研究报告：节能住宅全寿命周期碳评价系统的构建

节能住宅全寿命周期碳评价系统的构建
二○一三年五月

目 录

一 前言 3
二 地球危机背景下的建筑节能 5
1 研究背景 5
2 地球危机 5
3 能源使用在地球危机中扮演的角色 8
4 地球危机大背景下的建筑节能 9
三 中国建筑CO2减排潜力的情景分析研究 12
1 研究意义 12
2 基准情景和发展预期 12
3 建筑节能减碳潜力 16
4 建筑节材减碳潜力 16
5 中国建筑CO2减排潜力分析 17
四 节能住宅全寿命周期碳排放评价系统 19
1 研究背景 19
2 碳评价系统的构建 21
2.1 输入模块 22
2.2 输出模块 24
3 评价系统的创新点 24
4 系统构建的基础数据（部分） 25
五 结论与建议 29
1 结论 29
2 建议 29
参考文献： 30
附 件 33
a、 论文证明材料 33
b、 软件著作权 33

一 前言
1 研究项目来源
根据杭州市科技发展计划委员会和杭州市财政局联合发布的《关于下达2012年杭州市科技_调研项目补助经费的通知》（杭科技〔2012〕194号）文件，由浙江建设职业技术学院（干学宏）主持《节能住宅全寿命周期碳排放评价系统的构建研究》项目。
2 项目研究过程
项目组于项目下达初召开了第一次会议，研究了项目的现实意义与研究价值，明确了项目参与人的工作分工。项目研究过程中，全体人员密切合作、取长补短、相互学习，至2013年5月完成本项目的全部研究内容。
3 项目研究内容与意义
影响地球温暖化的温室气体以CO2、NO2、CH4三种气体为主，但由于CO2所占比例最大以及残留时间最长，已有研究表明CO2排放引起的地球温暖化效应，约占所有温室气体排放量的90%以上，作为可持续政策之一环，节能建筑假如不能积极执行CO2减量之任务，不配称为21世纪的节能建筑体系。地球温暖化评价重要指标之一是采用建筑物全寿命周期CO2气体净排放量为指标，我国建筑相关产业的温室气体排放量(CO2当量)合计约占全国总排放量30%。建筑CO2减量不仅在于减少温室气体排放量，也在于减少建材使用量、促进节能、保护地球资源、减少废弃物，更在于积极的绿色园林运动。建筑CO2减量的终极目标就是实现“零碳建筑”，所谓“零碳建筑”是指建筑在全寿命周期内的CO2排放和CO2吸收基本达到平衡，零碳建筑是地球和人类可持续发展的根本前提。
合理
……（新文秘网https://www.wm114.cn省略1693字，正式会员可完整阅读）……　
CC)第四次评估报告显示，近100年来，全球地表平均气温升高0.74℃，全球气温持续升高导致冰川融化、海水水温升高、海水膨胀、最终导致海平面上升，洋面气温升高、海水蒸发加快，从机理上来说又推动了台风的形成[9]，形成气候恶性循环的怪圈。有报道指出，由于全球气候变暖，过去20年里，北极冰盖面积减少了40%，平均厚度从3m减至1.5m。气候变暖进程如果没有受到阻挡，将会导致全球物种灭绝等一系列灾难性后果。
全球气候变暖源于大气中温室气体（CO2）浓度的增加。IPCC在其第四次评估报告指出：“20世纪中期以来观测到的全球平均温度的上升，非常可能是由观测到的人类活动产生的温室气体增加造成”；根据这份报告，“非常可能”指可能性在90%以上，温室气体主要指CO2。CO2过量排放直接导致全球气候不可逆转的变暖，给地球环境和人类社会的前途命运带来史无前例的严重影响。
2.2 水危机
