小議城市建設(shè)碳減排措施

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由于我國經(jīng)濟高速發(fā)展，建材需求量大，一些落后產(chǎn)能由于仍然有利可圖，很難自然淘汰。這就需要政府采取措施加快行業(yè)整合，淘汰落后產(chǎn)能，抬高行業(yè)門檻，抑制生產(chǎn)能力盲目擴張，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高行業(yè)集中度。我國建材行業(yè)存在眾多中小規(guī)模企業(yè)，分布零散，不利于監(jiān)督管理、環(huán)境保護和工業(yè)副產(chǎn)品的回收利用。同一產(chǎn)業(yè)在地域上的集聚可以使企業(yè)能夠共享公用設(shè)施，節(jié)省公用設(shè)施的投資、提高設(shè)施的利用率。產(chǎn)業(yè)聚集也有利于工業(yè)廢棄物的綜合利用，分散生產(chǎn)中被拋棄的少量副產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)就可以匯集起來加以利用。這種聚集同時也有利于污染的治理。配套企業(yè)和上下游企業(yè)向集聚區(qū)集中不僅使得運輸成本減少，而且能夠減少了運輸產(chǎn)生的溫室氣體。我國雖然是建材產(chǎn)量上的世界大國，甚至已經(jīng)排名第一，但是我們的生產(chǎn)技術(shù)特別是節(jié)能技術(shù)與世界先進水平還有明顯差距。比如中國鋼鐵工業(yè)的燃料比與國際先進水平相比尚有15%～20%的差距，鋼鐵生產(chǎn)有較大減排空間［5］。各種建材生產(chǎn)都有比較成熟的技術(shù)可供采用。在鋼鐵生產(chǎn)方面可以采用的熔融還原煉鐵技術(shù)、蓄熱式燃燒技術(shù)、高爐噴吹煤粉技術(shù)、以短流程煉鋼代替長流程煉鋼等［6-7］。在水泥生產(chǎn)方面，應(yīng)該大力推行新型干法水泥生產(chǎn)，淘汰立窯等落后生產(chǎn)能力。在玻璃生產(chǎn)方面，能夠通過優(yōu)化窯爐設(shè)計、爐體保溫、富氧燃燒、電助熔等技術(shù)節(jié)能降耗。

對于現(xiàn)代工業(yè)來說不存在“無用的廢料”，廢氣、廢渣、廢液、廢能的綜合利用程度體現(xiàn)著一個國家工業(yè)的成熟度。綜合利用不僅能夠回收本企業(yè)產(chǎn)生的廢料、余熱，還能夠消化其他企業(yè)或者民用領(lǐng)域產(chǎn)生的廢棄物。建材生產(chǎn)當中產(chǎn)生的很多廢料可以回收后作為原料重新進入生產(chǎn)流程，如鋼鐵企業(yè)從原料單元到軋線，每個工序都有含鐵塵泥產(chǎn)生，含鐵塵泥經(jīng)過必要的均質(zhì)化和除雜工藝處理后，進入燒結(jié)廠循環(huán)利用［8］。在水泥生產(chǎn)中可以處理工業(yè)廢渣和生活垃圾。生產(chǎn)水泥的主要原料石灰石在加熱分解過程中消耗大量熱能，同時排放CO2。而許多工業(yè)廢渣如碳化爐渣、礦渣、鋼渣等都是經(jīng)過高溫處理過的，不會像石灰石那樣進行加熱分解放出CO2。利用工業(yè)的廢渣來代替石灰石，減少石灰石在原料中的比重，既減少了熟化熱耗，又減少了CO2排放。摻?；郀t礦渣粉可提高混凝土的密實性及耐久性、改善混凝土拌合物的工作性［9］。利用水泥窯處理城市生活垃圾，既能減少環(huán)境污染，又可以利用垃圾的熱量節(jié)省燃料，還可以利用垃圾燃燒后的灰渣替代原料，有效節(jié)省礦物原料［10］。在鋼鐵生產(chǎn)中可以回收煤氣、煙氣、余熱，處理城市廢棄物。綜合利用的技術(shù)有:爐頂煤氣綜合利用技術(shù)、焦爐處理城市廢塑料、燒結(jié)煙氣綜合利用技術(shù)、轉(zhuǎn)爐煤氣綜合利用技術(shù)等。玻璃、陶瓷、磚瓦等建材都有使用窯爐加熱的工藝。除了加強保溫外，余熱利用對于節(jié)約能源、降低碳排放有很好的效果。

