基于“雙碳”目標下 零碳建筑概念及趨勢

“雙碳”提出的背景及相關(guān)概念

隨著(zhù)各國工業(yè)的發(fā)展，二氧化碳排放量顯著(zhù)增加、全球氣候變暖、兩極冰川融化、海平面上升、全球生態(tài)系統遭到破壞、生物多樣性逐漸消失等問(wèn)題，已經(jīng)嚴重威脅到人類(lèi)的生存。在這一背景下，由全世界一百多個(gè)國家共同簽署的氣候變化協(xié)定——《巴黎協(xié)定》，制定了21世紀后半葉實(shí)現零排放的目標，越來(lái)越多的國家將其上升為國家戰略。

中國近年來(lái)致力于低碳轉型并積極承擔了全球的節能減排重任。2020年9月22日，在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì )一般性辯論上，中國首次提出了“雙碳”目標：中國將力爭2030年前實(shí)現碳達峰、2060年前實(shí)現碳中和。自此，碳達峰、碳中和成為各行各業(yè)的熱點(diǎn)詞匯，并納入“十四五”規劃中。2021年10月，國家發(fā)布“雙碳”戰略頂層設計文件《中共中央國務(wù)院關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見(jiàn)》（中發(fā)[2021]36號）和《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達峰行動(dòng)方案的通知》（國發(fā)[2021]23號），成為中國經(jīng)濟長(cháng)期健康可持續發(fā)展的重要指導思想。

碳達峰是指在某一個(gè)時(shí)點(diǎn)，二氧化碳的排放量不再增長(cháng)，達到峰值，之后逐步回落。碳中和是指企業(yè)、產(chǎn)品、活動(dòng)或個(gè)人在一定時(shí)間內直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳排放總量，通過(guò)植樹(shù)造林、節能減排等形式，以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現二氧化碳“零排放”?！?a href="http://m.keyinmall.com/t/雙碳.html" >雙碳”概念的提出與落實(shí)也衍生了一系列的新的概念，如零碳、超低能耗、近零碳、凈零碳、低碳等。

“雙碳”目標對綠色建筑的要求

截至2020年底，全國綠色建筑設計評價(jià)標識項目累計有23724個(gè)，總建筑面積達243300 m2。2019年頒布的《綠色建筑評價(jià)標準》（GB/T 50378—2019）較為全面，其中的評價(jià)標準具有整體性、系統性的特點(diǎn)，不僅關(guān)注了人和環(huán)境的整體平衡，也涉及生活的方方面面。但是，中國建筑業(yè)的碳排放量依然高于交通業(yè)和工業(yè)，中國建筑節能協(xié)會(huì )發(fā)布的《中國建筑能耗與碳排放研究報告（2021）》指出，2019年，全國建筑全過(guò)程能耗總量為22.33億噸標準煤，全國建筑全過(guò)程碳排放總量為49.97億噸二氧化碳，占全國碳排放總量的49.97%;2005年—2019年，全國建筑全過(guò)程碳排放由2005年的22.34億噸二氧化碳，上升到2019年的49.97億噸二氧化碳，增長(cháng)1.24倍，年均增長(cháng)5.92%。

在綠色建筑層面，“雙碳”目標更加關(guān)注建筑的能源消耗，旨在實(shí)現建筑的低碳甚至是零碳排放。建筑在建造和使用過(guò)程中的碳排放占到了我國碳排放總量的40%，因此“雙碳”目標的實(shí)現需要綠色建筑朝著(zhù)更節能、更低碳的方向發(fā)展。另外，我國還要研發(fā)出更多的低碳、超低能耗、近零能耗，甚至是零能耗的綠色建筑，推廣使用具有節能環(huán)保功能的新材料和新技術(shù)，實(shí)現綠色建筑的智能化。

零碳建筑的相關(guān)概念及發(fā)展趨勢

零碳建筑

零碳建筑來(lái)源于零碳城市的設想。零碳城市指城市對氣候變化不產(chǎn)生任何負面影響；零碳建筑則是指建筑不消耗煤炭、電力、石油等傳統能源，能耗全部由場(chǎng)地產(chǎn)生的可再生能源提供，俗稱(chēng)會(huì )“呼吸”的建筑。

不產(chǎn)生任何碳排放的建筑是沒(méi)有的，零碳建筑概念的提出旨在提倡和鼓勵建筑業(yè)不使用污染性常規能源，加強開(kāi)發(fā)可持續清潔能源。零碳建筑一方面強調外圍護結構的節能設計，另一方面強調將建筑能源需求轉向風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等可再生能源。

世界第一個(gè)零碳建筑范例是2002年完工的倫敦貝丁頓零碳社區，占地面積為16500 m2，包括面積為2500 m2的辦公樓和商住樓以及82套公寓。該社區建筑強調對陽(yáng)光、污水、空氣和木材的循環(huán)利用，只使用可再生能源來(lái)滿(mǎn)足人們日常生活所需，不釋放二氧化碳，曾獲得可持續發(fā)展獎，被列入“斯特林獎”候選名單，是上海世博會(huì )零碳社區的原型。

上海世博會(huì )零碳館，總建筑面積為2500 m2，由兩棟外觀(guān)一樣的建筑前后銜接而成，是中國第一座零碳建筑。除了利用太陽(yáng)能、風(fēng)能及地源熱能來(lái)聯(lián)合驅動(dòng)空調系統以外，上海世博會(huì )零碳館還取用黃浦江水，利用水源熱泵作為房屋的天然空調。用餐后留下的剩飯剩菜還可以降解為生物質(zhì)能，用于發(fā)電。整個(gè)零碳建筑的造價(jià)只比同類(lèi)的普通住宅高15%。

