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正文內(nèi)容

長(zhǎng)江三角洲地區(qū)綠色低碳建筑生命周期成本分析碩士學(xué)位論文(編輯修改稿)

2025-07-22 16:04 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ③因地制宜規(guī)律綠色低碳建筑強(qiáng)調(diào)人與自然環(huán)境的和諧發(fā)展,充分利用不同地域的氣候條件、地域資源基礎(chǔ)、生活習(xí)俗等。綠色低碳建筑要關(guān)注環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,保持環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)是保持經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。綠色低碳建筑的持續(xù)發(fā)展需要平衡經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)各方的利益,在權(quán)衡投入、收益基礎(chǔ)上追求綜合效益的最大化。 綠色低碳建筑的評(píng)價(jià)體系綠色低碳建筑的定義隨著關(guān)注點(diǎn)的不同而呈現(xiàn)不同形式。綠色低碳建筑的評(píng)價(jià)及認(rèn)證體系,就是用一定的準(zhǔn)則衡量全壽命階段達(dá)到的“綠色低碳”程度,為建筑業(yè)相關(guān)各方提供具體條例,指導(dǎo)和鑒定綠色低碳建筑在設(shè)計(jì)、實(shí)施、使用等全過程的數(shù)量化,它是定性問題的定量分析、是定性與定量理想結(jié)合的決策方法??茖W(xué)全面、簡(jiǎn)明易操作的綠色低碳建筑評(píng)價(jià)體系和標(biāo)準(zhǔn),可以引導(dǎo)全社會(huì)真正理解綠色低碳建筑的內(nèi)涵,有利于促進(jìn)綠色低碳建筑的可持續(xù)健康發(fā)展。 國(guó)外的綠色低碳評(píng)價(jià)體系日本學(xué)者針對(duì)綠色低碳建筑提出了“壽命周期C02排放評(píng)價(jià)指標(biāo)(LCC02)”,即以建筑物壽命周期內(nèi)所有溫室效應(yīng)氣體的排放量來衡量對(duì)地球環(huán)境造成的負(fù)荷,是指從建筑物的生到死,即規(guī)劃設(shè)計(jì)、建材生產(chǎn)、建設(shè)施工、日常使用、維護(hù)修繕、更新拆除到廢棄物處理、回收利用等生命周期各階段進(jìn)行全面性、系統(tǒng)性的環(huán)境負(fù)荷評(píng)估。壽命周期C02排放評(píng)價(jià)指標(biāo)(LCC02)既可用來評(píng)價(jià)建筑物對(duì)環(huán)境的影響,又可用來評(píng)價(jià)建筑物的能耗特性,它標(biāo)志著建筑節(jié)能減排觀念的更新,以及建筑節(jié)能減排與保護(hù)地球環(huán)境密不可分的關(guān)系。建筑上的一磚、一木、一石都是能源的產(chǎn)物,建造過程中的起重機(jī)、運(yùn)輸工具等也消耗大量能源。因此談建筑節(jié)能與減排,必須從建材生產(chǎn)、建材運(yùn)輸、建筑施工、更新修繕,以至建筑拆除解體、回收再利用等建筑物的整個(gè)生命周期內(nèi),進(jìn)行耗能與排放的系統(tǒng)評(píng)估。建筑物生命周期各階段C02的排放:第一階段:建設(shè)階段(1)建材生產(chǎn)階段:在建材生產(chǎn)、加工環(huán)節(jié)消耗的能量所產(chǎn)生的C02;(2)建材運(yùn)輸階段:建材搬運(yùn)、運(yùn)輸所使用的機(jī)器設(shè)備消耗的能量所產(chǎn)生的C02;(3)施工階段:工程施工期間所使用的機(jī)器、設(shè)備消耗的能量所產(chǎn)生的C02;選擇建筑材料時(shí)要考慮原材料的開采過程對(duì)環(huán)境的影響,同時(shí)盡量選用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的材料,以減少運(yùn)輸過程中的能耗;改進(jìn)、淘汰能耗大、污染嚴(yán)重的生產(chǎn)工藝。第二階段:運(yùn)行階段(1)日常使用階段:建筑物竣工使用后,維持建筑物正常運(yùn)轉(zhuǎn),如空調(diào)、照明、動(dòng)力等消耗的能量所產(chǎn)生的C02;(2)更新修繕階段:建筑物基本維護(hù)、修繕及改造更新等消耗的能量所產(chǎn)生的C02;第三階段:拆除階段(1)拆除階段:建筑物拆除、解體消耗的能量所產(chǎn)生的C02;(2)廢棄物處理階段:搬運(yùn)及廢棄物處理消耗的能量所產(chǎn)生的C02;(3)回收利用階段:廢棄物回收利用形成再生材料消耗的能量所產(chǎn)生的C02;第一、國(guó)外的相關(guān)評(píng)估體系國(guó)際上針對(duì)建筑物生命周期評(píng)估有一些實(shí)用的評(píng)估體系,如美國(guó)的BEES,加拿大的ATHENA,荷蘭的SimaPro,日本的CASBEE等。