零碳建筑发展的未来：气候积极建筑

目前，全球建筑环境占全球二氧化碳排放量的42%以上。
 

 
在这些总排放量中，建筑运营每年占 27%，而仅用于建筑和基础设施的三种高影响材料（水泥、钢铁和铝）的隐含排放量每年就占 15%。
 
为了适应人类历史上最大的建筑增长浪潮，从 2020 年到 2060 年，全球预计将增加约241 亿平方米的新建筑面积， 在短短四十年内将我们现有的建筑存量翻一番。支持这些建筑的升级和新基础设施的需求是惊人的。
 
用于基础设施的水泥、钢铁和铝的排放量占全球年度二氧化碳排放量的 7.3%。在这些总排放量中，基础设施的水泥排放量占每年的2.3%，而基础设施的钢铁和铝排放量则占9.3%。
 
而且，建筑环境的影响甚至比报告的还要大，因为数据没有考虑到建筑物和基础设施中使用的其他材料的额外排放，而不仅仅是水泥、钢铁和铝。此外，邻域密度、配置和服务（包括影响车辆尾气排放的交通选项）源自建筑师、规划师和工程师做出的决策。事实上，联合国人居署报告称，城市及其城市居民占全球温室气体间接和直接排放总量的80%。
 
建筑能耗仍在增加
 
根据国际能源署最近发布的《2023能效报告》，随着新兴经济体和空间制冷需求的快速增长，全球建筑能耗持续上升。
 

 
来源：国际能源署《2023能效报告》
 
2022年，建筑能耗占全球最终能源需求的30%，排放量的26%，包括8个百分点的直接排放，如燃气供暖和烹饪，以及18个百分点的间接排放。
 
从2010年到2022年，全球建筑行业的能源消耗平均每年增长1.1%，估计达到133 EJ。增长最强劲的是中国，每年增长4.8%，其次是印度，每年增长1.9%。
 
即便今天就停止排放，也需几十年才能恢复正常
 

 
11月3日，据联合国环境规划署 (环境署) 最新发布的《2023年适应差距报告：资金短缺，准备不足——气候适应投资与规划不充分，全世界面临风险》显示，在气变影响日益严重，气候适应本应随之加速的情况下，相关进展却在全面放缓。
 
《报告》指出，一项研究表明，在过去 20 年间，仅 55 个最易受气候影响的经济体就遭受了 超过 5000 亿美元的损失和损害。此类损失将在未来几十年内急剧上升，特别是在缺乏有力的减缓和适应措施的情况下。
 
环境署执行主任英格·安德森表示：“2023年，气候变化再一次变得更具破坏性和致命性，即便国际社会今天就停止所有温室气体的排放，气候紊乱也需要几十年才能恢复正常。
 
建筑的未来：气候积极建筑
 
多年来，极端气候愈演愈烈，曾经看起来很遥远的问题现在已经成为我们日常生活的一部分，需要我们采取全面和紧急的行动。例如越来越多的持续性热浪可能有损身体健康带来严重后果，尤其是老年人和弱者。
 
建筑业和房地产行业必须在未来变得更加绿色环保，才能缓解全球气候变暖及其带来的一系列风险。
 
然而到目前为止，只有极少数建筑企业、建筑设计企业制定了明确的时间规划，以说明其如何在目标年份之前实现零碳就绪建筑。在减少目标规模的排放方面，建筑业仍缺乏必要、紧迫的行动。
 
因此，开发一种全面的方法来应对气候变化的影响、碳和外部建筑环境（材料、建筑、景观和基础设施）变得越来越紧迫。
 
近年来，建筑环境领域的从业者积极主动地在应对气候变化方面发挥作用并取得了显著进展，产生了创新和创造性的解决方案，从而产生了对气候有利的成果，例如零运营排放、适应性强有弹性的建筑、气候积极建筑。
 
气候积极建筑也被称为气候正向建筑（climate positive buildings）：
 
1.前期排放量较低（新建建筑）
 
2.尽可能高的能源效率
 
3.无化石燃料
 
4.可再生能源提供动力
 
5.抵消或补偿自然
 
气候积极建筑对于设计师而言：
 

 
建筑设计师发挥着重大影响力并承担着重大责任，从宏观层面的规划和土地使用决策到微观层面的材料选择。建筑、景观建筑、规划和工程等跨学科的设计专业人员的持续联系和整合对于成功执行大型复杂项目至关重要，也将有助于塑造整个建筑环境的可持续未来。
 
