住宅室內空間的減碳設計研究

于治均 寧芙兒

關鍵詞：住宅室內空間；減碳；碳排放；減碳措施

中國是一個發展中的國家，中國承諾到2030 年二氧化碳（CO2）排放達到峰值，到 2060 年實現碳中和。建筑行業的碳排放達到51.3%，此行業是需要綠色改革的主要行業[1]。建筑的設計、運營、管理和使用將會直接影響城市碳中和的有效性，而室內空間是建筑本身最重要的組成部分，住宅室內空間項目工程是室內空間必不可少的環節[2]。因此，對于住宅室內空間的減碳設計研究是實現減碳目標的關鍵。隨著中國人口的持續增長及都市化進程的推進，人們對于住宅面積與品質的需求不斷提升，住宅項目開發仍然是目前房地產開發投資的核心業務[3]。住宅室內空間的減碳，可以通過控制及降低室內能耗，更好地服務于人們的生活，提升人與環境的和諧共生[4]。

1 住宅室內空間的減碳設計現狀

1.1 缺乏標準化的規范及監管機制

中華人民共和國住房和城鄉建設部頒布了建筑及室內設計各項規范及標準的設計依據。其中，《綠色建筑評價體系》和《裝配式建筑評價標準》對建筑的能耗、碳排放計算、工廠標準化預制件、施工工藝及效率的提升提出了明確的設計標準與依據。《民用建筑工程室內環境污染控制規范》《室內裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》《室內裝飾裝修材料溶劑型木器涂料中有害物質限量》《室內裝飾裝修材料內墻涂料中有害物質限量》《室內裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質限量》《室內裝飾裝修材料木家具中有害物質限量》《室內裝飾裝修材料壁紙中有害物質限量》《室內裝飾裝修材料聚氯乙烯卷材地板中有害物質限量》《建筑工程施工質量驗收統一標準》《建筑工程質量檢驗評定標準》《建筑電氣工程施工質量驗收規范》等是跟室內設計相關的基本規范與準則[5]。然而，中國與美國相比，對于民用建筑工程室內環境污染物，有著不同的定義。在中國頒布的《民用建筑工程室內環境控制污染規范》將室內環境污染物定義為氡、甲醛、氨、苯和總揮發性有機化合物（TVOC）。美國環境署（EPA）對揮發性有機化合物的定義除了一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金屬碳化物、碳酸鹽及碳酸銨以外，所有參與大氣中光化學反應的含碳化合物統稱為揮發性有機化合物 [5]。反觀中國現有規范，并未將二氧化碳等含碳有機物排放問題專項提出，也未曾提及從材料的生產到制造再到安裝施工的標準規范，并對它進行完善[6]。

現階段，縱觀整個住宅室內空間裝飾工程行業，并沒有針對“減碳理念”提出專項設計及監管機制。首先，設計階段，對于設計圖紙及施工圖的報審及備案沒有專項指導意見。其次，在室內工程建設的全動態過程中，項目的報建和報驗沒有相關單位進行材料和設備的環保檢驗，也沒有廢棄物處理的監督與管理。最后在項目驗收階段，也沒有相關的驗收標準。

1.2 欠缺新材料和新工藝的使用

科技創新是推動低碳經濟發展的重要方式，基于科技的發展與進步出現了許多新材料與新工藝。新舊材料的替換，施工工藝的提升是住宅室內空間實現節能、減碳、資源可持續利用的關鍵環節[7]。然而，縱觀我國的住宅室內空間項目，欠缺新材料與新工藝的使用。

1.3 行業人員缺乏減碳的理論知識

住宅室內空間行業人員缺乏對于減碳的新材料、新工藝及新設備的知識。專業從業人員不僅要明白新材料本身的物理屬性，還要明白新材料在生產制作過程中所產生的碳排放量和能量的消耗。雖然室內設計行業一直流行“重裝飾、輕裝修”的說法，但是在實操過程中往往很難實現。住宅室內空間行業人員唯獨缺少對減碳理念的思考，一般會以原始建筑條件、業主喜好、成本預算、視覺效果、美學展現、文化傳承、市場趨勢、業態布局、材料特點及施工工藝等維度作為設計的思考[8]。硬性的限制條件加上設計過程中缺乏減碳意識和理念，“重裝飾、輕裝修”往往只會成為設計說辭的一部分，效果甚微。主觀意識的缺乏直接或間接地影響了建設單位或業主對方案的評估，進而導致了后續的施工方及材料商也只能按圖施工及供貨，最后導致住宅室內空間工程項目成果偏離減碳的目標。

