低碳經(jīng)濟(jì)及低碳建筑技術(shù)探析

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1、低碳經(jīng)濟(jì)及低碳建筑技術(shù)探析摘要：本文介紹了低碳經(jīng)濟(jì)及低碳建筑技術(shù)的概念及內(nèi)涵，并提出了具體的低碳建筑技術(shù)措施。定量計(jì)算了C40與C50混凝土柱、鋁合金幕墻與墻體涂料、常見地面裝飾材料的“隱性”C02排放量，計(jì)算結(jié)果顯示應(yīng)該優(yōu)先選用高強(qiáng)度混凝土、盡量減少鋁材的使用量及應(yīng)地制宜的多使用木地板。本文可為低碳建筑技術(shù)和節(jié)能減排提供定量化的參考。關(guān)鍵詞：低碳經(jīng)濟(jì)；低碳技術(shù)；建筑技術(shù)；定量計(jì)算仁引言2003年的英國能源白皮書《我們能源的未來：創(chuàng)建一個(gè)低碳經(jīng)濟(jì)體》首次提出了“低碳經(jīng)濟(jì)”的概念。所謂低碳經(jīng)濟(jì)，是指工業(yè)化國家應(yīng)采用盡可能降低CO2排放的生產(chǎn)技術(shù)，在謀求經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同

2、時(shí)保護(hù)全球的生態(tài)環(huán)境。大氣層中的二氧化碳、臭氧等具有吸收太陽輻射熱，同時(shí)又阻止地球向外層輻射散熱，使得大氣低層具有自然溫室效應(yīng)。當(dāng)CO2等溫室氣體在大氣中濃度升高，便會(huì)造成吸收太陽輻射熱增加，而地球向外輻射散熱減少，導(dǎo)致全球變暖。全球變暖使冰川融化，海平面上升，大陸面積減少，海岸后退，引起港口、航道的回淤、濕地和河口沖擊平原被淹沒，將給沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)帶來巨大影響。此外全球變暖還會(huì)引起溫度帶向高緯度移動(dòng)，使一些地帶生態(tài)發(fā)生變化，以及一些傳染性疾病增加和大氣臭氧層耗損增加。中國政府2008年10月29日發(fā)布的《中國應(yīng)對(duì)氣候變化的政策與行動(dòng)》白皮書指出，中國近百年來地

3、表平均氣溫升高了1.1°Co近30年來，中國沿海海平面總體上升了90毫米。如2007年廣東省氣象局首次發(fā)布的《廣東氣候變化評(píng)估報(bào)告》預(yù)測，在未來氣候變暖的大背景下，廣東的CO2等溫室氣體排放可能加倍，未來海平面可能上升30厘米（從歷史最高潮位起算），其影響區(qū)域和后果都十分嚴(yán)重。中國是最早簽署《京都議定書》的國家之一，由于目前尚處于發(fā)展中國家行列，尚沒有承擔(dān)減排義務(wù)。但中國在全球經(jīng)濟(jì)中的影響力日益彰顯，中國作為一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國,減少溫室氣體排量，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，將成為中國經(jīng)濟(jì)增長中必須面臨的重要問題。2、建筑節(jié)能減排各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，開發(fā)低碳能源是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的基

4、本保證。目前建筑能耗約占全國總能耗的30%左右。是CO2等溫室氣體的排放大戶，也是發(fā)展低碳建筑經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)之一。建筑節(jié)能減排涉及到建筑規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、采暖空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、照明系統(tǒng)等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)前工程上已開展多種途徑的建筑節(jié)能工作，包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱節(jié)能技術(shù)；太陽能及風(fēng)能利用；供熱供冷節(jié)約用能；加強(qiáng)節(jié)能科學(xué)管理等等，在節(jié)能減碳排放方面取得了較好成效。但筆者感到當(dāng)前這些主要還是“顯性”的節(jié)能減碳工作，如圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱技術(shù)更多考慮的是建筑在使用期間降低空調(diào)制冷和供熱采暖的能耗，這些工作尚未考慮項(xiàng)目實(shí)體的建造需要消耗大量的建筑材料和能源，建筑材料的采集、加工

5、過程及運(yùn)輸能源的消耗將排放大量C02等溫室氣體，對(duì)這部分潛在的、內(nèi)含的碳排放同樣應(yīng)采取低碳排放措施，這種低碳排放措施姑且稱之為“隱性”減碳措施。就此意義而言，建筑低碳技術(shù)不僅要考慮“顯性”的低碳排放技術(shù)措施，而且還要考慮“隱性”的低碳技術(shù)措施。3、低碳建筑技術(shù)從低碳建筑技術(shù)角度，對(duì)建筑物消耗的大量各種材料、構(gòu)配件，在建筑設(shè)計(jì)、施工中應(yīng)精心考慮，認(rèn)真比較選擇碳排放低的材料和構(gòu)配件。3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的低碳技術(shù)本論文選用某化工廠一棟五層框架結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房的底層結(jié)構(gòu)作為實(shí)際計(jì)算案例，在滿足同樣的結(jié)構(gòu)荷載及抗震等設(shè)計(jì)要求前提下，通過PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件分別選用C40與C50混

6、凝土進(jìn)行設(shè)計(jì)對(duì)比。在保持柱內(nèi)鋼筋不變的情況下，把混凝土等級(jí)由C40提高到C50，柱子截面變化情況如圖1所示，大部分柱子的截面邊長減少50mm。用于本文研究的混凝土配合比如表1所示。水泥生產(chǎn)的C02排放量為1041.6kgC02/to根據(jù)武漢市建筑材料采購的調(diào)查結(jié)果，混凝土攪拌站所用水泥的運(yùn)輸距離為50km-200km，為了方便計(jì)算，假設(shè)水泥的運(yùn)輸距離為100km，砂、碎石的運(yùn)輸距離為50km,混凝土從混凝土攪拌站到工程現(xiàn)場的運(yùn)輸距離為50km;根據(jù)文獻(xiàn)，砂、碎石的生產(chǎn)能耗按13.89kwh/t計(jì)算，混凝土攪拌耗電量為2kw?h/m3計(jì)算。所有材料的運(yùn)輸均采用5t卡

7、車運(yùn)輸，公路運(yùn)輸及電力生產(chǎn)中的CO2排放量參考文獻(xiàn)。應(yīng)用生命周期評(píng)價(jià)中的清單分析兩種強(qiáng)度等級(jí)下1m3混凝土的CO2排放量計(jì)算如表2所示。經(jīng)計(jì)算可得，底層結(jié)構(gòu)的柱為C40混凝土?xí)r，混凝土用量為30.996m3,CO2排放量為15994kg;而采用C50混凝土?xí)r，混凝土用量為25.389m3,CO2排放量為15193kg,混凝土用量減少了5.607m3,用量減少率為18.1%;CO2排放量減少了801kg,減少率為5.0%o通過提高混凝土等級(jí)，可以較大幅度地減少混凝土用量和CO2排放量。因此，在保證結(jié)構(gòu)安全和設(shè)計(jì)要求的情況下，應(yīng)該優(yōu)先選用高強(qiáng)度混凝土。3.2建筑材料的

8、低碳技術(shù)建