类别：建筑设计 来源: id+c 时间: 2011/6/30 13:07:00
撰文 刘长春 张宏
近几年，人类生存环境的迅速恶化使得“低碳经济”成为全球关注的热门话题。在“低碳经济”的大背景下，“低碳建筑”（Low-carbon Building）的推广逐步受到了重视。居住建筑作为建筑的重要类型，通过对“低碳型居住建筑”的认识，可以加深人们对低碳建筑的理解。
1、“低碳型居住建筑”概述
低碳型居住建筑，是指在居住建筑生产和消费过程中，用更低的以二氧化碳为主的温室气体排放量，通过材料生产、建造和建筑使用全过程的低能耗、低污染、低排放，实现高社会效益和经济效益。
低碳型居住建筑在本质上和绿色居住建筑一致，都是为了平衡人、建筑、环境三者的关系，都关注建筑的节能。
在内涵上，低碳型居住建筑以二氧化碳排放量的控制为目标，与建筑生产和使用过程相关的任何产生二氧化碳的活动均在其考虑范围之内。而传统的绿色居住建筑更注重“环境”的创造，包括建筑自身的环境质量和建筑对外部环境的影响，通过建筑环境的改善来提高人的健康水平和工作效率。
绿色居住建筑强调建筑在使用过程中对环境的影响，而忽视建筑生产和使用的全过程。低碳型居住建筑强调建筑生产和使用过程中，相关一切行为的低二氧化碳排放，具有明显的全生命周期特性。低碳型居住建筑的全生命周期包括材料生产、建造、使用、拆除、运营管理、拆除和材料再利用等。如果实现上述全过程的低碳性，将会有非常可观的环境效益和经济效益。
日本木构低碳型居住建筑外观和室内
日本木构低碳型居住建筑外观和室内
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2、“低碳型居住建筑”的目标任务
（1）核心任务是减少二氧化碳等废气排放二氧化碳等废气排放贯穿于建筑材料生产、建筑建造到拆除再利用的全过程，这是导致全球气候变暖的直接原因。因此，减少二氧化碳为主的废气排放是低碳型居住建筑的核心任务。我国现阶段对居住建筑碳排放的要求是“要实现在现有建筑标准基础上再至少减低70%的碳排放。
（2）低碳型居住建筑的新建和既有居住建筑的低碳性改造并重新建居住建筑要保证从材料生产到将来建筑拆除和材料再利用全过程的低碳排放。对上世纪末之前建成的节能效果比较差的居住建筑，应通过两种措施区别对待：对花费少量成本即可实现使用过程低碳排放的，进行低碳性改造；对改造成本较高或很难有好的改造效果的，拆除重建。
日本居住建筑细部构造
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轻钢模网构架混凝土复合保温住宅体系模块化构件
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3、发展“低碳型居住建筑”的条件和措施
（1）发展观的转变
人类社会在发展过程中始终伴随着对自然的开发、利用和破坏。中国古代的“天人合一”思想体现了古人对自然的尊重。工业社会中，经济的快速发展以自然环境的恶化为代价，长此以往，人类必将亲手毁灭自身赖以生存的空间。当代中国的“科学发展观”以创建“和谐社会”为目的，是对以生态环境恶化为代价的社会发展观的纠正。在建筑领域，正确的发展观表现在人、建筑和自然的和谐。
（2）政策扶持和制度创新
发展低碳型居住建筑，面临建设成本增加等诸多阻碍因素，因此，政府给予政策上的扶持和制度上的创新就显得很重要。
①以系统理论研究低碳型居住建筑。该研究是一项系统工程，涉及建筑、结构、材料、能源、物理等多个学科，同时，它是“低碳经济”的重要环节。我国的低碳型居住建筑研究被置于低碳城市系统的研究体系中。例如，2008年初，建设部与世界自然基金会（WWF）以上海和保定两个城市为试点，建设“低碳城市”，寻求低碳城市和低碳建筑发展的解决方案。
②政策上重视居住建筑全生命周期的低碳性。政府应制定政策控制建筑材料生产、建造、使用、拆除、运营管理、拆除和材料再利用全过程的CO2排放量。
③建立协调机制，促进行业管理部门、科研机构、开发建设单位的协作，鼓励低碳型居住建筑的研究和实施。
④控制低碳型居住建筑开发的行政收费标准，或给予该类建筑一定的经济补偿，以抵消建设成本增量，使该类居住建筑在价格上有更强的市场竞争力。目前，国家和地方政府对光伏一体化建筑的财政补贴是上述政策的尝试，对低碳经济有良好的推动作用。
拼装式保温模板钢筋混凝土住宅室内和施工现场
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（3）技术保证
