研究報告：節(jié)能住宅全壽命周期碳評價系統(tǒng)的構建

節(jié)能住宅全壽命周期碳評價系統(tǒng)的構建
二○一三年五月

目 錄

一 前言 3
二 地球危機背景下的建筑節(jié)能 5
1 研究背景 5
2 地球危機 5
3 能源使用在地球危機中扮演的角色 8
4 地球危機大背景下的建筑節(jié)能 9
三 中國建筑CO2減排潛力的情景分析研究 12
1 研究意義 12
2 基準情景和發(fā)展預期 12
3 建筑節(jié)能減碳潛力 16
4 建筑節(jié)材減碳潛力 16
5 中國建筑CO2減排潛力分析 17
四 節(jié)能住宅全壽命周期碳排放評價系統(tǒng) 19
1 研究背景 19
2 碳評價系統(tǒng)的構建 21
2.1 輸入模塊 22
2.2 輸出模塊 24
3 評價系統(tǒng)的創(chuàng)新點 24
4 系統(tǒng)構建的基礎數(shù)據(jù)（部分） 25
五 結論與建議 29
1 結論 29
2 建議 29
參考文獻： 30
附 件 33
a、 論文證明材料 33
b、 軟件著作權 33

一 前言
1 研究項目來源
根據(jù)杭州市科技發(fā)展計劃委員會和杭州市財政局聯(lián)合發(fā)布的《關于下達2012年杭州市科技情報調(diào)研項目補助經(jīng)費的通知》（杭科技〔2012〕194號）文件，由浙江建設職業(yè)技術學院（干學宏）主持《節(jié)能住宅全壽命周期碳排放評價系統(tǒng)的構建研究》項目。
2 項目研究過程
項目組于項目下達初召開了第一次會議，研究了項目的現(xiàn)實意義與研究價值，明確了項目參與人的工作分工。項目研究過程中，全體人員密切合作、取長補短、相互學習，至2013年5月完成本項目的全部研究內(nèi)容。
3 項目研究內(nèi)容與意義
影響地球溫暖化的溫室氣體以CO2、NO2、CH4三種氣體為主，但由于CO2所占比例最大以及殘留時間最長，已有研究表明CO2排放引起的地球溫暖化效應，約占所有溫室氣體排放量的90%以上，作為可持續(xù)政策之一環(huán)，節(jié)能建筑假如不能積極執(zhí)行CO2減量之任務，不配稱為21世紀的節(jié)能建筑體系。地球溫暖化評價重要指標之一是采用建筑物全壽命周期CO2氣體凈排放量為指標，我國建筑相關產(chǎn)業(yè)的溫室氣體排放量(CO2當量)合計約占全國總排放量30%。建筑CO2減量不僅在于減少溫室氣體排放量，也在于減少建材使用量、促進節(jié)能、保護地球資源、減少廢棄物，更在于積極的綠色園林運動。建筑CO2減量的終極目標就是實現(xiàn)“零碳建筑”，所謂“零碳建筑”是指建筑在全壽命周期內(nèi)的CO2排放和CO2吸收基本達到平衡，零碳建筑是地球和人類可持續(xù)發(fā)展的根本前提。
合理
……（新文秘網(wǎng)http://120pk.cn省略1693字，正式會員可完整閱讀）……　
CC)第四次評估報告顯示，近100年來，全球地表平均氣溫升高0.74℃，全球氣溫持續(xù)升高導致冰川融化、海水水溫升高、海水膨脹、最終導致海平面上升，洋面氣溫升高、海水蒸發(fā)加快，從機理上來說又推動了臺風的形成[9]，形成氣候惡性循環(huán)的怪圈。有報道指出，由于全球氣候變暖，過去20年里，北極冰蓋面積減少了40%，平均厚度從3m減至1.5m。氣候變暖進程如果沒有受到阻擋，將會導致全球物種滅絕等一系列災難性后果。
全球氣候變暖源于大氣中溫室氣體（CO2）濃度的增加。IPCC在其第四次評估報告指出：“20世紀中期以來觀測到的全球平均溫度的上升，非�？赡苁怯捎^測到的人類活動產(chǎn)生的溫室氣體增加造成”；根據(jù)這份報告，“非�？赡堋敝缚赡苄栽�90%以上，溫室氣體主要指CO2。CO2過量排放直接導致全球氣候不可逆轉的變暖，給地球環(huán)境和人類社會的前途命運帶來史無前例的嚴重影響。
2.2 水危機
水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。地球水資源中，97%是海水，只有3%為淡水，如果扣除3/4凍結在兩極和冰川中的淡水，可以利用的淡水只有0.75%，包括河流水、湖泊水、地下水。我國是世界上嚴重缺水的國家，淡水資源只占世界水總量6%～7%，正常年份缺水總量約為400億m3。按照2011年公布的第六次人口普查數(shù)據(jù)計算，我國人均水資源占有量2119立方米，不足世界平均水平的三分之一。全國660多個城市中，有400多個城市缺水，其中100多個為嚴重缺水城市。由于淡水缺乏而導致的水危機將嚴重制約我國生存和經(jīng)濟在21世紀的持續(xù)發(fā)展。
