第 ３卷　第 ４期 ２０１１ 年 １０ 月 包 装 学 报 Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　Ｊｏｕｒｎａｌ Ｖｏｌ．３　Ｎｏ．４ Ｏｃｔ．　２０１１ 减碳技术在建筑产品包装中的应用 王汉青 １，张 旺 １，２，谢世雄 １ （１．　湖南工业大学 长株潭两型社会研究院， 湖南 株洲 ４１２００７；２．　首都师范大学 资源环境与旅游学院，北京 １０００４８） 摘 要：建筑产品包装不应只界定为狭义的建筑装修，而应贯穿于建筑的全生命周期之中。减碳集成技 术体系主要包括：建筑产品前期决策和勘测设计、建造施工、使用和运营、拆除等阶段的减碳技术、建筑 能耗与碳排放分析及建筑能源管理技术。在建筑产品的生命周期内，建筑材料和建筑运行中排放的二氧化 碳最多，建筑材料减碳技术包括水泥，绿色高性能混凝土，新型墙体材料，节能门窗，新型玻璃，屋面、地 面、楼板及楼梯间隔墙等的节能技术；建筑运行减碳技术主要有建筑供热制冷系统和建筑设备节能、建筑 照明节能、可再生能源在建筑中的应用、合理利用自然环境等技术。 关键词：减碳技术；建筑产品；全生命周期；节能 中图分类号 ：Ｆ１；ＴＢ４８８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４－７１００（２０１１）０４－０００１－０５ Ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃａｒｂｏｎ　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｗａｎｇ　Ｈａｎｑｉｎｇ１，Ｚｈａｎｇ　Ｗａｎｇ１，２，Ｘｉｅ　Ｓｈｉｘｉｏｎｇ１ （１．　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｗｏ　Ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｏｆ　Ｓｏｃｉａｌ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｃｈａｎｇｓｈａ－Ｚｈｕｚｈｏｕ－Ｘｉａｎｇｔａｎ， Ｈｕｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｕｚｈｏｕ　Ｈｕｎａｎ　４１２００７，Ｃｈｉｎａ； ２．　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｔｏｕｒｉｓｍ， Ｃａｐｉｔａｌ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４８， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ｓｈｏｕｌｄ　ｎｏｔ　ｂｅ　ｄｅｆｉｎｅｄ　ａｓ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ　ｉｎ　ａ　ｌｉｍｉｔｅｄ ｓｅｎｓｅ，　ｂｕｔ　ｒａｔｈｅｒ　ｔｈｒｏｕｇｈｏｕｔ　ｔｈｅ　ｌｉｆｅ　ｃｙｃｌｅ　ｏｆ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．　Ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅ　ｃａｒｂｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｓｙｓｔｅｍ　ｍａｉｎｌｙ ｃｏｎｓｉｓｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃａｒｂｏｎ　ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ，　ｅｎｅｒｇｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｉｎ　ｃａｒｂｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ａｔ　ｔｈｅ　ｓｔａｇｅ　ｏｆ　ｕｐｆｒｏｎｔ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ，　ａｔ　ｔｈｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｓｔａｇｅ，　ａｔ　ｔｈｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｐｈａｓｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ　ｓｔａｇｅ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．　Ｗｉｔｈｉｎ　ｌｉｆｅ　ｃｙｃｌｅ　ｏｆ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，　ｔｈｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｆ ｃａｒｂｏｎ　ｄｉｏｘｉｄｅ　ｉｓ　ｍａｘｉｍｕｍ　ａｎｄ　ｏｒｉｇｉｎａｔｅｓ　ｆｒｏｍ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ．　Ｃａｒｂｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ ｂｕｉｌｉｄｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　ｃｅｍｅｎｔ，　ｈｉｇｈ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｇｒｅｅｎ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ，　ｎｅｗ　ｗａｌｌ　ｂｏｄｙ　ｍａｔｅｒｉａｌ，　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ｄｏｏｒｓ　ａｎｄ ｗｉｎｄｏｗ，　ｎｅｗ　ｇｌａｓｓ，　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｒｏｏｆ，　ｇｒｏｕｎｄ，　ｆｌｏｏｒ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｒｖａｌ　ｗａｌｌ　ｏｆ　ｓｔａｉｒｓ．　