從中可以幫助我們獲得客觀的評(píng)估數(shù)據(jù),并且能夠進(jìn)行直接或間接的計(jì)算。以美國(guó)的BEES為例。BEES (環(huán)境與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的建筑,Building for Environment and Economic Sustainability)軟件可以針對(duì)廣泛的建筑產(chǎn)品評(píng)估其生命周期成本,能分析混凝土、屋頂材料、外墻等材料,評(píng)估每個(gè)產(chǎn)品相關(guān)的經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的成本,從而為減排提供依據(jù)。第二、國(guó)外的相關(guān)指導(dǎo)原則與法規(guī)(1)美國(guó)環(huán)保署(EPA)的采購(gòu)指導(dǎo)方針(CPG)以行政命令要求購(gòu)買回收量最高的再生原料,其中包括建筑原料,這樣可大大節(jié)約建筑原料,減少排放。(2)美國(guó)的百萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂提案由建筑產(chǎn)業(yè)、其他聯(lián)邦官署、地方政府、公共事業(yè)部門、非政府組織等共同合作,目標(biāo)于2010年,在100萬(wàn)個(gè)美國(guó)的建筑物建立太陽(yáng)能系統(tǒng),最主要的目的就是通過使用太陽(yáng)能這一潔凈能源減少溫室氣體排放。(3)美國(guó)環(huán)??偸鸬?EPA)的建筑、工程與規(guī)劃指導(dǎo)方針,規(guī)定減少影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的污染物,并規(guī)定建筑物的暖氣、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須將微生物生長(zhǎng)的狀態(tài)、化學(xué)的污染、微粒物質(zhì)的釋放與分布降至最低。(4)芬蘭環(huán)境部的“生態(tài)可持續(xù)建造計(jì)劃”包括多項(xiàng)涉及節(jié)能減排的措施,把生命周期的概念貫穿全局,減少對(duì)環(huán)境的沖擊,增加建筑物的使用效率,發(fā)展可持續(xù)建筑。(5)日本的國(guó)家行動(dòng)方針中提到可持續(xù)建筑的發(fā)展,包括推動(dòng)資源的有效使用,發(fā)展可持續(xù)建材,提高建筑耐久性,控制溫室氣體排放,控制空氣品質(zhì)等措施。另外,我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的綠色建筑九大評(píng)估指標(biāo),由2001年開始實(shí)施,致在創(chuàng)造可持續(xù)的居住環(huán)境,評(píng)估指標(biāo)分別為生物多樣性、綠化量、基地保水、日常節(jié)能、C02減排量、廢棄物減量、室內(nèi)環(huán)境、水資源與污水垃圾改善,其中“落實(shí)建筑節(jié)能、持續(xù)降低能源消耗和減少C02排放是重要的目標(biāo)。 國(guó)內(nèi)的綠色低碳建筑評(píng)價(jià)體系我國(guó)的生態(tài)住宅評(píng)估研究開始較遲,為使生態(tài)住區(qū)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工有標(biāo)準(zhǔn)可依,建設(shè)部于2001年9月,組織編寫了首部《中國(guó)生態(tài)住宅技術(shù)評(píng)估手冊(cè)》,在借鑒全球先進(jìn)的生態(tài)住宅技術(shù)和切實(shí)可行的評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上,提出了我國(guó)生態(tài)住宅建設(shè)的完整框架[14]。2002年對(duì)手冊(cè)進(jìn)行升級(jí)有了新版2002版[14]。指標(biāo)體系在參考國(guó)外評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)上,融合了我國(guó)相關(guān)住宅建設(shè)的法規(guī)的合理內(nèi)容[24][25]。