建材的節(jié)約使用

由于建材是高碳、高耗能產(chǎn)品，浪費建材就等于直接增加了碳排放。節(jié)約建材不僅應(yīng)包括在工程建設(shè)當中節(jié)省建筑材料，還應(yīng)包括合理高效地利用建筑及其他基礎(chǔ)設(shè)施、合理延長其使用壽命、開發(fā)高性能建材等內(nèi)容。

1高性能建材和新型建材的開發(fā)和推廣

加強高性能建材的研發(fā)和推廣，以高性能材料代替普通材料，實現(xiàn)“以質(zhì)代量”，減少建材總的消耗量。以鋼筋為例，世界主要工業(yè)發(fā)達國家在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中已淘汰了低強度的鋼筋，多采用高強度(400，500MPa)鋼筋。我國高強度(400MPa)鋼筋用量占總鋼筋用量的30%～40%，中低強度鋼筋用量占總鋼筋用量的60%～70%。每1000tHRB335鋼筋用HRB400鋼筋代替約可節(jié)省鋼材140t。而我國的年建筑用鋼量早已超過1億t［11］。新型節(jié)能建材的意義不僅節(jié)約建材，更在于建筑的節(jié)能。例如空心砌塊代替黏土實心磚，既節(jié)省了材料，又降低了建筑承重，還能夠提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫、隔音效果。應(yīng)該加強高性能建材的科研開發(fā)、標準制訂工作，鼓勵新型節(jié)能低碳建材的使用，并且對生產(chǎn)新型建材的企業(yè)進行政策扶持。

2延長建筑物(構(gòu)筑物)的使用壽命

我國正處于城市化進程加快的階段，房地產(chǎn)市場火爆，許多建筑不到使用壽命就被拆除。這背后原因復(fù)雜，既有價值規(guī)律的作用，又有管理、規(guī)劃的原因，也有建設(shè)質(zhì)量等其他方面的原因。其中追求經(jīng)濟效益和提升城市形象、功能是造成目前國內(nèi)城市建筑“短命”的主要原因［12］。因此規(guī)劃、設(shè)計要提高前瞻性，使新規(guī)劃區(qū)、新建建筑能夠適應(yīng)未來發(fā)展，從而延長建筑物的技術(shù)壽命。還要注意對城市老、舊建筑的保護和利用，賦予古建筑、舊建筑新的含義和功能，讓其自身能夠創(chuàng)造價值。延長建筑的使用壽命、減少“短命”建筑，既有低碳的意義，又能夠保存城市的歷史風(fēng)貌，具有保存建筑文化的意義。

3優(yōu)化設(shè)計

優(yōu)化設(shè)計是以數(shù)學(xué)中的最優(yōu)化理論為基礎(chǔ)，以計算機為手段，根據(jù)設(shè)計設(shè)定的性能目標，建立目標函數(shù)，在滿足給定的各種約束條件下，求出最優(yōu)的設(shè)計方案。利用計算機手段進行優(yōu)化設(shè)計在我國建設(shè)領(lǐng)域還沒有得到普遍應(yīng)用，只是應(yīng)用在一些大型工程中。目前我國設(shè)計市場的一個突出問題是迫于甲方對于工期的要求，設(shè)計周期被壓縮得很短，優(yōu)化設(shè)計工作被忽略掉了。而通過優(yōu)化設(shè)計，可以在允許的范圍內(nèi)，使所設(shè)計的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更合理、性能更好、質(zhì)量更高、更加節(jié)約建材。

4提高建筑利用率

伴隨我國經(jīng)濟收入的增加，也興起了一股建筑的奢華之風(fēng)，許多建筑超出“適合人居”這一功能越來越遠。從低碳的角度，我們提倡建筑的簡約實用，人均建筑面積適用即可，從而提高建筑的利用效率。對于辦公建筑，應(yīng)與人員編制掛鉤，防止盲目提高標準;對于公共服務(wù)建筑，應(yīng)制定相應(yīng)標準，防止求大求洋;對于居住建筑，可以考慮對占有住房面積超過一定標準的征收碳排放稅。

