小议城市建设碳减排措施

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由于我国经济高速发展，建材需求量大，一些落后产能由于仍然有利可图，很难自然淘汰。这就需要政府采取措施加快行业整合，淘汰落后产能，抬高行业门槛，抑制生产能力盲目扩张，调整产业结构，提高行业集中度。我国建材行业存在众多中小规模企业，分布零散，不利于监督管理、环境保护和工业副产品的回收利用。同一产业在地域上的集聚可以使企业能够共享公用设施，节省公用设施的投资、提高设施的利用率。产业聚集也有利于工业废弃物的综合利用，分散生产中被抛弃的少量副产品在产业聚集区就可以汇集起来加以利用。这种聚集同时也有利于污染的治理。配套企业和上下游企业向集聚区集中不仅使得运输成本减少，而且能够减少了运输产生的温室气体。我国虽然是建材产量上的世界大国，甚至已经排名第一，但是我们的生产技术特别是节能技术与世界先进水平还有明显差距。比如中国钢铁工业的燃料比与国际先进水平相比尚有15%～20%的差距，钢铁生产有较大减排空间［5］。各种建材生产都有比较成熟的技术可供采用。在钢铁生产方面可以采用的熔融还原炼铁技术、蓄热式燃烧技术、高炉喷吹煤粉技术、以短流程炼钢代替长流程炼钢等［6-7］。在水泥生产方面，应该大力推行新型干法水泥生产，淘汰立窑等落后生产能力。在玻璃生产方面，能够通过优化窑炉设计、炉体保温、富氧燃烧、电助熔等技术节能降耗。

对于现代工业来说不存在“无用的废料”，废气、废渣、废液、废能的综合利用程度体现着一个国家工业的成熟度。综合利用不仅能够回收本企业产生的废料、余热，还能够消化其他企业或者民用领域产生的废弃物。建材生产当中产生的很多废料可以回收后作为原料重新进入生产流程，如钢铁企业从原料单元到轧线，每个工序都有含铁尘泥产生，含铁尘泥经过必要的均质化和除杂工艺处理后，进入烧结厂循环利用［8］。在水泥生产中可以处理工业废渣和生活垃圾。生产水泥的主要原料石灰石在加热分解过程中消耗大量热能，同时排放CO2。而许多工业废渣如碳化炉渣、矿渣、钢渣等都是经过高温处理过的，不会像石灰石那样进行加热分解放出CO2。利用工业的废渣来代替石灰石，减少石灰石在原料中的比重，既减少了熟化热耗，又减少了CO2排放。掺粒化高炉矿渣粉可提高混凝土的密实性及耐久性、改善混凝土拌合物的工作性［9］。利用水泥窑处理城市生活垃圾，既能减少环境污染，又可以利用垃圾的热量节省燃料，还可以利用垃圾燃烧后的灰渣替代原料，有效节省矿物原料［10］。在钢铁生产中可以回收煤气、烟气、余热，处理城市废弃物。综合利用的技术有:炉顶煤气综合利用技术、焦炉处理城市废塑料、烧结烟气综合利用技术、转炉煤气综合利用技术等。玻璃、陶瓷、砖瓦等建材都有使用窑炉加热的工艺。除了加强保温外，余热利用对于节约能源、降低碳排放有很好的效果。

建材的节约使用

由于建材是高碳、高耗能产品，浪费建材就等于直接增加了碳排放。节约建材不仅应包括在工程建设当中节省建筑材料，还应包括合理高效地利用建筑及其他基础设施、合理延长其使用寿命、开发高性能建材等内容。

1高性能建材和新型建材的开发和推广

加强高性能建材的研发和推广，以高性能材料代替普通材料，实现“以质代量”，减少建材总的消耗量。以钢筋为例，世界主要工业发达国家在钢筋混凝土结构中已淘汰了低强度的钢筋，多采用高强度(400，500MPa)钢筋。我国高强度(400MPa)钢筋用量占总钢筋用量的30%～40%，中低强度钢筋用量占总钢筋用量的60%～70%。每1000tHRB335钢筋用HRB400钢筋代替约可节省钢材140t。而我国的年建筑用钢量早已超过1亿t［11］。新型节能建材的意义不仅节约建材，更在于建筑的节能。例如空心砌块代替黏土实心砖，既节省了材料，又降低了建筑承重，还能够提高围护结构的保温、隔音效果。应该加强高性能建材的科研开发、标准制订工作，鼓励新型节能低碳建材的使用，并且对生产新型建材的企业进行政策扶持。

