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摘要：以常州市某高校新校區為例，該校區為綠色建筑二星級運行標識建筑（其中部分為三星級運行標識），運用了大量綠色建筑技術措施，計算分析了該校區2018年全年碳排放水平，得出其單位建筑面積碳排放強度為18.5kg/m2CO2e，在本地區及全國處于領先地位，說明了綠色建筑具有突出的節能潛力。
關鍵詞：綠色建筑；碳排放；節能分析
近年來，隨著我國高等教育事業持續發展，高校數量逐步增加。截至2019年6月15日，教育部公布中國大學數量總數為2956所。相對1997年的1020所，增長了約2.9倍。同時，高校的迅速擴張，使得高校能源消耗不斷攀升，其能耗約占全國社會總能耗的8％[1]。高校能耗涵蓋了教學、科研、生活等方面，而其中建筑能耗占高?？偰芎牡?0％以上[2]，因此高校節能的重點在于建筑節能。為促進建筑可持續發展，從根本上降低建筑能耗，我國于2013年頒布了《綠色建筑行動方案》，為建筑節能工作奠定了堅實基礎。本文以夏熱冬冷地區常州某高校為例，在對2018年全年實際運行能耗數據采集的基礎上，分別進行了碳排放量計算，并進行了綠地固碳量計算，分析了實際綠色建筑技術的節能水平。
1校區概況
常州某高校位于江蘇省常州市區西郊。規劃總用地面積約54×104m2，規劃總建筑面積約38×104m2。截至2018年底，已建成教學樓、圖書館、宿舍樓、行政樓、科研樓等19棟樓，整體按照綠色建筑二星級設計（其中科研樓、行政樓為三星級）。經過多年運行，已于2019年12月獲得綠色建筑二星級運行標識（其中科研樓、行政樓獲得三星級運行標識）。
2綠色建筑技術
為打造綠色節能新校園，本校區運用了多種綠色建筑技術。其中較為典型的綠色建筑技術措施如表1所示。此外，還采用了高性能屋頂、外墻外保溫，中置百葉斷熱鋁合金窗等多種被動式節能技術
3建筑碳排放數據分析
3.1建筑能耗數據統計分析。本項目為二星級（部分三星級）運行標識綠色建筑，因此按照標準建設了能耗分項計量系統，記錄數據包含電力、水等分項數據。天然氣消耗量則按照每月燃氣公司提供的繳費單據進行統計。2018年全年電、水、天然氣消耗量如表2所示。從以上數據可以看出，三種能源消耗變化幅度近似。其中，冬季電力消耗量明顯較夏季為大，最大月（12月）達到最小月（8月）的近3倍。這主要是因為項目位于夏熱冬冷地區，冬季采暖依靠電力驅動的空調系統，因此12月和1月份電耗最大；而2月份雖全年最冷，但為學校寒假期間，學校在校人數較少，因此其電耗相對低很多。同樣原因，由于7月份和8月份學生放假，因此電耗較低，夏季最大值出現在9月，與當地氣候條件相吻合。其他過渡季節，由于空調關閉，則用電量相對較低。另外，天然氣、水消耗量與在校人數、假期等因素密切正相關，波動與電耗相似，只是峰值不同。
3.2建筑碳排放數據核算分析。建筑運行階段碳排放量應根據各系統不同類型能源消耗量和不同類型能源的碳排放因子確定，計算公式參考式（1）和（2）[3]。CM=[Σ(E)]iEFi-Cpi=1nyA（1）Ei=Σj=1n(E)i,j-ERi,j（2）式中，CM-建筑運行階段單位建筑面積碳排放量（kg·m-2CO2）；Ei-建筑第i類能源年消耗量（a）；EFi-第i類能源的碳排放因子，按相關標準取值；Ei,j-j類系統的第i類能源消耗量（a）；ERi,j-j類系統消耗由可再生能源系統提供的第i類能源量（a）；i-建筑消耗終端能源類型，包括電力、燃氣、石油、市政熱力等；j-建筑用能系統類型，包括供暖空調、照明、生活熱水等；Cp-建筑綠地碳匯系統年減碳量（kg·a-1CO2）；y-建筑設計壽命（a）；A-建筑面積（m2）。根據公式（1）和（2）的計算方法，核算電力、天然氣、水產生的碳排放量，及綠地系統減碳量，每月及全年匯總結果分別見圖2和表3。
4節能水平分析
本次碳排放核算建筑面積246146.65m2，碳排量為4559.12tCO2e，則碳排放強度為18.52kg/m2CO2e。該碳排放強度是按照綠色建筑標準采取了相應的節能減排措施后的情況。常州市2018年了常建〔2018〕177號文件（《關于印發常州市機關辦公建筑、文化教育建筑、醫療衛生建筑、賓館飯店建筑、商場建筑合理用能指南的通知》）。通過對本市179家文化教育建筑的能耗分析研究，制定了如表4所示的能耗約束性和引導性指標。根據國家發改委推薦值，燃燒一噸標煤釋放大約2.46噸二氧化碳。則從上述文件中給出的常州市高等院校單位建筑面積年綜合能耗，折算到碳強度分別為29.52kg·m-2CO2e和24.60kg·m-2CO2e，本研究項目達到了引導性指標值。同時，根據《中國建筑節能年度發展研究報告（2020）》[7]，2018年全國公共建筑能耗（不含北方地區供暖）約為26kg·m-2CO2e，可以看出通過一系列綠色建筑技術的實施，碳排放強度處于較為先進的水平，達到較高的節能水平。
5結論
通過對常州某高校新校區2018年全年能耗數據和碳排放水平進行統計計算，對應用綠色建筑技術的節能效果進行分析，得出以下結論：①本項目建筑全年運行碳排放主要為電力，本項目電力碳排放量占全部的93.19%，可見電力消耗是建筑能耗的絕對主力。而本項目電力消耗中空調和照明占85%左右。所以，綠色建筑和建筑節能領域主要應著力提升空調系統和照明系統的節能水平。②本項目采用了場地和屋頂喬灌草復合綠化，整體綠地率達到37.5%，為項目整體碳排放減少了17.00%，相當可觀。因此，綠色建筑提倡的高綠地率，復合綠化具有重要的節能固碳作用。特別是條件適宜的夏熱冬冷及更加溫暖濕潤地區，綠化的綜合效益十分突出。③本項目2018年碳排放強度約為全國公共建筑平均水平的71.23%。因此，從整體看，綠色建筑的節能水平在全部建筑中處于相對領先的地位。這也說明，我國大力發展綠色建筑具有重大的意義。
作者:程騫 鄭浩 單位:安陽工學院土木與建筑工程學院 江蘇省綠色建筑工程技術研究中心有限公司