建設(shè)低碳建筑

建筑的低碳包括建設(shè)期的低碳、使用期的低碳和報廢回收期的低碳。使用期中采暖、制冷、照明以及其他設(shè)備能耗占到建筑總能耗的80%～90%，其余10%～20%為建筑的材料能耗、建設(shè)能耗以及拆除階段的能耗，減少使用期的碳排放意義重大［13］。

1充分利用自然能

因地制宜設(shè)計出適合當?shù)靥攸c的建筑，充分利用自然能，減少動力設(shè)備的使用。冬季的采暖和夏季的制冷耗費能源最多，這樣建筑外圍護結(jié)構(gòu)的保溫就顯得格外重要。嚴寒和寒冷地區(qū)的建筑要做到充分爭取陽光照射并且避免冷風(fēng)的侵襲。夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)要注意夏季的遮陽和通風(fēng)。盡量爭取自然采光，減少人工照明的使用量。充分利用太陽能制熱水和利用太陽能發(fā)電。

2降低設(shè)備損耗

為了提供一個良好的室內(nèi)環(huán)境和更完善的功能，現(xiàn)代建筑使用了大量的專用設(shè)備。這些設(shè)備包括采暖、通風(fēng)、制冷、給排水、電氣、運輸?shù)确矫娴脑O(shè)備。這些設(shè)備的使用造成了大量的碳排放。降低設(shè)備損耗的措施包括提高鍋爐的熱效率，提高熱交換器的效率，根據(jù)冷負荷自動調(diào)整冷凍機的制冷量，用高效光源(如LED燈)代替低效光源(如白熾燈)，使用熱泵技術(shù)來利用低品位熱能等。

3既有建筑的低碳改造

我國有數(shù)量巨大的既有建筑，這些建筑能耗高、碳排放大。對既有建筑進行改造要比新建建筑復(fù)雜得多。在改造時，要考慮建筑的現(xiàn)狀，技術(shù)上要復(fù)雜一些，施工也較麻煩。對于住宅建筑，最大的難點不是技術(shù)問題，而是資金問題。改造一棟住宅樓，要面對眾多的業(yè)主，達成一致比較困難。比較切合實際的做法是政府在這方面加強投入。從社會效益的角度考慮，政府出資改造也是有必要的。在已經(jīng)改造的建筑中多數(shù)是政府出資或者政府出大部分的資金。

4建筑領(lǐng)域清潔發(fā)展機制的應(yīng)用

清潔發(fā)展機制(CDM)設(shè)定的初衷是能夠使發(fā)達國家以較小的代價獲得核證減排量(簡稱CER)，而與之合作的發(fā)展中國家獲得發(fā)展急需的資金和技術(shù)。但是由于市場對利益的追逐，使得經(jīng)濟效益好但生態(tài)社會效益差的項目受追捧，比如回收CH4、分解NO2和HFC-23的項目大受歡迎。而建筑項目因為單個項目減排量小、核證減排量(CER)認定困難、基準線確定困難等原因而難以開展［14］。但是由于建筑領(lǐng)域溫室氣體減排潛力巨大，市場廣闊，在當前還是應(yīng)該加強CDM在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的研究，開發(fā)適用于建筑領(lǐng)域的方法學(xué)，進行規(guī)劃方案下清潔發(fā)展機制(簡稱PCDM)項目的嘗試，培養(yǎng)該領(lǐng)域內(nèi)專業(yè)技術(shù)人才，完善相關(guān)規(guī)章制度，進行建筑類CDM項目試點開發(fā)。

實現(xiàn)低碳交通

由于我國汽車保有量的迅速增加，城市交通擁堵現(xiàn)象日趨嚴重，同時也伴隨著大量的尾氣污染、噪音污染和溫室氣體排放。2000—2009年全國私有汽車擁有量見圖1。

1通過城市的合理規(guī)劃減少交通負荷

由于我國人多地少，業(yè)已形成了集約型城市，新的城市規(guī)劃仍然應(yīng)以集約型城市為目標。合理的規(guī)劃不僅可方便市民的生活，還可通過減少出行距離，減輕道路負擔，同時也有了利于人們采用步行和自行車出行這樣的綠色交通方式。這方面的方法有建設(shè)功能齊全的小型化居住街區(qū)、建設(shè)兼有辦公和居住的混合功能街區(qū)、根據(jù)出行強度布置企事業(yè)單位等［16］。