2 住宅室內空間碳排放的來源

有研究表明，室內設計的碳排放可能與建筑物結構和圍護結構相關的排放量相同或更多，室內設計一直對于減碳造成了較大的傷害。評估建筑物碳足跡的主要方式為生命周期評估（LCA），然而建筑與室內空間的生命周期卻是完全不同的。室內設計生命周期階段為新建、修繕及拆除過程，并以新建階段的碳排放量最高，拆除次之，修繕最少[5]。例如，居民購買二手居住用房，新的戶主通常會以滿足自己的需求對整個空間進行重新裝修，導致產生二次碳排放。室內空間中，固定柜體工程碳排放較高，其次為墻面、天花板、地面及分隔墻裝飾[5]。同時，居住空間的大小與碳排放量有關。在居住空間中，碳排放的大小順序為：客廳、其他空間、衛生間、玄關、餐廳、書房及廚房。

3 住宅室內空間的減碳設計意義

住宅室內空間的減碳設計不僅可以節約能源，還可以實現環境的可持續發展[7]。近些年，人們對于健康的意識尤為重視，對綠色及環保材料的需求大幅度提升[8]。室內新風系統、無輻射材料和可循環材料的利用逐漸被業界所接受，減少了更多的能源消耗，再次推動了行業未來發展的轉型[9]。住宅室內空間的減碳設計對于構建低碳綠色建筑、低碳綠色社區及低碳綠色生態城市發揮著重要作用，成為了可持續發展的一部分。

4 室內空間的減碳設計案例

2019 年位于佛羅里達州的Pearl Home 團隊所設計的HuntersPoint 樣板間在芝加哥的綠色建筑會議上獲得了世界上第一個LEED 零認證的單戶住宅（如圖 1）。此外，Hunters Point 能源社區也是第一個LEED 零認證的可持續社區。該社區致力于為社區居民提供免費的電力，社區為86 戶家庭都配備了太陽能和一個能夠為家庭及其他地方提供電力的儲能系統，并承諾為他們的儲能系統提供15 年保修期。樣板間采用了可持續材料進行建造，包括鋼、鋁、木材、預制混凝土和碳纖維結構等。智能家居方面選用Google Home 智能家居技術、屋頂太陽能陣列、Sonnen 智能住宅能源管理系統、能源之星電器、WaterSense 高效燈具等。此外，全屋采用了噴涂泡沫絕緣材料，這種材料是提高低碳家庭能源效率的最佳選擇之一。同時，墻壁運用了閉孔泡沫與玻璃纖維氈相結合，閉孔絕緣是獲得 FEMA 批準的防洪絕緣。

5 住宅室內空間的減碳設計策略

5.1 加強有關減碳規范的制定與扶持

隨著中國經濟的高速發展，帶來了建筑業的發展與崛起。近年來，國家提倡生態文明建設的口號，并且設定了碳中和的發展目標。建筑行業作為碳排放消耗比較高的產業，政府的政策指導、行業協會的統籌規劃、企業的市場主導，三者協調合作是引導市場發揮資源配置的關鍵。相關部門應該對減碳政策予以制定規范標準。現階段，針對住宅室內空間的減碳專項法律規范有所缺失。

建議住宅室內空間工程項目以減碳作為硬指標，從規劃設計、材料選取、施工圖審查備案、報建及項目驗收等階段納入審批流程。并且，需要相關單位對整個階段進行監督與監管。在項目施工階段，不定時進行檢查與監管。在項目完成時，需要再次進行審核，對于審核結果詳細記錄與備案，確保工程落地的有效性。

此外，對于營建低碳的住宅室內空間工程項目的相關企業單位予以獎項、政府補貼及資金支持，鼓勵建造低碳住宅項目，從而推動住宅空間的轉型發展，為整個行業的創新做出一份貢獻。

5.2 注重減碳工藝及技術

通常住宅室內空間的裝修設計因業主不同，所產生的需求也不同。大部分業主會無意識地對室內空間進行過量裝修及大面積拆除，過多的裝修建材及復雜多余的裝修手法，導致環境負荷較高，進而危害人體健康。

住宅室內空間的舒適性是裝修的重點，以自然通風、自然采光、智能照明、任務照明、保溫供暖、隔熱制冷、動線順暢、瓷磚薄貼及水電管線優質排布為主[10]。新風系統可以將自然通風引入室內空間，使空氣得到有利循環，保持清新。增加自然采光可以減少燈光的照射時間，進而減少了電力的消耗[11]。智能照明通過可調光節能燈具、多功能房間的預設場景、時鐘和人體感應、日光采集和響應控制、光控制的自動窗簾等節約電量消耗。任務照明對精細工作的區域（書桌、餐桌等）進行光照，以保障有效的燈光控制，進而節約能源。保溫供暖和隔熱制冷通過高性能玻璃（Low-E）提供了良好的熱和光學性能（如圖 2），以減少冷卻負荷，降低了對于人工照明的依賴，從而節省能源消耗。