案例：瑞典气候积极型公寓楼
 

 
项目位于韦斯特罗斯（Västerås）的新湖畔区Öster Mälarstrand，是企业家Johan Ehrenberg的倡议，他是ETC Bygg的创始人和所有者。该公司现在正在完全用木头建造公寓楼，使用现代技术使它们对气候有利。该项目的独特之处包括团队不遗余力地推动气候影响朝着正确的方向发展。
 

 
项目是由CLT制成的标准化建筑，并按照被动房标准建造，能量损失极低。韦斯特罗斯的两个街区于 2021 年夏季完工，共有 30 个不同大小的出租单元，从单间公寓到三居室公寓，分布在五层楼。该块可以很容易地适应现场的条件。楼层数灵活，可以从五层到九层不等。公寓也可以通过简单地调整其大小来改变，以满足当地的需求。
 
建筑矗立在由混凝土制成的桩基板基础上，与传统混凝土相比温室气体排放量减少了约 45%。通过用矿渣代替一些水泥，降低对气候的影响。
 

 
外墙和内墙、地板系统、楼梯间和电梯井均由奥地利 Binderholz 公司制造的 CLT 制成。这些元件通过火车从奥地利的工厂运送到韦斯特罗斯的建筑工地。
 
外壁结构有三种变化。第一个用于砌块长边的中间，另一个用于山墙末端，第三个沿长边的边缘使用。墙壁采用60毫米的纤维板和170-265毫米的松散木纤维隔热材料进行隔热。外墙结构内衬40毫米的纤维板。在外部，墙壁采用经过热处理的松木外墙，该松木已使用天然可生物降解的产品进行防火处理。
 

 
CLT被用于结构上必要的地方，特别是在楼梯间、派对墙和街区的山墙端。长边采用胶合木柱梁结构，这是对木材资源更有效利用的一种方式。
 
承重外墙由120或140毫米的CLT制成，承重内墙由160毫米CLT制成。非承重内墙为80毫米CLT，楼板系统为220毫米CLT。
 
中间的CLT地板顶部是环保且可回收的40毫米木棉板。然后是 90 毫米的绝缘骨料层。骨料的顶部是另一层 40 毫米的木丝板，最后的亮点是涂油的三木板橡木地板。事实证明，该解决方案在许多方面都是智能的，尤其是使电缆、管道和其他装置能够穿过骨料层。浴室地板的结构与其他地板相同，但有一层木钉，以调节向下到地漏的倾斜度。在铆钉的顶部是刨花板，最后是由回收塑料和生物油制成的乙烯基地板，这使得它比瓷砖的气候足迹更小。
 
公寓厨房台面前的入口、走廊和地板均采用新的、智能的、耐用的材料——仍然是木地板，但饰有一层陶瓷木复合材料。这种饰面使地板比石材、瓷砖和强化木地板更耐磨和抗冲击。
 

 
公寓的厨柜来自芬兰制造商Puustelli的生态Miinus概念。厨柜碳足迹的计算包括材料和生产过程，以及运输排放。机柜门采用蜂窝结构，而不是实心面板，重量轻，节省了配送过程中的燃料。
 
其中一个街区设有带电动自行车充电点的自行车室。在外面，有自行车架和自行车和汽车充电点。居民最初可以免费使用两辆电动汽车，以评估拼车的必要性。
 
屋顶、阳台和花园中的太阳能电池板在一年中产生的能量比建筑物消耗的能量还要多，这些建筑物能够轻松产生供暖和电力所需的所有能源，这意味着无需将它们连接到城市的区域供热网络。太阳能电池板出租给租户，租户根据其消费量支付租金。任何未使用的电力都会在他们的其他客户之间分配。
 
由于热泵、蓄电池和数量惊人的太阳能电池板，运行成本很低。更重要的是，通风系统可以回收大约 90% 的热量。这意味着这些建筑很大程度上是由居民自己加热的。
 
（文章来源：绿色建筑杂志）