綠色住宅的固碳技術(shù)與應(yīng)用

1、綠色住宅的固碳技術(shù)與應(yīng)用申目分類號 Tu1123文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章墑號 )一739X(2111l)fmO077描要 i 提女 T 色 t 日堿機(jī) .喜镕*7綠£月目碳*和技術(shù)措施，議m±目硅,建#抖,;等i十乂女m枝,避步拓展自目植m目在基.臺步提女T綠在，學(xué)，規(guī)*措拖”化住#關(guān)t £±目目AbstractTheconce0tofcorbon se0uestrafionsystemingreenresidence buildingssintroducedinthepaperln ordertobroadenthefiedsanddeplhlhe appl

2、icationofcorborlsequestratlonbioand physical ue口 tl on tech no logyisolso discussedond0nolyzedFurthermorefhepaperproloesthesGfeguardmeosures fromelhcoesthetic0wstostrengthen theeffectsofcarbonreductionofgreen esidencesKeywoldsGreenredenceBioondphysicalseque帥 tbnchndOgy.Cabonquestrofion 十 echnd0gy建筑技

3、術(shù) ArchitecturalTeChnolOgy綠色住宅的固碳技術(shù)與應(yīng)用CarbonSequestrationTechnologyandApplicationofGreenResidence宋華偉豐劍利SongHuawelFengJianli建筑業(yè)的碳排放量約占人類排放總量的40%一 50%.住宅又以量大面廣而成排碳大 戶.為減小溫室氣體對全球氣候影響 ,住宅 的綠色低碳成為未來發(fā)展的必由 ±路.1 綠色住宅的同碳機(jī)制 11綠色住宅與碳排放(1l 綠色住宅的低碳特征綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi) 最大礞度地節(jié)約資源 f 節(jié)能,節(jié)地 ,節(jié)水,節(jié) 材）,保護(hù)環(huán)境和減少污染 ,為人們提

4、供健 康 ,適用和高效的使用空間 ,與自然和諧共 生的建筑 f 摘自綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 'GB 50378）符合上述特征的住宅可以稱作綠 色住宅 .從碳排放角度看 ,綠色住宅首先應(yīng) 滿足低碳 l 裱排的要求 ,以減輕對地球環(huán)境的 影響 當(dāng)前 ,世界各國都在積極探討建筑節(jié)能 臧排的技術(shù) .2010 年上海世博會(huì)為低碳和零 碳建筑提供 7 一個(gè)太舞臺 ,國際最先進(jìn)的節(jié) 能,環(huán)保 ,生態(tài)技術(shù)都呈現(xiàn)在這場盛會(huì)中 . 世博會(huì)的滬上生態(tài)家展示了未來綠色零碳 住宅的一個(gè)范例 （目 1. （2）綠色住宅的低碳連徑 低碳是個(gè)系統(tǒng)問題 ,一些建筑選用先進(jìn) 的保溫材料 ,太目能光電池板 ,Low E 幕墻 玻

5、璃等來節(jié)能減排 ,而這些材料的生產(chǎn) ,運(yùn) 輸,維護(hù)和降解中的碳排放量卻很少有人加 以全面研究和論證最近國際上提出的 ”碳 足跡和 ”碳中和”等概念,就是耍全程跟 蹤產(chǎn)品的碳排放 ,并通過經(jīng)濟(jì) ,技術(shù)和管理 措施保障目收大氣碳排放的問題 .12 藏排與固硪 臧排與固碳是維襄大氣碳平衡的兩種手 段.減排是通過高效技術(shù)手段和生活方式減 少人類生活的總排碳量 ,固碳則是強(qiáng)調(diào)消耗 大氣中的CO,氣體,使之轉(zhuǎn)化為其他形式的 碳存在,二者的目標(biāo)都是降低大氣中的溫室 氣體濃度 ,建立良性碳平衡 ,艟少人類生活 對地球環(huán)境的影響 . 如果說糠排是一種消極的碳平衡措施 , 那么”目碳”則是一種積極的碳平衡方式 了

6、.固碳也叫碳封存 ,是指增加除大氣之外 的碳庫的碳含量的措搬 ,包括生物固碳和物 理回碳 .生物圄碳就是利用植物的光合作 用,提高生惑系統(tǒng)的碳吸收和儲(chǔ)存能力 ,從 而減少CO,在大氣中的濃度,減緩全球變曖 趨勢.物理固碳過程包括分離和去除煙氣中 的CO2,加工礦物燃料產(chǎn)生H?,或?qū)O2長 期儲(chǔ)存在開采過的油氣井 ,煤層和深海中 等.生產(chǎn)耗能和排碳是不可包括以下三個(gè)方面 -C1】增加和保護(hù)檀物群藩 綠色住宅區(qū)建設(shè)中 ,要積極采取管理和 技術(shù)措施 .保護(hù)住區(qū)內(nèi)原有綠地 ,林木,濕 地等生惑系統(tǒng)豹長期目碳能力 .綠色住宅和 住宅小的平面布局中應(yīng)巧姑結(jié)臺場地中的 林術(shù) ,水體,并宜形成植物群薄帶 ,

