中国报告大厅网讯,在全球积极应对气候变化的大背景下,低碳发展成为各行业的必然趋势。建筑行业作为耗能大户,其碳排放量不容小觑。2019年,我国建筑全过程碳排放量高达49.97亿吨,占全国碳排放总量的50.6%。在此形势下,低碳建筑凭借其低能耗、可再生能源利用等特性,逐渐成为建筑行业可持续发展的关键方向,推动低碳建筑技术的创新与应用变得愈发紧迫。
建筑物体形系数指建筑外表面与空气接触的面积除以建筑物的体积。为有效降低能耗,传统节能设计对体形系数做出明确规定:办公建筑体形系数不超过 0.4,住宅不超过 0.3,寒冷地区建筑最好控制在 0.3 以下。较小的体形系数可减少建筑外表面与外界的热交换,助力低碳建筑能耗的降低。
窗墙面积比是不同朝向外墙上窗、阳台门及幕墙透明部分总面积与所在朝向建筑外墙面总面积之比。由于窗的保温隔热性能欠佳,控制这一比例对低碳建筑至关重要。合理的窗墙面积比,既能满足采光需求,又能减少热量传递,降低建筑能耗。
外遮阳板和内遮阳百叶在调节阳光辐射方面发挥着重要作用。炎热夏季,通过调整外遮阳板角度,可阻挡阳光进入建筑;寒冷冬季,调整角度让阳光照进室内。室内设置的可调式百叶片,夏季能遮挡阳光,降低空调冷负荷,冬季收起可增加日照,减少采暖负荷,实现建筑整体能耗的降低,助力低碳建筑建设。
采用岩棉、离心玻璃棉等保温性能好、重量轻的材料,打造建筑外墙、屋面及挑空围护结构,增强墙体隔热能力,有效抵御室外气温对室内环境的影响,降低建筑能耗,为低碳建筑奠定良好的结构基础。
随着现代建筑窗墙比增大,外窗、天窗等玻璃构件能耗占建筑外围护结构能耗的 40% 以上。采用多层中空 Low-E 玻璃,并搭配断热桥铝合金紧固件及结构支架,将构件整体传热系数控制在 1.5W/(m²・K) 以内,可有效提升玻璃构件的保温及密封性能,推动低碳建筑的发展。
在厨房、浴室等区域设置管井或高窗,利用热压效应排出潮湿、浑浊空气,借助负压效应引入新鲜空气。在卧室、办公室等区域对向设置外窗,利用建筑物对向压差实现自动通风。该技术不仅能改善室内空气质量,还能降低建筑通风能耗,契合低碳建筑的要求。
在建筑物内安装光导管或设置天窗,将自然光传输到人员活动区,并调节亮度以满足不同需求。这一技术可大幅减少照明能耗,为低碳建筑照明节能提供有效途径。
太阳能热水系统通过集热器吸收阳光,将光能转化为热能,加热后的水输送至储水保温水箱,供生产和生活使用,有效减少对传统能源的依赖,助力低碳建筑的能源转型。
光伏发电、供电系统将阳光照射电池板产生的电能,通过逆变器整流为交流电,为自身、邻近建筑及电动汽车等提供能源。光伏建筑一体化可分为建筑构件与光伏发电组件融合,以及在建筑物屋顶或外表面安装光伏发电组件两种方式。应根据建筑物实际情况选择合适方式,推动低碳建筑的能源供应绿色化。
在高度 500m 以上区域,平均风速 9 - 12m/s,具有较高利用价值。风力发电机每 1m² 风轮发电功率 400 - 500W,全年可生产 100 - 200kW 电力。在考虑结构荷载、建筑美学等因素的前提下,合理应用风力发电系统,可为低碳建筑提供清洁电力。
装配式建筑将建筑梁板、墙体及管线系统的主要部分制成预制构件,在工厂批量生产后运至施工现场组装。
装配式建筑构件在工厂标准化生产,生产过程可控制温度、湿度等条件,不受天气等不确定因素影响,既能保证构件质量,又能提高生产效率,确保工期,为低碳建筑的快速建设提供保障。
装配式建筑构件在工厂制作,模板可重复使用,减少物料浪费,降低建筑废料及垃圾产生量,符合低碳建筑的环保要求。
装配式建筑大部分构件在工厂生产,减少了现场施工工序,降低现场安装工人及管理人员数量,不仅大幅降低人力成本,还减少了露天、高空作业带来的安全隐患,为低碳建筑建设营造良好环境。
采用水源热泵、地源热泵等系统作为空调系统,利用浅层水源热源或中浅层土壤提高空调系统的 COP 值,降低空调系统能耗,为低碳建筑的舒适运行提供节能保障。
收集的中水经净化处理后储存于蓄水池,用于绿化浇灌,实现水资源的循环利用,助力低碳建筑的水资源节约。
在屋顶种植绿化带,夏季利用植物蒸发作用减少屋顶传热,冬季利用土壤蓄热保温性能减少热损失,降低建筑能耗,为低碳建筑增添绿色元素。
该系统连接各类能源计量表,支持远程集中控制和管理,并根据数据汇总提供节能建议,帮助实现低碳建筑的精细化能耗管理。
低碳建筑技术的应用是实现建筑行业节能减排的关键路径。从建筑设计阶段的整体保温体系构建,到建造阶段的装配式建筑应用,再到运营阶段的新能源系统利用和其他节能技术实施,每个环节都对降低建筑能耗、减少碳排放发挥着重要作用。随着技术的不断创新与发展,低碳建筑有望在建筑行业广泛推广,助力我国早日实现 “双碳” 目标 。
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