2003年,在充分考慮建筑的結(jié)構(gòu)形式、自然能源的利用、綠化與景觀等方面的健康指標(biāo)下,《中國(guó)生態(tài)住宅技術(shù)評(píng)估手冊(cè)》(2003版)再次面世[14]?!吨袊?guó)生態(tài)住區(qū)技術(shù)評(píng)估手冊(cè)》包括評(píng)估體系、評(píng)估方法和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)估體系涵蓋5個(gè)子項(xiàng),包括選址與住區(qū)環(huán)境、能源與環(huán)境、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、住區(qū)水環(huán)境、材料與資源等 [14];評(píng)估方法和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)包括必備的條件審核、規(guī)劃設(shè)計(jì)階段評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收與運(yùn)行管理階段評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。凡是不符合必備條件中的任何一條,不得參加評(píng)估 [14]。奧運(yùn)工程真正實(shí)現(xiàn)了“綠色化”的內(nèi)涵 [15]。2003年8月,綠色奧運(yùn)建筑評(píng)估體系GBCAS正式出版。評(píng)估體系包括奧運(yùn)建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、施工階段與運(yùn)行管理階段。評(píng)估不僅僅限于對(duì)項(xiàng)目綠色的最終評(píng)估,而是把每一階段的評(píng)估指標(biāo)分為建筑環(huán)境質(zhì)量Q(Quality)和能源、資源和環(huán)境負(fù)荷的付出L(Load)兩類。綠色建筑即是以較小的消耗獲取較大建筑環(huán)境質(zhì)量的建筑[15]。評(píng)估體系根據(jù)各項(xiàng)目的作用,給出權(quán)重系數(shù),采用多級(jí)指標(biāo)逐步細(xì)化深入。前一階段評(píng)價(jià)達(dá)到綠色建筑的基本要求,才能進(jìn)行下一階段工作,只有建設(shè)過程的每個(gè)階段都達(dá)到綠色要求,項(xiàng)目才達(dá)到綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)[15]。 國(guó)內(nèi)外對(duì)綠色低碳建筑的推廣 國(guó)外對(duì)綠色低碳建筑的推廣早期德國(guó)建筑物所消耗的能源占總消耗的50%,德國(guó)政府帶頭以公共建筑作示范,致力發(fā)展低耗能的永續(xù)建筑,為了調(diào)動(dòng)企業(yè)和個(gè)人投資節(jié)能領(lǐng)域的積極性,德國(guó)政府開展了許多資助項(xiàng)目,如,“現(xiàn)場(chǎng)顧問資助項(xiàng)目中,房屋所有者可以享受工程師的咨詢服務(wù),選擇如何更經(jīng)濟(jì)實(shí)用地采取房屋節(jié)能減排措施,而大部分咨詢費(fèi)將由政府承擔(dān);另外,德國(guó)信貸機(jī)構(gòu)還推出了“C02減排項(xiàng)目”和新的“C02建筑改建項(xiàng)目”,對(duì)節(jié)能項(xiàng)目提供低息貸款,中小企業(yè)在投資節(jié)能領(lǐng)域方面也享受政府的特別貸款,德國(guó)政府還積極向公眾宣傳建筑節(jié)能減排知識(shí)和政府的方針政策。英國(guó)政府宣布,英國(guó)未來所有的新建建筑物都必須是“零碳排放的環(huán)保型建筑,英國(guó)住房部長(zhǎng)提交“非住宅建筑C02減排“強(qiáng)制性目標(biāo),涵蓋的建筑物涉及學(xué)校、超市、衛(wèi)生院、醫(yī)院、圖書館以及生產(chǎn)企業(yè)等,到2020年,英國(guó)的非住宅建筑可以達(dá)到零碳排放;英國(guó)政府還承諾在全英國(guó)建立10個(gè)零碳排放的生態(tài)城鎮(zhèn),擔(dān)任倫敦2012年奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的奧運(yùn)場(chǎng)館建設(shè)部門(ODA)將提出可持續(xù)發(fā)展的計(jì)劃,ODA承諾要將奧林匹克公園和相關(guān)場(chǎng)地的碳排放量減少50%,同時(shí),所使用的建筑材料中有20%必須是可回收使用的材料。美國(guó)大力倡導(dǎo)“能源之星稱號(hào)的節(jié)能建筑,獲得能源之星稱號(hào)的建筑,與普通建筑相比,能源消耗量少35%,溫室氣體排放量也少35%;2008年美國(guó)有3300 綠色奧運(yùn)評(píng)估體系評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重表所以上的辦公大樓、工廠、學(xué)校、醫(yī)院、購(gòu)物中心等建筑,獲得了能源之星稱號(hào)。