當前我國建筑行業運行碳排放（含直接碳排放和間接碳排放）約為21億噸二氧化碳，占全國總量的20%左右。建筑行業如何快速實現碳排放達峰并實現深度減排，不影響人居環境品質的改善和?民群眾的幸福感和獲得感，是我國應對氣候變化目標中的重要議題。

一、明確建筑行業碳排放定義和內涵

建筑行業的碳排放可以分為直接碳排放和間接碳排放，前者指的是在建筑行業發生的化石燃料燃燒過程中導致的二氧化碳排放，主要包括建筑內的直接供暖、炊事、生活熱水、醫院或酒店蒸汽等導致的燃料排放；后者指外界輸入建筑的電力、熱力包含的碳排放。

聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）體系下，?般將直接碳排放的部門劃分為工業、電國、建筑和交通四個行業。這種語境下的建筑行業碳排放?般只包含直接碳排放。

而我國大部分研究和討論中涉及的碳排放則包括了直接與間接碳排放，甚至部分研究和討論中還涉及了建材（如鋼鐵、水泥、玻璃等）在生產過程中產生的碳排放。在IPCC體系下，這部分排放應該算在 業領域，但排放量的多少和未來房屋建設發展趨勢直接相關。此外，建筑運行階段使用制冷產品，由于可能產生制冷劑泄露，也會產生非二氧化碳溫室氣體排放，因此未來非二氧化碳的排放控制也會逐漸成為減排重點。

只有明確了統?的建筑行業碳排放語境和定義，才可能討論形成統一的行業碳減排實現路徑。
把握我國建筑行業碳排放趨勢和特點

從全球看，建筑行業運行用能導致的碳排放占雙28%，全球建筑相關用能碳排放占?40%（包含建筑建造）。以2017年為例，中國和美國建筑運行用能相關的碳排放占比分別是20%和36%。根據發達國家經驗，伴隨我國城鎮化和經濟?平的不斷提升，建筑行業的運行碳排放比重越來越大。

根據《中國建筑節能年度發展研究報告2020》，我國建筑碳排放總量整體呈現出持續增長趨勢， 2019年達到約21億噸，占總碳排放的21%（其中直接碳排放約占總碳排放的13%），較2000年6.68億噸增長了約3.14倍，年均增長6.96%。

如圖1所?，其中北方供暖約排放5.5億噸CO2（排放強度約37kgCO2/m2），城鎮住宅（除北方采暖）約4.4億噸CO2（排放強度約18kgCO2/m2），公共建筑（除北方采暖）約6.5億噸CO2（排放強度約51 kgCO2/m2），農村住宅商品能碳排放約5.5億噸CO2（排放強度約24kgCO2/m2）。若考慮建筑相關行業（包括建材生產、運輸和工藝過程）碳排放，碳排放?例已超過 35%，如圖2所?。

二、建筑碳中和領域的18項高科技

01高效保溫隔熱外墻體系

建筑內保溫致命缺點是無法避免冷橋，容易形成冷凝水從面破壞墻體，因此無論是從保溫效果還是從外飾面安裝的牢固度和安全性考慮，外墻外保溫及飾面干掛技術都是最好的外墻保溫方式。外保溫的形式可有效形成建筑保溫系統，達到較好的保溫效果，減少熱橋的產生，其次保溫層與外飾面之間的空氣層可形成有效的自然通風，以降低空調溫材料。

不同外墻保溫系統對?

02 高效門窗系統與構造技術

外窗保溫系統包括三部分：斷橋鋁合金窗框、中空玻璃、窗框與窗洞口連接斷橋節點處理技術。外窗安裝斷橋鋁合金中空玻璃窗戶，同時通過改善窗戶制作安裝精度、加安密封條等辦法，減少空氣滲漏和冷風滲透耗熱。采用高性能門窗，玻璃的性能至關重要。高性能玻璃產品?普通中空玻璃的保溫隔熱性能高出?到數倍。例如單面鍍膜Low-E中空玻璃，其導熱系數約為1.7w/m2.k，保溫隔熱性能比普通中空玻璃提高?倍，德國新型的保溫節能玻璃U值達到0.5，比普通900mm磚墻加150mm聚苯保溫層保溫效果還好。

