小議城市建設(shè)碳減排措施

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由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，建材需求量大，一些落后產(chǎn)能由于仍然有利可圖，很難自然淘汰。這就需要政府采取措施加快行業(yè)整合，淘汰落后產(chǎn)能，抬高行業(yè)門檻，抑制生產(chǎn)能力盲目擴(kuò)張，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高行業(yè)集中度。我國(guó)建材行業(yè)存在眾多中小規(guī)模企業(yè)，分布零散，不利于監(jiān)督管理、環(huán)境保護(hù)和工業(yè)副產(chǎn)品的回收利用。同一產(chǎn)業(yè)在地域上的集聚可以使企業(yè)能夠共享公用設(shè)施，節(jié)省公用設(shè)施的投資、提高設(shè)施的利用率。產(chǎn)業(yè)聚集也有利于工業(yè)廢棄物的綜合利用，分散生產(chǎn)中被拋棄的少量副產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)就可以匯集起來加以利用。這種聚集同時(shí)也有利于污染的治理。配套企業(yè)和上下游企業(yè)向集聚區(qū)集中不僅使得運(yùn)輸成本減少，而且能夠減少了運(yùn)輸產(chǎn)生的溫室氣體。我國(guó)雖然是建材產(chǎn)量上的世界大國(guó)，甚至已經(jīng)排名第一，但是我們的生產(chǎn)技術(shù)特別是節(jié)能技術(shù)與世界先進(jìn)水平還有明顯差距。比如中國(guó)鋼鐵工業(yè)的燃料比與國(guó)際先進(jìn)水平相比尚有15%～20%的差距，鋼鐵生產(chǎn)有較大減排空間［5］。各種建材生產(chǎn)都有比較成熟的技術(shù)可供采用。在鋼鐵生產(chǎn)方面可以采用的熔融還原煉鐵技術(shù)、蓄熱式燃燒技術(shù)、高爐噴吹煤粉技術(shù)、以短流程煉鋼代替長(zhǎng)流程煉鋼等［6-7］。在水泥生產(chǎn)方面，應(yīng)該大力推行新型干法水泥生產(chǎn)，淘汰立窯等落后生產(chǎn)能力。在玻璃生產(chǎn)方面，能夠通過優(yōu)化窯爐設(shè)計(jì)、爐體保溫、富氧燃燒、電助熔等技術(shù)節(jié)能降耗。

對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)來說不存在“無用的廢料”，廢氣、廢渣、廢液、廢能的綜合利用程度體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家工業(yè)的成熟度。綜合利用不僅能夠回收本企業(yè)產(chǎn)生的廢料、余熱，還能夠消化其他企業(yè)或者民用領(lǐng)域產(chǎn)生的廢棄物。建材生產(chǎn)當(dāng)中產(chǎn)生的很多廢料可以回收后作為原料重新進(jìn)入生產(chǎn)流程，如鋼鐵企業(yè)從原料單元到軋線，每個(gè)工序都有含鐵塵泥產(chǎn)生，含鐵塵泥經(jīng)過必要的均質(zhì)化和除雜工藝處理后，進(jìn)入燒結(jié)廠循環(huán)利用［8］。在水泥生產(chǎn)中可以處理工業(yè)廢渣和生活垃圾。生產(chǎn)水泥的主要原料石灰石在加熱分解過程中消耗大量熱能，同時(shí)排放CO2。而許多工業(yè)廢渣如碳化爐渣、礦渣、鋼渣等都是經(jīng)過高溫處理過的，不會(huì)像石灰石那樣進(jìn)行加熱分解放出CO2。利用工業(yè)的廢渣來代替石灰石，減少石灰石在原料中的比重，既減少了熟化熱耗，又減少了CO2排放。摻?；郀t礦渣粉可提高混凝土的密實(shí)性及耐久性、改善混凝土拌合物的工作性［9］。利用水泥窯處理城市生活垃圾，既能減少環(huán)境污染，又可以利用垃圾的熱量節(jié)省燃料，還可以利用垃圾燃燒后的灰渣替代原料，有效節(jié)省礦物原料［10］。在鋼鐵生產(chǎn)中可以回收煤氣、煙氣、余熱，處理城市廢棄物。綜合利用的技術(shù)有:爐頂煤氣綜合利用技術(shù)、焦?fàn)t處理城市廢塑料、燒結(jié)煙氣綜合利用技術(shù)、轉(zhuǎn)爐煤氣綜合利用技術(shù)等。玻璃、陶瓷、磚瓦等建材都有使用窯爐加熱的工藝。除了加強(qiáng)保溫外，余熱利用對(duì)于節(jié)約能源、降低碳排放有很好的效果。