據(jù)稱,到目前為止美國(guó)國(guó)內(nèi)已有超過6200所的辦公大樓和工廠等建筑獲得了能源之星稱號(hào),據(jù)此,所產(chǎn)生的效果相當(dāng)于每年減少200萬(wàn)輛汽車的溫室氣體排放量,同時(shí)每年可節(jié)省17億美元的電費(fèi)開支。 范例與分析(1)位于德國(guó)首府柏林的國(guó)會(huì)大廈,它玻璃穹頂上掛有一個(gè)三角椎掛,可以將空氣中的熱能回收再利用。同時(shí)大廈還運(yùn)用了一種熱能儲(chǔ)存技術(shù),把夏天的熱浪轉(zhuǎn)換當(dāng)作冬天的暖氣,把冬天的冷風(fēng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄奶斓睦錃狻4蟠鬁p少了建筑的能耗與碳排放量。(2)柏林的中央車站是一棟全然透明的站體,他建筑造型摩登,在視覺上形成高穿透性,玻璃頂棚讓光線可以從四十公尺直射到地下月臺(tái),大大節(jié)省了照明所需的電能,車站的屋頂上,擁有全柏林最大面積的太陽(yáng)能發(fā)電裝置,太陽(yáng)能光電膜每年可以生產(chǎn)16萬(wàn)度的電量,供應(yīng)車站所需電力的2%,讓車站在還沒完工前就成為一座小小的太陽(yáng)能發(fā)電廠。(3)英國(guó)貝丁頓(BedZED)——“零耗能社區(qū) [16] 。在英國(guó)倫敦南方貝丁頓一片曾是荒蕪廢棄的污水處理廠址上,建立了一個(gè)象征未來低碳社會(huì)的生態(tài)社區(qū)——BedZED(Beddingt Oil Zero(fossil)Energy Development)貝丁頓零耗能開發(fā)項(xiàng)目,這是英國(guó)第一個(gè)全方位、也是最大的生態(tài)社區(qū),是英國(guó)甚至世界零耗能社區(qū)和低碳建筑發(fā)展的典范之一,由8座三層住宅樓、一個(gè)綜合中心及綠地組成,總投資1500萬(wàn)英鎊[16]。這是一個(gè)高生活品質(zhì)、低耗能、零碳排放、再生能源、零廢棄物、生物多樣性的未來社區(qū)[16]。體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1)建筑節(jié)能減排。家家戶戶向陽(yáng)面的部分玻璃窗和屋頂安裝了透明太陽(yáng)能板,家中的熱水和小區(qū)內(nèi)40輛電車充電都來于此,雖然是在冬天寒冷的英國(guó),但BedZED卻善用設(shè)計(jì),沒有任何天然氣中央暖氣系統(tǒng)。所有的房屋都是朝南,屋頂?shù)牧骶€型設(shè)計(jì)保證了最豐足的陽(yáng)光,所有房屋都采用高質(zhì)量的絕緣材料,每座房屋有將近三百厘米厚的墻壁,熱水和做飯等日?;顒?dòng)中產(chǎn)生的熱能,足以保持室內(nèi)的溫暖,其熱量在五天內(nèi)不會(huì)消散[16]。窗戶的玻璃有三層并且使用密封木窗框,減少了熱量流失。在沒有暖氣和空調(diào)的情況下,室內(nèi)可以保持夏季為2025攝氏度,冬季達(dá)1015攝氏度。而屋頂?shù)幕▓@植物,不僅有助于防止冬天室內(nèi)的熱量散失,夏天開花時(shí),整個(gè)生態(tài)村就成了一個(gè)美麗的大花園[16]。2)保證新鮮空氣與宜人的濕度。每個(gè)房屋配備有自然通風(fēng)煙囪,源源不斷地將新鮮空氣送入每一個(gè)房間,一個(gè)煙囪將房屋內(nèi)的廢氣排出,而其它的煙囪則將新鮮空氣吸進(jìn)來,系統(tǒng)可以保證50%一70%的空氣濕度,提供舒適宜人的室內(nèi)環(huán)境[16]。3)節(jié)約并循環(huán)用水。水資源也妥善規(guī)劃利用。除了家戶都有雨水收集設(shè)備,每次降雨結(jié)束時(shí),生態(tài)村的大儲(chǔ)水池里便蓄滿了雨水,進(jìn)入儲(chǔ)水池之前,雨水還要經(jīng)過自動(dòng)凈化過濾器的過濾,居民就可以用這種簡(jiǎn)單過濾的雨水,直接清洗衛(wèi)浴、灌溉樹木以及公園水景;通過處理的小區(qū)廢水,可以進(jìn)入地下水補(bǔ)充雨水,“有機(jī)物”可以作肥料,收集的雨水和再循環(huán)水提供小區(qū)水消耗的1/5[16]。4)細(xì)節(jié)的環(huán)保節(jié)能考慮。小區(qū)進(jìn)行零碳排放的統(tǒng)籌考慮,利用樹枝和廢木料作為發(fā)電燃料,產(chǎn)生的熱水送入戶內(nèi)的熱水罐,熱電中心與國(guó)家電網(wǎng)相聯(lián),供應(yīng)小區(qū)用電需要。盡可能雇用當(dāng)?shù)貏诠?,建筑材料來自?dāng)?shù)鼗厥盏臓I(yíng)建廢棄物[16]。