碳循知识 | 零碳建筑与近零能耗、零能耗建筑的区别以及相关测评

关于近零能耗建筑   

近零能耗建筑测评是指依据国家相关标准，对申报主体提供的建筑物，按照规定的程序和要求，认定建筑能耗水平是否达到超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑相关节能要求并进行标识信息公示的测评活动。

经过近零能耗建筑测评，相关指标参数达到要求，可认证成为超低、近零（零）能耗建筑。

 

近零能耗建筑测评分为设计测评、施工测评和运行评估三个阶段。建筑施工图设计文件审查通过后可进行设计测评，建筑物完成竣工验收可进行施工测评，建筑物投入使用1年后可进行运行评估。

 

近零能耗建筑设计测评阶段技术措施和指标要求

设计测评阶段应采用性能化设计方法，分析建筑和设备的关键参数对建筑负荷及能耗的影响。因此，在项目规划与建筑方案设计中，应注重总体规划、充分利用天然采光、自然通风及围护结构保温隔热等被动式建筑设计手段；宜采用简洁的造型、适宜的体形系数和窗墙比、高性能的建筑保温隔热系统及门窗系统、可调或固定的这样措施、建筑光伏一体化系统；建筑围护结构设计时，应进行消除或削弱热桥的专项设计，围护结构保温层应连续；建筑围护结构气密层应连续并包围整个外围护结构；供热供冷系统冷热源选择时，应综合经济技术因素进行性能参数优化和方案比选；应设置新风热回收系统，新风热回收系统设计应考虑全年运行的合理性及可靠性；应选择高效节能光源和灯具及节能控制措施，并宜选择LED光源；应设置室内环境质量、建筑能耗监测系统及建筑碳排放监测系统，对建筑室内环境关键参数和建筑分类分项能耗进行监测和记录。

 

设计测评应达到的约束性指标包括室内环境参数要求和能效指标要求。

 

室内环境参数要求包括：夏季室内温度≤26℃，冬季室内温度≥20℃，住宅、办公建筑新风量≥30(m3/h)·人，住宅噪声昼间≤40；夜间≤30dB(A)，其他类型建筑的室内允许噪声级应符合现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GB 50118中室内允许噪声级高要求标准的规定。

 

近零能耗建筑施工测评阶段技术措施和指标要求

施工测评阶段的技术措施主要有：建筑施工阶段应针对热桥处理、气密性保障等关键环节制定专项施工方案；建筑围护结构保温工程施工时，应选用配套供应的保温系统材料和专业化施工工艺；外门窗(包括天窗)应整窗进场；对围护结构和门窗等关键部位进行必要的气密性处理和检测；设备系统施工完成后，应进行联合试运转和调试，并应对供暖通风空调与照明系统节能性能以及可再生能源系统性能进行检测。

 

施工测评应达到的指标要求包括气密性检测、围护结构热工缺陷检测、新风热回收装置性能检测和关键产品（保温材料、门窗等）现场抽检。

 

近零能耗建筑运行评估阶段技术措施和指标要求

运行评估阶段的技术措施主要有：物业管理单位应针对高性能围护结构、新风热回收系统以及建筑用能系统的调节与控制制定专项运行管理方案，并应编制相应运行管理手册；进行建筑能源系统调试，根据建筑的能耗数据、建筑的使用情况记录和气象数据，调整运行策略或使用方式；对建筑围护结构保温系统及气密性保障等关键部位进行维护和检验；对建筑运行参数进行记录和数据分析；编制用户使用手册，并应对业主及使用者进行宣传贯彻。

 

运行评估应达到的指标要求包括：

 

① 评估时间应以一年为一个周期；

 

② 公共建筑应进行室内环境检测和运行能效指标评估，其中，运行能效指标评估应以建筑综合节能率为评估指标，且应直接采用分项计量的能耗数据，并对其计量仪表进行校核后采用；

 

③  居住建筑宜进行室内环境检测和运行能效指标评估，其中运行能效指标评估应以建筑能耗综合值为评估指标，并以栋或典型用户电表、气表等计量仪表的实测数据为依据，经计算分析后采用。

 

能效指标要求如下：

 

表1 近零能耗居住建筑能效指标要求

 

注: 1.建筑本体性能指标中的照明、生活热水、电梯系统能耗通过建筑能耗综合值进行约束，不作分项限值要求。2.面积的计算基准为套内使用面积。

 

表2 近零能耗公共建筑能效指标要求

 

注：建筑综合节能率与建筑本体节能率以满足国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015要求作为基准建筑。

 

近零能耗建筑测评证书

设计测评和施工测评证书有效期3年，运行评估证书有效期5年。由中国建筑节能协会统一规定近零能耗建筑测评证书的格式、内容和近零能耗建筑标识的样式、种类。第三方测评机构负责证书制作，协会负责证书编号。证书制作后，由第三方测评机构和协会盖章。

 

 

关于零碳建筑

 