水危機主要包含兩方面內(nèi)容，一是水資源局部短缺，二是水資源嚴重污染。淡水污染已成為“水多、水少、水渾、水臟”四大水問題中最突出的問題。據(jù)環(huán)保局統(tǒng)計，2004年在7大水系中，一半以上達不到飲用水標準，一半以上屬于五類、劣五類水，已不能直接使用，而在淮河流域，淺層地下水有毒有機污染物有一定程度地檢出。全國35個重點湖泊中，有17個被嚴重污染， 1/3的水體不適于灌溉，90%以上城市水域污染嚴重，40%的水源已不能飲用。在我國，共有3.6億人難尋安全飲用水，其中農(nóng)村3億多人飲用水不安全。由于水質(zhì)污染，每年直接損失高達400多億。
水質(zhì)污染觸目驚心，解決水污染成為解決水危機最為緊迫的任務。從1996年《水污染防治法》實施以來，水環(huán)境惡化趨勢并未得到根本遏制，治污速度趕不上污染的速度。據(jù)水利部統(tǒng)計資料顯示，近3年，全國水系污染程度增長8.6%，水質(zhì)惡化程度沒有得到控制。2005年，《中國地下水資源與環(huán)境調(diào)查成果報告》也顯示，全國185個城市的253個主要地下水開采地段中，污染趨勢加重的占25%，污染趨勢減輕的占18%，保持基本穩(wěn)定的占57%。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市建設的發(fā)展，工業(yè)排污而導致的廢水和酸雨將繼續(xù)排入河流水體，水環(huán)境質(zhì)量將繼續(xù)嚴重惡化，治理水污染刻不容緩。
2.3 能源短缺
能源是_和現(xiàn)代化建設的物質(zhì)基礎，對任何國家來說，賴以生存的主要能源供應不上，經(jīng)濟發(fā)展就要減慢，甚至停滯，人民生活也會受到嚴重影響。
當今世界對能源的消費數(shù)量急劇增加，常規(guī)能源的開發(fā)和供應已難以滿足社會的需求，能源危機的陰影籠罩全世界。截至2009年底，世界石油探明儲量為1818億噸，按目前開采速度僅供開采45.7年。探明可采天然氣儲量共計176萬億立方米，預計還可開采63年。全球煤炭儲藏量10316億噸，可供開采231年。隨著石油、天然氣等優(yōu)質(zhì)能源的逐步枯竭，新能源的開發(fā)利用尚未重大突破，世界能源正處于“青黃不接”的低谷時期。
近年來，高耗能產(chǎn)品產(chǎn)量的快速增長直接拉動了我國電力和能源消費的高增長，能源短缺折射出了我國以重化工業(yè)為主導的“病態(tài)”產(chǎn)業(yè)結構以及由此引致的畸形能源消費結構。我國已探明石油可采儲量約為23億噸，僅可供開采14年，2020年，我國石油對外依存度都將達到55.8％－62.1％。我國煤炭探明可利用儲量近2000億噸，可供開采80年。我國天然氣最終可采量約為15億立方米。我國能源利用總效率只有32%，單位國民生產(chǎn)總值能耗比先進國家高3倍，單位產(chǎn)品生產(chǎn)能耗比國外高出50%至100%。在全球144個國家和地區(qū)的最新“環(huán)境可持續(xù)指數(shù)”評價報告排序中，中國位居第133位，低產(chǎn)值、高能耗的生產(chǎn)模式將造成中國未富而能源、環(huán)境先衰。
3 能源使用在地球危機中扮演的角色
當前，地球危機集中表現(xiàn)在全球氣候變暖、水資源危機、能源短缺，但仔細探究，在眾多造成環(huán)境惡化的人類活動中，能源使用對環(huán)境產(chǎn)生的影響最為嚴重。目前常用能源是化石能源（煤、石油和天然氣），其在使用過程中直接造成了三種環(huán)境問題：固體污染、酸雨和全球氣候變暖。在我國能源消費結構中，煤炭占能源資源總量75.2%，從“便宜但污染嚴重”的以煤為主的能源結構轉向“便宜而且清潔”的能源結構在短期內(nèi)極其困難。能源結構的現(xiàn)狀使能源使用在地球危機中扮演著關鍵性的角色。