①低碳型居住建筑技术的创新研究。通过对建筑全生命周期的低碳技术研究，提高推广该类建筑的技术保障能力。低碳技术研究的内容包括合理的城市规划、低碳建筑材料的选择和生产、低成本和短周期的建筑建造技术、建筑节能技术、新能源技术、节能运行的物业管理手段、高效的建筑拆除方法和无污染的建筑废料处理、建筑旧材的再次使用等多项内容。我国正在开展上述研究工作，例如，在上海进行的建筑能源消耗研究，在保定进行的光伏太阳能等建筑新能源结构研究。
②在规划的层面保证低碳城市的实现。科学的规划可以在宏观上控制碳排放量，除了产业布局规划、交通规划对碳排放量影响巨大外，建筑布局和体量的规划也不容忽视。适宜的建筑间距、建筑朝向和合理的遮蔽物设置可以节约矿物燃料能源。另外，过多的高层建筑会增加建造和使用过程中的二氧化碳排放量，从而影响低碳城市和低碳经济的实现。
③低碳性建筑材料是低碳型居住建筑的重要保证。低碳性建筑材料可分为支撑结构材料和围护结构材料两大类，建筑材料的低碳性应包括上述材料的来源、加工过程、使用过程和建材的再利用过程。
低碳性建筑材料研究包括通过对传统建筑材料的改良实现低碳排放，也包括新型低碳建材的研发。
朗诗国际低碳型住宅外观和室内
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混凝土和钢是公认的高耗能和高排放建筑材料，但是，此二者是现代居住建筑的主要支撑结构材料和围护结构材料，在其他建材无法取代它们的情况下，如何在其全生命周期降低碳排放是最为现实的课题。以混凝土为例，降低其碳排放有如下几个途径：一、通过耐久性、稳定性和力学性能的提升，延长其使用寿命；二、加入各种添加剂改善其热工性能；三、提高混凝土的间接再利用和直接再利用率。
竹、木材也是我国居住建筑的传统用材。竹木是典型的绿色建材，具有可再生的特点，其生长过程吸收二氧化碳而排放氧气，加工过程是物理的过程而无需化学反应。据统计，对同一建筑，如果用木结构代替钢结构，将节省27.75%的能源和39.2%的水；代替混凝土结构则将节省45.24%的能源和46.17%的水。目前，竹、木材在居住建筑中的使用比例较低，甚至不及传统居住建筑。要改变这种现状，需要做以下几个方面工作：一、要适度、科学采伐，以利于生态平衡；二、改进其耐久性、稳定性和防火性能、力学性能；三、通过科技手段拓展其类别，提高其在居住建筑中的使用比例；四、提高木材再利用率，特别是直接再利用率。
朗诗国际外遮阳系统
玻璃的透光性和装饰性使其成为现代建筑不可或缺的材料，但是，它带来的光污染和高能耗的缺点也很明显。对于低碳型居住建筑，在控制玻璃使用面积的同时，主要通过构造手段来改进其性能，例如双层玻璃和镀膜玻璃的使用。
除了对上述传统建筑材料的改进，研制和使用新型高性能材料是实现居住建筑低碳性的关键之一。应加强高性能保温材料的研发和推广，改善各种有机保温材料、无机保温材料、复合型保温材料的性能，提高建筑节能效果。纳米技术作为一门新兴的技术,在新型建筑涂料、复合水泥等方面的应用也有利于低碳型居住建筑的实现。
④工业化住宅技术的低碳意义。工业化住宅是实现低碳型居住建筑的有效途径，模块化构件和批量化生产方式是这类建筑的共同特点。拼装式保温模板钢筋混凝土体系住宅、轻钢模网构架混凝土复合保温体系住宅、SI体系住宅等各种类型的工业化住宅采用符合自身特点的技术措施来实现低碳排放。以SI体系工业化住宅为例，其主要通过以下几种途径实现低碳性：一、S支撑体不变，I填充体可按照使用者需求改变，使得建筑使用寿命长达100~200年，同时满足使用者在不同时期的需求；二、部件模块化，使得安装和部件再利用更为方便；三、部件预制，现场作业减少，缩短了施工周期，并减少了湿作业比例；四、外围护部件采用先进的节能材料，使得使用过程中碳排放量很低。工业化住宅技术的关键因素是模数协调的制定、推广和应用。
⑤地源、太阳能等绿色能源的使用。传统的煤电是碳排放大户，由此风电、水电、核电成为电力发展的重点。低碳型居住建筑在通过各种措施降低建筑生产和使用过程对能源的消耗的同时，还应使建筑（居住区）自身成为“能源产地”，实现这一目标的途径就是对地源、太阳能等绿色能源的使用。朗诗国际的地源热泵系统是一个成功案例，其充分利用地下土壤温度恒定的特点，在不直接消耗自然资源、无直排物的前提下，实现了制冷和制热双重功效。另外，太阳能光伏技术在居住建筑上的使用也是实现低碳性的重要途径，这方面案例颇多，不再赘述。
⑥独特的扩展设计和控制方法。低碳型居住建筑的设计应从传统的建筑设计扩展至材料加工、运输安装、使用和最低损耗率的拆除，从而实现对建筑全生命周期的控制，进而达到低碳目标。
低碳型居住建筑是绿色建筑的新趋势之一，也是发展低碳经济、建设低碳城市的重要环节。通过政府、社会和个人的共同努力，我们必将再次拥有人与自然和谐共处的美好世界。