不同型材性能?較

03熱橋阻斷構造技術

熱橋是熱量傳遞的捷徑，不但造成相當的冷熱量損失，而且會有局部結露現象，特別是在建筑外墻、外窗等系統保溫隔熱性能大幅度改善之后，問題愈發突出。因此在設計施工時，應當對諸如窗洞、陽臺板、突出圈梁、及構造柱等位置采用?定的保溫?式，將其熱橋阻斷，達到較好的保溫節能效果并增加舒適度。

熱橋阻斷技術在國外已有優秀的技術和?泛的應用，如消除陽臺樓板冷橋構造，德國已有非常成熟的產品，如“鋼筋/絕緣保溫材埋件”等。這種產品在施工中埋入混凝土樓板，施工簡便，效果?常好。國內完全有能力開發這類產品，也會有很好的市場反應

04遮陽系統

外遮陽設施

外遮陽是最有效的遮陽設施，它直接將80%的太陽輻射熱量遮擋于室外，有效降低了空調負荷，節約了能量。結合建筑形式，在南向及西向安裝一定形式的可調外遮陽，隨使用情況進行調節，這樣既能滿中夏季遮陽的要求，又不影響采光及冬季日照要求。并且可進?步安裝光、溫感元件及電動執行機構以實現智能化的全自動控制，在室內無人的情況下也可根據室內外溫度及日照強度自動調節遮陽設施，以降低太陽輻射的影響，節約能源。外遮陽系統中較傳統的為卷簾外遮陽系統，在夏天日照強烈的時候將卷簾放下，可以有效遮擋陽光。目前較為先進的是由鋼化玻璃(冰花玻璃)構成的外遮陽系統。

外遮陽系統結構(由外向內)

?12mm厚可滑動半透明鋼化玻璃推拉遮陽鑲嵌板

?空?層

?外墻涂料、保溫及結構

?外窗系統

鋼化玻璃與中空玻璃的搭配效益

中空玻璃的特點是允許日光攜帶的能量進?室內，但是室內的熱量不會發散到室外，這?點對冬天極為有利，而夏天則會有室溫過高的問題。當陽光照射到鋼化玻璃表面的磨砂紋路上時會形成漫反射，熱量隨之被阻擋室外。鋼化玻璃與中空玻璃搭配使夏天絕?部分陽光熱量被隔絕在室外，解決西曬的困擾。

從上面同玻璃結構遮陽和防噪效果示意圖可以看出，冰花玻璃和中空玻璃的配合使用，不僅可以起到很好的遮陽效果，還可以最大限度的減弱室外噪聲影響。

內遮陽設施

相對于外遮陽，內遮陽設施對太陽輻射的遮擋效果較弱，但對于居住建筑而言，不論從私密性角度還是防眩光角度考慮都是必須的。同時其對于改善室內舒適度，降低空調負荷及美化室內環境都有一定的作用。

05房屋呼吸系統

目前，歐洲采用的住宅動力通風系統主要有兩種，一種是門窗+廚衛排風扇的通風系統，這一種造價便宜，安裝簡單；缺點是噪聲干擾，通風效果不理想。另一種是外墻進風設備+衛生間出風口+屋頂排風扇的通風系統，在過濾空氣、降低噪聲的同時，科學合理地保證了室內通風量，排出衛生間潮濕污濁空氣，噪聲干擾小。

工作原理和作用

取自高空的新鮮空氣，經過濾、除塵、滅菌、加熱/降溫，加濕/除濕等處理過程，以每秒0.3m的低速，從房間底部送風口不間斷送出，低于室溫兩度的新風，在地面形成新風潮，層層疊加，緩緩上升，帶走人體室內污濁氣體，最后，經由排氣孔排出。有效調節室內空氣濕度，使居室時刻保持干爽、舒適的狀態，對大連夏季潮濕的空氣有很強的除濕作用。不用開窗即可獲得新鮮空氣，減少室內熱損失，節省能源。驅除室內裝飾造成的可能長時間存在的有害氣體。

