中國報告大廳網訊,在全球積極應對氣候變化的大背景下,低碳發展成為各行業的必然趨勢。建築行業作為耗能大戶,其碳排放量不容小覷。2019年,我國建築全過程碳排放量高達49.97億噸,占全國碳排放總量的50.6%。在此形勢下,低碳建築憑藉其低能耗、可再生能源利用等特性,逐漸成為建築行業可持續發展的關鍵方向,推動低碳建築技術的創新與應用變得愈發緊迫。
建築物體形係數指建築外表面與空氣接觸的面積除以建築物的體積。為有效降低能耗,傳統節能設計對體形係數做出明確規定:辦公建築體形係數不超過 0.4,住宅不超過 0.3,寒冷地區建築最好控制在 0.3 以下。較小的體形係數可減少建築外表面與外界的熱交換,助力低碳建築能耗的降低。
窗牆面積比是不同朝向外牆上窗、陽台門及幕牆透明部分總面積與所在朝向建築外牆面總面積之比。由於窗的保溫隔熱性能欠佳,控制這一比例對低碳建築至關重要。合理的窗牆面積比,既能滿足採光需求,又能減少熱量傳遞,降低建築能耗。
外遮陽板和內遮陽百葉在調節陽光輻射方面發揮著重要作用。炎熱夏季,通過調整外遮陽板角度,可阻擋陽光進入建築;寒冷冬季,調整角度讓陽光照進室內。室內設置的可調式百葉片,夏季能遮擋陽光,降低空調冷負荷,冬季收起可增加日照,減少採暖負荷,實現建築整體能耗的降低,助力低碳建築建設。
採用岩棉、離心玻璃棉等保溫性能好、重量輕的材料,打造建築外牆、屋面及挑空圍護結構,增強牆體隔熱能力,有效抵禦室外氣溫對室內環境的影響,降低建築能耗,為低碳建築奠定良好的結構基礎。
隨著現代建築窗牆比增大,外窗、天窗等玻璃構件能耗占建築外圍護結構能耗的 40% 以上。採用多層中空 Low-E 玻璃,並搭配斷熱橋鋁合金緊固件及結構支架,將構件整體傳熱係數控制在 1.5W/(m²・K) 以內,可有效提升玻璃構件的保溫及密封性能,推動低碳建築的發展。
在廚房、浴室等區域設置管井或高窗,利用熱壓效應排出潮濕、渾濁空氣,藉助負壓效應引入新鮮空氣。在臥室、辦公室等區域對向設置外窗,利用建築物對向壓差實現自動通風。該技術不僅能改善室內空氣品質,還能降低建築通風能耗,契合低碳建築的要求。
在建築物內安裝光導管或設置天窗,將自然光傳輸到人員活動區,並調節亮度以滿足不同需求。這一技術可大幅減少照明能耗,為低碳建築照明節能提供有效途徑。
太陽能熱水系統通過集熱器吸收陽光,將光能轉化為熱能,加熱後的水輸送至儲水保溫水箱,供生產和生活使用,有效減少對傳統能源的依賴,助力低碳建築的能源轉型。
光伏發電、供電系統將陽光照射電池板產生的電能,通過逆變器整流為交流電,為自身、鄰近建築及電動汽車等提供能源。光伏建築一體化可分為建築構件與光伏發電組件融合,以及在建築物屋頂或外表面安裝光伏發電組件兩種方式。應根據建築物實際情況選擇合適方式,推動低碳建築的能源供應綠色化。
在高度 500m 以上區域,平均風速 9 - 12m/s,具有較高利用價值。風力發電機每 1m² 風輪發電功率 400 - 500W,全年可生產 100 - 200kW 電力。在考慮結構荷載、建築美學等因素的前提下,合理應用風力發電系統,可為低碳建築提供清潔電力。
裝配式建築將建築梁板、牆體及管線系統的主要部分製成預製構件,在工廠批量生產後運至施工現場組裝。
裝配式建築構件在工廠標準化生產,生產過程可控制溫度、濕度等條件,不受天氣等不確定因素影響,既能保證構件質量,又能提高生產效率,確保工期,為低碳建築的快速建設提供保障。
裝配式建築構件在工廠製作,模板可重複使用,減少物料浪費,降低建築廢料及垃圾產生量,符合低碳建築的環保要求。
裝配式建築大部分構件在工廠生產,減少了現場施工工序,降低現場安裝工人及管理人員數量,不僅大幅降低人力成本,還減少了露天、高空作業帶來的安全隱患,為低碳建築建設營造良好環境。
採用水源熱泵、地源熱泵等系統作為空調系統,利用淺層水源熱源或中淺層土壤提高空調系統的 COP 值,降低空調系統能耗,為低碳建築的舒適運行提供節能保障。
收集的中水經淨化處理後儲存於蓄水池,用於綠化澆灌,實現水資源的循環利用,助力低碳建築的水資源節約。
在屋頂種植綠化帶,夏季利用植物蒸發作用減少屋頂傳熱,冬季利用土壤蓄熱保溫性能減少熱損失,降低建築能耗,為低碳建築增添綠色元素。
該系統連接各類能源計量表,支持遠程集中控制和管理,並根據數據匯總提供節能建議,幫助實現低碳建築的精細化能耗管理。
低碳建築技術的應用是實現建築行業節能減排的關鍵路徑。從建築設計階段的整體保溫體系構建,到建造階段的裝配式建築應用,再到運營階段的新能源系統利用和其他節能技術實施,每個環節都對降低建築能耗、減少碳排放發揮著重要作用。隨著技術的不斷創新與發展,低碳建築有望在建築行業廣泛推廣,助力我國早日實現 「雙碳」 目標 。
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