2023年“深耕中华·百年创新”大金媒体交流会成功举办。 上海中央传媒及十余家主流媒体参加了本次交流会，重点介绍了大金在双碳背景下的减碳举措和大金的综合解决方案。

城市进化、需求迭代、碳中和、数字经济、健康空气成为当下社会的热门关键词。 大金（中国）技术部副部长​​叶飞评价了大金在双碳下的举措，以及大金对节能的重视。 分享了技术、绿色建筑、建筑改造、运维等方面的思考。

助力打造城市绿色建筑

根据国家要求，未来的建筑将朝着绿色建筑的目标建设。 绿色建筑认证是建筑节能的重要国家标准。 建筑必须在设计过程和实际使用中达到标准，才能真正实现节能效果。

对于需要进行绿色建筑认证评估的建筑，大金将协助该项目全面推广节能解决方案。 未来所有的建筑都是绿色建筑，所有的项目都要进行能耗计算。 大金将帮助设计院和用户进行准确的能耗计算，同时利用VRV智能空调系统的海量数据验证能耗的准确性。

在“双碳”下，政府大力推动可再生能源的使用，大金还将结合热回收、地源热泵等综合方案进行设计。 迄今为止，大金已帮助多座建筑成功申请三星级绿色建筑认证。

打造建筑全生命周期节能减碳

大金将研发、生产、销售、运维全流程把关，利用数字化为推动低碳节能建筑全生命周期提供解决方案。

在设备生产阶段，大金为建筑提供高效能设备，并为每个产品提供碳足迹认证。 通过BIM中心进行气流模拟、能耗模拟、标定值，降低施工和运维过程中的能耗。

在楼宇使用阶段，大金依托自有数字创新中心，通过大数据分析和智能化管理，持续提供能耗数据和节能诊断报告，帮助用户寻找节能方式，给出节能建议。 在建筑使用多年后的改造阶段，大金将继续为用户提供差异化​​、定制化的节能改造解决方案，实现循环节能建筑。

大金的环境愿景

在全行业积极响应国家“双碳”目标，积极探索数字化、智能化转型的大背景下，持续创新核心技术，加快打造产业链，是全行业、产业实现高质量发展的必然。高效节能的绿色低碳产业体系。 要求。

《大金环境愿景2050》

早在2018年，大金就率先制定并颁布了“环境愿景2050”的长期规划，旨在到2050年实现全球商业活动和产品服务中温室气体净“零”排放。这一目标也成为大金品牌的自我驱动力，驱使大金不断尝试新的节能措施。

“双碳”战略的推进和实施建筑能耗管理系统定制，对企业来说是挑战也是机遇。 大金将结合研发、生产、销售和售后，全面推进节能减排措施，推动行业可持续发展，助力人类健康生活。 创建答案。

概括

绿色建筑技术在减少建筑行业的碳排放方面发挥着至关重要的作用。 本文着眼于公共建筑的运营阶段，评估了几种主要绿色建筑技术的碳减排潜力。 利用软件，针对上海和哈尔滨两个城市，建立典型的写字楼和酒店模型，通过能耗模拟得到各种技术场景下的能耗强度。 碳排放因子是根据我国能源结构计算得出的。 结果表明，自然采光和自然通风等被动技术可以显着减少碳排放，进而提高建筑围护结构性能和 HVAC 设备的能效。 根据三星级绿色建筑的技术要求，在全面应用七项三星级绿色建筑节能技术的综合场景下，酒店运营阶段的减排率可达近25%，减排率在写字楼运营阶段可以达到近19%。

关键词

绿色建筑节能技术碳减排公共建筑碳排放因子自然通风自然采光

作者

潘奕群1 魏锦杰1 梁玉敏1 李红军2 梁昊2

（1.同济大学；2.住房和城乡建设部科技与产业化发展中心）

0 前言

2020 年全球平均地表温度 (GMST) 比工业化前基线高 (1.2 ± 0.1) °C，使 2020 年成为有记录以来最热的 3 年之一。 全球变暖对生态系统和人类社会产生了严重影响。 《巴全球气候变化的最大原因之一是温室气体排放。 从2000年的233亿吨增加到2018年的340亿吨，全球碳排放量仍在增加。 预测显示，从2007年到2035年，全球石油消费量将增长30%，天然气和煤炭消费量将增长50%，导致碳排放量每年增加2%以上。 因此，为了降低全球变暖的风险，减少碳排放至关重要。

