農村低碳住宅實現路徑分析

趙文涵

(重慶科技學院建筑工程學院，重慶 401331)

引言

眾所周知，以二氧化碳為主的溫室氣體大量排放是造成全球溫室效應的主要原因。溫室效應將會引起全球氣候變暖、南北極冰川融化、海平面上升以及各種極端惡劣天氣，對人類生活生產構成巨大威脅。同時，根據國際能源署(IEA)發布《全球能源回顧：2021碳排放》顯示，2021年我國碳排放量達到105.23億t，高居全球第1，占比約為28.99%，形勢不容樂觀，減排行動刻不容緩。《中國建筑能耗研究報告》指出：建筑業每年所產生的碳排放量占據總排量的50%以上，其中住宅建筑由于使用年限長，所產生碳排放遠高于其他建筑，因此降低住宅建筑碳排放量對于實現建筑業乃至我國的低碳目標有著顯著效果。而低碳住宅是目前消除住宅建筑高排放量最有效的途徑，也可有效降低我國建筑領域產生的污染，因此推進低碳住宅的普及勢在必行。相較于城市地區已有初步探索和一定的成果，占據我國人口1/3以上的農村地區尚未開展低碳住宅的試點工作，隨著“新農村建設”和“雙碳目標”的提出，研究分析低碳住宅在農村地區的實現路徑是十分必要的。

1 農村低碳住宅現狀

農村低碳住宅是指既能滿足農村居民衣食起居的需要，同時又能顯著減少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量的建筑。當前，我國只有5%左右的建筑屬于低碳建筑[1]，而在我國廣大農村地區,低碳住宅與節能技術尚未大規模普及，屬于空白地帶。為推動農村地區低碳住宅的順利發展，住房和城鄉建設部、農業農村部等部門從2012起先后發布了《農村居住建筑節能設計標準》(GB/T 50824-2013)、《關于開展綠色農房建設的通知》、《關于加快農房和村莊建設現代化的指導意見》、《農村居住建筑節能設計標準》(GB/T 50824)和《綠色農房建設導則(試行)》等技術標準和文件，對農村低碳綠色住宅提出了相應要求。由于技術不成熟、推動機制不完善、宣傳不到位和居民環保意識薄弱等原因，導致農村居民新建住宅時未能嚴格按照上述標準執行，造成了農村住宅仍然是高污染、高能耗、高碳排放的局面。低碳住宅對降低污染、保護環境、實現可持續發展等方面都有顯著效果，因此，在農村地區發展低碳住宅潛力巨大。

2 發展低碳住宅必要性

2.1 減少環境污染

傳統住宅建筑在修建和使用過程中難免會產生大量污染物，對空氣、水體、植物等造成嚴重的破壞，影響生態環境。常見的有施工中所產生的廢料、廢水、建筑垃圾、有毒氣體以及在住宅使用過程中因消耗能源而產生的碳排放等，造成了環境惡化和資源緊張。而低碳住宅則強調最大限度降低不必要的資源損耗，在住宅全生命周期實現保護土地資源、節省材料和能源的目的[1]，最大限度降低對生態的破壞。因此，推廣和發展低碳住宅對于人類的可持續發展以及生態環境的改善均有著突出的優勢。

圖1 2021年全球碳排量前10名國家

圖2 2021年城鎮人口數量對比

2.2 改善居住品質

隨著我國城鎮化進程的不斷加快和經濟的飛速發展，農村居民的收入水平和生活品質也得到了極大的提升，因此，居民也對住宅提出了更高的要求。新農村建設為低碳住宅的發展提供了一個良好的契機，農村傳統住宅普遍存在建筑能耗大、能效低、房屋結構不可靠、冬季保溫和夏季隔熱效果不佳等問題[2]。而低碳住宅則是采用了綠色的設計方案、環保材料、低碳施工工藝等，可以改善傳統住宅所存在的共性問題，有效提高居民居住的舒適度以及安全性，同時達到了環境保護的目的。正是如此，低碳住宅既能顯著提高農村居民居住舒適性，又能使能源不被大量浪費，是一舉兩得的好措施。