建材的節(jié)約使用

由于建材是高碳、高耗能產(chǎn)品，浪費(fèi)建材就等于直接增加了碳排放。節(jié)約建材不僅應(yīng)包括在工程建設(shè)當(dāng)中節(jié)省建筑材料，還應(yīng)包括合理高效地利用建筑及其他基礎(chǔ)設(shè)施、合理延長(zhǎng)其使用壽命、開發(fā)高性能建材等內(nèi)容。

1高性能建材和新型建材的開發(fā)和推廣

加強(qiáng)高性能建材的研發(fā)和推廣，以高性能材料代替普通材料，實(shí)現(xiàn)“以質(zhì)代量”，減少建材總的消耗量。以鋼筋為例，世界主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中已淘汰了低強(qiáng)度的鋼筋，多采用高強(qiáng)度(400，500MPa)鋼筋。我國(guó)高強(qiáng)度(400MPa)鋼筋用量占總鋼筋用量的30%～40%，中低強(qiáng)度鋼筋用量占總鋼筋用量的60%～70%。每1000tHRB335鋼筋用HRB400鋼筋代替約可節(jié)省鋼材140t。而我國(guó)的年建筑用鋼量早已超過1億t［11］。新型節(jié)能建材的意義不僅節(jié)約建材，更在于建筑的節(jié)能。例如空心砌塊代替黏土實(shí)心磚，既節(jié)省了材料，又降低了建筑承重，還能夠提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔音效果。應(yīng)該加強(qiáng)高性能建材的科研開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制訂工作，鼓勵(lì)新型節(jié)能低碳建材的使用，并且對(duì)生產(chǎn)新型建材的企業(yè)進(jìn)行政策扶持。

2延長(zhǎng)建筑物(構(gòu)筑物)的使用壽命

我國(guó)正處于城市化進(jìn)程加快的階段，房地產(chǎn)市場(chǎng)火爆，許多建筑不到使用壽命就被拆除。這背后原因復(fù)雜，既有價(jià)值規(guī)律的作用，又有管理、規(guī)劃的原因，也有建設(shè)質(zhì)量等其他方面的原因。其中追求經(jīng)濟(jì)效益和提升城市形象、功能是造成目前國(guó)內(nèi)城市建筑“短命”的主要原因［12］。因此規(guī)劃、設(shè)計(jì)要提高前瞻性，使新規(guī)劃區(qū)、新建建筑能夠適應(yīng)未來發(fā)展，從而延長(zhǎng)建筑物的技術(shù)壽命。還要注意對(duì)城市老、舊建筑的保護(hù)和利用，賦予古建筑、舊建筑新的含義和功能，讓其自身能夠創(chuàng)造價(jià)值。延長(zhǎng)建筑的使用壽命、減少“短命”建筑，既有低碳的意義，又能夠保存城市的歷史風(fēng)貌，具有保存建筑文化的意義。

3優(yōu)化設(shè)計(jì)

優(yōu)化設(shè)計(jì)是以數(shù)學(xué)中的最優(yōu)化理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)為手段，根據(jù)設(shè)計(jì)設(shè)定的性能目標(biāo)，建立目標(biāo)函數(shù)，在滿足給定的各種約束條件下，求出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。利用計(jì)算機(jī)手段進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)在我國(guó)建設(shè)領(lǐng)域還沒有得到普遍應(yīng)用，只是應(yīng)用在一些大型工程中。目前我國(guó)設(shè)計(jì)市場(chǎng)的一個(gè)突出問題是迫于甲方對(duì)于工期的要求，設(shè)計(jì)周期被壓縮得很短，優(yōu)化設(shè)計(jì)工作被忽略掉了。而通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以在允許的范圍內(nèi)，使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更合理、性能更好、質(zhì)量更高、更加節(jié)約建材。

4提高建筑利用率

伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)收入的增加，也興起了一股建筑的奢華之風(fēng)，許多建筑超出“適合人居”這一功能越來越遠(yuǎn)。從低碳的角度，我們提倡建筑的簡(jiǎn)約實(shí)用，人均建筑面積適用即可，從而提高建筑的利用效率。對(duì)于辦公建筑，應(yīng)與人員編制掛鉤，防止盲目提高標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于公共服務(wù)建筑，應(yīng)制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，防止求大求洋;對(duì)于居住建筑，可以考慮對(duì)占有住房面積超過一定標(biāo)準(zhǔn)的征收碳排放稅。

