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住宅建筑碳排放及影响因素研究

【摘要】:研究表明,住宅建筑碳排放在整个社会碳排放中占有很大的比重。住宅建筑建设阶段的碳排放比例为7%,而与建筑相关的热电联产的碳排放比例高达42%,足可判断住宅建筑碳排放总量的比重之高。陈滨、孟世荣等利用生命周期评价方法,根据中国煤电链和水电链的温室气体排放系数,计算了各种燃料的温室气体排放系数,并在此基础上,计算出我国住宅中由于家用电器的使用、冬季集中供暖及农村生活能源消费所造成的温室气体排放量。

研究表明,住宅建筑碳排放在整个社会碳排放中占有很大的比重。各国的住宅建筑能源消耗量占总能耗的比例基本维持在1/3左右,伴随这些能耗的碳排放量同样占有较大的份额。以欧盟为例,2002年住宅的碳排放量占建筑总碳排放量的77%,是欧盟的第四大CO2排放源,占到了总排放量的10%;在美国,住宅建筑能耗连同个人交通所形成的碳排放量占据了全社会碳排放量的49%[13];在阿联酋,住宅建筑的能耗比例同样较高,为45.9%[14]

在中国,通过数据分析得出住宅中主要能源消耗所产生的CO2排放量约占全国总排放量的34.34%[15]。住宅建筑建设阶段的碳排放比例为7%,而与建筑相关的热电联产的碳排放比例高达42%,足可判断住宅建筑碳排放总量的比重之高。同时,住宅建筑能耗占总能耗的比例为45.9%,亦说明建筑部门的碳排放比例之大[16]。此外,综合研究表明,建筑的潜在节能比例为20%~30%,在个别地区此比例会更大,最高可达50%[17]。因此,研究住宅建筑碳排放的计算对于整个社会的节能减排具有重要的意义。

据住建部预测,由于我国的快速城市化进程影响,从2005年到2020年的15年间,中国的城市住宅新增面积将达到150亿~200亿m2,相当于欧盟成员国现有建筑的总面积之和[18]。仅2009年当年已销售商品房面积就达9.371 3亿m2[19]。如此巨大的建设规模必将使我国的能源供给和碳排放面临严峻考验。在以煤为主的能源结构短期难以改变的情况下,生态环境压力明显增大。(www.chuimin.cn)

住宅碳排放研究:

于萍、陈效逑等从住宅建筑生命周期碳排放的阶段划分和计算两方面入手,介绍了近年来国内外住宅建筑生命周期碳排放的研究进展,得到两点基本认识:一是需要在传统的线性消耗型建筑生命周期中加入循环的概念;二是在计算住宅建筑碳排放时,为了保证其完整性和准确性,应侧重主要排放阶段。同时还应注意科技发展对不同阶段碳排放量变化的影响,以及建筑废物回收和住区绿地的负碳排放效应[20]。陈滨、孟世荣等利用生命周期评价方法,根据中国煤电链和水电链的温室气体排放系数,计算了各种燃料的温室气体排放系数,并在此基础上,计算出我国住宅中由于家用电器的使用、冬季集中供暖及农村生活能源消费所造成的温室气体排放量。通过数据分析得出住宅中主要能源消耗所产生的碳排放量约占全国总排放量的34.34%,提出了住宅中碳减排的对策[21]。刘念雄、汪静等为研究中国城市住区全寿命周期碳排放情况,综合考虑住区住宅建筑排放量和绿地吸收量,提出计算方法,并以北京为例选择典型多层住区单元地块进行计算,讨论减排方法和减排潜力。计算结果表明:在现行规范、现有能源结构和技术水平下,案例住区建筑碳排放量中约3%可由住区绿地吸收。通过推行节能措施和利用可再生能源,可实现减排约50%。而实现住区零排放,则需要从城市整体角度大量依靠郊区森林碳汇资源[22]。刘博宇选取上海地区住宅平面中的五类典型问题——体形系数问题、平面开槽问题、功能复合问题、厨卫间距问题和卫生间功能问题作为研究对象,尝试利用“节约化”的设计方法,对其进行优化设计,并计算得出相应的碳减排效果[23]。蔡向荣、王敏权等从建材的生产、运输、建筑施工、正常使用、拆除以及拆除以后废弃物的处理等方面,对住宅建筑的能源消耗、碳排放量及节能减排的措施和潜力进行了分析。分析结果表明,住宅建筑在使用阶段和建材生产阶段的能耗和碳排放量占建筑总能耗和总碳排放量的90%以上,而且这两个阶段的能耗和碳排放量均具有较大的节能减排潜力;其他三个阶段的能耗和碳排放量相对很小[24]。陈莹、朱嬿等基于生命周期评价(LCA)理论,剖析了住宅建筑相关活动能耗与环境排放的影响因素,提出了建材开采生产、建筑施工、运行、维护和建筑拆除固体废物处置等五个阶段的能耗,以及以CO2、SO2、CO、NOx和PM10等为代表的环境排放的理论计算模型,该模型可为全面认识中国住宅能耗和污染水平提供理论基础[25]