2.3 助力“雙碳”目標實現

自從改革開放以來，我國經濟發展取得了舉世矚目的成績，但同時也帶來了一些負面影響，其中對環境的污染尤為突出，尤其是溫室氣體的大量排放對我國生態環境造成了不可逆的影響。正是在此形勢下，我國政府于2020年第75屆聯合國大會上宣布，我國將在2030年實現二氧化碳排放達到頂峰，努力在2060年前完成碳中和的目標，這就是大眾所熟知的“雙碳目標”。由于時間緊、任務重，“雙碳目標”已上升成國家戰略，與各行各業、與每個人都休戚相關，尤其是作為碳排放大戶的建筑業。作為我國碳排放量最大的建筑領域，在“雙碳”目標的大背景下，建筑行業成為了社會各界關注的焦點，希望建筑企業將先進理念作為發展導向，利用現有技術建設低碳住宅，推動社會發展和環境的保護[2]，同時也降低天然氣、煤炭為代表的傳統能源的消耗量，以減少碳排放量。因此發展低碳住宅，對于實現我國“雙碳目標”的現實意義有目共睹。

2.4 發展綠色經濟

對綠色經濟而言，其所倡導的經濟模式的基礎主要為低能耗、低污染以及低排放。從本質上來說，其所追求的是綠色、清潔能源開發以及如何高效的利用能源。在此過程中，推動人類生存發展觀念發生實質上的轉變、制度創新、產業結構的轉型以及減排技術的發展都是至關重要的核心內容[1]。發展低碳住宅可以帶動綠色產業的發展，實現傳統高污染、高能耗企業的轉型升級，推動更多新型綠色建材、綠色技術、綠色家具以及綠色設備的革新。此舉不僅推動我國固有經濟發展模式的更新，還進一步促進經濟結構的優化與改善，推動了我國社會經濟的持續健康發展。

3 農村低碳住宅路徑研究

3.1 完善管理機制

就建筑業而言，農村與城市地區相比，最大的差異在于缺乏一個強有力的監督機構，在城市地區有住建委、環境監督、質量監督管理部門等對住宅建筑的修建和使用過程進行監管。這保障了城市住宅在修建過程中嚴格執行有關污染防治和環境保護的相關規定，客觀上也減少溫室氣體的排放。因此在城市中推廣低碳住宅有著較為完善的管理機制和運行模式，可以大大提高低碳住宅的合格率和標準，推廣中遭受的阻力也更小。而農村地區多數為自建房，缺乏相關部門的監管，自行修建過程中不僅沒有嚴格執行相關標準，甚至還會產生大量污染，因此在農村地區推廣低碳住宅時有關部門一定要完善管理機制，加強對修建過程中和后期使用階段的監管，使之成為名副其實的低碳住宅。同時也應加強專人的指導，對于農村低碳住宅修建和運行過程中提供幫助。在政策上應給予一定的扶持，對于主動建造低碳住宅的居民應適當給予一定經濟補助，以提高居民參與的積極性。當前，推廣農村低碳住宅已經迫在眉睫，完善相關管理機制的工作也必須同步進行，避免二者不協調而造成的推廣困難。

3.2 加強宣傳教育

由于農村居民的生活習慣、經濟水平、年齡結構、思想觀念等與城鎮居民相差較大，所以，自建房是農村住宅普遍形式，自建房過程中缺乏建筑節能方面的技術指導與應用。同時由于農村居民受教育程度普遍較低，部分地區居民缺乏必備的節能環保知識，導致不少居民節能意識薄弱，低碳觀念不強，這也是導致農村地區碳排放較高的主要原因。正因如此，相關的宣傳普及和教育工作就顯得尤為重要。農村基層政府組織可以通過開展座談會、廣播宣傳、上門講解等方式，打通政府和民眾之間的溝通的渠道，讓民眾獲取更多的政策信息，產生一定的環境危機意識，進而提高民眾的環境保護意識，促進民眾養成低碳生活理念，鼓勵廣大民眾，主動參與到低碳住宅建設過程中[3]。如，讓居民改變燒煤取暖和做飯的生活方式；養成人走關燈的節能習慣；減少污染環境的化肥和農藥的使用等，都可從根本上解決低碳住宅發展的阻力。