省能的建筑設(shè)計(jì),使得家庭供熱能源消耗僅為一般家庭的10%;可減少居民60%的能源需求和90%的熱能。5)2010年上海世博會(huì)各類國(guó)外的場(chǎng)館與“城市最佳實(shí)踐區(qū)的建筑。這些探索性建筑都響應(yīng)低碳世博的號(hào)召,在各自創(chuàng)意的基礎(chǔ)上,力爭(zhēng)節(jié)能減排。如“城市最佳實(shí)踐區(qū)”建筑之一的加拿大卡爾格雷水中心,始終貫徹環(huán)保思想,提倡建筑保溫、減少能耗,是一座可持續(xù)的建筑。每年可減少10萬(wàn)加元的能源消耗、71噸的C02排放、 72%的廢水排放,90%的建筑垃圾轉(zhuǎn)換回收。 國(guó)內(nèi)對(duì)綠色低碳建筑的推廣我國(guó)建設(shè)領(lǐng)域政府部門一直致力于建筑節(jié)能。為了完善節(jié)能減排、應(yīng)對(duì)氣候變化,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部近幾年每年要舉辦三個(gè)較大規(guī)模的與應(yīng)對(duì)氣候變化相關(guān)的國(guó)際會(huì)議:“國(guó)際綠色建筑與建筑節(jié)能大會(huì)暨新技術(shù)與產(chǎn)品博覽會(huì)”在開年之初的3月召開;6月舉辦“城市發(fā)展與規(guī)劃大會(huì)”和11月召開的“中國(guó)城鎮(zhèn)水務(wù)發(fā)展國(guó)際研討會(huì)”。會(huì)議為吸收、借鑒國(guó)際社會(huì)的先進(jìn)節(jié)能減排理念、先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)的管理經(jīng)驗(yàn),加快提升城鄉(xiāng)建設(shè)系統(tǒng)的自主創(chuàng)新能力,發(fā)揮了重要的平臺(tái)作用,產(chǎn)生了積極影響。同時(shí),我國(guó)政府已經(jīng)將建筑的節(jié)能減排工作法律化、制度化,先后訂立了建筑節(jié)能減排的政策法規(guī)。主要節(jié)能減排法律、政策法規(guī)有:《節(jié)約能源法》;1999年的《重點(diǎn)用能單位節(jié)能管理辦法》;2000年的《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》;2001年的《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》;2005年的《關(guān)于發(fā)展節(jié)能省地型住宅和公共建筑的指導(dǎo)意見》;2006年的《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定(修訂)》與《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378.2006;2007年的《民用建筑節(jié)能條例(草案)》。我國(guó)建筑節(jié)能減排將有更完善的法律支持。據(jù)(全球環(huán)境保護(hù)組織世界自然基金會(huì))提供的資料,從1978年到2008年,我國(guó)大城市總數(shù)從193個(gè)增加到661個(gè),城鎮(zhèn)建筑每年以 10億平方米的速度增加,城市膨脹帶來能源消費(fèi)激增,采取措施降低城市能源消耗成為首要選擇。發(fā)展低碳城市(低碳城市是指城市在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的前提下,在工業(yè)、建筑、交通節(jié)能以及可再生能源領(lǐng)域探索低碳發(fā)展模式,保持能源消耗和 C02排放處于較低的水平)開始成為一種普遍的社會(huì)訴求,特別是城市政府對(duì)低碳城市建議充滿了期待。2008 年1月28日在全球合作伙伴及國(guó)內(nèi)外機(jī)構(gòu)的支持下在北京正式啟動(dòng)中國(guó)低碳城市發(fā)展項(xiàng)目,上海、保定成為首批試點(diǎn)城市,中國(guó)低碳城市的發(fā)展序幕由此揭開。我國(guó)低碳城市發(fā)展之路應(yīng)劃分為近、中、遠(yuǎn)三個(gè)戰(zhàn)略階段。近期在城市尺度充分挖掘節(jié)能潛力,實(shí)現(xiàn)間接減排效果,提高綜合能效。中期以可再生能源等綠色替代能源為重點(diǎn),合理調(diào)整城市能源結(jié)構(gòu),向無碳或低碳能源傾斜,推進(jìn)經(jīng)濟(jì)去碳化的配套政策。我國(guó)將投入2650億美元為化石燃料替代品預(yù)算。遠(yuǎn)期以CCS技術(shù)為主線 (CC
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