“雙碳”背景下農村住宅使用階段低碳路徑

重慶科技學院建筑工程學院 趙文涵

由于大量溫室氣體排放所引發的氣候問題、環境問題以及生態問題越來越嚴重，如何減少碳排放、保護地球生態環境、推動人類長期可持續發展，成為了全世界討論的熱門話題。為有效降低溫室效應帶來的不利影響，維護地球生態環境，我國于2020 年9 月在第75 屆聯合國大會上宣布，中國力爭2030 年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060 年前實現碳中和目標。碳達峰是指在某一時刻二氧化碳的排放量不再增長，達到頂峰，之后逐步下降。碳中和是指在一定時間內產生的二氧化碳排放總量，通過植樹造林、節能減排等方式，抵消二氧化碳排放量，實現二氧化碳零排放。目前，“雙碳”目標已上升為國家戰略，與各行各業休戚相關，建筑業亦是如此。

一、建筑碳排放現狀

《中國建筑能耗研究報告（2020）》顯示，我國建筑領域所產生的碳排放占全國總量的51.3%，減少建筑業的碳排放已被認為是消除氣候變化負面影響的最重要和最有效的途徑之一。該報告指出，在我國所有建筑中城鄉住宅碳排放的比例達80.86%，成為建筑業碳排放的主要來源。住宅使用過程的碳排放具有長期性、穩定性等特點，占居住建筑全生命周期碳排放的80%[1]，因此，降低住宅使用階段的碳排放，對改善環境以及我國建筑領域減排都有著積極作用。相較于研究成果豐富的城市住宅碳排放，農村地區的相關研究仍然匱乏。“雙碳”背景下，尋找農村住宅的低碳路徑，對實現我國的“雙碳”目標意義重大。

二、影響農村住宅使用階段碳排放的因素

（一）主觀因素

1、節能意識。由于農村青壯年多外出打工，農村地區的人口主要由老人和孩童構成，該類人群普遍節能意識較差，對低碳節能常識缺乏了解，尤其是農村地區的老年人口為節約開支，仍存在燒煤取暖、燒柴做飯等高污染排放行為。因此，節能意識是影響住宅使用階段碳排放的基礎條件，若無法形成良好的低碳意識，后續所引起的各種行為也將會導致碳排放量顯著增加。

2、采暖與降溫方式。農村地區采暖的方式主要有：土火炕、電熱扇、制熱空調和火爐子，其中土火坑和火爐子是常見的形式。土火坑在北方農村較為常見，它用泥土塊砌成，中間掏空可以燒柴火供冬天取暖。火爐取暖的方式廣泛存在于各地農村地區，燃料主要以焦炭塊或蜂窩煤球為主，不僅可用于做飯還能為屋內一定面積供暖。土火坑和火爐取暖因價格低廉頗受農村居民喜歡，但燃料經過燃燒會釋放大量二氧化碳對環境造成破壞，而空調和電熱扇僅消耗電能對碳排放的影響相對較小。

3、用能行為習慣。如今，不少地區農村居民在生活中仍習慣于使用煤炭、石油等高污染能源，長此以往會導致住宅使用階段碳排放量顯著增加。然而，目前清潔可再生能源在農村地區推廣困難重重，一方面，由于居民長期形成的用能習慣難以糾正；另一方面，清潔可再生能源價格頗高，居民難以接受。

4、家庭電器情況。相關研究表明，住宅使用階段碳排放來自冰箱、空調、采暖、生活熱水、炊事、照明及其他電器設備共同能耗。通過對空調、照明、生活熱水、炊事等碳排計算，得出其單位面積年碳排放指標分別為0.0139t、0.0011t、0.0083t、0.001t，其中空調和其他電器能耗碳排放分別占比56%和33%[2]。因此，空調引起的能源消耗是住宅能耗的最主要組成部分，同時能耗電器的數量越多其能耗越大，正常使用情況下碳排放也越多，可見家庭電器對使用階段的碳排放影響是顯而易見的。