上海世博會(huì )零碳館建成后，中國涌現出了越來(lái)越多的零碳建筑，如零碳廠(chǎng)房——中科院昆山光伏設備檢驗中心等。零碳建筑作為未來(lái)建筑發(fā)展趨勢，能夠降低能源消耗，提高能源利用率，為綠色建筑以及“雙碳”目標的實(shí)現提供了有效途徑。

未來(lái)零碳建筑發(fā)展暢想

零碳不是不排碳，低碳是零碳的必要基礎，零碳是低碳的最終目標，零碳建筑的實(shí)現是一個(gè)長(cháng)期過(guò)程。要想實(shí)現從低碳向零碳的逐漸過(guò)渡，建筑行業(yè)必須找準思路，確定低碳、低能耗建筑的目標，提倡低碳和零碳生活。目前，零碳建筑的發(fā)展還處于初級階段，現存的零碳、近零碳建筑都處于實(shí)驗探索階段，暫時(shí)沒(méi)有得到廣泛應用。隨著(zhù)社會(huì )環(huán)保意識的增強、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及各種新型能源的推廣，零碳建筑憑借無(wú)可比擬的優(yōu)勢將會(huì )成為建筑行業(yè)發(fā)展的主流。

城市的建筑將會(huì )借助高科技實(shí)現環(huán)境的自我循環(huán)、自我調節、自我適應、可持續運轉，零碳建筑基本成為普通的產(chǎn)品，不需要接入電網(wǎng)和自來(lái)水管，可以被集裝箱拉到任何一個(gè)美麗的地方，就地搭建。未來(lái)的零碳社區，不需要集中供暖，只需要一個(gè)新風(fēng)系統來(lái)調整室內溫濕度，室內的照明和設備用電主要靠屋頂的太陽(yáng)能光伏提供，零碳將成為一種普遍的綠色生活方式。

零碳建筑的實(shí)現途徑

從源頭降低碳排放量

建筑的總碳排放量與建筑規模、建筑使用時(shí)間密切相關(guān)。因此，要想實(shí)現零碳建筑，建筑企業(yè)必須降低源頭排放量，也就是要控制建筑規模。

加強高新科技的利用

建筑企業(yè)要踐行低碳建筑設計理念，充分利用自然通風(fēng)、天然采光等措施，實(shí)現建筑綠色目標。如果要進(jìn)一步實(shí)現零排放，建筑企業(yè)則需要結合相關(guān)新產(chǎn)品、新材料、新工藝、新技術(shù)，如真空隔熱保溫材料、智能化運維管理、光伏發(fā)電等，提升室內的聲、光、熱品質(zhì)，實(shí)現零碳目標。

加強綠色建材和可再生能源的利用

為了實(shí)現零碳排放目標，延長(cháng)建筑物的使用壽命，建筑企業(yè)還要加強對再生粗細骨料、混凝土小型空心砌塊等新型綠色建材以及風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能等可再生能源的利用。

政府發(fā)揮帶頭作用

目前，零碳建筑處于發(fā)展初期，試點(diǎn)相對較少，覆蓋率不高，區域發(fā)展不平衡；一線(xiàn)城市的引領(lǐng)作用不足，政策支持力度和經(jīng)濟激勵制度不完善，公眾對零碳建筑的知曉率不高。因此，政府發(fā)揮帶頭作用尤為重要。對于財政投資的大型公共建筑，建筑企業(yè)需要嚴格地執行綠色環(huán)保和節能減排要求。目前，超低能耗建筑已被納入綠色債券支持項目。建筑企業(yè)探索建筑節能減排，將獲得更多金融支持。

構建完善的零碳建筑體系

為推動(dòng)建筑節能減排，我國頒布實(shí)施了《綠色建筑評價(jià)標準》（GB/T 50378—2019）、《近零能耗建筑技術(shù)標準》（GB/T 51350—2019）。但是，與零碳建筑有關(guān)的建設標準以及評價(jià)體系仍然不夠完善，都處于探索階段，嚴重影響了零碳建筑的推廣和落地。完善零碳建設標準體系迫在眉睫，相關(guān)部門(mén)應進(jìn)一步收集各地各企業(yè)的實(shí)施經(jīng)驗，制定完善的節能減排技術(shù)、碳排放管理等政策，支持和鼓勵參建者采用零碳節能技術(shù)并向其提供相應的優(yōu)惠政策。

培養相關(guān)人才

人才的培養是行業(yè)發(fā)展的重要支撐。建筑企業(yè)應聯(lián)合相關(guān)建筑院校，增強建筑設計人員和相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的綠色環(huán)保和節能減排意識，并且積極開(kāi)展關(guān)于零碳城市、零碳社區以及零碳建筑建設的培訓工作，在培養專(zhuān)業(yè)人才的同時(shí)，宣傳零碳發(fā)展理念。

加大新技術(shù)的研發(fā)投入力度

建筑企業(yè)應吸取其他國家的先進(jìn)經(jīng)驗，發(fā)展綠色節能技術(shù)，加大對零碳建筑研發(fā)投入力度，研發(fā)出更多的節能技術(shù)，并且有效控制零碳建筑的造價(jià)，從而打造出經(jīng)濟實(shí)惠、技術(shù)先進(jìn)、具有本土特色的零碳建筑。

綜上所述，政府相關(guān)部門(mén)以及建筑企業(yè)先要掌握低碳、健康、節能、環(huán)保等關(guān)鍵技術(shù)，探索更多的零碳建筑、新型技術(shù)體系及產(chǎn)品；其次總結示范工程建設經(jīng)驗，因地制宜地建立完善的標準體系；最后依靠新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品、新工藝、新能源，按照國際零碳建筑的評價(jià)標準，不斷推動(dòng)綠色建筑和建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，最終實(shí)現“雙碳”目標。