建設(shè)低碳建筑

建筑的低碳包括建設(shè)期的低碳、使用期的低碳和報(bào)廢回收期的低碳。使用期中采暖、制冷、照明以及其他設(shè)備能耗占到建筑總能耗的80%～90%，其余10%～20%為建筑的材料能耗、建設(shè)能耗以及拆除階段的能耗，減少使用期的碳排放意義重大［13］。

1充分利用自然能

因地制宜設(shè)計(jì)出適合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)的建筑，充分利用自然能，減少動(dòng)力設(shè)備的使用。冬季的采暖和夏季的制冷耗費(fèi)能源最多，這樣建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫就顯得格外重要。嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的建筑要做到充分爭(zhēng)取陽光照射并且避免冷風(fēng)的侵襲。夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)要注意夏季的遮陽和通風(fēng)。盡量爭(zhēng)取自然采光，減少人工照明的使用量。充分利用太陽能制熱水和利用太陽能發(fā)電。

2降低設(shè)備損耗

為了提供一個(gè)良好的室內(nèi)環(huán)境和更完善的功能，現(xiàn)代建筑使用了大量的專用設(shè)備。這些設(shè)備包括采暖、通風(fēng)、制冷、給排水、電氣、運(yùn)輸?shù)确矫娴脑O(shè)備。這些設(shè)備的使用造成了大量的碳排放。降低設(shè)備損耗的措施包括提高鍋爐的熱效率，提高熱交換器的效率，根據(jù)冷負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整冷凍機(jī)的制冷量，用高效光源(如LED燈)代替低效光源(如白熾燈)，使用熱泵技術(shù)來利用低品位熱能等。

3既有建筑的低碳改造

我國(guó)有數(shù)量巨大的既有建筑，這些建筑能耗高、碳排放大。對(duì)既有建筑進(jìn)行改造要比新建建筑復(fù)雜得多。在改造時(shí)，要考慮建筑的現(xiàn)狀，技術(shù)上要復(fù)雜一些，施工也較麻煩。對(duì)于住宅建筑，最大的難點(diǎn)不是技術(shù)問題，而是資金問題。改造一棟住宅樓，要面對(duì)眾多的業(yè)主，達(dá)成一致比較困難。比較切合實(shí)際的做法是政府在這方面加強(qiáng)投入。從社會(huì)效益的角度考慮，政府出資改造也是有必要的。在已經(jīng)改造的建筑中多數(shù)是政府出資或者政府出大部分的資金。

4建筑領(lǐng)域清潔發(fā)展機(jī)制的應(yīng)用

清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)設(shè)定的初衷是能夠使發(fā)達(dá)國(guó)家以較小的代價(jià)獲得核證減排量(簡(jiǎn)稱CER)，而與之合作的發(fā)展中國(guó)家獲得發(fā)展急需的資金和技術(shù)。但是由于市場(chǎng)對(duì)利益的追逐，使得經(jīng)濟(jì)效益好但生態(tài)社會(huì)效益差的項(xiàng)目受追捧，比如回收CH4、分解NO2和HFC-23的項(xiàng)目大受歡迎。而建筑項(xiàng)目因?yàn)閱蝹€(gè)項(xiàng)目減排量小、核證減排量(CER)認(rèn)定困難、基準(zhǔn)線確定困難等原因而難以開展［14］。但是由于建筑領(lǐng)域溫室氣體減排潛力巨大，市場(chǎng)廣闊，在當(dāng)前還是應(yīng)該加強(qiáng)CDM在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的研究，開發(fā)適用于建筑領(lǐng)域的方法學(xué)，進(jìn)行規(guī)劃方案下清潔發(fā)展機(jī)制(簡(jiǎn)稱PCDM)項(xiàng)目的嘗試，培養(yǎng)該領(lǐng)域內(nèi)專業(yè)技術(shù)人才，完善相關(guān)規(guī)章制度，進(jìn)行建筑類CDM項(xiàng)目試點(diǎn)開發(fā)。

實(shí)現(xiàn)低碳交通

由于我國(guó)汽車保有量的迅速增加，城市交通擁堵現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，同時(shí)也伴隨著大量的尾氣污染、噪音污染和溫室氣體排放。2000—2009年全國(guó)私有汽車擁有量見圖1。

1通過城市的合理規(guī)劃減少交通負(fù)荷

由于我國(guó)人多地少，業(yè)已形成了集約型城市，新的城市規(guī)劃仍然應(yīng)以集約型城市為目標(biāo)。合理的規(guī)劃不僅可方便市民的生活，還可通過減少出行距離，減輕道路負(fù)擔(dān)，同時(shí)也有了利于人們采用步行和自行車出行這樣的綠色交通方式。這方面的方法有建設(shè)功能齊全的小型化居住街區(qū)、建設(shè)兼有辦公和居住的混合功能街區(qū)、根據(jù)出行強(qiáng)度布置企事業(yè)單位等［16］。

