双碳目标引导下的近零能耗建筑发展

(整期优先)网络出版时间:2024-03-28
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双碳目标引导下的近零能耗建筑发展

刘鹏 魏红难 李康龙 张晋宁 肖锡洮

中建科技集团有限公司 广东省深圳市 518118

摘要:面对全球气候变暖和环境退化的严峻挑战,各国家和学者逐渐意识到碳排放对气候系统及生态平衡的破坏性影响,纷纷制定一系列环境保护策略和法律法规,并确立双碳战略目标。一目标设定为在本世纪中叶左右达到碳排放峰值,随后逐步递减,直至接近零排放的长期愿景。鉴于此,在实现双碳目标的过程中,建筑行业扮演着至关重要的角色,而近零能耗建筑的概念与实践正逐渐成为达成一目标的有效途径。本文基于双碳目标引导下,探讨近零能耗建筑发展策略。

关键词:双碳目标;近零能耗;建筑

引言:近零能耗建筑主要依赖太阳能和可再生资源来驱动其日常运营。其核心设计策略在于被动式的围护结构节能技术,旨在优化建筑的隔热性能,调控室内空气湿度及氧气水平,从而创造出高度舒适的居住条件。这种建筑体系预示着广阔的市场潜力和深远的发展前景,对于我国建筑业的可持续健康发展至关重要。

一、近零能耗建筑的定义与特点

(一)定义

近零能耗建筑是指一类在全部使用周期中,能源消耗量极低,近乎无需外部能源供给的建筑结构。其核心特征包含三个方面[1]:首先,严格遵守国家及地区的建筑能效规范,采用创新且高效的节能策略;其次,选用可持续且低碳的建筑材料,以体现环保理念;最后,借助精巧的建筑设计手段,增强节能性能,降低能源消耗,同时保证居住或工作空间的舒适性。

(二)特点

近零能耗建筑具备如下特性[2]:首先,显著的能效优化。类建筑的能耗水平相比常规建筑下降超过80%,在某些情况下降幅更大;其次,高效能源利用。集成运用各种节能技术,如太阳能装置、地热能热泵及高效空调体系;再次,智慧化运营。借助先进的智能管理系统,实现实时的能源监测与调节,以降低能耗并节约运行成本;最后,生态友好。建筑材料优先选择环保型,旨在减轻建筑活动对自然环境的影响,提升建筑的生态可持续性。

(三)近零能耗建筑与传统建筑的区别对比

近零能耗建筑与传统建筑的显著差异主要体现在能源利用效率上。这种创新的建筑类型致力于消除无效能耗,依赖先进的节能技术和设备以确保建筑的舒适性,同时实现能耗的显著降低,以此促进环保和能源节约。设计层面,近零能耗建筑需遵循更为苛刻的规范,选用更为先进、安全且环保的建筑材料,从而提升建筑的安全系数和节能性能[3]。尽管初期建设和运营成本可能较高,但由于其长期的节能效果能带来经济效益,逐渐抵消初始投资,实现经济上的长期可持续性。

二、双碳目标对近零能耗建筑的影响

(一)建筑业对地球生态平衡的关键影响

作为全球能源消耗的重要支柱,建筑行业的碳足迹占据举足轻重的地位。据统计,全球能源消耗的一半以上被建筑活动所吸收,导致每年有超过20亿吨的二氧化碳由建筑业释放到大气中。然而,不能仅仅关注建筑的运行阶段,其全生命周期的碳排放影响同样不容小觑。从建筑材料的生产、建筑设计、施工过程,再到日常运营、维护以及最终的拆除,每个环节都为地球的温室气体库增添压力,对生态环境构成严峻挑战[4]

(二)双碳愿景对建筑业的变革作用

全球的双碳愿景旨在对抗气候变化并严格控制碳排放,而建筑业作为关键的低碳领域,同样承担着这一战略目标的实施责任。为达成双碳目标,建筑业大力推行环保、节能的建筑设计理念和技术,以及采用低碳建筑材料,积极推动能源使用向“绿色、低耗、智能、持久”模式发展。同时,也激励建筑业逐步迈向循环利用和资源再利用的转型道路。

(三)近零能耗建筑在双碳目标中的关键角色

近零能耗建筑在全寿命周期内几乎无需消耗能源,其设计原则与实践策略与传统建筑显著区别开来。通过采纳高效节能技术,使用先进的建筑材料,并结合智能能源管理策略,近零能耗建筑显著降低碳足迹和能源消耗,从而强有力地支持双碳目标的达成。推广此类建筑有助于减轻建筑业对环境的碳排放压力,进而促进行业向可持续发展的转型。