3.3 做好住宅前期設計

住宅的設計不僅關乎居住舒適度，更對使用階段能否實現低碳排放具有決定性影響，因此做好住宅的前期設計是實現低碳住宅最有效、最重要的一個環節。在住宅前期設計時應融入低碳的理念、做好房屋空間規劃、選擇綠色建材、提高圍護結構保溫性等都是實現住宅低碳化的可行之計。在設計時合理利用建筑空間,才能實現空間利用最大化，要根據家庭人口以及生產需要，合理劃分住宅區與生產區，房間面積滿足基本需要即可，切不可無限擴大住宅的規模，造成面積的浪費。應當科學選擇建造和裝修材料、家具、家電。選擇低碳的綠色材料，既可以減少施工中的碳排放，也能有效改善室內環境，在降低能量消耗的同時進一步延長材料的使用周期，提升用戶的居住安全度[4]。如，在選擇墻面涂料時，可選擇低污染的環保涂料，減少對室內空氣的污染和破壞；在家電選擇上，可以選擇LED照明燈、低功耗家電、節能空調等，以減少電能的消耗，從而降低因發電而產生的間接碳排放。根據住宅所在區域地理位置、區域具體氣候狀況，合理的設置住宅朝向和門窗的位置，使冬季得到充足太陽輻射熱量，避免室內溫度過低；而夏季時室內和室外能夠自然通風，將窗戶設計在夏季風主導風向的位置，達到降低室內溫度的目的[5]，從而減少取暖和降溫家電的使用，間接減少住宅所產生的碳排放量。為改善住宅墻體的保溫隔熱效果，設計時墻體材料可選用空心磚、多孔磚。此外，還可采用墻體外保溫措施，如可選用聚苯乙烯泡沫板作為保溫隔熱層材料，聚合物抗裂砂漿、耐堿玻纖網格布增強作為防護層，以涂料飾面，這種措施技術簡單，不受結構質量差異的影響，可以提高墻體保溫性能，以營造室內的舒適環境，節約資源[6]。合理設計、栽種綠色植物對于實現低碳住宅也有顯著作用。借助綠色植物可以保護環境、改善空氣質量，植物通過光合作用可以產生大量氧氣，還能有效吸收空氣中的二氧化碳[7]。因此，在低碳理念的住宅設計中應有效借助綠色植物環境保護優勢，合理在住宅四周種植一定數量的綠色植被，既可以提升區域內的綠化水平，滿足人們對周邊環境的美觀性要求；綠色植物還能夠發揮減排效果，營造生態宜居的低碳住宅。

3.4 提高可循環資源利用效率

當前，較為成熟的可再生綠色資源主要有太陽能、風能、生物質能等，該類能源具有可再生、無污染的優勢，是低碳住宅中不可或缺的技術支持。其中，太陽能技術目前在農村普及程度較好，同時推廣成本低，是低碳住宅中應重點使用的清潔能源。常見的有太陽能熱水器、太陽能火灶、太陽能路燈等，充分利用太陽能可以有效降低電能和煤炭等燃料的消耗，實現住宅使用階段的低碳化。目前部分農村取暖、炊事仍以煤炭為主，落后的用能結構導致農村地區生態環境問題日益嚴重，碳排放量也一直居高不下。正因如此，發展生物質能的優勢十分明顯。生物質是一種可再生能源，能大規模替代石油燃料，是綠色能源和戰略能源的重要支撐。生物質能符合農村資源條件和用能結構分散的特征，是實現住宅低碳化的重要手段，具有其他新能源無法比擬的綜合效益。該能源開發的重點在于合理半徑構建原材料收儲點，解決原材料收集難題，促進原材料便捷有效利用。住宅使用低碳化最重要的手段就是降低電能消耗所產生的的碳排放。電能使用過程中不會使住宅產生直接碳排放，但是在發電過程會間接產生碳排放，由于目前大多數地區還是使用的火力發電，在發電過程中會引發大量碳排放，對環境造成巨大影響。因此，推廣綠色發電方式對農村低碳住宅的發展同樣具有積極作用。風能發電、水能發電和光伏發電是最有效、最可行的途徑。風能和太陽能不僅利用效率高，并且用之不竭，在廣大農村地區可以因地制宜合理的規劃、修建更多的風能發電廠和太陽能發電廠，以提供農村住宅用電的需要，同時也可減少由于火力發電所造成的環境破壞。

圖3 農村低碳住宅實現路徑

4 結語

“新農村建設”和“雙碳目標”的穩步推進，為在農村地區發展低碳住宅提供了一個良好的契機。與傳統住宅相比，低碳住宅具有保護環境、節約能源、提升居住品質等諸多優點，對于實現我國建筑業的節能減排有著積極的意義。但目前低碳住宅技術在我國并未普及開來，尤其在農村地區相關管理機制和法律法規仍然缺失，是當前亟需解決的重點問題，同時政府部門也應制定相關的激勵措施來促進低碳住宅的發展。展望未來，低碳住宅在農村地區的發展具有廣闊的市場與潛力，是實現農村地區低碳化的重要手段，同時也是助力建筑產業低碳化的必由之路。