5、家庭生產活動。不同家庭對生產功能提出了不同的需要，常見的主要有：飼養家禽的功能，各類作物的種植功能，食品、紡織品等二次加工功能等。其中飼養和種植過程中使用的農藥、化肥、柴油、汽油等均會釋放二氧化碳，而加工功能用到的機械設備和產生的大量電能，都會明顯增加住宅使用階段的碳排放。

（二）客觀因素

1、住宅特點。農村住宅特點主要包括：建筑修建年代、建筑朝向、建筑面積、建筑類型等，農村住宅多為農民自建房，缺乏統一規劃、設計，同時也未執行國家有關建筑節能的相關標準，導致其碳排放問題較城市住宅而言更為突出。首先，年代久遠的建筑墻體和屋面保溫性能差，在日常生活中能耗也更多。新建建筑使用了新材料、新設計、新施工工藝等，對節約能耗起到了一定作用。隨著建筑的老化，其能耗水平也會發生變化，老化年限不同其造成能耗差異的速率和水平也不同。可見，住宅年代是影響使用階段碳排放的因素之一。其次，由于地球公轉和自轉的影響，不同朝向的建筑，在不同時間和季節接受到的太陽輻射量也不同，在冬季朝南的墻體表面太陽日輻射量最大，在夏季朝東、西向墻體表面太陽日輻射量最大，南向卻偏小[3]。所以農村住宅的不同朝向所引起采光、日輻射量的差異，會造成其能耗和碳排放的不同。再次，建筑面積越大的住宅表明其房間數量更多，空間也更大。面積更大的房屋家電設備也相應更多，冬季采暖和夏季降溫的能耗也更大，引發的碳排放量也就更多。最后，目前農村住宅常見的類型有：磚木結構、磚混結構、鋼筋混凝土結構和鋼結構，這三種結構建筑在進行運營維護階段的碳排放量可以占到整個碳排放總量的90%以上[4]。其中，木結構建筑碳排放量是最少的。由此可見，不同的住宅類型也會對使用階段的碳排放量產生影響。

2、家庭情況。家庭情況主要由以下幾個方面構成：家庭平均年齡、家庭人口數、家庭收入和家庭文化水平等。家庭平均年齡反映了家庭成員的構成情況，不同年齡的人群有著不同的生活方式和家用設備使用觀念，都會影響住宅的能耗，從而引發碳排放的不同。家庭人口數量是影響住宅使用階段碳排放的重要因素。家庭人口數量多則使用家用設備的頻率高，引起的碳排放量大。收入高的家庭往往會對居住品質和環境有著更高的追求，在家庭能耗設備配置及使用時間上都比低收入家庭更多，從而導致使用階段的碳排放增加，而低收入家庭可支配收入有限，節約觀念也會更強，日常生活中也會注重對能耗的節約。

3、氣候條件。我國是一個陸地面積廣闊、氣候差異大的國家，不同地區的氣候條件各有特點，尤其是南北、沿海和內陸地區的氣候差異也導致了住宅碳排放有著顯著的地域區別。北方地區由于冬季氣候嚴寒，為取暖而大量燃燒煤炭、木材等燃料，引起碳排放增多。不少南方地區夏季高溫酷暑長達數月，空調制冷引起的碳排放量會顯著增加。在四季氣溫溫和的地區，對于降溫和采暖的需求不大，受氣候引發的碳排放也較少。農村住宅在使用階段會因氣候不同而導致碳排放量存在明顯的地域性差異。

三、農村住宅使用階段減排策略

（一）加強新能源開發

電能是我國住宅使用的傳統能源，目前以火力發電為主，而在發電過程中所產生的間接碳排放是構成使用階段碳排放的重要成因。新能源的開發與利用在我國尚處于起步階段，普及程度不高、利用效率低。基于此現狀，加強農村住宅中太陽能、地熱能、風能等新能源的開發，改變以電能為主的能源消費結構，可極大緩解住宅建筑使用階段的碳排放。同時在電能的開發上不能僅依靠傳統的火力發電模式，要積極發展太陽能、水電、風電、核能發電等新能源發電形式，減少電力的碳排放系數。如，不少北方省份日照時間長、輻射強，太陽能資源豐富，非常適合發展光伏發電產業。