簡約的室內設計風格不僅可以降低施工期限，還可以控制預算，避免過度裝修，導致環境負荷加重。然而，對于建筑廢材、室內家具和元素的再利用想必會成為主流低碳措施。建筑垃圾中的木材、金屬、二氧化鈦石和骨料等回收材料可以廣泛應用于現場施工上[5]。此外，根據室內空間碳排放量的五項工程，提出以下建議：

5.2.1 固定柜體工程

室內空間減碳的重點在于固定柜體工程，這是由于固定柜體工程面積較多。因此，建議選取天然木材、綠色建材、耐久性高的材料，避免甲醛的產生以達到可持續環保的目的。選取耐久性高的材料主要原因在于柜體生命周期取決于柜體本身，一旦柜體損壞，柜門、柜面、五金件等部位就需全部更換，鼓勵采用開放式柜體，這樣就可以減少柜體柜門的材料用量以實現減碳。對于衛浴空間的柜體，建議使用防水性材料，以提高柜體使用的耐久性。

5.2.2 分隔墻裝飾工程

針對分隔墻工程應盡量避免格局上全部拆除的施工方式，減少使用隔間或是在原始格局上去做空間上的調整，可以考慮使用軟分隔等方式進行空間格局的界定。在材料選擇上，選取隔音、耐重的建材，如硅酸鈣板、預鑄陶粒板等，在適當的空間選用適合的建材，有效地延長材料的耐久性。

5.2.3 墻面裝飾工程

墻面占據了住宅空間中較多的視覺比例。一般墻面裝飾工程分為：粉刷墻面和裝飾墻面。裝飾墻面雖然看起來會更加美觀與高檔，但是它會產生更多的碳排放，建議可以改成裝飾性粉刷。如果一定要做裝飾墻面，建議選用低碳排放的材料（秸稈板材），以達到降低環境負荷的目的。在挑選材質時，針對不同活動的空間選擇合適的材料與工藝，才能兼顧美觀和健康。

5.2.4 地面裝飾工程

地面裝飾工程的主要職責是為了保護地面，此部分更加注重耐磨、防滑、耐腐蝕、高硬度與高強度的特點。在住宅空間中，不同功能的空間所需要的功能是有一定差異的，例如，臥室需要暖性材料，建議選用竹地板和可回收的棕櫚纖維板等材料（如圖3）。此外，在施工技藝上，瓷磚薄貼，不僅可以節省室內空間，還可以減少水、水泥、砂子的消耗，達到節能減排的目的。此外在木地板下，鋪設木炭可以幫助吸附分解甲醛。

5.2.5 天花裝飾工程

天花板裝修材料涉及業主預算與私人領域空間，建筑法規并無特別要求。但基于安全性與耐久性，仍建議采用石膏板裝修天花板，同時維持良好的通風環境，可以提高材料的耐久性及使用年限，延長20 年的生命周期。此外，有研究表明，節能吊扇可以在夏季將能源消耗減少40%（如圖4），在冬季減少10%，通過房間內循環的空氣來工作，迫使空氣向下流動，正向循環可以產生風寒效果，逆向循環可以使熱空氣循環而不產生風寒效應。

5.3 加強從業人員的職業素養

國家的創新發展需要靠人才，民族的振興發展需要靠人才，行業企業的發展也需要靠人才，人才是可持續發展的最重要資源。加強住宅室內空間從業人員的職業素養是一項迫切且必要的任務。但培養需要依靠政府、行業協會、企事業單位及學校四方協作，共同搭建針對減碳理念的繼續教育的平臺，讓從業人員了解學習途徑及內容，定期參加培訓課程。

6 結論

中國將于2060 年實現“碳中和”的目標，建筑產業的革新對減碳是必要的措施，對于住宅室內空間進行減碳探討是實現減碳目標的關鍵。文章首先對住宅室內空間的減碳設計現狀、來源與意義進行了討論。其次，通過案例分析了國外室內空間的減碳措施。最后，從三個方面提出減碳設計策略，即加強住宅室內空間減碳規范的制定與扶持、注重減碳工藝及技術、加強從業人員的職業素養，以期對未來的減碳發展具有一定的參考價值。