低碳建筑的发展与技术探索

低碳建筑的发展与技术探索——从深圳光明新区设计理念说起摘要：本文简要地说明了低碳建筑在我国的发展现状，阐述了低碳建筑设计理念及措施，最后，通过深圳光明新区的“低碳”理念让读者更具体地了解低碳建筑的非凡魅力。关键词：低碳建筑；技术；深圳光明新区1.“深圳光明新区”的设计理念改革开放的标兵深圳在低碳建筑方面的表现抢眼。早在2008年，国家住房和城乡建设部、深圳市政府签署了《关于建设光明新区绿色建筑示范区合作框架协议》，光明新区被列为国家级“绿色建筑示范区”。作为太阳能及可再生能源领域最全面的示范应用基地，全国首批可再生能源建筑应用示范工程，与普通的大型工业园相比，光明新区开拓日工业园的“低碳元素”引人注目——建筑物安装了非晶硅光伏电池幕墙、单晶硅光伏电站、新型平板式太阳能热水器、新型风力发电系统，园区内安装了各种太阳能路灯和草坪灯。据测算，其光伏和光热应用年发电量达49.64万千瓦时，产生热量1839600兆焦，节约231吨标准煤，减少温室气体了自然吸收二氧化碳的效率，车库四面通风，自然采光，做到白天不用开灯。采用半地下形式，车库的埋置深度浅、地下浮力减轻，省去了打基坑围护与抗拔桩，底板的厚度由全埋式的55公分变成现在的35公分，使8088平方米的车库减少了钢材与混凝土的用量，实现了“低碳建筑”吸收和减少二氧化碳排放的要求，做到了一个“省”字。一开始就做了“碳排放”的减法，有别于先“排放”后“吸收”的“碳中和”方式。这种减碳最大化的建筑设计是“低碳建筑”的核心。低碳建筑体现了“科学发展观”，“以人为本”，“和谐社会”等多重理念，符合人类社会发展要求，顺应了时代潮流。我国低碳建筑的发展现状可表述为，前途光明，但路途坎坷。目前，绿色建筑、低碳建筑在中国的推广还是刚刚起步，好多问题亟待我们去解决，去探讨，需要设定对应的部门，才能保证政策的落实。2低碳建筑的发展现状2.1低碳建筑发展的积极因素主要体现在：低碳建筑受到社会各界的关注；绿色低碳建材大量出现；绿色施工受到重视。各施工单位意识到并采取了相关行动，控制施工过程中产生的废气排放，扬尘，噪音，建筑垃圾等，并合理利用油漆，涂料等，一些企业还通过了ISO14001环境管理标准认证。通过这种认证一方面提高了企业的管理水平，另一方面又促使施工过程逐步实现节能、降耗、低污染的目标。2.2低碳建筑发展的不利因素主要体现在：低碳建筑未走入寻常百姓家；低碳建筑初期成本投入大，而长期经济效益不明显。另外，低碳建筑往往意味着不能建设高楼，而大量人口涌入城市又使得高楼成为最经济的方式。毫无疑问，低碳建筑，绿色低碳观念已经收到各个阶层人员的重视。低碳建筑的本质在于充分可再生资源，循环利用资源，其直接效果就是节约了资源，有利于资源的自然循环，保护了自然环境和地球环境。但是低碳建筑观念并未步入平常百姓，因此政府大力宣传低碳建筑带来的各种效益，倡导绿色生活方式，加强人们的绿色意识，从而逐渐增加低碳建筑的市场需求。只有这样才能催生各种绿色建筑人才，设计人才的出现，形成有效循环。中国的发展，是可持续的发展，经济要发展，人民生活要改善，在人民生产改善中不能照抄西方的道路，高能耗的道路，我们应该用比西方低得多的能源让我们的人民过上健康的小康生活，成为建筑节能技术和建筑节能产业的强国。3．低碳建筑技术实践与探索目前，广受关注的一些低碳建筑技术见表1。