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探尋裝配式建筑實現(xiàn)“雙碳”目標之路

2022-07-07   閱讀:1631

近日,中國城鎮(zhèn)化促進會城鄉(xiāng)融合發(fā)展專業(yè)委員會會長胡永生在《中國建設(shè)報》發(fā)表《探尋裝配式建筑實現(xiàn)“雙碳”目標之路》一文?,F(xiàn)將全文轉(zhuǎn)發(fā)如下。

我國的“十四五”規(guī)劃立足于碳減排、碳中和及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展舉措,加強控制碳排放的措施,走出更加科學(xué)、健康、環(huán)保、清潔、低碳的現(xiàn)代人類居住生產(chǎn)生活之路。據(jù)統(tǒng)計,建設(shè)行業(yè)碳排放量占全球碳排放總量的38%,但綜合建設(shè)行業(yè)上下游配套部品、設(shè)施設(shè)備、裝飾裝修等行業(yè),總碳排放量占全球碳排放總量的70%。減少中國建設(shè)行業(yè)和建筑本身的能源消耗量及碳排放量,進一步細化碳減排行動,對實現(xiàn)碳減排、碳中和目標非常重要。


“雙碳”目標下的建設(shè)思路

研究建設(shè)行業(yè)的碳排放,需要理清建筑全生命周期的全部能耗類別和數(shù)量。

●對裝配式建筑進行重新定義。

現(xiàn)代高科技技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化制造工藝條件下的裝配式集成建筑是可以生產(chǎn)新能源的,其產(chǎn)生的能源余量對外輸出進行能源和碳排放指標交易,創(chuàng)造經(jīng)濟效益,還可以滿足國防、災(zāi)害應(yīng)急需求。為此,應(yīng)重新對裝配式建筑制造進行多方面全系統(tǒng)發(fā)展評估規(guī)劃。

●制定綠色低碳發(fā)展策略并付諸行動。

推動在低碳前提下的可再生新能源產(chǎn)業(yè)、能源交通運輸倉儲產(chǎn)業(yè)、低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推動綠色低碳裝配式建筑和城鄉(xiāng)建設(shè)綜合發(fā)展。

●編制減少能源消耗系統(tǒng)化解決方案。

傳統(tǒng)建設(shè)行業(yè)時代,將自然資源轉(zhuǎn)化為材料和產(chǎn)品等生產(chǎn)行為附帶產(chǎn)生的能源消耗、環(huán)境污染和二氧化碳排放屬于無限制、無計劃方式,完全可以對其編制系統(tǒng)化解決方案,從而可以作出巨大的碳減排、碳中和貢獻。建設(shè)行業(yè)必須明確減少能源消耗、減少碳排放總量的計劃和限制,以確保我國總體環(huán)境水平保持在可持續(xù)發(fā)展的范圍內(nèi)。在城鄉(xiāng)建設(shè)過程中,裝配式建筑可以發(fā)揮先行主導(dǎo)作用。各行各業(yè)發(fā)展均離不開建設(shè),抓住建設(shè)行業(yè)這個關(guān)鍵環(huán)節(jié),植入雙碳理念和技術(shù),梳理思路、制定雙碳目標戰(zhàn)略,指導(dǎo)行業(yè)執(zhí)行。

我國建設(shè)行業(yè)的科技研發(fā)能力、加工制造能力、安裝能力、管理能力等均位于世界領(lǐng)先地位,預(yù)計在未來10年~20年里,我國的新建裝配式建筑將占全球總量的50%以上。我國每年新增約20億平方米建筑面積,如果不對建設(shè)行業(yè)的能源消耗制定計劃性、限制性系統(tǒng)化解決方案,建設(shè)行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的能源消耗和碳排放量會相應(yīng)攀高。為了減少建設(shè)行業(yè)的能源使用量和碳排放量,采取進一步碳排放總量的限制行動,對于實現(xiàn)碳減排、碳中和目標將非常重要。


改變傳統(tǒng)建設(shè)觀念

通過觀念的提升與轉(zhuǎn)變,重新定位建設(shè)行業(yè),推廣裝配式集成建筑,使建筑不再是能源消耗體,而是轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)新能源的空間載體。通過改變觀念,將裝配式建筑建設(shè)過程中各項專業(yè)技術(shù)、工藝、設(shè)備整合為一體化集成系統(tǒng),明確“雙碳”規(guī)劃評估目標定位,系統(tǒng)化科學(xué)集成設(shè)計,產(chǎn)業(yè)集群化加工制造、安裝、維保,數(shù)字化全程運營管理,可以有效減少建筑的能源輸入需求,增加綠色新能源生產(chǎn)功能。