2限制小汽車的使用

小汽車不僅動(dòng)態(tài)占用道路面積大、道路通過率低，是城市交通擁堵的主要原因，而且在各種出行方式中人均能耗最大、人均碳排放最大的一種。限制小汽車的使用是建設(shè)城市低碳交通，解決城市交通問題的根本途徑。這幾年我國(guó)小汽車年消售量迅速上升，已經(jīng)超過美國(guó)成為全球最大的汽車消費(fèi)市場(chǎng)。政府應(yīng)當(dāng)及早制定政策，否則城市交通將迅速惡化并伴隨大量的溫室氣體排放。

3構(gòu)建便捷的城市公共交通網(wǎng)

限制小汽車要和建設(shè)便捷公共交通結(jié)合起來，使人們能夠享受便捷的現(xiàn)代化交通。完善現(xiàn)代化的交通網(wǎng)絡(luò)包括發(fā)展地鐵、輕軌等軌道交通，完善城市公交車網(wǎng)絡(luò)，改善換乘和不同交通方式之間的銜接，降低公共交通使用費(fèi)用等方面。

4鼓勵(lì)綠色交通方式

步行和自行車出行本身是不產(chǎn)生碳排放的綠色交通方式。但是這些年來隨著城市道路的變遷，機(jī)動(dòng)車道占據(jù)了城市道路中更多的空間，壓縮了非機(jī)動(dòng)車和人行道的空間，綠色出行的環(huán)境越來越差。我們應(yīng)該給步行和自行車出行以新的定位，鼓勵(lì)這種健康環(huán)保的出行方式，保證步行、自行車出行的道路空間，建立完整路網(wǎng)。在混行道上確立行人優(yōu)先和自行車優(yōu)先原則。

建筑垃圾的回收利用

在建筑的報(bào)廢回收期和新建建筑的施工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾，將建筑垃圾回收處理后再重新利用既能保護(hù)天然資源，又能降低建筑垃圾對(duì)環(huán)境的影響。建筑垃圾包括砂石、磚瓦、混凝土塊、木料、玻璃、陶瓷、塑料、金屬等。經(jīng)過分揀，不同的材料可以分別回收處理，如廢木料經(jīng)加工再利用或用于制造中密度纖維板、廢金屬送鋼鐵廠或有色金屬冶煉廠回?zé)?。而廢棄磚、瓦、混凝土經(jīng)破碎、篩分、分級(jí)、清洗后作為再生骨料，可以用于建筑物地基回填、道路墊層、混凝土結(jié)構(gòu)工程，以及制作砌塊等建材產(chǎn)品［17］。但是目前我國(guó)的建筑垃圾除經(jīng)過簡(jiǎn)單分揀就可以直接回收利用的以外大多是以堆放或填埋的方式進(jìn)行處理，回收利用率很低。究其原因主要是由于我國(guó)資源稅一直偏低，再生材料制成的產(chǎn)品價(jià)格高于用天然原料制成的產(chǎn)品，回收利用的企業(yè)無利可圖。建筑垃圾資源化仍需政策的引導(dǎo)。

增加城市碳匯

碳匯就是植物吸收大氣中的CO2并將其固定在植被或土壤中的過程。受條件限制，植被在城市中數(shù)量有限，但其作用不容忽視，除了固定CO2之外，還能起到美化環(huán)境、吸收有害氣體、遮陽、導(dǎo)風(fēng)、阻滯雨水的作用。城市化改變了原有的地表形態(tài)，造成了植物碳儲(chǔ)量的減少。迅速進(jìn)行的城市化使原有的農(nóng)田、草地、林地變成房屋、道路和硬化的地面，固定在植物中的碳被釋放出來。在城市中種植植物可以部分抵消城市化產(chǎn)生的碳排放。通過造林、植草方式吸收固定CO2，其成本要遠(yuǎn)低于工業(yè)活動(dòng)減排的成本。國(guó)際社會(huì)高度重視植被在減緩與適應(yīng)氣候變化中的功能與作用。城市綠化不僅能夠保護(hù)和改善了中國(guó)的生態(tài)環(huán)境，也能夠?yàn)闇p緩氣候變暖作出貢獻(xiàn)。（本文作者：侯綱 單位：安陽師范學(xué)院建筑工程學(xué)院）