实现建筑“双碳”目标的两大核心路径——被动式优先与主动式优化

在建筑领域迈向“双碳”目标的征程中,技术路径的选择至关重要。通过对当前主流技术和项目实践的分析,可以将其系统性地归纳为两大核心路径:“被动式优先”​ 和 “主动式优化”。二者并非互斥,而是相辅相成、有先后顺序的整体。

一、被动式优先:从源头降低能源需求

这是最经济、最有效的根本路径。其核心思想是在建筑设计阶段,通过自身的设计和材料应用,最大限度减少对主动式能源设备的依赖。

  • 技术要点:

    1. 高性能围护结构:​ 采用高性能保温材料、断热桥设计、高气密性门窗系统(如传热系数K值低于1.0 W/(m²·K)),显著降低供暖和制冷负荷。

    2. 天然采光与遮阳:​ 优化窗墙比,采用外遮阳系统,利用自然光减少人工照明,同时避免夏季太阳辐射得热。

    3. 自然通风:​ 通过合理的建筑布局、导风墙、通风井等设计,过渡季节利用自然通风带走热量和湿气。

  • 实践意义:​ 被动式建筑的能耗可比普通建筑降低高达90%。这是实现建筑“近零能耗”或“零碳”的基础。路径选择建议:任何项目都应优先穷尽被动式技术潜力,再进行主动式系统设计,避免“大马拉小车”。

二、主动式优化:提升能源系统效率与零碳化

在需求侧减量的基础上,对必需的能源系统进行高效化和零碳化改造。

  • 技术要点:

    1. 高效冷热源:​ 采用磁悬浮冷水机组、高温冷水机组、地源/空气源热泵等,替代传统燃气锅炉和低效电制冷。

    2. 可再生能源集成:​ 建筑一体化光伏、光伏光热系统,实现能源的“就地生产、就地消纳”。

    3. 智慧运维与AI调优:​ 利用建筑能源管理系统和人工智能算法,对空调、照明、电梯等设备进行实时优化控制,挖掘节能潜力10%-15%。

 

“被动式优先”是做减法,从源头削减负荷;“主动式优化”是做加法和乘法,提升系统效率并注入绿色能源。

一个完整的建筑碳中和路径应遵循 “规避-减少-替代-抵消”​ 的层级原则。被动式技术属于“规避”和“减少”层级,主动式优化中的能效提升属于“减少”,可再生能源应用属于“替代”。只有在以上层级充分实施后,才应考虑购买绿电、碳信用等“抵消”手段。

请登录后发表评论

发现