●制定碳減排、碳中和標準。

建設(shè)行業(yè)及其全產(chǎn)業(yè)鏈成員,必須明確在城鄉(xiāng)建設(shè)項目中的碳減排、碳中和標準,在每個裝配式建筑的全生命周期內(nèi)(包括設(shè)計、選材、物流倉儲、加工制造、安裝、維保、運行管理等環(huán)節(jié)),按照碳減排、碳中和標準,將能源消耗和碳排放量降至最低。

●建設(shè)行業(yè)實現(xiàn)碳減排、碳中和的步驟。

建設(shè)行業(yè)實現(xiàn)碳減排、碳中和的步驟包括:制定標準規(guī)范評估目標;計算碳平衡最佳值并嚴格遵照執(zhí)行;優(yōu)化簡化裝配式建筑產(chǎn)業(yè)集群化、低碳化生產(chǎn)制造工藝;減少建筑材料的使用和物流倉儲的能源資源需求;選擇對環(huán)境影響小的綠色材料及新能源產(chǎn)品;使用節(jié)能低碳材料和技術(shù),降低建筑用電、水、氣需求,把建筑作為生產(chǎn)新能源的空間載體,實現(xiàn)污水、垃圾源頭資源化分類收集,循環(huán)再生重復(fù)利用;實現(xiàn)建筑設(shè)計、生產(chǎn)、制造、安裝、維保、運營管理數(shù)字化、一體化、系統(tǒng)化。

●現(xiàn)有建筑產(chǎn)生碳排放的因素。

現(xiàn)有建筑產(chǎn)生碳排放的主要因素包括:建筑的建造過程中使用的全部材料、設(shè)施、設(shè)備等及其生產(chǎn)流程所產(chǎn)生的碳;建設(shè)建筑物流、倉儲、制造、安裝過程中所產(chǎn)生的碳;建筑使用運營管理過程中所產(chǎn)生的碳;建筑搬遷、拆除或設(shè)備改造安裝、裝飾、裝修、部品配套過程中所產(chǎn)生的碳。


實施方法探討

在未來的城鄉(xiāng)建設(shè)過程中,要實現(xiàn)碳中和,應(yīng)盡量采用裝配式建筑,從規(guī)劃設(shè)計開始嚴格限定材料選擇、物流倉儲、生產(chǎn)制造、施工安裝、運營維保等階段的碳排放數(shù)量,要編制碳平衡規(guī)范及評估標準等,精細化計算建筑在全生命周期內(nèi)產(chǎn)生的碳排放量。

此外,需要所有產(chǎn)業(yè)相互協(xié)同合作,在整個城鄉(xiāng)建設(shè)過程中持續(xù)不斷評估跟進,強制性執(zhí)行“雙碳”達標標準程序流程。優(yōu)化裝配式建筑新材料以滿足碳中和的新生態(tài)環(huán)境,優(yōu)化技術(shù)屬性,針對新能源生產(chǎn)進行整合設(shè)計,充分利用建筑外立面和樓內(nèi)余量空間進行污水、垃圾源頭資源化處理的設(shè)施設(shè)備一體化設(shè)計,進行碳中和及氣候環(huán)境影響測算,優(yōu)先選擇可再生、可循環(huán)、可重復(fù)使用的建筑材料,設(shè)計能源生產(chǎn)系統(tǒng)和污水、垃圾源頭資源化分類回收再利用系統(tǒng),實施以碳減排、碳中和為前提條件的建設(shè),推動中國城鄉(xiāng)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。

●制定城鄉(xiāng)建設(shè)全產(chǎn)業(yè)生命周期的碳減排、碳中和計劃。

嚴格計劃城鄉(xiāng)建設(shè)及運營過程中每一個產(chǎn)業(yè)、每一個階段的碳排放,推動我國城鄉(xiāng)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。實現(xiàn)碳減排、碳中和目標,可以通過裝配式建筑技術(shù)和系統(tǒng)化設(shè)計方式來實現(xiàn)。

●探索碳抵消方式。

可以通過風(fēng)力、光伏、涌浪、潮汐、生物、磁力、地?zé)岬染G色新能源和電力資源的獲取,實現(xiàn)部分碳抵消。

林業(yè)和農(nóng)業(yè)種植也可以實現(xiàn)部分碳抵消。例如,擴大森林和農(nóng)作物種植面積,利用植物吸收實現(xiàn)部分碳抵消。

回收既有碳排放資源,通過再次利用消除溫室氣體后,再釋放到大氣中。例如,通過收集既有垃圾填埋場甲烷等溫室氣體,作為可再生能源發(fā)電、制冷、制熱,以實現(xiàn)碳抵消。

