近零能耗建筑碳排放及影响因素分析

(整期优先)网络出版时间:2023-06-12
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近零能耗建筑碳排放及影响因素分析

朱世瑞

广州天萌建筑设计有限公司  510000

摘要:随着科技的不断发展,全球二氧化碳排放量逐渐增加。而二氧化碳的增加,不仅造成了温室效应,全球气候变暖,还导致了海洋气候变化无常,许多自然灾害由此发生。随着气候的变化,越来越多的国家关注建筑产业的耗能和环境保护问题。我国由此也提出了“双碳”的发展目标,随着各国对环境保护重视程度的不断加深,也间接促进了建筑行业近零能耗排放的发展,此项目标的发出直接推动了我国绿色、低碳、环保社会愿望的实现。本文就建筑行业近零能耗的排放展开了深入的研究,并由此提出了相应的措施建议。

关键词:零能耗;建筑碳排放;影响因素

引言:现在各国的首要任务是节能减排,并且在我国的所有能耗产业中,建筑行业的耗能最大,占全国总体碳排放量的一半,影响零耗能建筑碳排放的主要因素是建筑保温材料的类型、建筑保温材料的厚度、建筑窗户的框架结构、建筑窗户和墙的面积比例、建筑的供暖形式、建筑的使用年限。了解近零能耗方面的主要影响因素,为降低建筑碳排放量的顺利进行提供了便捷的道路。

一、近零能耗建筑碳排放的影响因素分析

1.建筑保温材料的类型

建筑保温材料的类型众多,如何选择正确的建筑保温材料对于建筑行业的节能减排有着极其重要的作用。建筑保温材料主要是用在建筑外面,对于主体建筑影响不大,其通过对建筑系统的热力性产生一定的影响,从而影响建筑冬季取暖和夏季制冷的效果。对于建筑保温材料的类型,主要包括PUR、EPS、XPS和岩棉等多种材料,经过一定的科学数据研究,在建筑保温材料的厚度相同的情况下。XPU建筑保温材料的碳排放量是最大的,而岩棉保温材料的碳排放量是最小的。因此,在不考虑其他情况的影响下,保证厚度一致,应该首先选择岩棉作为建筑保温材料,以此来达到建筑耗能近零排放的目的。

2.建筑保温材料的厚度

科学研究表明,建筑保温材料的厚度对于碳排放有着极其重要的影响。一般随着建筑保温材料厚度的逐渐增加,碳排放量会逐渐减少。但是随着建筑保温材料厚度达到一定程度时,碳排放量保持相对稳定且达到最小值。如果在此基础上,再次增加建筑保温材料的厚度,不仅不能达到减少碳排放量的效果,并且由于保温材料厚度的增加,还会致使整体建筑的成本增加。不仅使建筑的整体费用增加,而且对于建筑整体的美观性也造成了一定的影响。因此,应该选择合适的保温建筑材料厚度,以此来达到建筑耗能近零排放的目的。

3.建筑窗户的框架结构

建筑窗户框架结构的类型也比较多,当今比较流行的框架结构主要有铝合金框、玻璃框、木材框等类型。经过科学研究表明,铝合金窗户框架在使用过程中的碳排放量最多,而木材框架在使用过程中的碳排放量是最少的。但是由于各种因素的限制,建筑物在建成之后,要经历一定时间的磨砺。选择木质框会比较容易坏掉,在后续的维修过程中会比较麻烦,特别是高层建筑,比较容易出现安全事故,因此,综合使用性能、隔热保温功能及外观,最终可选择铝合金框。对于玻璃框的使用应该保持最少,因为不管任何类型的玻璃在制造过程中的碳排放量远远大于玻璃在使用过程中的碳排放量,因此需要在源头上减少使用玻璃框,对于玻璃的生产制造就可以相对减少一部分,这也在一定程度上促进了建筑行业节能减排的进程。