建筑行业在应对全球变暖方面发挥着重要作用。 建筑能耗占世界最终能源消耗总量的36%，由此产生的碳排放量占碳排放总量的近40%。 建筑运营能耗、隐含建筑材料和交通运输碳排放量均构成总碳排放量。 中国建筑节能协会2020年研究报告显示，2018年，全国建筑全生命周期碳排放总量占全国能源碳排放总量的51.2%，其中，建筑运营阶段占建筑全生命周期碳排放总量的42.8%。 %，占全国能源碳排放总量的21.9%。 建筑运营阶段的节能已成为建筑碳减排的重要内容。

引入绿色建筑的概念以实现建筑行业的可持续发展。 绿色建筑是指在规划、设计、施工和运营阶段，节约能源、节水、对环境影响小的环保建筑。 绿色建筑的评价标准主要有美国的LEED（中和），英国的（ ），日本的（ ）。 作为世界上最大的能源消费国和碳排放国，中国制定了一系列标准和政策来促进绿色建筑的发展和技术应用。 许多示范项目采用了GB/T 50378-2019《绿色建筑评价标准》（以下简称GB/T 50378-2019）中的绿色建筑技术，如太阳能光热光伏系统、绿色照明系统、暖通空调系统、绿色建筑等。屋顶等节能技术。

现有研究主要集中在绿色建筑技术的应用与创新。 在绿色建筑碳排放的相关研究中，针对现有绿色建筑标准中缺乏量化指标的问题，肖旭东对绿色建筑的生命周期碳排放和生命周期进行了研究。 对成本进行研究，为今后将建筑碳排放量和经济效益的量化指标纳入绿色建筑评价体系提供参考。 吴等。 评估了中国绿色建筑的生命周期碳排放。 王侃宏等提出将建筑碳排放评价指标应用到绿色建筑评价体系中，使建筑在达到绿色建筑水平的同时，实现节能减碳。 基于绿色建筑评价体系，郭春梅等。 利用生命周期碳排放系数法上海能耗管理系统风机，构建了基于实测数据的建筑生命周期碳排放核算模型。 彭卓等采用碳排放系数法计算了一座绿色运营的三星级写字楼全生命周期的碳排放量，并进一步分析了一系列绿色建筑技术的碳减排潜力。

基于绿色建筑评价标准，本文设置了多个情景来评价绿色建筑技术的碳减排和节能潜力。 主要方法是使用基于物理模型的方法来模拟建筑能耗。 为使研究成果更具代表性，将我国夏热冬冷地区（以上海市为例）和严寒地区（以哈尔滨市为例）的写字楼与酒店建立典型模型。

建筑的可持续发展需要量化的证据和支持。 本文系统、有针对性地评价了各种绿色建筑节能减排技术的效果，可为建筑行业寻求碳减排策略、建立碳中和行动路线提供科学合理的指导。 数据支持。

1 碳排放量计算方法及数据来源

1.1 排放因子法

如图1所示，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的计算模型结合活动水平和排放因子估算建筑物的碳排放量，其计算公式为

式中，EC为碳排放量，kg； SBF为建筑面积，m2； ICE是碳排放强度，kg/m2。

本文重点研究建筑运营阶段的碳排放，它是整个建筑生命周期的主要排放源，如图2所示。建筑运营的碳排放与能源消耗有关，其计算公式为

式中，IEU为能源消耗强度，kW·h/m2； FCE为碳排放因子，kg/(kW·h)。

1.2 建筑能耗强度计算

采用基于建筑物物理模型的方法模拟建筑物的能耗强度。 基于建筑物物理模型的方法是利用建筑仿真软件建立建筑物的物理模型并完成数值分析。 本文的对象是写字楼和酒店，它们的运营时间表存在显着差异。 此外，考虑到不同气候区域之间的差异和影响，选取我国夏热冬冷、寒冷气候区域为代表，建立了上海和哈尔滨写字楼和酒店的典型模型。