另外，還需因地制宜發展適合本地區的能源，著力調整能源結構，尤其是北方集中采暖地區，降低各地對原煤等化石能源的依賴，鼓勵各省份根據自身資源優勢開發使用新型清潔能源[5]。如，西北地區的地熱能源資源豐富，近年來關中地區已開始探索地熱資源的開發與利用，利用地熱能可以解決平時居民的生活熱水問題，同時還能滿足冬季取暖和夏季降溫的作用，也可顯著降低對高污染能源的消耗，達到碳減排的效果[6]。

（二）做好前期設計

住宅前期設計對住宅使用階段的節能減排作用顯著。農村住宅普遍使用年限長，碳排放周期也長，通過合理的前期設計不僅能降低碳排放，還能提高居住舒適性。首先，前期設計時應最大限度地考慮地形和自然的采光通風，使住宅充分利用自然光實現照明，減少電能消耗。其次，根據自然通風原理合理布置門窗，使建筑本身能夠很好地利用夏季的主導風向降低室內溫度，降低制冷設備的使用，達到碳減排的目的[7]。再次，設計時還需充分考慮建筑圍護結構的保溫性，如，采用保溫性能好的發泡水泥、酚醛泡沫、玻璃棉等材料，提升冬季室內溫度。最后，在進行設計時還應貫徹低碳理念，對住宅的平面功能劃分、空間構成、室內外環境等進行合理的設計。采取相應的技術優化空間布局，合理設置住宅的生產功能。

（三）選用低碳節能家電

家電節能方面，應該大力推廣高效節能家電的使用，政府部門也應給予一定財政補貼。對于照明而言，應該加快開發新型緊湊型的熒光燈、ELD燈、金屬鹵化物燈和太陽能照明，并積極推廣使用。

（四）推廣節能住宅

在建筑領域，碳中和路徑的核心是減少建筑運行階段由于能源消耗引起的碳排放。因此，低能耗建筑和近零能耗建筑在碳中和背景下將成為主流。常見的節能住宅主要有低碳建筑與零碳建筑，推廣建造該類住宅是實現建筑領域“雙碳”目標較為有效的途徑。低碳住宅是指住宅的建造和運營過程中盡可能降低污染能源的使用。零碳住宅是指在不消耗煤炭、石油、電力等能源的情況下，全年的能耗全部由場地產生的可再生能源提供。兩類建筑目前在歐美等發達國家已經推廣開，但在我國尤其是農村地區尚無先例，也缺乏相關的技術標準和規范。因此，未來加強對節能住宅的研發與推廣是實現住宅使用階段碳減排的重要方式。

（五）提高節能意識

農村居民是農村生活的主體，他們的生產生活觀念、方式直接影響著碳達峰、碳中和建設的成敗。所以，積極倡導低碳的生活方式、消費觀念，提高農村居民的低碳意識，是十分重要且必要的工作，同時也是降低農村生活碳排放的最根本方式[8]。目前，農村地區居民受教育程度普遍不高，缺乏基本的環保知識，也是導致農村住宅碳排放量較高的一大原因。政府應該加大宣傳力度，通過報紙、雜志、宣講會、廣播等形式，向廣大農村居民宣傳有關碳達峰、碳中和的基礎知識，同時開展低碳宣傳教育，一方面，增強農村居民的低碳意識，另一方面樹立正確的消費觀念，努力倡導低碳生活方式，提高農村居民對新能源使用的積極性。

（六）優化住宅面積

農村住宅多為農民自建住宅，面積普遍偏大，居住人口少，人均住宅面積遠高出城市住宅，引發了更多能耗的浪費，導致碳排放量的增加。因此，在農村地區更應推廣中小戶型住宅建設，避免造成住宅面積的浪費，減少住宅能耗引發的碳排放。

結語

“十四五”期間是建筑業低碳發展轉型的關鍵時期，也是我國實現雙碳目標的關鍵節點。建筑業作為我國碳排放的大戶，理應走在前面，為我國碳減排做出表率。“雙碳目標”和“新農村建設”為實現低碳農村住宅提供了良好的契機，應繼續大力推進農村住宅的節能減碳專項行動，為實現我國“雙碳目標”助力。