【摘要】 自《京都議定書》訂立以來(lái)，“碳交易”逐漸在全球范圍內(nèi)興起。作為發(fā)展中國(guó)家我國(guó)從2012年開(kāi)始承擔(dān)溫室氣體減排義務(wù)，平均到各行各業(yè)的CO2減排量是巨大的。因此，發(fā)展新技術(shù)，節(jié)約能源，減少CO2排放量的任務(wù)迫在眉睫。建筑業(yè)作為耗能大業(yè)承擔(dān)了減排的巨大份額，發(fā)展綠色建筑已經(jīng)成了建筑業(yè)發(fā)展的一種趨勢(shì)。提出以CO2排放量為指標(biāo)，采用排放系數(shù)法對(duì)CO2進(jìn)行量化，并對(duì)綠色建筑給排水系統(tǒng)CO2排放量分給水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、中水回用系統(tǒng)和雨水利用系統(tǒng)四個(gè)方面進(jìn)行了計(jì)算研究，確定不同給排水系統(tǒng)CO2排放量的閾值。首先，在對(duì)給水系統(tǒng)CO2排放量的研究中，通過(guò)優(yōu)化用水定額得出較接近實(shí)際用水情況的用水定額，為設(shè)計(jì)階段設(shè)備及材料的計(jì)算與選型提供更為合理的數(shù)值，分析提出不同給水方式下能量消耗及CO2排放量的計(jì)算方法，比較得出CO2排放量最大和最小的一種方式，確定綠色建筑中CO2排放閾值。同時(shí)，介紹四種節(jié)水措施，并提出相應(yīng)的節(jié)水量化方法，對(duì)后期使用過(guò)程中的節(jié)水進(jìn)行量化，當(dāng)給水方式確定后，可以得出因水量節(jié)約而減少的CO2排放量。其次，在對(duì)熱水系統(tǒng)CO2排放量的研究時(shí)，分局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)和集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)兩個(gè)方面，確定不同形式水加熱器CO2排放量計(jì)算方法，計(jì)算得出不同形式水加熱器CO2排放量，最終確定熱水系統(tǒng)CO2排放閾值。再次，在對(duì)綠色建筑中水系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)，要確定中水系統(tǒng)水量平衡關(guān)系，得出采用中水系統(tǒng)后節(jié)省的自來(lái)水量和減少的污水排放量。按排放系數(shù)法計(jì)算中水系統(tǒng)因節(jié)省自來(lái)水量和減少污水排放量而減少的CO2排放量，并分析中水處理流程中每個(gè)環(huán)節(jié)的耗電量，折算為CO2排放量。最終按二者之差得出中水回用系統(tǒng)中總的CO2排放量或CO2減排量。最后，在對(duì)綠色建筑雨水系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)，采用各種雨水收集利用技術(shù)，最大限度的增加雨水下滲，減少雨水徑流量，同時(shí)對(duì)徑流雨水進(jìn)行收集，回用于景觀用水。得出平均每日雨水利用系統(tǒng)因節(jié)省自來(lái)水量而減少的CO2排放量，同時(shí)，計(jì)算雨水在處理過(guò)程中的耗電量，折算為CO2排放量。最終，得出雨水利用系統(tǒng)中總的CO2排放量或CO2減排量。另外，參考臺(tái)灣地區(qū)建筑綠化總CO2固定基準(zhǔn)公式，同時(shí)根據(jù)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)住宅建筑綠地率的要求，提出大陸綠色建筑綠化總CO2固定基準(zhǔn)量計(jì)算公式，計(jì)算綠色園區(qū)內(nèi)植物在40年間CO2固定總量及平均每日CO2固定量。 

1 緒 論 

 

1.1 問(wèn)題的提出

溫室效應(yīng)被認(rèn)為是當(dāng)今氣候變化的主要影響因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)大氣中 CO2濃度每升高一倍，全球氣溫將上升 1.5~4.5℃。氣溫的普遍上升造成了極地冰川的融化，海平面升高，很多沿海地區(qū)都面臨著被海水淹沒(méi)的危險(xiǎn)，更嚴(yán)重的是溫室效應(yīng)造成了近些年來(lái)大量極端天氣的產(chǎn)生，如：干旱、洪水和颶風(fēng)等[1]，給全世界人民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大的威脅。① 全球范圍內(nèi)興起的碳交易“碳稅”這一議題從 1997 年京都議定書的訂立開(kāi)始便成為了全球所共同關(guān)注的問(wèn)題，圍繞這一議題在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生了新興買賣交易機(jī)制——碳交易。“碳交易”是以國(guó)際公法為依據(jù)的溫室氣體排減量交易。交易的基本原理是將 CO2排放權(quán)作為一種商品，在合同中一方通過(guò)支付另一方獲得溫室氣體減排額，買方可以將購(gòu)得的減排額用于減緩溫室效應(yīng)從而實(shí)現(xiàn)其減排目標(biāo)。[2]CO2為 6 種被要求減排的溫室氣體中對(duì)溫室效應(yīng)貢獻(xiàn)最大的氣體，筆耕文化傳播，而且遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他氣體，因此這種交易以每噸二氧化碳當(dāng)量（tCO2e）為單位來(lái)進(jìn)行計(jì)算，通稱為“碳交易”。在哥本哈根全球氣候變化大會(huì)上，中國(guó)政府承諾到 2020 年，我國(guó)單位 GDP二氧化碳排放量比2005年下降40% ~45%。我國(guó)在2005年GDP為20980億美元 ，單位 GDP 的二氧化碳排放量為每美元 2.43 kgCO2e。因此，2020 年每美元 GDP 的碳排放量應(yīng)為 1.34~1.46kgCO2e。如果我國(guó)保持 8%以上的 GDP 增長(zhǎng)速度，這一過(guò)程的實(shí)際減排量總量是巨大的，必須同國(guó)民建設(shè)的各個(gè)方面緊密結(jié)合。