用于建立一个典型的建筑模型，如图3所示。模型的几何参数如表1所示。由于写字楼和酒店对人员、照明和内部设备的运行时间表不同，对建筑影响很大能耗，参照GB 50189-2015《公共建筑节能设计标准》（以下简称GB 50189-2015）进行设定。模拟表见图4（办公楼）和图5（酒店）。 以典型建筑模型为基础，模拟不同绿色建筑技术场景下的建筑能耗强度，并采用GB/-2016《民用建筑能耗标准》中的限值进行标定。 校准限值如表 2 和表 3 所示。

1.3 建筑碳排放因子计算

除了能源强度，建筑碳排放因子也是估算建筑运营碳排放量的必要数据。 建筑碳排放因子与建筑部门的能源结构有关，可由式（3）计算：

式中，FDBH为发电标准煤耗系数，本文取0.307 kg/(kW·h)； i 代表一次能源的种类，包括煤炭、石油、天然气和非化石燃料； fi 为一次能源 i 的煤当量碳排放因子； Sbi是一次能源i占建筑能耗折合煤当量的比重，反映了建筑行业的能源结构。

参考《中国能源统计年鉴2020》，表4显示了上海和哈尔滨建筑行业的能源结构。 据测算，上海建筑碳排放因子为0.62 kg/(kW·h)，哈尔滨为​​0.72 kg/(kW·h)。

2 绿色建筑技术的场景设置

GB/T 50378-2019从安全耐用、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居、改进创新六个方面设置了不同的控制项和评分项。 具体来说，在节能技术方面，包括建筑围护结构改造、暖通设备能效提升、采光、自然通风等。本文模拟了建筑在8个主要技术场景下的能耗，并与GB 50189-2015中描述的基准情景，评估不同情景下的节能减排潜力。

2.1 基准情景

现阶段，GB 50189-2015已广泛应用于我国建筑节能设计。 以GB 50189-2015中描述的建筑能耗水平作为基准情景，评价绿色建筑技术运行的碳减排潜力。 基线情景下上海和哈尔滨办公楼和酒店的模型参数如表5所示，根据参数设置，采用模拟基线情景下建筑的能耗强度。

2.2 绿色建筑基础水平

GB/T 50378-2019将绿色建筑分为基层、一星级、二星级和三星级。 满足标准中所有控制项目的建筑被列为基本绿色建筑。 从节能和能源利用的角度来看，GB/T 50378-2019的控制项目与GB 50189-2015的要求大致相似。 不同的是，GB/T 50378-2019控制项第7.1.3条要求按建筑空间功能分区设置分区温度，合理降低室内过渡区温度设置标准。 第7.1.4条要求公共区域的照明系统应采用分区、定时、感应等节能控制； 照明区域的照明控制应独立于其他区域的照明控制。 因此设置了绿色建筑场景的基础层级，将典型模型分为内外两个区域，设置不同的室内温度值和不同的照明控制时间表。

2.3 建筑围护结构改造场景

考虑到建筑围护结构的节能设计，GB/T 50378-2019规定三星级绿色建筑围护结构热工性能至少比-2015提高20%。 围护结构改造方案可使围护结构传热系数较基准方案降低20%。

2.4 暖通空调设备能效提升场景

GB/T 50378-2019第7.2.5条规定，绿色建筑采暖空调系统冷热源机组能效优于现行国家标准GB 50189的规定和《绿色建筑供暖空调系统》的要求。现行有关国家标准的能效限值。 性能系数提高12%可得满分，燃气锅炉热效率提高4%可得满分。 第7.2.6条规定绿色建筑应采取有效措施，降低供热空调系统末端系统和输配电系统的能耗，要求风机单位风量耗电量通风空调系统比现行国家标准GB 50189降低20%。