06排水噪聲處理系統

一般房屋傳入室內的噪聲有以下幾類：室外的噪聲透過外墻和窗戶傳入室內；樓上活動透過樓板傳入樓下室內的噪聲；下水管道流水撞擊管壁產生的噪聲。

?外遮陽系統和外窗系統可有效阻隔室外噪聲

?樓板墊層下加隔聲墊，防?樓上傳?室內的噪聲

?排?噪聲處理系統

排水噪間系統——同層排水。同層排水系統來源于歐洲，至今已有四五十年的歷史，雖然該系統進入中國市場不長，但發展迅速，在北京、上海及廣東區域都有較多應用。

隔層排水：排水支管穿過樓板，在下層住戶的天花板上與立管相連。

同層排水：同樓層的排水支管與主排水支管均不穿越樓板，在同樓層內連接到主排水立管上。

同層排水：同樓層的排水支管與主排水支管均不穿越樓板，在同樓層內連接到主排水立管上。

系統組成

?HDPE管道系統

?隱蔽式系統安裝組件

?與同層排?相配套的衛?器具

?存?彎

同層排水的優勢

與傳統的隔層排水系統相比，同層排水系統具有下列優勢：

隔聲：采用墻前安裝方式，假墻能起到隔聲和增強視覺效果的作用。

獨立：在衛生間，管道不穿越樓板，享受真正的產權獨立，即使維修也無需跨層修理。

自由：房型設計和室內空間布置更加靈活，只需調整排水支管，就可實現個性化裝修。

節水：采用內表面光滑的HDPE管道及獨特的?箱設計，提高了系統的排水效果，實現真正的節水功能。

經濟：采用同層排不技術，大大減少系統的立管、支管及配件數量，材料與施 較少，性價比高。

連接可靠：選用的PE管道采用熱熔連接，不但連接強度高，而且杜絕泄漏問題，保證安全使用50年。

07中央除塵系統

中央除塵系統的概念就是主機和吸塵區分離，并將過濾后的空氣排到室外，這樣不僅解決了室內衛生不良狀況，還杜絕了除塵之后的二次污染。

原理：中央除塵系統是將吸塵主機放置在?個衛和生要求較低的場所，如：地下設備層、車庫、清理間等，將吸塵管道嵌至墻里，在墻外只留如普通電源插座大小的吸塵插口，當需要清理時只需將一根軟管插?吸塵口，此時系統自動啟動主機開關，全部大小灰塵、紙屑、煙頭、有害微生物，甚至客房中的煙味等不良氣味，都經過嚴格密封的管道傳送到中央收集站。任何人、任何時間都可以進行全部或局部清潔，確保了最清潔的室內環境。

中央除塵系統的清潔處理能力是一般吸塵器的5倍，而軟管長度可任意選配。該類系統在歐美國家已是必配系統，在國內已有很多項目在使用。

08食物垃圾處理系統

城市垃圾中占有相當大比例的食物垃圾不僅影響室內環境，也是居室蟲害滋生源和疾病傳播源。食物垃圾處理系統是一個純國外引進的產品，在20世紀90年代初期才由極少數的國外制造商引入中國。

目前北京包括鋒尚國際、萬科、奧林匹克花園、華新國際、珠江帝景等在內的不少高檔精裝修房已使用了食物垃圾處理系統。每天產生的大量食物垃圾通過廚房的洗池排水口下安裝的食物垃圾處理器，直接進?化糞池。

09屋面雨水系統

虹吸式雨水系統是當今國際上較為先進的屋面排放系統，該系統誕生至今已經有20多年的歷史，它被廣泛應用于各種復雜的屋面工程中。虹吸式雨水系統是利用不同高度的勢能差，使得管道系統內部局部產生真空，從而通過虹吸作用達到快速排放雨水的目的。

10?區智能化系統

?區智能化系統的“一、二、三”：

一個平臺：?區智能化系統集成管理?絡平臺;

二個基礎：控制?絡和信息?絡;

三個分支：安全防范系統、設備管理系統和信息管理系統。

住宅?區智能化系統以先進，有發展、有后援，能滿?并適應住戶需求的技術，并應用成熟可靠，具有易集成、擴展、操作、維修的產品，同時盡可能降低系統整體造價的原則，通過計算機網絡等相關技術，實現各子系統的設備、功能和信息的管理集成。使其成為?個互相關聯、統?和協調的系統，系統資源達到充分共享，以減少資源的浪費和硬件設備的重復投入，實現真正意義的方便、安全、實用、可靠。

11天棚采暖制冷系統

將高性能 程塑料管鋪設在混凝土樓板內，冬天采暖進水水溫33℃，回水30℃，夏天制冷進?18℃，回水溫度21℃，通過冷熱水的控溫，夏天制冷，冬天采暖，室內溫度恒定在20-26℃。