●加強既有建筑改造保隔溫技術(shù)措施和新材料應(yīng)用。

在既有建筑和農(nóng)業(yè)設(shè)施所有外立面的采光窗加裝光伏發(fā)電玻璃,既節(jié)約能源,又可以生產(chǎn)新能源。

●推廣智慧化低碳建設(shè)技術(shù)。

智慧化低碳建設(shè)技術(shù)是采取節(jié)能新技術(shù)避免碳排放的一種建設(shè)技術(shù)。智慧化低碳建設(shè)技術(shù)通過使用低碳材料和新技術(shù)設(shè)計來降低甚至避免碳排放,實現(xiàn)減少碳排放指標的量化計算,再進一步實現(xiàn)碳排放指標的貨幣化獎勵??梢员P活存量,統(tǒng)計審查和密切評估現(xiàn)有存量閑置資產(chǎn),提高存量閑置建筑使用率,減少新建項目,以降低碳排放總量。

●使用預(yù)制模塊化裝配式建筑技術(shù)。

使用新的裝配式建筑施工材料和施工技術(shù),可以實現(xiàn)安全、高效、快速、低成本、環(huán)保、可循環(huán)、客戶定制化生產(chǎn)制造等優(yōu)勢的完美結(jié)合,實現(xiàn)總體建設(shè)工時下降70% ~ 80%,建設(shè)總成本下降到與傳統(tǒng)建造方式價格相同。預(yù)制模塊化裝配式建筑技術(shù)是一種全新的系統(tǒng)化建筑制造方法,運用該技術(shù)制造的建筑物,其內(nèi)外結(jié)構(gòu)、圍護系統(tǒng)、設(shè)備、管線、部品等都由工廠按設(shè)計精度預(yù)制生產(chǎn)并加工完成模組化的組合構(gòu)件,所有組合構(gòu)件運輸?shù)绞┕さ?,按設(shè)計圖紙配置在建筑相應(yīng)單元中,組裝成完整建筑。預(yù)制模塊化裝配式建筑技術(shù)可以在全產(chǎn)業(yè)鏈進行統(tǒng)一數(shù)字化管理,提高建筑綜合品質(zhì)。在制造過程中,既可以降低勞動力數(shù)量和成本,還能減少水、電消耗和噪聲污染,在使用環(huán)節(jié)也更加高效節(jié)能。同時,相比傳統(tǒng)建造方式,能夠有效縮短工期。

●推進智慧化數(shù)字管理和運行。

實施智慧化數(shù)字管理和運行,必須采取智慧化裝配式建筑技術(shù),幫助監(jiān)控、評估、統(tǒng)計能源消耗及碳排放數(shù)據(jù),以促使建筑減少對能源的高耗無效使用,在建筑物全壽命周期中避免或降低碳排放。具體措施包括:安裝智能表及感應(yīng)器、傳感器和相關(guān)系統(tǒng)等,實時進行智慧化檢測評估,統(tǒng)計建筑的能源需求變化,并相應(yīng)改變調(diào)整到最佳狀態(tài)。

智慧化數(shù)字管理和運行的更高階段,是高效生產(chǎn)清潔新能源。如果所有建筑物可以自主生產(chǎn)清潔新能源,不僅實現(xiàn)了低碳環(huán)保,更加具有國防戰(zhàn)略安全意義和實用價值。

●充分利用建筑及配套設(shè)施空間進行功能植入與擴展。

加強對建筑及配套設(shè)施外立面、內(nèi)部閑置空間的綜合利用,實現(xiàn)美學(xué)裝飾、保溫節(jié)能、生產(chǎn)新能源等功能與建筑及配套設(shè)施一體化。


尋找隱含碳排放量

在城鄉(xiāng)建設(shè)全過程中及建筑和配套設(shè)施使用生命周期內(nèi),每一個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生碳排放量,必須對每一個環(huán)節(jié)隱含的碳排放量進行監(jiān)控、評估、統(tǒng)計,并進行數(shù)字化管理,同時將其納入碳排放指標進行獎勵或處罰。筆者認為,實現(xiàn)減少隱含碳排放量可以采取以下措施。

在必要前提下,降低或逐步限制碳排放量高的不可再生型原材料使用。使用碳排放量高的原材料時,要進行綜合碳排放量及環(huán)保節(jié)能數(shù)字化管理運行評估,科學(xué)判斷其可行性。

我國的裝配式建筑技術(shù)仍在不斷發(fā)展,在研究裝配式建筑的最佳碳中和解決方案時,全產(chǎn)業(yè)管理、運營、設(shè)計、制造、安裝等團隊中所有專業(yè)人員的共同認知和參與是必不可少的,如果我們不能緩解氣候變化和降低碳排放量,氣候環(huán)境惡化的連鎖反應(yīng)無疑會影響每個人的日常生活。未來,隨著人們對氣候環(huán)境保護的認識不斷加深,我們必須采取行動,而碳減排、碳中和規(guī)劃便是實現(xiàn)城鄉(xiāng)融合、鄉(xiāng)村振興、新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃建設(shè)的有效解決方案。

(來源:中國建設(shè)報)

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