根据上述规定，设定了暖通空调设备能效提升场景。 在基准情景下，建筑冷水机的COP提高12%，燃气锅炉热效率提高4%，风机效率提高20%。

2.5 自然光照场景

为营造舒适的室内光环境，GB/T 50378-2019第5.2.8条规定绿色建筑应充分利用自然光，公共建筑采光系数满足采光要求的面积比例达到60%。 从节能的角度，7.2.7条规定主要功能房间的照明功率密度应达到现行国家标准GB 50034-2013《建筑照明设计规范》规定的目标值，其中人工照明照明区域会随着自然光强弱的变化而自动调整。 因此，根据GB 50034-2013《建筑照明设计标准》中的目标值，在建筑中增加自然采光模块，将照明功率密度降低到8W/m2（办公楼）和6W/m2（酒店）分别。 设置自然光照场景。

2.6 自然通风场景

为营造健康舒适的室内热环境，GB/T 50378-2019要求绿色建筑应优化建筑空间布局，提高自然通风效果。 基准情景增加自然通风，采用室外温控，相应比例减少室内新风机械送风量。 自然通风换气次数设置为2 h-1。

2.7 阴影场景

遮阳板的作用是防止太阳辐射直接进入室内，造成过热和眩光。 GB/T 50378-2019第5.2.11条规定绿色建筑应设置可调式遮阳设施，以提高室内热舒适度。 可调遮阳设施的面积占外窗透明部分的55%以上获得满分。 在此基础上，在基准情景模型中增加可调式外遮阳百叶窗，根据太阳辐射量进行控制和调节，以减少室内太阳辐射得热。

2.8 可再生能源利用场景

GB/T 50378-2019第7.2.9条规定，绿色建筑应结合当地气候和自然资源条件，合理使用可再生能源。 可再生能源在建筑中的利用主要集中在太阳能、地热能和风能。 在可再生能源利用场景中，暖通空调冷热源系统被地源热泵替代。 此外，太阳能光伏发电占建筑物总用电量的4%。

2.9 三星级绿色建筑技术综合场景

上述2.2至2.8各场景技术要求对应GB/-2019中三星级绿色建筑技术要求。 为体现绿色建筑技术的综合性能，三星级绿色建筑技术综合场景定义为以上七种场景以上所有三星级绿色建筑技术的组合。

3 绿色建筑技术减碳潜力分析

3.1 减排率

为了更直观地展示某一技术情景下的碳减排潜力，将碳减排潜力量化为某一技术水平可能产生的碳减排效果，即减排率（率），计算公式为

式中，RERj为第j个绿色建筑技术情景下的减排率； Cj为第j个绿色建筑技术情景下的碳排放强度，kg/(m2·a)； C1为基准情景下的碳排放强度，kg/(m2·a)。

3.2 碳减排潜力计算结果与分析

3.2.1 计算结果

基于以上九种场景的描述，按照GB/T 51161-2016《民用建筑能耗标准》中的限值对建筑能耗强度进行模拟标定。 结果如表6所示。图6-9显示了上海和哈尔滨写字楼和酒店各绿色建筑技术情景的碳排放强度以及与基准情景相比的减排率。

3.2.2 不同技术场景下的碳减排潜力分析

整理出2.3~2.8节6种技术情景下的减排率，排序结果如表7所示。针对办公楼和酒店两种不同建筑类型，绿色建筑技术减排率排序很相似。 自然采光和自然通风是两种可以显着降低碳排放强度的被动技术。 自然采光可使写字楼和酒店的排放率分别降低约13%和20%，自然通风可降低写字楼和酒店的排放率。 分别达到约8%和12%。

遮阳技术的适用性与气候带有关。 夏热冬冷地区建筑遮阳减排率约为12%，是严寒地区的2倍。 建筑围护结构的改造和暖通设备能效的提高，使写字楼的减排率约为3%至4%，酒店的减排率约为6%至8%。 可见，在当前建筑围护结构和暖通空调设备能效水平下，进一步提高围护结构和设备性能在节能减碳方面的效果并不显着。