水是生命之源、生产之要、生态之基。地球水资源中，97%是海水，只有3%为淡水，如果扣除3/4冻结在两极和冰川中的淡水，可以利用的淡水只有0.75%，包括河流水、湖泊水、地下水。我国是世界上严重缺水的国家，淡水资源只占世界水总量6%～7%，正常年份缺水总量约为400亿m3。按照2011年公布的第六次人口普查数据计算，我国人均水资源占有量2119立方米，不足世界平均水平的三分之一。全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个为严重缺水城市。由于淡水缺乏而导致的水危机将严重制约我国生存和经济在21世纪的持续发展。
水危机主要包含两方面内容，一是水资源局部短缺，二是水资源严重污染。淡水污染已成为“水多、水少、水浑、水脏”四大水问题中最突出的问题。据环保局统计，2004年在7大水系中，一半以上达不到饮用水标准，一半以上属于五类、劣五类水，已不能直接使用，而在淮河流域，浅层地下水有毒有机污染物有一定程度地检出。全国35个重点湖泊中，有17个被严重污染， 1/3的水体不适于灌溉，90%以上城市水域污染严重，40%的水源已不能饮用。在我国，共有3.6亿人难寻安全饮用水，其中农村3亿多人饮用水不安全。由于水质污染，每年直接损失高达400多亿。
水质污染触目惊心，解决水污染成为解决水危机最为紧迫的任务。从1996年《水污染防治法》实施以来，水环境恶化趋势并未得到根本遏制，治污速度赶不上污染的速度。据水利部统计资料显示，近3年，全国水系污染程度增长8.6%，水质恶化程度没有得到控制。2005年，《中国地下水资源与环境调查成果报告》也显示，全国185个城市的253个主要地下水开采地段中，污染趋势加重的占25%，污染趋势减轻的占18%，保持基本稳定的占57%。随着工农业生产和城市建设的发展，工业排污而导致的废水和酸雨将继续排入河流水体，水环境质量将继续严重恶化，治理水污染刻不容缓。
2.3 能源短缺
能源是_和现代化建设的物质基础，对任何国家来说，赖以生存的主要能源供应不上，经济发展就要减慢，甚至停滞，人民生活也会受到严重影响。
当今世界对能源的消费数量急剧增加，常规能源的开发和供应已难以满足社会的需求，能源危机的阴影笼罩全世界。截至2009年底，世界石油探明储量为1818亿吨，按目前开采速度仅供开采45.7年。探明可采天然气储量共计176万亿立方米，预计还可开采63年。全球煤炭储藏量10316亿吨，可供开采231年。随着石油、天然气等优质能源的逐步枯竭，新能源的开发利用尚未重大突破，世界能源正处于“青黄不接”的低谷时期。
近年来，高耗能产品产量的快速增长直接拉动了我国电力和能源消费的高增长，能源短缺折射出了我国以重化工业为主导的“病态”产业结构以及由此引致的畸形能源消费结构。我国已探明石油可采储量约为23亿吨，仅可供开采14年，2020年，我国石油对外依存度都将达到55.8％－62.1％。我国煤炭探明可利用储量近2000亿吨，可供开采80年。我国天然气最终可采量约为15亿立方米。我国能源利用总效率只有32%，单位国民生产总值能耗比先进国家高3倍，单位产品生产能耗比国外高出50%至100%。在全球144个国家和地区的最新“环境可持续指数”评价报告排序中，中国位居第133位，低产值、高能耗的生产模式将造成中国未富而能源、环境先衰。
3 能源使用在地球危机中扮演的角色
当前，地球危机集中表现在全球气候变暖、水资源危机、能源短缺，但仔细探究，在众多造成环境恶化的人类活动中，能源使用对环境产生的影响最为严重。目前常用能源是化石能源（煤、石油和天然气），其在使用过程中直接造成了三种环境问题：固体污染、酸雨和全球气候变暖。在我国能源消费结构中，煤炭占能源资源总量75.2%，从“便宜但污染严重”的以煤为主的能源结构转向“便宜而且清洁”的能源结构在短期内极其困难。能源结构的现状使能源使用在地球危机中扮演着关键性的角色。