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1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀① 國(guó)外綠色建筑中給排水系統(tǒng)節(jié)能減排的發(fā)展1) 給水系統(tǒng)：

節(jié)水措施是綠色建筑給水系統(tǒng)節(jié)能減排的重要措施，無(wú)論是在水量相對(duì)豐富的歐美國(guó)家，還是在水量十分短缺的中東地區(qū)，節(jié)水在全世界范圍內(nèi)已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用，并形成了較為完善的方法和技術(shù)。目前國(guó)外常用的節(jié)水方法主要有：生活用水節(jié)水、供水系統(tǒng)節(jié)水、工業(yè)節(jié)水和其他節(jié)水技術(shù)[7]。目前國(guó)外普遍采用的節(jié)水節(jié)能技術(shù)主要有以下幾種，如表 1.1 所示。

2) 熱水給水系統(tǒng)：
建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)作為能耗量最大的系統(tǒng)之一，在總的能量消耗中占了很大的比重，而傳統(tǒng)能源在當(dāng)前全球化能源供應(yīng)日趨緊張和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重的局面下，已經(jīng)無(wú)法保證經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要。因此，全球范圍內(nèi)的各種可再生能源包括太陽(yáng)能、地?zé)崮艿纫言絹?lái)越受到各國(guó)關(guān)注。

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2 CO2的量化方法

 

2.1 測(cè)定法

測(cè)定方法多采用特殊試劑、設(shè)備等輔助材料，測(cè)定結(jié)果精度較高，但操作流程較為復(fù)雜，需具備一定的專業(yè)背景知識(shí)。采用測(cè)定法測(cè)定二氧化碳濃度主要用于對(duì)微觀環(huán)境調(diào)節(jié)控制的監(jiān)測(cè)，對(duì)于給排水系統(tǒng)的選型、施工、運(yùn)行等相對(duì)宏觀的環(huán)境，并不適用。

 

2.2 RETScree軟件計(jì)算法
溫室氣體的年減排量采用基本案例溫室氣體排放因子和推薦案例溫室氣體排放因子進(jìn)行比較，由于在六種被要求減排的氣體中 CO2對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)率最大，且遠(yuǎn)大于其他溫室氣體，所以在計(jì)算過(guò)程中其他溫室氣體的排放量統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為等量的 CO2排放量。計(jì)算公式為：

RETScreen軟件計(jì)算方法主要針對(duì)于國(guó)內(nèi)或國(guó)際政府間大型基金投資的大中型項(xiàng)目，目的在于獲取“碳信用”，進(jìn)行“碳交易”，從而平衡發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家的減排成本，體現(xiàn)責(zé)任共擔(dān)程度不同的主旨。

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3 綠色建筑給水系統(tǒng) CO2排放量的閾值研究......................15
3.1 綠色建筑給水系統(tǒng)用水量組成................. 15
3.2 綠色建筑水量?jī)?yōu)化后節(jié)水分析................... 16
3.3 綠色建筑給水能耗計(jì)算 ...............................22
3.4 綠色建筑內(nèi)使用單位質(zhì)量水 CO2排放量.....................30
3.5 實(shí)例分析綠色建筑給水系統(tǒng) CO2排放量閾值 ....................... 32
3.6 本章小結(jié) ............................. 34
4 綠色建筑熱水給水系統(tǒng) CO2減排量的閾值研究...................35
4.1 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類 ...........................35
4.2 熱水系統(tǒng) CO2排放量比較....................... 36
4.3 實(shí)例分析綠色建筑熱水系統(tǒng) CO2 排放量 ...................... 41

4.4 小結(jié) ..............................45

 

7 應(yīng)用工程實(shí)例及驗(yàn)證

 

7.1 工程概況

以前文中采用的重慶市某綠色建筑小區(qū)為例，小區(qū)內(nèi)共有 12 棟住宅建筑，1#~7#為 33 層，8#~12#為 32 層；各棟住宅樓地下一層均為停車庫(kù)，除每棟樓一層（少一戶），其他地上樓層均為標(biāo)準(zhǔn)層（每層 8 戶，層高 3m），小區(qū)有住戶 3116戶，按每戶 3 個(gè)人計(jì)算，人口約 9348 人；該小區(qū)占地面積 23500m2，其中住宅面積 10752 m2，景觀水體面積約為 1800 m2，綠化面積約為 7595 m2，道路面積約為3255 m2，路面以水泥材料為主。已知市政供水壓力為 0.35MPa。

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8 結(jié)論與建議

 

8.1 結(jié)論

局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)中熱水器 CO2排放量由小到大的排列順序?yàn)椋禾?yáng)能熱水器<容積式熱水器（天然氣）<快速式熱水器（天然氣）<容積式熱水器（液化石油氣）<快速式熱水器（液化石油氣）<快速式電熱水器<容積式電熱水器；集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中 CO2排放量由小到大的排列順序?yàn)椋嚎諝庠礋岜脽崴?lt;小型燃?xì)鉄崴仩t(天然氣) <小型燃?xì)?/span>熱水鍋爐(液化石油氣)；同等供水條件下，集中熱水供應(yīng)系統(tǒng) CO2排放量小于供水處全部采用局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)（除太陽(yáng)能局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)）CO2排放量；綠色建筑熱水給水系統(tǒng)的 CO2排放量閾值由太陽(yáng)能集中熱水供應(yīng)系統(tǒng) CO2排放量（最小值）和全部采用局部容積式電熱水器加熱系統(tǒng) CO2排放量（最大值）確定。

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本文編號(hào)：10835

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