没有燃烧、排烟以及不产生废弃物；5、自动化程度高，机组以及系统均可实现自动化控制；6、一机多用，可用于供暖、空调以及制取生活热水。 地源热泵的这些优点使得它成为人们关注的焦点，已经有越来越多的用户开始熟悉地源热泵。3、绿色建筑智能化智能建筑与绿色建筑不是对立的，是可融于一体的，智能建筑不仅可以通过采用最优化的节能控制模式来节省在房

9、屋能源消耗总量中占最大比例的电能消耗，特别是对冷冻机组、冷却塔、各类水泵、空调机组、新风机组和照明灯具等耗电的主要设备；而且可以通过楼宇自动化系统中的暖通空调监控系统来对室内的温度、湿度进行调节，保证室内环境的空气质量，进一步提高室内环境的舒适度；同时还可以通过对设备的运行状态监测、运行时间累计从而及早发现设备故障，停用故障设备，备用设备自动投入运行并根据设备的累计运行时间和各种启停策略来均衡各设备的运行时间，从而延长设备的使用寿命，并定期提示设备的维护与管理；此外，还可以通过采用最优化的节能控制模式使各个设备维持在各自的最佳运行状态从而节省了能源，优化了设备的运行，实现了建筑设备的可持续发展

10、。正是因为如此，智能建筑正在成为绿色建筑的一个不可或缺的组成部分。智能建筑通常从如下几个方面来实现能源的节省4. 建筑设备的优化运行在智能建筑中，为了延长设备的使用寿命，实现同类没备的均衡运行，选择启动设备的策略有以下三种：（1）累计运行时间最少优先启动策略（2）当前停运时间最长优先启动策略（3）轮流排队启动策略。停止设备运行的策略选择：（1）累计运行时间最长优先启动策略；（2）当前停运时间最短优先启动策略（3）轮流排队启动策略。每种策略各有特点，可根据设备的具体运行情况选择单一策略或将几种策略组合运用，从而实现设备的故障切换、均衡运行以及设备的管理与维护计划实现设备的可持续发展。下面以冷水机

11、组的运行为例如果正在运行的冷水机组发生故障需要停机或由于其它原因退出正常工作状态，备用冷水机组自动投入运行，保证系统的正常工作状态。当发生故障的设备恢复正常后，可重新进入系统，并使系统恢复最初的工作状态。为了延长冷水机组的使用寿命，使冷水机组和系统运行在高效率的工作状态，要求冷水机组中各设备累计运行时间尽可能相同，即均衡同类设备的运行时间。可通过智能建筑集成管理软件中实时数据库提供的各种实时数据和历史数据，可以很方便的在每次设备运行前对设备当前运行时间进行统计或累计设备的历史运行时间。每次启动系统时，都优先启动累计运行时间最短或当前停运时间最长的设备，并在合适的时候进行设备切换，尽可能保持设备

12、的均衡运行，从而实现控制系统的自动统计设备运行时间和均衡运行的调度功能。此外，还可通过集成管理软件预先编制设备的工作循环程序，可使各个子系统的设备按一定的原则交错工作与间歇状态，均衡同类设备的工作时间。 同时，办公建筑还可以通过以下策略减少二氧化碳排放。 如： 策略1：选择环境负荷小的结构体系 。建筑设计简约化、结构设计合理化。尽量采用简洁化结构设计，抛弃繁复结构，减少钢筋混凝土等建筑材料的大量使用。 策略2：使用环境负荷小的绿色建材 ，绿色材料的使用应当成为选材之初的首要考虑要素。 策略3：增加已被占用土地的绿化量 。绿化应当成为无论任何时刻都必须实行的环保手段。 策略4：降低日常使用的能耗 。上文有提到过的，如减少使用时间，建筑设备的优化运行等。 策略5：适当、合理的使用可再生能源技术 策略6：使建筑达到设计寿命。教授在一开始就提到，现在绝大多数建筑都无法达到设计寿命就被拆除了，目的只有一个，就是政府在对城市进行大开发，要对城市更新换代，因此造成了大量建筑使用时间远小于寿命，造成了建筑材料和能源的重复浪费。综上所述，建筑的节能减排成为了如今建筑行业的一个重要因素。也成为了作为建筑领域学习的我们应当研究的方向。