7、增加植 物種群的繁育能力 .12）高蚊植物品種，種植方式與技術(shù).增加植物固碳效率 不同綠色植物的固碳差別很大 ,傳統(tǒng)住 宅區(qū)內(nèi)往往只強(qiáng)調(diào)綠地面積和視覺景觀 ,對 綠色植物的固碳效率問題考慮較少 .目內(nèi)一 02011 啪 CT 吒 4t77 項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)多年生喬灌草的種植結(jié)構(gòu)的固碳 水平最高 .其他依次為灌草型 ,草坪型和草 地（表t1.由此看來，綠色住宅區(qū)的室外 場地宜復(fù)臺布置喬灌革術(shù) ,少做草坪和硬質(zhì) 場,鋪裝.±栽培技術(shù)是一種離散率的種植技 術(shù).特點(diǎn)是不占用空間 ,清潔高效 ,非常 適合住宅綠化 .應(yīng)用在住宅客廳 ,活動(dòng) 蜜,陽光花日，m臺等處不但美觀實(shí)用， 使家人享受種植和品嘗無

8、公害蘸菜的樂 趣.豐富業(yè)余生活也可有效促進(jìn)住宅內(nèi) 外環(huán)境的減排效雒 （固 2）.c3l立體綠化增加有效綠地面積 住宅的屋頂和墻面是可附加綠化的立 體層面,不可忽視種植屋面實(shí)質(zhì)上是人工 生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè) ,是城市建設(shè)過程中對自 然的必要補(bǔ)償 .實(shí)施種植屋面不會(huì)破壞自 然生態(tài) ,特別是應(yīng)用草炭混合基質(zhì)的綠化 技術(shù).應(yīng)用種植屋面增加了建筑的外保溫 隔熱效果 ,并可有效截留兩水 ,緩解城市 熱島效應(yīng) .StevH1I 設(shè)計(jì)的北京現(xiàn)代 Moma 是屋頂生態(tài)綠化的佳例 .整個(gè)住宅 群體設(shè)計(jì)渾然一體 ,高層住宅韻屋頂花日 也通過連接體相互連通 .不但增加了綠地 有效面積 ,也豐富了社區(qū)景觀 f 圖 3）. 垂

9、直綠化是利用建筑物墻面或支撐物擴(kuò) 大種植面積的一種綠億方式 .我國住宅園管 理和居民生活慣等原目 ,選種種植方式并 普遍.在高層林立的住宅 ,墻面需要采 取特殊的嵌種方法 .結(jié)臺幕墻式種植和預(yù)制 板式種植 .可望取得更好的種植效果 .22 建筑固硪材料 本文所討論的建筑固碳材料是指在生 產(chǎn),使用 ,廢棄和再生循環(huán)過程中以與生 態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，吸收或消耗co,起到碳 封存作用的建筑材料 .不論新型遷是傳統(tǒng) 建筑材料 ,只要按照長效環(huán)保 ,低碳節(jié)能 的理念進(jìn)行改良和適當(dāng)應(yīng)用都有良好的低 效果怎樣 ,跡有待實(shí)踐的驗(yàn)證和制定 統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn) . 英營格林照浩大學(xué)的學(xué)者正在探索采用 原純胞材料制造建筑材料 ,

10、這種單校細(xì)胞可 以吸收大氣中的co,并轉(zhuǎn)化為珊瑚狀堅(jiān)硬的 舍碳化臺物 .從而起到保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的作 用.未來以這種材料覆蓋的建筑可做到如碳 排放圖 4l（2l 輕質(zhì)建筑材料 瑞典的一項(xiàng)研究顯示 ,相對重建筑材料 而言 f 混凝土,磚,玻璃,鋼鐵等）.輕質(zhì) 建筑材料 輕質(zhì)砌塊 ,巖棉,礦棉等）對氣 候的影響鞍小 ,溫室氣體排放也相對輕少 . 所以應(yīng)提倡采用輕質(zhì)建材 .但應(yīng)注意一些輕 質(zhì)建材可能有一定毒性 ,要在安全檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上慎重使用 .I31 術(shù)材 ,檀物纖維材料 木材重量的一半是碳元素 ,樹木本身 可以通過光臺作用貯碳遣養(yǎng) .但樹木砍伐 造成了森林貯碳的流失 ,其中因熱帶森林 砍伐造成的co,