零碳建筑考虑的不仅仅是建筑运行阶段的碳排放，更是全面考虑建筑建造过程中的隐含碳排放，目标是在建筑的全生命周期实现碳的零排放。

零碳建筑是指充分利用建筑本体节能措施和可再生能源，使可再生能源二氧化碳年减碳量，大于等于建筑全年全部二氧化碳排放量的建筑，它除了采用被动式建筑设计中的高效保温、高效节能窗等被动式节能技术外，更多的是通过主动技术措施提高能源设备与系统的效率，引入更多的智能控制技术，充分利用可再生能源，例如光伏同时注重实现材料和产品的循环利用，有效的减少建筑全生命周期的减少碳排放。

 

零碳建筑与零能耗建筑的区别

 

零碳建筑是指在全生命周期内综合碳排放为零的建筑，近零碳建筑即最大限度地接近零碳建筑水平，而零能耗建筑是建筑运行不消耗常规能源，完全依靠太阳能或者其他可再生能源相比于零能耗建筑，零碳建筑直接衡量建筑碳排放的指标。

可以预见的是将近零碳作为考核指标有利于推动建筑业更好的融入到“双碳”目标当中。

 

零碳建筑技术体系

 

迈向零碳建筑的过程中，根据碳排放目标实现的难易程度表现为三种形式：即超低排放、近零排放建筑及零碳建筑属于同一技术体系，其中，超低排放建筑节能水平略低于近零排放建筑，是近零排放建筑的初级表现形式，零碳建筑能够达到碳排放为零，是近零排放建筑的高级表现形式。目前我国的《零碳建筑技术标准》主要通过以下几个方面来实现：    

 

降需求：为了降低建筑用能需求，可以采取被动式技术手段，如被动式建筑设计、自然通风、自然采光、建筑遮阳隔热措施、围护结构热工性能提升等，同时结合国家正在大力推广的《近零能耗技术标准》GB51350-2019的最新应用技术。

 

提效率：通过提升主动式能源系统和设备单体的能效，如提高冷热源系统性能系数、新风热回收效率、地道风、照明系统及电器等设备的单体能效，并结合智能优化控制算法，可以进一步降低建筑能源消耗。

拓应用：通过最大化利用太阳能、风能、地热能等可再生能源替代常规能源，也可以减少建筑的电力使用。

增碳汇：在设计阶段应考虑到项目周边地势特点，增加可绿化面积，增加后山绿化土壤保持率，从而增加碳汇。

促行为：在促进人员的行为方面，可以引导来馆人员绿色出行、低碳生活方式，建立个人生活排碳计算机制，提高个人行为减排责任意识。

可监测：在能源监测与碳排放核算方面，应设置能源监测与碳排放监测运维管理平台，以方便管理和监控。

 

 

零碳建筑主要技术措施

 

零碳建筑通过主动式建筑理念，与被动式设计理念相结合最大幅度地降低建筑对能源的依赖，使建筑排放的碳量处于较低水平。

 

1、主动式建筑设计

 

① 太阳能光伏系统

 

太阳能系统在建筑中的利用BIPV技术是将光伏建材与建筑融为一体，将太阳能发电（光伏玻璃）等产品集成到建筑上的技术，采用特殊设计的专用光伏组件，安装时替代原有的建筑材料或建筑构件，与建筑融为一体的光伏系统，光伏组件既是发电装置，又是建筑外围结构的一部分。

 

 

② 地道风技术

 

利用土壤夏冷冬热的特点为建筑提供热（冷）能，通过设计阶段对管道冷却能力的计算，确定管道的尺寸、长度、埋深及间距等，利用地道风技术，可以有效的缩短空调开启时间，极大限度的降低建筑的使用能耗。

③ 地源、空气源热泵技术

 

地源热泵指所有使用大地作为冷热源的热泵全部称为地源热泵，是利用地球表面浅层地热资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统，是一种既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。

 

通过输入少量的电能，即可实现较多的能量从低温热源向高温热源的转移，利用地源热泵技术制冷，与传统中央空调技术相比能耗可降低20%以上，是一种清洁高效的能源利用形式。

 

 

 

2、 被动式建筑设计

 

以气候特征为引导，通过建筑物本身来收集、储蓄能量（而非利用耗能的机械设备）使得与周围环境形成自循环的系统。

 

这样能够充分利用自然资源，达到节约能源的作用。在寒冷地区冬季以保温和获得太阳能为主，夏季兼顾隔热和遮阳作用。

 

 

建筑碳排放计算

 

建筑全生命周期的碳排放是指建筑物在与其有关的建材生产、运输、建造、拆除，以及运行阶段产生的温室气体排放的总和，以二氧化碳当量表示。

 

建材碳排放应包含建材生产阶段及运输阶段的碳放，建筑材料的生产需要消耗大量的能源和产生大量的温室气体排放，建筑建造阶段的碳排放应包括：完成各分部分项工程施工产生的碳排放和各项措施项目实施过程产生的碳排放。

 

建筑拆除阶段的碳排放应包括人工拆除和使用小型机具机械，拆除使用的机械设备消耗的各种能源动力产生的碳排放。

 

建筑运行阶段碳排放计算范围应包括暖通空调、生活热水、照明及电梯可再生能源、建筑碳汇系统，在建筑运行期间的碳排放量，建筑的运用阶段是整个生命周期中碳排放量最长的阶段，零碳建筑是指在运行阶段实现了碳中和的建筑。