4.建筑窗户和墙的面积比例

建筑窗户和墙的比例在一定程度上也影响着碳的排放量,其中这种影响造成的碳排放量主要有两种,一种是由于窗户所采用的材料保温性能较差,在冬季和夏季来临之时,夏季制冷和冬季制暖所要排放的碳增加。另一种是由于窗户所接受的阳光辐射较大,在夏季使用空调制冷时的碳排放量增加。经过一定的科学研究表明,窗户和墙的比例如果逐渐增加,那么建筑的碳排放量会先降低再升高。因此,在建筑过程中,应该将建筑窗户和墙的面积比例控制在一定的合理范围内,以达到建筑耗能排放近零的目的。

5.建筑的供暖形式

建筑物的供暖形式主要有太阳能制热、地源热能、太阳能加地源热能等多种形式供能。在综合考虑这几项供暖形式之后,太阳能制热的耗能是最大的,地源热能的碳排放量是最大的,由于建筑有成本限制,全部使用太阳能制热的成本较高。因此,在基于各方面的考虑之后,应该选择太阳能制热与地源热能相互结合的形式进行供暖。

6.建筑的使用年限

我国的建筑使用年限不等,一般的建筑使用年限有四十年、五十年、六十年,通过对这些建筑物使用年限的研究,在建筑物使用年限逐渐增大的前提下,建筑运行中的碳排放量也是在逐渐增加的。但是,建筑外围材料运输的碳排放量却在逐渐减少。因此,在综合考虑内外各方面因素的前提下,随着建筑物年限的增加,越古老的建筑物,其碳排放量越少。碳排放量随着建筑物使用年限的增加逐年递减。

二、近零能耗建筑碳排放工作的措施建议

1.根据建筑环境进行节能设计

在某一个地方进行建筑时,应该对该区域进行综合地考量、分析,其考虑的内容应该包括其外部环境、平均气温以及建筑日照的平均时长,建筑师可以根据之前本地区的一些自然信息进行综合分析之后,给予其合理的建筑设计。例如:对于建筑材料的选择,根据建筑周围绿化程度,怎样才能最大化利用外部环境实现绿色、低碳、环保的环境发展理念。在进行全方位的分析之后进行的建筑工程,便可以达到碳排放量最小化。

2.根据建筑墙体结构进行节能设计

实现建筑墙体结构节能设计,首先就应该对本地区的气候进行勘探。应该充分考虑气候条件的影响作用,进行节能减排的相关设计工作。例如:如果是在较为炎热的地区,建筑物墙体应该选择隔热材料进行外部遮阳设计,以降低因室内温度过高而使用空调来降低温度所产生的碳排放量。如果是在较为寒冷的地区,建筑墙体应该选择隔热性能较好,导热系数较低的材料,并且提高建筑系统的密闭性,增强室内的太阳辐射量,以提高室内温度,降低采用空调制热所产生的额外碳排放量,结合不同的气候条件,选择不同的墙体设计,实现节能减排的建筑低耗能效果。

3.建筑系统节能设计的升级创新

建筑系统排碳的主要来源是冬季取暖和夏季制冷时空调所产生的碳排放量。各个地区可以根据不同的气候进行一定的室内升级创新。在进行室内设计时,可以根据不同户型进行不同的设计。例如:在夏季的时候,可以增强室内空气的流动性,通过采用风扇与空调相结合的使用方式,提高室内空气的流通速度,扩大制冷的范围,以此来降低只使用空调所造成的碳排放量较大的缺陷。

4.建筑系统设备可再生能源的使用

可再生能源能够降低其他不可再生能源的损耗。可再生能源主要有太阳能、风能、潮汐能等。在我国一些寒冷的地区,建筑物的供暖需要常年使用。因此在选择建筑物供暖的时候,可以直接选择太阳能供暖。由于常年的使用,如果选择其他方式进行供暖,碳排放量较大,且成本较高。使用太阳能不仅能够节能环保,而且能够最大程度地将太阳能转化为电能,解决建筑物的供暖压力,实现建筑的近零能耗。

结语:综上所述,为实现建筑的近零能耗。在进行一项建筑工程时,应该根据建筑环境进行节能设计,以实现习近平总书记提出的“绿水青山就是金山银山”的发展理念,同时建筑系统节能设备的升级、创新建筑系统设备、可再生能源的使用,都可以为实现建筑的近零能耗做出一定的贡献。

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