三、双碳目标引导下的近零能耗建筑发展对策

(一)强化政策驱动,构建全面扶持体系
   首先,政府部门需强化立法和规范的完善。致力于全程推进相关法规的制定和实施,涵盖建材生产、设计规划、施工质量以及智能化运维等关键环节,进一步完善零能耗建筑的标准化体系,包括建筑材料标准、性能评价体系和产品认证标志体系。
  其次,因地制宜制定激励措施。通过结合“强制”与“激励”手段,驱动近零能耗建筑的发展。各地可根据自身条件,制定具有地方特色的政策导向,如优先保障绿色建筑项目的土地供应,对示范项目提供经济激励,通过容积率奖励制度鼓励项目实施,明确近零能耗建筑的比例要求,并通过消费者教育引导市场对绿色建筑产品的接受度,以此全面推动本地绿色建筑产业链的形成和产业的健康快速发展。

(二)挖掘全生命周期技术创新潜力,构建零能耗建筑生态系统

首先,在设计层面,强调跨专业、全程的集成设计理念。建筑师需遵循“自然优先、动态优化、最大限度利用可再生能源”的原则,充分考量地域特性、能源结构及经济条件,通过主动式设计、高效能源配置和绿色能源系统的融入,制定既符合标准又经济合理的零能耗建筑技术策略。其次,聚焦建材领域,倡导低碳转型。强化本土高性能环保材料的研发,提升其性能和科技含量,减少对外来技术的依赖,为零能耗建筑的示范和普及提供坚实的产业支撑。接下来,推行精益智能施工,优化关键节点如热桥阻隔、高密封性和保温隔热技术,实施标准化施工流程,并强化施工人员的专业培训,确保零能耗建筑的品质和效能。

(三)推进近零能耗建筑普及:多元化策略加速落地
  近零能耗建筑顺应绿色转型的大势,其推广普及程度与社会公众和企业的接纳度息息相关。政府应当采取多元手段提升公众的认知,例如通过新闻媒体广泛传播其节能优势、相关政策法规,以及先进的技术和认证标志,以此增强市场接受度。同时,政府需积极组织经验分享会、专业研讨会,通过实地考察示范项目,激发投资者对一领域的兴趣,实现产业链上下游的持续互动。
  同时,通过社交媒体和行业大会等平台,进行深度解读政策、普及标准知识,并推动技术革新。举办各类业务培训、竞赛等活动,能够有效提升企业和相关专业人士的技术素养和实践能力。此外,高等教育机构也应积极响应,增设近零能耗建筑课程,建立产学研一体化的研究平台,将技术研发与人才培养紧密结合,为我国近零能耗建筑的长远发展提供坚实的人才和科技支撑。

四、结语

我国在建筑行业中推行近零能耗建筑,是达成节能减排、优化生活空间的关键步骤,获得地方政府的大力扶持,促进近零能耗建筑政策和标准体系的不断健全,同时也激励本土建材、设备制造及建筑施工行业的革新升级,推动全行业的技术创新。此外,强化政策与标准的宣传教育,提升公众意识和专业认知,也是重要一环。广州市新城建示范及智能建筑产业园(一期)工程项目,选取以“CIM平台、智慧园区、智能化城市管理平台、车城网、智慧市政、智能建造和建筑工业化”等六大版块作为重点建设任务,在满足广州市新城建基本建设要求的基础之上,利用先进创新技术,建设专项示范工程,响应双碳政策,融入“碳中和”建设指标,最终制定以实现“碳中和”为主要目标,以CIM平台为园区管理大脑,以先进技术、先进设备为主要手段的建设方案,在建造、运营阶段取得多项示范效果,推动建设领域科技进步,形成可复制、可推广的经验,进一步推进广州市、广东省乃至全国住建系统贯彻新发展理念,产生重大社会、经济和环境效益。这些努力旨在保障我国近零能耗建筑的可持续和稳定进步,以期最大化环境效益,有力推动建筑领域的“双碳”目标实现。

参考文献:

[1]杜志芳,王同,曾寅. 双碳目标下近零能耗建筑发展研究[J]. 中小企业管理与科技,2022(19):124-126.

[2]张忠彦. 双碳目标下近零能耗建筑的发展[J]. 中国房地产业,2023(31):82-85.

[3]高亚楠. 双碳目标下近零能耗建筑发展探析[J]. 空中美语,2022(7):471-473.

[4]申新华. "双碳"目标下公共建筑技术设计与实施路径[J]. 中国建筑金属结构,2023,22(8):136-138.