2延长建筑物(构筑物)的使用寿命

我国正处于城市化进程加快的阶段，房地产市场火爆，许多建筑不到使用寿命就被拆除。这背后原因复杂，既有价值规律的作用，又有管理、规划的原因，也有建设质量等其他方面的原因。其中追求经济效益和提升城市形象、功能是造成目前国内城市建筑“短命”的主要原因［12］。因此规划、设计要提高前瞻性，使新规划区、新建建筑能够适应未来发展，从而延长建筑物的技术寿命。还要注意对城市老、旧建筑的保护和利用，赋予古建筑、旧建筑新的含义和功能，让其自身能够创造价值。延长建筑的使用寿命、减少“短命”建筑，既有低碳的意义，又能够保存城市的历史风貌，具有保存建筑文化的意义。

3优化设计

优化设计是以数学中的最优化理论为基础，以计算机为手段，根据设计设定的性能目标，建立目标函数，在满足给定的各种约束条件下，求出最优的设计方案。利用计算机手段进行优化设计在我国建设领域还没有得到普遍应用，只是应用在一些大型工程中。目前我国设计市场的一个突出问题是迫于甲方对于工期的要求，设计周期被压缩得很短，优化设计工作被忽略掉了。而通过优化设计，可以在允许的范围内，使所设计的产品结构更合理、性能更好、质量更高、更加节约建材。

4提高建筑利用率

伴随我国经济收入的增加，也兴起了一股建筑的奢华之风，许多建筑超出“适合人居”这一功能越来越远。从低碳的角度，我们提倡建筑的简约实用，人均建筑面积适用即可，从而提高建筑的利用效率。对于办公建筑，应与人员编制挂钩，防止盲目提高标准;对于公共服务建筑，应制定相应标准，防止求大求洋;对于居住建筑，可以考虑对占有住房面积超过一定标准的征收碳排放税。

建设低碳建筑

建筑的低碳包括建设期的低碳、使用期的低碳和报废回收期的低碳。使用期中采暖、制冷、照明以及其他设备能耗占到建筑总能耗的80%～90%，其余10%～20%为建筑的材料能耗、建设能耗以及拆除阶段的能耗，减少使用期的碳排放意义重大［13］。

1充分利用自然能

因地制宜设计出适合当地特点的建筑，充分利用自然能，减少动力设备的使用。冬季的采暖和夏季的制冷耗费能源最多，这样建筑外围护结构的保温就显得格外重要。严寒和寒冷地区的建筑要做到充分争取阳光照射并且避免冷风的侵袭。夏热冬冷地区和夏热冬暖地区要注意夏季的遮阳和通风。尽量争取自然采光，减少人工照明的使用量。充分利用太阳能制热水和利用太阳能发电。

2降低设备损耗

为了提供一个良好的室内环境和更完善的功能，现代建筑使用了大量的专用设备。这些设备包括采暖、通风、制冷、给排水、电气、运输等方面的设备。这些设备的使用造成了大量的碳排放。降低设备损耗的措施包括提高锅炉的热效率，提高热交换器的效率，根据冷负荷自动调整冷冻机的制冷量，用高效光源(如LED灯)代替低效光源(如白炽灯)，使用热泵技术来利用低品位热能等。

3既有建筑的低碳改造

我国有数量巨大的既有建筑，这些建筑能耗高、碳排放大。对既有建筑进行改造要比新建建筑复杂得多。在改造时，要考虑建筑的现状，技术上要复杂一些，施工也较麻烦。对于住宅建筑，最大的难点不是技术问题，而是资金问题。改造一栋住宅楼，要面对众多的业主，达成一致比较困难。比较切合实际的做法是政府在这方面加强投入。从社会效益的角度考虑，政府出资改造也是有必要的。在已经改造的建筑中多数是政府出资或者政府出大部分的资金。