首先，全球氣候變暖，來源于CO2排放。大氣中CO2濃度增加的主要原因是工業(yè)化后大量開采和使用化石能源所導致，這已成為全球科學界無可爭議的事實。1860年以來，由化石能源排放的CO2，平均每年增長4.22%。近30年，CO2排放量每年達到50億噸左右，其中85%來自于煤。節(jié)約能源使用，尤其是化石能源的使用，提高能源使用效率，對于減緩全球氣候變暖具有決定性意義。
其次，水資源危機，在當前社會經(jīng)濟條件下，主要集中體現(xiàn)在“已有水資源遭到嚴重污染”，水資源污染中又以工業(yè)排放污染最嚴重，且不可逆轉，造成水資源的無法挽回的質(zhì)變。以煤炭為例，中國排入大氣85%的SO2、60%的NO*和70%的煙塵來自煤的燃燒，這些排放物不僅污染空氣和大地，也不可避免的直接或間接的嚴重污染地球上珍貴的水資源。從源頭上減少化石能源的使用，提高能源的利用效率，可有效減少化學排放和水質(zhì)污染，緩解人類用水危機。
最后，能源短缺，集中體現(xiàn)為全球可使用化石能源的有限性。石化能源是地球經(jīng)歷億萬年才形成，將在今后幾代人中間消耗殆盡。要保持人類文明的可持續(xù)性，就必須減少對石化能源的使用，提升能源使用的效率，為人類生存和發(fā)展贏得寶貴時間。
地球危機很大程度上來源于石化能源無序使用和過度開發(fā)，而人類自己正是這場災難的制造者。節(jié)約能源不僅是緩解能源危機的要求，也是保護地球和人類生存發(fā)展的根本要求。在巨大危機面前，人類必須采取果斷措施，適應科學的“節(jié)能生活習慣”和“節(jié)能生產(chǎn)方式”，使用能源高效節(jié)制，提高能源使用效率，才能在最大程度上減緩地球危機。正是從這個意義上，必須大力提倡建設資源節(jié)約型社會。
4 地球危機大背景下的建筑節(jié)能
建筑節(jié)能已是國家的重大戰(zhàn)略問題，建筑節(jié)能不僅建筑界貫徹建設資源節(jié)約型社會的具體舉措，也是建筑界保護地球環(huán)境，減少環(huán)境污染的行動體現(xiàn)。
4.1 建筑能耗現(xiàn)狀
我國是目前世界上每年新建建筑量最大的國家，2010 年我國建筑總量已達519億平方米，平均每年新建建筑20億平方米，相當于全世界每年新建建筑的40%。2020年，我國的建筑面積將達到700億平米。2000年，我國建筑年消耗商品能源共計3.76億噸標準煤，占全社會終端能耗總量27.6%。隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，人們生活水平的提高，建筑能耗保持高速增長。當前，建筑運行能耗約占我國全社會總能耗的30%，按照2009年我們社會總能耗30.66億噸標準煤計算，建筑能耗為9.2億噸標準煤。如不采取節(jié)能措施，預計到2020年，中國建筑能耗將達11億噸標準煤，空調(diào)夏季高峰負荷將相當于10個三峽電站滿負荷能力。我國建筑耗能大、增速快，建筑在運行過程中能源效率極其低下，而且作為耗能大戶，建筑物在使用能源的過程中排放了大量的CO2、SO2、NO*、懸浮顆粒物和其他污染物，影響當?shù)厝梭w的健康和動植物的生存源。我國建筑能耗對環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在如下3個方面：
[1] 北方建筑因采暖能耗高，每年多耗標準煤1800萬噸；
[2] 建筑物耗能過程中排放出大量的SO2、NO*、懸浮顆粒物和其它污染物，嚴重污染了有限水資源；
[3] 在我國，建筑用能的增加對溫室氣體排放“貢獻率”已經(jīng)達到了25%。我國北方建筑因耗能高，每年多排二氧化碳高達52萬噸。由于CO2排放量的增加，大氣中CO2的濃度急劇增長，已經(jīng)從19世紀的2.6*10-5V/V增加到現(xiàn)在的3.6*10-5V/V，而且還在快速增加。
4.2 建筑節(jié)能潛力
建筑節(jié)能的現(xiàn)實意義和潛力主要表現(xiàn)為如下三方面：
4.2.1. 能源節(jié)約


建筑節(jié)能潛力分析圖
從現(xiàn)在起，如果新建建筑全部推行新節(jié)能標準，且既有建筑有步驟進行節(jié)能改造，到2020年，我國建筑能耗可減少3.5億噸標準煤，空調(diào)高峰負荷可減少約8000萬kW（節(jié)約電力約為三峽全面建成后年發(fā)電總量的4倍[30],折合標 ……（未完，全文共26447字，當前僅顯示4757字，請閱讀下面提示信息。收藏《研究報告：節(jié)能住宅全壽命周期碳評價系統(tǒng)的構建》）