暖通空调与建筑脱碳


Aug 9, 2023

在建筑行业,尤其是在供暖、通风和空调 领域,你会经常听到去碳化和净零碳排放这些术语。这是因为暖通空调在建筑脱碳中的地位尤为突出。在本文中,我们将探讨暖通空调在实现净零碳排放中的重要性、我们如何实现建筑脱碳以及哪些工具可以帮助您做出可持续选择。

为什么暖通空调是净零碳排放的关键?

去碳化就是要减少产生并排放到大气中的二氧化碳 和其他温室气体,如甲烷、一氧化二氮 和氟化气体。净零排放是我们的目标,即尽可能使这些温室气体的排放量接近零,剩余的排放量则通过海洋或森林等其他方式从大气中重新吸收。

当我们谈论建筑去碳化时,这就是减少建筑产生的二氧化碳和温室气体排放的过程。这意味着要提高建筑物的能源效率以降低能耗,改用非碳化能源,替换使用化石燃料和高全球变暖潜能值 制冷剂的低效暖通空调产品,以及减少建筑产品和材料的内含碳排放量。

暖通空调是去碳化的核心,原因有三:

  • 建筑物的供暖和制冷需要消耗大量能源。例如,在欧盟,约 50% 的建筑能耗用于供暖和空调。
  • 暖通空调系统的运行传统上依赖于有害的化石燃料或含氟气体。
  • 暖通空调无处不在!从我们生活、工作和娱乐的地方,到我们使用的产品,甚至是我们消费的食物,暖通空调和制冷超越了建筑物和我们日常生活中的方方面面。

因此,暖通空调制造商、规范制定者、设计者、安装者和购买者都要在建筑脱碳方面发挥巨大作用。

什么是脱碳建筑?

零碳建筑,又称零排放建筑,是建筑界的圣杯。零碳建筑是一种高能效建筑,仅需少量能源即可运行。它所使用的能源是零碳的,建筑材料和产品的内含碳排放量很低,甚至为零。如果建筑物的运行或材料产生了碳排放,则可以使用高质量的碳补偿来抵消每年的碳排放。

建筑物可以通过多种方式实现零碳排放,例如

  • 100% 电气化,使用来自电网的零碳能源
  • 按照 Passivhaus 标准建造建筑,使用来自电网或现场/场外可再生能源的零碳能源
  • 翻新现有建筑,使其达到高效标准,使用电网零碳能源、现场/场外可再生能源或两者的混合能源。

大规模采用零排放建筑不会一蹴而就。事实上,不同国家的基础设施对零碳能源的准备程度大相径庭。我们的 "世界数据 "显示,2020 年全球将有 39% 的电力来自低碳能源,其中巴拉圭、冰岛、瑞典和乌拉圭在 2021 年将有超过 95% 的电力来自低碳能源。而在另一端,沙特阿拉伯同年仅有 0.23% 的电力来自可再生能源。印度(21.95%)、澳大利亚(29.13%)、美国(39.49%)、德国(49.16%)和英国(55.05%)等国家要赶上法国(87.85%)和加拿大(82.13%)等国家还有一段路要走。对一些国家来说,去碳化的挑战是巨大的,而另一些国家则会在实现净零排放的道路上走得更顺利。与此同时,我们都需要开始采取脱碳措施。

如何实现建筑的低碳化?

采用低碳技术
我们需要持续采用经过验证的低碳技术,不仅在新建建筑领域,而且在现有建筑领域。采暖、热水和烹饪设备的电气化将与化石燃料和高全球升温潜能值制冷剂的逐步淘汰齐头并进。在产品脱碳和提高能效方面,暖通空调制造商已经领先于其他行业。技术是现成的,关键在于规范制定者、设计师和买家如何选择可持续系统。

能源效率
建筑脱碳的第一步是提高能源效率。在现有物业中,建筑围护结构(屋顶、隔热层、墙壁和门)通常需要升级,以减少供暖和制冷的能源需求。然后,可以将一系列设备升级为更高效的型号,从上述的暖通空调和热水系统,到白色家电、照明、娱乐和计算机。

转用可再生/去碳化能源
实现净零排放的最大障碍之一是使我们使用的能源去碳化。长期目标是通过可再生能源、核能、氢气和可持续生物燃料实现电网的完全脱碳。在此之前,通过太阳能、风能或热电联产(CHP)进行现场可再生能源生产,为实现零碳能源提供了机会。 

全面考虑建筑问题 
专业人员必须了解全局,而不仅仅是传统上与其职责相关的方面。例如,设计完美的低温热泵系统,如果建筑物的隔热性能很差,运行起来就会无效、低效、昂贵。同样,如果建筑围护结构的隔热性能得到改善,则可能需要加强通风,以避免冷凝水和霉菌造成的室内空气质量下降。要打造真正的节能建筑,从地基开始的一切都应加以考虑。

嵌入碳
必须减少产品制造和建筑施工材料中的含碳量。例如,企业目前正在改用绿色钢材(利用可再生电力和氢气制造,不使用煤炭)或低碳混凝土产品,以帮助降低排放量。低碳生产工艺和产品或材料的运输排放也应考虑在内。

教育和培训
买家和最终用户需要了解脱碳的好处和实用性。就行业专业人士而言,规范制定者、系统设计师和安装人员必须了解利用低碳技术设计和使用节能系统的复杂性。安装人员也需要具备安装、维护和固定低碳产品的能力。

立法--最低能源性能标准
各国政府正在引入实施变革的立法和法规。对新建建筑和改造应用强制引入最低能源绩效标准是去碳化的重要一步,对新法规的充分监督也是如此。许多国家的政府首先在较容易实施的新建建筑领域引入了 MEP,但真正的碳减排将在现有建筑的改造中实现。有效的改造立法必须具有包容性,并能切实适用于所有物业。

融资、补助和倡议
获得融资、补助金和倡议对于确保现有建筑适用于低碳技术和鼓励向可持续系统过渡至关重要。这也将有助于降低使用新技术的风险,因为新技术的前期成本可能很高。

认证如何帮助去碳化和净零?

当我们在实现净零排放的道路上努力为未来建筑提供证明时,能够证明其能源效率和低全球升温潜能值的产品将受到热捧。那些能源性能经过独立验证并拥有国际认可的欧洲能源署性能认证 标志等认证的产品将在竞争中脱颖而出,并符合环保部的要求、法规和规范。

认证为规范制定者和设计师提供了准确的性能数据,使他们能够轻松地对产品进行比较。认证产品根据相同的标准进行评估,无论产品在哪个国家生产或销售,评估结果都以相同的计量单位表示。规范制定者、设计师和安装人员还可以相信产品在所选应用中的预期性能,因为制造商的能效声明已经过独立第三方专家的验证和科学测试。

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