4建筑领域清洁发展机制的应用

清洁发展机制(CDM)设定的初衷是能够使发达国家以较小的代价获得核证减排量(简称CER)，而与之合作的发展中国家获得发展急需的资金和技术。但是由于市场对利益的追逐，使得经济效益好但生态社会效益差的项目受追捧，比如回收CH4、分解NO2和HFC-23的项目大受欢迎。而建筑项目因为单个项目减排量小、核证减排量(CER)认定困难、基准线确定困难等原因而难以开展［14］。但是由于建筑领域温室气体减排潜力巨大，市场广阔，在当前还是应该加强CDM在建筑领域应用的研究，开发适用于建筑领域的方法学，进行规划方案下清洁发展机制(简称PCDM)项目的尝试，培养该领域内专业技术人才，完善相关规章制度，进行建筑类CDM项目试点开发。

实现低碳交通

由于我国汽车保有量的迅速增加，城市交通拥堵现象日趋严重，同时也伴随着大量的尾气污染、噪音污染和温室气体排放。2000—2009年全国私有汽车拥有量见图1。

1通过城市的合理规划减少交通负荷

由于我国人多地少，业已形成了集约型城市，新的城市规划仍然应以集约型城市为目标。合理的规划不仅可方便市民的生活，还可通过减少出行距离，减轻道路负担，同时也有了利于人们采用步行和自行车出行这样的绿色交通方式。这方面的方法有建设功能齐全的小型化居住街区、建设兼有办公和居住的混合功能街区、根据出行强度布置企事业单位等［16］。

2限制小汽车的使用

小汽车不仅动态占用道路面积大、道路通过率低，是城市交通拥堵的主要原因，而且在各种出行方式中人均能耗最大、人均碳排放最大的一种。限制小汽车的使用是建设城市低碳交通，解决城市交通问题的根本途径。这几年我国小汽车年消售量迅速上升，已经超过美国成为全球最大的汽车消费市场。政府应当及早制定政策，否则城市交通将迅速恶化并伴随大量的温室气体排放。

3构建便捷的城市公共交通网

限制小汽车要和建设便捷公共交通结合起来，使人们能够享受便捷的现代化交通。完善现代化的交通网络包括发展地铁、轻轨等轨道交通，完善城市公交车网络，改善换乘和不同交通方式之间的衔接，降低公共交通使用费用等方面。

4鼓励绿色交通方式

步行和自行车出行本身是不产生碳排放的绿色交通方式。但是这些年来随着城市道路的变迁，机动车道占据了城市道路中更多的空间，压缩了非机动车和人行道的空间，绿色出行的环境越来越差。我们应该给步行和自行车出行以新的定位，鼓励这种健康环保的出行方式，保证步行、自行车出行的道路空间，建立完整路网。在混行道上确立行人优先和自行车优先原则。

建筑垃圾的回收利用

在建筑的报废回收期和新建建筑的施工过程中会产生大量的建筑垃圾，将建筑垃圾回收处理后再重新利用既能保护天然资源，又能降低建筑垃圾对环境的影响。建筑垃圾包括砂石、砖瓦、混凝土块、木料、玻璃、陶瓷、塑料、金属等。经过分拣，不同的材料可以分别回收处理，如废木料经加工再利用或用于制造中密度纤维板、废金属送钢铁厂或有色金属冶炼厂回炼。而废弃砖、瓦、混凝土经破碎、筛分、分级、清洗后作为再生骨料，可以用于建筑物地基回填、道路垫层、混凝土结构工程，以及制作砌块等建材产品［17］。但是目前我国的建筑垃圾除经过简单分拣就可以直接回收利用的以外大多是以堆放或填埋的方式进行处理，回收利用率很低。究其原因主要是由于我国资源税一直偏低，再生材料制成的产品价格高于用天然原料制成的产品，回收利用的企业无利可图。建筑垃圾资源化仍需政策的引导。

增加城市碳汇

碳汇就是植物吸收大气中的CO2并将其固定在植被或土壤中的过程。受条件限制，植被在城市中数量有限，但其作用不容忽视，除了固定CO2之外，还能起到美化环境、吸收有害气体、遮阳、导风、阻滞雨水的作用。城市化改变了原有的地表形态，造成了植物碳储量的减少。迅速进行的城市化使原有的农田、草地、林地变成房屋、道路和硬化的地面，固定在植物中的碳被释放出来。在城市中种植植物可以部分抵消城市化产生的碳排放。通过造林、植草方式吸收固定CO2，其成本要远低于工业活动减排的成本。国际社会高度重视植被在减缓与适应气候变化中的功能与作用。城市绿化不仅能够保护和改善了中国的生态环境，也能够为减缓气候变暖作出贡献。（本文作者：侯纲 单位：安阳师范学院建筑工程学院）