Ｔｈｅ　ｃａｒｂｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｍａｉｎｌｙ　ｅｍｂｏｄｉｅｓ　ｉｎ　ｈｅａｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，　ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ　ｉｎ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ， ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｌｉｇｈｔｉｎｇ，　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｉｎ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ ｏｆ　ｎａｔｕｒａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃａｒｂｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｐｒｏｄｕｃｔ；ｌｉｆｅ　ｃｙｃｌｅ；ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ ０ 引言 目前，中国的建筑垃圾数量占城市垃圾总量的 ３０％￣４０％，而其中占比例相当大的一部分建筑垃圾为 各种装饰装修废料、各种包装材料等。若不采取适用 收稿日期 ：２０１１－０７－２８ 基金项目 ： “十二五”国家科技支撑计划基金资助项目（２０１１ＢＡＪ０３Ｂ０７，２０１１ＢＡＪ０７Ｂ０３－０６） 作者简介 ：王汉青（１９６３－），男，湖南益阳人，湖南工业大学教授，博士，博士生导师，主要研究方向为建筑环境与节能， 建筑产品减碳技术，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｑｗａｎｇ２００６＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ ２ 包 装 学　报 ２０１１ 年 的减碳技术对这些建筑产品包装固体废弃物进行处 种用能系统的技术特点，及具体的建筑和其使用特 理，则会造成巨大的资源浪费和严重的环境污染。由 点，充分利用自然环境（如外界气流、雨水、绿化、 于建筑产品的包装过程经历了由产品设计开发、施 地形等）合理选择建筑地址，并采用合理的外部环 工建设、验收到使用和维护、最终拆除的持续发展过 境设计（如在建筑周围布置树木、地被、水面、假 程，而这个过程又与建筑全生命周期的各个阶段紧 山、围墙等），合理确定空间组合和建筑形体（包括 密相关。因此，建筑产品包装不应只界定为狭义的建 建筑整体体量和建筑朝向等），精心设计建筑各部件 筑装饰装修，而应贯穿于从建筑造型设计、建筑空间 的结构构造和建筑内部空间的分隔，设法引入自然 组合到建筑材料的选用、建筑外立面和建筑内部的 通风以满足室内换气和夏季通风散热的要求［ ３ ］ ，尽 装修，再到建筑产品使用者对建筑的装修与改善，最 量采购本地化的低碳绿色建材和构件及智能化的建 后到建筑废弃物的回收处理的整个生命周期之中。 筑设备，大力提高可再生能源的综合利用率，灵活 减碳技术是指为减缓和适应全球变暖趋势，综 合运用物理、化学和生物等处理方法，最大程度地 降低生产和生活过程中 Ｃ Ｏ ２ 等温室气体排放量的集 成关键技术。经粗略估算，采取周密、有效的建筑 技术措施可以降低 ２／３￣３／４ 的建筑能耗［１］ ，从而达到 减少排放 ＣＯ ２ 的目的。已有研究［２］表明，在建筑全生 命周期的各阶段中，建筑运行阶段排放的 Ｃ Ｏ ２ 量最 大，其次是建筑材料。故亟需在制定我国建筑碳排 放基线的基础上，通过一套基于全生命周期的适宜 减碳集成技术体系，克服某些环节的短板效应和高 投资、高运行成本的技术堆砌，在建材准备和建筑 使用运营两个重要阶段，控制和改善建筑产品对气 候变化和资源环境的不利影响。 １ 运用建筑信息模型 （ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ， ＢＩＭ）和计算机集成制造系统（ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍｓ，ＣＩＭＳ）技术，开发以上述技 术为核心的 ３Ｄ　ＣＡＤ 软件，运用 Ｅｎｅｒｇｙ　Ｐｌｕｓ 模拟程序 和ＧｅｎＯｐｔ （ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒｉｃ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｐｒｏｇｒａｍ） 优化程 序等工具进行数字技术模拟分析和综合优化设计。 同时，还可积极探索基于物联网和仿生学的高效建 筑设计技术与方法［ ４ ］ ，以获得能达到同样舒适性但 碳排放量比采用常规方法要少的设计方法。 与全生命周期减碳相匹配的建筑设计，要求在 设计时就考虑到整个产品生命周期的全过程，把各 阶段的价值实现方式、条件等诸多因素融入产品设 计理念之中［ ５ ］ ，实现低碳建筑技术与艺术的完美结 建筑产品前期决策和勘测设计阶 段的减碳技术 合。依据低碳经济理念，应降低建筑设计、建材准 备、施工建造、预制生产、施工装配、装修改善和 拆除处理等产品生命周期内的能源消耗，减少 ＣＯ ２ 的 在建筑前期决策和规划设计时，应从整体观念 出发，自勘测阶段开始，针对各地的气候条件、各 图１ 排放量。要达到这一目标，应通过如图 １ 所示的 ５ 个 阶段的减碳技术路径来完成。 匹配全生命周期减碳的建筑设计技术 　　Ｆｉｇ．　１ Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍａｔｃｈｉｎｇ　ｃａｒｂｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｗｉｔｈｉｎ　ｌｉｆｅ　ｃｙｃｌｅ ２ 建筑产品生产建造阶段的减碳技术 ２．１ 选用建筑材料减碳 材料设计和选用的总原则是：考虑材料的可回 收和循环利用性能，同时满足 ５００　ｋｍ 以内生产的建 材质量占建材总质重的 ６ ０ ％以上。具体而言，应从 水泥、绿色高性能混凝土、新型墙体材料、节能门 窗、新型玻璃的选用与屋面节能技术的改进等几个 方面实施。 第４期 王汉青，等　 减碳技术在建筑产品包装中的应用 ２．１．１ 水泥 ３ 结构墙体保温隔热系统、高效节能外窗及幕墙系统、 水泥生产产业是典型的高碳产业（即高耗能产 可发性聚苯乙烯板 （ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ　ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ， ＥＰＳ） 、 挤 业），因而是碳减排的重点领域之一。其主要的减碳 塑聚苯乙烯泡沫板 （ｅｘｔｒｕｄｅｄ　ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ　ｆｏａｍ　ｂｏａｒｄ， 技术有： ＸＰＳ）、聚氨酯（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ，ＰＵ）等聚苯板外墙高 １）以经过加工的煤矸石、粉煤灰、高炉渣、硫 酸渣等工业废渣，代替部分水泥或作为水泥生产的 原料； 效外保温材料、建筑内墙溴酚蓝（ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｏｌ　ｂｌｕｅ， ＢＰＢ）保温材料、ＺＡＴ（稀土）憎水隔热保温涂料等。