2021年，國(guó)家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上鄭重宣布，“中國(guó)將采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。”這就是我國(guó)政府提出的“3060”雙碳目標(biāo)，它為能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)氣候變化開(kāi)創(chuàng)了新紀(jì)元。而建筑行業(yè)是我國(guó)的碳排放“大戶”，建筑全生命周期綠色低碳轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵所在。

從機(jī)遇角度來(lái)看，中國(guó)建筑業(yè)規(guī)模位居世界第一，建筑業(yè)將成為全國(guó)減碳的重點(diǎn)領(lǐng)域。施工建造環(huán)境將成為建筑業(yè)減碳的重要支點(diǎn)和引擎，也是撬動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈減碳最重要的環(huán)節(jié)。一方面，由施工環(huán)節(jié)總承包商確定綠色建材的采購(gòu)，建筑施工環(huán)節(jié)通過(guò)制定低碳標(biāo)準(zhǔn)，將倒逼上游建筑材料進(jìn)行綠色化升級(jí)；另一方面，建筑節(jié)能技術(shù)升級(jí)，綠色建筑能夠促進(jìn)建筑運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)新建和改造樓宇運(yùn)營(yíng)的節(jié)能降耗，真正實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。

2022年10月，位于雙榆樹(shù)學(xué)校項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的兩棟低碳鋼結(jié)構(gòu)小屋竣工落成，正式開(kāi)啟鋼結(jié)構(gòu)碳建筑的探索之路。這兩棟低碳小屋，是為《嚴(yán)寒地區(qū)裝配式鋼結(jié)構(gòu)外圍護(hù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究》課題而建的示范小屋，一棟能夠檢測(cè)不同保溫材料在鋼結(jié)構(gòu)建筑中的節(jié)能數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)計(jì)算出嚴(yán)寒地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)建筑的整體保溫系數(shù)；另一棟能夠結(jié)合潔凈能源利用，平衡鋼結(jié)構(gòu)建筑的使用能耗，將整體能耗降低為零或近于零，這是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的近零碳技術(shù)進(jìn)行的初步嘗試。

雙榆樹(shù)學(xué)校項(xiàng)目效果圖

兩棟示范小屋均為居住型建筑，采用同樣的尺度規(guī)格，4.2mX4.2m，單層建筑，建筑面積為17平方米，層高3.0m。建筑南北朝向，采用裝配式鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用蒸壓加氣混凝土板(ALC板)，墻體采用外保溫和內(nèi)保溫相結(jié)合的方式，外保溫采用建筑節(jié)能裝飾一體板，內(nèi)保溫采用聚氨酯保溫板，室內(nèi)墻面和吊頂裝飾采用集成墻體和集成吊頂。

左：外保溫測(cè)試示范小屋    右：近零碳測(cè)試示范小屋

兩棟建筑雖然在規(guī)模和外形上一模一樣，但在配置上有很多的不同。首先近零碳示范小屋參照《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 51350-2019進(jìn)行設(shè)計(jì)，室內(nèi)溫度冬季不低于20℃，夏季不高于26℃；室內(nèi)相對(duì)濕度冬季不低于30%，夏季不高于60%。采用了太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，屋頂安裝6塊太陽(yáng)能光伏發(fā)電板，單塊太陽(yáng)能光伏發(fā)電板功率470W，配置一臺(tái)5KW的市電互補(bǔ)一體逆變器， 8塊200AH的膠體蓄電池，太陽(yáng)能和市電互補(bǔ)，太陽(yáng)能優(yōu)先供電。外保溫示范房則以《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ26-2010進(jìn)行設(shè)計(jì)，四面墻采用多種不同的保溫材料，可以同時(shí)得到多種保溫材質(zhì)的保溫性能參數(shù)。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電板

本次測(cè)試實(shí)驗(yàn)將持續(xù)一年。研究人員可通過(guò)對(duì)該工程全年溫濕度監(jiān)測(cè)，測(cè)算裝配式鋼結(jié)構(gòu)外墻平均傳熱系數(shù)，評(píng)估全年能耗綜合值和可再生能源利用率。同時(shí)評(píng)估該建筑的舒適性，觀測(cè)該建筑是否存在發(fā)熱，墻體是否存在結(jié)露、長(zhǎng)霉和開(kāi)裂等問(wèn)題，為進(jìn)一步改進(jìn)和提升嚴(yán)寒地區(qū)裝配式鋼結(jié)構(gòu)各項(xiàng)性能服務(wù)。

從左至右依次為

數(shù)據(jù)記錄儀、空氣源熱泵空調(diào)、熱流密度傳感器

主要檢測(cè)技術(shù)原理是基于熱阻和傳熱系數(shù)的計(jì)算公式，定時(shí)記錄、測(cè)量建筑外墻內(nèi)表面的熱流值以及內(nèi)外表面的溫度值，經(jīng)運(yùn)算就能得到被測(cè)部位的傳熱系數(shù)值以及熱阻。在最冷月，避開(kāi)氣溫劇烈變化的天氣，采用熱流計(jì)法檢測(cè)，測(cè)得墻體內(nèi)外表面的溫度Ti、Te以及通過(guò)熱流計(jì)的熱流E，計(jì)算墻體的傳熱阻R0和傳熱系數(shù)K。

黨的二十大報(bào)告中提出，要推進(jìn)美麗中國(guó)建設(shè)，堅(jiān)持山水林田湖草沙一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理，統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、污染治理、生態(tài)保護(hù)、應(yīng)對(duì)氣候變化，協(xié)同推進(jìn)降碳、減污、擴(kuò)綠、增長(zhǎng)，推進(jìn)生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展。“十四五”是落實(shí)“3060”雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵時(shí)期，建筑全生命周期節(jié)能降碳是建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要途徑，也是建筑領(lǐng)域踐行綠色發(fā)展理念和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有力抓手。

北方大區(qū)將始終堅(jiān)持綠色化引領(lǐng)，持續(xù)開(kāi)展零碳技術(shù)研究與探索。編制《鋼結(jié)構(gòu)碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》等行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提升行業(yè)話語(yǔ)權(quán)；打造嚴(yán)寒地區(qū)零碳小屋，開(kāi)展“四大領(lǐng)域，十六項(xiàng)技術(shù)”研究，推進(jìn)低碳建筑研究與應(yīng)用，為中建集團(tuán)、公司“雙碳”戰(zhàn)略貢獻(xiàn)北方力量。