可再生能源技术的应用还与气候带有关。 可再生能源技术在夏热冬冷地区写字楼和酒店的减排率分别约为2%和7%，而在严寒地区的减排潜力可以忽略不计，表明可再生能源的减碳潜力能源技术薄弱。

3.2.3 基本和三星级情景下碳减排潜力分析

与基准情景相比，绿色建筑基础水平和三星级情景下的减排率见表8。

在绿色建筑基本情景下，上海和哈尔滨写字楼减排率均为1.0%，酒店分别为4.0%和2.4%。 可以看出，划分了内外区域，设置了不同的室内温度值，采用了不同的照明控制时间表。 写字楼和酒店的碳减排潜力较弱。

在涵盖所有绿色建筑技术的三星级绿色建筑技术综合场景中，写字楼和酒店的减排率分别可达19%和25%左右。

4。结论

本文基于IPCC提出的排放因子法，以上海和哈尔滨为代表的夏热冬冷和严寒地区建立典型的写字楼和酒店建筑模型，利用能耗模拟软件计算建筑碳排放量不同绿色建筑技术情景下的碳排放强度和减排潜力 最后分析了不同情景下的碳排放强度和减排潜力，得出以下结论：

1）我国集中供暖地区建筑碳排放强度比非集中供暖地区高30-50 kg/（m2·a）。 可见，集中供热领域具有较大的节能减碳潜力。 建议推广热电联产、热泵技术、余热利用、生物质能等清洁供热方式，提高集中供热能效。 同时，加强围护结构的保温性能和气密性，可进一步降低采暖能耗。

2）同一气候区各种绿色建筑技术的减排率相近。 自然采光和自然通风这两种被动技术具有显着的减碳潜力，其中自然采光的减排率居首位，达到13%左右。 ~20%，自然通风可达8%~13%左右。 在建筑设计阶段，建议预留足够的自然采光区域和自然通风口，在营造舒适环境的同时，尽可能采用被动技术降低能源消耗。

3）遮阳和可再生能源技术的适用性与气候带有关。 夏热冬冷地区遮阳技术减排率可达严寒地区的2倍。 因此，在建筑设计中，夏热冬冷地区应充分考虑结合围护结构的外遮阳措施。 对于可再生能源技术的应用，建议结合建筑设计，因地制宜推广使用光热、光伏及相关储能技术。 此外，在公共建筑中推广使用地源和水源热泵系统，可以充分发挥清洁高效、节能减排的可再生能源优势，为建筑领域的碳中和做出贡献。

4）空调能效提升和围护结构改造的碳减排率约为3.0%~7.5%。 相比之下，这两种技术的碳减排潜力相对较弱。 因此，对于新建建筑，应在合理的造价预算之内。 在这种情况下，应用这两种绿色建筑技术。

5）与GB 50189-2015基准线情景相比，七种情景下办公建筑和酒店建筑的减排率分别可达19%和25%左右。 建议有关部门在现有节能标准下，制定相应的政策规范和激励制度，促进绿色建筑项目稳步发展。

本文计算依据GB/T 50378-2019中的评价标准，仅针对夏热冬冷和严寒地区两个代表性城市上海和哈尔滨的写字楼和酒店，且仅限于碳排放量在运营阶段。 进一步研究可考虑覆盖《近零能耗建筑技术标准》等其他相关标准。此外，明确和扩大典型建筑模型的形状和输入参数，扩大典型建筑模型的业务类型和气候区，研究绿色建筑技术在住宅建筑中的碳减排潜力，以及考虑隐含碳排放都是进一步研究的可能方向。 .

引用格式: 潘益群, 魏金杰, 梁玉敏, 等. 绿色建筑节能技术在典型公共建筑运营中的碳减排潜力评价[J]. 暖通空调，2022 年，52(4)：83-89，131。