11、排放量約占人類向大氣排 放的CO,總量的20%在樹木的生長過程 中.碳元素一直貯存的植物體內(nèi) ,但當(dāng)樹 木死亡或腐爛后 ,植物體內(nèi)的碳元素就會(huì) 園分解作用排放到大氣中 . 建筑中使用的木材是可再生資源 ,可 將術(shù)材內(nèi)臺的碳元素轉(zhuǎn)化為建筑材料固化 在建筑中 .討皮,竹子,藤類,麥稈等植 物纖維臺成材料也可增加建筑材料的固碳 效果,避免目在自然界氧化分解釋放蔓多 的co,.我國森林園長時(shí)間過量砍伐，術(shù) 材資源稀缺 ,在新建筑材料中臺理利用樹 皮麥稈 ,刨花鋸末 ,木片,樹葉等對目 碳有十分積極的作用 .I4l 地方建筑材料 采用地方建筑材科的好處是節(jié)約運(yùn)輸成 本,降低交通碳排放 .從建筑整體風(fēng)格上

12、 , 就地取材的建筑容易融八地域文化 ,形成地 域建筑風(fēng)格 ,成為地域景觀和旅游資源的一 部丹.地方性建筑材料更能適應(yīng)地氣候條 件和自然資源的限制 ,有強(qiáng)大的生命力 .23 建筑廢品再譴 從固碳的角度來看 ,日建筑和建筑垃圾 從物質(zhì)構(gòu)成來看 ,富舍大量碳 ,廢棄和分解 它們更要消耗大量能源 ,釋放更多的 CO,. 敖國每年排放的建筑垃圾選 1 億噸以上 ,并 以 8%的速度在增長 . 有效利用建筑垃圾不 但節(jié)約能源 ,也有利低碳減排 ,保護(hù)環(huán)境 . 建筑垃圾作為新建筑骨科或臺成成分 , B 經(jīng)有 7 初步成效 , 一些優(yōu)秀的建筑師開始 嘗試采用日建筑磚瓦來實(shí)現(xiàn)建筑的綠色環(huán)保 理念建筑廢品利用不

13、但綠色環(huán)保 ,其美學(xué) 價(jià)值也被進(jìn)一步挖掘出來 .24 典型案倒分析 英國倫敦 BedZED 社區(qū)是 20O0 年建于 莢目個(gè)大型 ”零碳社區(qū) ”為,7減少排 放 ,這個(gè)住區(qū)全面幕統(tǒng)地采用 7 節(jié)能艟排措 施 ,或?yàn)槟壳皣鴥?nèi)外低碳住宅模仿的范本 . BedZED 住宅區(qū)的基本設(shè)計(jì)理念是利用地球可再生的資源 .在不犧牲現(xiàn)代化生活模式的同時(shí) ,并在抗街高房價(jià)的市場預(yù)算下 .提供處可持續(xù)發(fā)展的新型綠色住宅區(qū) 根據(jù)八住第一年的監(jiān)測數(shù)據(jù) ,貝丁頓 每家住戶一年的水電費(fèi)支出可減少 3847 英 鎊 .與其他社區(qū)相 ,該生態(tài)社住戶的采 暖能耗降低了 88%,用電量減少 25%,用 水量只相當(dāng)于英國平均用水量的

14、 50%,汽車 行駛里程為全國平均水平的 65%,減少 CO, 排放 1471噸.該住區(qū)采用 7 多層次綠化系 統(tǒng) .固碳減排 ,美化環(huán)境 .社建材絕大部 甘都在半徑35km的范國內(nèi)取得，有機(jī)材料 和地方性材料的選擇為社區(qū)低碳建排創(chuàng)造 7 有利條件 （圖 5）.3 綠色住宅的同碳保障3.1 理念引導(dǎo) 我們和許多物種共同生活在地球村 ,人 類的活動(dòng)應(yīng)保護(hù)生態(tài)平衡與生物多樣性 ,保 護(hù)與臺理使用自然資源 ,對影響自然生態(tài)與 生態(tài)平衡的重大活動(dòng)進(jìn)行科學(xué)決策 , 這是人 婁應(yīng)有的道德倫理責(zé)任 .呼喚社會(huì)的生態(tài)倫理意識 ,加強(qiáng)普退人 的環(huán)境意識的責(zé)任感是保護(hù)環(huán)境 ,維持生態(tài) 平衡的保障 ,維持大氣的碳平