首先，全球气候变暖，来源于CO2排放。大气中CO2浓度增加的主要原因是工业化后大量开采和使用化石能源所导致，这已成为全球科学界无可争议的事实。1860年以来，由化石能源排放的CO2，平均每年增长4.22%。近30年，CO2排放量每年达到50亿吨左右，其中85%来自于煤。节约能源使用，尤其是化石能源的使用，提高能源使用效率，对于减缓全球气候变暖具有决定性意义。
其次，水资源危机，在当前社会经济条件下，主要集中体现在“已有水资源遭到严重污染”，水资源污染中又以工业排放污染最严重，且不可逆转，造成水资源的无法挽回的质变。以煤炭为例，中国排入大气85%的SO2、60%的NO*和70%的烟尘来自煤的燃烧，这些排放物不仅污染空气和大地，也不可避免的直接或间接的严重污染地球上珍贵的水资源。从源头上减少化石能源的使用，提高能源的利用效率，可有效减少化学排放和水质污染，缓解人类用水危机。
最后，能源短缺，集中体现为全球可使用化石能源的有限性。石化能源是地球经历亿万年才形成，将在今后几代人中间消耗殆尽。要保持人类文明的可持续性，就必须减少对石化能源的使用，提升能源使用的效率，为人类生存和发展赢得宝贵时间。
地球危机很大程度上来源于石化能源无序使用和过度开发，而人类自己正是这场灾难的制造者。节约能源不仅是缓解能源危机的要求，也是保护地球和人类生存发展的根本要求。在巨大危机面前，人类必须采取果断措施，适应科学的“节能生活习惯”和“节能生产方式”，使用能源高效节制，提高能源使用效率，才能在最大程度上减缓地球危机。正是从这个意义上，必须大力提倡建设资源节约型社会。
4 地球危机大背景下的建筑节能
建筑节能已是国家的重大战略问题，建筑节能不仅建筑界贯彻建设资源节约型社会的具体举措，也是建筑界保护地球环境，减少环境污染的行动体现。
4.1 建筑能耗现状
我国是目前世界上每年新建建筑量最大的国家，2010 年我国建筑总量已达519亿平方米，平均每年新建建筑20亿平方米，相当于全世界每年新建建筑的40%。2020年，我国的建筑面积将达到700亿平米。2000年，我国建筑年消耗商品能源共计3.76亿吨标准煤，占全社会终端能耗总量27.6%。随着城镇化进程的加快，人们生活水平的提高，建筑能耗保持高速增长。当前，建筑运行能耗约占我国全社会总能耗的30%，按照2009年我们社会总能耗30.66亿吨标准煤计算，建筑能耗为9.2亿吨标准煤。如不采取节能措施，预计到2020年，中国建筑能耗将达11亿吨标准煤，空调夏季高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷能力。我国建筑耗能大、增速快，建筑在运行过程中能源效率极其低下，而且作为耗能大户，建筑物在使用能源的过程中排放了大量的CO2、SO2、NO*、悬浮颗粒物和其他污染物，影响当地人体的健康和动植物的生存源。我国建筑能耗对环境的影响主要体现在如下3个方面：
[1] 北方建筑因采暖能耗高，每年多耗标准煤1800万吨；
[2] 建筑物耗能过程中排放出大量的SO2、NO*、悬浮颗粒物和其它污染物，严重污染了有限水资源；
[3] 在我国，建筑用能的增加对温室气体排放“贡献率”已经达到了25%。我国北方建筑因耗能高，每年多排二氧化碳高达52万吨。由于CO2排放量的增加，大气中CO2的浓度急剧增长，已经从19世纪的2.6*10-5V/V增加到现在的3.6*10-5V/V，而且还在快速增加。
4.2 建筑节能潜力
建筑节能的现实意义和潜力主要表现为如下三方面：
4.2.1. 能源节约


建筑节能潜力分析图
从现在起，如果新建建筑全部推行新节能标准，且既有建筑有步骤进行节能改造，到2020年，我国建筑能耗可减少3.5亿吨标准煤，空调高峰负荷可减少约8000万kW（节约电力约为三峡全面建成后年发电总量的4倍[30],折合标 ……（未完，全文共26447字，当前仅显示4757字，请阅读下面提示信息。收藏《研究报告：节能住宅全寿命周期碳评价系统的构建》）