表1：低碳建筑常用技术门类节能技术节能潜力，%备注建筑围护结构建筑选址及合理朝向30~80利用建筑风水学，充分利用自然能源，实现天人合一墙体隔热保温30~50相对于传统墙体减少的建筑得热和散热屋顶绿化5~10相对于无屋顶绿化屋面减少的建筑得热和散热断热双层中空玻璃窗20~40相对于常规玻璃窗的窗户传热内外遮阳5~10相对于无遮阳的窗户热辐射传热呼吸玻璃幕墙10~20相对于常规建筑相应墙面的传热自然通风5~15相对于过渡季节的空调制冷制热能耗建筑机电系统区域供冷技术20~40相对于分散系统，与分体机相比节能更为显著水、地源热泵技术20~40相对于电制冷常规空调系统的主机耗电量空调蓄能技术5相对于常规空调系统，经节能规范折算后的综合能耗低温送风技术50相对于常规变风量末端的输配系统能耗温湿度独立控制技术20~30相对于常规电制冷空调系统的综合电耗大温差流体变流量技术30~40相对于传统流体输送设备的能耗热回收技术10相对于常规系统能耗绿色照明技术50相对于常规照明系统能耗可再生能源利用建筑光伏发电一体化大于5风力涡轮发电太阳能光热利用大于5智能楼宇基于物联网的能源管理20~30智能楼控20~40相对于人工操控楼宇能耗这些项目的正确使用应该充分考虑建筑物所在地的气候区域、建筑生态环境、建筑物功能定位、当地能源政策以及当地人文习俗等综合设计选择使用。笔者的主要研究集中在建筑机电技术领域，下面是笔者所在企业在该领域的一些实践与探索。（1）德国巴斯夫的“3升房”项目是世界上最大的化学公司在一幢已有70多年历史的老建筑基础上改造而成，因其每年每平方米使用面积消耗的采暖耗油量不超出3L而被称为“三升房”。与改造前相比，采暖耗油量从20L降到了3L。如按100ｍ2的公寓测算，每年取暖费可从5400元人民币降至770元，二氧化碳的排放量也降至原来的1/7。屋顶的太阳能板群吸收了太阳能用于发电，电能随之进入市政电网，用发电所得的收入来填补建筑取暖所需费用；在屋顶墙壁上悬挂的太阳能电池板可提供热水。（2）上海世博中心位于黄浦江边，是2010年上海世博园区核心永久建筑之一。总建筑面积14.2万m2，夏季空调冷负荷13000kW，冬季热负荷8860kW，采用江水源热泵+冰（水）蓄冷技术。选用RUNPAQ纳米导热复合盘管蓄冰装置10台，蓄冷量7200RTh（1RTh=3.517kWh）；水蓄冷利用900m3消防水池，蓄冷量1900RTh。2010年2月项目安装调试完成并投入运行，经比较，该项目减少制冷装机容量30%，减少制冷用冷却塔，全年节水6.7万t，节约运行费用305万元，夏季转移高峰电力880kW，年转移高峰电量1.9×106kWh；年直接节煤6800t，减排烟气2.1亿m3、二氧化碳3.4万t。该项目是目前国内唯一获得绿色三星和美国LEED双证的大型公共建筑，为“城市让生活更美好”的世博主题更添光彩。4结束语我们认为低碳的概念其实和节约型社会的概念是连在一起的，这也正符合我国可持续性发展的需求。它本身不仅仅是指建筑节能，而是将能源的消耗、环境等各个因素整合起来的一个概念。低碳主要是指减少整个社会的能源消耗，因此低碳是大环境下的低碳，只有在整个大环境下实现低碳，才可能真正做到可持续性发展。还急需加大低碳减排的宣传力度，使得社会各界都来积极关注绿色建筑和低碳人居，使绿色成为每一个普通居民生活方式的重要内容，才能从根本上推动我国绿色人居的进程。参考文献[1]郑辑宏.当代建筑节能技木研究[J].福建建材,2008,(06).[2]张霖.广西农村房屋建筑节能浅析[J].广西城镇建设,2009,(12).[3]刘家贤.新形势下苏州居住建筑生态设计分析[J].河南城建学院学报,2010,(02).[4]吴琳.武汉宜居城市建设的几点思考[J].城市观察,2010,(02).[5]姜长征.绿色住宅建设框架问题探讨[J].安徽建筑,2008,(03).