15、衡是全體人類 的責(zé)任 ,論發(fā)達(dá)國家遷是發(fā)展中國家都要 負(fù)起自的責(zé)任和義務(wù) ,共同保護(hù)我們的地 球村藩.32 低磺羹掌 建筑是美好生活的容器和庇護(hù)體 ,固碳 技術(shù)帶紿人的不只是義務(wù) ,更有美盛 .對千 因出于固碳目的而創(chuàng)造的建筑形式 ,綠化 , 建筑材抖需要逐漸培養(yǎng)新的審美觀 .近幾十 年.我國城市化水平迅速提高 ,城市人群漸 漸被林立的高樓和紛亂的車流所目目,城市的新生代B遠(yuǎn)商自然生活，沉浸于虛幻的網(wǎng) 絡(luò)世界,淡漠 7對大自然美的發(fā)現(xiàn)和求素 . 呼喚和培養(yǎng)城市人群對大自然的熱愛是低碳 生活的重要條件 . 拆除日建筑在我國的城市中目空見慣 , 許多可再造 ,可利用 ,有文化價(jià)值的 8建筑 毀于一

16、旦西方目家的人常以 lE 為姜.包 括對 lE 建筑的鐘愛中國人也該認(rèn)真匣思一 下,當(dāng)拆毀一所 1 日建筑的時(shí)候可能不但毀壞7 文化遺產(chǎn) . 也月時(shí)增加 7 潛在的碳排放 .所以 ,應(yīng)該樹立新的美學(xué)意識 ,美的事物首 先是對自然生意系統(tǒng)的尊重 .33 箍鹽法規(guī) 碳排放對于當(dāng)代工業(yè)化的人類生活而言 不可避免 .目際組織制定 7 相關(guān)稅收協(xié)議來 制衡碳排放 ,跟蹤碳足跡 ,提出碳中和 ' fCarbonNeutral_效益法規(guī)概念.所謂碳 中和,是指企業(yè) ,團(tuán)體或個(gè)人計(jì)算其在一定 時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總 量,然后通過購買碳信用的形式 ,資助符合 目際規(guī)定的節(jié)能減排項(xiàng)目 ,消除

17、企業(yè) ,團(tuán) 體或個(gè)人的碳足跡 .從而達(dá)到環(huán)保的目的 . 效益制衡法規(guī)可以算是人類社會(huì)層面的 固碳機(jī)制 ,是對固碳技術(shù)的一個(gè)重要補(bǔ)充和 經(jīng)濟(jì)保障 .現(xiàn)在國際上一個(gè)流行的做法是 征收碳稅和碳交易稅 ,但能否通過征稅來彌 補(bǔ)人類的 ”碳孽債”遷是一個(gè)未知數(shù) ,反對 的呼聲也大育人在 .筆者認(rèn)為對于綠色住宅 f 區(qū))的建設(shè) ,切實(shí)可行的碳中和策略和措 施包括以下幾個(gè)方面 :I1) 調(diào)整現(xiàn)行綠地指標(biāo)規(guī)范 . 提高實(shí)際綠化疆盞率 .（城市居住規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范 ）GB 5018093）對小區(qū)綠地率作 7 嚴(yán)格規(guī)定 新區(qū)建設(shè)不應(yīng)低千 30%.目區(qū)改建不宜低 于 25%.規(guī)范中的綠地包括公共綠地 , 宅旁綠地 ,配

18、套公建所屬綠地和道路綠地 , 其中包括 7 滿罡當(dāng)?shù)刂矘渚G化覆 ±要求,方 便居民出八的地下或半地下建筑的屋頂綠 地 . ”建筑屋頂綠化和垂直綠化并未計(jì)人綠 地率范圍 ,而對綠地內(nèi)的植物當(dāng)量未作詳細(xì) 說明 ,這不利于提高住宅實(shí)際綠化效果 .建 議應(yīng)對屋頂綠化和垂直綠化做當(dāng) 計(jì)算 ,并 計(jì)八總綠地指標(biāo) ,對于大樹更應(yīng)加杈合計(jì) , 提高總綠地率 .l2l 綠色技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī) j 嘲 政府應(yīng)鼓勵(lì)開發(fā)商加大住宅區(qū)的實(shí)際綠 化覆蓋率 ,并采用新型生態(tài)建筑材料和圍碳 技術(shù) .對此可通過獎(jiǎng)勵(lì)開發(fā)強(qiáng)度 ,用地置換 等加以補(bǔ)償 .調(diào)動(dòng)開發(fā)商的積極性 ,補(bǔ)償效 益損失（3加強(qiáng)管理 .多方監(jiān)管 加強(qiáng)住宅設(shè)計(jì) ,施工 ,使用中的碳排放監(jiān)管機(jī)制 ,政府監(jiān)管和居民監(jiān)管相結(jié)合 ,切 實(shí)保障低碳綠色住宅的建設(shè)水平 . 鱧語綠色低碳住宅并不神秘 .也不新鮮 ,它 就存在于政府部門 ,開發(fā)商與消費(fèi)者的默契 共識與實(shí)踐之中 .目碳技術(shù)是降低大氣碳 含量的有效途徑 ,綠色住宅的低碳