冬天樓板會均勻地散發出28℃到29℃的熱量，室內的溫度使人們覺得溫暖舒適，人體的溫度30℃左右，所以不會有烘烤的感覺;夏天樓板溫度19到24℃，可以把室內過多的熱量帶走。

人和環境的熱交換方式以輻射形式所占比例最大，并且約?半的熱量從頭部散發。天棚采暖系統以頂部輻射的形式進行采暖和制冷，比普通?式更健康、舒適、有效。

北京萬國城采用了此項技術。在進行室內溫度測試的時候，離屋頂0.5m、1.0m、1.5m的高度進?測試，溫差在0.2-0.3，人體?般不易覺察到這個溫差，所以低溫輻射采暖制冷的方式是目前民用建筑里最舒適的制冷采暖方式。

12太陽能系統

對太陽能的利用總體上可分為兩類：太陽能集熱板集熱及太陽能光伏發電。太陽能集熱板集熱技術較為成熟，設備材料價格也不昂貴，有?定的應用。

13地源熱泵系統

地源耦合熱泵機組可做為空調系統冬季供熱、夏季供冷的冷熱源系統，并同時提供生活熱水。它就是利用地下土壤，巖石及地下水溫度相對穩定的特性，輸入少量的高品位能源(如電能)，通過埋藏于地下的管路系統與土壤、巖石及地下水進行熱交換，夏季，通過對室內制冷將建筑物內的熱量搬運出來，一部分用于提供免費生活用熱，其余換熱到地下儲藏起來，冬季把地下儲藏的低品位熱能通過熱泵搬運出來，實現對建筑物供熱及提供生活熱水地源耦合熱泵的能耗很低，僅為常規系統能耗的25%-35%，它由水循環系統、熱交換器、地源熱泵機組、空調末端及控制系統組成。

14熱電冷聯產系統

熱電冷聯產是采用燃煤或燃氣產生一次蒸汽利用汽輪機發電，來提供電力，同時充分回收其排放的低品位廢熱即中高溫二次蒸汽及高溫煙氣來提供生活用熱、冬季供暖以及為單效或雙效溴化鋰制冷機提供動力夏季供冷，從而實現冷、熱、電聯產。熱電冷聯產的效率較高，大型火力發電廠實際運行效率只有36%左右，而熱電冷聯產項目的實際運行效率可達60-80%左右。

15變風量空調系統

變風量系統是由變頻中央空調系統配以變風量(VAV)末端設備組成，是?種高舒適度、低能耗的空調系統。變風量系統比常規這種系統具有相當多的優點：系統中的能耗設備均可進行變頻調節能量輸出，即使在較低負荷的工況下，也能通過變頻調節而工作在較高的效率下，節約大量能源;系統中各個房間可獨立起停及調節溫度，并且互不影響，給使用者創造了極高的舒適度。

變頻技術是在建筑物空調負荷需求發生變化時(如室內人員、室外溫度、太陽輻射強度的變化)，通過對冷水機組，水泵，風機等設備進行變頻調節來降低能量輸出以適應負荷需求，其整體節能效果可達到30%-40%。

16浮筑樓盤技術

為解決樓板撞擊傳聲產生的噪聲，德國住宅地面普遍采用“浮筑樓板”構造(SchwimmendeEstrich)。即在結構樓板上鋪設?層絕緣隔聲材料，上面再澆筑6-200mm的混凝?砂漿層，這層樓板好像浮在絕緣層上，與樓板及四周墻體分離，從而達到極好的隔聲效果。

17中水利用系統

中水處理系統就是將生活廢水、冷卻水、已達標排放的生產污水等水源，經物化或生化處理，達到國家《生活雜用水水質標準》，然后再回用于廁所沖洗、灌溉草坪、洗車、 業循環水及掃除用水等。充分利用有限的水資源，替換出等量的自來水，又減輕了城市污水處理廠的運行負荷，是利國利民造福后代的善舉。

18綠色屋面系統

在這方面，國外已有成熟的綠色屋面技術，適宜不同條件、不同植物的生長構造。例如在通常條件下，可種植?些易成活、成本低、無需管理的植物，如草類、苔蘚類植物;或種植觀賞效果好、需定期維護且對土壤厚度要求較高的植物，使其隨季節變化形成不同的景觀效果。

這?構造，一方面要滿足植物生長的不同要求，解決蓄水和通風問題;同時該技術構造必須保證建筑頂部防水層不受植物根系的破壞，從而提高居住的舒適性。