2限制小汽車的使用

小汽車不僅動態(tài)占用道路面積大、道路通過率低，是城市交通擁堵的主要原因，而且在各種出行方式中人均能耗最大、人均碳排放最大的一種。限制小汽車的使用是建設(shè)城市低碳交通，解決城市交通問題的根本途徑。這幾年我國小汽車年消售量迅速上升，已經(jīng)超過美國成為全球最大的汽車消費市場。政府應(yīng)當及早制定政策，否則城市交通將迅速惡化并伴隨大量的溫室氣體排放。

3構(gòu)建便捷的城市公共交通網(wǎng)

限制小汽車要和建設(shè)便捷公共交通結(jié)合起來，使人們能夠享受便捷的現(xiàn)代化交通。完善現(xiàn)代化的交通網(wǎng)絡(luò)包括發(fā)展地鐵、輕軌等軌道交通，完善城市公交車網(wǎng)絡(luò)，改善換乘和不同交通方式之間的銜接，降低公共交通使用費用等方面。

4鼓勵綠色交通方式

步行和自行車出行本身是不產(chǎn)生碳排放的綠色交通方式。但是這些年來隨著城市道路的變遷，機動車道占據(jù)了城市道路中更多的空間，壓縮了非機動車和人行道的空間，綠色出行的環(huán)境越來越差。我們應(yīng)該給步行和自行車出行以新的定位，鼓勵這種健康環(huán)保的出行方式，保證步行、自行車出行的道路空間，建立完整路網(wǎng)。在混行道上確立行人優(yōu)先和自行車優(yōu)先原則。

建筑垃圾的回收利用

在建筑的報廢回收期和新建建筑的施工過程中會產(chǎn)生大量的建筑垃圾，將建筑垃圾回收處理后再重新利用既能保護天然資源，又能降低建筑垃圾對環(huán)境的影響。建筑垃圾包括砂石、磚瓦、混凝土塊、木料、玻璃、陶瓷、塑料、金屬等。經(jīng)過分揀，不同的材料可以分別回收處理，如廢木料經(jīng)加工再利用或用于制造中密度纖維板、廢金屬送鋼鐵廠或有色金屬冶煉廠回?zé)?。而廢棄磚、瓦、混凝土經(jīng)破碎、篩分、分級、清洗后作為再生骨料，可以用于建筑物地基回填、道路墊層、混凝土結(jié)構(gòu)工程，以及制作砌塊等建材產(chǎn)品［17］。但是目前我國的建筑垃圾除經(jīng)過簡單分揀就可以直接回收利用的以外大多是以堆放或填埋的方式進行處理，回收利用率很低。究其原因主要是由于我國資源稅一直偏低，再生材料制成的產(chǎn)品價格高于用天然原料制成的產(chǎn)品，回收利用的企業(yè)無利可圖。建筑垃圾資源化仍需政策的引導(dǎo)。

增加城市碳匯

碳匯就是植物吸收大氣中的CO2并將其固定在植被或土壤中的過程。受條件限制，植被在城市中數(shù)量有限，但其作用不容忽視，除了固定CO2之外，還能起到美化環(huán)境、吸收有害氣體、遮陽、導(dǎo)風(fēng)、阻滯雨水的作用。城市化改變了原有的地表形態(tài)，造成了植物碳儲量的減少。迅速進行的城市化使原有的農(nóng)田、草地、林地變成房屋、道路和硬化的地面，固定在植物中的碳被釋放出來。在城市中種植植物可以部分抵消城市化產(chǎn)生的碳排放。通過造林、植草方式吸收固定CO2，其成本要遠低于工業(yè)活動減排的成本。國際社會高度重視植被在減緩與適應(yīng)氣候變化中的功能與作用。城市綠化不僅能夠保護和改善了中國的生態(tài)環(huán)境，也能夠為減緩氣候變暖作出貢獻。（本文作者：侯綱 單位：安陽師范學(xué)院建筑工程學(xué)院）